[发明专利]光学连接器和光学耦合结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学连接器，其被插入到模块中和从模块中抽出，所 述模块用于在信息设备(如路由器、服务器和存储器)之间或在板之间或 在后连线板上传递信号。

背景技术

近年来，由于信息设备(如路由器、服务器和存储器)处理的信息量 显著增加，人们明显地意识到信息设备之间、或板之间、或后连线板上的 互连的电传输正达到极限，因此增加了对通过光传输进行互连的需要。

由此，也开发了用于光学互连的接口模块。

在许多情况下使用VCSEL(垂直腔面发射激光器)作为用于光学互 连的光学模块的光源。作为其原因，列出了如低功耗、低成本、与光纤的 高耦合效率，以及较高的二维集成和并联的特性。由于VCSEL具有这样 的特性，它最适合作为用于设备中的光学互连模块的光源。

VCSEL的发射方向垂直于衬底，换言之，VCSEL在垂直于衬底的方 向上发射光束。

这种类型的光学接口模块包括：其上安装光学元件(如VCSEL和驱 动集成电路)的衬底、将信号从衬底上传递到安装板的通路衬底(via substrate)，以及安装光提取部分(如透镜)的箱体。

作为相关技术的光学模块的示例，专利文献1中公开了“光电复合模 块和采用该模块作为部件的光学输入/输出设备”。

图1示出了专利文献1中公开的光学模块的截面视图。

在其中形成夹层配线的透明板601上，以及在形成配线图案的上表面 和下表面上，用于发射或者接收光学信号的光学元件602通过倒装片(flip chip)安装被连接到配线电极，并且用于调节光学元件的电流幅度的输入/ 输出集成电路603(在光学元件是光发射元件的情况下是驱动集成电路， 或在光学元件是光接收元件的情况是电气放大器集成电路)也同样地通过 倒装片安装被连接到配线电极。

此外，在透明板601上，光学元件和光学连接器之间的光学耦合通过 例如透镜的光学耦合装置来实现。输入/输出集成电路和其上安放光学模块 的板之间的信号线经由通路衬底(夹层配线板)604从透明板601连接到 板上的电极。驱动集成电路产生的热量在从光学模块下方到安装板的方向 上被耗散。

在这种类型的光学接口模块中，必须将光传输路径限制在容纳板的台 架的高度以内，因此必须在与光学接口模块光学耦合的光学连接器中提供 光轴改变的功能。

作为这种光学连接器的相关技术，专利文献2中公开了“光学模 块”。

图2示出了专利文献2中公开的光学连接器的结构。光学连接器被构 成为在连接部分中设置用于定位光纤的V形槽701和倾斜45度镜面702， 并且光纤阵列703被安装在V形槽701中并被玻璃盖704按压。从光纤阵 列703发射的光束一旦被发射到自由空间，继而被倾斜45度的镜面反 射，从而在其光路被弯曲90度的状态下从光学连接器中发射。然后，光 束经由例如透镜的光学耦合装置与光学接口模块耦合。

专利文献1：日本专利公开公报No.2004-31508

专利文献2：日本专利公开公报No.2003-207694

专利文献3：日本专利公开公报No.10-186183

发明内容

本发明要解决的问题

然而，当光学模块与光学连接器光学耦合时，难以确保热量途径。 即，由于光学连接器在产热体(例如光学接口模块中的光学元件或驱动集 成电路)的上方被插入和抽出，很难在向上的方向上耗散热量。

此外，在热量在模块的向下的方向上被耗散的情况下，由于其上安装 光学元件和驱动集成电路的透明板没有与安装板直接接触，有必要通过在 驱动集成电路和安装板之间设置热量耗散材料来减小向下的热阻，向安装 板侧耗散热量。

在专利文献3中公开的“光学阵列模块”中，公开了一种通过采用光 纤固定块来固定光学模块中的光纤的结构。在这种结构中，当光纤固定块 由金属制成时，衬底的热量可以在向上的方向上耗散。然而，该结构被构 造固定光纤，因此不能应用到允许光纤插入到光学模块和从光学模块抽出 的光学连接器。

如上所述，在光学接口模块的结构中，存在着难以在模块的向上的方 向上耗散热量的问题，以及为实现在向下的方向上热量的耗散而使模块的 结构复杂化的问题。