[发明专利]用于光学地耦合光子元件的装置

说明书

背景技术

计算单元之间的光学通信相对于电信号传送方法提供包括增大的速度和带宽在内的许多优点。此类连接常常涉及使用光纤或其它波导。通常，计算机机架中的相邻印刷电路板（PCB）或刀片之间的通信沿着刀片的长度流动，通过连接器到背板中，通过另一连接器到开关中，并通过类似的路径返回第二刀片上的目的地。此过程可能相对较慢，并且要求相当多的电功率以驱动金属迹线和连接器管脚。信号完整性和功率使用通过光学通信的使用得以改善。

为了在成对光纤或波导之间建立更高效的通信，使传送光的光学通道相对精确地共轴对准是有价值的。例如，单模光纤以约1微米的对准精度使光功率的损耗最小化。多模光纤以数微米内的对准精度使光功率的损耗最小化。在配对组件之间可能难以实现这种水平的对准精度。因此，期望降低所需的精度并降低用于连接光学通道的部件和过程的复杂性。

附图说明

图1是发射光子元件的阵列和接收光子元件的阵列之间的旋转失准Φ的图示；

图2是两个光子元件之间的旋转失准的程度与在元件之间传送的信号的完整性的关系的图表；

图3是表现出相互倾斜失准θ的两个光子组件的横截面图；

图4是两个光子元件之间的倾斜失准的程度与在元件之间传送的信号的完整性之间的关系的图表；

图5是表现出移位失准（Δx,Δy）的两个光子组件的横截面图；

图6是两个光子元件之间的移位失准的程度与在元件之间传送的信号的完整性的关系的图表；

图7A是依照本发明的实施例的包括介于两个光子元件之间的光学通道的光学连接的分离的部件的横截面图；

图7B是组装状态下的图7A的光学连接的横截面图；

图8A是依照本发明的实施例的其中两个单独的光学通道元件被配置为结合两个光子元件的光学连接的分离的部件的横截面图；

图8B是组装状态下的图8A的光学连接的横截面图；

图9A是还包括隔离物的如图8A和8B中的光学连接的分离的部件的横截面图；

图9B是组装状态下的图9A的光学连接的横截面图；以及

图10是根据本发明的实施例的两个分别封装的刀片的透视图，所述两个刀片被定位为实现通过介于它们之间的光学通道的连接。

具体实施方式

现在将对举例说明的示例性实施例进行参考，并且将在本文中使用特定的语言来对其进行描述。然而，应理解的是，并不从而意图限制本发明的范围。本文举例说明的本发明的特征的变更和其它修改以及如本文举例说明的本发明的原理的附加应用（在相关领域内并拥有本公开的技术人员将会想到它们）被视为在本发明的范围内。不同图中的相同附图标记表示相同的元素。

使用光电（OE）或电光（EO）互连来将PCB和PCB上的电路连接在一起。手动地附着OE互连可能是耗费时间的，并且要求笨重且昂贵的电缆或光缆敷设。情况还可能是待对准的光学元件被定位为使得不可能手动地附着光纤。在服务器式计算机中情况就是如此，其中，刀片组件之间的紧密间距阻止手或者乃至薄的工具的插入。

计算机制造商期望用以连接诸如计算机机架中的印刷电路板（即刀片）的计算单元、同时从网络系统中的光学数据传输中获益并解决伴随对这样的连接中的高精度的需要的困难的方式。因此，可以提供用于光学地连接PCB的装置和系统，其中光子元件被对准以保持数据信号强度和保真度。

用于光学地耦合光子元件的装置可以包括位于所述元件之间的插入器。出于描述的目的，本讨论将参考通常与诸如服务器刀片的PCB之间的信号相关联的光子元件。然而，所讨论的装置的应用还与连接其它类型的计算单元或发送或接收光子信号的其它装置有关。