[发明专利]一种光电耦合机构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种光电耦合机构及其制造方法，耦合机构采用刚性印制电路板基材制成，所述基材具有相对的第一表面和第二表面以及第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽具有相互垂直的第一反射面和第二平面，所述第一反射面与基材的第一表面的夹角为43°到47°，在第一反射面上镀有金属反射膜或介质反射膜；在第一凹槽和第二凹槽之间设置有光纤定位沟槽。本发明在刚性印制电路板材料上制作加工光电耦合机构，并固定光纤阵列互联基板，与传统印制电路板制作工艺兼容，无需开发新的层压工艺流程和设备；本发明结构简单，制造方法可实施性强，成本低，装配工艺简单，公差容限宽泛，可提高并行光电阵列芯片与光纤阵列之间的耦合效率。

技术领域

本发明涉及一种光电耦合机构及其制造方法。

背景技术

随着高速通信技术的飞速发展，信息量成指数式增长，人类迫切需求电子通信系统具备高速、高带宽、大容量、低误码率、低功耗及抗电磁干扰能力。传统的电互联方式无法满足目前需求，已成为限制高速电子通信系统快速发展的瓶颈。采用光传输方式的光电互联电路可实现电子通信系统内部板间、组件、芯片之间的高速、高带宽、高密度、低功耗信息传输，可有效解决高速电互联技术的传输瓶颈。

光电互联电路的光信号传输层一般采用光纤为传输介质，而且包含多条光纤组成并行光纤阵列。由于光纤为优良的低损耗传输介质，光电互联电路的传输损耗主要发生在并行光电阵列芯片收发光信号过程中，即并行光电阵列芯片通过耦合机构与光纤阵列的耦合过程。需要将光电互联电路中的每一条光纤与并行光电阵列芯片中的每一条光通路进行高精度对准，才能保证光电互联电路具有较高的耦合效率，降低其损耗。

目前，并行光电芯阵列片与光纤阵列耦合途径有两种，一种是在光纤端面加工出45°光学平面，将加工后的光纤阵列的每一条纤芯与并行光电阵列芯片中每一光通路进行一一对准。另一种是在并行光电阵列芯片与光纤阵列之间加上微透镜阵列，利用透镜阵列对光汇聚特性保证并行光电芯片与光纤阵列具有较高的耦合效率。但是通过在光纤阵列的每根光纤端面加工45°光学平面，利用了光线柱面聚集特性，需控制每根光纤的45°光学平面与并行光电阵列芯片对准过程中的角度偏差，耦合容差小，耦合难度大；而通过微透镜阵列来进行对准的方式，耦合容差宽泛，但微透镜阵列调整与观察不便，且组件多，成本高，装配工艺流程复杂耗时。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种光电耦合机构及其制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光电耦合机构，采用刚性印制电路板基材制成，所述基材具有相对的第一表面和第二表面以及第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽均由第一表面向第二表面加工凹陷；所述第一凹槽具有相互垂直的第一反射面和第二平面，所述第一反射面朝向第二凹槽的方向，与基材的第一表面的夹角为43°到47°，在第一反射面上镀有金属反射膜或介质反射膜；第一凹槽的中分线与第二凹槽的端面平行；在第一凹槽和第二凹槽之间设置有光纤定位沟槽。

本发明还提供了一种光电耦合机构的制造方法，所述第一凹槽具有的相互垂直的第一反射面和第二平面采用90°“V”型划片机加工而成；所述第二凹槽通过控深铣技术加工而成，用于设置光纤阵列互联基板，所述光纤阵列互联基板采用紫外线固化粘结剂紧固在第二凹槽中。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1.本发明在刚性印制电路板材料上制作加工光电耦合机构，并固定光纤阵列互联基板，与传统印制电路板制作工艺兼容，无需开发新的层压工艺流程和设备；

2.本发明在FR4或PTFE等刚性电路板基材上制造加工45°反射面，相对于在光纤端面加工45°光学平面或使用微透镜阵列，结构简单，制造方法可实施性强，成本低，装配工艺简单，公差容限宽泛，可提高并行光电阵列芯片与光纤阵列之间的耦合效率。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：