專利名稱：光連接裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光連接裝置及方法，并且更具體地，涉及一種用于將多個光纖與多個光器件進(jìn)行光對準(zhǔn)的光連接裝置及方法。
背景技術(shù)：
光連接裝置通常用于光傳輸諸如DVI (數(shù)字視頻接口)的信號。并且，通常為了將光纖和光器件進(jìn)行光連接而使用光連接裝置。已知的光連接裝置是光纖連接器。這種光纖連接器將四角形狀的本體作為媒介對光纖和光器件進(jìn)行連接，此時(shí)，利用的是結(jié)合在光纖中的光纖固定器。例如，在韓國專利公開公報(bào)第2008-46047號中公開了這種光連接裝置。光纖連接器在其一側(cè)形成用于插入光器件的插入口，并在相對的另一側(cè)形成用于插入光纖固定器的插入口，通過將光器件和光纖固定器插入到光連接器中而實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。用于插入光纖固定器和光器件的插入口與光器件和光纖固定器的直徑相對應(yīng)，以使得在插入的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。因此，可以通過將光器件和光纖固定器插入到本體的插入口中的步驟來實(shí)現(xiàn)光對準(zhǔn)。然而，這種現(xiàn)有的光纖連接器存在如下的技術(shù)問題在制造時(shí)即使發(fā)生微細(xì)的公差，也會因光纖固定器中的光纖以及光器件的光路未準(zhǔn)確匹配而導(dǎo)致未對準(zhǔn)，并且，無法彌補(bǔ)這種未對準(zhǔn)狀態(tài)。換言之，由于通過插入而實(shí)現(xiàn)光對準(zhǔn)以及固定，因此，在用于插入光器件和光纖固定器的插入口未被精確地形成的情況下，就會發(fā)生未對準(zhǔn)，并且，無法彌補(bǔ)。此外，已知的光纖連接器還具有如下的缺點(diǎn)為了將光纖固定在光連接器上而需要使用被稱作光纖固定器的額外連接部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題而提出的，其目的在于提供一種光連接裝置及光連接方法，其能夠在多個光器件和多個光纖之間進(jìn)行光對準(zhǔn)，并且，能夠精確地調(diào)整光器件和光纖之間的光對準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種光連接裝置，其用于將多個光纖和多個光器件進(jìn)行連接，包括光連接基板，其包括多個對準(zhǔn)孔，其中，所述對準(zhǔn)孔包括光纖插入孔，其用于插入光纖，該光纖插入孔在所述光連接基板的一個側(cè)面上以預(yù)定的深度形成，并且，其內(nèi)周面形成為傾斜形狀的錐形，以使得其入口比底面大；以及光路孔，其形成所述光纖和光器件之間的光連接路，該光路孔從所述光纖插入孔的底面的中心部貫穿到所述光連接基板的另一個側(cè)面，并且，其直徑小于所述底面的直徑。優(yōu)選地，所述光纖插入孔的底面為其截面向中心部的所述光路孔逐漸縮小的圓錐形，并且，所述光纖插入孔的底面和內(nèi)周面的邊界部分的截面與光纖的截面相對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述光連接基板由環(huán)氧樹脂PCB、金屬PCB、硅PCB或玻璃PCB 制成，并且，所述對準(zhǔn)孔是利用蝕刻或機(jī)械加工而形成的。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述光連接裝置包括光纖，其通過所述光纖插入孔插入； 環(huán)氧樹脂，其填充在所述光纖的外周面和所述光纖插入孔的內(nèi)周面之間而被固化；以及光器件，其附接在所述光連接基板的另一側(cè)面上，以使得通過所述光路孔與所述光纖進(jìn)行光對準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述光器件為激光二極管或光電二極管。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種光連接方法，其用于將多個光纖和多個光器件進(jìn)行連接，其特征在于，包括蝕刻步驟(SlO)，其中，在光連接基板上，利用蝕刻的方法形成多個對準(zhǔn)孔，該蝕刻步驟(SlO)使得所述對準(zhǔn)孔包括光纖插入孔，其用于插入光纖，該光纖插入孔在所述光連接基板的一個側(cè)面上以預(yù)定的深度形成，并且，其內(nèi)周面形成為傾斜形狀的錐形，以使得其入口比底面大；以及光路孔，其形成所述光纖和光器件之間的光連接路，該光路孔從所述光纖插入孔的底面的中心部貫穿到所述光連接基板的另一個側(cè)面， 并且，其直徑小于所述底面的直徑；光器件附接步驟(S25)，其中，在所述光連接基板的另一個側(cè)面上，焊接光器件；插入、對準(zhǔn)步驟(S20)，其中，通過所述光連接基板的所述對準(zhǔn)孔的光纖插入孔的入口，插入并對準(zhǔn)光纖；在所述光纖插入孔的內(nèi)周面和光纖外周面之間填充環(huán)氧樹脂的步驟(S30)；以及通過UV照射固化所述環(huán)氧樹脂的步驟(S40)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在所述蝕刻步驟中，光纖插入孔的底面形成為其截面向中心部的光路孔逐漸縮小的圓錐形，并且，所述蝕刻步驟包括在所述光連接基板上形成布線圖案的步驟。另外，優(yōu)選地，所述光器件通過倒裝方式進(jìn)行焊接。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，提供一種光連接裝置及方法，其能夠?qū)⒍鄠€光纖與多個光器件進(jìn)行光對準(zhǔn)，并且，能夠精確地調(diào)整光器件和光纖之間的光對準(zhǔn)。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于用于光連接的對準(zhǔn)孔通過蝕刻的方法形成在光連接基板上，因此容易制造。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的光連接裝置的立體圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的光連接裝置的截面圖；以及圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的光連接方法的順序圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的光連接裝置的立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的光連接裝置的截面圖。根據(jù)本發(fā)明的光連接裝置是用于將多個光器件和多個光纖進(jìn)行連接的光連接裝置，其包括光連接基板10，在該光連接基板10上形成多個對準(zhǔn)孔20。其中，所述對準(zhǔn)孔20 包括光纖插入孔22，其用于插入光纖；以及光路孔觀，其與所述光纖插入孔22連通形成。 多個光纖30可以形成一個光纖束，并能夠以形成光纖束的狀態(tài)使用。光纖束中的各個光纖可以通過光連接基板10與各個光器件進(jìn)行光連接以及光對準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明的光連接基板10由金屬、硅或玻璃材質(zhì)的PCB (印刷電路板)制成。根據(jù)本發(fā)明，由于光對準(zhǔn)裝置(光連接裝置)包括諸如PCB的光連接基板10，因此，諸如激光二極管或光電二極管的光器件40可以封裝在形成布線圖案的PCB基板上。因此，根據(jù)本發(fā)明的光連接裝置，光器件40可以容易地與具有布線圖案的光連接裝置進(jìn)行電連接。因此， 無需額外的工藝就可以使光器件40與光連接裝置進(jìn)行電連接。根據(jù)本發(fā)明，在PCB基板10上形成多個對準(zhǔn)孔20。各個對準(zhǔn)孔20包括光纖插入孔22和光路孔觀，其中，該光路孔28與所述光纖插入孔22連通。光纖插入孔22在PCB基板10的一個側(cè)面11上以預(yù)定的深度形成，使得光纖能夠插入到其中。光纖插入孔22以200-300 μ m左右的深度形成，并具有底面M和內(nèi)周面25。 光纖插入孔22的內(nèi)周面25形成傾斜形狀，也就是說，形成為直徑從光纖插入孔22的入23 向底面M減小的形狀、即錐形。因此，可以更加容易地將光纖30插入到光纖插入孔22中， 傾斜的內(nèi)周面25可以引導(dǎo)光纖30易于對準(zhǔn)。另外，光纖插入孔22的底面M也形成為截面向位于中心部的光路孔觀逐漸縮小的形狀。底面M和內(nèi)周面25的邊界部分的截面與光纖30的截面相對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，光纖插入孔22的入口 23比底面M寬，并且，底面M 形成為圓錐形、即截面逐漸縮小的形狀，因此，在插入光纖30的狀態(tài)下，可以精細(xì)地調(diào)整光纖30，從而能夠?qū)崿F(xiàn)精確的光對準(zhǔn)。此時(shí)，如果從PCB基板10的一個側(cè)面11、即光纖插入孔22的入口 23觀察，則在光纖30的外周面和光纖插入孔22的入口 23周面之間存在約20-100 μ m的間隙(g)。在光纖插入孔22的底面M中心部，與光纖芯35相對應(yīng)地，形成直徑比光纖插入孔22的底面M的直徑小的光路孔28，該光路孔28貫穿形成至PCB基板10的另一個側(cè)面 12。光路孔28成為光的移動經(jīng)路，使得在光纖芯35中移動的光與光器件40的微透鏡 42進(jìn)行光對準(zhǔn)以及光連接，其中，光纖芯35是在光纖30中起到光集束作用的部分。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光路孔觀的長度為150μπι。根據(jù)本發(fā)明，所述對準(zhǔn)孔20是利用PCB基板10的蝕刻工藝而形成的。在PCB基板10上設(shè)計(jì)布線圖案(未圖示)的情況下，可以利用蝕刻工藝形成布線圖案和對準(zhǔn)孔20。 因此，可以不利用額外的微加工就能夠形成對準(zhǔn)孔20。根據(jù)本發(fā)明的光連接裝置包括通過形成在光連接基板上的對準(zhǔn)孔20相連接的多個光纖30以及多個光器件40。光器件40封裝在PCB基板10的另一個側(cè)面12上。激光二極管、光電二極管等光器件倒裝焊接45在PCB基板10上。光器件40可以利用多種接合方法附接在光連接基板 10上，諸如引線接合。然而，在諸如激光二極管和光電二極管的微透鏡42集成的光器件的情況中，由于倒裝焊接45在微透鏡42和光纖30進(jìn)行光對準(zhǔn)的側(cè)面具有預(yù)定的附接高度， 因此倒裝焊接45是更優(yōu)選的。倒裝焊接高度約為20 μ m。微透鏡42與對準(zhǔn)孔20的光路孔觀對準(zhǔn)。光纖30通過插入到形成在對準(zhǔn)孔20的一側(cè)上的光纖插入孔22中而被固定。光纖插入孔22由于入口 23大于底面24，因此容易插入直徑小的光纖30，并且，由于底面M 和內(nèi)周面25的邊界部分的截面與光纖30的截面相對應(yīng)，因此在光纖30插入安裝在光纖插入孔22中的過程中容易地實(shí)現(xiàn)光對準(zhǔn)。另外，由于光纖插入孔22的內(nèi)周面25形成底面M 小于入口 23的傾斜形狀，即形成為錐形，因此可以進(jìn)行光纖的對準(zhǔn)調(diào)整。尤其是，底面M 也形成為圓錐形、即截面向中心部逐漸縮小的形狀，因此，允許光纖30的精細(xì)移動，從而能夠更加容易地實(shí)現(xiàn)光纖30的光對準(zhǔn)。由此，通過調(diào)整光纖30，可以精確地控制光纖芯35通過光路孔28與光器件40進(jìn)行光對準(zhǔn)以及光連接。在上述的光對準(zhǔn)被調(diào)整的狀態(tài)下，環(huán)氧樹脂50被填充在光纖插入孔22的內(nèi)表面和光纖30的外周面之間的間隙中。然后通過UV照射進(jìn)行固化。從而，光纖30以光對準(zhǔn)被調(diào)整的狀態(tài)固定在光連接基板10上。下面，說明根據(jù)本發(fā)明的光纖和光器件的光連接方法。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的光連接方法的順序圖。根據(jù)本發(fā)明的光連接方法，作為在PCB基板上形成對準(zhǔn)孔的光連接基板，具體使用金屬、硅或玻璃材質(zhì)的PCB(印刷電路板)。根據(jù)本發(fā)明的光連接方法，包括在光連接基板10上利用蝕刻的方法形成多個對準(zhǔn)孔的蝕刻步驟S10。如上所述，由光纖插入孔22和光路孔28連通而形成的對準(zhǔn)孔20包括光纖插入孔22，其內(nèi)周面25形成為傾斜的錐形形狀，使得位于光連接基板10的一個側(cè)面11上的入口 23大于位于預(yù)定深度的底面M ；以及光路孔觀，其在所述光纖插入孔22的底面M的中心部，與光纖芯35對應(yīng)地形成，所述光路孔觀的直徑小于所述底面M的直徑，并且，貫穿形成至光連接基板10的另一個側(cè)面12。通過蝕刻的方法形成上述形狀的對準(zhǔn)孔20。其中，光纖插入孔22的底面M也形成為截面向位于中心部的光路孔觀逐漸縮小的形狀、即圓錐形狀。在蝕刻步驟SlO中，除了在光連接基板10的另一個側(cè)面12上形成布線圖案之外， 如果需要，還可以在其他部分形成布線圖案。這些類型的布線圖案可以用于光器件40之間的連接或光連接基板10和其他光連接基板10之間的電連接。接著，包括插入、對準(zhǔn)步驟S20，其中，通過光連接基板10的對準(zhǔn)孔20的光纖插入孔22的入口 23，插入并對準(zhǔn)光纖30。對于光纖的插入以及對準(zhǔn)，在上面已經(jīng)進(jìn)行了說明。 接著，包括在光纖插入孔22的內(nèi)周面25和光纖30外周面之間填充環(huán)氧樹脂50的步驟S30， 以及通過UV照射固化所述環(huán)氧樹脂50的步驟S40。環(huán)氧樹脂50能夠以其他具有相似特性的其他樹脂替代。對這些替代樹脂進(jìn)行實(shí)質(zhì)上與環(huán)氧樹脂一樣的處理。根據(jù)本發(fā)明的光連接方法，包括光器件附接步驟S15，其中，將光器件焊接到光連接基板10的另一個側(cè)面12上?？梢栽诓迦牍饫w30之前或插入光纖30之后的任意階段進(jìn)行光器件附接步驟S15，即光器件附接步驟S15不受順序上的限制。優(yōu)選地，在插入光纖30 之前焊接到光連接基板10上。
權(quán)利要求
1.一種光連接裝置，其用于將多個光纖(30)和多個光器件GO)進(jìn)行連接，其特征在于，包括光連接基板(10)，其包括多個對準(zhǔn)孔00)，其中，所述對準(zhǔn)孔O0)包括光纖插入孔(22)，其用于插入光纖，該光纖插入孔0 在所述光連接基板(10)的一個側(cè)面(11)上以預(yù)定的深度形成，并且，其內(nèi)周面0 形成為傾斜形狀的錐形，以使得其入口 (23)比底面(24)大；以及光路孔( )，其形成所述光纖(30)和光器件00)之間的光連接路，該光路孔08)從所述光纖插入孔0 的底面04)的中心部貫穿到所述光連接基板(10)的另一個側(cè)面 (12)，并且，其直徑小于所述底面04)的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光連接裝置，其特征在于，所述光纖插入孔0 的底面04) 為其截面向中心部的所述光路孔08)逐漸縮小的圓錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光連接裝置，其特征在于，所述光纖插入孔0 的底面04) 和內(nèi)周面0 的邊界部分的截面與光纖(30)的截面相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光連接裝置，其特征在于，所述光連接基板由環(huán)氧樹脂 PCB、金屬PCB、硅PCB或玻璃PCB制成，并且，所述對準(zhǔn)孔QO)是利用蝕刻或機(jī)械加工而形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光連接裝置，其特征在于，所述光連接裝置包括光纖(30)，其通過所述光纖插入孔0 插入；環(huán)氧樹脂(50)，其填充在所述光纖(30)的外周面和所述光纖插入孔0 的內(nèi)周面 (25)之間而被固化；以及光器件(40)，其附接在所述光連接基板(10)的另一側(cè)面(1 上，以使得通過所述光路孔08)與所述光纖(30)進(jìn)行光對準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光連接裝置，其特征在于，所述光器件為激光二極管或光電二極管。
7.—種光連接方法，其用于將多個光纖和多個光器件進(jìn)行連接，其特征在于，包括蝕刻步驟(SlO)，其中，在光連接基板上，利用蝕刻的方法形成多個對準(zhǔn)孔，該蝕刻步驟 (SlO)使得所述對準(zhǔn)孔包括光纖插入孔，其用于插入光纖，該光纖插入孔在所述光連接基板的一個側(cè)面上以預(yù)定的深度形成，并且，其內(nèi)周面形成為傾斜形狀的錐形，以使得其入口比底面大；以及光路孔，其形成所述光纖和光器件之間的光連接路，該光路孔從所述光纖插入孔的底面的中心部貫穿到所述光連接基板的另一個側(cè)面，并且，其直徑小于所述底面的直徑；光器件附接步驟(S25)，其中，在所述光連接基板的另一個側(cè)面上，焊接光器件；插入、對準(zhǔn)步驟(S20)，其中，通過所述光連接基板的所述對準(zhǔn)孔的光纖插入孔的入口， 插入并對準(zhǔn)光纖；在所述光纖插入孔的內(nèi)周面和光纖外周面之間填充環(huán)氧樹脂的步驟(S30)；以及通過UV照射固化所述環(huán)氧樹脂的步驟(S40)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光連接方法，其特征在于，在所述蝕刻步驟(SlO)中，光纖插入孔的底面形成為其截面向中心部的光路孔逐漸縮小的圓錐形。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光連接方法，其特征在于，所述蝕刻步驟(SlO)包括在所述光連接基板上形成布線圖案的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的光連接方法，其特征在于，所述光器件通過倒裝方式進(jìn)行焊接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光連接裝置以及利用該裝置的光連接方法，該光連接裝置用于將多個光纖和多個光器件進(jìn)行連接，包括光連接基板，其包括多個對準(zhǔn)孔，其中，所述對準(zhǔn)孔包括光纖插入孔，其用于插入光纖，該光纖插入孔在所述光連接基板的一個側(cè)面上以預(yù)定的深度形成，并且，其內(nèi)周面形成為傾斜形狀的錐形，以使得其入口比底面大；以及光路孔，其形成所述光纖和光器件之間的光連接路，該光路孔從所述光纖插入孔的底面的中心部貫穿到所述光連接基板的另一個側(cè)面，并且，其直徑小于所述底面的直徑。
文檔編號G02B6/38GK102165350SQ200980138533
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者李用卓 申請人:Ytel光子學(xué)株式會社