一种用于光纤耦合对准调节的光纤埋置结构与埋置方法

专利2023-07-28  109


1.本发明涉及板级光电互联传输领域,具体而言,涉及一种用于对准调节及固定的光纤埋置结构与埋置方法。


背景技术:

2.随着电子装备集成度和工作频率的迅速提高,基于铜线的电互联信号传输速率的物理极限已难以适应高速率信号传输的需要,尤其是在印制电路板(printedcircuit board,pcb)上使用微带线进行高速信号传输时,这将导致整个系统的性能被互联能力所限制——这就是通常所说的互联瓶颈。为了应对这个巨大挑战,光电互联技术及其印刷电路板组件(printed circuit board assembly,pcba)应运而生。光电互联pcba具有卓越的高速信号传输优势,已经成为当今研究的热点。
3.虽然光电互联可以有效的解决纯电气互联的电子传输“瓶颈”问题,但是由于光电基板在服役过程中会经历温度突变和振动冲击等严酷的环境,受到热冲击和振动等多种载荷的作用,进而导致光电基板埋置的光纤在光耦合结构发生对准偏移,造成光信号的严重损耗。因此,通过柔性驱动器控制进行光纤耦合对准,对光电互联耦合进行错位补偿,实现柔性互联是非常有必要的,而能够用于对准调节及固定的光纤埋置结构和埋置方法的研究还比较少。


技术实现要素:

4.本发明的目的是针对服役环境下光电互联基板中埋置光纤可能发生耦合错位需要进行错位对准调节的问题,为使用柔性eap电极驱动器对光纤进行错位对准调节的方法提供光纤耦合对准调节所需要的调节空间,设计了一种用于光纤耦合对准调节的光纤埋置结构与埋置方法,其特征在于:该埋置结构主要包括芯板层、粘接层、导电层和保护层,其中芯板层加工有光纤固定槽、填充槽和调节槽。将两端组装有对准调节驱动器的光纤安装在芯板中的固定槽内,在填充槽内注入环氧胶,待环氧胶凝固后,依次在芯板层上下布置半固化片、铜箔和保护层,并对其进行层压,完成埋置。
5.进一步地,芯板层通过刻蚀加工出光纤固定槽、填充槽和调节槽等结构,其中光纤固定槽的截面为u形,底部圆弧直径与光纤外径相同,深度大于光纤的外径;调节槽的深度要大于固定槽,宽度要预留出足够的尺寸供光纤进行调节;填充槽和调节槽的截面均为矩形,并且填充槽和调节槽的长度相同,固定槽的长度最长。
6.进一步地,填充槽位于整个芯板层的中部,固定槽和调节槽关于填充槽对称分布,光纤通过固定槽进行水平固定后,向填充槽内注入环氧胶用于垂直固定,之后再进行层压,完成对光纤的埋置。
7.采用本发明地方法在满足光纤埋置地一般需求的同时,可对光纤进行对准调节,提高光纤耦合结构地可靠性,有助于实现光纤的柔性互联。
附图说明
8.图1本发明埋置结构的示意图。
9.图2本发明埋置结构芯板层横剖示意图。
10.图3本发明埋置结构芯板层纵剖示意图。
11.图4本发明埋置结构的整体示意图。
12.图中:1芯板层,2、3半固化片,4铜箔,5保护层,6调节槽,7固定槽,8填充槽。
具体实施方式
13.下面结合附图论述本发明,本发明的光纤埋置结构如图1所示,整个埋置机构包含芯板层、粘接层、导电层和保护层,芯板层是通过刻蚀光纤槽埋置光纤的fr-4板,导电层主要包含是由实现电气连接的金属铜箔组成,芯板层和导电层之间,导电层和保护层之间通过半固化片在190℃高温、3mpa高压下进行层压实现粘接。
14.如图2和图3所示分别为芯板层横剖示意图和埋置结构的纵剖示意图,芯板层主要加工有光纤固定槽、填充槽和调节槽,其中光纤固定槽的截面为u形,底部圆弧直径与光纤外径相同为125μm;固定槽的调节槽的深度取决于光纤外部柔性eap电极涂覆层的厚度,固定槽的深度为200μm ~250μm;调节槽的深度为275μm ~325μm,宽度为500μm,便于光纤进行调节;填充槽和调节槽的截面均为矩形,固定槽的长度最长,约占整根光纤长度的1/2,填充槽和调节槽的长度相同各占整根光纤的1/4,并且填充槽位于整个芯板层的中部。固定槽和调节槽关于填充槽对称依次排布。
15.埋置时将光纤安装至固定槽内即可实现光纤的水平固定,向填充槽内注入环氧胶至完全没过光纤,待环氧胶完全凝固后即可实现光纤的垂直固定,依次在芯板层上方布置、铜箔、保护层,通过半固化片进行层压,即完成整个光纤埋置。


技术特征:
1.一种用于光纤耦合对准调节的光纤埋置结构与埋置方法,其特征在于:埋置结构由芯板层、粘接层、导电层和保护层组成,光纤埋置在芯板层刻蚀的光纤槽内,固定好光纤后,各层通过半固化片使用层压工艺进行粘接。2.根据权利要求1所述的一种用于光纤耦合对准调节的光纤埋置结构与埋置方法,其特征在于芯板层通过刻蚀加工出光纤固定槽、填充槽和调节槽等结构,其中光纤固定槽的截面为u形,底部圆弧直径与光纤外径相同,深度大于光纤的外径;调节槽的深度要大于固定槽,宽度要预留出足够的尺寸供光纤进行调节;填充槽和调节槽的截面均为矩形,并且填充槽和调节槽的长度相同,固定槽的长度最长。3.根据权利要求1所述的一种用于光纤耦合对准调节的光纤埋置结构与埋置方法,其特征在于填充槽位于整个芯板层的中部,固定槽和调节槽关于填充槽对称分布。4.根据权利要求1所述的一种用于光纤耦合对准调节的光纤埋置结构与埋置方法,其特征在于光纤通过固定槽进行水平固定后,向填充槽内注入环氧胶用于垂直固定,之后再进行层压,完成对光纤的埋置。

技术总结
本发明提出一种用于光纤耦合对准调节的光纤埋置结构与加工方法,旨在针对光电互联基板中埋置光纤可能会受到服役载荷的作用产生耦合错位的问题,提供一种可以实现光纤耦合对准调节的光纤埋置结构和加工方法。该埋置结构主要包括芯板层、粘接层、导电层和保护层,其中芯板层加工有光纤固定槽、填充槽和调节槽。将两端组装有柔性EAP电极驱动器的光纤安装在芯板中的固定槽内,在填充槽内注入环氧胶,待环氧胶凝固后,依次在芯板层上下布置半固化片、铜箔和保护层,并对其进行层压。本发明的埋置结构为解决传统光纤刻槽在埋置后由于受到服役载荷导致光纤耦合结构对准错位问题,为使用柔性EAP电极驱动器对光纤进行错位对准调节的方法提供光纤耦合对准调节所需要的调节空间,提高了埋置光纤在服役条件下耦合结构的可靠性,从而实现光纤的柔性互联。从而实现光纤的柔性互联。从而实现光纤的柔性互联。


技术研发人员:李春泉 张彪 阎德劲 黄兆岭 黄红艳 王汞 汤鸿宇 成鹏琳 梁锟 林宏锋 尚玉玲
受保护的技术使用者:桂林电子科技大学
技术研发日:2022.07.21
技术公布日:2022/11/1
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