[发明专利]一种板间波导-光纤耦合系统

说明书

本发明涉及一种板间波导‑光纤耦合系统，包括转接板、与转接板通过板上垂直波导连接器互连的波导背板、与波导背板通过板边缘波导连接器互连的子板；板上垂直波导连接器包括插头、插座及垂直转向接触件；板边缘波导连接器包括插头、插座及耦合零件；板上垂直波导连接器插头及板边缘波导连接器插头内分别装配有MT接触件Ⅰ和MT接触件Ⅱ；MT接触件Ⅰ与垂直转向接触件对正插合可以实现转接板和波导背板板间波导‑光纤耦合，耦合零件与MT接触件Ⅱ对正插合可以实现波导背板和子板板间波导‑光纤耦合，从而实现光信号在转接板与子板之间的传递。本发明可以实现板上无纤化，板间互连方式丰富灵活，安装空间小，后期维护方便。

技术领域

本发明属于光信号传播技术领域，具体涉及一种板间波导-光纤耦合系统。

背景技术

目前机箱内部，背板与子板或转接板之间的光信号连接多采用光纤-光纤的方式。光纤带缆一侧耦合进入背板上的芯片或光模块，另一侧尾部端接一个光纤连接器插座，相应地，子板或转接板上装有适配的连接器插头。通过连接器插头与插座对插实现背板与子板或转接板之间光信号的传输。以上这种应用形态，光纤带缆多位于背板表面，一旦传输密度等级提升，存在光纤分布杂乱、密度低、光纤弯曲影响传输性能和可靠性、占用安装空间、不利于后期维修等缺点。

通过“波导-光纤”耦合形式波导连接器，可以解决以上缺点，并实现光背板表面无纤化。目前实现“波导—光纤”垂直耦合的方法主要有倾斜镜面反射法、耦合元件嵌入法、软波导法、弯曲光纤法和波导光栅法等。这些方法处于实验室研究阶段，还未达到商用，普遍存在制备工艺复杂、加工精度高、装配效率低、传输一致性差和可靠性低等缺点。

发明内容

本发明提供一种板间波导-光纤耦合系统，在功能上可以实现波导背板与子板之间平行或垂直互连及波导背板与转接板之间垂直互连，板间互连方式丰富灵活，大大减少机箱内部安装空间。在性能上可以实现“光波导信号-光纤信号”平行或垂直耦合，同时实现板上无纤化，降低操作难度，后期维护方便。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种板间波导-光纤耦合系统，包括转接板、与转接板通过板上垂直波导连接器垂直互连的波导背板、与波导背板通过板边缘波导连接器互连的子板；板上垂直波导连接器包括固定于转接板上的板上垂直波导连接器插头、固定于波导背板上的板上垂直波导连接器插座以及装配在波导背板第一波导端口内且包裹在板上垂直波导连接器插座壳体中的垂直转向接触件；板边缘波导连接器包括固定于子板上的板边缘波导连接器插头、固定于波导背板上的板边缘波导连接器插座以及装配在波导背板第二波导端口内的耦合零件；板上垂直波导连接器插头内装配有MT接触件Ⅰ，板边缘波导连接器插头内装配有MT接触件Ⅱ，MT接触件Ⅰ和MT接触件Ⅱ的插芯数量及结构相同；波导背板上设置有波导通路，该波导通路压合在PCB板内层并连通第一波导端口和第二波导端口，波导通路两端的第一波导截面和第二波导截面分别对应第一波导端口和第二波导端口；板上垂直波导连接器头座对插后MT接触件Ⅰ与垂直转向接触件对正插合实现转接板和波导背板板间波导-光纤垂直耦合，板边缘波导连接器头座对插后耦合零件与MT接触件Ⅱ对正插合实现波导背板与子板板间波导-光纤平行耦合，从而最终实现光信号在转接板和子板之间的传递。

进一步地，垂直转向接触件包括裸光纤、FA模块以及与FA模块粘合在一起的垂直转向模块，垂直转向模块上设置有第一阵列透镜、第二阵列透镜、位于第一阵列透镜和第二阵列透镜之间具有光垂直转向功能的棱镜以及用于和MT接触件Ⅰ上的导销孔相配合的导销Ⅰ。

更进一步地，裸光纤的一端穿入FA模块中固定并与垂直转向模块上的第一阵列透镜一一对应，另一端装配在用于预埋裸光纤的V型槽Ⅰ中并与第一波导截面一一对应；所述的V型槽Ⅰ设置于第一波导端口内，V型槽Ⅰ与第一波导截面数量相等且一一对应；FA模块上还设置有键槽用于和盖板底部的凸键适配，盖板底部还设置有V型槽Ⅱ与V型槽Ⅰ对应配合用于保护预埋的裸光纤。