安装于电路板上的光纤耦合光学装置的制作方法

专利名称：安装于电路板上的光纤耦合光学装置的制作方法
技术领域：
0002本发明的技术领城涉及安装于电路板上的光纤耦合光 学装置。
背景技术：
0003在用于电通信的光学装置的生产过程中，对光学元件 进行封装以与光纤辆合是很昂贵且耗费时间的部分。可以利用连接器 以能够在光纤之间进行快速连接，每根光纤的末端都被提供有一对配 合连接器中的一个。为了提供具有这样的连接器的封装的光学装置， 常见的是在封装中利用一小段光纤，其中一端与该装置光学耦合，而 另一端终止于连接器中，且利用一配合连接器与另一个光纤耦合。
0004在许多光学应用中，光学装置被辆合到电子电路中以 便使用。在这样的情况下将光纤耦合光学装置直接安装到电路板上以 促进在该装置和电路之间的耦合可能是较为理想的。此处所公开的是 这样的安装有电路的光纤耦合光学装置、以及制造和使用该光纤耦合光学装置的方法的各种的实施例。

发明内容
0005
一种光学设备，包括光纤、置于装置基底上的光学 装置、电路板、以及光学装置和电路板之间的至少一个电连接。该装 置基底具有凹槽，用于接收光纤以及用于定位光纤的近端，从而在光 纤和光学装置之间形成光学耦合。位于或靠近光纤的近端处的第一段 在该凹槽中被固定于装置基底上。该装置基底被安装于电路板上，且 光纤的第二段(远离第一光纤段)被固定于电路板上。
0006
一种用于制造该光学设备的方法，包括将具有光学 装置的装置基底安装于电路板上；形成该至少一个电连接；在凹槽中
将第一光纤段固定于装置基底上以形成光学耦合；以及将第二光纤段
固定于电路板上。可将多个装置基底固定于单片的电路板材料上，在 形成电连接后且在将光纤固定于对应的装置基底和电路板材料上后， 该单片的电路板材料可被分成各个电路板。
0007参看如附图所示且在后面的说明或权利要求的描述中 所示的示例性的实施例，关于电路板安装、光纤耦合光学装置的目的 和优点将变得明显。


0008图1是安装于电路板上的光纤耦合光学装置及其外壳 的示例性的实施例的透视图。
0009图2是安装于置于外壳内的电路板上的光纤耦合光学 装置的示例性的实施例的平面图。
0010图3是用于安装于电路板上的光纤耦合光学装置的示 例性的实施例的侧视图。
0011图4A-4C是固定于电路板上的光纤的横截面示意图。
0012图5是安装于电路板上的光纤耦合光学装置及其外壳 的示例性的实施例的透图。0013图6是安装于电路板上的光纤耦合光学装置的示例性 的实施例的透视图。
0014图7是安装于电路板上的光纤耦合光学装置的示例性 的实施例的平面图。
0015图8是安装于电路板上的光纤耦合光学装置的示例性 的实施例的侧^f见图。
0016图9是安装于电路板上的光纤耦合光学装置及其插座 外壳(receptacle housing )的示例性的实施例的透视图。
0017图10示出了用于将光纤耦合光学装置安装到电路板上 的工艺的示意图。
0018图11示出了用于将光纤耦合光学装置安装到电路板上 的工艺的示意图。
0019在附图中所示出的实施例都是示例性的，且不应被解 释为限制本发明的所公开的或所附的的权利要求的范围。
具体实施例方式
0020在图1-3中示出了一光学设备，其包括光纤U0;位 于装置基底110上的一个或多个光学装置112;电路板102;以及在 光学装置112和电路板102之间的至少一个电连接118。光学装置 112可包括任何需要的光学元件或装置、或者光学元件或装置的组 合，并且可以包括(但不限于) 一个或多个激光器、其他光源、调制 器、光探测器、其他光接收器、其他有源光学元件或装置、光波导、 光耦合器、反射器、透镜、光栅、隔离器、滤波器、其他无源光学元 件、或其他需要的(一个或多个)光学元件。电连接118可包括一个 或多个引线连接(wire bond)，所述引线连接在(a)电路板102上 的迹线(trace)或触点105或者电路板102上的电子元件103和 (b)与光学装置112耦合的装置基底110上的装置112或者迹线或 触点之间。任何其他适合的类型或结构都可被用作电连接118。装置 基底110具有凹槽116，用于接收并定位光纤120的近端，以便在光纤120的近端和光学装置112之间形成光学耦合。位于或靠近光纤 l20的近端处的第一光纤段在凹槽116 (其在图中是最不明显的)中 被固定于装置基底110上。"靠近"光纤120的近端意味着光纤120的 近端可被延伸出凹槽116,但是不会远到足够允许光纤的近端移动从 而足以明显影响光纤120和光学装置112之间的光耦合。装置基底 110被安装于电路板102上，而光纤120的第二段(远离第一光纤 段)被固定于电路板102上。第二光纤段可被直接固定于电路板102 上，或可穿过也固定于电路板102上的光纤緩沖器122。緩冲器122 通常可包含聚氯乙稀(PVC) 、 Hytrel 、尼龙、Kevlar⑧、或其他 合适的材料中的一种或多种，并且任何合适的緩沖器材料或緩冲器材 料的组合都应该落入本发明公开的或所附的权利要求的范围内。緩冲 器122应该优选包括与下文中所公开的后续的组件、处理、或固化步 骤相兼容的(一种或多种)材料。
0021应当注意，在此处公开的任何实施例种，可在一个装 置基底上形成多个凹槽，以接收多个光纤。该多个光纤被光学耦合至 装置基底上的一个或多个光学装置，并且该装置基底被安装于电路板 上。如此处所公开的任何实施例中所述，多个光纤可被固定于该装置 基底以及电路板上。
0022光学设备还可包括用于将第二光纤段(直接或经由緩 沖器122)固定于电路板102上的粘合剂140 (图4A-4C)。粘合剂 140通常可以包括硬化的材料，在其应用的至少一个部分过程中该材 料已经流入到位。例如，粘合剂140可包括固化聚合物、回流聚合 物、回流焊料、回流玻璃、熔融玻璃料、或其他类似的合适的材料。 合适的固化聚合物的一个例子是固化环氧树脂；其他合适的粘合剂或 粘合装置也可被使用，包括在使用过程中不流动的粘合剂。如果需 要，压接管(crimp tube) 124可被压接于緩冲器1"上并通过粘合 剂140 (图4A-4C)固定于电路板102上，从而将緩冲器l22固定于 电路板102上。压接管124的存在已经被证明了可以通过粘合剂UO 更固定地将緩沖器122连接至电路板102。粘合剂140可覆盖压接管122的至少一部分以及超出压接管124 —端或两端的緩沖器122的一 部分。
0023为了进一步固定緩冲器122 (或者是光纤120的第二段 的直接连接)与电路板102的连接，该设备还可包括电路板102上的 凹陷132或突起134 (分别见图4A和4B)。凹陷132或突起134被 设置于靠近緩沖器122的固定段处，并且至少部分地被粘合剂140覆 盖。凹陷132可包括被粘合剂140部分填充的穿过电路板102的通 孔。在附图中示出的凹陷132与緩冲器122的固定部分横向偏移，然 而这些位置是示例性的。凹陷132可被布置为与緩冲器122横向偏 移，直接在緩冲器122之下，或者在任何其他适合的位置中，以便增 强将緩沖器122 (或者光纤120或压接管124)粘合到电路板102上 的粘合力。突起134可包括以任何合适的方式形成于或固定于电路板 102上的部件且至少部分被粘合剂140覆盖。突起134的任何合适的 布置都可被用于增强将緩沖器122 (或者光纤120或压接管l24)粘 合到电路板102上的粘合力。这种固定部件可包括安装于电路板102 上的电子元件，该电子元件可通过焊料或粘合剂(例如，环氧树脂) 被固定于电路板102上，并且该固定部件还能用作电路板102上的电 子电路的一部分。
0024该设备还可包括在电路板102上在光纤的一部分 之下的光纤支撑部件130,光纤120的该部分位于固定于装置基底 110上的第一 (即最接近的)光纤段和固定于电路板102 (直接或经 由緩冲器122或经由压接管124)上的第二光纤段之间。光纤UO的 至少一部分被固定于光纤支撑部件130上。粘合剂142可被用于将光 纤120的至少一部分固定到光纤支撑部件130上(图4C)。如上所 述，粘合剂142可包括硬化材料，在其应用的至少一个部分的过程中 该材料已经流入到位，且可包括固化聚合物、回流聚合物、回流焊 料、回流玻璃、熔融玻璃料、或其他类似的适当的粘合剂或粘合装 置。合适的材料的一个例子是固化环氧树脂；其他的合适的粘合剂或 粘合装置也可被应用，包括在应用过程中不会流动的粘合剂。光纤支撑部件130可以包括以任何合适的方式形成于或安装于电路板102上 且被粘合剂142至少部分地覆盖的部件。光纤支撑部件130可包括安 装于电路板102上的电子元件，该电子元件可通过焊料或粘合剂(例 如，环氧树脂)被固定于电路板102上，并且该光纤支撑部件130还 可被用作电路板102上的电子电路的一部分。粘合剂140和142可包 括离散的材料体积(如图4C所示)，或者可以一起包括至少部分覆 盖緩冲器122 (或者光纤120或压接管124)的固定部分以及光纤 120的固定于光纤支撑元件130的部分的单个的材料体积。
0025该设备还可包括光纤固定器114，该光纤固定器置于凹 槽116的至少一部分上，并固定于装置基底110上以便在凹槽116中 将光纤120的第一段固定于装置基底110上。粘合剂(在图中不明 显)可被用于将光纤固定器114固定到装置基底110上，如美国专利 7>开No.2006/0002664 Al所述，该7>开以引用的方式并入本文中， 好像其全部在本文中进行阐述。本文中所公开的对光纤保持器的任何 布置或配合件都可被应用，同时保持落入本公开或所附的权利要求的 范围内。如已经说明的，该粘合剂可包括硬化材料，在其应用的至少 一个部分过程中该材料已经流入到位，并且可包括固化聚合物、回流 聚合物、回流焊料、回流玻璃、熔融玻璃料、和其他类似的合适的粘 合剂或粘合装置(例如，固化环氧树脂)。其他合适的粘合剂或粘合 装置也可使用，包括在应用过程中不流动的粘合剂。
0026该光学设备还可包括置于光学装置112和光纤末端之 间的折射率匹配材料。这种折射率匹配材料可在应用过程中流入到 位，然后硬化或固化，或者可通过任何其他的合适的方式被置于光学 装置112和光纤的末端之间。合适的材料的一个例子是折射率匹配有 机硅聚合物；可以使用任何其他的合适的材料。该光学设备还可包括 基本上覆盖光学装置112、装置基底110、和光纤的最接近的段120 的密封剂(encapsulant) 704 (如图10和11所示)。这样的密封剂 可用于保护该设备不受使用环境的影响，且可包含任何合适的材料。 合适的密封剂材料的一个例子是有机硅弹性体；可以是用任何其他的合适的材料。如果需要或期望，该设备还可包括外壳104，该外壳被 固定于电路板102上，且具有基本上包围包含光学装置112、装置基 底110和光纤的最接近的段120的电路板102的区域的壁，并且该设 备还可包含基本上覆盖包围区域的盖子。密封剂(如果使用了)可基 本上覆盖电路板102的被外壳104包围的全部或部分区域。如果需要 或期望，可将应变-消除或弯曲-限制结构106连接至外壳104或电路 板102上，以限制接近电路板102的光纤的弯曲。
0027如图所示，电路板102被制造得尽可能的小，且又适 合于被安装于较大的系统电路板上，作为其上的多个元件或子组件中 的一个。这样的所谓的"板上进入(boardlet)，，结构能够容易地将光 纤耦合光学装置(发射器、接收器、双向收发器，等等)集成至电子 装置中，从而能够经由光纤向电子装置传输光学数据或从电子装置传 输光学数据。在这样的构造中，电路板102可包括任何适合能够在电 路板102和系统电路板之间的电连接的(一个或多个)结构或配合 件。例如，在图1-3中，电连接经由形成于电路板102的边缘上的触 点150形成。或者，可以穿过电路板102预先插入插头以便向电路板 102下方突出，以便配合系统电路板上的适当结构的插座。在这些 "板上进入，，布置的任一个中，可提供机械对准插头，用于将该"板上 进入，，定位在系统电路板上。这种对准插头可被布置来以任何适当的 方式啮合系统电路板上的配合孔，且可被提供于电路板102上或提供 于沿电路板102延伸的外壳104上。在另一个可选的实施例(未示 出)中，光学装置基底110和光纤緩冲器122可被直接固定于系统电 路板(其可因此被指定为电路板102)上，用于集成至电子装置中。 这种结构可被称作"板上芯片"。在另一个可选的实施例(图5)中， 导电迹线可延伸至电路板102的边缘，其又可被插入具有配合导电部 件的插座缝中。这样的布置是合适的，例如，用于将电路板102 (其 上具有光学装置110)结合到所谓的有源光纤光缆中。
0028用于制造该光学设备的方法包括将具有一个或多个 光学装置112和凹槽116的装置基底110安装到电路板102上；在光学装置112和电路板102之间形成(一个或多个)电连接118;在凹 槽116中将光纤120的第一 (最接近的)段固定至装置基底110上； 以及将光纤120的第二段(远离第一光纤段)固定至电路板102。第 二光纤段可被直接固定至电路板102上，或者通过光纤緩冲器122或 压接管124固定。该方法还可包括施加粘合剂140，以便将緩冲器 122或光纤120固定至电路板102上，如上面所进行的各种的描述。 该方法还可包括将光纤支撑部件130定位于电路板102上，且将光纤 120的至少一部分固定于光纤支撑部件130上，如前面所进行的各种 的描述，包括粘合剂142的施加。该方法还可包括在凹槽116的至少 一部分上方将光纤固定器114固定于装置基底110上，以便在凹槽 116中将第一光纤段固定于装置基底110上，如前面所进行的各种描 述，包括粘合剂的施力。该方法还可包括用密封剂704基本上覆盖光 学装置112、装置基底110、和光纤的最接近的段120,或者以基本 上包围电路板102的包含光学装置112、装置基底110和光纤的最接 近的段120的区域的方式将外壳104固定到电路板102。
0029安装于电路板上的光纤耦合光学装置的可选的实施例 被示于图6-9中，其中光纤120的第二段被固定于插座连接器600 上，该连接器又被固定于电路板102上。该插座连接器600包括光纤 套管602、套管保持器604、以及套管筒(ferrule sleeve) 606。光纤 120被固定于套管602中，其中光纤的远端与套管602的远端基本上 齐平(flush)，近端从套管602的近端突出，且光纤的第二段在套管 602中(典型的是通过环氧粘合剂或其他适当的粘合剂固定到套管 上；可以使用任何适合的方式将光纤固定到套管上)。本实施例中的 光纤120通常(尽管不是必须的)剥除了任何緩冲器或外包层。光纤 套管602包含陶瓷或其他合适的(一种或多种)材料。套管保持器 604包含塑料、金属、或其他合适的(一种或多种)材料，且光纤套 管602可以以任何适当的方式固定到套管保持器604，包括压力配 合、粘合、固定器、棘爪(detent)、焊接等等。当光纤套管602和 套管保持器604被组装以后，光纤120的近端从套管保持器604的近端突出，而光纤120和光纤套管602的远端凹入套管保持器604中。 套管保持器604通过粘合剂或其他合适的方式固定到电路板102上， 从而将光纤120的第二段固定到电路板102上(通过光纤套管602和 套管保持器604)。套管保持器604被定位在电路板102上，从而在 装置基底110上将光纤120的第一段定位到凹槽116中。以任何合适 的方式，包括上面所述的那些，光纤120的第一段在凹槽116中被固 定到装置基底110上。如上所述，装置基底110和光纤120的近端可 被封装或密封到外壳中。
0030在图6-9中所示的实施例中，套管保持器604包括用于 接合电路板102的部件604a和604b。可以使用粘合剂，该粘合剂在 其应用的至少一部分的过程中流入到位，该粘合剂包括此处所公开的 任意示例；其他适当的方法也可被应用。通过接收一些流动材料，这 些材料然后被硬化以形成保持部件，部件604a或604b或电路板102 上的凹槽、凹陷、通孔、或突起可增强流动粘合剂的效力。套管保持 器604的其他合适的布置也可被使用，用于使它能利用粘合剂、焊 料、夹钳、夹子、插头、固定器、棘爪、焊接(激光、超声波、电阻 等等)、或其他适当的方式被固定到电路板102上。
0031套管筒606被布置用来接收配合连接器(图中未示 出)的另一个光纤套管，从而将另一个光纤套管中的光纤与光纤l加 的远端对准，从而光学端耦合。为了促进这种对准，套管筒可包括内 筒606a和筒管606b。内筒606a可包括陶瓷分开筒，例如，被布置 用于确保光纤套管602和配合连接器的另一个光纤套管的基本上同心 对准。外筒606b可具有比内筒606a大的内径，为了更好地使该另一 个光纤套管插入外筒606b，且将该另一个光纤套管导入内筒60"。 筒606的其他适合的布置也可以;故应用，且都应该落入本公开或所附
的权利要求的范围内。
0032套管保持器604可在其外表面上进行布置或改装，以 便与插座结构608接合或配合(如图9所示)。在图6-9的示例性的 实施例中示出了在套管保持器604的外表面上具有圆周凹槽605,其接收插座结构608的向内突起的法兰609。可以使用任何其他的适当 的机械布置以便在插座结构608中接合套管保持器604，且任何这样 的适当的布置都应当被认为是落入本公开或所附的权利要求的范围内 的。该插座结构608通常被固定到系统电路板610上。该插座结构 608 ,皮定位于电路板610上，从而套管保持器604与插座结构608的 接合会使电路板102相对于系统电路板610 (在可接受的公差内)处 于适当的位置。 一旦套管保持器604与插座结构608接合，电路板 102可以通过焊料、粘合剂、或其他合适的方式固定到系统电路板 610上。如果采用焊接，焊料还可以利用触点150(如实施例中所 示)、导电插头(pin)、或其他合适的结构在电路板102和系统电 路板610之间提供电连接(如上所述)。在图9的例子中，套管保持 器604与插座结构608 (其又被固定于电路板610上)之间的接合引 起电路板102上的触点150与电路板610上的触点612之间的对准。 或者，可以在电路板102和系统电路板600之间使用其他的电连接 (例如，引线接合)。应当注意，如果需要或希望，系统电路板610 可延伸出插座结构608,且在图9中看来比插座结构608小，以便能
看清整个组件中的不同的部分的相对位置。
0033对于此处公开的任意实施例，可将多个光纤耦合光学 装置安装于单独一片连续的电路板材料上。为了构造具有多个光纤耦 合光学装置安装于其上的系统电路板，可以这样做。或者，可将多个 光纤耦合装置安装于一片电路板材料上，以便促进板安装装置的制 造。这样的复合板组装过程的示例示意性地^l示于图lO和ll中。在 这些例子的每个中，多个电路板102是包括连接条702的由电路板材 料制得的单片的全部。如果需要或希望，该电路板材料可以被刻划、 部分切割、或者用其他的方式修改以促进随后的电路板102从条702 上的分离。当多个电路板保持与条702相连时，相应的光学装置基底 110 (其上装配有光学装置)被固定于每个电路板102上，且在相应 的电路板102上在装置基底110和电迹线之间进行任何需要的电连 接。0034在多个电路板102仍然与条702相连的情况下，相应 的光纤120然后被组装到每个电路板102上。在图10中，光纤120 被固定于具有插座连接器600的电路板上(如图6-9所示)。在施加 了密封剂704后，电路板102与条702分离，以便产生多个独立的 "板上进入，，安装的、光纤耦合光学装置。在图11中，相应的光纤 120通过粘合剂、支撑部件130和压接管124被固定到电路板102上 (如图1-3所示)。在组装上外壳104、施加密封剂704、以及組装 应变-消除结构106后，电路板102从条702上分离，以产生多个独 立的"板上进入"安装的、光纤耦合光学装置。任何合适的将光纤120 固定到装置基底110和电路板102上的方法都可^L应用到这样的复合 板组装过程中，且所有的这样的合适的方法都应该落入本公开或所附 的权利要求的范围中。这样的复合板组装工序(如图lO和ll的例子 所示)能实现有效降低大量生产板上进入安装的、光纤耦合光学装置 的成本。
0035对于本公开和所附的权利要求，连词"或"和"或者"应 当被解释为最宽的内容(例如，"一只狗或一只猫，，应当被解释为"一
只狗、或一只猫、或者两者"；例如，"一只狗、 一只猫、或一只老 鼠"应当被解释为"一只狗、或一只猫、或一只老鼠、或任意两者、或 三者，，)，除非(i)明确规定了其他意思，例如，通过使用"不
是......就是......，，、"其中之一"、或者类似的术语；或者(ii)两个或
更多的列出的可供选择的事物在特定的上下文中互相排斥，在这种情 况下"或"和"或者，，仅仅包含那些不互相排斥的可供选择的事物的组 合。对于本公开或所附的权利要求，词"包含"、"包括"、和"具有"应 当被解释为开放式的术语，与在每个例子后面附着短语"至少，，一样的意思。
0036对所公开的示例性的实施例和方法的等价变化应当落 入本公开和/或所附的权利要求的范围内。所^^开的示例性的实施例 和方法、及其等价变化，在保持落入本公开或所附的实施例的范围内 时可以被 修改。
权利要求
1、一种光学设备，包括光纤；位于装置基底上的光学装置，该装置基底具有凹槽，用于接收光纤以及定位光纤的近端，以便在光纤和光学装置之间形成光学耦合，位于或靠近光纤的近端的第一段光纤在该凹槽中被固定到装置基底上；电路板，该装置基底被安装在该电路板上，光纤的第二段被固定到该电路板上，第二光纤段远离第一光纤段；和在光学装置和电路板之间的至少一个电连接。
2、 如权利要求l的设备，还包括粘合剂，用于将第二光纤段固 定到电路板上。
3、 如权利要求2的设备，其中该粘合剂包括硬化材料，在该硬 化材料的应用的至少一部分的过程中该硬化材料流入到位。
4、 如权利要求2的设备，其中该粘合剂包括固化聚合物、回流 聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
5、 如权利要求2的设备，其中该光纤包括在第二光纤段上的緩 冲器，该緩冲器通过粘合剂被固定到该电路板上，从而将第二光纤段 固定到电路板上。
6、 如权利要求5的设备，还包括压接到緩冲器上的压接管，该 压接管通过粘合剂被固定到电路板上，从而将该緩沖器固定到电路板 上。
7、 如权利要求6的设备，其中该粘合剂覆盖了压接管的至少一 部分以及緩冲器的延伸出该压接管的一端的至少一部分。
8、 如权利要求2的设备，还包括位于第二光纤段的附近且至少 部分地被粘合剂覆盖的电路板上的突起或凹陷。
9、 如权利要求8的设备，其中电路板中的至少一个凹陷包括用 粘合剂至少部分地填充的穿过电路板的通孔。
10、 如权利要求8的设备，其中至少一个突起包括被粘合剂 至少部分地覆盖的固定到电路板上的部件。
11、 如权利要求10的设备，其中固定的部件包括电子元件。
12、 如权利要求1的设备，还包括用于将第二光纤段固定到 电路板上的粘合装置。
13、 如权利要求1的设备，还包括在光纤的一部分下方的电 路板上的光纤支撑部件，光纤的该部分位于装置基底和第二光纤段之 间，光纤的在第一光纤段和第二光纤段之间的至少一部分被固定到光 纤支撑部件上。
14、 如权利要求13的设备，还包括用于将光纤固定到光纤支 撑部件上的粘合剂。
15、 如权利要求14的设备，其中该粘合剂包括硬化材料，在 该硬化材料的应用的至少 一部分的过程中该硬化材料流入到位。
16、 如权利要求14的设备，其中该粘合剂包括固化聚合物、 回流聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
17、 如权利要求13的设备，其中该光纤支撑部件包括电子元件。
18、 如权利要求13的设备，还包括用于将光纤固定到光纤支 撑部件上的粘合装置。
19、 如权利要求1的设备，还包括光纤固定器，该光纤固定 器置于凹槽的至少一部分上，且被固定于装置基底上，以便在凹槽中 将第一光纤段固定到装置基底上。
20、 如权利要求19的设备，还包括用于将光纤固定器固定到装置基底上的粘合剂。
21、 如权利要求20的设备，其中该粘合剂包括硬化材料，在 该石更化材料的应用的至少一部分的过程中该硬化材料流入到位。
22、 如权利要求20的设备，其中该粘合剂包括固化聚合物、 回流聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
23、 如权利要求19的设备，还包括用于将光纤固定器固定到装置基底上的粘合装置。
24、 如权利要求1的设备，还包括在光学装置和光纤的近端 之间的折射率匹配材料。
25、 如权利要求1的设备，还包括基本上覆盖光学装置、装 置基底、以及第一光纤段和第二光纤段的密封剂。
26、 如权利要求1的设备，还包括外壳，该外壳被固定到电 路板上且具有壁，该壁基本上包围电路板的包含光学装置、装置基 底、以及第一光纤段和第二光纤段的区域。
27、 如权利要求26的设备，还包括基本上覆盖电路板的被外 壳包围的区域的密封剂。
28、 如权利要求l的设备，还包括 被固定到电路板上的套管保持器；接收于套管保持器内且固定到套管保持器上的光纤套管，穿过 该套管接收且固定有第二光纤段，光纤的远端与光纤套管的远端基本 上齐平；和接收于套管保持器内且固定到套管保持器上的套筒，光纤套管 的远端被接收于套筒的近端内且从套管筒的远端凹入，套管筒的远端 在套管保持器的远端之外远轴延伸。
29、 如权利要求28的设备，还包括用于将套管保持器固定到 电路板上的粘合剂。
30、 如权利要求29的设备，其中该粘合剂包括硬化材料，在 该硬化材料的应用的至少一部分的过程中该硬化材料流入到位。
31、 如权利要求29的设备，其中该粘合剂包括固化聚合物、 回流聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
32、 如权利要求28的设备，其中该套管保持器包括固定到电 路板上的一对近轴延伸部件。
33、 如权利要求28的设备，还包括用于将套管保持器固定到 电路板上的粘合装置。
34、 如权利要求28的设备，还包括插座外壳，其中套管保持器的外表面适合于与插座外壳的内表面接合； 套管外壳被接收于插座外壳内且与该插座外壳接合；和 套管保持器、套管筒和插座外壳被布置成与配合光纤连接器接 合，且在光纤的远端和另一个光纤之间形成光学端耦合。
35、 如权利要求34的设备，还包括系统电路板，其中 插座外壳被固定到系统电路板上； 电路板被固定到系统电路板上；以及 电路板和系统电路板由至少一个电连接相连。
36、 如权利要求1的设备，还包括安装于电路板上且通过电 连接与光学装置电耦合的至少一个电子元件或集成电路。
37、 一种制造光学设备的方法，包括在电路板上安装装置基底，在该装置基底上具有光学装置和凹在光学装置和电路板之间形成至少一个电连接； 在凹槽中将在光纤的近端处或靠近光纤的近端的第一段固定到装置基底上，该凹槽对光纤的近端进行定位，以便在光纤和光学装置 之间形成光学耦合；以及将光纤的第二段固定到电路板上，该第二光纤段远离第一光纤段。
38、 如权利要求37的方法，还包括施加粘合剂，以便将第二 光纤段固定到电路板上。
39、 如权利要求38的方法，其中施加粘合剂包括将前体材料 流入到位，并使前体材料硬化以形成粘合。
40、 如权利要求38的方法，其中该粘合剂包括固化聚合物、 回流聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
41、 如权利要求38的方法，其中光纤在第二光纤段上包括緩 冲器，将第二光纤段固定到电路板上包括施加粘合剂，以便将緩冲器 固定到电路板上，从而将第二光纤段固定到电路板上。
42、 如权利要求41的方法，还包括将压接管压接到緩冲器上，其中将緩冲器固定到电路板上包括施加粘合剂，以便将压接管固 定到电路板上，从而将緩冲器固定到电路板上。
43、 如权利要求42的方法，还包括用粘合剂覆盖压接管的至 少一部分以及緩冲器的延伸出压接管的一端的至少一部分。
44、 如权利要求38的方法，还包括在电路板上提供突起或凹 陷，该突起或凹陷位于靠近第二光纤段的位置处；以及用粘合剂至少 部分地覆盖该突起或凹陷。
45、 如权利要求44的方法，还包括穿过该电路板形成至少一 个通孔，且用粘合剂至少部分地填充该通孔。
46、 如权利要求44的方法，还包括将至少一个部件固定到电 路板上，以从电路板上突起；以及用粘合剂至少部分地覆盖该部件。
47、 如权利要求46的方法，其中被固定的部件包括电子元件。
48、 如权利要求37的方法，其中将第二光纤段固定到电路板 上包括将第二光纤段粘附到电路板上。
49、 如权利要求37的方法，还包括在光纤的一部分的下方将光纤支撑部件定位在电路板上，光纤的该部分位于装置基底和第二光纤段之间；和将第一光纤段和第二光纤段之间的光纤的至少一部分固定到光 纤支撑部件上。
50、 如权利要求49的方法，还包括施加粘合剂，以便将光纤 固定到光纤支撑部件上。
51、 如权利要求50的方法，其中施加粘合剂包括将前体材料 流入到位；以及使该前体材料硬化以形成粘合。
52、 如权利要求50的方法，其中该粘合剂包括固化聚合物、 回流聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
53、 如权利要求49的方法，其中光纤支撑部件包括电子元件。
54、 如权利要求37的方法，还包括在凹槽的至少一部分的上方将光纤固定器固定到装置基底上，以便在凹槽中将第一光纤段固定 到装置基底上。
55、 如权利要求54的方法，还包括施加粘合剂，以便将光纤 固定器固定到装置基底上。
56、 如权利要求55的方法，其中施加粘合剂包括将前体材料 流入到位；以及使该前体材料硬化以形成粘合。
57、 如权利要求55的方法，其中该粘合剂包括固化聚合物、 回流聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
58、 如权利要求54的方法，其中将光纤固定器固定到装置基 底上包括将光纤固定器粘附到装置基底上。
59、 如权利要求37的方法，还包括在光学装置和光纤的近端 之间设置折射率匹配材料。
60、 如权利要求37的方法，还包括用密封剂基本上覆盖光学 装置、装置基底、以及第一光纤段和第二光纤段。
61、 如权利要求37的方法，还包括将外壳固定到电路板上， 该外壳具有基本上包围电路板的包含光学装置、装置基底、以及第一 光纤段和第二光纤段的区域的壁。
62、 如权利要求61的方法，还包括用密封剂基本上覆盖电路板的被外壳包围的区域。
63、 如权利要求37的方法，还包括将套管保持器固定到电路板上；光纤套管接收于套管保持器内且被固定到套管保持器上，穿过 该光纤套管接收并固定有第二光纤段，光纤的远端与光纤套管的远端 基本上齐平；和套管筒接收于套管保持器内且被固定到套管保持器上，光纤套 管的远端被接收于套管筒的近端内，且从套管筒的远端凹入，套管筒 的远端在套管保持器的远端之外远轴延伸。
64、 如权利要求63的方法，还包括施加粘合剂，以便将套管保持器固定到电路板上。
65、 如权利要求64的方法，其中施加粘合剂包括将前体材料 流入到位；以及使该前体材料硬化以形成粘合。
66、 如权利要求64的方法，其中该粘合剂包括固化聚合物、 回流聚合物、回流焊料、回流玻璃或熔融玻璃料。
67、 如权利要求63的方法，其中套管保持器包括固定到电路 板上的近轴延伸的 一对元件。
68、 如权利要求63的方法，还包括将套管保持器组装到插il: 外壳中，其中套管保持器的外表面适合于与插座外壳的内表面接合；且 在组装时，套管保持器、套管筒和插座外壳被布置成与配合光 纤连接器接合，且在光纤的远端和另一个光纤之间形成光学端耦合。
69、 如权利要求68的方法，还包括 将插座外壳固定到系统电路板上； 将电路板固定到系统电路板上；和 在电路板和系统电路板之间形成至少一个电连接。
70、 如权利要求37的方法，还包括将至少一个电子元件或集成电路安装于电路板上；和将电子元件或集成电路通过电连接与光学装置耦合。
71、 一种形成多个光学设备的方法，包括 在电路板材料上安装多个装置基底，在每个装置基底上都具有对应的光学装置以及对应的凹槽；在每个光学装置和电路板材料之间形成至少一个电连接；在对应的凹槽中将位于对应的光纤的近端处或靠近对应的光纤 的近端处的第一段光纤固定到每个装置基底上，对应的凹槽位于对应的 光纤的近端处，以便在对应的光纤和对应的光学装置之间形成光耦合；将每一个对应的光纤的第二段固定到电路板材料上，该第二光 纤段远离第一光纤段；和将电路板材料分成各个电路板，在每个电路板上都具有对应的 装置基底和固定于该装置基底上的对应的光纤。
全文摘要
一种光学设备包括光纤、基底上的光学装置、电路板、以及两者之间的电连接。该基底具有凹槽，用于将与光学装置光耦合的光纤定位。在凹槽中光纤的最接近的段被固定到基底上。该基底被安装到电路板上，且光纤的第二段被固定到电路板上。一种方法包括在电路板上安装具有光学装置的装置基底；形成电连接；将最接近的光纤段在凹槽中固定到基底上；以及将第二光纤段固定到电路板上。可将多个基底固定到单片的电路板材料上，在形成电连接且将光纤固定到对应的基底以及电路板材料上以后，其可被分成各个电路板。
文档编号G02B6/38GK101427168SQ200780014454
公开日2009年5月6日 申请日期2007年3月3日 优先权日2006年3月3日
发明者A·M·本佐尼, G·C·伯德, H·A·布劳菲尔特 申请人:Hoya美国公司