专利名称：光背板互连系统及通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种光背板互连系统及通信设备。
背景技术：
通讯系统中，随着信号速率不断提高，设备的接入容量越来越大，相应地系统带宽 也相应地增加。其中，增加总线数量是增加系统带宽的方式之一，但是受芯片技术、工艺技 术、散热等的限制，目前大容量电互连系统的实现变得越来越困难，而光互连由于低损耗、 低串扰、高密度以及通道特性与速率无关等优势，光背板互连系统成为更好地解决方案。现有技术中采用的光背板互连系统具体为光波导背板互连系统，如图1所示，将 波导通道21像传统的印刷电路板技术一样一层一层地加工，然后通过压合得到光波导背 板22和线路板23、24。光信号由线路板23接收，经过光波导背板22中的波导通道由线路 板24输出，实现光信号的传输。然而，发明人在实现本发明的过程中研究发现，由于光波导 本身对信号损耗较大，而该方案中光链路较长，使得光信号损耗更大，信号传输质量下降。
发明内容
本发明实施例提供一种光背板互连系统及通信设备，能够缩短光链路长度，降低 光信号的损耗。为了解决上述技术问题，本发明实施例的技术方案如下本发明实施例提供了一种光背板互连系统，包括背板、线路板和连接器，所述线路 板包括前插板和后插板；所述前插板与所述后插板分别位于所述背板的两侧且相互正交， 所述前插板和后插板均具有光波导通道，且通过连接在所述背板上的连接器对接形成光通 路，用于光信号通过所述光通路进行传输。本发明实施例还提供了一种通信设备，包括上述光背板互连系统，和与所述光背 板互连系统连接的交换板。本发明实施例通过将线路板中的前、后插板分立在背板两侧且相互垂直设置，将 前、后插板中的光波导通道直接通过连接器对接形成光通路，实现光信号的传输，不用在背 板上设立光波导通道，缩短了光链路，降低了光信号的损耗，提高了光信号的传输质量。
图1是现有技术中光背板互连系统的结构示意图；图2是本发明实施例一种光背板互连系统的结构示意图；图3是本发明实施例一种光信号在图3所示的光背板互连系统中的传输示意图；图4是本发明实施例另一种光背板互连系统的结构示意图；图5是本发明实施例中第一定位装置的结构示意图；图6是本发明实施例中第三定位装置的结构示意图；图7是本发明实施例中第四定位装置的结构示意4
图8是本发明实施例另一种光背板互连系统的结构示意图；图9是本发明实施例一种通信设备的结构示意图；图10是本发明实施例一种光背板互连系统的结构示意图。
具体实施例方式为了使本领域技术人员能进一步了解本发明实施例的特征及技术内容，请参阅以 下有关本发明实施例的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来限制本发明实 施例。现有技术中采用类似现有PCB (Printed Circuit Board印刷线路板)加工技术， 加工出多层聚合物波导，使光背板互连系统具有更好的加工性能，避免了高密度光纤背板 存在的物理实现复杂度问题。然而，由于光波导本身对信号损耗较大，而现有技术中光链路 又较长，使得光信号损耗更大，信号传输质量下降。基于此，本发明实施例不仅通过采用光 波导通道降低了光背板互连系统物理实现的复杂度，而且通过将线路板中的前、后插板分 立在背板两侧且相互垂直设置，并且省去背板中的光波导通道，改为将前、后插板中的光波 导通道直接通过连接器对接实现光信号的传输，从而缩短了光链路，降低了光信号的损耗。下面结合附图和实施例，对本发明实施例的技术方案进行描述。参照图2，为本发明实施例一种光背板互连系统的结构示意图。该光背板互连系统包括背板31、线路板和连接器35。其中，线路板又包括前插板32和后插板33。前插板32与后插板33分别位于背板 31的两侧且相互正交，以实现不同槽位的信号能相互链接。前插板32和后插板33均具有光波导通道34，其中，光波导通道34可以采用埋入 式，即嵌入前、后插板的印刷线路板中，也可以设置在前、后插板的外部，该光波导通道34 可以是刚性光波导通道或柔性光波导通道。连接器35连接在背板31上，用于线路板与背板31之间的连接，实现线路板在背 板31上的插、拔，还用于前、后插板间光波导通道的连接。具体的，可以在背板31上设置一 安装孔，连接器35插放在该安装孔上实现与前、后插板的连接。该连接器35内可设置光波 导通道，从而前插板32和后插板33的光波导通道34通过背板31上的连接器35对接形成 光通路，用于光信号通过该光通路进行传输。本实施例中，如果前、后插板的光波导通道34采用埋入式，也即嵌入前、后插板的 印刷线路板中，则光信号在该光背板互连系统中的传输如图4所示，发送芯片(TX)的光信 号经过反射镜进入前插板32的光波导通道34中，经连接器35传输至背板31后侧的后插 板33，然后经过反射镜，光信号进入接收芯片(RX)，完成信号的传输。在一个实施例中，若 前、后插板的光波导通道采用柔性光波导通道，例如柔性波导板，则可以避免使用反射镜来 使光路实现90度转弯，从而可以进一步减少额外的损耗。需要说明的是，在一个实施例中，图10是本发明实施例一种光背板互连系统的结 构示意图。如图10所示，当有多个前插板(图中示为前插板201-203)和一个后插板101 时，由于前插板201-203和后插板101分立在背板100的两侧且相互正交设置，此时这一个 后插板101可以通过多个连结器(如图中的连接器301、连接器401和连接器501)分别和多 个前插板201-203进行对接，对接后与每个前插板可以形成光通路，这样就不需要在背板上设置光波导，而直接与每个前插板互通实现光信号的传输。如图10所述，连接器301、连 接器401和连接器501可以分别通过设置在背板100上的底座300。底座400和底座501， 安装在背板100上。在一个实施例中，当有一个前插板或者多个后插板时，具有类似的效果，不再赘 述。在一个实施例中，当存在多个前插板和多个后插板时，由于前插板和后插板分立 在背板的两侧且相互正交设置，此时每一个后插板上可以通过设置在背板上的相应位置的 连结器和每一个前插板进行对接，对接后与每个前插板可以形成光通路，这样就不需要在 背板上设置光波导，而直接使每个后插板和每个前插板互通实现光信号的传输。本发明实施例通过将线路板中的前、后插板分立在背板两侧且相互正交设置，将 前、后插板中的光波导通道直接通过连接器对接形成光通路实现光信号的传输，不用在背 板上设立光波导通道，从而缩短了光链路，降低了光信号的损耗。同时，本发明实施例通过 采用光波导通道，使该系统有了更好的加工性能，减少了高密度光纤背板的物理实现的复 杂度，而且，本系统的背板中没有光波导通道，也降低了系统实现的物理难度。在本发明的另一实施例中，为了实现前插板32和后插板33之间的光波导通道的 准确对接，还可以在前、后插板上设置定位装置，如定位销和定位孔等。参见图4，为本发明实施例另一种光背板互连系统的结构示意图。该光背板互连系统可以包括背板51、前插板52、后插板53和连接器54。本实施例中，背板51上具有安装孔511，在该安装孔511处还可以设置有底座 512。前插板52与后插板53分别位于背板51的两侧且相互正交，前插板52和后插板 53均具有光波导通道55，前、后插板中光波导通道55延伸至板边。本实施例中，光波导通 道55采用埋入式，也即嵌入前、后插板的印刷线路板中的刚性光波导通道。连接器54可以包括与前插板52连接的第一端子541，和与后插板53连接的第二 端子542，其中，第一端子541和第二端子542均具有光波导通道，第一、二端子可以插放在 背板51的底座512上，实现两端子间光波导通道的对接，从而前插板52、连接器的第一端子 541、连接器的第二端子542和后插板53上的光波导通道依次对接形成光通路，用于光信号 通过该光通路进行传输。其中，前插板52、第一端子541、背板51、底座512、第二端子542 和后插板53均可以为独立的个体，在连接形成光背板互连系统时，可以将底座512插放在 背板51的安装孔511上，然后前插板52和第一端子541对接固定，后插板53和第二端子 542对接固定，然后分别在背板51的两侧插放在底座512上。本实施例中，光信号在该光背板互连系统中的传输过程如下，发送芯片(TX)的光 信号经过反射镜进入前插板52的光波导通道55中，经连接器54的第一端子541、第二端 子542传输至背板51后侧的后插板53，然后经过反射镜，光信号进入接收芯片(RX)，完成 信号的传输。需要说明的是，在一个实施例中，如图10所示，当有多个前插板(图中示为前插板 201-203)和一个后插板101时，由于前插板201-203和后插板101分立在背板100的两侧 且相互正交设置，此时这一个后插板101可以通过多个连结器(如图中的连接器301、连接 器401和连接器501)分别和多个前插板201-203进行对接，对接后与每个前插板可以形成光通路，这样就不需要在背板上设置光波导，而直接与每个前插板互通实现光信号的传输。 如图10所述，连接器301、连接器401和连接器501可以分别通过设置在背板100上的底座 300。底座400和底座501，安装在背板100上。在一个实施例中，当有一个前插板或者多个后插板时，具有类似的效果，不再赘 述。在一个实施例中，当存在多个前插板和多个后插板时，由于前插板和后插板分立 在背板的两侧且相互正交设置，此时每一个后插板上可以通过设置在背板上的相应位置的 连结器和每一个前插板进行对接，对接后与每个前插板可以形成光通路，这样就不需要在 背板上设置光波导，而直接使每个后插板和每个前插板互通实现光信号的传输。本发明实施例通过将线路板中的前、后插板分立在背板两侧且相互正交设置，将 前、后插板中的光波导通道通过连接器的第一、二端子对接形成光通路实现光信号的传输， 从而缩短了光链路，降低了光信号的损耗。同时，本发明实施例通过采用光波导通道，使该 系统有了更好的加工性能，减少了高密度光纤背板的物理实现的复杂度，而且，本系统的背 板中没有光波导通道，也降低了系统实现的物理难度。由于光波导很小，一般在30 50微米，在本发明的另一实施例中，为了进一步保 证各光波导通道之间的准确对接，还可以在各部件的光通道对接处设置定位装置。前插板与连接器的第一端子上可以具有用于对准前插板和第一端子上的光波导 通道的定位装置，例如，前插板上设置有第一定位装置，第一端子上设置有第二定位装置， 第一定位装置与第二定位装置相互匹配，用于对准位于前插板和第一端子上的光波导通 道。该第一、二定位装置可以采用多种方式，例如设置标记等。在本实施例中，如图5所示， 该第一定位装置具体可以为，在前插板61上与第一端子62的对接处设置定位销611，该定 位销可以通过螺钉612和固定板613等固定在前插板61上，如图5所示，两螺钉612的固 定位置可以对称设置在光波导通道的两侧，具体的可以在前插板61上标记出螺钉612固定 位置的定位图形。对应的，在第一端子62上的第二定位装置可以是在与定位销611对应的 位置上设置定位孔621，以使定位销611可以插入该定位孔621，从而保证前插板61和第一 端子62的光波导通道可以准确对接。当然可以理解的是，在另一个实施例中，第二定位装 置可以为位销，第一定位装置可以为与定位销配合的定位孔。后插板与第二端子上也可以 具有用于对准后插板和第二端子上的光波导通道的定位装置，例如，后插板上设置第三定 位装置，第二端子上设置有第四定位装置，第三定位装置和第四定位装置相互匹配，用于对 准位于后插板述第二端子上的光波导通道，该第三、四定位装置可以采用与第一、二定位装 置类似的设置，也可以采用其它定位方式，此处不再赘述。第一端子与第二端子上也可以具有用于对准第一端子和第二端子上的光波导通 道的定位装置，例如，第一端子上设置有第五定位装置，第二端子上设置有第六定位装置， 第五定位装置与第六定位装置相互匹配，用于对准位于第一端子和第二端子上的光波导通 道。在本实施例中，如图6所示，该第五定位装置可以为，在第一端子71上与第二端子72 的对接处设置定位销711，对应的，在第二端子72上的第六定位装置可以是在与定位销711 对应的位置处设置的定位孔721，以使定位销711可以插入定位孔721，从而保证第一端子 71和第二端子72的光波导通道的准确对接。当然，也可以在第一端子71上设置定位孔，在 第二端子72上设置定位销，定位孔(定位销)的数量可以根据需要设定。
在本实施例中，第一、二端子安装在背板的底座上以实现两端子间光波导通道的 对接，为了更进一步使第一、二端子之间的准确对接，还可以进一步，在底座、第一端子和第 二端子上设置用于对准第一端子和第二端子上的光波导通道的定位装置，例如，底座上设 置第七定位装置，第一端子上设置第八定位装置，第二端子上设置第九定位装置，第七定位 装置分别与第八定位装置和第九定位装置相互匹配，用于对准位于第一端子和第二端子上 的光波导通道。如图7所示，该第七定位装置可以为，在背板的底座81内壁上设置凸起811， 第八定位装置为在第一端子82上与凸起811的对应位置设置的凹陷处821，第九定位装置 是在第二端子83上与凸起811的对应位置设置的凹陷处831，以使在第一端子82和第二端 子83插入底座81时，凹陷处821、831可以与凸起811匹配，实现第一端子82和第一端子 83上光波导通道的准确对接。前、后插板上的光波导通道除了可以采用上述嵌入印刷线路板中的刚性光波导通 道，也还可以采用柔性光波导通道。需要说明的是，在一个实施例中，如图10所示，当有多个前插板(图中示为前插板 201-203)和一个后插板101时，由于前插板201-203和后插板101分立在背板100的两侧 且相互正交设置，此时这一个后插板101可以通过多个连结器(如图中的连接器301、连接 器401和连接器501)分别和多个前插板201-203进行对接，对接后与每个前插板可以形成 光通路，这样就不需要在背板上设置光波导，而直接与每个前插板互通实现光信号的传输。 如图10所述，连接器301、连接器401和连接器501可以分别通过设置在背板100上的底座 300。底座400和底座501，安装在背板100上。在一个实施例中，当有一个前插板或者多个后插板时，具有类似的效果，不再赘 述。在一个实施例中，当存在多个前插板和多个后插板时，由于前插板和后插板分立 在背板的两侧且相互正交设置，此时每一个后插板上可以通过设置在背板上的相应位置的 连结器和每一个前插板进行对接，对接后与每个前插板可以形成光通路，这样就不需要在 背板上设置光波导，而直接使每个后插板和每个前插板互通实现光信号的传输。本发明实施例通过将线路板中的前、后插板分立在背板两侧且相互正交设置，将 前、后插板中的光波导通道通过连接器的第一、二端子对接形成光通路实现光信号的传输， 不用在背板上设立光波导通道，从而缩短了光链路，降低了光信号的损耗。同时，本发明实 施例通过采用光波导通道，使该系统有了更好的加工性能，减少了高密度光纤背板的物理 实现的复杂度，而且，本系统的背板中没有光波导通道，也降低了系统实现的物理难度。进 一步，通过在前、后插板上设置定位装置，使前插板和后插板之间的光波导通道的对接更准 确。参照图8，为本发明实施例另一种光背板互连系统的结构示意图。在本实施例中，光背板互连系统可以包括背板91、前插板92、后插板93，前、后插 板均采用柔性波导板，前、后插板可以通过连接器组装在一起实现光波导通道的互连。本实 施例以前、后插板通过连接器94实现光波导通道的互连为例进行说明。本实施例通过采用柔性光波导通道95，避免了采用刚性波导需要反射镜来使光路 90度转弯造成的额外损耗。前、后插板上柔性光波导通道95与连接器第一、二端子之间的 装配和定位关系与前述实施例类似，差异在于柔性光波导通道没有嵌入印刷线路板，因此，在组装时，需要先把柔性光波导通道95与连接器94安装好后再把这部分与刚性的前、后插 板组装在一起。本实施例中，光信号在该光背板互连系统中的传输过程如下，发送芯片(TX)的光 信号经过连接器进入前插板92的柔性光波导通道中，经连接器94传输至背板91后侧后插 板93的柔性光波导通道，然后经过波导连接器，光信号进入接收芯片(RX)，完成信号的传输。需要说明的是，在一个实施例中，如图10所示，当有多个前插板(图中示为前插板 201-203)和一个后插板101时，由于前插板201-203和后插板101分立在背板100的两侧 且相互正交设置，此时这一个后插板101可以通过多个连结器(如图中的连接器301、连接 器401和连接器501)分别和多个前插板201-203进行对接，对接后与每个前插板可以形成 光通路，这样就不需要在背板上设置光波导，而直接与每个前插板互通实现光信号的传输。 如图10所述，连接器301、连接器401和连接器501可以分别通过设置在背板100上的底座 300。底座400和底座501，安装在背板100上。在一个实施例中，当有一个前插板或者多个后插板时，具有类似的效果，不再赘 述。在一个实施例中，当存在多个前插板和多个后插板时，由于前插板和后插板分立 在背板的两侧且相互正交设置，此时每一个后插板上可以通过设置在背板上的相应位置的 连结器和每一个前插板进行对接，对接后与每个前插板可以形成光通路，这样就不需要在 背板上设置光波导，而直接使每个后插板和每个前插板互通实现光信号的传输。本实施例中，通过将线路板中的前、后插板分立在背板两侧且相互正交设置，将 前、后插板中的光波导通道通过连接器对接形成光通路实现了光信号的传输，不用在背板 上设立光波导通道，从而缩短了光链路，降低了光信号的损耗，而且，通过采用柔性光波导 通道，避免了采用刚性波导需要反射镜来使光路90度转弯造成的额外损耗。同时，本发明 实施例的背板中没有光波导通道，也降低了系统实现的物理难度。上述实施例中，连接器94的具体设置也可以与前述实施例类似，此处不再赘述。参照图9，为本发明实施例一种通信设备的结构示意图。该通信设备可以包括交换板91和与该交换板91连接的光背板互连系统92。其中，光背板互连系统92包括背板、前插板、后插板和连接器；前插板与后插板分 别位于背板的两侧且相互正交，前插板和后插板均设置有光波导通道，且通过连接在背板 上的连接器对接形成光通路，用于光信号通过该光通路进行传输。该光背板互连系统92的 具体结构可以与前述实施例类似，此处不再赘述。交换板91上带有波导接口的驱动或接受 器件，以与光背板互连系统92连接。该通信设备广泛应用于网络类设备中，例如路由器、传输设备、服务器等。在其它 实施例中，通信设备还可以包括业务板，业务板上有光模块，业务板上也带有波导接口的驱 动或接受器件。该通信设备中的光背板互连系统92通过将线路板中的前、后插板分立在背板两 侧且相互正交设置，将前、后插板中的光波导通道直接通过连接器对接形成光通路实现光 信号的传输，不用在背板上设立光波导通道，从而缩短了光链路，降低了光信号的损耗。同 时，本发明实施例通过采用光波导通道，使该系统有了更好的加工性能，减少了高密度光纤背板的物理实现的复杂度，而且，本系统的背板中没有光波导通道，也降低了系统实现的物
理难度。 以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。
权利要求
一种光背板互连系统，其特征在于，包括背板、前插板、后插板和连接器；所述前插板与所述后插板分别位于所述背板的两侧且相互正交，所述前插板和后插板均设置有光波导通道，且通过连接在所述背板上的连接器对接形成光通路，用于光信号通过所述光通路进行传输。
2.根据权利要求1所述的光背板互连系统，其特征在于，所述连接器包括与所述前插板连接的第一端子和与所述后插板连接的第二端子，所述 第一端子和所述第二端子均具有光波导通道；所述前插板和后插板上的光波导通道通过连接在所述背板上的连接器对接形成光通 路，具体为所述前插板、连接器的第一端子、连接器的第二端子和后插板上的光波导通道依次对 接形成光通路。
3.根据权利要求2所述的光背板互连系统，其特征在于，所述前插板上设置有第一定 位装置，所述第一端子上设置有第二定位装置，所述第一定位装置与所述第二定位装置相 互匹配，用于对准位于所述前插板和所述第一端子上的光波导通道。
4.根据权利要求3所述的光背板互连系统，其特征在于，所述第一定位装置和所述第 二定位装置位于所述前插板和所述第一端子的对接处，所述第一定位装置包括设置在所述 前插板上的定位销，所述第二定位装置包括设置在所述第一端子上的与所述定位销对应的 定位孔。
5.根据权利要求2所述的光背板互连系统，其特征在于，所述后插板上设置有第三定 位装置，所述第二端子上设置有第四定位装置，所述第三定位装置和所述第四定位装置相 互匹配，用于对准位于所述后插板和所述第二端子上的光波导通道。
6.根据权利要求5所述的光背板互连系统，其特征在于，所述第三定位装置和所述第 四定位装置位于所述后插板和所述第二端子的对接处，所述第三定位装置包括设置在所述 后插板上的定位销，所述第四定位装置包括设置在所述第二端子上的与所述定位销对应的 定位孔。
7.根据权利要求2所述的光背板互连系统，其特征在于，所述第一端子上设置有第五 定位装置，所述第二端子上设置有第六定位装置，所述第五定位装置与所述第六定位装置 相互匹配，用于对准位于所述第一端子和所述第二端子上的光波导通道。
8.根据权利要求7所述的光背板互连系统，其特征在于，所述第五定位装置和所述第 六定位装置位于所述第一端子和所述第二端子的对接处，所述第五定位装置包括设置在所 述第一端子上的定位销，所述第六定位装置包括设置在所述第二端子上的与所述定位销对 应的定位孔。
9.根据权利要求2所述的光背板互连系统，其特征在于，所述背板上具有用于安装所 述第一端子和第二端子的底座。
10.根据权利要求9所述的光背板互连系统，其特征在于，所述底座上设置有第七定位 装置，所述第一端子上设置有第八定位装置，所述第二端子上设置有第九定位装置，所述第 七定位装置分别与第八定位装置和第九定位装置相互匹配，用于对准位于所述第一端子和 所述第二端子上的光波导通道。
11.根据权利要求10所述的光背板互连系统，其特征在于，所述第七定位装置包括设置在所述背板底座上的凸起，所述第八定位装置包括设置在所述第一端子上与所述凸起对 应位置设置的凹陷，所述第九定位装置包括设置在所述第二端子上与所述凸起对应位置设 置的凹陷。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的光背板互连系统，其特征在于，所述光波导通道为嵌入所述前、后插板中的刚性光波导通道；或者为组装在所述前、后 插板上的柔性光波导通道。
13.—种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至11中任意一项所述的光背板互连 系统，和与所述光背板互连系统连接的交换板。
14.根据权利要求13所述的通信设备，其特征在于，所述光波导通道为嵌入所述前、后 插板中的刚性光波导通道；或者为组装在所述前、后插板上的柔性光波导通道。
全文摘要
本发明实施例提供一种光背板互连系统及通信设备。该光背板互连系统包括背板、前插板、后插板和连接器；所述前插板与所述后插板分别位于所述背板的两侧且相互正交，所述前插板和后插板均设置有光波导通道，且通过连接在所述背板上的连接器对接形成光通路，用于光信号通过所述光通路进行传输。本发明实施例通过将线路板中的前、后插板分立在背板两侧且相互正交设置，将前、后插板中的光波导通道直接通过连接器对接形成光通路，实现光信号的传输，缩短了光链路，降低了光信号的损耗，同时，本发明实施例通过采用光波导通道，使该系统有了更好的加工性能，减少了高密度光纤背板的物理实现的复杂度。
文档编号G02B6/42GK101882955SQ201010158509
公开日2010年11月10日 申请日期2010年4月26日 优先权日2010年4月26日
发明者刘炜霞, 汪泽文, 贾功贤 申请人:华为技术有限公司