一种柔性结构光模块的制作方法

本发明涉及光通讯领域，尤其涉及这一种柔性结构光模块。

背景技术：

光通信系统的各种结构和组件利用了“柔性”衬底（如聚酰亚胺薄膜）来支持复杂的光纤图案和拓扑结构。在这些系统中，提供了一种粘合剂涂覆的柔性基板，一段光纤压入压敏粘合剂涂层中，并以合适而有效的特殊排列结构，固定在这种柔性基板的表面。还形成了两层光纤排列，第一组光纤盘绕并粘接在第一层粘合剂涂覆层衬底上，然后第一衬底被同一材料的第二片覆盖，再按同样方式进行光纤布线。虽然使用了用于保持大量光纤在一个固定的位置的粘合剂柔性片材，但仍然需要将这些“光纤板”与其他光学元件互连以形成期望的光学模块。

技术实现要素：

本发明的目的在于利用柔性衬底支持各种光学的，电子的和光电模块组件，适应各种封装限制。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种柔性结构光模块，其特征在于包括多个光学元件、多个光电元件，光纤互连多个预置结构的光学元件和光纤组件，并且所述光学元件与光电元件多数都粘接在柔性衬底包括粘合剂涂覆的表面层，所述光纤组件部分以一种路径的形式布置在所述表面层内。

进一步的，所述柔性衬底包括容纳附加系统元件的开口。

进一步的，所述附加系统元件包括固定位置的部件。

进一步的，所述柔性衬底包括多层柔性材料相互堆叠。

进一步的，所述柔性材料至少有一层包含一卷光纤。

进一步的，所述光纤线圈包括用于光放大器的稀土掺杂光纤。

进一步的，所述柔性结构光模块包括至少一个加热元件，该加热器元件粘接在柔性衬底的粘合剂涂层表面层上。

进一步的，所述柔性结构光模块还包括至少一个冷却器元件，该冷却器元件粘接在柔性衬底的粘合剂涂层表面层上。

进一步的，所述粘合剂涂覆表面层包括压敏粘合剂材料。

进一步的，所述柔性衬底包括一个聚酰亚胺薄膜材料。

一种柔性结构光模块，其特征在于包括多个光学元件、多个光电元件，光纤互连多个预置结构的光学元件和光纤组件，并且所述光学元件与光电元件多数都粘接在柔性衬底包括粘合剂涂覆的表面层。

进一步的，所述光纤的部分布置在所述粘合剂涂覆的表面层内形成的路径中。

本发明的有益效果为结构简单，适应性强。

附图说明

图1是一个典型的具有多个光学元件设置在柔性衬底表面的粘合剂涂覆柔性基材俯视图；

图2是一个典型的柔性基板材料的侧视图；

图3示出了图1该固定的元件固定在相应的位置；

图4是图3的另一种排列方式，在这种情况下使用多层粘合剂涂覆的柔性衬底材料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

本发明的方法在将柔性模块置于较大的机械外壳结构之前允许将光学模块装配和进行所有必要的光纤连接来解决这些问题。作为进一步的优点，从光模块的输入到输出的光纤路径的物理长度可以相对短一些。因此，通过模块的信号传输延迟可以大大减少——这是各种重要光通信应用中的一个关键参数。

图1是用于形成光学模块的各种组件的示例性柔性衬底材料的俯视图。根据本发明，使用粘合剂涂覆的柔性基板10作为其余元件被固定粘接的基础。例如，树脂涂层板如kapton聚酰亚胺薄膜为基材10典型的选择，因为它包括压敏涂料层（如在剖面图210-p）形成一层绝缘材料10-i.压力敏感的聚酰亚胺薄膜通常是作为一个片状的材料，在10-100µm的厚度，比较好用。

在图1所示的例子中，柔性衬底10已经被切了一个开口12，这个形状允许另一个独立的系统组件（如可重构的光分插复用器，roadm）插入，被柔性衬底包围。在许多情况下，一个组件如roadm是一个比较大的固定位置的元件，需要特定的配置在更大的光学系统内。因此，如上所述，为了装配本发明的光模块，需配置一个或多个柔性片材来适应不同的系统布局，一个完整的子系统可以先组装，然后以一种有效的装配工艺安插系统的其它部分。

在图1所示的特殊排布中，光纤放大器14粘接在具有粘合剂涂层10-p的柔性衬底10的表面，形成的一个组件。由光放大器14使用的一卷掺铒光纤16（如图1所示的“增益介质”）被粘贴在柔性衬底10的表面并处于光放大器14附近的合适位置（尾纤18用来提供光纤和放大器元件之间的光学连接）。光学输入/输出单元20部分粘贴到柔性衬底10的粘合剂涂层10-p。在图1中还示出了一对常规光学元件22,24（其可以是开关、多路复用器等形式）。图1中还示出了作为柔性衬底10的表面上的电光组件26，其中该组件可以包括衰减器、可调谐滤波器、激光二极管泵浦源等，或包括电输入或输出信号路径的任何其它装置。

正如上面提到的，本发明的一个方面是各种光纤连接器需要沿着柔性衬底10上的涂覆层10-p上的路径粘贴将组件连接起来构成模块。各个光纤部分如图1元素30所示。电连接器32作为图1的光学模块布置中的附加组件示出，具有与各种类型的多元素连接布置一起使用的灵活类型的电连接器34也包括在内。与光学元件一样，这些电气元件可以粘附到柔性材料基板10的压敏胶粘涂层10-p。

图2是图1所示结构的一个沿2-2切割的剖面图。该视图显示了柔性衬底10上的绝缘的聚酰亚胺薄膜10-i，以及压敏胶涂层10-p。在此视图中，一段光纤30和光电元件26被显示为压入（因此粘接到）柔性衬底10的涂层10-p。

一旦柔性衬底10已完全填充形成如图1所示的光学模块的所需组件，则柔性衬底10被定位在包括其它功能模块的较大的机械结构（外壳）中。图3显示了在图1放置一个“固定位置”的组件100，如roadm，其先前已经被粘接到一个更大的机械结构110预置的基底的位置。而柔性衬底10这里是作为一个单一的，连续的料片，可以理解的是，几个不同的带粘合剂涂覆的聚酰亚胺薄膜片可以用在不同类型的壳体中，每片都被合理放置以包括封装尺寸特定限制的必要组件。

除了在一个特定的封装“底板”上使用多个独立的柔性衬底材料外，还可以使用多层柔性衬底材料来提供各种组件和/或光纤的二维堆叠。图4是图3所示的一部分的一个侧视剖面图，在如图4所示的特定的结构，采用第二层柔性材料（如10-2插图所示）支撑与光放大器14相连的掺杂线圈16。在这种情况下，所有的其他光纤的印记是在低层柔性衬底10-1形成，其它的分离的掺杂线圈在不同的柔性片材上加上其他的组件一起构成了光模块。正如上面提到的，其他元素如加热器、冷却器等可能也包括其中。

本领域的技术人员将看到，可以在不背离其宽泛的发明概念的情况下对上述实施例进行更改。因此，应该理解本发明不限于所公开的特定实施例，而是意图涵盖由附加权利要求定义的本发明概念的精神和范围内的修改。

技术特征：

技术总结
本发明涉及光通讯领域，公开了一种柔性结构光模块。包括多个光学元件、多个光电元件，光纤互连多个预置结构的光学元件和光纤组件，并且所述光学元件与光电元件多数都粘接在柔性衬底包括粘合剂涂覆的表面层，所述光纤组件部分以一种路径的形式布置在所述表面层内。本发明的有益效果为结构简单，适应性强。

技术研发人员：伊恩·彼得·麦克林;阿莱凡安·格里萨米;理查德·斯马特;马克·H·加勒特;马克·菲利普维兹
受保护的技术使用者：II-VI有限公司
技术研发日：2016.03.21
技术公布日：2017.12.01