专利名称：光电子装置插座及其制造方法
技术领域：
本发明一般来讲是关于光学纤维和光学纤维带的连接器，以及采用光学纤维和光学纤维带的光电子装置的接插件和连接件。具体地讲，本发明是关于一种具有光学纤维接头的光电子装置的连接插座，用于在光电子装置和连接的纤维光缆之间传输光信号。
发明的
背景技术：
众所周知光学纤维缆是用来传输光信号的，如在美国专利第3,920,432号，第4,289,558号和第4,980,007号中已经披露的。因为需要的通讯媒体在不断地增加，而采用光缆进行传输信号和内部连接本地装置的优点也在不断地增加。随之将带状光缆连接到各种装置上的需要也已经到来。
当将这些带状光缆连接到各种设备、线路板等类似部件时，就需要光电子装置插座。这种装置能使光缆和产生或检测光信号的半导体光电子装置进行对接。它们提供了光信号和电信号之间进行转换的地点。这种插座作为光电子装置的外壳或外包装，防止光电子装置受环境的影响。如果插座已经是连接的，它提供接受连接在光缆上的接头的可松开的机械固紧机构。这种插座在光电子装置和光缆之间提供了光学耦合，一般还提供了能对该装置产生电接触的机构，以及用于对该装置进行降温的接触。
在过去，将光电子部件，例如，光电二极管、LED、或激光等连接到光缆端部的工作都是一件很难和花费高的事情。这是因为光线发射和检测的面积太小以及光导纤维的光束面积太小的原因。因此在装置和光缆之间进行精确校直是很必要的。要使光束直径为62.5μm的多模式光纤具有良好的光学耦合，则校直误差为10μm，而对光束直径为8μm的单模式光纤则校直误差为1μm。需要保持精确校直，不仅对于在插座中的光电子部件的原始位置，而且对于在全部的操作温度范围内保持校直精度的插座设计来说，以及在由于光缆的振动、连接或者拉伸而产生机械力时都是必需的。
在光电子装置和连接的光学纤维缆中的光纤之间的光学耦合能用多种方法获得。原则是将装在缆线连接器上的切开的或透镜式的纤维头放置在半导体光电子装置的敏感面积的附近并与其对准。但这种设想是不实际的，因为光电子装置在连接器没有嵌入插座时，并不能抵挡来自周围环境的影响。而这种没有防御能力的光电子装置在目前来说是不能接受的，因为它们会由于与空气接触而品质降级，并由于机械接触而损坏。因此，如今的插座，一般都是将装置在安装到插座之前先装在热密封的具有窗口的包装(如本领域的技术人员所熟知的标准TO盒)内，通过在包装墙内的平面或透镜式的窗口来实现光耦合。在热密封包装装置和光纤之间得到的有效光学耦合也许还需要在热密封包装的外面附加镜片。为了得到最好的对接效果，在光学轨迹上的所有部件都必须进行精确地校直。
虽然上述装置是可以使用的，但它们有几个缺点。首先它不能充分发挥建立在光电子装置中的精确性能。由于在制造这些装置时采用的照相制版和蚀刻等加工工序，所以可能获得亚微米级的物理特征。虽然这些特征原则上能用于帮助纤维的校直，但它们不能用在以上讨论过的典型的包装中。这是因为当这些装置装在标准的热密封包装之中时，它们并没有精确地定位，因此包装体不能在插座对该包装的精确定位时作为基准表面来使用。由于失去了装置的原有精确性能，就要求该装置的灵敏区动态地光学对准纤维的灵敏区。也就是说，这种装置就必须灵活地和能自动地移向最好的光学对接位置。而这种动态的校直方法是很慢和昂贵的。
这种传统做法的另一个缺点是不很适合于纤维带状系统。其关键原因是在纤维缆线中的光学纤维间的空间较小，一般的是250μm。因此，由于尺寸的限制，就不能采用独立的TO形式构造。在一个单独的具有窗口的包装中配制这种装置的阵列也是不实际的。这是因为制造既要能使一组光学纤维阵列(250微米)和一组装置的阵列相对接，并又要能保持高的效率和低的通道间的光学干扰的单个光学部件或微光学镜头的阵列是很难做到的。
对将光电子装置和光学纤维带进行光学对接的几种方案已经被提出了。目前的技术通常包括两种范畴。第一种技术是被动地将校直块和底座表面校正，这是比较容易做到的，但它是不够精确的，因此它不适合于获得可重复的在装置和光导纤维之间的高效率光学耦合，尤其对单模式光导纤维更是如此。第二种技术是在校准块上的一个平面中进行光电子部件的校直，这在制造上是比较困难和昂贵的，但对获得可重复的、低损耗的光学耦合确是更精密的和有效的。
第一种技术的例子在Swirhun等人的PCT专利申请PCT/US94/05749中和Boan等人在Proceeding of the 20thEuropean Conference on Optical Communication,1994,Vol.2,pp.829-832.的名称为‘Parallel Optical Links With 50μm RibbonFibers Laser Array Concepts and Fiber Skew Analysis’的文章中都有描述。在每一种这些系统中，光电子部件(通常是光电子元件的阵列)是装在底板平面上并实现电连接。而底板平面提供了一个或更多的机械校正结构(如孔、槽、或通道等)，它们是和带有大量的光导纤维接头的校直块的校直特征相配对的。采用这种形式，就实现了校直块上的光纤接头与光电子部件中光电元件之间的被动的机械式校直。
这种技术很适合用在具有大芯尺寸纤维(如62.5μm的芯直径标准多模光纤)的较低性能的连接上，其机械校直结构的原有机械公差限制了这种技术在高性能、小芯尺寸纤维的连接中的应用。另外，将光电子装置装在底板表面上的要求增加了制造光电子插座的困难，这个插座要能连接在与安装有校直装置的线路板的平面相平行的平面上。
Bona的论文特别提到一个平行的用于对接光学部件的光学部件。校直是通过采用校正销钉来实现的。虽然用校正销钉进行校直的方法可以满足一般的校直，但是当需要进行精确校直时就有很多的缺点，尤其是在进行宽的多纤维对接时更是这样。实际上通过采用二个销子对二个相连的校正块的校直是有问题的，问题是系统被机械过度地压制。就是当销子不是很好地垂直于块的平面时，它能防止二个连接块的表面进行直接接触。Bona的文章也说明了一种带有光导纤维的光学连接，这些纤维仅仅通过光学连接的一部分。
第二种技术的例子在Galloway等人的美国专利第5,359,686号，Lebby等人的第5,271,083号和第5,265,184号美国专利中有说明。在这些系统中，光电子部件是直接地装在校正块上的，典型的作法是采用一种透明的粘接剂或者是焊接钎料接头的方法。以上每一种情况中的校正块都包括众多的模压的导波，装在注射模塑的塑料校正块内。在所有这些专利中，塑料校正块还包括在将要安装光电部件的表面上的电接触，用来向该光电部件提供电能量。该电接触被整合到塑料校正块中并连接到由此延伸出去的导向框架上。
模压的塑料波导或模压的含有波导和电接触的塑料导向块的应用有许多缺点。首先，当对光纤带中的某一光学纤维进行了光学对准时，由于模压的波导与光纤的光学材料不同，就会有材料的不同而产生的光学损失。其次，校正块由于模压塑料热学性能和机械性能(温度膨胀和温度传导)而受到限制，这在某些情况下是不能满足较高性能应用要求的。最后整合的电接触在高操作频率时会产生噪音和干扰，这也限制了在高速性能环境中这种技术的应用。
虽然现有的技术用在制造，以将光电子部件和光学纤维带连接为目的的插座时，对于制造较低性能的和大范围的内连接的插座是有效的，但是，如果能够制造那些克服了现有技术的缺点、造价低廉和容易制造的插座和提供其制造方法则是更为令人满意的。
发明的概述本发明披露了一种将多纤维光带缆线和光电子半导体部件连接的光电子装置插座。这种光电子插座包括在插座本体内的校直块。而这个校直块包含光学纤维短头(纤维短端)的阵列，它能起到光学对接元件的作用。校直块包括有大量凹槽结构的第一部分，与第一部分匹配的第二部分。一组光学纤维短端布置在第一部分上的每个凹槽内都有一个光纤短头，并通过插座传递光线。有固定结构来保证第一和第二装置部分紧紧地连在一起而组成校直块。提供光电子半导体部件来用于配制在其中。在优选的实施方案中，校直块包含一些机械特点，它能完成从校直块到纤维带缆线端部连接器的精确校直。
本发明还包括制造校直块的方法。这种方法包括了在其上面有很多凹槽的第一校直块部分的制造步骤。将多根光学纤维分别放在第一校直块部分上的凹槽旁边。将第二校直块部分放在第一校直块部分的上面，使得多根光学纤维夹在两者之间。第一和第二校直块部分然后就固定在一起，使得每根独立的光纤位于第一装置块的每个凹槽之内。在用来固定光电子装置和光缆连接器的纤维短头的相应末端被处理好后，光电子半导体部件就装在匹配了的第一和第二校直块部分上面。
本发明还揭示了带有绕性线路板和安装在其上的光电子半导体部件的光电子装置插座。如上所说，光电子装置插座包括装在插座体内的一个校直块。而校直块包含了一组起光学对接元件作用的纤维短头的阵列。校直块又包括了有大量凹槽的第一部分。与第一部分匹配的第二部分。光学纤维短头布置在第一部分的每个凹槽内，并通过插座传递光线。固定装置用来固定第一和第二校直块部分，并形成校直块。还提供了向光学半导体部件提供电接触的绕性线路板，并装在匹配的第一和第二校直块部分上。提供光电子半导体部件以用来安装在绕性线路板上。
在本发明中还揭示了一种光电子界面系统。这种界面系统提供了光电子装置的亚组件，该亚组件包括校直块和装在其上的光电半导体部件，并位于插座的本体内。提供一束纤维光学带缆线作为该界面系统的一部分。还提供了一个连接块组件，它在连接器本体内并与带状光缆连接。在这个实施方案中，连接块和校直块是用相同的材料制作的。
本发明的优点包括，采用光导纤维作为在光电子装置插座全长内传输光线的光学对接元件，这是优于以前采用环氧树脂或其它媒介制造的波导产品的。这就使该装置插座获得了与被连接的带状光缆相同的光学传输性能。进而言之，制造光学对接元件的工序是非常简单的，并且非常相似于在光缆上制造连接器的工序。此外，本发明的光电子装置插座能和依照带状光缆及缆线组件来制造。最后，在本发明中，光电子装置是与光导纤维校直的，这和一些现有技术的与校直销子相校直的方法是不同的。
附图的简要说明
图1是由带有纤维短头的第一和第二校直块部分组成的校直块部件的透视立体图。
图2是依据本发明制成的第一和第二校直块部分的分解透视图。
图2a是图1和图2的校直块的另外的实施方案。
图3是依据本发明组装校直块方法的图解说明。
图4是一个已知半导体光发射装置的前平面图。
图5依据本发明制造的一个绕性电子线路板的侧向立体图。
图6a是一个带有半导体光电子装置和使其进行电子接触的绕性电子线路板的校直块的图解说明，此装置已在校直块上校直了光导纤维的短头。
图6b是图6a中圆圈部分的放大剖面图。
图6c是带有替代校直性能的校直块物体的透视立体图。
图7是一个将光电子装置和纤维短头校直的校直装置的透视立体图。
图8是依据本发明在应用中的一个光电子装置插座的部分放大和简化的透视立体图。
图9表示了一个在校直块部分内包含电接触的校直块的另外的实施方案。
图10表示了一个装有几个能同时嵌入光导纤维的校直块部分的结构图。
图11表示了另外一种安装校直块的方法，其中光导纤维是放置在预成形的一长块部分里，可以从其中切出分离的小块部分。
图12表示了一种插座校直块，连接校直块和光纤缆的连续制造方法。
图13表示了用图12所示的加工方法制成的组件在分段切开后的图象。
优选实施例的详细说明本发明是可以将光学多纤维带缆连接到光学半导体部件上的一种光电子装置插座及其制造方法。此装置插座是由粘接了光电子半导体部件的校直块部件以及用来与光纤带缆的终端的接口相匹配的插座本体制成。本发明还提供了一个绕性电子线路板，用于给光学半导体部件提供电连接，以及将半导体部件布置在装置插座内。
依据本发明制造的校直块部件10在图1和图2中已有说明。校直块部件10包括第一部分12和与第一部分12匹配的第二部分14。校直块部件10最好是用陶瓷制造，但也可以用塑料或金属材料制造。另外，它还可以包括带有与校直块部件10的部分相应的陶瓷或金属嵌入体的塑料体，部件10与光导纤维发生界面关系。第一组件部分12有匹配表面16，在其上面形成了很多的凹槽18。第二组件部分14也有匹配表面20，它是平直的并能将光纤压紧在凹槽18内。
提供凹槽18来安置纤维短头22，将在下面作详细的说明。应指出的是这些凹槽不仅能在第一组件部分12上形成，或仅在第二组件部分14上形成，也可以在第一和第二两个组件部分上形成，这些都是不违背本发明的精神和范围的。另外，优选实施方案中的凹槽被说明为V-型槽，若做成其它的型式如长方形或半圆形凹槽也是可以的，这也不违背本发明的精神和范围。第一组件部分12还包括第一和第二接收腔24,26。第一和第二接收腔24,26可用于校直目的，在以后将作详细的说明。
如果没有第二组件块部分14，校直块组件10也能制造出来，这在图2a中已经说明。提供槽18，如在优选的实施方案中所描述的那样将通过组件块全长的光导纤维22的端头安置在其中。提供粘接剂23，即在优选的实施方案中为半透明的粘接剂，使光导纤维22粘牢在凹槽18中并能起保护作用。
图3是通过一种连续的在线生产工艺来制造校直块组件10的方法的图解说明。虽然图3说明的是制造本发明的优选的实施方案，应该理解的是也可以采用其它的方法，如用手工方法来装配分离的校直块组件，这也不违背本发明的精神和范围。在这方面，具体参见本申请人所受让的共悬未决的美国专利申请第08/456,571号，‘FIBER OPTIC RIBBON CABLE ASSEMBLYAND METHOD OF MANUFACTURING SAME’1995年6月1日。
至少一根光导纤维30是从相应的至少一个装有光导纤维的滚筒32里拉出来的。图3表示了3根纤维和滚筒，但是，光导纤维的数目可以是任何的数目。一种导向梳齿状板34或是功能相同的凹槽状滚轮结构能够确定在光导纤维30之间的横向的距离。更好的是这个距离相应于凹槽18的固定的横向的纤维间的距离。在光导纤维30通过导向梳齿板34以后，第一和第二校直块组件部分12,14定位在光导纤维30的上面和下面。将粘接剂涂在第一或第二组件部分的匹配表面16或20上，使这两个部分可靠地连接在一起。在本发明中所使用的粘接剂是常规用作光学连接的粘接剂，但是也能使用其它的结合第一和第二组件部分12,14的机制，例如机械锁紧机构或焊接，包括超声焊接在内。然后，第一和第二组件部分12,14在压紧轮42的压力下被连在一起，并将光导纤维30压在其中，从而将在校直块组件10内的光纤之间的横向距离固定下来。在该加工过程的随后阶段，完整的校直块组件10被从纤维30的阵列中切开，最后将纤维束的端部与校直块表面一同进行光学齐平处理。
图4是一个已知的半导体光发射部件50的前平面图。本发明的设计是与许多不同的光发射元件如LEDs、激光阵列、端发射激光器、超亮度光电二极管、直型腔表面发射激光器(VCSELs)和其它的表面发射装置发生界面联系。另外，本发明的设计可以与许多不同的光电子传感器发生界面联系。在优选的实施例中，元件50是VCSEL。如图4所示,VCSEL50由联成一个阵列的许多独立的激光器所组成。此阵列有大量从中投射出光线的动态区域54和能给装置提供电能的电子接触垫片56,58。
图5显示了连接VCSEL50和校直块10的绕性线路板60。绕性线路板60由金属轨迹片66组成，其轨迹图形是复制在一块薄绕性聚合基片68上的。绕性线路板60也包括接触垫片62,64。对VCSEL50上的接触垫片56,58的电接触，是采用将这些垫片校直到绕性线路片上的接触垫片62,64上面，再用加压粘接或者焊接反流的方法使它们粘牢。在VCSEL和外部电器之间的电接触是通过绕性线路板60上的导向轨迹片66来完成的。在优选的实施方案中，绕性线路板60是簿而透明的，使得在VCSEL50和校直块10连接时VCSEL50能通过它发射光线。
在图6a和6b中表示了插座亚组件70。亚组件70包括带有绕性线路片60的校直块10和粘接在此的VCSEL50。VCSEL50被安装和校直，使得灵敏区域54对准纤维束端22。在优选的实施方案中，VCSEL50用电子树脂72密封，以防止来自周围环境的干扰。最后，一种校直特性，例如球74，被粘接在腔24内，在以后进行详细的讨论。
第一接收腔24被加工成一个凹面，可以接收和在其内保留校直球74的一部分。第二接收腔26(在图6a中没有表示)其尺寸能接收校直球74的实体部分，这在后面作详细的说明。在优选的实施方案中，给接收腔24提供可以流入粘接剂的孔75。如图6a所示，孔75能从部件10的底部形成，或者通过部件10的侧面。在一个实施方案中，第一和第二接收腔能通过组件块部分12的全长。一旦校直球74已经密封在凹面内，就将粘接剂在此处通过通道75流入来固定球74。应该引起注意的是粘接剂能直接施加到凹面内，然后嵌入校直球，只要粘接剂被均匀地施加并使校直球74在凹面内被精确地定位即可。对此，具体参见上面引述过的专利申请‘ALIGNMENT ASSEMBLY FORMULTIFIBER OR SINGLE FIBER OPTICAL CABLECONNECTOR’。
以上所说的校直特征，即球74，是提供给作精密校直的校直块的，也进而可以精密校直独立的光学纤维。校直球74可以是一个高精度的轴承钢球，也可以由具有轴承钢球的高精度的材料制造，这些材料可以是碳化钨、陶瓷、金属或塑料，还有液态晶体聚合物，这是不违背本发明的精神和范围的。在不违背本发明的精神和范围的情况下，也可以使用其它的粘接剂。
第一接收腔24的凹面最好能支承校直球74的小一半。第二接收腔26的尺寸是滑配合的并支承校直球74的多一半。这就保证了在两个装置耦合时，球74被它们完整地包藏起来，而且这两个装置在多个方向上被束缚。
在不违背本发明的精神和范围的条件下，可以采用接收腔和校直特征的众多替代实施方案。如图6c显示的例子的校直特征可以是柱状的凸出物174，它可以在另一个组件块部分里的适当形状的接收腔176相接触。另外接收腔也能分别地在第一或第二组件块部分内各形成一部分。
VCSEL50对纤维短头22的光学校直，以及绕性线路板60和VCSEL50在校直板10上的安装都能在图7所示的一种自动化设备中实现。一个自动定位臂80配备了一个真空吸头82，用于拿起包括绕性线路板60和VCSEL50的组件。在吸头拿起了组件的时候，VCSEL是精确地定位在吸头上的。这种定位可以采用观察系统来实现，该系统应将VCSEL50的基准标记和吸头82的基准标记校直，或者依据吸头的特征和VCSEL或绕性线路板的特征之间进行机械定位。校直块10精确地定位在自动组件设备上，是采用与具有基准平板校直球86的基准平板84相对准的方法来实现，此校直球是可以装在校直块10的腔26内的，并具有圆柱孔88，用来接受校直块校直球74。此校直块对平板的角度校直是采用校直垫片90来实现。
图8表示的光电子装置插座92是将整个插座部件封装在插座本体94内。如图8所示整个装置插座92包括围绕着亚组件70的插座本体94。如前所说，亚组件70包括带有绕性线路板60的校直块10和粘接在其上并用树脂72覆盖的VCSEL50，以及带有接受腔24,26和校直球74。在插座本体94中有接受槽95作为锁紧机构96的接收部分，在下面将作说明。插座92可以采用任意一种已知的方法装在线路板97上面，例如粘接、压紧、模塑或机械锁紧等。和许多现在的光电子插座不同，插座92能够装在线路板97上，使得光学连接的定位平面平行于线路板97的底座平面。
图8还表示了一种适合于连接插座92的优选连接器98。连接器98包括一个接在纤维光带缆102上的校直块100，和包括锁紧机构96的连接器本体104。连接校直块100有第一和第二接收腔和一个在插座校直块内的校直球，而这在图8中是看不见的。锁紧机构96嵌入到接收槽95内，以可被释放的方式将锁紧连接器98连接到插座92。锁紧机构96提供机械力，使连接器98和校直块10匹配。在锁紧机构提供力使部件匹配的力量的同时，校直球提供了精确的校直。
在图9中表示的本发明的第一种替代实施方案里，采用在塑料或陶瓷上附加模塑金属接线条的方法，使得用于光电子插座的电接头嵌入到校直块的第一和第二部分的一个或二个之中。因为很多在优选的实施方案里采用的部件与在第一种替代实施方案中采用的是相同的，它们之间是可以相互对证的。用本发明的第一种替代实施方案制造的校直块组件110在图9中已经表示了。校直块组件110包括第一集合部分12和与它相匹配的第二集合部分14。校直块组件110最好是用陶瓷来制造，但也能用塑料或金属制造，并且可以包括一个带有陶瓷或金属的插入体，该插入体对应于与校直块部件110的同光学纤维对接的部分。第一集合部分12有一个配合表面16，其上面已形成有大量的凹槽18。同样在第二集合部分14上也有一个配合表面20，在上面也形成有大量的凹槽18，它是配合表面16上的凹槽的映射。
第一集合部分12还包括第一和第二接受腔24,26。如前所述，这两个接受腔用于校直目的。校直块组件110还包括电接触部分112、114，它们分别从第一和第二集合部分突出来。还提供了接触框116,118来与VCSEL50的接触垫片56,58产生电连接。应该注意的是，接触框116,118可以放置在和光发射部件对接的表面上，也可以在校直块的其它端边上，或是在这两者之上，这都是不违背本发明的精神和范围的。电接触部分112,114是分别对应地连接在接触框116,118上面，也能对应地连接在安置有组件110的线路板上面来向接触框116,118提供能量。
在图10所示的另一种本发明的实施方案中，校直块的几个第一部分12是一起装在盘120上的。相似的是，校直块的几个第二部分14也一起装在盘上，并且装配在纤维阵列上面。在校直块相应的第一和第二部分12,14装配好了之后，盘120就被取走了。这种方法可同时将很多纤维装配到很多校直块上，可以减少在装配校直块时的时间和成本。
图11表示了本发明的另一种实施方案。具体地讲，图11表示了校直块的预制件130，从它能制造出多个光电子装置插座的校直块。此校直块130与校直块组件110很相似，因此，相应的的元件就具有对应的元件参考数字。与部件110相似，校直块预制件130也有第一和第二集合部分12,14。第一集合部分12有配合表面16，在其上面形成了大量的凹槽18，同样地第二集合部分14也有一个配合表面20，其上面也形成了大量的凹槽18。第一集合部分相应地包括第一和第二接受腔24,26，用于如前所说的校直目的。校直块预制件130也包括多个电接触部分112、114，它们从第一与第二集合部分12,14突出来。校直块预制件130能制造大量的光电子装置插座，而且该预制件的长度可以根据需要来确定。该预制件越长，就可以制作越多的光电子装置插座。使用预制件130制作多个光电子装置插座的加工方法与图2所示的方法相似。在将预制件的两个分开的一半粘接到纤维阵列后，，沿着切开线132切开该组件，然后对光学纤维束的末端进行光学平整处理，就制成了单个的校直块。还可以将单个的校直块连接起来制造连续的校直块集合件。
在图12所示的本发明的另一种替代实施方案中，可以在连续加工过程中制造插座校直块、连接器校直块和纤维光学带缆束。以这种方法制造的组件被图13所示的那种方法切开，就能形成插座校直块和连接器的校直块，而连接器校直块已经装在光学纤维带缆束的末端。
图12所示的加工过程和图3所描述的非常相似，因此，相同的元件是可以互相对应的。从装有光学纤维的线轴32上可以对应连续地拉出一根或多根光学纤维30。一块导向梳齿板34能在光学纤维30之间确立固定的侧向的光纤之间的间距。该间距能对应于凹槽18的固定侧向间距则更好。在光学纤维30通过导向梳齿板34之后，将具有第一和第二超级校直块部分152和154的超级校直块150定位于光学纤维30的上面和下面。然后用粘接剂将这些部分固定在一起。本发明所用的粘接剂是通常用在光学连接器中的粘接剂，但也可以使用其它的将第一和第二集合部分152,154结合在一起的机制，例如机械锁紧机构或者焊接法，包括超声焊接。然后将第一和第二集合部分152,154结合，使得光学纤维30夹在其中，从而固定了校直块组件150中的光纤的横向间距。
在该加工方法的后面的某一个地方，提供上部粘接带156和下部粘接带158都，将光纤30夹在其中，制造出光纤带缆40。然后，优选用一对压滚轮42产生足够压紧力使粘接带和部件152和154粘牢在一起。
由于将光学纤维30和超级校直块集合件150来制造光纤带缆40，在安装光学纤维上的光学连接器时所用时间和费用都显著地节省了。另外，可以将整合的一致的超级校直块集合件150的制造方法并入一种连续的制造方法中，从而显著地减少制造成本。超级校直块集合件150能在光学纤维30的纵向长度的各个点插入。控制超级校直块集合件150的插入位置和数目，可以制造带有缆束段节的连续带缆40，每一个段节的长度由按顺序地安置超级校直块集合件150而有效地确定。
图13表示了一个已制成的完整的带缆40，它带有超级校直块在线的集合件150，并在三处被切开。由于在三个地方被切开，就形成了一对连接器校直块160、162，以及第一和第二光电子装置插座校直块172和173。
在图13上连接器校直块160没有被很清楚地表示出来，实际上它是连接器校直块162的对映体。连接器校直块162包括第一连接器校直块部分168和第二连接器校直块部分170。这两个就是第一和第二集合件152和150的一部分。单独的光纤30夹在两个连接器校直块部分168,170之间。还可以分别提供第一和第二接收腔24和26。
由于在光电子装置插座164和166中采用了光学纤维30，与采用环氧或其它传输物质相比较，则在插座内的光导就自动地具有与光缆连接器中的纤维相同的光学传输性能(例如折射率)，从而能达到非常好的光学偶合。虽然不一定要将173与连接校直块160连接，也不一定要将插座172与连接校直块162相连接，但是，这样的做法会获得最佳的校直，因为这些部件都是用同一个超级校直块集合件150制造的。必须注意的是根据以上的说明，任何一种根据本发明制造的连接校直块，都能和任何一种根据本发明制造的光电子装置插座相连接。
权利要求
1．一种光电子装置插座(10)包括第一插座校直块部分(12)，具有最少有一行已成形的凹槽(18)；至少有一根光导纤维(22)放置在该至少一行凹槽之中，这个凹槽成形在第一插座校直块部分内，其中该至少一根光导纤维通过校正块的全部长度；以及光电子半导体部件(50)，牢固地和该至少一条光导纤维相连在一起。
2．根据权利要求1所述的插座，还进一步包括校直装置(24,26,74)，用来将校直块部分与连接器校直。
3．根据权利要求1所述的插座，还进一步包括插座本体(94)，包围有第一和第二插座校直块部分，其中的插座本体有与连接器的锁紧机构(96)部件匹配(95)的装置。
4．根据权利要求3所述的插座，其中的连接器(98)与带状缆线(102)连接，并可以连接亚组件(92)，它包括一个带有锁紧机构(96)的连接本体(104)和一个连接校直块(100)，该校直块与第一和第二插座校直块部件匹配，其中的锁紧机构和匹配机构是相连的。
5．一种制造光电子装置插座亚组件的方法，所述的方法包括以下步骤提供带有裸露表面、匹配面(16)以及一对偶合表面的第一插座块预制件(130)部分(12)，其中的匹配表面具有至少有一条成形的凹槽(18)，将至少一条光导纤维定位在该第一插座块预制件部分中成形的至少一个凹槽内；将第二插座块预制件部分(14)安置在众多光纤的附近使这些光纤位于第一和第二插座块预制件部分之间，其中的第二部分有裸露表面，匹配表面(20)和一对偶合表面；将第一和第二插座块部件固定在一起，使匹配表面相接，从而使独立的光纤定位于第一插座块部件上形成的至少一条凹槽之中；将光电子半导体部件与匹配的第一和第二插座块部分的偶合表面校直；以及将校直的光电子半导体部件安置到匹配的第一和第二插座块部件的偶合表面上。
6．一种光电子装置插座亚组件，包括第一校直块部分(12)，它具有裸露表面，匹配表面(16)，连接器偶合表面，以及光学半导体部件偶合表面，其中的匹配表面上具有至少一条已经成形了一条凹槽(18)；第二校直块部分(14)，它具有裸露表面，匹配表面(20)，连接器的偶合表面，以及光学半导体部件偶合表面，其中的第二装置部分的匹配表面与第一块部分的匹配表面相匹配；光导纤维(22)，被布置在第一校直块部分的至少一条凹槽中；固定装置(23)，用来使第一和第二块部件被固定在一起；以及绕性电路板(60)，安装在第一和第二块部分的光学半导体部件的偶合表面上，它能给将要匹配亚组件的光学半导体组件提供电连接。
7．根据权利要求6所述的亚组件，还进一步包括插座本体(94)，它包围着第一和第二插座校直块部分，并且其中的插座本体具有接受机构(95)，用来接受连接器(98)的锁紧机构(96)部分。
8．根据权利要求7所述的亚组件，其中的连接器被固定到带状光缆线(102)并可以连接在亚组件上，该连接器还包括具有锁紧机构和一个连接器校直块(100)的连接器本体(104)，该连接器校直块(100)与第一和第二插座校直块部件匹配连接。
全文摘要
本发明披露了用来连接至少一条纤维缆束到光学半导体部件的一种光电子装置插座及其制造方法。光电子装置插座包括一个插座校直块组件(10)和一对基体(94)。插座校直块组件包括具有至少一条凹槽(18)的第一校直块部分(12)。第二校直块部分(14)是和第一校直块部分紧密配合的。一条光导纤维(22)布置在第一校直块部分上。每一条光导纤维都是通过光电对接装置来传输光线的。最后,用粘接剂(23)使第一和第二校直块部分紧紧地连在一起。插座校直块组件进一步包括一种光电子装置阵列,与校直块光学地对准,还包括一种与光电子装置进行电接触的方法。在本发明中还披露了有绕性电路板(60)和装在其上的光电子半导体部件(50)的一种光电子装置插座。绕性电路板能使光学半导体部件产生电连接,它是将在第一和第二校直块部件的紧配合面上的。而光电半导体部件是装在绕性线路板上的。
文档编号G02B6/38GK1220015SQ97195058
公开日1999年6月16日 申请日期1997年5月5日 优先权日1996年6月7日
发明者泰瑞·L·史密斯, 高登·D·汉森 申请人:明尼苏达矿业和制造公司