專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)互連件的制作方法
光學(xué)互連件
背景技術(shù)：
光束或光信號(hào)經(jīng)常被用于傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，光信號(hào)可以被用于在鄰近電路板上的電子部件之間或在單個(gè)電路板上的電子部件之間長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)。光通信的一個(gè)方面是光通道與諸如背板、電子器件、半導(dǎo)體激光器、圖像探測(cè)器、其它部件的各種其它器件之間的互連件。好的光學(xué)互連件具有高的耦合效率，易于實(shí)現(xiàn)耦合，具有模塊性、高可靠性和低成本。


附圖示出這里所述原理的各個(gè)實(shí)施例，并且是本說(shuō)明書(shū)的一部分。所示出的實(shí)施例僅僅是示例并且不限制權(quán)利要求的范圍。圖IA和圖IB是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)互連件系統(tǒng)的說(shuō)明性實(shí)施例的截面圖。圖2是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的與將光束分為兩部分的有源光學(xué)元件的說(shuō)明性模塊化光學(xué)互連件的圖。圖3A-圖3D是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的執(zhí)行各種光學(xué)操作的模塊化光學(xué)互連件的說(shuō)明性實(shí)施例。圖4A和圖4B是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的與光學(xué)背板接口的各種模塊化光學(xué)互連件的說(shuō)明性實(shí)施例。圖5是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的連接至光纖基光學(xué)背板的各種光學(xué)互連件的說(shuō)明性實(shí)施例。圖6A和圖6B是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的模塊化光學(xué)互連件的透視圖。圖7是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的連接至光學(xué)背板的模塊化光學(xué)互連件的透視圖。圖8是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的連接至光學(xué)背板的模塊化光學(xué)互連件的側(cè)視圖。圖9A是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的菊花鏈網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖。圖9B是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的在菊花鏈網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中配置的光學(xué)互連件系統(tǒng)的圖。圖IOA是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖。圖IOB是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的在總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中配置的光學(xué)互連件系統(tǒng)的圖。圖IlA是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖。圖IlB是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的在星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中配置的光學(xué)互連件系統(tǒng)的圖。圖12是根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)將模塊化光學(xué)互連件插入光學(xué)背板而定制的光學(xué)互連件系統(tǒng)的圖。
圖13是示出根據(jù)這里所述原理的一個(gè)實(shí)施例的用于使用模塊化光學(xué)互連件對(duì)光學(xué)互連件系統(tǒng)進(jìn)行重新配置的一個(gè)說(shuō)明性方法的流程圖。在整個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相似但不一定相同的元件。
具體實(shí)施例方式光束或光信號(hào)經(jīng)常被用于傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，光信號(hào)可以被用于在單個(gè)電路板上的電子部件之間或在鄰近電路板上的電子部件之間傳輸數(shù)據(jù)。這些光信號(hào)可以使用波導(dǎo)來(lái)路由。波導(dǎo)通過(guò)施加控制光能量的擴(kuò)展并將其引導(dǎo)到期望位置的邊界來(lái)承載光能量。光通信的一個(gè)方面是光通道與諸如背板、電子器件、半導(dǎo)體激光器、圖像探測(cè)器、其它部件的各種其它器件之間的互連件。波導(dǎo)之間好的光學(xué)互連件應(yīng)該具有高的耦合效率，易于實(shí)施耦合，具有低成本、可重配置性，產(chǎn)生可靠連接，并且因?yàn)榭梢韵裣到y(tǒng)帶寬增加那樣執(zhí)行的能力而抗退化。形成光學(xué)互連中的挑戰(zhàn)之一是光通道通常非常小(對(duì)于單模光纖在10微米數(shù)量級(jí)，并且對(duì)于多模光纖在62. 5微米數(shù)量級(jí))。另一個(gè)挑戰(zhàn)是處理光信號(hào)離開(kāi)這些光纖時(shí)的發(fā)散。為了將光纖與另一個(gè)光纖對(duì)準(zhǔn)，通常需要昂貴的高精度部件。實(shí)施這種連接也是費(fèi)時(shí)的，并且最終的連接經(jīng)常是非常固定的。因此，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的重新配置經(jīng)常丟棄重新連接起來(lái)并不經(jīng)濟(jì)的大量硬線連接的硬件。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)將從光通道離開(kāi)的光準(zhǔn)直為直徑大于通道本身的光束，實(shí)現(xiàn)光學(xué)互連的對(duì)準(zhǔn)精度會(huì)降低。因此，可以使用更加便宜的材料和制造工藝來(lái)生成具有期望精度水平的零件。然后，光學(xué)互連件系統(tǒng)的部件可以被模塊化，使得它們易于重新配置和重復(fù)使用。這提供了具有插頭和可重新配置能力的低成本互連結(jié)構(gòu)。模塊化光學(xué)互連件允許在同一光學(xué)背板上進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、分光、合并、多點(diǎn)發(fā)送。這些模塊化光學(xué)互連件與中空金屬波導(dǎo)或正規(guī)實(shí)芯光波導(dǎo)兼容。中空金屬波導(dǎo)具有傳播通過(guò)中空金屬波導(dǎo)的光被近似對(duì)準(zhǔn)、 具有低衰減并且當(dāng)光離開(kāi)波導(dǎo)時(shí)呈現(xiàn)極低的發(fā)散角的特性。這種低發(fā)散角允許以低的損耗通過(guò)小空氣隙耦合到其它的中空金屬波導(dǎo)。另外，可以使各種光學(xué)功能成為互連件的一部分。例如，這些功能可以包括從波導(dǎo)中去除預(yù)定量的光功率的光學(xué)分接頭，從一個(gè)端口提取光功率并且將該光功率拆分為兩個(gè)或更多個(gè)分立的光束的分光器，從兩個(gè)或更多個(gè)端口提取輸入并且將它們的光功率合并到一個(gè)輸出端口的光學(xué)合并器，從波長(zhǎng)復(fù)合光束中去除特定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)選擇濾波器，以及發(fā)射/接收配置。通過(guò)將附加的功能集成到互連件中，光學(xué)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)簡(jiǎn)單地拔下互連件部件并使用具有不同功能的不同的互連件部件加以取代來(lái)重新配置。在下文中，為了解釋?zhuān)U明許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本系統(tǒng)和方法的徹底理解。 然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)本裝置、 系統(tǒng)和方法。說(shuō)明書(shū)中提及的“實(shí)施例”、“示例”或者類(lèi)似用語(yǔ)的意思是，結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性被包括在至少那一個(gè)實(shí)施例中，但是不一定包括在其它實(shí)施例中。說(shuō)明書(shū)中不同地方的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或類(lèi)似短語(yǔ)的不同實(shí)例不一定都指相同的實(shí)施例。通常將器件光學(xué)連接至背板。說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所使用的詞語(yǔ)“背板”指的是具有可以通過(guò)多個(gè)集成插座或其它插座訪問(wèn)的多個(gè)通信通道的結(jié)構(gòu)。例如，背板可以包含可連接多個(gè)分立器件的公共總線。背板通信通道可以包括電線、光纖、中空金屬波導(dǎo)或其它通道。背板可以包含光電變換器、信號(hào)處理電路、各種類(lèi)型的光源和探測(cè)器。使用詞語(yǔ) “光學(xué)背板”時(shí)，該背板包含被配置為通過(guò)該背板傳送光信號(hào)的至少一個(gè)通道。光學(xué)背板可以被分為兩組可以通過(guò)電學(xué)方式使能以發(fā)射和接收電信號(hào)和光信號(hào)的有源背板以及傳送和切換在其它地方產(chǎn)生的信號(hào)的無(wú)源背板。下面描述的原理可以被應(yīng)用于有源背板、無(wú)源背板或混合背板。在說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“個(gè)性化模塊”指的是包含至少一個(gè)光學(xué)元件的可拆卸可互換元件，該至少一個(gè)光學(xué)元件對(duì)進(jìn)來(lái)和/或出去的光進(jìn)行操作以顯著改變光的特性。這些特性可以包括光的方向或光譜含量。個(gè)性化模塊可拆卸地與互連件對(duì)準(zhǔn)，并且提供光學(xué)互連件系統(tǒng)的即插即用式重新配置。個(gè)性化模塊可以被連接至源自于外部部件或源自于背板的光學(xué)尾纖。在一些實(shí)施例中，個(gè)性化模塊可以被置于光學(xué)尾纖的每一端。個(gè)性化模塊的模塊化性質(zhì)可以提供測(cè)試時(shí)的優(yōu)勢(shì)、配置系統(tǒng)的靈活性、易于組裝并且在各式各樣的光學(xué)系統(tǒng)之間提供兼容。圖IA是說(shuō)明性光學(xué)互連件系統(tǒng)(100)的截面圖。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，光學(xué)互連件系統(tǒng)(100)包括模塊化光學(xué)互連件(10 和形成在光學(xué)背板(140)上的相應(yīng)插座 (110)。模塊化光學(xué)互連件(10 被形成在光纖(12 的終端上。模塊化光學(xué)互連件(10 包括對(duì)進(jìn)出光學(xué)通道(12 的光能進(jìn)行整形的一個(gè)或多個(gè)微光學(xué)元件(13 。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，微光學(xué)元件(13 可以使用精密塑料注射成型而形成。微光學(xué)元件可以包括多個(gè)簡(jiǎn)單透鏡或組合透鏡。例如，簡(jiǎn)單透鏡可以被形成為具有球面或非球面輪廓。諸如防刮涂層和抗反射涂層之類(lèi)的多種涂層可以被沉積在微光學(xué)元件的外表面上。另外，為了避免光纖(125)的端面反射，指數(shù)匹配粘合劑(130)可以被插在光纖 (125)和微光學(xué)元件(13 之間?？梢曰谠S多因素來(lái)選擇指數(shù)匹配粘合劑(130)，包括使粘合劑的光學(xué)折射率與光學(xué)通道(12 的光學(xué)折射率緊密匹配。在光學(xué)通道(12 的光學(xué)折射率還與微光學(xué)元件(13 匹配的設(shè)計(jì)中，粘合劑的光學(xué)折射率可以與光學(xué)通道(125) 和微光學(xué)元件(13 都匹配。例如，典型光纖的典型光學(xué)折射率可以接近1.48。微光學(xué)元件可以由聚合物形成，例如由光學(xué)折射率接近1.488的聚甲基丙烯酸甲酯形成。折射率基本相似的諸如丙烯酸酯基材料之類(lèi)的粘合劑可以被插在光纖和微光學(xué)元件之間。通過(guò)匹配各個(gè)部件的光學(xué)折射率，可以大大減少或消除各種材料之間的界面處的光學(xué)中斷。這使得各個(gè)光學(xué)界面處的菲涅耳反射和散射減到最小。上面所給的示例僅僅為一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例。各種各樣的材料和配置可以被用于形成互連件部件。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，當(dāng)使用指數(shù)匹配粘合劑時(shí)，光纖(12 的端部可以被“鋸切”。鋸切指的是將光纖切割為期望長(zhǎng)度的相對(duì)便宜且快速的方法，其導(dǎo)致相對(duì)粗糙的端部表面。鋸切光纖通常呈現(xiàn)出大的光學(xué)損耗和大量散射。然而，當(dāng)指數(shù)匹配光學(xué)粘合劑被用于將鋸切光纖的端部粘合至另一個(gè)光學(xué)元件時(shí)，光學(xué)粘合劑填充鋸切光纖端部的粗糙紋理并且大大地減小粗糙紋理對(duì)光透射率的負(fù)面影響。因此，在使用指數(shù)匹配粘合劑的情況下， 可以對(duì)光纖進(jìn)行鋸切，而不需要費(fèi)時(shí)的后續(xù)拋光或光纖端部的涂敷。波導(dǎo)T(137)形成從微光學(xué)元件向下延伸并分支為左路徑和右路徑的光學(xué)路徑。 根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，波導(dǎo)Τ(137)由相交的中空金屬波導(dǎo)段形成。波導(dǎo)Τ(137)可以包含一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件(150)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，波導(dǎo)T(137)的水平段被配置為與穿過(guò)光學(xué)背板(140)的光學(xué)通道(115)對(duì)準(zhǔn)。模塊化光學(xué)互連件(10 被配置為通過(guò)插座(110)容納在光學(xué)背板(140)中。模塊化光學(xué)互連件(10 可以包括許多對(duì)準(zhǔn)特征，包括特定的外部幾何形狀、通道、銷(xiāo)或其它對(duì)準(zhǔn)特征。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，模塊化光學(xué)互連件(10 包括在模塊化光學(xué)互連件 (105)被插入插座(110)中時(shí)被對(duì)準(zhǔn)孔(145)容納的至少兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)(120)。在圖IB中，模塊化光學(xué)互連件(105)已經(jīng)被插入插座(110)中。對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)(120)容納于對(duì)準(zhǔn)孔(145)中，以在模塊化光學(xué)互連件(10 和光學(xué)背板(140)之間提供旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向?qū)?zhǔn)。然后波導(dǎo)T(137)與中空金屬波導(dǎo)(115)對(duì)準(zhǔn)。輸入光束(155)沿光纖(125)前進(jìn)，穿過(guò)指數(shù)匹配粘合劑(130)，并且被微光學(xué)元件(13 準(zhǔn)直。該準(zhǔn)直光束(160)向下前進(jìn)到波導(dǎo)T(137)并且遇到光學(xué)元件(150)。光學(xué)元件(150)可以是許多光學(xué)部件中的任一種。在該例子中，光學(xué)元件(150)是反射楔，其將準(zhǔn)直光束分成水平前進(jìn)到中空金屬波導(dǎo)(11 的兩束輸出光束(162、165)。在該說(shuō)明性示例中，光學(xué)互連件系統(tǒng)(100)已經(jīng)將光纖(125)中的以折射方式引導(dǎo)的光轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)直光束(160)。光束(160)的準(zhǔn)直性質(zhì)非常適于行進(jìn)通過(guò)中空金屬波導(dǎo) (115)，因?yàn)槠鋵⒐馀c中空金屬波導(dǎo)(115)側(cè)面的反射次數(shù)減到最小。中空金屬波導(dǎo)(115)包括被高反射金屬壁圍繞的中空空氣芯。中空金屬波導(dǎo)可以以包括硅、玻璃或塑料的各種襯底制造而成。包括切割、激光加工、濕法和干法刻蝕、注射成型、壓模、擠壓成型和其它合適工藝的多種圖案化工藝可以用于形成中空金屬波導(dǎo)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，然后使用濺射工藝金屬化這些溝槽的側(cè)壁和底面，以提供關(guān)注波長(zhǎng)的高反射表面。例如，銀可以被濺射涂敷到溝槽內(nèi)，以提供反射涂層。在某些實(shí)施例中，有利的是，在銀上涂覆諸如氮化鋁的保護(hù)涂層并防止氧化的鈍化層。另外，可以提供下涂層，以改善銀與襯底的附著力。然后可以將波導(dǎo)覆蓋件附到圖案化的襯底上，以覆蓋溝槽并完成中空金屬波導(dǎo)。中空金屬波導(dǎo)截面的典型尺寸可以接近150微米X 150微米或者300微米X300微米。波導(dǎo)的尺寸和幾何圖形可以根據(jù)具體設(shè)計(jì)而改變。中空金屬波導(dǎo)的低指數(shù)空氣芯導(dǎo)致在更廣泛研究的聚合物基波導(dǎo)中未發(fā)現(xiàn)的一些獨(dú)特的特征。這些中空金屬波導(dǎo)提供光學(xué)互連件系統(tǒng)所需的極低光學(xué)損耗、低衍射損耗和低模態(tài)色散的潛能。與聚合物波導(dǎo)或其它固體波導(dǎo)相比，中空金屬波導(dǎo)在輸入和輸出面處沒(méi)有反射損耗。以硅制造并且涂敷有銀的中空金屬波導(dǎo)的某些實(shí)施例已實(shí)現(xiàn)了低于 0. 05dB/cm的損耗。中空金屬波導(dǎo)的空氣芯產(chǎn)生極小的光學(xué)色散，這允許中空金屬波導(dǎo)以接近于太赫茲頻率的速率傳輸數(shù)據(jù)。圖2是類(lèi)似于圖1所示模塊化光學(xué)互連件(100，圖1)的說(shuō)明性模塊化光學(xué)互連件 (200)的圖。兩個(gè)光學(xué)互連件之間的一個(gè)區(qū)別是缺少位于微光學(xué)元件(13 和光纖(125) 出口端之間的指數(shù)匹配粘合層。離開(kāi)光纖(12 的快速發(fā)散光(21 被微光學(xué)元件(135) 準(zhǔn)直，并且前進(jìn)到中空金屬波導(dǎo)T(160)中。在波導(dǎo)T(137)的交點(diǎn)處，光學(xué)元件(20 執(zhí)行對(duì)入射光束(160)的光學(xué)操作。在該例子中，光學(xué)元件(20 是反射楔，其將光分為左輸出光束(16 和右輸出光束(165)。反射楔O05)的水平位置可以被改變以修改每個(gè)方向上反射光的量。可以放置反射楔O05) 的水平位置的范圍由反射楔(205)下面的雙箭頭示出。例如，通過(guò)將反射楔(205)滑至左
7邊，大部分準(zhǔn)直光(106)被反射為波導(dǎo)T(137)的右分支。當(dāng)反射楔(205)被定位于左邊以使僅僅反射楔的右斜面出現(xiàn)在準(zhǔn)直光束(160)面前時(shí)，所有準(zhǔn)直光(160)向右反射。相反， 當(dāng)反射楔(20 完全被定位于右邊以使僅僅反射楔的左斜面出現(xiàn)在準(zhǔn)直光束(160)面前時(shí)，所有準(zhǔn)直光(160)向左反射。準(zhǔn)直光(160)中被反射到波導(dǎo)T左邊分支和被反射到波導(dǎo)T右邊分支的比例可以通過(guò)改變反射楔Q05)的位置而變化。盡管圖2示出源于光纖(125)并被傳輸?shù)焦鈱W(xué)背板(140，圖1)中的光，但是相同的配置可以被用于反向操作。例如，傳播通過(guò)中空金屬波導(dǎo)(115、圖1)的兩個(gè)分立光束可以通過(guò)反射楔向上反射，并且進(jìn)入微光學(xué)元件。然后，微光學(xué)元件(13 將光束聚焦到光纖 (125)中，以傳輸至外部部件。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，當(dāng)形成模塊化光學(xué)互連件(200)時(shí)，反射楔(20 被固定在期望的水平位置?？商鎿Q地，反射楔可以在模塊化光學(xué)互連件O00)內(nèi)動(dòng)態(tài)地或手動(dòng)地平移，從而改變模塊化光學(xué)互連件O00)的左/右分光特性。圖3A-圖3D示出可以在模塊化光學(xué)互連件(300、305、310、315)中使用的各種其他說(shuō)明性光學(xué)元件(320、325、330、335、340)。圖3A示出包括放置于波導(dǎo)T (137)的交點(diǎn)處的低剖面楔(320)的模塊化光學(xué)互連件(300)。通常，傳播通過(guò)中空金屬波導(dǎo)的光完全均勻地分布在中空金屬波導(dǎo)的橫截面區(qū)域。低剖面楔(320)僅僅覆蓋中空金屬波導(dǎo)內(nèi)部區(qū)域的一部分。因此，向上反射到微光學(xué)元件(13 的光的量與內(nèi)部區(qū)域被低剖面楔(320)覆蓋的部分成正比。剩余的光沒(méi)有向上反射，而是繼續(xù)沿中空金屬波導(dǎo)行進(jìn)，并離開(kāi)光學(xué)互連件。這產(chǎn)生了基于區(qū)域的光學(xué)分接頭，其允許行進(jìn)通過(guò)光學(xué)背板的光的一部分被偏轉(zhuǎn)到模塊化光學(xué)互連件(300)中，而不阻斷剩余的光通過(guò)互連件的通路。圖:3B是說(shuō)明性模塊化光學(xué)互連件(305)，其包括以一角度與波導(dǎo)T (137)的水平分支交叉延伸的光學(xué)元件(325)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，該光學(xué)元件(32 可以是部分反射膜、基于區(qū)域的反射膜、光譜選擇反射器、偏振選擇膜等。例如如果光學(xué)元件(325)是與中空金屬波導(dǎo)(137)的整個(gè)區(qū)域交叉延伸的部分反射膜，則光中位于整個(gè)區(qū)域上方的部分會(huì)向上被反射到微光學(xué)元件中。對(duì)于基于區(qū)域的反射膜，一部分膜會(huì)被反射性涂敷，并且膜的剩余部分將保持透明。因此，入射到膜的反射部分上的光會(huì)被向上引導(dǎo)到微光學(xué)元件中。 附加地或可替換地，該膜可以基于其光譜或偏振特性選擇性反射光。例如，該膜可以向上反射特定波長(zhǎng)或偏振，同時(shí)允許具有其它波長(zhǎng)或偏振的光穿過(guò)該膜并繼續(xù)沿中空金屬波導(dǎo)行進(jìn)。光學(xué)元件(32 可以是薄膜、薄光學(xué)板、具有成角度的表面的棱鏡或其它適合的光學(xué)部件。圖3C是說(shuō)明性接收/發(fā)射光學(xué)互連件(310)的圖。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，波導(dǎo)T 的一側(cè)被分為兩個(gè)分立通道左通道(330)和右通道(33 。左通道(330)和右通道(335) 都成L形，在每個(gè)通道的拐角處具有反射表面。該反射表面對(duì)行進(jìn)通過(guò)L形通道的光進(jìn)行重新定向。一個(gè)通道可以被用于從中空金屬波導(dǎo)接收光信息，并且其它的側(cè)面可以被用于將光學(xué)配置傳輸回中空金屬波導(dǎo)中，并且反之亦然。通道(330、335)中的每一個(gè)具有將通道中行進(jìn)的準(zhǔn)直光能量改變90°的反射壁。在期望中空金屬波導(dǎo)中的整個(gè)光束被去除、處理然后以改變的或新的形式返回到同一波導(dǎo)時(shí)，這種結(jié)構(gòu)是有優(yōu)勢(shì)的。例如，如果光信號(hào)需要相位修正，則可以使用接收/發(fā)射光學(xué)互連件(310)對(duì)整個(gè)光信號(hào)進(jìn)行去除、相位修正或者返回中空金屬波導(dǎo)?？梢詧?zhí)行各種其它操作，包括放大和濾波。
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圖3D是說(shuō)明性的貫通光學(xué)互連件(315)的圖。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，光學(xué)互連件包括水平波導(dǎo)段(340)，其將光學(xué)背板中的左波導(dǎo)連接至光學(xué)背板中的右波導(dǎo)。該貫通光學(xué)互連件可以被用于填充現(xiàn)在不使用的插座(110、圖1)。這將保護(hù)終止于插座中的波導(dǎo)免受污染或損壞。另外，貫通光學(xué)互連件(315)中的波導(dǎo)段(340)可以不是從左側(cè)的波導(dǎo)筆直通到右邊的直接相對(duì)的波導(dǎo)。相反，波導(dǎo)段(340)可以被用于將光信號(hào)重新路由至期望的光波導(dǎo)。圖4A和4B是光學(xué)互連件系統(tǒng)000)的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的截面圖。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，光學(xué)背板(405)包括中空金屬波導(dǎo)(408)和插座010、425、440、455)?；ミB件 (300、305、310、315)被配置為安裝在插座010、425、440、455)內(nèi)，并且對(duì)光纖的輸出進(jìn)行準(zhǔn)直和/或?qū)⑤斎牍馐龑?dǎo)到光纖開(kāi)口中。第一互連件是基于區(qū)域的分光器互連件(300)， 并且第二互連件是分光/合并光學(xué)互連件(30 。第三互連件是包括左通道和右通道的接收/發(fā)射光學(xué)互連件(310)。第四互連件是貫通互連件，其被設(shè)計(jì)為填充插座(410)并保護(hù)中空金屬波導(dǎo)(408)免受污染或損壞。如上所述，互連件(300、305、310、315)和插座010、 425,440,455)是模塊化的。因此，任一個(gè)互連件可以與任一個(gè)插座配對(duì)。在圖4A中，基于區(qū)域的分光器互連件(300)在第一插座(410)上方，分光/合并光學(xué)互連件(30 在第二插座G25)的上方，發(fā)射/接收光學(xué)互連件(310)在第三插座(440)的上方，并且貫通互連件(315)在第四插座055)的上方。圖4B示出安置在光學(xué)背板(405)的插座010、425、440、455 ；圖4A)中的各種互連件(300、305、310、315)。在圖4B所示的說(shuō)明性配置中，從左向右行進(jìn)穿過(guò)中空金屬波導(dǎo) (408)的光線(402)首先遇到第一互連件(300)的基于區(qū)域的分光器?；趨^(qū)域的分光器將一部分光線向上引導(dǎo)到第一互連件(300)中，在第一互連件(300)中光線由微透鏡聚焦到光纖中。光線的剩余部分繼續(xù)行進(jìn)通過(guò)中空金屬波導(dǎo)008)，并且遇到分光/合并元件。 一部分光能被向上引導(dǎo)到第二互連件(305)中。剩余的光能繼續(xù)通過(guò)中空金屬波導(dǎo)008) 并且全部被偏轉(zhuǎn)到第三互連件(310)的左通道中。第三互連件(310)可以將相同的光信號(hào)或不同的光信號(hào)發(fā)送出右通道。然后該信號(hào)移動(dòng)通過(guò)中空金屬波導(dǎo)(408)和貫通互連件 (315)。圖5是說(shuō)明性光學(xué)互連件系統(tǒng)(500)的截面圖，其使用光纖(510)作為光學(xué)背板中的波導(dǎo)而不是使用上面附圖所示的中空金屬波導(dǎo)。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，互連件(520、 525,535,545)與上面圖4A和圖4B所述的基本類(lèi)似。多種光學(xué)部件(530、M0、550)和附加透鏡(51 被形成在互連件((520、525、5355妨)內(nèi)。附加透鏡(51 被用于將光從光纖變換到準(zhǔn)直的自由空間，并變換回來(lái)。當(dāng)光離開(kāi)互連件中的光纖時(shí)，光被微透鏡準(zhǔn)直。然后， 各個(gè)光學(xué)部件(530、M0、550)處理準(zhǔn)直的光，然后將其引導(dǎo)到光學(xué)背板(50 的光纖(515) 中。光從光纖(510)到互連件的傳輸以與離開(kāi)光纖(510)的光由相關(guān)微透鏡(515)準(zhǔn)直并和插座中的光學(xué)部件相互作用類(lèi)似的方式發(fā)生(如果有的話)。被向上引導(dǎo)到互連件中的光的部分被聚焦到相關(guān)的光纖中。圖6A和圖6B是說(shuō)明性互連件(600)的透視圖，互連件(600)包括互連件主體 (605)和與互連件主體(605)咬合的個(gè)性化模塊(610)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，光學(xué)帶 (612)連接至互連件主體(605)。光學(xué)帶(612)可以容納一個(gè)或多個(gè)光纖或其它光通道。在圖6A和圖6B所示的示例中，光學(xué)帶(612)由12條分立光纖組成。光纖帶(612)可以使用將光纖帶的終端端部引導(dǎo)到互連件主體(615)中的期望位置的V形溝槽，而被定位在互連件主體(615)內(nèi)。光纖帶(61 和互連件主體(615)的對(duì)準(zhǔn)可以發(fā)生在制造過(guò)程中或者可以在現(xiàn)場(chǎng)完成。光纖在互連件主體(605)的主體(615)中終止，并且通過(guò)微透鏡(620)陣列準(zhǔn)直。 互連件主體(605)的主體(61 包括側(cè)面突出部(630)和C形托架(655)。兩個(gè)精密銷(xiāo) (625)從主體(615)延伸并通過(guò)微透鏡陣列(620)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，銷(xiāo)(625)可以為微透鏡陣列(620)提供對(duì)準(zhǔn)?？梢允褂酶鞣N其它對(duì)準(zhǔn)技術(shù)，包括球錐、塊角以及其它技術(shù)。這些技術(shù)可以被修改或合并以便為給定應(yīng)用提供期望的對(duì)準(zhǔn)水平。如上所述，微透鏡陣列(620)可以使用指數(shù)匹配光學(xué)粘合劑被粘合至主體(615)的底部和光纖的終端端部。 附加地或可替代地，可以使用各種其它粘結(jié)技術(shù)。在光纖帶(612)中使用包括用于所有光纖的準(zhǔn)直光學(xué)元件的單片微透鏡陣列 (620)提供許多優(yōu)點(diǎn)。第一，其消除了制備大量分立光學(xué)元件的需求。第二，微透鏡陣列 (620)比分立光學(xué)元件大，因此易于操控。第三，由于整個(gè)微透鏡陣列(620)可以同時(shí)與主體(615)對(duì)準(zhǔn)，因此對(duì)準(zhǔn)比較簡(jiǎn)單。個(gè)性化模塊(610)是具有水平基底(647)和向上延伸的兩個(gè)臂(642)的U型托架。 水平基底(647)包括被配置為容納銷(xiāo)(625)的兩個(gè)孔(635)。當(dāng)將銷(xiāo)(625)推入孔(635)中并且微透鏡陣列(620)的底面與水平基底(647)的上表面相接觸時(shí)，主體(60 與個(gè)性化模塊(610)對(duì)準(zhǔn)。每個(gè)臂(642)具有安置在主體(615)中的突出部(630)上的懸突(640)， 從而將個(gè)性化模塊(610)緊固到主體(605)。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，十二個(gè)分立波導(dǎo)段(64 形成在水平基底(647)的上表面。 波導(dǎo)段(645)的中心部分(650)包括各種光學(xué)元件，例如基于區(qū)域的分接頭、接收/發(fā)射光學(xué)元件、光學(xué)濾波器/反射器、分光/合并光學(xué)元件以及上面討論的貫通波導(dǎo)。也可以包括多種其它光學(xué)元件。通過(guò)示例但不限制的方式，光學(xué)元件可以包括光探測(cè)器、光源、束收集器、各種棱鏡、鏡面、束分光器、波長(zhǎng)選擇濾波器或其它光學(xué)元件。這些光學(xué)元件處理從背板進(jìn)入互連件的準(zhǔn)直光和/或由微透鏡陣列(620)產(chǎn)生的準(zhǔn)直光。給定的個(gè)性化模塊(610) 可以包括十二個(gè)或更多個(gè)相同的光學(xué)元件或者任何其它期望的光學(xué)元件的組合。另外，個(gè)性化模塊還可以被配置為兩層或更多層，以便發(fā)射和接收出現(xiàn)在彼此堆疊的中空金屬波導(dǎo)中的光。圖6B是主體(605)被安置在個(gè)性化模塊(610)中的說(shuō)明性示圖。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，銷(xiāo)(625)的長(zhǎng)度使得在主體(605)被安置在個(gè)性化模塊(610)中時(shí)銷(xiāo)從個(gè)性化模塊(610)的底部突出。這允許銷(xiāo)(625)被背板(140，圖1)中的對(duì)準(zhǔn)孔(145，圖1)接收。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，互連件(600)的部件可以被塑料注射成型。可以使用很多種塑料，例如熱塑性塑料、熱固塑料、玻璃填充的聚碳酸酯和人造橡膠。在某些情況下， 期望針對(duì)互連件內(nèi)的不同元件使用不同的聚合物。例如，相對(duì)硬的聚合物可以被用于主體 (605)，同時(shí)更柔軟的聚合物可以被用于附屬閂和光纖帶的應(yīng)變消除。使用諸如塑料注射成型的便宜制造技術(shù)來(lái)生產(chǎn)光學(xué)互連件的能力可以顯著降低互連件的價(jià)格。進(jìn)一步地，主體 (605)和微透鏡陣列(620)對(duì)于所有的互連件都通用，而不用考慮互連件的功能。這進(jìn)一步減少了零件數(shù)目和制造費(fèi)用。圖7是光學(xué)互連件系統(tǒng)(700)的透視圖，其包括安置在光學(xué)背板(730)中的互連件(600)。為清晰起見(jiàn)，僅僅示出光學(xué)背板(700)的一部分。光學(xué)背板(730)可以包括許多其它部件、插座和光通道。如上所述，主體(605)被安置在個(gè)性化模塊(610)中以形成互連件(600)。光學(xué)背板(730)包括插座(721)和附屬閂(710)。如上所述，銷(xiāo)(625)從個(gè)性化模塊(610)的底部延伸并進(jìn)入插座(721)底部的對(duì)準(zhǔn)孔(145，圖1)。附屬閂(710)向上延伸通過(guò)C形托架 (655)以捕獲互連件(600)。在這種配置中，銷(xiāo)(62 提供對(duì)準(zhǔn)，并且附屬閂(710)將互連件(600)保持在合適位置上。許多其它連接方案可以被用于對(duì)準(zhǔn)和緊固個(gè)性化模塊(610)、 互連件主體(60 和背板(730)。背板(730)包括許多光學(xué)通道(72 。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，光學(xué)通道(725)是中空金屬波導(dǎo)。如上所述，中空金屬波導(dǎo)可以被構(gòu)建在包括硅、玻璃或塑料的襯底中。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，在背板的基底部分(720)中刻出精密槽。然后，精密槽被涂敷有反射涂層。頂板(715)的下表面也涂敷有反射涂層。然后基底部分(720)和頂板(71 結(jié)合在一起以形成密封的中空金屬波導(dǎo)。附加地或可替代地，背板(730)可以具有各種其它配置，包括模制聚合物波導(dǎo)或嵌入式光纖。圖8示出光學(xué)互連件系統(tǒng)(700)的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的截面圖。光學(xué)帶(705)進(jìn)入互連件主體(615)。組成光學(xué)帶(705)的單個(gè)光纖(12 在互連件主體(615)的底面或附近終止。透鏡陣列(620)被結(jié)合到互連件主體(615)，如以上所述。個(gè)性化模塊(610)與互連件咬合，使得個(gè)性化模塊(610)的波導(dǎo)段(64 與光學(xué)背板(730)中的波導(dǎo)通道(725) 對(duì)準(zhǔn)。個(gè)性化模塊(610)可以包括位于波導(dǎo)段(645)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件(722)。如上所述，光學(xué)背板(730)可以由基底部分(720)和頂板(715)組成。附屬閂 (710)向上延伸通過(guò)C形托架(655)以捕獲互連件主體(615)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，光學(xué)帶及其光纖被固定結(jié)合至互連件主體(615)。通過(guò)用新的個(gè)性化模塊簡(jiǎn)單地更換個(gè)性化模塊(610)，可以改變光學(xué)互連件系統(tǒng)(700)的配置。圖9A至圖12示出即插即用配置，其可以通過(guò)拔下互連件、去除第一個(gè)性化模塊并且以另一個(gè)性化模塊替代并將互連件插回光學(xué)背板中而簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。圖9A是說(shuō)明性串行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(802)或菊花鏈的圖。串行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(802)中，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(804、806、808、81幻之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)物理互連(814)。在該網(wǎng)絡(luò)配置中，從左至右行進(jìn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(802)的光信號(hào)首先被第一節(jié)點(diǎn)(804)攔截。第一節(jié)點(diǎn)(804)對(duì)光信號(hào)執(zhí)行期望的任何操作。第一節(jié)點(diǎn)(804)可以向第二節(jié)點(diǎn)(806)傳輸光信號(hào)，或者不向第二節(jié)點(diǎn) (806)傳輸光信號(hào)。如果信號(hào)被傳遞至第二節(jié)點(diǎn)(806)，則第二節(jié)點(diǎn)攔截該信號(hào)，并且可以向第三節(jié)點(diǎn)(808)傳遞該信號(hào)，或者不向第三節(jié)點(diǎn)(808)傳遞該信號(hào)，等等。如圖9B所示，該串行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以使用光學(xué)背板(80 上的單個(gè)光通道(820)被輕易的實(shí)現(xiàn)。為清晰起見(jiàn)，僅僅示出互連件的相關(guān)部分。例如，在圖9B中，僅僅示出個(gè)性化模塊的略圖以及個(gè)性化模塊內(nèi)的相關(guān)光學(xué)部件。每個(gè)互連件的個(gè)性化模塊(830、840、850、 860)被選擇為使得發(fā)射/接收光學(xué)元件處于光通道(820)的路徑上。光學(xué)帶(834)將多個(gè)節(jié)點(diǎn)(838、848、858、868)連接至正確的互連件。節(jié)點(diǎn)(838、848、858、868)可以是本質(zhì)上純光學(xué)的、主要是電子的，或者可以是光學(xué)和電子的組合。當(dāng)光信號(hào)(82 從左進(jìn)入時(shí)，光信號(hào)(82 被第一個(gè)性化模塊(830)的接收/發(fā)射光學(xué)元件偏轉(zhuǎn)到光學(xué)帶(834)中，并傳輸?shù)降谝还?jié)點(diǎn)(838)。第一節(jié)點(diǎn)(838)接收光信號(hào)、處理光信號(hào)并且將光信號(hào)重新發(fā)送回光學(xué)帶(834)。然后，接收/發(fā)射光學(xué)元件(832) 將信號(hào)引導(dǎo)至下一個(gè)性化模塊并且重復(fù)處理。該配置產(chǎn)生了圖9A所描述的串行結(jié)構(gòu)。通過(guò)簡(jiǎn)單地拔下互連件并且使用具有不同光學(xué)元件的新的個(gè)性化模塊替代個(gè)性化模塊(830、840、850、860)，可以改變網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。圖IOA示出總線圖。在總線圖(816)中， 每個(gè)節(jié)點(diǎn)(818、822、824、826)被連接至單個(gè)通信通道(擬8)。來(lái)自源的信號(hào)行進(jìn)至網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)(818、822、824、826)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，通過(guò)使用具有逐漸增大的基于區(qū)域的分接頭(880、882、 884,884)的一系列新個(gè)性化模塊(890、892、894、896)替代圖9B所示的所有個(gè)性化模塊，光學(xué)互連件系統(tǒng)(800)可以從圖9B所示的菊花鏈圖重新配置為圖IOB的總線架構(gòu)。輸入信號(hào)(82 被第一基于區(qū)域的分接頭(880)分光，以將總信號(hào)功率的25%偏轉(zhuǎn)為沿著光學(xué)帶 (834)行進(jìn)到第一節(jié)點(diǎn)(838)的新信號(hào)(836)。該信號(hào)剩余的75%傳遞至包含較大的基于區(qū)域的分接頭(882)的第二個(gè)性化模塊(892)。該分接頭(88 也提取出初始信號(hào)的25% 并將該信號(hào)(846)傳遞至第二節(jié)點(diǎn)(848)。類(lèi)似地，初始信號(hào)剩余的50%被逐步分布到其它兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(858、868)，作為由其它個(gè)性化模塊(894、896)所產(chǎn)生的信號(hào)。最后一個(gè)基于區(qū)域的分接頭(848)覆蓋波導(dǎo)(820)的整個(gè)區(qū)域并且將剩余的光信號(hào)(866)全部引導(dǎo)至最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)(868)。圖IlA示出星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(817)，其包括通過(guò)通信鏈路(827)單獨(dú)連接至周?chē)娜齻€(gè)節(jié)點(diǎn)(822、824、826)中的每一個(gè)的中心節(jié)點(diǎn)(818)。圖IlB示出從光學(xué)互連件系統(tǒng)(800) 到星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的說(shuō)明性重新配置。在該實(shí)施例中，第一節(jié)點(diǎn)(838)是中心節(jié)點(diǎn)并且使用雙向信號(hào)(891)與其它節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)單獨(dú)通信。雙向信號(hào)(891)由三個(gè)不同波長(zhǎng)的光能組成。該雙向信號(hào)(891)被傳輸至第一個(gè)性化模塊(890)，第一個(gè)性化模塊(890)包括鏡面(837)，鏡面(837)將所有波長(zhǎng)的光沿著光通道(820)反射至其它節(jié)點(diǎn)。第二個(gè)性化模塊(89 具有波長(zhǎng)選擇分接頭(847)，波長(zhǎng)選擇分接頭(827)將具有第一波長(zhǎng)的第一信號(hào) (893)偏轉(zhuǎn)至第二節(jié)點(diǎn)(848)，并且允許其它波長(zhǎng)穿過(guò)到達(dá)其它節(jié)點(diǎn)(858、868)。類(lèi)似地，其它個(gè)性化模塊(894、896)將它們各自的波長(zhǎng)信號(hào)(895、897)偏轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)(858、868)。 星節(jié)點(diǎn)(848、858、868)中的每一個(gè)使用其接收的相同波長(zhǎng)進(jìn)行響應(yīng)。因此，在星節(jié)點(diǎn)(848、 858,868)中的每一個(gè)和中心節(jié)點(diǎn)(838)之間創(chuàng)建分立的雙向通信。圖9A-圖IlB所示的配置僅僅是通過(guò)使用單個(gè)光通道和適當(dāng)?shù)膫€(gè)性化模塊而易于得到的光學(xué)互連件配置的簡(jiǎn)單示例。其它通道也可以被用于創(chuàng)建更加復(fù)雜或更加堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)，或者用于執(zhí)行用戶所期望的其它操作。圖12示出光學(xué)互連件系統(tǒng)(800)的定制配置。該定制配置使用與圖9B、圖IOB 和圖IlB所示配置相同的光學(xué)背板(805)、光通道(810、815、820)和節(jié)點(diǎn)(838、848、858、 868)。該配置和其它配置之間的最顯著的物理區(qū)別在于各個(gè)互連件底部的個(gè)性化模塊已被新的個(gè)性化模塊(900、902、904、90幻所替代。這些個(gè)性化模塊(900、902、904、90幻包括多種光學(xué)元件(908、910、918、924、936、937、940)。在圖12所示的實(shí)施例中，第一輸入信號(hào)(94 從左邊進(jìn)入上光通道(820)，并且遇到容納在第一個(gè)性化模塊(900)中的基于區(qū)域的分接頭(910)?；趨^(qū)域的分接頭(910) 將第一輸入信號(hào)的一部分(844)偏轉(zhuǎn)到連接至第一節(jié)點(diǎn)(838)的光學(xué)帶(912)中。剩余的信號(hào)(946)穿過(guò)包含在第二個(gè)性化模塊(90 中的貫通件(916)，并且被包含在第三個(gè)性化模塊(904)中的合并器元件(936)偏轉(zhuǎn)，并且進(jìn)入光學(xué)帶(928)和第三節(jié)點(diǎn)(858)。第二輸入信號(hào)(960)從右邊通過(guò)中心光通道(81 進(jìn)入系統(tǒng)(800)。第二輸入信號(hào)(960)遇到第四個(gè)性化模塊(906)中的將第二輸入信號(hào)(960)從中心光通道(815)傳送到上光通道(820)的轉(zhuǎn)向光學(xué)元件(937)。然后第二輸入信號(hào)(960)由第三個(gè)性化模塊 (904)中的合并器元件(936)向上反射到第三節(jié)點(diǎn)(858)中，以在光學(xué)帶(928)中形成合并信號(hào)(948)。第三輸入信號(hào)(950)在第二節(jié)點(diǎn)(848)內(nèi)生成，并穿過(guò)光學(xué)帶(920)到達(dá)第二個(gè)性化模塊(902)，在第二個(gè)性化模塊(902)中遇到分配器(918)。信號(hào)(952)的一部分向左，遇到第一個(gè)性化模塊(900)中的反射元件(908)，并且向上反射通過(guò)光學(xué)帶通道到達(dá)第一節(jié)點(diǎn)(838)。右邊部分(954)遇到第三個(gè)性化模塊(904)中的光譜反射器(擬4)，并且被分為第一波長(zhǎng)信號(hào)(956)和第二波長(zhǎng)信號(hào)(958)。第一波長(zhǎng)信號(hào)(956)沿著光學(xué)帶通道 (932)傳遞至第四節(jié)點(diǎn)(868)。第二波長(zhǎng)信號(hào)(958)繼續(xù)通過(guò)光譜反射器(擬4)，并且被包含在第四個(gè)性化模塊(906)中的束收集器(940)吸收。束收集器(940)是用于吸收光束的光學(xué)元件。束收集器(940)被設(shè)計(jì)為吸收入射光線并防止向回反射和散射。為了將散射減到最小，束收集器(940)可以由被設(shè)計(jì)為吸收并限制入射光的相對(duì)深且暗的腔形成。圖13是描述配置光學(xué)互連件系統(tǒng)的一個(gè)說(shuō)明性方法的流程圖。在第一步驟中，確定光學(xué)互連件系統(tǒng)的期望配置(步驟1300)。選擇適合的互連件主體，并通過(guò)光纖將其連接至節(jié)點(diǎn)(步驟1305)?；ミB件主體包括對(duì)光纖的輸出進(jìn)行準(zhǔn)直的光學(xué)元件。選擇包括期望的光學(xué)元件的個(gè)性化模塊(步驟1310)。通過(guò)將從互連件主體的底部延伸的銷(xiāo)插過(guò)個(gè)性化模塊中的相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔，將個(gè)性化模塊與互連件主體對(duì)準(zhǔn)(步驟1315)。然后，將個(gè)性化模塊鎖在適當(dāng)?shù)奈恢?，以在?duì)準(zhǔn)位置將其緊固到互連件主體(步驟1320)。然后將互連件主體和個(gè)性化模塊插入光學(xué)背板的插座中(步驟1325)，使得個(gè)性化模塊中的光通道與背板內(nèi)的光通道對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，從互連件主體延伸的銷(xiāo)延伸通過(guò)個(gè)性化模塊，并被插入光學(xué)背板中的對(duì)準(zhǔn)孔。針對(duì)光學(xué)互連件系統(tǒng)內(nèi)的所有互連件重復(fù)該過(guò)程(步驟1330)。 對(duì)于光學(xué)背板中不需要互連件的插座，插入空白以保護(hù)背板內(nèi)的光通道(1335)。總而言之，上述光學(xué)互連件系統(tǒng)使用注射成型的互連件提供低成本即插即用型高密度光學(xué)互連件。這些模塊化光學(xué)互連件允許在同一光學(xué)背板上進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、分光、合并、多點(diǎn)發(fā)送等。這些模塊化光學(xué)互連件與中空金屬波導(dǎo)或正規(guī)實(shí)芯波導(dǎo)兼容。模塊化光學(xué)互連件從光纖產(chǎn)生準(zhǔn)直光束。準(zhǔn)直光束允許比其它方法更大的錯(cuò)位容限，并且減少部件零件的成本。與傳統(tǒng)的硬線連接系統(tǒng)相比，光學(xué)互連件系統(tǒng)允許以最小的成本和時(shí)間進(jìn)行顯著的即插即用重新配置。已經(jīng)呈現(xiàn)了前面的描述，目的僅僅在于圖示和描述所述原理的實(shí)施例和示例。該說(shuō)明書(shū)并不致力于窮盡或?qū)⑦@些原理限制為公開(kāi)的任何精確形式。按照上面的教導(dǎo)，可以進(jìn)行許多修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)互連件(700)，包括 光纖(125)；互連件主體(605)，所述光纖(12 在所述互連件主體(605)中終止； 微透鏡(620)，用于對(duì)離開(kāi)所述光纖(125)的光進(jìn)行準(zhǔn)直以產(chǎn)生準(zhǔn)直光束； 第一個(gè)性化模塊(610)，被配置為對(duì)所述準(zhǔn)直光束進(jìn)行操作，所述第一個(gè)性化模塊 (610)與所述互連件主體(605)對(duì)準(zhǔn)，并可拆卸地連接至所述互連件主體(605)；其中所述光學(xué)互連件(700)被配置為被插入光學(xué)背板(725)的插座(721)中，所述第一個(gè)性化模塊(610)進(jìn)一步被配置為對(duì)在所述光學(xué)背板(72 與所述光學(xué)互連件(700)之間傳遞的光進(jìn)行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連件，其中所述光學(xué)背板(72 包括多個(gè)中空金屬波導(dǎo)，所述中空金屬波導(dǎo)被配置為從所述光學(xué)互連件(700)接收光，并向所述光學(xué)互連件 (700)發(fā)射光。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)互連件，進(jìn)一步包括對(duì)準(zhǔn)元件(625)，所述對(duì)準(zhǔn)元件(625)從所述互連件主體(615)向外延伸，通過(guò)所述個(gè)性化模塊(610)，并且進(jìn)入所述光學(xué)背板(725)的接收元件中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)互連件，其中所述微透鏡(620)包括注射成型的微透鏡陣列(620)，所述銷(xiāo)(725)穿過(guò)所述微透鏡陣列(620)，使得所述微透鏡陣列(620)與光纖 (125)對(duì)準(zhǔn)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)互連件，進(jìn)一步包括第二個(gè)性化模塊(830)，被配置為替代所述第一個(gè)性化模塊(610)，所述第二個(gè)性化模塊(830)重新配置所述光學(xué)背板(725)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；以及附到所述光學(xué)互連件(700)的節(jié)點(diǎn)(838)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)互連件，其中所述第一個(gè)性化模塊(610)被配置為選擇性地將穿過(guò)所述光學(xué)背板(725)的光的一部分引導(dǎo)到所述光纖(12 中。
7.一種光學(xué)互連件系統(tǒng)(700)，包括 光學(xué)背板(730)；位于所述光學(xué)背板(730)中的插座(721)，用于暴露所述光學(xué)背板(730)中的光通道 (725)；互連件主體(615)；光纖(125)，被配置為連接至外部節(jié)點(diǎn)(838)，所述光纖(12 在所述互連件主體(615) 中終止以形成終端端部；微透鏡(620)，被配置為與所述光纖(12 的所述終端端部接口，以對(duì)離開(kāi)所述光纖 (125)的光進(jìn)行準(zhǔn)直，從而產(chǎn)生準(zhǔn)直光束(160)；以及個(gè)性化模塊(610)，連接至所述互連件主體(615)，其中所述互連件主體(61 和所述個(gè)性化模塊(610)被配置為被插入所述插座(721)中，使得所述個(gè)性化模塊(610)內(nèi)的光通道(64 與所述光學(xué)背板(730)內(nèi)的光通道(72 對(duì)準(zhǔn)，所述個(gè)性化模塊(610)被配置為接收所述準(zhǔn)直光束；所述個(gè)性化模塊(610)包括被配置為對(duì)所述準(zhǔn)直光束進(jìn)行光學(xué)操縱并且將所述準(zhǔn)直光束引導(dǎo)到所述光學(xué)背板(725)的光通道(725)中的光學(xué)元件(722)；所述個(gè)性化模塊(610)進(jìn)一步被配置為從所述互連件主體(615)被去除，并且被具有不同光學(xué)元件的第二個(gè)性化模塊所替代。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)元件(722)是分光器/合并器(918)、 光譜分接頭(擬4)、調(diào)制器、開(kāi)關(guān)005)、束收集器(940)、貫通件(916)、基于區(qū)域的分接頭 (910)或發(fā)射/接收元件(832)中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)背板(730)內(nèi)的光通道 (725)是配置為引導(dǎo)光能的中空金屬波導(dǎo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)互連件系統(tǒng)(700)的架構(gòu)通過(guò)替代所述個(gè)性化模塊(610)來(lái)重新配置。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括插在所述光纖(12 的所述終端端部和所述微透鏡(620)之間的指數(shù)匹配粘合劑(130)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括從所述互連件主體(615)的界面延伸的對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)(625)，所述對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)(625)被配置為穿過(guò)所述個(gè)性化模塊(610)中的對(duì)準(zhǔn)孔(635)，使得所述個(gè)性化模塊(610)與所述微透鏡(620)光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)(625)的終端端部被所述光學(xué)背板 (730)中的對(duì)準(zhǔn)孔(14 接收，使得所述個(gè)性化模塊(610)中的波導(dǎo)段(64 與所述光學(xué)背板(730)中的光通道(725)對(duì)準(zhǔn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中與所述個(gè)性化模塊(610)的上部分接口的至少一部分表面具有光學(xué)反射性，使得當(dāng)所述個(gè)性化模塊(610)與所述互連件主體 (615)耦合時(shí)，形成中空金屬波導(dǎo)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7-14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括波導(dǎo)T(137)，所述光學(xué)元件 (722)被設(shè)置在所述波導(dǎo)T(137)的豎直段和水平段之間的交點(diǎn)處。
全文摘要
光學(xué)互連件(700)包括在互連件主體(615)中終止的光纖(125)和對(duì)離開(kāi)所述光纖(125)的光進(jìn)行準(zhǔn)直以產(chǎn)生準(zhǔn)直光束的微透鏡(620)。第一個(gè)性化模塊(610)被配置為對(duì)所述準(zhǔn)直光束進(jìn)行操作，所述第一個(gè)性化模塊(610)與所述互連件主體(615)對(duì)準(zhǔn)，并可拆卸地連接至所述互連件主體(605)。所述光學(xué)互連件(700)被配置為被插入光學(xué)背板(725)的插座(721)中，所述第一個(gè)性化模塊(610)進(jìn)一步被配置為對(duì)從所述光學(xué)背板(725)傳遞到所述光學(xué)互連件(700)中的光進(jìn)行操作。
文檔編號(hào)G02B6/36GK102483497SQ201080040116
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者保羅·凱斯勒·羅森伯格, 邁克爾·瑞恩·泰·譚, 郭輝培 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司有限責(zé)任合伙企業(yè)