[發明專利]一種雙層聚合物波導復合單板

有效

• 申請號: 202011221334.3
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112327407B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 陳學永;韓道森;王瑩;郭建設;黃澄
• 申請（專利權）人: 中航光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/124;G02B6/42
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

一種雙層聚合物波導復合單板，包括基板、聚合物波導層、上層電印制板；所述聚合物波導層設置在基板、上層電印制板之間，構成聚合物波導復合單板；所述上層電印制板上固定設置有若干垂直腔面發射激光器；所述聚合物波導復合單板側邊固定設置有若干多芯擴束透鏡連接器定位座，多芯擴束透鏡連接器定位座固定連接有多芯擴束透鏡連接器；垂直腔面發射激光器發出的光信號經聚合物波導層直接耦合到多芯擴束透鏡連接器，通過多芯擴束透鏡連接器與多芯擴束透鏡連接頭對插耦合，實現了雙層聚合物波導復合單板與背板的光耦合連接；本發明的雙層聚合物波導復合單板具有占用空間小、工作可靠性高、保養及維修方便的優點。

技術領域

本發明涉及電印制板與背板光信號連接技術領域，具體涉及一種雙層聚合物波導復合單板。

背景技術

目前電印制板和背板光信號的互連方式為：電印制板上焊接或表貼有將電信號轉換為光信號的電光轉換模塊，電光轉換模塊上預留標準MT接口；電印制板邊緣裝有板間光纖連接器，電光轉換模塊通過MT光纖帶纜連接至板間光纖連接器；相對應地，背板上裝有與板間光纖連接器相配合的板間光纖連接器插座，通過板間光纖連接器與板間光纖連接器插座對插，實現電印制板上的光信號傳遞到背板上；以上這種電印制板和背板光信號的互連方式存在以下三個問題：一、光纖帶纜及兩端的MT連接件占用空間過大，對于空間要求較高的設備來說，實現困難；二、因光傳輸連接中間件過多，因此連接可靠性差，對于應用于振動環境的設備，其故障率偏高；三、因MT光纖帶纜位于電印制板表面，當MT光纖帶纜數量較多時，存在MT光纖帶纜分布雜亂、需要捆扎固定的問題，同時MT光纖帶纜遮蓋了電印制板表面的電子元器件，因此不利于設備的使用保養及維修。

發明內容

為了克服背景技術中的不足，本發明公開了一種雙層聚合物波導復合單板，包括基板、聚合物波導層、上層電印制板；所述聚合物波導層設置在基板、上層電印制板之間，構成聚合物波導復合單板；所述上層電印制板上固定設置有若干垂直腔面發射激光器；所述聚合物波導復合單板側邊固定設置有若干多芯擴束透鏡連接器定位座，多芯擴束透鏡連接器定位座固定連接有多芯擴束透鏡連接器；本發明的雙層聚合物波導復合單板，其垂直腔面發射激光器發出的光信號經聚合物波導層直接耦合到多芯擴束透鏡連接器，相比以往的電印制板和背板光信號的互連方式，具有以下三個優點：一、取消了光纖帶纜及兩端的MT連接件，節省了光纖帶纜及兩端的MT連接件所占用空間；二、極大減少了光傳輸連接中間件，因此連接可靠性好，當用于振動環境的設備時，具有較高的可靠性；三、因取消了光纖帶纜及兩端的MT連接件，電印制板表面非常干凈、整齊，所有電子器件均可目視查看到，因此有利于設備的使用保養及維修。

為了實現所述發明目的，本發明采用如下技術方案：一種雙層聚合物波導復合單板，包括基板、聚合物波導層、上層電印制板，所述基板為FR4板材；所述聚合物波導層設置在基板、上層電印制板之間，構成聚合物波導復合單板；所述上層電印制板上固定設置有若干垂直腔面發射激光器；所述聚合物波導復合單板側邊固定設置有若干多芯擴束透鏡連接器定位座，多芯擴束透鏡連接器定位座固定連接有多芯擴束透鏡連接器。

進一步的，所述聚合物波導層設置有兩層；每層聚合物波導層包括聚合物波導芯層、芯層下包層、芯層上包層；所述聚合物波導芯層設置在芯層下包層、芯層上包層之間，構成聚合物波導層；兩層聚合物波導層之間設置有聚合物波導層隔離層；所述兩層波導芯層的距離為500μm，與標準MT光連接器的尺寸一致，以方便配合使用兼容MT光連接器標準的光連接器。

進一步的，所述聚合物波導層隔離層為PP板，其采用涂膠粘合、壓合工藝固定設置在下層聚合物波導層的芯層上包層、與上層聚合物波導層的芯層下包層之間；采用PP板作為聚合物波導層隔離層，具有加工工藝簡單的優點，但采用PP板作為聚合物波導層隔離層時，為保證兩層波導芯層的距離，在PP板涂膠粘合、壓合在下層聚合物波導層的芯層上包層后，需在3D輪廓儀下測試PP固化層的實際厚度，并計算出第二層聚合物波導實際需要的下包層厚度，再進行第二層聚合物波導的制備；在采用PP板作為聚合物波導層隔離層時，上下兩層波導芯層的聚合物波導的對位需通過加工設備的定位精度保證。