近距离自由空间光互连光收发器的对准方法

摘要

本发明公开了一种近距离自由空间光互连光收发器的安装对准方法，主要解决了激光发射器与激光接收器的安装对准问题。其实现过程是：首先确定光收发器的封装参数，其次根据其参数制作对准支架，然后将激光发射器和激光接收器粘接于对准支架上，最后进行焊接安装。本发明具有对准过程简单、对准精度高的优点。

权利要求

1.一种近距离自由空间光互连光收发器的对准方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）为激光发射器和激光接收器量身定做一个对准支架；

（2）将激光发射器和激光接收器粘接在支架上；

（3）安装：先将已经粘接光收发器的对准支架与基板粘接，然后将光收发器的引脚与基板的焊点进行焊接；

所述的步骤（1）具体实现步骤如下：

（a）确定光收发器的封装尺寸，测量光收发器的管帽的直径和长度；

（b）制作对准支架：在对准支架主体的上面设有弧形凹槽，弧形凹槽两端的直径与光收发器的管帽的直径一致，支架主体的长度满足自由空间激光传输的距离要求，并使激光发射器与激光接收器的中轴线在同一条直线上，确保光收发器对准；

所述的步骤（2）具体方法是，将激光发射器和激光接收器的管帽分别粘接于对准支架的弧形凹槽的两端内；

所述的对准支架的材质为金属、陶瓷、钢化玻璃中的一种。

2.根据权利要求1所述的近距离自由空间光互连光收发器的对准方法，其特征在于，对准支架的材质为对电路以及激光传输不造成影响且不易形变的其他材料。

说明书

近距离自由空间光互连光收发器的对准方法

技术领域

[0001] 本发明属于微电子和物理与光电技术领域，涉及的是自由空间光互连技术中激光发射器与激光接收器的对准安装方法，主要用于在近距离自由空间光互连的光收发器（激光发射及接收芯片均在激光发射器与激光接收器的中心）安装对准过程中。

背景技术

[0002] 伴随着数字化的进程，数据的处理、存储和传输得到了飞速的发展。高速率，宽带宽的要求使得以铜线为基础的芯片间互连成为限制系统性能的瓶颈。互连技术是硬件技术的主要难题，而传统的电互连技术碰到了难以逾越的障碍。光互连技术以其极高的通讯带宽、光波独立传播无干扰、互连数目大、互连密度高以及功耗低等优点，已逐渐成为新一代的互连技术。从光互连所采用的信道来看，光互连可以分为：自由空间互连，波导互连和光纤互连。自由空间光互连技术是光互连技术中最具吸引力的，该技术是通过在自由空间中传播的光束进行数据传输，适用于芯片之间和电路板之间这个层次上的连接，不存在带宽的限制，易于实现重构互连。随着激光技术迅速发展，系统中包含了大量的激光器件、光学元件和组件，为了确保系统每次运行时，从激光器发出的激光束能够稳定、精确地照射到微型靶体上，激光装置均配置了光路对准系统。

[0003] 由于自由空间光互连在光收发器的安装时应最大限度地对准，这样才能在激光传输中将激光系统输出的能量最大限度的集中到目标上，如果不借助任何外界辅助工具是很难对准的。激光在对准时可以借助光学微调架来进行光路对准，但这种方法对近距离自由空间光互连光收发器的对准是很难做到的，因为光收发器的对准和焊接安装不能同时进行且存在安全隐患，所以光学微调架在实际安装中不可用。因此近距离光互连急需一些实用的光收发器对准方法，来解决实际安装中的对准问题。

发明内容

[0004] 本发明基于现有标准及技术的不足，旨在提供一种能够使自由空间光互连光收发器安装对准的方法。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种近距离自由空间光互连光收发器的对准方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0007] （1）为激光发射器与激光接收器量身定做一个对准支架；

[0008] （2）将激光发射器与接收器粘接在支架上；

[0009] （3）安装：先将已经粘接光收发器的对准支架与基板粘接，然后将光收发器的引脚与基板的焊点进行焊接。

[0010] 所述的步骤（1）具体实现步骤如下：

[0011] （a）确定光收发器的封装尺寸，测量光收发器的官帽的直径和长度；

[0012] （b）制作对准支架：在对准支架主体的上面设有弧形凹槽，弧形凹槽两端的直径与光收发器的官帽的直径一致，支架主体的长度满足自由空间激光传输的距离要求，并使激光发射器与激光接收器的中轴线在同一条直线上，确保光收发器对准。

[0013] 所述的步骤（2）具体方法是，将激光发射器和激光接收器的官帽分别粘接于对准支架的弧形凹槽的两端内。

[0014] 所述的对准支架的材质包括金属、陶瓷、钢化玻璃或对电路以及激光传输不造成影响且不易形变的其他材料。

[0015] 本发明的有益效果是：

[0016] （1）提高了光收发器的对准精度；

[0017] （2）对准和安装可以同时进行；

[0018] （3）在安装的过程中无需对激光进行测量。由于有些激光器的功率密度大和考虑到安全性，很难进行直接测量。采用本对准方法，可以使对准焊接更加安全可靠。

附图说明

[0019] 图1是激光发射器的封装尺寸示意图；

[0020] 图2是激光接收器的封装尺寸示意图；

[0021] 图3是对准支架的立体结构示意图；

[0022] 图4是采用本发明在对准支架上安装激光收发器后的立体结构示意图；

[0023] 图5是图4的剖视图。

具体实施方式

[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够明显易于理解，以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

[0025] 本发明的具体实现步骤如下：

[0026] 第一步，确定光收发器的封装尺寸。

[0027] 参照图1，是激光发射器1的封装参数；参照图2，是激光接收器2（探测器）的封装参数，通常情况下b1=b2，假设a1

[0028] 第二步，制作对准支架3。

[0029] 参照图3，是光收发器的对准支架3，对准支架3的长度x可以根据激光在自由空间传输的距离进行设计。在对准支架3主体的上面设有弧形凹槽，一端的弧形凹槽32的半径R1=a1/2等于激光发射器1的半径；另一端的弧形凹槽31的半径R2=a2/2等于激光接收器2的半径。使激光发射器1与激光接收器2的中轴线在同一条直线上，确保光收发器对准。

[0030] 第三步，将光收发器粘接于对准支架3上。

[0031] 参照图4，将激光发射器1和激光接收器2稳定地粘接于对准支架3上，使其对准。

[0032] 第四步，焊接安装。

[0033] 先将已经粘接光收发器的对准支架3与基板粘接，然后将激光发射器1的引脚13和激光接收器2的引脚23与基板的焊点进行焊接。

[0034] 以上对准方法的对准支架3的制作可以使用陶瓷、钢化玻璃等材料，只要对电路以及激光传输不造成影响且不易形变即可。