光学系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102933998 A (43)申请公布日 2013.02.13 CN 102933998 A *CN102933998A* (21)申请号 201180027785.6 (22)申请日 2011.06.09 PCT/IB2010/001943 2010.06.07 IB G02B 6/30(2006.01) G02B 6/42(2006.01) (71)申请人 FCI 公司 地址 法国吉扬库尔 (72)发明人 G亚布雷 Y斯特里科特 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 蔡胜利 (54) 发明名称 光学系统 (57) 摘要 一种光学系统。

2、， 包括 ： 光学电路板 （1） ， 所述 光学电路板具有嵌入在顶面与底面之间的光导 （2） 并且限定出 X-Y 平面的底基准层的切口 （27） ， 光学耦合设备， 其具有延伸在切口中的定位件 （19） ， 机械固定系统 （31） ， 其将光学电路板附接 至光学耦合设备， 并且包括在定位件 （19） 处延伸 穿过光学电路板的固定销 （32） 。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.12.05 (86)PCT申请的申请数据 PCT/IL2011/000456 2011.06.09 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/154951 EN 2011.12.15 (。

3、51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 6 页 1/3 页 2 1. 一种光学系统， 包括 ： 光学电路板 （1） ， 所述光学电路板具有 ： 顶面， 底面 （1b ； 23） ， 所述底面与所述顶面相反， 至少一个光学层 （11） ， 所述光学层嵌入所述顶面与所述底面之间， 并且具有第一光学 界面 （1a） ， 至少一个切口 （17） ， 所述切口形成在所述顶面中， 并且具有限定出 X-Y 平面的底基准 层 （20） ， 光学耦合设备 （8） ， 所述光学耦合。

4、设备具有 ： 至少一个定位件 （19） ， 所述定位件延伸在所述切口中， 并且具有放置在所述光学电路 板的基准层上的底面 （30） ， 至少一个光学路径， 所述光学路径适于在光学耦合至光学板的所述第一光学界面 （1a） 的第一光学界面 （25） 与第二界面 （26） 之间传递光， 机械固定系统 （31） ， 所述机械固定系统适于将所述光学耦合设备附接至所述光学 电路板， 并且包括在定位件 （19） 处延伸穿过至少部分所述光学电路板 （1） 的固定销 （32） 。 2. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 所述定位件 （19） 具有中间区域， 并且其中 销在所述中间区域中延伸。 3. 。

5、根据权利要求 1 或 2 所述的系统， 其特征在于， 所述光学耦合设备具有顶面 （8a） ， 所 述顶面与所述光学电路板的底面相反， 并且其中销 （32） 从所述光学耦合设备的顶面延伸至 所述光学电路板 （1） 的底面 （1b） 。 4. 根据权利要求 1 至 3 的任一项所述的系统， 其特征在于， 所述机械固定系统 （31） 包 括支承表面 （35） ， 所述支承表面支承在所述光学电路板的底面 （1b） 和所述光学耦合设备 的顶面 （8a） 的至少其中之一上， 所述光学耦合设备的顶面与所述定位件的底面 （30） 相反。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的系统， 其特征在于， 所述。

6、光学电路板包括通孔 （34） ， 并且其中销 （32） 延伸穿过所述光学电路板的通孔。 6. 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的系统， 其特征在于， 所述光学耦合设备包括通 孔 （33） ， 所述通孔从所述定位件的底面延伸至所述光学耦合设备的相反的顶面 （8a） ， 并且 其中销延伸经过所述光学耦合设备的通孔 （33） 。 7. 根据权利要求 1 至 6 中任一项所述的系统， 其特征在于， 所述光学电路板包括通孔， 所述通孔具有内圆柱面 （42） ， 并且其中销 （32） 通过摩擦与所述内圆柱面协作。 8. 根据权利要求 1 至 7 中任一项所述的系统， 其特征在于， 销 （32） 与所。

7、述光学耦合设 备是一体的。 9. 根据权利要求 1 至 8 中任一项所述的系统， 其特征在于， 所述机械固定系统 （31） 是 可释放的。 10. 一种光学系统， 包括 ： 光学电路板 （1） ， 所述光学电路板具有 ： 顶面， 底面 （1b） ， 所述底面与所述顶面相反， 至少一个光学层 （11） ， 所述光学层嵌入所述顶面与所述底面之间， 并且具有第一光学 权 利 要 求 书 CN 102933998 A 2 2/3 页 3 界面 （1a） ， 至少一个切口 （17） ， 所述切口形成在所述顶面中， 并且具有限定出 X-Y 平面的底基准 层 （20） ， 光学耦合设备 （8） ， 所述光学。

8、耦合设备具有 ： 至少一个定位件 （19） ， 所述定位件延伸在所述切口中， 并且具有放置在所述光学电路 板的基准层上的底面 （30） ， 至少一个光学路径， 所述光学路径适于在光学耦合至光学板的所述第一光学界面 （1a） 的第一光学界面 （25） 与第二界面 （26） 之间传递光， 可释放机械固定系统 （31） ， 所述可释放机械固定系统适于将所述光学电路板附接 至所述光学耦合设备， 并且包括在所述定位件 （19） 处延伸穿过所述光学电路板 （1） 的固定 销 （32） 。 11. 根据权利要求 1 至 10 中任一项所述的系统， 其特征在于， 另外包括 ： MT 箍 （4） ， 其具有第一。

9、光学界面 （22a） ， 对准系统 （43） ， 所述对准系统适于使所述MT箍 （4） 在所述光学电路板 （1） 上对准， 以使所述 MT 箍的第一光学界面 （22a） 光学耦合至所述光学耦合设备 （8） 的第二光学界面 （26） 。 12. 根据权利要求 11 所述的系统， 其特征在于， 所述对准系统包括在所述 MT 箍中的至 少一个容槽 （47） 和至少一个相应销 （147） ， 所述至少一个相应销与所述容槽互补并且与所 述光学耦合设备 （8） 一体形成。 13. 根据权利要求 12 所述的系统， 其特征在于， 所述 MT 箍具有受引导表面 （50） ， 所述 受引导表面沿垂直于所述 X-。

10、Y 平面的配合轴线延伸， 并且其中所述光学耦合设备 （8） 具有 抗弯系统 （48） ， 所述抗弯系统具有引导表面 （49） ， 所述引导表面与所述受引导表面 （50） 互 补并且适于沿所述配合轴线引导所述 MT 箍。 14. 一种光学系统， 包括 ： MT 箍 （4） ， 其具有第一光学界面 （22a） ， 光学电路板 （1） ， 所述光学电路板具有 ： 顶面， 底面 （1b） ， 所述底面与所述顶面相反， 至少一个光学层 （11） ， 所述光学层嵌入所述顶面与所述底面之间， 并且具有第一光学 界面 （1a） ， 至少一个切口 （17） ， 所述切口形成在所述顶面中， 并且具有限定出 X-Y。

11、 平面的底基准 层 （20） ， 光学耦合设备 （8） ， 所述光学耦合设备具有 ： 至少一个定位件 （19） ， 所述定位件延伸在所述切口中， 并且具有放置在所述光学电路 板的基准层上的底面 （30） ， 至少一个光学路径， 所述光学路径适于光学耦合至光学板的所述第一光学界面 （1a） 的第一光学界面 （25） 与光学耦合至所述 MT 箍的第一光学界面 （22a） 的第二界面 （26） 之间 传递光， 可释放机械固定系统 （31） ， 所述可释放机械固定系统适于将所述光学电路板附接 权 利 要 求 书 CN 102933998 A 3 3/3 页 4 至所述光学耦合设备， 并且包括在所述定位。

12、件 （19） 处延伸穿过所述光学电路板 （1） 的固定 销 （32） ， 对准系统 （43） ， 所述对准系统适于使所述MT箍 （4） 在所述光学电路板 （1） 上对准， 其中所述MT箍具有受引导表面 （50） ， 所述受引导表面沿正交于所述X-Y平面的配合轴线延 伸， 并且其中所述光学耦合设备 （8） 具有抗弯系统 （48） ， 所述抗弯系统具有引导表面 （49） ， 所述引导表面与所述受引导表面 （50） 互补， 并且适于沿所述配合轴线引导所述 MT 箍。 15. 一种系统， 包括 ： 光学耦合设备 （8） ， 所述光学耦合设备具有至少一个光学路径， 所述光学路径适于 在第一光学界面 （2。

13、5） 与第二界面 （26） 之间传播光， 所述第一光学界面适于光学耦合至光 学电路板的第一光学界面 （1a） ， MT 箍 （4） ， 所述 MT 箍具有光学耦合至所述光学耦合设备的第二光学界面 （26） 的 第一光学界面 （22a） ， 对准系统 （43） ， 所述对准系统适于使所述 MT 箍在所述光学电路板上对准， 并且包 括 ： 在 MT 箍中的至少一个容槽 （47） ， 以及 至少一个相应销 （147） ， 所述至少一个相应销与所述容槽互补， 并且与所述光学耦合 设备一体形成， 保护系统 （51） ， 所述保护系统包括 ： MT 箍 （4） 的受引导表面 （50） ， 所述受引导表面沿。

14、配合轴线延伸， 以及 抗弯系统 （48） ， 所述抗弯系统具有引导表面 （49） ， 所述引导表面与所述受引导表面 互补， 并且适于沿所述配合轴线引导所述 MT 箍。 16. 根据权利要求 13 至 15 中任一项所述的系统， 其特征在于， 所述受引导表面 （50） 是 所述 MT 箍的外表面， 并且其中所述保护系统 （51） 包括包围箍的所述外表面的内壁 （48） 。 权 利 要 求 书 CN 102933998 A 4 1/6 页 5 光学系统 技术领域 0001 本发明涉及光学系统。 背景技术 0002 大多数通信系统含有很多系统卡。 这种卡通常被制造成所谓的印刷电路板 （PCB） 。 。

15、通常， 被称为子卡的其中一些系统卡在被称为背板或母卡的刚性且更厚的 PCB 上组装在一 起。 0003 各子卡通常彼此相互平行地延伸并且通过背板相互连接在一起， 所述背板垂直于 这些子卡延伸。对于这种构造存在一些实用优点 ： 子卡方便的插入、 移除和更换。 0004 由于在数据速率方面不断增长的需求， 例如因为互联网， 所以使用子板之间通过 背板的电通信的极限接近于被达到。 在路由于背板内的电线路上获得良好的信号完整性变 得困难。 0005 为了回应这种带宽需求， 现在利用纳入的光学层 （光纤或平面波导） 以取代导电金 属构建高速系统。确实， 光并不受与电一样的限制。光学层被平行于背板的平均平。

16、面设置。 光学耦合设备用于相互连接这种光学层与外部系统卡。因为光在非常薄的层 （几微米厚） 中 传播， 需要高精度以使光学耦合设备对准电路板的光学层以及保持光学耦合设备与电路板 的光学层对准。 0006 已知的是， 在这种对准被判定符合要求之后将光学耦合设备胶合至光学板。 0007 然而， 胶合并不总是符合要求的。其可靠性和预期寿命并不为大众所知。具体而 言， 这种附接可能意外松动， 因为对背板处的环境条件 （主要是温度） 要求苛刻。相反地， 例 如为维修而移除胶合的光学耦合设备是困难的。 0008 因此， 存在一种需求， 即提供一种将光学耦合设备固定至光学电路板的替代方式， 所述替代方式仍然。

17、可以提供可靠的光学连接。 发明内容 0009 提供一种系统， 所述系统包括光学电路板和光学耦合设备。 0010 光学电路板具有顶面、 与顶面相反的底面以及嵌入在顶面和底面之间的至少一个 光学层。光学层具有第一光学界面。 0011 在顶面中形成至少一个切口。光学电路板具有限定 X-Y 平面的基准层。 0012 光学耦合设备具有至少一个定位件， 所述定位件在所述切口中延伸并且具有放置 在光学电路板的基准层上的底面。光学耦合设备另外限定至少一个光学路径， 所述光学路 径适于在第一光学界面和第二界面之间传递光。 光学耦合设备的第一光学界面被光学耦合 至光学板的第一光学界面。 0013 系统另外包括机械。

18、固定系统， 所述机械固定系统将光学电路板附接至光学耦合设 备。所述机械固定系统包括固定销， 所述固定销在定位件处延伸穿过光学电路板。 0014 通过这些特征， 实现可靠的光学耦合。 说 明 书 CN 102933998 A 5 2/6 页 6 0015 在一些实施例中， 人们还可以采用限定在从属权利要求中的一个或多个特征。 附图说明 0016 在以下对于作为非限制性示例提出的本发明实施例中的八个和对于附图的描述 的基础上， 本发明的其他特征和优点将容易地显现。 0017 在附图中 ： 0018 图 1a、 1b 是光学系统两个示例的俯视立体图， 0019 图 2 是根据第一实施例的光学系统沿图。

19、 1a 的线 II-II 的截面图， 0020 图 3-7 是用于本发明其他实施例的类似于图 2 的视图。 0021 图 8 是用于第七实施例的类似于图 2 的视图， 0022 图 9 是用于第八实施例的类似于图 2 的视图， 以及 0023 图 10 是图 2 的改型的局部放大图。 0024 在不同的附图中， 同样的附图标记指示相像或类似的元件。 具体实施方式 0025 图 1a 部分地示出混合光学背板或 PCB1， 其是包括多个层的层叠。在后文中， 这种 背板 1 也将被称为层叠 1。层叠 1 包括左手侧波导结构 3， 所述左手侧波导结构包括至少一 个光学波导 2 （示出每个结构 10 个。

20、光学波导） 。PCB 1 另外包括右手侧波导结构 3 ， 所述右 手侧波导结构例如与左手侧波导结构 3 对称。本发明还可以应用于只具有一个波导结构的 PCB。波导 2 位于 X-Y 平面内。方向 Y 对应于光学波导结构的对称轴。方向 Z 被限定为与 所述 X-Y 平面正交。 “顶” 、“底” 、“上” 和 “下” 通过光学设备 4 相对于 PCB 1 的相对位置来 使用。波导 2 或波导结构 3 集成或嵌入在层叠 1 的至少一个层中。嵌入的波导 2 可以是聚 合物波导、 玻璃片波导或通过嵌入纤维技术获得的波导， 或之类的。 0026 去往或来自配合光学设备 4， 比如光学设备或光电设备或其它 。

21、PCB， 传输的光学信 号，（图 1 中不可见， 见图 2） ， 经过第一光学路径 6 被提供至层叠 1 的波导 2， 所述波导 2 在 X-Y 平面内为光学信号提供第二光学路径 7。在本示例中， 也示出在图 1b 中， 光学设备 4 包 括例如机械传输箍 （ “MT 箍” ） 。在图 2 中， 光学设备包括外壳 （比如高精度衬套 21） ， 光纤 22 的末端在所述外壳中在精确限定的相对位置中延伸。每个纤维 22 在指向 PCB 的一个末端 22a 处包括第一光学界面。在另一末端 （未示出） 处， 光纤包括用于连接至另一光学传递、 发 射或探测设备的另一光学界面。 0027 为了实现相互垂直。

22、的第一和第二光学路径之间的最佳的光学耦合， 为对准目的提 供耦合设备 8。 0028 为了使光学信号能够在平行于 Z 方向的第一光学路径 6 与平行于 X 方向的第二光 学路径 7 之间偏转， 可以采取各种方案。这是这些方案中的其中之一， 其示意性地表明在图 2 中。尽管只表明了垂直偏转， 其它偏转角度也是可能的。 0029 波导 2 包括顶覆层 10、 波导芯 11 和底覆层 12。层叠 1 可以包括在波导 2 的下方 和 / 或上方的各种其它层。这种层例如是安置在波导 2 下方的环氧树脂 （epoxy） 层 13， 或 者是安置在波导 2 上方的环氧树脂层 13 。还可以提供附加的基准层 。

23、23、 23 。这种基准层 是刚性层， 所述刚性层相对于光学波导芯层 11 的位置是被知晓为非常精确的。这是从良好 说 明 书 CN 102933998 A 6 3/6 页 7 控制的制造工艺已知的， 或是通过后续成像 （比如通过在制造工艺过程中施行的探测基准 标记） 已知。例如， 这些基准层由金属 （铜） 制成。再者， 层叠 1 可以在 Z 方向上包括多个波 导 2 或波导结构 3。 0030 在图 2 中， 第一光学路径 6 与垂直的第二光学路径之间的光学信号偏转通过采用 镜座 17 来实现， 所述镜座放置在第一和第二光学路径上。例如， 镜座 17 形成全反射， 并且 包括相对于 X 方向。

24、倾斜 45且平行于 Y 方向延伸的连续侧面 14。表述 “镜座” 17 意指任意 能够偏转光学信号的部件， 并且因此还例如意指光栅或棱镜。 波导2适于容置这种镜座17。 如必要， 波导 2 末端与侧面 14 之间的间隙填充有折射率匹配材料， 光学信号通过所述间隙 传播。作为替代方式， 在波导结构 3 的侧面上设置反射层。 0031 在对称的本实施例中， 镜座 17 还是关于 Y-Z 平面对称的。 0032 因此， 光学电路板 1 包括第一光学界面 1a， 所述第一光学界面对应于来自波导芯 11 的光离开 PCB 1（在本情况下， 在侧面 14 上反射之后） 的点。 0033 层 23 在侧面 。

25、14 的上方被移除， 从而使得光在被侧面 14 反射之后离开 PCB。 0034 光学电路板 1 还可以包括在图 2 中不可见的第二光学界面， 在波导芯 11 中传播的 光通过所述第二光学界面离开电路板。 然后， 在第二光学界面处， 所述光通过光发射设备被 发射， 或者通过光电探测器被探测， 或之类的。 0035 一个或多个光学部件 15 的使用增强了或最优化了第一光学路径 6 与第二光学路 径 7 之间的光学耦合。例如， 多个透镜或透镜阵列被用来校正发散的光束以此避免光损失。 0036 光学连接器总成另外包括耦合设备 8。耦合设备 8 例如是通过模制半透明的合适 材料制造的一体件。光学耦合设。

26、备 8 包括底面 24， 所述底面限定出与 PCB 的界面 1a 光学耦 合的第一光学界面 25。耦合设备 8 另外包括第二界面 26。光学路径限定在耦合设备 8 的 第一和第二界面 25、 26 之间。换言之， 来自印刷电路板 1 的界面 1a、 在其第一界面 25 处进 入耦合设备 8 的光通过耦合设备 8 传播至第二界面 26。第二界面 26 被光学耦合至配合光 学设备 4 的界面 22a。 0037 光学设备的区域 18 包含界面 25 与界面 26 之间的光学路径。其可以设置有光学 部件 15， 比如透镜阵列， 用于使， 波导 2 的通过耦合设备 8 去往箍 4 的 / 从箍 4 通。

27、过耦合设 备 8 传至波导 2 的， 光学信号的光学耦合最优化。透镜或透镜阵列可以形成耦合设备 8 的 集成部分。 0038 耦合设备 8 包括 X-Y 基准装置 （未示出） ， 所述基准装置用于使耦合设备 8 在 X 方 向和 Y 方向二者上与波导结构 3 对准。这种对准如此施行， 使得耦合设备 8 位于 X-Y 平面 内并且使得耦合设备 8 的第一界面 25 直接在 PCB 的界面 1a 上方。另外， 耦合设备 8 包括 Z 轴基准装置 19 以精确地限定耦合设备相对于 PCB 的光学层的高度。Z 轴基准装置 19 与形 成在层叠 1 的层中的互补 Z 轴基准装置 20 协作。大体上， Z。

28、 轴基准装置 20 被应用在相对 于波导结构 3 的沿 Z 轴的预定高度处的层中， 从而使得， 当这些 Z 轴基准装置 20 与耦合设 备 8 的 Z 轴基准装置 19 协作时， 在 PCB 与耦合设备 8 之间实现最优的光学耦合。优选地， Z 轴基准装置 19 从光学耦合设备 8 的底面 24 突起。 0039 优选地， 各 Z 轴基准装置均位于层叠 1 的同一层中。在本实施例中， 所述层是光学 层的顶层 23 的顶面。使用这种 PCB 1 的内层是有利的， 因为在这种情况下 Z 轴基准装置 20 可以与用于制造层叠的各工艺步骤的其中之一同时被施加或接着所述用于制造层叠的 说 明 书 CN 。

29、102933998 A 7 4/6 页 8 各工艺步骤的其中之一被施加。所述 Z 轴基准装置 20 可以通过使用激光烧蚀或光刻被精 确地施加在优选的层中。如果其它层来补充层叠 1， Z 轴基准装置 20 保持可用于对准。这 可以如此实现， 即通过在后续制造步骤的过程中覆盖Z轴基准装置20， 并且使其在层叠1完 成之后可用。 0040 因此， 切口 27 形成在印刷电路板 1 的顶面中。切口 27 具有形成作为切口 27 底部 的基准表面28， 相对于波导芯层11的沿轴Z的确切位置在所述基准表面处被知晓为具有足 够的良好精确性。在图 2 的示例中， 这种基准表面 28 被设置作为层 23 的顶面。

30、。 0041 耦合设备8包括定位件29， 所述定位件具有布设在基准表面28上的底表面30。 例 如， 定位件29被设置作为在光学耦合设备的角区中的光学耦合设备8的四个支脚 （见图1） 。 所述四个支脚从光学耦合设备 8 的底面 24 上突起。所述四个支脚还可以设置在区域 18 的 外面。 0042 机械固定系统 31 示出在图 2 中。根据图 2 的示例， 机械固定系统 31 包括延伸经 过耦合设备 8 的通孔 33、 经过 PCB 的通孔 34 的销 32。销 32 被设置作为与耦合设备 8 相独 立的部件。通孔 33 在模制工艺的过程中形成， 或者之后在模制的耦合设备中钻出。通孔通 过任意。

31、合适方法形成在 PCB 中。销 32 延伸经过耦合设备的定位件 29。例如， 销 32 设置在 定位件 29 的中间区域处。在示出的示例中， 机械系统 31 设置在每个定位件 29 处， 尽管这 只是说明性的。 0043 具体而言， 销 32 从耦合设备 8 的顶面 8a 延伸至 PCB 的底面 1b。具体而言， 机械 固定系统可以包括支承表面 35， 所述支承表面分别支承在耦合设备 8 的顶表面 8a 上以及 在 PCB 的底表面上。例如， 机械固定系统是可释放的。例如， 在示出在图 2 中的实施例中， 销 32 具有一体的头部 36， 所述头部包括支承表面 35， 所述支承表面支承在光学耦。

32、合设备 8 的顶面 8a 上， 销 32 还具有相反的末端 37， 部件 38 可以以可移除方式装配在末端 37 上。部 件 38 包括支承在 PCB 的底面 1b 的支承表面 35。例如， 销 32 是螺钉， 部件 38 是用于紧固在 PCB 的底面上的螺栓。 0044 作为替代方式， 支承表面 35 并未应用于 PCB 的底面， 而是应用于任意的适于提供 这种固定的面。因此， 应用于 PCB 的支承表面 35 能够应用于任意合适的中间层 （例如， 比如 基准层 23） 的底面。在底层 1b 中的局部切口可以被设置以施行这种连接， 如图 10 的局部 放大图所示。 0045 根据固定的方法，。

33、 销32连同其一体的头部36从顶部插入、 首先经过光学耦合设备 8 的通孔 33、 然后经过 PCB 的通孔 34， 直到其末端 37 突出到 PCB 的底面 1b 下方， 并且螺栓 38 装配至此处。 0046 根据另一实施例， 从 PCB 底面的反向安装也是可能的， 其中螺栓在光学耦合设备 的顶面上。 0047 将光学耦合设备 8 在 Z 轴基准装置 19、 20（参考表面 28 和定位件 29） 处附接至 PCB 1在一定程度上提高了Z轴定位的精确度。 另外， 其使得能够在固定的过程中不影响区 域 18 的 Z 轴位置。具体而言， 通过这种方法没有导致对光学耦合设备 8 的弯曲。这种弯曲。

34、 可能不希望的， 因为其可以使界面 25 和 / 或界面 26 移离它们的最佳 Z 轴位置。另外， 附接 是可释放的， 这对于在必要时更换光学耦合设备是有用的。 0048 现在参照图 3 公开本发明的第二实施例。本实施例对应于图 2 的实施例， 区别在 说 明 书 CN 102933998 A 8 5/6 页 9 于 PCB 的 Z 轴基准层 20 被限定为直接设置在波导芯 11 的顶面上方的基准层 23” 。定位件 因此更深地延伸到 PCB 的切口 27 中。采用波导芯 11 的顶面作为 Z 轴基准层的基础， 沿轴 Z 的定位是最佳的， 因为这种定位降低了考虑在制造芯 11 与耦合设备 8 。

35、之间的层 10 的方法 的精确度的必要性。 0049 根据示出在图 4 中的第三实施例， PCB 中的 Z 轴基准 20 被设置作为 PCB 的底层 23 的顶面。定位件 29 被设置成比在前述实施例中的更长， 以延伸直到所述定位件的底面被放 置在基准层上。 0050 这种构造的另一益处是， 例如当 PCB 包括可压缩材料比如形成芯和 / 或覆层的塑 料层时， 这些层的压缩可能在将配合光学设备4连接至PCB 1的过程中发生， 因为施加了太 高的压缩力以施行这种连接。如果这种压缩在配合之后不是 100% 地恢复， 那么存在各部件 沿 Z 方向不对准的风险。上面这两种结构能够降低这种永久压缩导致永。

36、久不对准的风险。 0051 根据示出在图 5 中的又一实施例， 基准层 20 不是必须被设置作为切口的底面， 而 是被设置作为来自设置在 PCB 中的切口 27 的突起 39 的顶面。作为替代方式， 突起 39 被设 置作为独立的物体， 所述物体与 PCB 不同， 并且精确地定位在其中。 0052 图 6 现在提供一种用于机械固定系统 31 的替代方式。如联系图 3 至图 5 所述的 Z 轴基准装置 19 和 20 的各种位置也可以应用于图 6 的实施例。根据图 6， 机械固定系统 31 包括延伸穿过孔 33 和 34 的压配栓钉 40。它不同于图 2 的机械固定系统相在于， 即销 32 包 。

37、括弹性件 41， 所述弹性件在孔 34 中延伸， 并且被这些通孔的圆柱形表面 42 偏压。在弹性 件外表面与孔 34 的内表面 42 之间发生机械摩擦， 以在 PCB1 上保持耦合设备 8。在本示例 中， 孔 33 和 34 并不必须是通孔。 0053 现在联系图 7 描述第六实施例。本实施例通过机械固定系统 31 的性质与图 2 的 实施例相区别。各种实施例也可以用关于图 3 至图 5 中描述的方式实施。根据本实施例， 机械固定系统并不使用独立部件作为销 32， 而是销 32 与光学耦合设备 8 一体形成。例如， 销 32 与光学耦合设备 8 一体模制。销 32 设置在定位件 29 上。 0。

38、054 在 PCB 的底面 1b 上的固定可以通过任意合适方式施行， 从而使得独立部件 38 被 固定至 PCB 1 的底面上。 0055 回到图 2， 在耦合设备 8 如上所述被固定至光学电路板 1 之后， 使光学设备 4 对准 光学耦合设备 8 和电路板 1 是必要的。在图 2 中， 光学装置 4 与上述二者的对准通过使用 在区域18外侧的对准系统43同时施行， 所述对准系统在本情况下包括销44， 所述销沿Z方 向延伸经过 PCB 的孔 45 和光学耦合设备 8 的孔 46 二者。销 44 因此从光学耦合设备的顶 表面 8a 突出， 并且与光学设备 4 的通孔或容槽 47 协作。这还联系图。

39、 3 至图 7 被示出。 0056 图 8 现在示出本发明的第七实施例。可以以将联系图 2 至图 7 描述的一个或多个 特征进行组合的方式想到各种实施例。 0057 在图8的实施例中， 光学耦合设备8包括从光学耦合设备的顶面8a突起的销147。 具体而言， 销 147 与光学耦合设备 8 一体形成， 所述光学耦合设备例如与其一体模制。光学 设备 4 与先前描述的光学设备相同。因此， 光学设备 4 在 X-Y 平面内相对于耦合设备 8 的 对准可以独立于光学耦合设备 8 在 X-Y 平面内相对于 PCB 1 的对准而施行。 0058 根据图8的实施例， 光学耦合设备8另外包括围壁48， 所述围壁。

40、自光学耦合设备的 顶面 8a 突起， 并且适于在朝向光学耦合设备 8 沿方向 Z 配合光学设备 4 的过程中至少部分 说 明 书 CN 102933998 A 9 6/6 页 10 地包围光学设备 4。具体而言， 围壁 48 包括径向向内面对的面 49， 并且被定尺寸成在光学 设备 4 的配合到 PCB 1 的过程中引导光学设备 4 的外部互补面 50。具体而言， 通过引导表 面 49 和受引导表面 50 的组合而设置的保护系统 51 提供至少一个如下功能 ： 0059 防止光学设备 4 相对于配合轴线的倾斜， 因而保护避免弯曲甚至折断一个或多 个销 47（壁 48 比销 47 更抗弯） ； 。

41、0060 通过在已配合的构造中隔离光学耦合设备 8 的第二界面 26 与光纤的末端 22a 之间的光学耦合来提供光学保护， 以防止来自外界的光被传输经过 PCB， 和 / 或 0061 提供这些界面的防尘保护， 以降低不透明粒子可能进入光学系统并且阻止在光 学设备 4 与耦合设备 8 之间的光传输的风险。 0062 这些措施也可以独立于耦合设备 8 附接至 PCB 1 的方式而提供。 0063 现在联系图 9 描述第八实施例。可以以将联系图 2 至图 8 描述的一个或多个特征 进行组合的方式想到各种实施例。 0064 如图 9 所示， 侧面 14 现在与光学耦合设备 8 一体设置。例如， 所述。

42、侧面与其一体 地模制。光学耦合设备 8 至 PCB 1 的固定如上文参照图 2 至图 8 中任一幅所解释的那样。 因此， 根据本实施例， PCB 的光学界面 1a 没有被设置成平行于 PCB 的顶面， 而是在 Y-Z 平面 内延伸。光学耦合设备 8 的界面 25 和界面 26 不再如图 2 所示相互平行， 而是现在相互垂 直。 0065 相比图2的实施例的另一区别 （尽管所述区别可以独立于上述第一个区别而提供） 是这里的 PCB 被设置有两个平行的光学层 2 和光学层 2 。因此， 系统并不关于 Y-Z 平面对 称。 0066 对于本领域技术人员清楚的是， 尽管说明书有时提到光从一个位置被传递。

43、至另一 位置， 但是这仅是为了说明书的清楚性， 并且所述光还可以根据应用的类型而沿相反方向 传播， 除了从背景明显得出这不可能的情况以外。 说 明 书 CN 102933998 A 10 1/6 页 11 图 1a 说 明 书 附 图 CN 102933998 A 11 2/6 页 12 图 1b 图 2 说 明 书 附 图 CN 102933998 A 12 3/6 页 13 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102933998 A 13 4/6 页 14 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102933998 A 14 5/6 页 15 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 102933998 A 15 6/6 页 16 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 102933998 A 16 。