光连接器、光尾纤、光跳线、光通信设备及系统的制作方法

本技术涉及光通信，尤其涉及一种光连接器、光尾纤、光跳线、光通信设备及系统。

背景技术：

1、在交换机、人工智能(artificial intelligence，ai)集群、高性能计算(high-performance computing，hpc)集群等应用场景，为了满足系统大容量、低功耗、低成本、低时延等发展需求，光纤传输从面板可插拔光模块的传统方式逐步向在板光器件(on boardoptics，obo)、近封装光学器件(near package optics，npo)、共封装光学器件(co-packageoptics，cpo)等新形态演进。同时，光纤传输的容量也日益攀升。一方面需要提高光纤单波长的传输速率，如从100gbps提高至200gbps。另一方面还需要增加光传输的通道数。例如，采用空分复用(space division multiplexing，sdm)增加传输的光纤数量或纤芯数量，或者采用波分复用(wavelength division multiplexing，wdm)增加传输光波长的数量，从而提高光传输的通道数。

2、但是，在现有一些采用空分复用技术及多芯光纤的光模块中，需要设置与光纤连接的光连接器、以及在多芯光纤和单芯光纤之间设置中置独立的转换器。由于中置独立的转换器需要单独的封装结构进行保护，体积较大，使得光模块的体积较大，导致占用光模块的主板上较大空间的问题。并且，在现有一些采用波分复用技术的光模块中，需要在主板上的光纤线缆之间设置中置独立的合波器和分波器。合波器和分波器占用光模块内较大的空间。并且，合波器、分波器与光纤还需要通过熔接或者额外的连接器进行对接。所以，需要在主板上预留较大的空间。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种光连接器、光尾纤、光跳线、光通信设备及系统，解决了现有技术中光模块体积较大，占用主板内较大布局空间的问题。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供一种光连接器。该光连接器包括光波导器件和固定结构。其中，光波导器件能够实现分路、合路、分波、合波、多芯-单芯转换、滤波、反射、模斑转换、光路通断、光路方向转换或光功率调节的功能。所以，该光波导器件可以为分路器、合路器、合波器、分波器、多芯-单芯转换器、光栅、模斑转换器、转向器、可调光衰减器、光开关、带电可调光分路器中的任一种。该光波导器件具有第一光口和第二光口。第一光口和第二光口中的一个为光波导器件的光信号输入口，第一光口和第二光口中的另一个为光波导器件的光信号输出口。上述固定结构用于固定光传输介质。例如，光传输介质可以为光纤或柔性光波导。固定结构可以设置在光波导器件上，也可以与光波导器件连接。在光传输介质通过固定结构固定后，光波导器件的第一光口可以与固定结构内的光传输介质对准连接。从而，光传输介质中的光信号可以传输至光波导器件中，或者，光波导器件可以将光信号传输至光传输介质中。

4、相较于现有光模块，当将本技术实施例的光连接器应用在光模块时，由于本技术实施例可以具有分波、合波或多芯-单芯转换等功能，所以，不管光模块采用空分复用技术或波分复用技术均不需在光纤线缆之间设置中置独立的多芯-单芯转换器、合波器或分波器。本技术实施例光连接器中的光波导器件可以将多芯-单芯转换器、合波器或分波器的功能与现有光连接器的功能结合，在不增大光连接器的体积的基础上，提高了光连接器的集成度。所以，不需在主板上预留单独的多芯-单芯转换器、合波器或分波器所需的空间。从而，缩小了光模块的体积，降低了光模块的占板面积，提升了光模块的集成度。并且，本技术实施例中的固定结构可以便于光波导器件的第一光口与光传输介质对准连接。

5、在一些实施例中，本技术实施例中的光波导器件可以为单层结构，也可以为多层结构，以满足不同的光信号传输需求。并且，上述光波导器件的制作材料包括玻璃、二氧化硅、铌酸锂、iii-v族半导体化合物、绝缘体上硅、氮氧化硅及高分子聚合物中的任一种或任几种。

6、需要说明的是，光波导器件的入光方向与光波导器件的出光方向之间的夹角的角度取值范围为0-180°。在一些实施例中，上述光波导器件的入光方向可以与光波导器件的出光方向相同，以适应传输角度不变的光传输应用场景。光波导器件的入光方向也可以与光波导器件的出光方向垂直，以适应传输角度改变90°的光传输应用场景。

7、在一些实施例中，上述固定结构包括两个相对设置的夹板。两个夹板用于将光传输介质夹紧并将光传输介质的端面露出。两个夹板与光波导器件固定连接，如通过胶粘材料连接，以使夹板中的光传输介质与光波导器件的第一光口对准并固定连接。该固定结构较简单。

8、并且，在任一个或两个夹板的接触面上设有第一定位槽，第一定位槽可以用于定位上述光传输介质。第一定位槽的数量可以为一个，也可以为多个。该第一定位槽可以进一步保证光传输介质可以与光波导器件的第一光口对准。

9、在一些实施例中，上述固定结构为开设在光波导器件上的第二定位槽。第二定位槽可以与光波导器件的第一光口对准。光传输介质通过第二定位槽定位，可以实现光传输介质与光波导器件的第一光口对准连接(如端面对准连接)，固定结构也较简单。

10、在一些实施例中，固定结构为固定块。固定块内开设有多个固定孔，光传输介质可以固定在固定孔内。从而，可以满足固定多排光传输介质及光传输介质与光波导器件的第一光口对准连接的需要。

11、在本技术的一些实施例中，光连接器还包括插芯，插芯开设有安装槽。光波导器件安装在该安装槽内。并且，光波导器件的第二光口裸露在插芯外。插芯可以对光波导器件的外壁形成机械保护。

12、并且，在一些实施例中，上述光波导器件与安装槽过盈配合，以将光波导器件固定在插芯内。在另一些实施例中，光波导器件与安装槽通过胶粘材料连接，以将光波导器件固定在插芯内。上述两种连接方式操作均较简单。

13、此外，在一些实施例中，光连接器还包括定位结构，定位结构可以设置在插芯上，也可以设置在光波导器件上。该定位结构用于与另一个光连接器(下称为第二光连接器)连接定位，以实现第二光连接器中的光传输介质与本技术的光连接器(下称为第一光连接器)的第二光口对准连接。其中，第二光连接器可以与第一光连接器结构类似，也可以与第一光连接器结构不同。并且，本技术实施例的第一光连接器中的定位结构也有多种结构，以与第二光连接器的结构配合定位。在一些示例中，上述第一光连接器中的定位结构为定位针。定位针可以可移动安装在插芯上，也可以可移动安装在光波导器件上。相应地，第二光连接器上设有与定位针配合的定位孔。定位针与定位孔连接，可以实现第一光连接器与第二光连接器的定位连接。

14、在另一些示例中，第一光连接器上的定位结构与第二光连接器上的定位结构互换。也就是，第一光连接器上的定位结构为定位孔。定位孔可以开设在插芯上，也可以开设在光波导器件上。相应地，第二光连接器上设有与定位孔配合的定位针。定位针与定位孔连接，可以实现第一光连接器与第二光连接器的定位连接。

15、其中，对于光波导器件为可调光衰减器、光开关或带电可调光分路器，该光波导器件包括基板、光波导及电控组件。其中，光波导可以设置在基板内，也可以设置在基板上。电控组件设置在基板上。该电控组件可以用于给光波导进行加热或施加电压。具体地，电控组件可以包括均设置在基板上的电极、导电线路及连接焊盘。电极、导电线路及连接焊盘依次连接。电极可以设置在光波导的上方或两侧。从而，电极可以给光波导器件中光波导进行加热或施加电压，实现了光连接器内功能的进一步集成。

16、在一些实施例中，上述光波导器件还包括光学保护膜，该光学保护膜设置在光波导器件的第二光口所在的表面上。在第一光连接器与第二光连接器连接时，该光学保护膜可以对光波导器件形成机械保护，还可以形成光学保护。示例的，该光学保护膜可以包括耐热膜、导热膜、阻热膜及抗反射膜中的任一种或任几种。所以，光学保护膜可以具有耐热、导热、阻热及抗反射膜等功能。

17、第二方面，本技术实施例提供一种光尾纤，该光尾纤包括光传输介质以及上述实施例所述的光连接器。其中，光传输介质可以为光纤，也可以为柔性光波导。示例的，若光传输介质为光纤，则光尾纤可以为光纤尾纤。该光连接器中的固定结构可以将光传输介质的一端固定，且固定结构中的光传输介质可以与光波导器件的第一光口对准连接。由于本技术实施例的光尾纤中的光连接器与上述实施例所述的光连接器结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

18、第三方面，本技术实施例提供一种光跳线，该光跳线包括光传输介质、第一光连接器以及第二光连接器。其中，光传输介质可以为光纤，也可以为柔性光波导。示例的，若光传输介质为光纤，则光跳线可以为光纤跳线。第一光连接器、第二光连接器与光传输介质的两端分别连接。第一光连接器和第二光连接器中任一个或两个均为上述实施例所述的光连接器。并且，以第一光连接器为上述实施例所述的光连接器，该第一光连接器通过固定结构将光传输介质固定并与光波导器件的第一光口对准连接。同样地，由于本技术实施例的光跳线中的第一光连接器和/或第二光连接器与上述实施例所述的光连接器结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

19、第四方面，本技术实施例提供一种光通信设备，该光通信设备包括光芯片、以及上述实施例所述的光连接器。光芯片与光连接器连接。通过设置上述光连接器，该光通信设备的体积也可以缩小。

20、第五方面，本技术实施例提供一种光通信系统，该光通信系统包括至少两个光通信设备、以及上述实施例所述的光连接器。其中，任两个光通信设备可以通过光连接器连接。由于本技术实施例的光通信系统中的光连接器与上述实施例所述的光连接器结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。