柔性光电互联电路研究现状

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标题：柔性光电互联电路研究现状

作者：毛久兵,杨伟,冯晓娟,李建平

收稿日期：2016-03-21

录用日期：2016-04-25

DOI：10.3788/lop53.080004

引用格式：

毛久兵,杨伟,冯晓娟,李建平. 柔性光电互联电路研究现状[J].激光与光电子学进展,2016,53(08):080004.

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收稿日期：年-月-日；收到修改稿日期：年-月-日

毛久兵（1985-），男，博士，工程师，主要从事光电互联及光电子学方面的研究。

柔性光电互联电路研究现状

毛久兵*

杨伟 冯晓娟 李建平

中国电子科技集体公司第三十研究所，四川 成都 610041

摘要 柔性光电电路（FEOPCB ）作为板级光互联的新型发展方向，不仅具有光互联的巨大优势，而且还具有柔性电路板的特性，可实现不同子系统间的柔性互联，满足高速电子系统轻量化、小型化和高性能化发展趋势。本文对国内外柔性光电电路的研究现状进行详细的阐述与分析，并指出该互联电路的关键技术及未来研究方向。

关键词 光互联；光波导软膜；FEOPCB ；聚合物光波导

中图分类号 TN25;TN41 文献标识码 A

The Research Status of the Flexible Electro-Optical Circuit

Board for Interconnection

Mao Jiubing *

Yang Wei Feng Xiaojuan Li Jianping

The 30th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Chengdu ，Sichuan

610041，China Abstract As the latest development direction of the board-level optical interconnect, the flexible electro-optical printed circuit board (FEOPCB) not only has the great advantages of the optical connection, but also has the characteristics of the flexible printed circuit board. Realizing the flexible interconnection between the different subsystems can meet the development tread of lightweight, compact and high performance for the high speed electronic system. Hence, the state of the art of FEOPCB was introduced and analyzed in this paper. And then, the key technologies and the future research area of the flexible interconnection circuit were suggested. Keywords optical interconnect; optical waveguide flex; FEOPCB; polymer optical waveguide OCIS Codes 200.4650; 230.7370; 250.5460; 060.4510 1 引 言

随着电子技术及制作工艺水平的不断提高，电子产品已向小型化、轻量化、轻薄化、结构复杂化和多功能化方向发展，这将导致系统集成度及互联密度的不断增加。同时，伴随着高速通信技术的飞速发展，信息量呈指数增长，宽带、高速、大容量的信息传输及交换对电子产品内印制电路板之间，板到背板之间，多芯片组件之间的互联速率、带宽和密度提出了更高的要求[1]。而传统的电互联方式因其固有物理特性，在高频情况下，已成为限制高速通信电子产品快速发展的瓶颈。而信息处理未来的发展方向将是“电子处理信息，光子传输信

息”，即用光互联技术代替电互联技术实现各功能单元之间的信息传递，以消除电子产品中信息传输所遇到的技术瓶颈，实现高速率、大容量、高密度、柔性信息传输。

电子产品形态的未来发展趋势与高速通信技术相切合，这必将导致系统高密度化与高速化之间的矛盾。为缓解该冲突，柔性光电印制电路板（FEOPCB: Flexible Electro-Optical Printed Circuit Board）作为潜代产品已引起了国内外研究学者的关注。FEOPCB将传统柔性电路与光互联技术相结合，不仅具有柔性电路板可折叠、蜷缩、弯曲、连接活动部件及三维布线等特点[2]，还具有光互联高速大容量、低功耗信息传输特性，并且无信号延迟与串扰、

由

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PD及

Fig. 1 The schematic diagram of flexible electro-optical printed circuit board 大容量、远距离光纤通信实现了机柜级（设备与设备间）和系统级（机柜与机柜间）的光互联，产品已商业化。然而，光纤应用于短距离光互联（如背板级，板级等）具有其自身的缺陷，如组装难度及成本高，无法与传统的PCB板制作工艺兼容。为了解决该问题，刚性光电印制板（EOPCB）中采用低损耗的聚合物波导作为光信号的传输层，其具有良好的电学与机械特性，加工制作成本低，容易实现，互联密度高，且与传统的PCB制作技术及SMT技术兼容，获得了国内外科研学者的深入研究[1]。

在刚性EOPCB中，并没有考虑聚合物波导的机械柔性度，而聚合物光波导软膜是制作