光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。光纤通信的基本组成要素分别为光纤、光源和光检测器。光纤作为连接光源和光检测器的枢纽，有着十分重要的作用，它具有较宽的传输带宽、较强的抗干扰特性和对信号的衰减小等优点，远优于电缆、微波通信的传输。
光纤按照光纤中所传输的模式数量，可分为单模光纤和多模光纤两种类型。单模光纤是只允许一个基模传输的光纤，多模光纤是可以传输多个模式的光纤。
单模光纤芯径小，一般在8～10m，只允许一个方向的光线在光纤中传输。由于只有一种模态，所以单模光纤具有色散小、传输距离长、传输信息质量好等优点，可是与光器件耦合比较困难，工作波长一般在1310nm或1550nm。多模光纤的芯径就大得多，在50～62.5m之间，可允许多个模式传输，因此色散较大，但是与光器件的耦合相对容易，工作波长一般在850nm或1310nm。对于光模块来说，选择何种类型的光纤，依据是光纤与光模块中光器件能达到最佳匹配的传输特性。
由于VCSEL激光器阵列芯片的各个发光窗口的间距为250m，PIN阵列探测器芯片的各个光敏面间距也为250m。为了严格精确地与激光器和探测器进行对准，不仅使VCSEL阵列激光器发射的光束耦合到光纤的纤芯中输出，同时也要使从光纤传输过来的光束耦合进PIN探测器的光敏面，所以必须采用具有相同间距的光纤阵列接口。作为同阵列器件输入或输出的并行耦合接口，光纤阵列必须满足每一根光纤都是高精度定位的，目前国内外实现光纤定位的方法有钻孔法、光通道密排法和V型/U型槽定位法。
光迅科技QSFP+光模块的光路部分采用的是多通道并行传输设计，垂直腔表面发射激光器阵列作为激光源发射信号，PIN型光电二极管阵列作为光信号的探测接收，同时与高精度的光纤阵列进行耦合，实现光路的高效传输。
VCSEL阵列和PIN阵列是裸芯片，同其他功能芯片用金丝打线连接，阵列芯片对工作环境要求不严格，不用进行独立的封装隔离，可直接贴装于PCB面板上。如果将光电芯片用导电胶粘在PCB表面，VCSEL激光束输出的方向垂直PCB板向上，PIN接收的光敏面也同样是朝上的，而MPO型光纤与PCB板平行，光纤端面同激光束成90o角。如何将激光束有效耦合进光纤是模块光路设计的关键。目前有两种方法，一种是使光信号90°转向，通过采用45o角镜面来实现；另一种是使电路弯折，可采用柔性PCB板90°弯折来实现。下面将分别介绍这两种方法。
（1）采用45o角镜面方法来实现光路弯折90°，如图4.5所示，图为VCSEL阵列与光纤耦合的光路图。将VCSEL阵列贴装到PCB上，VCSEL发出的光呈扇形，为了防止4路并行发射光相互串扰，采用微透镜阵列，将每路光束分别汇聚，经过平面镜的反射，光束由垂直PCB板方向转为平行PCB板方向，再通过微透镜阵列将光聚焦到光纤阵列的光纤纤芯端面上。而对于PIN型探测器阵列接收光时，是上述的逆过程。
（2）采用柔性PCB板实现电路弯折90°，如图4.6所示。柔性PCB板是采用聚酰亚胺或者聚酯薄膜作为基材制成的一种印制电路板，使它具有良好的绕曲性和高度的可靠性，通常也称之为软板，其工作温差可达80℃以上，可实现电路的弯折。将光电芯片贴装在软板上，软板弯折90°与硬板相连，这样光电芯片的光敏面可与光纤端面直接对准，从而可有效的将光信号耦合进光纤中。
两种方法没有明显的优劣，因此本论文采用的是45o角镜面方法来实现光路弯折90°，下面将分析该方法对耦合效率的影响。
光迅科技QSFP+模块的光路设计方案，采用的VCSEL激光器是垂直发光的光源，我们需要将光路弯折90°实现与光纤的耦合对准，并且光纤的透镜阵列是在一条直线上等距离分布的，需要将每个透镜都与光电芯片进行高精度的对准，因为一旦有一路对准发生偏差，将影响所有通道的耦合效率。所以实现每通道高效率的耦合对QSFP+光模块的传输性能具有重要意义。
对于本文所设计的光路90°弯折方案中，光电芯片阵列与透镜阵列的对准是一大难题。假设光经过透镜反射后，光能量不发生损耗，而透镜与光纤的位置是高度对准的，那么耦合效率的大小主要由光电芯片与透镜是否发生位置误差来决定。光电芯片同透镜可能存在轴向、间隙和角度误差。
对于QSFP+并行光收发模块来说，需要对光电芯片精确的贴装到PCB板相应的位置上，同时光路的对准在每个部分都要控制在容差范围之内，实现高精度的并行光路对准。
