为了研究挠性光电互联结构在实际工程应用中的可靠性, 建立了埋入光纤挠性基板光电互联结构有限元模型, 根据光器件Telcordia GR-468标准加载热循环试验条件, 对光电互联结构中的焊点应力、光纤应力和光电耦合效率进行仿真分析。热—结构仿真结果表明, 焊点和光纤的最大等效应力均在安全范围内, 光电耦合产生的最大损耗为0.7 dB, 光电传输未受到显著影响, 可以判定挠性光电互联结构在标准热循环作用下能够保证光电传输的稳定性。

为了提高埋入光纤挠性基板光电互联系统中激光束与光纤之间的耦合效率, 设计了一种可分离式的高效光电耦合模块。对耦合模块的结构尺寸进行了设计, 并运用Matlab软件分析了激光束经过45°全反射镜时的能流变化情况; 针对芯径为62.5 μm、数值孔径为0.25的多模光纤, 利用Zemax软件仿真模拟光纤耦合系统, 并用正交下降法优化耦合系统结构, 将单路波长为1 310 nm、输出功率为1 W的垂直腔面激光束耦合进光纤。分析结果表明, 耦合效率与轴向偏差、角向偏差成中心对称分布, 当制造误差最大时, 耦合效率达到79.37%, 耦合损耗为1.00 dB。该光电耦合模块具有较高的定位误差, 最高耦合效率可达85.35%, 最低耦合损耗为0.69 dB。