本文通过有限元仿真分析,研究了板级波导光互连模块在热循环条件下、随机振动条件下的关键位置对准偏移,以及对准偏移对耦合效率的影响规律。　　首先,运用有限元软件ANSYS建立了板级光互连模块的有限元分析模型,分析了光互连模块在热循环加载条件下垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)与耦合元件间的对准偏移。研究结果表明:在热循环加载条件下,光互连模块中VCSEL与耦合元件间会产生对准偏移并且偏移量会随着温度改变而改变;在一个循环周期中,低温保温结束时期温度偏移最大;光互连模块的12路光通道中,位于光通道外侧的VCSEL与耦合元件的对准偏移明显比中间通道的偏移值大;对准偏移数据的方差分析表明:VCSEL焊点高度对对准偏移有显著性影响,VCSEL焊点体积、陶瓷基板焊点高度和陶瓷基板焊点体积对对准偏移无显著影响;四个因素的显著性排序由大到小依次为:VCSEL焊点高度,其次是陶瓷基板焊点高度,再次是VCSEL焊点体积,最后是陶瓷基板焊点体积;显著因素的单因子分析表明随着VCSEL焊点高度的增加,VCSEL与耦合元件的对准偏移越来越大。　　然后,对光互连模块有限元模型在随机振动加载条件下进行应力应变响应分析。研究结果表明:在随机振动加载条件下,板级光互连模块中VCSEL与耦合元件间会产生对准偏移。对对准偏移数据的方差分析表明:陶瓷基板焊点高度与VCSEL焊点高度对VCSEL与耦合元件的对准偏移有高度显著性影响,陶瓷基板焊点体积对对准偏移有显著性影响,VCSEL焊点体积对对准偏移无显著影响;对影响VCSEL与耦合元件对准偏移高度显著的因子做单因子分析表明:在所选择的高度范围内,随着陶瓷基板焊点高度的增加VCSEL与耦合元件的对准偏移越来越大,随着VCSEL焊点高度的增加对准偏移也越来越大。　　最后,通过计算偏移过程中VCSEL聚焦在耦合元件光纤端面的聚焦光斑与光纤端面的重合度,研究板级光互连中VCSEL与耦合元件间的位置偏移对耦合效率的影响。研究结果表明,多模光纤端面的VCSEL所发射的光线光斑半径固定的条件下,随着对准偏移的增大,耦合效率逐渐减少。　　本论文的研究成果可为光互连模块在热与振动环境中提高光耦合效率提供参考,亦可为提高板级光互连光传输可靠性提供理论指导和技术支持。