光学连接器制造技术

本发明专利技术提供用于将若干组光学波导(104)诸如光纤带连接到彼此、连接到印刷电路板或连接到后面板的光学连接器。本发明专利技术的连接器(100)包括外壳(110)，该外壳具有用于接收并且永久附接多个光学波导的附接区(102)。另外，本发明专利技术的连接器包括光耦合单元(120)，所述光耦合单元设置在所述外壳中并且被构造成与所述外壳一起移动。本发明专利技术的连接器还包括第二附接区(108)，所述第二附接区用于接收并且永久附接到所述多个光学波导，导致每个光学波导在所述两个附接区之间弯曲。本发明专利技术的连接器将扩束光学器件与非接触式光学配合搭配使用，导致宽松的机械精度要求。本发明专利技术的连接器可具有低光损耗，易于扩展到高通道数(每个连接器的光纤数)，并且可兼容低插入力盲配合。

【技术实现步骤摘要】
光学连接器本申请是申请日为2013年9月16日、申请号为201380052190.5、专利技术名称为“光学连接器”的中国专利技术专利申请的分案申请。相关申请案本申请与联合所有的专利申请：代理人档案号70227US002，标题为“OpticalConnector(光学连接器)”以及代理人档案号71021US002，标题为“UnitaryOpticalFerrule(一体式光学套圈)”相关，这两个申请与本申请提交于同一日期并且全文以引用方式并入本文。
本公开涉及用于连接若干组光学波导诸如光纤带的光学连接器。
技术介绍
光纤连接器可用于在包括以下各项的多种应用中连接光纤：电信网络、局域网、数据中心联接、以及用于高性能计算机中的内部联接。这些连接器可分组成单光纤和多光纤设计，并且还可依据接触类型进行分组。常用接触方法包含：物理接触，其中配合光纤末端经抛光到达一定光洁度并且压合在一起；折射率匹配，其中具有匹配光纤纤芯的折射率的柔顺材料填充经配合光纤的末端之间的小间隙；以及气隙连接器，其中光通过这两个光纤末端之间的小气隙。对于这些接触方法中的每种方法来说，经配合光纤的末端上的少量灰尘可极大增加光损失。另一类型的光学连接器称为扩束连接器。此类型的连接器允许源连接器中的光束离开纤芯并且在该光经校准之前在该连接器内发散短距离以形成具有实质上大于该纤芯的直径的光束。在接收连接器中，该光束随后在接收光纤的末端上聚焦回到其原始直径。此类型的连接器对可能存在于其中光束扩展到较大直径的区域中的灰尘和其他形式的污染物较不敏感。随着今后几年数据传输的线路速率从当前的10Gb/秒/线路增加到25Gb/秒/线路，后面板光学连接器将在不久的将来变成高性能计算机、数据中心和电信交换系统的必要部件。提供作为当前正在10Gb/秒互连中使用的现有光学和铜连接件的更低成本和更高性能替代物的扩束连接器将是有利的。
技术实现思路
本公开涉及用于将若干组光学波导诸如光纤带连接到设置在印刷电路板或后面板上的波导的光学连接器。具体地讲，本专利技术的连接器将扩束光学器件与非接触式光学配合搭配使用，导致宽松的机械精度要求，因此实现了低成本注入模制和提高的抗污垢和抗损伤能力。本专利技术的连接器可具有低光损耗，可易于扩展到高通道数(每个连接器的光纤数)，可向用户提供安全性，并且可兼容低插入力盲配合。本专利技术的连接器具有供用于后面板、前面板或跨中连接的适用性。在一个方面，提供了一种连接器，该连接器包括：外壳，其包括用于接收并且永久附接到多个光学波导的第一附接区；和光耦合单元，其设置在外壳中并且被构造成在外壳内移动。该光耦合单元包括第二附接区，该第二附接区用于接收并且永久附接到在第一附接区处接收并且永久附接的多个光学波导。该光耦合单元还包含多个曲面，每个曲面对应于在第一附接区和第二附接区处接收并且永久附接的多个光学波导中的不同光学波导，所述光学波导具有第一芯直径，所述曲面被构造成改变来自该光学波导的光的发散度以使得来自该光学波导的光离开连接器，该光具有大于第一芯直径的第二直径，所述连接器被构造成使得当该连接器沿第一配合方向与配合连接器相配合时，该光耦合单元旋转到不同的第二方向，从而导致所述光学波导弯曲。在一些实施例中，本专利技术的连接器可还包括光偏转构件，该光偏转构件包括输入侧，其用于接收来自在第一附接区和第二附接区接收并且永久附接的光学波导的输入光。另外，该光偏转构件包括光偏转侧，其用于在第一方向上接收来自输入侧的光并且在不同的第二方向上偏转接收光。最后，该光偏转构件包括输出侧，其用于接收来自光偏转侧的光并且沿出射方向将接收光作为输出光发射。在另一个实施例中，提供了一种连接器，该连接器包括：外壳，其包括用于接收并且永久附接到多个光学波导的第一附接区；光耦合单元，其设置在外壳中并且被构造成在外壳内移动，并且包括第二附接区，该第二附接区用于接收并且永久附接到在第一附接区处接收并且永久附接的多个光学波导。本专利技术的连接器还包括：第一波导对准构件，其用于接收并且对准至少一个第一光学波导；第一光偏转构件，其包括：第一光偏转构件的输入侧，其用于沿第一光偏转构件的输入方向接收来自在该第一波导对准构件处设置并且对准的第一光学波导的输入光；第一光偏转构件的光偏转侧，其用于沿输入方向接收来自第一光偏转构件的输入侧的光并且沿第一光偏转构件的不同偏转方向偏转该光；以及第一光偏转构件的输出侧，其用于接收来自第一光偏转构件的光偏转侧的光并且将接收光作k为输出光发射，该光沿第一光偏转构件的输出方向朝向配合连接器的第一光偏转构件的输入侧离开所述第一光偏转构件，所述第一光偏转构件在输入侧和输出侧之间具有大于1的折射率。所述光耦合单元被构造成改变来自所述多个光学波导中的至少一个的光的方向，以使得来自该光学波导的该光沿不同于该连接器配合方向的输出方向离开该连接器，该连接器被构造成使得当该连接器沿配合方向与配合连接器相配合时，所述光耦合单元沿配合方向旋转，从而导致该光学波导弯曲。本专利技术的连接器还包括：与第一波导对准构件垂直偏置的第二波导对准构件，其用于接收并且对准至少一个第二光学波导；以及第二光偏转构件，其与第一光偏转构件垂直偏置并且包括：第二光偏转构件的输入侧，其用于接收来自在第二波导对准构件处设置并且对准的第二光学波导的第二输入光；第二光偏转构件的光偏转侧，其用于沿第二光偏转构件的输入方向接收来自第二光偏转构件的输入侧的光并且沿第二光偏转构件的偏转方向偏转接收光；以及第二光偏转构件的输出侧，其用于接收来自第二光偏转构件的光偏转侧的光并且朝向配合连接器的光偏转构件的输入侧将接收光作为第二光偏转构件的输出光发射。最后，本专利技术的连接器包括第一配准特征和第二配准特征，其用于沿不同于输出方向的连接器配合方向与配合连接器的配准特征相配合。该连接器被构造成使得当该连接器与配合连接器相配合时，第二光偏转构件的输出侧为面向配合连接器的第二光偏转构件的输入侧。本专利技术的光学连接器将扩束光学器件与非接触式配合搭配使用，可导致宽松的机械制造要求。这继而可使得能够使用诸如低成本注入模制等工艺，并且可产生具有改进的抗污垢和抗污染能力的连接器。本专利技术的连接器可具有低光损耗，通常每个配合连接器对小于1.0dB。另外，本专利技术的连接器可容易地并且经济地扩展成具有256个或更多个连接的光学波导。本专利技术的连接器具有低插入力盲配合，并且适于高速后面板、前面板或跨中连接。以上
技术实现思路
并不打算描述本公开内容的每个所公开实施例或每个实施方案。图和以下详细说明更具体地例示示例性实施例。附图说明在本说明书通篇中参考附图，其中相似参考编号表示相似元件，并且其中：图1a是本专利技术的连接器的实施例的透视图。图1b是在外壳移除的情况下与图1b中相同的透视图。图2a是光学波导对准构件和光偏转构件的透视图，并且图2b是图2a中所示物件的一部分。图3a-b是配合在一起的两个本专利技术的连接器的透视图。图4a-b是图1b中所示连接器的剖面侧视图。图5a是在外壳移除的情况下两个完全相同的经配合直角连接器的实施例的侧视图。图5b是图5a的透视图。图5c是图5a和图5b的侧视图，其示出两个配合光纤的空间关系。图6是直通连接器的实施例的视图。图7是连接器阵列的实施例的视图。图8是本专利技术的连接器的示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接器，包括光耦合单元，所述光耦合单元被构造成从所述光耦合单元的输入侧接收光，并且沿与所述连接器的配合方向不同的方向，从所述光耦合单元的输出侧将接收的所述光传输至配合连接器，以使得当所述连接器与所述配合连接器相配合时，所述光耦合单元旋转。

【技术特征摘要】
2012.10.05 US 61/710,0771.一种连接器，包括光耦合单元，所述光耦合单元被构造成从所述光耦合单元的输入侧接收光，并且沿与所述连接器的配合方向不同的方向，从所述光耦合单元的输出侧将接收的所述光传输至配合连接器，以使得当所述连接器与所述配合连接器相配合时，所述光耦合单元旋转。2.根据权利要求1所述的连接器，其中当所述光耦合单元旋转时，所述光耦合单元还线性地移动。3.根据权利要求1所述的连接器，所述光耦合单元围绕在所述光耦合单元的旋转期间不倾斜的轴线旋转。4.根据权利要求1所述的连接器，其中所述光耦合单元被构造成从所述光耦合单元的所述输入侧接收来自耦合至所述连接器的光学波导的光，以使得当光学波导被耦合至所述连接器时并且当所述连接器与所述配合连接器相配合时所述光耦合单元旋转时，所述旋转导致所述光学波导弯曲。5.根据权利要求1所述的连接器，其中所述光耦合单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·哈泽，T·L·史密斯，B·J·科克，王丁，A·R·马修斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US