本发明专利技术涉及用于将来自支撑在基底（70）上的光源的光聚焦到对应光纤中的透镜本体（10）。所述透镜本体包括光学透明的可模制材料的本体（12），该本体包括至少以下特征。它包括支撑至少一条光纤（120）的端口（14），该端口具有定位成当光纤支撑在端口中时与光纤接口的接触表面（16）。它还包括有源透镜（24），该有源透镜适用于与相应的光源光学协作以将光沿光源与对应光纤（120）之间的相应光路聚焦。它进一步包括：限定出观察表面（42）的至少一个对齐结构（40）；和至少一个专用透镜（50），所述专用透镜定位在光源与对应的光纤（120）之间的任何光路之外且适用于将所述基底（70）上的对齐特征（74）的图像聚焦到观察表面（42）上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及物品至操作位置的对齐，例如用于光学耦接光纤缆线与光电子器件(opto-electronic device)的稱接器件的对齐,更具体地涉及一种具有至少一个专用透镜的透镜本体，所述至少一个专用透镜用于将基底对齐特征的图像聚焦到所述透镜本体上的对齐结构上，以便将所述透镜本体与所述基底上的光电子器件正确对齐。
技术介绍
典型的光纤连接器需要耦接器件，所述耦接器件将所述光纤传输线与光电子器件(OED)有效地光学耦接。所述OED进一步电子耦接到与所述OED —起工作的电子电路。通常，这样的包括集成电路的电子电路安装在印刷电路板或陶瓷基底上。为了使光学传输器件的使用适应于电路板的密集封装并排布置，一般要求光纤线缆沿大致平行于它将与之接口的印刷电路板的路径进入所述板。在光学通信工业中的一种盛行的技术是表面发射和检测器件。例如垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、表面发射型发光二极管以及大多数PIN检测器等器件，具有光敏表面以在顶表面或底表面接收光或者从顶表面或底表面发射光。这些器件具有一定益处，并且例如所述的这些器件与光纤的对齐已被证明比较困难，从而需要较复杂的光学结构和路径以实现所述耦接。如在属于DeAndrea等人的美国专利No. 5，515，468和5，708, 743中所公开的，经由90度模制的光学耦接器在耦接表面发射和检测器件方面已取得一些成功，所述两份专利文件的全部公开内容通过引用结合于此。此技术利用了聚合物模制的集成式光耦接器件，该聚合物模制的集成式光耦接器件适宜于将来自OED的光耦接到光纤以及反之，并且此技术要求所述器件与所述光纤设置在不同平面上，使得光借由反射表面在其间传送。这样的技术的进一步的示例出现在分别属于Clark和Blonder的美国专利No. 5，073, 003和4，904, 036中，所述两份专利文件的公开内容通过引用结合于此。一种示例的收发器透镜本体10 (见图1a-1f)与这些光屈折技术一致，其包括本体12，具有抵靠该本体一侧中的接口表面16的光纤接收端口 14 ;反射表面20，用于将沿着与设置在端口 14中的光纤大致垂直的光路A行进的光重新导向；和透镜24的阵列22，所述透镜24沿本体12的底部26定位以将大致垂直于端口 14中的光纤行进经由反射表面20的光聚焦在透镜24与接口表面16之间，例如聚焦到被支撑在所述端口中且抵靠接口表面16的光纤中。由此，透镜本体10提供光路，所述光路适用于将支撑在基底上的OED与支撑在透镜本体10的端口 14中的对应的光纤进行光学耦接。如本领域普通技术人员将注意到，这样的透镜本体10适宜于包括在下述各种线缆组件和收发器中，所述各种线缆组件和收发器可安装在包括例如路由器、计算机、开关(switches)、桥接器(bridges)和I/O卡等的多种主机系统中。因此，应注意，所述透镜本体与所述基底的对齐，或更具体地，所述透镜、光路和光纤与基底上的OED的对齐对于所述OED与所述光纤之间的正确光学耦接而言是至关重要的。有源(active)对齐技术有时用于将所述透镜本体相对于支撑大致垂直于基底平面发射光或接收光的OED (例如VCSEL或其它光源)的基底进行对齐。在有源对齐技术，所述光源是受激化的(发光的)。有源对齐技术的问题是该方法要求特殊成像装置，并且可能是昂贵的，特别是对于光屈折式光学耦接。也可采用各种无源(passive)对齐技术。在一种无源对齐技术中，光源自身的图像(例如VCSEL的一部分)可经由所述反射表面和透镜而被人眼看到，由此消除了对特殊成像装置的需要。然而，因为所述OED组件中的紧密间隔限制(tight spacingconstraints),所以此方法要求额外的硬件和固定机构(fixturing)以正确观察所述对齐特征。另外，此技术不安全因为用于对齐和传送目的所述光路是相同的或平行的和/或所述对齐特征是所述光源自身(例如VCSEL)，且因此人眼在为对齐目的而进行观察的过程中处于会受到损害的位置，所以所述光源的任何意外的激化将导致对在对齐处理过程中所用人眼的损害。在另一种无源对齐技术中，对齐特征设置在所述基底上与VCSEL/PIN/0ED相同的地方。然而，在这样的布置中，透镜本体的对齐结构在平行于且移离于VCSEL/PIN OED的平面的不同平面中。这些对齐特征然后经由所述反射表面之外的路径而被观察以消除所述紧密间隔限制。尽管此方法由于在光源的意外激化时对人眼损害的可能性较小而较安全，但是因为在两个平面之间的场的深度的差异超出通常成像系统的能力，此方法不令人满意并且产生不准确的结果。因此，为了实现对齐，必须引入外部基准点，而对齐特征必须单独地对齐到所述基准点。最后结果是，对齐特征和对齐结构将彼此对齐，但是所述必须将每一个对齐到外部基准点的额外步骤引入了额外的不准确度。
技术实现思路
因此，申请人认识到需要一种用于将光纤耦接到OED的透镜本体，其利用无源对齐技术，容许任何光源的准确对齐和安全观察，且无需特殊硬件和/或固定机构。本专利技术实现了此需要及其它。根据本专利技术一个方面的透镜本体包括光学透明的可模制材料的本体。所述本体包括端口，所述端口用于接收支撑至少一条光纤的箍圈。所述端口包括接触表面，当所述箍圈定位在所述端口中时所述接触表面定位成抵靠所述光纤且与所述光纤接口。所述本体进一步包括至少一个有源透镜(activelens),所述至少一个有源透镜适用于与相应的OED光学协作以将光沿所述OED与对应的光纤之间的相应光路聚焦。所述透镜本体还包括限定出观察表面的至少一个对齐结构、和适用于将所述基底上的对齐特征的图像聚焦到所述观察表面上的至少一个专用透镜。所述专用透镜定位在光源与对应的光纤之间的任何光路之外。附图说明现在将参考以下附图以示例的方式描述本专利技术，在附图中图la、图lb、图1c和图1d分别是示例的现有技术的透镜本体的俯视图、侧视图、仰视图和后视图，该透镜本体包括用于使在安装于基底上的OED与大致平行于基底平面的光纤之间行进的光屈折的反射表面和透镜；图1e是沿图1a的线A_A’取得的图1a-1d的透镜本体的截面图；图1f是图1a-1d的透镜本体的部分截面图，示出图1e的区域I的放大视图2a、图2b、图2c和图2d分别是根据本专利技术的示例的透镜本体的俯视图、侧视图、仰视图和后视图，该示例的透镜本体包括对齐结构和专用的对齐透镜；图2e是沿图2a的线B_B’取得的图2a_2d的透镜本体的截面图；图2f是图2a_2d的透镜本体的部分截面图，示出图2e的区域2的放大视图；图2g是沿图2a和图2c的线C-C’取得的图2a_2d的透镜本体的截面图；图3是图2a_2g的透镜本体的透视图，相对于示例的箍圈和基底以分解视图示出；图4是图2a_2g的透镜本体的部分俯视图，示出示例的基底对齐特征的平面视图，如与该透镜本体的对齐结构未对齐时所观察到的；图5是图2a_2g的透镜本体的部分俯视图，示出示例的基底对齐特征的平面视图，如与该透镜本体的对齐结构对齐时所观察到的；图6是图2a_2g的透镜本体的透视图，示出其安装到光学子组件中的示例的基底；和图7是图2a_2g的透镜本体的透视图，示出其被部分组装作为示例的QSFP有源线缆透镜组件的一部分。具体实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.30 US 12/847,3531.一种透镜本体(10)，用于将来自支撑在基底(70)上的至少一个光源的光聚焦到对应的光纤中，所述透镜本体包括 光学透明的可模制材料的本体(12)，包括至少以下特征 用于支撑至少一条光纤(120)的端口( 14)，所述端口包括定位成当所述光纤被支撑在所述端口中时与所述光纤进行接口的接触表面(16)； 有源透镜(24)，适用于与相应的光源光学协作，以将光沿所述光源与对应的光纤(120)之间的相应光路进行聚焦； 限定出观察表面(42)的至少一个对齐结构(40);和 至少一个专用透镜(50)，定位在光源与对应的光纤(120)之间的任何光路之外，且适用于将所述基底(70)上的对齐特征(74)的图像聚焦到所述观察表面(42)上。2.如权利要求1所述的透镜本体，还包括 至少一个反射表面(80)，沿一个或多个光路设置，以改变各光源与它的对应的光纤(120)之间的光路的方向。3.如权利要求1所述的透镜本体，其中，所述有源透镜(24)和所述专用透镜(50)构造成具有大致相同的焦距...
【专利技术属性】
技术研发人员：L卡斯塔纳，RD米勒，DE吉利斯，DE德林杰，
申请(专利权)人：泰科电子公司，
类型：
国别省市：
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