用于光学部件的成像接口制造技术

本发明专利技术涉及采用对光束成像而不是准直光束的光学器件(例如，透镜)的光接口。更具体地，在接口处的每个连接器包括适于接收从场点发出的发散光束并使得光束成像到距离成像透镜预定距离处的像点的光学器件，例如透镜。采用这样的光学器件的连接器可例如有效地配合到具有相同光学器件的相似的连接器或者到没有透镜的连接器。根据本发明专利技术的光学连接器包括用于可释放地配合另一光学连接器的光学连接器主体(210)以及具有光交换面的光学部件(201-206)。此外，光学器件(221-226)定位在光学部件(201-206)的光交换面的前面，其适于接收从光学部件的前端面发出的光束并将其成像到像点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光电子学。更特别地，本专利技术涉及用于彼此连接两个光学部件例如光学纤维或者光波导的方法和设备。
技术介绍
典型的情形是，在光学传输部件例如光学纤维上传输的光信号必须在一光学纤维和另一光学纤维或者光电子设备之间进行耦合。典型地，光学纤维的端面配备有给定的标准化的波形因数的光学连接器，例如MT，所述连接器可以耦接到另一光纤或者光电子设备上的配合光学连接器。通过一对配合连接器彼此连接的光缆可以包括单一光学纤维。但是，越来越常见地，光缆包含多个光学纤维，在电缆中的每个光学纤维中的光通过一对配合连接器耦合到另一电缆中的相应光学纤维或者光电子部件中的相应的光接收器或者发送器中。光学连接器一般必须非常精确地予以制造以保证尽可能多的光线传输通过接口光纤以最小化传输过程中的信号损失。在典型的光学纤维中，光线一般仅包括在光纤的芯部内，对于单模光纤，该芯部典型地具有大约10微米的直径，对于多模光纤，该芯部典型地具有大约50微米的直径。灰尘斑点的横截面典型地大于10微米。相应地，在两个光纤的接口处的单个灰尘斑点会实质性地或者完全地阻挡光纤中的光信号通过连接器。相应地,熟知使用扩张光束(expanded beam)连接器,特别是在其中可能在一定场合例如起伏(rugged)或者多尘环境的情形中。扩张光束连接器包括扩张光束以增大在连接器的光接口处(也就是，设计成连接到另一光学连接器或者光电子设备的连接器的末端)的光束的横截面的光学器件(例如透镜)。当然，取决于光线穿过连接器的方向，透镜也可以扩张离开光纤的光束到更大的横截面，用于耦接到配合连接器的相应透镜或者使得从另一连接器的相应透镜进入透镜的光束成像到光纤的面中的成像点。一般而言，这样的接口采用准直光学器件以使得两个配合连接器的光学器件之间的光束被准直，并且其光斑尺寸比光线从其发源的光纤的芯部(以及光线正被导向到的光纤的芯部)大很多。
技术实现思路
本专利技术涉及采用对光束成像而不是准直光束的光学器件(例如，透镜)的光接口。更具体地，在接口处的每个连接器包括光学器件，例如透镜，其适于接收从场点发出的发散光束并使得光束成像到距离成像透镜预定距离处的像点。采用这样的光学器件的连接器可例如有效地配合到具有相同光学器件的相似的连接器或者到没有透镜的连接器。根据本专利技术的光学连接器包括用于可释放地配合另一光学连接器的光学连接器主体以及具有光交换面的光学部件。此外，光学器件定位在光学部件的光交换面的前面，其适于接收从光学部件的前端面发出的光束并将其成像到像点。附图说明现在将通过例子参照附图描述本专利技术，其中:图1是现有技术的多光纤扩张光束光学连接器的示意图；图2是根据本专利技术的原理的多光纤扩张光束光学连接器的示意图；图3是根据本专利技术的原理的两个配合的多光纤扩张光束光学连接器的示意图；图4是配合到现有技术的没有光学器件的光学连接器的根据本专利技术的原理的多光纤扩张光束光学连接器的示意图。具体实施例方式传统地，采用扩张光束耦合的光学连接器包括用于每个光学部件的单独的透镜。以下的讨论将参照其中光学部件是光学纤维的实施例。但是，应当理解，这仅仅是示例性的，本专利技术可以应用于连接任何两个光学部件，包括光学部件，例如光纤、波导以及光电子装置的任何组合，其中所述光电子装置例如为光电二极管、光电探测器、以及光学和光电子的接收器、发射器和收发器。具体地，光缆的光学纤维被插入到连接器的套圈中，该套圈在连接器中精确地横向(也就是与光纤的光轴相横向)对齐包含在其中的光纤，用于光学耦接到配合连接器中的相应的光纤。透镜布置在每个光纤的前端，用于准直离开光纤的光束(或者聚焦在光纤的前面上的光束，在这样的情况下:即光线在其它方向传播，即，从配合连接器的相应光纤进入该光纤中)。图1是示出传统的扩张光束连接器的基本部件的示意图。为了不使得附图不清楚，附图示出多根光纤的仅一根的光束路径。多根光学纤维101，102，103，104，105，106进入连接器主体110的后部并终止在连接器主体110的前端附近的端面处。连接器主体适于可释放地配合到另一连接器主体以提供两个光学部件之间的可分离的光学连接。这样的连接器在光学领域是熟知的，包括诸如ΜΡ0、SC、ST、FC和LC的熟知的标准化的波形因数。透镜121，122，123，124，125，126 (在图中示意性地示出为单根曲线，但是本领域技术人员可以将其理解为实际的三维的透镜)定位在每个光纤101-106的端面前面。透镜121-126是准直透镜。更具体地，光束115从每个光纤101-106离开(在图中仅示出从光纤101发出的一个光束)一般开始于大致等于光纤芯(例如，对于单模光纤，10微米；或者，对于多模光纤，50微米)的光斑尺寸，并且它一离开光纤的前端面就开始发散(见图中的光束部分115a)。每个透镜121-126接收来自发散光束115的光线并使得其准直以使得扩张直径的准直光束(见图中的光束115的光束部分115b)从透镜121的前端离开。扩张的准直光束115b较少地受到连接器110和该连接器110在传输系统中连接到其上的配合连接器之间的尘粒以及其它污垢的影响，因为扩张的准直光束直径比原光束宽度大很多。扩张光束连接器一般用来连接到同样设计并包含相同透镜的另一扩张光束连接器以使得另一连接器中的透镜将接收准直的扩张光束并将准直光束聚焦回到在那个连接器中的光纤的端面上的点。例如在图1中所示的扩张光束连接器不能有效地耦接到并不包含准直光学器件的更传统的连接器，因为从扩张光束连接器的透镜发出的扩张光束的仅一非常小的部分的光线可以进入非扩张光束连接器的光纤。也就是，扩张光束的大多数光线将在目标接收光纤的孔之外。图2是根据本专利技术的原理的光学连接器210的示意图，其中接口包括光学器件，例如，透镜，就如扩张光束连接器一样，但不是采用准直透镜，而是它采用成像透镜。例如，折射成像透镜 221，222，223，224，225，226 布置在每个光纤 201，202，203，204，205，206 的端面的前面以将透镜中的光线成像到像点P。注意到，在该实施例中，像点P恰好在连接器主体210的前端处。透镜可以采用许多形式，包括单一的、多件式的以及全息的(见美国专利6，012，852)透镜。如可以在图2中看出的，光束215如在图1中那样离开光纤201，即，作为发散光束离开，如由第一光束部分215a所示例的。当它遇到成像透镜221时，透镜将光线成像到像点P，如由光束215的光束部分215b所示例的。超过像点P，光束215开始再次发散，如图2中的光束部分215c所示例的。该接口具有超过如图1所示的更传统的扩张光束连接器的若干优点。首先，这实际是扩张光束接口，因为正如利用准直透镜的扩张光束连接器中的那样，光束在透镜的前表面处扩张。虽然光束发散到像点，该像点不必在灰尘可粘附到其上的表面上。而是，如将从下面的讨论变得明显的，像点可以在空气中，在那里灰尘不能粘附，因此担心更少一点。因此，图2的发散光束接口具有与准直光束连接器一样的许多优点。而且，如果这样的连接器将被拆开，从连接器逃离的光线将为发散光束，如可以在图2中看出的。这比图1的准直透镜更安全在于，如果发散光束在距离连接器一定距离处进入人眼中，它会比准直光束更不危险得多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA卡达卡伦，DW科马尼，
申请(专利权)人：泰科电子公司，
类型：
国别省市：