光连接器、光缆以及电子装置的制作方法

本技术涉及光连接器、光缆以及电子装置。具体地，本技术涉及例如能够减轻由于轴偏离引起的光功率损耗的光连接器。

背景技术：

传统地，提出了光耦合式的光连接器，即，所谓的光耦合连接器(例如，参照专利文献1)。在光耦合连接器的方法中，透镜根据光轴安装在每个光纤的末端，并且光信号在相对的透镜之间作为平行光传输。在光耦合连接器中，光纤以非接触状态光耦合，这抑制了由于例如垃圾进入光纤之间的空间而对传输质量的不利影响，并且消除了频繁和仔细清洁的需要。

引文列表

专利文献

专利文献1：wo2017/056889

技术实现要素：

本发明要解决的问题

光耦合式的光连接器具有以下缺点：例如在单模下光纤具有直径非常小的纤芯的情况下，在发送侧透镜光轴和光纤光路的偏离(即轴偏离)在接收侧导致较大的光功率的耦合损耗。

本技术的目的是良好地减轻由于发送侧的轴偏离而导致的接收侧的光功率的耦合损耗。

问题的解决方案

本技术的概念涉及

一种光连接器，包括

连接器主体，包括会聚从发光体发射的光的第一透镜和对由第一透镜会聚的光进行成形并发射的第二透镜。

在本技术中，提供了包括第一透镜和第二透镜的连接器主体。这里，第一透镜会聚从发光体发射的光。此外，第二透镜对由第一透镜会聚的光进行成形并发射。例如，第一透镜可以包括一个、两个或更多个透镜。此外，例如，第二透镜可以将从第一透镜发射的光成形为准直光。

如上所述，在本技术中，第一透镜会聚从发光体发射的光，并且第二透镜对经会聚的光进行成形并发射。因此，通过抑制从光纤到第二透镜的距离的增加，限制来自光纤的光的直径使得该直径在第二透镜的直径内，并且增加第二透镜的焦距，可以减轻由于发送侧的轴偏离而导致的接收侧的光功率的耦合损耗。

注意，在本技术中，例如，连接器主体可以具有密闭空间，并且第一透镜可以位于密闭空间内。以这种方式将第一透镜定位在密闭空间中防止了例如微尘和污垢附着到第一透镜的表面。

此外，在本技术中，例如，连接器主体可以包括第一光学单元和第二光学单元，从发光体发射的光入射到第一光学单元上，第二光学单元包括第二透镜。在这种情况下，例如，第一透镜可以被包括在第一光学单元和/或第二光学单元中。如上所述地包括第一和第二光学单元的连接器主体可以有助于例如第一透镜的制造。

此外，在本技术中，例如，发光体可以是光纤，并且连接器主体可以具有光纤插入其中的插入孔。这种具有作为发光体的光纤插入其中的插入孔的连接器主体可以有助于光纤和第一透镜的光轴对准。

在这种情况下，例如，第一透镜可以存在于插入孔的底部。如上所述地存在于插入孔的底部的第一透镜可以增加光纤和第一透镜的光轴对准的精度。那么，在这种情况下，光纤插入并固定于其中的套圈可以被插入到插入孔中。这有助于保持光纤与第一透镜在光轴方向上的特定距离。

此外，在这种情况下，例如，连接器主体可以包括光路改变单元，光路改变单元用于将光路朝向插入孔的底部改变，并且从光纤发射的光在光路被光路改变单元改变之后入射在第一透镜上。以此方式提供的光路改变单元可以增加设计的自由度。之后，在这种情况下，光纤插入并固定于其中的套圈被插入到插入孔中。这有助于保持光纤与光路改变单元在光轴方向上的特定距离。

此外，在本技术中，例如，发光体可以是将电信号转换成光信号的发光元件。以此方式形成作为发光元件的发光体消除了在从发光元件传输光信号时对光纤的需要，这可以降低成本。

在这种情况下，例如，发光元件可以被连接到连接器主体，并且从发光元件发射的光可以在不改变光路的情况下入射到第一透镜上。此外，例如，连接器主体可以包括用于改变光路的光路改变单元，发光元件可以被固定在基板上，以及从发光元件发射的光可以在光路被光路改变单元改变之后入射到第一透镜上。这种来自固定到基底的发光元件的光在光路被光路改变单元改变之后入射到第一透镜上的这种配置有助于安装，并且可以增加设计自由度。

此外，在本技术中，例如，连接器主体可以由透光材料构成，并且可以一体地包括第一透镜和第二透镜。在这种情况下，可以增加第一透镜和第二透镜相对于连接器主体的位置的精度。

此外，在本技术中，例如，连接器主体可以包括第一透镜和第二透镜的多个组合。这种连接器主体包括第一透镜和第二透镜的多个组合的构造可以有助于增加信道的数目。

此外，在本技术中，例如，连接器主体可以包括凹陷的发光部分，并且第二透镜可以位于发光部分的底部。以此方式位于发光部分的底部的第二透镜可以防止第二透镜的表面由于不小心碰到例如另一侧的连接器而被刮擦。

此外，在本技术中，例如，连接器主体在前表面侧上可以一体地包括用于与待连接侧上的连接器进行位置对准的突出或凹陷的位置限制部分。这有助于在与另一侧上的连接器连接时的光轴对准。

此外，在本技术中，例如，还可以进一步提供发光体。这种具有发光体的配置可以节省安装发光体的麻烦。

此外，本技术的另一个概念涉及

一种光缆，包括用作插头的光连接器，

其中，光连接器包括

连接器主体，包括会聚从发光体发射的光的第一透镜和对由第一透镜会聚的光进行成形并发射的第二透镜。

此外，本技术的另一个概念涉及

一种电子装置，包括用作插座的光连接器，

其中，光连接器包括

连接器主体，包括会聚从发光体发射的光的第一透镜和对由第一透镜会聚的光进行成形并发射的第二透镜。

附图说明

图1概述了光耦合连接器。

图2示出了减少由于发送侧的光轴偏离而导致的接收侧的光功率的耦合损耗的方法。

图3示出了在使用准直光的光耦合连接器中由于光轴偏离而导致的光功率的耦合损耗的发生以及减小耦合损耗的方法。

图4示出了作为实施例的电子装置和光缆的构造示例。

图5是示出构成光耦合连接器的发送侧光连接器和接收侧光连接器的一个示例的立体图。

图6是示出构成光耦合连接器的发送侧光连接器和接收侧光连接器的一个示例的立体图。

图7是示出构成连接器主体的第一光学单元和第二光学单元分离的状态的立体图。

图8是示出构成连接器主体的第一光学单元和第二光学单元分离的状态的立体图。

图9是示出发送侧光连接器的一个示例的截面图。

图10是示出接收侧光连接器的一个示例的截面图。

图11是示出发送侧光连接器和接收侧光连接器连接的状态的一个示例的截面图。

图12示出了用于模拟光耦合效率的发送侧光连接器的构造的一个示例。

图13是示出光耦合效率的模拟结果的一个示例的曲线图。

图14是示出另一构造示例1中的发送侧光连接器的截面图。

图15是示出另一构造示例2中的发送侧光连接器的截面图。

图16是示出另一构造示例3中的发送侧光连接器的截面图。

图17是示出另一构造示例4中的发送侧光连接器的截面图。

图18是示出另一构造示例5中的发送侧光连接器的截面图。

图19是示出另一构造示例6中的发送侧光连接器的截面图。

图20是示出另一构造示例7中的发送侧光连接器的截面图。

图21是示出另一构造示例8中的发送侧光连接器的截面图。

图22是示出另一构造示例9中的发送侧光连接器的截面图。

图23是示出另一构造示例10中的发送侧光连接器的截面图。

图24示出了在使用会聚光(在光收集方向上弯曲的光)的光耦合连接器中由于光轴偏离而导致的光功率的耦合损耗的发生以及减小耦合损耗的方法。

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的实施方式(以下称为“实施方式”)进行说明。注意，将按以下顺序给出描述。

1.实施例

2.变化例

<1.实施例>

[本技术的基本描述]

首先，将描述与本技术相关的技术。图1概述了光耦合式的光连接器(在下文中，称为“光耦合连接器”)。光耦合连接器包括发送侧光连接器10和接收侧光连接器20。

发送侧光连接器10包括具有透镜11的连接器主体12。接收侧光连接器20包括具有透镜21的连接器主体22。在发送侧光连接器10和接收侧光连接器20连接的情况下，透镜11和透镜21彼此面对，并且它们的光轴彼此匹配，如图所示。

光纤15被安装在发送侧的连接器主体12上，使得光纤15的发射端位于透镜11的光轴上的焦点位置。此外，光纤25被安装在接收侧的连接器主体22上，使得光纤25的入射端位于透镜21的光轴上的焦点位置。

从发送侧的光纤15射出的光经由连接器主体12入射到透镜11，已经被成形为准直光的光从透镜11发射。已经以此方式被成形为准直光的光入射到透镜21并被聚光，并且之后经由连接器主体22入射到接收侧的光纤25的入射端。因此，光(光信号)从发送侧的光纤15传输到接收侧的光纤25。

在如图1所示的光耦合连接器中，在光纤在单模下具有大约8μmφ的非常小的纤芯直径的情况下，在发送侧光纤光路与透镜光轴的偏离(光轴偏离)显著地影响接收侧的光功率的耦合损耗。因此，在光耦合连接器的情况下，需要高的部件精度以便抑制发送侧上的轴偏离，这增加了成本。

作为降低因发送侧的光轴偏离而引起的接收侧的光功率的耦合损耗的方法，可以考虑增大发送侧的透镜11的焦距和增大从透镜11到光源(即发送侧的光纤15的发射端)的距离。

将描述光从发送侧的光源p传输到接收侧的光收集点q的情况。图2的(a)示出了在发送侧从透镜11到光源p的距离没有增加的状态。在这种情况下，如果在发送侧光源p的位置向p'偏离a，则在接收侧光收集点q的位置向q'偏离y。

图2的(b)示出了透镜11的曲率变缓以增加焦距，并且在发送侧从透镜11到光源p的距离增加的状态。在这种情况下，如果在发送侧光源p的位置向p'偏离a，则在接收侧的光收集点q的位置向q'偏离y'，并且y'小于y。

下面的表达式(1)通常表示光源p和光收集点q之间的关系。这里，a表示光源p的位置偏离量，b表示从光源p到透镜11的距离，x表示从透镜21到光收集点q的距离，并且y表示光收集点q的位置偏离量。表达式(1)表示如果a是常数，则可以通过增加b来减少y。例如，如果b被增加到b'，则y减少到y'。

y/a＝x/b...(1)

图2的(a)和图2的(b)中描述的理论将被参考使用准直光的光耦合连接器来考虑。如图3的(a)所示，在将从发送侧的光纤15射出的光作为光源使用的情况下，光源的位置偏离使接收侧的光收集点大幅偏离(参照虚线)。这是因为，由透镜11准直的光被无序地投射，使得光不平行于光轴并且被倾斜地输入到接收侧的透镜21，这使光收集点偏离。

相反，如图3的(b)所示，在发送侧的光源和透镜11之间的距离长的情况下，即使光源的位置偏离，准直光相对于光轴的平行度也不太可能丢失，因为从光纤15到透镜11的光的入射角变缓，并且透镜11的曲率也变缓。因此，保持与光轴平行的准直光入射到接收侧的透镜21上，这防止了光收集点的偏离(见虚线)。由此，能够降低由发送侧的光轴偏离引起的接收侧的光功率的耦合损耗。

在如图3的(b)所示在发送侧增大光源与透镜11之间的距离的情况下，光纤的数值孔径(na)被唯一地确定。在保持准直光的直径的情况下，从光源到透镜11的最大距离由na限制。此外，即使在具有小na的光源的情况下，从光源到透镜11的距离的增加也降低了在制造部件时对准光源中心和透镜11中心的精度。这导致例如接收侧的光功率的耦合损耗增加，进一步增加用于确保精度的成本，或者由于连接器长度增加而导致可用性的恶化。

[电子装置和光缆的构造示例]

图4示出了作为实施例的电子装置100和光缆200a和200b的构造示例。电子装置100包括光通信单元101。光通信单元101包括光发射单元102、光传输线103、用作插座的发送侧光连接器300t、用作插座的接收侧光连接器300r、光传输线104和光接收单元105。光传输线103和104中的每一个都可以由光纤实现。

发光单元102包括诸如垂直腔面发射激光器(vcsel)的激光器元件或诸如发光二极管(led)的发光元件。发光单元102将在电子装置100的传输电路(未示出)中产生的电信号(传输信号)转换为光信号。发光单元102发出的光信号经由光传输线103被发送到发送侧光连接器300t。这里，光发射单元102、光传输线103和发送侧光连接器300t构成光发射器。

由接收侧光连接器300r接收的光信号被经由光传输线104发送到光接收单元105。光接收单元105包括诸如光电二极管的光接收元件。光接收单元105将从接收侧光连接器300r发送的光信号转换为电信号(接收信号)，并将转换后的信号提供给电子装置100的接收电路(未示出)。这里，接收侧光连接器300r、光传输线104和光接收单元105构成光接收器。

光缆200a包括用作插头的接收侧光连接器300r和线缆主体201a。光缆200a将光信号从电子装置100传输到另一电子装置。线缆主体201a可由光纤实现。

光缆200a的一端通过接收侧光连接器300r连接到电子装置100的发送侧光连接器300t，并且光缆200a的另一端连接到另一电子装置(未示出)。在这种情况下，彼此连接的发送侧光连接器300t和接收侧光连接器300r构成光耦合连接器。

光缆200b包括用作插头的发送侧光连接器300t和线缆主体201b。光缆200b将光信号从另一电子装置传输到电子装置100。线缆主体201b可以由光纤实现。

光缆200b的一端通过发送侧光连接器300t连接到电子装置100的接收侧光连接器300r，并且光缆200b的另一端连接到另一电子装置(未示出)。在这种情况下，彼此连接的发送侧光连接器300t和接收侧光连接器300r构成光耦合连接器。

注意，电子装置100可以是例如移动电子装置，诸如移动电话、智能电话、phs、pda、平板pc、膝上型计算机、摄像机、ic记录器、便携式媒体播放器、电子笔记本、电子词典、计算器和便携式游戏机，或者是另一电子装置，诸如台式计算机、显示装置、tv接收器、无线电接收器、录像机、打印机、汽车导航系统、游戏机、路由器、集线器和光网络单元(onu)。或者，电子装置100可以构成电气产品的一部分或全部，该电气产品诸如是冰箱、洗衣机、时钟、对讲机、空调、加湿器、空气净化器、照明设备和烹饪设备以及如稍后描述的车辆。

[光连接器的构造例]

图5是示出构成光耦合连接器的发送侧光连接器300t和接收侧光连接器300r的一个示例的立体图。图6也是示出了发送侧光连接器300t和接收侧光连接器300r的一个示例的立体图，但是是从与图5的方向相反的方向观察的。注意，尽管这里示出了通过多个信道并行传输光信号，但是可以执行通过一个信道的光信号传输。省略了详细描述。

发送侧光连接器300t包括大致长方体形状的连接器主体311。连接器主体311通过连接第一光学单元312和第二光学单元313而构成。如上所述由第一和第二光学单元312和313构成的连接器主体311可以有助于例如第一透镜(图5和图6中未示出)的制造。

与各个通道对应的多个光纤330以水平对准状态连接到第一光学单元312的后表面侧。在这种情况下，各光纤330以其末端侧插入光纤插入孔320的方式固定。这里，光纤330构成发光体。此外，具有矩形开口的粘合剂注入孔314形成在第一光学单元312的上表面侧上。用于将光纤330固定到第一光学单元312的粘合剂通过粘合剂注入孔314注入。

在第二光学单元313的前表面侧上形成具有矩形开口的凹陷的发光部分(光传输空间)315。在发光部分315的底部以水平排列的状态形成有与各通道对应的多个第二透镜(凸透镜)316。这种构造防止第二透镜316的表面由于不小心碰到例如另一侧的连接器而被刮擦。

此外，在第二光学单元313的前表面侧上一体地形成用于与接收侧光连接器300r执行定位的突起或凹陷(在所示示例中凹陷)的位置限制部分317。该结构有助于在与接收侧光连接器300r连接时的光轴对准。

图7和图8是示出构成连接器主体311的第一光学单元312和第二光学单元313分离的状态的立体图。图7和图8从相反的方向观察。在第一光学单元312的前表面侧上以水平对准状态形成与各个通道相对应的多个第一透镜(凸透镜)318。此外，具有矩形开口的凹陷空间319形成在第二光学单元313的背面侧上。

第一光学单元312和第二光学单元313连接以构成连接器主体311(见图5和图6)。在这种情况下，在第二光学单元313的背面侧上形成的空间319被在第一光学单元312的前表面侧上密封为密闭空间。然后，形成在第一光学单元312的前表面侧上的第一透镜318被定位在密闭空间319中。以这种方式将第一透镜318定位在密闭空间319中防止了例如微尘和污垢附着到第一透镜318的表面。

返回图5和图6，接收侧光连接器300r包括具有大致长方体外观的连接器主体351。对应于各个通道的多个光纤370连接到连接器主体351的后表面侧。在这种情况下，各光纤370在末端侧插入光纤插入孔356的状态下被固定。此外，具有矩形开口的粘合剂注入孔352形成在连接器主体351的上表面侧上。用于将光纤370固定到连接器主体351的粘合剂通过粘合剂注入孔352被注入。

在连接器主体351的前表面侧上形成具有矩形开口的凹陷的光入射部分(光传输空间)353。与各个通道对应的透镜354位于光入射部分353的底部。这种构造防止透镜354的表面由于不小心碰到例如另一侧的连接器而被刮擦。

此外，在连接器主体351的前面侧，一体地形成有用于与发送侧光连接器300t进行定位的突起和凹陷(在图示的示例中为突起)的位置限制部分355。该结构有助于在与发送侧光连接器300t连接时的光轴对准。注意，位置限制部分355不限于与连接器主体351一体形成。位置限制部分355可以形成有销或通过其它方法形成。

图9是示出了发送侧光连接器300t的一个示例的截面图。在图示的示例中，省略了位置限制部分317(见图5)的描述。将参考图9进一步描述发送侧光连接器300t。

发送侧光连接器300t包括通过连接第一光学单元312和第二光学单元313而构成的连接器主体311。第一光学单元312例如包括诸如合成树脂或玻璃的透光材料，或者诸如硅的透射特定波长的材料，并且被配置为具有透镜的套圈。

作为具有透镜的套圈的第一光学单元312的这种构造可以有助于光纤330和第一透镜318的光轴对准。此外，即使在多通道的情况下，作为具有透镜的套圈的第一光学单元312的这种构造仍然可以仅通过将光纤330插入到套圈中来有助于多通道通信。

与各个通道对应的多个第一透镜318以水平对准状态一体地形成在第一光学单元312的前表面侧上。这种构造可以在多个通道中同时提高第一透镜318相对于安装在第一光学单元312中的光纤330的纤芯331的位置精度。此外，在第一光学单元312中，根据通道的第一透镜318，以水平对准的状态设置从背面侧延伸到正面的多个光纤插入孔320。光纤330具有在光路的中心部分的纤芯331和覆盖纤芯331的外围的包层332的双重结构。

每个通道的光纤插入孔320被成形为使得要插入到光纤插入孔320中的光纤330的纤芯331和相应的第一透镜318的光轴彼此匹配。此外，每个通道的光纤插入孔320被成形为使得光纤插入孔320的底部位置(即，在插入光纤330的情况下光纤330的末端(发射端)的邻接位置)与第一透镜318的焦点位置匹配。

此外，从上表面侧向下延伸的粘合剂注入孔314形成在第一光学单元312中，以便在水平对准状态下与多个光纤插入孔320的底部位置附近连通。在光纤330插入到光纤插入孔320中之后，粘合剂321通过粘合剂注入孔314注入到光纤330周围，从而光纤330被固定到第一光学单元312。

这里，如果在光纤330的末端和光纤插入孔320的底部位置之间存在空气层，则从光纤330发射的光容易在底部位置反射，这使信号质量劣化。因此，粘合剂321理想地是光透射剂，并且注入在光纤330的末端和光纤插入孔320的底部位置之间。这种构造可以减少反射。

第二光学单元313例如包括诸如合成树脂或玻璃的透光材料，或者诸如硅的透射特定波长的材料。第二光学单元313连接到第一光学单元312以构成连接器主体311。由于对准的热膨胀系数抑制了由于在热变化时两个光学单元处的畸变引起的光路偏离，因此第二光学单元313的材料优选地与第一光学单元312的材料相同，但是可以使用其它材料。

凹陷的发光部分(光传输空间)315形成在第二光学单元313的前表面侧上。然后，对应于各个通道的多个第二透镜316以水平对准状态一体地形成在第二光学单元313上，以便定位在光发射部分315的底部。这种构造可以增加第二透镜316相对于第二光学单元313的位置的精度。

此外，凹陷空间319形成在第二光学单元313的背面侧上。空间319在第一光学单元312的前表面侧上被密封为密闭空间。在这种情况下，形成在第一光学单元312的前表面侧的各通道的第一透镜318位于密闭空间319中。

如上所述，第一光学单元312和第二光学单元313连接以构成连接器主体311。例如，作为连接方法，可以采用如在凸台的情况下新设置在一侧的凹部和在另一侧的凸部并将这些部分配合的方法，或者通过使透镜的光轴位置与例如图像处理系统匹配来粘接和固定的方法。

在发送侧光连接器300t中，第一透镜318具有使从作为发光体的光纤330射出的光会聚的功能。此外，第二透镜316具有将由第一透镜318会聚的光成形为准直光并发射该准直光的功能。这使得从光纤330的发射端以预定na发射的光入射到第一透镜318上并会聚(角度变窄)。会聚的光入射到第二透镜316上，被成形为准直光，然后发射。

图10是示出接收侧光连接器300r的一个示例的截面图。在图示的示例中，省略了位置限制部分355(见图5和图6)的说明。接下来，参照图10进一步描述接收侧光连接器300r。

接收侧光连接器300r包括连接器主体351。连接器主体351包括例如诸如合成树脂或玻璃的透光材料，或者诸如硅的透射特定波长的材料，并且被构造为具有透镜的套圈。

在连接器主体351的前表面侧上形成凹陷的光入射部分(光传输空间)353。然后，对应于各个通道的多个透镜(凸透镜)354以水平对准的状态一体地形成在连接器主体351上，以便定位在光入射部分353的底部。

此外，从后表面侧延伸到前面的多个光纤插入孔356根据通道的透镜354以水平对准的状态设置在连接器主体351中。光纤370具有在光路的中心部分的纤芯371和覆盖纤芯371的外围的包层372的双重结构。

每个通道的光纤插入孔356被成形为使得要插入到光纤插入孔356中的光纤370的纤芯371与对应的透镜354的光轴彼此匹配。此外，每个通道的光纤插入孔356被成形为使得光纤插入孔356的底部位置(即，在插入光纤370的情况下光纤370的末端(发射端)的邻接位置)与透镜354的焦点位置匹配。

此外，从上表面侧向下延伸的粘合剂注入孔352形成在连接器主体351中，以便在水平对准状态下与多个光纤插入孔356的底部位置附近连通。在光纤370插入到光纤插入孔356中之后，粘合剂357通过粘合剂注入孔352注入到光纤370周围，由此光纤370固定到连接器主体351。

在接收侧光连接器300r中，透镜354具有收集入射准直光的功能。在这种情况下，准直光入射到透镜354上并被收集。所收集的光以预定na入射到作为光接收器的光纤370的入射端上。

图11是构成光耦合连接器的发送侧光连接器300t和接收侧光连接器300r的截面图。在图示的示例中，发送侧光连接器300t和接收侧光连接器300r相互连接。

在发送侧光连接器300t中，通过光纤330发送的光以预定na从光纤330的发射端发射。所发射的光入射到第一透镜318上并会聚。然后，会聚的光入射到第二透镜316上以被成形为准直光。准直光被向接收侧光连接器300r射出。

此外，在接收侧光连接器300r中，从发送侧光连接器300t发射的光入射到透镜354上，并被收集。然后，收集的光入射到光纤370的入射端上，并通过光纤370发送。

在如上所述构造的光耦合连接器中，发送侧光连接器300t利用第一透镜318会聚从用作发光体的光纤330发射的光，利用第二透镜316将会聚的光成形为准直光，并发射准直光。因此，通过抑制从光纤330到第二透镜316的距离的增加，限制来自光纤330的光的直径使得该直径在第二透镜316的直径内，并且增加第二透镜316的焦距，可以减轻由于发送侧的轴偏离而导致的接收侧的光功率的耦合损耗。这里，增加第二透镜316的焦距使入射到第二透镜316上的光的角度和第二透镜316的曲率变缓，这抑制了由于发送侧的轴偏离而导致的接收侧的光收集点的偏离。

将描述本技术的效果的模拟结果。这里，使用具有na为0.15且准直直径为180μm的光纤的光学系统。光纤具有8μm的模场直径(mfd)。图12的(a)示出了公共发送侧光连接器的构造示例。图12的(b)示出了根据本技术的发送侧光连接器的构造示例。注意，接收侧光连接器具有与图12的(a)中的传统发送侧光连接器相同的构造。

图13的曲线图示出了输入到接收侧的光纤的光的耦合效率的模拟结果。水平轴表示轴偏离量，即，在光源垂直于光轴偏离的情况下的偏离量。纵轴表示在接收侧的光的耦合效率。实线(a)表示使用图12的(a)的共用发送侧光连接器的情况下的轴偏离量和耦合效率的关系。实线(b)表示在使用图12的(b)的根据本技术的发送侧光连接器的情况下的轴偏离量和耦合效率的关系。

由于光纤具有例如8μm的mfd，因此，在使用图12的(a)中的公共发送侧光连接器的情况下，5μm的轴偏离量引起实线(a)的大约75％的功率损耗。相反，在使用根据图12的(b)中的本技术的发送侧光连接器的情况下，功率损耗约为实线(b)的10％。功率损耗显著降低。

注意，说明书中描述的效果仅仅是说明性的而不是限制性的，并且可以呈现附加的效果。

[发送侧光连接器的其他构造例]

除了上述发送侧光连接器300t(参见图9)之外，可以考虑其它各种构造作为发送侧光连接器的构造。

“另一构造例1”

图14是示出另一构造例1中的发送侧光连接器300t-1的截面图。在图14中，相同的附图标记表示与图9中的部分相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-1中，第一透镜318不形成在第一光学单元312的前表面侧，而是形成在形成于第二光学单元313的后表面侧的空间319的底部。

在这种情况下，在第一光学单元312和第二光学单元313彼此连接时，形成在第二光学单元313的背面侧上的空间319在第一光学单元312的前表面侧上被密封为密闭空间。因此，同样在发送侧光连接器300t-1中，以与图9中的发送侧光连接器300t类似的方式，第一透镜318位于密闭空间319中，并且可以防止例如表面上的微尘和污垢的附着。

“另一构造例2”

图15是示出另一构造例2中的发送侧光连接器300t-2的截面图。在图15中，相同的附图标记表示与图9中的部分相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-2中，第二个第一透镜(凸透镜)322形成在形成于第二光学单元313的背面侧上的空间319的底部处。

在发送侧光连接器300t-2中，从光纤330的发射端出射的具有预定na的光入射到第一透镜318上并被会聚(角度变窄)。会聚的光入射到第二个第一透镜322上并进一步会聚(角度变窄)。会聚的光入射到第二透镜316上，成形为准直光，然后发射。

在发送侧光连接器300t-2的情况下，两个第一透镜318和322的角度连续变窄。因此，可以减小两个第一透镜318和322中的每一个的球面高度，并且可以容易地使透镜成形。此外，同样在发送侧光连接器300t-2中，以与图9中的发送侧光连接器300t类似的方式，两个第一透镜318和322位于密闭空间319中，并且可以防止例如表面上的微尘和污垢的附着。

注意，上面已经描述了提供两个第一透镜318和322的示例。尽管省略了详细描述，但是可以考虑在光轴上放置更多的透镜作为第一透镜。

“另一构造例3”

图16是示出另一构造例3中的发送侧光连接器300t-3的截面图。在图16中，相同的附图标记表示与图9中的部分相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-3中，第一透镜318不形成在第一光学单元312的前表面侧上，而是形成在光纤插入孔320的最内底部处。以这种方式在光纤插入孔320的底部形成第一透镜318可以增加光纤330和第一透镜318的光轴对准的精度。

在这种情况下，需要固定要插入纤维插入孔320中的光纤330，使光纤330的末端不抵靠在纤维插入孔320的底部上，而是保持与底部分开一定距离，即，定位在第一透镜318的焦点位置处。

此外，在这种情况下，如果在将光纤330附接并固定到第一光学单元312时，粘合剂321进入光纤330的末端与第一透镜318之间的空间，则光学特性改变。因此，用于注入粘合剂321的粘合剂注入孔314需要形成在光纤330的末端部分以外的位置处。粘合剂注入孔314需要形成为使得粘合剂321不进入光纤330的末端与第一透镜318之间的空间。

“另一构造例4”

图17是示出另一构造例4中的发送侧光连接器300t-4的截面图。在图17中，相同的附图标记表示与图9和图16中的部分相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-4中，连接器主体311包括一个光学单元。这是可能的，因为形成在光纤插入孔320的底部的第一透镜318消除了在光学单元中制造空间319的需要。

“另一构造例5”

图18是示出另一构造例5中的发送侧光连接器300t-5的截面图。在图18中，相同的附图标记表示与图9和图16中的部分相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-5中，形成在第一光学单元312中的光纤插入孔320的直径增大。然后，将已经通过邻接而预先固定了光纤330的套圈323插入到光纤插入孔320中，并通过粘合剂321固定。这种构造有助于保持光纤330的末端远离第一透镜318一定距离。

“另一构造例6”

图19是示出另一构造例6中的发送侧光连接器300t-6的截面图。在图19中，相同的附图标记表示与图9、图16和图18中的部分相对应的部分，并且将适当地省略对其的详细描述。在发送侧光连接器300t-6中，连接器主体311包括一个光学单元。其它部分以与图18中的发送侧光连接器300t-5的方式类似的方式构造。

“另一构造例7”

图20是示出另一构造例7中的发送侧光连接器300t-7的截面图。在图20中，相同的附图标记表示与图9中的部分相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-7中，固定到第一光学单元312的发光体不是光纤330，而是诸如垂直腔面发射激光器(vcsel)的发光元件340。

在这种情况下，多个发光元件340根据每个通道的第一透镜318以水平对准状态固定到第一光学单元312的后表面侧。然后，在这种情况下，每个通道的发光元件340被固定，使得发光元件340的发射部分与对应的第一透镜318的光轴匹配。此外，在这种情况下，例如，第一光学单元312在光轴方向上的厚度被设定为使得每个通道的发光元件340的发射部分与对应的第一透镜318的焦点位置匹配。

在发送侧光连接器300t-7中，从发光元件340的发光部分以规定na射出的光入射到第一透镜318并会聚(角度变窄)。会聚的光入射到第二透镜316上，成形为准直光，然后发射。

以这种方式将发光元件340固定到第一光学单元312消除了在从发光元件340传输光信号时对光纤的需要，这可以降低成本。

“另一构造例8”

图21是示出另一构造例8中的发送侧光连接器300t-8的截面图。在图21中，相同的附图标记被附于与图9和图20中的部分相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-8中，安装有发光元件340的基板341被固定在连接器主体311的下表面侧。在这种情况下，多个发光元件340根据每个通道的第一透镜318以水平对准的状态安装在基板341上。

在第一光学单元312中形成有从下表面侧向上延伸的用于放置发光元件的孔324。然后，使得用于放置发光元件的孔324的底部成为倾斜表面，以便将来自每个通道的发光元件340的光的光路的方向改变为相应的第一透镜318的方向。反射镜342被放置在倾斜表面上。注意，单独产生的反射镜342不仅可以固定在倾斜表面上，而且可以通过例如气相沉积形成在倾斜表面上。

这里，调整基板341的位置并固定基板341，使得每个通道的发光元件340的发射部分与相应的第一透镜318的光轴匹配。此外，在这种情况下，例如，第一透镜318的形成位置和用于放置发光元件的孔324的形成位置/长度被设置为使得每个通道的发光元件340的发射部分匹配相应的第一透镜318的焦点位置。

在发送侧光连接器300t-8中，从发光元件340的发光部分以规定na射出的光，在由反射镜342改变光路后，入射到第一透镜318并会聚(角度变窄)。会聚的光入射到第二透镜316上，成形为准直光，然后发射。

以这种方式将其上安装有发光元件340的基板341固定到连接器主体311消除了在从发光元件340传输光信号时对光纤的需要，这可以降低成本。此外，来自安装在基板341上的发光元件340的光在光路被反射镜342改变之后入射在第一透镜318上的构造有助于安装，并且能够增加设计自由度。

“另一构造例9”

图22是表示其他构造例9的发送侧光连接器300t-9的截面图。在图22中，在与图9和图21对应的部分标注相同的符号，适当省略其详细说明。在发送侧光连接器300t-9中，在第一光学单元312中，以与通道的第一透镜318对应的水平对准状态形成有从下表面侧向上延伸的多个光纤插入孔325。

每个光纤插入孔325的底部被制成倾斜表面，以便将来自要被插入到每个光纤插入孔325中的光纤330的光的光路的方向改变为相应的第一透镜318的方向。反射镜342放置在倾斜表面上。此外，每个光纤插入孔325被成形为使得要被插入到光纤插入孔325中的光纤330的纤芯331和对应的第一透镜318的光轴彼此匹配。

每个对应通道的光纤330被插入到每个光纤插入孔325中。光纤330例如通过在光纤330周围注入粘合剂(未示出)而固定。在这种情况下，光纤330的插入位置被设定为使得其末端(发射端)与相应的第一透镜318的焦点位置匹配，从而使得其末端(发射端)位于远离反射镜342一定距离处。

在发送侧光连接器300t-9中，从光纤330的发射端出射的具有预定na的光入射到第一透镜318上，并且在光路被反射镜342改变之后会聚(角度变窄)。会聚的光入射到第二透镜316上，成形为准直光，然后发射。

在构造示例的情况下，作为具有透镜的套圈的第一光学单元312的构造可以有助于光纤330和第一透镜318的光轴对准。此外，在构造实例的情况下，其中来自光纤330的光的光路被反射镜342改变的构造有助于安装，并且能够增加设计自由度。

“另一构造例10”

图23是示出另一构造例10中的发送侧光连接器300t-10的截面图。在图23中，相同的附图标记表示与图9、图18和图22中的附图标记相对应的部分，并且将适当地省略其详细描述。在发送侧光连接器300t-10中，形成在第一光学单元312中的光纤插入孔325的直径增大。然后，将已经通过邻接而预先固定了光纤330的套圈323插入到光纤插入孔325中，并且通过例如粘合剂(未示出)固定。这种构造有助于保持光纤330的末端位置与反射镜342相距一定距离。

<2.变化例>

注意，尽管在上述实施例中已经描述了使用单模光纤的示例，但是本技术可以类似地应用于使用多模光纤的情况，并且不限于特定na。此外，上述实施例中的反射镜可以由另一光路改变单元来实现。例如，可以考虑利用使用折射率的差的全反射的光路改变单元。

此外，在上述实施例中已经描述了其中发送侧的第二透镜316使准直光成形的示例，但这不是限制性的。图24示出了不使用准直光而是使用会聚光(在光收集方向上弯曲的光)的光耦合连接器。在图24中，相同的符号被附加到对应于图3中的部分。

如图24的(a)所示，在将从发送侧的光纤15射出的光作为光源使用的情况下，光源的位置偏离使接收侧的光收集点大幅偏离(参照虚线)。这是因为透镜11中的会聚光被无序地投射并倾斜地输入到接收侧的透镜21，这使光收集点偏离。

与此相对，如图24的(b)所示，在发送侧的透镜11与光源的距离长的情况下，即使光源的位置偏离，与图24的(a)的情况相比，从光纤15向透镜11的光的入射角也变缓，透镜11的曲率也变缓。因此，抑制了会聚光的混乱，并且防止了光收集点的偏离(见虚线)。因此，即使在透镜11对准直光进行成形的情况下，也能够通过增大光源与发送侧的透镜11之间的距离来减小由于发送侧的光轴偏离而导致的接收侧的光功率的耦合损耗。

尽管以上已经参考附图详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开的技术范围不限于这样的示例。显然，本公开的本领域普通技术人员可以在权利要求书中阐述的技术思想的范围内实现各种替换或修改。这些替换或修改被理解为自然地落入本公开的技术范围内。

此外，这里描述的效果仅仅是说明性的或示例性的，而不是限制性的。即，根据本公开的技术可以具有与上述效果一起或代替上述效果的、根据说明书的描述对技术人员显而易见的其它效果。

注意，本技术也可以具有如下构造。

(1)一种光连接器，包括

连接器主体，包括会聚从发光体发射的光的第一透镜和对由所述第一透镜会聚的光进行成形并发射的第二透镜。

(2)根据(1)所述的光连接器，

其中，所述连接器主体具有密闭空间，并且

所述第一透镜位于所述密闭空间内。

(3)根据(1)或(2)所述的光连接器，

其中，所述第一透镜包括一个或两个以上的透镜。

(4)根据(1)到(3)中任一项所述的光连接器，

其中，所述连接器主体包括第一光学单元和第二光学单元，从所述发光体发射的光入射到所述第一光学单元上，所述第二光学单元包括所述第二透镜。

(5)根据(4)所述的光连接器，

其中，所述第一透镜被包括在所述第一光学单元和/或所述第二光学单元中。

(6)根据(1)到(5)中任一项所述的光连接器，

其中，所述发光体是光纤，以及

所述连接器主体具有光纤插入其中的插入孔。

(7)根据(6)所述的光连接器，

其中，所述第一透镜存在于所述插入孔的底部。

(8)根据(7)所述的光连接器，

其中，所述光纤插入并固定于其中的套圈被插入到所述插入孔中。

(9)根据(6)到(8)中任一项所述的光连接器，

其中，所述连接器主体包括光路改变单元，所述光路改变单元用于将光路朝向所述插入孔的底部改变，并且从所述光纤发射的光在所述光路被所述光路改变单元改变之后入射在所述第一透镜上。

(10)根据(1)到(5)中任一项所述的光连接器，

其中，所述发光体是将电信号转换成光信号的发光元件。

(11)根据(10)所述的光连接器，

其中，所述发光元件被连接到所述连接器主体，并且

从所述发光元件发射的光在不改变光路的情况下入射到所述第一透镜上。

(12)根据(10)所述的光连接器，

其中，所述连接器主体包括用于改变光路的光路改变单元，

所述发光元件被固定在基板上，以及

从所述发光元件发射的光在所述光路被所述光路改变单元改变之后入射到所述第一透镜上。

(13)根据(1)到(12)中任一项所述的光连接器，

其中，所述第二透镜将从所述第一透镜发射的光成形为准直光。

(14)根据(1)到(13)中任一项所述的光连接器，

其中，所述连接器主体

由透光材料构成，并且

一体地包括所述第一透镜和所述第二透镜。

(15)根据(1)到(14)中任一项所述的光连接器，

其中，所述连接器主体包括所述第一透镜和所述第二透镜的多个组合。

(16)根据(1)到(15)中任一项所述的光连接器，

其中，所述连接器主体包括凹陷的发光部分，并且

所述第二透镜位于所述发光部分的底部。

(17)根据(1)到(16)中任一项所述的光连接器，

其中，所述连接器主体在前表面侧上一体地包括用于与待连接侧上的连接器进行位置对准的突出或凹陷的位置限制部分。

(18)根据(1)到(17)中任一项所述的光连接器，还包括所述发光体。

(19)一种光缆，包括用作插头的光连接器，

其中，所述光连接器包括

连接器主体，包括会聚从发光体发射的光的第一透镜和对由第一透镜会聚的光进行成形并发射的第二透镜。

(20)一种电子装置，包括用作插座的光连接器，

其中，所述光连接器包括

连接器主体，包括会聚从发光体发射的光的第一透镜和对由第一透镜会聚的光进行成形并发射的第二透镜。

附图标记列表

100电子器件

101光通信单元

102光发射单元

103、104光传输线

105光接收单元

200a、200b光缆

201a，201b线缆主体

300t、300t-1至300t-10发送侧光连接器

300接收侧光连接器

311连接器主体

312第一光学单元

313第二光学单元

314粘合剂注入孔

315发光部分

316第二透镜

317位置限制部分

318第一透镜

319空间(密闭空间)

320光纤插入孔

321粘合剂

322第一镜片

323套圈

324用于放置发光元件的孔

325光纤插入孔

330光纤

331纤芯

340发光元件

341基板

342反射镜

332包层

351连接器主体

352粘接剂注入孔

353光入射部分

354透镜

355位置限制部分

356光纤插入孔

357粘合剂

370光纤

371纤芯

372包层