具有包括grin透镜的光学通路的内插器耦接组件以及相关光学插头组件的制作方法
【专利说明】具有包括GRIN透镜的光学通路的内插器耦接组件以及相关光学插头组件
[0001]相关的申请案
[0002]本申请案根据35U.S.C.§119要求2013年8月22日提交的美国临时申请案序列号61/868，826的优先权权益，所述申请案的内容是本申请案的基础并以全文引用方式并入本文。
技术领域
[0003]本揭示案总体涉及可用于与集成电路光学通信的内插器耦接组件和内插器结构。所述内插器耦接组件具有包括GRIN透镜的光学通路，并且允许与附接至内插器耦接组件的互补光学组件光学连接来与集成电路进行光学通信。
【背景技术】
[0004]出于诸如大带宽容量、介电特性等众多原因，在许多传统长距离和城域电信网络中，光纤已取代基于铜的连接性。由于通信网络需要更高网络速度，因此光纤将会更深入地进入通信网络、朝向位于管理通信网络上流量的服务器和开关中的电子器件移动。随着这种光纤迀移更深入地扩展到通信网络中，将会遇到关于制造与电子设备的光学连接以实现高速通信的新的挑战。举例来说，对准并维持光学对准以实现与集成电路的高密度的光学连接在行业中存在尚未解决的需要。
【发明内容】
[0005]本揭示案涉及内插器，所述内插器包括用于将光学信号传达至集成电路的内插器耦接组件。所述内插器耦接组件包括具有光学对准结构的连接器附接鞍座、包括GRIN透镜的光学通路以及与所述GRIN透镜相邻的光学信号转向元件。内插器耦接组件可光学附接至集成电路或与集成电路附接的基座以形成允许高速数据传送的内插器结构。在一个实施方式中，互补光学组件可附接至内插器耦接组件。
[0006]本揭示案还涉及用于与内插器耦接组件光学连接的光学插头组件。所述光学插头组件包括具有至少一个可旋转取向引导件以及用于接收光纤的至少一个孔的光纤组织器、GRIN透镜、附接主体以及用于接收光纤组织器的一部分和GRIN透镜的一部分的对准主体。在一个实施方式中，光学插头组件具有附接至光学插头组件的一或多个多芯光纤，以便提供相对致密的光学插头连接器。
[0007]本揭示案的另一方面涉及用于将光学信号传达至集成电路的组件。所述组件包括内插器耦接组件和光学插头组件。内插器耦接组件包括具有光学对准结构的连接器附接鞍座、包括GRIN透镜的光学通路以及与所述GRIN透镜相邻的光学信号转向元件。光学插头组件被附接至内插器耦接组件，并且光学插头组件具有一或多个多芯光纤和GRIN透镜。
[0008]本揭示案进一步涉及制造耦接组件的方法。所述方法包括提供光学信号转向元件、提供GRIN透镜、将所述GRIN透镜附接至光学信号转向元件、以及提供连接器附接鞍座。耦接组件可以用于任何合适应用，并且在一个实施方式中，可用于内插器结构。
[0009]另外的特征和优点将会在以下详述中进行阐述，并且部分将通过说明书而对本领域的技术人员显而易见，或通过实践如所撰写的说明书和其权利要求书中描述的实施方式以及附图来认识到。
[0010]应当理解，前述概述以及以下详述仅为示例性的，并且意图提供用于理解权利要求书的性质和特征的概览和框架。
[0011]附图被包括来提供进一步的理解，并被并入本说明书中而构成本说明书的一部分。附图例示一或多个实施方式，并与本说明书一起用于解释各种实施方式的原理和操作。
【附图说明】
[0012]图1是根据本文所揭示的概念的具有用于与一或多个光学插头组件光学连接的光学接口的内插器结构的透视图；
[0013]图2是图1的内插器结构的另一个透视图，其中光纤从光学插头组件上移除；
[0014]图3是内插器结构的内插器耦接组件与光学插头组件之间的未配接的光学连接的详细透视图；
[0015]图4是示出内插器结构的内插器耦接组件与光学插头组件之间的光学连接的横截面图；
[0016]图5是图1和图2所示的内插器结构的内插器耦接组件的透视图；
[0017]图6是图1和图2的内插器结构的分解图；
[0018]图7描绘示出内插器结构的内插器耦接组件的构造的一系列的图像；
[0019]图8是图1所描绘的光学插头组件的插头的透视图；
[0020]图9是图8所描绘的插头的分解图；
[0021 ]图10是图9所描绘的部分组装好的光学插头组件的透视图；
[0022]图11和图12分别是用于图10所描绘的光学插头组件的GRIN组件的前透视图和后透视图；
[0023]图13描绘具有光纤阵列的代表性的光纤组织器的端视图，其类似于图8所描绘的光学插头组件的光纤组织器；
[0024]图14至图18描绘可与具有用于接收多个光纤的多个光纤组织器的其他插头一起使用的代表性的光纤阵列的端视图；
[0025]图19描绘由内插器耦接组件与光学插头组件之间的光学连接来形成的两个光学路径的简化示意图，所述光学连接类似于图4所示光学连接。
[0026]图20和图21是可用于光学插头组件的第二末端以耦接至适配器面板的另一光学插头的透视图；
[0027]图22是图20和图21的光学插头的横截面图；
[0028]图23是被提供给适配器以用于与互补光学组件配接的光学插头的透视图；以及
[0029]图24是图23的光学插头的局部横截面图，所述光学插头使用适配器来与其互补光学组件连接。
【具体实施方式】
[0030]现将详细参考本揭示案的当前优选实施方式，所述优选实施方式实例例示在附图中。可能的话，在整个附图中，使用相同或相似的参考数字指代相同或相似的部分。应当理解，本文揭示的实施方式仅是实例，并且每个实例并入有本揭示案的某些益处。可在本揭示案的范围内来对以下实例做出各种的修改和更改，并且不同实例的各个方面可按不同方式混合以获得其他实例。因此，本揭示案的真实范围应当根据但不限于本文所述实施方式来从本揭示案全文进行理解。
[0031]揭示的是具有用于将光学信号传达至集成电路的光学连接的内插器耦接组件以及使用所述内插器耦接组件的内插器结构和系统。如本文所使用，“内插器”或“内插器集成电路”意指具有用于传达光学信号的光学接口的光学/电学集成电路(1C)，并且“内插器结构”意指包括内插器或内插器集成电路的结构。本文所揭示的内插器耦接组件概念可为任何合适集成电路(IC)的一部分或按需要形成为用于与IC耦接的分立中间结构。例如，内插器耦接组件可为一或多个IC的具有电学和/或光学通信接口的部分。还揭示了相关光学组件，诸如用于附接至内插器耦接组件的光学插头组件。举例来说，内插器耦接组件可为独立IC的一部分，或者在另一实施方式中，内插器耦接组件充当电连接至电路板等的IC之间的信号桥，同时还能处理通过光学连接从内插器结构接收的高速光学信号。确切地说，内插器耦接组件和相关光学组件配合用于提供与电子装置的高速光学通信链接。实施方式可具有材料之间的匹配的热响应，以维持内插器耦接组件上的光学路径与内插器集成电路之间的适当光学对准。本文所述内插器耦接组件、内插器结构和光学组件是有利的，因为它们提供稳固的高密度光学解决方案，从而解决通过内插器提供用于IC或与IC的光学连接性的挑战。尽管实施方式可讨论为与IC分立的部件的内插器耦接组件，但是内插器耦接组件的概念可根据所揭示的概念集成为IC的一部分。另外，尽管在内插器耦接组件上下文中有所讨论，但是耦接组件概念在适当时也可用于其他应用。
[0032]图1和图2是具有用于将光学信号传达至集成电路(诸如内插器集成电路104，在下文为“内插器IC")/从集成电路传达出光学信号的内插器耦接组件50的内插器结构100的透视图。换句话说，内插器结构100提供集成硅光子学解决方案，所述解决方案使用内插器耦接组件50来提供与集成电路(IC)等的光学通信，从而允许光学数据连接而非仅仅具有经由电连接器来进行的常规的铜数据连接。还示出了光学插头组件10，所述光学插头组件被附接至内插器耦接组件50以将光学信号传达至从另一装置的内插器结构100传达并传达出所述内插器结构的光学信号。在这个实施方式中，内插器IC 104包括用于光学信号和电信号的转换的电路，并与另一 IC(诸如电光电路106)通信，诸如电学通信。然而，根据所揭示概念的其他实施方式可不使用电光电路106，而是具有一个IC(诸如内插器IC 104)中包括的所有所需的功能性。如图所示，内插器结构100包括电路板102、内插器IC 104和电光电路106、以及内插器耦接组件50。内插器IC 104和/或电光电路106可以电附接至电路板102，并可包括在它们之间的通信链路，诸如用于信号传送、电力等的电连接。所示内插器结构100也可任选包括散热器130，诸如设置于电光电路106上用以进行冷却并为所述结构的IC提供较低操作温度，但是其他冷却布置是可能的，诸如其他类型的散热器、冷却风扇等。图2是从另一角度示