光连接器和光连接器装置的制作方法

1.本发明涉及一种光连接器和光连接器装置。


背景技术：

2.在光学通信领域中使用的光连接器包括：光纤收发器(fot)，其是包括发光元件和光接收元件的光转换模块；以及透镜，其与光纤收发器的发光元件和光接收元件相对设置(例如，参见专利文献1：jp
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2012
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247622)。在该光连接器中，在接合了配对光连接器的状态下，来自光纤收发器的发光元件的光信号通过透镜被引入配对光连接器的光纤中，同时，来自配对光连接器的光纤的光信号通过透镜被引入光接收元件。
3.[专利文献1]jp
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2012
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247622
[0004]
[专利文献2]jp
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2019
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56895


技术实现要素：

[0005]
根据一个或多个实施例，一种光连接器，包括：壳体，其中设置有嵌合对应光学连接器配对光连接器，所述对应光学连接器配对光连接器与一对具有第一光纤和第二光纤的光纤相连接；发光侧透镜部，容纳在所述壳体中的发光侧透镜部，并且在所述发光侧透镜部其中，在所述对应光学连接器配对光连接器中的所述第一光纤的第一端面布置在所述发光侧透镜部一端侧；光接收侧透镜部，容纳在所述壳体中的光接收侧透镜部，其并且在所述光接收侧透镜部中，在所述对应光学连接器配对光连接器中的所述第二光纤的第二端面布置在所述光接收侧透镜部一端侧；发光元件，其布置在所述发光侧透镜部的另一端侧，和光接收元件，其布置在所述光接收侧透镜部的另一端侧，其中，在所述对应光学连接器配对光连接器装配嵌合到所述壳体的状态下，所述光接收侧透镜部与所述光纤的所述第二端面之间的距离比所述发光侧透镜部与所述光纤的所述第一端部面端面之间的距离小。
附图说明
[0006]
图1是包括光连接器和配对光连接器的光连接器装置的透视图；
[0007]
图2是配对光连接器的立体分解图；
[0008]
图3是光连接器的立体分解图；
[0009]
图4a和图4b是透镜主体的透视图。图4a是从前侧看的透视图。图4b是从后侧看的透视图；
[0010]
图5是沿着与配对光连接器接合的光连接器的光轴的剖面图；
[0011]
图6是沿着与配对光连接器接合的光连接器的光轴的局部剖面图；
[0012]
图7是沿着接合了配对光连接器的根据参考示例的光连接器的光轴的局部剖面图。
具体实施方式
[0013]
下面，将参考附图描述实施例。
[0014]
图1是根据本实施例的包括光连接器11和配对光连接器1的光连接器装置10的透视图。
[0015]
如图1所示，本实施例中光连接器11是插座型光连接器，并且安装在印刷电路板上(未标示)。配对光连接器1是一种插头连接器，并与光连接器11接合。因此，光连接器装置10则通过光连接器11和配对光连接器1而实现。
[0016]
图2是配对光连接器1的分解立体图。
[0017]
如图2所示，配对光连接器1包括：一对光纤3，组装到光纤3端部的套管4，与组装了套管4的光纤3的端部连接的壳体5，以及在壳体5中保持套管4的支架6。光纤3外周由外套3a覆盖，并且光纤3在组装了套管4的端部处从外套3a露出。壳体5末端是嵌合部2，该嵌合部2连接到光连接器11。因此，光连接器11和配对光连接器1的光纤3可进行光通信。
[0018]
图3是根据本实施例的光连接器11的分解立体图。
[0019]
如图3所示，光连接器11包括壳体20、屏蔽罩30、透镜主体40和作为光转换模块的光纤收发器(fot)60。
[0020]
壳体20是由合成树脂成型的箱状部件。在壳体20的前端侧布置有嵌合凹部22，其与配对光连接器1的嵌合部2嵌合。在壳体20后端侧布置有光模块容纳部21，并预先组装透镜主体40和光纤收发器60而整合的光模块被组装到光模块容纳部21。屏蔽罩30从上部嵌合并安装到壳体20上。
[0021]
屏蔽壳30是通过冲压导电金属板或类似物形而形成的盒状。屏蔽壳30安装在壳体20上，以覆盖并屏蔽壳体20的上部、两侧部和后部。通过将屏蔽罩30安装在壳体20上，作为组装到壳体20的光模块容纳部21的光模块的透镜主体40和光纤收发器60得以被屏蔽罩30压紧并保持。
[0022]
在屏蔽罩30的侧板部32上形成有多个脚部33，该脚部33插入电路板的贯通孔(未标示)中并焊接。因此，光连接器11得以被固定到电路板上。
[0023]
透镜主体40具有在平面图中形成为矩形的基板部43，并且在基板部43上形成有发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42。发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42并排布置。透镜主体40由具有导光特性的透明树脂一体成型，并在基板部43的前表面上布置有发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42。在透镜主体40中，接合臂46布置在基板部43的两侧上。
[0024]
光纤收发器60在平面图中形成为矩形，并且在光纤收发器60的前表面上并排布置有发光侧光纤收发器61和光接收侧光纤收发器62。发光侧光纤收发器61包括诸如发光二极管(led)或垂直腔表面发射激光器(vcsel)的发光元件61a。光接收侧光纤收发器62包括诸如光电二极管(pd)的光接收元件62a。光纤收发器60由合成树脂一体成型，并且发光侧光纤收发器61和光接收侧光纤收发器62也为一体布置。在光纤收发器60的下方布置有多个引线框65。引线框65布置在电路板的焊盘上并焊接，且电连接到电路板的预定电路。接合凸起66布置在光纤收发器60上。
[0025]
光纤收发器60被组装到透镜主体40的后表面侧。同时，在透镜主体40中，接合臂46与光纤收发器60的接合凸起66接合。即，透镜主体40的接合臂46与光纤收发器60的接合凸起66接合，并且预先组装透镜主体40和光纤收发器60以形成集成光模块。透镜主体40和光
纤收发器60组装后的光模块从透镜主体40侧装配到壳体20的光模块容纳部21中，并定位在预定位置而被容纳。
[0026]
图4a和图4b是透镜主体40的透视图。图4a是从前侧看的透视图。图4b是从后侧看的透视图。图5是沿着根据本实施例的连接了配对光连接器1的光连接器11的光轴的剖面图。
[0027]
如图4a和4b所示，透镜主体40的发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42以不同的凸起尺寸从基板部43凸起。具体而言，光接收侧透镜部42从基板部43的凸起尺寸大于发光侧透镜部41的凸起尺寸。
[0028]
如图5所示，发光侧透镜部41具有光纤收发器侧透镜面41a和光纤侧透镜面41b。光接收侧透镜部42具有光纤收发器侧透镜面42a和光纤侧透镜面42b。在透镜主体40中，光纤收发器60的发光侧光纤收发器61设置在与发光侧透镜部41的光纤收发器侧透镜面41a的相对位置，并且光纤收发器60的光接收侧光纤收发器62设置在光接收侧透镜部42的光纤收发器侧透镜表面42a的相对位置。
[0029]
发光侧透镜部41在光纤收发器侧透镜表面41a的顶部与光纤侧透镜表面41b的顶部之间具有透镜厚度t1。光接收侧透镜部42在光纤收发器侧透镜表面42a的顶部与光纤侧透镜表面42b的顶部之间具有透镜厚度t2。光接收侧透镜部42的透镜厚度t2大于发光侧透镜部41的透镜厚度t1，其中，光接收侧透镜部42具有比发光侧透镜部41较大的从基板部43凸起的凸起尺寸。
[0030]
在壳体20上布置有向嵌合凹部22内凸起的圆筒状的套管嵌合部23。在套管嵌合部23的中心处，透镜插入孔24和套管插入孔25从透镜主体40的安装侧依次布置。
[0031]
透镜主体40的发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42嵌合在壳体20的套管嵌合部23的透镜插入孔24内，并在壳体20中定位。
[0032]
当配对光连接器1的嵌合部2嵌合到光连接器11的壳体20的嵌合凹部22中并将光连接器11和配对光连接器1接合时，套管嵌合部23就嵌合到在嵌合部2的嵌合孔2a中。然后，配对光连接器1的套管4端部插入套管嵌合部23的套管插入孔25，并在与发光侧透镜部41的光纤侧透镜面41b的相对位置布置第一光纤3的第一端面3b，在与光接收侧透镜部42的光纤侧透镜面42b的相对位置布置第二光纤3的第二端面3b。
[0033]
在本实施例的光连接器11中，在与配对光连接器1接合的状态下，光信号是通过从光纤收发器60的发光侧光纤收发器61处的电信号转换而产生，然后从光纤收发器侧透镜表面41a射入发光侧透镜部41。射入到发光侧透镜部41上的光信号从发光侧透镜部41的光纤侧透镜面41b射出，并从配对光连接器1中的第一光纤3的第一端面3b射入，从而引导至光纤3以进行光传输。光信号从配对光连接器1中的第二光纤3的第二端面3b射出，然后从光纤侧透镜面42b射入到光接收侧透镜部42。射入光接收侧透镜部42上的光信号从光接收侧透镜部42的光纤收发器侧透镜面42a射出，并由光纤收发器60的光接收侧光纤收发器62接收并转换为电信号。
[0034]
图6是沿着根据本实施例的连接了配对光连接器1的光连接器11的光轴的局部剖面图。
[0035]
如图6所示，根据本实施例的光连接器11包括透镜主体40，该透镜主体40具有比发光侧透镜部41的透镜厚度t1更大的光接收侧透镜部42的透镜厚度t2。在包括透镜主体40的
光连接器11中，当配对光连接器1的嵌合部2嵌合在壳体20的嵌合凹部22中时，光接收侧透镜部42与光纤3的端面3b之间的距离d2小于发光侧透镜部41与光纤3的端面3b之间的距离d1。
[0036]
因此，由于光接收侧透镜部42的光纤侧透镜面42b与光纤3的端面3b之间的距离d2变小，所以从光纤3的端面3b射出并扩散的光l2可以有效地射入光接收侧透镜部42的光纤侧透镜表面42b上。
[0037]
由于发光侧透镜部41的光纤侧透镜面41b与光纤3的端面3b之间的距离d1变大，所以从发光侧透镜部41的光纤侧透镜面41b射出的光l1可以适当地折射并聚焦在光纤3的端面3b上。
[0038]
这里，将描述参考示例。
[0039]
图7是沿着根据参考示例的连接了配对光连接器的光连接器100的光轴的局部剖面图。
[0040]
如图7所示，在根据参考示例的光连接器100中，发光侧透镜部141和光接收侧透镜部142具有相同的透镜厚度。发光侧透镜部141与光纤3的端面3b之间的距离和光接收侧透镜部142与光纤3的端面3b之间的距离相同。
[0041]
在根据参考示例的光连接器100中，在光接收侧透镜部142和光纤3之间，从光纤3的端面3b发射并扩散的光可能不会被光接收侧透镜142完全接收。在发光侧透镜部141和光纤3之间，有必要使光在短距离上大幅度折射和聚焦。因此，由于在发光侧透镜部141和光纤3之间以及光接收侧透镜部142和光纤3之间存在光损失，光传输可能难以有效地进行。
[0042]
相反，根据本实施例的光连接器11和包括光连接器11的光连接器装置10，当配对光连接器1的嵌合部2嵌合在壳体20的嵌合凹部22中时，光接收侧透镜部42与光纤3的端面3b之间的距离d2小于发光侧透镜部41与光纤3的端面3b之间的距离d1。
[0043]
因此，在光接收侧透镜部42与光纤3的端面3b之间，从光纤3的端面3b射出并扩散的光l2能够有效地射入光接收侧透镜部42。另外，在发光侧透镜部41与光纤3的端面3b之间，从发光侧透镜部41射出的光l1能适当地弯曲并聚焦在光纤3的端面3b上。
[0044]
因此，可以在使发光侧透镜部41、光接收侧透镜部42与配对光连接器1的各光纤3的端面3b之间的光损失最小化的同时，有效地进行光通信。
[0045]
根据本实施例中的光连接器11，光接收侧透镜部42的透镜厚度t2大于发光侧透镜部41的透镜厚度t1。因此，光接收侧透镜部42和光纤3的端面3b之间的距离d2可以适当地小于发光侧透镜部41和光纤3的端面3b之间的距离d1。在具有较小透镜厚度t1的发光侧透镜部41中，光在发光侧透镜部41内传输的距离得以减小，并且根据透镜特有的透射率而增加的光衰减也得以减小。
[0046]
在根据本实施例的光连接器11中，发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42一体成型在基板部43上以形成透镜主体40，并组装到壳体20上。因此，当透镜主体40组装到壳体20上时，具有不同透镜厚度t1和t2的发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42才易于定位并容纳在壳体20中。
[0047]
本发明不限于上述实施例，并且可以适当地修改、改进等。另外，上述实施例中的元件的材料、形状、尺寸、数量、布置位置等是可选的，只要它们可以实现本发明并不限于此。
[0048]
例如，在上述实施例所使用的透镜主体40中，发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42一体成型在基板部43上，然而有种结构也可以用到，即，相互分离的发光侧透镜部41和光接收侧透镜部42与壳体20组合。
[0049]
这里，根据以上描述的本发明的光连接器和光连接器装置的实施例特征将简单地总结如下[1]至[4]中。
[0050]
[1]一种光连接器(11)，包括：
[0051]
壳体(20)，其中设置有配对光连接器(1)，所述配对光连接器(1)与一对具有第一光纤和第二光纤的光纤(3)相连接；
[0052]
容纳在所述壳体(20)中的发光侧透镜部(41)，其中，在所述配对光连接器(1)中的所述第一光纤(3)的第一端面(3b)布置在所述发光侧透镜部(41)一端侧；
[0053]
容纳在所述壳体(20)中的光接收侧透镜部(42)，其中，在所述配对光连接器(1)中的所述第二光纤(3)的第二端面(3b)布置在所述光接收侧透镜部(42)一端侧；
[0054]
发光元件(61a)，其布置在所述发光侧透镜部(41)的另一端侧，和
[0055]
光接收元件(62a)，其布置在所述光接收侧透镜部(42)的另一端侧。
[0056]
其中，在所述配对光连接器(1)装配到所述壳体(20)的状态下，所述光接收侧透镜部(42)与所述光纤(3)的所述第二端面(3b)之间的距离(d2)比所述发光侧透镜部(41)与所述光纤(3)的所述第一端面(3b)之间的距离(d1)小。
[0057]
[2]根据[1]的光连接器(11)，
[0058]
其中，所述光接收侧透镜部(42)的第二透镜厚度(t2)大于所述发光侧透镜部(41)的第一透镜厚度(t1)。
[0059]
[3]根据[1]或[2]的光连接器(11)，
[0060]
其中，所述发光侧透镜部(41)和所述光接收侧透镜部(42)一体成型在基板部(43)上以形成透镜主体(40)，并组装到所述壳体(20)上。
[0061]
[4]一种光连接器装置(10)，包括：
[0062]
所述配对光连接器(1)；和
[0063]
根据[1]至[3]中任一项的所述光连接器(11)。
[0064]
根据方式[1]，在所述配对光连接器被装配到所述壳体的状态下，所述光接收侧透镜部与所述光纤的端面之间的所述距离小于所述发光侧透镜部和所述光纤的端面之间的所述距离。
[0065]
因此，在所述光接收侧透镜部和所述光纤的所述端面之间，从所述光纤的所述端面发射并扩散的光可以有效地射入所述光接收侧透镜部上。另外，在所述发光侧透镜部和所述光纤的所述端面之间，从所述发光侧透镜部发射的光可以被适当地弯曲并聚焦在所述光纤的所述端面上。
[0066]
因此，可以在发光侧和光接收侧上的每个透镜主体与所述配对光连接器的每个光纤的所述端面之间的光损失最小化的同时，有效地进行光通信。
[0067]
根据方式[2]，所述光接收侧透镜部的所述第二透镜厚度大于所述发光侧透镜部的所述第一透镜厚度。因此，通过使所述发光侧透镜部中的发光元件侧的位置与所述光接收侧透镜部中的光接收元件侧的位置相匹配，所述光接收侧透镜部与所述光纤的所述端面之间的所述距离适当地小于所述发光侧透镜部与所述光纤的所述端面之间的所述距离。在
具有较小透镜厚度的所述发光侧透镜部中，光在所述发光侧透镜部中的传输距离得以减小，并且根据透镜特有的透射率而增加的光衰减也得以减小。
[0068]
根据方式[3]，由于所述透镜主体组装到所述壳体上，因此具有不同透镜厚度的所述发光侧透镜部和所述光接收侧透镜部易于定位并被容纳在所述壳体中。
[0069]
根据方式[4]，当所述配对光连接器被嵌合到所述壳体时，所述光接收侧透镜部与所述光纤的所述端面之间的所述距离小于所述发光侧透镜部与所述光纤的所述端面之间的所述距离。
[0070]
因此，在所述光接收侧透镜部和所述光纤的所述端面之间，从所述光纤的所述端面发射并扩散的光可以有效地射入所述光接收侧透镜部上。另外，在所述发光侧透镜部和所述光纤的所述端面之间，从所述发光侧透镜部发射的光可以适当地聚焦在所述光纤的所述端面上。
[0071]
因此，根据如上描述的所述光连接器装置，当所述发光侧和光接收侧的各透镜部与所述配对光连接器的光纤之间的光损失最小化时，光通信可以顺利地进行。
[0072]
根据一个或多个实施例，提供了一种光连接器和光连接器装置，当其在防止光纤之间的光损失的时，可以有效地进行光通信。
[0073]
参考符号列表
[0074]
1:配对光连接器
[0075]
3:光纤
[0076]
3b:端面
[0077]
10:光连接器装置
[0078]
11:光连接器
[0079]
20:壳体
[0080]
40:透镜主体
[0081]
41:发光侧透镜部
[0082]
42:光接收侧透镜部
[0083]
43:基板部
[0084]
61:发光侧光纤收发器
[0085]
61a:发光元件
[0086]
62:光接收侧光纤收发器
[0087]
62a:光接收元件
[0088]
d1,d2:距离
[0089]
t1,t2:透镜厚度