光学连接器的制造方法_2

文档序号:9308467阅读:来源:国知局
实施例,并且可以制作这些其他实施例。因此,以下详细说明并不视为具有限制意义。
[0037]除非特别说明,在说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理性质的所有数字都应理解为在所有示例中由术语“约”修改。因此,除非有相反的说明,否则在前述说明书和所附权利要求中所述的数值参数是可根据应该是由所属领域的技术人员利用本文中所公开的教示获得的所期望性能而变化的近似值。
[0038]如在此说明书和所附权利要求中所使用,单数形式“一 (a) ”、“一 (an) ”和“所述(the) ”涵盖具有复数指示对象的实施例,除非内容明确特别规定。如在此说明书和所附权利要求中所使用,术语“或”通常以包含“和/或”的意义采用,除非内容明确特别规定。
[0039]空间相关术语(包括但不限于“上部”、“下部”、“在…之下”、“在…下方”、“在…上方”和“在顶部上”)如果在本文中使用,则用于方便说明元件彼此的空间关系的说明。此空间相关术语包含除图中所绘示和本文中所述的特定取向以外的所使用或操作的器件的不同取向。举例来说,如果图中所示的对象翻转或翻过来,则先前描述为在其他元件下方或之下的部分将位于这些其他元件上方。
[0040]如本文所用,当元件、部件或层例如被描述为与另一元件、部件或层形成“一致界面”、或“位于另一元件、部件或层上”、“连接到另一元件、部件或层”、“与另一元件、部件或层耦合”、或“与另一元件、部件或层接触”或“相邻于另一元件、部件或层”时,其可直接位于另一元件、部件或层上、直接连接到另一元件、部件或层、与另一元件、部件或层直接親合、与另一元件、部件或层直接接触,或者中间元件、部件或层可例如位于特定元件、部件或层上、与特定元件、部件或层连接、耦合或接触。当元件、部件或层例如称为开始“直接位于另一元件上”、“直接连接到另一元件”、“与另一元件直接耦合”或“与另一元件直接接触”时,例如,无中间元件、部件或层。
[0041]可通过图1a中示出的实施例来理解本发明的连接器,但本发明的连接器不应由该实施例限制。图1a示出了连接器100,该连接器是本发明的平行扩束光学连接器的实施例。在图1a中,连接器100包括外壳110,该外壳具有第一附接区102。第一附接区102是外壳110的一部分,其中一个或多个光学波导,诸如图1a中所示的多个光学波导104(光学波导104的带)首先接触外壳110,并且在图1a所示的实施例中,通过导通孔106进入到外壳110的内部。一个或多个光学波导104可在其在导通孔106中接触外壳110以及在其越过但不永久附接到第一波导支撑件109的地方被接收并且永久附接到外壳110。第二附接区108包括多个波导对准构件114。波导对准构件114可被构造成容纳在第一附接区102接收并且永久附接的多个光学波导104中的不同光学波导。在一些实施例中,光学波导可在导通孔106处粘合到第一附接区102。第一附接区可包括多个凹槽(图la-b中未示出,但图2a-b中示出),每个凹槽被构造成容纳在第一附接区处接收并且永久附接的多个波导中的不同光学波导。各个光学波导可在对应的导通孔106处附接到第一附接区。本发明的连接器100还包括光耦合单元120,该光耦合单元是连接器100的可与附接到另一器件的另一连接器(诸如第二本发明的光学连接器)相配合的部分,第二本发明的光学连接器可以是独立的或位于印刷电路板或后面板上。
[0042]在一些实施例中,外壳可包括设置在第一附接区106和第二附接区108之间的第一波导支撑件109,其用于支撑但不永久附接到在第一附接区和第二附接区接收并且永久附接的光学波导。外壳可还包括设置在第一波导支撑件109和第一附接区102之间的第二波导支撑件117,其用于支撑但不永久附接到在第一附接区和第二附接区接收并且永久附接的光学波导,以使得当连接器与配合连接器相配合时,该光学波导进一步弯曲,从而导致该光学波导与第二支撑件分离。在一些实施例中,在第一附接区和第二附接区处永久附接的光学波导可在这两个附接区(第一附接区和第二附接区)之间的由配合方向和光从光耦合单元离开的方向(输出方向)形成的平面中弯曲。在一些实施例中,在第一附接区和第二附接区处永久附接的光学波导可在这两个附接区之间的垂直于光学耦合单元在配合期间围绕其旋转的轴线的平面中弯曲。在一些实施例中,永久附接到第一附接区和第二附接区的光学波导可沿某个弯曲方向弯曲,该弯曲方向位于平行于由光学耦合单元的旋转限定的平面的平面中。
[0043]光耦合单元120还包括机械配合舌状物部分116、互锁机构118和第二附接区108。舌状物部分116沿该舌状物部分长度的至少一部分具有逐渐减小的宽度并且从光耦合单元向外延伸。当连接器100朝向配合连接器300’(图3a中所示)移动时,舌状物部分在配合连接器的对应舌状物凹部30中以修正这两个连接器之间的不对准(诸如侧向不对准)的方式被引导。在一些情况下,当该连接器朝向配合连接器移动时,该连接器和配合连接器之间的第一触点位于该连接器的舌状物部分和配合连接器的舌状物凹部之间。
[0044]在图1b中更容易看见这些特征,该图中已将外壳110移除以示出更加清楚的视图。第二附接区108包括多个V形凹槽114,每个凹槽被构造成容纳在第一附接区处接收并且永久附接的多个光学波导中的不同光学波导,该光学波导在该凹槽处粘合到第二附接区。在一些实施例中,第二附接区可永久附接到在第一附接区处接收并且永久附接的多个光学波导。在一些实施例中,使用粘合剂将光学波导附接在第一附接区、第二附接区或这两个附接区。在光学波导是光纤的情况下,这些光纤附接区可由光纤粘合到其中的圆柱形孔组成。同样,在波导是光纤的情况下,光纤上的聚合物缓冲层可粘合到缓冲附接区123,该缓冲附接区相邻于粘合裸光纤的区域108,从而增强组件的机械强度。在此情况下,该连接器包括第一附接区106、第二附接区108和第三附接区123。
[0045]在一些实施例中,提供了一种连接器,其中接收并且永久附接到第一附接区和第二附接区的光学波导可在这两个附接区之间弯曲,并且其中当该连接器与配合连接器相配合时,光耦合单元旋转,从而导致光学波导进一步弯曲。在其他实施例中,提供了一种连接器,其中光耦合单元可围绕随着该光耦合单元旋转而改变位置的轴线旋转。在一些实施例中,当光耦合单元旋转时,其还可线性移动。在一些实施例中,提供了一种连接器,其被构造成使得当该连接器与配合连接器相配合时,光耦合单元可通过与配合连接器的对应光耦合单元进行接触而在外壳内旋转。在其中光親合单元旋转的一些实施例中,配合连接器的对应光耦合单元可基本上不移动。在其他实施例中,本发明的连接器被构造成使得当该连接器与配合连接器相配合时,每个连接器中的光耦合单元可旋转。在一些实施例中,当本发明的连接器与配合连接器相配合时,这两个连接器的光学波导可位于同一平面中。在一些实施例中,当具有与其附接的第一多个光学波导的本发明连接器与具有与其附接的第二多个光学波导的配合连接器相配合时,所述第一多个光学波导和第二多个光学波导可位于同一平面中。在一些实施例中,当具有附接到其的第一多个光学波导的本发明连接器与具有附接到其的第二多个光学波导的配合连接器相配合时,所述第一多个光学波导可位于第一平面中,并且所述第二多个光学波导可位于平行于并与第一平面偏置的第二平面中。
[0046]在一些实施例中,本发明的连接器的第二附接区可设置在第一附接区和多个曲面之间。在一些实施例中,当光学波导在第一附接区和第二附接区被接收并且永久附接时,该光学波导可受到第一弯曲力的作用,并且当该连接器与配合连接器相配合时,该光学波导可受到大于第一弯曲力的第二弯曲力的作用。在一些实施例中,第一弯曲力可基本上为零。
[0047]在一些实施例中,提供了一种连接器,其中来自光学波导的光可沿不同于配合方向的出射方向离开该连接器。在一些实施例中,提供了一种连接器,其可具有在第一附接区和第二附接区处永久附接的光学波导,该光学波导可在这两个附接区之间的由配合方向和出光方向形成的平面中弯曲。在一些实施例中,提供了一种连接器,其可被构造成接收多个光学波导,每个波导包括光纤。在一些实施例中,光耦合单元可以为一体式构造,也就是说光耦合单元不具有任何内部界面、接头或接缝。在一些情况下,一体式结构或构造能够在单个形成步骤,诸如机加工、铸造或模制中形成。
[0048]光耦合单元120被构造成能够在外壳110内移动。这有利于光耦合单元120与附加耦合器(通常为具有基本上完全相同特征的耦合器)的正确对准,如后续附图中将显示。在一些情况下,多个光学波导104在第一附接区102和第二附接区108之间弯曲。在一些实施例中,这些光学波导可在这两个附接区之间的由上述配合方向和出射方向形成的平面中弯曲,该出射方向被定义为这些光学波导的当其被接收并且永久附接于第二附接区时的方向。在与另一配合连接器配合期间,包括第二附接区的光耦合单元可与外壳一起移动并且可导致光学波导以第一附加弯曲进一步弯曲,从而导致光学波导与第二支撑件分离。当这两个配合连接器进一步接合(例如,以形成机械互锁)时,可形成第二附加弯曲,这导致光学波导与第一支撑件分离。光耦合单元的移动可导致该光耦合单元与配合连接器的对应光耦合单元进行接触。这在图3-5中进一步示出。在一些实施例中,随着连接器接合,光耦合单元可沿至少两个互相正交的方向与外壳一起移动。在一些实施例中,在两个本发明的连接器的配合期间,每个连接器中的光耦合单元可移动。在一些实施例中,这两个光学连接器可位于同一平面中。在连接器具有多个光学波导的一些实施例中,第一多个光学波导和第二多个光学波导可位于同一平面中。在一些实施例中,第一多个光学波导位于第一平面中,并且第二多个光学波导可位于平行于并与第一平面偏置的第二平面中。在一些实施例中,第二附接区可设置在第一附接区和多个曲面之间。在一些实施例中,连接器的每个光学波导可受到第一压缩力的作用,并且当该连接器配合时,所述光学波导可受到大于第一压缩力的第二压缩力的作用。在一些实施例中,第一光学波导上的第一压缩力可基本上为零。
[0049]在一些实施例中,提供了一种连接器,其中光耦合单元可包括光偏转构件。光偏转构件可具有输入侧,其用于接收来自在第一附接区和第二附接区接收并且永久附接的光学波导的输入光。光偏转构件还可具有光偏转侧,其用于沿第二方向接收来自输入侧的光并且沿不同的第三方向偏转接收光。光偏转构件还可具有输出侧,其用于接收来自光偏转侧的光并且将接收光作为输出光发射。在一些实施例中,光偏转构件可在输入侧和输出侧之间具有相同的大于I的折射率。在一些实施例中,所述多个曲面中的每个曲面可设置在光偏转构件的输入侧、光偏转侧或输出侧上。在一些实施例中,光偏转构件和多个曲面可形成一体式构造。在一些实施例中,第二方向可不同于配合方向。在一些实施例中,第三方向可不同于配合方向。
[0050]在附图所示的实施例中,多个光偏转构件可更加复杂并且可包括例如这样的光学元件:其具有用于接收来自光学波导的输入光的输入侧,以及用于沿由V形凹槽中的光学波导限定的第一
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