光通信组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开整体涉及被构造成提供光通信的光学组件和子组件以及光电组件和子组件。
【背景技术】
[0002]光通信涉及光到电以及电到光的转化。光学连接器和光电连接器可用于多种应用(包括电信网络、局域网络、数据中心链路)中的光通信，以及用于高性能计算机中的内部链路。现在对于将光通信扩展到较小的消费电子装置(诸如膝上型计算机以及甚至移动电话)内的应用存在兴趣。扩展光束可在用于这些系统的连接器中使用以提供光学连接，该光学连接对粉尘和其他形式的污染物较不敏感并且使得对准公差可放宽。一般来讲，扩展光束是在直径上大于相关联的光学波导(通常为光纤，例如用于多模通信系统的多模光纤)的芯的光束。如果在连接点处存在扩展光束，则连接器通常被认为是扩展光束连接器。扩展光束通常通过从源或光纤发散光束而获得。在许多情况下，发散光束由光学元件(诸如透镜或反射镜)处理成大致准直的扩展光束。扩展光束然后通过经由另一个透镜或反射镜聚焦光束来接收。
【发明内容】
[0003]—些实施例涉及光通信子组件。光通信子组件包括一个或多个光电器件以及一个或多个光学元件。每个光学元件具有输入侧和输出侧并且被构造成相对于入射光的发散改变出射光的发散，所述输入侧被构造成接收入射光，所述输出侧被构造成输出出射光。每个光学元件与对应光电器件间隔开并且与其光学对准。光通信子组件还包括收发器光耦合单元。收发器光耦合单元具有被构造成用于与附接到光学波导的连接器光耦合单元配合的配合表面。连接器光耦合单元的配合方向与收发器光耦合单元的配合表面形成角度，使得当连接器光親合单元与收发器光親合单元配合时，连接器光親合单元的配合方向与收发器光耦合单元的配合表面之间的角度导致光学波导弯曲。
[0004]—些实施例涉及光通信组件。光通信组件包括具有连接器光耦合单元的光学连接器。连接器光耦合单元被构造成将光耦合在多个波导和多个光重定向元件之间。每个光重定向元件光学耦合到具有芯直径的对应光学波导，该光重定向元件被构造成定向从光学波导发出的光，使得定向光束具有大于光学波导的芯直径的直径。光通信组件包括被构造成在电能和光能之间提供转化的多个光电器件。光通信组件包括多个光学元件，每个光学元件被构造成改变穿过光学元件的光的发散，每个光重定向元件通过对应的光学元件光学耦合到对应的光电器件。收发器光耦合单元被构造成用于与连接器光耦合单元配合并且将光親合在连接器光親合单元和多个光电器件之间。光学连接器的配合方向与收发器光親合单元的配合表面形成角度，使得当连接器光親合单元与收发器光親合单元配合时，光学连接器的配合方向与收发器光耦合单元的配合表面之间的角度导致多个光学波导弯曲。
[0005]在一些实施例中，光通信组件包括具有连接器光耦合单元的光学连接器，该连接器光親合单元被构造成将光親合在多个波导和多个光重定向元件之间，每个光重定向元件光学耦合到具有芯直径的对应光学波导，该光重定向元件被构造成定向从光学波导发出的光，使得定向光束具有大于光学波导的芯直径的直径。多个光电器件被构造成在电能和光能之间提供转化。光通信组件包括多个光学元件，每个光学元件被构造成改变穿过光学元件的光的发散，每个光重定向元件通过对应的光学元件光学耦合到对应的光电器件。收发器光耦合单元被构造成用于与连接器光耦合单元配合并且将光耦合在连接器光耦合单元和多个光电器件之间。连接器光耦合单元具有配合表面并且收发器光耦合单元具有对应的配合表面，使得当连接器光耦合单元和收发器光耦合单元之间的配合发生时，连接器光耦合单元的配合表面最初与收发器光耦合单元的配合表面进行线接触，然后连接器光耦合单元旋转以与收发器光耦合单元进行表面对表面接触，该旋转导致多个光学波导弯曲。
[0006]—些实施例涉及光通信组件，该光通信组件包括具有连接器光耦合单元的光学连接器，该连接器光耦合单元被构造成将光耦合在多个波导和多个光重定向元件之间，每个光重定向元件光学耦合到具有芯直径的对应光学波导，该光重定向元件被构造成定向从光学波导发出的光，使得定向光束具有大于光学波导的芯直径的直径。光通信组件包括多个光电器件和多个光学元件。每个光学元件被构造成改变穿过光学元件的光的发散。每个光重定向元件通过对应的光学元件光学耦合到对应的光电器件。收发器光耦合单元被构造成用于与连接器光耦合单元配合并且将光耦合在连接器光耦合单元和多个光电器件之间。连接器光耦合单元具有带有配合边缘的配合表面，而收发器光耦合单元具有带有斜面配合边缘的对应配合表面。连接器光耦合单元和收发器光耦合单元的配合表面在配合之后被布置成基本上平行于光学连接器的配合方向，使得当配合发生时，连接器光耦合单元的配合边缘最初与收发器光耦合单元的斜面配合边缘进行接触，并且在连接器光耦合单元沿着配合方向移动时，连接器光耦合单元旋转以在连接器光耦合单元的配合表面与收发器光耦合单元的配合表面之间进行表面对表面接触。旋转导致多个光学波导弯曲。
[0007]—些实施例涉及光通信子组件，该光通信子组件包括具有多个光重定向元件的连接器光耦合单元。每个光重定向元件光学耦合到对应的光学波导。光重定向元件被构造成定向行进到光学波导或从光学波导行进的光，使得行进到光学波导或从光学波导行进的光的中心光线以大于90度的角度Θ重定向。
[0008]—些实施例涉及光通信子组件，该光通信子组件包括被构造成将光分别耦合在多个波导和多个反射元件之间的连接器光耦合单元。每个反射元件光学耦合到对应的光学波导。每个反射元件被构造成将输入光反射到光学波导或从光学波导反射，使得行进到光学波导或从光学波导行进的输入光的中心光线以第一角度Θ反射。每个反射元件被进一步构造为改变输入光的发散。光通信子组件还包括多个折射元件，每个折射元件光学耦合到对应的反射元件，每个折射元件被构造成通过第二角度Φ改变行进到对应反射元件或从对应反射元件行进的光的方向。
[0009]实施例涉及光通信组件，该光通信组件包括一个或多个光电器件、一个或多个光学元件，以及收发器光耦合单元，每个光学元件与对应的光电器件对准。光通信组件还包括具有一个或多个光重定向特征结构的连接器光耦合单元。每个光重定向特征结构被布置为光学耦合到对应的光学波导，其中收发器光耦合单元被构造成与连接器光耦合单元配合，使得每个光重定向特征结构通过对应的光学元件与对应的光电器件光学对准。覆盖物被构造成向光通信组件施加力以保持每个光重定向特征结构与对应的光电器件光学对准。
[0010]光通信组件的一些实施例包括第一印刷电路板和第二印刷电路板(PCB)，第一PCB设置在第二 PCB的表面上。第一 PCB具有孔，并且第一 PCB和第二 PCB被布置为使得孔的侧面和第二 PCB的表面形成凹陷部。光通信组件包括被布置在第一 PCB上并且至少部分地覆盖凹陷部的收发器光耦合单元。光通信组件包括一个或多个光学元件以及设置在第一 PCB上并且在凹陷部内的一个或多个光电器件。每个光电器件与对应的光学元件光学对准。通信组件包括具有一个或多个光重定向元件的连接器光耦合单元，每个光重定向元件被布置为光学耦合到对应的光学波导，其中收发器光耦合单元被构造成与连接器光耦合单元配合，使得每个光重定向元件通过对应的光学元件与对应的光电器件光学对准。该组件还包括覆盖物，该覆盖物被构造成向连接器光親合单元施加力以保持每个光重定向元件与对应的光电器件光学对准。
[0011]在一些实施例中，光通信组件包括第一印刷电路板和第二印刷电路板(PCB)，第一PCB设置在第二 PCB的表面上。第一 PCB具有孔，第一 PCB和第二 PCB被布置为使得孔的侧面和第二 PCB的表面形成凹陷部。光通信组件包括被布置在第一 PCB上并且至少部分地覆盖凹陷部的收发器光耦合单元。光通信组件还包括一个或多个光学元件以及设置在第一 PCB上并且在凹陷部内的一个或多个光电器件。每个光电器件与对应的光学元件光学对准。还包括的是具有一个或多个光重定向元件的连接器光耦合单元，每个光重定向元件被布置为光学耦合到对应的光学波导。收发器光耦合单元被构造成与连接器光耦合单元配合，使得每个光重定向元件通过对应的光学元件与对应的光电器件光学对准。包括夹具以沿基本上垂直于连接器光親合单元的配合表面的方向向连接器光親合单元施加力。夹具被构造成保持每个光重定向元件与对应的光电器件光学对准。
[0012]光通信组件包括一个或多个光电器件以及一个或多个光学元件，每个光学元件与对应的光电器件对准。光通信组件还包括具有配合表面的收发器光耦合单元以及具有被构造成与收发器光耦合单元的配合表面配合的配合表面的连接器光耦合单元。连接器光耦合单元包括一个或多个光重定向元件，每个光重定向元件被布置为光学耦合到对应的光学波导。收发器光親合单元被构造成与连接器光親合单元配合，使得每个光重定向元件通过对应的光学元件与对应的光电器件光学对准。一个或多个对准孔延伸穿过收发器光耦合单元和连接器光耦合单元配合表面的平面。对准孔被构造成接收对准销。
[0013]光通信组件的一些实施例包括设置在PCB上的框架。一个或多个光电器件被设置在框架内的PCB上。光通信组件包括一个或多个光学元件。每个光学元件光学耦合到对应的光电器件并且被构造成改变穿过光学元件的光的发散。该组件还包括具有一个或多个光重定向元件的光耦合单元，每个光重定向元件被布置为光学耦合到对应的光学波导，其中框架被构造成保持光親合单元，使得每个光重定向元件通过对应的光学元件与对应的光电器件光学对准。
[0014]上述
【发明内容】
并非旨在描述本公开所公开的每个公开的实施例或每种实施方式。以下附图和【具体实施方式】更具体地说明示例性实施例。
【附图说明】
[0015]图1A和图1B为示出根据一些实施例的光通信组件的特征结构的框图，该光通信组件使用扩展光束耦合；
[0016 ]图2A示出根据一些实施例的光学连接器，该光学连接器包括设置在外壳中的连接器光親合单元；
[0017]图2B示出根据一些实施例的不具有外壳的图2A的连接器光耦合单元；
[0018]图2C-图2D提供了根据一些实施例的具有外壳的光学连接器的视图；
[0019]图2E-图2G提供了根据一些实施例的具有外壳上的外部主体的光学连接器的视图；
[0020]图3A-图3C示出根据一些实施例使收发器光耦合单元与连接器光耦合单元配合，其中连接器光耦合单元移动以使光学波导弯曲；
[0021]图4A和图4B为根据一些实施例的连接器光耦合单元的一部分的透视图，该连接器光耦合单元包括第一波导对准构件和光重定向元件；
[0022]图5为根据一些实施例的连接器光耦合单元的剖面侧视图，其中光重定向部分被构造成以约90度的角度重定向光束的中心光线；
[0023]图6为根据一些实施例的连接器光耦合单元的剖面侧视图，其中光重定向部分被构造成以大于90度的角度重定向光束的中心光线；
[0024]图7A-图7C示出根据一些实施例的光通信组件的部分，该光通信组件包括连接器光耦合单元、收发器光耦合单元、光学元件和光电部件；
[0025]图8A-图SB分别示出连接器光耦合单元和收发器光耦合单元；
[0026]图SC示出光通信组件，该光通信组件包括与图SB的收发器光耦合单元配合的图8A的连接器光親合单元；
[0027]图9-图10示出根据一些实施例的光通信组件；
[0028]图11示出根据一些实施例的包括收发器光耦合单元的光通信组件，该收发器光耦合单元被设置在PCB上并且被构造成以直角连接器构型与光学连接器的连接器光耦合单元配合；
[0029]图12示出根据一些实施例的包括收发器光耦合单元的光通信组件，该收发器光耦合单元被构造成以直连接器构型与光学连接器的连接器光親合单元配合；
[0030]图13-图14示出根据一些实施例的包括收发器光耦合单元的光通信组件，该收发器光耦合单元被设置在PCB上并且被构造成以成角度连接器构型与光学连接器的连接器光親合单元配合；
[0031 ]图15、图16、图17A和图17B示出根据各种实施例的示例性光通信组件的简化侧剖视图，该示例性光通信组件包括不具有外壳并且以配合取向示出的连接器光耦合单元和收发器光親合单元；
[0032]图18A和图18B示出根据一些实施例的扩展光束光通信组件；
[0033]图19A和图19B示出根据一些实施例的与电子器件(诸如移动电话、音乐存储装置、平板电脑或膝上型计算机)结合使用的光通信组件；
[0034]图20示出根据一些实施例的用于电子器件的光通信组件的另一种构型，其中电子器件的壳体用于保持连接器光耦合单元与光电器件配合对准；
[0035]图21A和图21B示出根据一些实施例的布置在第一印刷电路板和第二印刷电路板上的光通信组件的另一种构型；[0036 ]图22A-图22D示出根据一些构型的用于光通信组件2200的配合布置；
[0037]图23A和图23B分别示出根据一些实施例的被构造成安装在印刷电路板上的对准框架的侧视图和俯视图，该印刷电路板可用于对准连接器光耦合单元与安装在印刷电路板上的光电器件;并且
[0038]图23C和图23D分别示出具有插入在框架中的连接器光耦合单元的图23A和图23B的对准框架的侧视图和俯视图。
[0039]附图未必按比例绘制。附图中使用的相似标号指示相似的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非意图限制另一附图中用相同标号标记的部件。
【具体实施方式】
[0040]图1A和图1B为示出光通信组件的特征结构的框图，该光通信组件使用扩展光束耦合。光通信组件10a可被构造成将光转化为电并且/或者将电转化为光。光通信组件包括光重定向元件110、折射元件120和光电器件130，该光电器件可为光电探测器或光源，诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)。光重定向元件110通过折射元件120光学親合到光电元件130。[0041 ] 例如，在光学波导(例如，光纤)101中行进的光可通过光电探测器130转化为电。波导101具有芯尺寸，并且在从波导101发出的光束105沿着方向105a行进时，光束105发散到大于波导101的芯尺寸的直径。扩展光束105沿着方向105a行进并且遇到重定向元件110。重定向元件110沿着方向125a反射扩展光束105。重定向元件110改变光束105的发散并且可使光束105准直;其也可改变光的方向。从重定向元件发出的光束115沿着方向125a行进并且遇到折射元件120。折射元件120改变光束115的发散。如图1A所示，在其中光转化成电的情况下，光学元件120改变光束115的发散以提供聚焦在光电器件130(诸如光电探测器)上的光束125。光电探测器130将聚焦的光束125转化成由电缆135携带的电。
[0042]在其中电转化成光的情况下，由电缆135携带的电信号激活发光器件130以发射光束125。由光电