CN102236137A - 光学连接组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学连接组件。在该光学连接组件中,粘合剂介于透镜和光纤的末端表面之间,其中所述光学连接组件包括透明定位装置和固定在定位装置上的光纤。定位装置具有:透镜,其设置在端面上;插入用凹部,光纤插入该插入用凹部中,并且插入用凹部布置成使与光纤的末端表面接触的底表面设置成与透镜对置;以及碎屑容纳部,其从底表面沿光纤的径向延伸并且具有与底表面连续的表面。

Description

光学连接组件
技术领域
本发明涉及用于将光信号耦合至光电转换元件、透镜和/或其它目标部件的光学连接组件。
背景技术
日本已公开专利公报No.2007-171556披露了用于将光传输通道与发光元件和/或光接收元件光学连接起来的光电转换组件。该光电转换组件具有光电转换元件封装件和由光学透明树脂材料构成并且用于容纳光电转换元件封装件的保持器,其中该保持器设置有透镜和用于配合插芯的连接孔。插芯插入连接孔内,光纤插入并固定在该插芯中。
发明内容
本发明旨在提供光损耗最小并且直接连接光纤而无需使用插芯的光学连接组件。
为了实现所述目的,一种光学连接组件包括透明定位装置和光纤。所述透明定位装置包括透镜、插入用凹部和碎屑容纳部。所述透镜设置在所述透明定位装置的第一表面上。所述插入用凹部从第二表面延伸至在所述透明定位装置内位于透镜表面附近的底表面,所述第二表面相对于所述第一表面位于所述透明定位装置的相反侧。所述碎屑容纳部从所述底表面沿所述光纤的径向延伸,并且具有与所述底表面连续的表面以使碎屑容纳部在将所述插入用凹部的底表面围绕的区域中形成碎屑容纳空间。所述光纤被插入所述插入用凹部内,并且该光纤与所述插入用凹部的底表面接触。本文中所使用的短语“碎屑容纳部具有与底表面连续的表面”包括以下情形:所述底表面和构成碎屑容纳部的表面彼此接触,而所述插孔的侧壁不介于所述底表面和所述构成碎屑容纳部的表面之间。
由于所述定位装置设置有与所述插入用凹部的底表面连续形成的碎屑容纳部,因此如果在插入期间所述光纤刮擦所述定位装置,则刮擦碎屑可以进入所述碎屑容纳部中。此外,当在所述光纤的末端表面上涂有粘合剂并且将该光纤插入所述插入用凹部时,即使粘合剂中存在气泡,也可以使气泡逸入所述碎屑容纳部中。因此,在所述光纤的所述末端表面与所述透镜之间没有介入刮擦碎屑和/或粘合剂中的气泡,由此可以提供光损耗最小的光学连接组件。
附图说明
图1是根据本发明实施例的光学连接组件的正视图。
图2是沿图1中线II-II截取的光学连接组件的剖视图。
图3是根据参考例的光学连接组件的纵向剖视图。
具体实施方式
下面,参考附图描述本发明的实施例。附图的目的是进行描述,而不是为了限制本发明的范围。为了避免重复描述,附图中相同的附图标记表示相同的部件。附图的尺寸未必成比例。
发明人考虑将光纤直接连接至保持器(定位装置),从而省去日本已公开专利公报No.2007-171556中披露的光学组件的插芯。然而,显然,当只将光纤插入并固定在设置于定位装置中的连接孔(插孔)内时,会出现下文所述问题。
图3是根据参考例的光学连接组件101的纵向剖视图。该参考
例包括玻璃光纤102和定位装置103。定位装置103包括插孔104。通常,玻璃光纤102由第一材料制成,并且定位装置103由第二材料(透明树脂)制成,其中,第一材料比第二材料硬。由于玻璃光纤102比由透明树脂形成的定位装置103硬,因此当将光纤102插入设置在定位装置103上的插孔104中时,光纤102的末端表面102c可能会刮擦定位装置103的插孔104的内壁104b,并且可能会产生刮擦碎屑A。如图3中所示,如果在刮擦碎屑A介于光纤102的末端表面102c与透镜105之间的情况下将光纤102固定在插孔104内,则可能损耗光。
此外,为了将光纤102固定在定位装置103内,在光纤102的末端表面102c涂有粘合剂的情况下将光纤102插入插孔104内。然而,粘合剂中可能存在气泡,或者可能在将光纤102插入插孔104内期间在粘合剂中形成气泡。如果在气泡介于光纤102的末端表面102c与透镜105之间的情况下将光纤102固定在定位装置103内,则在光纤102与定位装置103之间进行光传输期间会损耗更多的光。
图1是根据本发明实施例的光学连接组件的正视图,而图2是沿图1中线II-II截取的光学连接组件的剖视图。如下所述,光学连接组件1包括光纤2和定位装置3,光纤2直接插入并固定在该定位装置3中。
光纤2具有芯部和外包层,外包层的折射率小于芯部的折射率。光纤2可以是芯部和包层均由玻璃形成的AGF(全玻璃光纤)、芯部由玻璃形成而包层由硬塑料形成的HPCF(硬塑料包层光纤)、以及芯部和包层均由塑料形成的POF(塑料光纤)中的任一种。
定位装置3为由聚醚酰亚胺或其它透明树脂形成的大致长方体部件,并且具有供光纤2插入其中的插孔(凹陷插孔)4、透镜5、配合凹部6和碎屑容纳部7。定位装置3具有前表面10、后表面12、顶表面14、底表面16和侧表面18。表面10、12、14、和16在图2中示出,而侧表面18仅在图1中示出。定位装置3在前表面10上设置有两个配合凹部6。配合凹部6的尺寸设计成与相应配套装置(未示出)上的配合凸部(未示出)配合。容易通过将配合凹部6配合在设置于配套装置(未示出)的配合凸部上,而在透镜5面对安装在配套装置上的光电转换部件、透镜或其它光学部件的状态下,将光学连接组件1与其它装置连接。
插孔4为如下的圆柱形空间:从形成在定位装置3的后表面12上的开口4a沿定位装置3的纵向(图2中的左右方向)延伸至设置在透镜5附近的表面4c。插孔4沿与透明定位装置3的顶表面14平行的方向延伸。插孔4的直径D设置成等于或稍微大于光纤2的直径。在末端表面2c涂有可透光粘合剂的情况下,将光纤2插入插孔4内,直到末端表面2c与表面4c接触为止。从而,将光纤2固定在定位装置3内的合适位置。
透镜5是与定位装置3一体成型为透镜5从定位装置3的前表面10稍微向外突出的凸透镜。换句话说,透镜5与定位装置3整体形成为透镜5和定位装置3一起限定单个整体式元件。透镜5设置在定位装置3中与形成有开口4a的后表面12相背对的前表面10上。此外,由于定位装置3由透明材料制成,因此透镜5定位成面对光纤2的末端表面2c并且与插孔4对准。透镜5使光纤2传输的光会聚并且有效地传输至相应透镜或其它光学元件,或传输至面对透镜5连接的上述配套装置(未示出)中的光接收元件或其它光电转换元件。
定位装置3还包括碎屑容纳部7,碎屑容纳部7从顶表面14延伸至位于插孔4的靠近透镜5侧的端部下方的点。碎屑容纳部7沿与顶表面14垂直的方向延伸。碎屑容纳部7为以下空间:当将光纤2插入插孔4时,该空间能够容纳因光纤2的末端表面2c与插孔4的侧壁4b之间的移动或刮擦接触产生的任何刮擦碎屑A。因此,碎屑容纳部7是容纳碎屑的部分。为了确保从底表面4c附近的侧壁4b产生的刮擦碎屑A被容纳在碎屑容纳部7中,碎屑容纳部7中位于透镜侧的侧表面7a形成为与插孔4的底表面4c连续。换句话说,插孔4的底表面4c和碎屑容纳部7的侧表面7a的一部分彼此重合。
如图2中所示,为了保证用于存储刮擦碎屑A的空间,碎屑容纳部7提供包围底表面4c的空间。此外,碎屑容纳部7在光纤2周围沿径向延伸的长度L1在最短位置优选地至少为1mm,并且碎屑容纳部7的厚度L2(图2中的左右方向)优选地为大约1mm。此外,碎屑容纳部7的整个宽度L3(图1)大于插孔4和光纤2的直径D。碎屑容纳部7的形状不受特定限制,只要使透镜侧的侧表面7a与插孔4的底表面4c连续即可。当碎屑容纳部7形成为带底部的孔时,底表面7b可以是平面或曲面。碎屑容纳部7还可以为从定位装置3的侧表面18或底表面16(未形成有透镜5或开口4a的任何表面)敞开并贯穿至另一侧表面的通孔,而不是带封闭底部的孔。
对于光学连接组件1,当碎屑容纳部7形成为在定位装置3的顶表面14上敞开的带底部的孔时,碎屑容纳部7可以在定位装置3的注射成型期间来一体形成。碎屑容纳部7也可以通过用钻孔机或其它工具进行切削来形成。
在制造光学连接组件1时,将光纤2经由开口4a插入插孔4中,直到光纤2的末端表面2c与插孔4的底表面4c接触为止。当光纤为AGF时,光纤2的硬度大于由树脂制成的定位装置3的硬度。因此,光纤2的末端表面2c刮擦设置于定位装置3中的插孔4的侧壁4b,并且产生刮擦碎屑A。然而,刮擦碎屑A在受到光纤2的末端表面2c的推动的同时朝向底表面4c移动,并且被容纳在设置于插孔4的面对透镜5的一侧处的碎屑容纳部7中。由此,由于刮擦碎屑A没有残留在光纤2的末端表面2c与透镜5之间,因此可以提供光损耗最小的光学连接装置。
在碎屑容纳部7和底表面4c彼此相距一定距离并且所形成的空间由插孔4的侧壁4b连接起来的结构中,刮擦碎屑A会介入光纤2的末端表面2c与透镜5之间。然而,对于光学连接组件1,碎屑容纳部7中位于透镜侧的侧表面7a和插孔4的底表面4c彼此对齐,从而允许将底表面4c附近的侧壁4b产生的刮擦碎屑A容纳在碎屑容纳部7中,并且防止刮擦碎屑A介入光纤2的末端表面2c与透镜5之间。
不论光纤2的硬度和定位装置3的硬度之间的关系如何,都会出现下文所述的问题。例如,如果插孔4通过切削来形成,则可能在侧壁4b上残留加工碎屑A。然而,即使在该情况下,也可以在插入光纤2期间,在光纤2的末端表面2c推动加工碎屑A并且使碎屑A沿着插孔4一直移动至碎屑容纳部7中时,将加工碎屑A容纳在碎屑容纳部7中。因此,加工碎屑A没有残留在光纤2的末端表面2c与透镜5之间,由此可以提供光损耗最小的光学连接组件1。
类似地,当光纤2的末端表面2c上涂有粘合剂并且将光纤2插入插孔4中并固定在定位装置3中时,存在如下风险:即,气泡存在于粘合剂中或者在插入光纤2期间进入到粘合剂中。然而,根据光学连接组件1,通过将光纤2按压在底表面4c上,可以允许含有气泡的粘合剂逸入碎屑容纳部7中。因此,可以形成在光纤2的末端表面与透镜5之间无气泡残留的情形,由此可以提供光损耗最小的光学连接组件1。
从而,无论光纤2是否为AGF、HPCF或POF,都可以使本实施例的光学连接组件1的光损耗最小。
上述实施例将插孔4描述为圆柱形孔,但该孔可以具有不同的形状。例如,定位装置3可以由具有配合表面的基部件和用于将基部件的配合表面覆盖的覆盖部件形成,并且插孔4可以形成为在配合表面上形成截面为V形的缺口。

Claims (10)

1.一种光学连接组件,包括透明定位装置和光纤,
所述透明定位装置包括透镜、插入用凹部和碎屑容纳部,
所述透镜设置在所述透明定位装置的第一表面上,
所述插入用凹部从所述透明定位装置的第二表面延伸至在所述透明定位装置内位于透镜表面附近的底表面,所述第二表面相对于所述第一表面位于所述透明定位装置的相反侧,
所述碎屑容纳部从所述底表面沿所述光纤的径向延伸,并且具有与所述底表面连续的表面以使所述碎屑容纳部在将所述插入用凹部的底表面围绕的区域中形成碎屑容纳空间;并且
所述光纤被插入所述插入用凹部内,并且与所述插入用凹部的底表面接触。
2.根据权利要求1所述的光学连接组件,其中,
所述透明定位装置包括至少一个配合部。
3.根据权利要求2所述的光学连接组件,其中,
所述配合部包括在所述透明定位装置的所述第一表面上设置在所述透镜的相反两侧的一对配合凹部。
4.根据权利要求1所述的光学连接组件,其中,
所述插入用凹部与所述透镜对准,以使所述底表面与一个透镜表面重合。
5.根据权利要求1所述的光学连接组件,其中,
所述透镜和所述透明定位装置整体形成为单个整体元件。
6.根据权利要求1所述的光学连接组件,其中,
所述透镜从所述透明定位装置的所述第一表面向外突出。
7.根据权利要求1所述的光学连接组件,其中,
所述碎屑容纳部在所述透明定位装置中从所述透明定位装置的第三表面延伸至将所述底表面和所述透镜表面围绕的区域。
8.根据权利要求7所述的光学连接组件,其中,
所述碎屑容纳部沿第一方向纵向地延伸,并且所述插入用凹部沿与所述第一方向垂直的第二方向纵向地延伸。
9.根据权利要求8所述的光学连接组件,其中,
所述碎屑容纳部具有与所述第一方向和所述第二方向垂直地测量的宽度,并且
所述插入用凹部的直径小于所述碎屑容纳部的宽度。
10.根据权利要求7所述的光学连接组件,其中,
所述插入用凹部沿与所述透明定位装置的所述第三表面平行的方向延伸,并且所述碎屑容纳部沿与所述第三表面垂直的方向延伸。
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