CN102782548B

CN102782548B - 用于电子装置的光纤接口装置

Info

Publication number: CN102782548B
Application number: CN201180012367.XA
Authority: CN
Inventors: 迈卡·C·艾森豪尔; 丹尼斯·M·克内克特; 詹姆斯·P·卢瑟
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-03-17
Also published as: CN104977668A; WO2011116166A1; EP2548066A1; JP2013522691A; CN102782548A

Abstract

本发明公开用于电子装置（200）的小型光纤接口装置（20）。所述装置具有套管（50），所述套管（50）具有主体（51），所述套管（50）可操作地支撑至少一个波导（152）和至少一根线（160）。所述装置具有第一电触头（90）和第二电触头（100），所述第一电触头（90）由套管主体支撑，所述第二电触头（100）大体上环绕套管主体前部（56）的外表面（57）。所述套管主体包含介电材料，所述介电材料至少部分地置于第一电触头和第二电触头之间。

Description

用于电子装置的光纤接口装置

优先权声明

本申请案根据专利法请求均在2010年3月19日申请的美国临时申请案第61/315425号和第61/315419号的优先权的权利。

技术领域

本公开案大体上涉及光纤接口装置，且本公开案尤其涉及具有小规格且适用于电子装置（特别是消费电子装置）的光纤接口装置。

背景技术

光纤越来越多地用于各种应用，包括（但不限于）宽带语音、视频及数据传输。由于消费装置逐步地使用更多的带宽，用于所述装置的光纤接口装置很可能为了增加的带宽摒弃电性连接而倾向使用光学连接。通常来说，用于电信网络等的传统光纤接口装置并不适用于消费电子装置。

举例来说，与消费装置和消费装置的接口相比，传统光纤接口装置相对较大。此外，传统光纤接口装置需谨慎地部署在相对清洁的环境中和/或在连接接口装置前由技术人员清洁。进一步，尽管光纤接口装置可重新设置（即，适用于插配/拔除），但不欲将光纤接口装置用于相对大的插配次数。相反，传统光纤接口装置是设计用来减少光学网络中的插配光纤接口装置之间的插入损耗的高精度连接器。

另一方面，预期消费电子装置在正常操作期间具有相对大的插配/拔除次数。消费电子装置将在多种环境中操作，在所述环境中，经常遇到污垢、灰尘和其它碎屑。进一步，消费电子装置通常具有大小限制和空间限制以进行连接。因此，有待解决对适用于消费电子装置的光纤接口装置的需要。

发明内容

本公开案的一方面是光纤接口装置，所述光纤接口装置包括壳体，所述壳体具有前端、后端和内部。装置还包括具有主体的套管，所述主体具有前部和后部，所述前部具有外表面和具有前表面的前端，所述后部具有后端。套管后部支撑在壳体内部中，同时套管前部从壳体前端延伸。套管主体具有形成在所述套管主体中的至少一个孔，所述孔支撑至少一个光学波导，所述光学波导终止于套管内。套管具有至少一个透镜，所述透镜限定在套管前表面上且所述透镜与至少一个孔可操作地对准。装置还包括第一电触头，所述第一电触头由套管主体支撑。装置进一步包括第二电触头。第二电触头大体上环绕套管前部的套管主体外表面。套管主体包含介电材料，所述介电材料至少部分地置于第一电触头和第二电触头之间。

本公开案的另一方面是用于电子装置的具有光学传输器和光学接收器的光纤接口装置。装置包括壳体，所述壳体具有前开口端和后开口端以及内部。装置还包括光传输系统。光传输系统具有前表面并且光传输系统至少部分位于壳体内部内。光传输系统具有至少一个传输透镜和至少一个接收透镜。光传输系统将来自光学传输器和光学接收器的各别的传输光路和接收光路限定到光传输系统的前表面。光传输系统限定在传输光路和接收光路中的每一光路中的至少一个方向变化。

本公开案的另一方面是光纤接口装置，所述光纤接口装置具有壳体，所述壳体具有前端、后端和内部。装置包括具有主体的套管，所述主体具有相对的侧面、前部和后部，所述前部具有前端，所述前端具有前表面，所述后部具有后端。套管后部支撑在壳体内部中，同时套管前部从壳体前端延伸。套管主体具有形成在所述套管主体中的至少一个孔，所述孔经设置以支撑至少一个光学波导，所述光学波导终止于套管主体前表面处。套管主体具有至少一个成角面，所述成角面邻近前端且所述成角面与至少一个孔对准。成角面经设置以具有激光处理至少一个光学波导的效用。所述装置包括第一电触头和第二电触头，所述第一电触头和所述第二电触头安置在套管主体侧面上。套管主体前端具有介于约2mm与约4mm之间的横向尺寸。

应了解，前文一般描述和下文详细描述两者都呈现本公开案的实施方式，并意在提供用于理解所请求公开案的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对本公开案的进一步理解，且附图并入本说明书且构成本说明书的一部分。图式图示本公开案的各种示范性实施方式，且图式与描述一起用以解释本公开案的原理及操作。

附图说明

图1为紧挨着电子装置的示例性光缆组件的高视图；

图2A和图2B分别为图1的光缆组件的光纤接口装置（插头）的顶部和底部的前高视图；

图2C为图2A和图2B的插头的前高视图；

图3A为示例性插头壳体的前高视图；

图3B为在X-Z平面中选取的示例性插头壳体和插头套管的横截面图；

图4和图5图示插头套管包括传输孔和接收孔的实例，所述传输孔和接收孔分别支撑传输光纤和接收光纤；

图6A和图6B分别为紧挨着电子装置的示例性光缆组件的后高视特写剖示图和前高视特写剖示图，其中移除电子装置壳体的顶部以图示含在电子装置壳体中的插座；

图6C为电子装置壳体的侧面的特写视图并图示插座的光传输部件的壳体侧面孔隙和前端；

图7A为类似于图6A的后高视图，但移除插座壳体以更清楚地图示光传输部件和光学旋转部件；

图7B与图7A类似且图示与插座啮合的插头，其中插头护套环绕光传输部件的前部；

图8A和图8B为类似于图7B并图示在适当位置具有插座壳体的插座的前高视图和后高视图。

图9A为插头套管和插座的光传输部件和光学旋转部件的横截面示意图，所述横截面示意图图示从电子装置中的光学传输器到插头中的传输光纤的传输光的光路；

图9B类似于图9A并图示来自接收光纤的接收光的光路；

图10A到图10C为传输光纤和接收光纤终止于插头套管的前表面处的示例性插头的不同视图；

图11A为前端高视图，且图11B为装置壳体中的示例性插座与图10A到图10C的示例性插头的后端高视图；

图12A为具有图10A到图10C的插头的示例性光纤接口组件的侧面剖示图；

图12B为图12A的光纤接口组件的一部分的特写侧面剖示图；

图13A和图13B为类似于图11B的后高视图，所述后高视图图示具有插座壳体的插座和具有可调节防尘罩的插头；和

图14A和图14B类似于图9A和图9B，并分别图示用于图12A的光纤接口组件的传输光光路和接收光光路。

具体实施方式

现详细参考本公开案的优选实施方式，在附图中图示优选实施方式的实例。在可能的情况下，在全部图式中使用相同或类似元件符号代表相同或类似零件。可在本公开案的范围内对以下实例进行各种修改和改变，且不同实例的方面可以不同的方式融合以达成再进一步的实例。因此，鉴于（但不限于）本文中所描述的实施方式，应从本公开案的全文理解本公开案的真实范围。

在一些图式中，图示笛卡儿坐标系用于参考。同时，为了区分接口装置组件的不同零件，术语“插头”和“插座”用作对不同类型的光纤接口装置的简略表达方式。进一步，在以下论述的一些实例中，插座为电子装置的零件，且插头用以插入电子装置的插座中。

在下列论述中，术语“电子装置”意指具有电子组件或光学组件与电子组件和功能性的装置，所述装置包括插座和相关联的硬件，所述硬件经设置以接收、传输或既接收又传输光学信号，并且所述硬件还经设置以连通电源。

本文中所述的光纤接口装置、光纤接口组件和电缆组件适合为各种装置形成光学连接或光学连接和电性连接两者，且尤其适合消费电子装置。本公开案的概念有利地允许用于相对大的插配次数的光纤接口装置的简单、快捷和经济的连接和断开。

图1为紧挨着电子装置200的示例性光缆组件10的高视图。电子装置200包括壳体210，所述壳体210限定壳体内部211，所述壳体内部211含有光纤接口装置320。壳体210包括侧面212，且光纤接口装置320邻近于侧面212。电子装置壳体侧面212包括孔隙214，所述孔隙214通向光纤接口装置320的前孔隙332。光纤接口装置320经设置以接收插入式光纤接口装置20。因此，在下文中光纤接口装置320称为插座320。

光缆组件10包括光纤接口装置20，所述光纤接口装置20可操作地连接到光缆150。在实例中，光缆10携带至少一根光纤152，例如，两根光纤152T和152R，其中一根光纤为传输光纤且另一根光纤为接收光纤，所述传输光纤和接收光纤分别传递传输光学信号和接收光学信号。如在以下介绍和论述的图5中最佳地所见，至少一根光纤152具有末端154，例如，光纤152T和光纤152R具有各别的末端154T和154R。

另外，在示例性实施方式中，光缆150携带至少一根电线160，例如，两根电线160B和160R（“黑色和红色”），所述两根电线160B和160R可传递电源。在光缆150携带至少一根光纤152和至少一根电线160的实例中，光纤接口装置20提供光学与电性通信和功能。

图2A为光纤接口装置20的顶部的前高视图，而图2B为光纤接口装置的底部的前高视图。为区别以下介绍和论述的其它光纤接口装置，且为便于论述，在下文中，光纤接口装置20称为插头20。图2C为插头20的前高视图。

参考图2A到图2C，插头20包括壳体21，所述壳体21具有中心轴A0、前端22、后端24和侧面26，所述侧面26构成壳体外部表面27的一部分。图3A为示例性插头壳体21的前高视图，而图3B为在X-Z平面中选取的示例性插头壳体和插头套管50的横截面图。壳体21限定壳体内部28、前孔隙32和后孔隙34。邻近壳体后端24的壳体外部表面27的一部分包括应变消除构件40，所述应变消除构件40用于降低光缆10上的应变量，其中，所述光缆连接到壳体。插头20包括中心轴A1，所述中心轴A1与壳体中心轴A0同轴。在实例中，壳体21通过注塑形成且壳体21具有整体结构。

插头20还包括插头套管50（见图3B），所述插头套管50布置在壳体内部28中且所述插头套管50从壳体前端22处的前孔隙32延伸。图4为插头20的俯视图，且图5为插头套管50的特写图。插头套管50具有主体51，所述主体51包括具有前表面53的前端52，所述前端52包括至少一个凸出弯曲表面部60，并且所述主体51还包括后端54。在所示实例中，展示两个凸出弯曲部60T和60R。插头套管50包括中心轴APF，在实例中，所述中心轴APF通常与壳体轴A0和插头轴A1对准。在实例中，轴A0、轴A1和轴APF同轴。插头套管50还具有前部56，所述前部56具有外表面57，所述前部56不包括前端表面53。插头套管前部56由插头套管50从壳体前端22延伸的部分限定。

在实例中，插头套管50由对850nm到1550nm范围中的波长大体透明的材料制造。插头套管50的示例性材料包括透明树脂，例如由通用电气公司（General Electric Company）销售的商标名为1010的聚醚酰亚胺（PEI）。

插头套管50包括至少一个孔70，所述至少一个孔70从插头套管后端54延行且平行于插头套管中心轴APF。至少一个孔70终止于插头套管前端52附近的末端72处，同时至少一个孔与插头套管前表面53的至少一个凸出弯曲部60对准。以实例的方式展示两个孔70T和70R（即，传输孔和接收孔）。孔端72和插头套管主体51限定在孔端72处的相关联的表面75。孔端表面75、插头套管前表面53上的相应凸出弯曲部60和插头套管主体51的中介弯曲部60构成具有焦距的插头透镜80。因此，在下文中，弯曲表面部60称为透镜前表面60。在实例中，孔端72与透镜前表面60轴向地隔开约一个焦距。在图3B中以实例的方式展示分别与孔70T和孔70R对准的两个插头透镜80T和80R（即，传输插头透镜和接收插头透镜）。

图4和图5图示插头套管50包括上述两个孔70T和70R（即，传输孔和接收孔）的实例，所述两个孔70T和70R分别支撑传输光纤152T和相应接收光纤152R。传输光纤152T和接收光纤152R分别与传输插头透镜80T和接收插头透镜80R对准。图5中还图示分别与传输光600T和接收光600R相关联的传输光路OPT和接收光路OPR的部分。

插头套管50还支撑如在图2B和图2C中最佳地所示的插头电触头90（图3B中未图示）。示例性电触头90呈插销形式且具有前部92，所述前部92沿插头套管中心轴APF从插头套管末端52向外延伸。电触头90还包括后部94，所述后部94位于插头套管主体51内且所述后部94与至少一根电线160电性接触。在实例中，电触头90用于传导电源，且电触头90（例如）摩擦地与套管啮合或结合到套管。在实例中，电触头90采用插销形式，但可使用其它电触头形式，例如，叶片、圆筒、弹簧触头、线、凸形触头或凹形触头或在套管上的导电电轨迹。

参考图4且同时参考图2C，插头20还包括护套100，所述护套100包括前端102、后端104、相对的侧面106、相对的顶表面108与底表面110和内部116。护套100可完全地或至少部分地覆盖套管前部56，且护套100具有（例如）大体圆柱形的形状（例如，具有矩形或正方形横截面形状）并且护套100包括邻近护套前端102的前部122和邻近后端104的后部124。因此，护套100大体上环绕套管前部56。插头壳体21支撑护套后部124，以使得护套前部122从壳体前端22轴向地向外延伸，且在实例中护套前部122延伸到插头套管前端52外。护套100包括中心轴AS，所述中心轴AS与壳体中心轴A0、插头中心轴A1和套管中心轴APF对准；并且，在实例中，所述轴（例如）以同轴对准的方式对准。在实例中，护套100由导电材料制造且护套100用作中心电触头90的附加电触头。在此种情况下，第二电线160在护套100的后部124或后端104（图4）处电性接触到护套100。套管50材料具有合适的介电特性以防止护套100与电触头90之间短路，且为上述目的，套管50材料至少部分地置于护套100与电触头90之间。

再次参看图2A到图2C，护套100包括在至少一个护套侧面106中的至少一个孔隙130，所述至少一个孔隙130经设定大小来为清洁元件132提供清洁传输透镜80T和接收透镜80R的透镜前表面60T和透镜前表面60R的途径。

另外，在实例中，护套的顶表面108和底表面110中的至少一者包括键控构件140，例如在图2B和图2C中最佳地所见的凹槽。参考图2C，在实例中，护套100具有在约2mm到约4mm的范围中的横向尺寸d_p。以实例的方式展示“水平”横向尺寸d_p，且所述横向尺寸d_p也可为“垂直”横向方向上的。

再次参考图5和接收光路OPR，在插头套管前端52方向上的接收光纤152R中的光缆150中传播的经引导接收光600RG退出接收光纤端154R以形成发散接收光600RD。发散接收光600RD传播到接收透镜80R，此举形成或大体上准直的接收光600RC，所述准直接收光600RC可为弱发散的。此外，相对于传输光路OPT，来自插座320的大体上准直的传输光600TC（如下所论述）入射到传输透镜80T上，此举形成聚焦传输光600TF，所述聚焦传输光600TF聚焦到传输光纤端154T上。此聚焦光耦合到传输光纤152T中且此聚焦光作为经引导传输光600TG在传输光纤152T中传播，所述聚焦光随后沿光缆150向下传播。

图6A和图6B分别为紧挨着电子装置200的示例性光缆组件10的后高视特写剖示图和前高视特写剖示图。电子装置壳体210的顶部被移除以展示插座320。图6C为电子装置壳体210的侧面212的特写视图。壳体侧面212包括孔隙214，所述孔隙214通向插座前端孔隙332。

插座320图示为支撑在电路板500的表面502上。电路板500可操作地支撑光发射器（“光学传输器”）510T和光检测器（“光学接收器”）510R。在实例中，光学传输器510T为激光器或包括激光器，例如垂直腔面发射激光器（VCSE），且光学接收器510R为光电二极管或包括光电二极管。

插座320包括壳体321，所述壳体321具有前端322、后端324和相对的侧面326。前端322为打开的并限定上述前端孔隙332。后端324也为打开的并限定后端插座孔隙334。因此，插座壳体321限定具有内部壁329的内部328，同时在前端322和后端324处打开内部328且通常将内部328设置为套筒。插座320包括两个侧臂340，所述两个侧臂340从插座壳体后端324处的侧面326向后延伸且所述两个侧臂340平行于插座壳体后端324处的侧面326向后延伸。

参考图6C，在实例中，插座壳体前端孔隙332具有在2mm到4mm的范围中的横向尺寸d_R。以实例的方式展示“水平”横向尺寸d_R，且此横向尺寸d_R也可为“垂直”横向方向上的。

如在图7A中最佳地所见，插座320进一步包括光传输部件350。光传输部件350具有主体351，所述主体351具有中心轴ARF、前端352、后端354和底表面358，所述底表面358为外表面359的一部分。光传输部件350包括邻近前端352的前部356和邻近后端354的后部357。前端352限定前表面353，所述前表面353包括至少一个弯曲表面部360，而后端354限定后端表面355。在所示实例中，如下所述，在前表面352上展示两个弯曲部360，即弯曲部360T和弯曲部360R，所述弯曲部360T和弯曲部360R分别对应于传输插座透镜380T和接收插座透镜380R的传输插座透镜表面和接收插座透镜表面。

在实例中，光传输部件350由对在850nm到1550nm范围中的波长大体透明的材料制造，且在实例中，光传输部件350进一步由与插头套管50相同的材料制造。光传输部件350的示例性材料包括上述的透明树脂聚醚酰亚胺（（PEI）或1010）。

光传输部件350包括中心孔388，所述中心孔388形成于光传输部件的前端352中。中心孔388包括（例如）呈导电套筒形式的插座电触头390，所述插座电触头390标示中心孔的至少一部分，即，电触头390包含插口。

光传输部件350由插座壳体内部328中的插座壳体321支撑。光传输部件350延伸到插座壳体后端324外且光传输部件350由侧面臂340支撑。光传输部件350的前端352位于壳体前端322处或从壳体前端322稍微向后设置。

在实例中，插座320进一步包括光学旋转部件400，所述光学旋转部件400布置为邻近光传输部件350的后端354。光学旋转部件400为光传输且光学旋转部件400包括具有前表面403的前端402、具有相应表面405的输入/输出端404和光学旋转表面410。如下所论述，光学旋转表面410以实例的方式展示为成角平坦表面，但在其它实施方式中，所述光学旋转表面410可为弯曲表面。光学旋转部件400的前端402布置为邻近光传输部件350的后端354。进一步，输入/输出端404布置为邻近电路板表面502和支撑在电路板表面502上的光学传输器510T和光学接收器510R。

在光学旋转部件400的实例中，前表面403和输入/输出表面405为垂直的平坦表面，且光学旋转表面410布置为相对于表面403和表面405成45度角。

光传输部件350和光学旋转部件400包含具有光路OP的光传输系统450，所述光路OP具有至少一次方向变化，例如，光学弯曲或旋转。所述至少一次方向变化可为急剧的或逐渐的，此取决于光学旋转部件400的特殊配置。如下所论述，光传输部件350和光学旋转部件400可形成为整体结构而不是单独部件。

插座320具有插座壳体321、光传输部件350、光学旋转部件400及光学传输器510T和光学接收器510R间的相关联的光学对准。当插头和插座插配时，所述光学对准确保通过光路OP在插头20与插座320之间的传输光600T与接收光600R的充分的（且为了最佳对准而最适宜的）光学通信。

在实例中，光传输部件350由第一支撑部件366支撑，所述第一支撑部件366附接到电路板表面502且光传输部件底表面358静置在所述第一支撑部件366上，从而将光传输部件提升到电路板表面502上方。另外，在实例中，光学旋转部件400由第二支撑部件368支撑，所述第二支撑部件368还用以将光学旋转部件提升到电路板表面502上方。此举允许光学旋转部件400的输入/输出端404与支撑在电路板表面502上的光学传输器510T和光学接收器510R之间的所需的分离。替代方案为使输入/输出表面405凹陷，以使得输入/输出端404支撑在电路板表面502上，同时输入/输出表面的凹陷部与光学传输器510T和光学接收器510R隔开。

在实例中，光传输部件350以一方式由第一支撑部件366支撑，所述方式允许光传输部件容易地从光传输系统450移除并由其它光传输部件代替而不大幅影响插座光学对准。此举允许通过光传输部件350的简单替代来保养插座320。

再次参考图6C，光传输部件350支撑在插座壳体内部328内，以使得在光传输部件外表面359和壳体内部壁329之间存在间隙370。间隙370经设定大小以容纳护套100，以使得当插头20与插座320插配时护套环绕光传输部件350的前部326。

在实例中，护套100具有在2mm到4mm的范围中的横向尺寸d_p。以实例的方式展示“水平”横向尺寸d_p，且此横向尺寸d_p也可为“垂直”横向方向上的。

另外，再次参考图6A，在实例中，光学传输器510T和光学接收器510R定位在距电子装置壳体侧面112约0.5mm到约12mm的距离d_A内。

图7B为插头20的后高视特写剖示图，所述插头20与插座320啮合，但未图示插座壳体321以图示护套100如何环绕光传输部件350的前端326。图8A和图8B为与图7B类似的前高视图和后高视图，但图8A和图8B图示在适当位置具有插座壳体321的插座320，从而形成光纤接口组件398。

图9A为插头套管20和插座320的光传输部件和光学旋转部件400的横截面示意图，所述横截面示意图图示从光学传输器510T到传输光纤152T的传输光600T的光路OPT。参考图9A，光学传输器510T发射发散传输光600TD，所述发散传输光600TD入射到光学旋转部件400的输入/输出表面405上。在实例中，输入/输出表面405包括传输透镜420T，所述传输透镜420T用于减少发散传输光600TD的发散量，即，所述传输透镜420T形成弱聚敛（聚焦）传输光600Tf。此弱聚敛传输光600Tf由光学旋转表面410（例如，通过内部反射）旋转，且所述弱聚敛传输光600Tf传播到光学旋转部件400的前表面403。弱聚敛传输光600Tf穿过光学旋转部件400的前表面403并且弱聚敛传输光600Tf穿过光传输部件350的后端表面355。弱聚敛传输光600Tf继续传播到插座传输透镜360T，此举由此弱聚敛传输光形成较强聚焦传输光600Tf'。所述较强聚焦传输光由插头传输透镜80T接收，此举形成强聚焦传输光600TF，所述强聚焦传输光600TF聚集到传输光纤152T的末端154T上。此举导致经引导传输光600TG的形成，所述经引导传输光600TG沿传输光纤152T向下传播且沿光缆150向下传播到远程组件（未图示）。注意，传输光路OPT包括由光学旋转表面410限定的至少一个弯曲。

图9B类似于图9A并图示从接收光纤152R到光学接收器510R的接收光600R的光路OPR。参考图9B，在接收光纤152R中传播的经引导接收光600RG退出接收光纤端154R而作为强发散接收光600RD。此强发散光600RD由插头接收透镜80R接收，此举形成较低发散接收光600Rd。此较低发散接收光600Rd随后由插座接收透镜360R接收，此举形成更低发散（即，弱发散）接收光600Rd'，所述更低发散接收光600Rd'穿过光传输部件主体351传播并退出后端表面355。此弱发散接收光600Rd'随后在前表面403处进入光学旋转部件400，并且此弱发散接收光600Rd'由光学旋转表面410（例如，通过内部反射）旋转以传播到输入/输出表面405。弱发散接收光600Rd'随后遇到输入/输出表面405处的接收透镜420R。接收透镜420R用于高倍地聚焦弱发散接收光600Rd'以形成强聚焦接收光600RF，所述强聚焦接收光600RF入射到光学接收器510R上。光学接收器510随后将检测的接收光600RF和接收光600RF中的光学信号转换成电信号（未图示），所述电信号由电路板500上的组件（未图示）处理。注意，接收光路OPR包括由光学旋转表面410限定的至少一个弯曲。

以上关于图9A和图9B分别描述的传输光路OPT和接收光路OPR分别为基于透镜的示例性配置的实例。可改变透镜配置（包括某些忽略的透镜）以形成不同光路配置，所述光路配置包括以下所述的光路配置。

在替代示例性实施方式中，光传输部件350（例如）通过使光传输部件后部357与光学旋转表面410一起设置来包含光学旋转部件400。将光学旋转部件400作为来自光传输部件350的单独组件的优点在于所述两个组件可单独地移除，如上所论述，此举可促进维修和保养。

图10A到图10C为示例性插头20的不同视图，其中，插头套管50具有传输孔及接收孔70，所述传输孔及接收孔70具有在套管前端52处的孔端72。进一步，套管主体51包括至少一个成角面55，所述至少一个成角面55邻近插头套管前端52并与孔端72对准。设置至少一个成角面55以使得激光束LB可用于激光处理从孔72延伸的光纤152。插头套管55还具有侧面56，所述侧面56支撑各别的电触头90。插头套管50还包括键控构件KF，所述键控构件KF用于当与具有互补键控构件的相应插座插配时确保恰当定向（偏振）。

插头套管50还视情况包括分离构件59，所述分离构件59允许插头套管在经受大体上横向的机械力时分离。示例性分离构件59为形成在邻近壳体前端22的插头套管主体50中的凹槽。

参考图10A，在实例中，插头套管50具有在2mm到4mm的范围中的横向尺寸d。以实例的方式展示“水平”横向尺寸d，且所述横向尺寸也可为“垂直”横向方向上的。

图11A为前端高视图，且图11B为装置壳体210中的示例性插座320与图10A到图10C的示例性插头20的后端高视图。图12A为具有图11A到图10C的插头20的示例性光纤接口组件398的侧面剖示图，且图12B为图12A的光纤接口组件398的一部分的特写侧面剖示图。

除了电触头390并不在光传输元件350的内部，而是从电路板上表面502向上延伸以使得电触头在插头20与插座320啮合时接触插头电触头90，插座320与上述的示例性插座（参见（例如）图6A和图7A）类似。另外，除在输入/输出表面405上的传输透镜420T和接收透镜420R之外，光学旋转部件400包括在前表面403上的传输透镜422T和接收透镜422R。

图13A和图13B为类似于图11B的后高视图，所述后高视图图示具有插座壳体321的插座320和具有可调节防尘罩82的插头20，所述可调节防尘罩82具有带有臂83和末端84的U形。以类似铰链的方式将臂83固定到插头壳体21，以使得在插头20为拔除的时防尘罩端84可向上摆动并覆盖插头套管端52，且在插头20为插配的时防尘罩端84可摆动远离插头套管端。在实例中，可调节防尘罩端84包括清洁材料85，所述清洁材料85用于随着防尘罩移动到覆盖位置内和移动到覆盖位置外而清洁插头套管端52。

图14A和图14B类似于图9A和图9B，并分别图示用于图12A的光纤接口组件398的传输光光路OPT和接收光光路OPR。参考图14A，光学传输器510T发射发散传输光600TD，所述发散传输光600TD入射到光学旋转部件400的输入/输出表面405上。在实例中，输入/输出表面405包括传输透镜420T，所述传输透镜420T用于形成大体上准直的传输光600TC。所述大体上准直的传输光600TC由光学旋转表面410（例如，通过内部反射）旋转，且所述大体上准直的传输光600TC传播到光学旋转部件400的前表面403且传播到传输透镜422T。传输透镜422T将大体上准直的传输光610C转换为弱聚焦传输光600Tf，所述弱聚焦传输光600Tf穿过光传输部件350的后端表面355并且所述弱聚焦传输光600Tf继续传播到插座传输透镜360T。插座传输透镜360T使此弱聚焦传输光形成为较强聚焦传输光600Tf'。此较强聚焦传输光由插头传输透镜80T接收，此举形成强聚焦传输光600TF，所述强聚焦传输光600TF聚集到传输光纤152T的末端154T上。此举导致经引导传输光600TG的形成，所述经引导传输光600TG沿传输光纤152T向下传播且沿光缆150向下传播到远程组件（未图示）。注意，传输光路OPT包括由光学旋转表面410限定的至少一个弯曲（即，方向的改变）。

图14B类似于图14A并图示从接收光纤152R到光学接收器510R的接收光600R的光路。参考图14B，在接收光纤152R中传播的经引导接收光600RG退出接收光纤端154R而作为强发散接收光600RD。此强发散光由插头接收透镜80R接收，此举形成较低发散接收光600Rd。此较低发散接收光600Rd随后由插座接收透镜360R接收，此举形成更低的发散（即，弱发散）接收光600Rd'，所述更低的发散接收光600Rd'穿过光传输部件主体351传播并退出后端表面355。此弱发散接收光随后通过穿过接收透镜422R而在前表面403处进入光学旋转部件，此举形成大体上准直的接收光600RC。大体上准直的接收光600RC传播到光学旋转表面410且所述接收光600RC（例如，通过内部反射）旋转以传播到输入/输出表面405。大体上准直的接收光600RC随后遇到输入/输出表面405处的接收透镜420R。接收透镜420R用于高倍地聚焦大体上准直的接收光600RC以形成聚焦接收光600RF，所述聚焦接收光600RF入射到光学接收器510R上。光学接收器510随后将检测的接收光600RF和接收光600RF中的光学信号转换成电信号（未图示），所述电信号由电路板500上的组件（未图示）处理。注意，接收光路OPR包括由光学旋转表面410限定的至少一个弯曲（即，方向的改变）。

上述的插座320用于将来自内侧光学传输器510T的光学信号传递到电子装置200的外围（例如，装置壳体侧面212）。同样地，插座320用于将来自附接到电子装置外围212的外部光缆组件10的光学信号传递到内侧光学接收器510R。光传输元件350和光学旋转元件400两者的使用有助于插座320的组件的更换。至少一个插头电触头90和相应的至少一个插座电触头390的正确布置允许光纤接口组件398具有光学通信和电性通信两者。

所属领域的技术人员将显而易见，在不脱离本公开案的精神和范围的情况下可对本公开案进行各种修改和变化。因此，如果本公开案的修改和变化在所附权利要求书及所附权利要求书的等效物的范围内，那么本公开案旨在涵盖所述修改和变化。

Claims

1.一种光纤接口装置，所述光纤接口装置包含：

壳体，所述壳体具有前端、后端和内部；

套管，所述套管具有主体，所述主体具有前部和后部，所述前部具有外表面和具有前表面的前端，所述后部具有后端，所述套管后部支撑在所述壳体内部中，同时所述套管前部从所述壳体前端延伸，所述套管主体具有形成在所述套管主体中的至少一个孔，所述孔支撑至少一个光学波导，所述光学波导终止于所述套管内，所述套管具有至少一个透镜，所述透镜限定在所述套管前表面上且所述至少一个透镜中的每一个透镜分别与所述至少一个孔中的每一个孔可操作地对准；

第一电触头，所述第一电触头由所述套管主体支撑；和

第二电触头，所述第二电触头大体环绕所述套管前部的所述外表面，所述套管主体包含介电材料，所述介电材料至少部分地置于所述第一电触头和所述第二电触头之间。

2.如权利要求1所述的光纤接口装置，所述光纤接口装置进一步包含第一电极，所述第一电极包含插销、叶片、圆筒、弹簧触头、线、凸形触头或凹形触头或在所述套管上的导电电轨迹中的一者。

3.如权利要求1所述的光纤接口装置，所述光纤接口装置进一步包含第二电触头，所述第二电触头包含大体为圆柱形的护套。

4.如权利要求1所述的光纤接口装置，其中所述第二电触头包括至少一个孔隙，所述孔隙经设置以用清洁元件提供到所述套管前端的所述前表面的途径。

5.如权利要求1所述的光纤接口装置，所述光纤接口装置进一步包含以下至少一者：

a)键控构件，所述键控构件经设置以可操作地啮合另一光纤接口装置的互补键控构件；和

b)对准构件，所述对准构件经设置以相对于所述另一光纤接口装置提供选择定向。

6.如权利要求1所述的光纤接口装置，所述光纤接口装置进一步包含：

光缆，所述光缆可操作地附接到所述壳体后端且所述光缆含有所述至少一根光纤及第一电线和第二电线，同时所述至少一根光纤支撑在所述至少一个孔中，且所述第一电线和所述第二电线分别电性连接到所述第一电触头和所述第二电触头。

7.如权利要求6所述的光纤接口装置，所述光纤接口装置进一步包含：

所述至少一根光纤，所述光纤包含传输光纤和接收光纤；和所述至少一个透镜，所述透镜包含对应的传输透镜和接收透镜。

8.如权利要求1所述的光纤接口装置，所述光纤接口装置进一步包含所述套管主体前端，所述套管主体前端具有介于2mm与4mm之间的横向尺寸。

9.一种光纤接口组件，所述光纤接口组件包含：

如权利要求1所述的光纤接口装置，所述光纤接口装置作为第一光纤接口装置；和

第二光纤接口，所述第二光纤接口与所述第一光纤接口装置以插配方式啮合。

10.如权利要求9所述的光纤接口组件，所述光纤接口组件进一步包含：

所述第二光纤接口装置，所述第二光纤接口装置支撑在电子装置中且所述第二光纤接口装置设置为插座；和

所述第一光纤接口装置，所述第一光纤接口装置设置为插头。

11.如权利要求9所述的光纤接口组件，其中所述插座分别限定到光学传输器的传输光路和到光学接收器的接收光路，所述光学传输器和所述光学接收器可操作地支撑在电子装置内且可操作地定位在距电子装置壳体侧面0.5mm到12mm的距离内。