CN103874947B - 光纤组件和制造该光纤组件的方法 - Google Patents

光纤组件和制造该光纤组件的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103874947B
CN103874947B CN201280038088.5A CN201280038088A CN103874947B CN 103874947 B CN103874947 B CN 103874947B CN 201280038088 A CN201280038088 A CN 201280038088A CN 103874947 B CN103874947 B CN 103874947B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sleeve pipe
optical fiber
pipe body
described sleeve
light beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280038088.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103874947A (zh
Inventor
陈文宗
迪恩·理查德森
马尔科姆·H·荷吉
托马斯·J·库格林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Molex LLC
Original Assignee
Molex LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Molex LLC filed Critical Molex LLC
Publication of CN103874947A publication Critical patent/CN103874947A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103874947B publication Critical patent/CN103874947B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/381Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
    • G02B6/3825Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres with an intermediate part, e.g. adapter, receptacle, linking two plugs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/32Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/381Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
    • G02B6/3818Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres of a low-reflection-loss type
    • G02B6/382Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres of a low-reflection-loss type with index-matching medium between light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • G02B6/3853Lens inside the ferrule
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/005Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3873Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
    • G02B6/3882Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls using rods, pins or balls to align a pair of ferrule ends
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3873Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
    • G02B6/3885Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

一种光纤组件,包括具有多根光纤的一套管本体,且各光纤的端部与所述套管本体的前表面相邻。一光束扩大元件被设置为与所述套管本体的前表面相邻,并包括与所述多根光纤对准的一透镜阵列。所述透镜阵列与所述光纤间隔开一预定距离以形成一间隙,一指数匹配介质被设于所述间隙中。还提供一种制造所述光纤组件的方法。

Description

光纤组件和制造该光纤组件的方法
相关申请的参考
本申请主张先前提交的美国临时专利申请61/513,197的优先权,该临时专利申请的名称为“Multi-Fiber Ferrule With A Lens Plate(具有透镜板的多光纤套管)”,递交日期为2011年7月29日。前述临时专利申请以其整体全部合并入本文。
技术领域
本申请概括而言涉及光纤组件,且更具体而言涉及一种多光纤套管组件,其具有相邻的一透镜结构。本发明还涉及制造所述光纤组件的方法。
背景技术
用于互连多根光纤的系统典型地采用对接套管组件,以便于对所述多根光纤进行操作和精确对位。所述多根光纤固定于一套管本体中,同时每根光纤的一端表面被设置为基本与所述套管本体的一端面齐平或稍为突出到所述套管本体的端面之外。所述多根光纤的端表面或端面随后被抛光至所需的光洁度。当将互补的套管组件对接时,一个套管组件中的每根光纤与另一套管组件的对接的光纤同轴对位。
在一些应用中,对接的光纤的端面相互物理接触,以在对接光纤对之间实现信号传输。在这些应用中,各种因素均可能降低光纤对之间的光传输效率,诸如光纤端面的不规则性、毛刺或划痕、光纤对不准、以及光纤之间在对接界面处存在灰尘或碎屑。
由于光路相对诸如灰尘或碎屑的任何异物的尺寸而言较小,所以任何这些杂质都有可能干扰光的传输。扩大光束连接器使光束的宽度扩大并且使光束传输越过连接器间的气隙。通过扩大光束,使灰尘或碎屑与光束之间的相对尺寸差值增大,由此降低了任何灰尘或碎屑以及任何对不准对光传输效率的影响。因此,扩大光束光纤连接器通常在不干净的环境和高振动的环境下使用。
扩大光束连接器包括在各光纤的相邻端面安装的一透镜。常用的透镜有两种类型:准直透镜和交叉聚焦透镜。一准直透镜接收来自光纤的光并且将光束扩大到相对大的直径。当采用一准直透镜时,一第二透镜及套管组件被以类似方式设置,并且该透镜与第二光纤的端面相邻,用以接收扩大光束,并在所述第二光纤的该端面处使光束再聚焦。交叉聚焦透镜接收来自光纤的光、将光扩大到相对大的直径、然后使所述光从相对大的直径聚焦在一特定的焦点处。对于交叉聚焦透镜而言,透镜及套管组件可与具有交叉聚焦透镜的另一透镜及套管组件对接或者与无透镜套管组件对接,如现有技术中所公知的那样。尽管用于与具有一单根光纤的套管组件对准的透镜通常呈球形,但用于与多光纤套管组件对准的透镜实际上更复杂,并且通常必须更严格地控制公差。因此,期望提供一种具有透镜的多光纤套管组件,其复杂度较低、易于装配并具有改良的性能。
发明内容
本申请的光纤组件包括一套管本体,所述套管本体具有多根光纤,每一光纤的端部与所述套管本体的前表面相邻。一光束扩大元件被设置为与所述套管本体的所述前表面相邻,并包括与所述多根光纤对准的一透镜阵列。
所述透镜阵列可与所述光纤间隔开一预定距离以形成一间隙,一指数匹配介质被设于所述间隙中。如果需要,所述介质可以是将所述光束扩大元件固定到所述套管本体的一粘接剂。可相邻于所述间隙设置一储存部(reservoir),以便于所述介质流入到所述间隙中。所述间隙的宽度可以在大约25-50微米之间。一垫片可接合所述套管本体的所述前表面,以限定所述间隙的宽度。所述垫片可与所述光束扩大元件形成为一体。所述光束扩大元件可以是大体呈矩形并具有多个透镜的一透镜板,每一透镜与所述多根光纤之一对准。所述多根光纤可以排列为至少一个大体的线性阵列,并且所述储存部可基本上与所述多根光纤的线性阵列平行地线性延伸并至少与所述多根光纤的线性阵列一样长。所述储存部可以是渐缩的,以随着远离所述光束扩大元件的一上表面而逐渐变窄。
如果需要,一垫片可接合所述套管本体的所述前表面,以至少部分地限定所述透镜部的一后表面和所述套管本体的所述前表面之间的所述间隙。所述垫片可与所述光束扩大元件形成为一体。所述透镜部的所述后表面可基本为平面。所述垫片也可与所述透镜部的所述后表面形成为一体并自所述透镜部的所述后表面延伸出。所述套管本体可包括间隔开的第一对位孔和第二对位孔,而所述光束扩大元件可包括间隔开的第一引导孔和第二引导孔。所述套管本体的所述第一对位孔可与所述光束扩大元件的所述第一引导孔同轴,而所述套管本体的所述第二对位孔可与所述光束扩大元件的所述第二引导孔同轴。可设置第一垫片和第二垫片用以保持所述光束扩大元件的后表面与所述多根光纤相距一预定距离。每一第一垫片可与所述第一对位孔和所述第一引导孔同轴,而每一第二垫片可与所述第二对位孔和所述第二引导孔同轴。每一垫片可在所述光纤组件对接的方向上具有大约25-50微米之间的长度。
如果需要,所述套管本体的所述前表面可具有一对对位孔,所述一对对位孔被设置为将一柱件收容于其中。所述光束扩大元件可具有与所述套管本体的所述对位孔对准的一对引导孔。所述引导孔可具有比所述对位孔大的直径。
一种制造光纤组件的方法可包括:提供一套管本体,所述套管本体具有位于其中的多根光纤,同时所述多根光纤的端部被设置为与所述套管本体的前表面相邻。可相邻于所述前表面设置一光束扩大元件,同时所述光束扩大元件的多个透镜部与所述套管本体的所述多根光纤对准。所述光束扩大元件的所述多个透镜部可与所述多根光纤隔开一预定距离以形成一间隙;以及将一指数匹配介质涂覆到与所述间隙相邻的一储存部,并且至少一些所述介质从所述储存部移动至所述间隙中。
如果需要,可设定所述间隙的尺寸,尤其选择所述介质以使该介质易于移动进入到所述间隙中。所述介质可为一诸如环氧树脂之类的粘接剂,并且所述方法还可包括使所述粘接剂固化的步骤,以将所述光束扩大元件固定到所述套管。
附图说明
通过结合附图并参考文下的具体说明,可以更好地理解本申请的结构和操作的组成和方式及其进一步的目的和优点,其中,相似的附图标记表示类似的元件,且在附图中:
图1是一已连接的套管及透镜板元件的一实施例的一立体图;
图2是图1的一已连接的套管本体和在装设到套管之前与套管对准的透镜板的一立体图以及一组装固定装置的一示意图;
图3是类似于图2的一立体图,但从后方观察且套管本体组件装设在组装固定装置上;
图4是图3的圈标部分的一局部放大立体图;
图5是类似于图2的立体图,但其中套管本体组件和透镜板安装于组装固定装置上并处于涂敷粘接剂的过程中;
图6是基本沿图1中线6-6截取的套管及透镜板组件的一部分的一局部剖视图,描绘了与套管及透镜板组件的对位孔相邻的套管本体组件和透镜板之间的相互关系;
图7是基本沿图1中线7-7截取的套管及透镜板组件的一部分的一局部剖视图,描绘了与套管及透镜板组件内的光纤相邻的套管本体组件和透镜板之间的相互关系;
图8是一已连接的套管及透镜板组件的一替代实施例的一立体图;
图9是图8所示的已连接的套管本体和装设在套管前的透镜板以及一组装固定装置的一立体图;
图10是类似于图9的一立体图,但从后方观察且套管本体组件装设于组装固定装置;
图11是图10的圈标部分的一局部放大立体图;
图12是类似于图9的一立体图,但套管本体组件和透镜板安装于组装固定装置且处于涂敷粘接剂的状态;
图13是基本沿图8中线13-13截取的套管及透镜板组件的一部分的一局部剖视图,描绘了与套管及透镜板组件的对位孔相邻的套管本体组件和透镜板之间的相互关系;及
图14是基本沿图8中线14-14截取的套管及透镜板组件的一部分的一局部剖视图,描绘了与套管及透镜板组件内的光纤相邻的套管本体组件和透镜板之间的相互关系。
具体实施方式
尽管本申请可很容易具有多种不同形式的实施例,但示出在附图中且本文将详细说明的是其中几个具体实施例,同时要理解的是,本说明书应视为本申请原理的示例,且不旨在将本申请限制于本文所示出的内容。
同样地,对一特征或方面的描述旨在描述本申请的一实施例的一特征或方面,并不意味着其每个实施例必须具有所述的特征或方面。此外,应该注意的是,说明书中示出了多个特征。尽管某些特征已组合在一起以说明可能的系统设计,但是这些特征还可采用其他未明确公开的组合。因此,若非另有说明,所述组合均不旨在作为限制。
在所示出的实施例中,方向表示,即上、下、左、右、前和后等不是绝对的,而是相对的,其用于解释本申请中不同部件的结构和运动。当部件处于图中所示的位置时,这些表示是恰当的。但是,如果元件位置的说明发生变化,那么认为这些表示也将相应地发生变化。
参照图1,其示出一多光纤MT型带透镜的套管组件10。套管组件10包括:一套管本体11,具有诸如透镜板30之类的一光束扩大元件且连接于具有多根光纤51的一多光纤光缆(multi-fiber cable,多芯光缆)50。如所示出的,套管组件10包括两排各为12根的光纤51,但是如果需要,所述套管组件10可设置为收容更多或更少的光纤。
套管本体11大体呈矩形并具有一大体平坦的前表面12和一大体平坦的后表面13。如图2所示,套管本体11包括两排各为12个大体圆柱形并延伸穿过套管本体11至前表面12的光纤收容孔或光纤收容洞15。另外,套管本体11还包括位于光纤收容孔15的阵列相反侧的一对对位孔或对位插口16。如所示出的,对位孔16基本为圆柱形并从前表面12延伸至后表面13。然而,在一些实施例中,孔16可以不是一直延伸至后表面13、也可以不具有均匀横截面(诸如所示出的圆柱体),而是可为如美国专利US7,527,436所公开的那样呈渐缩形或台阶形(该专利申请的内容整体上合并入本文),或者可具有一均匀且非圆形的横截面(诸如六边形横截面)。对位孔16设置为将一柱件(未示出)收容于其内,以在将一对连接器对接时便于对位。在所示出的MT套管本体11中,各对位孔16的直径约为700微米。如果需要,对位孔16也可以采用其他直径。
套管本体11可由能够注射成型的树脂(诸如聚苯硫醚或聚醚酰亚胺)形成,而且可包括一添加剂(诸如二氧化硅),以提高树脂的尺寸特性、强度、以及稳定性。多光纤光缆50的其中一光纤51位于相应的光纤收容孔15内,且套管本体11的前表面12和与前表面12相邻的光纤51的端面可抛光至所需的光洁度。
透镜板30基本呈矩形且具有一前表面32和大体平坦的一后表面33。透镜板30可由能够注射成型、具有与光纤51的折射指数(折射率)接近匹配的折射指数的光学级树脂形成。一凹部34位于前表面32的中心并包括多个透镜元件35。每一透镜元件35与位于所述套管本体11中对应的光纤收容孔15内的一根光纤51对准。在一扩大光束连接器中,透镜元件的两种常见类型为准直类型或交叉聚焦类型。在图7所示出的实施例中,透镜元件35属于交叉聚焦类型,并包括自凹部34的底部34’朝向透镜板30的前表面32突出的一凸形。透镜板30还包括被设置为与套管本体11的对位孔16对准的一对圆柱形的引导孔或引导插口36。每个引导孔36设置为具有与套管本体11的对位孔16相匹配的直径,且由此在所示出的实施例中具有约为700微米的直径。
参照图3及图4,能够看到的是,透镜板30包括具有一倾斜面38的指数匹配介质收容储存部37,倾斜面38从透镜板30的上表面39延伸至平坦的后表面33。因此,如图6及图7最佳所示,储存部37(沿套管组件10的对接方向)与上表面39相邻处具有更大的宽度,且所述储存部37渐缩至与间隙41相邻处的一相对窄的宽度。透镜板30还具有一对环形的垫片或者垫座40,垫片40从后表面33突出且各自围绕相应的引导孔36。所述垫片40的长度选择为在套管本体11的前表面12与透镜板30的后表面33之间限定一致的距离或间隙41。如果所述套管本体11和所述透镜板30之间的介质42是一粘接剂的话,一致的间隙41可以满足套管本体11和透镜板30之间的光传输的一致性和粘附力最大化。
更具体地,在制造过程中,间隙41可填充折射指数与透镜板30和光纤51的折射指数接近匹配的一介质42。介质42可为一指数匹配的粘接剂(诸如环氧树脂),所述指数匹配的粘接剂不但以有效方式在光纤51和透镜板30之间传输光,而且还起到将所述透镜板30固定到套管本体11的作用。如果所述透镜板30利用除了粘接剂之外的一些结构或机构固定到套管本体11,那么所述介质42可以为指数匹配的凝胶、流体或不具有粘性的其他材料。无论所述介质42如何,垫片40均起到提供套管本体11的前表面12和透镜板30的后表面33之间的一致的间隙或间隔41的作用。通过保持横跨所述光纤51和所述透镜板30的界面的一致的间隙41,使相同厚度的指数匹配介质42在各光纤51的端面和相应的透镜板30的对准的光学元件35之间延伸。因此,当与多组件相比时,通过在所述组件内的光纤对光纤的方式,光从套管本体11穿过透镜板30的一致性得到改良。这种改良的一致性对于提高系统性能而言是可取的。
另外,许多常见的紫外固化环氧树脂在厚度介于大约25-50微米之间时具有最佳粘接性能。在所示出的实施例中,使用一指数匹配的紫外固化环氧树脂粘接剂42,且由此间隙41的尺寸可设定在大约25-50微米。如所示出的,垫片40具有大约为36微米的长度,并沿对接套管组件10的方向从透镜板30的平坦后表面33延伸。取决于套管本体11的前表面12和透镜板30的后表面33之间的指数匹配介质的性能特性,所述间隙41也可采用其他尺寸。当改变所述间隙41的长度或宽度时,可能希望或有必要调整透镜板30及其光学元件35的几何形状和尺寸,以顾及整个光学传输系统的各种变化,诸如所述介质42的光学特性、所述透镜板30的材料、以及所述透镜板30和所述光纤51之间的距离。
指数匹配介质收容储存部37设置于透镜板30的上表面39,以便于涂敷填充在套管本体11和透镜板30之间的间隙41中的介质42。已发现的是,将一指数匹配介质直接涂敷于套管本体11和透镜板30的至少其中之一时,可能在光纤51的端面与其相应的光学元件35之间形成气泡,这将会造成光的衍射,导致光传输不良和信号损失。通过将指数匹配介质42涂敷于储存部37并依靠毛细作用和重力使介质42进入到套管本体11和透镜板30之间的间隙41中,以充分消除气泡的数量。
参照图2、图3和图5,其示出将透镜板30安装于套管本体11上的过程。图2示出套管本体11连接于多光纤光缆50中的多根光纤51,并且套管本体11的前表面12以及光纤51的端面已按需要进行抛光。透镜板30与套管本体11间隔开,同时透镜板30中的引导孔36和套管本体11的前表面12中的对位孔16对准。一组装固定装置53被示意性地示出,并用于使套管本体11和透镜板30对准。更具体地,组装固定装置53包括:一开口54,套管本体11的一后部和多光纤光缆50延伸至其中;以及一对间隔开的引导柱55,其在制造过程中穿过套管本体11的对位孔16和透镜板30的引导孔36,以使套管本体11和透镜板30对准。
参照图3,多光纤光缆50穿过组装固定装置53中的开口54,且将已与多光纤光缆50连接的套管本体11向组装固定装置53移动,从而引导柱55滑动穿过套管本体11的对位孔16,同时引导柱55的端部从套管本体11的前表面12延伸出。透镜板30被示出为与套管本体11间隔开并被设置成使引导孔36与组装固定装置53的引导柱55对准。
在图5中,透镜板30已滑动到组装固定装置53的引导柱55上,同时引导柱55的端部从引导孔36中延伸穿过透镜板30前表面32。垫片40的端表面43压靠在套管本体11的前表面12上,以形成间隙41。所述固定装置53的另一部分(未示出)用来临时将透镜板30固定在相对套管本体11的合适位置。指数匹配粘接剂42(诸如环氧树脂)可通过一注射器56置于透镜板30的上表面39处的指数匹配介质收容储存部37中,直到所述储存部37完全被填充。由于毛细作用和重力作用,套管本体11的前表面12和透镜板30的后表面33之间的间隙41的小尺寸和所述粘接剂的粘度可使所述粘接剂被引入并填充在间隙41。储存部37的尺寸可被改变为按照需要将足够的粘接剂装入到所述储存部37中以填充间隙41。可使间隙41延伸接近或相邻于透镜板30的上表面39,并利用一外部可移动的固定装置作为与间隙相邻41的储存部。在所述粘接剂自储存部37行进至间隙41之后,在将套管及透镜板组件10从组装固定装置53上拆下之前,可利用紫外线的能量将所述粘接剂固化。取决于粘接剂的类型,也可使用使粘接剂固化的其他方式,而且一些介质也可以不需要任何类型的固化或后续工序。
应当注意的是,透镜板30可以由比套管本体11更柔软或更可压缩的材料制成。因此,将垫片40的端表面43压靠在套管本体11的前表面12还会引起所述垫片40的稍许变形,并在垫片40的端表面43和套管本体11的前表面12之间形成一密封结构。这种密封结构将阻止或减少指数匹配介质42移动或流动通过该密封结构而进入到套管本体11中的对位孔16或透镜板30中的引导孔36中,并由此损害一对套管组件10的对准或对接的可能性。
参照图6,能够看到的是,指数匹配粘接剂42围绕垫片40设于套管本体11的前表面12和透镜板30的后表面33之间,并将套管本体11的前表面12固定于透镜板30的后表面33。通过垫片40的端表面43和套管本体11的前表面12的相互密封作用,粘接剂42被阻止进入到套管本体11中的对位孔16和透镜板30中的引导孔36中。粘接剂42可以如图7最佳所示地沿光纤收容孔15的所述阵列的套管本体11的前表面12和透镜板30的后表面33之间的间隙41均匀地被填充。由此,将会理想地具有在各光纤51及其各自的透镜元件35之间延伸的一均匀无气泡的介质传输系统。另外,所述粘接剂的厚度能够被精确控制,以使粘着力最大化。
参照图8至图14,其示出一多光纤MT型带透镜的套管组件110的一替代实施例。相似的部件以相似的附图标记标示,并且在此不再重复其描述。套管组件110包括:一套管本体111,具有诸如透镜板130之类的一光束扩大元件并且连接于具有多根光纤51的一多光纤光缆50。如所示出的,套管组件110包括一排为12根的光纤51,但是如果需要,所述套管组件110可设置为收容更多或更少的光纤。套管本体111可与图1至图7所示实施例的套管本体相同,但仅包括一排大体圆柱形的光纤收容孔15。
透镜板130类似于图1至图7所示的透镜板30。然而,透镜板130仅具有位于凹部34中的一单排透镜元件35,以与位于套管本体111中的单排光纤收容孔15对应。透镜板130包括被设置为与套管本体111的对位孔16对准的一对圆柱形的引导孔或插口136。如图13最佳所示,各引导孔136被设置为具有比套管本体111的对位孔16的直径17大的一直径137。在一实施例中,引导孔136可具有大约800微米的直径137,而套管本体111的对位孔16具有大约为700微米的直径17。如此,对位孔16和引导孔136之间的比率大约为0.875。在另一实施例中,引导孔136可具有介于大约750微米和1000微米之间的直径137,而套管本体111的对位孔16具有大约为700微米直径17。在这个实施例中,对位孔16和引导孔136之间的比率可在大约0.7至0.933之间的范围内。
参照图9至图10和图12,其示出透镜板130安装于套管本体111上的过程。图9至图10示出套管本体111连接于多光纤光缆50内的多根光纤51,并且套管本体111的前表面12和光纤51的端面已按照需要抛光。透镜板130和套管本体111相隔开,同时套管本体111的前表面12中的对位孔16与透镜板130中的引导孔136对准。
一组装固定装置153可用于使套管本体111和透镜板130对准。更具体地,组装固定装置153具有一大体呈矩形的本体154以及一对间隔开的引导柱155,在制造的过程中,引导柱155穿过透镜板130的引导孔136并进入到套管本体111的对位孔16中,以使套管本体111与透镜板130对准。各引导柱155可包括与本体154相邻的一加大的第一部分156,该第一部分156具有被设置为与透镜板130中的引导孔136的直径137基本匹配的一直径。各引导柱155还可包括与本体154隔开的一第二部分157,该第二部分157具有被设置为基本与套管本体111中的对位孔16的直径17匹配且比第一部分156的直径小的一直径。如果需要,引导柱155的加大的第一部分156可形成为本体154的一部分。
在图12中,随着所述引导柱155的端部延伸穿过引导孔136、超出透镜板130的后表面33并且进入到套管本体111的前表面12中的对位孔16中,透镜板130滑动到组装固定装置153的引导柱155上。在组装的过程中,透镜板130可随着各引导柱155的扩大的第一部分156定位在引导孔136中而滑动到组装固定装置153上。然后,随着各引导柱155的第二部分157滑动到套管本体111中的对位孔16之一中,其上具有透镜板130的组装固定装置153可随后相对朝向套管本体111移动。采用这种设置,垫片40的端表面43压靠在套管本体111的前表面12上,以形成间隙41。诸如环氧树脂之类的指数匹配介质42可以如上述图1至图7所示实施例所述的那样诸如通过注射器56而被设置于透镜板130的上表面39处的储存部37中,直到所述储存部37被充分填充。
参照图13,能够看到的是,指数匹配粘接剂42围绕垫片40设于套管本体111的前表面12和透镜板130的后表面33之间,并将套管本体111的前表面12固定于透镜板130的后表面33。通过垫片40的端表面43和套管本体111的前表面12的相互密封作用,粘接剂42被阻止进入到套管本体111中的对位孔16和透镜板130中的引导孔136中。各引导孔136被设置为具有一直径137,该直径137比其所对准的对位孔16的直径17大。粘接剂42可沿光纤收容孔15的阵列位于套管本体111的前表面12和透镜板130的后表面33之间的间隙41被均匀地填充。各光纤51将会理想地具有在所述光纤和它们各自的所述透镜元件之间延伸的均匀无气泡的一介质传输系统。另外,所述粘接剂的厚度能够被精确地控制,以使粘着力最大化。
尽管示出并说明了本申请的优选实施例,但是可设想到的是,本领域技术人员在不脱离前面的说明书和随附权利要求的精神和范围的情况下可做出多种多样的修改。

Claims (15)

1.一种光纤组件,包括:
一套管本体,具有设置于其中的多根光纤,所述套管本体具有一前表面,每一光纤的一端部被设置为与所述套管本体的所述前表面相邻;
一光束扩大元件,与所述套管本体的所述前表面相邻,并包括:一后表面;一透镜阵列,与所述套管本体的所述多根光纤对准,所述套管本体的前表面与所述光束扩大元件的后表面相邻并间隔一预定距离,以在所述套管本体的前表面与所述光束扩大元件的后表面之间形成一间隙,所述多根光纤的端面被设置为与所述间隙相邻;以及与所述间隙相邻的一指数匹配介质收容储存部,所述储存部沿所述光纤组件的对接方向具有比所述间隙更大的宽度;以及
一指数匹配介质,位于所述间隙内,以将所述光束扩大元件固定于所述套管本体,其中所述套管本体的前表面为平面,所述光束扩大元件的后表面为平面且包括一垫片,所述垫片接合所述套管本体的所述前表面以限定所述间隙的宽度,其中所述垫片与所述光束扩大元件形成为一体,并且其中所述垫片是可压缩的,以在所述垫片与所述套管本体的所述前表面之间形成一密封结构。
2.如权利要求1所述的光纤组件,其中,所述指数匹配介质是一粘接剂,并且至少部分地将所述光束扩大元件固定于所述套管本体。
3.如权利要求1所述的光纤组件,其中,所述间隙沿所述对接方向介于25微米至50微米之间。
4.如权利要求1所述的光纤组件,其中,所述光束扩大元件为呈矩形且具有多个透镜的透镜板,各个透镜与所述多根光纤的其中之一对准。
5.如权利要求1所述的光纤组件,其中,所述多根光纤排列为至少一个线性阵列,以及所述储存部与所述多根光纤的所述线性阵列平行地线性地延伸并且至少与所述多根光纤的所述线性阵列一样长。
6.一种光纤组件,包括:
一套管本体,具有位于其中的多根光纤,所述套管本体具有一前表面,每一光纤的一端部被设置为与所述套管本体的所述前表面相邻;
一光束扩大元件,与所述套管本体的所述前表面相邻,并包括与所述套管本体的所述多根光纤对准的一透镜部;
一垫片,接合于所述套管本体的所述前表面,以至少部分地限定位于所述透镜部的后表面和所述套管本体的前表面之间的一间隙,所述间隙沿所述光纤组件的对接方向介于25微米至50微米之间;以及
一指数匹配介质,位于所述间隙内并处于所述透镜部和所述多根光纤的所述端部之间。
7.如权利要求6所述的光纤组件,其中,所述垫片与所述光束扩大元件形成为一体。
8.如权利要求7所述的光纤组件,其中,所述垫片与所述透镜部的所述后表面形成为一体,并且所述垫片自所述透镜部的所述后表面延伸出。
9.如权利要求8所述的光纤组件,其中,所述垫片是可压缩的,以在所述垫片和所述套管本体的所述前表面之间形成一密封结构。
10.如权利要求6所述的光纤组件,其中,所述套管本体包括间隔开的第一对位孔和第二对位孔,而所述光束扩大元件包括间隔开的第一引导孔和第二引导孔,所述套管本体的所述第一对位孔和所述光束扩大元件的所述第一引导孔同轴,而所述套管本体的所述第二对位孔和所述光束扩大元件的所述第二引导孔同轴。
11.如权利要求10所述的光纤组件,其中,所述第一引导孔和第二引导孔具有比所述第一对位孔和第二对位孔大的直径。
12.如权利要求10所述的光纤组件,还包括:第一垫片和第二垫片,用于保持所述光束扩大元件的后表面与所述多根光纤间隔开一预定距离,每一第一垫片与所述第一对位孔及所述第一引导孔同轴,每一第二垫片与所述第二对位孔及所述第二引导孔同轴。
13.如权利要求10所述的光纤组件,其中,每一垫片在沿所述光纤组件对接的方向上具有25微米至50微米之间的一长度。
14.一种制造光纤组件的方法,包括如下步骤:
提供一套管本体,所述套管本体具有一前表面和位于所述套管本体中的多根光纤,同时所述多根光纤的端部被设置为与所述前表面相邻;
设置一光束扩大元件,其与所述前表面相邻,所述光束扩大元件的多个透镜部与所述套管本体的所述多根光纤对准,所述光束扩大元件的后表面与所述套管本体的前表面间隔开一预定距离以在所述套管本体的前表面与所述光束扩大元件的后表面之间形成一间隙;以及
将一指数匹配介质涂覆到与所述间隙相邻的一储存部,至少一些指数匹配介质从所述储存部移动至所述间隙中。
15.如权利要求14所述的方法,其中,所述指数匹配介质为一粘接剂,而且所述方法还包括使所述粘接剂固化的步骤,以将所述光束扩大元件固定于所述套管本体。
CN201280038088.5A 2011-07-29 2012-07-27 光纤组件和制造该光纤组件的方法 Active CN103874947B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161513197P 2011-07-29 2011-07-29
US61/513,197 2011-07-29
PCT/US2012/048555 WO2013019622A2 (en) 2011-07-29 2012-07-27 Multi-fiber ferrule with a lens plate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103874947A CN103874947A (zh) 2014-06-18
CN103874947B true CN103874947B (zh) 2017-05-10

Family

ID=47629857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280038088.5A Active CN103874947B (zh) 2011-07-29 2012-07-27 光纤组件和制造该光纤组件的方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9405076B2 (zh)
JP (1) JP5852736B2 (zh)
CN (1) CN103874947B (zh)
TW (1) TWM453860U (zh)
WO (1) WO2013019622A2 (zh)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011044090A2 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Corning Incorporated Integrated silicon photonic active optical cable components, sub-assemblies and assemblies
TWM450737U (zh) * 2011-06-14 2013-04-11 Molex Inc 光纖組件
US9268106B2 (en) * 2012-12-03 2016-02-23 Finisar Corporation Optical fiber securing device
JP2015018154A (ja) * 2013-07-12 2015-01-29 矢崎総業株式会社 光コネクタ
JP2015169761A (ja) * 2014-03-06 2015-09-28 ソニー株式会社 光コネクタとケーブルおよび光通信装置
JP6502028B2 (ja) * 2014-06-24 2019-04-17 富士通コンポーネント株式会社 光コネクタの製造方法及び光コネクタ
US20160011367A1 (en) * 2014-07-08 2016-01-14 Digital Signal Corporation Apparatus and Method for Terminating an Array of Optical Fibers
JP6390265B2 (ja) * 2014-08-22 2018-09-19 住友電気工業株式会社 レンズ付きコネクタ
JP6459334B2 (ja) 2014-09-18 2019-01-30 住友電気工業株式会社 フェルール及び光接続構造
JP6447038B2 (ja) * 2014-11-14 2019-01-09 住友電気工業株式会社 光コネクタ結合システム
JP6475974B2 (ja) * 2014-12-25 2019-02-27 住友電気工業株式会社 レセプタクルコネクタ及び光結合構造
JP2016142951A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 富士通コンポーネント株式会社 光コネクタ
JP6764854B2 (ja) * 2015-02-24 2020-10-07 株式会社フジクラ フェルール、及び、光ファイバ付きフェルールの製造方法
JP2016170276A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 富士通コンポーネント株式会社 光コネクタ
JP6228583B2 (ja) * 2015-11-18 2017-11-08 株式会社フジクラ 複数の光ファイバ付きのフェルール、及び、複数の光ファイバ付きのフェルールの製造方法
JP6530940B2 (ja) * 2015-03-25 2019-06-12 株式会社フジクラ フェルール、及び、光ファイバ付きフェルールの製造方法
WO2016152246A1 (ja) * 2015-03-25 2016-09-29 株式会社フジクラ フェルール、及び、光ファイバ付きフェルールの製造方法
WO2017009468A1 (en) 2015-07-16 2017-01-19 CommScope Connectivity Belgium BVBA Optical fiber and waveguide devices having expanded beam coupling
JP6593031B2 (ja) * 2015-08-26 2019-10-23 住友電気工業株式会社 光通信装置
JP6644080B2 (ja) * 2015-10-28 2020-02-12 京セラ株式会社 光コネクタ及び光コネクタシステム並びにこれらを備えたアクティブ光ケーブル
EP3182182A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-21 Radiall S.A. Device for coupling two optical fibers, intented to be used in connectors
US9739948B2 (en) * 2015-12-28 2017-08-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Lens-equipped connector
US9778419B1 (en) * 2016-06-23 2017-10-03 The Boeing Company Fiber optical system with fiber end face area relationships
JP6729060B2 (ja) * 2016-06-24 2020-07-22 住友電気工業株式会社 光コネクタフェルール及び光コネクタフェルールの偏心測定方法
US10228520B2 (en) * 2016-08-30 2019-03-12 Corning Optical Communications LLC Fiber-to-waveguide optical interface devices and coupling devices with lenses for photonic systems
US10191216B2 (en) 2016-08-30 2019-01-29 Corning Optical Communications LLC Fiber-to-waveguide optical interface device and components for photonic systems
US9726824B1 (en) * 2016-09-15 2017-08-08 Google Inc. Optical circuit switch collimator
JP2018092152A (ja) * 2016-11-30 2018-06-14 株式会社フジクラ フェルール構造体、ファイバ付きフェルール構造体及びファイバ付きフェルール構造体の製造方法
CN109891289A (zh) * 2016-12-19 2019-06-14 株式会社藤仓 插芯、带光纤的插芯以及带光纤的插芯的制造方法
JP2018194669A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 コニカミノルタ株式会社 光学素子及び光コネクタ
JP2018194671A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 コニカミノルタ株式会社 光コネクタ
EP4350405A3 (en) * 2017-06-16 2024-10-09 Kyocera Corporation Optical connector module
JP6462833B1 (ja) * 2017-11-16 2019-01-30 株式会社フジクラ フェルール構造体及びフェルール構造体の製造方法
JP6510619B1 (ja) * 2017-11-16 2019-05-08 株式会社フジクラ フェルール構造体
JP2019174605A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 富士通コンポーネント株式会社 光導波路、及び光コネクタ
JP7139518B2 (ja) * 2018-11-14 2022-09-20 モレックス エルエルシー フィードバックミラーアセンブリを有するレンズ付き光ファイバコネクタ
US11467352B2 (en) 2018-11-22 2022-10-11 Fujikura Ltd. Ferrule, fiber-attached ferrule, and method of manufacturing fiber-attached ferrule
JP7198155B2 (ja) * 2018-11-22 2022-12-28 株式会社フジクラ フェルール、ファイバ付きフェルール及びファイバ付きフェルールの製造方法
JP7123857B2 (ja) * 2018-12-14 2022-08-23 株式会社フジクラ フェルール、ファイバ付きフェルール及びファイバ付きフェルールの製造方法
WO2020121618A1 (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 株式会社フジクラ フェルール、ファイバ付きフェルール及びファイバ付きフェルールの製造方法
CN113056689B (zh) 2018-12-20 2022-06-03 株式会社藤仓 插芯构造体、插芯构造体的制造方法、插芯以及透镜单元
JP2020160350A (ja) 2019-03-27 2020-10-01 住友電気工業株式会社 光コネクタフェルール及び光コネクタ
CN116057440A (zh) * 2020-11-17 2023-05-02 株式会社藤仓
JP2023029090A (ja) * 2021-08-20 2023-03-03 株式会社白山 光コネクタ、光コネクタ接続構造および光実装回路
US20230314726A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 Enplas Corporation Ferrule, optical connector, and optical connector module

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420954A (en) * 1993-05-24 1995-05-30 Photonics Research Incorporated Parallel optical interconnect
CN101346653A (zh) * 2005-11-02 2009-01-14 斯特拉托斯国际公司 牢固的mt-mt连接器
CN201373930Y (zh) * 2009-01-20 2009-12-30 中航光电科技股份有限公司 一种mt插针光纤连接器及其连接器壳体
CN100590469C (zh) * 2005-04-04 2010-02-17 莫列斯公司 包括v形槽镜片阵列的多光纤mt型连接器和套管以及制造方法
CN101718893A (zh) * 2009-11-06 2010-06-02 福州高意通讯有限公司 一种级联型光纤阵列装置及应用结构

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0572444A (ja) 1991-09-17 1993-03-26 Fujitsu Ltd 多心光コネクタ
JPH05297245A (ja) * 1992-04-16 1993-11-12 Hitachi Ltd 多芯光コネクタ
JP3333843B2 (ja) 1993-03-11 2002-10-15 日本碍子株式会社 光コリメータアレイの光軸合わせ方法
JPH09311244A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Hitachi Ltd 導波路デバイス
US6625350B2 (en) * 2001-01-22 2003-09-23 Osaki Electric Co., Ltd. Fiber collimator array
US6739766B2 (en) * 2001-12-17 2004-05-25 Stratos International, Inc. Lens array for use in parallel optics modules for fiber optics communications
JP2004102108A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Fujitsu Ltd コリメータアレイ及び該コリメータアレイを備えた光デバイス
US6863453B2 (en) 2003-01-28 2005-03-08 Emcore Corporation Method and apparatus for parallel optical transceiver module assembly
JP2004252244A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバコリメータアレイ
JP4548071B2 (ja) * 2004-09-29 2010-09-22 ヤマハ株式会社 ガイドピン挿通孔付き部品とその製法
JP2008151843A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Omron Corp 光伝送用光学部品及びその製造方法
KR20080088723A (ko) 2007-03-30 2008-10-06 고려오트론(주) 가이드 핀을 이용한 병렬형 광 트랜시버 모듈 패키지 및 그제작방법
US20100266245A1 (en) 2009-04-16 2010-10-21 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Fiber termination for fiber optic connection system
JP5498175B2 (ja) * 2010-01-06 2014-05-21 アンリツ株式会社 光結合装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420954A (en) * 1993-05-24 1995-05-30 Photonics Research Incorporated Parallel optical interconnect
CN100590469C (zh) * 2005-04-04 2010-02-17 莫列斯公司 包括v形槽镜片阵列的多光纤mt型连接器和套管以及制造方法
CN101346653A (zh) * 2005-11-02 2009-01-14 斯特拉托斯国际公司 牢固的mt-mt连接器
CN201373930Y (zh) * 2009-01-20 2009-12-30 中航光电科技股份有限公司 一种mt插针光纤连接器及其连接器壳体
CN101718893A (zh) * 2009-11-06 2010-06-02 福州高意通讯有限公司 一种级联型光纤阵列装置及应用结构

Also Published As

Publication number Publication date
US9759870B2 (en) 2017-09-12
TWM453860U (zh) 2013-05-21
US20140321814A1 (en) 2014-10-30
US9405076B2 (en) 2016-08-02
US20160341905A1 (en) 2016-11-24
WO2013019622A3 (en) 2013-06-06
CN103874947A (zh) 2014-06-18
JP5852736B2 (ja) 2016-02-03
WO2013019622A2 (en) 2013-02-07
JP2014521996A (ja) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103874947B (zh) 光纤组件和制造该光纤组件的方法
JP6775085B2 (ja) レンズ素子を有するマルチファイバフェルール
CN103620462B (zh) 带有热膨胀补偿的透镜套管组件
US7343068B2 (en) Optical module
JP5734709B2 (ja) 光コネクタ及び電子情報機器
EP2402805A1 (en) Optical ferrule
US20120014645A1 (en) Single lens, multi-fiber optical connection method and apparatus
US9739949B2 (en) Ferrule with optical fiber and optical connector system
CN107407780B (zh) 插芯和带光纤的插芯的制造方法
JP2016095410A (ja) グリンレンズアレイ、レンズ付きコネクタ、及びレンズ付きコネクタシステム
US20140143996A1 (en) Methods of forming gradient index (grin) lens chips for optical connections and related fiber optic connectors
EP0032722A1 (en) Optical fiber connectors
JP6271013B2 (ja) マルチコアファイバ用光カプラ
KR100448968B1 (ko) 광결합 소자의 제작 방법, 광결합 소자, 광결합 소자조립체 및 광결합 소자를 이용한 렌즈 결합형 광섬유
US20080118205A1 (en) Optical connector and process for connecting optical fibers
CN102681103A (zh) 光纤部件及其制造法、光纤-透镜基板组合件及其制造法
US6835002B2 (en) Apparatus and method for aligning fiber arrays
JP7198155B2 (ja) フェルール、ファイバ付きフェルール及びファイバ付きフェルールの製造方法
US20040146250A1 (en) Ferrule and optical coupling structure using the same
JPH11305151A (ja) 光スイッチの結合部及びその製造方法
JP2006227132A (ja) コリメータ構造
JP4073208B2 (ja) レンズ及び光部品接合体
JP2017173539A (ja) 光コネクタ及び光結合構造
WO2023022219A1 (ja) 光コネクタ、光コネクタ接続構造および光実装回路
US20230367076A1 (en) Lens, lens and optical fiber assembly, and optical communication system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant