CN108351472B - 减尘光学连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光耦合单元,该光耦合单元包括:第一主表面,该第一主表面包括沿着第一方向取向的一个或多个基本上平行的第一凹槽用于接纳一个或多个光学波导。第二主表面,该第二主表面用于可滑动地接触配合光耦合单元,包括:光透射窗口,该光透射窗口用于穿过其传播光信号,以及第二凹槽和凸台的区域,所述区域被构造用于捕集所述第二凹槽中的颗粒污染物。

Description

减尘光学连接器
技术领域
本公开整体涉及光学连接器组件和与光学连接器组件相关的方法。
背景技术
光学连接器可用于多种应用的光学通信,该多种应用包括:电信网络、局域网、数据中心链接以及计算设备中的内部链接。关注将光学通信扩展到小型消费电子设备(诸如笔记本电脑甚至手机)内的应用程序。扩展光束可用于这些系统的连接器中,以提供对灰尘和其他形式的污染较不敏感的光学连接,并且可放宽对准容差。通常,扩展光束是直径大于相关光学波导(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,那么连接器通常被认为是扩展光束连接器。扩展光束通常通过使来自光源或光纤的光束发散而获得。在许多情况下,发散光束被光学元件(例如,透镜或反射镜)处理成近似准直的扩展光束。然后扩展光束通过聚焦光束经由另一个透镜或反射镜被接收。
发明内容
实施方案涉及一种光耦合单元,包括:第一主表面,该第一主表面包括沿着第一方向取向的一个或多个基本上平行的第一凹槽用于接纳一个或多个光学波导;第二主表面,该第二主表面用于可滑动地接触配合光耦合单元,包括:光透射窗口,该光透射窗口用于穿过其传播光信号,以及第二凹槽和凸台的区域,该区域被构造用于捕集第二凹槽中的颗粒污染物。
一些实施方案涉及一种光耦合单元,包括:第一主表面,该第一主表面包括沿着第一方向取向的一个或多个基本上平行的第一凹槽用于接纳一个或多个光学波导;第二主表面,该第二主表面用于可滑动地接触配合光耦合单元,包括:光透射窗口,该光透射窗口用于穿过其传播光信号,以及第二凹槽和凸台的区域,该区域被构造用于捕集第二凹槽中的颗粒污染物。第二凹槽彼此基本上平行并被取向成沿着不同于第一主表面上的第一凹槽的第一方向的方向。
其他实施方案涉及包括光透射表面,该光透射表面用于穿过其传播光信号的光透射窗口。在沿着第一方向取向的表面的第一区域上提供多个基本上平行的第一凹槽。在沿着第一方向取向的表面的第二区域上提供多个基本上平行的第二凹槽。第一主表面的第三区域设置在第一区域和第二区域之间。第三区域基本上缺乏凹槽。
其他实施方案涉及包括用于穿过其传播光信号的光透射窗口和多个基本上平行的凹槽的光透射表面。每个凹槽在两端是开放式的,并且在光透射表面的第一最外边缘和第二最外边缘之间延伸。
一些实施方案涉及一种光耦合单元,该光耦合单元包括第一区段,该第一区段包括具有配合舌状物表面的配合舌状物。第二区段包括第一表面和第二配合表面,所述第一表面包括被构造用于接纳并永久性地附接到多个光学波导的附接区域,所述第二配合表面与第一表面相对并且包括多个凹槽。所述凹槽被构造用于在第二配合表面和配合光耦合单元的配合舌状物表面之间捕集颗粒污染物。在光学耦合到光学波导的第一表面上提供多个光重定向构件。在凹槽和配合舌状物之间的第二配合表面上提供光透射窗口。光透射窗口光学耦合到光重定向构件。
附图说明
图1示出了根据一些实施方案的光缆子组件100;
图2A和图2B是根据一些实施方案的聚焦在光重定向构件上的光缆子组件的一部分的剖视图;
图3示出了根据本文所述的实施方案的两个光缆子组件的侧视图,示出了在光耦合单元附接区域处附接到光学波导上的配合光耦合单元;
图4A、图4B和图4C提供了根据一些实施方案的光学连接器组件的多个部分的几个视图;
图5示出了包括安装在内部壳体中的四个光缆子组件的内部壳体的实施方案;
图6A示出了根据一些实施方案的具有保持器安装架的内部壳体,该保持器安装架包括置于共享通道内的一组四个栓;
图6B示出了光缆子组件已安装后的图6A的内部壳体;
图7A示出了根据一些实施方案的具有保持器安装架的内部壳体,每个保持器安装架包括置于共享通道内的一组两个栓;
图7B示出了处于图7A的内部壳体内的配合位置的光缆子组件的定位;
图8A示出了根据一些实施方案的便于光缆子组件的制造而制备的夹具的示例;
图8B示出了根据一些实施方案的制造光学连接器组件的过程;
图9A、图9B和图9C分别示出了根据一些实施方案的线缆保持器的横向截面图、透视图和纵向截面图;
图10A和图10B是示出根据一些实施方案的一体单件式线缆保持器的变型的横剖视图;
图11A是根据一些实施方案的一体单件式线缆保持器的实施方案的透视图;
图11B示出了包括图11A的线缆保持器的光缆子组件;
图11C示出了根据一些实施方案的附接到多个光学波导的单个线缆保持器;
图12、图13和图14示出了根据各种实施方案的多件式结构的线缆保持器;
图15A和图15B示出了根据一些实施方案的具有单件式结构的线缆保持器的闭合和打开视图,该单件式结构具有可相对于彼此移动的两个部分;
图16A和图16B示出了根据一些实施方案的包括C形夹头件的保持器;
图17A、图17B和图17C提供了根据一些实施方案的夹头型线缆保持器的示例:
图18A和图18B示出了根据一些实施方案的包括夹头件和锥形件的夹头型保持器;
图19示出了根据一些实施方案的包括便于将各个光学波导对准的表面特征结构的线缆保持器;
图20示出了根据一些实施方案的具有圆形出射表面的线缆保持器;
图21示出了根据一些实施方案的包括键控栓线缆保持器的光缆子组件;
图22和图23示出了根据一些实施方案的具有置于线缆保持器的可变宽度的粘合剂附接空间内的光学波导的光缆子组件的部分;
图24A是根据一些实施方案的包括保护罩的光缆子组件的横截面图;
图24B和图24C示出了根据一些实施方案的包括线缆保持器的光缆子组件,该线缆保持器被成形为使得光学波导在线缆保持器内弯曲;
图25示出了根据一些实施方案的其中线缆保持器包括在保护罩内延伸的延伸部的实施方案;
图26示出了根据一些实施方案的在外部壳体上具有在光耦合单元上方延伸的凸形护盖和凹形护盖的配合光学连接器组件;
图27提供了根据一些实施方案的包括单独的可移除护盖的配合阴阳连接器组件的侧视图;
图28提供了根据一些实施方案的具有铰接护盖的配合阴阳连接器组件的侧视图;
图29A和图29B示出了根据各种实施方案的具有弹簧致动的可伸缩盖的阴阳连接器组件的侧视图;
图30和图32示出了根据各种实施方案的设置在LCU的第一主表面上的各种特征结构;
图31和图33示出了设置在图30和图32所示的LCU的第二主表面上的各种特征结构;
图34和图36示出了根据各种实施方案的设置在LCU的第一主表面上的各种特征结构;
图35和图37示出了设置在图34和图36所示的LCU的第二主表面上的各种特征结构;
图38示出了根据各种实施方案的设置在LCU的表面上的各种特征结构;
图39示出了根据其他实施方案的设置在LCU的表面上的各种特征结构;
图40A示出了不包含本公开的颗粒污染物捕集特征结构的两个LCU之间的配合界面;
图40B示出了不包含本公开的颗粒污染物捕集特征结构的两个LCU之间的配合界面处的颗粒污染物;
图40C示出了由本公开的设置在两个LCU之间的配合界面处的颗粒污染物捕集特征结构截留的颗粒污染物;
图41示出了根据各种实施方案的LCU,该LCU包含具有居中式排布结构的复合凹槽;
图42示出了图41所示的复合凹槽的各种细节,该凹槽被构造用于接纳光学波导;
图43示出了图41所示的凹槽的纵向过渡区段;
图44是根据各种实施方案的LCU附接区域的俯视图,该LCU附接区域包括前向粘合腔体;
图45是图44所示的LCU附接区域的侧视图;
图46是根据各种实施方案的LCU附接区域的俯视图,该LCU附接区域包括横向粘合腔体;
图47是图46所示的LCU附接区域的侧视图;
图48为根据各种实施方案的LCU附接区域的俯视图,该LCU附接区域包括共享前向粘合贮存器;
图49至图55示出了根据各种实施方案的将波导安装在LCU附接区域的复合凹槽中的过程;
图56示出了在将波导安装在复合凹槽中时可能发生的对准错误;
图57示出了根据各种实施方案的具有凹陷底表面和边沿区域的凹槽,该凹槽有助于减少图56所示的对准错误;
图58至图60示出了根据各种实施方案的具有两个隔开区段的凹槽,该隔开区段包括角对准区段和包括居中式表面的纵向过渡区段;
图61示出了根据各种实施方案的LCU,该LCU包含具有定位排布结构的复合凹槽;并且
图62示出了根据一些实施方案的具有基准点的光学套管。
附图未必是按照比例绘制的。附图中使用的相似标号指示相似的部件。然而,应当理解,在给定附图中使用数字指示部件并非旨在限制另一附图中用相同数字标记的部件。
具体实施方式
本文所述的实施方案涉及光缆子组件、光学连接器和相关方法。许多应用中使用的光缆和光学连接器可利用一个波导或多个平行波导阵列(通常4、8或12个或更多平行波导)。各个波导通常由带有保护性缓冲涂层的玻璃制成,并且平行波导由护套封闭。包括多个波导线缆和连接器的光缆和光学连接器可用于将光学波导连接到光学波导或连接到光电部件,以用于在线互连和/或印刷电路板(PCB)连接,例如背板连接。
一种类型的连接器是扩展光束连接器,其中光被耦合在波束中的波导之间,该波束的直径大于相关联的光学波导的芯的直径并且通常略小于波导到波导的间距。波导可包括光纤,例如用于多模式通信系统的多模式光纤。这些扩展光束光学连接器可具有非接触式光学耦合,并且与传统的光学连接器相比需要降低的机械精度。
图1示出了根据一些实施方案的光缆子组件100。光缆子组件100包括一个或多个光学波导110和光耦合单元120(本文中也称为光学套管)。光学波导一词在本文用于指传播信号光的光学元件。光学波导包括至少一个具有包层的芯,其中芯和包层被构造为例如通过全内反射在芯内传播光。光学波导可为例如单模式或多模式波导、单芯纤维、多芯光纤或聚合物波导。波导可具有任何合适的横截面形状,例如圆形、方形、矩形等。
在下文更详细讨论的一些实施方案中,光缆子组件包括线缆保持器130。光学波导在光耦合单元(LCU)附接区域108处永久性地附接到光耦合单元120。在包括线缆保持器130的实施方案中,光学波导110在保持器附接区域131处附接到保持器130。
光耦合单元120被构造用于例如以阴阳同体方式与其他光耦合单元配合。图1中所示的光耦合单元120包括机械配合舌状物116和光重定向构件112。在一些实施方案中,机械配合舌状物116可具有沿着舌状物长度的至少一部分的锥形宽度,如图所示。机械配合舌状物116可从连接器壳体(图1中未示出)的前部向外延伸。
光耦合单元(LCU)附接区域108包括多个凹槽114,每个凹槽被构造用于容纳光学波导110的不同光学波导。凹槽被构造用于接纳光学波导,并且每个光学波导110在光耦合单元附接区域108处例如使用粘合剂永久性地附接到相应的凹槽114。
图2A和图2B是聚焦在光重定向构件上的LCU的一部分的剖视图。图2A示出了几个光学波导204与光耦合单元220的附接。光纤204在它们永久附接到的凹槽214中对齐。光纤204的出口端被设置以便于能够将光纤发出的光引导到光重定向构件212的输入侧或输入面。光重定向构件212包括光重定向元件213的阵列,其中至少一个光重定向元件用于将每个光学波导204附接到光耦合单元220。例如,在各种实施方案中,每个光重定向元件213包括棱镜、透镜和折射表面中的一个或多个。光重定向构件212包括光重定向元件213的阵列,其中一个光重定向元件用于光学波导(光纤)204的每个光学波导。
图2B是LCU的仅包括一个光重定向元件213、一个波导对准构件(例如,凹槽214)和一个光纤204的一部分的剖视图。在该图示中,光纤204在凹槽214中对准并且可永久性地附接到该凹槽。在附接点处,纤维缓冲涂层和保护套(如果有的话)已被剥去,以允许仅裸露的光纤对准地安置并永久性地固定到凹槽214。光重定向元件213包括光输入侧222用于接收来自第一光学波导(光纤)204的输入光,该第一光学波导(光纤)置于第一波导对准构件214中并被对准。光重定向元件213还包括光重定向侧224,该光重定向侧可包括弯曲表面用于沿着输入方向接收来自输入侧的光并沿着不同的重定向方向重定向接收到的光。光重定向元件213还包括输出侧226,其接收来自光重定向元件213的光重定向侧224的光,并且将接收到的光作为输出光沿着输出方向朝配合光耦合单元的光重定向构件传输。
图3示出了两个光缆子组件301和302的侧视图,示出了在光耦合单元附接区域313,323处附接到光学波导311,321的配合光耦合单元310和320。线缆保持器331,332可任选地在保持器附接区域341,342处附接到光学波导311,321。光耦合单元310,320可被取向为相对于配合方向成预定的配合角度α。光耦合单元附接区域313,323和保持器附接区域341,342(或其他附接区域,例如在连接器壳体中)之间的光学波导311,321中的弯曲312,322提供了预定量的弹簧力以将光耦合单元310,320保持在配合位置。
有关光耦合单元、光缆子组件和光学连接器的特征结构和操作的附加信息在2012年10月5日提交的共同拥有的美国专利申请61/710,077中有所讨论,其全部内容以引用方式并入本文。
图4A至图4C提供了光学连接器组件401的多个部分的几个视图。光学连接器组件401包括可保持一个或多个光缆子组件402的内部壳体419(在图4B和图4C中示出)。内部壳体419和一个或多个光缆子组件402的一部分置于外部壳体418内(如图4A所示)。图4B和图4C示出了放置在内部壳体419内的一个光缆子组件402,然而,在该示例中,内部壳体419能够保持两个光缆子组件。一般来讲,内部壳体和外部壳体可被构造用于保持任何方便数量的光缆子组件。
内部壳体和外部壳体419,418分别具有配合端部451和非配合端部452。一个或多个通道461,462设置在内部壳体419的配合端部451和非配合端部452之间。每个通道461,462的尺寸被设计为接纳和包含光缆子组件的一部分。光缆子组件402被示出在通道461内。在保持器安装架411和配合端部451之间的通道461,462的壁461a,461b,462a,462b可被构造用于当光缆子组件402处于非配合位置时支撑光缆子组件402。在保持器安装架411和非配合端部452之间的通道461,462的壁461c,461d,462c,462d可被构造用于当光缆子组件402处于非配合位置或配合位置时支撑光缆子组件402。
在各种实施方案中,内部壳体内的通道可具有任何形状,并且与图4A至4C所示的示例性通道461,462相比,可具有相对于由内部壳体占据的空间更小或更大的空间。通道的空间足以允许光缆子组件的光学波导产生提供配合弹簧力的预定弯曲。如图4C所示,当光耦合单元471与配合光学连接器组件481的光耦合单元491配合时,弯曲部490在光耦合单元471的配合角度处提供弹簧力,该配合角度维持光耦合单元471与配合光耦合单元491的光学通信。
通道461,462的壁461a,461b,461c,461d,462a,462b,462c,462d可具有任何方便的形状,并且在图4C中示出为内部壳体的前向区段455a(在保持器安装架411,412和配合端部451之间)的弯曲壁。通道461,462的弯曲壁461a,461b,462a,462b容纳光学波导405的z方向轻微弯曲部490。在一些具体实施中,当光耦合单元471与配合光耦合单元配合时,光耦合单元471和光学波导405“悬浮”在内部壳体419内,使得光学波导405和光耦合单元471均不接触内部壳体419的前向区段455a中的通道461的弯曲壁464a,464b或其他表面。
内部壳体419任选地包括在配合端部451处的一个或多个支撑特征结构485,其支撑光学波导405和/或光耦合单元471,使得光耦合单元471处于配合位置。在一些实施方案中,配合位置可相对于光学连接器组件401的配合方向成角度,如图4A所示。光耦合单元471在其与另一个光耦合单元配合之前处于配合位置,然后(在一些实施方案中)光耦合单元处于“漂浮”配合位置。在一些实施方案中,当处于配合位置时,光耦合单元471漂浮在支撑特征结构485b之上和支撑特征结构485a之下。在图4A至图4C所示的示例中,支撑特征结构485包括从通道461,462向外延伸的双支撑臂。
内部壳体419包括通道461,462中的保持器安装架411,412。保持器安装架411被构造用于与光缆子组件402的线缆保持器421联接。如箭头455a所示,内部壳体419的包括保持器安装架411,412和配合端部451的区段在本文中被称为内部壳体419的前向区段。在图4A至图4C所示的实施方案中,配合端部451包括光耦合单元支撑特征结构485a,485b。如箭头455b所示,内部壳体419的在保持器安装架411,412正后方延伸且包括非配合端部452的区段在本文中被称为内部壳体419的后向区段455b。当光缆子组件402处于配合位置时,将线缆保持器421联接到内部壳体419内的保持器安装架411固定光缆子组件402的保持器附接区域403在内部壳体419内的位置,或者至少固定保持器附接区域403在内部壳体419的前向区段455a内的位置。
在一些实施方案中,当线缆保持器421安装在保持器安装架411中并且光缆子组件402处于非配合位置时,线缆保持器421可存在一些移动(例如,沿着图4B中所示的x和/或z轴)。当光缆子组件402与兼容的光缆子组件配合并处于配合位置时,光缆子组件402的保持器附接区域403的位置通过线缆保持器421与保持器安装架411的相互作用而固定。固定保持器附接区域403的位置提供用于在光学波导中产生弹簧力,使得处于配合位置的光耦合单元471能够漂浮。光耦合单元和光学波导通过配合连接器组件481的配合光缆子组件482的光学波导487和光学波导405的弹簧力远离通道壁461a,461b和/或支撑件485而保持(如图4C所示)。在一些实施方案中,当线缆保持器421与保持器安装架411联接时,保持器附接区域403可以是固定光缆子组件402位置的光缆子组件402与内部壳体419的唯一附接点。在配合位置中,线缆保持器421和保持器安装架411支撑光缆子组件402并将光缆子组件402附接到内部壳体419,从而固定保持器附接区域403在内部壳体419内的位置。
如图4B所示,保持器安装架411,412可以是通道461,462中的狭槽,其尺寸被设计为将线缆保持器421,422保持在内部壳体419内。响应于配合LCU施加的力,光缆子组件402的光学波导405在通道461中以图4A至图4C的取向例如向下弯曲。在一些实施方案中,当光缆子组件402被安装在内部壳体419中时,封闭在线缆保持器411内的光学波导的区段可相对于内部壳体419的配合方向以一定角度设置。
图5示出了包括安装在内部壳体519中的四个光缆子组件502的内部壳体519的实施方案。在该实施方案中,线缆保持器521安装在置于内部壳体519的非配合端部552附近的互补保持器安装架511中。每个光缆子组件502包括置于内部壳体519外部的应变消除保护罩545。在该实施方案中,每个光缆子组件502的线缆保持器521被布置在应变消除保护罩545和光耦合单元571之间。线缆保持器521包括延伸到应变消除保护罩545内的延伸部561a。在该示例中,线缆保持器521和互补保持器安装架511被布置为使得光学波导的在线缆保持器521内的区段被设置成与光学连接器的配合方向大致平行。
线缆保持器和保持器安装架可采用各种互补形状。图4A至图4C和图5示出了作为狭槽的保持器安装架,其中线缆保持器的尺寸被设计为安装在狭槽内。图6A、图6B和图7A和图7B示出了具有保持器安装架611,711的内部壳体619,719的xz平面横剖视图,这些保持器安装架包括在通道661,761内侧向(沿着y轴线)延伸的多组栓612,712。在这些实施方案中,光缆子组件605,705被置于由多个光缆子组件605,705共享的内部壳体619,719的通道661,761内。线缆保持器621,721具有安装栓612,712的孔622或狭槽722,使得当光缆子组件605,705安装在内部壳体619,719内时,保持器附接区域603,703至少当光耦合单元671,771处于配合位置时处于内部壳体的通道661,761内的固定位置。
图6A示出了具有保持器安装架611的内部壳体619,每个保持器安装架包括置于共享通道661内的一组四个栓612。光缆子组件605的线缆保持器621包括安装栓612的孔622。图6B示出了光缆子组件605已安装后的内部壳体619。光耦合单元支撑特征结构685包括内部壳体619的通道661的侧壁中的压痕,其尺寸被设计为接纳光耦合单元671并且至少当光耦合单元671处于配合位置时支撑光耦合单元671。内部壳体619中可提供其他支撑特征结构(未示出)用于定位光缆组件。
图7A示出了具有保持器安装架711的内部壳体719,每个保持器安装架包括置于共享通道761内的一组两个栓712。光缆子组件705的线缆保持器721(在图7B中示出)包括安装栓712的狭槽722。图7A示出了光缆子组件705插入前的保持器安装架711。图7B示出了安装在内部壳体719的共享通道761中的光缆子组件705。也如图6A和图6B所示,图7A和图7B所示的光耦合单元支撑特征结构785包括内部壳体719的通道761的侧壁中的压痕,其尺寸被设计为接纳光耦合单元771。
图6A、图6B、图7A和图7B示出了包括孔或狭槽的线缆保持器以及包括栓的保持器安装架,然而,应当理解,也可反向实施,其中线缆保持器包括栓而孔或狭槽置于壳体中。
光缆子组件可通过在光耦合单元的附接区域处附接一个或多个光学波导而形成,该光耦合单元附接区域被构造用于接收并永久性地附接到光学波导。光学波导也附接到线缆保持器,该线缆保持器包括用于接收和附接到光学波导的保持器附接区域。在一些实施方案中,将光学波导附接到线缆保持器包括:通过主要地沿着平行于波导阵列的平面的方向和与波导轴的方向正交的方向运动而将波导(例如,波导的线性阵列)插入线缆保持器的通道中。在一些实施方案中,将光学波导附接到线缆保持器包括:通过主要地沿着垂直于波导阵列的平面的方向和与波导轴的方向正交的方向运动而将波导(例如,波导的线性阵列)插入线缆保持器的通道中。
在光耦合单元附接区域和保持器附接区域之间的光学波导的长度被构造用于允许光学波导产生在光耦合单元的预定角度和位置处提供预定的配合弹簧力的弯曲。在一些实施方案中,光缆子组件包括可附接到光学波导的保护罩,使得线缆保持器置于光耦合单元和保护罩之间。在一些实施方案中,保护罩可被构造用于以为光缆提供应力消除的方式附接到光缆。
图8A示出了为了便于制造光缆子组件801而制备的夹具800的示例,包括保持器821在光学波导803上的精确定位。光耦合单元871通过光纤与具有V形凹槽的光耦合单元的光学特征架构对准或者其他适当的手段首先附接到光学波导803的端部。将线缆保持器821插入到夹具800中的插座811中,并且将附接有光耦合单元871的光学波导803插入到夹具800中的凹槽802和线缆保持器821中的凹槽或其他特征结构822中。轻微地轴向拉动光学波导803,直到光耦合单元871抵靠在夹具800中的机械止动件872上。然后将粘合剂施加到线缆保持器821的内部,从而将波导803附接到线缆保持器821。
在一些实施方案中,线缆保持器可首先附接到光学波导。然后,光学波导可在附接到光耦合单元之前被剥离和裂开到一个精确的长度。在又一些实施方案中,线缆保持器在距裂开端部的精确距离处附接前,光学波导可首先被剥离和裂开。随后可附接光耦合单元。
线缆保持器可通过任何合适的方式附接到光学波导,包括使用粘合剂粘合到光学波导的护套和/或光学波导缓冲器、使用粘合剂粘合到已移除护套和缓冲器的区段中的裸露光纤、将保持器机械夹持或夹紧到光学波导上、熔接或焊接到光纤的金属化区段或上述技术的任意组合。在线缆保持器组装到连接器壳体中之前,可将应变消除保护罩附接到线缆保持器。
图8B、图4B和图4A示出了根据一些实施方案的制造光学连接器组件的过程。在制造光缆子组件801之后,例如如上所述,在光耦合单元附接区域809和保持器附接区域822之间的光学波导的长度为L,如图8B所示。如虚线899所示,光缆子组件801被安装到连接器内部壳体819中。在一些实施方案中,光缆子组件801被构造为安装在壳体819中并随后该壳体移除而不损坏内部壳体819或子组件801。保持器821联接到壳体819中的互补保持器安装架811,使得至少当光缆子组件801处于配合位置时与互补保持器安装架811联接的线缆保持器821固定光缆子组件801在壳体819内的位置。将光学波导803插入内部壳体819的通道861中,其中通道861被成形用于限制光学波导在光耦合单元附接区域809和保持器附接区域822之间的壳体819内弯曲。如图4B和图4A所示,在将光缆子组件402插入壳体419中之后,在光耦合单元附接区域409和保持器附接区域403之间的直线距离d由于在光缆子组件402被安装在连接器内部壳体419中时光学波导405发生弯曲而小于L。在光缆子组件402被安装在连接器内部壳体419中之后,外部壳体420被设置在内部壳体419上方,如图4A所示。
线缆保持器和互补保持器安装架可呈现多种形状,其中的一些由图9至图25示出。图9A至图9C分别示出了根据一些实施方案的线缆保持器900的横向截面图、透视图和纵向截面图。在图9A至图9C所示的实施方案中,线缆保持器900包括具有附接表面902的块901,光学波导905通过粘合剂层906粘合在该附接表面上。如图9A至图9C所示,粘合剂层906可置于块表面902和光学波导905之间。在该示例以及使用粘合剂将光学波导附接到线缆保持器的其他示例中,可将粘合剂施加到护套、缓冲涂层和/或光学波导的包层上。在一些构形中,可将粘合剂施加在光学波导上方和/或沿着光学波导的侧面。图9A至图9C提供了一体单件式线缆保持器的示例。
图10A和图10B是示出了一体单件式线缆保持器的另一种版本的横剖视图。在所示的实施方案中,线缆保持器1000包括具有在侧壁1007和侧壁1007之间的附接表面1002的U形件1001。在图10A所示的实施方案中,光学波导1005通过置于附接表面1002和光学波导1005之间的粘合剂层1006附接到附接表面1002。在图10B所示的实施方案中,粘合剂1006置于光学波导1005上方和下方,例如,基本上填充U形件1001的内部。
图11A是一体单件式线缆保持器1100的实施方案的透视图,图11B示出了包括线缆保持器1100的光缆子组件1190。在所示的实施方案中,线缆保持器1100包括具有附接表面1103a,1103b的C形件1101。在一些实施方案中,光学波导1105可被粘合性地附接到附接表面1103a,1103b中的一个或两个。C形件1101可具有内空间1107,该内空间被成形为便于在光学波导1105和内部附接表面1103a,1103b中的一个或两个之间放置粘合剂。
图11B示出了包括在光耦合单元附接区域1192处附接到光学波导1105的光耦合单元1191的光缆子组件1190。光学波导1105在保持器附接区域1103处附接到线缆保持器1100。如图11B所示,线缆保持器1100可附接到各个光学波导1105a-11051的缓冲涂层1106。包围光学波导1105的护套1194已被剥离,但在图11B中仍然可见。在替代实施方案中,保持器1100可附接到光学波导的护套而不是缓冲涂层。在一些实施方案中,护套和缓冲涂层可被剥离并且保持器被附接到各个光学波导1105a-11051的包层。
在一些实施方案中,如图11C所示,单线缆保持器1150可被构造用于附接到两个或更多个波导或波导阵列1161、1162。
如果保持器附接到光学波导的护套,那么波导可以在护套内和/或在它们各自的缓冲涂层内轴向移动。如果护套被剥离并且保持器被附接到缓冲涂层,则光学波导的轴向移动相对于其中保持器被附接到护套的实施方案减小。将保持器附接到光学波导的包层提供了波导的最少量的轴向移动,因此在某些情况下是理想的。
在一些实施方案中,线缆保持器可以是具有单独的件的多件式结构,如图12至14所示。图12示出了线缆保持器1200的x-y平面中的横截面,该线缆保持器包括两个单独的件,所述两个单独的件包括具有面向光学波导1205的表面1202的第一件1201和具有面向光学波导1205的表面1212的第二件1211。第一件和第二件1201、1211被构造用于附接在一起,使得光学波导1205设置在第一件1201和第二件1211之间。在一些实施方案中,第一件1201和第二件1211可作为夹持装置一起操作,使得光学波导1205通过第一件和第二件1201、1211的光学波导1205和表面1202、1212之间的摩擦保持在适当的位置。在一些实施方案中,第一件1201和第二件1210可通过机械紧固件1220(例如,一个或多个螺钉、铆钉、夹子等)附接在一起。在一些实施方案中,第一件和第二件1202、1212可以粘合性地附接在一起。除此之外或另选地,光学波导1205可以粘合性地附接到第一件和第二件1201、1211的一个或两个表面1202、1212。在一些实施方案中,第一件和/或第二件可通过设置在第一件和第二件上的闩锁部件(图12中未示出)附接在一起,并且被构造用于将第一件和第二件闩锁在一起。
图13提供了包括两个单独的件的线缆保持器1300的另一个示例,所述两个单独的件包括第一U形件1301和第二板形件1311。如图13的x-y横截面图所示,第一件和第二件1301、1311可通过机械紧固件1320、粘合剂1306、闩锁部件(图13中未示出)等中的一者或多者附接在一起。在一些实施方案中,光学波导1305可在第一件1301和第二件1311附接在一起之前,以类似于上文结合图10A或图10B所述的方式粘合性地附接到U形件1301。
如图14的x-y横截面图所示,线缆保持器可包括两个单独的U形件1401、1411。在该实施方案中,线缆保持器1400包括第一U形件1401和第二U形件1411,其中第二U形件1411装配在第一U形件1401内。第一件和第二件1401、1411可附接在一起并且由于扣合或压配合而夹紧并保持光学波导1405,从而在第一件1401的侧面的内表面1403和第二件1411的侧面的外表面1413之间提供摩擦。可以通过在受压而与光学波导接触的U形件内添加适形的(例如,弹性体)垫或垫圈1407来改进对光纤的夹紧。适形的结构可允许更安全的夹紧而不会损坏波导或引起微弯损耗。另选地或除此之外,第一件和第二件1401、1411可通过机械紧固件1420、通过粘合剂1406或通过闩锁部件(图14中未示出)附接在一起。在一些构形中,光学波导1405可以粘合性地附接到第一件1401的附接表面1402和/或第二件1411的附接表面1412。
在一些具体实施中,如图15A和图15B的横截面图所示,线缆保持器1500可具有单件式构造,其具有可相对于彼此移动的两个部分。图15A和图15B分别以x-y横截面示出了铰接的线缆保持器1500的闭合视图和打开视图,该铰接的线缆保持器包括通过铰链1550连接的第一部分1501和第二部分1511,该铰链允许第一部分和第二部分1501、1511相对于彼此移动。该铰链可包括“活动铰链”,该活动铰链包括由与保持件相同的材料制成的薄的柔性铰链。如上所述,可以通过在受压而与光学波导接触的U形件内添加适形的(例如,弹性体)垫或垫圈来改进对光纤的夹紧。
在一些实施方案中,在闭合位置中,光学波导1505通过摩擦被夹持在并保持在第一部分和第二部分1501、1511之间。在一些实施方案中,线缆保持器1500包括互补的闩锁部件1507a、1507b,例如在线缆保持器的与铰链1550相对的一侧上,如图15A和图15B所示,以便于将光学波导1505夹持在第一部分和第二部分1501、1511之间。另选地或除此之外,光学波导1505可以粘合性地附接到第一部分和/或第二部分1501、1511。
在一些实施方案中,如图16A、图16B、图17A、图17B、图17C和图18所示,保持器可包括具有指状物的夹头,所述指状物被构造用于当夹头被推入狭槽或套筒中时夹紧光学波导。为了确保与玻璃波导强有力的机械结合,夹头和夹头狭槽或套筒的形状可以是锥形的,使得当夹头插入内部壳体时,夹头被压紧,使夹头夹持光学波导。可以通过在受压而与光学波导接触的U形件内添加适形的(例如,弹性体)垫或垫圈来改进对光纤的夹紧。
在一些实施方案中,如图16A和图16B所示,保持器1621包括具有两个或更多个夹头指状物1691、1692的C形夹头件1601,所述夹头指状物可在力F下沿着z方向挠曲。光学波导1605定位在夹头件1601内,并且夹头指状物1691、1692沿着y方向横向延伸穿过波导1605。保持器安装架(如图16B所示)是形成在内部壳体1619的通道1661中的锥形狭槽1611(图16B中仅示出了内部壳体1619的一部分),使得当线缆保持器1621插入到保持器安装架1611中时,狭槽1611的内表面1611a、1611b在指状物1691、1692的外表面1621a、1621b上施加力,使得指状物1691、1692朝向光学波导1605挠曲并将该光学波导夹紧在指状物1691、1692之间。在一些实施方案中,光学波导1605可以通过粘合剂或其他手段附加地固定到线缆保持器1621。
图17A至图17C提供了夹头型线缆保持器1700的另一个示例。图17A提供了保持器1700的x-z侧视图,图17B示出了保持器1700的y-z端视图,并且图17C示出了设置在内部壳体1719中的狭槽1711中的保持器1700的x-z侧视图。
保持器1700包括具有两个或更多个指状物1791、1792的夹头件1701,所述指状物可在力F下沿着z方向挠曲。光学波导1705定位在夹头件1701内,使得指状物1791、1792在沿着波导1705的x方向上纵向延伸。保持器安装架(如图17C所示)是形成在内部壳体1719的通道中的狭槽1711(图17C中仅示出了通道和内部壳体1719的一部分),使得当线缆保持器1700插入到保持器安装架1711中时,狭槽1711的内表面1711a、1711b在线缆保持器1700的指状物1791、1792的外表面1721a、1721b上施加力,使得指状物1791、1792朝向光学波导1705挠曲并将该光学波导夹紧在指状物1791、1792之间。在一些实施方案中,光学波导1705可以通过粘合剂附加地固定到线缆保持器1700。
在夹头型保持器的又一个示例中,图18A和图18B中所示的保持器1800包括锥形夹头件1801和锥形套筒件1811。夹头件1801包括两个或更多个被构造用于在力F下挠曲的指状物1802、1803。光学波导1805穿过夹头件1801并穿过套筒件1811插入,如图18A所示,它们最初是分开的。当夹头件1801插入锥形套筒1811中时,如图18B所示,套筒1811在指状物1802、1803上施加力,使得指状物1802、1803朝向光学波导1805挠曲并将该光学波导夹紧在指状物1802、1803之间。在一些实施方案中,光学波导1805可以通过粘合剂另选地或附加地固定到夹头件1801。在各种实施方案中,套筒的内侧可以是锥形的,或者套筒的内侧和夹头的外侧都可以是锥形的。
在一些实施方案中,例如,其中保持器被构造用于通过摩擦夹紧装置附接到光学波导,光学波导可以沿着x轴纵向滑过保持器,直到达到光学波导的适当长度。当达到适当的长度时,光学波导通过保持器的夹持作用固定地附接到保持器。最初允许光学波导滑动直到保持器夹持并夹紧波导,从而固定保持器在波导上的位置,这可便于在某些情况下制造光缆子组件和/或光学连接器组件。
在一些实施方案中,线缆保持器可包括便于各个光学波导对准的表面特征结构。图19中示出了具有表面特征结构的线缆保持器的一个示例。图19示出了保持器1900的横截面y-z视图,该保持器包括具有附接表面1902的块1901,该附接表面用于附接到未在图19中示出的光学波导。附接表面1902包括凹槽1907,例如U形、V形和/或Y形凹槽,其中每个凹槽1907的尺寸被设计为容纳一个光学波导。凹槽1907便于将各个光学波导在保持器1900中对准。光学波导1905可被保持器夹紧并且/或者粘合性地附接到保持器1900。
在一些实施方案中,线缆保持器的一个或两个端部的一个或两个出射表面可具有特定形状,例如圆形、方形、斜面等。可使用圆形或斜面出射表面来容纳光学波导中的弯曲部。图20示出了包括光耦合单元2010、一个或多个光学波导2020和线缆保持器2030的光缆子组件2000的x-z平面中的横截面。线缆保持器2030包括具有第一端部2001a和第二端部2001b的保持器件2001。在第一端部2001a处,保持器件2001具有带圆形边缘的第一出射表面2011和带圆边的第二出射表面1612。保持器件1601的第二端部1601b处的第一表面和出射表面2021、2022具有方形边缘。在一些实施方案中,如图20的特征结构2005所示,线缆保持器件(或多个件)可包括为粘合剂提供粘结空间的凹槽或凹陷特征结构。如图20所示的粘结空间2005,例如,可用于本文所述的依赖于粘合剂结合将光学波导固定到保持器的任何线缆保持器。这些粘结空间可通过增加粘结区的表面积和/或通过在粘合剂和线缆保持器之间建立机械性互锁来提高与线缆保持器的粘合剂粘结强度。粘结空间也可用于控制多余粘合剂的流动,并防止多余粘合剂污染线缆保持器的外表面进而妨碍线缆保持器预期配合到保持器安装架中。
图21示出了包括光耦合单元2110、多根光纤2105和键控线缆保持器2130的光缆子组件2100。线缆保持器2130包括具有第一侧面或部分2101、第二侧面或部分2111的栓(例如,圆柱形栓),其中第一侧面2101包括键2102。光学波导2105附接在第一侧面2101和第二侧面2111之间。光学波导2105可通过粘合剂2106和/或摩擦夹紧装置而保持在第一侧面和第二侧面2101、2111之间的线缆保持器2130中。当使用粘合剂时,线缆保持器2130包括位于保持器侧面或部分2101、2111之间的粘合剂狭槽2117,其中光学波导2105粘合性地附接到线缆保持器1230。线缆保持器2130被构造用于配合到内部壳体的互补键狭槽中(图21中未示出)。
在一些实施方案中,线缆保持器可用作应变消除件和光学波导保持器。在这些实施方案中,线缆保持器包括第一区域和第二区域,线缆保持器的第一区域是应变消除区段,其附接到多个光学波导的护套。线缆保持器的第二区域附接到光学波导的包层和/或缓冲涂层。为了便于附接到护套和包层和/或缓冲涂层两者上,如图22和图23所示的一些实施方案包括粘合剂附接空间,其中线缆保持器的粘合性地附接到光学波导的件或部分之间的粘合剂附接空间的宽度(沿着z轴)可改变。图22中示出了可变宽度附接空间2217的示例。图22示出了包括光学波导2205和线缆保持器2230的光缆子组件2200的一部分。光学波导2205设置在线缆保持器2230的可变宽度的粘合剂附接空间2217内。粘合剂附接空间包括具有宽度s1的第一区域2217a和具有宽度s2的第二区域2217b,其中s1小于s2
粘合剂附接空间2217的第一区域2217a被构造用于粘合性地附接到光学波导2205的第一区域2205a,该第一区域具有从光学波导2205剥去的护套2208。在光学波导2205的第一区域2205a中,光学波导2205的缓冲涂层2207被暴露,并且粘合剂2206设置在缓冲涂层2207和线缆保持器2230的粘合剂附接空间2217的内表面2217a、2217b之间。在粘合剂附接空间2217的开口2217c处的粘合剂附接空间2217的高度s1为相对窄的,其控制光学波导2205在开口2217c处的角度。
粘合剂附接空间2217的第二区域2217b(应变消除区域)被构造用于粘合性地附接到光学波导2205的第二区域2205b。在光学波导2205的第二区域2205b中,光学波导2205的护套2208尚未从光学波导2205剥去。在光学波导2205的第二区域2205b中,粘合剂2206设置在光学波导2205的护套2208和线缆保持器2230的粘合剂附接空间2217的内表面2218a、2218b之间。
在其他实施方案(未示出)中,粘合剂附接空间2217的宽度基本上不变。
图23中示出了具有由可变高度附接空间2317促进的应变消除区段的线缆保持器的另一个示例。图23示出了包括光学波导2305和线缆保持器2330的光缆子组件2300的一部分。光学波导2305设置在线缆保持器2330的可变宽度的粘合剂附接空间2317内。粘合剂附接空间包括具有高度s3的第一区域2317a和具有高度s4的第二区域2317b(应变消除区段),其中s4大于s3
粘合剂附接空间2317的第一区域2317a粘合性地附接到光学波导的移除了护套的区域,以及/或者附接到光学波导的剥去了护套2308和缓冲涂层2307两者从而暴露出光学波导2305的包层2309的区域。在第一区域2317a中,粘合剂2306设置在光学波导2305的缓冲涂层2307和/或包层2309与线缆保持器2330的粘合剂附接空间2317的内表面2317a、2317b之间。
在一些具体实施中,将线缆保持器2330结合到光学波导的包层2309可提供更可靠的结合,并且/或者可减少各个光学波导在其缓冲涂层2307和/或光学波导的护套2308内的纵向移动量。
粘合剂附接空间2317的第二(应变消除)区域2317b被构造用于粘合性地附接到光学波导2305的护套完整的区域。在第二区域2317b中,粘合剂2306设置在光学波导2305的护套2308和线缆保持器2330的粘合剂附接空间2317的内表面2317a、2317b之间。
在其他实施方案(未示出)中,粘合剂附接空间2317的宽度基本上不变。
在一些实施方案中,光缆子组件包括覆盖光学波导的一部分的保护罩。保护罩通常位于连接器壳体外部,在连接器壳体的非配合端部处或附近。线缆保持器位于保护罩和光耦合单元之间。保护罩可由柔性材料制成,其保护光学波导免于因过度挠曲而破裂或损坏。
图24A是包括光耦合单元2410、一个或多个光学波导2420、线缆保持器2430和保护罩2440的光缆子组件2400的横截面图。在所示的实施方案中,保护罩2440和线缆保持器2430沿着光学波导2420间隔开。每个光学波导2420具有包围光学芯的包层2409,其中缓冲涂层2407设置在包层2409上方。护套2408设置在光学波导2420上方。在光学波导2420的一些区段2420a、2420b中,护套2408、缓冲涂层2407或两者被剥离,以便于在光耦合单元附接区域2411和/或保持器附接区域2431处附接光学波导2420。
在一些实施方案中,光缆子组件可包括成形或成角度的线缆保持器,使得光学波导在保持器内弯曲或成角度。图24B示出了包括光耦合单元2491、保护罩2494和设置在光耦合单元2491和保护罩2494之间的线缆保持器2493的光缆子组件2490。线缆保持器2493被成形为使得光学波导2492在线缆保持器2493内包括弯曲部2495。
图24C示出了包括光耦合单元2481、保护罩2484和设置在光耦合单元2481和保护罩2484之间的线缆保持器2483的光缆子组件。线缆保持器2483被成形为使得线缆保持器2483内的光学波导2482的部分2485成角度。
在一些实施方案中,如图25所示,保护罩和线缆保持器可以重叠并且/或者可以附接在一起。图25示出了其中线缆保持器2530包括延伸部2531的实施方案,该延伸部延伸穿过内部壳体的通道2561,在内部连接器壳体2519的外部以及保护罩2540的内部。
在各种实施方案中,光学连接器组件可包括护盖以保护光耦合单元免受损坏或污染。图26至图29示出了几种护盖构形。图26示出了在外部壳体上具有在光耦合单元2671上方延伸的凸形护盖2610和凹形护盖2620的配合光学连接器组件2601、2602。在所示的实施方案中,护盖固定在连接器上,并且在配合期间不移动,例如,凹形护盖不相对于阴性连接器移动。
图27提供了具有内部壳体2719、2729和外部壳体2718、2728的配合阴阳连接器组件2701、2702的侧视图。光耦合单元2771、2772被示出为设置在内部壳体2719、2729内。每个连接器组件2701、2702均包括设置在外部壳体2718、2728的配合端部上方的单独的可移除护盖2703、2704。护盖2703、2704被构造为在连接器组件2701、2702配合之前手动移除。
图28提供了具有内部壳体2819、2829和外部壳体2818、2828的配合阴阳连接器组件2801、2802的侧视图。光耦合单元2871、2872被示出为设置在内部壳体2819、2829内。每个连接器组件2801、2802包括通过铰链2705、2706联接到外部壳体2718、2728的护盖2803、2804。在连接器组件2801、2802配合之前,护盖2803、2805经由铰链2805、2806移动以暴露光耦合单元2871、2872。
图29A和图29B示出了具有弹簧致动的可伸缩护盖的阴阳连接器组件2901、2902的侧视图。图29A示出了连接器组件2901的护盖2903在配合之前的位置。图29B示出了护盖2903、2904在配合之后的位置。阴阳连接器组件2901、2902具有内部壳体2919、2929和外部壳体2918、2928。光耦合单元2971、2972被示出为设置在内部壳体2919、2929内。每个连接器组件2901、2902包括由弹簧2905、2906致动的可伸缩护盖2903、2904。当连接器组件2901、2902配合时,护盖2903、2905被推回,压缩弹簧2905、2906。
扩展光束光学互连装置,诸如单模式光耦合单元,对大约0.1度的角度误差敏感。例如,本公开的光耦合单元之间的平坦界面可为约3mm长。如果单个50μm直径的尘埃粒子被捕获在两个配合的光耦合单元之间的界面中,则尘埃粒子将产生1度或更大的角度误差,从而降低光传输效率。实施方案涉及透光表面,诸如光耦合单元的配合表面,其包含一系列凹槽、柱形件或其他特征结构或图案,所述凹槽、柱形件或其他特征结构或图案被构造用于当配合表面与配合光耦合单元的对应配合表面接触时捕集颗粒污染物,诸如尘埃。为了使透光表面之间的配合对尘埃不太敏感,可以向透光表面的平坦区段增加一系列在其间有凹槽的小凸台(或其间有间距的柱形件),以便有一个地方供尘埃或其他颗粒污染物落入。尽管以下讨论涉及一个或多个光耦合单元,但应该理解,可以设想任一个或多个透光表面。
现在转到图30至图34,示出了根据各种实施方案的包含了用于捕集颗粒污染物的特征结构的LCU 3000的不同视图。图30和图32中所示的LCU 3000包括其上设置有LCU附接区域3002的第一主表面3001。LCU 3000还包括侧壁3022和后壁3024。LCU附接区域3002被示出为定位在侧壁3022之间并且包括沿着第一方向取向的多个基本上平行的第一凹槽3010。在第一凹槽3010中每一个的端部处提供光重定向构件3004。第一凹槽3010被构造用于接纳光学波导(未示出)。第一主表面3001还包括从LCU附接区域3002向外突出的配合舌状物3012。配合舌状物3012包括第一表面3013和反向的第二表面3015。邻近LCU附接区域3002的是后壁3024,其包括联接构件3014。联接构件3014被构造用于接纳配合光耦合单元的配合舌状物3012。
图31和图33示出了LCU3000的设置在第二主表面3021上的各种特征结构,第二主表面3021与图30和图32中所示的第一主表面3001反向。第二主表面3021被构造为LCU 3000的配合表面。第二主表面3021包括配合舌状物3012的第二表面3015,其在图31和图33所示的实施方案中基本上为平坦的。第二主表面3021还包括多个基本上平行的第二凹槽3020以及设置在第二凹槽3020和配合舌状物3012的第二表面3015之间的光透射窗口3016。第二凹槽3020被取向成沿着与第一凹槽3010的第一方向不同的方向,所述第一凹槽设置在第一主表面3001上的LCU附接区域3002处。第二凹槽3020被取向成沿着与配合方向DM不同的方向。第二凹槽3020具有与第一凹槽3010不同的节距。
在图31和图33所示的实施方案中,配合舌状物3012的第二表面3015基本上为平坦的。在其他实施方案中,配合舌状物3012的第二表面3015包括多个基本上平行的第二凹槽3020。配合舌状物3012的第二表面3015上的第二凹槽3020被取向成沿着与配合方向DM不同的方向。
如上文所讨论的,第二主表面3021被构造成为LCU 3000的配合表面。具体地讲,第二主表面3021适于在沿着配合方向DM移动(参见图31)时抵靠配合光耦合单元的配合表面滑动。侧壁3022的内表面具有被构造用于接纳配合光耦合单元的配合舌状物3012形状的形状。在图31和图33所示的实施方案中,侧壁3022的内表面具有与配合光耦合单元的配合舌状物3012的曲率匹配的曲率。应该理解,除了弯曲的特征结构之外,侧壁3022的内表面也可以是多边形或者包括多边形特征结构。
在图31和图33所示的实施方案中,光透射窗口3016凹入第二主表面3021中。更具体地讲,光透射窗口3016凹入配合舌状物3012的第二表面3015下方以及第二凹槽3020的凸台3023下方。将光透射窗口3016凹入第二主表面3021,防止了当LCU 3000连接至配合光耦合单元时与配合光耦合单元的配合舌状物3012的潜在破坏性接触。
根据各种实施方案,第二主表面3021上的第二凹槽3020被构造用于捕集第二主表面3021和配合光耦合单元的配合表面之间的颗粒污染物(例如,尘埃)。例如,当配合光耦合单元的配合舌状物3012被联接构件3014接纳时,配合光耦合单元的配合舌状物3012上或第二凹槽3020的凸台3023上的任何颗粒污染物被推入第二凹槽3020的凹陷部并且由其捕集。将颗粒污染物捕集在第二凹槽3020的凹陷部内防止了在配合一对光耦合单元时发生上文所述的角度误差。
在图31和图33所示的实施方案中,第二主表面3021上的第二凹槽3020被取向成横交于第一主表面3001上的第一凹槽3010的第一方向。在一些实施方案中,第二凹槽3020被取向成基本上垂直于第一凹槽3010的第一方向。在其他实施方案中,第二凹槽3020可被取向为相对于第一凹槽3010的第一方向成约45°的角度。在另外的实施方案中,第二凹槽3020可被取向为相对于第一凹槽3010的第一方向成约30°和60°之间的角度。尽管第二凹槽3020在图31和图33中示出为基本上平行且笔直的,但第二凹槽3020可具有某种程度的曲率,同时保持基本上平行的关系。例如,第二凹槽3020可具有大致人字形形状或其他弯曲形状。
第二凹槽3020可具有包括多边形表面和/或曲线表面的横截面。在一些实施方案中,第二凹槽3020具有V形横截面。在其他实施方案中,第二凹槽3020具有U形横截面。第二凹槽3020包括一系列凸台3023和邻近凸台3023之间的凹陷部。在一些实施方案中,凸台3023的宽度小于凹陷部的宽度。例如,凸台3023的宽度可小于凹陷部宽度的约一半。还例如,凸台3023的宽度可小于凹陷部宽度的约四分之一。在其他实施方案中,凸台3023的宽度大于凹陷部的宽度。在另外的实施方案中,凸台3023的宽度小于约75μm。凸台3023可以与任何配合表面共面,诸如不具有凸台的配合表面。应该注意的是,如果凸台3023比凹陷部窄,并且存在凸台3023在两个配合部件上平行的线性图案,则凸台3023可落入凹陷部并卡住。因此,如果凸台3023是线性的并且不够平行,则它们不会造成卡住。
图34至图37示出了根据各种实施方案的在第二主表面3021上具有凹槽构形的LCU3000。图34和图36中所示的LCU 3000包括具有图30和图32所示的许多特征结构的第一主表面3001。图34和图36中所示的LCU 3000包括具有与图31和图33所示的特征结构不同的特征结构的第二主表面3021。更具体地讲,并且参考图35和图37,配合舌状物3012的第二表面3015包括多个基本上平行的第二凹槽3020。在该实施方案中,第二主表面3021包括第一区域3030和第二区域3032,该第一区域包括至少一些第二凹槽3020,并且该第二区域包括至少一些第二凹槽3020,其中第二区域3032包括配合舌状物3012的第二表面3015。
第二主表面3021上的第二凹槽3020被取向成沿着与LCU附接区域3002的第一凹槽3010的第一方向不同的方向。在图35和图37所示的实施方案中,第二凹槽3020被取向为相对于第一凹槽3010的第一方向成约45°的角度。通常,第二凹槽3020可被取向为相对于第一凹槽3010的第一方向成约30°和60°之间的角度。第二凹槽3020的对角取向用于减少在光耦合单元配合期间可能发生的抖动,其中第二凹槽3020被取向成垂直于配合方向DM。尽管第二凹槽3020在图35和图37中示出为基本上平行且笔直的,但第二凹槽3020可具有某种程度的曲率,同时保持基本上平行的关系。
在图35和图37所示的实施方案中,光透射窗口3016位于第一区域3030和第二区域3032之间。光透射窗口3016的上表面与第一区域3030和第二区域3032中的第二凹槽3020的凸台3023齐平。将光透射窗口3016定位成与第二凹槽3020的凸台3023齐平,以便于在将LCU3000连接到配合光耦合单元时从光透射窗口3016中清除任何颗粒污染物。例如,当连接一对光耦合单元时,配合光耦合单元的配合舌状物3012的区域3032上的第二凹槽3020可滑动地接触LCU 3000的光透射窗口3016,从而将任何颗粒污染物推离光透射窗口3016。
因为光透射窗口3016与配合光耦合单元的配合舌状物3012接触,所以希望光透射窗口3016具有增强的硬度。更具体地讲,光透射窗口3016可具有比第二凹槽3020的凸台3023的硬度更大的硬度。例如,光透射窗口3016可包括硬度大于第二凹槽3020的凸台3023的硬度的涂层。例如,光透射窗口3016上的涂层可以是抗反射涂层。
图38示出了根据各种实施方案的在第二主表面3021上具有小柱形件3025的图案的LCU 3000。图38中所示的LCU 3000包括具有前面图中所示的许多特征结构(例如,被构造用于接纳一个或多个光学波导的一个或多个凹槽)的第一主表面(未示出)。图38中所示的LCU 3000包括具有从第二主表面3021垂直延伸的一大片小柱形件3025的第二主表面3021。柱形件3025的顶表面限定凸台。柱形件3025之间的间距允许尘埃和其他颗粒污染物被捕集在柱形件3025之间的凹槽内。在一些实施方案中,柱形件3025布置成行和列。在其他实施方案中,柱形件3025按交错模式或其他分布布置。配合舌状物3012的第二表面3015优选为平坦的,其成为配合LCU的柱形件的配合表面。
图39示出了根据各种实施方案的在第二主表面3021上具有华夫饼图案3027的LCU3000。图39中所示的LCU 3000包括具有前面图中所示的许多特征结构的第一主表面(未示出)。图39中所示的LCU 3000包括第二主表面3021,该第二主表面具有在第二主表面3021上延伸的除了光透射窗口3016之外的华夫饼图案3027。在一些实施方案中,华夫饼图案3027可覆盖第二主表面3021的不包括配合舌状物3012和光透射窗口3016的区域。华夫饼图案301的凸台(凸起部分)被布置用于接触设置在配合LCU 上的华夫饼图案或平坦表面的对应凸台或平坦表面。图39的华夫饼图案3017具有矩形图案。在其他实施方案中,可使用诸如六边形图案、菱形图案或不规则图案的图案。
图40A至图40C示出沿着配合界面3030的两个LCU 3000A和LCU 3000B之间的联接。配合界面3030包括LCU 3000A的配合舌状物表面3012A和LCU 3000B的配合表面3003B之间的第一配合界面3030A。配合界面3030还包括LCU 3000B的配合舌状物表面3012B和LCU3000A的配合表面3003A之间的第二配合界面3030B。在图40A中,两个LCU 3000A和LCU3000B的配合界面3030不包括本公开的颗粒污染物捕集特征结构。在配合界面3030处不存在颗粒污染物时,光学透明部分3016A和3016B处于适当的光学对准。
图40B示出了被捕获在LCU 3000A的配合表面3003A和LCU 3000B的舌状物配合表面3012B之间的第二配合界面3030B处的尘埃粒子3032。如先前所论述,被捕获在两个配合的LCU 3000A和LCU 3000B之间的界面3030中的单个50μm直径的尘埃粒子的存在可以在光学界面3016A/3016B处产生1度或更大的角度误差。
图40C示出了根据各种实施方案的各自包含颗粒污染物捕集特征结构的两个光耦合单元3000A和3000B之间的联接。图40C示出了在LCU 3000A和LCU 3000B之间的第二配合界面3030B处捕集在第二凹槽之一3020A内的尘埃粒子3032A。更具体地讲,尘埃粒子3032A在LCU 3000A的配合表面3003A和LCU 3000B的配合舌状物表面3012B之间的第二配合界面3030B处被捕集在凹槽之一3020A的凹陷部内。
图40C还示出了在LCU 3000A和LCU 3000B之间的第一配合界面3030A处捕集在第二凹槽之一3020B内的尘埃粒子3032B。更具体地讲,尘埃粒子3032B在LCU 3000B的配合表面3003B和LCU 3000A的配合舌状物表面3012A之间的第一配合界面3030A处被捕集在凹槽之一3020B的凹陷部内。因为尘埃粒子3032A和3032B被捕集在颗粒污染物捕集特征结构内,所以在LCU 3000A和LCU 3000B之间的光学界面3016A/3016B处保持适当光学对准。
通常使用V形凹槽(例如,V凹槽)将光学波导或光纤附接到光学或光电装置。使用夹持机构迫使波导进入凹槽(通常为90°角的V形凹槽)底部。通常,施用折射率匹配的粘合剂以将波导永久性地保持在V凹槽中。该方案具有若干挑战。夹持机构必须提供足够的力将波导弯曲,以将其安置在凹槽中并与凹槽对准,还要具有足够的适应性以接触波导带的每个波导。夹持机构还必须允许在其没有变得粘结至波导的情况下施用粘合剂。在V凹槽上方设置夹持机构使得难以观察波导的位置或使用光固化粘合剂。使用具有平坦底部和竖直侧壁的U形凹槽(例如,U凹槽)具有若干挑战。先前未解决关于易于捕集波导以及与凹槽宽度所需的空隙相关的定位错误的问题。
实施方案涉及一种具有一个或多个凹槽的光耦合单元,所述凹槽被构造用于接纳并永久性地附接到一个或多个光学波导。在一个实施方案中,凹槽的一部分提供近似竖直的侧壁,该近似竖直的侧壁允许光学波导横向弯曲至正确位置。凹槽顶部可形成得更宽,以提供有助于将光学波导捕集到凹槽中的大致Y形横截面(例如,Y凹槽)。如先前所论述,光学波导可为单模式光学波导、多模式光学波导,或单模式或多模式光学波导的阵列。在一些实施方案中,波导为单模式或多模式聚合物光学波导。
在另一个实施方案中,凹槽的一部分提供近似竖直的侧壁,该近似竖直的侧壁允许光学波导横向弯曲至正确位置。凹槽的该部分可制成为比光学波导的直径略宽,以提供用于初始捕集光学波导的空隙。一旦与凹槽底部接触并且与其大致平行,光学波导的端部轴向滑动至凹槽的宽度逐渐变窄至小于光学波导的直径的位置。光学波导顶端止于此处,并且被正确定位。根据一些实施方案的凹槽的顶部可被形成为更宽,以提供有助于将光学波导捕集到凹槽中的大致Y形横截面。
本公开的实施方案可提供优于传统方法的若干优点。例如,如同V形凹槽一样,Y形凹槽可在与光耦合单元的光重定向构件(例如,镜面透镜)相同的模具插件中模制。波导可以容易且非常快速地定位在Y形凹槽中。波导无需在凹槽上方使用夹持装置便可精确定位(参见图49至图55),这允许直接观察凹槽中的波导并且使用光固化粘合剂来快速可靠地将波导附接在Y形凹槽中。
图41示出了根据各种实施方案的LCU 4100的一部分。图41所示的LCU 4100包括单个LCU附接区域4102。尽管图41示出了单个LCU附接区域4102,但应当理解,在LCU 4100上可提供用于接纳并永久性地附接至多个光学波导的多个附接区域4102。LCU附接区域4102包括具有入口4111的Y形凹槽4110、末端4113,以及在入口4111和末端4113之间延伸的中心平面4112(参见图42)。如图42所示的中心平面4112是将Y形凹槽4110的底表面4125平分并且从底表面4125垂直延伸的平面。Y形凹槽4110被构造用于接纳光学波导,诸如图42中所示的大致圆柱形的波导4105。
LCU 4100包括光重定向构件4104以及在光重定向构件4104和末端4113之间的中间区段4108。在一些实施方案中,末端4113包括光学清晰的构件如透镜,或者由光学透明材料形成。中间区段4108由光学透明材料形成。光重定向构件4104包括输出侧面4106,光透过该输出侧面离开(或进入)光定向构件4104。
根据一些实施方案,并且参考图41和图42,Y形凹槽4110是由大致U形下部4120与伸展上部形成的复合凹槽,该伸展上部使得该复合凹槽大致为Y形。应当理解,出于方便而非限制的目的,修饰术语凹槽的术语U和Y用于表示这些凹槽的近似形状。
如图42最佳所示,Y形凹槽4110由第一区域4120′、第二区域4130'、开口4140和底表面4125限定。第一区域4120'限定在底表面4125和第二区域4130'之间。第一区域4120′包括间隔开间距S的大致平行的侧壁4122。侧壁4122在竖直方向上可具有一度或几度(例如,小于约10度)的拔模角,并且因此可被认为彼此大致平行。例如,侧壁4122可垂直于底表面4125,相差约5度以内。侧壁4122可具有略微向外的斜度或拔模角,以有助于制造期间侧壁4122的脱模。在这种情况下,大致竖直的侧壁4122形成拔模角α,其中平面4112从底表面4125垂直延伸。
第二区域4130'置于第一区域4120'和开口4140之间。开口4140限定在Y形凹槽4110的顶表面4127之间。开口4140的宽度W大于侧壁4122之间的间距S。从图42可看出,第一区域4120′限定了Y形-Y形凹槽4110的U形下部4120,并且第二区域4130′限定了扩展上部4130。
第二区域4130'包括从Y形凹槽4110的中心平面4112向外延伸的侧壁4132。在图42中,侧壁4132包括可考虑为倒角侧壁的线性侧壁。在其他实施方案中,侧壁4132(例如通过具有一些角度的曲率)可为非线性。侧壁4132在第一区域4120'和开口4140之间延伸,并且侧壁4132之间的间距从第一区域4120'向开口4140逐渐增加。
根据一些实施方案,开口4140的宽度W比第一区域4120'的间距S多出等于间距S的约一半的距离。在其他实施方案中,开口4140的宽度W比间距S多出大于间距S的一半的距离。第一区域4120'的侧壁4122的高度可大于波导4105的高度的约50%。例如,第一区域4120'的侧壁4120的高度可介于光学波导4105高度的约50%至75%之间。在一些实施方案中,第一区域4120'的侧壁4122的高度可大于约62.5至65μm但小于光学波导4105的高度。在其他实施方案中,第一区域4120'的侧壁4122的高度可大于约75μm但小于光学波导4105的高度。在图42所示的实施方案中,Y形凹槽4110的总高度约等于波导4105的高度(例如,约125μm)。在一些实施方案中,Y形凹槽4110的总高度可小于或大于波导4105的高度。覆盖层4135(可选)可被构造用于覆盖波导4105以及LCU 4100的凹槽4110。
如从图42所见,在最接近光学波导4105的区域中的第一区域4120'的侧壁4122之间的间距比波导的宽度多出预定空隙。在一些实施方案中,预定空隙可小于约1μm。在其他实施方案中,预定空隙可介于约1μm和3μm之间。在其他实施方案中,预定空隙可介于约1μm和5μm之间。例如,光学波导4105可具有约125μm的宽度,并且第一区域4120'的侧壁4122之间间隔的间距可包括约1μm至5μm的空隙。
在采用包括多模式纤维的波导4105的实施方案中,预定空隙可介于约1μm和5μm之间。例如,预定空隙可等于包括多模式纤维的光学波导4105宽度的约0.8%至4%。在采用包括单模式纤维的波导4105的实施方案中,预定空隙可介于约0μm和2μm之间。例如,预定空隙可等于包括单模式纤维的光学波导4105宽度的约0至1.6%。在一些情况下,空隙可小于0,使得当将波导4105置于Y形凹槽4110中时使Y形凹槽(例如,经由干涉配合)发生形变。
图42和图43所示的波导4105包括由包层4109围绕的芯4107。重要的是,当使用光学(折射率匹配的)粘结材料将波导4105永久粘结在Y形凹槽4110内时,芯4107可与光重定向构件(参见图41所示的4104)光学对准。在一些实施方案中,Y形凹槽4110包括居中式排布结构,当波导4105安装在Y形凹槽4110中时,波导4105被该居中式排布结构强行横向导向到Y形凹槽4110的中心平面4112。除了使芯4107沿着Y形凹槽4110的中心平面4112居中外,居中式排布结构还用作止动件,该止动件限制波导4105在Y形凹槽4110内的轴向移位。如此,根据一些实施方案的复合Y形凹槽4110包括,与U形凹槽单独结合或与Y形凹槽结合的居中式排布结构。
图41和图43示出了结合了居中式排布结构的Y形凹槽4110,该居中式排布结构由包括第一端部4115′和第二端部4115″的纵向过渡区段4115限定。第一端部4115′具有等同于第一区域4120'的侧壁4122之间的间距S的宽度。第二端部4115″具有小于光学波导4105宽度的宽度。例如,通过在过渡区段4115内将侧壁向内对准,过渡区段4115内的侧壁间距逐渐减小。过渡区段4115包括居中式侧壁4126,该居中式侧壁始于侧壁4122的末端并且朝向Y形凹槽4110的中心平面向内突出。居中式侧壁4126可视为Y形凹槽4110的倒角侧壁。侧壁4122与过渡区段4115的居中式侧壁4126可包括大致平坦的侧壁表面或非平坦的侧壁表面。
居中式侧壁4126与侧壁4122形成介于约5和45度之间的角度β。相对于Y形凹槽4110的总长度,纵向过渡区段4115不需要太长。例如,Y形凹槽4110的长度可介于200μm和2000μm之间,并且居中式侧壁4126可从侧壁4122延伸约2μm至50μm的距离。居中式侧壁4126可具有与侧壁4122相同的高度。
随着波导4105在Y形凹槽4110内朝向光重定向构件4104轴向移位,波导4105的末端4103与居中式侧壁4126接触,并且被导向至Y形凹槽4110的中心平面,使得波导4105的中心轴线在Y形凹槽4110内居中。间隙4129由居中式侧壁4126的末端限定。间隙4129足够宽以允许自波导4105的芯4107发出的光不受阻碍地通过。居中式侧壁4126的长度和间隙4129的宽度的尺寸被设计为优选地适应波导4105的芯和包层的尺寸。通过居中式排布结构使波导4105的末端4103适当地在Y形凹槽4110内居中,包层4109与居中式侧壁4126接触,并且芯4107与间隙4129的中心对准。应当理解,图43所示的居中式排布结构能够在U形凹槽或复合U形凹槽(诸如Y形凹槽)中实现。
图44示出了根据各种实施方案、LCU 4100的LCU附接区域4102的顶视图。图44所示的LCU附接区域4102示出了在Y形凹槽4110内居中的波导4105的末端4103。图44所示的Y形凹槽4110的实施方案包括在入口4111和Y形凹槽4110的纵向过渡区段4115之间的对准特征结构。该对准特征结构包括凹槽侧壁4122的突起区段4124。相向突起区段4124之间的间距略微大于波导4105的宽度并且小于相向侧壁4122之间的间距。当波导端部4103定位在Y形凹槽4110的过渡区段4115中时,对准特征结构的突起区段4124用以提供波导4105相对于Y形凹槽4110的中心平面的角对准。在一些实施方案中,由突起区段4124形成的对准特征结构位于或接近凹槽入口4111。
在图44所示的实施方案中,示出了波导4105的末端4103的边缘,该边缘略微嵌入过渡区段4115的居中式壁4126。在该实施方案中,波导4105的包层4109由比用于形成居中式壁4126的材料更硬的材料(例如,玻璃)形成。当波导4105的末端4103在其居中位置上抵靠在居中式壁4126上时,居中式壁4126中的形变4128可通过向波导4105施加轴向导向力形成。当施加光学粘结材料以将波导4105永久粘结在Y形凹槽4110内时,形变4128助于使波导4105适当地在Y形凹槽4110内居中。
图44所示的Y形凹槽4110的实施方案包含被限定在Y形凹槽4110的侧壁4122和波导4105的外围之间的粘结区域4123。粘结区域4123可由粘结材料(例如,光学粘结材料)填充,当该粘结材料固化时,将波导4105永久粘结在Y形凹槽4110内。在一些实施方案中,粘结区域4123在波导4105、平坦底表面4125和侧壁4122之间限定体积。在其他实施方案中,沿着侧壁4122的一部分可在底表面4125与侧壁4122相交处形成低凹或谷,以增加Y形凹槽4110内捕集的粘结材料的体积。
图44还示出了被构造用于接纳一定体积的光学粘结材料的前向粘合腔体4131,当该光学粘结材料固化时,用以增加波导4105的末端4103和LCU附接区域4102之间的粘结强度(例如,完整性)。例如,前向粘合腔体4131可被构造用于接纳除粘合剂之外的一定体积的材料,诸如折射率凝胶或油。在一些实施方案中,粘合腔体4131被构造用于透射来自波导4105端部的光。如图45所示,前向粘合腔体4131可包括低凹4131′,该低凹形成为LCU附接区域4102的底表面4125。低凹4131′用以增加前向粘合腔体4131中用于接收光学粘结材料的总体积,从而增强波导4105的末端4103和LCU附接区域4102之间的粘结强度/完整性。图45还示出了位于位置4133的Y形凹槽4110的入口4111,凹槽110的底表面4125在该入口处从斜坡过渡至平台。
图46示出了图44所示的粘结区域4123和前向粘合腔体4131,并且还示出了从Y形凹槽4110的每个侧壁4122横向延伸的横向粘合腔体4121。横向粘合腔体4121可为粘结区域4123的延伸部分。横向粘合腔体4121在波导4105的末端103的侧面附近提供了用于接收额外粘结材料的体积,增加了Y形凹槽4110和波导4105之间的粘结强度/完整性。如图47所示,横向粘合腔体4121可包括低凹4121′,该低凹形成LCU附接区域4102的底表面4125。低凹4121′用以增加横向粘合腔体4121中用于接收光学粘结材料的总体积,从而增强波导4105和Y形凹槽4110之间的粘结强度/完整性。例如,横向粘合腔体4121可被构造用于接纳除粘合剂之外的一定体积的材料,诸如折射率凝胶或油。
图48示出了包括多个凹槽4110的LCU附接区域4102,每个凹槽均具有置于其中的波导4105。在图48中,示出了两个凹槽4110与各自的波导4105,这些波导在凹槽4110内的居中位置上与居中式表面4126接触。图48示出了位于邻近前向粘合腔体4131的位置的粘合贮存器4131″。粘合贮存器4131″属于LCU附接区域4102的一部分,该粘合贮存器由两个或多个前向粘合腔体4131共享。就这一点而言,粘合贮存器4131″流体地连接至两个或多个前向粘合腔体4131。粘合贮存器4131″在波导4105的末端4103附近提供了用于接收额外粘结材料的体积,增加了波导4105和LCU附接区域4102之间的粘结强度/完整性。例如,粘合贮存器4131″可被构造用于接纳除粘合剂之外的一定体积的材料,诸如折射率凝胶或油。
图49至图55示出了根据各种实施方案,在LCU附接区域4102的Y形凹槽4110中安装波导4105的过程。在一些实施方案中,可使用带有数字相机的显微镜监控安装过程,以提供类似于如图49和图50所示的视图(例如,顶视图、侧视图)。波导4105将要定位的Y形凹槽4110被示为从包围波导4105的缓冲层4116延伸。缓冲层4106通常为用以保护波导4105的聚合物护套。
波导4105首先以末端4103小角度(例如,5°至20°)朝下的方式定位在Y形凹槽4110的扩展区域(例如,上区域)上方。图49和图50示出了典型示例,在该示例中,波导4105最初未对准至Y形凹槽4110内。Y形凹槽4110的上扩展区域包括倾斜侧表面4132,用以捕集波导4105,并将波导4105收集至Y形凹槽4110的U形凹槽区域(例如,下区域)。随着将波导4105的末端4103下降,末端4103接触Y形凹槽区域一侧的捕集侧壁4132,该捕集侧壁将末端4103导入Y形凹槽4110的底区域(例如,U形凹槽区域),迫使波导4105弯曲和/或横向移动。
随着波导4105下降至Y形凹槽4110中(参见图51),通过Y形凹槽4110的底表面4125将末端4103向上弯曲。同时,Y形凹槽4110继续使波导4105弯曲和/或横向移动,使得波导4105由Y形凹槽4110的U形凹槽区域近乎竖直的侧壁4122限制(参见图52)。如图53所示,当波导4105大致水平时(即,与Y形凹槽4110的底表面4125正切),波导4105被推入Y形凹槽4110的纵向过渡区段4115(参见图54),直到末端4103接触居中式表面4126(参见图55)。居中式表面4126按需要横向推动波导4105的末端4103直到末端4103与Y形凹槽4110两侧的居中式表面4126接触,从而使波导4105的末端4103在Y形凹槽4110内精确居中,如图55最佳所示。
随着居中式表面4126使波导4105居中,该波导的最终角度通常为水平,并且可通过任何合适的机械手段控制,任选地通过侧视图的光学检测导向,如图53所示的视图。图56示出了当波导4105下降过多使得其接触到Y形凹槽4110的底表面4125的后边缘4125'时可发生的对准错误。在此情形中,波导4105的末端4103上翘至Y形凹槽4110外。使Y形凹槽4110的底表面4125的大部分凹陷,仅在Y形凹槽4110的末端4113处保留相对短的边沿区域4125″,极大地降低了此类未对准(图57)。
如图57所示,相对于临近Y形凹槽4110的末端4113的边沿区域4125″,底表面的大部分4125″′凹陷。在一些实施方案中,Y形凹槽4110的底表面4125的凹陷区段4125″′可从Y形凹槽4110的入口4111朝向末端4113延伸并且覆盖底表面4125约二分之一以上的表面积。例如,凹陷区段4125″′可从Y形凹槽4110的入口4111延伸至距离末端4113的一段距离内,该距离小于由Y形凹槽4110接纳的波导4105的高度的约两倍。通常,凹陷区段4125″′的至少一部分将由固化的光学粘合剂填充,使得波导4105被良好负载。
包括下U形凹槽以及扩展的上凹槽的复合Y形凹槽4110可由热塑性塑料(例如,Ultem)注模制造。这种材料具有远大于玻璃光纤热膨胀系数的热膨胀系数。因此,存在由热偏移引起应力的担心,诸如在计算机机箱中操作是可发生。由于包含Y形凹槽4110的部分翘曲或甚至由于用于粘结波导4105的粘合剂失效,这些应力可能导致光学未对准。为使这种应力最小化,需要使由粘合剂填充的Y形凹槽4110的长度最小化。然而,需要足够的凹槽长度限制波导4105的角度。Y形凹槽4110的所需长度取决于光学系统的角度容差以及Y形凹槽4110所包括的附加宽度,该附加宽度提供用于波导4105的空隙。
图58至图60示出了具有两个单独区段4110a和4110b的Y形凹槽4110。邻近波导4105的末端4103的短区段包括纵向过渡区段4115以及居中式表面4126。该区段4110a可由折射率匹配粘合剂填充。将单独区段4110b置于距离区段4110b一定的足够距离(例如,0.5mm)处,使得其为波导4105提供准确的角对准但不填充粘合剂。这种设计在不损害角对准的情况下,使得与热膨胀(通过使粘结长度最小化)相关联的应力最小化。
图61示出了根据各种实施方案的LCU 6100的一部分。图61所示的LCU 6100包括单个LCU连接区域6102。尽管图61示出了单个LCU附接区域6102,但应当理解,在LCU 6100上可提供用于接收并永久性地附接至多个光学波导的多个附接区域6102。LCU附接区域6102包括具有入口6111和末端6113的凹槽6110。凹槽6110被构造用于接纳光学波导,诸如图42中所示的大致圆柱形的波导4105。
LCU 6100包括光重定向构件(未在图61示出但可参见图41的4104)以及在光重定向构件和末端6113之间的中间区段6108。在一些实施方案中,末端6113包括光学清晰的构件如透镜,或者由光学透明材料形成。中间区段6108由光学透明材料形成。光重定向构件包括输出侧面,光透过该输出侧面离开(或进入)光定向构件。
根据一些实施方案,凹槽6110为由大致U形的下部6123和扩展上部6127、6132形成的复合凹槽,使得复合凹槽大致为Y形(Y形凹槽),如本文所详述。凹槽6110包括纵向过渡区段6115,该纵向过渡区段包括单个居中式侧壁6126。在纵向过渡区段6115内,在侧壁6122和6122′之间的间距从等同于光学波导6105的宽度加上空隙减小到小于光学波导6105宽度的宽度。在图61所示的实施方案中,侧壁6122中的一个在入口6111和凹槽6110的末端6113之间大致平坦。相向侧壁6122′包括大致平行于侧壁6122的侧壁部分并且过渡至在过渡区段6115中向内成角度的居中式侧壁6126。居中式侧壁6126可视为凹槽6110的倒角侧壁。
在图61中,凹槽6110包括仅在凹槽6110的一个侧面上的居中式侧壁6126。因此,单个居中式侧壁6126可视为定位侧壁6126。在组装期间,光学波导6105沿着平坦侧壁6122滑动直至定位侧壁6126将光学波导6105压在凹槽6110内的其安装位置,如图61所示。在这个位置上,定位侧壁6126阻止光学波导6105的末端6103在凹槽6110内进一步纵向推进。图61所示的实施方案的一个优点在于,在组装期间可良好控制光学波导6105的角度,因为该光学波导可弯曲至平行于侧壁6122。在一些实施方案中,定位侧壁6126不需要钳住光学波导6105,但只要在组装期间光学波导6105可(诸如通过限定凹槽6110的端部或一些其他障碍)被弯曲至抵靠在侧壁6122,该定位侧壁即可作为替代充当常规止动件。
图62示出了包括基准点1221-1224的光学套管6200(例如,模制光学套管、模制塑料光学套管)的一个侧面6201。套管6200被构造用于接纳一个或多个光学波导并且包括一个或多个特征结构。每个特征结构对应于不同的光学波导。套管6200还包括一个或多个基准点,其中所述一个或多个基准点对应于所述一个或多个特征结构。根据一些具体实施,光学套管6200的特征结构是被构造成位于套管内光线传播的光路上的光学元件,并且所述一个或多个基准点对应于所述一个或多个光学元件。
套管6200包括元件6203,例如被构造用于接收和固定光学波导的凹槽,U形、V形或Y形凹槽。套管6200包括一个或多个光影响元件6205,所述光影响元件被构造用于在光学套管6200内传播光时影响来自光学波导的光的特征。根据一些实施方案,套管6200的每个光影响元件6205包括光重定向特征结构6205a,该光重定向特征结构可包括弯曲透镜6206和设置成靠近和/或至少部分地围绕透镜6206的平坦表面6207。光影响元件6205还包括设置在接收元件6203和光重定向特征6205a之间的中间表面6205b,例如平坦表面。光学套管6200包括多个接收和固定元件6203以及多个光影响元件6205,然而,一些单一的光学套管可包括单个接收和固定元件以及其间设置有中间表面的单个光影响元件。
光学套管包括一个或多个对准特征结构,包括被构造用于控制套管6200沿着第一横向轴121的平移的特征结构6211。示例性光学套管6200中示出的特征结构6211是前向止动件,其与配合套管的前向止动件接合,以设定在光学套管的光影响元件和配合套管的光影响元件之间的配合距离。前向止动件6211在与配合套管的前向止动件接合时还控制光学套管6200绕厚度轴123的旋转。
光学套管6200包括对准特征结构6212、6213,其中对准特征结构6212是配合到配合套管的兼容插座中的销。对准特征结构6213是与配合套管的销配合的插座。销6212包括间隔开的部分6212a和6212b。销6212和插座6213控制光学套管6200沿着第二横向轴622的平移,并且还可以控制光学套管6200围绕厚度轴623的旋转。销6212可被设计为使得仅销6212的侧面可与配合插座接触,从而在销6212的任一侧上提供横向止动件并且由此控制沿着第二横向轴122的平移。销6212被设计成略微窄于插座6213以允许制造公差。任选地,顺应性特征结构(未示出)可被设计到销和/或插座中以允许制造公差。在一些实施方案中,顺应性特征结构可以提供灵活的对准。销或插座或这两者都可装配有有利于使销在插座中居中的顺应性侧面特征结构。
在标题为“光学套管”(Optical Ferrules)、代理人案卷号为76982US002的共同拥有且同时提交的美国专利申请S/N 62/240,069中提供了关于具有对准特征结构的光学套管的附加信息,该专利申请以引用方式并入本文。在标题为“套管、对准框架和连接器”(Ferrules,Alignment Frames and Connectors)、代理人案卷号为75767US002的共同拥有且同时提交的美国专利申请S/N 62/240,066中提供了关于采用柔性对准特征结构的光学套管、框架和连接器的附加信息,该专利申请以引用方式并入本文。
光学套管6200的平坦配合表面6217控制套管6200沿着厚度轴123的平移以及套管6200沿着第一横向轴和第二横向轴121、122的旋转。光输出窗口6214设置在(例如,凹入到)平坦配合表面6217中。
光学套管和用于制造根据各种实施方案的光学套管的模具(包括本文所示的那些)包括模制特征结构,例如塑料模制特征结构,其被构造用于提供光在套管内以及在套管和与套管对准的配合套管之间的传播。例如,光影响元件可包括被构造用于重定向在套管中传播的光的透镜,例如曲面透镜。如前文所述,光学套管可包括具有对于传播光而言透明的光学输出窗口的平坦配合表面,其中在光学套管中传播的光在通过光学输出窗口传输之后离开光学套管。
在一些实施方案中,一个或多个基准点可被模制到套管中,其中基准点对应于套管特征结构。例如,模具侧面可以由一个或多个工具制造,并且每个基准可以是指示工具用于形成模具特征结构的位置的凹坑(或其他特征结构)。
一个基准可对应于多个套管特征结构,或者一个基准可对应于单个套管特征结构。例如,在包括多个光影响元件的具体实施中,可使用多个基准,其中每个基准对应于一个光影响元件。在一些实施方案中,如图62所示,两个或更多个基准点6221、6222可对应于光重定向特征结构6205a,例如,每个光重定向特征结构6205a可设置在两个基准点6221、6222之间。
根据一些具体实施,至少一个基准可对应于至少单个接纳元件。在包括多个接纳元件的具体实施中,可使用多个基准,其中每个基准对应于一个接纳元件。例如,如图62所示,两个或更多个基准点6223、6224可对应于接收元件6203之一,例如,每个接收元件6203可设置在两个基准点6223、6224之间。对应于一个特征结构(或一类特征结构)的基准可具有相同的形状,或者可具有与对应于另一个特征结构(或另一类特征结构)的基准不同的形状。
关于可结合本文所述的方法使用的套管、对准框架和连接器的附加信息在以下共同拥有且同时提交的美国专利申请中提供,所述专利申请以引用方式并入本文:标题为“具有闩锁机构的连接器”(Connector with Latching Mechanism)、代理人案卷号为76663US002的美国专利申请S/N 62/239,998;标题为“光学套管”(Optical Ferrules)、代理人案卷号为No.76982US002的美国专利申请S/N 62/240,069;标题为“套管、对准框架和连接器”(Ferrules,Alignment Frames and Connectors)、代理人案卷号为No.75767US002的美国专利申请S/N 62/240,066;标题为“具有保持器的光缆组件”(Optical CableAssembly with Retainer)、代理人案卷号为No.76662US002的美国专利申请S/N 62/240,008;标题为“光学波导对准特征结构”(Optical Waveguide Registration Feature)、代理人案卷号为No.76661US002的美国专利申请S/N 62/240,009;标题为“使用波导辅助对准的光学耦合装置”(Optical Coupling Device with Waveguide Assisted Registration)、代理人案卷号为No.76660US002的美国专利申请S/N 62/240,010;标题为“光学套管和光学套管模具”(Optical Ferrules and Optical Ferrule Molds)、代理人案卷号为No.75985US002的美国专利申请62/239,996;标题为“具有波导不可及空间的光学套管”(Optical Ferrules with Waveguide Inaccessible Space)、代理人案卷号为No.76778US002的美国专利申请62/240,002;标题为“可配置模块式连接器”(ConfigurableModular Connectors)、代理人案卷号为No.76907US002的美国专利申请62/240,003;以及标题为“混合连接器”(Hybrid Connectors)、代理人案卷号为No.76908US002的美国专利申请62/240,005。
本公开所述的实施方案包括:
项目1:一种光耦合单元,包括:
第一主表面,所述第一主表面包括沿着第一方向取向的一个或多个基本上平行的第一凹槽用于接纳一个或多个光学波导;以及
第二主表面,所述第二主表面用于可滑动地接触配合光耦合单元并包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;以及
第二凹槽和凸台的区域,所述区域被构造用于捕集第二凹槽中的颗粒污染物。
项目2:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽彼此基本上平行。
项目3:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽是笔直的。
项目4:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽是弯曲的。
项目5:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽和凸台的区域限定华夫饼图案。
项目6:根据项目1所述的光耦合单元,其中凸台限定柱形件,并且第二凹槽限定柱形件之间的区域。
项目7:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向成沿着不同于第一主表面上的第一凹槽的第一方向的方向。
项目8:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽和凸台设置在第二主表面的一个或多个非光学区域处。
项目9:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二主表面的配合表面处于第二主表面的非光学区域中。
项目10:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二主表面是适于抵靠配合光耦合单元滑动的配合表面。
项目11:根据项目1所述的光耦合单元,其中第一凹槽的节距不同于第二凹槽的节距。
项目12:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽被构造用于捕集在第二主表面和配合光耦合单元之间的颗粒污染物。
项目13:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向成横向于第一方向。
项目14:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向成基本上垂直于第一方向。
项目15:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向为相对于第一方向成约45°的角度。
项目16:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向为相对于第一方向成约30°和60°之间的角度。
项目17:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽中的至少一些以人字形图案布置。
项目18:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽包括一系列凸台和在相邻凸台之间的凹陷部。
项目19:根据项目1所述的光耦合单元,其中在第二凹槽之间的凸台包括多边形表面。
项目20:根据项目1所述的光耦合单元,其中在第二凹槽之间的凸台包括曲线表面。
项目21:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二凹槽具有V形横截面。
项目22:根据项目1所述的光耦合单元,其中:
第二凹槽包括一系列凸台和在邻近凸台之间的凹陷部;以及
凸台的宽度小于凹陷部的宽度。
项目23:根据项目22所述的光耦合单元,其中凸台的宽度小于凹陷部的宽度的约一半。
项目24:根据项目22所述的光耦合单元,其中凸台的宽度小于凹陷部的宽度的约四分之一。
项目25:根据项目22所述的光耦合单元,其中凸台的宽度小于约75μm。
项目26:根据项目1所述的光耦合单元,其中:
第二凹槽包括一系列凸台和在邻近凸台之间的凹陷部;以及
凸台的宽度大于凹陷部的宽度。
项目27:根据项目1所述的光耦合单元,其中光透射窗口在第二凹槽的凸台下方的第二主表面上凹入。
项目28:根据项目1所述的光耦合单元,其中光透射窗口与第二凹槽的凸台齐平。
项目29:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二主表面包括包含第二凹槽的第一区域和第二平面区域。
项目30:根据项目1所述的光耦合单元,其中第二主表面包括:
第一区域,该第一区域包括第二凹槽中的至少一些;
第二区域,该第二区域包括第二凹槽中的至少一些;以及
在第一区域和第二区域之间的光透射窗口。
项目31:根据项目30所述的光耦合单元,其中光透射窗口与第一区域和第二区域的第二凹槽的凸台齐平。
项目32:根据项目30所述的光耦合单元,其中光透射窗口的硬度大于第二凹槽的凸台的硬度。
项目33:根据项目30所述的光耦合单元,其中光透射窗口包括的涂层的硬度大于第二凹槽的凸台的硬度。
项目34:根据项目33所述的光耦合单元,其中所述涂层包括抗反射涂层。
项目35:一种光耦合单元,包括:
第一主表面,所述第一主表面其包括沿着第一方向取向的一个或多个基本上平行的第一凹槽用于接纳一个或多个光学波导;以及
第二主表面,所述第二主表面用于可滑动地接触配合光耦合单元并包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;以及
第二凹槽和凸台的区域,所述区域被构造用于捕集第二凹槽中的颗粒污染物,第二凹槽彼此基本上平行并被取向成沿着不同于第一主表面上的第一凹槽的第一方向的方向。
项目36:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽是笔直的。
项目37:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽是弯曲的。
项目38:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽和凸台的区域限定华夫饼图案。
项目39:根据项目35所述的光耦合单元,其中凸台限定柱形件,并且第二凹槽限定柱形件之间的区域。
项目40:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二主表面是适于抵靠配合光耦合单元滑动的配合表面。
项目41:根据项目35所述的光耦合单元,其中第一凹槽的节距不同于第二凹槽的节距。
项目42:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽被构造用于捕集在第二主表面和配合光耦合单元之间的颗粒污染物。
项目43:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向成横向于第一方向。
项目44:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向成基本上垂直于第一方向。
项目45:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向为相对于第一方向成约45°的角度。
项目46:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽被取向为相对于第一方向成约30°和60°之间的角度。
项目47:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽中的至少一些以人字形图案布置。
项目48:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽包括一系列凸台和在相邻凸台之间的凹陷部。
项目49:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽和凸台设置在第二主表面的一个或多个非光学区域处。
项目50:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二主表面的配合表面处于第二主表面的非光学区域中。
项目51:根据项目35所述的光耦合单元,其中在第二凹槽之间的凸台包括多边形表面。
项目52:根据项目35所述的光耦合单元,其中在第二凹槽之间的凸台包括曲线表面。
项目53:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二凹槽具有V形横截面。
项目54:根据项目35所述的光耦合单元,其中:
第二凹槽包括一系列凸台和在邻近凸台之间的凹陷部;以及
凸台的宽度小于凹陷部的宽度。
项目55:根据项目54所述的光耦合单元,其中凸台的宽度小于凹陷部的宽度的约一半。
项目56:根据项目54所述的光耦合单元,其中凸台的宽度小于凹陷部的宽度的约四分之一。
项目57:根据项目54所述的光耦合单元,其中凸台的宽度小于约75μm。
项目58:根据项目54所述的光耦合单元,其中:
第二凹槽包括一系列凸台和在邻近凸台之间的凹陷部;以及
凸台的宽度大于凹陷部的宽度。
项目59:根据项目35所述的光耦合单元,其中光透射窗口在第二凹槽的凸台下方的第二主表面上凹入。
项目60:根据项目35所述的光耦合单元,其中光透射窗口与第二凹槽的凸台齐平。
项目61:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二主表面包括包含第二凹槽的第一区域和第二平面区域。
项目62:根据项目35所述的光耦合单元,其中第二主表面包括:
第一区域,该第一区域包括第二凹槽中的至少一些;
第二区域,该第二区域包括第二凹槽中的至少一些;以及
在第一区域和第二区域之间的光透射窗口。
项目63:根据项目62所述的光耦合单元,其中光透射窗口与第一区域和第二区域的第二凹槽的凸台齐平。
项目64:根据项目62所述的光耦合单元,其中光透射窗口的硬度大于第二凹槽的凸台的硬度。
项目65:根据项目62所述的光耦合单元,其中光透射窗口包括的涂层的硬度大于第二凹槽的凸台的硬度。
项目66:根据项目65所述的光耦合单元,其中所述涂层包括抗反射涂层。
项目67:一种光透射表面,包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;
多个基本上平行的第一凹槽,所述多个基本上平行的第一凹槽在沿着第一方向取向的表面的第一区域上;以及
多个基本上平行的第二凹槽,所述多个基本上平行的第二凹槽在沿着第一方向取向的表面的第二区域上;以及
第一主表面的第三区域,所述第三区域设置在第一区域和第二区域之间并基本上缺乏凹槽。
项目68:一种光耦合单元,所述光耦合单元适于沿着配合方向与配合光耦合单元配合,所述光耦合单元包括沿着不同于配合方向的第一方向取向的配合表面中的多个基本上平行的第二凹槽。
项目69:根据项目68所述的光耦合单元,还包括在沿着配合方向取向的非配合表面中的一个或多个基本平行的第一凹槽。
项目70:根据项目69所述的光耦合单元,其中第一凹槽各自被构造用于接纳光学波导。
项目71:一种光透射表面,包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;以及
多个基本上平行的凹槽,每个凹槽在两端是开放式的并且在光透射表面的第一最外边缘和第二最外边缘之间延伸。
项目72:一种光耦合单元,包括:
第一区段,所述第一区段包括具有配合舌状物表面的配合舌状物;
第二区段,所述第二区段包括:
第一表面,该第一表面包括被构造用于接纳并且永久性地附接到多个光学波导的附接区域;以及
第二配合表面,所述第二配合表面与第一表面相对并且包括多个凹槽,所述凹槽被构造用于在第二配合表面和配合光耦合单元的配合舌状物表面之间捕集颗粒污染物;
多个光重定向构件,该多个光重定向构件在光学耦合到光学波导的第一表面上;以及
光透射窗口,该光透射窗口在介于凹槽和配合舌状物之间的第二配合表面上,所述光透射窗口光学耦合到光重定向构件。
除非另外指明,否则说明书和权利要求书中所使用的表达特征部尺寸、量和物理特性的所有数字在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值,这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望性能而变化。由端点表述的数值范围的使用包括该范围内的所有数字(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。
上述实施方案的各种变型和更改对于本领域中的技术人员都是显而易见的,并且应当理解,本公开不局限于本文所阐述的例示性实施例。除非另外指明,否则读者应该假设一个公开的实施方案的特征也可应用于所有其它公开的实施方案。应该理解,所有本文引用的美国专利、专利申请、专利申请公开及其他专利和非专利文档都以其不与上述公开抵触的程度通过引用的方式并入。

Claims (10)

1.一种光耦合单元,包括:
第一主表面,所述第一主表面包括沿着第一方向取向的一个或多个基本上平行的第一凹槽用于接纳一个或多个光学波导;以及
第二主表面,所述第二主表面用于可滑动地接触配合光耦合单元并包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;
第一区域;以及
第二区域,所述光透射窗口在所述第一区域和第二区域之间,所述第一区域和第二区域包括多个第二凹槽和多个凸台,多个所述第二凹槽和多个所述凸台被构造用于捕集所述第二凹槽中的颗粒污染物。
2.根据权利要求1所述的光耦合单元,其中所述第二主表面是适于抵靠所述配合光耦合单元滑动的配合表面。
3.根据权利要求1所述的光耦合单元,其中所述第二凹槽被构造用于捕集在所述第二主表面和所述配合光耦合单元之间的颗粒污染物。
4.根据权利要求1所述的光耦合单元,其中所述凸台限定柱形件,所述第二凹槽限定柱形件之间的区域。
5.一种光耦合单元,包括:
第一主表面,所述第一主表面包括沿着第一方向取向的一个或多个基本上平行的第一凹槽用于接纳一个或多个光学波导;以及
第二主表面,所述第二主表面用于可滑动地接触配合光耦合单元并包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;以及
多个第二凹槽和多个凸台的区域,多个所述第二凹槽和多个所述凸台被构造用于捕集所述第二凹槽中的颗粒污染物,所述第二凹槽彼此基本上平行并被取向成沿着不同于所述第一主表面上的所述第一凹槽的所述第一方向的方向,其中所述第二凹槽被取向为相对于所述第一方向成约30°和60°之间的角度。
6.根据权利要求5所述的光耦合单元,其中所述凸台限定柱形件,所述第二凹槽限定所述柱形件之间的区域。
7.一种光透射表面,包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;
在所述表面的第一区域上的多个第一凹槽和第一凸台,所述多个第一凹槽基本上彼此平行并且沿着第一方向取向;以及
在所述表面的第二区域上的多个第二凹槽和第二凸台,所述多个第二凹槽基本上彼此平行并且沿着所述第一方向取向;以及
所述表面的第三区域,所述第三区域设置在第一区域和第二区域之间并基本上没有凹槽,所述第三区域包括光透射区域,
其中所述多个第一凹槽和第一凸台以及多个第二凹槽和第二凸台被构造用于捕集所述多个第一凹槽和多个第二凹槽中的颗粒污染物。
8.一种光耦合单元,所述光耦合单元适于沿着配合方向与配合光耦合单元配合,所述光耦合单元包括配合表面,所述配合表面包括用于穿过其传播光信号的光透射窗口和在所述光透射窗口的同一例上的多个凹槽和凸台,所述多个凹槽基本上彼此平行并且沿着不同于所述配合方向的第一方向取向,所述多个凹槽和凸台被构造用于捕集所述凹槽中的颗粒污染物。
9.一种光透射表面,包括:
光透射窗口,所述光透射窗口用于穿过其传播光信号;以及
在所述光透射窗口的同一例上的多个凹槽和凸台,所述多个凹槽基本上彼此平行,每个凹槽在两端是开放式的并且在所述光透射表面的第一最外边缘和第二最外边缘之间延伸,其中所述多个凹槽和凸台被构造用于捕集所述凹槽中的颗粒污染物。
10.一种光耦合单元,包括:
第一区段,所述第一区段包括具有配合舌状物表面的配合舌状物;
第二区段,所述第二区段包括:
第一表面,所述第一表面包括被构造用于接纳并且永久性地附接到多个光学波导的附接区域;以及
第二配合表面,所述第二配合表面与所述第一表面相对并且包括多个凹槽和凸台,所述多个凹槽和凸台被构造用于在所述第二配合表面和配合光耦合单元的配合舌状物表面之间捕集颗粒污染物;
多个光重定向构件,所述多个光重定向构件在光学耦合到所述光学波导的所述第一表面上;以及
光透射窗口,所述光透射窗口在介于所述凹槽和所述配合舌状物之间的所述第二配合表面上,所述光透射窗口光学耦合到所述光重定向构件。
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