CN113167977B - 带反馈镜组件的透镜光纤连接器 - Google Patents
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Abstract
一种光纤组件具有一第一插芯组件和一第二插芯组件。各插芯组件具有一插芯主体、多个光纤收容孔以及一光学元件阵列。一方的光学元件阵列具有多个数据透镜元件以及一交叉聚焦指示透镜元件。另一方的光学元件阵列具有多个数据透镜元件和一镜系统,所述镜系统构造为反射来自所述指示透镜元件的光。当所述第一插芯组件和所述第二插芯组件对接时,来自所述指示透镜元件的光主要被所述镜系统反射返回至一输出的透镜元件。当所述第一插芯组件和所述第二插芯组件仅部分对接时,来自所述指示透镜元件的光未主要被所述镜系统反射返回至所述输出的透镜元件。
Description
相关申请
本申请主张于2018年11月14日申请的美国临时专利申请US62/760990的优先权。
技术领域
本发明概括而言涉及透镜光纤插芯组件,而更特别而言涉及一种对接组件,其中一构件具有一插芯和透镜而一第二构件具有一对准的镜系统。
背景技术
用于将多条光纤相互连接的系统典型地利用对接的插芯组件,以便于多条光纤的操纵和精确的定位。多条光纤固定于一插芯主体内,其中各条光纤的一端表面定位成大体齐平于或稍突出于插芯主体的一端面。光纤的端表面或端面随后抛光至一所需的光洁度。当互补的插芯组件对接时,一插芯组件的各条光纤与另一插芯组件的一对接的光纤被同轴地定位。
在一些应用中,对接的光纤的端面彼此物理地接触,以在对接的光纤对之间实现信号传输。在这样的应用中,各种因素可能降低光纤对之间的光传输效率,诸如光纤的端面上的不整齐、毛刺或刮痕、光纤未对准以及在对接界面处的光纤之间的灰尘或碎屑。
由于光路径相对诸如灰尘或碎屑的任何异物的大小来说较小,任何这种异物将可能干涉光的传输。多个扩展光束连接器将光束的宽度扩展并经由这些连接器之间的一空气间隙传输光束。通过使光束扩展,灰尘或碎屑与光束之间的相对尺寸的差异增加,这由此降低了任何灰尘或碎屑以及任何未对准对光传输的效率的影响。
扩展光束连接器包括相邻各条光纤的一端面安装的一透镜。通常采用两类透镜-准直透镜和交叉聚焦(cross-focusing)透镜。一准直透镜接收来自光纤的光并将光束扩展至一相对大的直径。当采用一准直透镜时,一第二透镜和插芯组件类似地构造有相邻于第二光纤的端面定位的用于接收扩展的光束并将光束再聚焦在第二光纤的端面处的透镜。
由于使用准直透镜时的光束的准直性质,即使当插芯组件稍为未对接(slightlyunmated)时,信号也能够在准直透镜之间无明显功率损耗地穿过。相应地,在一些应用中,这种设计在用于一对插芯组件未完全对接的一开关或指示器将会是较为理想的。
前述背景说明仅仅旨在帮助读者理解。其不意欲对本文所说明的发明创造进行限制,也不是限制或扩大所说明的现有技术。因此,前述说明不应视为表明现有系统中的任何特定的元件不适合本文所说明的发明创造,也不意欲表明实施本文所说明的发明创造的任何元件都是必须的。本文所说明的发明创造的实施和应用由随附的权利要求书限定。
发明内容
在一个方面,一种插芯组件具有一对接轴线且包括:一插芯主体,具有一前表面和多个光纤收容孔。一元件阵列相邻于所述插芯主体的前表面且具有多个透镜元件。每一透镜元件与其中一个光纤收容孔对准,且所述元件阵列包括多个数据透镜元件和一指示透镜元件。所述指示透镜元件是一交叉聚焦透镜。多条光纤各设置于其中一个光纤收容孔内,其中各条光纤具有与其中一个透镜元件相邻的一端面。
在另一方面,一种插芯组件具有一对接轴线且包括:一插芯主体,具有一前表面和多个光纤收容孔。一元件阵列相邻于所述插芯主体的前表面且具有多个数据透镜元件和一镜系统。每一数据透镜元件与其中一个光纤收容孔对准,且所述镜系统构造为反射来自一对接插芯组件的光。多条光纤各设置于其中一个光纤收容孔内,其中各条光纤具有相邻于其中一个数据透镜元件的一端面。
一种光纤组件具有一第一插芯组件和一第二插芯组件。各插芯组件具有:一插芯主体,多个光纤收容孔,各孔内有一光纤;以及一元件阵列。一第一元件阵列具有多个透镜元件,其中每一透镜元件与一第一光纤收容孔对准。所述第一元件阵列包括:多个数据透镜元件,每一数据透镜元件与其中一个第一光纤收容孔对准;以及一指示透镜元件,其中所述指示透镜元件是一交叉聚焦透镜。一第二元件阵列具有多个数据透镜元件和一镜系统。每一数据透镜元件与其中一个第二光纤收容孔对准,且所述镜系统构造为反射来自所述第一插芯组件的指示透镜元件的光。
附图说明
图1是结合本发明原理的一插芯组件的一立体图;
图2是结合本发明的元件阵列的一对对接的插芯组件的一部分的一示意图;
图3是与图2相似的一示意图,但是进一步示出对接的插芯组件之间的光传输;
图4示出与图3相似的一示意组件,但是其中插芯组件处于一稍未对接的形态(configuration);
图5是结合一元件阵列的一第二实施例的一对对接的插芯组件的一部分的一示意图;
图6是与图5相似的一示意图,但是进一步示出对接的插芯组件之间的光传输;
图7示出与图6相似的一示意组件,但是其中插芯组件处于一稍未对接的形态;
图8是一完全对接检测系统的另一实施例的一示意图;
图9示出与图8相似的一示意组件,但是其中完全对接检测系统处于一稍未对接的形态;
图10是结合图8的完全对接检测系统的一对软管接头(coupling)的一示意图;以及
图11示出与图10相似的一示意组件,但是其中软管接头和完全对接检测系统处于一稍未对接的形态。
具体实施方式
参照图1,示出了一示例性的多光纤透镜插芯组件10。插芯组件10包括一插芯主体11、一光扩展元件(例如透镜板20)以及具有沿一插芯组件轴线110的对齐的多条光纤101的一多光纤线缆100。如所示出的,插芯组件10包括一排六条光纤101,但是,如果需要,插芯组件10可以构造成收容更多条或更少条的光纤101。
插芯主体11大致为矩形且具有一大致平坦的前表面12和一后表面13。如所示出的,插芯主体11包括从后表面13贯穿插芯主体11延伸至前表面12的一排六个光纤收容洞或收容孔14(图2)。此外,插芯主体11还包括定位于光纤收容孔14(图2)的阵列的相反侧的一对对准孔或对准插口15。如所示出的,对准孔15大致为圆柱形且从前表面12向后表面13延伸。各对准孔15构造成当一对连接器对接时收容一柱体在其内以便于对准。
插芯主体11可以由能够注塑成形的一树脂(例如聚苯硫醚(polyphenylenesulfide)或聚醚酰亚胺(polyetherimide))来形成且可以包括一添加剂(例如二氧化硅(SiO2))以提升树脂的几何特性、强度和稳定性。多光纤线缆100的多条光纤101中的一条位于各自的光纤收容孔14内,且插芯主体11的前表面12和与前表面12相邻的光纤101的端面被抛光至一所需的光洁度。
透镜板20大致为矩形且具有一前表面21和一大致平坦的后表面22(图2)。一凹部23居中地位于前表面21且包括多个透镜元件24。透镜板20也包括构造成与插芯主体11的对准孔15对准的一对圆柱形的引导孔或引导插口25。透镜板20可以由具有与光纤101的折射率精密匹配的折射率的能够注塑成形的一光学级树脂来形成。
在一扩展光束连接器中,两类常用的透镜元件为准直透镜元件或交叉聚焦透镜元件。如下更为详细说明的,本发明的插芯组件10中的一个包括准直透镜元件和交叉聚焦透镜元件,而另一个仅包括准直透镜元件。各透镜元件24包括从凹部23的内表面向透镜板20的前表面21突出的一凸形形状。当组装插芯组件10时,一个透镜元件24与位于插芯主体11内的各自的光纤101的端面对准。
透镜板20可以包括任意数量和任意组合的透镜元件。此外,透镜板20可以包括其它结构,例如下述的镜元件(mirror elements)45、46、145、146。虽然示出透镜板20是与插芯主体11分离并固定于插芯主体11的一部件,但是,在一些实施例中,透镜元件24可以作为插芯主体11的一部分一体形成。换言之,透镜元件阵列和/或透镜元件与镜元件阵列可以作为一单独的固定于插芯主体11的透镜板20的一部分形成,或者可以作为一单件成形的部件的一部分与插芯主体11一体形成。在这种情况下,组合式插芯主体和透镜板可以不包括添加剂,例如上面提到的那些,因为其可能会妨碍成形的材料的光学特性。
图2至图7各是一对对接的插芯组件的光学部分的一示意图,其中各插芯组件在很多方面与在图1中所示的插芯组件10相似。参照图2,一第一透镜插芯组件30面对一第二透镜插芯组件40设置,其中两者之间有一空气间隙70。在这样一种构造中,透镜板32、42的前表面(未示出)接触,但是透镜元件从前表面凹入的性质提供空气间隙70。除了关于它们各自的透镜阵列33、43之外,第一、第二透镜插芯组件30、40分别可以以与上面说明的透镜插芯组件10相似的方式构造。
第一透镜插芯组件30具有一第一插芯主体31,其中一第一透镜板32固定于一第一插芯主体31。第一透镜板32具有一第一混合透镜或元件阵列33,第一混合透镜或元件阵列33包括沿第一透镜板32的前表面设置在凹部(图2中未示出)内的多个透镜元件。多个第一透镜元件分别构造为一准直透镜元件34,且一对第二透镜元件分别构造为一交叉聚焦透镜元件35、36。每一准直透镜元件34接收来自它的由第一插芯主体31固定的对准的光纤102的光并将离开透镜元件34的光束扩展至一相对大的直径以作为一准直光束。
第一交叉聚焦透镜元件35接收来自它的对准的光纤103的光、将光扩展至一相对大的直径,然后将扩展后的光束在离开第一交叉聚焦透镜元件35之后聚焦至一特定的焦点。第二交叉聚焦透镜元件36与一光纤104对准,且可以构造为与第一交叉聚焦透镜元件35相同或相似。如下文更详细说明地,交叉聚焦透镜元件35、36中的每一个的焦距选择为与该交叉聚焦透镜元件35、36和一轴向对准的镜元件45、46之间的距离相对应。
第二透镜插芯组件40具有一第二插芯主体41,其中一第二透镜板42固定于第二插芯主体41。第二透镜板42具有一第二混合元件阵列43,第二混合元件阵列43包括沿第二透镜板42的前表面设置在凹部(未示出)内的多个第二准直透镜元件44以及第一和第二镜元件45、46。各第二准直透镜元件44对准由第二插芯主体42固定的一光纤105。各镜元件45、46构造为当正确聚焦时侧向地或以一90度角地改变方向光。结果,与第一和第二透镜插芯组件30、40的对接轴线平行地行进的光被反射成侧向行进,且侧向行进的光被反射成与对接轴线110平行地行进。通过定位一对彼此相邻的镜元件45、46,该对镜元件一起发挥将光在与光原来的路径相反且与光原来的路径侧向偏离的一方向上改变方向的一镜系统(mirrorsystem)的作用。
参照图3,当将第一透镜插芯组件30与第二透镜插芯组件40对接时,从与其中一个第一准直透镜元件34对准的各光纤102中穿过的光在行进穿过该透镜元件时将会扩展且以如75所标示的一相对大的准直光束离开该透镜元件。各准直光束75将会穿过空气间隙70且到达一第二准直元件44,各准直光束75在该第二准直元件44聚焦在一轴向对准的光纤105上。
交叉聚焦透镜元件35、36和镜元件45、46的组合可以用作一信号或指示器,以确认第一和第二透镜插芯组件30、40是否完全对接在一起。例如,从与第一交叉聚焦透镜元件35对准的光纤103中穿过的光以76所标示地离开该交叉聚焦透镜元件35且传输并聚焦在第一镜元件45上。交叉聚焦透镜元件35的焦距选择为使离开与第一镜元件45对准的该交叉聚焦透镜元件35的光聚焦在第一镜元件45上。
光被第一镜元件45朝向第二镜元件46以一90度角(即相对于插芯组件轴线110侧向)按如77所标示地反射。然后,光被第二镜元件46朝向与第二镜元件46对准的第二交叉聚焦透镜元件36以一90度角按78所标示地反射。然后,光进入第二交叉聚焦透镜元件36且重新聚焦在与第二交叉聚焦透镜元件36对准的光纤104上。该构造的结果是,穿出第一交叉聚焦透镜元件35且通过第一和第二镜元件45、46穿回第二交叉聚焦透镜元件36的光能用作一对接确认信号,该对接确认信号被检测以确认第一和第二透镜插芯组件30、40完全对接。
参照图4,示出了一个示例,如通过空气间隙71的增加的长度可看到的,第一和第二透镜插芯组件30、40未完全对接但保持轴向对准。由于在透镜元件34、44之间通过的光的准直性质,该部分未对接的状态可能不会显著降低通过第一和第二透镜插芯组件30、40的准直透镜元件34、44传输的信号。结果是,仅检测通过准直透镜元件34、44传输的信号可能指示插芯组件30、40完全对接。
相应地,第一和第二交叉聚焦透镜元件35、36以及第一和第二镜元件45、46构造成提供插芯组件30、40未完全对接的一指示。在这样做时,插芯组件30、40之间的距离的增加将会改变第一和第二交叉聚焦透镜元件35、36与第一和第二镜元件45、46之间的传输特性。更具体地,从与第一交叉聚焦透镜元件35对准的光纤103中穿过的光以80所表示地离开该交叉聚焦透镜元件35且传输至第一镜元件45。但是,由于第一和第二透镜插芯组件30、40之间的距离变大,离开第一交叉聚焦透镜元件35的光未聚焦在相对第一镜元件45的正确的位置上。换言之,第一和第二交叉聚焦透镜元件35、36的焦距比各交叉聚焦透镜元件35、36和它的对准的镜元件45、46之间的距离短。结果,离开第一交叉聚焦透镜元件35的光穿过以81标示的焦点并扩展或发散直至到达第一镜元件45。
光被第一镜元件45以一约90度角按82所标示地反射且继续扩展或发散直至光到达第二镜元件46。然后,光被第二镜元件46在如83所标示处朝向第一透镜板32以一90度角反射,以朝向第二交叉聚焦透镜元件36。由于光束在穿过它的焦点81之后已经被扩展,所以当它到达第二混合元件阵列43时,光就会以84所标示地显著扩展超出第二交叉聚焦透镜元件36。然而,扩展光束的到达第二交叉聚焦透镜元件36的部分将会聚焦在与第二交叉聚焦透镜元件36对准的光纤104上,光纤104内所获得的信号的强度将会显著减小并且该功率(power)上的减小可被检测以确认或指示第一和第二透镜插芯组件30、40未完全对接。
在图5至图7中所示的一可替代的实施例中,第一和第二插芯组件130、140在第一和第二插芯主体131、141上分别设置有修改的第一和第二元件阵列133、143。第一和第二准直透镜元件134、144的构造与图2至图4的实施例中的第一和第二准直透镜元件34、44的构造相同。
然而,第一和第二交叉聚焦透镜元件135、136被修改为两交叉聚焦透镜元件中的至少一个的轴线111(图6)相对插芯组件轴线110发生偏向。此外,第一和第二镜元件145、146被修改为考虑交叉聚焦透镜元件135、136的角向(angular orientation)上的变化。例如,在图6中如85所标示地,离开第一交叉聚焦透镜元件135的光与插芯组件轴线110成一角度(at an angle)离开且在轴向偏离第一交叉聚焦透镜元件135的一位置处聚焦在第一镜元件145上。光相对于插芯组件轴线110如86所标示地侧向地或几乎侧向地(即不一定是以一90度角)被第一镜元件145反射。然后,光被第二镜元件146朝向第二交叉聚焦透镜元件136以87所标示地反射。进入第二交叉聚焦透镜元件136的光重新聚焦在与第二交叉聚焦透镜元件136对准的光纤104上。假如第一和第二透镜插芯组件130、140是完全对接的,来自于第一交叉聚焦透镜元件135的光将会被反射并穿回第二交叉聚焦透镜元件136以指示第一和第二插芯组件是完全对接的。
但是,参照图7,示出了一个示例,如从空气间隙71的长度的增加可看到的,第一和第二透镜插芯组件130、140未完全对接但保持轴向对准。在这种情况下,由于光在这个两个组件130、140之间穿过的准直性质,第一和第二透镜插芯组件130、140的准直透镜元件134、144可仍然发挥作用以在这两个组件130、140之间发送光信号。
然而,插芯组件130、140之间的距离的增加将会改变第一和第二交叉聚焦透镜元件135、136与第一和第二镜元件145、146之间的传输特性。更具体地,从与第一交叉聚焦透镜元件135对准的光纤103中穿过的光以90所标示地离开该交叉聚焦透镜元件135且朝向第一镜元件145传输。但是,由于第一和第二透镜插芯组件130、140之间的距离变大,离开第一交叉聚焦透镜元件135的光未聚焦在相对第一镜元件145的正确的位置上。换言之,第一交叉聚焦透镜元件135的焦距比该交叉聚焦透镜元件135和它的对准的镜元件145之间的距离短。结果,离开第一交叉聚焦透镜元件135的光穿过以91所标示的焦点且扩展或发散直至到达第一镜元件145。光可能被第一镜元件145按92所标示地一定程度侧向地以一角度反射,但是不是朝向第二镜元件146被反射。光不是按通常地朝向第一透镜阵列133返回地被反射,而是光被直接反射至第二交叉聚焦透镜元件136。通过这样一种结构,一些反射光可能会导向(directed)到第二交叉聚焦透镜元件136,但是大部分光不会到达第二透镜元件136。结果,到达第二交叉聚焦透镜元件136的光的量将会显著减少,从而导致随后聚焦在对准光纤104上的光的量显著减少。所得到的功率的减少可以被检测,以确认或指示第一和第二透镜插芯组件130、140是未完全对接的。
第一和第二交叉聚焦透镜元件135、136以及第一和第二镜元件145、146可具有任何所需的构造,只要当第一和第二透镜插芯组件130、140部分未对接时(例如少至1mm以下),第二交叉聚焦透镜元件136所接收的光的量就会显著减少即可。例如,当第一镜元件145构造为使来自第一交叉聚焦透镜元件135的光未朝向第二镜元件146反射时,反射光不是必须避开第二镜元件146。在这种情况下,第一和第二镜元件145、146可以构造为当第一和第二透镜插芯组件130、140未对接时,从第一镜元件145朝向第二镜元件146反射的光就将被第二镜元件146反射远离第二交叉聚焦透镜元件136。
在一些实施例中,交叉聚焦透镜元件35、36、135、136和镜元件45、46、145、46的精确角度相比所产生的光传输可能不那么重要。换言之,只要实现所需获得的光传输,则可以选择镜元件45、46、145、146的各种角度。
为了提高穿过各透镜元件34-36、44、134-136、144的光传输的效率(即减少功率损耗),可能可取的是增加一防反射涂层至透镜板32、42、132、142或仅仅至元件阵列33、43、133、143。但是,一防反射涂层设置于镜元件45、46、145、146可能会适得其反。相应地,在一实施例中,一防反射涂层可仅仅设置于包括准直透镜元件34、134和交叉聚焦透镜元件35、36、135、136的第一透镜板32、142或第一元件阵列33、133。
在一些实施例中,为了降低由穿过一未对接的插芯组件的光传输造成的眼部损伤的风险,可能可取的是,沿具有准直透镜元件34、44、134、144的通道例如以850nm的一工作波长传输光,而沿具有交叉聚焦透镜元件35、36、135、136的通道例如以一不同的1310nm的指示波长(indictor wavelength)传输光。在这种情况下,将会可取的是,使用在850nm和1310nm处都能很好地使光穿过的一防反射涂层。防反射涂层可以是选择成提供所需的特殊反射率的一定制的或标准的涂层。这样一种防反射涂层的一示例是NIR(750-1550)。其它波长和其它防反射涂层也可以使用。
在另一实施例中,一第一防反射涂层可以设置于第一透镜板32、132或仅仅设置于第一元件阵列33、133,而一第二防反射涂层可以设置于第二透镜板42、142或仅仅设置于第二元件阵列43、143。第一防反射涂层可与上述的第一防反射涂层相同。第二防反射涂层可构造为具有与第一防反射涂层不同的一带通(bandpass)。第二防反射涂层可用于消除与穿过准直透镜元件34、44、134、144的工作光有关的反射。相应地,穿过第一元件阵列33、133且穿过第二元件阵列43、143的工作光将会从第一和第二防反射涂层中获益。但是,穿过第一交叉聚焦透镜元件35、135、然后被第一和第二镜元件45、46、145、146反射且之后穿过第二交叉聚焦元件36、136的指示光,当指示光穿过交叉聚焦透镜元件35、36、135、136时将会从第一防反射涂层中获益,但当指示光被第二元件阵列43、143的第一和第二镜元件45、46、145、146反射时将不会遭受反射率降低。这些防反射涂层可以是被选择成提供所需的特殊反射率的一定制或标准涂层。第二防反射涂层的一示例是NIR(600-1050)。
尽管各第一和第二插芯组件30、40、130、140示出为具有成对的交叉聚焦透镜元件35、36、135、136以及镜元件45、46、145、146,但是这些插芯组件可以仅包括一单个交叉聚焦透镜元件和/或一单个镜元件。例如,参照图8,示出了一完全对接检测系统220的一替代实施例。完全对接检测系统220以一第一插芯组件230和一第二插芯组件240构造,第一插芯组件230具有一单个交叉聚焦透镜元件235,第二插芯组件240具有以一单个镜元件245构造的一镜系统。交叉聚焦透镜元件235可以作为与第一插芯主体231操作上关联的一第一透镜板232的一部分来形成。镜元件245可以作为与第二插芯主体241操作上关联的第二透镜板242的一部分来形成。如所示出的,第一插芯主体231与第一透镜板232作为单件式整体构件一体形成,第二插芯主体241和第二透镜板242也是如此。
交叉聚焦透镜元件235按与交叉聚焦透镜元件135相同的方式构造,其中透镜元件235的轴线112与光纤103的轴线113成一角度115设置。作为交叉聚焦透镜元件235的轴线112的角度115的结果,光束93以一角度朝向镜元件245离开透镜元件235。
镜元件245构造为沿与从交叉聚焦透镜元件行进出的光的路径相同的路径将光束93返回朝向交叉聚焦透镜元件235反射。结果,反射光束94与光束93重叠且重新进入交叉聚焦透镜元件235。相应地,具有第一和第二接脚(leg)251、252的一分光器(splitter)250设置为使穿回光纤105的光的一定比例经第二接脚252返回传输至一检测器(未示出)。换言之,一输入光束95沿分光器250的第一接脚251设置且沿光纤103朝向交叉聚焦透镜元件235行进。沿轴线113的光朝向镜元件245以光束93离开交叉聚焦透镜元件235。光被镜元件245朝向交叉聚焦透镜元件235沿相同的路径以光束94反射。光由交叉聚焦透镜元件235重新聚焦返回至光纤103,在光纤103中光朝向分光器250返回且一定的比例沿第二接脚252定向返回(directed back)至一检测器(未示出)。
参照图9,如从交叉聚焦透镜元件235和镜元件245之间的增加的距离271可看到的,第一插芯组件230和第二插芯组件240未完全对接。作为增加的距离271的结果,离开交叉聚焦透镜元件235的光束93未聚焦在镜元件245上。更具体地,作为增加的距离271的结果,光束93穿到镜元件245的侧方且未被反射返回至交叉聚焦透镜元件235。由于光未被反射返回至交叉聚焦透镜元件235,光就未沿光纤103返回至分光器250且未返回至检测器(未示出)。
其它实施例也可考虑。例如,一单个交叉聚焦元件透镜元件(诸如透镜元件235)可通过适当地配置透镜元件和镜元件的轴线113而与一对镜元件145、146一起被使用。
此外,具有至少一个交叉聚焦透镜元件和包括至少一个镜元件的一镜系统的一完全对接检测系统可以与非光学结构一起被用于确定何时以及是否它们是稍未对接的。参照图10至图11,一液压软管组件270示出为具有一第一软管接头元件271和一第二对接软管接头元件272。第一和第二软管接头元件271、272可包括一密封系统273(诸如所示出的O形圈274)和图8的完全对接检测系统220。更具体地,第一软管接头元件271包括交叉聚焦透镜元件235,而第二软管接头组件272包括在其上设置的镜元件245。当第一和第二软管接头元件271、272完全对接时,光信号将会如上所述地通过完全对接检测系统220反射回来。如果第一和第二软管接头元件271、272未完全对接,则一光信号将不会通过完全对接检测系统220反射返回。
将认识到的是,前述说明书提供了所公开的系统和技术的示例。例如,尽管以一MT型插芯组件的一部分示出,但是前述内容适用于任何类型的插芯系统,包括那些具有任何类型的对准系统的插芯系统。对本公开内容或其示例的所有参照旨在参照在那个说明点处正在讨论的特定的示例但不意欲暗指对本发明的范围做更一般性的任何限定。针对某些特征的所有的明显不同的或贬低性的语言意欲说明对于那些特征不是优选的,但不意欲从本发明的范围中整个排除那些特征,除非另有说明。
本文中引用的数值范围仅旨在作为一种简略方式使各个分离数值落入到该范围内,除非本文另有说明,且各个分离数值合并到本说明书中,就像它单独在本文中被引用一样。本文说明的所有方法可以以任何合适的顺序执行,除非本文另有说明或上下文明确否认。
相应地,在适用法律允许的情况下,本发明包括随附权利要求引用的主题的所有修改及等同物。此外,上述特征以它们所有可能的变型的任何组合将包括在本发明内,除非另有说明或上下文明确否认。
Claims (7)
1.一种光纤组件,包括:
一第一插芯组件,具有一第一对接轴线,所述第一插芯组件包括:
一第一插芯主体,其具有一第一前表面和多个第一光纤收容孔;
一第一元件阵列,其相邻于所述第一插芯主体的第一前表面,所述第一元件阵列具有多个透镜元件,每一透镜元件与其中一个第一光纤收容孔对准,所述第一元件阵列包括多个数据透镜元件和一指示透镜元件,所述指示透镜元件是一交叉聚焦透镜,所述指示透镜元件包括第一指示透镜元件,用作一输入路径;第二指示透镜元件,用作一输出路径;以及
多条第一光纤,每一条第一光纤设置于其中一个第一光纤收容孔内,每一条第一光纤具有与其中一个透镜元件相邻的一端面;以及
一第二插芯组件,其具有一第二对接轴线,所述第二插芯组件包括:
一第二插芯主体,其具有一第二前表面和多个第二光纤收容孔;
一第二元件阵列,相邻于所述第二插芯主体的第二前表面,所述第二元件阵列具有多个数据透镜元件和一镜系统,每一数据透镜元件与其中一个第二光纤收容孔对准;以及
多条第二光纤,每一条第二光纤设置于其中一个第二光纤收容孔内,每一条第二光纤具有与其中一个数据透镜元件相邻的一端面,
其中,当在完全对接形态中,当沿着一第一方向通过所述输入路径传输光时,所述光被所述镜系统反射且主要导向至与所述第一方向相反的一第二方向的所述输出路径,而当在部分对接形态时,当沿着一第一方向通过所述输入路径传输光时,所述光未主要被所述镜系统反射至与所述第一方向相反的第二方向的所述输出路径。
2.一种组件,包括:
一第一组件,其具有一第一对接轴线,所述第一组件包括:
一第一主体,其具有一第一前表面和一光纤收容孔,一光纤轴线延伸穿过所述光纤收容孔;
一交叉聚焦透镜元件,其相邻于所述第一主体的第一前表面,所述交叉聚焦透镜元件的一透镜轴线与所述光纤轴线成一角度;以及
一光纤,其设置于所述光纤收容孔内,所述光纤具有与所述交叉聚焦透镜元件相邻的一端面;以及
一第二组件,其具有一第二对接轴线,所述第二组件包括:
一第二主体,其具有一第二前表面;
一镜系统,其相邻所述第二主体的第二前表面,
其中,当将所述第一组件和所述第二组件定位至完全对接形态时,所述第一对接轴线和所述第二对接轴线对准,从所述交叉聚焦透镜元件传输的光被所述镜系统反射并返回所述交叉聚焦透镜元件,当将所述第一组件和所述第二组件定位至一部分对接形态时,所述第一对接轴线和所述第二对接轴线对准,从所述交叉聚焦透镜元件传输的光未被所述镜系统反射至所述交叉聚焦透镜元件。
3.一种光纤组件,包括:
一第一插芯组件,其具有一第一对接轴线,所述第一插芯组件包括:
一第一插芯主体,其具有一第一前表面和多个第一光纤收容孔;
一第一元件阵列,其相邻于所述第一插芯主体的第一前表面,所述第一元件阵列具有多个透镜元件,每一透镜元件与其中一个第一光纤收容孔对准,所述第一元件阵列包括多个第一数据透镜元件和一指示透镜元件,所述指示透镜元件是具有一第一焦距的一交叉聚焦透镜,且包括第一指示透镜元件,用作一输入路径;以及第二指示透镜元件,用作一输出路径;以及
多条第一光纤,每一条第一光纤设置于其中一个第一光纤收容孔内,每一条第一光纤具有与其中一个透镜元件相邻的一端面;以及
一第二插芯组件具有一第二对接轴线,所述第二插芯组件包括:
一第二插芯主体,其具有一第二前表面和多个第二光纤收容孔;
一第二元件阵列,其相邻于所述第二插芯主体的第二前表面,所述第二元件阵列具有多个第二数据透镜元件和一镜系统,每一第二数据透镜元件与其中一个第二光纤收容孔对准,且所述镜系统构造为反射来自所述第一插芯组件的指示透镜元件的光;以及
多条第二光纤,每一条第二光纤设置于其中一个第二光纤收容孔内,每一条第二光纤具有与其中一个第二数据透镜元件相邻的一端面;以及
当将所述第一插芯组件和所述第二插芯组件定位至一完全对接形态时,所述第一对接轴线和所述第二对接轴线对准,每一第一数据透镜元件与其中一个第二数据透镜元件轴向对准,所述指示透镜元件与所述镜系统对准,当沿着一第一方向通过所述输入路径传输光时,所述光被所述镜系统反射且主要导向至与所述第一方向相反的一第二方向的所述输出路径,且所述指示透镜元件距离所述镜系统一第一距离,所述第一距离等于所述第一焦距,且从与所述交叉聚焦透镜对准的光纤中穿过的光离开所述交叉聚焦透镜且传输并聚焦在所述镜系统上,
当将所述第一插芯组件和所述第二插芯组件定位至一部分对接形态时,所述第一对接轴线和所述第二对接轴线对准,每一第一数据透镜元件与其中一个第二数据透镜元件轴向对准,所述指示透镜元件与所述镜系统对准,当沿着一第一方向通过所述输入路径传输光时,所述光未主要被所述镜系统反射至与所述第一方向相反的第二方向的所述输出路径,且所述指示透镜元件距离所述镜系统一第二距离,所述第二距离大于所述第一焦距,且从与所述交叉聚焦透镜对准的光纤中穿过的光离开所述交叉聚焦透镜且传输并未聚焦在所述镜系统上。
4.如权利要求3所述的光纤组件,其中,每一第一数据透镜元件是一准直透镜元件,且每一第二数据透镜元件是一准直透镜元件。
5.如权利要求4所述的光纤组件,还包括一对指示透镜元件。
6.如权利要求4所述的光纤组件,其中,至少一个指示透镜元件的一轴线平行于所述第一对接轴线。
7.如权利要求4所述的光纤组件,其中,至少一个指示透镜元件的一轴线与所述第一对接轴线成一角度。
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