JP2019053285A - 光コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】光ファイバリボンのような光導波管の組を接続するための新規な光コネクタを提供する。【解決手段】第1の導波管アライメント部材114と、第1の光方向転換部材112と、を備えるコネクタ100であって、第1の光方向転換部材は、第1の光導波管から入力方向に沿って入力光を受光するための入力面と、入力面からの光を受光し、受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、光方向転換面からの光を受光し、受光した光を、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に沿って第1の光方向転換部材から出射する出力光として透過する出力面であって、第1の光方向転換部材が前記入力面と出力面との間で1よりも大きい屈折率を有する出力面と、出力方向と異なるコネクタ嵌合方向に沿って、嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合するための第1及び第2の位置合わせ特徴部118、119と、を有する。【選択図】図1a

Description

(関連出願情報)
本出願は、発明の名称が「光コネクタ(OpticalConnector)」である代理人整理番号70228US002、及び発明の名称が「一体型光フェルール(UnitaryOptical Ferrule)」である代理人整理番号71021US002の共有に係る特許出願に関し、それらは本出願と同日に出願され、それらの全容を本出願に参照により援用する。
(発明の分野)
ここに提供される開示は、光ファイバリボンのような光導波管の組を接続するための光コネクタに関する。
光ファイバコネクタは、通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、データセンターリンク、及び高性能コンピュータの内部リンクをはじめとする様々な用途において光ファイバを接続するために使用することができる。これらのコネクタは、単心設計と多心設計とに分類でき、また接触方式によっても分類できる。一般的な接触方法としては、嵌合するファイバの先端部を研磨して滑らかに仕上げてから互いに押し付ける物理的接触、ファイバのコアと一致した屈折率を有する適合材料で、嵌合されたファイバの先端部間の小さな隙間を充填する屈折率整合、及び2本のファイバの先端部間の小さな空隙を光が通過するエアギャップコネクタが挙げられる。これらの接触方法のそれぞれでは、嵌合されたファイバの先端部に付着したわずかな埃によって光損失が顕著に増大しうる。
別の方式の光コネクタにビーム拡張型コネクタと呼ばれるものがある。ビーム拡張型コネクタは、コリメート式又は接合焦点式(conjugate focus)の設計のいずれかであってよく、いずれも汚れが集まりやすい出力光学素子の表面において大きなビーム直径を与えるものである。この方式のコネクタは、ソースコネクタ内の光ビームをファイバコアから出射させ、コネクタ内部において短い距離で発散させた後、光がコアよりも大幅に大きい直径となってコネクタから出射するというものである。次いで、受光コネクタ内において、ビームは受光ファイバの先端部で元の直径に再び集束される。この方式のコネクタは、埃及び他の形の汚染物の影響を受けにくい。
バックプレーン光コネクタは、データ伝送の回線速度が現在の10GB/秒/線から今後数年間で25GB/秒/線に移行するにしたがって、高性能コンピュータ、データセンター、及びテレコムスイッチングシステムの不可欠な要素となるものと思われる。10GB/秒の相互接続において現在使用されている銅接続のより低コストかつより高性能の代替手段となる光相互接続システムを可能とするビーム拡張型コネクタが提供されることが有利である。
提供される開示は、プリント回路基板又はバックプレーン上に配置することが可能な、光ファイバリボンなどの光導波管の組を嵌合する光導波管と接続するための光コネクタに関するものである。詳細には、提供されるコネクタは、ビーム拡張型光学系を非接触式光学嵌合と併用することにより、機械的精度の要求条件を緩和し、これにより低コストの射出成形及び汚れに対する高い耐性を可能とするものである。提供されるコネクタは、光学損失が低く、高いチャネル数(コネクタ当たりの光ファイバ)に容易に拡張可能であり、使用者に安全性を与え、挿入するための力が小さいブラインドメイティングと適合性を有しうるものである。提供されるコネクタは、バックプレーン、フロントプレーン、又はミッドスパン接続における使用に適性を有しうる。
一態様では、少なくとも1つの第1の光導波管を受容及び整列するための第1の導波管アライメント部材と、第1の光方向転換部材と、を備えるコネクタであって、前記第1の光方向転換部材は、前記第1の導波管アライメント部材において配置及び整列された第1の光導波管から入力方向に沿って入力光を受光するための入力面と、前記入力方向に沿った前記入力面からの光を受光し、前記受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、前記光方向転換面からの光を受光し、前記受光した光を、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に出力光として透過するための出力面と、を有する、コネクタが提供される。いくつかの実施形態では、前記コネクタは、前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合する際に、前記第1の光方向転換部材の前記出力面が、前記嵌合コネクタの前記第1の光方向転換部材の前記入力面に面するように構成することができる。前記コネクタは嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合するための第1及び第2の位置合わせ特徴部を更に有する。
別の態様では、第1及び第2の光導波管を受容及び整列するコネクタであって、前記入力面上の対応する第1及び第2の位置において対応する第1及び第2の入射方向に沿った前記第1及び第2の光導波管からの第1及び第2の入力光を受光し、前記受光した光を対応する第1及び第2の透過光として透過させるための入力面と、前記光方向転換面上の対応する第1及び第2の位置において前記第1及び第2の透過光を受光し、前記受光した光を対応する第1及び第2の方向転換された光として、対応する第1及び第2の方向転換後の方向に沿って方向転換させるための第1の光方向転換面と、を有するコネクタを備える、コネクタアセンブリが提供される。前記第1の方向転換後の方向は前記第1の入射方向と異なり、前記第2の方向転換後の方向は前記第2の入射方向と異なりうる。前記コネクタアセンブリはまた、対応する第1及び第2の出力方向沿って前記出力面上の対応する第1及び第2の位置において前記第1及び第2の方向転換された光を受光し、前記受光した光を対応する第1及び第2の出力光として、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かって透過させる出力面、を備えうる。前記コネクタは、前記コネクタが前記嵌合コネクタと嵌合される際、前記コネクタの前記出力面が前記嵌合コネクタの前記入力面、及び嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合するための第1及び第2の位置合わせ特徴部、に平行でかつ面するように構成することができる。
提供される光コネクタは、ビーム拡張型光学系を非接触式嵌合と併用することで機械的製造要求条件が緩和されうる。これにより、低コストの射出成形のようなプロセスを使用することが可能となり、汚れ及び汚染に対する耐性が向上したコネクタを得ることができる。提供されるコネクタは、通常、嵌合されたコネクタのペア当たり1.0dB未満と光学損失を低くすることができる。更に、提供されるコネクタは、256本又はそれ以上の接続された光導波管を有するように容易かつ経済的に拡張することができる。提供されるコネクタは挿入するための力が低いブラインドメイティングであり、高速のバックプレーン、フロントプレーン、又はミッドスパン接続に適している。
上記の概要は、本開示のそれぞれの開示される実施形態又はすべての実現形態を説明することを目的としたものではない。以下の図面及び詳細な説明により、例示的な実施形態をより詳細に例示する。
本明細書の全体を通じて、同様の参照符合が同様の要素を示す添付の図面を参照する。
提供されるコネクタの一実施形態の上面及び底面斜視図である。 提供されるコネクタの一実施形態の上面及び底面斜視図である。 光導波管アライメント部材及び光方向転換部材の斜視図であり。 図2aに示されたものの一部を示す図である。 嵌合するための大まかな位置に方向付けられた2個の提供されるコネクタの斜視図である。 提供されるコネクタの別の実施形態の上面及び底面斜視図である。 提供されるコネクタの別の実施形態の上面及び底面斜視図である。 提供されるコネクタの例示的な光方向転換部材の図である。 光方向転換部材の入力面において垂直方向に互い違いに配置された光導波管の一実施形態の断面図である。 2個の垂直方向に互い違いに配置されたコネクタ間の嵌合を示す図である。 提供されるコネクタの一実施形態の側面図である。 図8に示されるコネクタの端面図である。
図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図中に用いられる同様の番号は同様の構成要素を示すものとする。しかしながら、ある図においてある構成要素を示すための数字の使用は、同じ数字により示された別の図における構成要素を限定しようとするものではない点は理解されるであろう。
多くの用途で使用されている光ケーブルは、ファイバリボンを利用している。これらのリボンは、互いに1列に接合された1組のコーティングされたファイバ(一般的には、1列に4、8又は12本のファイバ)からなるものである。保護コーティングが施された個々のガラスファイバは一般的に直径250μmであり、リボンは一般的に250μmのファイバ間のピッチを有している。このような250μmの間隔は、能動的光学装置が同じ250μmの間隔で配置された様々な設計の光送受信器においても用いられてきた。
現在入手可能なビーム拡張型多心コネクタは一般的に、リボンのピッチと一致させるためにビーム直径を250μmに限定している。ファイバのピッチよりも大きいビーム直径を実現するには、現在のコネクタでは一般的に、コネクタにファイバを実装する前にファイバリボンを単一のファイバに分割する必要がある。
一般的に、単心光コネクタは、光ファイバの端面同士を整列させて互いに接触させるための精密な円筒状フェルールを有することができる。光ファイバは、ファイバの光学コアがフェルールの軸を中心として位置するようにフェルールの中心孔内で固定することができる。次いで、ファイバコアの物理的な接触を可能とするようにファイバの先端部を研磨することができる。次いで、2個のこうしたフェルールを、研磨されたファイバ先端部同士が互いに押し付けられた状態でアライメントスリーブを使用して互いに整列させることによってファイバ間の物理的接触による光接続を実現することができる。物理接触型光コネクタは、広く使用されている。
多心コネクタでは、ソースファイバーから受光ファイバへの光結合を与えるためにMTフェルールのような多心フェルールをしばしば使用している。MTフェルールは、型成形された孔のアレイに各ファイバを案内することができ、各ファイバはこの孔に通常接着される。各フェルールは、フェルール同士を互いに整列させ、これにより嵌合されたファイバ同士を整列させるためのガイドピンが配置される2個の更なる孔を有することができる。
ファイバ同士の接続を与えるために様々な他の方法も使用されてきた。例としては、VOLITION光ファイバケーブルコネクタに見られるようなV字溝アライメントシステム、及び精密な孔のアレイ内でのベアファイバのアライメントが挙げられる。いくつかの接続の概念では、光ファイバ接続にレンズ及び反射面を利用したものがある。これらの接続の概念のそれぞれは、インラインコネクタ又は直角コネクタなど単一目的の接続システムについて述べている。
多心コネクタのような光ファイバコネクタは、プリント回路基板(PCB)に、また、バックプレーン型光相互接続製品において、光導波管を接続するうえで有用である。個々のファイバを分離することなくファイバリボンを成端することができ、更にファイバ間のピッチよりも大きな直径を有するビームを与えることが可能なビーム拡張型コネクタが開示されている。これらのビーム拡張型光コネクタは、非接触式の光嵌合形態を有することができ、従来の光コネクタと比較して必要とされる機械的精度を低くすることができる。
1以上の光導波管又は光導波管のリボンを、別の光導波管の組又は1以上の光導波管のリボンと接続するために使用することが可能な新規な光相互接続結合構造又は光コネクタが提供される。いくつかの実施形態では、導波管は光ファイバでありうる。本明細書に述べられるコネクタは、1以上の光導波管、又は光導波管のリボンを、バックプレーン又はプリント回路基板上に配置された導波管と接続するために使用することもできる。本明細書に述べられるコネクタは、1以上の光導波管、又は光導波管のリボンを光送受信モジュールと接続するために使用することもできる。提供されるコネクタは、非接触式の光嵌合形態を有するビーム拡張型光学系を有することで、その構造における機械的精度の要求条件が緩和されることにより、低コストの射出成形及び汚れに対する高い耐性を可能とする。提供されるコネクタは、光学損失が低く、高いチャネル数(コネクタ当たりの光ファイバ)に容易に拡張可能であり、使用者に安全性を与え、挿入するための力が小さいブラインドメイティングと適合性を有しうるものである。提供されるコネクタは、バックプレーン、フロントプレーン、又はミッドスパン接続における使用に適性を有する。
以下の説明文では、本明細書の一部をなし、実例として示される添付の図面を参照する。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され、実施されうる点は理解されるはずである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
特に断らないかぎり、本明細書及び特許請求の範囲で使用される構造の大きさ、量、物理的特性を表わすすべての数字は、すべての場合において「約」なる語により修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、そうでない旨が示されないかぎり、上記の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、当業者が本明細書に開示される教示を用いて得ようとする所望の特性に応じて異なりうる近似値である。
本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用するところの単数形「a」、「an」、及び「the」には、その内容によって明らかに示されないかぎりは複数の指示対象物を有する実施形態が含まれる。内容によってそうでないことが明らかに示されない限り、本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用するところの「又は」なる語は、「及び/又は」を含めた意味で広く用いられる。
これらに限定されるものではないが、「下側」、「上側」、「下」、「下方」、「上方」、及び「〜の上」などの空間的に関連した語は、本明細書において用いられる場合、ある要素の別の要素に対する空間的関係を述べるうえで説明を容易にする目的で用いられる。このような空間に関連した語には、図に示され、本明細書に述べられる特定の向き以外に、使用中又は作動中の装置の異なる向きが含まれる。例えば、図に示される物体がひっくり返されるか又は裏返されると、最初に他の要素の下又は下方として述べられた部分は、これらの他の要素の上方となるであろう。
本明細書で使用されるように、ある要素、部材若しくは層が、例えば、別の要素、部材若しくは層と「一致する境界面」を形成する、これらの「上にある」、これらと「接続される」、「結合される」、「隣接する」若しくは「接触する」ものとして述べられている場合、その要素、部材若しくは層は、例えば、特定の要素、部材若しくは層の上に直接あるか、これらと直接接続されるか、直接結合されるか、直接接触してよく、又は介在する要素、部材若しくは層が特定の要素、部材若しくは層の上にあるか、これらと接続されるか、結合されるか、若しくは接触してよい。例えば、ある要素、部材又は層が、別の要素の「直接上にある」、別の要素と「直接接続される」、「直接結合する」、又は「直接接触する」で始まる表現で表される場合、例えば介在する要素、部材又は層は存在しない。
提供されるコネクタは、図1a及び1bに示される実施形態として理解することができるが、これに限定されるものではない。図1aは、提供されるコネクタの一実施形態の上面斜視図であり、図1bは提供されるコネクタの一実施形態の底面斜視図である。使用時には、このコネクタのような提供されるコネクタは、保護ハウジング(図示せず)内に収容することができる。コネクタ100は、第1の導波管アライメント部材114を有している。第1の導波管アライメント部材114は、光ファイバなどの光導波管の末端又は出射端を与え、これを動かないように光方向転換部材112と整列させて保持する。図に示されるように、第1の導波管アライメント部材114は、光ファイバなどの光導波管を配置、整列及び固定することができる複数のV字溝を有している。一般的には、接着剤を使用して光導波管を永久的に固定することができる。場合によっては、ファイバの保護又はバッファコーティングを剥離することによりベアファイバのみをアライメント部材114に取り付ける。そのような場合、バッファコーティングをまだ有しているファイバ部分を、バッファ取付け領域115に取り付けることができる。光方向転換部材112は、第1の導波管アライメント部材114に固定することができる複数の光導波管のそれぞれについて1個ずつとなるような複数の光学要素を有している。場合によっては、導波管アライメント部材114は、共通の基板上に組み込まれる複数の第1の光導波管を受容して整列させるための少なくとも1つのアライメント特徴部を有している。例えば、そのような場合、導波管アライメント部材は、埋め込まれた複数の光導波管、又は基板の上面に形成された複数の光導波管を有する基板を受容して整列させることができる。いくつかの実施形態では、光方向転換部材は射出成形されたポリマーを含むことができる。光方向転換部材はまた、ハウジング内で保護することができる。ハウジングは、汚れが光接続を妨げることを防止する機能を有しうる。ハウジングはコネクタを嵌合及び脱嵌合するためのラッチ及び解除機構だけでなく、位置合わせ特徴部を積極的な接触状態に維持するための保持力を例えばばね機構によって与えることができる。更に、ハウジングは、コネクタから近くの人に安全上の問題を生じうる迷光が出力されることを防ぐことができる。いくつかの実施形態では、前記ハウジングは、その偶発的な開放を防止するためのラッチ機構を有することができる。いくつかの実施形態では、前記ハウジングは2個のコネクタ同士を嵌合させる動作によって開放することが可能なドア機構を有することができる。ハウジングの使用は、ルースチューブ型の光ケーブルと使用される場合、及びケーブルシースがハウジングに取り付けられる場合に効果的に機能しうる。
コネクタ100は、嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合する第1の位置合わせ特徴部118及び第2の位置合わせ特徴部119を更に有している。図1a〜bに示される実施形態では、コネクタ100は、例えばコネクタのアレイの構造におけるようにカップラを垂直に積み重ねて整列させるうえで有用な第1の積層アライメント機構109及び第2の積層アライメント機構110が更に示されている。コネクタ100は、ばね保持機構108を更に有することができる。1以上のばねを使用して2個のコネクタ同士を嵌合状態に保持するための力を与えることができる。コネクタ100は、ファイバ又は光方向転換部材から放射するビームが使用者の目に迷光として入ることを防止するように設計されたビーム遮断シェルフ116を更に有している。ビーム遮断シェルフ116の下面又は上面は光吸収コーティングを有してもよい。コネクタが嵌合されていない場合、第1の光方向転換部材の出力面から出射する光は、第1のビーム遮断シェルフによって遮断される。
図2a〜bは、第1の積層アライメント部材及び光方向転換部材に重点を置いて示した提供されるコネクタアセンブリの一部の切欠き図である。図2aは、複数の光ファイバ202のコネクタ200への取付けを示している。図2aは、図2aに示される提供されるコネクタの導波管アライメント部材214及び光方向転換部材212の切欠き斜視図である。光ファイバ202は、通常はV字溝である溝215内において整列され、溝215に永久的に取り付けられている。光ファイバ202の出射端は、光ファイバから放射する光を、光方向転換部材212の入力面216又は表面に方向転換することができるように配置される。光方向転換部材212は、コネクタ200に取り付けられた光ファイバのそれぞれについて少なくとも1個ずつとなるような光方向転換要素213のアレイを含んでいる。通常、光方向転換要素213はプリズムを含む。光方向転換部材212は、コネクタ200によって接合される複数の光導波管の複数の光導波管202のそれぞれについて1個ずつとなるような光方向転換要素213のアレイを含んでいる。
図2bは、たった1個の光方向転換要素213、1個の第1の導波管アライメント部材(例えばV字溝215)、及び複数の光ファイバ202の内のうちの1本の光ファイバを有するコネクタ200の一部分の切欠き図である。この図では、複数の光ファイバ202のうちの1本が溝215内に整列されており、溝215に永久的に取り付けることができる。取付け点において、ファイババッファ及び保護コネクタ(ある場合)は、ベア光ファイバのみがV字溝215に整列して置かれ、かつ固定されるように被覆が剥がされている。光方向転換要素213は、導波管アライメント部材214に配置及び整列された第1の光導波管(光ファイバ)202からの入力光を受光するための光入力面222を有している。光方向転換要素213は、入力方向に沿った入力面からの光を受光し、受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換(すなわち偏向)するための光方向転換面224を更に有している。光方向転換要素213は、光方向転換要素213からの光を受光し、受光された光を出力光として出力方向に沿って、嵌合コネクタ(図2bには示されていないが図3に示される)の第1の光方向転換部材の入力面に向かって透過する出力面226を更に有している。コネクタが嵌合コネクタと嵌合する際、第1の光方向転換部材の出力面が嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に面し、コネクタの第1及び第2の位置合わせ特徴部(図2bには示されていないが図3に示される)が嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合する。いくつかの実施形態では、提供される第1のコネクタは、提供される第2のコネクタと嵌合するように構成することができる。提供される第1のコネクタが、提供される第2のコネクタと嵌合されるように構成されている場合、第1及び第2のコネクタは、図3に示されるように第1のコネクタの第1及び第2の位置合わせ特徴部が第2のコネクタの第1及び第2の位置合わせ特徴部とそれぞれ嵌合するように互いに対して向きを決めることができる。いくつかの実施形態では、提供されるコネクタが嵌合コネクタと嵌合する際、前記コネクタに配置及び整列された各第1の光導波管からの光を、前記嵌合コネクタにおいて配置及び整列された対応する光導波管と結合することができる。いくつかの実施形態では、前記第1の光方向転換部材が前記入力面と前記出力面との間で1よりも大きい同じ屈折率を有しうるコネクタを提供することができる。
図3は、嵌合するおおよその位置にある第1の嵌合コネクタ300及び第2の嵌合コネクタ300’の一実施形態を示した図である。嵌合するためには、2個のコネクタは、第1のコネクタの第1の位置合わせ特徴部322が嵌合コネクタの第2の位置合わせ特徴部324’と嵌合し、第1のコネクタの第2の位置合わせ特徴部が嵌合コネクタの第1の位置合わせ特徴部と嵌合するようにY方向と平行に嵌合方向301に沿って互いに押しつけられる。第1の嵌合コネクタ300が第2の嵌合コネクタ300’に近づくにしたがって、第1のビーム遮断シェルフ316と第2のビーム遮断シェルフ316’とは、光方向転換要素に入射しないか又は光方向転換要素から出射した迷光が、例えば使用者又は近くの他の人の目の中に散乱することを防止する保護遮断領域を形成する。
第1の光方向転換要素の出力面からの光は、図3に示されるように、同じであるが反転された第2の嵌合されたカップラに結合することができる。次にこの光は、第2の嵌合されたカップラ内の第2の光方向転換要素を通る逆経路を辿り、第2の嵌合されたカップラに整列され永久的に取り付けられた第2の光導波管内に最終的に至る。全体的な結果として、コネクタが嵌合コネクタと嵌合する際、コネクタに配置及び整列された第1の光導波管からの光を、嵌合コネクタに配置及び整列された対応する光導波管に結合することができる。コネクタは、光方向転換部材の一部である複数の光方向転換要素内に光を結合させる複数の光導波管を収容することができる。結合されるコネクタ同士のアライメントは、上記に述べたようなコネクタ上の位置合わせ特徴部の嵌合によって設定することができる。図3では、コネクタ300はY軸に沿った嵌合方向を有し、第1の導波管アライメント部材の溝はY軸に沿って、かつXZ平面に垂直な向きとなっており、入力方向はY軸に沿って、かつXZ平面に垂直であり、光方向転換部材の入力面はXZ平面に平行でかつY軸に垂直であり、光方向転換面はYZ平面に垂直でかつXY平面と例えば45°の斜角をなし、方向転換後の方向は負のZ方向に沿った方向であり、光方向転換部材の出力面はXY平面に平行でかつZ軸に垂直であり、出力方向は負のZ軸に沿った方向である。このため、コネクタ300の嵌合方向301は、出力方向に垂直でかつ光方向転換部材の出力面に平行である。
いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタの動作は以下のようなものである。全反射によって第1の光導波管に拘束された光は、導波管に沿って伝播して導波管の出射端に到達する。上記に述べたように、第1の光導波管の出射端は、第1のコネクタの第1のアライメント部材で整列され、アライメント部材に永久的に固定される。コネクタに配置され整列された第1の光導波管の出射端は、光導波管のアレイにおける第1の光方向転換部材の一部である光方向転換要素内に結合される。光は第1の光導波管の端部から通常は屈折率が一致したゲル又は接着剤の層を通って放射され、第1の光方向転換要素の入力面において入力光として受光される。通常、光方向転換要素はプリズムで構成される。光方向転換要素の入力面、光方向転換面、及び出力面は、通常は、光方向転換要素、又はいくつかの実施形態ではプリズムの異なる面である。光方向転換要素は、入力面と出力面との間で1よりも大きい屈折率を有する材料で構成される。光は第1の光方向転換要素を通って伝播し、第1の光方向転換要素の光方向転換面によって第1の光導波管から出射する光の方向とは異なる方向転換後の方向に方向転換される。通常、これは約90°の偏向であってよいが、他の角度ももちろん可能であり想到される。いくつかの実施形態では、光の入力方向は前記コネクタの横手方向に沿っていて、前記方向転換後の方向はコネクタの厚さ方向に沿っている。第1の光方向転換要素の第1の光方向転換面は平坦な反射表面であってもよく、又はいくつかの実施形態では第1の光方向転換要素はレンズの湾曲表面のような湾曲表面を有してもよい。湾曲表面は光を集束又はコリメートすることができる。方向転換された光は、その後、第1の光方向転換要素の出力面に向けられ、そこで異なる出力方向に第1の光方向転換要素から出射することができるが、その際、光は場合により、第1の光方向転換要素の入力面に入射する際のビーム直径とは異なるビーム直径を有しうる。いくつかの実施形態では、前記第1の光方向転換部材の前記入力面及び前記出力面の少なくとも1つの面が、例えばフッ化マグネシウムの1/4波長層のような反射防止コーティングを有することができる。それぞれの光ファイバが第1のコア直径を有しうるいくつかの実施形態では、その第1の光ファイバに付随する出力光は、第1のコア直径よりも大きい第2の直径(拡張されたビーム直径)を有することができる。拡張されたビーム直径は、ファイバからの、又はいくつかの実施形態では、光方向転換要素の光方向転換面の湾曲表面からのビームの発散の結果でありうる。いくつかの実施形態では、前記出力光は発散光であってよい。いくつかの実施形態では、前記発散する出力光の半発散角は少なくとも2°であってよい。いくつかの実施形態では、前記出力光は収束光であってよい。いくつかの実施形態では、前記収束出力光の半収束角は少なくとも5°であってよい。いくつかの実施形態では、前記出力光は実質的にコリメートされた光であってよい。実質的にコリメートされた光は、2°未満の実質的にコリメートされた出力光の半発散角を有することができる。
図4a及び4bは、提供されるコネクタの別の実施形態の上面及び底面斜視図である。コネクタ400は、コネクタの全面から延びる延長アライメント機構として舌状部430を有している。2個のこれらのコネクタが嵌合される場合、嵌合されるコネクタは縦に裏返され、一方のコネクタの舌状部が他方のコネクタの凹部内に嵌まり込むように(かつその逆)して第1のコネクタと連結される。コネクタ400は、第1の導波管アライメント部材414、及び光を約90°偏向させる光方向転換部材412を更に有している。コネクタ400が同じ嵌合コネクタと嵌合される場合、一方のコネクタのアライメント突起(第1の位置合わせ特徴部)418が、嵌合コネクタのアライメント凹部(第2の位置合わせ特徴部)419に嵌まり込む。
提供されるコネクタは、互いに直交する長さ、幅及び厚さ方向、並びに嵌合コネクタと嵌合するための嵌合方向を有することができる。例えば図3において、コネクタ300は、Y軸に沿った長さ方向、X軸に沿った幅方向、及びZ軸に沿った厚さ方向を有しており、X、Y、及びZ軸は互いに直交している。更に、コネクタ300は、Y軸に沿った嵌合方向301を有している。いくつかの実施形態では、前記嵌合方向は長さ方向に沿っていてよい。例えば図3では、嵌合方向301及びコネクタ300の長さ方向はいずれもY軸に沿っている。いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタは、嵌合コネクタの嵌合面(例えば嵌合面371’)と係合するための嵌合面(例えば嵌合面371)、及び前記嵌合コネクタと嵌合するための嵌合方向(例えば嵌合方向301)を有することができ、前記嵌合方向301は前記嵌合面371及び嵌合面371’に垂直である。いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタは、嵌合コネクタと嵌合するための嵌合方向を有しており、前記嵌合方向は前記入力方向に沿っていて、前記方向転換後の方向は前記入力方向にほぼ垂直である。例えば、図2bにおいて、入力方向251はY軸に沿った方向であり、入力面222はXZ平面に平行でかつY軸に垂直であり、光方向転換面224はYZ平面に垂直でかつXY平面と例えば45°の斜角をなし、方向転換後の方向252は負のZ軸に沿った方向であり、出力方向253は負のZ軸に沿った方向である。場合によっては、光方向転換面とXY平面との間の斜角は、少なくとも10°、又は少なくとも20°、又は少なくとも30°であってよい。場合によっては、光方向転換面とXY平面との間の斜角は、30〜60°、又は35〜55°、又は40〜50°であってよい。場合によっては、光方向転換面は平面状である。場合によっては、光方向転換面は湾曲している。場合によっては、嵌合方向301及び入力方向251は長さ方向(Y軸)に沿った方向であってよく、方向転換後の方向252は厚さ方向(Z軸)に沿った方向であってよい。
嵌合を行うには、提供されるコネクタは、嵌合コネクタのアライメント部材と嵌合するための2個の第1の位置合わせ特徴部及び2個の第2の位置合わせ特徴部を有することができる。2個の提供されるコネクタ(第1のコネクタ及び第2の同じコネクタ)同士を、第2のコネクタが第1のコネクタに対して縦に裏返されるようにして、第1のコネクタの2個の第1の位置合わせ特徴部及び2個の第2の位置合わせ特徴部が第2のコネクタの2個の第2の位置合わせ特徴部及び2個の第1の位置合わせ特徴部とそれぞれ嵌合するようにして嵌合させることができる。提供されるコネクタの2個の第1の位置合わせ特徴部及び2個の第2の位置合わせ特徴部は、長方形の四隅に配置することができる。第2の位置合わせ特徴部は、第1の位置合わせ特徴部の下方に配置することができる。
いくつかの実施形態では、第1及び第2の積層位置合わせ特徴部を備える提供されるコネクタは、上側のコネクタの前記第1の積層位置合わせ特徴部が下側のコネクタの前記第2の積層位置合わせ特徴部と嵌合する状態で前記コネクタの垂直方向に積層することができる。いくつかの実施形態では、前記第1の積層位置合わせ特徴部は突起であってよい。いくつかの実施形態では、前記第2の積層位置合わせ特徴部は凹部であってよい。例えば、図3のコネクタ300及び300’のそれぞれは垂直積層位置合わせ特徴部323及び327’を有しており、特徴部323は凹部であり、特徴部327’は突起である。いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタは、複数の第1の積層位置合わせ特徴部及び複数の第2の積層位置合わせ特徴部を備えることができ、それによって、前記コネクタは、上側コネクタの各第1の積層位置合わせ特徴部が下側コネクタの対応する第2の積層位置合わせ特徴部と嵌合する状態で前記コネクタの垂直方向に積層することができる。いくつかの実施形態では、提供されるコネクタは、同一ではない嵌合コネクタと嵌合するように構成することができる。
複数の光導波管を有する提供されるコネクタのいくつかの実施形態では、第2の導波管アライメント部材は、少なくとも1つの第2の光導波管を受容及び整列するために、第1の導波管アライメント部材から垂直方向にずれていてよい。この実施形態では、第2の光方向転換部材は、前記第1の光方向転換部材から垂直方向にずれていてよい。第2の光方向転換部材は、第2の導波管アライメント部材に配置及び整列された第2の光導波管からの光を受光するための入力面と、入力面からの光を入力方向に沿って受容し、受光した光を方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、光方向転換面からの光を受光し、受光した光を出力光として出力方向に、嵌合コネクタの第2の光方向転換部材の入力面に向かって透過するための出力面と、を有することができる。この実施形態では、前記コネクタは、前記コネクタが前記嵌合コネクタと嵌合される際に、前記第2の光方向転換部材の前記出力面が前記嵌合コネクタの前記第1の光方向転換部材の前記入力面に面するように構成することができる。いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタは、第1の光ケーブル(例えば光ファイバリボン)から前記少なくとも1つの第1の光導波管を、異なる第2の光ケーブルから前記少なくとも1つの第2の光導波管を受容するように構成することができる。例えば、図7は、Y軸に沿った嵌合方向に沿って同様のコネクタ701と嵌合されるコネクタ700の概略側面図である。各コネクタはコネクタハウジング750を有している。各コネクタは、導波管束710から導波管710aを受容する第1の導波管アライメント部材715と、導波管710aからの光を方向転換するための第1の光方向転換部材730と、を更に有している。光方向転換部材730は、導波管710aから出射する光の発散度を変化させるためのレンズ760を更に有している。各コネクタは、ハウジング750内の第1の導波管アライメント部材715に対してZ軸に沿って垂直方向にずれていて、導波管束710から導波管710bを受容する第2の導波管アライメント部材720と、導波管710bから出射する光を方向転換する第2の光方向転換部材735と、を更に有している。場合によっては、コネクタ701は、2個のコネクタ同士をY軸の嵌合方向に沿って嵌合できるようにコネクタ701が縦に裏返されている点以外は、コネクタ700と同じであってよい。場合によっては、コネクタ701はコネクタ700と異なりうる。
場合によっては、コネクタ700は、X軸に沿って延在する第1の導波管アライメント部材715及び第1の光方向転換部材730の列と、やはりX軸に沿って延在する第2の導波管アライメント部材720及び第2の光方向転換部材735の列と、を有している。このような場合、これら2つの列は、Z軸又はコネクタの厚さ方向に沿って互いから垂直方向にずれている。場合によっては、コネクタ700及び701の少なくとも一方は、コネクタが嵌合コネクタと嵌合されていない場合に、光方向転換部材の出力面から出射する光が遮断されるように光ブロックを有している。例えば、コネクタ700は、第1の光方向転換部材730から出射する光を遮断するための第1の光ブロック740と、第2の光方向転換部材735から出射する光を遮断するための第2の光ブロック745と、を有している。場合によっては、コネクタ内の光方向転換部材は一体構造である。例えば、場合によっては、光方向転換部材730及び735のそれぞれは一体構造であるが、これは光方向転換部材が内部の界面、接合面、又は継ぎ目をいっさい有していないことを意味する。場合によっては、一体の構造又は構成は、機械加工、注入成形、又は型成形などの1回の成形工程で形成することが可能である。
いくつかの実施形態では、前記第2の導波管アライメント部材及び前記第2の光方向転換部材は、前記第1の導波管アライメント部材及び前記第1の光方向転換部材から同じ方向に垂直方向にずれていてよい。いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタは、一体構造とされた前記第1及び第2の導波管アライメント部材、前記第1及び第2の光方向転換部材、並びに前記位置合わせ特徴部を備えることができる。いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタは、第2の光ブロックから垂直方向にずれている第1の光ブロックを有してよく、それによって、前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合されていない場合、前記第1の光方向転換部材の前記出力面から出射する光は前記第1の光ブロックによって遮断され、前記第2の光方向転換部材の前記出力面から出射する光は前記第2の光ブロックによって遮断される。いくつかの実施形態では、前記第1の導波管アライメント部材は第1の複数の導波管アライメント要素を含んでよく、前記第2の導波管アライメント部材は第2の複数の導波管アライメント要素を含んでよく、前記第1の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素は異なる第1の光導波管を受容及び整列するように構成され、前記第2の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素は、異なる第2の光導波管を受容及び整列するように構成され、前記第1の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素は、前記第2の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素から垂直方向及び水平方向にずれている。前記提供されるコネクタのいくつかの実施形態では、前記第1の光方向転換部材は第1の複数の光方向転換要素を含んでよく、前記第2の光方向転換部材は第2の複数の光方向転換要素を含んでよく、前記第1の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素は、前記第1の導波管アライメント部材において受容及び整列された異なる第1の光導波管と対応し、前記第2の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素は、前記第2の導波管アライメント部材において受容及び整列された異なる第2の光導波管と対応し、前記第1の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素は、前記第2の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素から垂直方向及び水平方向にずれている。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの第2の光導波管を受容及び整列するための前記第1の導波管アライメント部材から垂直方向にずれていてよい第2の導波管アライメント部材を有するコネクタが提供される。これらの実施形態では、前記第1の光方向転換部材の前記入力面は、前記第1の導波管アライメント部材において配置及び整列された第1の光導波管から前記入力面上の第1の位置において、及び前記第2の導波管アライメント部材において配置及び整列された第2の光導波管から前記入力面上の異なる第2の位置において、入力光を受光することができ、前記第2の位置は前記第1の位置から垂直方向にずれている。前記第1の光方向転換部材の前記光方向転換面は、前記入力面上の前記第1の位置から前記光方向転換面上の第1の位置において、及び前記入力面上の前記第2の位置から前記光方向転換面上の異なる第2の位置において光を受光することができる。前記第1の光方向転換部材の前記出力面は、前記光方向転換面上の前記第1の位置から光を受光し、前記受光された光を前記出力面上の第1の位置及び前記光方向転換面上の前記第2の位置から出力光として透過させ、前記受光された光を前記出力面上の異なる第2の位置から出力光として透過させることができる。いくつかの実施形態では、前記入力面上の前記第2の位置が前記入力面上の前記第1の位置から垂直方向にずれていてよいコネクタが提供される。他の実施形態では、前記光方向転換面上の前記第2の位置が、前記光方向転換面上の前記第1の位置から垂直方向及び水平方向にずれていてよいコネクタが提供される。いくつかの実施形態では、前記入力面上の前記第2の位置が前記入力面上の前記第1の位置から垂直方向にずれていてよいコネクタが提供される。いくつかの実施形態では、前記第1の光方向転換部材の前記光方向転換面が前記光方向転換面上の前記第1及び第2の位置の少なくとも一方に特徴部を有しうるコネクタが提供され、それによって前記出力面上の前記第1及び第2の位置からの前記出力光が実質上コリメートされるか、同じ発散角を有するか、又は同じ収束角を有するようになる。このような特徴部は反射レンズを含みうる。
図5は、単一の光方向転換部材の一実施形態の図である。光方向転換部材500は、第1の入力位置524において第1の導波管アライメント部材514に配置及び整列された第1の光導波管504及び第2の入力位置526において第2の導波管アライメント部材516に配置及び整列された第2の光導波管506からの光を受光する入力面を有している。第2の入力位置526は、第1の入力位置524から垂直方向にずれている。第1の光導波管504及び第2の光導波管506からの光は、光方向転換部材500を通る図に示された経路を辿った後、単一の光方向転換部材の光方向転換面上の第1及び第2の位置534及び536にそれぞれ入射する。この後、光は、反射されて異なる経路を辿り、元々第1の光導波管504から伝播した光は第1の出力位置544に向けられ、元々第2の光導波管506から伝播した光は第2の出力位置546に向けられる。単一の光方向転換部材は、それぞれ第1の出力位置544及び/又は第2の出力位置546からの光に結合された、第1の湾曲表面554を有する第1の光学素子及び/又は第2の湾曲表面556を有する第2の光学素子を有することができる。第1の湾曲表面554を有する第1の光学素子及び第2の湾曲表面556を有する第2の光学素子は、それぞれの出力位置から入射する光を収束、コリメート、又は発散することができる。
図5の光導波管504及び506は、互いに対して垂直方向にずれている。一般的に、例えば2以上の光ファイバのような2以上の光導波管を互いに対して垂直方向にずれさせることができる。場合によっては、湾曲表面554及び556は、光方向転換部材の出力面上に近密に配置された光学レンズである。場合によっては、レンズは円形であり、各レンズの直径は150ミクロン、又は180ミクロン、又は200ミクロン、又は250ミクロン、又は300ミクロン、又は350ミクロン、又は400ミクロン、又は450ミクロン、又は500ミクロンである。場合によっては、各レンズは、例えば正方形、長方形、又は六角形の近密に配置されたアレイなどの近密に配置されたアレイに配置される。
図6は、光方向転換部材の入力面において垂直方向に互い違いに配置された光導波管及びその対応する導波管アライメント部材の断面図である。詳細には、光ファイバ604a〜604dのような光導波管が、導波管アライメント部材614のそれぞれのV字溝615a〜615dの中に受容及び整列されている。各導波管は互いに対して垂直方向及び水平方向にずれている。
コネクタアセンブリが更に提供され、第1及び第2の光導波管を受容及び整列するための導波管アライメント部材を有する。提供されるコネクタアセンブリは、入力面上の第1及び第2の位置のそれぞれにおいて第1及び第2の入射方向にそれぞれ沿った第1及び第2の光導波管からの第1及び第2の入力光を受光し、受光した光をそれぞれ第1及び第2の透過光として透過させることが可能な入力面を有することができる。提供されるコネクタアセンブリは、光方向転換面上の第1及び第2の位置のそれぞれにおいて前記第1及び第2の透過光を受光し、受光した光をそれぞれ第1及び第2の方向転換された光として、それぞれ第1及び第2の方向転換後の方向に沿って方向転換させることができる第1の光方向転換面を有してよく、前記第1の方向転換後の方向は前記第1の入射方向と異なり、前記第2の方向転換後の方向は前記第2の入射方向と異なる。更に、提供されるコネクタアセンブリは、出力面上の第1及び第2の位置のそれぞれにおいて前記第1及び第2の方向転換された光を受光し、受光した光をそれぞれ第1及び第2の出力光として嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かって透過することができる出力面を有してよく、コネクタは、嵌合コネクタと嵌合される際にコネクタの出力面が嵌合コネクタの入力面に平行であり、かつ入力面に面するように構成される。提供されるコネクタアセンブリは、嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合する第1及び第2の位置合わせ特徴部を更に有することができる。いくつかの実施形態では、前記提供されるコネクタアセンブリは、互いに直交する長さ、幅、及び厚さ方向を有してよく、前記第1の方向転換後の方向は、厚さ方向に沿った方向でかつ前記第1の入射方向に垂直であり、前記第2の方向転換後の方向は厚さ方向に沿った方向でかつ前記第2の入射方向に垂直である。他の実施形態では、前記提供されるコネクタアセンブリは、互いに直交する長さ、幅、及び厚さ方向を有してよく、前記入力面上の前記第1及び第2の位置は幅及び厚さ方向の少なくとも一方に沿って互いからずれている。更に他の実施形態では、前記提供されるコネクタアセンブリは、互いに直交する長さ、幅、及び厚さ方向を有してよく、前記光方向転換面上の前記第1及び第2の位置は幅及び厚さ方向の少なくとも一方に沿って互いからずれている。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるすべてのコネクタは、同様のコネクタと嵌合するように構成される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるすべてのコネクタは雌雄具有性であるが、これはそれ自体と嵌合できるように構成されていることを意味する。
図8及び9は、単一の一体型光方向転換部材を有し、光ファイバなどの垂直方向に互い違いに配置された光導波管を受容するように適合された例示的なコネクタ900の概略図及び端面図である。詳細には、コネクタ900は、少なくとも1つの第1の光導波管504を受容及び整列するための第1の導波管アライメント部材514、及び第1の導波管アライメント部材514から垂直方向にずれていて、少なくとも1つの第2の光導波管506を受容及び整列するように適合された第2の導波管アライメント部材516を有している。場合によっては、第1の導波管アライメント部材514は、複数の第1の光導波管504を受容して第1の光導波管を第1の光導波管の第1の列に整列するように適合され、第2の導波管アライメント部材516は、複数の第2の光導波管506を受容して第2の光導波管を第2の光導波管の第2の列に整列するように適合され、前記第2の列は前記第1の列に平行でかつ前記第1の列から垂直方向にずれている。
コネクタ900は、一体構造を有し、入力面561と、場合により、例えば入力面及び出力面がいずれも平面状であるか又はほぼ平行である場合に前記入力面に平行となる出力面572とを有する第1の光方向転換部材500を更に有している。入力面561は、入力面上の第1の位置524において第1の入力方向541に沿って第1の導波管アライメント部材514に配置及び整列された第1の光導波管504から、及び、入力面上の第2の位置526において第2の入力方向542に沿って第2の導波管アライメント部材516に配置及び整列された第2の光導波管506から入力光を受光するように適合されている。第2の位置526は第1の位置524から垂直方向にずれている。場合によっては、入力面561上の第1及び第2の位置524及び526は、互いから水平方向にもずれている。場合によっては、第1の入力方向541は第2の入力方向542と平行である。
出力面572は、入力面561上の第1の位置524から光を受光し、受光した光を出力光579として出力面572上の第1の位置544から第1の出力方向580に沿って透過し、また、受光した光を出力光584として出力面572上の第2の位置546から第2の出力方向585に沿って透過するように適合されており、第2の位置546は第1の位置544と異なっている。場合によっては、出力面572上の第1及び第2の位置544及び546は、互いから垂直方向にずれている。場合によっては、出力面572上の第1及び第2の位置544及び546は、互いから水平方向にずれている。場合によっては、第1の出力方向580は第2の出力方向585と平行である。場合によっては、第1の出力方向580は第1の入力方向541と平行であり、第2の出力方向585は第2の入力方向542と平行である。場合によっては、すべての出力方向とすべての入力方向とは平行である。
場合によっては、第1の導波管アライメント部材514、第2の導波管アライメント部材516、及び第1の光方向転換部材500は一体構造を形成する。
場合によっては、出力面572は、出力面が入力面561から受光する光の発散度を変化させるように構成されている。このような場合、出力面は、例えば、対応する光導波管504から出射する光の発散度を変化させるための第1の湾曲表面554及び対応する光導波管506から出射する光の発散度を変化させるための第2の湾曲表面556のような1以上の湾曲表面を有することができる。場合によっては、コネクタ900は、光学レンズ554及び556のような複数の個別のレンズを有し、個別の光学レンズのそれぞれは、第1及び第2の導波管アライメント部材514及び516に受容及び整列された異なる光導波管に対応しており、個別の光学レンズのそれぞれは、個別の光学レンズに対応した光導波管から出射する光の発散度を変化させるように構成される。
コネクタ900は、嵌合方向930に沿って嵌合コネクタと嵌合するように構成されている。場合によっては、嵌合方向930は、第1及び第2の出力方向580及び585の少なくとも一方に平行である。場合によっては、嵌合方向930、第1の出力方向580、及び第2の出力方向585は平行である。コネクタ900は、嵌合コネクタの対応する位置合わせ特徴部と嵌合するための2個の突起特徴部595及び2個の凹部特徴部594のような少なくとも1つの位置合わせ特徴部を有している。コネクタ900は、コネクタを垂直方向に積み重ねるための突起591のような垂直積層特徴部591及び凹部592のような垂直積層特徴部592を更に有している。積層位置合わせ特徴部は、コネクタの垂直方向の積み重ねを可能とするものである。例えば、第1のコネクタ900を第2のコネクタ900と垂直方向に積み重ねる場合、第1のコネクタ900の積層位置合わせ特徴部591は第2のコネクタ900の積層位置合わせ特徴部592と嵌合する。
いくつかの実施形態では、コネクタ900は、光方向転換部材500を収容するハウジング(図8及び9には明確に示されていない)を更に有する。このような場合、特徴部591、592、594、及び595はハウジングに形成することができる。場合によっては、コネクタ900は、コネクタ900と同様の別のコネクタと嵌合するように構成される。場合によっては、コネクタ900は雌雄具有性であるが、これはそれ自体と嵌合するように構成されていることを意味する。
以下は、本開示の実施形態の一覧である。
項目1は、
少なくとも1つの第1の光導波管を受容及び整列するための第1の導波管アライメント部材と、
第1の光方向転換部材と、を備えるコネクタであって、
前記第1の光方向転換部材は、前記第1の導波管アライメント部材において配置及び整列された第1の光導波管から入力方向に沿って入力光を受光するための入力面と、
前記入力方向に沿った前記入力面からの光を受光し、前記受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、
前記光方向転換面からの光を受光し、前記受光した光を、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に沿って前記第1の光方向転換部材から出射する出力光として透過するための出力面であって、前記第1の光方向転換部材が前記入力面と前記出力面との間で1よりも大きい屈折率を有する出力面と、
前記出力方向と異なるコネクタ嵌合方向に沿って、嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合するための第1及び第2の位置合わせ特徴部と、を有する、コネクタである。
項目2は、項目1の第2のコネクタと嵌合するように構成された、項目1に記載の第1のコネクタである。
項目3は、前記第1のコネクタの前記第1及び第2の位置合わせ特徴部が前記第2のコネクタの前記第2及び第1のコネクタのそれぞれと嵌合するように前記第1及び第2のコネクタが互いに対して方向付けされている、項目1の第2のコネクタと嵌合する、項目1に記載のコネクタである。
項目4は、前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合する際、前記コネクタに配置及び整列された第1の導波管のそれぞれからの光が、前記嵌合コネクタに配置及び整列された対応する光導波管と結合される、項目1に記載のコネクタである。
項目5は、少なくとも1つの第1のレンズであって、各第1のレンズが異なる第1の光導波管と関連付けられ、かつ前記第1の光導波管からの光の発散度を変化させるように構成された、少なくとも1つの第1のレンズを更に有し、それによって、前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合する際、各第1のレンズが前記嵌合コネクタの対応するレンズと光学的に整列される、項目1に記載のコネクタである。
項目6は、前記第1の光方向転換部材が前記入力面と前記出力面との間において1よりも大きい同じ屈折率を有する、項目1に記載のコネクタである。
項目7は、前記第1の導波管アライメント部材が複数の第1の光導波管を受容及び整列するように構成された、項目1に記載のコネクタである。
項目8は、前記少なくとも1つの第1の光導波管が少なくとも1つの第1の光ファイバを含む、項目1に記載のコネクタである。
項目9は、前記第1の導波管アライメント部材が少なくとも1つの溝を含む、項目1に記載のコネクタである。
項目10は、前記第1の導波管アライメント部材が、第1の複数の第1の導波管アライメント要素を含み、各導波管アライメント要素が異なる第1の光導波管を受容及び整列するように構成された、項目1に記載のコネクタである。
項目11は、各導波管アライメント要素が溝を有する、項目10に記載のコネクタである。
項目12は、前記光方向転換部材が、第1の複数の光方向転換要素を含み、各光方向転換要素が、前記第1の導波管アライメント部材において受容及び整列された異なる第1の光導波管に対応するとともに、
入力方向に沿った前記第1の光導波管からの入力光を受光するための入力面と、
前記入力方向に沿った前記入力面からの光を受光し、前記受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、
前記光方向転換面からの光を受光し、前記受光した光を出力光として、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に沿って透過する出力面と、を備える、項目1のコネクタである。
項目13は、
前記第1の光方向転換部材の前記入力面が各光方向転換要素の前記入力面を備え、
前記第1の光方向転換部材の前記出力面が各光方向転換要素の前記出力面を含み、
前記第1の光方向転換部材の前記光方向転換面が、各光方向転換要素の前記光方向転換面を備える、項目12に記載のコネクタである。
項目14は、前記第1の複数の光方向転換要素内の前記光方向転換要素が、光方向転換要素の列を形成する、項目12に記載のコネクタである。
項目15は、各光方向転換要素がプリズムを備える、項目12のコネクタである。
項目16は、
前記第1の光方向転換部材の前記入力面が、各光方向転換要素内の前記プリズムの第1の面を備え、
前記第1の光方向転換部材の前記出力面が、各光方向転換要素内の前記プリズムの第2の面を備え、
前記第1の光方向転換部材の前記光方向転換面が、各光方向転換要素内の前記プリズムの第3の面を備える、項目15に記載のコネクタである。
項目17は、前記第1の光方向転換部材の前記入力面及び出力面の少なくとも一方が反射防止コーティングを有する、項目1に記載のコネクタである。
項目18は、嵌合コネクタの嵌合面と嵌合するための嵌合面を有し、前記第1の光方向転換部材が前記コネクタの前記嵌合面にある、項目1に記載のコネクタである。
項目19は、前記第1の導波管アライメント部材、前記第1の光方向転換部材、及び前記位置合わせ特徴部が一体構造を形成する、項目1に記載のコネクタである。
項目20は、前記入力方向が前記コネクタの横手方向に沿っていて、前記方向転換後の方向が前記コネクタの厚さ方向に沿っている、項目1に記載のコネクタである。
項目21は、前記第1の光方向転換部材の前記入力面、前記光方向転換面、及び前記出力面の少なくとも1つがが湾曲表面を有する、項目1に記載のコネクタである。
項目22は、第1の光ブロックを備え、それによって、前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合されていない際に、前記第1の光方向転換部材の前記出力面から出射する光が前記第1の光ブロックによって遮断される、項目1に記載のコネクタである。
項目23は、前記第1の位置合わせ特徴部が突起を備える、項目1に記載のコネクタである。
項目24は、前記第2の位置合わせ特徴部が凹部を備える、項目1に記載のコネクタである。
項目25は、嵌合コネクタの嵌合面と嵌合するための嵌合面を備え、前記第1及び第2の位置合わせ特徴部が前記コネクタの前記嵌合面にある、項目1に記載のコネクタである。
項目26は、嵌合コネクタのアライメント部材と嵌合するための2個の第1の位置合わせ特徴部及び2個の第2の位置合わせ特徴部を有する、項目1に記載のコネクタである。
項目27は、前記第1及び第2の位置合わせ特徴部が長方形の四隅に配置された、項目26に記載のコネクタである。
項目28は、前記第2の位置合わせ特徴部が前記第1の位置合わせ特徴部の下方に配置された、項目1に記載のコネクタである。
項目29は、同一ない嵌合コネクタと嵌合するように構成された、項目1に記載のコネクタである。
項目30は、
少なくとも1つの第2の光導波管を受容及び整列するための前記第1の導波管アライメント部材から垂直方向にずれている第2の導波管アライメント部材と、
前記第1の光方向転換部材から垂直方向にずれている第2の光方向転換部材であって、
前記第2の導波管アライメント部材において配置及び整列された第2の光導波管から入力方向に沿った入力光を受光するための入力面と、
前記入力方向に沿った前記入力面からの光を受光し、前記受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、
前記光方向転換面からの光を受光し、前記受光した光を、嵌合コネクタの第2の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に沿って前記第2の光方向転換部材から出射する出力光として透過するための出力面と、を有する第2の光方向転換部材と、を更に備え、前記コネクタが前記嵌合コネクタと嵌合する際、前記第2の光方向転換部材の前記出力面が、前記嵌合コネクタの前記第2の光方向転換部材の前記入力面に面するように前記コネクタが構成された、項目1に記載のコネクタである。
項目31は、前記第2の導波管アライメント部材及び前記第2の光方向転換部材が、前記第1の導波管アライメント部材及び前記第1の光方向転換部材から同じ方向に垂直方向にずれている、項目30に記載のコネクタである。
項目32は、前記第1及び第2の導波管アライメント部材、前記第1及び第2の光方向転換部材、並びに前記第1及び第2の位置合わせ特徴部が一体構造を形成する、項目30に記載のコネクタである。
項目33は、第2の光ブロックから垂直方向にずれている第1の光ブロックを備え、それによって、前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合されていない際に、前記第1の光方向転換部材の前記出力面から出射する光が前記第1の光ブロックによって遮断され、前記第2の光方向転換部材の前記出力面から出射する光が前記第2の光ブロックによって遮断される、項目30に記載のコネクタである。
項目34は、前記第1の導波管アライメント部材が第1の複数の導波管アライメント要素を備え、前記第2の導波管アライメント部材が第2の複数の導波管アライメント要素を備え、前記第1の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素が異なる第1の光導波管を受容及び整列するように構成され、前記第2の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素が異なる第2の光導波管を受容及び整列するように構成され、前記第1の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素が、前記第2の複数の導波管アライメント要素の各導波管アライメント要素から垂直方向及び水平方向にずれている、項目30に記載のコネクタである。
項目35は、前記第1の光方向転換部材が第1の複数の光方向転換要素を備え、前記第2の光方向転換部材が第2の複数の光方向転換要素を備え、前記第1の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素が、前記第1の導波管アライメント部材において受容及び整列された異なる第1の光導波管と対応し、前記第2の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素が、前記第2の導波管アライメント部材において受容及び整列された異なる第2の光導波管と対応し、前記第1の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素が、前記第2の複数の光方向転換要素の各光方向転換要素から垂直方向及び水平方向にずれている、項目30に記載のコネクタである。
項目36は、
少なくとも1つの第2の光導波管を受容及び整列するための前記第1の導波管アライメント部材から垂直方向にずれている第2の導波管アライメント部材を更に備え、
前記第1の光方向転換部材の前記入力面が、前記第1の導波管アライメント部材に配置及び整列された第1の光導波管から前記入力面上の第1の位置において、及び前記第2の導波管アライメント部材に配置及び整列された第2の光導波管から前記入力面上の異なる第2の位置において、入力光を受光し、前記第2の位置が前記第1の位置から垂直方向にずれていて、
前記第1の光方向転換部材の前記光方向転換面が、前記入力面上の前記第1の位置から前記光方向転換面上の第1の位置において、及び前記入力面上の前記第2の位置から前記光方向転換面上の異なる第2の位置において光を受光し、
第1の光方向転換部材の前記出力面が、前記光方向転換面上の前記第1の位置から光を受光し、前記受光された光を前記出力面上の第1の位置及び前記光方向転換面上の前記第2の位置から出力光として透過させ、前記受光された光を前記出力面上の異なる第2の位置から出力光として透過させる、項目1に記載のコネクタである。
項目37は、前記入力面上の前記第2の位置が前記入力面上の前記第1の位置から垂直方向にずれている、項目36に記載のコネクタである。
項目38は、前記光方向転換面上の前記第2の位置が、前記光方向転換面上の前記第1の位置から垂直方向及び水平方向にずれている、項目36に記載のコネクタである。
項目39は、前記出力面上の前記第2の位置が前記出力面上の前記第1の位置から水平方向にずれている、項目36に記載のコネクタである。
項目40は、前記出力面上の前記第1及び第2の位置からの出力光が実質上コリメートされるか、同じ発散角を有するか、又は同じ収束角を有するように前記第1の光方向転換部材の前記光方向転換面が前記光方向転換面上の前記第1及び第2の位置の少なくとも一方に特徴部を備える、項目36に記載のコネクタである。
項目41は、前記特徴部が反射レンズを備える、項目40に記載のコネクタである。
項目42は、前記出力面上の前記第1及び第2の位置からの出力光が実質上コリメートされるか、同じ発散角を有するか、又は同じ収束角を有するように前記第1の光方向転換部材の前記出力面が前記出力面上の前記第1及び第2の位置の少なくとも一方に特徴部を備える、項目36に記載のコネクタである。
項目43は、前記特徴部が透過レンズを備える、項目42に記載のコネクタである。
項目44は、前記第1の光方向転換部材の前記入力面上の前記第1の位置から前記第1の光方向転換部材の前記出力上の前記第1の位置までの光学経路が、前記第1の光方向転換部材の前記入力面上の前記第2の位置から前記第1の光方向転換部材の前記出力面上の前記第2の位置までの光学経路にほぼ等しい、項目36に記載のコネクタである。
項目45は、前記第1の導波管アライメント部材が、共通の基板上に一体化された複数の第1の光導波管を受容及び整列するための少なくとも1つのアライメント特徴部を備える、項目1に記載のコネクタである。
項目46は、前記第1の導波管アライメント部材が一体構造である、項目1に記載のコネクタである。
項目47は、前記コネクタの嵌合方向が前記出力方向に垂直である、項目1に記載のコネクタである。
項目48は、前記コネクタ嵌合方向が前記光方向転換部材の前記出力面に平行である、項目1に記載のコネクタである。
項目49は、前記コネクタを垂直方向に積層するために前記コネクタの上面及び下面の少なくとも一方に配置された少なくとも1つのアライメント特徴部を備える、項目1に記載のコネクタである。
項目50は、前記コネクタを垂直方向に積層するために前記コネクタの上面に突起及び凹部を備える、項目1に記載のコネクタである。
項目51は、項目50の別のコネクタ上に垂直方向に積層された項目50に記載のコネクタである。
項目52は、
第1及び第2の光導波管を受容及び整列するコネクタであって、
前記入力面上の対応する第1及び第2の位置において対応する第1及び第2の入力方向に沿った前記第1及び第2の光導波管からの第1及び第2の入力光を受光し、前記受光した光を対応する第1及び第2の透過光として透過させるための入力面と、
前記光方向転換面上の対応する第1及び第2の位置において前記第1及び第2の透過光を受光し、前記受光した光を対応する第1及び第2の方向転換された光として、対応する第1及び第2の方向転換後の方向に沿って方向転換させるための第1の光方向転換面であって、前記第1の方向転換後の方向が前記第1の入力方向と異なり、前記第2の方向転換後の方向が前記第2の入力方向と異なる第1の光方向転換面と、
出力面上の対応する第1及び第2の位置において前記第1及び第2の方向転換された光を受光し、前記受光した光を対応する第1及び第2の出力光として、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かう対応する第1及び第2の出力方向に沿って透過させる出力面であって、前記入力面から前記出力面へ伝播する光が1よりも大きい屈折率を受け、前記コネクタが前記嵌合コネクタと嵌合される際、前記コネクタの前記出力面が、前記嵌合コネクタの前記入力面に平行でかつ前記入力面に面するように前記コネクタが構成される、出力面と、を備えるコネクタと、
前記第1及び第2の出力方向と異なるコネクタ嵌合方向に沿って嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合するための第1及び第2の位置合わせ特徴部と、を備える、コネクタアセンブリである。
項目53は、
少なくとも1つの第1の光導波管を受容及び整列するための第1の導波管アライメント部材と、
少なくとも1つの第2の光導波管を受容及び整列するための、第1の導波管アライメント部材から垂直方向にずれている第2の導波管アライメント部材と、
一体構造を有する第1の光方向転換部材であって、
前記第1の導波管アライメント部材において配置及び整列された第1の光導波管から入力面上の第1の位置において第1の入力方向に沿って、及び前記第2の導波管アライメント部材に配置及び整列された第2の光導波管から入力面上の第2の位置において第2の入力方向に沿って、入力光を受光するための入力面であって、前記第2の位置が前記第1の位置から垂直方向にずれている入力面と、
前記入力面上の前記第1の位置から光を受光し、前記受光した光を出力光として、第1の出力方向に沿って前記出力面上の第1の位置から透過させるとともに、前記入力面上の前記第2の位置から光を受光し、前記受光した光を出力光として、第2の出力方向に沿って前記出力面上の第2の位置から透過させるための出力面であって、前記第2の位置が前記第1の位置と異なる、出力面と、を備える第1の光方向転換部材と、を備える、コネクタである。
項目54は、前記第1の導波管アライメント部材が、複数の第1の光導波管を受容して前記第1の光導波管を第1の光導波管の第1の列に整列するように適合され、前記第2の導波管アライメント部材が、複数の第2の光導波管を受容して前記第2の光導波管を第2の光導波管の第2の列に整列するように適合され、前記第2の列が前記第1の列に平行でかつ前記第1の列から垂直方向にずれている、項目53に記載のコネクタである。
項目55は、前記第1の導波管アライメント部材、前記第2の導波管アライメント部材、及び前記第1の光方向転換部材が一体構造を形成する、項目53に記載のコネクタである。
項目56は、前記第1の入力方向が前記第2の入力方向と平行である、項目53のコネクタである。
項目57は、前記入力面上の前記第1及び第2の位置が互いに水平方向にずれている、項目53に記載のコネクタである。
項目58は、前記出力面が前記入力面から受光される光の発散度を変化させるように構成された、項目53に記載のコネクタである。
項目59は、複数の個別の光学レンズを更に備え、各個別の光学レンズが、前記第1及び第2の導波管アライメント部材に受容及び整列された異なる光導波管に対応しており、各個別の光学レンズが、前記個別の光学レンズに対応した前記光導波管から出射する光の発散度を変化させるように構成されている、項目53に記載のコネクタである。
項目60は、前記出力面上の前記第1及び第2の位置が互いに垂直方向にずれている、項目53に記載のコネクタである。
項目61は、前記出力面上の前記第1及び第2の位置が互いに水平方向にずれている、項目53に記載のコネクタである。
項目62は、前記第1の出力方向が前記第2の出力方向と平行である、項目53に記載のコネクタである。
項目63は、前記第1の出力方向が前記第1の入力方向と平行であり、前記第2の出力方向が前記第2の入力方向と平行である、項目53に記載のコネクタである。
項目64は、前記第1及び第2の出力方向の少なくとも一方に平行な嵌合方向に沿って嵌合コネクタと嵌合するように構成された、項目53に記載のコネクタである。
項目65は、前記入力面が前記出力面と平行である、項目53に記載のコネクタである。
項目66は、前記嵌合方向、前記第1の出力方向、及び前記第2の出力方向が平行である、項目64に記載のコネクタである。
項目67は、嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合するための少なくとも1つの位置合わせ特徴部を更に備える、項目53に記載のコネクタである。
項目68は、別の項目53のコネクタと嵌合するように構成された、項目53に記載のコネクタである。
項目69は、雌雄具有性である項目53に記載のコネクタである。
項目70は、前記コネクタを垂直方向に積層するための少なくとも1つの積層位置合わせ特徴部を更に備える、項目53に記載のコネクタである。
項目71は、項目61に記載の第2のコネクタと垂直方向に積層され、前記第1のコネクタの前記少なくとも1つの積層位置合わせ特徴部が前記第2のコネクタの前記少なくとも1つの積層位置合わせ特徴部と嵌合している、項目61に記載の第1のコネクタである。
本明細書に引用されるすべての参考文献及び刊行物は、それらが本開示と直接矛盾しうる場合を除き、それらの全容を参照によって本開示に明確に援用するものである。以上、本明細書において具体的な実施形態を図示、説明したが、様々な代替的かつ/又は等価的な実現形態を、本開示の範囲を逸脱することなく、図示及び説明された具体的な実施形態に置き換えることができる点は、当業者であれば認識されるところであろう。本出願は、本明細書において検討される具体的な実施形態のすべての適合例又は変形例を網羅しようとするものである。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されるものとする。本明細書に引用されるすべての参照文献を、その全容にわたって参照により援用する。
100…コネクタ、112…光方向転換部材、114…第1の導波管アライメント部材、118…第1の位置合わせ特徴部、119…第2の位置合わせ特徴部、216…入力面、224…光方向転換面、226…出力面。

Claims (10)

  1. 少なくとも1つの第1の光導波管を受容及び整列するための第1の導波管アライメント部材と、
    第1の光方向転換部材と、を備えるコネクタであって、
    前記第1の光方向転換部材は、
    前記第1の導波管アライメント部材において配置及び整列された第1の光導波管から入力方向に沿って入力光を受光するための入力面と、
    前記入力方向に沿った前記入力面からの光を受光し、前記受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、
    前記光方向転換面からの光を受光し、前記受光した光を、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に沿って前記第1の光方向転換部材から出射する出力光として透過するための出力面であって、前記第1の光方向転換部材が前記入力面と前記出力面との間で1よりも大きい屈折率を有する出力面と、
    前記出力方向と異なるコネクタ嵌合方向に沿って、嵌合コネクタの位置合わせ特徴部と嵌合するための第1及び第2の位置合わせ特徴部と、を有する、コネクタ。
  2. 請求項1の第2のコネクタと嵌合するように構成された、請求項1に記載の第1のコネクタ。
  3. 少なくとも1つの第1のレンズを更に備え、各第1のレンズが異なる第1の光導波管と関連付けられるとともに前記第1の光導波管からの光の発散度を変化させるように構成され、それによって前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合する際に、各第1のレンズが前記嵌合コネクタの対応するレンズと光学的に整列される、請求項1に記載のコネクタ。
  4. 前記第1の光方向転換部材が、第1の複数の光方向転換要素を含み、各光方向転換要素が、前記第1の導波管アライメント部材において受容及び整列された異なる第1の光導波管に対応するとともに、
    入力方向に沿った前記第1の光導波管からの入力光を受光するための入力面と、
    前記入力方向に沿った前記入力面からの光を受光し、前記受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、
    前記光方向転換面からの光を受光し、前記受光した光を出力光として、嵌合コネクタの第1の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に沿って透過する出力面と、を備える、請求項1に記載のコネクタ。
  5. 前記第1の光方向転換部材の前記入力面が各光方向転換要素の前記入力面を備え、
    前記第1の光方向転換部材の前記出力面が各光方向転換要素の前記出力面を備え、
    前記第1の光方向転換部材の前記光方向転換面が、各光方向転換要素の前記光方向転換面を備える、請求項4に記載のコネクタ。
  6. 嵌合コネクタの嵌合面と嵌合するための嵌合面を有し、前記第1の光方向転換部材が前記コネクタの前記嵌合面にある、請求項1に記載のコネクタ。
  7. 前記第1の導波管アライメント部材、前記第1の光方向転換部材、及び前記位置合わせ機構が一体構造を形成する、請求項1に記載のコネクタ。
  8. 第1の光ブロックを備え、前記コネクタが嵌合コネクタと嵌合されていない場合に、前記第1の光方向転換部材の前記出力面から出射する光が前記第1の光ブロックによって遮断されるようになっている、請求項1に記載のコネクタ。
  9. 少なくとも1つの第2の光導波管を受容及び整列するための前記第1の導波管アライメント部材から垂直方向にずれた第2の導波管アラインメント部材と、
    前記第1の光方向転換部材から垂直方向にずれた第2の光方向転換部材と、を更に備えるコネクタであって、
    前記第2の光方向転換部材は、
    前記第2の導波管アライメント部材において配設及び整列された第2の光導波管から入力方向に沿った入力光を受光するための入力面と、
    前記入力方向に沿った前記入力面からの光を受光し、前記受光した光を異なる方向転換後の方向に沿って方向転換するための光方向転換面と、
    前記光方向転換面からの光を受光し、前記受光した光を、嵌合コネクタの第2の光方向転換部材の入力面に向かう出力方向に沿って前記第2の光方向転換部材から出射する出力光として透過するための出力面と、を備え、
    前記コネクタが前記嵌合コネクタと嵌合する際、前記第2の光方向転換部材の前記出力面が、前記嵌合コネクタの前記第2の光方向転換部材の前記入力面に面するように構成された、請求項1に記載のコネクタ。
  10. 前記第2の導波管アラインメント部材及び前記第2の光方向転換部材が、前記第1の導波管アライメント部材及び前記第1の光方向転換部材から同じ方向に垂直方向にずれている、請求項9に記載のコネクタ。
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