JP2022534028A - 光結合要素 - Google Patents

Abstract

複数の導波路取付け特徴部と、光方向転換部材とを含む光結合要素が記載されている。各取付け特徴部は、末端部の反対側に入口端部を有する。入口端部はピッチＰｅで配列されている。光方向転換部材は、末端部により近くかつ入口端部からより遠くに離配置されており、入力面、反射側、及び出口面を含む。導波路が各取付け特徴部に取り付けられたとき、各導波路によって放出された中心光線は、入力面を通って光方向転換部材に入り、反射側によって方向転換され、出口面において光方向転換部材を出て、中心光線は、出口点において出口面と交差し、各取付け特徴部は出口面における異なる出口点に対応する。出口点は、Ｐｅに等しくないピッチＰｘで配列されている。

Description

光コネクタは、コンピュータ装置における電気通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、データセンターリンク、及び内部リンクを含む様々なアプリケーションにおける光通信に使用され得る。

本明細書のいくつかの態様では、光方向転換部材と、複数の光導波路を受容し、複数の光導波路に恒久的に取り付けるための複数の導波路取付け特徴部とを含む光結合要素が提供されている。各導波路取付け特徴部は、末端部の反対側に入口端部を含む。取付け特徴部の入口端部は、ピッチＰｅで配列されている。光方向転換部材は、取付け特徴部の末端部により近くかつ取付け特徴部の入口端部からより遠くに配置されており、入力面、反射側、及び出口面を含み、光導波路が各取付け特徴部において受容され恒久的に取り付けられたとき、各光導波路によって放出された中心光線は、入力中心光線として入力面を通って光方向転換部材に入り、反射側によって方向転換されて方向転換中心光線になり、出口面において出力中心光線として光方向転換部材を出る。出力中心光線は、出口点において出口面と交差する。各取付け特徴部は出口面における異なる出口点に対応する。取付け特徴部に対応する出口点は、Ｐｅに等しくないピッチＰｘで配列されている。いくつかの実施形態では、Ｐｘ＞Ｐｅである。いくつかの実施形態では、Ｐｘ＜Ｐｅである。いくつかの実施形態では、取付け特徴部の末端部は、Ｐｅに実質的に等しいピッチＰｔで配列されている。いくつかの実施形態では、取付け特徴部の末端部は、Ｐｘに実質的に等しいピッチＰｔで配列されている。いくつかの実施形態では、取付け特徴部の末端部は、ピッチＰｔで配列されており、Ｐｅ＞Ｐｔ＞Ｐｘである。

本明細書のいくつかの態様では、光方向転換部材と、複数の光導波路を受容し位置合わせするための、概ね第１の方向に沿って延び、直交する第２の方向に沿って配列された複数の溝とを含む光結合要素が提供されている。光方向転換部材は、複数の溝のうちの溝内に受容され位置合わせされた光導波路から光を受光するための入力側、及び光方向転換面を含む。溝内に受容され位置合わせされた光導波路は、入力中心光線を放出し、入力中心光線は、入力側から入射方向に沿って光方向転換面によって受光され、光方向転換面は受光された光の方向を異なる方向転換方向に変化させ、入射方向及び方向転換方向は溝に対応する伝搬平面を画定する。少なくとも２つの異なる溝に対応する伝搬平面は、それらの間に約２度を超える角度θを画定する。

本明細書のいくつかの態様では、それぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路を受容し位置合わせするための、実質的に同一平面上にある第１の溝及び第２の溝と、それぞれの第１の溝及び第２の溝に対応する第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面とを含む光結合要素が提供されている。第１の光導波路及び第２の光導波路は、それぞれの第１の溝及び第２の溝内に受容され位置合わせされ、それぞれの第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線を放出したとき、第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面は、入力中心光線を受光し反射して、それぞれの第１の方向転換中心光線及び第２の方向転換中心光線とし、その結果、方向転換中心光線は、それぞれの第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として光結合要素から出る。第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線は、それらの間に約２度を超える角度α１を画定する。第１の入力中心光線及び第１の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β１を画定する。第２の入力中心光線及び第２の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β２を画定する。第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線は、それらの間に約１度未満の角度α２を画定する。

本明細書のいくつかの態様では、それぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路を受容し位置合わせするための、実質的に同一平面上にある第１の溝及び第２の溝と、それぞれの第１の溝及び第２の溝に対応する第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面とを含む光結合要素が提供されている。第１の光導波路及び第２の光導波路は、それぞれの第１の溝及び第２の溝内に受容され位置合わせされ、それぞれの第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線を放出したとき、第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面は、入力中心光線を受光し反射して、それぞれの第１の方向転換中心光線及び第２の方向転換中心光線とし、その結果、方向転換中心光線は、それぞれの第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として光結合要素から出る。第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線は、それらの間に約１度未満の角度α１を画定する。第１の入力中心光線及び第１の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β１を画定する。第２の入力中心光線及び第２の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β２を画定する。第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線は、それらの間に約２度を超える角度α２を画定する。

本明細書のいくつかの態様では、第１の光ファイバ支持体及び第２の光ファイバ支持体と、実質的に平坦な表面から突出し、第１の光ファイバ支持体及び第２の光ファイバ支持体によって支持された光ファイバから受光された光の方向を変化させるように構成された第１の曲面部分及び第２の曲面部分とを含む光結合要素が提供されている。第１の曲面部分及び第２の曲面部分は、実質的に楕円形のそれぞれの第１の境界及び第２の境界において、実質的に平坦な表面と交差する。各境界は、より長い長軸に直交するより短い短軸を含む。第１の境界のより長い長軸及び第２の境界のより長い長軸は、それらの間に約２度を超える角度δを画定する。いくつかの実施形態では、第１の曲面部分及び第２の曲面部分のそれぞれは回転軸を有する。いくつかの実施形態では、第１の曲面部分及び第２の曲面部分、並びに対応する第１の光ファイバ支持体及び第２の光ファイバ支持体のそれぞれについて、曲面部分は、光ファイバ支持体内に受容され位置合わせされた光ファイバによって放出された入力中心光線を、入射場所において曲面部分と交差する入射方向に沿って受光するように構成されており、曲面部分は、曲面部分が最小曲率を有する方向に対応する、入射場所における第１の主方向を画定し、第１の主方向は、曲面部分の境界のより長い長軸に実質的に平行である。

本明細書のいくつかの態様では、複数の光導波路を受容し位置合わせするための、概ね第１の方向に沿って延び、直交する第２の方向に沿って配列された複数の光導波路支持体と、複数の光方向転換面とを含む光結合要素が提供されている。各光方向転換面は、回転軸を有し、対応する光導波路支持体内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を入射方向に沿って受光するように構成されている。入射方向及び回転軸は、光方向転換面に対応する入射平面を画定する。少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する入射平面は、それらの間に約２度を超える角度ωを画定する。

本明細書のいくつかの態様では、複数の光導波路を受容し位置合わせするための、概ね第１の方向に沿って延び、直交する第２の方向に沿って配列された複数の光導波路支持体と、複数の光方向転換面とを含む光結合要素が提供されている。各光方向転換面は、対応する光導波路支持体内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を、入射場所において光方向転換面と交差する入射方向に沿って受光するように構成されている。光方向転換面は、光方向転換面が最小曲率を有する方向に対応する、入射場所における第１の主方向を画定する。入射方向及び第１の主方向は第１の平面を画定する。少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する第１の平面は、それらの間に約２度を超える角度Ωを画定する。

光結合要素の概略斜視図である。 図１Ａの光結合要素の出口面の概略斜視図である。 入射方向及び方向転換方向によって画定される伝搬平面の概略図である。 光結合要素の部分上に支持された複数の光導波路の概略上面図である。 光結合要素の部分上に支持された複数の光導波路の概略上面図である。 光結合要素の部分上に支持された複数の光導波路の概略上面図である。 出口点の配列を示す光結合要素の概略底面図である。 出口点の配列を示す光結合要素の概略底面図である。 出口点の配列を示す光結合要素の概略底面図である。 光結合要素の概略上面図である。 光結合要素の概略端面図である。 光結合要素の概略上面図である。 光結合要素の概略端面図である。 図６Ａ及び図６Ｂの光結合要素の交差する伝搬平面の概略図である。 伝搬平面における光結合要素の概略断面図である。 別の光結合要素の概略上面図である。 別の光結合要素の概略端面図である。 図７Ａ及び図７Ｂの光結合要素の交差する伝搬平面の概略図である。 光方向転換部材の一部分の概略側面図である。 光方向転換面の概略図である。 光学アセンブリの概略端面図である。 回転軸を有する光方向転換面の概略断面図である。 図１１Ａの光方向転換面を含む光結合要素の概略端面図である。 光方向転換面の概略断面図である。 図１２Ａの光方向転換面を含む光結合要素の概略端面図である。

以下の説明では、本明細書の一部を形成し様々な実施形態が例示として示されている添付図面が参照される。図面は、必ずしも比率の縮尺ではない。他の実施形態が想到され、本明細書の範囲又は趣旨から逸脱することなく実施されてもよい点を理解されたい。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味では解釈されない。

いくつかの実施形態では、光フェルールなどの光結合要素は、第１のピッチで配列された概ね平行な光導波路のアレイを、異なる第２のピッチで配列された光ビームのアレイに結合する（例えば、光源又は光検出器などの光学要素のアレイに方向付けられる）ように適合されている。例えば、リボンケーブルと、リボンケーブルから光を受光し得る又はリボンケーブルに光を伝達し得る光学要素のアレイとの両方は一般に、約２５０ミクロンのピッチを使用する。しかしながら、光結合要素が、光ファイバをリボンケーブルから受容し位置合わせするための、（例えば、溝の入口端部における）約２５０ミクロンを超える（例えば、約２６５ミクロンの）ピッチを有する溝、又は他の導波路位置合わせ特徴部若しくは支持体、又は他の導波路取付け特徴部若しくは支持体を使用することが望ましい場合があり、これは、改善された位置合わせ精度を提供することができるためである。より大きい溝ピッチを使用することにより改善された位置合わせ精度は、以下により生じ得る。光結合要素への取付けために、リボンケーブルのファイバは典型的には分離され、ファイバを取り囲むポリマーバッファ層は典型的にはファイバの端部から機械的に除去される。除去プロセスでは、バッファは変形し、名目上の２４５～２５０ミクロン径を超えて拡大される場合がある。これらの変形したバッファが、隣接するファイバのバッファに接触すること、したがって、溝内での精密な位置合わせと干渉することを、溝内のファイバをより大きいピッチ（例えば、約２６５ミクロン）で結合することによって防止することができる。光結合要素は、第１のピッチ（例えば、溝内に受容され位置合わせされたときの約２６５ミクロン）を有する光ファイバを、異なる第２のピッチ（例えば、約２５０ミクロン）で配列された光学要素（例えば、光源のアレイ又は光検出器のアレイ）を含む光学構成要素に、効率的に光学的に結合するように構成され得ることが見出された。

いくつかの実施形態では、光結合要素が、例えば、基材上の光学要素のピッチよりも小さいピッチを有する溝を使用することが望ましい場合がある。これは、例えば、従来のピッチよりも小さいピッチで配列された光ファイバを、従来のピッチで配列された光学要素を有する光学構成要素に結合するために、又は従来のピッチで配列された光ファイバを、従来のピッチよりも大きいピッチで配列された光学要素を有する光学構成要素（例えば、レガシー構成要素）に結合するために、望ましい場合がある。

図１Ａは、光結合要素１００の概略斜視図であり、図１Ｂは、光結合要素１００の出口面３３の概略斜視図である。光結合要素１００は、複数の光導波路２０を受容し、いくつかの実施形態では、複数の光導波路２０に恒久的に取り付けるための複数の特徴部１０を含む。特徴部１０は、光導波路若しくは光ファイバのための支持体であってもよく、並びに／又は特徴部１０は、導波路位置合わせ特徴部及び／若しくは導波路取付け特徴部であってもよい。例えば、複数の特徴部１０は、複数の光導波路２０を受容し位置合わせするための、概ね第１の方向（ｘ方向）に沿って延び、直交する第２の方向（ｙ方向）に沿って配列された複数の溝であってもよい。溝は、溝が入口端部から末端部まで延びるにつれて互いに向かって又は互いから離れるように徐々に角度をなしてもよく、依然として概ね第１の方向に沿って延びると考えられ得る。例えば、各溝は、同じ第１の方向と３０度以下（又は２０度以下、又は１５度以下、又は１０度以下）の角度をなしてもよい。いくつかの実施形態では、溝は実質的に同一平面上にある。例えば、溝は、概ねｘ－ｙ平面に平行な平面内に配置されてもよく、各溝の長さに沿う方向（例えば、溝内に受容され溝によって支持された光ファイバに沿う光軸）は、平面と３０度以下（又は２０度以下、又は１５度以下、又は１０度以下）の角度をなしてもよい。

各特徴部１０は、末端部１２の反対側に入口端部１１を含む。特徴部１０の入口端部はピッチＰｅで配列されており、特徴部１０の末端部１２はピッチＰｔで配列されている。光結合要素１００は、特徴部１０の末端部１２により近くかつ特徴部１０の入口端部１１からより遠くに配置された光方向転換部材３０を含み、入力面３１、方向転換面と呼ばれ得る反射側３２、及び出口面３３を含み、光導波路２０が各特徴部１０において受容され恒久的に取り付けられたとき、各光導波路２０によって放出された中心光線４７は、入力中心光線４０として入力面３１を通って光方向転換部材３０に入り、反射側３２によって方向転換されて方向転換中心光線４９になり、出口面３３において出力中心光線４１として光方向転換部材３０を出る。方向転換中心光線４９及び出力中心光線４１は、出口点６０において出口面３３と交差する。出口面３３上の出口点６０の位置は、図１Ｂにドットのアレイによって概略的に示されている。各特徴部１０は、出口面３３における異なる出口点６０に対応する。特徴部１０に対応する出口点６０は、Ｐｅに等しくないピッチＰｘで配列されている。いくつかの実施形態では、出口面３３は、（例えば、図１Ｂに概略的に示すように）実質的に平坦である。

入力中心光線４０は、入力面３１から入射方向７０に沿って反射側３２によって受光される。反射側３２は、受光された光の方向を異なる方向転換方向７１に変化させる。図１Ｃに概略的に示すように、入射方向７０及び方向転換方向７１は、伝搬平面Ｐ１を画定し、それらの間に角度βを画定する。いくつかの実施形態では、本明細書の他の箇所に更に記載されているように（例えば、図６Ａ～図７Ｃを参照されたい）、光導波路及び各対応する取付け特徴部について、光導波路によって放出された入力中心光線は、入力側から入射方向に沿って光方向転換側によって受光され、光方向転換面は受光された光の方向を異なる方向転換方向に変化させ、入射方向及び方向転換方向は取付け特徴部に対応する伝搬平面を画定し、少なくとも２つの異なる取付け特徴部に対応する伝搬平面は、それらの間に約２度を超える角度θ又は本明細書の他の箇所に記載されている範囲のうちのいずれかの範囲の角度θを画定する。

入力光線という用語は、反射面によって方向転換される前の光結合要素内に入射した光線（例えば、光導波路によって放出され、光結合要素の光方向転換部材内に伝達された後の光線）を指すために使用され得る。方向転換光線という用語は、反射面によって方向転換された後、かつ光結合要素から出る前の光線を指すために使用され得る。出力光線という用語は、光結合要素から出た後の光線を指すために使用され得る。光ファイバを去った光は、接着剤とのファイバ境界面、又は光結合要素との接着剤境界面、又は両方において屈折してもよい。入力中心光線４０は、光線が光結合要素に入った直後に入射方向７０に沿って伝搬する。方向転換中心光線４９は、反射側３２によって方向転換された後、かつ光結合要素を出る前に、方向転換方向７１に沿って伝搬する。出力中心光線４１の方向及び方向転換中心光線４９の方向は、出口面３３における屈折に起因して異なり得る。

反射側３２は、図１Ａに概略的に示すように、実質的に平坦であってもよい。いくつかの実施形態では、反射側３２は、複数の曲面部分又は複数の光方向転換面（例えば、湾曲側）を含む。例えば、本明細書の他の箇所に更に記載されているように（例えば、図９を参照されたい）、いくつかの実施形態では、複数の導波路取付け特徴部は、第１の取付け特徴部及び第２の取付け特徴部を含み、反射側３２は、第１の曲面部分及び第２の曲面部分を含み、第１の曲面部分及び第２の曲面部分は、実質的に平坦な表面（例えば、表面の最大寸法の少なくとも５倍、１０倍、２０倍、５０倍、又は１００倍の曲率半径を有する表面）から突出し、第１の取付け特徴部及び第２の取付け特徴部によって支持されたそれぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路から受光された光の方向を変化させるように構成されており、第１の曲面部分及び第２の曲面部分は、実質的に楕円形のそれぞれの第１の境界及び第２の境界において、実質的に平坦な表面と交差し、各境界は、より長い長軸に直交するより短い短軸を含み、第１の境界のより長い長軸及び第２の境界のより長い長軸は、それらの間に約２度を超える又は本明細書の他の箇所に記載されている範囲のうちのいずれかの範囲の角度δを画定する。別の例として、本明細書の他の箇所に更に記載されているように（例えば、図１１Ａ～図１１Ｂを参照されたい）、いくつかの実施形態では、反射側３２は複数の光方向転換面を含み、各光方向転換面は、回転軸を有し、対応する導波路取付け特徴部内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を入射方向に沿って受光するように構成されており、入射方向及び回転軸は、光方向転換面に対応する入射平面を画定し、少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する入射平面は、それらの間に約２度を超える又は本明細書の他の箇所に記載されている範囲のうちのいずれかの範囲の角度ωを画定する。別の例として、本明細書の他の箇所に更に記載されているように（例えば、図１２Ａ～図１２Ｂを参照されたい）、いくつかの実施形態では、反射側３２は複数の光方向転換面を含み、各光方向転換面は、対応する導波路取付け特徴部内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を、入射場所において光方向転換面と交差する入射方向に沿って受光するように構成されており、光方向転換面は、光方向転換面が最小曲率（すなわち、最大曲率半径）を有する方向に対応する、入射場所における第１の主方向を画定し、入射方向及び第１の主方向は第１の平面を画定し、少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する第１の平面は、それらの間に約２度を超える又は本明細書の他の箇所に記載されている範囲のうちのいずれかの範囲の角度Ωを画定する。

光導波路は、任意の好適な種類の導波路であり得る。例えば、光導波路は、チャネル導波路又は光ファイバであり得る。光ファイバは、シングルモード光ファイバ又はマルチモード光ファイバであることができる。導波路又は光ファイバは、円形又は多角形などの任意の好適な断面形状を有することができる。

導波路位置合わせ特徴部又は導波路取付け特徴部は、Ｖ字溝、Ｕ字溝、又はＹ字溝などの溝を含む任意の好適な特徴部であり得る。Ｙ字溝は、国際公開第２０１７／０６６０２２号（Ｈａａｓｅら）及び国際公開第２０１７／０６６０１８号（Ｈａａｓｅら）に記載されている。１つの種類の特徴部（例えば、溝）を含むとして記載されている光結合要素の実施形態については、代替的実施形態は、他の種類の特徴部（例えば、導波路取付け特徴部、光導波路支持体、又は光ファイバ支持体）を含んでもよい。

図２Ａ～図２Ｃは、複数の導波路支持体（例えば、溝などの取付け特徴部）１１０ａ～１１０ｃ及び反射側３２ａ～３２ｃを含む光結合要素の部分上に支持された複数の光導波路１２０（例えば、光ファイバ）の概略上面図である。各光導波路１２０は、コア（例えば、ガラスコア）の周囲にクラッド１２２（例えば、ガラスクラッド）を有するファイバ（例えば、グラスファイバ）を取り囲む周囲のバッファ層１２１（例えば、ポリマーバッファ層）を有する。バッファ層１２１は、ファイバの端部上に存在せず（例えば、バッファ層１２１は、端部から機械的に除去されてもよい）、その結果、ファイバは、導波路支持体への取付けのために露出する。

いくつかの実施形態では、Ｐｅ＞Ｐｔである。これは、図２Ａに概略的に示されており、導波路支持体１１０ａ（例えば、溝などの導波路取付け特徴部又は導波路位置合わせ特徴部）は、ピッチＰｅで配列された入口端部と、ピッチＰｔで配列された末端部とを有し、ＰｅはＰｔを超える。いくつかの実施形態では、本明細書の他の箇所に更に記載されているように、光結合要素は複数の曲面部分を含み、複数の曲面部分は、導波路１２０から受光された光に配置されており、導波路１２０と実質的に位置合わせされた長軸を有する。いくつかのこのような実施形態では、又は他の実施形態では、光結合要素は、光出口点において、Ｐｔに実質的に等しい（例えば、５％以内、又は３％以内、又は２％以内に等しい）ピッチＰｘを提供する。Ｐｅ＞Ｐｘ（例えば、Ｐｅ＞Ｐｔ≒Ｐｘ、又はＰｅ≒Ｐｔ＞Ｐｘ、又はＰｅ＞Ｐｔ＞Ｐｘ）である光結合要素は、より大きい第１のピッチを有する光ファイバを、より小さい第２のピッチで配列された光学要素を有する光学構成要素に効率的に結合するために使用され得る。

いくつかの実施形態では、ＰｔはＰｅに実質的に等しい。これは、図２Ｂに概略的に示されており、導波路支持体１１０ｂは、ピッチＰｅで配列された入口端部と、ピッチＰｔで配列された末端部とを有し、Ｐｅは、Ｐｔに実質的に等しい（例えば、５％以内、若しくは３％以内、若しくは２％以内に等しい、又は、２つの異なる光導波路１２０の端部間の最大角度が５度未満、若しくは３度未満、若しくは２度未満であるのに十分にほぼ等しい）。いくつかの実施形態では、光結合要素は複数の曲面部分を含み、複数の曲面部分は、導波路１２０から光を受光するように配置されており、光出口点においてＰｔ未満のピッチＰｘを提供するように回転した長軸を有する、又は光出口点においてＰｔ未満のピッチＰｘを提供するように導波路１２０の中心からオフセットされた中心を有し、その結果、Ｐｅ≒Ｐｔ＞Ｐｘである。

いくつかの実施形態では、より小さい第１のピッチを有する光ファイバを、より大きい第２のピッチで配列された光学素子を有する光学構成要素に結合することが望ましい場合がある。このような実施形態では、曲面部分は、Ｐｔを超える光出口点におけるピッチＰｘを提供するように構成され得、その結果、Ｐｅ≒Ｐｔ＜Ｐｘである。

いくつかの実施形態では、Ｐｅ＜Ｐｔである。これは、図２Ｃに概略的に示されており、導波路支持体１１０ｃは、ピッチＰｅで配列された入口端部と、ピッチＰｔで配列された末端部とを有し、ＰｅはＰｔ未満である。いくつかの実施形態では、光結合要素は複数の曲面部分を含み、複数の曲面部分は、導波路１２０からの受光された光に配置されており、Ｐｔに実質的に等しいピッチＰｘを有する光出口点を提供するように構成されている。Ｐｅ＜Ｐｘ（例えば、Ｐｅ＜Ｐｔ≒Ｐｘ、又はＰｅ≒Ｐｔ＜Ｐｘ、又はＰｅ＜Ｐｔ＜Ｐｘ）である光結合要素は、より小さい第１のピッチを有する光ファイバを、より大きい第２のピッチで配列された光学要素を有する光学構成要素に効率的に結合するために使用され得る。

いくつかの実施形態では、第１の溝及び第２の溝（例えば、図２Ａ～図２Ｃにおいて互いから最も離れる２つの溝）は、それぞれの第１の末端部及び第２の末端部の反対側にそれぞれの第１の入口端部及び第２の入口端部を含む。第１の入口端部と第２の入口端部との間の中心間距離はＳ１であり、第１の末端部と第２の末端部との間の中心間距離はＳ２である。いくつかの実施形態では、反射側３２ａ～３２ｃは、複数の光方向転換面（例えば、本明細書の他の箇所に更に記載されているような曲面部分）を含む。第１の溝に対応する第１の光方向転換面の位置と第２の溝に対応する第２の光方向転換面の位置との間の中心間距離は、図２Ａ～図２ＣにＳ３として概略的に示されている。いくつかの実施形態では、Ｓ１は、Ｓ２及びＳ３のそれぞれを超える。いくつかの実施形態では、Ｓ３は、Ｓ１及びＳ２のそれぞれを超える。図２Ａでは、Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３である。図２Ｂでは、Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３は、互いに実質的に等しい（例えば、５％以内、又は３％以内、又は２％以内に等しい）。図２Ｃでは、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３である。

図３Ａ～図３Ｃは光結合要素の概略底面図であり、出口点１６０の配列を概略的に示し、ピッチＰｘの様々な可能な形態を概略的に示す。比較のために、Ｐｅ又はＰｔに対応するピッチＰｉも図示されている。図３Ａでは、ＰｉはＰｘを超える。いくつかの実施形態では、ＰｉはＰｅを表し、Ｐｘ＜Ｐｅである。いくつかの実施形態では、ＰｉはＰｔを表し、Ｐｘ＜Ｐｔである。いくつかの実施形態では、Ｐｅ＞Ｐｔ＞Ｐｘである。図３Ｂでは、Ｐｉは、Ｐｘに実質的に等しい。いくつかの実施形態では、ＰｉはＰｔを表し、Ｐｔは、Ｐｘに実質的に等しい。図３Ｃでは、ＰｘはＰｉを超える。いくつかの実施形態では、ＰｉはＰｅを表し、ＰｘはＰｅを超える。

いくつかの実施形態では、Ｐｅ－Ｐｘ≧５ミクロン、又はＰｅ－Ｐｘ≧１０ミクロン、又はＰｅ－Ｐｘ≧１５ミクロンである。いくつかの実施形態では、Ｐｅは約２６０～２７０ミクロンであり、Ｐｘは約２４５～２５５ミクロンである。いくつかの実施形態では、Ｐｅは約２６５ミクロンであり、Ｐｘは約２５０ミクロンである。

図４は、複数の光導波路支持体４１０と、光方向転換面４３２を含む光方向転換部材４３０とを含む光結合要素４００の概略上面図である。対応する光方向転換面４３２まで光導波路支持体４１０に沿って延びる中心線４４０が概略的に示されている。光導波路支持体４１０は、ピッチＰｅで配列された入口端部と、ピッチＰｔで配列された末端部とを有する。いくつかの実施形態では、光導波路支持体に受容され取り付けられた各光導波路によって放出された中心光線は、入力中心光線として入力面を通って光方向転換部材４３０に入り、対応する光方向転換面４３２によって方向転換されて方向転換中心光線になり、出口面において出力中心光線として光方向転換部材４３０を出て、出力中心光線は、出口点において出口面と交差する。出口面上の出口点の場所は、図４に円４６０によって概略的に示されている。出口点はピッチＰｘで配列されている。図示の実施形態では、Ｐｅ＞Ｐｔ＞Ｐｘである。Ｐｅ＞Ｐｔ＞Ｐｘである光結合要素は、より大きい第１のピッチを有する光ファイバを、より小さい第２のピッチで配列された光学素子を有する光学構成要素に効率的に結合するために使用され得る。

いくつかの実施形態では、異なる導波路からの光は、実質的に平行な方向で光結合要素を出る（例えば、図７Ｂを参照されたい）。いくつかの実施形態では、異なる導波路からの光は、非平行方向で光結合要素を出る（例えば、図６Ｂを参照されたい）。図５は、図示の実施形態では実質的に平坦である光反射側１３２と、出口面１３３とを含む光結合要素１３０の概略端面図である。光反射側１３２は、実質的に平坦な表面であってもよく、又は本明細書の他の箇所に更に記載されているように曲面部分を含んでもよい。図示の実施形態では、出力中心光線１４１は、非平行方向で出口面１３３を通って伝達される。

図６Ａ及び図６Ｂはそれぞれ、光結合要素２００の概略上面図及び概略端面図であり、図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ、光結合要素３００の概略上面図及び概略端面図である。要素２１２、２３０、２３２、２３３、２６０、及び要素３１２、３３０、３３２、３３３、３６０はそれぞれ、要素１２、３０、３２、３３、６０に対応する。光結合要素２００及び３００はそれぞれ、第１のピッチを有する光ファイバを、異なる第２のピッチで配列された光学要素（例えば、光源のアレイ又は光検出器のアレイ）に結合するように構成されてもよい。図６Ａ及び図６Ｂに示す実施形態では、光ファイバは溝内に受容され、溝は、ファイバを実質的に同じ方向に位置合わせし、光結合要素２００は、曲面部分を有する光方向転換面を含み、曲面部分は互いに対して傾斜して、ファイバから受光された光を所望の方向に方向転換し、これにより、光結合要素２００を出る光ビームのピッチＰｘは、光ファイバのピッチＰｅ未満である。図７Ａ及び図７Ｂに示す実施形態では、光ファイバは溝内に受容され、溝は、ファイバが光結合要素３００の入口端部において広がるようにファイバを位置合わせし、光結合要素３００は、曲面部分を有する光方向転換面を含み、曲面部分は、導波路から受光された光を実質的に平行に方向転換するように配置されており、これにより、光結合要素３００を出る光ビームのピッチＰｘは、溝の入口端部における光ファイバのピッチＰｅ未満である。

いくつかの実施形態では、光結合要素２００（３００それぞれ）は、光方向転換部材２３０（３３０それぞれ）を含み、光方向転換部材２３０（３３０それぞれ）は、複数の溝のうちの溝（例えば、特徴部２１０ａ及び２１０ｂ（３１０ａ及び３１０ｂ、それぞれ））内に受容され位置合わせされた光導波路（例えば、導波路２２０ａ及び２２０ｂ（３２０ａ及び３２０ｂ、それぞれ））から光（例えば、中心光線２４０ａ及び２４０ｂ（３４０ａ及び３４０ｂ、それぞれ））を受光するための入力側（図１Ａに示す入力面３１に対応する）と、光方向転換面（例えば、光方向転換面２３２ａ及び２３２ｂ（３３２ａ及び３３２ｂ、それぞれ））とを含み、溝内に受容され位置合わせされた光導波路（例えば、導波路２２０ａ及び２２０ｂ（３２０ａ及び３２０ｂ、それぞれ））が、入力中心光線（例えば、中心光線２４０ａ及び２４０ｂ（３４０ａ及び３４０ｂ、それぞれ））を放出したとき、入力中心光線は、入力側から入射方向（例えば、入射方向２７０ａ及び２７０ｂ（３７０ａ及び３７０ｂ、それぞれ））に沿って光方向転換面によって受光され、光方向転換面は、受光された光の方向を異なる方向転換方向（例えば、方向転換方向２７１ａ及び２７１ｂ（３７１ａ及び３７１ｂ、それぞれ））に変化させる。入射方向は、入射場所２４４（３４４それぞれ）において光方向転換面と交差する。入射方向及び方向転換方向は、溝に対応する伝搬平面（例えば、Ｐａ、Ｐｂ）を画定する。

いくつかの実施形態では、少なくとも２つの異なる溝（例えば、２１０ａ及び２１０ｂ、又は３１０ａ及び３１０ｂ）に対応する伝搬平面Ｐａ及びＰｂは、それらの間に角度θを画定する（例えば、図６Ｂ、図６Ｃ、図７Ａ、及び図７Ｃを参照されたい）。２つの異なる溝は、光結合要素内の任意の２つの異なる溝であると解釈され得る。例えば、２つの異なる溝は、光結合要素内の互いから最も離れる２つの溝であると解釈され得る。同様に、２つの異なる特徴部（例えば、支持体、溝、表面部分、光方向転換面）に関する特性、又は第１の特徴部及び第２の特徴部に関する特性が説明されている場合、特徴部は、互いから最も離れる対応する特徴部などの２つの異なる特徴部のうちのいずれかであることができる。いくつかの実施形態では、角度θは、約２度を超える、又は約３度を超える、又は約４度を超える、又は約５度を超える、又は約６度を超える、又は約７度を超える、又は約８度を超える、又は約１０度を超える、又は約１５を超える、又は約２０度を超える。いくつかの実施形態では、角度θは約３０度以下である。

光結合要素２００のいくつかの実施形態では、伝搬平面Ｐａ及びＰｂは、図６Ｃに概略的に示すように、第１の方向（ｘ方向）に実質的に平行な交差軸７２において互いに交差する。光結合要素３００のいくつかの実施形態では、伝搬平面Ｐａ及びＰｂは、図７Ｃに概略的に示すように、第１の方向（ｘ方向）及び第２の方向（ｙ方向）に実質的に垂直な交差軸７３において互いに交差する。

いくつかの実施形態では、第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線は、それらの間に角度α１を画定する。例えば、第１の入力中心光線３４０ａ及び第２の入力中心光線３４０ｂは、それらの間に角度α１を画定する（図７Ａを参照されたい）。第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線は、収束してもよく、又は発散してもよく、又は実質的に平行であってもよい（例えば、第１の入力中心光線２４０ａ及び第２の入力中心光線２４０ｂは、それらの間に約０度である角度を画定する）。いくつかの実施形態では、第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線は、それらの間に角度α２を画定する。例えば、第１の出力中心光線２４１ａ及び第２の出力中心光線２４１ｂは、それらの間に角度α２を画定する（図６Ｂを参照されたい）。第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線は、収束してもよく、又は発散してもよく、又は実質的に平行であってもよい（例えば、第１の入力中心光線３４０ａ及び第２の入力中心光線３４０ｂは、それらの間に約０度である角度を画定する）。

角度α１は、光線が光結合要素に入った直後の入力中心光線２４０ａと入力中心光線２４０ｂとの間（３４０ａと３４０ｂとの間、それぞれ）の角度であり、角度α２は、光線が光結合要素から出た直後の第１の出力中心光線２４１ａと第２の出力中心光線２４１ｂとの間（３４１ａと３４１ｂとの間、それぞれ）の角度である。第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として光結合要素を出る光結合要素内の光線間の角度は、第１の出力中心光線と第２の出力中心光線との間の角度α２とは異なってもよい。例えば、第１の出力中心光線と第２の出力中心光線との間の角度α２は、ほぼゼロであってもよく、第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として出る光結合要素内の対応する方向転換中心光線間の角度は、ゼロとは異なってもよい。いくつかの実施形態では（例えば、光結合要素３００のいくつかの実施形態では）、角度α１は約２度を超え、角度α２は約１度未満である。いくつかのこのような実施形態では、角度α１は、約３、４、５、６、７、８、１０、１５、又は２０度を超える。いくつかの実施形態では、角度α１は約３０度以下である。いくつかの実施形態では（例えば、光結合要素２００のいくつかの実施形態では）、角度α１は約１度未満であり、角度α２は約１度を超える。いくつかのこのような実施形態では、角度α２は、約３、４、５、６、７、８、１０、１５、又は２０度を超える。いくつかの実施形態では、角度α２は約３０度以下である。

図６Ｄは、光結合要素２００のいくつかの実施形態による、ｉ番目の入力中心光線２４０ｉとｉ番目の方向転換中心光線２４９ｉとによって画定される伝搬平面Ｐｉ内のｉ番目の導波路２２０ｉを通る断面である。ｉ番目の入力中心光線２４０ｉ及びｉ番目の方向転換中心光線２４９ｉは、それらの間に角度βｉを画定する。伝搬平面内のｉ番目の出力中心光線２４１ｉの投射も図６Ｄに概略的に示されている。出力中心光線２４１ｉは、出口面２３３における屈折に起因して、方向転換中心光線２４９ｉとは異なる方向に伝搬する。ｉ番目の光方向転換面２３２ｉも図６Ｄに概略的に図示されている。光結合要素２００のいくつかの実施形態では、又は他の実施形態では、ｉ番目の光方向転換面２３２ｉは回転軸２３５ｉを有する。伝搬平面Ｐｉ上への回転軸２３５ｉの投射が図６Ｄに概略的に示されている。光結合要素２００のいくつかの実施形態では、又は他の実施形態では、ｉ番目の光方向転換面２３２ｉは、本明細書の他の箇所に更に記載されているように、光方向転換面２３２ｉが最小曲率（最大曲率半径）を有する方向に対応する、入力中心光線２４０ｉの入射場所における第１の主方向２４６ｉを画定する。伝搬平面Ｐｉ上への第１の主方向２４６ｉの投射が図６Ｄに概略的に示されている。

いくつかの実施形態では、第１の入力中心光線及び第１の方向転換中心光線（例えば、中心光線２４０ａ及び２４９ａ、又は中心光線３４０ａ及び３４９ａ）は、それらの間に角度β１を画定する（例えば、ｉ＝１については図６Ｄを参照されたい）。同様に、いくつかの実施形態では、第２の入力中心光線及び第２の方向転換中心光線（例えば、中心光線２４０ｂ及び２４９ｂ、又は中心光線３４０ｂ及び３４９ｂ）は、それらの間に角度β２を画定する（例えば、ｉ＝２については図６Ｄを参照されたい）。いくつかの実施形態では（例えば、光結合要素２００又は３００のいくつかの実施形態では）、角度β１は約３０度を超え、角度β２は約３０度を超える。いくつかの実施形態では、角度β１及びβ２は、独立して、約３０度～約１５０度、又は約５０度～約１３０度、又は約６０度～約１２０度、又は約７０度～約１１０度、又は約８０度～約１００度の範囲である。好ましい実施形態では、角度β１及びβ２はほぼ等しい。いくつかの実施形態では、角度β１及びβ２はそれぞれ約９０度である。

いくつかの実施形態では、第１の溝及び第２の溝（例えば、特徴部２１０ａ及び２１０ｂ（３１０ａ及び３１０ｂ、それぞれ））は、それぞれの第１の末端部及び第２の末端部（例えば、末端部２１２ａ及び２１２ｂ（３１２ａ及び３１２ｂ、それぞれ））の反対側に、それぞれの第１の入口端部及び第２の入口端部（例えば、入口端部２１１ａ及び２１１ｂ（３１１ａ及び３１１ｂ、それぞれ））を含む。第１の入口端部と第２の入口端部との間の中心間距離はＳ１であり、第１の末端部と第２の末端部との間の中心間距離はＳ２であり、第１の光方向転換面と第２の光方向転換面との間の中心間距離はＳ３である。光結合要素２００については、Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３は、互いに実質的に等しい（例えば、５％以内、又は３％以内、又は２％以内に等しい）。光結合要素３００については、Ｓ１は、Ｓ２及びＳ３のそれぞれを超える。他の実施形態では、Ｓ３は、Ｓ１及びＳ２のそれぞれを超える（例えば、図２Ｃを参照されたい）。支持体の入口端部又は溝の入口端部はピッチＰｅで配列されており、支持体の末端部又は溝の末端部はピッチＰｔで配列されている。光結合要素２００の図示の実施形態では、ＰｔはＰｅに実質的に等しい。光結合要素３００の図示の実施形態では、ＰｅはＰｔを超える。

光結合要素２００（３００それぞれ）のいくつかの実施形態では、第１の光導波路２２０ａ及び第２の光導波路２２０ｂ（３２０ａ及び３２０ｂ、それぞれ）が、それぞれの第１の溝２１０ａ及び第２の溝２１０ｂ（３１０ａ及び３１０ｂ、それぞれ）内に受容され位置合わせされ、それぞれの第１入力中心光線２４０ａ及び第２の入力中心光線２４０ｂ（３４０ａ及び３４０ｂ、それぞれ）を放出したとき、第１の光方向転換面２３２ａ及び第２の光方向転換面２３２ｂ（３３２ａ及び３３２ｂ、それぞれ）は、入力中心光線を受光し反射して、それぞれの第１の方向転換中心光線及び第２の方向転換中心光線とし、その結果、方向転換中心光線は、それぞれの第１の出力中心光線２４１ａ及び第２の出力中心光線２４１ｂ（３４１ａ及び３４１ｂ、それぞれ）として光結合要素２００（３００それぞれ）から出る。光結合要素２００及び３００のそれぞれについて、出力中心光線は、Ｐｅ未満のピッチＰｘで配列された出口点において出口面と交差する。

光方向転換面２３２（３３２それぞれ）は、実質的に平坦な表面２３４（３３４それぞれ）から突出する第１の曲面部分２３２ａ及び第２の曲面部分２３２ｂ（３３２ａ及び３３２ｂ、それぞれ）を含み、第１の曲面部分２３２ａ及び第２の曲面部分２３２ｂ（３３２ａ及び３３２ｂ、それぞれ）は、第１の光ファイバ支持体及び第２の光ファイバ支持体によって支持された光ファイバから受光された光の方向を変化させるように構成されている。これは図８に更に示されており、図８は、例えば光方向転換部材２３０又は３３０に対応し得る光方向転換部材５３０の一部分の概略側面図である。図８は、実質的に平坦な表面５３４から突出する曲面部分５３２ｂを概略的に示す。曲面部分は、例えば、ミラー、反射体、又は反射面として説明され得る。

図９は、光方向転換面６３２の概略図であり、光方向転換面６３２は、例えば光方向転換面２３２又は３３２に対応してもよく、光方向転換面６３２は複数の曲面部分を含み、複数の曲面部分は、実質的に平坦な表面６３４から突出する第１の曲面部分６３２ａ及び第２の曲面部分６３２ｂを含む。図９は、実質的に平坦な表面６３４に実質的に垂直な方向に沿う光方向転換面６３２の概略図である。いくつかの実施形態では、第１の曲面部分６３２ａ及び第２の曲面部分６３２ｂは、実質的に楕円形（例えば、楕円形又は略楕円形）のそれぞれの第１の境界６３６ａ及び第２の境界６３６ｂにおいて、実質的に平坦な表面６３４と交差し、各境界は、より長い長軸６４３ａ又は６４３ｂに直交するより短い短軸６４２ａ又は６４２ｂを含む。

異なる曲面部分のより長い長軸は、互いに対して回転してもよい。例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示す実施形態では、曲面部分はｘ軸の周りで回転して、反射された光を所望の方向転換方向に変えてもよい。別の例として、図７Ａ及び図７Ｂに示す実施形態では、曲面部分はｚ軸の周りで回転して、長軸を導波路に位置合わせしてもよい。いくつかの実施形態では、図９に概略的に示すように、第１の境界及び第２の境界のより長い長軸６４３ａ及び６４３ｂは、それらの間に角度δを画定する。いくつかの実施形態では、角度δは、約２度を超える、又は約３度を超える、又は約４度を超える、又は約５度を超える、又は約６度を超える、又は約７度を超える、又は約８度を超える、又は約１０度を超える、又は約１５度を超える、又は約２０度を超える。いくつかの実施形態では、角度δは約３０度以下である。

曲面部分の形状及び向きは、光方向転換部材の光出力が所望の方向に伝搬するように選択され得る。曲面部分の曲率は、（例えば、方向転換された光を集束又はコリメートするために）受光された光の発散において所望の変化を提供するように選択され得る。いくつかの実施形態では、光出力方向を調整するために曲面部分を回転させることの代わりに、又はこれに加えて、曲面部分は、導波路に対してオフセットを提供するために、光導波路とは異なるピッチで配列されている。

図１０は、光学アセンブリ９０１の概略端面図であり、光学アセンブリ９０１は、図示の実施形態では光ファイバである複数の光導波路９２０を光学構成要素９４８に光学的に結合する光結合要素９００を含み、光学構成要素９４８は、光導波路９２０のピッチよりも小さいピッチで配列された光源のアレイ又は光検出器のアレイを含み得る。光結合要素９００は、光導波路９２０のピッチ未満のピッチで配列された曲面部分９３２を含む。光９４１は、光導波路９２０から光学構成要素９４８に伝達されてもよく、又は光学構成要素９４８から光導波路９２０に伝達されてもよい。

いくつかの実施形態では、光結合要素は、嵌合用光結合要素と嵌合するように適合されている。例えば、光結合要素及び嵌合用光結合要素は、リボンケーブルを一緒に接続するために使用されてもよい。光結合要素は、例えば、光結合要素と嵌合用光結合要素との嵌合を容易にするために、嵌合舌部などの様々な特徴部を含んでもよい。光コネクタの有用な特徴部は、例えば、米国特許第９，４８２，８２７号（Ｈａａｓｅら）に記載されている。

いくつかの実施形態では、光結合要素２００又は３００の光方向転換面（例えば、光方向転換面の曲面部分）のそれぞれは回転軸を有する。例えば、いくつかの実施形態では、曲面部分の形状は、曲線（例えば、放物線又は円弧）を軸の周りで回転させることによって画定される回転面である。

図１１Ａは、光導波路７２０ａからの光を受光するように配置された光方向転換面７３２ａ（例えば、方向転換面２３２の光方向転換面部分２３２ａ、又は方向転換面３３２の光方向転換面部分３３２ａに対応する）の概略図である。図１１Ｂは、複数の光方向転換面を含む光結合要素７００の端面図であり、複数の光方向転換面は、光方向転換面７３２ａ及び７３２ｂを含む。図示の実施形態では、光方向転換面７３２ａ及び７３２ｂは、互いから最も離れる２つの光方向転換面である。他の実施形態では、第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面は、光結合要素の任意の２つの異なる光方向転換面であってもよい。図示の実施形態では、光結合要素７００は光方向転換面７３２を含み、光方向転換面７３２は、実質的に平坦な表面７３４から突出する第１の光方向転換面７３２ａ及び第２の光方向転換面７３２ｂを含む。光方向転換面７３２ａ及び７３２ｂは、対応する光導波路から受光された中心光線を、それぞれの方向転換方向７７１ａ及び７７１ｂに沿って方向転換する。各光方向転換面（例えば、光方向転換面７３２ａ又は７３２ｂ）は回転軸（例えば、回転軸７３５ａ又は７３５ｂ）を有し、対応する光導波路支持体（例えば、光導波路支持体７１０ａ）内に受容され位置合わせされた光導波路（例えば、光導波路７２０ａ）によって放出された入力中心光線（例えば、中心光線７４０ａ）を入射方向（例えば、入射方向７７０ａ）に沿って受光するように構成されている。入射方向及び回転軸は、光方向転換面（例えば、光方向転換面７３２ａ）に対応する入射平面（例えば、入射平面Ｑａ）を画定する。少なくとも２つの異なる光方向転換面（例えば、７３２ａ及び７３２ｂ）に対応する入射平面（例えば、Ｑａ及びＱｂ）は、図１１Ｂに概略的に示すように、それらの間に角度ωを画定する。いくつかの実施形態では、角度ωは、約２度を超える、又は約３度を超える、又は約４度を超える、又は約５度を超える、又は約６度を超える、又は約７度を超える、又は約８度を超える、又は約１０度を超える、又は約１５度を超える、又は約２０度を超える。いくつかの実施形態では、角度ωは約３０度以下である。

曲面上の任意の所与の点において、曲率は、当該表面と、当該点における当該曲面の法線を含む平面との交差によって画定される曲線について決定され得る。この曲率は一般に、当該曲線を画定する平面の向きに依存する。最大曲率及び最小曲率（最小曲率半径及び最大曲率半径にそれぞれ対応する）は、主曲率として知られており、対応する平面は主平面として知られている。主平面において表面に接する方向は、主方向として知られている。いくつかの実施形態では、光方向転換面（例えば、光方向転換面の曲面部分）のそれぞれは、実質的に楕円形の境界を有し、境界は、光方向転換面が最小曲率を有する方向に対応する、入射場所における主方向に沿う長軸を有する。例えば、いくつかの実施形態では、より長い長軸６４３ａ及び６４３ｂは、光方向転換面６３２ａ及び６３２ｂの最小曲率の方向に沿う。

図１２Ａは、光導波路８２０ａから光を受光するように配置された光方向転換面８３２ａ（例えば、光方向転換面部分２３２ａ又は光方向転換面部分３３２ａに対応する）の概略図である。図１２Ｂは、複数の光方向転換面を含む光結合要素８００の端面図であり、複数の光方向転換面は、光方向転換面８３２ａ及び８３２ｂを含む。図示の実施形態では、光方向転換面８３２ａ及び８３２ｂは、互いから最も離れる２つの光方向転換面である。他の実施形態では、第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面は、光結合要素の任意の２つの異なる光方向転換面であってもよい。図示の実施形態では、光結合要素８００は光方向転換面８３２を含み、光方向転換面８３２は、実質的に平坦な表面８３４から突出する第１光方向転換面８３２ａ及び第２の光方向転換面８３２ｂを含む。光方向転換面８３２ａ及び８３２ｂは、対応する光導波路から受光された中心光線を、それぞれの方向転換方向８７１ａ及び８７１ｂに沿って方向転換する。各光方向転換面（例えば、光方向転換面８３２Ａ）は、対応する光導波路支持体（例えば、光導波路支持体８１０ａ）内に受容され位置合わせされた光導波路（例えば、光導波路８２０ａ）によって放出された入力中心光線（例えば、中心光線８４０ａ）を、入射場所（例えば、入射場所８４４ａ）において光方向転換面と交差する入射方向（例えば、入射方向８７０ａ）に沿って受光するように構成されている。光方向転換面８３２ａは、光方向転換面が最小曲率を有する方向に対応する、入射場所における第１の主方向８４６ａを画定する。入射場所８４４ａにおける法線方向８４５ａは、図１２Ａに示されている。入射方向８４６ａ及び第１の主方向８４６ａは、第１の平面Ｓａを画定する。同様に、第２の光方向転換面８３２ｂについて入射方向及び第１の主方向８４６ｂは、第１の平面Ｓｂを画定する。少なくとも２つの異なる光方向転換面（例えば、８３２ａ及び８３２ｂ）に対応する第１の平面（例えば、Ｓａ及びＳｂ）は、図１２Ｂに概略的に示すように、それらの間に角度Ωを画定する。いくつかの実施形態では、角度Ωは、約２度を超える、又は約３度を超える、又は約４度を超える、又は約５度を超える、又は約６度を超える、又は約７度を超える、又は約８度を超える、又は約１０度を超える、又は約１５度を超える、又は約２０度を超える。いくつかの実施形態では、角度Ωは約３０度以下である。

本明細書の光結合要素は、一体構造であってもよい。一体構造は、内部インタフェース、接合部、又は継ぎ目を有しない単一部品構造である。一体構造は、例えば、モールディング（例えば、熱可塑性樹脂の射出成形）、注型成形、又は機械加工によって作製され得る。

「約（ａｂｏｕｔ）」などの用語は、これらが本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者によって理解されよう。特徴部のサイズ、量、及び物理的特性を表す量に適用される「約」の使用が、これが本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、「約」とは、特定の値の１０パーセント以内を意味すると理解されよう。約特定の値として与えられる量は、正確に特定の値であり得る。例えば、それが本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、約１の値を有する量とは、当該量が０．９～１．１の値を有することを意味し、当該値が１であり得ることを意味する。

「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」などの用語は、これらが本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者によって理解されよう。「実質的に平行（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｐａｒａｌｌｅｌ）」の使用が、これが本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、「実質的に平行」とは、平行の３０度以内を意味する。互いに実質的に平行として記載されている方向又は表面は、いくつかの実施形態では、平行の２０度以内、若しくは１０度以内であり得、又は平行若しくは名目上平行であり得る。「実質的に垂直（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）」の使用が、これが本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、「実質的に垂直」とは、垂直の３０度以内を意味する。互いに実質的に垂直として記載されている方向又は表面は、いくつかの実施形態では、垂直の２０度以内、若しくは１０度以内であり得、又は名目上垂直であり得る。

上記において参照された参照文献、特許、又は特許出願の全ては、それらの全体が参照により本明細書に一貫して組み込まれている。組み込まれた参照文献の部分と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先される。

図中の要素についての説明は、別段の指示がない限り、他の図中の対応する要素に等しく適用されると理解されたい。特定の実施形態が本明細書において図示及び記載されているが、図示及び記載されている特定の実施形態は、本開示の範囲を逸脱することなく、様々な代替的実施態様及び／又は均等の実施態様によって置き換えられ得ることが、当業者には理解されよう。本出願は、本明細書で論じられた特定の実施形態のいずれの適応例又は変形例も包含することが意図されている。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ことが意図されている。

Claims (15)

1. 光結合要素であって、
   複数の光導波路を受容し、前記複数の光導波路に恒久的に取り付けるための複数の導波路取付け特徴部であって、各導波路取付け特徴部は、末端部の反対側に入口端部を備え、前記取付け特徴部の前記入口端部はピッチＰｅで配列されている、複数の導波路取付け特徴部と、
   前記取付け特徴部の前記末端部により近くかつ前記取付け特徴部の前記入口端部からより遠くに配置されており、入力面、反射側、及び出口面を備える光方向転換部材とを備え、光導波路が各取付け特徴部において受容され恒久的に取り付けられたとき、各光導波路によって放出された中心光線は、入力中心光線として前記入力面を通って前記光方向転換部材に入り、前記反射側によって方向転換されて方向転換中心光線になり、前記出口面において出力中心光線として前記光方向転換部材を出て、前記出力中心光線は、出口点において前記出口面と交差し、各取付け特徴部は前記出口面における異なる出口点に対応し、前記取付け特徴部に対応する前記出口点は、Ｐｅに等しくないピッチＰｘで配列されている、
   光結合要素。
2. 前記複数の導波路取付け特徴部は、それぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路を受容し位置合わせするための第１の溝及び第２の溝を備え、前記反射側は、それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝に対応する第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面を備え、第１の光導波路及び第２の光導波路が、それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝内に受容され位置合わせされ、それぞれの第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線を放出したとき、前記第１の光方向転換面及び前記第２の光方向転換面は、前記入力中心光線を受光し反射して、それぞれの第１の方向転換中心光線及び第２の方向転換中心光線とし、その結果、前記方向転換中心光線は、それぞれの第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として前記光結合要素から出て、
   前記第１の入力中心光線及び前記第２の入力中心光線は、それらの間に約２度を超える角度α１を画定し、
   前記第１の入力中心光線及び前記第１の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β１を画定し、
   前記第２の入力中心光線及び前記第２の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β２を画定し、
   前記第１の出力中心光線及び前記第２の出力中心光線は、それらの間に約１度未満の角度α２を画定する、請求項１に記載の光結合要素。
3. 前記複数の導波路取付け特徴部は、それぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路を受容し位置合わせするための第１の溝及び第２の溝を備え、前記反射側は、それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝に対応する第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面を備え、第１の光導波路及び第２の光導波路が、それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝内に受容され位置合わせされ、それぞれの第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線を放出したとき、前記第１の光方向転換面及び前記第２の光方向転換面は、前記入力中心光線を受光し反射して、それぞれの第１の方向転換中心光線及び第２の方向転換中心光線とし、その結果、前記方向転換中心光線は、それぞれの第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として前記光結合要素から出て、
   前記第１の入力中心光線及び前記第２の入力中心光線は、それらの間に約１度未満の角度α１を画定し、
   前記第１の入力中心光線及び前記第１の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β１を画定し、
   前記第２の入力中心光線及び前記第２の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β２を画定し、
   前記第１の出力中心光線及び前記第２の出力中心光線は、それらの間に約２度を超える角度α２を画定する、請求項１に記載の光結合要素。
4. 前記複数の導波路取付け特徴部は、第１の溝及び第２の溝を備え、前記反射側は、第１の曲面部分及び第２の曲面部分を備え、前記第１の曲面部分及び前記第２の曲面部分は、実質的に平坦な表面から突出し、前記第１の溝及び前記第２の溝によって支持されたそれぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路から受光された光の方向を変化させるように構成されており、前記第１の曲面部分及び前記第２の曲面部分は、実質的に楕円形のそれぞれの第１の境界及び第２の境界において、前記実質的に平坦な表面と交差し、各境界は、より長い長軸に直交するより短い短軸を含み、前記第１の境界の前記より長い長軸及び前記第２の境界の前記より長い長軸は、それらの間に約２度を超える角度δを画定する、請求項１に記載の光結合要素。
5. 各光導波路及び各対応する取付け特徴部について、前記光導波路によって放出された前記中心光線は、前記入力面から入射方向に沿って前記反射側によって受光され、前記反射側は受光された前記光の方向を異なる方向転換方向に変化させ、前記入射方向及び前記方向転換方向は前記取付け特徴部に対応する伝搬平面を画定し、少なくとも２つの異なる取付け特徴部に対応する前記伝搬平面は、それらの間に約２度を超える角度θを画定する、請求項１～４のいずれか一項に記載の光結合要素。
6. 前記反射側は複数の光方向転換面を備え、各光方向転換面は、回転軸を有し、対応する導波路取付け特徴部内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を入射方向に沿って受光するように構成されており、前記入射方向及び前記回転軸は、前記光方向転換面に対応する入射平面を画定し、少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する前記入射平面は、それらの間に約２度を超える角度ωを画定する、請求項１～５のいずれか一項に記載の光結合要素。
7. 前記反射側は複数の光方向転換面を備え、各光方向転換面は、対応する導波路取付け特徴部内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を、入射場所において前記光方向転換面と交差する入射方向に沿って受光するように構成されており、前記光方向転換面は、前記光方向転換面が最小曲率を有する方向に対応する、前記入射場所における第１の主方向を画定し、前記入射方向及び前記第１の主方向は第１の平面を画定し、少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する前記第１の平面は、それらの間に約２度を超える角度Ωを画定する、請求項１～６のいずれか一項に記載の光結合要素。
8. 光結合要素であって、
   複数の光導波路を受容し位置合わせするための、概ね第１の方向に沿って延び、直交する第２の方向に沿って配列された複数の溝と、
   前記複数の溝のうちの溝内に受容され位置合わせされた光導波路から光を受光するための入力側、及び
   光方向転換面
   を備える光方向転換部材とを備え、溝内に受容され位置合わせされた光導波路は、入力中心光線を放出し、前記入力中心光線は、前記入力側から入射方向に沿って前記光方向転換面によって受光され、前記光方向転換面は受光された前記光の方向を異なる方向転換方向に変化させ、前記入射方向及び前記方向転換方向は前記溝に対応する伝搬平面を画定し、少なくとも２つの異なる溝に対応する前記伝搬平面は、それらの間に約２度を超える角度θを画定する、
   光結合要素。
9. 前記少なくとも２つの異なる溝に対応する前記伝搬平面は、前記第１の方向に実質的に平行な交差軸において互いに交差する、請求項８に記載の光結合要素。
10. 前記少なくとも２つの異なる溝に対応する前記伝搬平面は、前記第１の方向及び前記第２の方向に実質的に垂直な交差軸において互いに交差する、請求項８に記載の光結合要素。
11. 光結合要素であって、
    それぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路を受容し位置合わせするための、実質的に同一平面上にある第１の溝及び第２の溝と、
    それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝に対応する第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面とを備え、第１の光導波路及び第２の光導波路が、それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝内に受容され位置合わせされ、それぞれの第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線を放出したとき、前記第１の光方向転換面及び前記第２の光方向転換面は、前記入力中心光線を受光し反射して、それぞれの第１の方向転換中心光線及び第２の方向転換中心光線とし、その結果、前記方向転換中心光線は、それぞれの第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として前記光結合要素から出て、
    前記第１の入力中心光線及び前記第２の入力中心光線は、それらの間に約２度を超える角度α１を画定し、
    前記第１の入力中心光線及び前記第１の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β１を画定し、
    前記第２の入力中心光線及び前記第２の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β２を画定し、
    前記第１の出力中心光線及び前記第２の出力中心光線は、それらの間に約１度未満の角度α２を画定する、
    光結合要素。
12. 光結合要素であって、
    それぞれの第１の光導波路及び第２の光導波路を受容し位置合わせするための、実質的に同一平面上にある第１の溝及び第２の溝と、
    それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝に対応する第１の光方向転換面及び第２の光方向転換面とを備え、第１の光導波路及び第２の光導波路が、それぞれの前記第１の溝及び前記第２の溝内に受容され位置合わせされ、それぞれの第１の入力中心光線及び第２の入力中心光線を放出したとき、前記第１の光方向転換面及び前記第２の光方向転換面は、前記入力中心光線を受光し反射して、それぞれの第１の方向転換中心光線及び第２の方向転換中心光線とし、その結果、前記方向転換中心光線は、それぞれの第１の出力中心光線及び第２の出力中心光線として前記光結合要素から出て、
    前記第１の入力中心光線及び前記第２の入力中心光線は、それらの間に約１度未満の角度α１を画定し、
    前記第１の入力中心光線及び前記第１の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β１を画定し、
    前記第２の入力中心光線及び前記第２の方向転換中心光線は、それらの間に約３０度を超える角度β２を画定し、
    前記第１の出力中心光線及び前記第２の出力中心光線は、それらの間に約２度を超える角度α２を画定する、
    光結合要素。
13. 光結合要素であって、
    第１の光ファイバ支持体及び第２の光ファイバ支持体と、
    実質的に平坦な表面から突出し、前記第１の光ファイバ支持体及び前記第２の光ファイバ支持体によって支持された光ファイバから受光された光の方向を変化させるように構成された第１の曲面部分及び第２の曲面部分であって、前記第１の曲面部分及び前記第２の曲面部分は、実質的に楕円形のそれぞれの第１の境界及び第２の境界において、前記実質的に平坦な表面と交差し、各境界は、より長い長軸に直交するより短い短軸を含み、前記第１の境界の前記より長い長軸及び前記第２の境界の前記より長い長軸は、それらの間に約２度を超える角度δを画定する、第１の曲面部分及び第２の曲面部分と
    を備える光結合要素。
14. 光結合要素であって、
    複数の光導波路を受容し位置合わせするための、概ね第１の方向に沿って延び、直交する第２の方向に沿って配列された複数の光導波路支持体と、
    複数の光方向転換面であって、各光方向転換面は、回転軸を有し、対応する光導波路支持体内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を入射方向に沿って受光するように構成されており、前記入射方向及び前記回転軸は、前記光方向転換面に対応する入射平面を画定し、少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する前記入射平面は、それらの間に約２度を超える角度ωを画定する、光方向転換面と
    を備える光結合要素。
15. 光結合要素であって、
    複数の光導波路を受容し位置合わせするための、概ね第１の方向に沿って延び、直交する第２の方向に沿って配列された複数の光導波路支持体と、
    複数の光方向転換面であって、各光方向転換面は、対応する光導波路支持体内に受容され位置合わせされた光導波路によって放出された入力中心光線を、入射場所において前記光方向転換面と交差する入射方向に沿って受光するように構成されており、前記光方向転換面は、前記光方向転換面が最小曲率を有する方向に対応する、前記入射場所における第１の主方向を画定し、前記入射方向及び前記第１の主方向は第１の平面を画定し、少なくとも２つの異なる光方向転換面に対応する前記第１の平面は、それらの間に約２度を超える角度Ωを画定する、光方向転換面と
    を備える光結合要素。

Images