JP6832038B6 - 光通信アセンブリ - Google Patents

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Description

この開示は、一般に、光通信を提供するように構成された光学及び光電子アセンブリ及びサブアセンブリに関する。
光通信は、光から電気、及び電気から光の変換を伴う。光及び光電子コネクターは、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、高性能コンピュータの内部リンクなど様々な用途における光通信のために使用され得る。現在、光通信を、より小さな消費者用電子機器、例えばラップトップコンピュータ、及び更には携帯電話の内部の用途に広げることに関心が持たれている。拡大ビーム(expanded beam)が、これらのシステムのためのコネクタで使用されることがあり、この拡大ビームは、ダスト及び他の形態の汚染に対する感度がより低く、位置合わせ許容誤差が緩和され得る光接続を提供する。一般に拡大ビームは、関連する光導波路(通常光ファイバー、例えばマルチモード通信システム用マルチモードファイバー)のコアよりも、直径が大きなビームである。コネクタは一般に、接続点に拡大ビームがある場合、拡大ビームコネクタであると考えられる。拡大ビームは、典型的には、光源又は光ファイバーからの光ビームを発散させることにより得られる。多くの場合、発散ビームは、光学素子、例えばレンズ又は鏡により、ほぼコリメートされた拡大ビームに加工される。拡大ビームはその後、別のレンズ又は鏡によるビームの集束(focusing)によって受け入れられる。
いくつかの実施形態は、光通信サブアセンブリに向けられている。光通信サブアセンブリは、1つ以上の光電子デバイス、及び1つ以上の光学素子を含む。それぞれの光学素子は、入射光を受け入れるように構成された入力側、及び出射光を出力するように構成された出力側を有し、出射光の発散を入射光の発散に対して変化させるように構成されている。それぞれの光学素子は、対応する光電子デバイスから離間されると共に、この対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされる。光通信サブアセンブリは、トランシーバー光結合ユニット(transceiver light coupling unit)を更に含む。トランシーバー光結合ユニットは、光導波路に取り付けられたコネクタ光結合ユニットとの嵌合のために構成された嵌合面を有する。コネクタ光結合ユニットの嵌合方向は、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と角度を形成しており、もって、コネクタ光結合ユニットがトランシーバー光結合ユニットと嵌合するときに、コネクタ光結合ユニットの嵌合方向とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間の角度によって、光導波路が屈曲するようになっている。
いくつかの実施形態は、光通信アセンブリに向けられている。光通信アセンブリは、コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタを含む。コネクタ光結合ユニットは、複数の導波路と複数の光方向転換素子(light redirecting element)との間で光を結合するように構成されている。それぞれの光方向転換素子は、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、光方向転換素子は、光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、この方向付けられた光ビームが、光導波路のコア直径を超える直径を有するようになっている。光通信アセンブリは、電気エネルギーと光エネルギーとの間の変換を提供するように構成された複数の光電子デバイスを含む。光通信アセンブリは、複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合される、光学素子を含む。トランシーバー光結合ユニットは、コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつコネクタ光結合ユニットと複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されている。光コネクタの嵌合方向は、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と角度を形成しており、もって、コネクタ光結合ユニットがトランシーバー光結合ユニットと嵌合するときに、光コネクタの嵌合方向とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間の角度によって、複数の光導波路が屈曲するようになっている。
いくつかの実施形態では、光通信アセンブリは、コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、光方向転換素子が、光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、方向付けられた光ビームが、光導波路のコア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタを含む。複数の光電子デバイスは、電気エネルギーと光エネルギーとの間の変換を提供するように構成されている。光通信アセンブリは、複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合されている、光学素子を含む。トランシーバー光結合ユニットは、コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつコネクタ光結合ユニットと複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されている。コネクタ光結合ユニットが嵌合面を有し、トランシーバー光結合ユニットが対応する嵌合面を有しており、もって、コネクタ光結合ユニットとトランシーバー光結合ユニットとの間で嵌合が起こるときに、コネクタ光結合ユニットの嵌合面が最初にトランシーバー光結合ユニットの嵌合面と線接触を形成した後、コネクタ光結合ユニットが回転してトランシーバー光結合ユニットと面接触を形成し、この回転によって複数の光導波路が屈曲するようになっている。
いくつかの実施形態は、光通信アセンブリに向けられており、この光通信アセンブリは、コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、光方向転換素子が、光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、方向付けられた光ビームが、光導波路のコア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタを含む。光通信アセンブリは、複数の光電子デバイス、及び複数の光学素子を含む。それぞれの光学素子は、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されている。それぞれの光方向転換素子は、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合されている。トランシーバー光結合ユニットは、コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつコネクタ光結合ユニットと複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されている。コネクタ光結合ユニットは、嵌合縁部のある嵌合面を有し、トランシーバー光結合ユニットは、縁取りされた嵌合縁部のある対応する嵌合面を有する。コネクタ光結合ユニット及びトランシーバー光結合ユニットの嵌合面は、嵌合後に、光コネクタの嵌合方向に実質的に平行に配置されており、もって、嵌合が起こるときに、コネクタ光結合ユニットの嵌合縁部が最初にトランシーバー光結合ユニットの縁取りされた嵌合縁部との接触を形成するようになっており、コネクタ光結合ユニットが嵌合方向に沿って動くと、コネクタ光結合ユニットが回転してコネクタ光結合ユニットの嵌合面とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間に面接触を形成する。この回転によって複数の光導波路が屈曲するようになる。
いくつかの実施形態は、複数の光方向転換素子を含むコネクタ光結合ユニットを含む光通信サブアセンブリに関係する。それぞれの光方向転換素子は、対応する光導波路に光学的に結合されている。光方向転換素子は、光導波路に進む、又は光導波路から進む光を方向付けるように構成されており、もって、光導波路に進む、又は光導波路から進む光の中央光線が、90度を超える角度θによって方向転換されるようになっている。
いくつかの実施形態は、複数の導波路と複数の反射素子との間でそれぞれ、光を結合するように構成されたコネクタ光結合ユニットを含む光通信サブアセンブリに関係する。それぞれの反射素子は、対応する光導波路に光学的に結合されている。それぞれの反射素子は、光導波路への、又は光導波路からの入力光を反射するように構成されており、もって、光導波路に進む、又は光導波路から進む入力光の中央光線が、第1角度θで反射されるようになっている。それぞれの反射素子は、入力光の発散を変化させるように更に構成されている。また、光通信サブアセンブリは、複数の屈折素子であって、それぞれの屈折素子が、対応する反射素子に光学的に結合され、それぞれの屈折素子が、対応する反射素子に進む、又はこの対応する反射素子から進む光の方向を、第2角度φによって変化させるように構成された、屈折素子も含む。
実施形態は、1つ以上の光電子デバイスと、1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が対応する光電子デバイスと位置合わせされる光学素子と、トランシーバー光結合ユニットと、を含む光通信アセンブリに向けられている。光通信アセンブリは、1つ以上の光方向転換機構を備えるコネクタ光結合ユニットを更に含む。それぞれの光方向転換機構は、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換機構が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている。カバーは、光通信アセンブリに力を加えて、それぞれの光方向転換機構を対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されている。
光通信アセンブリのいくつかの実施形態は、第1及び第2のプリント回路基板(PCB:printed circuit board)であって、第1のPCBが、第2のPCBの表面上に配設された、第1及び第2のPCBを含む。第1のPCBは孔を有し、第1及び第2のPCBは、孔の側部及び第2のPCBの表面が窪みを形成するように配置されている。光通信アセンブリは、トランシーバー光結合ユニットを含み、このトランシーバー光結合ユニットは、第1のPCB上に配置されており、少なくとも部分的に窪みを覆う。光通信アセンブリは、1つ以上の光学素子と、第1のPCB上かつ窪み内に配設された1つ以上の光電子デバイスと、を含む。それぞれの光電子デバイスは、対応する光学素子と光学的に位置合わせされている。通信アセンブリは、1つ以上の光方向転換素子を含むコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットを含む。アセンブリは、コネクタ光結合ユニットに力を加えて、それぞれの光方向転換素子を対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されたカバーを更に含む。
いくつかの実施形態では、光通信アセンブリは、第1及び第2のプリント回路基板(PCB)であって、第1のPCBが、第2のPCBの表面上に配設された、第1及び第2のPCBを含む。第1のPCBは孔を有し、第1及び第2のPCBは、孔の側部及び第2のPCBの表面が窪みを形成するように配置されている。光通信アセンブリは、トランシーバー光結合ユニットを含み、このトランシーバー光結合ユニットは、第1のPCB上に配置されており、少なくとも部分的に窪みを覆う。光通信アセンブリは、1つ以上の光学素子と、第1のPCB上かつ窪み内に配設された1つ以上の光電子デバイスとを更に含む。それぞれの光電子デバイスは、対応する光学素子と光学的に位置合わせしている。更に含まれるのは、1つ以上の光方向転換素子を備えるコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されたコネクタ光結合ユニットである。トランシーバー光結合ユニットは、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている。クリップが含まれており、このクリップは、コネクタ光結合ユニットの嵌合面に実質的に垂直な方向に力を加える。クリップは、それぞれの光方向転換素子を対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されている。
光通信アセンブリは、1つ以上の光電子デバイスと、1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が対応する光電子デバイスと位置合わせしている光学素子と、を含む。光通信アセンブリは、嵌合面を有するトランシーバー光結合ユニットと、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と嵌合するように構成された嵌合面を有するコネクタ光結合ユニットとを更に含む。コネクタ光結合ユニットは、1つ以上の光方向転換素子を備え、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されている。トランシーバー光結合ユニットは、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている。1つ以上の位置合わせ孔は、トランシーバー光結合ユニットの平面及びコネクタ光結合ユニットの嵌合面を通って延びる。位置合わせ孔は、位置合わせピンを受け入れるように構成されている。
光通信アセンブリのいくつかの実施形態は、PCB上に配置されたフレームを含む。1つ以上の光電子デバイスは、フレーム内のPCB上に配置されている。光通信アセンブリは、1つ以上の光学素子を含む。それぞれの光学素子は、対応する光電子デバイスに光学的に結合され、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されている。アセンブリは、1つ以上の光方向転換素子を備える光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、フレームが、光結合ユニットを保持するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、光結合ユニットを更に含む。
上記の概要は、本開示の開示されるそれぞれの実施形態又は全ての実現形態を説明することを意図しない。以下の図面及び詳細な説明により、実例となる実施形態をより具体的に例示する。
いくつかの実施形態による、拡大ビーム結合を使用する光通信アセンブリの特徴を示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、拡大ビーム結合を使用する光通信アセンブリの特徴を示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、ハウジング内に配設されるコネクタ光結合ユニットを備える光コネクタを示す。 いくつかの実施形態によるハウジングのない図2Aのコネクタ光結合ユニットを示す。 いくつかの実施形態によるハウジングのある光コネクタの図を提供する。 いくつかの実施形態によるハウジングのある光コネクタの図を提供する。 いくつかの実施形態による、ハウジング上に外部本体のある光コネクタの図を提供する。 いくつかの実施形態による、ハウジング上に外部本体のある光コネクタの図を提供する。 いくつかの実施形態による、ハウジング上に外部本体のある光コネクタの図を提供する。 トランシーバー光結合ユニットとコネクタ光結合ユニットとの嵌合を示し、いくつかの実施形態によると、このコネクタ光結合ユニットが動いて、光導波路が屈曲するようになっている。 トランシーバー光結合ユニットとコネクタ光結合ユニットとの嵌合を示し、いくつかの実施形態によると、このコネクタ光結合ユニットが動いて、光導波路が屈曲するようになっている。 トランシーバー光結合ユニットとコネクタ光結合ユニットとの嵌合を示し、いくつかの実施形態によると、このコネクタ光結合ユニットが動いて、光導波路が屈曲するようになっている。 コネクタ光結合ユニットの一部の斜視図であり、このコネクタ光結合ユニットは、いくつかの実施形態による、第1導波路位置合わせ部材及び光方向転換素子を含む。 コネクタ光結合ユニットの一部の斜視図であり、このコネクタ光結合ユニットは、いくつかの実施形態による、第1導波路位置合わせ部材及び光方向転換素子を含む。 コネクタ光結合ユニットの切欠側面図であり、いくつかの実施形態によると、光方向転換部は、光ビームの中央光線を、角度約90度で方向転換するように構成されている。 コネクタ光結合ユニットの切欠側面図であり、いくつかの実施形態によると、光方向転換部は、光ビームの中央光線を、90度を超える角度で方向転換するように構成されている。 光通信アセンブリの一部を示し、この光通信アセンブリは、いくつかの実施形態によるコネクタ光結合ユニット、トランシーバー光結合ユニット、光学素子、及び光電子構成要素を含む。 光通信アセンブリの一部を示し、この光通信アセンブリは、いくつかの実施形態によるコネクタ光結合ユニット、トランシーバー光結合ユニット、光学素子、及び光電子構成要素を含む。 光通信アセンブリの一部を示し、この光通信アセンブリは、いくつかの実施形態によるコネクタ光結合ユニット、トランシーバー光結合ユニット、光学素子、及び光電子構成要素を含む。 コネクタ光結合ユニット及びトランシーバー光結合ユニットをそれぞれ描写する。 コネクタ光結合ユニット及びトランシーバー光結合ユニットをそれぞれ描写する。 図8Bのトランシーバー光結合ユニットと嵌合される図8Aのコネクタ光結合ユニットを含む光通信アセンブリを描写する。 いくつかの実施形態による光通信アセンブリを示す。 いくつかの実施形態による光通信アセンブリを示す。 トランシーバー光結合ユニットを含む光通信アセンブリを示し、いくつかの実施形態によると、このトランシーバー光結合ユニットは、PCB上に配設され、光コネクタのコネクタ光結合ユニットと、直角のコネクタ構成で嵌合するように構成されている。 トランシーバー光結合ユニットを含む光通信アセンブリを示し、いくつかの実施形態によると、このトランシーバー光結合ユニットは、光コネクタのコネクタ光結合ユニットと、直線のコネクタ構成で嵌合するように構成されている。 トランシーバー光結合ユニットを含む光通信アセンブリを示し、いくつかの実施形態によると、このトランシーバー光結合ユニットは、PCB上に配設され、光コネクタのコネクタ光結合ユニットと、角度のあるコネクタ構成で嵌合するように構成されている。 トランシーバー光結合ユニットを含む光通信アセンブリを示し、いくつかの実施形態によると、このトランシーバー光結合ユニットは、PCB上に配設され、光コネクタのコネクタ光結合ユニットと、角度のあるコネクタ構成で嵌合するように構成されている。 例示的な光通信アセンブリの単純化した側面断面図を描写しており、この光通信アセンブリは、様々な実施形態による、コネクタ光結合ユニット、及びトランシーバー光結合ユニットを含み、ハウジングを含まず、また嵌合された向きで示されている。 例示的な光通信アセンブリの単純化した側面断面図を描写しており、この光通信アセンブリは、様々な実施形態による、コネクタ光結合ユニット、及びトランシーバー光結合ユニットを含み、ハウジングを含まず、また嵌合された向きで示されている。 例示的な光通信アセンブリの単純化した側面断面図を描写しており、この光通信アセンブリは、様々な実施形態による、コネクタ光結合ユニット、及びトランシーバー光結合ユニットを含み、ハウジングを含まず、また嵌合された向きで示されている。 例示的な光通信アセンブリの単純化した側面断面図を描写しており、この光通信アセンブリは、様々な実施形態による、コネクタ光結合ユニット、及びトランシーバー光結合ユニットを含み、ハウジングを含まず、また嵌合された向きで示されている。 いくつかの実施形態による拡大ビーム光通信アセンブリを描写する。 いくつかの実施形態による拡大ビーム光通信アセンブリを描写する。 電子デバイス、例えば携帯電話、音楽記憶デバイス、タブレット、又はラップトップコンピュータと併せて使用される、いくつかの実施形態による光通信アセンブリを示す。 電子デバイス、例えば携帯電話、音楽記憶デバイス、タブレット、又はラップトップコンピュータと併せて使用される、いくつかの実施形態による光通信アセンブリを示す。 電子デバイス用光通信アセンブリの別の構成を示しており、いくつかの実施形態によると、電子デバイスのケースは、コネクタ光結合ユニットを光電子デバイスと嵌合位置合わせして保持するために使用されている。 いくつかの実施形態による第1及び第2のプリント回路基板上に配置された光通信アセンブリの別の構成を示す。 いくつかの実施形態による第1及び第2のプリント回路基板上に配置された光通信アセンブリの別の構成を示す。 いくつかの構成による光通信アセンブリ2200の嵌合配置を示す。 いくつかの構成による光通信アセンブリ2200の嵌合配置を示す。 いくつかの構成による光通信アセンブリ2200の嵌合配置を示す。 いくつかの構成による光通信アセンブリ2200の嵌合配置を示す。 プリント回路基板上に実装されるように構成された位置合わせフレームの側面図及び上面図をそれぞれ示し、いくつかの構成によると、この位置合わせフレームは、コネクタ光結合ユニットを、プリント回路基板上に実装された光電子デバイスと位置合わせさせるために使用され得る。 プリント回路基板上に実装されるように構成された位置合わせフレームの側面図及び上面図をそれぞれ示し、いくつかの構成によると、この位置合わせフレームは、コネクタ光結合ユニットを、プリント回路基板上に実装された光電子デバイスと位置合わせさせるために使用され得る。 図23A及び図23Bの位置合わせフレームの側面図及び上面図をそれぞれ示し、コネクタ光結合ユニットがフレーム内に挿入されている。 図23A及び図23Bの位置合わせフレームの側面図及び上面図をそれぞれ示し、コネクタ光結合ユニットがフレーム内に挿入されている。
各図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図中で用いられる同様の数字は、同様の構成要素を示す。しかしながら、特定の図中のある構成要素を示す数字の使用は、同じ数字によって示される別の図中のその構成要素を限定しようとするものではないことは理解されるであろう。
図1A及び図1Bは、拡大ビーム結合を使用する光通信アセンブリの特徴を示すブロック図である。光通信アセンブリ100aは、光を電気に、及び/又は電気を光に変換するように構成され得る。光通信アセンブリは、光方向転換素子110、屈折素子120及び光電子デバイス130を含み、これは光検出器又は光源、例えば垂直共振器型面発光レーザー(VCSEL:vertical cavity surface emitting laser)であってもよい。光方向転換素子110は、屈折素子120を介して光電子素子130に光学的に結合されている。
例えば、光導波路(例えば光ファイバー)101内を進む光は、光検出器130により電気に変換され得る。導波路101はコアサイズを有し、また、導波路101から現れる光ビーム105が方向105aに沿って進むと、光ビーム105は、導波路101のコアサイズを超える直径に発散する。拡大光ビーム105は、方向105aに沿って進み、方向転換素子110に当たる。方向転換素子110は、方向125aに沿って、拡大光ビーム105を反射させる。方向転換素子110は、光ビーム105の発散を変化させ、光ビーム105をコリメートしてもよく、また、光の方向を変化させてもよい。方向転換素子から現れる光ビーム115は、方向125aに沿って進み、屈折素子120に当たる。屈折素子120は、光ビーム115の発散を変化させる。図1Aに示されるように、光が電気に変換されるシナリオでは、光学素子120は、光ビーム115の発散を変化させて光ビーム125を与え、この光ビーム125は光電子デバイス130、例えば光検出器に集束する。光検出器130は、集束した光ビーム125を電気に変換し、この電気は電気ケーブル135によって伝わる。
電気が光に変換されるシナリオでは、電気ケーブル135によって伝わる電気信号が、発光デバイス130を活性化し、この発光デバイス130が光ビーム125を発する。光電子デバイス130によって発せられた光ビーム125は、光学素子120に当たるまで、方向125bに沿って進む際に発散する。光学素子120は、光ビーム125の発散を変化させ、光ビーム125をコリメートし得る。光ビーム115は光学素子120から現れ、方向転換素子110に当たる。方向転換素子110は光ビーム115の方向を変化させ、これにより、光ビーム115が方向105bに沿って進んでいくようになっている。方向転換素子110は、光ビーム115の発散を変化させて光ビーム105を与え、この光ビーム105は光導波路101に集束する。
図1Bは、いくつかの光通信サブアセンブリ151、152を示し、これらは光通信サブアセンブリ100bの一部を形成する。図1Bに描写されるように、光通信アセンブリは、コネクタ光結合ユニット151及びトランシーバー光結合ユニット152を含む。この例では、コネクタ光結合ユニット151は、方向転換素子110及び嵌合面151aを含む。トランシーバー光結合ユニット152は、屈折素子120及び嵌合面152aを含む。様々な他の配置のコネクタ光結合ユニット及びトランシーバー光結合ユニットが可能であり、例えば、いくつかの配置では、コネクタ光結合ユニットは方向転換素子及び屈折素子を含んでもよく、他の配置では、屈折素子は光電子デバイスに実装されてもよい。
コネクタ光結合ユニット151は、嵌合面151aを含み、この嵌合面151aは、対応するトランシーバー光結合ユニット152の嵌合面152aと嵌合するように構成されている。コネクタ光結合ユニットがトランシーバー光結合ユニットに嵌合される場合、方向転換素子110は、屈折素子120を介して、光電子デバイス130に光学的に結合される。コネクタ及びトランシーバー光結合ユニット151、152が、これらの嵌合面151a、152aに沿って嵌合される場合、導波路101から現れる光は、コネクタ光結合ユニット151を介し、トランシーバー光結合ユニット152を介して、光電子デバイス130に伝送される。あるいは、光電子デバイス130によって発せられる光は、トランシーバー光結合ユニット152を介し、コネクタ光結合ユニット151を介して、導波路101に伝送される。
図2Aは、ハウジング210内に配設され、光コネクタ200を形成する、コネクタ光結合ユニット220を示す。ハウジング210は、第1取付エリア202を有する。第1取付エリア202はハウジング210の一部であり、ここで、図2Aに示される1つ以上の光導波路、例えば複数の光導波路204(例えば光導波路204のリボン)が、ハウジング210に最初に接触し、また、図2Aに示される実施形態では、ビアホール206をハウジング210の内部へと通過する。1つ以上の光導波路204を受け入れ、ハウジング210に永久的に取り付けることができ、このハウジング210で、光導波路204はビアホール206内でハウジング210に接触して、第1導波路支持体209上を通るが、ただし第1導波路支持体209に永久的には取り付けられない。この第1導波路支持体209は、第1取付エリア202と第2取付エリア208との間に配設される。他の実施形態では、第1導波路支持体209は、コネクタ光結合ユニット220に直接接触してこれを支持するが、ただしコネクタ光結合ユニット220に永久的には取り付けられない。第2取付エリア208は、複数の導波路位置合わせ部材214を含む。導波路位置合わせ部材214は、複数の光導波路204であって、第1取付エリア202に受け入れられ、永久的に取り付けられる光導波路とは異なる光導波路204を収容するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、光導波路は、ビアホール206で第1取付エリア202に接合されてもよく、かつ/又は位置合わせ部材214で第2取付エリア208に接合されてもよい。第1取付エリア202は、複数の溝(図2A及び図2Bでは図示せず)を含んでもよく、それぞれの溝は、第1取付エリア202で受け入れられ、永久的に取り付けられた複数の光導波路のうちの異なる光導波路を収容するように構成される。また、コネクタ200は、嵌合面221を有するコネクタ光結合ユニット220も含み、この嵌合面221は、前述のように、トランシーバー光結合ユニットと嵌合することができる。
ハウジング210はまた、第1導波路支持体209と第1取付エリア202との間に配設され、第1及び第2取付エリア202、208に永久的に取り付けられ得るが、永久的には取り付けられない、光導波路を支持するための第2導波路支持体217を含んでもよく、もって、コネクタ200が嵌合コネクタと嵌合するときに、光導波路が更に屈曲し、光導波路を第1支持体209及び/又は第2支持体217から分離させる。いくつかの実施形態では、第1及び第2取付エリア202、208に永久的に取り付けられる光導波路は、2つの取付エリア202、208の間で、嵌合方向及びコネクタ光結合ユニット220からの光の出口の方向(出力方向)により形成され、画定される平面内で屈曲してもよい。いくつかの実施形態では、第1及び第2取付エリア202、208に永久的に取り付けられる光導波路は、2つの取付エリア202、208の間で、コネクタ光結合ユニット220が嵌合中に回転する軸に垂直の平面内で屈曲してもよい。いくつかの実施形態では、第1及び第2取付エリア202、208に永久的に取り付けられる光導波路は、光結合ユニットの回転により定義される平面に平行な平面内にある屈曲方向に屈曲してもよい。
コネクタ光結合ユニット220は、機械的嵌合トング(matingtongue)部216、嵌合面221、インターロック機構218、及び第2取付エリア208を含む。トング部216は、トング部の長さの少なくとも一部に沿って、先細の幅を有してもよく、また、コネクタ光結合ユニット220から外側へ延びる。コネクタ光結合ユニット220が嵌合光結合ユニットの方へ動くとき、トング部は、嵌合光結合ユニットの対応するトング窪みに、2つの光結合ユニットの間のずれ、例えば横ずれが修正されるようにガイドされる。いくつかの場合には、コネクタ光結合ユニット220が嵌合光結合ユニットの方へ動くとき、コネクタ光結合ユニット220と嵌合光結合ユニットとの間の最初の接触は、コネクタ光結合ユニット220のトング部216の嵌合面221と、嵌合光結合ユニットの嵌合面との間である。いくつかの場合には、コネクタ光結合ユニット220が嵌合光結合ユニットの方へ動くとき、コネクタ光結合ユニット220と嵌合光結合ユニットとの間の最初の接触は、コネクタ光結合ユニット220のトング部216の嵌合縁部216aと、嵌合光結合ユニットの嵌合面との間の線接触である。
コネクタ光結合ユニット220の特徴は、ハウジング210が取り除かれた図2Bで、より容易に見られ得る。第2取付エリア208は、複数のV溝214を含み、それぞれの溝は、第1取付エリア202で受け入れられ、永久的に取り付けられた複数の光導波路のうちの異なる光導波路を収容するように構成されており、光導波路は溝214で第2取付エリア208に接合される。いくつかの実施形態では、第2取付エリア208は、第1取付エリア202で受け入れられ、永久的に取り付けられた複数の光導波路に永久的に取り付けられることができる。いくつかの実施形態では、光導波路は、第1取付エリア202、第2取付エリア208、又はその両方で、接着剤を使用して取り付けられる。光導波路が光ファイバーである場合、ファイバー取付エリアは、円筒状の孔から構成されてもよく、この孔内にファイバーが接合される。また、導波路が光ファイバーである場合、アセンブリの機械的強度を向上させるために、ファイバーのポリマーコーティングは、裸ファイバーが接合されるエリア208に隣接する緩衝取付エリア223に接合されてもよい。
光結合ユニット220は、ハウジング210内で動くことができるように構成される。これは、続く図面に示されるように、光結合ユニット220と嵌合光結合ユニットとの適切な位置合わせを容易にする。
図2C〜図2Gは、図2Aに示されるコネクタと同様の2つのコネクタの斜視図である。示される実施形態では、2つのコネクタは、第1コネクタ200(図2Aで位置付けられるように示される)及び第1嵌合コネクタ200’を含み、この第1嵌合コネクタ200’は、第1コネクタ200と上下逆に向けられ、左右逆転される。2つのコネクタ200、200’は、図2C及び図2Dにおいて、嵌合された構成で示される。第1コネクタ200及び第1嵌合コネクタ200’は、図2Bに示される結合部材218と機械的にインターロックされる。
図2E〜図2Gは、ケーシング201、201’内に配設されているコネクタ200及び200’を示す。図2Eは、嵌合前のコネクタ200、200’の斜視図であり、図2Fは、嵌合後のコネクタ200、200’の斜視図であり、図2Gは、嵌合後のコネクタ200、200’の側面図である。コネクタ本体201、201’は、コネクタ200、200’の大まかな位置合わせを提供し、これにより、光結合ユニット220、220’は、残りのずれを吸収するために十分に近接するようになっている。ケーシング201及び201’は、光結合ユニット220、220’の間の接続を保つように構成されてもよく、ごみ及び/若しくは他の汚染物質からの保護を提供してもよく、かつ/又はボード、隔壁などへの取付け用表面を提供してもよい。加えて、コネクタ本体201、201’は、人が、コネクタを損傷せずに、ケーシングを把持することを可能にする表面を含むように構成されてもよい。
図3A〜図3Cに示されるように、嵌合トランシーバー光結合ユニット290と嵌合する間に、コネクタ光結合ユニット220が動いて、光導波路204を第1追加屈曲部204aで更に屈曲させ、光導波路204を第1支持体209から分離させてもよい。(例えば、機械的にインターロックするために)2つの嵌合光結合ユニット220、290が更に係合すると、第2追加屈曲部204bは、光導波路204を第2支持体217から分離させるようにできる。光結合ユニット220の動きは、光結合ユニット220を、対応する嵌合光結合ユニットと接触させ得る。
いくつかの実施形態では、図3Aに示されるように、光導波路204からの光は、コネクタを出口方向281に出てもよく、この出口方向281は、コネクタ光結合ユニット220の嵌合方向282とは異なる。いくつかの実施形態では、光導波路は、嵌合方向282及び光出口方向281により形成される平面内で屈曲する。いくつかの実施形態では、コネクタ光結合ユニット220及び/又は嵌合トランシーバー光結合ユニット290は、一体の構成であってもよく、このことは、光結合ユニットが内部の界面(interface)、ジョイント、又はシームを何も有しないことを意味する。いくつかの場合には、一体構造又は構成は、単一の形成ステップ、例えば機械加工、鋳造、又は成形で形成されることができる。
いくつかの実施形態では、光結合ユニットは、光方向転換素子を含んでもよい。例えば、光導波路が、光を光導波路から光電子デバイスに送るために使用される場合、導波路から第1方向に沿って現れる光は、光方向転換素子に入り、光方向転換素子によって、第1方向とは異なる第2方向に沿って方向転換され、第2方向に沿って光方向転換素子を出る。いくつかの実施形態では、光方向転換素子は、入力側と出力側との間で、1よりも大きい同じ屈折率を有してもよい。光方向転換素子は、複数の反射表面、例えば複数の湾曲した反射表面を含んでもよい。光方向転換素子は、光の発散を変化させるように構成されてもよく、例えば光方向転換素子は、光をコリメートし得る。
図4A及び図4Bは、コネクタ光結合ユニット420の一部の斜視図であり、このコネクタ光結合ユニット420は、第1導波路位置合わせ部材408及び光方向転換素子412を含む。コネクタ光結合ユニット420の作用は、コネクタ光結合ユニット420が、光導波路404から現れる光を受け入れ、光を光電子デバイス(図示せず)に方向転換するシナリオで記載される。コネクタ光結合ユニットは、コネクタ光結合ユニットが光電子デバイスによって発せられる光を受け入れ、光を光導波路404に方向転換するシナリオで作用し得ることが理解されるであろう。図4Aは、光結合ユニット420及び光方向転換素子412の一部の斜視図であり、いくつかの光ファイバー404の光結合ユニット420への取付けを示す。光導波路404は、溝414、典型的にはV溝内に位置合わせし、この溝414に永久的に取り付けられてもよい。光結合ユニット420は、光方向転換素子412のアレイを含み、それぞれの光ファイバー404につき1つが光結合ユニット420に取り付けられる。それぞれの光ファイバー404は、光導波路から現れる光を、光方向転換素子412の第1側422又は面に方向付けることができるように位置する。いくつかの実施形態では、光方向転換素子412の光方向転換部424は、反射表面、反射レンズ、及び/又はプリズムを備える。
図4Bは、コネクタ光結合ユニットの一部の斜視図であり、1つの光方向付け素子(light directing element)412、1つの第1導波路位置合わせ部材、例えばV溝414、及び1本の光ファイバー404を示す。この図では、光ファイバー404はV溝414に位置合わせしており、V溝414に永久的に取り付けられてもよい。取付け点では、ファイバー緩衝材及び保護コーティング(ある場合)が剥ぎ取られており、裸の光ファイバーのみが、位置合わせし、V溝414に永久的に取り付けられて位置することを可能にする。光方向転換素子412は、入力光を光導波路404から受け入れるための第1側422を含み、この光導波路404は、第1導波路位置合わせ部材414に配設され、位置合わせしている。また、光方向転換素子412は、第1側422からの光を入力方向に沿って受け入れ、光を異なる転換方向に沿って方向転換するための光方向転換部424も含む。また、光方向転換素子412は、光方向転換素子412の光方向転換部424からの光を受け入れ、受け入れた光を出力光として出力方向に沿って送る、第2側426を含む。いくつかの場合には、光方向転換素子の第1側422、光方向転換部424、及び第2側426のうちの少なくとも1つは、光導波路404を出る光の発散を変化させるための1つ以上の湾曲した表面を含む。いくつかの実施形態、例えば湾曲した表面が光方向転換部424の一部である場合では、湾曲した表面は、湾曲した鏡又は光反射レンズの一部であってもよい。いくつかの実施形態、例えば湾曲した表面が第2側426の一部である場合では、湾曲した表面は、送光レンズ(light transmitting lense)であってもよい。いくつかの実施形態では、それぞれの湾曲した表面は、湾曲した表面に対応して、光導波路からの光をコリメートするように構成されてもよい。
それぞれの光導波路404は、第1コア直径を有する。それぞれの光導波路に対応する方向転換素子は、光導波路から現れる光の発散を変化させるように構成され得、もって、光導波路から発出する光がコネクタ光結合ユニットを出て、コネクタ光結合ユニットの嵌合方向とは異なる出口方向に沿って伝搬している。発出する光は、第1コア直径を超える第2直径を有する拡大ビームであってもよく、このことは、光と光方向転換素子、例えば光方向転換素子の湾曲した表面との相互作用に起因する。いくつかの実施形態では、第2直径対導波路コア直径の比率は、少なくとも2、少なくとも3.7、又は少なくとも5であってもよい。
図5は、いくつかの実施形態によるコネクタ光結合ユニット520の切欠側面図である。光導波路504の端部504aから発出する光ビーム506は、光方向転換素子512に結合される。光方向転換素子512は光方向転換部542を含み、この光方向転換部542は湾曲した光反射鏡若しくはレンズを含み、又は湾曲した光反射鏡若しくはレンズであってもよい。光ビーム506は、光ビーム506が転換部542によって方向転換されるまで、光方向転換部542の方へ伝搬する際に、直径が拡大してもよい。図5に示される例では、光方向転換部542は、光ビーム506の中央光線506aを、角度θ1だけ方向転換するように構成されており、このθ1は、約90度に等しい。方向転換後、光ビーム507は、光ビーム506の方向とは異なる第2方向に沿って伝搬する。いくつかの場合には、光方向転換素子512は、光方向転換素子512を通過する光の発散を変化させており、もって、光ビーム506の発散が光ビーム507の発散とは異なるようになっている。いくつかの実施では、光方向転換素子512は、光方向転換素子512に入る光をコリメートするように構成されてもよい。機械的結合部材518は、嵌合面518aを含み、この嵌合面518aは、対応するトランシーバー光結合ユニットの嵌合面と嵌合する。
図6は、いくつかの実施形態によるコネクタ光結合ユニット620の切欠側面図である。光導波路604の端部604aから発出する光ビーム606は、光方向転換素子612に結合される。光方向転換素子612は光方向転換部642を含み、この光方向転換部642は湾曲した光反射鏡、レンズ、及び/若しくはプリズムを含み、又は湾曲した光反射鏡、レンズ、及び/若しくはプリズムであってもよい。光ビーム606は、光ビーム606が転換部642によって方向転換されるまで、光方向転換部642の方へ伝搬する際に、直径が拡大してもよい。図6に示される例では、光方向転換部642は、光ビーム606の中央光線606aを、角度θ2だけ方向転換するように構成されており、このθ2は、90度よりも大きい。方向転換後、光ビーム607は、光ビーム606の方向とは異なる第2方向に沿って伝搬する。いくつかの場合には、光方向転換素子612は、光方向転換素子612を通過する光の発散を変化させており、もって、光ビーム606の発散が光ビーム607の発散とは異なるようになっている。いくつかの実施では、光方向転換素子612は、光方向転換素子612に入る光をコリメートするように構成されてもよい。機械的結合部材618は、嵌合面618aを含み、この嵌合面618aは、対応するトランシーバー光結合ユニットの嵌合面と嵌合する。
コネクタ光結合ユニットがレシーバとして作用する場合、方向転換の後、方向転換された光は、光検出器の入力面に対して実質的に垂直に進んでもよい。コネクタ光結合ユニットがトランスミッターとして作用する場合、方向転換の前に、光は、半導体レーザーの出力面に対して実質的に垂直に進んでもよい。いずれの場合でも、90度を超える光の方向転換は、光電子デバイスを含むプリント回路基板(PCB)の表面の方へ、光導波路を下方に向けさせることができ、これは、考慮されない限り、PCB上の他の構成要素と干渉を生じ得る。しかし、90度を超える方向転換は、より効率的な結合及びより低い光損失を提供する。
図7A〜図7Cは、光通信アセンブリ700の一部を示し、この光通信アセンブリ700はコネクタ光結合ユニット701、トランシーバー光結合ユニット702、及び光電子構成要素703を含み、これはPCB 704(図7Cにのみ示される)上に配設される。また、図7A〜図7Cには、集積回路705も示され、この集積回路705はPCB 704上に実装され、光電子構成要素703に電気的に結合、例えばワイヤボンディングされている。図7Aに示されるように、例えば、集積回路705は、光電子構成要素703の左に配設される。他の実施形態では、集積回路705は、光電子構成要素703の右に配設されてもよい。光電子構成要素703は、トランシーバー光結合ユニット702の光学素子720からの光を受け入れるように構成された光検出器を備えてもよく、又はトランシーバー光結合ユニット702の光学素子720の方へ光を発するように構成された半導体レーザーデバイス、例えばVCSELを備えてもよい。光電子デバイス703が光検出器である場合、集積回路705は、光検出器から電気信号を受信するように構成されたレシーバ回路を備えてもよい。光電子デバイス703が発光デバイスである場合、集積回路705は、電気信号を発光デバイスに送信するように構成されたドライバ回路を備えてもよい。
図7Aに示されるように、トランシーバー光結合ユニット702は、機械的結合部材718を含み、この機械的結合部材718は、PCB 704により支持される。機械的結合部材718は、嵌合面718a及び対向面718bを含む。光学素子720は、機械的結合部材718の対向面718b上に配設され、それぞれの光学素子720は、対応する光電子デバイス703と光学的に位置合わせされる。機械的結合部材718は、光学素子720を支持し、もって、光電子デバイス703と光学素子720との間に適切な分離があるように、また、光学素子720と光電子デバイス703との間に垂直位置合わせがあるようになっている。
機械的結合部材718の嵌合面718aは、コネクタ光結合ユニット701の機械的結合部材719の対応する嵌合面719bと嵌合するように構成されている。コネクタ光結合ユニット701は、複数の光導波路723を保持するように構成されたV溝731を含む。コネクタ光結合ユニット701及びトランシーバー光結合ユニット702が、これらの嵌合面718a、719bに沿って嵌合されるときに、それぞれの光方向転換素子730は、対応する光学素子720を介して対応する光電子デバイス703と光学的に位置合わせされる。
トランシーバー光結合ユニット702の機械的支持部材718は、機械的支持部材718の嵌合面718a上に配設された、第1及び第2の位置合わせ機構721を含む。位置合わせ機構は、コネクタ光結合ユニット701の機械的支持部材719の先細形状に対応する形状である。コネクタ光結合ユニット701はまた、機械的支持部材719の嵌合面719b上に配設される第1及び第2の位置合わせ機構を含んでもよいが、これらの機構は図7に示されていない。位置合わせ機構が存在する場合、位置合わせ機構は、トランシーバー光結合ユニット702の機械的支持部材718の先細形状に対応する形状であってもよい。コネクタ光結合ユニット701は、インターロック機構713を含み、このインターロック機構713は、トランシーバー光結合ユニットの適合するインターロック機構732とインターロックするように構成されている。
図8A〜図8Cはそれぞれ、コネクタ光結合ユニット801、トランシーバー光結合ユニット802、及び光通信アセンブリ803を描写しており、この光通信アセンブリ803は、トランシーバー光結合ユニット802と嵌合されたコネクタ光結合ユニット801を含む。図8Cは、光学及びトランシーバー光結合ユニットを示し、これは、インターロック機構によりインターロックされる機械的支持構造と嵌合される。光学及びトランシーバー光結合ユニットが嵌合されているとき、光通信アセンブリ803は、光がアセンブリ803を通過することを可能にする。
いくつかの実施形態では、コネクタ光結合ユニット801がトランシーバー光結合ユニット802と嵌合するときに、トランシーバー光結合ユニット802が実質的に静止し、コネクタ光結合ユニット801が少なくとも0.5度回転できる。いくつかの実施形態では、コネクタ光結合ユニット801がトランシーバー光結合ユニット802と嵌合するときに、コネクタ光結合ユニット801が少なくとも2.0度回転できる。いくつかの実施形態では、コネクタ光結合ユニット801がトランシーバー光結合ユニット802と嵌合するときに、コネクタ光結合ユニット801が最高で90度回転できる。
いくつかの実施形態では、コネクタ光結合ユニット801を含む光コネクタの嵌合方向は、トランシーバー光結合ユニット802の嵌合面818と斜角を形成する。この斜角により、光コネクタのコネクタ光結合ユニット801に取り付けられた光ファイバーは、上で議論したように屈曲する。
図9は、光コネクタ910を含む光通信アセンブリ900を示し、この光コネクタ910は、本体905、並びにコネクタ光結合ユニット901、トランシーバー光結合ユニット902、及び光電子デバイス903を備える。また、図9には、光電子デバイス903にワイヤボンディングされた集積回路904も示されている。トランシーバー光結合ユニット902、光電子デバイス903、及び集積回路904は、PCB 906上に配設されている。光コネクタ910の嵌合方向915は、コネクタ本体905が動いて光学及びトランシーバー光結合ユニット901、902を嵌合する方向である。トランシーバー光結合ユニット902は、光コネクタ910の嵌合方向915に対してある角度にある嵌合面918を有する。線916は、嵌合面918に平行である。光コネクタ910の嵌合方向915とトランシーバー光結合ユニット902の嵌合面918との間の角度αは、約5〜約60度、又は約10〜約30度、又は例えば約15度であってもよい。コネクタ光結合ユニット901とトランシーバー光結合ユニット902との間で嵌合が起こるときに、光コネクタの嵌合方向915とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面918との間の違いにより、光導波路931が屈曲し、光導波路931を第1及び第2の導波路支持体932、933の一方又は両方から離れるように動かす。
図10は、光コネクタ1010を含む別の光通信アセンブリ1000を示し、この光コネクタ1010は、本体1005、並びにコネクタ光結合ユニット1001、トランシーバー光結合ユニット1002、及び光電子デバイス1003を備える。また、図10には、光電子デバイス1003にワイヤボンディングされた集積回路1004も示されている。トランシーバー光結合ユニット1002、光電子デバイス1003、及び集積回路1004は、PCB 1006上に配設されている。光コネクタ1010の嵌合方向1015は、コネクタ本体1005が動いてコネクタ及びトランシーバー光結合ユニット1001、1002を嵌合する方向である。トランシーバー光結合ユニット1002は、光コネクタ1010の嵌合方向1015に対してある角度にある嵌合面1018を有する。線1016は、嵌合面1018に平行である。光コネクタ1010の嵌合方向1015とトランシーバー光結合ユニット1002の嵌合面1018との間の角度βは、約5〜約25度、又は約10〜約20度、又は例えば約15度であってもよい。コネクタ光結合ユニット1001とトランシーバー光結合ユニット1002との間で嵌合が起こるときに、光カプラの嵌合方向1015とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面1018との間の角度により、光導波路1031が屈曲し、光導波路1031を第1及び第2の導波路支持体1032、1033の一方又は両方から離れるように動かす。
本明細書に記載されるいくつかの光通信アセンブリは、PCB上に実装されて、直線の、角度のある、又は直角のPCBコネクタを提供してもよい。図11は、トランシーバー光結合ユニット1102を含む光通信アセンブリ1100を示し、このトランシーバー光結合ユニット1102は、PCB 1190上に配設され、光コネクタ1110のコネクタ光結合ユニット1101と、直角コネクタ構成で、すなわち、嵌合方向がPCB 1190の表面に平行に嵌合するように構成されている。図12は、トランシーバー光結合ユニット1202を含む光通信アセンブリ1200を示し、このトランシーバー光結合ユニット1202は、ドーター(daughter)PCB 1290a上に配設され、PCB 1290に電気的に接続されている。トランシーバー光結合ユニット1202は、光コネクタ1210のコネクタ光結合ユニット1201と、直線コネクタ構成で、すなわち、嵌合方向がPCB 1290の表面に垂直に嵌合するように構成されている。図13は、トランシーバー光結合ユニット1302を含む光通信アセンブリ1300を示し、このトランシーバー光結合ユニット1302は、PCB 1390上に配設され、光コネクタ1310のコネクタ光結合ユニット1301と、角度のあるコネクタ構成で嵌合するように構成されている。図14は、トランシーバー光結合ユニット1402を含む光通信アセンブリ1400を示し、このトランシーバー光結合ユニット1402は、ドーターPCB 1490a上に配設され、PCB 1490に電気的に接続されている。トランシーバー光結合ユニット1402は、光コネクタ1410のコネクタ光結合ユニット1401と、角度のあるコネクタ構成で嵌合するように構成されている。
図15は、例示的な光通信アセンブリ1500の単純化した側面断面図を描写しており、この光通信アセンブリ1500は、コネクタ光結合ユニット1501、及びトランシーバー光結合ユニット1502を備え、ハウジングを備えず、また嵌合された向きで示されている。光電子デバイス1503(この例では発光器)、及び集積回路1504は、PCB 1505上に配設されている。トランシーバー光結合ユニット1502は、機械的支持部材1518を含み、この機械的支持部材1518は、嵌合面1518a及び対向面1518bを有する。光学素子1520は、機械的支持部材1518の対向面1518b上に配設され、光電子デバイス1503と光学的に位置合わせされる。機械的支持部材1518は、光学素子1520を支持し、もって、光電子デバイス1503と光学素子1520との間に適切な分離があるようになっており、結果として、コネクタ光結合ユニット1501と光電子デバイス1503との間に、光学素子1520を通じた光学的位置合わせを生じる。図15に示される構成では、嵌合面1501a及び1518aは、PCB 1505の表面1505aに実質的に平行である。
嵌合された構成では、コネクタ光結合ユニット1501の嵌合面1501aは、トランシーバー光結合ユニット1502の嵌合面1518aに隣接している。嵌合された構成での作用では、コネクタ光結合ユニット1501及びトランシーバー光結合ユニット1502は、光電子素子1503と光導波路1540との間で光を伝送する。
図15に示される例では、光電子デバイス1503は、発散光ビーム1521aを光学素子1520の方へ発する発光デバイスを備える。光学素子1520は、光ビームの発散を変化させ、かつ/又は発散する光ビームをコリメートする。光学素子1520から現れる光ビーム1521bは、コネクタ光結合ユニット1501の光方向転換素子1510により方向転換される。図15に示される実施形態では、方向転換素子1510は、光ビーム1521bの発散及び方向を変化させており、もって、光ビーム1521bの中央光線が約90度の角度θだけ逸れるようになっている。光方向転換素子1510から現れる光ビーム1521cは、コネクタ光結合ユニット1501の光導波路1540の方へ収束する(converge)。
図16は、別の例示的な光通信アセンブリ1600の単純化した側面断面図を描写しており、この光通信アセンブリ1600は、コネクタ光結合ユニット1601、及びトランシーバー光結合ユニット1602を備え、ハウジングを備えず、また嵌合された向きで示されている。光電子デバイス1603(この例では発光器)、及び集積回路1604は、PCB 1605上に配設されている。トランシーバー光結合ユニット1602は、機械的支持部材1618を含み、この機械的支持部材1618は、嵌合面1618a及び対向面1618b、嵌合縁部1618c、並びにベース縁部1618dを有する。嵌合縁部1618cは、嵌合面1618aの縁部であり、嵌合が起こるときに、最初にコネクタ光結合ユニット1601に当たる。図16に示される構成では、嵌合面1618aは、PCB 1605の表面1605aに対して角度があり、もって、嵌合面1618aが、PCB 1605の表面1605aの方へ、ベース縁部1618dから嵌合縁部1618cまで傾斜するようになっている。この構成では、光導波路1640は、PCB表面1605aの方へ向かう角度で、コネクタ光結合ユニット1601から離れて延びる。
光学素子1620は、機械的支持部材1618の対向面1618b上に配設され、光電子デバイス1603と光学的に位置合わせされる。機械的支持部材1618は、光学素子1620を支持しており、もって、光電子デバイス1603と光学素子1620との間に適切な分離があるようになっており、結果として、コネクタ光結合ユニット1601の方向転換素子1610と光電子デバイス1603との間に、光学素子1620を通じた光学的位置合わせを生じる。嵌合された構成では、コネクタ光結合ユニット1601の嵌合面1601aは、トランシーバー光結合ユニット1602の嵌合面1618aに隣接している。嵌合された構成での作用では、コネクタ光結合ユニット1601及びトランシーバー光結合ユニット1602を含む光通信アセンブリ1600は、光電子素子1603と光導波路1640との間で光を伝送する。
図16に示される例では、光電子デバイス1603は発光デバイスを備え、この発光デバイスは、発散光ビーム1621aを、光電子デバイス1603の発光面(emitting face)に対して実質的に垂直に、光学素子1620の方へ発する。光学素子1620は、光ビーム1621aの発散を変化させ、かつ/又は発散する光ビーム1621aをコリメートする。光学素子1620から現れる光ビーム1621bは、コネクタ光結合ユニット1601の光方向転換素子1610により方向転換される。図16に示される実施形態では、方向転換素子1610は、光ビーム1621bの発散及び方向を変化させており、もって、光ビーム1621bの中央光線が90度より大きな角度θだけ逸れるようになっている。光方向転換素子1610から現れる光ビーム1621cは、コネクタ光結合ユニット1601の光導波路1640の入力面の方へ収束する。図16に示されるように、光学素子1620は、機械的支持構造1618の窪み又はトレンチ1618e内に配設されてもよい。光学素子1620は、光電子デバイス1603からの光ビーム1621bに垂直であるが、嵌合面に垂直ではない表面を備えてもよい(図16に示される)。あるいは、以下の図17に示されるように、窪み又はトレンチ1718e内に配設された光学素子1720は、光ビーム1721bに対して角度のある表面を含み、光ビームの逸れ(deflection)を生じてもよい。
図17Aは、更に別の例示的な光通信アセンブリ1700の単純化した側面断面図を描写しており、この光通信アセンブリ1700は、コネクタ光結合ユニット1701、及びトランシーバー光結合ユニット1702を備え、ハウジングを備えず、また嵌合された向きで示されている。光電子デバイス1703(この例では発光器)、及び集積回路1704は、PCB 1705上に配設されている。トランシーバー光結合ユニット1702は、機械的支持部材1718を含み、この機械的支持部材1718は、嵌合面1718a及び対向面1718b、嵌合縁部1718c、並びにベース縁部1718dを有する。嵌合縁部1718cは、嵌合面1718aの縁部であり、嵌合が起こるときに、最初にコネクタ光結合ユニット1701に当たる。図17に示される構成では、嵌合面1718aは、PCB 1705の表面1705aに対して角度があり、もって、嵌合面1718aが、PCB 1705の表面1705aの方へ、ベース縁部1718dから嵌合縁部1718cまで傾斜するようになっている。この構成では、光導波路1740は、PCB表面1705aの方へ向かう角度で、コネクタ光結合ユニット1701から離れて延びる。
光学素子1720は、機械的支持部材1718の対向面1718b上に配設され、光電子デバイス1703と光学的に位置合わせされる。機械的支持部材1718は、光学素子1720を支持しており、もって、光電子デバイス1703と光学素子1720との間に適切な分離及び位置合わせがあるようになっており、結果として、コネクタ光結合ユニット1701の方向転換素子1710と光電子デバイス1703との間に、光学素子1720を通じた光学的位置合わせを生じる。嵌合された構成では、コネクタ光結合ユニット1701の嵌合面1701aは、トランシーバー光結合ユニット1702の嵌合面1718aに隣接している。嵌合された構成での作用では、コネクタ光結合ユニット1701及びトランシーバー光結合ユニット1702を含む光通信アセンブリ1700は、光電子素子1703と光導波路1740との間で光を伝送する。
図17Aに示される例では、光電子デバイス1703は発光デバイスを備え、この発光デバイスは、発散光ビーム1721aを、光電子デバイス1703の発光面に対して実質的に垂直に、光学素子1720の方へ発する。光学素子1720は、機械的支持構造1718の窪み又はトレンチ1718eの下に配設されている。光学素子1720は、第1及び第2の機構1720a、1720bを含む。第1機構1720a、例えばレンズは、光ビーム1721aの発散を変化させ、かつ/又は発散する光ビーム1721aをコリメートするように構成されている。光学素子1720の第1機構1720aから現れる光ビーム1721bは、光学素子1720の第2機構1720b、例えば屈折機構、例えばプリズムにより、角度φだけ方向転換される。光学素子1720の第2機構1720bから現れる光ビーム1721cは、コネクタ光結合ユニット1701の光方向転換素子1710、例えば光方向転換素子に方向付けられる。図17に示される実施形態では、方向転換素子1710は、光ビーム1721cの発散及び方向を変化させており、もって、光ビーム1721cの中央光線が角度θだけ逸れるようになっており、この角度θは約90度であってもよい。光方向転換素子1710から現れる光ビーム1721dは、コネクタ光結合ユニット1701の光導波路1740の入力面の方へ収束する。この例では、光ビーム1721aの中央光線は、角度θ+φだけ方向転換され、この角度θ+φは90度より大きくてもよい。
図17Bに描写されるように、いくつかの実施形態では、光ファイバー1750は、PCB 1760に実質的に平行に、コネクタで90度より大きな逸れで出てもよく(θ>90度)、これは損失の低減という利益をもたらす。この実施形態は、光学素子1770により提供される拡大ビームの適切な偏差(deviation)φを含む。
図15、図16、図17A、及び図17Bに示される実施形態、並びに本明細書に記載される他の実施形態では、トランシーバー光結合ユニットの機械的支持体は、光電子デバイス及び/又は集積回路に対する保護、又は気密封止をも提供してもよい。
図18A及び図18Bは、拡大ビーム光結合を伴う別の実施形態を示しており、コネクタ光結合ユニットは、光導波路上に支持され、この光導波路は、ばねとして作用して、コネクタ光結合ユニットと嵌合光結合ユニットとの間に嵌合力を与える。図18Aは、光通信アセンブリ1800を示し、この光通信アセンブリ1800は、トランシーバー光結合ユニット1802、及び光導波路1840に取り付けられたコネクタ光結合ユニット1801を含む。図18Aでは、光通信アセンブリ1801は、嵌合されていない構成で示されており、嵌合構成に近付いている。コネクタ光結合アセンブリ1801は、ハウジング1810内、例えばコネクタハウジング内に配設され、このハウジング1810は、第1導波路支持体1815、第2導波路支持体1816、及び第3導波路支持体1817を有し、これらは、光導波路1840の二重屈曲(double bend)を提供する。前述のように、光導波路は、コネクタ本体の第1ファイバー取付機構1812で取り付けられ、また、コネクタ光結合ユニットに、第2ファイバー取付機構1813で取り付けられる。
トランシーバー光結合ユニット1802は、支持構造1818を含み、この支持構造1818は、PCB 1805上に配設され、嵌合面1818aを有する。また、PCB 1805上には、光電子デバイス1803及び集積回路1804も配置される。トランシーバー光結合ユニット1802、光電子デバイス1803、及び集積回路1804は、ハウジング1811内、例えばレセプタクルハウジング内に配設されている。
トランシーバー光結合ユニット支持構造1818の嵌合面1818aと、コネクタハウジング1810の矢印1890によって示される嵌合方向とは、この例では、実質的に平行である。トランシーバー光結合ユニット1802のコネクタ光結合ユニット嵌合縁部1802aは縁取りされ、これにより、コネクタ光結合ユニット1801がトランシーバー光結合ユニット1802と嵌合するときに、光結合ユニット1801が、縁取りされた嵌合縁部1802aと接触するようになっている。光結合ユニット1801が、縁取りされた縁部1802aに沿って滑動すると、コネクタ光結合ユニットは回転する。コネクタ1810が嵌合方向に沿って更に動くと、コネクタ光結合ユニット1801の嵌合面1801bは、トランシーバー光結合ユニット1802の嵌合面1818aに隣接する嵌合位置に滑動する。
図18Bは、コネクタ光結合ユニット1801及びトランシーバー光結合ユニット1802が嵌合された後の、光通信アセンブリ1800を示す。嵌合された構成では、光導波路1840が更に屈曲し、光導波路1840を、少なくとも第1導波路支持体1815から離して持ち上げる。光導波路1840の屈曲は、嵌合面1801b、1818aを嵌合接触させて維持する力を提供する。
前述のように、光通信アセンブリは、ばね力を提供するファイバーの屈曲の使用を伴ってもよく、このばね力は、拡大ビーム光結合ユニットを嵌合接触させて保持する。本開示で議論される実施形態に適用可能な光結合ユニット及びその構成要素に関する追加の情報は、同一所有者の2012年10月5日に出願された米国特許出願番号第61/710,083号、2012年10月5日に出願された同第61/710,077号、2012年10月5日に出願された同第61/710,067号、及び2012年12月13日に出願された同第61/736,703号に記載されている。これらの特許出願のそれぞれは、参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態は、嵌合力を与えるために、ファイバーの屈曲に依存しなくてもよく、かつ/又は、ファイバーの屈曲と共に、他の技術に依存して、コネクタ光結合ユニットをトランシーバー光結合ユニットと嵌合接触させて固定してもよい。これらの実施形態は、上記のように、及び参照により本明細書に組み込まれた特許出願に記載されるように、コネクタ光結合ユニットを使用してもよい。
図19A及び図19Bは、電子デバイス、例えば携帯電話、音楽記憶デバイス、タブレット、又はラップトップコンピュータと共に使用される光通信アセンブリ1900を示す。図19A及び図19Bはそれぞれ、嵌合されていない状態及び嵌合された状態の光通信アセンブリ1900を示す。この例では、電子デバイスのカバー、ハウジング、又は蓋1991、1992は、設置される場合、光通信アセンブリ1900に力を加え、光通信アセンブリ1900のサブアセンブリを、嵌合接触させて保持する。図19Aは、光通信アセンブリ1900の嵌合されていないサブアセンブリを示し、この光通信アセンブリ1900は、光方向転換ユニット(図示せず)を有するコネクタ光結合ユニット1901を含む。コネクタ光結合ユニット1901は、光導波路1940に取り付けられている。光通信アセンブリ1900は、トランシーバー光結合ユニット1902、及び光電子デバイス1903を含み、この光電子デバイス1903は、機械的支持構造1918により形成された空洞1909内であって、PCB 1905上に配設されている。いくつかの実施形態では、トランシーバー光結合ユニット1902の機械的支持構造1918は、その上に配設された光学素子(図示せず)を有する。いくつかの実施形態では、コネクタ光結合ユニット1901が、光学素子を含み、更に他の実施形態では、光学素子は、光電子デバイス1903自体の上に配設される。これらの実施形態の全てでは、コネクタ光結合ユニット1901がトランシーバー光結合ユニット1902に嵌合されているときに、光が、光導波路1940と光電子デバイス1903との間で伝送され得る。前述のように、コネクタ光結合ユニット1900の光方向転換素子は、光導波路1940及び光電子デバイス1903と、光学素子を通じて光学的に位置合わせされる。
トランシーバー光結合ユニット1902は、コネクタ光結合ユニット1901の適合する位置合わせ機構と嵌合するように構成された、位置合わせ機構を含んでもよい。図19A及び図19Bに示されるように、コネクタ光結合ユニット1901は、ピン又は突出部1901aを含んでもよく、このピン又は突出部1901aは、トランシーバー光結合ユニット1902の適合する孔又は窪み1902aと係合するように構成されている。コネクタ光結合ユニットは、窪み又は孔を提供するように形成されてもよいこと、及びトランシーバー光結合ユニットは、適合するピン又は突出部を提供してもよいことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、トランシーバー光結合ユニット自体がピンを形成し、コネクタ光結合ユニットは、トランシーバー光結合ユニット上にフィットする突出縁部を含む。
図19Bは、嵌合後の光通信アセンブリ1900を示す。突出部は、溝内にフィットして、光結合ユニット1901、1902を位置合わせさせる。光結合ユニット1901、1902は、デバイスのケース1991、1992が掛ける力によって、嵌合位置に保持される。光通信アセンブリは、ケースの第1及び第2の部分1991、1992の間に押し込まれ、力が、コネクタ光結合ユニット1901及びトランシーバー光結合ユニット1902の嵌合面に対して実質的に垂直に加えられる。いくつかの構成では、柔軟層(compliant layer)又はばね1990が、ケース部分1991とコネクタ光結合ユニット1901との間、及び/又はケース部分1992とPCB 1905との間に挿入されてもよい。
図20は、電子デバイス用光通信アセンブリの別の構成を示しており、電子デバイスのケース2091、2092は、コネクタ光結合ユニット2001を、光電子デバイス2003と嵌合位置合わせして保持するために使用されている。示される構成では、コネクタ光結合ユニット2001が光学素子(図示せず)を含むか、又は光学素子は、光電子デバイス2003上に配設される。嵌合後、コネクタ光結合ユニット2001の光方向転換素子は、電子デバイスのケース2091、2092を通じて加えられる力によって、光学素子を介して光導波路2040及び光電子デバイス2003と光学的に位置合わせして保持される。光電子デバイス2003は、第2のPCB 2004(すなわちドーターボード(daughter board))上、かつ第1のPCB 2005(すなわちマザーボード)の孔2006内に実装されている。コネクタ光結合ユニット2001は、ケースの第1及び第2の部分2091、2092の間に押し込まれる。いくつかの構成では、柔軟層又はばね2090が、ケース部分2091とコネクタ光結合ユニット2001との間、及び/又はケース部分2092と第2のPCB 2004との間に挿入されてもよい。
図21Aは、光通信アセンブリ2100の別の構成を示し、この光通信アセンブリ2100は、いくつかの点では、図20の光通信アセンブリ2000と同様である。光通信アセンブリ2000と同様に、光通信アセンブリ2100は、第2のPCB 2104上、かつ第1のPCB 2105の孔2116内に実装された光電子デバイス2103を含む。光通信アセンブリ2100は、コネクタ光結合ユニット2101(図21Bの上面図にも示される)、及びトランシーバー光結合ユニット2102を含む。この例では、トランシーバー光結合ユニットは、機械的支持構造2118を含み、この機械的支持構造2118は、機械的支持構造2118上に配設された光学素子(図示せず)を任意で支持できる。コネクタ光結合ユニット2101及びトランシーバー光結合ユニット2102が嵌合されているときに、コネクタ光結合ユニットの光方向転換素子2106は、光学素子を介して光電子デバイス2103と光学的に位置合わせされる。コネクタ光結合ユニット2101及びトランシーバー光結合ユニット2102が嵌合されているときに、光が、光導波路2140と光電子デバイス2103との間で伝送され得る。
図21Aに示される実施形態では、コネクタ光結合ユニット2101及びトランシーバー光結合ユニット2102は、コネクタ光結合ユニット2101上の位置合わせ機構2111(例えば位置合わせスロット)、及びトランシーバー光結合ユニット2102上に配設された位置合わせピン2112により、嵌合構成で位置合わせし、この位置合わせピン2112は、嵌合時にコネクタ光結合ユニットと係合する。コネクタ光結合ユニット2101及びトランシーバー光結合ユニット2102は、コネクタ光結合ユニット2101に力を加えるばね機構2110によって、嵌合構成で保持される。
図22A〜22Dは、いくつかの構成による光通信アセンブリ2200の嵌合配置を示す。光通信アセンブリ2200は、コネクタ光結合ユニット2201を含み、このコネクタ光結合ユニット2201は、光導波路2240に取り付けられ、トランシーバー光結合ユニット2202と嵌合するように構成されている。光電子デバイス及びPCBは、これらの図では示されていないが、嵌合構成では、前述のように、光電子デバイスが、光学素子(図示せず)を介してコネクタ光結合ユニット2201の光方向転換素子(図示せず)と光学的に位置合わせされるように、光電子デバイスが配置されるであろう。嵌合構成は、光が、光ファイバー2240と光電子デバイスとの間で伝送されることを可能にする。
トランシーバー光結合ユニット2202は、スロット2230を備えており、コネクタ光結合ユニット2201は、光結合ユニット2201の嵌合面2201a、2202aに平行な方向2221に沿って挿入され得る。スロット2230は、側部2231、2232及び端部2233を含み、これらは、コネクタ光結合ユニット2201がスロット2230内に挿入されるときに、コネクタ光結合ユニット2201とトランシーバー光結合ユニット2202との間の粗い光学的位置合わせを提供する。光結合ユニット2201、2202は、適合する嵌合ピン2290を受け入れるように構成された孔2201b、2202bを含み、このピン2290は、コネクタ光結合ユニット2201とトランシーバー光結合ユニット2202との間で、微細な光学的位置合わせを提供する。図22A及び22Bはそれぞれ、コネクタ光結合ユニット2201を、トランシーバー光結合ユニット2202のスロット2230内に挿入する前の、光通信アセンブリ2200の側面図及び上面図を示す。図22Cは、コネクタ光結合ユニット2201を、トランシーバー光結合ユニット2202のスロット内に挿入した後の、光通信アセンブリ2200の側面図を示す。図22Dは、コネクタ光結合ユニット2201を、トランシーバー光結合ユニット2202のスロット2230内に挿入した後であって、微細位置合わせピン2290を、位置合わせ孔2201b、2202b内に挿入した後の、光通信アセンブリ2200の側面図を示す。いくつかの実施形態では、位置合わせ孔は、位置合わせ表面2201a、2202aに対して実質的に垂直に延びてもよい。いくつかの実施形態では、位置合わせ孔は、嵌合面2201a、2201aに対して垂直ではない角度に沿って延びてもよい。
追加の実施形態は、光通信アセンブリであって、コネクタ光結合ユニットが、トランシーバー光結合ユニット上で(over or onto)挿入されるスロットを有する光通信アセンブリを含むことが理解されるであろう。加えて、又は代わりに、光通信アセンブリは、図19A、図19B、及び図20に関連して前述したように、電子デバイスの構成要素であることがあり、微細位置合わせピンは、電子デバイスのカバー又はケース上に配設されることがある。ケース上に配設され、光結合ユニットの孔に挿入された微細位置合わせピンが、光学構成要素を嵌合位置に位置合わせしている間、電子デバイスケースの設置により加えられる力は、ばね力を光通信アセンブリに加えるであろう。いくつかの実施形態では、位置合わせ孔及びピンは、先細であってもよい。いくつかの実施形態は、1つ以上のダイヤモンド形状の位置合わせ孔及びピンを使用する。例えば、いくつかの場合には、単一のダイヤモンド形状の位置合わせ孔及び適合するダイヤモンド形状のピンが使用され得る。
図23A及び図23Bはそれぞれ、PCB上に実装されるように構成された位置合わせフレームの側面図及び上面図を示し、この位置合わせフレームは、コネクタ光結合ユニットを、PCB上に実装された光電子デバイスと位置合わせさせるために使用され得る。位置合わせフレーム2390は、位置合わせフレーム2390をPCBと接合するための接合タブ2391を含む、1つ以上の機構と;コネクタ光結合ユニットをフレーム2390内で押さえつけるばね機構2395と;1つ以上の位置合わせ機構2392、例えば楔形状位置合わせ機構であって、光電子デバイスと光学的に位置合わせした、フレーム2390内のコネクタ光結合ユニットの横方向及び/又は縦方向の位置合わせを提供するように構成された位置合わせ機構と;コネクタ光結合ユニットの、光電子デバイスに対する垂直位置合わせを維持する支持タブ2393と;コネクタ光結合ユニットを位置合わせ機構2392に対して保持するように構成されたばね掛け部(spring latch)2394と、を含んでもよい。ばね機構2395は、ガルウィング構造であってもよく、又はガルウィング構造を備えてもよい。
図23C及び図23Dはそれぞれ、光通信アセンブリ2300の側面図及び上面図を示し、この光通信アセンブリ2300は、位置合わせフレーム2390と共に、フレーム2390内のコネクタ光結合ユニット2301を備える。
本明細書で開示される実施形態は、下記の項目を含む。
項目1.1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、入射光を受け入れるように構成された入力側、及び出射光を出力するように構成された出力側を有し、それぞれの光学素子が、出射光の発散を、入射光の発散に対して変化させるように構成されており、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスから離間されると共に、対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされる、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、光導波路に取り付けられたコネクタ光結合ユニットとの嵌合のために構成された嵌合面を有し、光学光結合ユニットの嵌合方向が、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と角度を形成しており、もって、コネクタ光結合ユニットがトランシーバー光結合ユニットと嵌合するときに、コネクタ光結合ユニットの嵌合方向とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間の角度によって、光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信サブアセンブリ。
項目2.トランシーバー光結合ユニットが、嵌合方向とは異なる方向に沿って延びるトランシーバーユニットの嵌合面を有する、項目1のサブアセンブリ。
項目3.コネクタ光結合ユニットが一体型である、項目1〜2のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目4.トランシーバー光結合ユニットが一体型である、項目1〜3のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目5.トランシーバー光結合ユニットは、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面及びコネクタ光結合ユニットの嵌合面が嵌合中に接触するときに、トランシーバー光結合ユニットがコネクタ光結合ユニットに力を掛けて、光導波路が屈曲するように構成されている、項目1〜4のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目6.光結合ユニットの嵌合方向とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間の角度が、約5〜約60度である、項目1〜5のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目7.光結合ユニットの嵌合方向とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間の角度が、約10〜約30度である、項目1〜5のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目8.光結合ユニットの嵌合角度とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間の差が、約15度である、項目1〜7のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目9.トランシーバー光結合ユニットがコネクタ光結合ユニットと嵌合するときに、コネクタ光結合ユニットが少なくとも0.5度回転する、項目1〜8のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目10.トランシーバー光結合ユニットがコネクタ光結合ユニットと嵌合するときに、コネクタ光結合ユニットが少なくとも2度回転する、項目1〜9のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目11.トランシーバー光結合ユニットがコネクタ光結合ユニットと嵌合するときに、コネクタ光結合ユニットが5度よりも大きく回転する、項目1〜10のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目12.作用時に、嵌合の結果として、トランシーバー光結合ユニットとコネクタ光結合ユニットとの間で、光及び電気のうちの一方又は両方の伝送がある、項目1〜11のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目13.複数の光電子デバイスと電気的に結合された集積回路を更に備えるサブアセンブリであって、トランシーバー光結合ユニットが、光電子デバイス及び集積回路のための気密封止を形成する、項目1〜12のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目14.1つ以上の光学素子が、トランシーバー光結合ユニットの機械的支持体上に配設されている、項目1〜13のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目15.1つ以上の光学素子がそれぞれ、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面の1つ以上の窪み内に配設されている、項目1〜14のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目16.1つ以上の光学素子が、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面のトレンチ内に配設されている、項目1〜14のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目17.トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットの嵌合面と嵌合するように構成された嵌合面を含み、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面が、コネクタ光結合ユニットに対する横方向の位置合わせを提供するように構成された少なくとも1つの横方向位置合わせ機構を備える、項目1〜16のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目18.少なくとも1つの横方向位置合わせ機構が、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面の両側に配設された対向する位置合わせ機構を備える、項目17に記載のサブアセンブリ。
項目19.対向する位置合わせ機構が、第1及び第2の楔形状突出部を備え、この第1及び第2の楔形状突出部は、光結合ユニットを、第1及び第2の位置合わせ突出部の間に受け入れるように配置されている、項目18に記載のサブアセンブリ。
項目20.少なくとも1つの位置合わせ機構が、コネクタ光結合ユニットの対応する位置合わせ機構と係合するように構成された位置合わせ突出部又は位置合わせトレンチを備える、項目17に記載のサブアセンブリ。
項目21.
光電子デバイスがプリント回路基板(PCB)上に配設されるサブアセンブリであって、
光電子デバイスと電気的に結合された集積回路を更に備え、集積回路がPCB上に配設されている、項目1〜20のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目22.光電子デバイスの少なくとも一部が、面発光半導体レーザー(surface emitting semiconductor laser)であり、集積回路が、面発光半導体レーザー用ドライバ回路を備える、項目21に記載のサブアセンブリ。
項目23.対応する光学素子が、面発光半導体レーザーから受け入れた光をコリメートするように構成されている、項目22に記載のサブアセンブリ。
項目24.光電子デバイスの少なくとも一部が、光検出器であり、集積回路が、光検出器用レシーバ回路を備える、項目21に記載のサブアセンブリ。
項目25.対応する光学素子が、コネクタ光結合ユニットから受け入れた光を光検出器に集束させるように構成されている、項目24に記載のサブアセンブリ。
項目26.光電子デバイスが、実装面を有するプリント回路基板(PCB)上に配設されており、この実装面は、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と平行ではない、項目1〜25のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目27.光電子デバイスが、実装面を有するプリント回路基板(PCB)上に配設されており、この実装面は、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面とほぼ平行である、項目1〜25のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目28.光学素子が、入力光の発散を変化させるように構成された第1機構を備える、項目1〜27のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目29.光学素子が、入力光の方向を変化させるように構成された第2機構を備える、項目28に記載のサブアセンブリ。
項目30.第1機構がレンズであり、第2機構がプリズムである、項目29に記載のサブアセンブリ。
項目31.光学素子が、入力光の発散及び方向を変化させるように構成されている、項目1〜30のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目32.コネクタ光結合ユニットが、嵌合方向を有するコネクタハウジング内に配設され、
トランシーバー光結合ユニットが、機械的支持構造を有し、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面が、機械的支持構造の後縁から機械的支持構造の嵌合縁部まで、嵌合方向に垂直又は平行でない方向に沿って延びる、請求項1〜31のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目33.光電子デバイスがプリント回路基板上に実装され、
トランシーバー支持ユニットの嵌合面が、後縁から嵌合縁部まで、PCBの表面の方へ延びる、項目32に記載のサブアセンブリ。
項目34.光電子デバイスがプリント回路基板上に実装され、
トランシーバー支持ユニットの嵌合面が、後縁から嵌合縁部まで、PCBの表面から離れて延びる、項目32に記載のサブアセンブリ。
項目35.コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、光方向転換素子が、光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、方向付けられた光が、光導波路のコア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタと、
複数の光電子デバイスと、
複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合されている、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつコネクタ光結合ユニットと複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されており、光コネクタの嵌合方向が、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と角度を形成しており、もって、コネクタ光結合ユニットがトランシーバー光結合ユニットと嵌合するときに、光コネクタの嵌合方向とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間の角度によって、複数の光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。
項目36.光電子デバイス及びトランシーバー光結合ユニットが、プリント回路基板(PCB)の表面上に実装され、かつレセプタクルコネクタのハウジング内に配設されており、
光コネクタが、レセプタクルコネクタと嵌合するように構成されたプラグコネクタを備え、光コネクタの嵌合方向が、PCBの表面に実質的に垂直である、項目35に記載のアセンブリ。
項目37.光電子デバイス及びトランシーバー光結合ユニットが、プリント回路基板(PCB)の表面上に実装され、かつレセプタクルコネクタのハウジング内に配設されており、
光コネクタが、レセプタクルコネクタと嵌合するように構成されたプラグコネクタを備え、光コネクタの嵌合方向が、PCBの表面に実質的に平行である、項目35〜36のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目38.光電子デバイス及びトランシーバー光結合ユニットが、プリント回路基板の表面上に実装され、かつレセプタクルコネクタのハウジング内に配設されており、
光コネクタが、レセプタクルコネクタと嵌合するように構成されたプラグコネクタを備え、光コネクタの嵌合方向が、PCBに対して角度があり、この角度がPCBの表面に垂直又は平行でない、項目35〜37のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目39.コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、光方向転換素子が、光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、方向付けられた光が、光導波路のコア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタと、
複数の光電子デバイスと、
複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合されている、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつコネクタ光結合ユニットと複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されており、コネクタ光結合ユニットが嵌合面を有し、トランシーバー光結合ユニットが対応する嵌合面を有しており、もって、コネクタ光結合ユニットとトランシーバー光結合ユニットとの間で嵌合が起こるときに、コネクタ光結合ユニットの嵌合面が最初にトランシーバー光結合ユニットの嵌合面と線接触を形成した後、コネクタ光結合ユニットが回転してトランシーバー光結合ユニットと面接触を形成し、この回転によって複数の光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。
項目40.コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、光方向転換素子が、光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、方向付けられた光が、光導波路のコア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタと、
複数の光電子デバイスと、
複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合されている、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつコネクタ光結合ユニットと複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されており、コネクタ光結合ユニットが、嵌合縁部のある嵌合面を有し、トランシーバー光結合ユニットが、縁取りされた嵌合縁部のある対応する嵌合面を有し、コネクタ光結合ユニット及びトランシーバー光結合ユニットの嵌合面が、嵌合後に、光コネクタの嵌合方向に実質的に平行に配置されており、もって、嵌合が起こるときに、コネクタ光結合ユニットの嵌合縁部が最初にトランシーバー光結合ユニットの縁取りされた嵌合縁部との接触を形成するようになっており、コネクタ光結合ユニットが嵌合方向に沿って動くと、コネクタ光結合ユニットが回転してコネクタ光結合ユニットの嵌合面とトランシーバー光結合ユニットの嵌合面との間に面接触を形成し、この回転によって複数の光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。
項目41.複数の光方向転換素子を含むコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合され、光方向転換素子が、光導波路に進む、又は光導波路から進む光を方向付けるように構成されており、もって、光導波路に進む、又は光導波路から進む光の中央光線が、90度を超える角度θによって方向転換されるようになっている、コネクタ光結合ユニットを備える、光通信サブアセンブリ。
項目42.それぞれの光方向転換素子が、光をコリメートするように更に構成されている、請求項41に記載のサブアセンブリ。
項目43.θが約110度よりも大きい、請求項41〜42のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目44.コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されたトランシーバー光結合ユニットであって、複数の光方向転換素子と複数の光電子デバイスとの間でそれぞれ、光を結合するように構成されたトランシーバー光結合ユニットを更に備え、トランシーバー光結合ユニットが複数の屈折素子を含む、請求項41〜43のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目45.複数の導波路と複数の反射素子との間でそれぞれ、光を結合するように構成されたコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの反射素子が、対応する光導波路に光学的に結合され、それぞれの反射素子が、対応する光導波路に入力光を反射し、又は対応する光導波路から前記入力光を反射するように構成されており、もって、対応する光導波路に進む、又は対応する光導波路から進む入力光の中央光線が、第1角度θによって方向転換されるようになっており、反射素子が、入力光の発散を変化させるように更に構成された、コネクタ光結合ユニットと、
複数の屈折素子であって、それぞれの屈折素子が、対応する反射素子に光学的に結合され、それぞれの屈折素子が、対応する反射素子に進む、又は対応する反射素子から進む光の方向を、第2角度φによって変化させるように構成された、屈折素子と、
を備える、光通信サブアセンブリ。
項目46.それぞれの反射素子が、光学的反射表面を備え、
それぞれの屈折素子が、光学的屈折表面であって、反射表面が屈折表面と平行でない光学的屈折表面を備える、項目45に記載のサブアセンブリ。
項目47.コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されたトランシーバー光結合ユニットであって、複数の光方向転換素子と複数の光電子デバイスとの間でそれぞれ、光を結合するように構成されたトランシーバー光結合ユニットを更に備え、トランシーバー光結合ユニットが複数の屈折素子を含む、項目45〜46のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目48.θが約90度である、項目45〜47のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目49.θ+φが90度よりも大きい、項目45〜48のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
項目50.光通信アセンブリであって、
1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスと位置合わせしている、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットと、
1つ以上の光方向転換機構を備えるコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換機構が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換機構が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
アセンブリの構成要素の保護を提供するように構成されたカバーであって、光通信アセンブリに力を加えて、それぞれの光方向転換機構を対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されたカバーと、
を備える、光通信アセンブリ。
項目51.トランシーバー光結合ユニットが第1位置合わせ機構を含み、
コネクタ光結合ユニットが、第1位置合わせ機構と係合するように構成された第2位置合わせ機構を含む、項目50に記載のアセンブリ。
項目52.第1位置合わせ機構が窪みであり、
第2位置合わせ機構が、窪み内にフィットするように構成された突出部である、項目51に記載のアセンブリ。
項目53.カバーが位置合わせピンを含み、トランシーバー光結合ユニット及びコネクタ光結合ユニットが、ピンを受け入れるように構成された位置合わせ孔を含む、項目50〜52のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目54.コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットにより形成された空洞の内部にフィットする、項目50〜53のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目55.トランシーバー光結合ユニットとの嵌合のために、コネクタ光結合ユニットが、トランシーバー光結合ユニットにより形成された空洞の内部にフィットするように構成された、項目50〜53のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目56.トランシーバー光結合ユニットが嵌合面を有し、コネクタ光結合ユニットが、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面に平行な対応する嵌合面を有し、コネクタ光結合ユニットのトランシーバー光結合ユニットとの嵌合方向が、トランシーバー光結合ユニット及びコネクタ光結合ユニットの嵌合面に実質的に平行である、項目55に記載のアセンブリ。
項目57.トランシーバー光結合ユニットが嵌合面を有し、コネクタ光結合ユニットが、トランシーバー光結合ユニットの嵌合面に平行な対応する嵌合面を有し、コネクタ光結合ユニットのトランシーバー光結合ユニットとの嵌合方向が、トランシーバー光結合ユニット及びコネクタ光結合ユニットの嵌合面に実質的に垂直である、項目55に記載のアセンブリ。
項目58.カバーがコネクタ光結合ユニットと直接接触している、項目50〜57のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目59.コネクタ光結合ユニットとカバーとの間に配設された引張素子(tensioning element)であって、コネクタ光結合ユニットにばね力を提供するように構成された引張素子を更に備える、項目50〜57のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目60.引張素子がばねを備える、項目59に記載のアセンブリ。
項目61.引張素子が柔軟材料の層を備える、項目59に記載のアセンブリ。
項目62.1つ以上の光電子デバイスがPCB上に配設されている、項目50〜61のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目63.アセンブリが、PCB上に配設されたプロセッサを更に備える、項目62に記載のアセンブリ。
項目64.アセンブリが、携帯電話、携帯音声デバイス、タブレットコンピュータ、又はラップトップコンピュータである、項目63に記載のアセンブリ。
項目65.光通信アセンブリであって、
第1及び第2のプリント回路基板(PCB)であって、第1のPCBが、第2のPCBの表面上に配設され、第1のPCBが孔を有し、第1及び第2のPCBは、孔の側部及び第2のPCBの表面が窪みを形成するように配置されている、第1及び第2のPCBと、
第1のPCB上に配置されており、少なくとも部分的に窪みを覆う、トランシーバー光結合ユニットと、
1つ以上の光学素子と、
第2のPCB上かつ窪み内に配設された1つ以上の光電子デバイスであって、それぞれの光電子デバイスが、対応する光学素子と光学的に位置合わせしている、光電子デバイスと、
1つ以上の光方向転換素子を備えるコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
アセンブリの構成要素の保護を提供するように構成されたカバーであって、コネクタ光結合ユニットに力を加えて、それぞれの光方向転換素子を対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されたカバーと、
を備える、光通信アセンブリ。
項目66.第1及び第2のプリント回路基板(PCB)であって、第1のPCBが、第2のPCBの表面上に配設され、第1のPCBが孔を有し、第1及び第2のPCBは、孔の側部及び第2のPCBの表面が窪みを形成するように配置されている、第1及び第2のPCBと、
第1のPCB上に配置されており、少なくとも部分的に窪みを覆う、トランシーバー光結合ユニットと、
1つ以上の光学素子と、
第2のPCB上かつ窪み内に配設された1つ以上の光電子デバイスであって、それぞれの光電子デバイスが、対応する光学素子と光学的に位置合わせしている、光電子デバイスと、
1つ以上の光方向転換素子を備えるコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
コネクタ光結合ユニットにコネクタ光結合ユニットの嵌合面に垂直な方向の力を加えて、それぞれの光方向転換素子を対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されたクリップと、
を備える、光通信アセンブリ。
項目67.1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスと位置合わせしている、光学素子と、
嵌合面を有するトランシーバー光結合ユニットと、
トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と嵌合するように構成された嵌合面を有するコネクタ光結合ユニットであって、コネクタ光結合ユニットが、1つ以上の光方向転換素子を備え、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、トランシーバー光結合ユニットが、コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成され、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
トランシーバー光結合ユニットの平面及びコネクタ光結合ユニットの嵌合面を通って延びる1つ以上の位置合わせ孔であって、位置合わせ孔が、位置合わせピンを受け入れるように構成された、位置合わせ孔と、
を備える、光通信アセンブリ。
項目68.トランシーバー光結合ユニットがスロットを形成し、コネクタ光結合ユニットがスロットの内部にフィットする、項目67に記載のアセンブリ。
項目69.ピンが、コネクタ光結合ユニットの嵌合方向とは異なる方向に挿入されている、項目67〜68のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目70.ピンが、コネクタ光結合ユニットの嵌合方向に平行な方向に挿入されている、項目67〜69のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目71.ピンが、コネクタ光結合ユニットの嵌合方向に垂直な方向に挿入されている、項目67〜69のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目72.1つ以上の位置合わせ孔が、トランシーバー光結合ユニット及びコネクタ光結合ユニットの嵌合面を貫いて実質的に直交して延びる、項目71に記載のアセンブリ。
項目73.トランシーバー光結合ユニットがスロットを形成し、コネクタ光結合ユニットがスロットの内部にフィットし、スロットの側部が、光コネクタの光学構成要素と光学素子との間で、粗い横方向の光学的位置合わせを提供するように構成されている、項目67〜72のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目74.位置合わせ孔内に挿入される位置合わせピンが、光コネクタの光学構成要素と光学素子との間で、微細な横方向の光学的位置合わせを提供する、項目73に記載のアセンブリ。
項目75.1つ以上の位置合わせ孔がダイヤモンド形状である、項目67〜74のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目76.1つ以上の位置合わせ孔が、単一のダイヤモンド形状の位置合わせ孔である、項目67〜75のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目77.位置合わせ孔が先細である、項目67〜76のいずれか一項に記載のアセンブリ。
項目78.PCB上に配設されたフレームと、
フレーム内のPCB上に配設された1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスに光学的に結合され、光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成された、光学素子と、
光結合ユニットであって、
光結合ユニットが、1つ以上の光方向転換素子を備え、それぞれの光学光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、フレームが、光結合ユニットを保持するように構成され、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。
項目79.フレームが、
光結合ユニットを受け入れる寸法を有する開口と、
フレーム内に延びるタブであって、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスから離間されると共に、対応する光電子デバイスと垂直な光学的位置合わせにあるように、光結合ユニットを支持するように構成されたタブと、
光結合ユニットと光電子デバイスとの間で、縦方向の光学的位置合わせを提供するように構成された端部分と、
光結合ユニットと光電子デバイスとの間で、横方向の光学的位置合わせを提供するように構成された対向側面部と、
を備える、項目78に記載の光通信アセンブリ。
項目80.光結合ユニットが光学素子を含む、項目78〜79のいずれか一項に記載の光通信アセンブリ。
項目81.それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイス上に実装されている、項目78〜80のいずれか一項に記載の光通信アセンブリ。
項目82.フレームが、フレームをPCB上に実装するように構成された実装タブを更に備える、項目78〜81のいずれか一項に記載の光通信アセンブリ。
項目83.フレームが、光結合ユニットに垂直ばね力を提供するように構成された保持機構を更に備える、項目78〜82のいずれか一項に記載の光通信アセンブリ。
項目84.フレームの側部が、光結合ユニットの適合する保持機構と係合するように構成された1つ以上の保持機構を備える、項目76〜83のいずれか一項に記載の光通信アセンブリ。
項目85.フレームの端部が、光結合ユニットの適合する位置合わせ機構と係合するように構成された1つ以上の位置合わせ機構を含み、位置合わせ機構が、光結合ユニットと光電子デバイスとの間で、微細な横方向及び縦方向の光学的位置合わせを提供するように構成された、項目76〜84のいずれか一項に記載の光通信アセンブリ。
項目86.1つ以上の位置合わせ機構が、フレーム内に延びる中央の楔を備える、項目83に記載の光通信アセンブリ。
項目87.フレームのそれぞれの側部が、フレーム内に延びる楔を含み、側部の楔及び中央の楔が一緒に、縦方向及び横方向の位置合わせを提供する、項目86に記載の光通信アセンブリ。
以上、本明細書において具体的な実施形態を図示、及び説明してきたが、示されかつ説明された具体的な実施形態を、様々な代替的かつ/又は等価的な実現形態で、本開示の範囲を逸脱することなく置き換えることができる点を、当業者であれば認識するであろう。本出願は、本明細書で考察された具体的な実施形態のいかなる適合例又は変形例をも網羅することを意図するものである。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定することが意図される。
以下、本発明の態様について説明する。
〔態様1〕
1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、入射光を受け入れるように構成された入力側、及び出射光を出力するように構成された出力側を有し、それぞれの光学素子が、前記出射光の発散を前記入射光の発散に対して変化させるように構成されており、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスから離間されると共に、対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされる、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、光導波路に取り付けられたコネクタ光結合ユニットとの嵌合のために構成された嵌合面を有し、前記光学光結合ユニットの嵌合方向が、前記トランシーバー光結合ユニットの前記嵌合面と角度を形成しており、もって、前記コネクタ光結合ユニットが前記トランシーバー光結合ユニットと嵌合するときに、前記コネクタ光結合ユニットの前記嵌合方向と前記トランシーバー光結合ユニットの前記嵌合面との間の前記角度によって、前記光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信サブアセンブリ。
〔態様2〕
コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、前記コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、前記光方向転換素子が、前記光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、前記方向付けられた光が、前記光導波路の前記コア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタと、
複数の光電子デバイスと、
複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、前記光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合される、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、前記コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつ前記コネクタ光結合ユニットと前記複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されており、前記光コネクタの嵌合方向が、前記トランシーバー光結合ユニットの嵌合面と角度を形成しており、もって、前記コネクタ光結合ユニットが前記トランシーバー光結合ユニットと嵌合するときに、前記光コネクタの前記嵌合方向と前記トランシーバー光結合ユニットの前記嵌合面との間の前記角度によって、前記複数の光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。
〔態様3〕
コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、前記コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、前記光方向転換素子が、前記光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、前記方向付けられた光が、前記光導波路の前記コア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタと、
複数の光電子デバイスと、
複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、前記光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合される、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、前記コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつ前記コネクタ光結合ユニットと前記複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されており、前記コネクタ光結合ユニットが嵌合面を有し、前記トランシーバー光結合ユニットが対応する嵌合面を有しており、もって、前記コネクタ光結合ユニットと前記トランシーバー光結合ユニットとの間で嵌合が起こるときに、前記コネクタ光結合ユニットの前記嵌合面が最初に前記トランシーバー光結合ユニットの前記嵌合面と線接触を形成した後、前記コネクタ光結合ユニットが回転して前記トランシーバー光結合ユニットと面接触を形成し、前記回転によって前記複数の光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。
〔態様4〕
コネクタ光結合ユニットを備える光コネクタであって、前記コネクタ光結合ユニットが、複数の導波路と複数の光方向転換素子との間で光を結合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、コア直径を有する対応する光導波路に光学的に結合され、前記光方向転換素子が、前記光導波路から現れる光を方向付けるように構成されており、もって、前記方向付けられた光が、前記光導波路の前記コア直径を超える直径を有するようになっている、光コネクタと、
複数の光電子デバイスと、
複数の光学素子であって、それぞれの光学素子が、前記光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスに光学的に結合される、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットであって、前記コネクタ光結合ユニットとの嵌合のために、かつ前記コネクタ光結合ユニットと前記複数の光電子デバイスとの間で光を結合するように構成されており、前記コネクタ光結合ユニットが、嵌合縁部のある嵌合面を有し、前記トランシーバー光結合ユニットが、縁取りされた嵌合縁部のある対応する嵌合面を有し、前記コネクタ光結合ユニット及び前記トランシーバー光結合ユニットの前記嵌合面が、嵌合後に、前記光コネクタの嵌合方向に実質的に平行に配置されており、もって、嵌合が起こるときに、前記コネクタ光結合ユニットの前記嵌合縁部が、最初に前記トランシーバー光結合ユニットの前記縁取りされた嵌合縁部との接触を形成するようになっており、前記コネクタ光結合ユニットが前記嵌合方向に沿って動くと、前記コネクタ光結合ユニットが回転して、前記コネクタ光結合ユニットの前記嵌合面と前記トランシーバー光結合ユニットの前記嵌合面との間に面接触を形成し、前記回転によって前記複数の光導波路が屈曲するようになっている、トランシーバー光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。
〔態様5〕
複数の光方向転換素子を含むコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合され、前記光方向転換素子が、前記光導波路に進む、又は前記光導波路から進む光を方向付けるように構成されており、もって、前記光導波路に進む、又は前記光導波路から進む光の中央光線が、90度を超える角度θによって方向転換されるようになっている、コネクタ光結合ユニットを備える、光通信サブアセンブリ。
〔態様6〕
複数の導波路と複数の反射素子との間でそれぞれ、光を結合するように構成されたコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの反射素子が、対応する光導波路に光学的に結合され、それぞれの反射素子が、前記対応する光導波路に入力光を反射し、又は前記対応する光導波路から前記入力光を反射するように構成されており、もって、前記対応する光導波路に進む、又は前記対応する光導波路から進む入力光の中央光線が、第1角度θによって方向転換されるようになっており、前記反射素子が、前記入力光の発散を変化させるように更に構成された、コネクタ光結合ユニットと、
複数の屈折素子であって、それぞれの屈折素子が、対応する反射素子に光学的に結合され、それぞれの屈折素子が、前記対応する反射素子に進む、又は前記対応する反射素子から進む光の方向を、第2角度φによって変化させるように構成された、屈折素子と、
を備える、光通信サブアセンブリ。
〔態様7〕
光通信アセンブリであって、
1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスと位置合わせされる、光学素子と、
トランシーバー光結合ユニットと、
1つ以上の光方向転換機構を備えるコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換機構が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、前記トランシーバー光結合ユニットが、前記コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換機構が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
前記アセンブリの構成要素の保護を提供するように構成されたカバーであって、前記光通信アセンブリに力を加えて、それぞれの光方向転換機構を前記対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成された、カバーと、
を備える、光通信アセンブリ。
〔態様8〕
光通信アセンブリであって、
第1及び第2のプリント回路基板(PCB)であって、前記第1のPCBが、前記第2のPCBの表面上に配設され、前記第1のPCBが孔を有し、前記第1及び第2のPCBは、前記孔の側部及び前記第2のPCBの表面が窪みを形成するように配置されている、第1及び第2のPCBと、
前記第1のPCB上に配置されており、少なくとも部分的に前記窪みを覆う、トランシーバー光結合ユニットと、
1つ以上の光学素子と、
前記第2のPCB上かつ前記窪み内に配設された1つ以上の光電子デバイスであって、それぞれの光電子デバイスが、対応する光学素子と光学的に位置合わせされる、光電子デバイスと、
1つ以上の光方向転換素子を備えるコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、前記トランシーバー光結合ユニットが、前記コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
前記アセンブリの構成要素の保護を提供するように構成されたカバーであって、前記コネクタ光結合ユニットに力を加えて、それぞれの光方向転換素子を前記対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されたカバーと、
を備える、光通信アセンブリ。
〔態様9〕
第1及び第2のプリント回路基板(PCB)であって、前記第1のPCBが、前記第2のPCBの表面上に配設され、前記第1のPCBが孔を有し、前記第1及び第2のPCBは、前記孔の側部及び前記第2のPCBの表面が窪みを形成するように配置されている、第1及び第2のPCBと、
前記第1のPCB上に配置されており、少なくとも部分的に前記窪みを覆う、トランシーバー光結合ユニットと、
1つ以上の光学素子と、
前記第2のPCB上かつ前記窪み内に配設された1つ以上の光電子デバイスであって、それぞれの光電子デバイスが、対応する光学素子と光学的に位置合わせされる、光電子デバイスと、
1つ以上の光方向転換素子を備えるコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、前記トランシーバー光結合ユニットが、前記コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
前記コネクタ光結合ユニットに前記コネクタ光結合ユニットの嵌合面に垂直な方向の力を加えて、それぞれの光方向転換素子を前記対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせして保つように構成されたクリップと、
を備える、光通信アセンブリ。
〔態様10〕
1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスと位置合わせされる、光学素子と、
嵌合面を有するトランシーバー光結合ユニットと、
前記トランシーバー光結合ユニットの前記嵌合面と嵌合するように構成された嵌合面を有するコネクタ光結合ユニットであって、前記コネクタ光結合ユニットが、1つ以上の光方向転換素子を備え、それぞれの光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、前記トランシーバー光結合ユニットが、前記コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、コネクタ光結合ユニットと、
前記トランシーバー光結合ユニットの平面及び前記コネクタ光結合ユニットの前記嵌合面を通って延びる1つ以上の位置合わせ孔であって、前記位置合わせ孔が、位置合わせピンを受け入れるように構成された、位置合わせ孔と、
を備える、光通信アセンブリ。
〔態様11〕
PCB上に配設されたフレームと、
前記フレーム内の前記PCB上に配置された1つ以上の光電子デバイスと、
1つ以上の光学素子であって、それぞれの光学素子が、対応する光電子デバイスに光学的に結合され、前記光学素子を通過する光の発散を変化させるように構成された、光学素子と、
光結合ユニットであって、
1つ以上の光方向転換素子を備え、それぞれの光学光方向転換素子が、対応する光導波路に光学的に結合されるように配置されており、前記フレームが、前記光結合ユニットを保持するように構成されており、それぞれの光方向転換素子が、対応する光学素子を介して対応する光電子デバイスと光学的に位置合わせされるようになっている、光結合ユニットと、
を備える、光通信アセンブリ。

Claims (6)

  1. 複数の導波路と複数の反射素子との間でそれぞれ、光を結合するように構成されたコネクタ光結合ユニットであって、それぞれの反射素子が、対応する光導波路に光学的に結合され、それぞれの反射素子が、前記対応する光導波路に入力光を反射し、又は前記対応する光導波路から前記入力光を反射するように構成されており、もって、前記対応する光導波路に進む、又は前記対応する光導波路から進む入力光の中央光線が、ゼロでない第1角度θによって方向転換されるようになっており、前記反射素子が、前記入力光の発散を変化させるように更に構成された、コネクタ光結合ユニットと、
    前記コネクタ光結合ユニットと嵌合するように構成されたトランシーバー光結合ユニットであって、前記複数の反射素子とプリント回路基板上に実装された複数の光電子デバイスとの間でそれぞれ、光を結合するように構成されたトランシーバー光結合ユニットと、
    を備え、
    前記トランシーバー光結合ユニットは、複数の屈折素子であって、それぞれの屈折素子が、対応する反射素子に光学的に結合され、それぞれの屈折素子が、前記対応する反射素子に進む、又は前記対応する反射素子から進む光の方向を、ゼロでない第2角度φによって変化させるように構成された、屈折素子を備え、
    前記対応する反射素子と屈折素子とが協働して、前記対応する光導波路への前記入力光の中央光線、又は前記対応する光導波路からの前記入力光の中央光線の方向を、前記第1角度θと前記第2角度φとの和だけ変化させる、光通信サブアセンブリ。
  2. それぞれの反射素子が、光学的反射表面を備え、
    それぞれの屈折素子が、光学的屈折表面であって、反射表面が屈折表面と平行でない光学的屈折表面を備える、請求項1に記載の光通信サブアセンブリ。
  3. 前記屈折素子は、前記トランシーバー光結合ユニットの機械的支持構造に配置されている、請求項1又は2に記載の光通信サブアセンブリ。
  4. 前記コネクタ光結合ユニットが、嵌合方向を有するコネクタハウジング内に配設され、
    前記トランシーバー光結合ユニットが、機械的支持構造を有し、前記トランシーバー光結合ユニットの嵌合面が、前記機械的支持構造の後縁から前記機械的支持構造の嵌合縁部に向かうにつれ、前記プリント回路基板の表面に近づくように延びる、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光通信サブアセンブリ。
  5. θが約90度である、請求項1乃至4の何れか一項に記載の光通信サブアセンブリ。
  6. θ+φが90度よりも大きい、請求項1乃至5の何れか一項に記載の光通信サブアセンブリ。
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