KR20160056914A - 광통신 조립체 - Google Patents

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KR20160056914A
KR20160056914A KR1020167009293A KR20167009293A KR20160056914A KR 20160056914 A KR20160056914 A KR 20160056914A KR 1020167009293 A KR1020167009293 A KR 1020167009293A KR 20167009293 A KR20167009293 A KR 20167009293A KR 20160056914 A KR20160056914 A KR 20160056914A
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optical
coupling unit
optical coupling
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light
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KR1020167009293A
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테리 엘 스미스
배리 제이 코흐
마이클 에이 하세
알렉산더 알 매튜스
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

광통신 부조립체는 하나 이상의 광전자 장치, 하나 이상의 광학 요소, 및 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함한다. 각각의 광학 요소는 입사 광의 발산에 대한 출사 광의 발산을 변화시키도록 구성되며, 대응하는 광전자 장치로부터 이격되고 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된다. 트랜스시버 광 결합 유닛은 광 도파관에 부착된 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된 정합 표면을 갖는다. 광학 광 결합 유닛의 정합 방향은, 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도가 광 도파관이 구부러지게 하도록 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 각도를 형성한다.

Description

광통신 조립체{OPTICAL COMMUNICATION ASSEMBLIES}
본 발명은 일반적으로 광통신(optical communication)을 제공하도록 구성된 광학 및 광전자 조립체 및 부조립체에 관한 것이다.
광통신은 광의 전기로의 변환 및 전기의 광으로의 변환을 수반한다. 광학 및 광전자 커넥터가 원격통신 네트워크, 근거리 통신망, 데이터 센터 링크, 및 고성능 컴퓨터에서의 내부 링크용을 비롯한 다양한 응용에서 광통신에 사용될 수 있다. 현재 랩톱 및 심지어 휴대 전화와 같은 보다 작은 소비자 전자 기기 내부의 응용으로 광통신을 확장시키는 데 관심이 있다. 확장 빔(expanded beam)이 먼지 및 다른 형태의 오염물에 덜 민감한 광학 연결을 제공하기 위해 그리고 정렬 허용오차(alignment tolerance)가 완화될 수 있도록 이들 시스템을 위한 커넥터에 사용될 수 있다. 일반적으로, 확장 빔은 직경이 관련 광 도파관(optical waveguide)(보통 광섬유, 예컨대, 다중-모드 통신 시스템을 위한 다중-모드 섬유)의 코어보다 큰 빔이다. 커넥터는 일반적으로 연결점에 확장 빔이 존재하는 경우 확장 빔 커넥터로 여겨진다. 확장 빔은 전형적으로 소스(source) 또는 광섬유로부터의 광 빔을 발산시킴으로써 얻어진다. 많은 경우에, 발산 빔은 렌즈 또는 미러와 같은 광학 요소(optical element)에 의해 거의 시준된 확장 빔으로 처리된다. 이어서 확장 빔은 다른 렌즈 또는 미러를 통한 빔의 집속(focusing)에 의해 수광된다.
몇몇 실시예는 광통신 부조립체에 관한 것이다. 광통신 부조립체는 하나 이상의 광전자 장치(optoelectronic device) 및 하나 이상의 광학 요소를 포함한다. 각각의 광학 요소는 입사 광을 수광하도록 구성된 입력 면(input side) 및 출사 광을 출력하도록 구성된 출력 면(output side)을 갖고, 입사 광의 발산에 대한 출사 광의 발산을 변화시키도록 구성된다. 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치로부터 이격되고 광전자 장치와 광학적으로 정렬된다. 광통신 부조립체는 트랜스시버 광 결합 유닛(transceiver light coupling unit)을 추가로 포함한다. 트랜스시버 광 결합 유닛은 광 도파관에 부착된 커넥터 광 결합 유닛과 정합(mating)하도록 구성된 정합 표면을 갖는다. 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향은, 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도가 광 도파관이 구부러지게 하도록 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 각도를 형성한다.
몇몇 실시예는 광통신 조립체에 관한 것이다. 광통신 조립체는 커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터를 포함한다. 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소(light redirecting element) 사이에서 광을 결합시키도록 구성된다. 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되고, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광 빔이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 갖는다. 광통신 조립체는 전기 에너지와 광학 에너지 사이의 변환을 제공하도록 구성된 복수의 광전자 장치를 포함한다. 광통신 조립체는 복수의 광학 요소를 포함하며, 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합된다. 트랜스시버 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된다. 광학 커넥터의 정합 방향은, 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 때, 광학 커넥터의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도가 복수의 광 도파관이 구부러지게 하도록 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 각도를 형성한다.
몇몇 실시예에서, 광통신 조립체는 커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터를 포함하며, 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광 빔이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 갖는다. 복수의 광전자 장치가 전기 에너지와 광학 에너지 사이의 변환을 제공하도록 구성된다. 광통신 조립체는 복수의 광학 요소를 포함하며, 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합된다. 트랜스시버 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된다. 커넥터 광 결합 유닛은 정합 표면을 갖고 트랜스시버 광 결합 유닛은 대응하는 정합 표면을 가져서, 커넥터 광 결합 유닛과 트랜스시버 광 결합 유닛 사이의 정합이 일어날 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면이 초기에 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 선 접촉(line contact)을 형성하고 이어서 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 표면 대 표면 접촉(surface-to-surface contact)을 형성하도록 회전하며, 상기 회전은 복수의 광 도파관이 구부러지게 한다.
몇몇 실시예는 커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터 - 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광 빔이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 가짐 -를 포함하는 광통신 조립체에 관한 것이다. 광통신 조립체는 복수의 광전자 장치 및 복수의 광학 요소를 포함한다. 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성된다. 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합된다. 트랜스시버 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된다. 커넥터 광 결합 유닛은 정합 에지를 갖는 정합 표면을 갖고 트랜스시버 광 결합 유닛은 경사진(beveled) 정합 에지를 갖는 대응하는 정합 표면을 갖는다. 커넥터 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면들은, 정합 후에, 광학 커넥터의 정합 방향에 실질적으로 평행하게 배열되어서, 정합이 일어날 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 에지가 초기에 트랜스시버 광 결합 유닛의 경사진 정합 에지와 접촉을 형성하고, 커넥터 광 결합 유닛이 정합 방향을 따라 이동함에 따라, 커넥터 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 표면 대 표면 접촉을 형성하도록 회전한다. 상기 회전은 복수의 광 도파관이 구부러지게 한다.
몇몇 실시예는 복수의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광통신 부조립체를 포함한다. 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합된다. 광 방향전환 요소는 광 도파관으로 또는 광 도파관으로부터 진행하는 광의 중심 광선이 90도 초과의 각도 θ만큼 방향전환되도록 광 도파관으로 또는 광 도파관으로부터 진행하는 광을 지향시키도록 구성된다.
몇몇 실시예는, 각각, 복수의 도파관과 복수의 반사 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광통신 부조립체를 포함한다. 각각의 반사 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합된다. 각각의 반사 요소는 광 도파관으로 또는 광 도파관으로부터 진행하는 입력 광의 중심 광선이 제1 각도 θ로 반사되도록 광 도파관으로의 또는 광 도파관으로부터의 입력 광을 반사하도록 구성된다. 각각의 반사 요소는 또한 입력 광의 발산을 변화시키도록 구성된다. 광통신 부조립체는 또한 복수의 굴절 요소를 포함하며, 각각의 굴절 요소는 대응하는 반사 요소에 광학적으로 결합되고, 각각의 굴절 요소는 대응하는 반사 요소로 또는 대응하는 반사 요소로부터 진행하는 광의 방향을 제2 각도 φ만큼 변화시키도록 구성된다.
실시예는 하나 이상의 광전자 장치, 하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치와 정렬됨 -, 및 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함하는 광통신 조립체에 관한 것이다. 광통신 조립체는 하나 이상의 광 방향전환 특징부(light redirecting feature)를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛을 추가로 포함한다. 각각의 광 방향전환 특징부는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되며, 여기서 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 특징부가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된다. 커버가 각각의 광 방향전환 특징부를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 광통신 조립체에 힘을 인가하도록 구성된다.
광통신 조립체의 몇몇 실시예는 제1 및 제2 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함하며, 제1 PCB는 제2 PCB의 표면 상에 배치된다. 제1 PCB는 구멍을 갖고, 제1 및 제2 PCB는 구멍의 측부 및 제2 PCB의 표면이 리세스(recess)를 형성하도록 배열된다. 광통신 조립체는 제1 PCB 상에 배열되고 리세스를 적어도 부분적으로 덮는 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함한다. 광통신 조립체는 하나 이상의 광학 요소 및 제1 PCB 상에 그리고 리세스 내에 배치된 하나 이상의 광전자 장치를 포함한다. 각각의 광전자 장치는 대응하는 광학 요소와 광학적으로 정렬된다. 통신 조립체는 하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛을 포함하며, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되며, 여기서 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된다. 조립체는 각각의 광 방향전환 요소를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 커넥터 광 결합 유닛에 힘을 인가하도록 구성된 커버를 추가로 포함한다.
몇몇 실시예에서, 광통신 조립체는 제1 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하며, 제1 PCB는 제2 PCB의 표면 상에 배치된다. 제1 PCB는 구멍을 갖고, 제1 및 제2 PCB는 구멍의 측부 및 제2 PCB의 표면이 리세스를 형성하도록 배열된다. 광통신 조립체는 제1 PCB 상에 배열되고 리세스를 적어도 부분적으로 덮는 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함한다. 광통신 조립체는 하나 이상의 광학 요소 및 제1 PCB 상에 그리고 리세스 내에 배치된 하나 이상의 광전자 장치를 추가로 포함한다. 각각의 광전자 장치는 대응하는 광학 요소와 광학적으로 정렬된다. 하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛이 추가로 포함되며, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열된다. 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된다. 클립(clip)이 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면에 실질적으로 수직인 방향으로 커넥터 광 결합 유닛에 힘을 인가하기 위해 포함된다. 클립은 각각의 광 방향전환 요소를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하도록 구성된다.
광통신 조립체는 하나 이상의 광전자 장치 및 하나 이상의 광학 요소를 포함하며, 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치와 정렬된다. 광통신 조립체는 정합 표면을 갖는 트랜스시버 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 정합하도록 구성된 정합 표면을 갖는 커넥터 광 결합 유닛을 추가로 포함한다. 커넥터 광 결합 유닛은 하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하며, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열된다. 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된다. 하나 이상의 정렬 구멍이 트랜스시버 광 결합 유닛 및 커넥터 광 결합 유닛 정합 표면의 평면을 통해 연장된다. 정렬 구멍은 정렬 핀을 수용하도록 구성된다.
광통신 조립체의 몇몇 실시예는 PCB 상에 배치된 프레임을 포함한다. 하나 이상의 광전자 장치가 프레임 내에 PCB 상에 배치된다. 광통신 조립체는 하나 이상의 광학 요소를 포함한다. 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합되고 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성된다. 조립체는 하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하는 광 결합 유닛을 추가로 포함하며, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되며, 여기서 프레임은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 광 결합 유닛을 유지하도록 구성된다.
상기 개요는 본 발명의 각각의 개시된 실시예 또는 모든 구현예를 기술하고자 하는 것은 아니다. 이하의 도면 및 상세한 설명은 예시적인 실시예를 보다 구체적으로 예시한다.
도 1a 및 도 1b는 몇몇 실시예에 따른, 확장 빔 결합을 사용하는 광통신 조립체의 특징부를 도시한 블록 다이어그램.
도 2a는 몇몇 실시예에 따른, 하우징 내에 배치된 커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터를 도시함.
도 2b는 몇몇 실시예에 따른, 하우징이 없는, 도 2a의 커넥터 광 결합 유닛을 도시함.
도 2c 및 도 2d는 몇몇 실시예에 따른, 하우징을 갖는 광학 커넥터의 도면을 제공함.
도 2e 내지 도 2g는 몇몇 실시예에 따른, 하우징 위에 외부 몸체를 갖는 광학 커넥터의 도면을 제공함.
도 3a 내지 도 3c는 몇몇 실시예에 따른, 커넥터 광 결합 유닛이 이동하여 광 도파관이 구부러지게 하는, 트랜스시버 광 결합 유닛과 커넥터 광 결합 유닛의 정합을 예시함.
도 4a 및 도 4b는 몇몇 실시예에 따른, 제1 도파관 정렬 부재 및 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛의 일부분의 사시도.
도 5는 몇몇 실시예에 따른, 광 방향전환 부분이 광 빔의 중심 광선을 약 90도의 각도만큼 방향전환시키도록 구성된 커넥터 광 결합 유닛의 절단 측면도.
도 6은 몇몇 실시예에 따른, 광 방향전환 부분이 광 빔의 중심 광선을 90도 초과의 각도만큼 방향전환시키도록 구성된 커넥터 광 결합 유닛의 절단 측면도.
도 7a 내지 도 7c는 몇몇 실시예에 따른, 커넥터 광 결합 유닛, 트랜스시버 광 결합 유닛, 광학 요소, 및 광전자 구성요소를 포함하는 광통신 조립체의 부분을 예시함.
도 8a 및 도 8b는, 각각, 커넥터 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛을 묘사함.
도 8c는 도 8b의 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합된 도 8a의 커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광통신 조립체를 묘사함.
도 9 및 도 10은 몇몇 실시예에 따른 광통신 조립체를 예시함.
도 11은 몇몇 실시예에 따른, PCB 상에 배치되고 광학 커넥터의 커넥터 광 결합 유닛과 직각 커넥터 구성으로 정합하도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함하는 광통신 조립체를 도시함.
도 12는 몇몇 실시예에 따른, 광학 커넥터의 커넥터 광 결합 유닛과 일직선 커넥터 구성으로 정합하도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함하는 광통신 조립체를 도시함.
도 13 및 도 14는 몇몇 실시예에 따른, PCB 상에 배치되고 광학 커넥터의 커넥터 광 결합 유닛과 경사 커넥터 구성으로 정합하도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함하는 광통신 조립체를 도시함.
도 15, 도 16, 도 17a 및 도 17b는 다양한 실시예에 따른, 하우징 없이 그리고 정합된 배향으로 도시된 커넥터 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛을 포함하는 예시적인 광통신 조립체의 단순화된 측단면도를 묘사함.
도 18a 및 도 18b는 몇몇 실시예에 따른 확장 빔 광통신 조립체를 묘사함.
도 19a 및 도 19b는 몇몇 실시예에 따른, 휴대 전화, 음악 저장 장치, 태블릿, 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 전자 장치와 함께 사용되는 광통신 조립체를 예시함.
도 20은 몇몇 실시예에 따른, 전자 장치의 케이스가 커넥터 광 결합 유닛을 광전자 장치와 정합 정렬된 상태로 유지하는 데 사용되는, 전자 장치를 위한 광통신 조립체의 다른 구성을 예시함.
도 21a 및 도 21b는 몇몇 실시예에 따른, 제1 및 제2 인쇄 회로 기판 상에 배열된 광통신 조립체의 다른 구성을 예시함.
도 22a 내지 도 22d는 몇몇 구성에 따른 광통신 조립체(2200)를 위한 정합 배열을 예시함.
도 23a 및 도 23b는 몇몇 실시예에 따른, 인쇄 회로 기판 상에 장착된 광전자 장치와 커넥터 광 결합 유닛을 정렬시키는 데 사용될 수 있는, 인쇄 회로 기판 상에 장착되도록 구성된 정렬 프레임의, 각각, 측면도 및 평면도를 예시함.
도 23c 및 도 23d는 커넥터 광 결합 유닛이 프레임 내로 삽입된, 도 23a 및 도 23b의 정렬 프레임의, 각각, 측면도 및 평면도를 도시함.
도면은 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다. 도면에 사용된 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 지시한다. 그러나, 주어진 도면에서 구성요소를 지시하기 위해 도면 부호를 사용하는 것은 동일한 도면 부호로 표시된 다른 도면에서의 그 구성요소를 제한하도록 의도되지 않음이 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 확장 빔 결합을 사용하는 광통신 조립체의 특징부를 도시한 블록 다이어그램이다. 광통신 조립체(100a)는 광을 전기로 변환시키도록 그리고/또는 전기를 광으로 변환시키도록 구성될 수 있다. 광통신 조립체는 광 방향전환 요소(110), 굴절 요소(120), 및 수직 공동 면 발광 레이저(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)와 같은 광원 또는 광검출기일 수 있는 광전자 장치(130)를 포함한다. 광 방향전환 요소(110)는 굴절 요소(120)를 통해 광전자 요소(130)에 광학적으로 결합된다.
예를 들어, 광 도파관(예컨대, 광섬유)(101) 내에서 진행하는 광이 광검출기(130)에 의해 전기로 변환될 수 있다. 도파관(101)은 코어 크기를 갖고, 도파관(101)으로부터 나오는 광 빔(105)이 방향(105a)을 따라 진행함에 따라, 광 빔(105)은 도파관(101)의 코어 크기보다 큰 직경으로 발산한다. 확장 광 빔(105)은 방향(105a)을 따라 진행하고, 방향전환 요소(110)와 만난다. 방향전환 요소(110)는 확장 광 빔(105)을 방향(125a)을 따라 반사한다. 방향전환 요소(110)는 광 빔(105)의 발산을 변화시키고, 광 빔(105)을 시준할 수 있으며; 그것은 또한 광의 방향을 변화시킬 수 있다. 방향전환 요소로부터 나오는 광 빔(115)은 방향(125a)을 따라 진행하고 굴절 요소(120)와 만난다. 굴절 요소(120)는 광 빔(115)의 발산을 변화시킨다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 광이 전기로 변환되는 시나리오에서, 광학 요소(120)는 광검출기와 같은 광전자 장치(130) 상에 집속되는 광 빔(125)을 제공하도록 광 빔(115)의 발산을 변화시킨다. 광검출기(130)는 집속된 광 빔(125)을 전기 케이블(135)에 의해 전송되는 전기로 변환시킨다.
전기가 광으로 변환되는 시나리오에서, 전기 케이블(135)에 의해 전송되는 전기 신호가 광 빔(125)을 방출하도록 발광 장치(130)를 활성화시킨다. 광전자 장치(130)에 의해 방출되는 광 빔(125)은 그것이 광학 요소(120)와 만날 때까지 그것이 방향(125b)을 따라 이동함에 따라 발산한다. 광학 요소(120)가 광 빔(125)의 발산을 변화시키고, 광 빔(125)을 시준할 수 있다. 광 빔(115)이 광학 요소(120)로부터 나오고, 방향전환 요소(110)와 만난다. 방향전환 요소(110)는 광 빔(115)이 방향(105b)을 따라 진행하고 있도록 그것의 방향을 변화시킨다. 방향전환 요소(110)는 광 도파관(101) 상에 집속되는 광 빔(105)을 제공하도록 광 빔(115)의 발산을 변화시킨다.
도 1b는 광통신 부조립체(110b)의 부분을 형성하는 몇몇 광통신 부조립체(151, 152)를 예시한다. 도 1b에 묘사된 바와 같이, 광통신 조립체는 커넥터 광 결합 유닛(151) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(152)을 포함한다. 이러한 예에서, 커넥터 광 결합 유닛(151)은 방향전환 요소(110) 및 정합 표면(151a)을 포함한다. 트랜스시버 광 결합 유닛(152)은 굴절 요소(120) 및 정합 표면(152a)을 포함한다. 커넥터 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛의 다양한 다른 배열이 가능한데, 예를 들어, 몇몇 배열에서, 커넥터 광 결합 유닛은 방향전환 요소 및 굴절 요소 둘 모두를 포함할 수 있고; 다른 배열에서, 굴절 요소는 광전자 장치 상에 장착될 수 있다.
커넥터 광 결합 유닛(151)은 트랜스시버 광 결합 유닛(152)의 대응하는 정합 표면(152a)과 정합하도록 구성된 정합 표면(151a)을 포함한다. 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛에 정합될 때, 방향전환 요소(110)가 굴절 요소(120)를 통해 광전자 장치(130)에 광학적으로 결합된다. 커넥터 및 트랜스시버 광 결합 유닛(151, 152)이 그것들의 정합 표면(151a, 152a)을 따라 정합될 때, 도파관(101)으로부터 나오는 광은 커넥터 광 결합 유닛(151)을 통해, 트랜스시버 광 결합 유닛(152)을 통해, 그리고 광전자 장치(130)로 전달된다. 대안적으로, 광전자 장치(130)에 의해 방출되는 광은 트랜스시버 광 결합 유닛(152)을 통해, 커넥터 광 결합 유닛(151)을 통해, 그리고 도파관(101)으로 전달된다.
도 2a는 광학 커넥터(200)를 형성하는, 하우징(210) 내에 배치된 커넥터 광 결합 유닛(220)을 도시한다. 하우징(210)은 제1 부착 영역(202)을 갖는다. 제1 부착 영역(202)은 도 2a에 도시된 복수의 광 도파관(204)(예컨대, 광섬유(204)의 리본)과 같은 하나 이상의 광 도파관이 맨 먼저 하우징(210)과 접촉하고, 도 2a에 도시된 실시예에서, 비아 홀(via hole)(206)을 통과하여 하우징(210)의 내부로 들어가는 하우징(210)의 부분이다. 하나 이상의 광 도파관(204)이 하우징(210)에 수용되고 영구적으로 부착될 수 있으며, 여기서 광 도파관은 비아 홀(206) 내에서 하우징(210)과 접촉하고, 광 도파관은 제1 부착 영역(202)과 제2 부착 영역(208) 사이에 배치된 제1 도파관 지지체(209) 위를 통과한다 - 그러나 그것에 영구적으로 부착되지는 않음 -. 다른 실시예에서, 제1 도파관 지지체(209)는 커넥터 광 결합 유닛(220)과 직접 접촉하고 그것을 지지할 수 있다 - 그러나 그것에 영구적으로 부착되지 않을 수 있음 -. 제2 부착 영역(208)은 복수의 도파관 정렬 부재(214)를 포함한다. 도파관 정렬 부재(214)는, 제1 부착 영역(202)에 수용되고 영구적으로 부착된 것과는 상이한 복수의 광 도파관(204)을 수용하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광 도파관은 비아 홀(206)에서 제1 부착 영역(202)에 그리고/또는 정렬 부재(214)에서 제2 부착 영역(208)에 접합될 수 있다. 제1 부착 영역(202)은 복수의 홈(도 2a 및 도 2b에 도시되지 않음)을 포함할 수 있으며, 각각의 홈은 제1 부착 영역(202)에서 수용되고 영구적으로 부착된 복수의 도파관 중의 상이한 광 도파관을 수용하도록 구성된다. 커넥터(200)는 또한 앞서 논의된 바와 같이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 수 있는 정합 표면(221)을 갖는 커넥터 광 결합 유닛(220)을 포함한다.
하우징(210)은 또한 제1 및 제2 부착 영역(202, 208)에 영구적으로 부착될 수 있는 광 도파관을 지지 - 그러나 그것에 영구적으로 부착되지는 않음 - 하기 위해 제1 도파관 지지체(209)와 제1 부착 영역(202) 사이에 배치된 제2 도파관 지지체(217)를 포함할 수 있어서, 커넥터(200)가 정합 커넥터와 정합할 때, 광 도파관이 더욱 구부러져, 광 도파관이 제1 지지체(209) 및/또는 제2 지지체(217)로부터 분리되게 한다. 몇몇 실시예에서, 제1 및 제2 부착 영역(202, 208)에서 영구적으로 부착된 광 도파관은 정합 방향 및 커넥터 광 결합 유닛(220)으로부터의 광 출사의 방향(출력 방향)에 의해 한정되는 형성되는 평면 내에서 2개의 부착 영역(202, 208) 사이에서 구부러질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 및 제2 부착 영역(202, 208)에서 영구적으로 부착된 광 도파관은 정합 동안에 커넥터 광 결합 유닛(220)이 그것을 중심으로 회전하는 축에 수직인 평면 내에서 2개의 부착 영역(202, 208) 사이에서 구부러질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 및 제2 부착 영역(202, 208)에 영구적으로 부착된 광 도파관은 광학 결합 유닛의 회전에 의해 한정되는 평면에 평행한 평면 내에 있는 구부림 방향으로 구부러질 수 있다.
커넥터 광 결합 유닛(220)은 기계적 정합 텅 부분(tongue portion)(216), 정합 표면(221), 상호맞물림 메커니즘(interlocking mechanism)(218), 및 제2 부착 영역(208)을 포함한다. 텅 부분(216)은 텅 부분의 길이의 적어도 일부를 따른 테이퍼 형성 폭(tapering width)을 가질 수 있고, 커넥터 광 결합 유닛(220)으로부터 외향으로 연장된다. 커넥터 광 결합 유닛(220)이 정합 광 결합 유닛을 향해 이동할 때, 텅 부분은 2개의 광 결합 유닛 사이의, 측방향 오정렬과 같은, 오정렬이 보정되는 방식으로 정합 광 결합 유닛의 대응하는 텅 리세스 내에서 안내된다. 몇몇 경우에, 커넥터 광 결합 유닛(220)이 정합 광 결합 유닛을 향해 이동할 때, 커넥터 광 결합 유닛(220)의 텅 부분(216)의 정합 표면(221)과 정합 광 결합 유닛의 정합 표면 사이에서, 커넥터 광 결합 유닛(220)과 정합 광 결합 유닛 사이의 첫 번째 접촉이 있다. 몇몇 경우에, 커넥터 광 결합 유닛(220)이 정합 광 결합 유닛을 향해 이동할 때, 커넥터 광 결합 유닛(220)과 정합 광 결합 유닛 사이의 첫 번째 접촉은 커넥터 광 결합 유닛(220)의 텅 부분(216)의 정합 에지(216a)와 정합 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 선 접촉이다.
하우징(210)이 제거된 도 2b에서 커넥터 광 결합 유닛(220)의 특징부를 보다 용이하게 볼 수 있다. 제2 부착 영역(208)은 복수의 V-홈(214)을 포함하는데, 각각의 홈은 제1 부착 영역(202)에서 수용되고 영구적으로 부착된 복수의 광 도파관 중의 상이한 광 도파관을 수용하도록 구성되고, 광 도파관은 홈(214)에서 제2 부착 영역(208)에 접합된다. 몇몇 실시예에서, 제2 부착 영역(208)은 제1 부착 영역(202)에서 수용되고 영구적으로 부착된 복수의 광 도파관에 영구적으로 부착될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광 도파관은 접착제를 사용하여 제1 부착 영역(202), 제2 부착 영역(208), 또는 둘 모두에서 부착된다. 광 도파관이 광섬유인 경우에, 섬유 부착 영역은 원통형 구멍 - 그 안으로 섬유가 접합됨 - 으로 이루어질 수 있다. 도파관이 광섬유인 경우에 또한, 조립체의 기계적 강도를 향상시키기 위해, 섬유의 중합체 코팅이 베어(bare) 섬유가 접합되는 영역(208)에 인접한 버퍼 부착 영역(223)에 접합될 수 있다.
광 결합 유닛(220)은 하우징(210) 내에서 이동할 수 있도록 구성된다. 이는 후속 도면에 도시될 바와 같이 광 결합 유닛(220)과 정합 광 결합 유닛의 적절한 정렬을 용이하게 한다.
도 2c 내지 도 2g는 도 2a에 도시된 커넥터와 유사한 2개의 커넥터의 사시도이다. 예시된 실시예에서, 2개의 커넥터는 (도 2a에 위치된 바와 같이 도시된) 제1 커넥터(200), 및 제1 커넥터(200)로부터 뒤집혀 배향되고 좌우가 반대로 된 제1 정합 커넥터(200')를 포함한다. 2개의 커넥터(200, 200')는 도 2c 및 도 2d에 정합된 구성으로 도시된다. 제1 커넥터(200) 및 제1 정합 커넥터(200')는 도 2b에 도시된 결합 부재(218)를 이용하여 기계적으로 상호맞물린다.
도 2e 내지 도 2g는 케이싱(201, 201') 내에 배치된 커넥터(200, 200')를 도시한다. 도 2e는 정합 전의 커넥터(200, 200')의 사시도이고, 도 2f는 정합 후의 커넥터(200, 200')의 사시도이고, 도 2g는 정합 후의 커넥터(200, 200')의 측면도이다. 커넥터 몸체(201, 201')는 광 결합 유닛(220, 220')이 나머지 오정렬을 수용하기에 충분히 근접하도록 커넥터(200, 200')의 대략적인 정렬을 제공한다. 케이싱(201, 201')은 광 결합 유닛(220, 220') 사이의 연결을 유지하도록 구성될 수 있고/있거나, 먼지 및/또는 다른 오염물에 대한 보호를 제공할 수 있고/있거나, 보드(board), 벌크헤드(bulkhead) 등에 부착하기 위한 표면을 제공할 수 있다. 또한, 커넥터 몸체(201, 201')는 커넥터에 대한 손상 없이 사람에 의한 케이싱의 파지를 허용하는 표면을 포함하도록 구성될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 정합 트랜스시버 광 결합 유닛(290)과의 정합 동안에, 커넥터 광 결합 유닛(220)은 이동할 수 있어, 광 도파관(204)이 제1 추가 굽힘부(204a)를 갖고서 더욱 구부러지게 하여, 광 도파관(204)이 제1 지지체(209)로부터 분리되는 결과를 가져올 수 있다. (예를 들어, 기계적 상호맞물림을 유발하기 위해) 2개의 정합 광 결합 유닛(220, 290)이 더욱 맞물림에 따라, 광 도파관(204)이 제2 지지체(217)로부터 분리되게 하는 제2 추가 굽힘부(204b)가 생성될 수 있다. 광 결합 유닛(220)의 이동은 광 결합 유닛(220)이 대응하는 정합 광 결합 유닛과 접촉을 형성하게 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 광 도파관(204)으로부터의 광은 커넥터 광 결합 유닛(220)의 정합 방향(282)과는 상이한 출사 방향(281)으로 커넥터로부터 출사할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 광 도파관은 정합 방향(282) 및 광 출사 방향(281)에 의해 형성되는 평면 내에서 구부러진다. 몇몇 실시예에서, 커넥터 광 결합 유닛(220) 및/또는 정합 트랜스시버 광 결합 유닛(290)은 단일 구조물일 수 있는데, 이는 광 결합 유닛이 어떠한 내부 계면, 조인트(joint), 또는 시임(seam)도 갖지 않음을 의미한다. 몇몇 경우에, 단일 구조 또는 구조물은 기계가공, 주조, 또는 성형과 같은 단일 형성 단계로 형성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광 결합 유닛은 광 방향전환 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 도파관이 광 도파관으로부터 광전자 장치로 광을 전송하는 데 사용될 때, 제1 방향을 따라 도파관으로부터 나오는 광은 광 방향전환 요소에 입사하고, 광 방향전환 요소에 의해 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 방향전환되고, 제2 방향을 따라 광 방향전환 요소로부터 출사한다. 몇몇 실시예에서, 광 방향전환 요소는 입력 면과 출력 면 사이에서, 1 초과의, 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 광 방향전환 요소는 복수의 반사 표면, 예컨대 복수의 만곡된 반사 표면을 포함할 수 있다. 광 방향전환 요소는 광의 발산을 변화시키도록 구성될 수 있는데, 예컨대 광 방향전환 요소는 광을 시준할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 제1 도파관 정렬 부재(408) 및 광 방향전환 요소(412)를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛(420)의 일부분의 사시도이다. 커넥터 광 결합 유닛(420)의 작동은 커넥터 광 결합 유닛(420)이 광 도파관(404)으로부터 나오는 광을 수광하고 이러한 광을 광전자 장치(도시되지 않음)로 방향전환시키는 시나리오로 기술된다. 커넥터 광 결합 유닛이 광전자 장치에 의해 방출되는 광을 수광하고 이러한 광을 광 도파관(404)으로 방향전환시키는 시나리오로 커넥터 광 결합 유닛이 작동될 수 있음이 인식될 것이다. 도 4a는 광 결합 유닛(420)에 대한 수개의 광섬유(404)의 부착을 예시한, 광 결합 유닛(420) 및 광 방향전환 요소(412)의 일부분의 사시도이다. 광 도파관(404)은 그것이 영구적으로 부착될 수 있는 홈(414), 전형적으로 V-홈 내에 정렬된다. 광 결합 유닛(420)은 광 결합 유닛(420)에 부착된 각각의 광섬유(404)에 대해 하나의, 광 방향전환 요소(412)의 어레이를 포함한다. 각각의 광섬유(404)는 광 도파관으로부터 나오는 광을 광 방향전환 요소(412)의 제1 면(422) 또는 면 내로 지향시킬 수 있도록 위치된다. 몇몇 실시예에서, 광 방향전환 요소(412)의 광 방향전환 부분(424)은 반사 표면, 반사 렌즈, 및/또는 프리즘을 포함한다.
도 4b는 하나의 광 지향 요소(412), 하나의 제1 도파관 정렬 부재, 예컨대 V-홈(414), 및 하나의 광섬유(404)를 도시하는, 커넥터 광 결합 유닛의 일부분의 사시도이다. 이러한 예시에서, 광섬유(404)는 V-홈(414) 내에 정렬되고, 그것에 영구적으로 부착될 수 있다. 부착점에서, 단지 베어 광섬유만이 V-홈(414)에 정렬되어 놓이고 영구적으로 부착되도록 허용하기 위해 섬유 버퍼 및 보호 코팅(만약에 있다면)이 벗겨져 제거되었다. 광 방향전환 요소(412)는 제1 도파관 정렬 부재(414)에 배치되고 정렬된 광 도파관(404)으로부터의 입력 광을 수광하기 위한 제1 면(422)을 포함한다. 광 방향전환 요소(412)는 또한 입력 방향을 따른 제1 면(422)으로부터의 광을 수광하고 이러한 광을 상이한 방향전환된 방향을 따라 방향전환시키기 위한 광 방향전환 부분(424)을 포함한다. 광 방향전환 요소(412)는 또한 광 방향전환 요소(412)의 광 방향전환 부분(424)으로부터의 광을 수광하고 수광된 광을 출력 방향을 따라 출력 광으로서 투과시키는 제2 면(426)을 포함한다. 몇몇 경우에, 광 방향전환 요소의 제1 면(422), 광 방향전환 부분(424), 및 제2 면(426) 중 적어도 하나는 광 도파관(404)으로부터 출사하는 광의 발산을 변화시키기 위한 하나 이상의 만곡된 표면을 포함한다. 만곡된 표면이 광 방향전환 부분(424)의 일부인 경우와 같은 몇몇 실시예에서, 만곡된 표면은 만곡된 미러 또는 광 반사 렌즈의 일부일 수 있다. 만곡된 표면이 제2 면(426)의 일부인 경우와 같은 몇몇 실시예에서, 만곡된 표면은 광 투과 렌즈일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각각의 만곡된 표면은 만곡된 표면에 대응하는 광 도파관으로부터의 광을 시준하도록 구성될 수 있다.
각각의 광 도파관(404)은 제1 코어 직경을 갖는다. 각각의 광 도파관에 대한 대응하는 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광이 커넥터 광 결합 유닛으로부터 출사하여 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향과는 상이한 출사 방향을 따라 전파되도록 광 도파관으로부터 나오는 광의 발산을 변화시키도록 구성될 수 있다. 광 도파관으로부터 나오는 광은 광 방향전환 요소, 예컨대 광 방향전환 요소의 만곡된 표면과의 광의 상호작용으로 인해 제1 코어 직경보다 큰 제2 직경을 갖는 확장 빔일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도파관 코어 직경에 대한 제2 직경의 비는 2 이상, 3.7 이상, 또는 심지어 5 이상일 수 있다.
도 5는 몇몇 실시예에 따른 커넥터 광 결합 유닛(520)의 절단 측면도이다. 광 도파관(504)의 단부(504a)로부터 나오는 광 빔(506)이 광 방향전환 요소(512) 내로 결합된다. 광 방향전환 요소(512)는 만곡된 광 반사 미러 또는 렌즈를 포함하거나 그것일 수 있는 광 방향전환 부분(542)을 포함한다. 광 빔(506)은 광 빔(506)이 부분(542)에 의해 방향전환될 때까지 그것이 광 방향전환 부분(542)을 향해 전파됨에 따라 직경이 확장된다. 도 5에 도시된 예에서, 광 방향전환 부분(542)은 광 빔(506)의 중심 광선(506a)을 각도 θ1만큼 방향전환시키도록 구성되며, 여기서 θ1은 약 90도와 동일하다. 방향전환 후에, 광 빔(507)이 광 빔(506)의 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 전파된다. 몇몇 경우에, 광 방향전환 요소(512)는 광 빔(506)의 발산이 광 빔(507)의 발산과는 상이하도록 광 방향전환 요소(512)를 통과하는 광의 발산을 변화시킨다. 몇몇 구현예에서, 광 방향전환 요소(512)는 광 방향전환 요소(512)에 입사하는 광을 시준하도록 구성될 수 있다. 기계적 결합 부재(518)는 트랜스시버 광 결합 유닛의 대응하는 정합 표면과 정합하도록 구성된 정합 표면(518a)을 포함한다.
도 6은 몇몇 실시예에 따른 커넥터 광 결합 유닛(620)의 절단 측면도이다. 광 도파관(604)의 단부(604a)로부터 나오는 광 빔(606)이 광 방향전환 요소(612) 내로 결합된다. 광 방향전환 요소(612)는 만곡된 광 반사 미러, 렌즈, 및/또는 프리즘을 포함하거나 그것일 수 있는 광 방향전환 부분(642)을 포함한다. 광 빔(606)은 광 빔(606)이 부분(642)에 의해 방향전환될 때까지 그것이 광 방향전환 부분(642)을 향해 전파됨에 따라 직경이 확장된다. 도 6에 도시된 예에서, 광 방향전환 부분(642)은 광 빔(606)의 중심 광선(606a)을 각도 θ2만큼 방향전환시키도록 구성되며, 여기서 θ2는 90도 초과이다. 방향전환 후에, 광 빔(607)이 광 빔(606)의 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 전파된다. 몇몇 경우에, 광 방향전환 요소(612)는 광 빔(606)의 발산이 광 빔(607)의 발산과는 상이하도록 광 방향전환 요소(612)를 통과하는 광의 발산을 변화시킨다. 몇몇 구현예에서, 광 방향전환 요소(612)는 광 방향전환 요소(612)에 입사하는 광을 시준하도록 구성될 수 있다. 기계적 결합 부재(618)는 트랜스시버 광 결합 유닛의 대응하는 정합 표면과 정합하도록 구성된 정합 표면(618a)을 포함한다.
커넥터 광 결합 유닛이 수광기(receiver)로서 작동하고 있을 때, 방향전환 후에, 방향전환된 광은 광검출기의 입력 면에 실질적으로 수직으로 진행할 수 있다. 커넥터 광 결합 유닛이 투광기(transmitter)로서 작동하고 있을 때, 방향전환 전에, 광은 반도체 레이저의 출력 면에 실질적으로 수직으로 진행할 수 있다. 어느 경우에서든, 90도 초과만큼의 광의 방향전환은 광 도파관이 광전자 장치를 포함하는 인쇄 회로 기판(PCB)의 표면을 향해 아래로 향하게 할 수 있으며, 이는, 고려되지 않으면, PCB 상의 다른 구성요소와의 간섭을 초래할 수 있다. 그러나, 90도 초과의 방향전환은 보다 효율적인 결합 및 보다 낮은 광학적 손실을 제공한다.
도 7a 내지 도 7c는 커넥터 광 결합 유닛(701), 트랜스시버 광 결합 유닛(702), 및 PCB(704)(도 7c에만 도시됨) 상에 배치된 광전자 구성요소(703)를 포함하는 광통신 조립체(700)의 부분을 예시한다. PCB(704) 상에 장착되고 광전자 구성요소(703)에 전기적으로 결합된, 예컨대 와이어 본딩된(wire bonded) 집적 회로(705)가 또한 도 7a 내지 도 7c에 도시된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 집적 회로(705)는 광전자 구성요소(703)의 좌측에 배치된다. 다른 실시예에서, 집적 회로(705)는 광전자 구성요소(703)의 우측에 배치될 수 있다. 광전자 구성요소(703)는 트랜스시버 광 결합 유닛(702)의 광학 요소(720)로부터의 광을 수광하도록 구성된 광검출기를 포함할 수 있거나, 트랜스시버 광 결합 유닛(702)의 광학 요소(720)를 향해 광을 방출하도록 구성된 반도체 레이저 장치, 예컨대 VCSEL을 포함할 수 있다. 광전자 장치(703)가 광검출기인 경우, 집적 회로(705)는 광검출기로부터의 전기 신호를 수신하도록 구성된 수신기 회로를 포함할 수 있다. 광전자 장치(703)가 광 방출 장치인 경우, 집적 회로(705)는 전기 신호를 광 방출 장치로 전송하도록 구성된 구동기 회로를 포함할 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 트랜스시버 광 결합 유닛(702)은 PCB(704)에 의해 지지되는 기계적 결합 부재(718)를 포함한다. 기계적 결합 부재(718)는 정합 표면(718a) 및 대향 표면(718b)을 포함한다. 광학 요소(720)는 기계적 결합 부재(718)의 대향 표면(718b) 상에 배치되며, 각각의 광학 요소(720)는 대응하는 광전자 장치(703)와 광학적으로 정렬된다. 기계적 결합 부재(718)는 광전자 장치(703)와 광학 요소(720) 사이에 적절한 분리가 존재하고, 또한 광학 요소(720)와 광전자 장치(703) 사이에 수직 정렬이 존재하도록 광학 요소(720)를 지지한다.
기계적 결합 부재(718)의 정합 표면(718a)은 커넥터 광 결합 유닛(701)의 기계적 결합 부재(719)의 대응하는 정합 표면(719b)과 정합하도록 구성된다. 커넥터 광 결합 유닛(701)은 복수의 광 도파관(723)을 유지하도록 구성된 V-홈(731)을 포함한다. 커넥터 광 결합 유닛(701) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(702)이 그것들의 정합 표면(718a, 719b)을 따라 정합될 때, 각각의 광 방향전환 요소(730)는 대응하는 광학 요소(720)를 통해 대응하는 광전자 장치(703)와 광학적으로 정렬된다.
트랜스시버 광 결합 유닛(702)의 기계적 지지 부재(718)는 기계적 지지 부재(718)의 정합 표면(718a) 상에 배치된 제1 및 제2 정렬 특징부(721)를 포함한다. 정렬 특징부는 커넥터 광 결합 유닛(701)의 기계적 지지 부재(719)의 테이퍼 형성된 형상에 대응하도록 형상화된다. 커넥터 광 결합 유닛(701)은 또한 기계적 지지 부재(719)의 정합 표면(719b) 상에 배치된 제1 및 제2 정렬 특징부를 포함할 수 있지만, 이들 특징부는 도 7에 도시되지 않는다. 만약에 존재한다면, 정렬 특징부는 트랜스시버 광 결합 유닛(702)의 기계적 지지 부재(718)의 테이퍼 형성된 형상에 대응하도록 형상화될 수 있다. 커넥터 광 결합 유닛(701)은 트랜스시버 광 결합 유닛의 화합성 상호맞물림 특징부(compatible interlock feature)(732)와 상호맞물리도록 구성된 상호맞물림 특징부(713)를 포함한다.
도 8a 내지 도 8c는, 각각, 커넥터 광 결합 유닛(801), 트랜스시버 광 결합 유닛(802), 및 트랜스시버 광 결합 유닛(802)과 정합된 커넥터 광 결합 유닛(801)을 포함하는 광통신 조립체(803)를 묘사한다. 도 8c는 상호맞물림 특징부들에 의해 상호맞물린 기계적 지지 구조물들을 이용하여 정합된 광학 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛을 도시한다. 광학 광 결합 유닛과 트랜스시버 광 결합 유닛이 정합될 때, 광통신 조립체(803)는 광이 조립체(803)를 통과하도록 허용한다.
몇몇 실시예에서, 커넥터 광 결합 유닛(801)이 트랜스시버 광 결합 유닛(802)과 정합할 때, 트랜스시버 광 결합 유닛(802)은 실질적으로 정지해 있고 커넥터 광 결합 유닛(801)은 0.5도 이상 회전할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 커넥터 광 결합 유닛(801)이 트랜스시버 광 결합 유닛(802)과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛(801)은 2.0도 이상 회전할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 커넥터 광 결합 유닛(801)이 트랜스시버 광 결합 유닛(802)과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛(801)은 90도 이하로 회전할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 커넥터 광 결합 유닛(801)을 포함하는 광학 커넥터의 정합 방향은 트랜스시버 광 결합 유닛(802)의 정합 표면(818)과 사각(oblique angle)을 형성한다. 이러한 사각은, 상기에 논의된 바와 같이, 광학 커넥터의 커넥터 광 결합 유닛(801)에 부착된 광섬유가 구부러지게 한다.
도 9는 몸체(905) 및 커넥터 광 결합 유닛(901)을 포함하는 광학 커넥터(910), 트랜스시버 광 결합 유닛(902), 및 광전자 장치(903)를 포함하는 광통신 조립체(900)를 예시한다. 광전자 장치(903)에 와이어 본딩된 집적 회로(904)가 또한 도 9에 도시된다. 트랜스시버 광 결합 유닛(902), 광전자 장치(903), 및 집적 회로(904)는 PCB(906) 상에 배치된다. 광학 커넥터(910)의 정합 방향(915)은 광학 및 트랜스시버 광 결합 유닛(901, 902)을 정합시키기 위해 커넥터 몸체(905)가 이동하는 방향이다. 트랜스시버 광 결합 유닛(902)은 광학 커넥터(910)의 정합 방향(915)에 대해 소정 각도를 이루는 정합 표면(918)을 갖는다. 선(916)은 정합 표면(918)에 평행하다. 광학 커넥터(910)의 정합 방향(915)과 트랜스시버 광 결합 유닛(902)의 정합 표면(918) 사이의 각도 α는, 예를 들어 약 5 내지 약 60도, 또는 약 10 내지 약 30도, 또는 약 15도일 수 있다. 커넥터 광 결합 유닛(901)과 트랜스시버 광 결합 유닛(902) 사이에 정합이 일어날 때, 광학 커넥터(915)의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛(918)의 정합 표면 사이의 차이는 광 도파관(931)이 구부러지게 하여, 광 도파관(931)을 제1 및 제2 도파관 지지체(932, 933) 중 하나 또는 둘 모두로부터 멀어지는 쪽으로 이동시킨다.
도 10은 몸체(1005) 및 커넥터 광 결합 유닛(1001)을 포함하는 광학 커넥터(1010), 트랜스시버 광 결합 유닛(1002), 및 광전자 장치(1003)를 포함하는 다른 광통신 조립체(1000)를 예시한다. 광전자 장치(1003)에 와이어 본딩된 집적 회로(1004)가 또한 도 10에 도시된다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1002), 광전자 장치(1003), 및 집적 회로(1004)는 PCB(1006) 상에 배치된다. 광학 커넥터(1010)의 정합 방향(1015)은 커넥터 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1001, 1002)을 정합시키기 위해 커넥터 몸체(1005)가 이동하는 방향이다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1002)은 광학 커넥터(1010)의 정합 방향(1015)에 대해 소정 각도를 이루는 정합 표면(1018)을 갖는다. 선(1016)은 정합 표면(1018)에 평행하다. 광학 커넥터(1010)의 정합 방향(1015)과 트랜스시버 광 결합 유닛(1002)의 정합 표면(1018) 사이의 각도 β는, 예를 들어 약 5 내지 약 25도, 또는 약 10 내지 약 20도, 또는 약 15도일 수 있다. 커넥터 광 결합 유닛(1001)과 트랜스시버 광 결합 유닛(1002) 사이에 정합이 일어날 때, 광학 결합기(1015)의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면(1018) 사이의 각도는 광 도파관(1031)이 구부러지게 하여, 광 도파관(1031)을 제1 및 제2 도파관 지지체(1032, 1033) 중 하나 또는 둘 모두로부터 멀어지는 쪽으로 이동시킨다.
본 명세서에 기술된 몇몇 광통신 조립체는 일직선, 경사, 또는 직각 PCB 커넥터를 제공하도록 PCB 상에 장착될 수 있다. 도 11은 PCB(1190) 상에 배치되고 광학 커넥터(1110)의 커넥터 광 결합 유닛(1101)과 직각 커넥터 구성으로 정합하도록 구성된, 즉 정합 방향이 PCB(1190)의 표면에 평행한 트랜스시버 광 결합 유닛(1102)을 포함하는 광통신 조립체(1100)를 도시한다. 도 12는 도터(daughter) PCB(1290a) 상에 배치되고 PCB(1290)에 전기적으로 연결된 트랜스시버 광 결합 유닛(1202)을 포함하는 광통신 조립체(1200)를 도시한다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1202)은 광학 커넥터(1210)의 커넥터 광 결합 유닛(1201)과 일직선 커넥터 구성으로 정합하도록 구성되는데, 즉 정합 방향이 PCB(1290)의 표면에 수직이다. 도 13은 PCB(1390) 상에 배치되고 광학 커넥터(1310)의 커넥터 광 결합 유닛(1301)과 경사 커넥터 구성으로 정합하도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛(1302)을 포함하는 광통신 조립체(1300)를 도시한다. 도 14는 도터 PCB(1490a) 상에 배치되고 PCB(1490)에 전기적으로 연결된 트랜스시버 광 결합 유닛(1402)을 포함하는 광통신 조립체(1400)를 도시한다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1402)은 광학 커넥터(1410)의 커넥터 광 결합 유닛(1401)과 경사 커넥터 구성으로 정합하도록 구성된다.
도 15는 하우징 없이 그리고 정합된 배향으로 도시된 커넥터 광 결합 유닛(1501) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1502)을 포함하는 예시적인 광통신 조립체(1500)의 단순화된 측단면도를 묘사한다. 광전자 장치(1503)(이러한 예에서 광 방출기) 및 집적 회로(1504)가 PCB(1505) 상에 배치된다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1502)은 정합 표면(1518a) 및 대향 표면(1518b)을 갖는 기계적 지지 부재(1518)를 포함한다. 광학 요소(1520)가 기계적 지지 부재(1518)의 대향 표면(1518b) 상에 배치되고 광전자 장치(1503)와 광학적으로 정렬된다. 기계적 지지 부재(1518)는 광전자 장치(1503)와 광학 요소(1520) 사이에 적절한 분리가 존재하도록 광학 요소(1520)를 지지하여, 광학 요소(1520)를 통한 커넥터 광 결합 유닛(1501)과 광전자 장치(1503) 사이의 광학적 정렬을 가져온다. 도 15에 예시된 구성에서, 정합 표면(1501a, 1518a)은 PCB(1505)의 표면(1505a)에 실질적으로 평행하다.
정합된 구성에서, 커넥터 광 결합 유닛(1501)의 정합 표면(1501a)은 트랜스시버 광 결합 유닛(1502)의 정합 표면(1518a)에 인접해 있다. 정합된 구성으로 작동 중일 때, 커넥터 광 결합 유닛(1501) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1502)은 광전자 요소(1503)와 광 도파관(1540) 사이에서 광을 전달한다.
도 15에 예시된 예에서, 광전자 장치(1503)는 광학 요소(1520)를 향해 발산 광 빔(1521a)을 방출하는 광 방출 장치를 포함한다. 광학 요소(1520)는 광 빔의 발산을 변화시키고/시키거나 발산 광 빔을 시준한다. 광학 요소(1520)로부터 나오는 광 빔(1521b)은 커넥터 광 결합 유닛(1501)의 광 방향전환 요소(1510)에 의해 방향전환된다. 도 15에 도시된 실시예에서, 방향전환 요소(1510)는 광 빔(1521b)의 중심 광선이 약 90도의 각도 θ만큼 편향되도록 광 빔(1521b)의 발산 및 방향을 변화시킨다. 광 방향전환 요소(1510)로부터 나오는 광 빔(1521c)은 커넥터 광 결합 유닛(1501)의 광 도파관(1540)을 향해 수렴한다.
도 16은 하우징 없이 그리고 정합된 배향으로 도시된 커넥터 광 결합 유닛(1601) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1602)을 포함하는 다른 예시적인 광통신 조립체(1600)의 단순화된 측단면도를 묘사한다. 광전자 장치(1603)(이러한 예에서 광 방출기) 및 집적 회로(1604)가 PCB(1605) 상에 배치된다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1602)은 정합 표면(1618a) 및 대향 표면(1618b), 정합 에지(1618c) 및 기부 에지(1618d)를 갖는 기계적 지지 부재(1618)를 포함한다. 정합 에지(1618c)는 정합이 일어날 때 커넥터 광 결합 유닛(1601)과 맨 먼저 만나는 정합 표면(1618a)의 에지이다. 도 16에 예시된 구성에서, 정합 표면(1618a)은 정합 표면(1618a)이 기부 에지(1618d)로부터 정합 에지(1618c)까지 PCB(1605)의 표면(1605a)을 향해 경사지도록 PCB(1605)의 표면(1605a)에 대해 소정 각도를 이룬다. 이러한 구성에서, 광 도파관(1640)은 PCB 표면(1605a)을 향해 비스듬히 커넥터 광 결합 유닛(1601)으로부터 멀어지는 쪽으로 연장된다.
광학 요소(1620)가 기계적 지지 부재(1618)의 대향 표면(1618b) 상에 배치되고 광전자 장치(1603)와 광학적으로 정렬된다. 기계적 지지 부재(1618)는 광전자 장치(1603)와 광학 요소(1620) 사이에 적절한 분리가 존재하도록 광학 요소(1620)를 지지하여, 광학 요소(1620)를 통한 커넥터 광 결합 유닛(1601)의 방향전환 요소(1610)와 광전자 장치(1603) 사이의 광학적 정렬을 가져온다. 정합된 구성에서, 커넥터 광 결합 유닛(1601)의 정합 표면(1601a)은 트랜스시버 광 결합 유닛(1602)의 정합 표면(1618a)에 인접해 있다. 정합된 구성으로 작동 중일 때, 커넥터 광 결합 유닛(1601) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1602)을 포함한 광통신 조립체(1600)는 광전자 요소(1603)와 광 도파관(1640) 사이에서 광을 전달한다.
도 16에 예시된 예에서, 광전자 장치(1603)는 광학 요소(1620)를 향해 광전자 장치(1603)의 방출 면에 대해 실질적으로 수직으로 발산 광 빔(1621a)을 방출하는 광 방출 장치를 포함한다. 광학 요소(1620)는 광 빔(1621a)의 발산을 변화시키고/시키거나 발산 광 빔(1621a)을 시준한다. 광학 요소(1620)로부터 나오는 광 빔(1621b)은 커넥터 광 결합 유닛(1601)의 광 방향전환 요소(1610)에 의해 방향전환된다. 도 16에 도시된 실시예에서, 방향전환 요소(1610)는 광 빔(1621b)의 중심 광선이 90도 초과의 각도 θ만큼 편향되도록 광 빔(1621b)의 발산 및 방향을 변화시킨다. 광 방향전환 요소(1610)로부터 나오는 광 빔(1621c)은 커넥터 광 결합 유닛(1601)의 광 도파관(1640)의 입력 면을 향해 수렴한다. 도 16에 도시된 바와 같이, 광학 요소(1620)는 기계적 지지 구조물(1618) 내의 리세스 또는 트렌치(trench)(1618e) 내에 배치될 수 있다. 광학 요소(1620)는 (도 16에 도시된 바와 같이) 정합 표면이 아니라 광전자 장치(1603)로부터의 광 빔(1621b)에 수직인 표면을 포함할 수 있다. 대안적으로, 하기의 도 17에 도시된 바와 같이, 리세스 또는 트렌치(1718e) 내에 배치된 광학 요소(1720)는 광 빔의 편향을 유발하기 위해 광 빔(1721b)에 대해 경사진 표면을 포함할 수 있다.
도 17a는 하우징 없이 그리고 정합된 배향으로 도시된 커넥터 광 결합 유닛(1701) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1702)을 포함하는 또 다른 예시적인 광통신 조립체(1700)의 단순화된 측단면도를 묘사한다. 광전자 장치(1703)(이러한 예에서 광 방출기) 및 집적 회로(1704)가 PCB(1705) 상에 배치된다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1702)은 정합 표면(1718a) 및 대향 표면(1718b), 정합 에지(1718c) 및 기부 에지(1718d)를 갖는 기계적 지지 부재(1718)를 포함한다. 정합 에지(1718c)는 정합이 일어날 때 커넥터 광 결합 유닛(1701)과 맨 먼저 만나는 정합 표면(1718a)의 에지이다. 도 17에 예시된 구성에서, 정합 표면(1718a)은 정합 표면(1718a)이 기부 에지(1718d)로부터 정합 에지(1718c)까지 PCB(1705)의 표면(1705a)을 향해 경사지도록 PCB(1705)의 표면(1705a)에 대해 소정 각도를 이룬다. 이러한 구성에서, 광 도파관(1740)은 PCB 표면(1705a)을 향해 비스듬히 커넥터 광 결합 유닛(1701)으로부터 멀어지는 쪽으로 연장된다.
광학 요소(1720)가 기계적 지지 부재(1718)의 대향 표면(1718b) 상에 배치되고 광전자 장치(1703)와 광학적으로 정렬된다. 기계적 지지 부재(1718)는 광전자 장치(1703)와 광학 요소(1720) 사이에 적절한 분리 및 정렬이 존재하도록 광학 요소(1720)를 지지하여, 광학 요소(1720)를 통한 커넥터 광 결합 유닛(1701)의 방향전환 요소(1710)와 광전자 장치(1703) 사이의 광학적 정렬을 가져온다. 정합된 구성에서, 커넥터 광 결합 유닛(1701)의 정합 표면(1701a)은 트랜스시버 광 결합 유닛(1702)의 정합 표면(1718a)에 인접해 있다. 정합된 구성으로 작동 중일 때, 커넥터 광 결합 유닛(1701) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1702)을 포함한 광통신 조립체(1700)는 광전자 요소(1703)와 광 도파관(1740) 사이에서 광을 전달한다.
도 17a에 예시된 예에서, 광전자 장치(1703)는 광학 요소(1720)를 향해 광전자 장치(1703)의 방출 면에 대해 실질적으로 수직으로 발산 광 빔(1721a)을 방출하는 광 방출 장치를 포함한다. 광학 요소(1720)는 기계적 지지 구조물(1718) 내의 리세스 또는 트렌치(1718e) 아래에 배치된다. 광학 요소(1720)는 제1 및 제2 특징부(1720a, 1720b)를 포함한다. 제1 특징부(1720a), 예컨대 렌즈는 광 빔(1721a)의 발산을 변화시키도록 그리고/또는 발산 광 빔(1721a)을 시준하도록 구성된다. 광학 요소(1720)의 제1 특징부(1720a)로부터 나오는 광 빔(1721b)은 광학 요소(1720)의 제2 특징부(1720b), 예컨대 프리즘과 같은 굴절 특징부에 의해 각도 φ만큼 방향전환된다. 광학 요소(1720)의 제2 특징부(1720b)로부터 나오는 광 빔(1721c)은 커넥터 광 결합 유닛(1701)의 광 방향전환 요소(1710), 예컨대 광 방향전환 요소로 지향된다. 도 17에 도시된 실시예에서, 방향전환 요소(1710)는 광 빔(1721c)의 중심 광선이 약 90도일 수 있는 각도 θ만큼 편향되도록 광 빔(1721c)의 발산 및 방향을 변화시킨다. 광 방향전환 요소(1710)로부터 나오는 광 빔(1721d)은 커넥터 광 결합 유닛(1701)의 광 도파관(1740)의 입력 면을 향해 수렴한다. 이러한 예에서, 광 빔(1721a)의 중심 광선은 90도 초과일 수 있는 각도 θ + φ만큼 방향전환된다.
도 17b에 묘사된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 광섬유(1750)는 커넥터에서 90도 초과의 편향을 갖고서(θ > 90도) PCB(1760)에 실질적으로 평행하게 나갈 수 있어, 감소된 손실의 이익을 제공한다. 이러한 실시예는 광학 요소(1770)에 의해 제공되는 확장 빔의 적절한 편차 φ를 포함한다.
도 15, 도 16, 도 17a, 및 도 17b에 도시된 실시예, 및 본 명세서에 기술된 다른 실시예의 경우, 트랜스시버 광 결합 유닛의 기계적 지지체는 광전자 장치 및/또는 집적 회로를 위한 보호 또는 심지어 밀봉 시일(hermetic seal)을 제공할 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 확장 빔 광학 결합을 수반하는 다른 실시예를 예시하며, 여기서 커넥터 광 결합 유닛은 커넥터 광 결합 유닛과 정합 광 결합 유닛 사이에 정합력을 제공하는 스프링으로서의 역할을 하는 광 도파관 상에 지지된다. 도 18a는 트랜스시버 광 결합 유닛(1802) 및 광 도파관(1840)에 부착된 커넥터 광 결합 유닛(1801)을 포함하는 광통신 조립체(1800)를 도시한다. 도 18a에서, 광통신 조립체(1801)는 정합되지 않은 정합에 근접한 구성으로 도시된다. 커넥터 광 결합 조립체(1801)는 광 도파관(1840) 내에 이중 굽힘부를 제공하는 제1 도파관 지지체(1815), 제2 도파관 지지체(1816), 및 제3 도파관 지지체(1817)를 갖는 하우징(1810), 예컨대 커넥터 하우징 내에 배치된다. 앞서 논의된 바와 같이, 광 도파관은 커넥터 몸체의 제1 섬유 부착 특징부(1812)에서 부착되고 제2 섬유 부착 특징부(1813)에서 커넥터 광 결합 유닛에 부착된다.
트랜스시버 광 결합 유닛(1802)은 PCB(1805) 상에 배치되고 정합 표면(1818a)을 갖는 지지 구조물(1818)을 포함한다. 광전자 장치(1803) 및 집적 회로(1804)가 또한 PCB(1805) 상에 배열된다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1802), 광전자 장치(1803), 및 집적 회로(1804)는 하우징(1811), 예컨대 리셉터클 하우징(receptacle housing) 내에 배치된다.
이러한 예에서, 트랜스시버 광 결합 유닛 지지 구조물(1818)의 정합 표면(1818a) 및 커넥터 하우징(1810)의 화살표(1890)로 표시되는 정합 방향은 실질적으로 평행하다. 트랜스시버 광 결합 유닛(1802)의 커넥터 광 결합 유닛 정합 에지(1802a)는 경사져서, 커넥터 광 결합 유닛(1801)이 트랜스시버 광 결합 유닛(1802)과 정합할 때, 광 결합 유닛(1801)이 경사진 정합 에지(1802a)와 접촉한다. 광 결합 유닛(1801)이 경사진 에지(1802a)를 따라 활주함에 따라, 커넥터 광 결합 유닛이 회전한다. 커넥터(1810)가 정합 방향을 따라 더욱 이동함에 따라, 커넥터 광 결합 유닛(1801)의 정합 표면(1801b)은 트랜스시버 광 결합 유닛(1802)의 정합 표면(1818a)에 인접한 정합 위치로 활주한다.
도 18b는 커넥터 광 결합 유닛(1801)과 트랜스시버 광 결합 유닛(1802)이 정합된 후의 광통신 조립체(1800)를 도시한다. 정합된 구성에서, 광 도파관(1840)은 더욱 구부러져, 광 도파관(1840)을 적어도 제1 도파관 지지체(1815)로부터 들어올린다. 광섬유(1840)의 굽힘은 정합 표면(1801b, 1818a)을 정합 접촉 상태로 유지하기 위한 힘을 제공한다.
앞서 논의된 바와 같이, 광통신 조립체는 확장 빔 광 결합 유닛들을 정합 접촉 상태로 유지하는 스프링력을 제공하기 위해 섬유 굽힘의 사용을 수반할 수 있다. 본 명세서에서 논의된 실시예에 적용가능한 광 결합 유닛 및 그것의 구성요소에 관한 추가의 정보가 하기의 공동 소유된 미국 특허 출원에 기술된다: 2012년 10월 5일자로 출원된 제61/710,083호, 2012년 10월 5일자로 출원된 제61/710,077호, 2012년 10월 5일자로 출원된 제61/710,067호, 및 2012년 12월 13일자로 출원된 제61/736,703호. 이들 특허 출원 각각은 본 명세서에 참고로 포함된다.
몇몇 실시예는 정합력을 제공하기 위해 섬유 굽힘에 의존하지 않을 수 있고/있거나, 커넥터 광 결합 유닛을 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합 접촉 상태로 고정하기 위해 섬유 굽힘뿐만 아니라 다른 기술에 의존할 수 있다. 이들 실시예는 상기에 기술된 바와 같이 그리고 참고로 포함되는 특허 출원에 기술된 바와 같이 커넥터 광 결합 유닛을 사용할 수 있다.
도 19a 및 도 19b는 휴대 전화, 음악 저장 장치, 태블릿, 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 전자 장치와 함께 사용되는 광통신 조립체(1900)를 예시한다. 도 19a 및 도 19b는, 각각, 정합되지 않은 상태 및 정합된 상태의 광통신 조립체(1900)를 도시한다. 이러한 예에서, 전자 장치의 커버, 하우징, 또는 뚜껑(1991, 1992)은, 설치된 때, 광통신 조립체(1900)의 부조립체들을 정합 접촉 상태로 유지하기 위한 힘을 광통신 조립체(1900)에 인가한다. 도 19a는 광 방향전환 유닛(도시되지 않음)을 갖는 커넥터 광 결합 유닛(1901)을 포함하는 광통신 조립체(1900)의 정합되지 않은 부조립체들을 도시한다. 커넥터 광 결합 유닛(1901)은 광 도파관(1940)에 부착된다. 광통신 조립체(1900)는 트랜스시버 광 결합 유닛(1902), 및 기계적 지지 구조물(1918)에 의해 형성되는 공동(cavity)(1909) 내에 그리고 PCB(1905) 상에 배치된 광전자 장치(1903)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 트랜스시버 광 결합 유닛(1902)의 기계적 지지 구조물(1918)은 그것 상에 배치된 광학 요소(도시되지 않음)를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 커넥터 광 결합 유닛(1901)은 광학 요소를 포함하고, 또 다른 실시예에서, 광학 요소는 광전자 장치(1903) 그것 자체 상에 배치된다. 이들 실시예 모두에서, 커넥터 광 결합 유닛(1901)이 트랜스시버 광 결합 유닛(1902)에 정합된 때, 광이 광 도파관(1940)과 광전자 장치(1903) 사이에서 전달될 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 커넥터 광 결합 유닛(1900)의 광 방향전환 요소는 광학 요소를 통해 광 도파관(1940) 및 광전자 장치(1903)와 광학적으로 정렬된다.
트랜스시버 광 결합 유닛(1902)은 커넥터 광 결합 유닛(1901)의 화합성 정렬 특징부와 정합하도록 구성된 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 커넥터 광 결합 유닛(1901)은 트랜스시버 광 결합 유닛(1902)의 화합성 구멍 또는 리세스(1902a)와 맞물리도록 구성된 핀 또는 돌출부(1901a)를 포함할 수 있다. 커넥터 광 결합 유닛이 리세스 또는 구멍을 제공하도록 형성될 수 있고 트랜스시버 광 결합 유닛이 화합성 핀 또는 돌출부를 제공할 수 있음이 인식될 것이다. 몇몇 실시예에서, 트랜스시버 광 결합 유닛 그것 자체가 핀을 형성하고 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛 위에 끼워맞춤되는 돌출 에지를 포함한다.
도 19b는 정합 후의 광통신 조립체(1900)를 도시한다. 돌출부가 홈 내에 끼워맞춤되어 광 결합 유닛(1901, 1902)을 정렬시킨다. 광 결합 유닛(1901, 1902)은 장치의 케이스(1991, 1992)에 의해 가해지는 힘에 의해 정합 위치에 유지된다. 광통신 조립체는 케이스의 제1 및 제2 부분(1991, 1992) 사이에서 압박되고, 힘이 커넥터 광 결합 유닛(1901) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(1902)의 정합 표면에 실질적으로 수직으로 인가된다. 몇몇 구성에서, 유연성 층(compliant layer) 또는 스프링(1990)이 케이스 부분(1991)과 커넥터 광 결합 유닛(1901) 사이에 그리고/또는 케이스 부분(1992)과 PCB(1905) 사이에 삽입될 수 있다.
도 20은 전자 장치를 위한 광통신 조립체의 다른 구성을 예시하며, 여기서 전자 장치의 케이스(2091, 2092)는 커넥터 광 결합 유닛(2001)을 광전자 장치(2003)와 정합 정렬된 상태로 유지하는 데 사용된다. 예시된 구성에서, 커넥터 광 결합 유닛(2001)이 광학 요소(도시되지 않음)를 포함하거나, 광학 요소가 광전자 장치(2003) 상에 배치된다. 정합 후에, 커넥터 광 결합 유닛(2001)의 광 방향전환 요소는 전자 장치의 케이스(2091, 2092)를 통해 인가되는 힘에 의해 광학 요소를 통해 광 도파관(2040) 및 광전자 장치(2003)와 광학적으로 정렬되어 유지된다. 광전자 장치(2003)는 제2 PCB(2004)(즉, 도터 보드(daughter board)) 상에 그리고 제1 PCB(2005)(즉, 마더보드(motherboard)) 내의 구멍(2006) 내에 장착된다. 커넥터 광 결합 유닛(2001)은 케이스의 제1 및 제2 부분(2091, 2092) 사이에서 압박된다. 몇몇 구성에서, 유연성 층 또는 스프링(2090)이 케이스 부분(2091)과 커넥터 광 결합 유닛(2001) 사이에 그리고/또는 케이스 부분(2092)과 제2 PCB(2004) 사이에 삽입될 수 있다.
도 21a는 몇 가지 점에서 도 20의 광통신 조립체(2000)와 유사한 광통신 조립체(2100)의 다른 구성을 예시한다. 광통신 조립체(2000)와 마찬가지로, 광통신 조립체(2100)는 제2 PCB(2104) 상에 그리고 제1 PCB(2105) 내의 구멍(2116) 내에 장착된 광전자 장치(2103)를 포함한다. 광통신 조립체(2100)는 커넥터 광 결합 유닛(2101)(도 21b의 평면도에 또한 도시됨) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(2102)을 포함한다. 이러한 예에서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 기계적 지지 구조물(2118)을 포함하며, 이러한 기계적 지지 구조물은 선택적으로 기계적 지지 구조물(2118) 상에 배치된 광학 요소(도시되지 않음)를 지지할 수 있다. 커넥터 광 결합 유닛(2101)과 트랜스시버 광 결합 유닛(2102)이 정합된 때, 커넥터 광 결합 유닛의 광 방향전환 요소(2106)는 광학 요소를 통해 광전자 장치(2103)와 광학적으로 정렬된 상태에 있다. 커넥터 광 결합 유닛(2101)과 트랜스시버 광 결합 유닛(2102)이 정합된 때, 광이 광섬유(2140)와 광전자 장치(2103) 사이에서 전달될 수 있다.
도 21a에 도시된 실시예에서, 커넥터 광 결합 유닛(2101) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(2102)은 커넥터 광 결합 유닛(2101) 상의 정렬 특징부(2111)(예컨대, 정렬 슬롯(alignment slot)) 및 정합 시에 커넥터 광 결합 유닛과 맞물리는, 트랜스시버 결합 유닛(2102) 상에 배치된 정렬 핀(2112)에 의해 정합 구성으로 정렬된다. 커넥터 광 결합 유닛(2101) 및 트랜스시버 광 결합 유닛(2102)은 커넥터 광 결합 유닛(2101)에 힘을 인가하는 스프링 특징부(2110)에 의해 정합 구성으로 유지된다.
도 22a 내지 도 22d는 몇몇 구성에 따른 광통신 조립체(2200)를 위한 정합 배열을 예시한다. 광통신 조립체(2200)는 광 도파관(2240)에 부착되고 트랜스시버 광 결합 유닛(2202)과 정합하도록 구성된 커넥터 광 결합 유닛(2201)을 포함한다. 광전자 장치 및 PCB가 이들 다이어그램에 도시되지 않지만, 정합 구성에서, 광전자 장치는 앞서 논의된 바와 같이 광전자 장치가 광학 요소(도시되지 않음)를 통해 커넥터 광 결합 유닛(2201)의 광 방향전환 요소(도시되지 않음)와 광학적으로 정렬된 상태에 있도록 배열될 것이다. 정합 구성은 광이 광섬유(2240)와 광전자 장치 사이에서 전달되도록 허용한다.
트랜스시버 광 결합 유닛(2202)은 커넥터 광 결합 유닛(2201)이 광 결합 유닛(2201)의 정합 표면(2201a, 2202a)에 평행한 방향(2221)을 따라 삽입될 수 있는 슬롯(2230)을 포함한다. 슬롯(2230)은 커넥터 광 결합 유닛(2201)이 슬롯(2230) 내로 삽입될 때 커넥터 광 결합 유닛(2201)과 트랜스시버 광 결합 유닛(2202) 사이의 대강의 광학적 정렬(coarse optical alignment)을 제공하는 측부(2231, 2232) 및 단부(2233)를 포함한다. 광 결합 유닛(2201, 2202)은 커넥터 광 결합 유닛(2201)과 트랜스시버 광 결합 유닛(2202) 사이의 미세한 광학적 정렬(fine optical alignment)을 제공하는 화합성 정합 핀(2290)을 수용하도록 구성된 구멍(2201b, 2202b)을 포함한다. 도 22a 및 도 22b는 커넥터 광 결합 유닛(2201)이 트랜스시버 광 결합 유닛(2202)의 슬롯(2230) 내로 삽입되기 전의 광통신 조립체(2200)의, 각각, 측면도 및 평면도를 도시한다. 도 22c는 커넥터 광 결합 유닛(2201)이 트랜스시버 광 결합 유닛(2202)의 슬롯 내로 삽입된 후의 광통신 조립체(2200)의 측면도를 도시한다. 도 22d는 커넥터 광 결합 유닛(2201)이 트랜스시버 광 결합 유닛(2202)의 슬롯(2230) 내로 삽입된 후의, 그리고 미세 정렬 핀(2290)이 정렬 구멍(2201b, 2202b) 내로 삽입된 후의 광통신 조립체(2200)의 측면도를 도시한다. 몇몇 실시예에서, 정렬 구멍은 정렬 표면(2201a, 2202a)에 실질적으로 수직으로 연장될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 정렬 구멍은 정합 표면(2201a, 2201a)에 수직이 아닌 각도를 따라 연장될 수 있다.
추가의 실시예는 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛 위에 또는 그것 상에 삽입되는 슬롯을 갖는 광통신 조립체를 포함한다는 것이 인식될 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광통신 조립체는 도 19a, 도 19b, 및 도 20과 관련하여 앞서 논의된 바와 같이 전자 장치의 구성요소일 수 있고, 미세 정렬 핀은 전자 장치의 커버 또는 케이스 상에 배치될 수 있다. 전자 장치 케이스의 설치에 의해 인가되는 힘은 광통신 조립체에 스프링력을 인가할 것인 반면, 케이스 상에 배치되고 광 결합 유닛 내의 구멍을 통해 삽입되는 미세 정렬 핀은 광학 구성요소들을 정합 위치에 정렬시킨다. 몇몇 실시예에서, 정렬 구멍 및 핀은 테이퍼 형성될 수 있다. 몇몇 실시예는 하나 이상의 다이아몬드 형상의 정렬 구멍 및 핀을 사용한다. 예를 들어, 몇몇 경우에, 단일 다이아몬드 형상의 정렬 구멍 및 화합성 다이아몬드 형상의 핀이 사용될 수 있다.
도 23a 및 도 23b는 커넥터 광 결합 유닛을 PCB 상에 장착된 광전자 장치와 정렬시키는 데 사용될 수 있는, PCB 상에 장착되도록 구성된 정렬 프레임의, 각각, 측면도 및 평면도를 예시한다. 정렬 프레임(2390)은 정렬 프레임(2390)을 PCB에 접합하기 위한 접합 탭(bond tab)(2391); 커넥터 광 결합 유닛을 프레임(2390) 내에 억제하기 위한 스프링 특징부(2395); 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태의 프레임(2390) 내의 커넥터 광 결합 유닛의 측방향 및/또는 종방향 정렬을 제공하도록 구성된 하나 이상의 정렬 특징부(2392), 예컨대 웨지(wedge)-형상의 정렬 특징부; 광전자 장치에 대한 커넥터 광 결합 유닛의 수직 정렬을 유지하는 지지 탭(2393); 및 정렬 특징부(2392)에 대해 커넥터 광 결합 유닛을 유지하도록 구성된 스프링 래치(spring latch)(2394)를 포함한 하나 이상의 특징부를 포함할 수 있다. 스프링 특징부(2395)는 걸윙(gull wing) 구조물일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다.
도 23c 및 도 23d는 정렬 프레임(2390)을 포함하는 광통신 조립체(2300)의, 각각, 측면도 및 평면도를 도시하며, 이때 커넥터 광 결합 유닛(2301)이 프레임(2390) 내에 있다.
본 명세서에 개시된 실시예는 하기의 항목을 포함한다:
항목 1. 광통신 부조립체로서,
하나 이상의 광전자 장치;
하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 입사 광을 수광하도록 구성된 입력 면 및 출사 광을 출력하도록 구성된 출력 면을 갖고, 각각의 광학 요소는 입사 광의 발산에 대한 출사 광의 발산을 변화시키도록 구성되며, 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치로부터 이격되고 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬됨 -; 및
트랜스시버 광 결합 유닛 - 트랜스시버 광 결합 유닛은 광 도파관에 부착된 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된 정합 표면을 갖고, 광학 광 결합 유닛의 정합 방향은, 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도가 광 도파관이 구부러지게 하도록 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 각도를 형성함 -을 포함하는, 부조립체.
항목 2. 항목 1에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 정합 방향과는 상이한 방향을 따라 연장되는 트랜스시버 유닛 정합 표면을 갖는, 부조립체.
항목 3. 항목 1 또는 항목 2에 있어서, 커넥터 광 결합 유닛은 단일체인, 부조립체.
항목 4. 항목 1 내지 항목 3 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 단일체인, 부조립체.
항목 5. 항목 1 내지 항목 4 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은, 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면이 정합 동안에 접촉할 때, 트랜스시버 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛에 힘을 가하여 광 도파관이 구부러지게 하도록 구성되는, 부조립체.
항목 6. 항목 1 내지 항목 5 중 어느 한 항목에 있어서, 광학 결합 유닛의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도는 약 5 내지 약 60도인, 부조립체.
항목 7. 항목 1 내지 항목 5 중 어느 한 항목에 있어서, 광학 결합 유닛의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도는 약 10 내지 약 30도인, 부조립체.
항목 8. 항목 1 내지 항목 7 중 어느 한 항목에 있어서, 광학 결합 유닛의 정합 각도와 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 차이는 약 15도인, 부조립체.
항목 9. 항목 1 내지 항목 8 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛은 0.5도 이상 회전하는, 부조립체.
항목 10. 항목 1 내지 항목 9 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛은 2도 이상 회전하는, 부조립체.
항목 11. 항목 1 내지 항목 10 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛은 5도 초과로 회전하는, 부조립체.
항목 12. 항목 1 내지 항목 11 중 어느 한 항목에 있어서, 작동 시에, 정합의 결과로서, 트랜스시버 광 결합 유닛과 커넥터 광 결합 유닛 사이에 광 및 전기 중 하나 또는 둘 모두의 전달이 존재하는, 부조립체.
항목 13. 항목 1 내지 항목 12 중 어느 한 항목에 있어서, 복수의 광전자 장치에 전기적으로 결합된 집적 회로를 추가로 포함하며, 트랜스시버 광 결합 유닛은 광전자 장치 및 집적 회로를 위한 밀봉 시일을 형성하는, 부조립체.
항목 14. 항목 1 내지 항목 13 중 어느 한 항목에 있어서, 하나 이상의 광학 요소는 트랜스시버 광 결합 유닛의 기계적 지지체 상에 배치되는, 부조립체.
항목 15. 항목 1 내지 항목 14 중 어느 한 항목에 있어서, 하나 이상의 광학 요소는 각각 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 내의 하나 이상의 리세스 내에 배치되는, 부조립체.
항목 16. 항목 1 내지 항목 14 중 어느 한 항목에 있어서, 하나 이상의 광학 요소는 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 내의 트렌치 내에 배치되는, 부조립체.
항목 17. 항목 1 내지 항목 16 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면과 정합하도록 구성된 정합 표면을 포함하며, 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면은 커넥터 광 결합 유닛을 위한 측방향 정렬을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 측방향 정렬 특징부를 포함하는, 부조립체.
항목 18. 항목 17에 있어서, 적어도 하나의 측방향 정렬 특징부는 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면의 양측에 배치된 대향 정렬 특징부들을 포함하는, 부조립체.
항목 19. 항목 18에 있어서, 대향 정렬 특징부들은 제1 및 제2 웨지-형상의 돌출부를 포함하며, 제1 및 제2 웨지-형상의 돌출부는 광 결합 유닛을 제1 및 제2 정렬 돌출부 사이에 수용하도록 배열되는, 부조립체.
항목 20. 항목 17에 있어서, 적어도 하나의 정렬 특징부는 커넥터 광 결합 유닛의 대응하는 정렬 특징부와 맞물리도록 구성된 정렬 돌출부 또는 정렬 트렌치를 포함하는, 부조립체.
항목 21. 항목 1 내지 항목 20 중 어느 한 항목에 있어서,
광전자 장치는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 배치되고,
광전자 장치에 전기적으로 결합된 집적 회로를 추가로 포함하며, 집적 회로는 PCB 상에 배치되는, 부조립체.
항목 22. 항목 21에 있어서, 광전자 장치들 중 적어도 일부는 면 발광 반도체 레이저이고, 집적 회로는 면 발광 반도체 레이저를 위한 구동기 회로를 포함하는, 부조립체.
항목 23. 항목 22에 있어서, 대응하는 광학 요소는 면 발광 반도체 레이저로부터 수광되는 광을 시준하도록 구성되는, 부조립체.
항목 24. 항목 21에 있어서, 광전자 장치들 중 적어도 일부는 광검출기이고, 집적 회로는 광검출기를 위한 수광기 회로를 포함하는, 부조립체.
항목 25. 항목 24에 있어서, 대응하는 광학 요소는 커넥터 광 결합 유닛으로부터 수광되는 광을 광검출기 상에 집속시키도록 구성되는, 부조립체.
항목 26. 항목 1 내지 항목 25 중 어느 한 항목에 있어서, 광전자 장치는 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면에 평행하지 않은 정합 표면을 갖는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 배치되는, 부조립체.
항목 27. 항목 1 내지 항목 25 중 어느 한 항목에 있어서, 광전자 장치는 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면에 대략 평행한 정합 표면을 갖는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 배치되는, 부조립체.
항목 28. 항목 1 내지 항목 27 중 어느 한 항목에 있어서, 광학 요소는 입력 광의 발산을 변화시키도록 구성된 제1 특징부를 포함하는, 부조립체.
항목 29. 항목 28에 있어서, 광학 요소는 입력 광의 방향을 변화시키도록 구성된 제2 특징부를 포함하는, 부조립체.
항목 30. 항목 29에 있어서, 제1 특징부는 렌즈이고 제2 특징부는 프리즘인, 부조립체.
항목 31. 항목 1 내지 항목 30 중 어느 한 항목에 있어서, 광학 요소는 입력 광의 발산 및 방향을 변화시키도록 구성되는, 부조립체.
항목 32. 항목 1 내지 항목 31 중 어느 한 항목에 있어서,
커넥터 광 결합 유닛은 정합 방향을 갖는 커넥터 하우징 내에 배치되고,
트랜스시버 광 결합 유닛은 기계적 지지 구조물을 포함하며, 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면이 정합 방향에 수직이거나 평행하지 않은 방향을 따라 기계적 지지 구조물의 후방 에지로부터 기계적 지지 구조물의 정합 에지까지 연장되는, 부조립체.
항목 33. 항목 32에 있어서,
광전자 장치는 인쇄 회로 기판 상에 장착되고,
트랜스시버 지지 유닛의 정합 표면은 PCB의 표면을 향해 후방 에지로부터 정합 에지까지 연장되는, 부조립체.
항목 34. 항목 32에 있어서,
광전자 장치는 인쇄 회로 기판 상에 장착되고,
트랜스시버 지지 유닛의 정합 표면은 PCB의 표면으로부터 멀어지는 쪽으로 후방 에지로부터 정합 에지까지 연장되는, 부조립체.
항목 35. 광통신 조립체로서,
커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터 - 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 가짐 -;
복수의 광전자 장치;
복수의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합됨 -; 및
커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛 - 광학 커넥터의 정합 방향은, 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 때, 광학 커넥터의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도가 복수의 광 도파관이 구부러지게 하도록 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 각도를 형성함 -을 포함하는, 조립체.
항목 36. 항목 35에 있어서,
광전자 장치 및 트랜스시버 광 결합 유닛은 인쇄 회로 기판(PCB)의 표면 상에 장착되고 리셉터클 커넥터의 하우징 내에 배치되며,
광학 커넥터는 리셉터클 커넥터와 정합하도록 구성된 플러그 커넥터(plug connector)를 포함하며, 광학 커넥터의 정합 방향은 PCB의 표면에 실질적으로 수직인, 조립체.
항목 37. 항목 35 또는 항목 36에 있어서,
광전자 장치 및 트랜스시버 광 결합 유닛은 인쇄 회로 기판(PCB)의 표면 상에 장착되고 리셉터클 커넥터의 하우징 내에 배치되며,
광학 커넥터는 리셉터클 커넥터와 정합하도록 구성된 플러그 커넥터를 포함하며, 광학 커넥터의 정합 방향은 PCB의 표면에 실질적으로 평행한, 조립체.
항목 38. 항목 35 내지 항목 37 중 어느 한 항목에 있어서,
광전자 장치 및 트랜스시버 광 결합 유닛은 인쇄 회로 기판의 표면 상에 장착되고 리셉터클 커넥터의 하우징 내에 배치되며,
광학 커넥터는 리셉터클 커넥터와 정합하도록 구성된 플러그 커넥터를 포함하고 광학 커넥터의 정합 방향은 PCB에 대해 소정 각도를 이루며, 상기 각도는 PCB의 표면에 수직이거나 평행하지 않은, 조립체.
항목 39. 광통신 조립체로서,
커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터 - 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 가짐 -;
복수의 광전자 장치;
복수의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합됨 -;
커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛 - 커넥터 광 결합 유닛은 정합 표면을 갖고 트랜스시버 광 결합 유닛은 대응하는 정합 표면을 가져서, 커넥터 광 결합 유닛과 트랜스시버 광 결합 유닛 사이의 정합이 일어날 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면이 초기에 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 선 접촉을 형성하고 이어서 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 표면 대 표면 접촉을 형성하도록 회전하며, 상기 회전은 복수의 광 도파관이 구부러지게 함 -을 포함하는, 광통신 조립체.
항목 40. 광통신 조립체로서,
커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터 - 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 가짐 -;
복수의 광전자 장치;
복수의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합됨 -;
커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛 - 커넥터 광 결합 유닛은 정합 에지를 갖는 정합 표면을 갖고 트랜스시버 광 결합 유닛은 경사진 정합 에지를 갖는 대응하는 정합 표면을 가지며, 커넥터 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면들은, 정합 후에, 광학 커넥터의 정합 방향에 실질적으로 평행하게 배열되어서, 정합이 일어날 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 에지가 초기에 트랜스시버 광 결합 유닛의 경사진 정합 에지와 접촉을 형성하고, 커넥터 광 결합 유닛이 정합 방향을 따라 이동함에 따라, 커넥터 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 표면 대 표면 접촉을 형성하도록 회전하며, 상기 회전은 복수의 광 도파관이 구부러지게 함 -을 포함하는, 광통신 조립체.
항목 41. 광통신 부조립체로서,
복수의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛을 포함하며, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되고, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로 또는 광 도파관으로부터 진행하는 광의 중심 광선이 90도 초과의 각도 θ만큼 방향전환되도록 광 도파관으로 또는 광 도파관으로부터 진행하는 광을 지향시키도록 구성되는, 부조립체.
항목 42. 항목 41에 있어서, 각각의 광 방향전환 요소는 또한 광을 시준하도록 구성되는, 부조립체.
항목 43. 항목 41 또는 항목 42에 있어서, θ는 약 110도 초과인, 부조립체.
항목 44. 항목 41 내지 항목 43 중 어느 한 항목에 있어서, 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛을 추가로 포함하고, 트랜스시버 광 결합 유닛은, 각각, 복수의 광 방향전환 요소와 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성되며, 트랜스시버 광 결합 유닛은 복수의 굴절 요소를 포함하는, 부조립체.
항목 45. 광통신 부조립체로서,
각각, 복수의 도파관과 복수의 반사 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 반사 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되고, 각각의 반사 요소는 대응하는 광 도파관으로 또는 대응하는 광 도파관으로부터 진행하는 입력 광의 중심 광선이 제1 각도 θ만큼 방향전환되도록 대응하는 광 도파관으로의 또는 대응하는 광 도파관으로부터의 입력 광을 반사하도록 구성되며, 반사 요소는 또한 입력 광의 발산을 변화시키도록 구성됨 -; 및
복수의 굴절 요소 - 각각의 굴절 요소는 대응하는 반사 요소에 광학적으로 결합되고, 각각의 굴절 요소는 대응하는 반사 요소로 또는 대응하는 반사 요소로부터 진행하는 광의 방향을 제2 각도 φ만큼 변화시키도록 구성됨 -를 포함하는, 부조립체.
항목 46. 항목 45에 있어서,
각각의 반사 요소는 광학 반사 표면을 포함하고,
각각의 굴절 요소는 광학 굴절 표면을 포함하며, 반사 표면은 굴절 표면에 평행하지 않은, 부조립체.
항목 47. 항목 45 또는 항목 46에 있어서, 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛을 추가로 포함하고, 트랜스시버 광 결합 유닛은, 각각, 복수의 광 방향전환 요소와 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성되며, 트랜스시버 광 결합 유닛은 복수의 굴절 요소를 포함하는, 부조립체.
항목 48. 항목 45 내지 항목 47 중 어느 한 항목에 있어서, θ는 약 90도인, 부조립체.
항목 49. 항목 45 내지 항목 48 중 어느 한 항목에 있어서, θ + φ는 90도 초과인, 부조립체.
항목 50. 광통신 조립체로서,
하나 이상의 광전자 장치;
하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치와 정렬됨 -;
트랜스시버 광 결합 유닛;
하나 이상의 광 방향전환 특징부를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 광 방향전환 특징부는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 특징부가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
조립체의 구성요소를 위한 보호를 제공하도록 구성된 커버 - 커버는 각각의 광 방향전환 특징부를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 광통신 조립체에 힘을 인가하도록 구성됨 -를 포함하는, 조립체.
항목 51. 항목 50에 있어서,
트랜스시버 광 결합 유닛은 제1 정렬 특징부를 포함하고,
커넥터 광 결합 유닛은 제1 정렬 특징부와 맞물리도록 구성된 제2 정렬 특징부를 포함하는, 조립체.
항목 52. 항목 51에 있어서,
제1 정렬 특징부는 리세스이고,
제2 정렬 특징부는 리세스 내에 끼워맞춤되도록 구성된 돌출부인, 조립체.
항목 53. 항목 50 내지 항목 52 중 어느 한 항목에 있어서, 커버는 정렬 핀을 포함하고 트랜스시버 광 결합 유닛 및 커넥터 광 결합 유닛은 핀을 수용하도록 구성된 정렬 구멍을 포함하는, 조립체.
항목 54. 항목 50 내지 항목 53 중 어느 한 항목에 있어서, 커넥터 광 결합 유닛과 정합하기 위해, 트랜스시버 광 결합 유닛은 커넥터 광 결합 유닛에 의해 형성되는 공동 내부에 끼워맞춤되는, 조립체.
항목 55. 항목 50 내지 항목 53 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합하기 위해, 커넥터 광 결합 유닛은 트랜스시버 광 결합 유닛에 의해 형성되는 공동 내부에 끼워맞춤되도록 구성되는, 조립체.
항목 56. 항목 55에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 정합 표면을 갖고 커넥터 광 결합 유닛은 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면에 평행한 대응하는 정합 표면을 가지며, 커넥터 광 결합 유닛과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 방향이 트랜스시버 광 결합 유닛 및 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면에 실질적으로 평행한, 조립체.
항목 57. 항목 55에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 정합 표면을 갖고 커넥터 광 결합 유닛은 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면에 평행한 대응하는 정합 표면을 가지며, 커넥터 광 결합 유닛과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 방향이 트랜스시버 광 결합 유닛 및 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면에 실질적으로 수직인, 조립체.
항목 58. 항목 50 내지 항목 57 중 어느 한 항목에 있어서, 커버는 커넥터 광 결합 유닛과 직접 접촉하는, 조립체.
항목 59. 항목 50 내지 항목 57 중 어느 한 항목에 있어서, 커넥터 광 결합 유닛과 커버 사이에 배치되고 커넥터 광 결합 유닛에 스프링력을 제공하도록 구성된 인장 요소(tensioning element)를 추가로 포함하는, 조립체.
항목 60. 항목 59에 있어서, 인장 요소는 스프링을 포함하는, 조립체.
항목 61. 항목 59에 있어서, 인장 요소는 유연성 재료의 층을 포함하는, 조립체.
항목 62. 항목 50 내지 항목 61 중 어느 한 항목에 있어서, 하나 이상의 광전자 장치는 PCB 상에 배치되는, 조립체.
항목 63. 항목 62에 있어서, PCB 상에 배치된 프로세서를 추가로 포함하는, 조립체.
항목 64. 항목 63에 있어서, 이동 전화, 휴대용 오디오 장치, 태블릿 컴퓨터, 또는 랩톱 컴퓨터인, 조립체.
항목 65. 광통신 조립체로서,
제1 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB) - 제1 PCB는 제2 PCB의 표면 상에 배치되고, 제1 PCB는 구멍을 가지며, 제1 및 제2 PCB는 구멍의 측부 및 제2 PCB의 표면이 리세스를 형성하도록 배열됨 -;
제1 PCB 상에 배열되고 리세스를 적어도 부분적으로 덮는 트랜스시버 광 결합 유닛;
하나 이상의 광학 요소;
제2 PCB 상에 그리고 리세스 내에 배치된 하나 이상의 광전자 장치 - 각각의 광전자 장치는 대응하는 광학 요소와 광학적으로 정렬됨 -;
하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
조립체의 구성요소를 위한 보호를 제공하도록 구성된 커버 - 커버는 각각의 광 방향전환 요소를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 커넥터 광 결합 유닛에 힘을 인가하도록 구성됨 -를 포함하는, 광통신 조립체.
항목 66. 광통신 조립체로서,
제1 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB) - 제1 PCB는 제2 PCB의 표면 상에 배치되고, 제1 PCB는 구멍을 가지며, 제1 및 제2 PCB는 구멍의 측부 및 제2 PCB의 표면이 리세스를 형성하도록 배열됨 -;
제1 PCB 상에 배열되고 리세스를 적어도 부분적으로 덮는 트랜스시버 광 결합 유닛;
하나 이상의 광학 요소;
제2 PCB 상에 그리고 리세스 내에 배치된 하나 이상의 광전자 장치 - 각각의 광전자 장치는 대응하는 광학 요소와 광학적으로 정렬됨 -;
하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
각각의 광 방향전환 요소를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면에 수직인 방향으로 커넥터 광 결합 유닛에 힘을 인가하도록 구성된 클립을 포함하는, 광통신 조립체.
항목 67. 광통신 조립체로서,
하나 이상의 광전자 장치;
하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치와 정렬됨 -;
정합 표면을 갖는 트랜스시버 광 결합 유닛;
트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 정합하도록 구성된 정합 표면을 갖는 커넥터 광 결합 유닛 - 커넥터 광 결합 유닛은 하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되며, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
트랜스시버 광 결합 유닛 및 커넥터 광 결합 유닛 정합 표면의 평면을 통해 연장되는 하나 이상의 정렬 구멍 - 정렬 구멍은 정렬 핀을 수용하도록 구성됨 -을 포함하는, 조립체.
항목 68. 항목 67에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 슬롯을 형성하고 커넥터 광 결합 유닛은 슬롯 내부에 끼워맞춤되는, 조립체.
항목 69. 항목 67 또는 항목 68에 있어서, 핀은 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향과는 상이한 방향으로 삽입되는, 조립체.
항목 70. 항목 67 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 핀은 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향에 평행한 방향으로 삽입되는, 조립체.
항목 71. 항목 67 내지 항목 69 중 어느 한 항목에 있어서, 핀은 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향에 수직인 방향으로 삽입되는, 조립체.
항목 72. 항목 71에 있어서, 하나 이상의 정렬 구멍은 트랜스시버 광 결합 유닛 및 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면을 통해 실질적으로 직각으로 연장되는, 조립체.
항목 73. 항목 67 내지 항목 72 중 어느 한 항목에 있어서, 트랜스시버 광 결합 유닛은 슬롯을 형성하고 커넥터 광 결합 유닛은 슬롯 내부에 끼워맞춤되며, 슬롯의 측부는 광학 커넥터의 광학 구성요소와 광학 요소 사이의 대강의 측방향 광학적 정렬을 제공하도록 구성되는, 조립체.
항목 74. 항목 73에 있어서, 정렬 구멍 내로 삽입된 정렬 핀은 광학 커넥터의 광학 구성요소와 광학 요소 사이의 미세한 측방향 광학적 정렬을 제공하는, 조립체.
항목 75. 항목 67 내지 항목 74 중 어느 한 항목에 있어서, 하나 이상의 정렬 구멍은 다이아몬드 형상인, 조립체.
항목 76. 항목 67 내지 항목 75 중 어느 한 항목에 있어서, 하나 이상의 정렬 구멍은 단일 다이아몬드 형상의 정렬 구멍인, 조립체.
항목 77. 항목 67 내지 항목 76 중 어느 한 항목에 있어서, 정렬 구멍은 테이퍼 형성되는, 조립체.
항목 78. 광통신 조립체로서,
PCB 상에 배치된 프레임;
프레임 내에 PCB 상에 배치된 하나 이상의 광전자 장치;
하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합되고 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성됨 -;
광 결합 유닛 - 광 결합 유닛은,
하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하며, 각각의 광학적 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 프레임은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 광 결합 유닛을 유지하도록 구성됨 -을 포함하는, 광통신 조립체.
항목 79. 항목 78에 있어서, 프레임은,
광 결합 유닛을 수용하도록 치수설정된 개구;
프레임 내로 연장되고, 각각의 광학 요소가 대응하는 광전자 장치로부터 이격되고 대응하는 광전자 장치와 수직으로 광학적으로 정렬된 상태에 있도록 광 결합 유닛을 지지하도록 구성된 탭;
광 결합 유닛과 광전자 장치 사이의 종방향 광학적 정렬을 제공하도록 구성된 단부 부분;
광 결합 유닛과 광전자 장치 사이의 측방향 광학적 정렬을 제공하도록 구성된 대향 측부 부분들을 포함하는, 광통신 조립체.
항목 80. 항목 78 또는 항목 79에 있어서, 광 결합 유닛은 광학 요소를 포함하는, 광통신 조립체.
항목 81. 항목 78 내지 항목 80 중 어느 한 항목에 있어서, 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치 상에 장착되는, 광통신 조립체.
항목 82. 항목 78 내지 항목 81 중 어느 한 항목에 있어서, 프레임은 프레임을 PCB 상에 장착하도록 구성된 장착 탭을 추가로 포함하는, 광통신 조립체.
항목 83. 항목 78 내지 항목 82 중 어느 한 항목에 있어서, 프레임은 광 결합 유닛에 수직 스프링력을 제공하도록 구성된 유지 특징부를 추가로 포함하는, 광통신 조립체.
항목 84. 항목 76 내지 항목 83 중 어느 한 항목에 있어서, 프레임의 측부는 광 결합 유닛의 화합성 유지 특징부와 맞물리도록 구성된 하나 이상의 유지 특징부를 포함하는, 광통신 조립체.
항목 85. 항목 76 내지 항목 84 중 어느 한 항목에 있어서, 프레임의 단부는 광 결합 유닛의 화합성 정렬 특징부와 맞물리도록 구성된 하나 이상의 정렬 특징부를 포함하며, 정렬 특징부는 광 결합 유닛과 광전자 장치 사이의 미세한 측방향 및 종방향 광학적 정렬을 제공하도록 구성되는, 광통신 조립체.
항목 86. 항목 83에 있어서, 하나 이상의 정렬 특징부는 프레임 내로 연장되는 중심 웨지를 포함하는, 광통신 조립체.
항목 87. 항목 86에 있어서, 프레임의 각각의 측부는 프레임 내로 연장되는 웨지를 포함하며, 측부 웨지 및 중심 웨지는 함께 종방향 및 측방향 정렬을 제공하는, 광통신 조립체.
특정 실시예가 본 명세서에 예시되고 기술되었지만, 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 대안적인 그리고/또는 등가의 구현예가 도시되고 기술된 특정 실시예를 대신할 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 특정 실시예의 임의의 개조 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 오직 청구범위 및 그것의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims (11)

  1. 광통신 부조립체(optical communication subassembly)로서,
    하나 이상의 광전자 장치(optoelectronic device);
    하나 이상의 광학 요소(optical element) - 각각의 광학 요소는 입사 광을 수광하도록 구성된 입력 면(input side) 및 출사 광을 출력하도록 구성된 출력 면(output side)을 갖고, 각각의 광학 요소는 입사 광의 발산에 대한 출사 광의 발산을 변화시키도록 구성되며, 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치로부터 이격되고 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬됨 -; 및
    트랜스시버 광 결합 유닛(transceiver light coupling unit) - 트랜스시버 광 결합 유닛은 광 도파관(optical waveguide)에 부착된 커넥터 광 결합 유닛과 정합(mating)하도록 구성된 정합 표면을 갖고, 광학 광 결합 유닛의 정합 방향은, 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도가 광 도파관이 구부러지게 하도록 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 각도를 형성함 -을 포함하는, 광통신 부조립체.
  2. 광통신 조립체로서,
    커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터 - 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소(light redirecting element) 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 가짐 -;
    복수의 광전자 장치;
    복수의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합됨 -; 및
    커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛 - 광학 커넥터의 정합 방향은, 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 정합할 때, 광학 커넥터의 정합 방향과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 각도가 복수의 광 도파관이 구부러지게 하도록 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 각도를 형성함 -을 포함하는, 광통신 조립체.
  3. 광통신 조립체로서,
    커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터 - 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 가짐 -;
    복수의 광전자 장치;
    복수의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합됨 -; 및
    커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛 - 커넥터 광 결합 유닛은 정합 표면을 갖고 트랜스시버 광 결합 유닛은 대응하는 정합 표면을 가져서, 커넥터 광 결합 유닛과 트랜스시버 광 결합 유닛 사이의 정합이 일어날 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면이 초기에 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 선 접촉(line contact)을 형성하고 이어서 커넥터 광 결합 유닛이 트랜스시버 광 결합 유닛과 표면 대 표면 접촉(surface-to-surface contact)을 형성하도록 회전하며, 상기 회전은 복수의 광 도파관이 구부러지게 함 -을 포함하는, 광통신 조립체.
  4. 광통신 조립체로서,
    커넥터 광 결합 유닛을 포함하는 광학 커넥터 - 커넥터 광 결합 유닛은 복수의 도파관과 복수의 광 방향전환 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 코어 직경을 갖는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되며, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로부터 나오는 광을 지향시키도록 구성되어 지향된 광이 광 도파관의 코어 직경보다 큰 직경을 가짐 -;
    복수의 광전자 장치;
    복수의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성되고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합됨 -; 및
    커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록, 그리고 커넥터 광 결합 유닛과 복수의 광전자 장치 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 트랜스시버 광 결합 유닛 - 커넥터 광 결합 유닛은 정합 에지를 갖는 정합 표면을 갖고 트랜스시버 광 결합 유닛은 경사진(beveled) 정합 에지를 갖는 대응하는 정합 표면을 가지며, 커넥터 광 결합 유닛 및 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면들은, 정합 후에, 광학 커넥터의 정합 방향에 실질적으로 평행하게 배열되어서, 정합이 일어날 때, 커넥터 광 결합 유닛의 정합 에지가 초기에 트랜스시버 광 결합 유닛의 경사진 정합 에지와 접촉을 형성하고, 커넥터 광 결합 유닛이 정합 방향을 따라 이동함에 따라, 커넥터 광 결합 유닛이 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면과 트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면 사이의 표면 대 표면 접촉을 형성하도록 회전하며, 상기 회전은 복수의 광 도파관이 구부러지게 함 -을 포함하는, 광통신 조립체.
  5. 광통신 부조립체로서,
    복수의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛을 포함하며, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되고, 광 방향전환 요소는 광 도파관으로 또는 광 도파관으로부터 진행하는 광의 중심 광선이 90도 초과의 각도 θ만큼 방향전환되도록 광 도파관으로 또는 광 도파관으로부터 진행하는 광을 지향시키도록 구성되는, 광통신 부조립체.
  6. 광통신 부조립체로서,
    각각, 복수의 도파관과 복수의 반사 요소 사이에서 광을 결합시키도록 구성된 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 반사 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되고, 각각의 반사 요소는 대응하는 광 도파관으로 또는 대응하는 광 도파관으로부터 진행하는 입력 광의 중심 광선이 제1 각도 θ만큼 방향전환되도록 대응하는 광 도파관으로의 또는 대응하는 광 도파관으로부터의 입력 광을 반사하도록 구성되며, 반사 요소는 또한 입력 광의 발산을 변화시키도록 구성됨 -; 및
    복수의 굴절 요소 - 각각의 굴절 요소는 대응하는 반사 요소에 광학적으로 결합되고, 각각의 굴절 요소는 대응하는 반사 요소로 또는 대응하는 반사 요소로부터 진행하는 광의 방향을 제2 각도 φ만큼 변화시키도록 구성됨 -를 포함하는, 광통신 부조립체.
  7. 광통신 조립체로서,
    하나 이상의 광전자 장치;
    하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치와 정렬됨 -;
    트랜스시버 광 결합 유닛;
    하나 이상의 광 방향전환 특징부(light redirecting feature)를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 광 방향전환 특징부는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 특징부가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
    조립체의 구성요소를 위한 보호를 제공하도록 구성된 커버 - 커버는 각각의 광 방향전환 특징부를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 광통신 조립체에 힘을 인가하도록 구성됨 -를 포함하는, 광통신 조립체.
  8. 광통신 조립체로서,
    제1 및 제2 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) - 제1 PCB는 제2 PCB의 표면 상에 배치되고, 제1 PCB는 구멍을 가지며, 제1 및 제2 PCB는 구멍의 측부 및 제2 PCB의 표면이 리세스(recess)를 형성하도록 배열됨 -;
    제1 PCB 상에 배열되고 리세스를 적어도 부분적으로 덮는 트랜스시버 광 결합 유닛;
    하나 이상의 광학 요소;
    제2 PCB 상에 그리고 리세스 내에 배치된 하나 이상의 광전자 장치 - 각각의 광전자 장치는 대응하는 광학 요소와 광학적으로 정렬됨 -;
    하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
    조립체의 구성요소를 위한 보호를 제공하도록 구성된 커버 - 커버는 각각의 광 방향전환 요소를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 커넥터 광 결합 유닛에 힘을 인가하도록 구성됨 -를 포함하는, 광통신 조립체.
  9. 광통신 조립체로서,
    제1 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB) - 제1 PCB는 제2 PCB의 표면 상에 배치되고, 제1 PCB는 구멍을 가지며, 제1 및 제2 PCB는 구멍의 측부 및 제2 PCB의 표면이 리세스를 형성하도록 배열됨 -;
    제1 PCB 상에 배열되고 리세스를 적어도 부분적으로 덮는 트랜스시버 광 결합 유닛;
    하나 이상의 광학 요소;
    제2 PCB 상에 그리고 리세스 내에 배치된 하나 이상의 광전자 장치 - 각각의 광전자 장치는 대응하는 광학 요소와 광학적으로 정렬됨 -;
    하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하는 커넥터 광 결합 유닛 - 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
    각각의 광 방향전환 요소를 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬된 상태로 유지하기 위해 커넥터 광 결합 유닛의 정합 표면에 수직인 방향으로 커넥터 광 결합 유닛에 힘을 인가하도록 구성된 클립(clip)을 포함하는, 광통신 조립체.
  10. 광통신 조립체로서,
    하나 이상의 광전자 장치;
    하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치와 정렬됨 -;
    정합 표면을 갖는 트랜스시버 광 결합 유닛;
    트랜스시버 광 결합 유닛의 정합 표면과 정합하도록 구성된 정합 표면을 갖는 커넥터 광 결합 유닛 - 커넥터 광 결합 유닛은 하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하고, 각각의 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되며, 트랜스시버 광 결합 유닛은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 커넥터 광 결합 유닛과 정합하도록 구성됨 -; 및
    트랜스시버 광 결합 유닛 및 커넥터 광 결합 유닛 정합 표면의 평면을 통해 연장되는 하나 이상의 정렬 구멍 - 정렬 구멍은 정렬 핀을 수용하도록 구성됨 -을 포함하는, 광통신 조립체.
  11. 광통신 조립체로서,
    PCB 상에 배치된 프레임;
    프레임 내에 PCB 상에 배치된 하나 이상의 광전자 장치;
    하나 이상의 광학 요소 - 각각의 광학 요소는 대응하는 광전자 장치에 광학적으로 결합되고 광학 요소를 통과하는 광의 발산을 변화시키도록 구성됨 -;
    광 결합 유닛 - 광 결합 유닛은,
    하나 이상의 광 방향전환 요소를 포함하며, 각각의 광학적 광 방향전환 요소는 대응하는 광 도파관에 광학적으로 결합되도록 배열되고, 프레임은 각각의 광 방향전환 요소가 대응하는 광학 요소를 통해 대응하는 광전자 장치와 광학적으로 정렬되도록 광 결합 유닛을 유지하도록 구성됨 -을 포함하는, 광통신 조립체.
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