KR20200111250A

KR20200111250A - 멀티 채널 광 커플러

Info

Publication number: KR20200111250A
Application number: KR1020207024912A
Authority: KR
Inventors: 에릭 그란; 스캇 플루겔; 아이히 느지디베
Original assignee: 이네오스, 엘엘씨
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2020-09-28
Also published as: JP2021513121A; US20200363595A1; EP3749995A1; JP7346457B2; US11624879B2; CN112166357A; CA3089850A1; WO2019152612A1; KR102628638B1

Abstract

예시적인 멀티-채널 광 커플러는, 제 1 표면과, 제 2 표면과, 렌즈 어레이 리셉터클 및 광 파이버를 위한 파이버 리셉터클을 포함하는 성형된 커플링 모듈; 반사 코팅을 갖는 특정 표면과, 각각이 단일 광학 파장을 통과하도록 구성된 복수의 광 필터를 갖는 추가 표면을 포함하는 광학 장치; 각각의 렌즈가, 적어도 반사 코팅을 통해 복수의 광 필터와 광학적으로 정렬되고 파이버 리셉터클 중 특정 하나 내에서 특정 광 파이버의 단부에 대응하는 위치와 광학적으로 정렬되도록 구성된 제 1 렌즈 어레이; 각각의 렌즈가 광 필터와 광학적으로 정렬되도록, 제 2 표면과 배열된 제 2 렌즈 어레이;를 포함한다. 상기 광학 장치 및 상기 렌즈 어레이는, 상기 광 커플러가 광 필터에 의해 통과된 임의의 광학 파장상에서 -10 dB 이하의 크로스토크를 생성하도록 구성될 수 있다.

Description

멀티 채널 광 커플러

본 출원은 2018년 2월 5일에 출원된 미국 가특허출원 제 62/626,462호의 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 모든 목적을 위해 본 출원에 참조로 포함된다.

본 출원은 일반적으로 광 통신 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다수의 광 채널 (예를 들어, 파장)을 둘 이상의 광 파이버 (optical fibers)에 결합시키는 장치에 관한 것이다.

파장 분할 멀티플렉싱된 광 통신 시스템 (wavelength division multiplexed optical communication systems)에서, 많은 상이한 광 파장 캐리어가 단일의 광 파이버에서 독립적인 통신 채널을 제공한다. 미래의 컴퓨팅 및 통신 시스템에서 통신 링크 대역폭에 대한 요구가 계속 증가하고 있다. 광 파이버는 종래의 동축 통신 (coaxial communication)보다 훨씬 높은 대역폭을 제공하는 것으로 일반적으로 알려져 있다. 또한 파이버 도파관의 단일 광 채널은 파이버의 가용 대역폭 중 아주 작은 부분을 사용하는데, 일반적으로 사용 가능한 수십 테라 헤르츠 (THz) 중 몇 기가 헤르츠 (GHz)이다. 서로 다른 광 파장의 여러 채널을 파이버로 전송하면 (일반적으로 "파장 분할 멀티플렉싱 (wavelength division multiplexing)"또는 "WDM"이라고 함), 이러한 대역폭을 보다 효율적으로 활용할 수 있다.

전형적인 동작에서, 광 멀티플렉싱 장치 (optical multiplexing device)("광 커플러 (optical coupler)"라고도 함)는 여러 광 신호를 다양한 광 주파수 또는 동등하게 파장과 결합하거나 분리한다. 이러한 광 멀티플렉싱 장치는 멀티-모드 및 신호-모드 파이버 광 데이터 통신 및 전기 통신 모두에 대해 고밀도 파장 분할 멀티플렉싱 (DWDM: dense wavelength division multiplexing) 및 거친 파장 분할 멀티플렉싱 (CWDM: coarse wavelength division multiplexing) 모두를 위한 응용을 갖는다. 복수 파장 광원은 전송을 위해 단일 광 경로로 결합될 수 있거나, 단일 광 경로를 통과하는 멀티-파장 광은 개별 광 파이버 캐리어 또는 검출기에 집중될 수 있는 복수의 좁은 스펙트럼 대역으로 분리될 수 있다.

현재의 광 커플러는 파장-멀티플렉싱된 광원을 갖는 단일 광 파이버로 동작하도록 구성될 수 있다. 이러한 장치의 예는 미국 특허 제 6,201,908호에 기재되어있다. 그러나 많은 응용 분야에서는 복수의 광 파이버를 사용한다. 이러한 응용에는 백본 (backbone) 및 구내 (premises) 배포가 포함된다. 보안 정보를 다른 보안 또는 비보안 정보와 쉽게 분리하려면 복수의 파이버가 필요할 수도 있다. 이러한 경우, 각각의 광 파이버에 대해 광 커플러가 필요하다. 광 커플링의 파이버 별 분리의한 가지 이점은 각각의 파이버 상의 신호 사이의 크로스토크 (혹은 누화)가 효과적으로 감소되거나 최소화될 수 있다는 것이다. "크로스토크 (crosstalk)"는 종종 제 1 채널에 전달된 신호의 일부로서, 어떤 방식으로 제 1 채널에 근접한 제 2 채널에 바람직하지 않은 잡음 (noise) 및/또는 간섭 (interference)으로 나타난다.

그럼에도 불구하고, 이러한 장치의 중요한 결점 또는 문제점은 각각의 광 파이버 연결에 필요한 개별 광학 및 전자 부품으로 인한 추가적인 사이즈 및 비용을 포함한다. 따라서, 멀티-파이버 응용을 위해 개선된 광 커플러를 디자인함으로써 이러한 이슈 및/또는 문제점 중 적어도 일부를 해결하는 것이 유리할 수 있다.

따라서, 이러한 이슈 및/또는 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 특정 예시적인 실시예는 채널 사이의 크로스토크 양이 예를 들면 -10dB 이하로 감소된 고집적 멀티 채널 광 커플러 (highly-integrated, multi-channel optical coupler)를 제공할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 방법, 시스템, 장치 및 컴퓨터 판독 가능 매체의 예시적인 실시예는 여기에서 논의된 예시적인 응용을 포함하여, 다양한 공지된 응용에서 종래의 방법, 테크닉 및 시스템을 크게 능가할 수 있다.

본 발명의 특정 예시적 실시예는 복수의 광 파이버를 위한 광 커플러로서, 제 1 표면 (first surface)과, 제 2 표면 (second surface)과, 렌즈 어레이 리셉터클 (lens array receptacle) 및 복수의 광 파이버의 단부를 위한 하나 이상의 파이버 리셉터클 (fiber receptacle)을 포함하는 성형된 커플링 모듈 (molded coupling module); 반사 코팅 (reflective coating)을 갖는 특정 표면 (particular surface)과, 상기 특정 표면에 대향하여 각각이 파이버 리셉터클에 결합된 하나 이상의 파이버가 갖는 단일 광학 파장을 통과하도록 구성된 복수의 광 필터 (optical filter)를 갖는 추가 표면 (further surface)을 포함하는 광학 장치 (optical arrangement);를 포함한다. 광 커플러는, 또한, 제 1 렌즈 어레이 (first lens array)로, 제 1 렌즈 어레이의 각각의 렌즈가, 적어도 반사 코팅을 통해 복수의 광 필터와 광학적으로 정렬되고 파이버 리셉터클 중 특정 하나 내에서 특정 광 파이버의 단부에 대응하는 위치와 광학적으로 정렬되도록, 렌즈 어레이 리셉터클과 배열된 제 1 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 광 커플러는, 또한, 제 2 렌즈 어레이 (second lens array)로, 제 2 렌즈 어레이의 각각의 렌즈가 복수의 광 필터 중 대응하는 하나와 광학적으로 정렬되도록, 성형된 커플링 모듈의 제 2 표면과 배열된 제 2 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 상기 광학 장치, 상기 제 1 렌즈 어레이 및 상기 제 2 렌즈 어레이 중 적어도 하나는, 상기 광 커플러가 복수의 광 필터에 의해 통과된 임의의 광학 파장상에서 -10 dB 이하의 크로스토크를 생성하도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 광 커플러는 상기 성형된 커플링 모듈의 제 2 표면과 배열된 하나 이상의 광학 빔 리플렉터 (optical beam reflector)를 더 포함함으로써, 상기 제 1 렌즈 어레이가 하나 이상의 광학 빔 리플렉터 및 반사 코팅을 통해 복수의 광 필터와 광학적으로 정렬될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 광학 장치의 추가 표면은, 제 1 렌즈 어레이가 반사 코팅만을 통해서 복수의 광 필터와 광학적으로 정렬되도록, 성형된 커플링 모듈의 제 1 표면에 장착된다.

일부 예시적인 실시예에서, 제 1 렌즈 어레이는, 제 1 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈가 대응하는 파이버로부터 수신된 광에 대해 비-시준 (non-collimating)되도록 구성될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 상기 제 1 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈는 대응하는 파이버로부터 수신된 광을 집속시킨다.

다른 예시적인 실시예에서, 광학 블록은, 상기 추가 표면이 복수의 광 필터의 외주를 실질적으로 둘러싸고 복수의 광 필터를 통한 직접 광학 경로 (direct optical path)를 실질적으로 방해하지 않으면서 복수의 광 필터 사이의 임의의 중간 갭 (intermediate gap)을 실질적으로 커버하는 풋프린트 (footprint)를 갖는 실질적으로 불투명한 코팅 (opaque coating)을 갖도록 구성될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 상기 복수의 광 필터는, 복수의 파이버에 대응하는 다수의 열 및 복수의 광 파이버들 중 임의의 하나에 대해 지원되는 최대 개수의 광 파장에 대응하는 다수의 컬럼을 포함하는 어레이로 배열될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 특정 컬럼의 모든 광 필터는 동일한 광학 파장을 통과하도록 구성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 특정 컬럼의 광 필터의 서브세트 (subset)는 특정 컬럼의 광 필터의 상이한 서브세트와 다른 광학 파장을 통과하도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 상기 제 2 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈는 대응하는 광 필터로부터 수신된 광에 대해 비-시준이다. 일부 예시적인 실시예에서, 상기 제 2 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈는 대응하는 광 필터로부터 수신된 광을 확장 (expand)시킨다.

일부 예시적인 실시예에서, 상기 제 1 표면 및 제 2 표면은 실질적으로 평행하고 상기 제 2 렌즈 어레이는 복수의 축외 비구면 렌즈 (off-axis, aspherical lenses)를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 상기 제 1 표면 및 제 2 표면은 실질적으로 평행하지 않고, 상기 제 2 렌즈 어레이는 복수의 축상 비구면 렌즈 (on-axis, aspherical lenses)를 포함할 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 광 커플러는 8 개의 파이버를 결합시키도록 구성될 수 있으며, 각각의 파이버는 적어도 2 개의 광 파장을 갖는다. 일부 예시적인 실시예에서, 광 커플러는 12 개의 파이버를 결합시키도록 구성될 수 있으며, 각각의 파이버는 적어도 2 개의 광 파장을 갖는다. 일부 예시적인 실시예에서, 광 커플러는 2 개의 파이버를 결합시키도록 구성될 수 있으며, 각각의 파이버는 적어도 4 개의 광 파장을 갖는다.

일부 예시적인 실시예에서, 광학 장치는 대향면 상에 특정 표면 및 추가 표면을 갖는 광학 블록 (optical block)을 포함하고, 광학 블록의 추가 표면은 성형된 커플링 모듈의 제 1 표면에 장착된다. 일부 예시적인 실시예에서, 성형된 커플링 모듈은 복수의 광 필터가 장착되는 추가 표면을 포함한다. 이러한 실시예에서, 반사 코팅을 갖는 특정 표면은, 공동이 반사 코팅과 복수의 광 필터 사이에 존재하도록, 성형된 커플링 모듈의 제 1 표면에 장착될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 광 커플러는 복수의 광학 인서트 (optical insert)를 더 포함하고, 각각의 광학 인서트는 제 1 렌즈 어레이의 특정 렌즈에 결합되고 특정 렌즈와, 광 파이버 리셉터클 중 하나 내에서 광 파이버의 단부에 대응하는, 위치 사이의 광학 정렬 (optical alignment)로 위치된다. 일부 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 파이버 리셉터클은 파이버의 각각의 종 방향 축에 대해 85도 이하의 각도로 폴리싱 (polishing)된 각각의 단부를 갖는 복수의 멀티 모드 파이버 (multi-mode fiber)와 정합 (mate)하도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 파이버 리셉터클은 복수의 파이버 스터브 (fiber stub)를 포함하고, 복수의 파이버 스터브의 각각의 특정 스터브는 복수의 멀티 모드 파이버의 특정 파이버에 대응하고, 각각의 특정 스터브는 대응하는 특정 파이버의 폴리싱된 단부와 정합하기 위해 특정 각도로 폴리싱된 단부를 갖는다. 일부 예시적 실시예에서, 상기 파이버 리셉터클 중 적어도 하나는 2 개의 멀티 모드 파이버의 단부를 수용하도록 구성된 페룰 (ferrule)을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 광 커플러는 실질적으로 고정된 배열로 그 안에 삽입된 하나 이상의 파이버에 광 커플러를 유지하도록 구성된 적어도 하나의 유지 클립 (retaining clip)을 더 포함할 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 제 1 렌즈 어레이는 렌즈 어레이 리셉터클 내에 삽입될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 1 렌즈 어레이는 렌즈 어레이 리셉터클 내에 일체로 형성될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 제 2 렌즈 어레이는 성형된 커플링 모듈의 제 2 표면에 장착될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 2 렌즈 어레이는 성형 결합 모듈의 제 2 표면과 일체로 형성될 수 있다.

다른 예시적인 실시예는 상기 광 커플러의 하나 이상의 실시예를 포함하는 파장-분할 멀티플렉서 (wavelength-division multiplexer)를 포함하되, 추가로 기판 (substrate) 및 기판에 장착되고 각각의 광원 (light source)이 제 2 어레이의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 광원을 포함한다. 다른 예시적인 실시예는 광 커플러의 하나 이상의 실시예를 포함하는 파장-분할 디멀티플렉서 (wavelength-division demultiplexer)를 포함하되, 추가로 기판 및 기판에 장착되고 각각의 포토다이오드 (photodiode)가 제 2 렌즈 어레이의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 포토다이오드를 포함한다.

다른 예시적인 실시예는 광 커플러의 하나 이상의 실시예를 포함하는 파장-분할 송신기/수신기 (wavelength-division transmitter/receiver)를 포함하되, 추가로 기판 및 기판에 장착되고 각각의 포토다이오드가 제 2 렌즈 어레이의 제 1 부분의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 포토다이오드 및 기판에 장착되고 각각의 광원이 제 2 렌즈 어레이의 제 2 부분의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 광원을 포함한다. 다른 예시적인 실시예는 광학 기판의 하나 이상의 실시예를 포함하는 파이버-투-파이버(fiber-to-fiber) 멀티플렉서/디멀티플렉서를 포함하되, 추가로 기판 및 추가의 파이버 리셉터클 각각에서, 광 파이버의 단부에 대응하는 위치가 제 2 렌즈 어레이 (70, 213)의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 기판에 장착된 추가의 복수의 파이버 리셉터클을 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예의 이들 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 청구 범위와 관련하여 취해질 때, 본 발명의 예시적인 실시예의 이하의 상세한 설명을 읽으면 명백해질 것이다.

본 발명의 추가의 목적, 특징 및 장점은 예시적인 실시예를 도시하는 첨부 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 8-파장 (8λ) 광 신호를 8 개의 개별 광 신호로 분리하는데 사용되는 예시적인 광 커플러의 측 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 예시적인 광학 커플러를 포함하는 예시적인 광학 장치 (예를 들어, 광학 블록)의 측 단면도이다.
도 3은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 4-파장 (4λ) 광 신호를 2 개의 광 파이버 각각으로부터 8 개의 개별적인 광 신호로 분리하는데 사용 가능한 예시적인 광학 장치의 등측 (isometric) 저면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 예시적인 광학 장치의 특정 실시예의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 외부 하우징을 포함하고 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같은 광학 장치를 포함하는 예시적인 2-파이버 광 커플러의 등측 평면도이다.
도 6은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따른, 도 5에 도시된 예시적인 2-파이버 광 커플러의 내부 부분을 도시하는 측 단면도이다.
도 7은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 외부 하우징을 포함하고 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같은 광학 장치를 포함하는 예시적인 2-파이버 광 커플러의 등측 정면도이다.
도 8은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 외부 하우징을 포함하고 도 3 또는도 4에 도시된 바와 같은 광학 장치를 포함하는 예시적인 2-파이버 광 커플러의 등측 저면도이다.
도 9는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 각이 진 또는 경사진 면을 갖는 페룰의 등측 뷰이다.
도 10은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따른, 앵글형 페룰 및 앵글형 파이버 스터브를 포함하는 광 커플러의 단면도이다.
도 11a 및 도 11b를 포함하는, 도 11은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 대안적인 구성으로 장착된 광학 장치를 포함하는 예시적인 광 커플러의 2 개의 도면을 도시한다.
도 12는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 공동 (cavity)을 포함하는 광학 장치를 포함하는 광 커플러 어셈블리의 측 단면도이다.
도 13은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 도 12에 대응하는 조립된 광 커플러의 작동 원리를 도시하는 측 단면도이다.
도 14는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 2-파장 (2λ)의 광 신호를 8 개의 광 파이버 각각으로부터 16 개의 개별적인 광 신호로 분리하기 위해 사용 가능한 예시적인 광학 장치의 등측 평면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 예시적인 광학 장치의 특정 실시예의 평면도이다.
도 16은 도 14 및 도 15에 대응하는 실시예를 포함하여 다양한 광학 장치에 사용 가능한 예시적인 광 커플러 어셈블리의 등측 평면도이다.
도 17은 도 14 및 15에 대응하는 예시적인 실시예와 같은 광학 장치를 포함하는 예시적인 광 커플러 어셈블리의 등측 평면도이다.
도 18은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 12 개의 광 파이버 용 예시적인 광 커플러의 등측 정면도이다.
도 19는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 12 개의 광 파이버 용 예시적인 광 커플러의 등측 저면도이다.
도 20은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따른, 다른 광 변환 전자 기기들과 함께 기판에 장착된 예시적인 광 커플러의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 파이버 케이블용 유지 클립을 갖는, 기판 상에 장착된 예시적인 트랜시버 어셈블리의 등측 평면도이다.
도 22는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따라, 하우징에 장착된, 도 21에 도시된 바와 같은 예시적인 트랜시버 (transeiver) 어셈블리의 등축 평면도이다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 채널 광 커플러의 예시적인 디자인을 도시한다.
이제 본 발명을 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이지만, 이는 예시적인 실시예로서 그렇게 된 것이고 본 발명이 이러한 특정 실시예에 의해 제한되지는 않을 것이다.

위에서 간단히 언급한 바와 같이, 멀티 파이버 광학 커플링에서 파이버 별 분리의 이점은 각각의 파이버상의 채널 사이의 크로스토크 (누화)가 효과적으로 감소 및/또는 최소화될 수 있다는 것이다. 그러나, 전술한 바와 같이, 각각의 파이버 연결에 대해 복제된 커플링 구성 요소의 추가적인 사이즈 및 비용을 포함하여, 이러한 장치에는 상당한 결점 또는 문제점이 존재한다. 따라서, 파이버 당 광학 커플링 장치와 유사한 크로스토크 성능을 달성하면서 파이버 당 광학 커플링 장치와 비교하여 비용 효과적인 (cost-effective) 개선된 멀티 파이버 광 커플러가 필요하다.

광 파이버 응용에서의 크로스토크는 각각 4-파장 λ1 - λ4을 갖는 4 개의 파이어 F1 - F4의 예시적인 배열에 의해 도시될 수 있다. 이러한 배열에서, 16 개의 채널, 즉 (F1, λ1) 내지 (F4, λ4)가 존재한다. 그러나, 각각의 F1 - F4가 별개의 광 커플러를 사용하는 경우, 각각의 채널 (예를 들어, (F1, λ1))은 동일한 파이버 상에 운반된 다른 채널 (예를 들어, (F1, λ2), (F1, λ3), (F1, λ4))로부터만 크로스토크에 민감하게 된다. 대조적으로, 파이버 당 분리가 없는 멀티 파이버 커플링 장치가 사용되는 경우, 특정 파이버의 각 채널 (예를 들어, (F1,1))은 모든 파이버상의 다른 모든 채널로부터 크로스토크에 민감하게 된다.

크로스토크는 일반적으로 근접성을 필요로 하므로 대부분의 경우 디자이너 (디자인자)는 주로 특정 채널에 물리적으로 인접한 채널의 크로스토크에 관심을 갖는다. 이 크로스토크는 광 커플러 내에서 발생할 수 있다. 실제로 커플러의 광학 특성으로 인해 커플러에 들어갈 때 물리적으로 인접한 채널이 커플러 내에서 섞여서(intermingled) 크로스토크가 발생할 수 있다. 상기 예에서 알 수 있는 바와 같이, 4 개의 채널을 처리하는 단일 파이버 커플러와 비교하여, 커플러 내에서 16 채널의 섞임 및/또는 크로스토크를 방지 및/또는 최소화하는 멀티 파이버 커플러를 디자인하는 것이 훨씬 더 어려울 수 있다 .

도 1은 멀티 파장 광 신호를 8 개의 개별 광 신호로 분리하는데 사용되는 예시적인 광 커플러 (10)의 측단면도이다. 도 1은 조립된 주요 구성 요소를 보여주고, 광 경로 (optical pathway) (90-96)를 도시하는데, 여기서 수신 신호는 광 검출기 (도시되지 않음)에 의해 판독될 8 개의 개별 채널로 분리된 8 개의 개별 파장 (λ1 내지 λ8)을 포함한다. (예를 들어, 광학 블록으로서) 유리로 형성되거나 플라스틱으로 성형될 수 있는 광학 장치 (20)는 그 하부 표면 (22)에 부착된 복수의 필터 (40)와 함께 도시되어 있다. 광학 장치 (20)는 반사 재료 (85)로 코팅된 상부 평탄 표면 (21)을 갖는다. 광 커플러 (10)는 광학 장치 (20)의 평탄한 하부 표면 (22)에 연결 및/또는 접착식으로 부착될 수 있는 평탄한 상부 표면 (61)을 갖는 성형체 부분 (83)을 포함한다.도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 광 커플러 (10) (예를 들어, 성형체 부분 (83))는 케이블의 단부가 리셉터클 시트 (81)와 맞물리도록 광 파이버 케이블 (도시되지 않음)의 단부를 수용하기 위해 내부에 일체로 성형된 광 파이버 케이블 리셉터클 (80)을 포함한다.

도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 멀티플렉싱된 광 빔은 광 경로 (90)를 따라 이동하고, 광 파이버 케이블 (도시되지 않음)의 단부를 빠져 나가 91에 도시된 바와 같이 발산하기 시작한다. 렌즈 (65)는 발산 광 빔 (91)을 시준하고 시준된 빔을 형성한다. 일부 예시적인 실시예에서, 렌즈 리셉터클 (66)은 렌즈 (65)가 삽입, 부착 및/또는 장착될 수 있는 광 커플러 (10)에 일체로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 렌즈 (65)는 예를 들어 렌즈 리셉터클 (66)에 대응하는 영역에서 광 커플러 (10)에 일체로 형성될 수 있다. 렌즈 (65)를 통과한 후, 시준된 광선 (92)은 (예를 들면 "전반사체 (total internal reflector)"로도 알려진) 광 커플러 (10)의 리플렉터 (66)에서 반사되고 광학 장치 (20)의 평탄한 상부 표면 (21)이 갖는 반사 코팅(85)을 향해 위쪽으로 향하게 된다. 일부 예시적인 실시예에서, 리플렉터 (66)는 광 커플러 (10)에 일체로, 예를 들면 하부 표면 (62)의 일부로써, 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 리플렉터 (66)는 광 커플러 (10)의 내부 표면에 부착되거나 장착될 수 있다. 광 빔은 광 경로의 해당 부분 (93)을 통해 이동함에 따라, 반사 코팅 (85)에 대해, 당 업계에 공지된 바와 같이 소정의 입사각으로 충돌한다. 반사된 빔 (94)은 당 업계에서 공지된 바와 같이 복수의 n 개의 필터 (40)와 반사 표면 (85) 사이의 광학 장치 (20) 내에서 지그재그 패턴으로 반사된다.

반사된 빔이 각각의 필터에 입사함에 따라, 상이한 파장의 광 중 하나가 각각의 필터를 통해 투과되고 분리된 파장은 광 경로 (95a - h)를 따라 광 커플러 (10)의 하부 표면 (62)에 형성될 수 있는 복수의 비구면 (aspheric surfaces)(70) (여기서는 "렌즈"라고도 함)을 향해 전파된다. 다른 예시적인 실시예에서, 렌즈 (70)는 하부면 (62)에 부착되거나 장착될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 각각의 비구면 또는 렌즈 (70)는 그룹 96a - h 중 특정 파장, 파장 대역 및/또는 채널을 그 렌즈 아래에 위치하는 특정 광 검출기 (미도시) 상으로 포커싱시킬 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 렌즈들 (70)은 필터들 (40)을 통해 수신된 광 신호들 (96a-h)에 대해 비-시준 또는 확장되도록 구성될 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 광 커플러 (10)가 렌즈 (70) 아래에 유사하게 위치된 광원 (미도시)에 의해 생성된 다양한 파장의 광 (96a - h)을 결합 또는 멀티플렉징하는 데 사용되는 경우, 비구면 또는 렌즈는 광 (96a - h)을 포커싱시키도록 구성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 비구면 또는 렌즈는 각각의 광원에 의해 생성된 광 (96a - h)을 필터 (40)에 입사하는 평행 빔으로 시준하도록 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 광학 장치 (20)는, 일반적으로, 평탄한 상부 및 하부 표면 (21, 22), 평탄한 근위 단부 벽 (23) 및 평탄한 원위 벽 (24)을 갖는 직사각형 입방체 형상일 수 있다. 광학 장치 (20)는, 원하는 스펙트럼 영역에 걸쳐 광을 투과시킬 수 있고 정확한 두께로 형성되거나 폴리싱될 수 있는, 임의의 투명 광학재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 광학 장치 (20)는 고품질 광학 유리로 형성될 수 있다. 대안적으로, 광학 장치 (20)는 고품질 광학 플라스틱을 사용하여 사출 성형될 수 있다.

반사 코팅 (85)은 광학 장치 (20)의 상부 표면 (21)에 적용될 수 있다. 반사 코팅은 예를 들어 유전체 간섭 코팅 또는 금속 코팅을 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 반사 표면 (85)은 예를 들어 유전체 간섭 코팅, 금속 코팅 등을 포함하는 다수의 기술에 의해 광학 블록 상에 배치될 수 있다.

복수의 개별 멀티 파장 파브리-페로 (Fabry-Perot) 전송 필터는 상부 표면 (21)과 대향하는 하부 또는 하부 표면 (22)에 장착될 수 있다. 복수의 필터는 예를 들어, 인접하여 장착된 8 개의 개별 파브리-페로 필터 (41-48)를 포함할 수 있다. 각각의 개별 필터 (41-48)는 광학 장치 (20)의 바닥면 (22)에 접착식으로 연결되어 있기 때문에 서로 약간 이격될 수 있다. 알려진 평탄한 표면에서 서로 인접하는 파브리-페로 필터는 현존하는 종래 기술의 파장 분할 멀티플렉서에서의 많은 결합 및 정렬 문제를 피한다. 또한, 필터 (41)의 근위 단부 (41a)는 장치가 조립될 때 필터 어셈블리가 비구면 렌즈 어레이와 적절한 광학 정렬을 갖도록 광 커플러 (10)의 표면 (68) (도 1)과 접촉하도록 의도된다. 일부 실시예들에서, 인접한 필터들 사이의 작은 공간들 (예를 들어, 공간 (151))은 광학적으로 투명할 수 있다. 아래에서 설명되는 다른 예시적인 실시예에서, 반사 코팅이 인접한 필터 사이의 공간에서 표면 (22)에 적용될 수 있다.

필터 어레이를 광학 블록 상에 조립한 다음 광학 장치 (20)를 광 커플러 (10)에 연결 및/또는 접착제로 부착하면 광학 요소의 광학 정렬이 달성된다. 상술한 바와 같이 조립될 때, 광 파이버 케이블의 출력 빔 (91)은 광 커플러 (10)에 직접 커플링되고 복수의 필터 (40) 및 복수의 비구면 (70) 뿐만 아니라 시준 렌즈 (65), 빔 반사 수단, 광학 장치 (20)의 상부 표면 상의 반사 코팅 (85)도 포함하는 장치의 내부 광학과 정렬될 수 있다. 바람직하게는, 이들 광학 소자의 제조 후 정렬 또는 튜닝 또는 조정이 필요하지 않다.

도 3은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 2 개의 광 파이버 각각으로부터 4-파장 (4λ) 광 신호를 8 개의 개별적인 광 신호로 분리하는데 사용 가능한 예시적인 광학 장치의 등측 저면도이다. 도 3에 도시된 광학 장치는 도 1 - 2에 도시된 광학 장치 (20)와 유사한 재료 및 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 각각 특정 파장에 대해 8 개의 광 필터의 단일 행이 아니라, 도 3에 도시된 광학 장치의 필터는 두 개의 광 파이버에 대응하여 2 개의 행으로 배열된다. 각 열은 각각 해당 파이버에 의해 운반되는 특정 파장에 대한 4 개의 광 필터를 포함한다.

도 4는 도 3에 도시된 광학 장치의 다른 예시적인 실시예의 저면도이다. 이 예시적인 실시예에서, 패터닝된 불투명 층 (130)은 광 필터를 장착하는데 사용되는 광학 장치의 표면에 형성된다. 불투명 층 (130)은 인접한 필터들 사이의 공간을 커버할 수 있고, 일부 실시예에서는 (도시한 바와 같은) 필터 배열의 외곽을 커버할 수도 있다. 이러한 실시예에서, 패턴닝된 불투명 층 (130)은 인접한 필터 사이의 공간에서의 횡단 라인 (131-134) 및/또는 필터 어레이의 풋프린트의 외곽 둘레로 연장되는 외곽 라인 (141 - 144)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 횡단 라인들 (131-134)은 광학적으로 투명한 영역들 또는 인접한 필터들 사이의 갭들보다 약간 더 큰 폭을 가질 수 있는데, 예를 들면 바람직하지 않은 광이 인접한 필터들 사이의 갭을 통해 침투하는 것을 방지할 정도로 충분히 넓다. 외곽 라인 (141 - 144)의 폭은 광 경로에서 발산된 광의 일부와 상호 작용하는 필터 에지에 의해 생성된 광 노이즈를 감소시키기에 충분할 수 있다. 불투명 층 (130)은 상이한 재료 (예를 들면, 알루미늄, 유전체 코팅, 금 등)로 구성될 수 있고 리소그래피 또는 다이렉트 라이팅(direct writing)을 통해 적용될 수 있다. 패터닝된 불투명 층 (130)은 예를 들어 인접한 필터를 통과하는 광원들 사이의 크로스토크를 감소시킴으로써 광학 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 외부 하우징을 포함하고 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같은 광학 장치를 포함하는 예시적인 2-파이버 광 커플러의 등측 평면도이다.

도 6은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 도 5에 도시된 예시적인 2-파이버 광 커플러의 내부 부분 (100)을 도시하는 측단면도이다. 도 6은 또한 화살표를 갖는 점선이 광을 나타내는, 본 발명의 예시적인 실시예의 광 투과 원리를 도시한다. 도 6은 다양한 파장을 갖는 광을 광 파이버를 통한 전송을 위해 단일 광 신호로 조합하는 것을 도시하지만, 당업자는 아래의 설명이 광 파이버로부터 수신된 멀티 파장 광 신호를 분리하는데 동일하게 적용된다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상이한 파장의 광은 다수의 필터 (240)를 통해 광학 장치 (200)로 입사한다. 예를 들어, 상이한 파장 각각은 렌즈 어레이 (213)의 대응 렌즈를 통해 대응하는 레이저 (280)에 의해 제공될 수 있다. 제공된 예시적인 광을 도 6에 도시된 바와 같이 필터 (240) 중 특정 하나를 향해 포커싱 및/또는 지향시킨다. 일부 예시적인 실시예에서, 제 2 렌즈 (213)는 비구면 렌즈일 수 있다. 위에서 논의된 원리에 따르면, 상이한 필터들 (240) 각각은 하나의 파장 (또는 좁은 범위의 파장)의 광만이 통과할 수 있게 하여, 실질적으로 상이한 파장의 광은, 반사 표면 (230) 및 필터 (240)를 사용함으로써 멀티플렉싱 (또는 디멀티플렉싱)될 수 있다 .

도 6에 도시된 예시적인 실시예에서, 필터 (240)를 지지하는 광학 장치 (200)의 표면과 제 2 렌즈 (213)의 어레이의 평면 사이에 각도 (Al)를 형성함으로써, 레이저 (280)는 제 2 렌즈 (213)에 대해 "축상에서 (on-axis)" 위치될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 필터 (240)는 측면이 서로 평행하고 제 2 렌즈 (213)의 평면에 직교하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 광학 장치 (200)에 입사하는 광은 각각의 필터 (240)의 중심을 통해, 예를 들면, 필터의 측면과 실질적으로 평행한 경로를 통해 통과할 수 있다. 이것은 필터에 대한 경로 손실을 감소시킴으로써 광학 장치 (200)의 광학 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 배열은 또한 도 4와 관련하여 위에서 논의된 패터닝된 불투명 층과 유사한 방식으로 인접한 광원들 사이의 크로스토크를 감소시킬 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 필터 (240)는 그 측면이 바닥면에 수직이 되도록 구성될 수 있다. 도 6은 또한 광학 장치 (200)와 광 커플러의 몸체 사이의 공동 (290)을 도시한다.

일부 예시적인 실시예에서, 필터 (240)를 지지하는 광학 장치 (200)의 표면과 제 2 렌즈 (213)의 평면 사이의 각도 (A1)의 범위는 6 ° 내지 13 °일 수 있다. 필터들이 인접한 필터들 (240)의 수직 중심선들 사이의 거리 (D)(또한 "렌즈 피치"라고도 함)로 동일하게 이격되고 광학 장치 (200)의 두께가 T 인 경우, 상이한 파장의 광의 반사 각도는 관계식 D = 2 * tan (α) * T에 의해 결정된다.

광 커플러는 또한 복수의 광 파이버 리셉터클 (250) (예를 들어, 각각의 파이버 당 하나), 전반사체 (TIR: total internal reflector) (260) 및 제 1 렌즈 (270)의 어레이 (예를 들어, 각각의 파이버 당 하나)를 포함할 수 있다. 제 1 렌즈의 어레이는 광 커플러의 몸체의 렌즈 어레이 리셉터클 (275)에 배치될 수 있다. 리셉터클 (250)에 삽입될 때, 광 파이버는 대응하는 제 1 렌즈 (270) 및 TIR (260)과 광학적으로 정렬된다. 또한, TIR (260)은 광학 장치 (200)와 광학적으로 정렬되어, TIR (260)은 제 1 렌즈 (270) 및 및 광학 장치 (200) 사이에서 광이 광 파이버로/광 파이버로부터 반사되도록 구성될 수 있다.

각각의 리셉터클 (250)은 리셉터클 (250)에 삽입된 광 파이버의 단부면에 위치된 페룰 (210)을 포함할 수 있다. 페룰 (210)의 보다 상세한 도면이 도 9에 도시되어 있다. 각각의 페룰 (210)은 실질적으로 원통형 형상을 가질 수 있고 제 1 렌즈에 인접한 각이 지거나 경사진 단부를 포함할 수 있다. 베벨 (220)은 제 1 렌즈 (270)를 통과하고 페룰 (210)에 입사된 광을 제 1 렌즈 (270)의 장축 (major axis)으로부터 벗어난 방향을 향해 반사시키도록 구성될 수 있고, 페룰 (210)에 의해 반사된 광이 발생 경로를 따라 제 1 렌즈 (270)로 복귀하는 것을 완화 및/또는 감소 시키도록 구성된다. 이와 같이, 베벨 (220)은 또한 광학 장치 (200)를 통해 레이저 (280)로 복귀하는 광을 감소시킬 수 있다.

도 7은, 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따른, 외부 하우징을 포함하고, 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같은 광학 장치를 포함하는 예시적인 2-파이버 광 커플러의 등측 정면도이다. 도 7은 상술한 리셉터클 (250) 및 제 1 렌즈 어레이 (270)의 구성 및/또는 배치를 도시한다. 도 7은 또한 파이버 커넥터 스톱 (300) 및 파이버 커넥터 정렬 핀 (310)을 포함하여 2 개의 광 파이버를 커플러에 연결하는 것을 용이하게 할 수 있는 특징을 도시한다.

도 8은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 외부 하우징을 포함하고, 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같은 광학 장치를 포함하는 예시적인 2-파이버 광 커플러의 등측 저면도이다. 도 8은 상술한 리셉터클 (250), 전반사체 (TIR) (260) 및 제 2 렌즈 어레이 (213)의 구성 및/또는 위치를 도시한다. 도 8은 또한 복수의 (예를 들어, 4 개의) 스테이킹 핀 (staking pins) (400)을 포함하여, 광 커플러를 기판 또는 회로 보드에 연결하는 것을 용이하게 할 수 있는 특징을 도시한다.

도 10은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에서 사용 가능한 다른 반사 감소 메커니즘의 단면도이다. 특히, 도 10은 광 파이버 스터브 (1020)의 종축에 대해 실질적으로 90 도의 각도를 갖는 제 1 면 (1022)을 갖는 광 파이버 스터브 (1020) 및 광 파이버 스터브 (1020)의 종축에 대해 90 도보다 작은 각도를 갖는 제 2 면 (1024)을 갖는 광 파이버 스터브 (1020)를 포함하는 어셈블리 (1000)를 도시한다. 어셈블리는 또한 광 스터브 (1020)를 둘러싸고 면 (1022 및 1024)의 각도와 실질적으로 동일한 각도를 갖는 제 1 면 (1012) 및 제 2 면 (1014)을 갖는 페룰 (1010)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제 2 면 (1014 및 1024)의 각도는 종축에 대해 82 내지 86 도일 수 있다. 이러한 방식으로, 파이버 스터브 (1020)는 파이버 종축에 대해 85도 이하와 같은 유사한 각도로 폴리싱된 면을 갖는 파이버와의 호환성 (compatibility)(예를 들어, "정합(mate)")을 위해 구성될 수 있다. 면 (1012 및 1022)이 필터 (240)에 근접하도록 어셈블리는 도 6에 도시된 리셉터클 (250)과 같은 광 커플러의 리셉터클에 삽입될 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 멀티 채널 광 커플러를 포함하는 각각의 파이버 리셉터클 내에 광학 블록 ("광학 인서트"로도 지칭됨)을 장착 (mounting), 부착 (attaching), 붙이기 (affixing) 및/또는 삽입 (inserting)함으로써 광 파이버 내로의 다시 반사되는 것이 감소될 수 있다. 광학 블록은 광 파이버의 굴절률과 실질적으로 일치하는 굴절률을 갖는 용융 실리카 (fused silica)와 같은 재료로 제조될 수 있다. 광 파이버 리셉터클 내에 광학 블록을 삽입 및 유지하기 위한 기술뿐만 아니라 광학 블록의 다양한 실시예는 출원 PCT/US20l9/xxxxxx (참조 번호 1072-0006)에 기재되어 있으며, "감소된 반사를 갖는 광 파이버 광학 인터페이스"라는 명칭으로 출원되어 있고, 본 명세서에서 동시에 인용되고 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.

도 11a 및 11b는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 대안적인 구성으로 장착된 광학 장치를 포함하는 예시적인 광 커플러의 두 도면이다. 특히,도 11a는 전술한 TIR (260)과 같은 전반사체 (TIR)가 없는 예시적인 실시예의 단면도이다. 도 11a에 도시된 광 커플러는 광학 장치 (202)를 둘러싸는 성형체 (204)를 포함할 수 있으며, 일부 실시예에서는 다른 도면과 관련하여 위에서 설명된 다양한 광학 장치와 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 광학 장치 (202)는 전술한 원리에 따라 들어오는 광학 신호 (102)를 4 개의 구성 파장 (206)으로 분할 또는 디멀티플렉싱할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 성형체 (204)는 단일 샷 성형 (single-shot molding) 공정에 의해 제조될 수 있어서, 몸체 (204) 또는 광학 장치 (202)의 요소가 금형의 2 개의 대향 측면에 포함되어 요소들 사이에 실질적인 정렬을 제공한다.

도 11b는 다양한 구성 요소의 배열을 도시한 성형체 (204)의 등측 도면이다. 성형체 (204)는 광학 장치 (202)의 삽입을 위한 캐비티 (310)를 포함하여, 광학 장치 (202)의 적어도 하나의 표면이 캐비티 (310)의 적어도 하나의 표면과 접촉한다. 성형체 (204)는 또한 광 파이버를 위한 리셉터클 (302)을 포함하며, 이러한 광 파이버의 단부는 광학 장치 (202)의 제 1 광 필터와 광학적으로 정렬될 것이다. 단지 하나의 리셉터클 (302)만이 도시되어 있지만, 당업자는 성형체 (204)가 복수의 파이버 리셉터클 (302)과, 전술한 도 3에 도시된 광학 장치와 같은 다수의 광 파이버에 적합한 광학 장치 (202)를 수용하는 사이즈의 공동 (310)을 갖도록 성형될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 하나 이상의 리셉터클 (302)은 일부 예시적인 실시예에서 각각의 하나 이상의 파이버로부터의 광학 신호가 통과할 수 있는 일체형 렌즈를 포함하도록 성형될 수 있다. 대안적으로, 성형체 (204)는 각각의 리셉터클 (302)에 적절한 렌즈의 삽입을 용이하게 하도록 성형될 수 있다.

4 개의 렌즈 (402-408)의 어레이 (308)는 도 11a에 도시된 바와 같이 각각의 광학 장치 (202)의 필터에 의해 제공된 4 개의 광학 신호 (206)와 광학적으로 정렬될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 렌즈 어레이 (308)는 성형체 (204)에 일체로 성형될 수 있는 반면에, 다른 예시적인 실시예에서, 렌즈 어레이 (308)는 성형체 (204)에 형성된 대응하는 리셉터클에 개별적으로 형성되고 삽입될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 성형체 (204)는 렌즈 (402 - 408) 각각에 대해 하나씩 다수의 리셉터클로 형성될 수 있다. 성형체 (204)가 복수의 파이버 리셉터클 (302)로 성형되는 실시예에서, 성형체 (204)는 각각의 파이버에 의해 운반되는 멀티 파장 신호로부터 디멀티플렉싱된 단일 파장 신호에 적합한 렌즈 어레이 (308)를 갖거나이를 수용하도록 성형될 수 있다.

도 12는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 공동을 포함하는 광학 장치를 포함하는 광 커플러 어셈블리의 측 단면도이다. 특히, 도 12는 성형체 (또는 커플링 모듈) (1242)의 전방 단부에 파이버 리셉터클 (1210)을 갖는 광 커플러 (1200)를 도시한다. 전반사체 (TIR) (1270)는, 리셉터클 (1210)에 삽입된 파이버와 광학적으로 정렬되도록, 광 커플러 (1200)에 형성되거나, 배열되거나 또는 부착될 수 있다. 또한, 광 커플러 (1200)의 상면 또는 상부는 4 개의 평탄한 릿지 (ridges) (1230 - 1233)에 의해 형성된 거울 장착면 (mirror mounting surface)을 포함하는 공동 (1220)을 갖는다. 릿지 1230 및 1231는 서로 평행하고 (서로 평행하고 이 뷰에서 오직 하나만 보이도록 정렬될 수 있는) 릿지 1222 및 1233에 수직일 수 있다. 각각의 릿지 1230 및 1231는 릿지 1222 및 1233 모두와 교차하고, 각각의 릿지 1222 및 1233는 릿지 1230 및 1231 둘 모두와 교차한다. 거울 장착면은 릿지의 평탄면 또는 상면이 함께 평면을 정의하기 때문에 "실질적으로" 평탄하다고 말할 수 있다.

평면 거울 (1215)은 거울 장착면에 장착될 수 있다. 평면 거울 (1215)은 예를 들어 전술한 실시예와 유사한 반사 코팅을 갖는 광학 블록을 포함할 수 있다. 또한 오목 영역 (1220) 내에는 4 개의 평탄한 릿지 (1234 - 1237)에 의해 형성된 거울 부착면이 있다. 릿지 (1234-1237)는 이 뷰에서는 릿지 1235 및 1237만이 보이도록 릿지 (1230-1233) 아래로 리세스될 수 있다. 거울 (1215)은 릿지 (1230-1233)에 의해 정의된 상술된 거울 장착 표면 상에 배치될 수 있다. 즉, 거울 (1215)이 이러한 방식으로 장착될 때, 이는 릿지 (1230-1233) 위에 놓이거나 릿지와 접촉한다. 거울 (1215)의 유지를 돕기 위해, 거울 (1215)을 거울 장착면에 배치하기 전에 접착제의 코팅이 거울 부착면에 적용될 수 있다.

또한 공동 (1220) 내에는 광학 몸체 (1200)의 종 방향 (예를 들어, 전방-후방) 방향으로 서로 평행하게 배향된 2 개의 평탄한 릿지 (1238 및 1239)에 의해 정의된 필터 장착면이 있으며, 이 뷰에서 1239만이 보일 수 있다. 릿지 (1238 및 1239)의 평탄한 표면 또는 상면이 함께 평면을 형성하기 때문에, 필터 장착면은 "실질적으로" 평탄하다고 말할 수 있다. 또한 공동 (1220) 내에는 필터 부착면이 필터 장착 표면 아래에 리세스되도록 릿지 (1238 및 1239) 아래에 리세스되는 4 쌍의 평탄한 플랫폼 (이 뷰에서는 보이지 않음)을 포함하는 필터 부착면이 있다. 캐비티 (1220) 내의 필터 장착면의 4 개의 대응 마운트에 각각 파이버에 의해 운반되는 특정 파장의 광에 대응하는 4 개의 광 필터 (1250-1256)가 배치될 수 있다. 필터 (1250-1256)의 유지를 돕기 위해, 접착제의 코팅 필터를 필터 장착면에 놓기 전에 필터 부착면에 적용할 수 있다. 단일 4-필터 장착 장치가 도시되어 있지만, 이는 단지 예시를 위한 것이며, 이러한 장치는 (예를 들어, 추가 파장에 해당하는) 추가 필터를 포함할 수 있거나 및/또는 멀티 채널 광 커플러에 연결된 광 파이버 각각에 대해 복제될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 각각이 특정 파장에 대응하는 4 개의 렌즈 (1280-1286)는 광 커플러 (1200)의 하부 표면 상에 배치되어, 렌즈 (1280-1286) 각각은 필터들 (1250-1256) 중 하나와 광학 정렬된다.

도 13은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따른, 도 12에 대응하는 광 커플러 어셈블리를 포함하는 파장-분할 디멀티플렉서의 동작 원리를 도시하는 측 단면도이다. 도 13에 도시된 예시적인 구성에서, 수신된 광 신호는 파선으로 표시된 광 경로를 따라 광학 몸체 (1200), 거울 (1215) 및 필터 (1250 - 1256)를 포함하는 어셈블리를 통해 전파된다. 광 신호는 4 개의 상이한 변조 파장 (λ1 - λ4)을 포함한다. 반사면 (1270)은 광 신호를 거울 (1215)에 반사시킨다. 거울 (1215)은 먼저 광 신호를 필터 (1250)에 반사시키며, 이는 파장 λ1에 투명하고 파장 λ2 내지 λ4에 반사된다. 따라서, 파장 λ1을 포함하는 광 신호의 일부는 필터 (1250)를 통과하고 광전자 검출기 칩 (opto-electronic detector chip) (1205)의 제 1 광 검출기 (별도로 도시되지 않음)에 충돌한다. 검출기 칩 (1205)은 각각이 파장 λ1 - λ4 중 하나에 민감한 다수의 PIN 다이오드를 포함할 수 있다. 검출기 칩 (1205)은 인쇄 회로 기판 어셈블리 (1290)의 표면 (일반적으로 "기판"이라고도 함) 상에 장착될 수 있다. 파장 λ2 - λ4를 포함하는 광 신호의 나머지 부분은 필터 (1250)에 의해 반사되고 거울 (1215)에 충돌한다. 거울 (1215)은 광 신호의 나머지 부분을 필터 (1252) 상에 반사시키며, 이는 단일 파장 λ2에 대해 투명하고 적어도 λ3 및 λ4에 대해 반사된다. 따라서, 파장 λ2를 포함하는 광 신호의 일부는 필터 (1252)를 통과하고 검출기 칩 (1205)의 PIN 다이오드와 같은 제 2 광 검출기 (별도로 도시되지 않음)에 충돌한다. 다른 파장에 대응하는 광 회로는 비슷한 방식으로 동작한다.

당업자는 예를 들어 각각이 특정 파장 (또는 작은 대역의 파장)을 갖는 광을 방출하는 복수의 레이저를 포함하는 대응하는 멀티 파장 광원으로 검출기 칩 (1205)을 교체함으로써 파장-분할 멀티플렉서가 도 13에 도시된 것과 유사한 방식으로 구성될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 이러한 실시예에서, 광 커플러를 통한 광 전파 방향은 도 13에 도시된 방향과 비교하여 반전될 것이다. 당업자라면 또한 파장-분할 멀티플렉서/디멀티플렉서 (예를 들어, 트랜시버)가 검출기 칩 (1205)과 함께, 예를 들어, 각각이 특정 파장 (또는 작은 대역의 파장)을 갖는 광을 방출하는 복수의 레이저를 포함하는 멀티 파장 광원 (1206)을 포함함으로써 도 13에 도시된 것과 유사한 방식으로 구성될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 검출기 칩 (1205)과 광원 (1206)의 이러한 조합은 이하에 설명되는 바와 같이 기판 상에 장착될 수 있다.

광 커플러 내에서 거울 장착면과 필터 장착면이 비교적 높은 정밀도로 서로 평행하게 될 수 있기 때문에, 거울 (1215)과 필터 (1250-1256)의 표면은 비교적 높은 정밀도로 서로 평행하게 만들어 질 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 렌즈 (1280-1286)는 검출기 칩 (1205)의 대응하는 PIN 다이오드뿐만 아니라 필터 (1250-1256) 중 대응하는 하나와 광학적으로 정렬될 수 있다. 평면 거울 (1215) 및 필터 (1250-1250)의 평행한 배열로 인해, 각각의 PIN 다이오드는 렌즈 (1280-1286)에 대하여 "축외 (off-axis)"로 위치될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 렌즈 (1280-1286)는 비구면일 수 있다.

도 14는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른, 8 개의 광 파이버 각각으로부터 2-파장 (2λ)의 광 신호를 16 개의 개별적인 광 신호로 분리하는데 사용 가능한 다른 예시적인 광학 장치의 등측 평면도이다. 도 14에 도시된 광학 장치는 도 1 - 2에 도시된 광학 장치 (20) 또는 도 3 - 8에 도시된 광학 장치 (200)와 유사한 재료 및 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 각각의 특정 파장에 대해 8 개의 광 필터의 단일 행이 아니라, 도 3에 도시된 광학 장치의 필터는 8 개의 광 파이버에 대응하여 8 개의 행으로 배열된다. 각각의 열은 각각 상응하는 파이버에 의해 운반되는 특정 파장에 대한 2 개의 광 필터를 포함한다.

도 15는 도 14에 도시된 광학 장치의 특정 예시적인 실시예의 평면도이다. 이 예시적인 실시예에서, 패터닝된 불투명 층 (1530)은 광 필터를 장착하는데 사용되는 광학 장치의 표면에 형성된다. 불투명 층 (1530)은 인접한 필터들 사이의 공간을 덮을 수 있고, 일부 실시예들에서, (도시된 바와 같이) 필터 어레이의 주변을 덮을 수도 있다. 이러한 실시예에서, 패턴닝된 불투명 층 (1530)은 필터 어레이의 주변 주위로 연장되는 인접한 필터 어레이 및/또는 주변 라인 (1541-1544) 사이의 공간에 횡단 라인 (1531)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 횡단 라인 (1531)은 인접한 필터 어레이 사이의 광학적으로 투명한 영역 또는 갭보다 약간 큰 폭을 가질 수 있는데, 예를 들어, 바람직하지 않은 광이 인접한 필터 어레이 사이의 갭을 통해 침투하는 것을 방지할 만큼 충분히 넓다. 주변 라인 (1541-1544)의 폭은 광학 경로에서 발산된 광의 일부와 상호 작용하는 필터 에지에 의해 생성된 광학 노이즈를 감소시키기에 충분할 수 있다. 불투명 층 (1530)은 상이한 재료 (예를 들어, 알루미늄, 유전체 코팅, 금 등)로 구성될 수 있고 리소그래피 또는 다이렉트 라이팅을 통해 적용될 수 있다. 패터닝된 불투명 층 (1530)은 예를 들어 인접한 필터를 통과하는 광원들 사이의 크로스토크를 감소시킴으로써 광학 장치의 성능을 개선할 수 있다.

도 16은 외부 하우징 또는 몸체 (1600)를 갖는 예시적인 광 커플러 어셈블리의 등측 평면도이며, 도 14 및 15에 대응하는 실시예를 포함하는 다양한 광학 장치와 함께 사용될 수 있다. 도 16은 또한 광 커플러의 상부 표면 상에 광학 장치의 장착을 용이하게 하는, 복수의 장착 핀 (1610) 및 필터 부착부 채널 (1620)을 도시한다. 도 17은 이러한 방식으로 광학 장치를 통합한 예시적인 광 커플러 어셈블리의 등측 평면도이다.

도 18은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 12 개의 광 파이버 용 예시적인 광 커플러의 등측 정면도이다. 도 18은 상술한 리셉터클 (250) 및 제 1 렌즈 어레이 (270)의 구성 및/또는 배치를 도시한다. 도 18은 또한 파이버 커넥터 멈추개 (1710) 및 파이버 커넥터 정렬 핀 (1720)을 포함하여 2 개의 광 파이버를 커플러에 연결하는 것을 용이하게 할 수 있는 특징을 도시한다.

도 19는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 12 개의 광 파이버 용 예시적인 광 커플러의 등측 저면도이다. 도 19는 전술한 리셉터클 (250), 전반사체 (260) 및 제 2 렌즈 어레이 (213)의 구성 및/또는 위치를 도시한다. 도 19는 또한 복수의 (예를 들어, 4 개의) 스테이킹 핀 (1810)을 포함하여, 광 커플러를 기판 또는 회로 보드에 연결하는 것을 용이하게 할 수 있는 특징을 도시한다.

도 20은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 트랜시버 어셈블리를 형성하기 위해 다른 광 변환 전자 장치와 함께 기판에 장착된 예시적인 광 커플러의 단면도이다. 도 20에 도시된 예시적인 실시예는 파장-분할 멀티플렉서 및/또는 디멀티플렉서 솔루션이 매우 컴팩트하고 저렴한 비용으로 되도록 하는 송신기 (Tx), 수신기 (Rx) 또는 송수신기 (Tx/Rx) 서브 어셈블리를 포함할 수 있다. 도 20의 측면도는 장치의 하나의 "슬라이스"(단면)만을 도시하고, 구현은 상술한 바와 같이 컴포넌트의 어레이를 포함할 수 있다. 장치 (1900)는 당업자에게 알려진 바와 같이 병렬 Tx 또는 Rx 집적 회로 (IC: integrated circuit) (1940)를 포함할 수 있다. IC (1940)는 기판 (1910)과의 전기적 연결을 위한 솔더 볼 (1930)을 포함한다. IC (1940)는 복수의 VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) (편의상 l940a로 지칭됨) 및/또는 PIN 포토다이오드 어레이 (l940b로 지칭됨)를 포함할 수 있다. Rx 회로에서, 포토다이오드는 예를 들어 MSM 포토다이오드 또는 임의의 다른 유형의 광 검출기로 구현될 수 있다. Tx 회로에서, 광원은 IC에 수직으로 광을 방출할 수 있는 레이저, 또는 터닝 거울 (turning mirror)를 갖는 에지 방출 레이저 (edge-emitting laser)를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예는 전기적 트레이스 (electrical traces)를 갖는 실리콘, 갈륨 비소 또는 인듐 인화물과 같은 다른 전자 서브마운트를 사용할 수 있다. 광 커플러 (1950)는 IC (1940) 위에 위치될 수 있고 커플러 (1950)와 IC (1940) 사이에 위치된 스페이서 (1960)에 의해 제자리에 유지될 수 있다.

도 21은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 트랜시버 어셈블리의 등측 평면도이다. 도 21에 도시된 트랜시버 어셈블리는 도 20에 도시된 예시적인 실시예들과 유사한 방식으로 기판 또는 회로 보드에 장착될 수 있다. 예시적인 트랜시버 어셈블리는 예를 들어, 도 16 - 17 (2x8 WDM 광 커플러) 또는 도 18 - 19 (2x12 WDM 광 커플러)를 포함하여 상술한 것과 유사한 광 커플러를 포함 할 수 있다. 도 21은 또한 도 18에 도시된 파이버 커넥터 멈추개 (1710) 및 파이버 정렬 핀 (1720)과 같은 예시적인 기계적 특징을 사용하여 트랜시버 어셈블리에 연결된 파이버 어레이 케이블 (예를 들어, 8 개 또는 12 개의 파이버로 구성됨)을 도시한다. 파이버 어레이 케이블은 또한, 유지 클립 (2110)에 의해 제자리에 고정된다. 다양한 실시 예에서, 유지 클립 (2110)은 기판에 장착된 별도의 유닛 또는 어셈블리일 수 있거나, 광학 커플러 자체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있다.

도 22는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 다른 예시적인 트랜시버 어셈블리의 등측 평면도이다. 도 22에 도시된 예시적인 어셈블리는 도 21에 도시된 트랜시버 어셈블리와 같은 내부 트랜시버 어셈블리를 둘러싸는 외부 하우징을 포함할 수 있다.

도 23은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 채널 광 커플러의 예시적인 디자인을 도시한다. 도 23은 또한 예시적인 멀티 채널 광 커플러 디자인을 통한 다양한 광 채널의 경로를 도시한다. 도 23에 도시된 이러한 특정 디자인은 병렬 어셈블리에서 n 개의 파이버 (F1-Fn)를 갖는 4-파장 (λ1 - λ4) 멀티플렉서/디멀티플렉서에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 송신 및 4 개의 수신 파이버 (n = 8)가 광학 어셈블리에 사용된 경우, 각각의 파이버로부터의 광은 각각의 위치에 대한 트레이스의 경로를 따를 것이다.

도 23에 도시된 예시적인 디자인은 다양한 파라미터 값에 기초한다. "파이버 피치 (fiber pitch)"는 병렬 파이버 어레이에서 인접한 파이버의 중심선 사이의 거리를 의미한다. 일반적으로 병렬 파이버의 최소 파이버 피치는 250 마이크론이며 도 23에 표시된 디자인은 이 값을 사용한다. "파이버 내 렌즈 피치 (intra-fiber lens pitch)"는 광학계 내의 렌즈 어레이의 인접한 렌즈의 중심선 사이의 거리를 지칭하고, 전형적으로 파이버 피치와 동일할 수 있다. 도 23에 도시된 디자인은 250 마이크론의 파이버 내 렌즈 피치로 이러한 원리를 따른다. 그러나 이 파라미터는 특정 광학 디자인 구성에 따라 파이버 피치보다 크거나 작을 수 있다. 또한, 도 23에 도시된 디자인은 15 마이크론 두께의 반사 코팅을 사용한다.

도 23에 표시된 디자인의 시뮬레이션 결과에 따르면 각 파이버 내의 파장 λ1 - λ3은 커플러 내에서 각각의 광 경로 외부에서 벗어나지 않으므로 인접한 채널에 크로스토크를 일으키지 않는다. 그러나, 시뮬레이션 결과는 각각의 파이버 내의 파장 (λ4)이 커플러 내의 광 경로 외부에서 벗어나고 인접한 파이버의 파장 (λ4)에 크로스토크를 도입하게 됨을 보여 주었다. 그러나 시뮬레이션 결과에 따르면이 크로스토크는 -31.7dB 이하이다.

다시 말해, (F1, λ4)에 대한 크로스토크는 (F2, λ4)에서만 나올 수 있고 (F4, λ4)에 대한 크로스토크는 (F3, λ4)에서만 나올 수 있다. 각 크로스토크는 -31.7dB이다. 대조적으로, (F2, λ4)는 (F1, λ4) 및 (F3, λ4) 둘 다로부터의 크로스토크를 겪고, (F3, λ4)는 (F2, λ4) 및 (F4, λ4) 둘 다로부터의 크로스토크를 겪는다. 각 크로스토크는 더 적은 양, 즉 -28.7 dB의 두 배가 된다. 아래 표 1은 이러한 시뮬레이션 결과를 요약한 것이다. "F1 - F1"은 Fl의 각 채널 (1) 내에 머무르는 원하는 신호의 백분율을 나타낸다.

이 예시적인 멀티-채널 광 커플러 디자인에서, 파이버 내 렌즈 피치는 광학 블록 내의 필터의 물리적 크기를 결정할 것이다. 렌즈 피치가 작을수록 필터를 제조하고 조립하기가 더 어려워진다. 따라서, 필터의 크기를 증가시키기 위해 렌즈 피치를 증가시킬 수 있다. 그러나 렌즈 피치가 클수록 전체 광 경로와 의도된 광 경로 외부의 각 광 빔의 발산이 증가하여 크로스토크가 증가한다. 예를 들어, 도 23에 도시된 배열에서 250 마이크론보다 큰 렌즈 피치는 λ4에서 크로스토크를 증가시키고 λ3 또는 다른 채널에서 크로스토크를 유발할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 도 23에 도시된 예시적인 디자인은 본 발명의 실시예가 -10dB 이하와 같은 최소 크로스토크 성능 요건을 충족시키면서 제조성을 용이하게 하는 다양한 파라미터 선택을 제공함을 도시한다.

여기에 기술된 바와 같이, 디바이스 및/또는 장치는, 반도체 칩, 칩셋, 또는 그러한 칩 또는 칩셋을 포함하는 (하드웨어) 모듈로 나타날 것이나; 이는 하드웨어로 구현되는 대신에 디바이스 또는 장치의 기능이 실행 또는 실행을 위한 실행 가능한 소프트웨어 코드 부분을 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품과 같은 소프트웨어 모듈로서 구현될 가능성을 배제하지 않는다. 프로세서에서. 또한, 디바이스 또는 장치의 기능은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다. 디바이스 또는 장치는 또한 기능적으로 서로 협력하거나 독립적으로 여러 디바이스 및/또는 장치의 어셈블리로 간주될 수 있다. 또한, 디바이스 및 장치의 기능이 유지되는 한, 디바이스 및 장치는 시스템 전체에 분산 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 및 유사한 원리가 당업자에게 알려진 것으로 간주된다.

전술한 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 설명된 실시예들에 대한 다양한 수정 및 변경은 본 명세서의 가르침을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 명시적으로 도시 또는 설명되지 않았지만 본 발명이 개시하는 원리를 구현하고 따라서 본 발명의 사상 및 범위 내에 있을 수 있는 수많은 시스템, 배열 및 절차를 고안할 수 있음을 이해할 것이다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 다양한 상이한 예시적인 실시예들이 서로와 함께 사용될 수 있고 상호 교환 가능할 수 있다. 또한, 명세서, 도면 및 청구 범위를 포함하여 본 발명에 사용된 특정 용어는, 예를 들면, 데이터 및 정보는, 이에 한정되지 않는 특정 예에서 동의어로 사용될 수 있다. 이들 단어 및/또는 서로 동의어일 수 있는 다른 단어가 여기에서 동의어로 사용될 수 있지만, 그러한 단어가 동의어로 사용되지 않을 수 있는 경우가 있을 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 종래 기술의 지식이 본 명세서에 참조로 명시적으로 포함되지 않은 한, 그 전체가 여기에 명시적으로 포함된다. 참조된 모든 출판물은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.

Claims

복수의 광 파이버를 위한 광 커플러 (10, 100)로서,
제 1 표면 (68, 255)과, 제 2 표면 (62, 265)과, 렌즈 어레이 리셉터클 (66, 275) 및 복수의 광 파이버의 단부를 위한 하나 이상의 파이버 리셉터클 (80, 250)을 포함하는 성형된 커플링 모듈 (83, 299);
반사 코팅을 갖는 특정 표면 (21, 230)과, 상기 특정 표면에 대향하여 각각의 광 필터가 단일 광학 파장을 통과하도록 구성된 복수의 광 필터 (40, 240)를 갖는 추가 표면 (22, 235)을 포함하는 광학 장치 (20, 200);
제 1 렌즈 어레이로, 제 1 렌즈 어레이의 각각의 렌즈가, 적어도 반사 코팅을 통해 복수의 광 필터 (40, 240)와 광학적으로 정렬되고 파이버 리셉터클 (80, 250) 중 특정 하나 내에서 특정 광 파이버의 단부에 대응하는 위치와 광학적으로 정렬되도록, 렌즈 어레이 리셉터클 (66, 275)과 배열된 제 1 렌즈 어레이 (65, 270);
제 2 렌즈 어레이로, 제 2 렌즈 어레이의 각각의 렌즈가 복수의 광 필터 (40, 240) 중 대응하는 하나와 광학적으로 정렬되도록, 성형된 커플링 모듈의 제 2 표면 (62, 265)과 배열된 제 2 렌즈 어레이 (70, 213);를 포함하되,
상기 광학 장치 (20, 200), 상기 제 1 렌즈 어레이 (65, 270) 및 상기 제 2 렌즈 어레이 (70, 213) 중 적어도 하나는, 상기 광 커플러가 복수의 광 필터에 의해 통과된 임의의 광학 파장상에서 -10 dB 이하의 크로스토크를 생성하도록 구성된 광 커플러.
제 1 항에 있어서,
상기 성형된 커플링 모듈 (83, 299)의 제 2 표면 (62, 265)과 배열된 하나 이상의 광학 빔 리플렉터 (66, 260)를 더 포함함으로써, 상기 제 1 렌즈 어레이 (65, 270)가 하나 이상의 광학 빔 리플렉터 (260) 및 반사 코팅을 통해 복수의 광 필터 (40, 240)와 광학적으로 정렬되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 2 항 중 어느한 항에 있어서,
광학 장치 (20, 200)의 추가 표면 (22, 230)은, 제 1 렌즈 어레이 (65, 270)가 반사 코팅만을 통해서 복수의 광 필터 (40, 240)와 광학적으로 정렬되도록, 성형된 커플링 모듈 (83, 299)의 제 1 표면 (68, 255)에 장착되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느한 항에 있어서,
제 1 렌즈 어레이 (65, 270)는, 제 1 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈가 대응하는 파이버로부터 수신된 광에 대해 비-시준되도록 구성되는 광 커플러.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈 어레이 (65, 270) 내의 각각의 렌즈는 대응하는 파이버로부터 수신된 광을 집속시키는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느한 항에 있어서,
상기 광학 장치 (20, 200)는, 상기 추가 표면 (22, 230)이 복수의 광 필터(40, 240)의 외주를 실질적으로 둘러싸고 복수의 광 필터를 통한 직접 광학 경로를 실질적으로 방해하지 않으면서 복수의 광 필터 사이의 임의의 중간 갭을 실질적으로 커버하는 풋프린트를 갖는 실질적으로 불투명한 코팅 (130)을 갖도록 구성되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느한 항에 있어서,
상기 복수의 광 필터 (40, 240)는,
복수의 파이버에 대응하는 다수의 열(rows); 및
복수의 광 파이버들 중 임의의 하나에 대해 지원되는 최대 개수의 광 파장에 대응하는 다수의 컬럼(columns);을 포함하는 어레이로 배열되는 광 커플러.
제 7 항에 있어서,
특정 컬럼의 모든 광 필터는 동일한 광학 파장을 통과하도록 구성되는 광 커플러.
제 7 항에 있어서,
특정 컬럼의 광 필터의 서브세트는 특정 컬럼의 광 필터의 상이한 서브세트와 다른 광학 파장을 통과하도록 구성되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느한 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈 어레이 (70, 213) 내의 각각의 렌즈는 대응하는 광 필터로부터 수신된 광에 대해 비-시준인 광 커플러.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈 어레이 (70, 213) 내의 각각의 렌즈는 대응하는 광 필터로부터 수신된 광을 확장시키는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느한 항에 있어서,
상기 제 1 표면 (68) 및 제 2 표면 (62)은 실질적으로 평행하고 상기 제 2 렌즈 어레이 (70)는 복수의 축외 비구면 렌즈를 포함하는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느한 항에 있어서,
상기 제 1 표면 (255) 및 제 2 표면 (265)은 실질적으로 평행하지 않고, 상기 제 2 렌즈 어레이 (213)는 복수의 축상 비구면 렌즈를 포함하는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느한 항에 있어서,
8 개의 파이버 및 파이버 당 최대 2 개의 광학 파장을 결합시키도록 구성되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느한 항에 있어서,
12 개의 파이버 및 파이버 당 최대 2 개의 광학 파장을 결합시키도록 구성되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느한 항에 있어서,
2 개의 파이버 및 파이버 당 최대 4 개의 광학 파장을 결합시키도록 구성되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느한 항에 있어서,
광학 장치 (20, 200)는 대향면 상에 특정 표면 (21, 230) 및 추가 표면 (22, 230)을 갖는 광학 블록을 포함하고;
광학 블록의 추가 표면 (22, 230)은 성형된 커플링 모듈 (83, 299)의 제 1 표면 (68, 255)에 장착되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느한 항에 있어서,
성형된 커플링 모듈 (1242)은 복수의 광 필터가 장착되는 추가 표면 (1239)을 포함하고;
반사 코팅을 갖는 특정 표면은, 공동 (1220)이 반사 코팅과 복수의 광 필터 사이에 존재하도록, 성형된 커플링 모듈의 제 1 표면 (1230-1237)에 장착되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느한 항에 있어서,
복수의 광학 인서트를 더 포함하고, 각각의 광학 인서트는 제 1 렌즈 어레이 (65, 270)의 특정 렌즈에 결합되고 특정 렌즈와, 광 파이버 리셉터클 (80, 250) 중 하나 내에서 광 파이버의 단부에 대응하는, 위치 사이의 광학 정렬로 위치되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느한 항에 있어서,
하나 이상의 파이버 리셉터클 (80, 250)은 파이버의 각각의 종 방향 축에 대해 85도 이하의 각도로 폴리싱된 각각의 단부를 갖는 복수의 멀티 모드 파이버와 정합하도록 구성되는 광 커플러.
제 20 항에 있어서,
하나 이상의 파이버 리셉터클 (80, 250)은 복수의 파이버 스터브 (1020)를 포함하고;
복수의 파이버 스터브의 각각의 특정 스터브는 복수의 멀티 모드 파이버의 특정 파이버에 대응하고;
각각의 특정 스터브는 대응하는 특정 파이버의 폴리싱된 단부와 정합하기 위해 특정 각도로 폴리싱된 단부 (1024)를 갖는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느한 항에 있어서,
상기 파이버 리셉터클 (80, 250) 중 적어도 하나는 2 개의 멀티 모드 파이버의 단부를 수용하도록 구성된 페룰 (210)을 포함하는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느한 항에 있어서,
실질적으로 고정된 배열로 그 안에 삽입된 하나 이상의 파이버에 광 커플러를 유지하도록 구성된 적어도 하나의 유지 클립 (2110)을 더 포함하는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느한 항에 있어서,
제 1 렌즈 어레이 (65, 270)는 렌즈 어레이 리셉터클 (66, 275) 내에 삽입될 수 있는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느한 항에 있어서,
제 1 렌즈 어레이 (65, 270)는 렌즈 어레이 리셉터클 (66, 275) 내에 일체로 형성되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느한 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈 어레이 (70, 213)는 성형된 커플링 모듈 (83, 299)의 제 2 표면 (62, 265)에 장착되는 광 커플러.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느한 항에 있어서,
제 2 렌즈 어레이 (70, 213)는 성형된 커플링 모듈 (83, 299)의 제 2 표면 (62, 265)과 일체로 형성되는 광 커플러.
기판 (1910)과;
상기 기판에 장착된 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느한 항의 광 커플러 (10, 100, 1950)와;
기판에 장착되고 각각의 광원이 제 2 렌즈 어레이 (70, 213)의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 광원 (l940a)을 포함하는 파장 분할 멀티플렉서.
기판 (1910)과;
상기 기판에 장착된 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느한 항의 광 커플러 (10, 100, 1950)와;
기판에 장착되고 각각의 포토다이오드가 제 2 렌즈 어레이 (70, 213)의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 포토다이오드 (l940b)를 포함하는 파장 분할 디멀티플렉서.
기판 (1910)과;
상기 기판에 장착된 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느한 항의 광 커플러 (10, 100, 1950)와;
기판에 장착되고 각각의 포토다이오드가 제 2 렌즈 어레이 (70, 213)의 제 1 부분의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 포토다이오드 (1940b)와;
기판에 장착되고 각각의 광원이 제 2 렌즈 어레이 (70, 213)의 제 2 부분의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 구성된 복수의 광원 (l940a)을 포함하는 파장 분할 송신기/수신기.
기판 (1910)과;
상기 기판에 장착된 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느한 항의 광 커플러 (10, 100, 1950)와;
추가의 파이버 리셉터클 각각에서, 광 파이버의 단부에 대응하는 위치가 제 2 렌즈 어레이 (70, 213)의 대응하는 렌즈와 광학적으로 정렬되도록 기판에 장착된 추가의 복수의 파이버 리셉터클을 포함하는 파이버-투-파이버 멀티플렉서/디멀티플렉서.