KR20210023974A

KR20210023974A - 광 페룰

Info

Publication number: KR20210023974A
Application number: KR1020217000209A
Authority: KR
Inventors: 마이클 에이 하세; 제임스 엠 넬슨; 테리 엘 스미스
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-03-04
Also published as: US20220019032A1; CN112313552B; US20210109298A1; WO2020003245A1; JP7337859B2; JP2023159321A; CN112313552A; US11163122B2; JP2021529984A; US11520110B2

Abstract

광 페룰(200)은 반대편의 주 상부 표면(10) 및 주 저부 표면(20)을 가지며, 여기서 저부 표면은 광 페룰(200)의 정합 방향을 따라 배열된 별개의 이격된 제1 플랫폼(90) 및 제2 플랫폼(100)을 포함한다. 정합 광 페룰(200')과의 페룰(200)의 정합 동안, 페룰(200)의 제1 플랫폼(90) 및 제2 플랫폼(100)은 정합 페룰(200')의 대응하는 각자의 제1 플랫폼(90') 및 제2 플랫폼(100')에 대항하여 활주한다. 정합 페룰(200')과의 페룰(200)의 완전 정합시, 페룰과 정합 페룰의 제2 플랫폼(100, 100')들은 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 어느 페룰의 제1 플랫폼(90, 90')도 다른 페룰과 접촉하지 않는다.

Description

광 페룰

광 커넥터는 원격통신 네트워크, 근거리 통신망, 데이터 센터 링크, 및 컴퓨터 장치에서의 내부 링크를 비롯한 다양한 응용에서 광통신에 사용될 수 있다. 광 커넥터는 광 페룰(optical ferrule)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 태양에서, 광 페룰이 제공된다. 광 페룰은 반대편의 주(major) 상부 표면 및 주 저부 표면을 가지며, 여기서 주 상부 표면은 제1 홈 및 광 방향전환 표면(light redirecting surface)을 포함하고, 주 저부 표면은 광 페룰의 정합 방향을 따라 배열된 별개의 이격된 제1 및 제2 플랫폼(platform)들을 포함한다. 광 방향전환 표면은 제1 홈 내에 수용 및 지지되는 광 도파관(optical waveguide)으로부터 제1 방향을 따라 광을 수광하고 수광된 광을 상이한 제2 방향을 따라 방향전환시키도록 구성된다. 방향전환된 광은 저부 표면을 통해 광 페룰을 빠져나간다. 정합 광 페룰과의 페룰의 정합 동안, 페룰의 제1 및 제2 플랫폼들은 정합 페룰의 대응하는 각자의 제1 및 제2 플랫폼들에 대항하여 활주한다. 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰과 정합 페룰의 제2 플랫폼들은 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 어느 페룰의 제1 플랫폼도 다른 페룰과 접촉하지 않는다.

본 발명의 일부 태양에서, 광 페룰로서, 페룰의 선단부(leading end)와 제2 돌출부 사이에 배치되는 제1 돌출부를 포함하는 광 페룰이 제공된다. 페룰은 정합 광 페룰 - 정합 광 페룰은 정합 페룰의 선단부와 제2 돌출부 사이에 배치되는 제1 돌출부를 포함함 - 과 정합하도록 구성되어, 페룰이 정합 페룰과 완전히 정합한 때, 페룰과 정합 페룰의 제2 돌출부들이 서로 접촉하고 서로 상에 놓이게 하며, 페룰과 정합 페룰의 제1 돌출부들이 제2 돌출부들의 반대측들에 배치되게 하고, 각각의 페룰의 제1 돌출부가 접촉함이 없이 다른 페룰의 주 표면에 대면하게 한다.

본 발명의 일부 태양에서, 광 페룰로서, 페룰의 동일한 주 제1 표면 상에 배열된 복수의 제1 패드들 및 제2 패드들을 포함하는 광 페룰이 제공된다. 각각의 패드는 주 제1 표면으로부터 패드 표면으로 연장된다. 페룰이 정합 페룰과 완전히 정합한 때, 제1 패드들이 아닌 제2 패드들의 패드 표면들이 정합 페룰의 주 표면과 접촉하여 그 상에 놓인다.

본 발명의 일부 태양에서, 선단 및 후단(trailing) 패드들의 복수의 쌍들을 포함하는 광 페룰이 제공된다. 정합 광 페룰과의 페룰의 정합 동안 그리고 선단 및 후단 패드들의 각각의 쌍에 대해, 선단 패드는 정합 페룰의 주 표면에 대항하여 활주하여 주 표면 상의 임의의 부스러기가 후단 패드 상에 수집되는 것을 방지하고, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 선단 패드들이 아닌 후단 패드들이 정합 페룰의 주 표면과 접촉한다.

본 발명의 일부 태양에서, 결합 방향을 따라 제2 광학 장치에 결합하도록 구성된 제1 광학 장치가 제공된다. 제1 광학 장치는 선단 및 후단 패드들의 2개의 이격된 쌍들을 포함하여, 제1 광학 장치가 제2 광학 장치에 광학적으로 결합하도록 제2 광학 장치의 랜딩(landing) 표면 상에 랜딩하여 활주할 때 그리고 선단 및 후단 패드들의 각각의 쌍에 대해, 선단 패드가 랜딩 표면 상의 임의의 부스러기가 후단 패드 상에 수집되는 것을 방지하게 한다. 제2 광학 장치와의 제1 광학 장치의 완전 결합시, 선단 패드들은 랜딩 표면과 접촉하지 않는다.

본 발명의 일부 태양에서, 와이핑(wiping) 및 정합 패드들의 복수의 쌍들을 포함하는 광 페룰이 제공된다. 광 페룰이 와이핑 및 정합 패드들의 복수의 쌍들을 포함하는 정합 광 페룰과 정합할 때, 페룰과 정합 페룰의 와이핑 패드들이 정합 페룰과 페룰의 정합 패드들을 각각 와이핑하고, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰과 정합 페룰의 정합 패드들이 서로 접촉한다.

본 발명의 일부 태양에서, 제1 및 제2 패드들의 복수의 쌍들을 포함하는 광 페룰이 제공된다. 광 페룰이 제1 및 제2 패드들의 복수의 쌍들을 포함하는 정합 광 페룰과 정합할 때, 페룰과 정합 페룰의 제1 패드들은 정합 페룰과 페룰의 표면과 각각 접촉하고, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰의 제1 패드들이 아닌 제2 패드들이 정합 페룰의 표면과 접촉한다.

도 1a 및 도 1b는 각각 광 페룰의 상부 및 저부 개략 사시도.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 광 페룰의 일부분의 개략 절결 사시도.
도 3은 도 1a 및 도 1b의 광 페룰의 저부 표면의 일부분의 개략 사시도.
도 4a 내지 도 4c는 광 페룰의 주 저부 표면의 개략 평면도.
도 5a는 정합 광 페룰에 근접하여 배치된 광 페룰의 개략 사시도.
도 5b는 정합 광 페룰과 정합된 광 페룰을 포함하는 광학 조립체의 개략도.
도 6a는 정합 동안의 일 시점에서의 광 페룰의 일부분 및 정합 광 페룰의 일부분의 개략 절결 사시도.
도 6b는 광 페룰의 일부분 및 광 페룰과 완전히 정합된 정합 광 페룰의 일부분의 개략 절결 사시도.
도 7은 광 페룰의 저부 표면에 형성된 리세스(recess)를 통한 단면의 개략도.
도 8은 광학 장치의 저부 표면의 일부분의 개략 단면도.
도 9a는 서로 정합된 광학 장치 및 광학 정합 장치의 주 표면들의 부분들의 개략 단면도.
도 9b는 정합 동안의 광학 장치 및 광학 정합 장치의 주 표면들의 부분들의 개략 단면도.
도 10a는 광 페룰의 주 표면의 일부분의 개략 단면도.
도 10b는 도 10a의 광 페룰과 정합 광 페룰이 완전히 정합될 때, 페룰의 주 표면의 일부분 및 정합 페룰의 주 표면의 대응하는 부분의 개략 단면도.
도 11a는 광 페룰의 일부분의 개략 단면도.
도 11b는 정합 광 페룰의 대응하는 부분과 정합하기 시작하는 도 11a의 광 페룰의 부분의 개략 단면도.
도 11c는 정합 동안의 중간 시점에서의 도 11b의 광 페룰과 정합 페룰의 부분들을 예시하는 개략 단면도.
도 11d는 서로 완전히 정합된 도 11b의 광 페룰과 정합 페룰의 부분들을 예시하는 개략 단면도.
도 12a는 광 페룰의 일부분의 개략 단면도.
도 12b는 정합 광 페룰의 대응하는 부분과 정합하는 동안의 도 12a의 광 페룰의 부분을 예시하는 개략 단면도.
도 12c는 서로 완전히 정합된 도 12b의 광 페룰과 정합 페룰의 부분들을 예시하는 개략 단면도.
도 13a는 광 페룰의 일부분의 개략 단면도.
도 13b는 정합 광 페룰의 대응하는 부분과 정합하는 동안의 도 13a의 광 페룰의 부분의 개략 단면도.
도 13c는 서로 완전히 정합된 도 13b의 광 페룰과 정합 페룰의 부분들의 개략 단면도.
도 14는 서로 완전히 정합된 광 페룰과 정합 광 페룰의 부분들의 개략 단면도.
도 15a 내지 도 15c는 크래들(cradle)의 개략 평면도.
도 16은 크래들과 정합된 광 페룰을 포함하는 광학 조립체의 개략 평면도.

하기 설명에서, 본 명세서의 일부를 이루고 다양한 실시예가 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 도면은 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다. 다른 실시예가 고려되고 본 설명의 범주 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되어서는 안된다.

광 페룰은 광섬유를 다른 광섬유에 광학적으로 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 광 페룰에 부착된 광섬유들은 광 페룰과 정합 광 페룰이 정합될 때 정합 페룰에 부착된 광섬유들에 광학적으로 결합될 수 있다. 광 페룰은 또한 예를 들어 광자 집적 회로(photonic integrated circuit, PIC) 내의 도파관들에 광섬유들을 광학적으로 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 광 페룰이 PIC에 장착된 크래들과 정합될 때, 광 페룰에 부착된 광섬유들은 PIC에 광학적으로 결합될 수 있다. 광 페룰이 정합 페룰 또는 크래들에 정합될 때, 광 페룰 및 정합 페룰 또는 크래들의 정합 표면들은 전형적으로 서로 접촉한다. 예를 들어, 정합 표면들은, 예를 들어 정합 방향을 따라 대략 3 mm 길이일 수 있는, 실질적으로 평탄한 계면에 걸쳐 서로 접촉할 수 있다. 단일의 5 마이크로미터 직경 부스러기(예컨대, 먼지) 입자가 실질적으로 평탄한 계면에 포획되면, 이는 약 0.1도 이상의 각도 오차를 생성할 것이다. 그러나, 단일 모드 확장 빔 광학 상호접속 장치(single mode expanded beam optical interconnect device)는 종종 0.1도 정도의 각도 오차에 민감하며, 그러한 각도 오차는 예를 들어 상당한 삽입 손실을 야기할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 광 페룰 또는 다른 광학 장치의 정합 표면(들) 상에 패드들, 돌출부들, 또는 플랫폼들의 쌍을 포함하는 것이 부스러기가 실질적인 정렬 오차를 생성하는 것을 방지하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 광 페룰은 선단 및 후단 패드들의 복수의 쌍들을 포함하여, 대응하는 선단 및 후단 패드들의 복수의 쌍들을 포함하는 정합 광 페룰과의 페룰의 정합 동안에 그리고 선단 및 후단 패드들의 각각의 쌍에 대해, 페룰의 선단 패드가 정합 페룰의 후단 패드에 대항하여 활주하게 하고, 정합 페룰의 선단 패드가 페룰의 후단 패드에 대항하여 활주하게 한다. 일부 실시예에서, 완전한 정합시, 페룰과 정합 페룰의 저부 표면들은 정합 동안 후단 패드에 대항한 선단 패드의 활주에 의해 부스러기가 제거된 후단 패드들만을 따라서만 서로 접촉한다.

도 1a 및 도 1b는 반대편의 주 상부 표면(10) 및 주 저부 표면(20)을 갖는 광 페룰(200)의 각각 상부 및 저부 개략 사시도이다. 주 상부 표면(10)은 홈(30) 및 광 방향전환 표면(40)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 주 상부 표면(10)은 제1 방향(x 방향)을 따라 연장되고 직교 방향(y 방향)을 따라 배열되는 복수의 홈(30)을 포함한다. 복수의 홈(30)은 예를 들어 V-홈, U-홈, 또는 Y-홈일 수 있다. Y-홈이 예를 들어 PCT 공개 WO 2017/066022호(하세(Haase) 등) 및 2017/066018호(하세 등)에 기술되어 있다. 예시된 실시예에서, 광 방향전환 표면(40)은 복수의 만곡된 표면 부분(41)(예컨대, 광 방향전환 표면(40)에 형성된 반사기)을 포함하는데, 여기서 각각의 만곡된 표면 부분(41)은 만곡된 표면 부분에 대응하는 홈 내에 수용되는 광 도파관으로부터 광을 수광하도록 배치된다. 만곡된 표면 부분(41)은 예를 들어 내부 전반사에 의해 반사할 수 있다. 만곡된 표면 부분들을 갖는 광 방향전환 표면을 구비하는 광 페룰이 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2018/0259718호(하세 등)에 기술되어 있다. 광 페룰(200)의 배향에 상관없이, 홈(30) 및 광 방향전환 표면(40)을 포함하는 주 표면은 주 상부 표면으로 지칭될 수 있고, 광이 광 페룰(200)을 빠져나가는 주 표면은 주 저부 표면으로 지칭될 수 있다.

광 페룰(200)은 선단부(210) 및 후단부(212)를 갖는다. 페룰(200)의 선단부(210)는 정합 페룰과 페룰(200)의 정합 동안에 정합 페룰에 먼저 접근하는 단부이다. 후단부(212)는 페룰의 결합 방향 또는 정합 방향(x 방향)을 따라 선단부(210)에 대향하는 페룰의 단부이다.

도 2는 광 페룰(200)의 일부분의 개략 절결 사시도이다. 광 방향전환 표면(40)은 제1 방향(x 방향)을 따라 제1 홈(30) 내에 수용 및 지지되는 광 도파관(32)으로부터 광(31)을 수광하고 수광된 광을 상이한 제2 방향(-z 방향)을 따라 방향전환하도록 구성된다. 방향전환된 광(33)은 저부 표면(20)을 통해 광 페룰을 빠져나간다. 일부 실시예에서, 저부 표면(20)은 저부 표면(20)의 더 좁은 전방 부분(60)과 더 넓은 후방 부분(70) 사이에 배치되는 윈도우 영역(50)을 포함하고, 방향전환된 광(33)은 저부 표면(20)의 윈도우 영역(50)을 통해 광 페룰(200)을 빠져나간다. 다른 실시예에서, 윈도우 영역(50)은 실질적으로 동일한 폭을 갖는 전방 부분(60)과 후방 부분(70) 사이에 배치된다. 전방 부분(60)은 선단부(210)에 더 가깝게 배치되고, 후방 부분(70)은 선단부(210)로부터 더 멀리 배치된다. 윈도우 영역(50)은 만입된 광학 윈도우일 수 있고, 반사방지 코팅으로 코팅될 수 있다. 윈도우 영역을 갖는 광 페룰이 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2018/0259718호(하세 등)에 기술되어 있다.

도 3은 광 페룰(200)의 저부 표면(20)의 일부분의 개략 사시도이다. 저부 표면(20)은 패드, 돌출부 또는 플랫폼(90, 100)들을 포함한다. 일부 실시예에서, 저부 표면(20)은 광 페룰(200)의 정합 방향(x 방향)을 따라 배열된 별개의 이격된 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들을 포함한다. 일부 실시예에서, 저부 표면(20)은 페룰(200)의 선단부(210)와 제2 돌출부(100) 사이에 배치된 제1 돌출부(90)를 포함한다. 일부 실시예에서, 광 페룰(200)은 페룰(200)의 동일한 주 제1 표면(20) 상에 배열된 복수의 제1 패드(90)와 제2 패드(100)를 포함하고, 광 페룰은 또한 주 제1 표면(20) 반대편의 주 제2 표면(10)을 포함하며, 여기서 각각의 패드는 주 제1 표면(20)으로부터 패드 표면(91, 101)까지 연장된다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 패드(90, 100)들의 패드 표면(91, 101)들은 실질적으로 동일 평면 상에 있다(예컨대, 동일 평면 상에 있는 것으로부터의 패드 표면들의 임의의 편차가 패드(90, 100)들의 길이 및 폭보다 실질적으로 작을 수 있다(예컨대, 0.5 또는 0.2배 작을 수 있음)). 선단부(210)에 더 가까운 패드(90)는 선단 패드로 지칭될 수 있고, 선단부(210)로부터 더 먼 패드(100)는 후단 패드로 지칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 페룰 및 대응하는 정합 페룰의 선단 패드들은 정합 페룰 및 페룰의 후단 패드들을 각각 와이핑하기 위한 것이고, 페룰 및 정합 페룰의 후단 패드들은 서로 상에 놓이기 위한 것이다. 제1 또는 선단 패드, 플랫폼 또는 돌출부는 와이핑 패드, 플랫폼 또는 돌출부로 지칭될 수 있고, 제2 또는 후단 패드, 플랫폼 또는 돌출부는 정합 패드, 플랫폼 또는 돌출부로 지칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 광 페룰(200)은 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함한다. 일부 실시예에서, 저부 표면(20)의 더 좁은 전방 부분(60)은 리세스(80)를 내부에 한정한다. 일부 실시예에서, 패드 또는 플랫폼(90, 100)들은 리세스(80) 내에 형성되고 리세스(80)에 인접한 저부 표면(20 a)보다 더 높게 연장된다.

제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 광 페룰(200)의 정합 방향(x 방향)에 직교하는 폭 방향(y 방향)을 따라 각자의 제1 및 제2 폭(W1, W2)들을 갖는다. 일부 실시예에서, 광(31)이 제1 방향(예컨대, x 방향)을 따라 수광되고, 광 방향전환 표면(40)은 수광된 광(31)을 폭 및 정합 방향에 실질적으로 직교하는(예컨대, 30, 또는 20, 또는 10, 또는 5, 또는 3도 내에서 직교하는) 제2 방향(예컨대, -z 방향)을 따라 방향전환시킨다. 일부 실시예에서, 제1 방향은 정합 방향에 평행하다. 일부 실시예에서, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 더 작다. 일부 실시예에서, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 약 10 마이크로미터 이상, 또는 약 20 마이크로미터 이상, 또는 약 30 마이크로미터 이상, 또는 약 40 마이크로미터 이상, 또는 약 50 마이크로미터 이상만큼 더 작다. 일부 실시예에서, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 약 5% 이상 또는 약 10% 이상만큼 더 작다. 예를 들어, 일부 오정렬이 있을지라도, 제1 플랫폼(90)이 정합 페룰의 제2 플랫폼(100)의 표면의 실질적으로 전부를 와이핑하도록 W1이 W2보다 더 큰 것이 요구될 수 있다. 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 광 페룰(200)의 정합 방향(x 방향)을 따라 각자의 제1 및 제2 길이(L1, L2)들을 갖는다. 일부 실시예에서, 제2 길이(L2)는 제1 길이(L1)보다 더 크다. 일부 실시예에서, 제2 길이(L2)는 제1 길이의 약 1.5배 이상 또는 약 2배 이상이다. 일부 실시예에서, 제2 길이(L2)는 제1 길이(L1)보다 약 10 마이크로미터 이상, 또는 약 20 마이크로미터 이상, 또는 약 25 마이크로미터 이상만큼 더 크다.

제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들의 쌍들의 다양한 배열이 가능하다. 예시적인 배열들이 도 4a 내지 도 4c에 개략적으로 예시되어 있다. 다른 배열들이 또한 가능하다. 예를 들어, 추가의 쌍들이 포함될 수 있거나, 쌍들이 대안적인 패턴들로 배열될 수 있거나, 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들 중 하나 또는 둘 모두는 상이한 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 도 4a 내지 도 4c에 개략적으로 예시된 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들의 쌍들이 선택적으로, 주 표면 내에 한정된 리세스 내에 배치될 수 있다. 리세스는 예를 들어 부스러기를 위한 추가의 공간을 제공하도록 포함될 수 있다.

도 4a는 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 4개의 쌍(95a 내지 95d)을 포함하는 광 페룰의 주 표면(420a)의 개략도이다. 예시된 실시예에서, 패드(90)들은 규칙적인 어레이로 배열되고, 패드(100)들은 규칙적인 어레이로 배열된다. 선단 및 후단 패드들의 임의의 적합한 수의 쌍(예컨대, 1개 쌍, 2개 쌍, 3개 쌍, 4개 쌍, 또는 그 이상의 쌍)이 포함될 수 있다. 단일 쌍에 의해 제공되는 것보다 더 큰 정합 안정성을 제공하도록 2개 이상의 쌍이 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 2개 쌍의 패드만이 포함된다. 다른 실시예에서, 3개 이상의 쌍, 또는 4개 이상의 쌍이 포함된다.

도 4b는 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 2개의 쌍(95a 및 95b)을 포함하는 광 페룰의 주 표면(420b)의 개략도이다. 본 명세서의 다른 곳에서 추가로 기술되는 바와 같이(예컨대, 도 11a 내지 도 11d 참조), 주 표면(420b)은 복수의 리세스(445)를 더 포함할 수 있어, 주 표면(420b)을 갖는 페룰과 대응하는 정합 페룰의 완전한 정합시, 각각의 리세스(445)는 후단 패드(100)들이 정합 페룰의 대응하는 주 표면과 접촉하는 동안에 정합 페룰의 대응하는 선단 패드를 수용하지만 이와 접촉하지 않도록 배치되게 된다. 일부 실시예에서, 광 페룰은 제1 방향(예컨대, x 방향)을 따라 도파관으로부터 광을 수광하고, 수광된 광을 상이한 제2 방향(예컨대, z 방향)을 따라 방향전환시키며, 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 2개의 쌍(95a, 95b)은 제1 및 제2 방향들에 실질적으로 직교하는 제3 방향(예컨대, y 방향)을 따라 정렬된다.

도 4c는 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 3개의 쌍(95a 내지 95c)을 포함하는 광 페룰의 주 표면(420c)의 개략도이다. 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 각각의 쌍은 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있거나, 일부 선단 및 후단 패드들이 다른 것들과 상이한 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4c의 쌍(95c)의 선단 및 후단 패드들은 다른 쌍들의 선단 및 후단 패드들과 상이한 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다.

도 5a는 정합 광 페룰(200')에 근접하여 배치된 광 페룰(200)의 개략도이다. 도 5b는 서로 정합된 제1 및 제2 광 페룰(200, 200')들을 포함하는 광학 조립체(201)의 개략도이다. 도 6a 및 도 6b는 정합 페룰(200')과의 페룰(200)의 정합 동안의 일 시점 및 완전 정합시 각각에서의 광 페룰(200)의 일부분 및 정합 광 페룰(200')의 일부분의 개략 절결 사시도이다. 정합 동안, 페룰(200)과 정합 페룰(200')은 정합 방향(211, 211')들을 따라 서로에 대해 이동한다. 일부 실시예에서, 광 페룰(200)은 페룰(200)의 선단부(210)와 제2 패드, 플랫폼 또는 돌출부(100) 사이에 배치된 제1 패드, 플랫폼 또는 돌출부(90)를 포함하고, 정합 광 페룰(200')은 정합 페룰(200')의 선단부(210')와 제2 패드, 플랫폼 또는 돌출부(100') 사이에 배치된 제1 패드, 플랫폼 또는 돌출부(90')를 포함한다. 일부 실시예에서, 정합 광 페룰(200')과의 페룰(200)의 정합 동안, 페룰(200)의 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 정합 페룰(200')의 대응하는 각자의 제1 및 제2 플랫폼(90', 100')들에 대항하여 활주하며, 정합 페룰(200')과의 페룰(200)의 완전 정합시, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 제2 플랫폼(100, 100')들은 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 어느 페룰의 제1 플랫폼(90, 90')도 다른 페룰과 접촉하지 않는다. 일부 실시예에서, 정합 페룰(200')과의 광 페룰(200)의 정합 동안, 광 페룰(200)의 제1 플랫폼(90)은 정합 페룰(200')의 제1 플랫폼(90')과 접촉하기 전에 정합 페룰(200')의 저부 표면(20')의 리세스(80') 내로 들어가고, 여기서 정합 페룰(200')의 제1 및 제2 플랫폼(90', 100')들은 정합 페룰(200')의 저부 표면(20')의 리세스(80') 내에 형성된다. 일부 실시예에서, 페룰(200)이 정합 페룰(200')과 완전히 정합한 때, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 제2 돌출부(100, 100')들은 서로 접촉하고 서로 상에 놓이며, 페룰과 정합 페룰의 제1 돌출부(90, 90')들은 제2 돌출부(100, 100')들의 반대측들에 배치되고, 각각의 페룰의 제1 돌출부는 접촉함이 없이 다른 페룰의 주 표면(20, 20')에 대면한다. 일부 실시예에서, 페룰(200)이 정합 페룰(200')과 완전히 정합한 때, 제2 패드(90)들이 아니라 제1 패드(100)들의 패드 표면(101)(도 3 참조)들이 정합 페룰(200')의 주 표면(20')과 접촉하고 그 상에 놓인다.

선단 및 후단 돌출부들, 플랫폼들 또는 패드들의 쌍들을 포함하는 것이 부스러기가 정렬 정확도를 열화시키는 것을 방지함으로써 정합된 광학 장치들 사이의 정렬을 개선할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 일부 실시예에서, 페룰(200)의 선단 패드(90)들은 정합 동안 정합 페룰(200')의 후단 패드(100')들을 와이핑하고, 이는 후단 패드(100')들 상에 초기에 존재하는 임의의 부스러기를 후단 패드(100')들로부터 기계적으로 밀어내어 부스러기가 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 정렬을 방해하지 않게 한다. 유사하게, 일부 실시예에서, 정합 페룰(200')의 선단 패드(90')들은 정합 동안 페룰(200)의 후단 패드(100)들을 와이핑하고, 이는 후단 패드(100)들 상에 초기에 존재하는 임의의 부스러기를 후단 패드(100)들로부터 기계적으로 밀어내어 부스러기가 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 정렬을 방해하지 않게 한다.

일부 실시예에서, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 제1 플랫폼(90, 90')들은 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 제2 플랫폼(100', 100)들을 각각 와이핑하기 위한 와이핑 플랫폼들이고, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 제2 플랫폼(100, 100')들은 서로 상에 놓이기 위한 정합 플랫폼들이다. 일부 실시예에서, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 와이핑 플랫폼(90, 90')들이 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 정합 플랫폼(100', 100)들을 각각 와이핑한 후에, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 정합 플랫폼(100, 100')들은 서로 상에 놓인다. 일부 실시예에서, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 와이핑 플랫폼(90, 90')들이 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 정합 플랫폼(100', 100)들을 각각 와이핑한 후에, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 정합 플랫폼(100, 100')들은 서로 와이핑하고 서로 상에 놓이게 된다.

일부 실시예에서, 광 페룰(200)은 와이핑 및 정합 패드(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함하여, 광 페룰(200)이 와이핑 및 정합 패드(90', 100')들의 복수의 쌍을 포함하는 정합 광 페룰(200')과 정합할 때, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 와이핑 패드들이 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 정합 패드들을 각각 와이핑하게 하고, 정합 페룰(200')과의 페룰(200)의 완전 정합시, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 정합 패드(100, 100')들이 서로 접촉하게 한다. 일부 실시예에서, 페룰(200)이 정합 페룰(200')과 완전히 정합된 때, 페룰(200)의 와이핑 패드(90)는 정합 페룰(200')과 접촉하지 않는다. 유사하게, 일부 실시예에서, 페룰(200)이 정합 페룰(200')과 완전히 정합된 때, 정합 페룰(200')의 와이핑 패드(90')들은 페룰(200)과 접촉하지 않는다.

일부 실시예에서, 광 페룰(200)은 제1 및 제2 패드(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함하여, 광 페룰(200)이 제1 및 제2 패드(90', 100')들의 복수의 쌍을 포함하는 정합 광 페룰(200')과 정합할 때, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 제1 패드(90, 90')들이 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 표면(20', 20)과 각각 접촉하게 하고, 정합 페룰(200')과의 페룰(200)의 완전 정합시, 페룰(200)의 제1 패드(90)들이 아닌 제2 패드(100)들이 정합 페룰(200')의 표면(20')과 접촉하게 한다. 일부 실시예에서, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 제1 패드(90, 90')들은 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 제2 패드(100', 100)들을 각각 와이핑하기 위한 와이핑 패드들이고, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 제2 패드(100, 100')들은 서로 상에 놓이기 위한 정합 패드들이다. 일부 실시예에서, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 와이핑 패드(90, 90')들은 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 정합 패드(100', 100)들을 각각 와이핑한 후에, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 정합 패드(100, 100')들은 서로 상에 놓인다. 일부 실시예에서, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 와이핑 패드(90, 90')들이 정합 페룰(200')과 페룰(200)의 정합 패드(100', 100)들을 각각 와이핑한 후에, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 정합 패드(100, 100')들은 서로 와이핑하고 서로 상에 놓이게 된다.

일부 실시예에서, 광 페룰(200)은 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함하여, 정합 광 페룰(200')과 페룰(200)의 정합 동안 그리고 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 각각의 쌍에 대해, 선단 패드(90)가 정합 페룰(200')의 주 표면(20')에 대항하여 활주하여 주 표면(20') 상의 임의의 부스러기(49)가 후단 패드(100) 상에 수집되는 것을 방지하게 하고, 정합 페룰(200')과의 페룰(200)의 완전 정합시, 선단 패드(90)들이 아닌 후단 패드(100)들이 정합 페룰(200')의 주 표면(20')과 접촉하게 한다. 일부 실시예에서, 제1 광학 장치(예컨대, 광 페룰(200) 또는 광 페룰(200)을 수용하도록 구성된 크래들)는 결합 방향(x 방향)을 따라 제2 광학 장치(예컨대, 정합 광 페룰(200') 또는 광 페룰(200)을 수용하도록 구성된 크래들)에 결합하도록 구성되며, 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 2개 이상의 이격된 쌍을 포함하여, 제1 광학 장치가 제2 광학 장치에 광학적으로 결합하도록 제2 광학 장치의 랜딩 표면(예컨대, 주 표면(20') 또는 본 명세서의 다른 곳에서 추가로 기술되는 바와 같은 크래들의 공동 또는 리세스의 저부 표면) 상에 랜딩하여 활주할 때 그리고 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 각각의 쌍에 대해, 선단 패드(90)가 랜딩 표면 상의 임의의 부스러기(49)가 후단 패드(100) 상에 수집되는 것을 방지하게 한다. 일부 실시예에서, 제2 광학 장치와의 제1 광학 장치의 완전 결합시, 선단 패드(90)들은 랜딩 표면과 접촉하지 않는다.

일부 실시예에서, 저부 표면(20)은 복수의 플랫폼을 포함하고, 여기서 복수의 플랫폼은 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 플랫폼은 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들의 복수의 이격된 쌍을 포함한다. 일부 실시예에서, 대응하는 복수의 플랫폼을 포함하는 정합 광 페룰(200')과의 페룰(200)의 정합 동안, 광 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 저부 표면들은 복수의 플랫폼에서만 서로 접촉한다. 일부 실시예에서, 저부 표면(20)은 복수의 플랫폼을 포함하며, 여기서 복수의 플랫폼은 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들을 포함하고, 대응하는 복수의 플랫폼을 포함하는 정합 광 페룰(200')과의 페룰(200)의 완전 정합시, 페룰(200)과 정합 페룰(200')의 저부 표면(20, 20')들은 정합 페룰(200')과의 페룰(200)의 정합 동안에 적어도 하나의 다른 플랫폼에 의해 와이핑된, 복수의 플랫폼 내의 그러한 플랫폼들에서만 서로 접촉한다. 일부 실시예에서, 복수의 플랫폼은 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 다른 플랫폼에 의해 와이핑된, 복수의 플랫폼 내의 플랫폼들은 제2 플랫폼(100, 100')들만을 포함한다.

일부 실시예에서, 광 페룰(200) 및 정합 페룰(200')은 실질적으로 동일한 크기 및 형상을 갖는다(예컨대, 각각의 치수는 30, 20, 또는 10 퍼센트 미만만큼 상이함). 일부 실시예에서, 광 페룰(200)은 자웅동체형(hermaphroditic)이다. 일부 실시예에서, 광 페룰 또는 다른 광학 장치의 정합 표면, 및 광 페룰 또는 광학 장치와 정합하도록 구성된 정합 광 페룰 또는 다른 정합 광학 장치의 정합 표면은 실질적으로 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 예를 들어, 저부 표면(20, 20')들은 실질적으로 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 패드들, 돌출부들 또는 플랫폼들을 포함하는 광 페룰 또는 다른 광학 장치의 정합 표면의 일부분 및 정합 광 페룰 또는 다른 정합 광학 장치의 정합 표면의 대응하는 부분은 실질적으로 동일한 크기 및 형상을 갖는다.

도 7은 저부 표면(20) 내에 형성된 리세스(80)를 통한 개략 단면도이다. 일부 실시예에서, 저부 표면(20)의 더 좁은 전방 부분(60)은 리세스(80)를 내부에 한정하고, 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 리세스 내에 형성되고 리세스에 인접한 저부 표면(20a)보다 더 높게 연장된다.

일부 실시예에서, 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 제1 및 제2 플랫폼들에 근접한 저부 표면(20)의 영역(20a)보다 각자의 제1 및 제2 거리(d1, d2)들만큼 더 높게 연장된다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 리세스(80) 내에 형성되고, 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들에 근접한 저부 표면(20)의 영역(20a)은 리세스(80)에 인접하여 그 외부에 있다. 그러한 실시예 또는 다른 실시예에서, 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 리세스(80)에 인접한 저부 표면(20a)보다 각자의 제1 및 제2 거리(d1, d2)들만큼 더 높게 연장된다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 리세스 내에 형성되지 않는다(예컨대, 도 10a 참조). 일부 실시예에서, d1은 d2와 실질적으로 동일하다(예컨대, 약 5% 이내, 또는 약 3% 이내, 또는 약 2% 이내와 동일함). 일부 실시예에서, d1 > d2이다(예컨대, d1은 d2보다 10% 이상 또는 20% 이상 더 클 수 있음). 일부 실시예에서, d1 및 d2 각각은 약 5 마이크로미터 이상, 또는 약 10 마이크로미터 이상, 또는 약 20 마이크로미터 이상이다.

도 8은 리세스(880)를 내부에 한정하는 광학 장치의 저부 표면(820)의 일부분의 개략 단면도이다. 광학 장치는 예를 들어 광 페룰, 또는 광 페룰을 수용하도록 구성된 크래들일 수 있다. 제1, 제2 및 제3 패드, 돌출부, 또는 플랫폼(90, 100, 92)들이 리세스 내에 형성되고 리세스에 인접한 저부 표면(820a)보다 더 높게 연장된다. 제1 플랫폼(90)은 제2 플랫폼(100)과 제3 플랫폼(92) 사이에 배치되고 이들로부터 이격된다. 일부 실시예에서, 제1 및 제3 플랫폼들은 실질적으로 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 다른 실시예에서, 제1 및 제3 플랫폼들은 상이한 크기 및/또는 형상을 갖는다.

도 9a는 서로 정합된 제1 및 제2 광학 장치들의 주 표면(920, 920')들의 부분들의 개략 단면도이다. 예를 들어, 제1 광학 장치는 광 페룰일 수 있고, 제2 광학 장치는 광 페룰을 수용하도록 구성된 다른 광 페룰 또는 크래들일 수 있다. 주 표면(920, 920')들은 실질적으로 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 주 표면(920)은 리세스(980)를 내부에 한정하고, 주 표면(920')은 리세스(980')를 내부에 한정한다. 제1 및 제2 돌출부, 패드, 또는 플랫폼(90, 100)들이 리세스(980) 내에 형성되고 리세스(900)에 인접한 저부 표면(920a)보다 더 높게 연장되며, 대응하는 제1 및 제2 돌출부, 패드 또는 플랫폼(90', 100')들이 리세스(980') 내에 형성되고 리세스(920')에 인접한 저부 표면(920a')보다 (정합 광학 장치의 본체로부터 멀어지는 방향으로) 더 높게 연장된다. 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 리세스(980)에 인접한 저부 표면(920a)보다 각자의 제1 및 제2 거리들만큼 더 높게 연장되며, 여기서 제1 거리는 제2 거리보다 더 크다. 대응하는 제2 플랫폼(100, 100')들은 서로 접촉하고 서로 상에 놓인다. 어느 광학 장치의 대응하는 제1 플랫폼(90, 90')들도 다른 광학 장치와 접촉하지 않는다. 제1 플랫폼(90)은 정합 광학 장치의 리세스(980') 내로 부분적으로 연장된다. 유사하게, 제1 플랫폼(90')은 광학 장치의 리세스(980) 내로 부분적으로 연장된다. 일부 실시예에서, 정합 장치(예컨대, 정합 광 페룰)와의 광학 장치(예컨대, 광 페룰)의 완전 정합시, 광학 장치의 각각의 제2 패드(100) 및 정합 장치의 대응하는 제2 패드(100')는 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 광학 장치와 정합 장치의 대응하는 제1 패드(90, 90')들은 제2 패드(100, 100')들의 반대측들에 배치되고, 각각의 장치의 제1 및 제3 패드들은 접촉함이 없이 다른 장치의 주 표면(920, 920')에 대면한다. 일부 실시예에서, 제1 광학 장치는 광 페룰이고, 제2 광학 장치는 정합 페룰이며, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰과 정합 페룰의 제2 돌출부(100, 100')들은 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 어느 페룰의 제1 돌출부(90, 90')도 다른 페룰과 접촉하지 않는다.

도 9b는 제1 플랫폼(90)이 제1 플랫폼(90')과 접촉하기 전에 저부 표면(920')의 리세스(980') 내에 들어간 정합 동안의 일 시점에서의 제1 및 제2 광학 장치들의 주 표면(920, 920')들의 부분들의 개략 단면도이다. 유사하게, 제1 플랫폼(90')은 제1 플랫폼(90)과 접촉하기 전에 저부 표면(920)의 리세스(980) 내로 들어갔다. 정합 동안, 페룰과 정합 페룰의 주 표면(920, 920')들은 정합 방향(911, 911')들을 따라 서로에 대해 이동한다.

일부 실시예에서, 패드들 또는 플랫폼들은 주 표면에 한정된 리세스 내에 배치됨이 없이 광 페룰 또는 광학 장치의 주 표면 상에 배치된다.

도 10a는 광 페룰(또는 광 페룰을 수용하도록 구성된 크래들과 같은 다른 광학 장치)의 주 표면(1020)의 일부분의 개략 단면도이다. 주 표면(1020)은 광 페룰의 정합 방향(x 방향)을 따라 배열된 별개의 이격된 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들을 포함한다. 예시된 실시예에서, 주 표면(1020)은 선택적인 제3 플랫폼(92)을 더 포함한다. 제1 플랫폼(90)은 제2 플랫폼(100)과 제3 플랫폼(92) 사이에 배치되고 이들로부터 이격된다. 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들은 제1 및 제2 플랫폼(90, 100)들에 근접한 저부 표면(1020a)의 영역보다, 본 명세서의 다른 곳에 기술된 범위들 중 임의의 범위 내에 있을 수 있는 각자의 제1 및 제2 거리(d1, d2)들만큼 더 높게 연장된다. 일부 실시예에서, 2d2 > d1 > d2이다. 일부 실시예에서, d3은 d1과 실질적으로 동일하다. 일부 실시예에서, d3은 d1과 상이하다. 일부 실시예에서, d1, d2 및 d3 각각은 약 5 마이크로미터 이상, 또는 약 10 마이크로미터 이상, 또는 약 20 마이크로미터 이상이다.

도 10b는 광 페룰과 정합 광 페룰이 완전히 정합될 때, 페룰의 주 표면(1020)의 일부분 및 정합 페룰의 주 표면(1020')의 대응하는 부분의 개략 단면도이다. 주 표면(1020')은 주 표면(1020)의 제1, 제2 및 제3 플랫폼(90, 100, 92)들에 대응하는 제1, 제2 및 제3 플랫폼(90', 100', 92')들을 포함한다. 일부 실시예에서, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰의 각각의 제2 플랫폼(100) 및 정합 페룰의 대응하는 제2 플랫폼(100')은 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 페룰과 정합 페룰의 대응하는 제1 플랫폼(90, 90')들과 제3 플랫폼(92, 92')들은 제2 플랫폼(100, 100')의 반대측들에 배치되고, 각각의 페룰의 제1 및 제3 플랫폼들은 접촉함이 없이 다른 페룰의 주 표면(1020, 1020')에 대면한다.

일부 실시예에서, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰의 후단 패드들은 정합 페룰의 주 표면 상의 임의의 패드들과 접촉하지 않는다.

도 11a는 선단부(1110), 후단부(1112), 및 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함하는 주 표면(1120)을 갖는 광 페룰(1100)의 일부분의 개략 단면도이다. 광 페룰(1100)은 도시되지 않은 도파관 정렬 홈 및 광 방향전환 표면과 같은 추가의 특징부를 포함할 수 있다. 주 표면(1120)은 광 페룰(1100)의 정합 표면이고, 광 페룰(1100)의 배향에 상관없이 저부 주 표면으로 지칭될 수 있다. 예시된 단면에서 한 쌍의 패드가 도시되어 있다. 예시된 단면으로부터 y 방향으로 변위된 단면에서 적어도 하나의 다른 쌍이 존재할 수 있다(예컨대, 도 4b 참조). 도 11b는 정합 광 페룰(1100')의 대응하는 부분과 정합하기 시작하는 광 페룰(1100)의 부분의 개략 단면도이다. 정합 동안, 페룰(1100)과 정합 페룰(1100')은 정합 방향(1111, 1111')들을 따라 서로에 대해 이동한다. 정합 페룰(1100')은 선단 및 후단 패드(90', 100')들의 복수의 쌍을 포함하는 저부 표면(1120')을 갖는다. 도 11c는 정합 광 페룰(1100')과의 정합 동안의 광 페룰(1100)을 예시하는 개략 단면도이다. 도 11d는 정합 광 페룰(1100')과 완전히 정합된 광 페룰(1100)을 예시하는 개략 단면도이다. 완전 정합시, 페룰(1100)의 후단 패드(100)들은 정합 페룰(1100')의 저부 주 표면과 접촉하지만, 정합 페룰(1100')의 주 표면(1120') 상의 임의의 패드들과 접촉하지 않는다. 일부 실시예에서, 저부 주 표면(1120)은 복수의 리세스(1145)를 더 포함하여, 정합 페룰(1100')과의 페룰(1100)의 완전 정합시, 각각의 리세스(1145)가 정합 페룰(1100')의 대응하는 선단 패드(90')를 수용하도록 배치되게 한다. 유사하게, 일부 실시예에서, 저부 주 표면(1120')은 복수의 리세스(1145')를 포함하여, 정합 페룰(1100')과의 페룰(1100)의 완전 정합시, 각각의 리세스(1145')가 광 페룰(1100)의 대응하는 선단 패드(90)를 수용하도록 배치되게 한다.

일부 실시예에서, 광 페룰(1100)은 제1 및 제2 패드(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함하여, 광 페룰(1100)이 제1 및 제2 패드(90', 100')들의 복수의 쌍을 포함하는 정합 광 페룰(1100')과 정합할 때, 페룰(1100)과 정합 페룰(1100')의 제1 패드(90, 90')들이 정합 페룰(1100')과 페룰(1100)의 표면(1120', 1120)과 각각 접촉하게 하고, 정합 페룰(1100')과의 페룰(1100)의 완전 정합시, 페룰(1100)의 제1 패드(90)들이 아닌 제2 패드(100)들이 정합 페룰(1100')의 표면(1120')과 접촉하게 한다. 일부 실시예에서, 페룰(1100)과 정합 페룰(1100')의 제1 패드(90, 90')들은 정합 페룰(1100')과 페룰(1100)의 제2 패드(100', 100)들을 각각 와이핑하기 위한 와이핑 패드이고, 페룰(1100)과 정합 페룰(1100')의 제2 패드(100, 100')들은 정합 페룰(1100')과 페룰(1100)의 표면(1120', 1120) 상에 각각 놓이기 위한 정합 패드들이다. 일부 실시예에서, 페룰(1100)이 정합 페룰(1100')과 완전히 정합된 때, 페룰(1100)의 정합 패드(100)들은 정합 페룰(1100')의 표면(1120') 상의 임의의 패드들과 접촉하지 않는다. 유사하게, 일부 실시예에서, 페룰(1100)이 정합 페룰(1100')과 완전히 정합된 때, 정합 페룰(1100')의 정합 패드(100')들은 페룰(1100)의 표면(1120) 상의 임의의 패드들과 접촉하지 않는다.

도 12a는 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 복수의 쌍을 포함하는 저부 주 표면(1220)을 갖는 광 페룰(1200)의 일부분의 개략 단면도이다. 예시된 단면에서 한 쌍의 패드가 도시되어 있다. 상이한 단면에서 적어도 하나의 다른 쌍이 존재할 수 있다. 광 페룰(1200)은 선단부(1210) 및 후단부(1212)를 갖는다. 도 12b는 정합 광 페룰(1200')의 대응하는 부분과의 정합 동안의 광 페룰(1200)의 부분을 예시하는 개략 단면도이다. 정합 페룰(1200')은 선단부(1210'), 후단부(1212'), 및 선단 및 후단 패드(90', 100')들의 복수의 쌍을 포함하는 저부 표면(1220')을 갖는다. 정합 동안, 페룰(1200)과 정합 페룰(1200')은 정합 방향(1211, 1211')들을 따라 서로에 대해 이동한다. 도 12c는 정합 광 페룰(1200')과 완전히 정합된 광 페룰(1200)을 예시하는 개략 단면도이다. 도 12c에서, 페룰(1200)의 후단 패드(100)들은 정합 페룰(1200')의 저부 주 표면과 접촉하지만, 정합 페룰(1200')의 주 표면 상의 임의의 패드들과 접촉하지 않는다. 정합 페룰(1200')과의 페룰(1200)의 완전 정합시, 페룰(1200)의 각각의 후단 패드(100)는 정합 페룰(1200')의 후단부(1212')에 근접한 정합 페룰(1200')의 주 표면(1220')과 접촉하고, 페룰(1200)의 각각의 선단 패드(90)는 페룰(1200)의 선단 패드(90)가 정합 페룰(1200')과 접촉하지 않도록 정합 페룰(1200')의 후단부(1212')를 지나 연장된다. 유사하게, 정합 페룰(1200')과의 페룰(1200)의 완전 정합시, 정합 페룰(1200')의 각각의 후단 패드(100')는 페룰(1200)의 후단부(1212)에 근접한 페룰(1200)의 주 표면(1220)과 접촉하고, 정합 페룰(1200')의 각각의 선단 패드(90')는 정합 페룰(1200')의 선단 패드(90')가 페룰(1200)과 접촉하지 않도록 페룰(1200)의 후단부(1212)를 지나 연장된다.

도 13a는 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 복수의 쌍(95a, 95b)을 포함하는 주 표면(1320)을 갖는 광 페룰(1300)의 일부분의 개략 단면도이다. 일부 실시예에서, 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 더 많은 쌍(예컨대, 3개 쌍, 4개 쌍, 또는 그 이상 쌍)이 포함된다. 선단 및 후단 패드들의 복수의 쌍은 광 페룰(1300)의 주 표면(1320)의 제1 부분(1321) 상에 배치된 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 제1 쌍(95a), 및 광 페룰(1300)의 주 표면(1320)의 상이한 제2 부분(1322) 상에 배치된 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 제2 쌍(95b)을 포함한다. 제1 및 제2 부분(1321, 1322)들은 동일 평면 상에 있지 않다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 부분(1321, 1322)들은 실질적으로 평탄하고(예컨대, 제1 또는 제2 부분의 임의의 곡률 반경이 그 부분의 최대 측방향 치수보다 실질적으로 더 클(예컨대, 적어도 5배, 또는 10배 또는 20배 더 클) 수 있음) 서로 실질적으로 평행(예컨대, 평행의 30, 20 또는 10도 이내)하다. 도 13b는 정합 광 페룰(1300')의 대응하는 부분과의 정합 동안의 광 페룰(1300)의 부분의 개략 단면도이고, 도 13c는 정합 광 페룰(1300')과 완전히 정합된 광 페룰(1300)을 예시하는 개략 단면도이다. 정합 동안, 페룰(1300)과 정합 페룰(1300')은 정합 방향(1311, 1311')들을 따라 서로에 대해 이동한다. 정합 페룰(1300')은 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 쌍(95a, 95b)들에 대응하는, 선단 및 후단 패드(90', 100')들의 복수의 쌍(95a', 95b')을 포함하는 주 표면(1320')을 갖는다.

도 14는 정합 광 페룰(1400')의 대응하는 부분과 완전히 정합된 광 페룰(1400)의 일부분의 개략 단면도이다. 광 페룰(1400)은, 제2 부분(1422)에 대한 제1 부분(1421)의 정합 방향을 따른 길이가 제1 및 제2 부분(1321, 1322)들과 비교하여 증가되었다는 것을 제외하고는, 광 페룰(1300)에 대응한다. 이는 윈도우 영역(1450)이 제공되게 하는데, 광 도파관에 의해 수광되고 광 페룰(1400)의 광 방향전환 표면(도 14에 도시되지 않음)에 의해 방향전환된 광이 윈도우 영역을 통하여 광 페룰(1400)을 빠져나간다. 일부 실시예에서, 광 페룰(1400) 및 정합 광 페룰(1400')은 자웅동체형이다.

본 발명의 일부 실시예에서, 적어도 한 쌍의 패드, 돌출부, 또는 플랫폼을 포함하는 광학 장치가 제공된다. 광학 장치는, 예를 들어, 광 페룰; 미국 특허 출원 공개 제2018/0217337호(스미스(Smith) 등) 또는 제2018/0284357호(넬슨(Nelson) 등)에 기술된 것들과 같은 복수의 광 페룰을 포함하는 광 커넥터; 정합 페룰과 또는 정합 크래들과 정합되는 페룰을 포함하는 광학 조립체; 정합 커넥터와 정합되는 광 커넥터를 포함하는 광학 조립체; 또는 광 페룰을 수용하도록 구성된 크래들이거나 이를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 정합 방향 또는 결합 방향을 따라 제2 광학 장치에 결합하도록 구성된 제1 광학 장치가 제공된다. 예를 들어, 제1 광학 장치는 본 명세서의 다른 곳에 기술된 임의의 광 페룰일 수 있고, 제2 광학 장치는 임의의 대응하는 정합 광 페룰일 수 있다. 다른 예로서, 제1 및 제2 광학 장치들 중 하나는 광 페룰을 수용하도록 구성된 크래들일 수 있고, 제1 및 제2 광학 장치들 중 다른 하나는 광 페룰일 수 있다.

도 15a 내지 도 15c는 광 페룰을 수용하도록 구성된 각자의 공동 또는 리세스(1525a 내지 1525c)를 갖는 크래들(1500a 내지 1500c)의 개략 평면도이다. 리세스(1525a 내지 1525c)는 복수의 선단 및 후단 플랫폼, 돌출부, 또는 패드(90, 100)를 포함하는 저부 표면(1520a 내지 1520c)들을 각각 갖는다. 리세스(1525a 내지 1525c)들은 광 페룰이 후단 패드(100)들 전에 선단 패드(90)들에 접근하도록 결합 방향(x 방향)을 따라 광 페룰을 수용하도록 구성된다. 저부 표면(1520a 내지 1520c)들은 광 페룰을 위한 랜딩 표면들이다. 반대로, 광 페룰의 저부 표면은 크래들을 위한 랜딩 표면인 것으로 간주될 수 있다. 저부 표면(1520a)은 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 2개 쌍(95a, 95b)을 갖는다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 쌍(95a, 95b)들은 결합 방향(x 방향)에 실질적으로 직교하는 방향(y 방향)을 따라 저부 표면(1625) 상에서 정렬된다. 제1 및 제2 쌍(95a, 95b)들의 선단 및 후단 패드들은 동일하거나 상이한 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 도 15b에 개략적으로 예시된 저부 표면(1520b)은 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 3개의 이격된 쌍(95a 내지 95c)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 쌍(95a, 95b)들은 결합 방향(x 방향)에 실질적으로 직교하는 방향(y 방향)을 따라 저부 표면(1625) 상에서 정렬되고, 제3 쌍(95c)은 제1 및 제2 쌍(95a, 95b)들과 동일 직선 상에 있지 않다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 쌍(95a, 95b)들의 선단 및 후단 패드들은 동일한 크기 및 형상을 갖고, 제3 쌍(95c)의 선단 및 후단 패드들은 제1 및 제2 쌍(95a, 95b)들의 것들과 동일하거나 상이한 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 쌍(95c)의 선단 및 후단 패드들은 제1 및 제2 쌍(95a, 95b)의 선단 및 후단 패드들보다 더 클 수 있다. 도 15c에 개략적으로 예시된 저부 표면(1520c)은 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 4개의 이격된 쌍(95a 내지 95d)을 포함한다. 일부 실시예에서, 선단 및 후단 패드들은 각자의 제1 및 제2 규칙적 어레이들로 배열된다.

선단 및 후단 패드들의 쌍들의 다른 배열들이 가능하다. 예를 들어, 추가의 쌍들이 포함될 수 있거나, 쌍들이 대안적인 패턴들로 배열될 수 있거나, 선단 및/또는 후단 패드들은 상이한 크기들 및/또는 형상들을 가질 수 있다. 도 15a 내지 도 15c에 개략적으로 예시된 선단 및 후단 패드(90, 100)들의 쌍들은 선택적으로, 본 명세서의 다른 곳에서 추가로 기술되는 바와 같이 저부 표면에 한정된 리세스 내에 배치될 수 있다.

도 16은 크래들(1700)과 정합된 광 페룰(1600)을 포함하는 광학 조립체(1601)의 개략 평면도이다. 광 페룰(1600)은 본 명세서의 다른 곳에서 기술된 광 페룰들 중 임의의 것에 대응할 수 있다. 예를 들어, 광 페룰(1600)은 예를 들어 도 1a, 도 2, 도 5a, 또는 도 5b에 예시된 것들과 같은 복수의 홈 및 광 방향전환 표면(도 16에 예시되지 않음)을 포함할 수 있다. 크래들(1700)은 예를 들어 크래들(1500a 내지 1500c)들 중 임의의 것에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 크래들(1700)은 광 페룰(1600)을 수용하기 위한 리세스 또는 공동을 포함하고, 광 페룰(1600)의 제1 플랫폼(90)들이 아닌 제2 플랫폼(100)들은 공동의 저부 주 표면과 접촉한다. 일부 실시예에서, 크래들(1700)의 저부 주 표면은 광 페룰(1600)의 각자의 제1 및 제2 플랫폼들에 대응하는 제1 및 제2 플랫폼들을 포함하고, 광 페룰(1600)의 제2 플랫폼(들)은 크래들(1700)의 제2 플랫폼(들)과 접촉하여 그 상에 놓인다.

본 발명의 광 페룰은 단일형일 수 있다. 단일형 본체는 임의의 내부 계면, 연결부 또는 시임(seam)을 갖지 않는 단일편 구성을 지칭한다. 단일형 본체는 예를 들어 성형(예컨대, 열가소성 물질의 사출 성형), 주조 또는 기계가공에 의해 제조될 수 있다. 본 발명의 다른 광학 장치(예컨대, 광 페룰을 수용하도록 구성된 크래들)는 단일형일 수 있고/있거나 성형에 의해 제조될 수 있다.

"약"과 같은 용어는 그들이 본 설명에 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에 의해 이해될 것이다. 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 양에 적용되는 바와 같은 "약"의 사용은, 그것이 본 명세서에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "약"은 명시된 값의 10% 이내를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 명시된 값이 약으로서 주어진 양은 정확하게 그 명시된 값일 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, 약 1의 값을 갖는 양은 그 양이 0.9 내지 1.1의 값을 갖고, 그 값이 1일 수 있음을 의미한다.

전술한 내용에 언급된 모든 참고 문헌, 특허 및 특허 출원은 본 명세서에 전체적으로 일관된 방식으로 참고로 포함된다. 본 출원과 포함되는 참고 문헌의 부분들 사이에 불일치 또는 모순이 있는 경우, 전술한 설명에서의 정보가 우선할 것이다.

도면의 요소들에 대한 설명은, 달리 지시되지 않는 한, 다른 도면의 대응하는 요소들에 동등하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다. 특정 실시예가 본 명세서에 예시 및 기술되었지만, 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 대안 및/또는 등가의 구현예가 도시되고 기술된 특정 실시예를 대신할 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 특정 실시예의 임의의 개조 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 오직 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims

광 페룰(optical ferrule)로서,
반대편의 주(major) 상부 표면 및 주 저부 표면을 포함하고,
주 상부 표면은 제1 홈 및 광 방향전환 표면(light redirecting surface)을 포함하며, 광 방향전환 표면은 제1 홈 내에 수용 및 지지되는 광 도파관(optical waveguide)으로부터 제1 방향을 따라 광을 수광하고 수광된 광을 상이한 제2 방향을 따라 방향전환시키도록 구성되며, 방향전환된 광은 저부 표면을 통해 광 페룰을 빠져나가고, 저부 표면은 광 페룰의 정합 방향을 따라 배열된 별개의 이격된 제1 및 제2 플랫폼(platform)들을 포함하며,
정합 광 페룰과의 페룰의 정합 동안, 페룰의 제1 및 제2 플랫폼들은 정합 페룰의 대응하는 각자의 제1 및 제2 플랫폼들에 대항하여 활주하며, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰과 정합 페룰의 제2 플랫폼들은 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 어느 페룰의 제1 플랫폼도 다른 페룰과 접촉하지 않는, 광 페룰.
제1항에 있어서, 페룰과 정합 페룰의 제1 플랫폼들은 정합 페룰과 페룰의 제2 플랫폼들을 각각 와이핑(wiping)하기 위한 와이핑 플랫폼들이고, 페룰과 정합 페룰의 제2 플랫폼들은 서로 상에 놓이기 위한 정합 플랫폼들인, 광 페룰.
제2항에 있어서, 페룰과 정합 페룰의 와이핑 플랫폼들이 정합 페룰과 페룰의 정합 플랫폼들을 각각 와이핑한 후에, 페룰과 정합 페룰의 정합 플랫폼들은 서로 상에 놓이는, 광 페룰.
제2항 또는 제3항에 있어서, 페룰과 정합 페룰의 와이핑 플랫폼들이 정합 페룰과 페룰의 정합 플랫폼들을 각각 와이핑한 후에, 페룰과 정합 페룰의 정합 플랫폼들은 서로 와이핑하고 서로 상에 놓이게 되는, 광 페룰.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 저부 표면은 저부 표면의 더 좁은 전방 부분과 더 넓은 후방 부분 사이에 배치되는 윈도우 영역을 포함하고, 방향전환된 광은 저부 표면의 윈도우 영역을 통해 광 페룰을 빠져나가는, 광 페룰.
제5항에 있어서, 더 좁은 전방 부분은 리세스(recess)를 내부에 한정하며, 제1 및 제2 플랫폼들은 리세스 내에 형성되고 리세스에 인접한 저부 표면보다 더 높게 연장되는, 광 페룰.
제6항에 있어서, 페룰이 정합 페룰과 완전히 정합된 때, 정합 페룰의 제1 플랫폼은 광 페룰의 리세스 내로 연장되고 광 페룰과 접촉하지 않는, 광 페룰.
광 페룰로서,
페룰의 선단부(leading end)와 제2 돌출부 사이에 배치되는 제1 돌출부를 포함하고,
페룰은 정합 광 페룰 - 정합 광 페룰은 정합 페룰의 선단부와 제2 돌출부 사이에 배치되는 제1 돌출부를 포함함 - 과 정합하도록 구성되어, 페룰이 정합 페룰과 완전히 정합한 때, 페룰과 정합 페룰의 제2 돌출부들이 서로 접촉하고 서로 상에 놓이게 하며, 페룰과 정합 페룰의 제1 돌출부들이 제2 돌출부들의 반대측들에 배치되게 하고, 각각의 페룰의 제1 돌출부가 접촉함이 없이 다른 페룰의 주 표면에 대면하게 하는, 광 페룰.
광 페룰로서,
페룰의 동일한 주 제1 표면 상에 배열된 복수의 제1 패드들 및 제2 패드들을 포함하고,
각각의 패드는 주 제1 표면으로부터 패드 표면으로 연장되어, 페룰이 정합 페룰과 완전히 정합한 때, 제1 패드들이 아닌 제2 패드들의 패드 표면들이 정합 페룰의 주 표면과 접촉하여 그 상에 놓이게 하는, 광 페룰.
제9항에 있어서, 정합 페룰과의 광 페룰의 정합 동안, 광 페룰의 각각의 제1 패드는 정합 페룰의 대응하는 제1 패드에 대항하여 활주하고 이를 지나 이동하며, 이어서 광 페룰의 제1 패드는 광 페룰의 제2 패드에 대응하는 정합 페룰의 제2 패드에 대항하여 활주하고 이를 지나 이동하는, 광 페룰.
제10항에 있어서, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰의 각각의 제2 패드 및 정합 페룰의 대응하는 제2 패드는 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 어느 하나의 페룰의 제1 패드도 다른 페룰과 접촉하지 않는, 광 페룰.
제10항에 있어서, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰의 각각의 제2 패드 및 정합 페룰의 대응하는 제2 패드는 서로 접촉한 상태로 유지되고 서로 상에 놓이며, 페룰과 정합 페룰의 대응하는 제1 패드들은 제2 패드들의 반대측들에 배치되고, 각각의 페룰의 제1 패드들은 접촉함이 없이 다른 페룰의 주 표면에 대면하는, 광 페룰.
광 페룰로서,
선단 및 후단(trailing) 패드들의 복수의 쌍들을 포함하여, 정합 광 페룰과의 페룰의 정합 동안 그리고 선단 및 후단 패드들의 각각의 쌍에 대해, 선단 패드는 정합 페룰의 주 표면에 대항하여 활주하여 주 표면 상의 임의의 부스러기가 후단 패드 상에 수집되는 것을 방지하게 하고, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 선단 패드들이 아닌 후단 패드들이 정합 페룰의 주 표면과 접촉하게 하는, 광 페룰.
제1 광학 장치로서,
결합 방향을 따라 제2 광학 장치에 결합하도록 구성되고 선단 및 후단 패드들의 2개의 이격된 쌍들을 포함하여, 제1 광학 장치가 제2 광학 장치에 광학적으로 결합하도록 제2 광학 장치의 랜딩(landing) 표면 상에 랜딩하여 활주할 때 그리고 선단 및 후단 패드들의 각각의 쌍에 대해, 선단 패드가 랜딩 표면 상의 임의의 부스러기가 후단 패드 상에 수집되는 것을 방지하게 하며, 제2 광학 장치와의 제1 광학 장치의 완전 결합시, 선단 패드들은 랜딩 표면과 접촉하지 않는, 제1 광학 장치.
광 페룰로서,
와이핑 및 정합 패드들의 복수의 쌍들을 포함하여, 광 페룰이 와이핑 및 정합 패드들의 복수의 쌍들을 포함하는 정합 광 페룰과 정합할 때, 페룰과 정합 페룰의 와이핑 패드들이 정합 페룰과 페룰의 정합 패드들을 각각 와이핑하게 하고, 정합 페룰과의 페룰의 완전 정합시, 페룰과 정합 페룰의 정합 패드들이 서로 접촉하게 하는, 광 페룰.