TW201400901A - 具有轉換元件之光連接器和光耦合系統 - Google Patents

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Micah Colen Isenhour
Dennis Michael Knecht
James Phillip Luther
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Abstract

本發明揭示了光連接器、光耦合系統，及光耦合之方法。在一個實施例中，光連接器包括插頭外殼、至少一個光纖、內耦合表面，及轉換元件。轉換元件具有第一耦合表面、第二耦合表面，及在轉換元件內之至少一個光組件。轉換元件經偏移以便當光連接器處於分離狀態之時，轉換元件經定位以朝向光連接器開口且轉換元件之第二耦合表面移離內耦合表面。當光連接器處於嚙合狀態之時，轉換元件經定位以便轉換元件之第二耦合表面定位在內耦合表面處，且光纖經光耦合至光組件。

Description

具有轉換元件之光連接器和光耦合系統 【優先權】
本申請案根據專利法主張申請於2012年5月31日之美國申請案第13/485,113號之優先權之權益，本案依賴該案之內容且該案以引用之方式全部併入本文。
本案大體而言係關於光耦合，且更特定言之，本案係關於具有轉換元件之光耦合系統、光耦合方法及光連接器，當該轉換元件耦合至配對光耦合之時，該轉換元件在不移動光纖之情況下於插頭外殼內轉換。
光纖電纜係龐大的傳統導線電纜(例如，銅電纜)之一種有吸引力的替代品，且隨著資料速率增加而尤其如此。由於光纖之使用被納入眾多消費型電子產品之應用中，例如，藉由使用光纖電纜總成(assembly)來連接電腦外圍設備，因此，將有對於電纜具有諸如增大的帶寬、與未來通信協定的相容性，及廣闊的使用範圍之改良效能的一種消費者驅動的期望。用以將光纜總成光耦合至電子裝置之主動光組 件的當前光機械介面需要精密的機械結構，以將光纜總成之光纖與電子裝置之雷射及/或光電二極體正確對準。由於該等對準需要嚴格的容限，因此機械結構變得昂貴，且耐用性可能不足以用於消費型電子產品之應用。而且，該機械結構常導致光纜總成與電子裝置之光介面對外來物質(例如，灰塵、液體、食物顆粒，等)之堆積具有敏感性，該外來物質之堆積可干擾光信號在光纜總成與電子裝置之間的傳播。
為解決嚴格對準容限的相關問題，一些光連接器之設計已提出使用用於準直信號及改良耦合之複雜的、具有氣隙的擴張光束透鏡。該等擴張光束連接器之設計解決了容限的相關問題；但是，該等設計具有眾多組件且十分複雜，從而增加了製造及裝配成本。舉例而言，US 6,736,547號專利揭示一種具有眾多組件的相對複雜之連接器，該連接器使用擴張光束透鏡以用於光連接第一連接器之末端部件中之一小段光纖。特定言之，547號專利之該小段光纖利用擴張光束配置與附於第一連接器之光纖進行通信，該擴張光束配置藉由顯著氣隙而將第一透鏡分隔於第二透鏡。US 6,899,464號專利係使用在透鏡之間存在顯著氣隙之擴張光束透鏡的另一設計實例。464號專利之連接器在附於連接器之光纖的端部處具有微透鏡，該等微透鏡將光信號傳輸至附於一可替換組塊中之光纖的另一組微透鏡。當464號專利之連接器與互補連接器配對時，該可替換組塊具有配對位置，該配對位置在兩個微透鏡陣列之間提供顯著氣隙，使得準直光線在透鏡之間的氣隙內行進。然而，將微透鏡置於光纖端部以用於準直信號 的該設計之精密製造會十分困難、繁瑣、昂貴且耗時。
因此，對於提供以下一簡單設計之替代性光耦合系統及光連接器的需要仍未解決，該簡單設計允許使用者接近光耦合表面，同時亦提供光組件之對準及耦合時之抗外力性。
本案之實施例係關於用於光通信之光連接器，該光連接器例如，由光纜總成及電子裝置所利用之光連接器。例如，光纜總成可在每一端部具有一光連接器，該光連接器經配置以與電子裝置之對應光連接器配對，使得兩個(或兩個以上)耦合電子裝置可在光纜總成上經由光信號與彼此通信。
更特定言之，實施例係針對具有轉換元件之光連接器，該轉換元件在插頭外殼內轉換以在不移動光纖之情況下將光連接器之光纖耦合至配對光連接器之光組件(例如，光纖、透鏡組件、光電二極體、雷射二極體及類似物)。當處在分離狀態之時，轉換元件經向前偏移至連接器開口，以便使用者可清潔轉換元件之耦合表面。當光連接器耦合至配對光連接器時，轉換元件沿光連接器之光軸經向後轉換，以便轉換元件內之光組件將光連接器之光纖光耦合至配對光連接器之光組件。
根據一個實施例，光連接器包括：界定光連接器開口之插頭外殼、在插頭外殼內之至少一個光纖；及轉換元件，該轉換元件具有光組件及第一耦合表面，該第一耦合表面為可在光連接器開口處接近的表面。轉換元件以可滑動之方式定位在插頭外殼內，並且轉換元件經配置以在插頭外殼內轉 換，以藉由光組件將至少一個光纖之端部光耦合至配對光連接器之光介面。
根據另一實施例，光連接器包括：界定光連接器開口之插頭外殼、插頭外殼內之至少一個光纖、插頭外殼內之內耦合表面，及插頭外殼內之轉換元件。至少一個光纖之端部位於內耦合表面處。轉換元件具有第一耦合表面及第二耦合表面，及轉換元件內之至少一個光組件，該光組件自第一耦合表面延伸至第二耦合表面。轉換元件以可滑動之方式定位在插頭外殼內，並且轉換元件經偏移，使得當光連接器處於分離狀態之時，轉換元件經定位以朝向光連接器開口，使得轉換元件之第二耦合表面移離內耦合表面。當光連接器與配對光連接器處於嚙合狀態之時，轉換元件定位在插頭外殼內，使得轉換元件之第二耦合表面定位在內耦合表面處，且至少一個光纖光耦合至至少一個光組件。
根據另一實施例，光連接器包括光連接器主體、自光連接器主體延伸出並界定光連接器開口之插頭外殼、插頭外殼內之至少一個光纖及插頭外殼內之內耦合表面，其中至少一個光纖之端部位於內耦合表面處。光連接器進一步包括與內耦合表面相鄰且延伸向光連接器開口之第一插銷及第二插銷、圍繞第一插銷定位之第一偏移部件及圍繞第二插銷定位之第二偏移部件、轉換元件及轉換元件內之至少一個光組件。轉換元件包括第一耦合表面、第二耦合表面、第一通孔及第二通孔。至少一個光組件自第一耦合表面延伸至第二耦合表面。第一插銷定位在第一通孔內，且第二插銷定位在第 二通孔內，且第一偏移部件及第二偏移部件接觸轉換元件之第二耦合表面。轉換元件以可滑動之方式沿單軸在插頭外殼內定位，使得當光連接器處於分離狀態之時，轉換元件藉由第一偏移部件及第二偏移部件經定位朝向光連接器開口，使得轉換元件之第二耦合表面移離內耦合表面。當光連接器與配對光連接器處於嚙合狀態之時，第一偏移部件及第二偏移部件經壓縮，轉換元件定位在插頭外殼內，使得轉換元件之第二耦合表面定位在內耦合表面處，且至少一個光纖光耦合至至少一個光組件。
根據又一實施例，光耦合系統包括第一光連接器及第二光連接器。第一光連接器包括界定光連接器開口之第一插頭外殼、插頭外殼內之至少一個光纖及插頭外殼內之內耦合表面，其中至少一個光纖之端部位於內耦合表面處。光連接器進一步包括與內耦合表面相鄰且延伸向光連接器開口之第一插銷及第二插銷、圍繞第一插銷定位之第一偏移部件及圍繞第二插銷定位之第二偏移部件、轉換元件及轉換元件內之至少一個光組件。轉換元件具有第一耦合表面及第二耦合表面及至少一個光組件，該光組件自第一耦合表面延伸至第二耦合表面。轉換元件以可滑動之方式定位在第一插頭外殼內。
第二光連接器包括第二插頭外殼、光耦合組件及光耦合組件內之至少一個光組件。光耦合組件定位在由第一插頭外殼所界定之殼體內，使得第一插頭外殼之內表面與光耦合組件之外表面之間存在一間隙。光耦合組件內之至少一個 光組件曝露在光耦合表面處。當第一光連接器處於分離狀態之時，轉換元件經定位以朝向光連接器開口，使得轉換元件之第二耦合表面移離內耦合表面。當第一光連接器與第二光連接器處於嚙合狀態之時，第一插頭外殼定位在第二光連接器之間隙內，第二光連接器之光耦合組件定位在第一光連接器之第一插頭外殼內，轉換元件之第一耦合表面定位在光耦合組件之光耦合表面處，且轉換元件之第二耦合表面定位在內耦合表面處，且至少一個光纖光耦合至至少一個光組件。
根據又一實施例，電纜總成包括光連接器主體、自光連接器主體後部延伸出之光纜、自光連接器主體前表面延伸出之插頭外殼、在插頭外殼內之內耦合表面、具有第一耦合表面及第二耦合表面之轉換元件及轉換元件內之至少一個光組件，該光組件自第一耦合表面延伸至第二耦合表面。光纜包括至少一個光纖，該光纖之端部位於內耦合表面處。插頭外殼界定光連接器開口。轉換元件以可滑動之方式定位在插頭外殼內，並且轉換元件經偏移使得當光連接器處於分離狀態之時，轉換元件經定位以朝向光連接器開口，使得轉換元件之第二耦合表面移離內耦合表面。當光連接器與配對光連接器處於嚙合狀態之時，轉換元件定位在插頭外殼內，使得轉換元件之第二耦合表面定位在內耦合表面處，且至少一個光纖光耦合至至少一個光組件。
根據又一實施例，一種將第一光連接器耦合至第二光連接器之方法包括：使第一光連接器內之轉換元件之第一耦合表面相抵第二光連接器之耦合表面接觸，轉換元件包含 至少一個光組件；及推動第一光連接器相抵第二光連接器，使得轉換元件在第一光連接器內轉換，直至轉換元件之第二耦合表面接觸第一耦合表面之內耦合表面，使得第一光連接器相對於第二光連接器處於嚙合狀態，且至少一個光纖光耦合至至少一個光組件。
根據又一實施例，一種將第一光連接器耦合至第二光連接器之方法包括：提供第一光連接器，該第一光連接器包括界定光連接器開口之插頭外殼、插頭外殼內之至少一個光纖、插頭外殼內之內耦合表面及轉換元件，該轉換元件具有第一耦合表面、第二耦合表面及轉換元件內之至少一個光組件，該光組件自第一耦合表面延伸至第二耦合表面。至少一個光纖之端部位於內耦合表面處，且轉換元件以可滑動之方式定位在插頭外殼內。
該方法進一步包括：提供第二光連接器，該第二光連接器包括光耦合組件，該光耦合組件具有光耦合表面，其中當第一光連接器相對於第二光連接器處於分離狀態之時，第一光連接器之轉換元件經偏移以朝向光連接器開口，使得轉換元件之第二耦合表面移離內耦合表面。該方法進一步包括：使第一光連接器之轉換元件之第一耦合表面與第二光連接器之光耦合組件之光耦合表面接觸，及推動第一光連接器相抵第二光連接器，使得轉換元件在插頭外殼內轉換，且轉換元件之第二耦合表面位於內耦合表面處，從而將第一光連接器相對於第二光連接器定位於嚙合狀態，其中至少一個光纖光耦合至轉換元件之至少一個光組件。
附加的特徵結構及優點將闡述於以下詳細描述中，且熟習該項技術者將部分地自本描述顯而易見或藉由實踐如本文所述的實施例(包括下文的實施方式、申請專利範圍以及附圖)而認識到附加的結構特徵和優點。
應理解，前述之一般描述及下文之詳細描述僅以示範為目的，且意欲提供用於理解專利申請範圍之性質及特性的概述或構架。包括附圖以提供進一步理解，並且附圖併入本說明書且構成本說明書之一部分。該等圖式圖示實施例，且與描述一起用以解釋各個實施例之原理及操作。
100‧‧‧光耦合系統
101‧‧‧光纖
103‧‧‧端部
110‧‧‧第一光連接器
111‧‧‧插頭殼體
112‧‧‧插頭部分
113‧‧‧第一插頭外殼
114‧‧‧光連接器主體
115‧‧‧光纜
119‧‧‧內耦合表面
120‧‧‧轉換元件
122‧‧‧第一耦合表面
124‧‧‧第二耦合表面
125‧‧‧光連接器開口
126‧‧‧光組件
128‧‧‧偏移部件
150‧‧‧第二光連接器
152‧‧‧光耦合組件
153‧‧‧第二插頭外殼
154‧‧‧間隙
155‧‧‧光耦合表面
156‧‧‧光組件
201‧‧‧光纖
210‧‧‧示例性光連接器
211‧‧‧殼體
212‧‧‧插頭部分
213‧‧‧插頭外殼
214‧‧‧光連接器主體
215‧‧‧光纜
219‧‧‧內耦合表面
220‧‧‧轉換元件
222‧‧‧第一耦合表面
224‧‧‧第二耦合表面
226‧‧‧光組件
227‧‧‧孔
228a‧‧‧第一偏移部件
228b‧‧‧第二偏移部件
230a‧‧‧第一插銷
230b‧‧‧第二插銷
231a‧‧‧嚙合特徵結構
231b‧‧‧嚙合特徵結構
240‧‧‧插頭主體
241a‧‧‧第一嚙合槽
241b‧‧‧第二嚙合槽
244a‧‧‧第一偏移部件凹槽
244b‧‧‧第二偏移部件凹槽
245a‧‧‧第一通孔
245b‧‧‧第二通孔
300‧‧‧光耦合系統
301‧‧‧光纖
302‧‧‧後表面
303‧‧‧端部
305‧‧‧電纜總成
306‧‧‧孔
307‧‧‧第一區段
308‧‧‧第二區段
309‧‧‧第三區段
310‧‧‧第一光連接器
311‧‧‧插頭殼體
312‧‧‧第一插頭部分
313‧‧‧第一插頭外殼
314‧‧‧光連接器主體
315‧‧‧光纜
316‧‧‧開口
317‧‧‧光纖耦合組件
318‧‧‧突出部分
319‧‧‧內耦合表面
320‧‧‧轉換元件
322‧‧‧第一耦合表面
324‧‧‧第二耦合表面
326‧‧‧光組件
327‧‧‧孔
328a‧‧‧第一偏移部件
328b‧‧‧第二偏移部件
329a‧‧‧第一偏移部件嚙合表面
329b‧‧‧第二偏移部件嚙合表面
330a‧‧‧第一插銷
330b‧‧‧第二插銷
331‧‧‧第一鍵鎖特徵結構
333‧‧‧傾斜壁
334‧‧‧傾斜壁
339‧‧‧凹口
345a‧‧‧第一通孔
345b‧‧‧第二通孔
350‧‧‧第二光連接器
351‧‧‧光耦合組件
353‧‧‧第二插頭外殼
354‧‧‧間隙
355‧‧‧光耦合表面
356‧‧‧光組件
357‧‧‧後部
358‧‧‧傾斜後表面
359‧‧‧凹槽
360a‧‧‧第三通孔
360b‧‧‧第四通孔
361‧‧‧安裝卡
420‧‧‧兩件式轉換元件/上部組件
421‧‧‧上部組件
422‧‧‧第一耦合表面
422'‧‧‧第一耦合表面
423‧‧‧內表面
424‧‧‧第二耦合表面
424'‧‧‧第二耦合表面
425‧‧‧開口
426‧‧‧光組件
427‧‧‧槽
428‧‧‧端面
433‧‧‧傾斜壁
434‧‧‧傾斜壁
439‧‧‧凹口
445a‧‧‧第一通孔
445b‧‧‧第二通孔
470‧‧‧下部組件
472‧‧‧上表面
473‧‧‧底表面
474‧‧‧傾斜壁
475‧‧‧傾斜壁
476‧‧‧向內傾斜壁
477‧‧‧向內傾斜壁
d‧‧‧距離
以下圖式之組件係經圖示以強調本案之一般原理，並且該等組件並非一定按比例圖示。圖式中闡述之實施例在實質上為說明性及示範性的且並非意欲限制由專利申請範圍所界定之標的。可在結合閱讀以下圖式之時理解下文對說明性實施例之詳細描述，在該等圖式中，使用類似之元件符號指示類似之結構，且在該等圖式中：第1A圖示意性地圖示根據本文所圖示及描述的一或更多個實施例的一光耦合系統，該系統包含處於分離狀態之第一光連接器及第二光連接器；第1B圖示意性地圖示根據本文所圖示及描述的一或更多個實施例之第1A圖中所圖示之光耦合系統，其中第一光連接器與第二光連接器處於嚙合狀態；第1C圖示意性地圖示根據本文所圖示及描述的一或更多個實施例之第1A圖中所示之光耦合系統的轉換元 件、內耦合表面與光耦合表面之間的介面；第2A圖圖示根據本文所圖示及描述的一或更多個實施例之示例性光連接器的透視圖；第2B圖圖示第2A圖中所示之光連接器之插頭部分的部分剖視圖；第2C圖圖示第2B圖中之插頭部分的部分剖視圖，其中轉換元件經轉換回至插頭部分中；第2D圖圖示第2A圖中所示之光連接器之插頭部分的另一部分剖視圖；第2E圖圖示第2D圖之插頭部分的部分剖視圖，其中轉換元件經轉換回至插頭部分中；第2F圖圖示根據第2A圖之光連接器之轉換元件的透視圖；第3A圖圖示根據本文所圖示及描述的一或更多個實施例之光耦合系統的透視圖，該光耦合系統包含處於分離狀態之第一光連接器及第二光連接器；第3B圖圖示第3A圖中所示之第一光連接器的透視圖，其中轉換元件經轉換回至插頭部分中；第3C圖圖示移除了光連接器主體及插頭外殼部分的第一光連接器的透視圖；第3D圖圖示第3A圖中所示之第一光連接器及第二光連接器的部分剖視圖；第3E圖圖示第3A圖中所示之處於分離狀態的第一光連接器及第二光連接器的剖視圖；及 第3F圖圖示第3A圖中所示之第一光連接器及第二光連接器的剖視圖，其中第一光連接器及第二光連接器處於嚙合狀態；第3G圖圖示根據第3A圖之光連接器之轉換元件的透視圖；第3H圖圖示根據本文所圖示及描述的一或更多個實施例之兩件式轉換元件的部分分解透視圖；第3I圖圖示第3H圖中所示之兩件式轉換元件的底部透視圖；及第3J圖圖示第3H圖中所示之兩件式轉換元件的組裝透視圖。
實施例係針對光耦合系統及光連接器，該等光連接器例如由光纜總成及電子裝置利用之光連接器，其中由主機或用戶端電子裝置產生之電信號經由收發器電路轉化為光信號並在一或更多個光纖上傳送。本文所述之光連接器之實施例包括轉換元件，該等轉換元件在插頭部分內轉換並將光連接器之光纖耦合至耦合裝置之光組件(例如，第二光連接器之光纖、電子裝置之透鏡組件、電子裝置之光電二極體、電子裝置之雷射二極體及上述各者之類似物)，而在轉換元件經轉換之時無光纖的顯著移動。轉換元件可經偏移，使得面向外的第一光耦合表面可供使用者接近以進行清潔。當第一光連接器與配對光連接器配對時，轉換元件可向回朝向與配對光連接器之光耦合表面相抵之內耦合表面轉換。光連接器 及包括光連接器總成之光耦合系統將在本文中特定參考附圖進行進一步詳細描述。
首先，請參看第1A及1B圖，圖中示意性圖示了光耦合系統100，該系統包括光纜總成之第一光連接器110及第二光纜總成之第二光連接器150或電子裝置之插座。通常，第一光連接器110包括由第一插頭外殼113界定之插頭部分112、光連接器主體114，及含有一或更多個光纖101之光纜115。
第一插頭外殼113界定插頭殼體111，轉換元件120定位在該殼體中。轉換元件120可含有一或更多個光組件126，該等光組件經配置以允許光信號通過轉換元件120傳播。可依據特定之應用提供任何數量之光組件126。在一個實施例中，光組件126配置為未準直透鏡，例如，梯度折射率透鏡。亦可利用其他透鏡或光組件。例如，在替代性實施例中，光組件126可經配置為波導或光纖柱，光信號可通過該等波導或光纖柱傳播。
轉換元件120具有：第一耦合表面122，該耦合表面經配置以與配對光連接器之耦合表面(例如，第二光連接器150之光耦合表面155)介面連接；及第二耦合表面124，該耦合表面經配置以與插頭部分112或光連接器主體114內之內耦合表面119相介面連接。光纖101直接(例如，光纖101之端部103在內耦合表面119處終止)或經由額外之光組件間接曝露於內耦合表面119。光組件126可自第一耦合表面122延伸至第二耦合表面124。如下文更詳細描述，轉換元件 120將內耦合表面119光耦合至第二光連接器150之光耦合表面155。如本文所使用，片語「光耦合(optically couple)」或「經光耦合(optically coupled)」意謂藉由接觸或近似接觸(在5μm以內)光組件之光耦合，而不使用準直光組件，該準直光組件例如在光纖端部形成之準直透鏡。例如，藉由使光纖101之端部103與轉換元件120內的光組件126之端部接觸(或在約5μm以內近似接觸)而將光纖101之端部103光耦合至光組件126，例如在第二耦合表面124處之轉換元件120內之未準直梯度折射率透鏡。簡言之，與習知連接器不同，該光纖不需要在端部形成的準直透鏡。
如第1A圖所示，當第一光連接器110處於分離狀態之時，轉換元件120可藉由一或更多個偏移部件128偏移朝向光連接器開口125，使得第一耦合表面122位於距離由第一插頭外殼113界定之光連接器開口125最近之處。轉換元件之第一耦合表面122的表面可接近，使得該表面可易於由使用者擦拭潔淨(即第一耦合表面122具有最小特徵結構，該特徵結構可能妨礙清潔第一耦合表面122的碎屑之能力)。一或更多個偏移部件128可為任何組件，該組件能夠在轉換元件120上提供力，使得轉換元件120經偏移朝向光連接器開口125，以便當第一光連接器110處於分離狀態之時，第一耦合表面122可由使用者接近以進行清潔。
應注意，當第一光連接器110處於分離狀態之時，轉換元件120之第二耦合表面124移離內耦合表面119達距離d，使得自定位於內耦合表面119後側的光纖101(或光組 件)傳播出的任何未準直光信號不會自轉換元件120之第一耦合表面122發射出，因為當第一光連接器110處於分離狀態之時，轉換元件120未經光耦合至內耦合表面119。當第一光連接器110處於分離狀態之時，移離之轉換元件120可防止光信號到達使用者眼部。轉換元件120可自內耦合表面119移離達距離d，使得未準直光信號不會進入轉換元件120之光組件126及在光組件126內傳播。在一個實施例中，當光連接器處於分離狀態之時，轉換元件120之第二耦合表面124移離內耦合表面119達距離d，該距離大於兩毫米。應注意，不應在內耦合表面119處利用準直光組件，因為即使在第一光連接器110處於分離狀態之時，諸如準直透鏡之準直光組件亦會致使自位於內耦合表面119處之光纖101發射出的光信號進入轉換元件之光組件126。
第二光連接器150包括第二插頭外殼153及光耦合組件152，該光耦合元件維持在第二插頭外殼153內，使得在光耦合組件152與第二插頭外殼153之間存在間隙154。第二光連接器150可為光纜總成之組件或電子裝置之組件(例如，計算裝置之通信埠)。
光耦合組件152可自第二插頭外殼153之後部伸出，使得光耦合組件152之光耦合表面155定位在第二插頭外殼153之開口附近。用於與第一光連接器之轉換元件120光耦合之一或更多個光組件156定位在光耦合組件152內。如下文更詳細描述，光組件156可包括但不限於光纖、透鏡組件(例如，梯度折射率透鏡、波導)、雷射二極體，及光 電二極體。光組件156曝露於光耦合組件152之光耦合表面155，使得當第一光連接器110及第二光連接器150處於嚙合狀態之時，光信號可在第一光連接器110之轉換元件120與第二光連接器150之光耦合表面155之間通過。
第二插頭外殼153與光耦合組件152之間的間隙154可經配置以在第一光連接器110插入第二光連接器150之後接納第一光連接器110之第一插頭外殼113。第1B圖圖示與第二光連接器150嚙合之第一光連接器110。使用者將第一光連接器110插入第二光連接器150，使得第一插頭外殼113定位在第二光連接器150的間隙154內。隨著將第一光連接器110插入第二光連接器150，轉換元件120之第一耦合表面122接觸光耦合組件152之光耦合表面155，且施加在第一光連接器110上的力致使光耦合組件152將轉換元件120相對於光連接器開口125沿x軸反向轉換。
當第一光連接器110完全插入第二光連接器150時，轉換元件120之第二耦合表面124經定位在內耦合表面119處，使得光信號可在該兩個表面之間通過，且轉換元件120之第一耦合表面122接觸光耦合組件之光耦合表面155，使得光信號可在該兩個表面之間通過。如第1C圖中所圖示，轉換元件120之光組件126接觸(或近似接觸)光連接器主體114內之光纖101之端部(或中間光組件，若光連接器主體114中存在該等組件)與光耦合組件152之光組件156。以此方式，第一光連接器110可在不移動第一光連接器110或第二光連接器150內之光纖101之情況下，使用轉換元件120 經光耦合至第二光連接器150。如本文之使用，片語「不移動光纖」意謂當第一光連接器110在嚙合狀態及分離狀態之間轉換之時，第一光連接器110內之光纖101大體上保持靜止。更特定言之，當第一光連接器110在嚙合狀態及分離狀態之間轉換之時，光纖101之端部大體上保持靜止。轉換元件120產生更為可靠之光連接器，因為光纖在光連接器之外殼內不移動。
現請參看第2A圖至第2F圖，圖中圖示了根據一個實施例之處於分離狀態的示例性電纜總成之示例性光連接器210。例如，光連接器210可經連接至電子裝置之配對光連接器。首先請參看第2A圖，示例性光連接器210一般包括光連接器主體214、自光連接器主體214之後部延伸出的光纜215，及自光連接器主體214之前表面延伸出的插頭部分212。如前文所述，光纜215可包括經定位在光連接器主體214內之光纖。插頭部分212包括插頭外殼213、插頭主體240、轉換元件220，及第一插銷230a及第二插銷230b，轉換元件220在該兩個插銷上，在由插頭外殼213及插頭主體240所界定之殼體211內轉換。
插頭主體240由插頭外殼213所封閉。在一個實施例中，插頭主體240係經定位在由插頭外殼213所界定之殼體211內的獨立組件。在另一組件中，插頭主體240之特徵結構係由插頭外殼213自身所提供，使得插頭主體及插頭外殼成為一單個組件。插頭主體240(或插頭外殼213)可包括第一嚙合槽241a及第二嚙合槽241b，該兩個槽沿與轉換元件 220之剖面相對應的光連接器之光軸延伸。
第2B圖至第2E圖為第2A圖中所圖示之光連接器210之插頭部分212的部分剖視圖。圖示之轉換元件220包括在轉換元件220內自第一耦合表面222延伸至第二耦合表面224之一或更多個光組件226(例如，梯度折射率透鏡)。光組件226可定位在延伸通過轉換元件220之孔227內(請參看第2F圖，該圖為轉換元件220之特寫透視圖)。光組件226之端部曝露在第一耦合表面222及第二耦合表面224處。儘管轉換元件220被圖示為單個組件，但實施例並非限定於此單個組件。舉例而言但並非限定，轉換元件220可包括上部組件及下部組件，該兩個組件憑藉任何適合之黏著劑耦合在一起(例如，請參看第3H圖至第3J圖)。
在圖示之實施例中，轉換元件220包含第一通孔245a及第二通孔245b，第一插銷230a及第二插銷230b分別穿過該兩個通孔而定位(第2D圖)。第一插銷230a及第二插銷230b可自內耦合表面219延伸出，使得該兩個插銷相對於插頭部分212之開口成直角。第一插銷230a及第二插銷230b可允許轉換元件220沿x軸(亦即，光軸)轉換。在一些實施例中，第一插銷230a及第二插銷230b可由導電材料製作，以允許在與光連接器210關連之光纜總成上傳送電力。當轉換元件220處於分離狀態之時，第一插銷230a及第二插銷230b之端部分別維持在第一通孔245a及第二通孔245b內，使得使用者可接近第一耦合表面222以達到清潔之目的(亦即，第一插銷230a及第二插銷230b不妨礙使用者將第 一耦合表面222上之碎屑拭除乾淨之能力)。
示例性轉換元件220進一步包含經定位在第一嚙合槽241a及第二嚙合槽241b中之嚙合特徵結構231a、231b，該等特徵結構用以提供轉換元件220沿x軸之移動，以及用以大體上防止轉換元件沿y軸之移動，以便實現適當之光學對準。圖示實施例之嚙合特徵結構231a、231b係分別位於轉換元件220之上表面及下表面上。
光連接器210進一步包含第一偏移部件228a(在第2A至2E圖上不可見)及第二偏移部件228b，該兩個偏移部件使轉換元件220之第一耦合表面222向光連接器210之開口偏移，使得使用者可接近該第一耦合表面以達到清潔之目的。亦可提供適合之密封部件以防止碎屑在插頭部分212之殼體211內堆積。由於可提供更多或更少之偏移部件，因此實施例並非限定於如第2A圖至第2E圖中所圖示之兩個偏移部件。在圖示之實施例中，第一偏移部件228a及第二偏移部件228b分別部分地定位在第一偏移部件凹槽244a及第二偏移部件凹槽244b內。當光連接器210處於嚙合狀態之時，第一偏移部件凹槽244a及第二偏移部件凹槽244b為經壓縮之第一偏移部件228a及第二偏移部件228b提供空間，如下文所述。嚙合特徵結構231a、231b亦充當偏移部件嚙合特徵結構，該等偏移部件嚙合特徵結構耦合至第一偏移部件228a及第二偏移部件228b以提供轉換元件220之表面，第一偏移部件228a及第二偏移部件228b可在該表面上提供彈簧力。例如，在替代性實施例中，僅有一單個偏移部件可定位在單個 偏移部件凹槽中。
第2D圖為處於分離狀態之插頭部分212的部分剖視圖，且第2E圖為處於嚙合狀態之插頭部分212的部分剖視圖。如第2D圖所示，第一偏移部件228a及第二偏移部件228b(第一偏移部件228a在第2D圖中不可見)經配置為定位在第一嚙合槽241a及第二嚙合槽241b(第一嚙合槽241a在第2D圖中不可見)中之壓縮彈簧。第一偏移部件228a及第二偏移部件228b使第一耦合表面222向插頭部分212之開口偏移，使得轉換元件220移離殼體211中之內耦合表面219，並由此防止當光連接器210處於分離狀態之時，光信號自光連接器210發射出。
當光連接器210耦合至配對光連接器(未圖示)之時，轉換元件220沿x軸被推回，使得該轉換元件沿第一插銷230a及第二插銷230b與第一嚙合槽241a及第二嚙合槽241b滑動。當光連接器210處於嚙合狀態之時，經壓縮之第一偏移部件228a及第二偏移部件228b可維持在定位於內耦合表面219後側之第一偏移部件凹槽244a及第二偏移部件凹槽244b內，從而允許轉換元件220之第二耦合表面224接觸內耦合表面219。以此方式，轉換元件220之光組件226可光耦合至內耦合表面219處之光纖201。
當將光連接器210自配對光連接器移除之時，轉換元件220可再一次經偏移朝向插頭部分212之開口。
現請參看第3A圖至第3F圖，圖中圖示了根據另一實施例之光耦合系統300，該光耦合系統包含電纜總成305 之示例性第一光連接器310及示例性第二光連接器350。第一光連接器310及第二光連接器350界定了光耦合系統300。第3A圖圖示處於分離狀態之第一光連接器310及第二光連接器350。第3B圖圖示具有轉換至第一插頭部分312內之轉換元件320的第一光連接器310。第3C圖圖示第一光連接器310之內部組件。第3D圖圖示第一光連接器310及第二光連接器350之部分剖視圖。第3E圖及第3F圖分別圖示第一光連接器310及第二光連接器350沿線A-A及B-B之橫截面視圖。第3E圖圖示處於分離狀態之第一光連接器310及第二光連接器350(圖示為電子裝置之插座)，而第3F圖則圖示處於嚙合狀態之第一光連接器310及第二光連接器350。第3G圖圖示單件式轉換元件之透視圖。第3H圖及第3I圖圖示示例性兩件式轉換元件420。
一般地參看第3A至3G圖，除非另行特定說明，否則示例性第一光連接器310通常包含光連接器主體314、自光連接器主體314之後部延伸出之光纜315，及自光連接器主體314之前表面延伸出之第一插頭部分312。如前文所述，光纜315可包含延伸至光連接器主體314內之光纖。
第一插頭部分312包含第一插頭外殼313、轉換元件320，及第一插銷330a及第二插銷330b，轉換元件320在該兩個插銷上，在由第一插頭外殼313界定之插頭殼體311(請參看第3B圖及第3E圖)內轉換。第一插頭外殼313可採取多種配置。例如，第一插頭外殼313可根據現有或未來之連接器標準而定尺寸及配置，或第一插頭外殼313可採用 專屬配置。在圖示之實施例中，第一插頭外殼313包含第一鍵鎖特徵結構331，該特徵結構經配置為凹口，以便藉由將第一鍵鎖特徵結構331插入第二光連接器350之第二鍵鎖特徵結構，第一光連接器310僅可按正確方向與第二光連接器350配對。
如第3G圖所示，圖示之轉換元件320通常包含第一耦合表面322、第二耦合表面324，及一或更多個光組件326(例如，梯度折射率透鏡)，該等光組件維持在自第一耦合表面322延伸至第二耦合表面324之孔327內。光組件326之端部曝露在第一耦合表面322及第二耦合表面324處。轉換元件320可經形狀調整以便可在第一插頭部分312之插頭殼體311內轉換。光組件326之端部可如前文所述經配置為梯度折射率透鏡、波導等，該等端部曝露在第一耦合表面322及第二耦合表面324處。轉換元件320亦可包含凹口339，該凹口與第一插頭外殼313之第一鍵鎖特徵結構331匹配。而且，轉換元件320可具有與第一插頭外殼313之幾何形狀匹配之傾斜壁333、334。
請特定參看第3C圖，並一般地參看第3A圖、第3B圖、第3D圖至第3G圖，第一光連接器310進一步包含具有突出部分318之光纖耦合組件317、第一偏移部件嚙合表面329a，及第二偏移部件嚙合表面329b。突出部分318以內耦合表面319終止，與第一偏移部件嚙合表面329a及第二偏移部件嚙合表面329b相比，該內耦合表面沿x軸(亦即，光軸)距離光耦合器開口更近。光纖301可進入光纖耦合組件317 之後表面302，並且光纖301可在開口316處之內耦合表面319處終止，以便當第一光連接器310經耦合至第二光連接器350之時，光纖301之端部可經光耦合至光組件326。在替代性實施例中，額外之光組件可位於內耦合表面319與光纖301之端部之間的光纖耦合組件317內。
請簡要地參看第3E圖，光纖101可經安置於光纖耦合組件317內之孔306中。在第3E圖中所圖示之實施例中，單個孔306包含第一區段307、第二區段308及第三區段309。第一區段307之直徑可大於未剝除之光纖301的直徑，該光纖301且亦具有外部護套以便在組裝期間易於將該光纖插入光纖耦合組件317。第二區段308之直徑可小於第一區段307之直徑，第二區段308之直徑大體上與光纖301之未剝除部分的直徑相等。由此，光纖301可緊固地定位在第二區段308內。孔306之第三區段309之直徑可大體上與光纖301之光纖芯部(亦即，其中光纖301之外部護套已經剝除的已剝除部分)的直徑相等。光纖301之端部303可曝露在內耦合表面319處，使得該等端部相對於內耦合表面位於同一平面，精確度在5μm內。應理解，亦可能採取其他配置，例如，在光纖耦合組件317內僅具有一種直徑之孔。可憑藉適用之黏著劑將光纖301固定在孔306內。
在圖示之實施例中，第一插銷330a自第一偏移部件嚙合表面329a延伸，且第二插銷330b自第二偏移部件嚙合表面329b延伸。在一個實施例中，光纖耦合組件317包括第一插銷330a及第二插銷330b從中通過之通孔。在另一實施 例中，第一插銷330a及第二插銷330b不通過光纖耦合組件317，而是分別直接自第一偏移部件嚙合表面329a及第二偏移部件嚙合表面329b延伸。第一插銷330a及第二插銷330b可具有導電性，以使電力跨越與第一光連接器310關連之光纜總成通過。
請再次參看第3C圖，第一插銷330a經定位以穿過第一偏移部件328a，且第二插銷330b經定位以穿過第二偏移部件328b。在圖示之實施例中，第一偏移部件328a及第二偏移部件328b經配置為壓縮彈簧。轉換元件320具有第一通孔345a及第二通孔345b，第一插銷330a及第二插銷330b經定位以穿過該第一通孔及第二通孔。第一偏移部件328a及第二偏移部件328b在第一端部處分別接觸第一偏移部件嚙合表面329a及第二偏移部件嚙合表面329b，且第一偏移部件328a及第二偏移部件328b在第二端部處接觸轉換元件320之第二耦合表面。轉換元件320可在第一插頭外殼313之插頭殼體311內，於第一插銷330a及第二插銷330b上沿x軸轉換。當第一光連接器310處於分離狀態之時，轉換元件320經偏移朝向連接器開口，使得第一插銷330a及第二插銷330b之端部分別位元於第一通孔345a及第二通孔345b內，且使用者可接近第一耦合表面322以達到清潔之目的。當轉換元件320被推動相抵內耦合表面319之時，如第3F圖中所圖示，第一偏移部件328a及第二偏移部件328b在由內耦合表面319界定之平面與第一偏移部件嚙合表面329a及第二偏移部件嚙合表面329b之間的壓縮區域內經充分壓縮。
現請參看第3A圖及第3D圖，電纜總成305之第二光連接器350包含第二插頭外殼353及光耦合組件351，該組件保持在第二插頭外殼353內，使得在光耦合組件351與第二插頭外殼153之間存在間隙354。圖示之實施例之第二插頭外殼353經配置以併入電子裝置之外殼，該電子裝置諸如但不限於個人電腦、行動電話、攜帶型計算裝置、特殊應用計算裝置，及電子儲存裝置。例如，第二插頭外殼353包括安裝卡361，該安裝卡可用於將第二光連接器350耦合至諸如印刷電路板之電子裝置之表面。
光耦合組件351包含光耦合表面355，該光耦合表面經配置以與轉換元件320之第一耦合表面嚙合。光耦合組件351包含一或更多個光組件356(例如，梯度折射率透鏡)，該一或更多個光組件經定位在光耦合組件351內並在光耦合表面355處終止。光耦合組件351進一步包含具有傾斜後表面358之後部357。後部357可由一種材料製作，該種材料對經由一或更多個光組件356而傳播之光信號之波長具有光透射性。傾斜表面358提供反射表面，使得在後部357內傳播之光信號可藉由在傾斜表面358處之全內反射而發生光轉向。雖然第3A圖至第3F圖中未圖示，但可將主動光組件(例如，雷射二極體、光電二極體及類似物)定位在傾斜表面358下方(在凹槽359中)以傳送及接收發往及來自第二光連接器350之光信號。
光耦合組件351進一步包含第三通孔360a及第四通孔360b，當兩個光連接器經耦合在一起之時，該兩個通孔分 別收納第一光連接器310之第一插銷330a及第二插銷330b。
現請參看第3E圖及第3F圖，圖中分別圖示了處於分離狀態及嚙合狀態之光耦合系統300的橫截面視圖。在第3E圖中，轉換元件320經偏移朝向第一光連接器310之開口，使得使用者可接近第一耦合表面322以進行清潔。當處在此位置之時，轉換元件320移離內耦合表面319，使得自內耦合表面319發射出之光信號不自第一光連接器310發射出。
在第3F圖中，第一光連接器310與第二光連接器350配對，使得第一插頭外殼313經定位在第二插頭外殼353與光耦合組件351之間的間隙354內，第一插銷330a及第二插銷330b經定位在第二光連接器350之第三通孔360a及第四通孔360b中，且轉換元件320沿x軸按相反方向轉換，使得第二耦合表面324接觸內耦合表面319，且第一耦合表面322接觸第二連接器之光耦合表面355。以此方式，第一光連接器310之光纖301係經由轉換元件320之光組件326而經光耦合至第二光連接器350之光組件356。
轉換元件可經配置為如第3A圖至第3G圖中所圖示的單件式組件，或轉換元件可經配置為多件式組件。請參看第3H圖至第3J圖，分別在部分分解及組裝視圖中圖示了示例性兩件式轉換元件420。兩件式轉換元件420包含上部組件421及下部組件470，該下部組件經配置為罩蓋，該罩蓋裝配在由上部組件421界定之開口425內。組裝之兩件式轉換元件420與在第3A圖至第3G圖中所圖示之單件式轉換元件320具有類似之外形及配置。與單件式轉換元件320類似，兩件 式轉換元件420具有第一耦合表面422，該表面與配對光連接器介面連接；及第二耦合表面424，該表面與內耦合表面(例如，內耦合表面319)介面連接。
上部組件421包含第一通孔445a及第二通孔445b，第一插銷及第二插銷可經定位以通過該兩個通孔，如前文參考第3A圖至第3F圖所述。上部組件421亦可具有與插頭外殼(例如，第一插頭外殼313)之幾何形狀相匹配的傾斜壁433、434，及與插頭外殼之第一鍵鎖特徵結構相匹配的凹口439。上部組件421進一步包含向內傾斜壁476及477，該等傾斜壁自上部組件之底表面傾斜至內表面423。向內傾斜壁476、477界定一開口，該開口經配置以收納下部組件470，如下文所述及第3J圖中所示。
上部組件421之內表面423包含一或更多個槽427，該一或更多個槽自第一耦合表面422延伸至第二耦合表面424(參看第3I圖)。諸如梯度折射率透鏡之光組件426經定位在每個槽427內。由於藉由開口425所提供的通向槽427之通道，兩件式轉換元件420可更便於置放光組件426。槽427可具有任何適合之幾何形狀。在圖示之實施例中，槽427具有直壁及曲線型底面以容納圓柱形光組件426，且內表面423相對於光組件426之頂表面為共平面。然而，亦可採用其他配置，例如，V型槽或矩形槽。例如，光組件426可憑藉適用之黏著劑而固定在槽427內。
充當光組件426之罩蓋的下部組件470具有光組件接觸上表面472、底表面473，及兩個傾斜壁474、475，該兩 個傾斜壁經配置以分別與上部組件421之向內傾斜壁476、477介面連接。下部組件亦具有第一耦合表面422′及第二耦合表面424′。在將光組件426定位在槽427內之後，可將下部組件470定位在上部組件421之開口425內，使得光組件接觸表面472接觸上部組件420之底表面473及光組件426，且下部組件470之傾斜壁473、474分別接觸上部組件421之向內傾斜壁476、477(第3J圖)。下部組件470可憑藉適用之黏著劑而固定至上部組件420。
當下部組件470經配對至上部組件420之時，下部組件470之第一耦合表面422′相對於上部組件420之第一耦合表面422及光組件之端面428應大體上為共平面。在一個實施例中，下部組件470之第一耦合表面422′、上部組件420之第一耦合表面422，及光組件426之端面428與彼此之共平面精確度應在10μm內。同樣地，下部組件470之第二耦合表面424′相對於上部組件420之第二耦合表面424及光組件426之端面(在第3H圖至第3J圖中未圖示)應大體上為共平面(例如，彼此之共平面精確度在10μm內)。
現應理解，實施例係針對具有內部轉換元件之光連接器，該轉換元件可在無光纖移動之情況下於插頭部分內轉換。該轉換元件包含光組件，該等光組件可將光連接器內之光纖耦合至配對光連接器之光組件(例如，光纖、透鏡組件，及/或主動光組件)。此外，一或更多個偏移部件可使轉換元件向光連接器之開口偏移，使得轉換元件之耦合表面可由使用者接近以進行清潔。實施例亦針對配對光連接器，該配對 光連接器具有光介面或表面，該介面或表面接觸轉換元件之耦合表面並使轉換元件朝向與光連接器之光纖關連之內耦合表面轉換。
100‧‧‧光耦合系統
101‧‧‧光纖
110‧‧‧第一光連接器
111‧‧‧插頭殼體
112‧‧‧插頭部分
113‧‧‧第一插頭外殼
114‧‧‧光連接器主體
115‧‧‧光纜
119‧‧‧內耦合表面
120‧‧‧轉換元件
122‧‧‧第一耦合表面
124‧‧‧第二耦合表面
125‧‧‧光連接器開口
126‧‧‧光組件
128‧‧‧偏移部件
150‧‧‧第二光連接器
152‧‧‧光耦合組件
153‧‧‧第二插頭外殼
154‧‧‧間隙
155‧‧‧光耦合表面
156‧‧‧光組件
d‧‧‧距離

Claims (33)

  1. 一種光連接器，該光連接器包含：一插頭外殼，該插頭外殼界定一光連接器開口；在該插頭外殼內之至少一個光纖；以及一轉換元件，該轉換元件包含一光組件及一第一耦合表面，該第一耦合表面係可在該光連接器開口處接近之表面，其中該轉換元件以可滑動之方式定位在該插頭外殼內，並且該轉換元件經配置以在該插頭外殼內轉換，以藉由該光組件將該至少一個光纖之一端部光耦合至一配對光連接器之一光介面。
  2. 如請求項1所述之光連接器，其中該轉換元件在不移動該至少一個光纖的情況下在該插頭外殼內轉換。
  3. 如請求項1所述之光連接器，該光連接器進一步包含在該插頭外殼內之一內耦合表面，其中：該至少一個光纖之該端部位於該內耦合表面處；以及該轉換元件進一步包含一第二耦合表面及至少一個未準直光組件，該光組件自該第一耦合表面延伸至該第二耦合表面。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之光連接器，其中，該轉換元件經偏移使得： 當該光連接器處於一分離狀態之時，該轉換元件經定位朝向該光連接器開口；及當該光連接器與一配對光連接器處於一嚙合狀態之時，該轉換元件經定位在該插頭外殼內距離該至少一個光纖之該端部最近之處。
  5. 一種光連接器，該光連接器包含：一插頭外殼，該插頭外殼界定一光連接器開口；該插頭外殼內之至少一個光纖；該插頭外殼內之一內耦合表面，其中該至少一個光纖之一端部位於該內耦合表面處；以及一轉換元件，該轉換元件具有一第一耦合表面及一第二耦合表面；該轉換元件內之至少一個光組件，該光組件自該第一耦合表面延伸至該第二耦合表面，其中該轉換元件以可滑動之方式定位在該插頭外殼內，並且該轉換元件經偏移使得：當該光連接器處於一分離狀態之時，該轉換元件經定位以朝向該光連接器開口，使得該轉換元件之該第二耦合表面移離該內耦合表面；以及當該光連接器與一配對光連接器處於一嚙合狀態之時，該轉換元件定位在該插頭外殼內，使得該轉換元件之該第二耦合表面定位在該內耦合表面處，且該至少一個光纖光耦合至該至少一個光組件。
  6. 如請求項5所述之光連接器，該光連接器進一步包含在該插頭外殼內之一偏移部件，當該光連接器處於該分離狀態之時，該偏移部件使該轉換元件向該光連接器開口偏移。
  7. 如請求項5所述之光連接器，該光連接器進一步包含一第一插銷及一第二插銷，該等插銷自該內耦合表面延伸，其中：該第一插銷及該第二插銷定位在該插頭外殼內並延伸向該光連接器開口；該轉換元件包含一第一通孔及一第二通孔；該第一插銷定位在該第一通孔內，且該第二插銷定位在該第二通孔內；以及該轉換元件在該插頭外殼內沿該光連接器之一光軸在該第一插銷及該第二插銷上轉換。
  8. 如請求項5所述之光連接器，其中：該插頭外殼包含一嚙合槽，該嚙合槽平行於該光連接器之一光軸；以及該轉換元件包含一嚙合特徵結構，該嚙合特徵結構定位在該嚙合槽內，使得該轉換元件在該插頭外殼內沿該光連接器之該光軸轉換。
  9. 如請求項5至8中任一項所述之光連接器，其中該插頭外殼界定一殼體，以收納該配對光連接器之一插頭部分。
  10. 如請求項5、請求項7或請求項8中任一項所述之光連接器，該光連接器進一步包含一光連接器主體及一偏移部件，其中：該插頭外殼自該光連接器主體之一耦合表面延伸；該光連接器主體包含一偏移部件凹槽；該轉換元件包含一偏移部件嚙合表面；以及該偏移部件使該偏移部件凹槽與該偏移部件嚙合表面嚙合，使得當該光連接器處於該嚙合狀態之時，該偏移部件大體上定位在該偏移部件凹槽內。
  11. 如請求項5至8中任一項所述之光連接器，其中該至少一個光組件包含一波導或一梯度折射率透鏡。
  12. 一種光連接器，該光連接器包含：一光連接器主體；一插頭外殼，該插頭外殼自該光連接器主體延伸，其中該插頭外殼界定一光連接器開口；在該插頭外殼內之至少一個光纖；在該插頭外殼內之一內耦合表面，其中該至少一個光纖之一端部位於該內耦合表面處；一第一插銷及一第二插銷，該第一插銷及該第二插銷與該內耦合表面相鄰並延伸向該光連接器開口； 一第一偏移部件及一第二偏移部件，該第一偏移部件圍繞該第一插銷定位，該第二偏移部件圍繞該第二插銷定位；以及該轉換元件內之一轉換元件及至少一個未準直光組件，該轉換元件包含：一第一耦合表面及一第二耦合表面，其中該至少一個光組件自該第一耦合表面延伸至該第二耦合表面；以及一第一通孔及一第二通孔，其中該第一插銷定位在該第一通孔內，且該第二插銷定位在該第二通孔內，且該第一偏移部件及第二偏移部件接觸該轉換元件之該第二耦合表面；以及其中該轉換元件以可滑動之方式在該插頭外殼內沿一單軸定位，使得：當該光連接器處於一分離狀態之時，該轉換元件藉由該第一偏移部件及第二偏移部件經定位朝向該光連接器開口，使得該轉換元件之該第二耦合表面移離該內耦合表面；以及當該光連接器與一配對光連接器處於一嚙合狀態之時，該第一偏移部件及該第二偏移部件經壓縮，該轉換元件定位在該插頭外殼內，使得該轉換元件之該第二耦合表面定位在該內耦合表面處，且該至少一個光纖光耦合至該至少一個未準直光組件。
  13. 如請求項12所述之光連接器，該光連接器進一步包含一第一偏移部件嚙合表面及一第二偏移部件嚙合表面，其中：該第一偏移部件嚙合表面及該第二偏移部件嚙合表面與該內耦合表面相鄰，且沿該光連接器之一光軸偏離於該內耦合表面；以及該第一偏移部件及該第二偏移部件接觸該第一偏移部件嚙合表面及該第二偏移部件嚙合表面。
  14. 如請求項12所述之光連接器，其中該插頭外殼界定一殼體，以收納該配對光連接器之一插頭部分。
  15. 如請求項12至14中任一項所述之光連接器，其中該至少一個未準直光組件包含一波導或一梯度折射率透鏡。
  16. 一種光耦合系統，該光耦合系統包含：一第一光連接器，該第一光連接器包含：一第一插頭外殼，該第一插頭外殼界定一光連接器開口；該第一插頭外殼內之至少一個光纖；該第一插頭外殼內之一內耦合表面，其中該至少一個光纖之一端部位於該內耦合表面處；以及一轉換元件及在該轉換元件內之至少一個光組件，該轉換元件具有一第一耦合表面及一第二耦合表面，該至少一個光組件自該第一耦合表面延伸至該第二耦合表面，其 中該轉換元件以可滑動之方式定位在該第一插頭外殼內；以及一第二光連接器，該第二光連接器包含：一第二插頭外殼；一光耦合組件，該光耦合組件包含一光耦合表面，其中該光耦合組件定位在由該第二插頭外殼界定之一殼體內，使得在該第二插頭外殼之一內表面與該光耦合組件之一外表面之間存在一間隙；以及在該光耦合組件內之至少一個光組件，其中該至少一個光組件曝露在該光耦合表面處；以及其中：當該第一光連接器處於一分離狀態之時，該轉換元件經定位以朝向該光連接器開口，使得該轉換元件之該第二耦合表面移離該內耦合表面；以及當該第一光連接器與該第二光連接器處於一嚙合狀態之時，該第一插頭外殼定位在該第二光連接器之該間隙內；該第二光連接器之該光耦合組件定位在該第一光連接器之該第一插頭外殼內；該轉換元件之該第一耦合表面定位在該光耦合組件之該光耦合表面處；及該轉換元件之該第二耦合表面定位在該內耦合表面處，且該至少一個光纖經光耦合至該至少一個光組件。
  17. 如請求項16所述之光耦合系統，其中該第一光連接器進一步包含在該第一插頭外殼內之一偏移部件，當該第一光連 接器處於該分離狀態之時，該偏移部件使該轉換元件向該光連接器開口偏移。
  18. 如請求項16所述之光耦合系統，其中：該第一光連接器進一步包含一第一插銷及一第二插銷，該等插銷自該內耦合表面延伸，其中：該第一插銷及該第二插銷定位在該第二插頭外殼內並延伸向該光連接器開口；該轉換元件包含一第一通孔及一第二通孔；該第一插銷定位在該第一通孔內，且該第二插銷定位在該第二通孔內；以及該轉換元件在該第一插頭外殼內沿該第一光連接器之一光軸在該第一插銷及該第二插銷上轉換；以及該第二光連接器進一步包含一第三通孔及一第四通孔，其中當該第一光連接器與該第二光連接器處於該嚙合狀態之時，該第一插銷定位在該第三通孔內且該第二插銷定位在該第四通孔內。
  19. 如請求項16所述之光耦合系統，其中：該第一插頭外殼包含一嚙合槽，該嚙合槽平行於該第一光連接器之一光軸；以及該轉換元件包含一嚙合特徵結構，該特徵結構定位在該嚙合槽內，使得該轉換元件在該第一插頭外殼內沿該第一光連接器之該光軸轉換。
  20. 如請求項16所述之光耦合系統，其中該第一光連接器進一步包含一光連接器主體及一偏移部件，其中：該第一插頭外殼自該光連接器主體之一耦合表面延伸；該光連接器主體包含一偏移部件凹槽；該轉換元件包含一偏移部件嚙合表面；以及該偏移部件耦合至該偏移部件凹槽及該偏移部件嚙合表面，使得當該第一光連接器處於該嚙合狀態之時，該偏移部件大體上定位在該偏移部件凹槽內。
  21. 如請求項16至20中任一項所述之光耦合系統，其中該至少一個光組件包含一波導或一梯度折射率透鏡。
  22. 一種電纜總成，該電纜總成包含：一光連接器主體；一光纜，該光纜自該光連接器主體之一後部延伸，該光纜包含至少一個光纖；一插頭外殼，該插頭外殼自該光連接器主體之一前表面延伸，其中該插頭外殼界定一光連接器開口；在該插頭外殼內之一內耦合表面，其中該至少一個光纖之一端部位於該內耦合表面處；以及一轉換元件，該轉換元件具有一第一耦合表面及一第二耦合表面； 在該轉換元件內之至少一個光組件，該光組件自該第一耦合表面延伸至該第二耦合表面，其中該轉換元件以可滑動之方式定位在該插頭外殼內，並且該轉換元件經偏移，使得：當該電纜總成處於一分離狀態之時，該轉換元件經定位以朝向該光連接器開口，使得該轉換元件之該第二耦合表面移離該內耦合表面；以及當該電纜總成與一配對光連接器處於一嚙合狀態之時，該轉換元件定位在該插頭外殼內，使得該轉換元件之該第二耦合表面定位在該內耦合表面處，且該至少一個光纖光耦合至該至少一個光組件。
  23. 如請求項22所述之電纜總成，其中該至少一個光組件包含一波導或一梯度折射率透鏡。
  24. 如請求項22所述之電纜總成，該電纜總成進一步包含一第一插銷及一第二插銷，該等插銷自該內耦合表面延伸，其中：該第一插銷及該第二插銷定位在該插頭外殼內並延伸向該光連接器開口；該轉換元件包含一第一通孔及一第二通孔；該第一插銷定位在該第一通孔內，且該第二插銷定位在該第二通孔內；以及該轉換元件在該插頭外殼內沿該電纜總成之一光軸在該第一插銷及該第二插銷上轉換。
  25. 如請求項22所述之電纜總成，其中：該插頭外殼包含一嚙合槽，該嚙合槽平行於該電纜總成之一光軸；以及該轉換元件包含一嚙合特徵結構，該特徵結構定位在該嚙合槽內，使得該轉換元件在該插頭外殼內沿該電纜總成之該光軸轉換。
  26. 如請求項22至25中任一項所述之電纜總成，該電纜總成進一步包含在該插頭外殼內之一偏移部件，當該電纜總成處於該分離狀態之時，該偏移部件使該轉換元件向該光連接器開口偏移。
  27. 一種將一第一光連接器耦合至一第二光連接器之方法，該方法包含以下步驟：使在該第一光連接器內之一轉換元件之一第一耦合表面相抵該第二光連接器之一耦合表面接觸，該轉換元件包含至少一個光組件；推動該第一光連接器相抵該第二光連接器，使得該轉換元件在該第一光連接器內轉換，直至該轉換元件之一第二耦合表面與該第一耦合表面之一內耦合表面接觸，使得該第一光連接器相對於該第二光連接器處於一嚙合狀態，其中該第一內耦合表面曝露至少一個光纖之一端部，使得該至少一個光纖經光耦合至該至少一個光組件。
  28. 如請求項27所述之方法，其中當該電纜總成處於一分離狀態之時，該轉換元件經定位以朝向一光連接器開口，使得該轉換元件之該第二耦合表面移離該內耦合表面。
  29. 如請求項27所述之方法，其中當該第一光連接器相對於該第二光連接器處於該分離狀態之時，自該至少一個光纖發射出之光信號之一光功率在該轉換元件之該第一耦合表面處大體上為零。
  30. 如請求項27至29中任一項所述之方法，其中該轉換元件在不移動該至少一個光纖之情況下轉換。
  31. 一種將一第一光連接器耦合至一第二光連接器之方法，該方法包含以下步驟：提供該第一光連接器，該第一光連接器包含：一插頭外殼，該插頭外殼界定一光連接器開口；該插頭外殼內之至少一光纖；該插頭外殼內之一內耦合表面，其中該至少一光纖之一端部位於該內耦合表面處；及一轉換元件及該轉換元件內之至少一光組件，該轉換元件具有一第一耦合表面及一第二耦合表面，該至少一光組件自該第一耦合表面延伸至該第二耦合表面，其中該轉換元件以可滑動之方式定位在該插頭外殼內； 提供該第二光連接器，該第二光連接器包含一光耦合組件，該光耦合組件具有一光耦合表面，其中當該第一光連接器相對於該第二光連接器處於一分離狀態之時，該第一光連接器之該轉換元件經偏移以朝向該光連接器開口，使得該轉換元件之該第二耦合表面移離該內耦合表面；使該第一光連接器之該轉換元件之該第一耦合表面與該第二光連接器之該光耦合組件之該光耦合表面接觸；以及推動該第一光連接器相抵該第二光連接器，使得該轉換元件在該插頭外殼內轉換，且該轉換元件之該第二耦合表面位於該內耦合表面處，從而將該第一光連接器相對於該第二光連接器定位於一嚙合狀態，其中該至少一個光纖光耦合至該轉換元件之該至少一個光組件。
  32. 如請求項31所述之方法，其中當該第一光連接器相對於該第二光連接器處於該分離狀態之時，自該至少一個光纖發射出之光信號之一光功率在該轉換元件之該第一耦合表面處大體上為零。
  33. 如請求項31或32中任一項所述之方法，其中該轉換元件在不移動該至少一個光纖之情況下在該插頭外殼內轉換。
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