TW201533485A - 光學通訊總成 - Google Patents

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TW201533485A TW103131803A TW103131803A TW201533485A TW 201533485 A TW201533485 A TW 201533485A TW 103131803 A TW103131803 A TW 103131803A TW 103131803 A TW103131803 A TW 103131803A TW 201533485 A TW201533485 A TW 201533485A
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light
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transceiver
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TW103131803A
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Terry Lee Smith
Michael Albert Haase
Barry James Koch
Alexander Rhodes Mathews
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Abstract

本發明揭示一種光學通訊次總成，其包括一或多個光電子裝置、一或多個光學元件、以及一收發器光耦合單元。每一光學元件係經組態以相對於入射光的一發散來改變出射光的一發散，且每一光學元件與一對應光電子裝置相隔開並與其光學對準。該收發器光耦合單元具有一配對表面，該配對表面經組態用於與附接至光學波導的一連接器光耦合單元配對。光學光耦合單元的配對方向與該收發器光耦合單元的配對表面形成一角度，使得當該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元配對時，該連接器光耦合單元的配對方向與該收發器光耦合單元的配對表面間之角度會導致該光學波導彎曲。

Description

光學通訊總成
本揭露大致上係關於經組態以提供光學通訊之光學與光電子總成及次總成。
光學通訊涉及光對電以及電對光的轉換。光與光電子連接器可用於許多應用當中的光學通訊，包含電信網路、區域網路、資料中心連結以及用於高效能電腦的內部連結。目前朝向將光學通訊延伸應用至較小消費性電子設備內，例如膝上型電腦，及甚至行動電話。擴張光束可用於這些系統的連接器內，以提供比較不受灰塵與其他污染物質影響的光學連接，且如此可提高對準容差。一般而言，擴張光束是直徑比相關聯光學波導(通常係光纖，例如多模式通訊系統的多模式光纖)核還要大的光束。若在連接點處有擴張光束，則通常認定該連接器為擴張光束連接器。擴張光束通常是藉由發散來自光源或光纖的光束所獲得。在許多情況下，發散光束經過光學元件(諸如透鏡或反射鏡)處理為大約準直的一擴張光束。然後透過另一透鏡或反射鏡將光束聚焦，來接收該擴張光束。
一些實施例係關於光學通訊次總成。光學通訊次總成包括一或多個光電子裝置以及一或多個光學元件。每一光學元件具有經 組態以接收入射光的一輸出側以及經組態以輸出出射光的一輸出側，並且經組態以相對於入射光的發散來改變出射光的發散。每一光學元件係與對應光電子裝置相隔開並與之光學對準。光學通訊次總成進一步包括一收發器光耦合單元。收發器光耦合單元具有一配對表面，其經組態以用於與附接至一光學波導的一連接器光耦合單元配對。連接器光耦合單元的配對方向與收發器光耦合單元的配對表面形成一角度，使得當連接器光耦合單元與收發器光耦合單元配對時，連接器光耦合單元的配對方向與收發器光耦合單元的配對表面間之角度導致光學波導彎曲。
一些實施例係關於一光學通訊總成。光學通訊總成包括一光學連接器，其包含一連接器光耦合單元。連接器光耦合單元係經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光。每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導從光學波導發出的光，使得受引導的光束之直徑大於光學波導的核直徑。光學通訊總成包括複數個光電子裝置，其經組態以提供電能與光能之間的轉換。光學通訊總成包括複數個光學元件，每一光學元件係經組態以改變通過光學元件的光之發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置。一收發器光耦合單元係經組態以用於與連接器光耦合單元配對，並且用於在連接器光耦合單元與複數個光電子裝置之間耦合光。光學連接器的配對方向與收發器光耦合單元的配對表面形成一角度，使得當連接器光 耦合單元與收發器光耦合單元配對時，光學連接器的配對方向與收發器光耦合單元的配對表面間之角度導致複數個光學波導彎曲。
在一些實施例中，一光學通訊總成包括一包含一連接器光耦合單元之光學連接器，連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，光重定向元件係經組態以引導從光學波導發出的光，使得受引導的光束之直徑大於光學波導的核直徑。複數個光電子裝置係經組態以提供電能與光能之間的轉換。光學通訊總成包括複數個光學元件，每一光學元件係經組態以改變通過光學元件的光之發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置。一收發器光耦合單元係經組態以用於與連接器光耦合單元配對，並且用於在連接器光耦合單元與複數個光電子裝置之間耦合光。連接器光耦合單元具有一配對表面，並且收發器光耦合單元具有一對應配對表面，使得當連接器光耦合單元與收發器光耦合單元之間發生配對時，連接器光耦合單元的配對表面起初與收發器光耦合單元的配對表面產生線接觸，然後連接器光耦合單元旋轉以與收發器光耦合單元進行表面對表面接觸，此旋轉導致複數個光學波導彎曲。
一些實施例係關於一光學通訊總成，其包括一包含一連接器光耦合單元之光學連接器，該連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件之間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，光重定向元件係經組態以引導從光學波導發出的光，使得受引導的光束之直徑大於光學波導的核 直徑。光學通訊總成包括複數個光電子裝置以及複數個光學元件。每一光學元件係經組態以改變通過光學元件的光之發散。每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置。一收發器光耦合單元係經組態以用於與連接器光耦合單元配對，並且在連接器光耦合單元與複數個光電子裝置之間耦合光。連接器光耦合單元具有含一配對邊緣的一配對表面，並且收發器光耦合單元具有含一斜面配對邊緣的一對應配對表面。連接器光耦合單元與收發器光耦合單元的配對表面在配對之後，係經配置以實質上與光學連接器的配對方向平行，使得當發生配對時，連接器光耦合單元的配對邊緣起初與收發器光耦合單元的斜面配對邊緣接觸，並且隨著連接器光耦合單元沿著配對方向移動，連接器光耦合單元旋轉以在連接器光耦合單元的配對表面與收發器光耦合單元的配對表面之間進行表面對表面接觸。此旋轉導致複數個光學波導彎曲。
一些實施例涉及一光學通訊次總成，其包括一內含複數個光重定向元件的連接器光耦合單元。每一光重定向元件係光學耦合至一對應光學波導。光重定向元件係經組態以引導行進至或來自光學波導的光，使得行進至或來自光學波導之光的中心射線係以大於90度的角度θ重定向。
一些實施例涉及一包括一連接器光耦合單元之光學通訊次總成，該連接器光耦合單元係經組態以分別在複數個波導與複數個反射元件之間耦合光。每一反射元件係光學耦合至一對應光學波導。每一反射元件係經組態以反射行進至或來自光學波導的輸入光，使得 以第一角度θ反射行進至或來自光學波導的輸入光之中心射線。每一反射元件係進一步經組態以改變輸入光的發散。光學通訊次總成也包括複數個折射元件，每一折射元件係光學耦合至一對應反射元件，每一折射元件係經組態以藉由一第二角度φ變更行進至或來自對應反射元件的光之方向。
實施例係關於一光學通訊總成，該光學通訊總成包括一或多個光電子裝置、一或多個光學元件(每一光學元件係與一對應光電子裝置對準)、以及一收發器光耦合單元。光學通訊總成進一步包括一包含一或多個光重定向特徵之連接器光耦合單元。每一光重定向特徵係經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中收發器光耦合單元係經組態以與連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向特徵係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準。一蓋板係經組態以施力至光學通訊總成，以維持每一光重定向特徵與對應光電子裝置光學對準。
光學通訊總成的一些實施例包括第一和第二印刷電路板(PCB)，第一PCB置於第二PCB的表面上。第一PCB具有一孔洞，並且第一和第二PCB經配置，使得孔洞的側邊與第二PCB的表面形成一凹槽。光學通訊總成包括一收發器光耦合單元，其經配置在第一PCB上並且至少部分覆蓋凹槽。光學通訊總成包括置於第一PCB上並且在凹槽內的一或多個光學元件以及一或多個光電子裝置。每一光電子裝置係光學對準一對應光學元件。通訊總成包括內含一或多個光重定向元件的一連接器光耦合單元，每一光重定向元件係經配置以光學 耦合至一對應光學波導，其中收發器光耦合單元係經組態以與連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準。總成進一步包括一蓋板，其經組態以施力至連接器光耦合單元，以維持每一光重定向元件與對應光電子裝置光學對準。
在一些實施例中，一光學通訊總成包括第一和第二印刷電路板(PCB)，第一PCB置於第二PCB的表面上。第一PCB具有一孔洞，第一和第二PCB經配置，使得孔洞的側邊與第二PCB的表面形成一凹槽。光學通訊總成包括一收發器光耦合單元，其經配置在第一PCB上並且至少部分覆蓋凹槽。光學通訊總成進一步包括置於第一PCB上並且在凹槽內的一或多個光學元件以及一或多個光電子裝置。每一光電子裝置係光學對準一對應光學元件。進一步包括一連接器光耦合單元，其包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件係經配置以光學耦合至一對應光學波導。收發器光耦合單元係經組態以與連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準。內含一夾子，其以實質上與連接器光耦合單元的配對表面垂直之方向，對連接器光耦合單元施力。夾子係經組態以維持每一光重定向元件與對應光電子裝置光學對準。
一光學通訊總成包括一或多個光電子裝置以及一或多個光學元件，每一光學元件與對應光電子裝置對準。光學通訊總成進一步包括具有一配對表面的一收發器光耦合單元，以及具有一經組態以與收發器光耦合單元的配對表面配對之配對表面之一連接器光耦合單 元。連接器光耦合單元包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件係經配置以光學耦合至一對應光學波導。收發器光耦合單元係經組態以與連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準。一或多個對準孔洞延伸穿過收發器光耦合單元的平面以及連接器光耦合單元配對表面。對準孔洞係經組態以接收對準銷。
光學通訊總成的一些實施例包括置於一PCB上的一外框。一或多個光電子裝置係置於外框內的PCB上。光學通訊總成包括一或多個光學元件。每一光學元件係光學耦合至一對應光電子裝置，並且經組態以改變通過光學元件的光之發散。總成進一步包括內含一或多個光重定向元件的一光耦合單元，每一光重定向元件係經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中外框係經組態以固定光耦合單元，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準。
上述發明內容並非意欲說明各個所揭示實施例或本揭露的每一個具體實施例。以下的圖式及實施方式更具體地舉例說明各實施例。
100a‧‧‧光學通訊總成
100b‧‧‧光學通訊次總成
101‧‧‧光學波導
105‧‧‧擴張光束
105a‧‧‧方向
105b‧‧‧方向
110‧‧‧光重定向元件
115‧‧‧光束
120‧‧‧折射元件；光學元件
125‧‧‧光束
125a‧‧‧方向
125b‧‧‧方向
130‧‧‧光電子裝置；光電子元件；光偵測器；發光裝置
135‧‧‧電纜線
151‧‧‧光學通訊次總成；連接器光耦合單元
151a‧‧‧配對表面
152‧‧‧光學通訊次總成；收發器光耦合單元
152a‧‧‧配對表面
200‧‧‧光學連接器；第一連接器
200'‧‧‧第一配對連接器
201‧‧‧外殼；連接器本體
201'‧‧‧外殼；連接器本體
202‧‧‧第一附接區域
204‧‧‧光學波導；光纖
204a‧‧‧第一額外彎曲
204b‧‧‧第二額外彎曲
206‧‧‧通孔
208‧‧‧第二附接區域
209‧‧‧第一波導支撐件
210‧‧‧外殼
214‧‧‧波導對準構件；V型槽
216‧‧‧凸片部分
216a‧‧‧配對邊緣
217‧‧‧第二波導支撐件
218‧‧‧聯鎖機構；耦合構件
220‧‧‧連接器光耦合單元；配對光耦合單元
220'‧‧‧光耦合單元
221‧‧‧配對表面
223‧‧‧緩衝附接區域
281‧‧‧離開方向
282‧‧‧配對方向
290‧‧‧配對收發器光耦合單元；配對光耦合單元
404‧‧‧光學波導；光纖
408‧‧‧第一波導對準構件
412‧‧‧光重定向元件
414‧‧‧溝槽；V型槽
420‧‧‧連接器光耦合單元
422‧‧‧第一側
424‧‧‧光重定向部分
426‧‧‧第二側
504‧‧‧光學波導
504a‧‧‧末端
506‧‧‧光束
506a‧‧‧中心射線
507‧‧‧光束
512‧‧‧光重定向元件
518‧‧‧機械耦合構件
518a‧‧‧配對表面
520‧‧‧連接器光耦合單元
542‧‧‧光重定向部分
604‧‧‧光學波導
604a‧‧‧末端
606‧‧‧光束
606a‧‧‧中心射線
607‧‧‧光束
612‧‧‧光重定向元件
618‧‧‧機械耦合構件
618a‧‧‧配對表面
620‧‧‧連接器光耦合單元
642‧‧‧光重定向部分
700‧‧‧光學通訊總成
701‧‧‧連接器光耦合單元
702‧‧‧收發器光耦合單元
703‧‧‧光電組件；光電裝置
704‧‧‧PCB
705‧‧‧積體電路
713‧‧‧聯鎖特徵
718‧‧‧機械耦合構件；機械支撐構件
718a‧‧‧配對表面
718b‧‧‧相對表面
719‧‧‧機械耦合構件；機械支撐構件
719b‧‧‧配對表面
720‧‧‧光學元件
721‧‧‧第一和第二對準特徵
723‧‧‧光學波導
730‧‧‧光重定向元件
731‧‧‧V型槽
732‧‧‧相容聯鎖特徵
801‧‧‧連接器光耦合單元
802‧‧‧收發器光耦合單元
803‧‧‧光學通訊總成
818‧‧‧配對表面
900‧‧‧光學通訊總成
901‧‧‧連接器光耦合單元
902‧‧‧收發器光耦合單元
903‧‧‧光電子裝置
904‧‧‧積體電路
905‧‧‧本體
906‧‧‧PCB
910‧‧‧光學連接器
915‧‧‧配對方向
916‧‧‧線
918‧‧‧配對表面
931‧‧‧光學波導
932‧‧‧第一波導支撐
933‧‧‧第二波導支撐
1000‧‧‧光學通訊總成
1001‧‧‧連接器光耦合單元
1002‧‧‧收發器光耦合單元
1003‧‧‧光電裝置
1004‧‧‧積體電路
1005‧‧‧本體
1006‧‧‧PCB
1010‧‧‧光學連接器
1015‧‧‧配對方向
1016‧‧‧線
1018‧‧‧配對表面
1031‧‧‧光學波導
1032‧‧‧第一波導支撐
1033‧‧‧第二波導支撐
1100‧‧‧光學通訊總成
1101‧‧‧連接器光耦合單元
1102‧‧‧收發器光耦合單元
1110‧‧‧光學連接器
1190‧‧‧PCB
1200‧‧‧光學通訊總成
1201‧‧‧連接器光耦合單元
1202‧‧‧收發器光耦合單元
1210‧‧‧光學連接器
1290‧‧‧PCB
1290a‧‧‧子PCB
1300‧‧‧光學通訊總成
1301‧‧‧連接器光耦合單元
1302‧‧‧收發器光耦合單元
1310‧‧‧光學連接器
1390‧‧‧PCB
1400‧‧‧光學通訊總成
1401‧‧‧連接器光耦合單元
1402‧‧‧收發器光耦合單元
1410‧‧‧光學連接器
1490‧‧‧PCB
1490a‧‧‧子PCB
1500‧‧‧光學通訊總成
1501‧‧‧連接器光耦合單元
1501a‧‧‧配對表面
1502‧‧‧收發器光耦合單元
1503‧‧‧光電子裝置；光電子元件
1504‧‧‧積體電路
1505‧‧‧PCB
1505a‧‧‧表面
1510‧‧‧光重定向元件
1518‧‧‧機械支撐構件
1518a‧‧‧配對表面
1518b‧‧‧相對表面
1520‧‧‧光學元件
1521a‧‧‧發散光束
1521b‧‧‧光束
1521c‧‧‧光束
1540‧‧‧光學波導
1600‧‧‧光學通訊總成
1601‧‧‧連接器光耦合單元
1601a‧‧‧配對表面
1602‧‧‧收發器光耦合單元
1603‧‧‧光電子裝置
1604‧‧‧積體電路
1605‧‧‧PCB
1605a‧‧‧表面
1610‧‧‧光重定向元件
1618‧‧‧機械支撐構件；機械支撐結構
1618a‧‧‧配對表面
1618b‧‧‧相對表面
1618c‧‧‧配對邊緣
1618d‧‧‧基底邊緣
1618e‧‧‧凹槽或溝渠
1620‧‧‧光學元件
1621a‧‧‧發散光束
1621b‧‧‧光束
1621c‧‧‧光束
1640‧‧‧光學波導
1700‧‧‧光學通訊總成
1701‧‧‧連接器光耦合單元
1701a‧‧‧配對表面
1702‧‧‧收發器光耦合單元
1703‧‧‧光電裝置；光電元件
1704‧‧‧積體電路
1705‧‧‧PCB
1705a‧‧‧表面
1710‧‧‧重定向元件
1718‧‧‧機械支撐構件；機械支撐結構
1718a‧‧‧配對表面
1718b‧‧‧相對表面
1718c‧‧‧配對邊緣
1718d‧‧‧基底邊緣
1718e‧‧‧凹槽或溝渠
1720‧‧‧光學元件
1720a‧‧‧第一特徵
1720b‧‧‧第二特徵
1721a‧‧‧發散光束
1721b‧‧‧光束
1721c‧‧‧光束
1721d‧‧‧光束
1740‧‧‧光學波導
1750‧‧‧光纖
1760‧‧‧PCB
1770‧‧‧光學元件
1800‧‧‧光學通訊總成
1801‧‧‧連接器光耦合單元
1801b‧‧‧配對表面
1802‧‧‧收發器光耦合單元
1802a‧‧‧配對邊緣
1803‧‧‧光電裝置
1804‧‧‧積體電路
1805‧‧‧PCB
1810‧‧‧外殼
1811‧‧‧外殼
1812‧‧‧第一光纖附接特徵
1813‧‧‧第二光纖附接特徵
1815‧‧‧第一波導支撐
1816‧‧‧第二波導支撐
1817‧‧‧第三波導支撐
1818‧‧‧支撐結構
1818a‧‧‧配對表面
1840‧‧‧光學波導
1890‧‧‧箭頭
1900‧‧‧光學通訊總成
1901‧‧‧連接器光耦合單元
1901a‧‧‧銷或突出物
1902‧‧‧收發器光耦合單元
1902a‧‧‧孔洞或凹槽
1903‧‧‧光電子裝置
1905‧‧‧PCB
1909‧‧‧凹穴
1918‧‧‧機械支撐結構
1940‧‧‧光學波導
1990‧‧‧順應層或彈簧
1991‧‧‧蓋板、外殼或蓋子；第一部分；殼體部分
1992‧‧‧蓋板、外殼或蓋子；第二部分；殼體部分
2000‧‧‧光學通訊總成
2001‧‧‧連接器光耦合單元
2003‧‧‧光電子裝置
2004‧‧‧第二PCB
2005‧‧‧第一PCB
2006‧‧‧孔洞
2040‧‧‧光學波導
2090‧‧‧順應層或彈簧
2091‧‧‧殼體；第一部分；殼體部分
2092‧‧‧殼體；第二部分；殼體部分
2100‧‧‧光學通訊總成
2101‧‧‧連接器光耦合單元
2102‧‧‧收發器光耦合單元
2103‧‧‧光電子裝置
2104‧‧‧第二PCB
2105‧‧‧第一PCB
2106‧‧‧光重定向元件
2110‧‧‧彈簧特徵
2111‧‧‧對準特徵
2112‧‧‧對準銷
2116‧‧‧孔洞
2118‧‧‧機械支撐結構
2140‧‧‧光纖
2200‧‧‧光學通訊總成
2201‧‧‧連接器光耦合單元
2201a‧‧‧配對表面；對準表面
2201b‧‧‧孔洞
2202‧‧‧收發器光耦合單元
2202a‧‧‧配對表面；對準表面
2202b‧‧‧孔洞
2221‧‧‧方向
2230‧‧‧溝槽
2231‧‧‧側邊
2232‧‧‧側邊
2233‧‧‧末端
2240‧‧‧光學波導；光纖
2290‧‧‧對準銷
2300‧‧‧光學通訊總成
2301‧‧‧連接器光耦合單元
2390‧‧‧對準外框
2391‧‧‧接合片
2392‧‧‧對準特徵
2393‧‧‧支撐片
2394‧‧‧彈簧閂扣
2395‧‧‧彈簧特徵
圖1A和圖1B為顯示使用根據一些實施例之擴張光束耦合的一光學通訊總成之特徵的方塊圖； 圖2A顯示根據一些實施例之一光學連接器，其包含置於一外殼內的一連接器光耦合單元；圖2B顯示圖2A根據一些實施例的連接器光耦合單元，其不具有外殼；圖2C至圖2D提供根據一些實施例的具有外殼之光學連接器的視圖；圖2E至圖2G提供根據一些實施例的具有外部體超出外殼之光學連接器的視圖；圖3A至圖3C繪示將一收發器光耦合單元與一連接器光耦合單元配對，其中根據一些實施例連接器光耦合單元移動導致光學波導彎曲；圖4A和圖4B為一根據一些實施例之連接器光耦合單元之部分的透視圖，該連接器光耦合單元包括第一波導對準構件以及光重定向元件；圖5為一連接器光耦合單元之剖面側視圖，其中光重定向部分係經組態以根據一些實施例以大約90度的角度將光束的中心射線重定向；圖6為一連接器光耦合單元之剖面側視圖，其中光重定向部分係經組態以根據一些實施例以大於90度的角度將光束的中心射線重定向； 圖7A至圖7C繪示一根據一些實施例之光學通訊總成之部分，該光學通訊總成包括一連接器光耦合單元、一收發器光耦合單元、光學元件以及光電子組件；圖8A至圖8B分別描繪一連接器光耦合單元以及一收發器光耦合單元；圖8C描繪一光學通訊總成，其包括與圖8B的一收發器光耦合單元配對之圖8A的連接器光耦合單元；圖9至圖10繪示根據一些實施例的光學通訊總成；圖11顯示一根據一些實施例之包括一收發器光耦合單元之光學通訊總成，該收發器光耦合單元經置於一PCB上且經組態以在一直角連接器組態下與一光學連接器的連接器光耦合單元配對；圖12顯示一根據一些實施例之包括一收發器光耦合單元之光學通訊總成，該收發器光耦合單元經組態以在直線連接器組態下與一光學連接器的連接器光耦合單元配對；圖13至圖14顯示一根據一些實施例之包括一收發器光耦合單元之光學通訊總成，該收發器光耦合單元經置於一PCB上且經組態以在有角度的連接器組態下與一光學連接器的連接器光耦合單元配對；圖15、圖16、圖17A和圖17B描繪根據各種實施例之實例光學通訊總成之簡化側剖面圖，該等光學通訊總成包括無外殼並顯示為已配對定向的一連接器光耦合單元以及一收發器光耦合單元； 圖18A和圖18B描繪根據一些實施例的一擴張光束光學通訊總成；圖19A和圖19B繪示根據一些實施例與電子裝置(諸如行動電話、音樂儲存裝置、平板電腦或膝上型電腦)結合使用的一光學通訊總成；圖20繪示根據一些實施例用於電子裝置之光學通訊總成的另一組態，其中使用電子裝置的殼體以將連接器光耦合單元固持為與光電子裝置配對對準；圖21A和圖21B繪示根據一些實施例經配置在第一和第二印刷電路板上的一光學通訊總成之另一組態；圖22A至圖22D繪示根據一些組態之一光學通訊總成2200的一配對配置；圖23A和圖23B分別繪示根據一些實施例之一對準外框之側視圖與俯視圖，該對準外框經組態以固定在一印刷電路板上，可用來對準一連接器光耦合單元與固定在印刷電路板上的一光電子裝置；以及圖23C和圖23D分別顯示圖23A和圖23B的對準外框之側視圖與俯視圖，其中一連接器光耦合單元已插入外框。
圖式非必然按比例繪製。在圖式中所使用的相似元件符號指稱相似的組件。但是，將明白，在一給定圖式中使用一數字指稱一組件，並非意圖限制在另一圖式中用相同數字標示該組件。
圖1A和圖1B為顯示使用擴張光束耦合的一光學通訊總成之特徵的方塊圖。光學通訊總成100a可經組態以將光轉換成電及/或將電轉換成光。光學通訊總成包括一光重定向元件110、一折射元件120以及一光電子裝置130，該光電子裝置130可為光偵測器或光源，諸如垂直腔面射型雷射(VCSEL)。光重定向元件110透過折射元件120光學耦合至光電子元件130。
例如，在一光學波導(例如光纖)101內行進的光可由光偵測器130轉換成電。波導101具有一核尺寸，並且當從波導101發出的光束105沿著方向105a行進時，光束105發散成直徑大於波導101的核尺寸。擴張光束105沿著方向105a行進，並且遇到重定向元件110。重定向元件110沿著方向125a反射擴張光束105。重定向元件110改變光束105的發散，並且可準直光束105，也可變更光的方向。從重定向元件發出的光束115沿著方向125a行進，然後遇到折射元件120。折射元件120改變光束115的發散。如圖1A所示，在其中光轉換成電的情形中，光學元件120改變光束115的發散，以提供聚焦在光電子裝置130(諸如光偵測器)上的光束125。光偵測器130將聚焦的光束125轉換成電，由電纜線135傳輸。
在其中電轉換成光的情形中，由電纜線135傳輸的電信號啟動發光裝置130發射光束125。由光電子裝置130發射的光束125隨著沿方向125b行進而發散，直到遇到光學元件120。光學元件120改變光束125的發散，並且可準直光束125。光束115從光學元件120發出，並且遇到重定向元件110。重定向元件110改變光束115的 方向，以致其係沿著方向105b行進。重定向元件110改變光束115的發散，以提供聚焦在光學波導101上的光束105。
圖1B繪示形成光學通訊次總成100b之部分的數個光學通訊次總成151、152。如圖1B所述，光學通訊總成包括一連接器光耦合單元151和一收發器光耦合單元152。在此實例中，連接器光耦合單元151包括重定向元件110以及一配對表面151a。收發器光耦合單元152包括折射元件120以及一配對表面152a。連接器光耦合單元與收發器光耦合單元可以有各種其他配置，例如在一些配置中，連接器光耦合單元可包括重定向與折射元件兩者；在其他配置中，折射元件可固定在光電子裝置上。
連接器光耦合單元151包括配對表面151a，其係經組態以與收發器光耦合單元152的一對應配對表面152a配對。當連接器光耦合單元與收發器光耦合單元配對時，重定向元件110係透過折射元件120光學耦合至光電子裝置130。當連接器光耦合單元151與收發器光耦合單元152沿著其配對表面151a、152a配對時，從波導101發出的光係傳輸通過連接器光耦合單元151、通過收發器光耦合單元152、而至光電子裝置130。或者，光電子裝置130所發射的光係傳輸通過收發器光耦合單元152、通過連接器光耦合單元151、而至波導101。
圖2A顯示置於一外殼210內的一連接器光耦合單元220，形成光學連接器200。外殼210具有第一附接區域202。第一附接區域202為外殼210的一部分，其中一或多個光學波導(諸如圖2A 所示的複數個光學波導204(例如帶狀光纖204))首先接觸外殼210，並在圖2A所示的實施例中，穿過通孔206進入外殼210的內部。一或多個光學波導204可被接收並永久附接至外殼210，在其中一或多個光學波導204在通孔206中接觸外殼210，並且穿過(但並非永久附接至)第一波導支撐件209上方，第一波導支撐件209置於第一附接區域202與第二附接區域208之間。在其他實施例中，第一波導支撐件209可直接接觸並支撐，但並非永久附接至連接器光耦合單元220。第二附接區域208包括複數個波導對準構件214。波導對準構件214可經組態以容納與所接收並永久附接至第一附接區域202不同的複數個光學波導204。在一些實施例中，光學波導可在通孔206處接合至第一附接區域202及/或在對準構件214處接合至第二附接區域208。第一附接區域202可包括複數個溝槽(圖2A和圖2B內未顯示)，每一溝槽係經組態以容納與所接收並永久附接在第一附接區域202的複數個波導中不同的光學波導。連接器200也包括具有可如先前所討論與一收發器光耦合單元配對之配對表面221的連接器光耦合單元220。
外殼210也可包括第二波導支撐件217，其置於第一波導支撐件209與第一附接區域202之間用於支撐(但不永久附接至)一光學波導，該光學波導可永久附接至第一附接區域202和第二附接區域208，使得當連接器200與一配對連接器配對時，光學波導進一步彎曲，導致光學波導與第一支撐件209及/或第二支撐件217分離。在一些實施例中，永久附接在第一附接區域202和第二附接區域208 的一光學波導，可在兩個附接區域202、208之間在由配對方向以及光自連接器光耦合單元220離開的方向(輸出方向)所定義形成的一平面內彎曲。在一些實施例中，永久附接在第一附接區域202和第二附接區域208的一光學波導，可在兩個附接區域202、208之間在垂直於配對期間連接器光耦合單元220所繞之旋轉的一軸的平面內彎曲。在一些實施例中，永久附接至第一附接區域202和第二附接區域208的一光學波導可往與光學耦合單元旋轉所定義平面平行的一平面內之彎曲方向彎曲。
連接器光耦合單元220包括機械配對凸片部分216、配對表面221、聯鎖機構218以及第二附接區域208。凸片部分216可具有沿著凸片部分之長度之至少一部分的一漸細寬度，並且從連接器光耦合單元220往外延伸。當連接器光耦合單元220朝向一配對光耦合單元移動時，將凸片部分導向配對光耦合單元的一對應凸片凹槽中，藉此修正兩個光耦合單元之間的失準(諸如橫向失準)。在一些情況中，當連接器光耦合單元220朝向一配對光耦合單元移動時，連接器光耦合單元220與配對光耦合單元之間的第一接觸係介於連接器光耦合單元220的凸片部分216之配對表面221與配對光耦合單元的配對表面之間。在一些情況中，當連接器光耦合單元220朝向一配對光耦合單元移動時，連接器光耦合單元220與配對光耦合單元之間的第一接觸為連接器光耦合單元220的凸片部分216之配對邊緣216a與配對光耦合單元的配對表面之間的一線接觸。
從其中已移除外殼210的圖2B當中，可更容易瞭解連接器光耦合單元220的特徵。第二附接區域208包括複數個V型槽214，每一溝槽係經組態以容納與所接收並永久附接在第一附接區域202的複數個光學波導中不同的光學波導，該光學波導係接合至溝槽214處的第二附接區域208。在一些實施例中，第二附接區域208可永久附接至第一附接區域202處已接收並永久附接的複數個光學波導。在一些實施例中，光學波導是使用黏著劑而附接在第一附接區域202、第二附接區域208或兩者之上。在光學波導為光纖的情況下，光纖附接區域可由接合入光纖的圓柱孔所構成。另外，在波導為光纖的情況下，光纖的聚合物塗層可接合至與接合裸光纖的區域208相鄰之緩衝附接區域223，以便強化該總成的機械強度。
光耦合單元220係經組態以便能夠在外殼210內移動，這有助於正確對準光耦合單元220與一配對光耦合單元，如後續圖式內將顯示。
圖2C至圖2G係類似於圖2A內所示連接器的兩個連接器之透視圖。在所繪示的實施例中，兩個連接器包括第一連接器200(顯示位於圖2A內)以及第一配對連接器200'，其定向係與第一連接器200上下顛倒並且左右相反。兩個連接器200、200'在圖2C和圖2D內顯示為已配對組態。第一連接器200及第一配對連接器200'係與圖2B內所示的耦合構件218以機械方式聯鎖。
圖2E至圖2G顯示置於外殼201、201'內的連接器200和200'。圖2E為連接器200、200'在配對之前的透視圖；圖2F為連 接器200、200'在配對之後的透視圖；而圖2G為連接器200、200'在配對之後的側視圖。連接器本體201、201'提供連接器200、200'的粗略對準，使得光耦合單元220、220'足夠接近來容許剩餘的失準。外殼201、201'可經組態以維持光耦合單元220、220'之間的連接、可提供保護阻擋灰塵及/或其他污染物，及/或可提供一表面用於附接至電路板、隔板等等。另外，連接器本體201、201'可經組態以包括一表面，允許人們能夠握住外殼而不會使連接器受損。
如圖3A至圖3C所示，在與一配對收發器光耦合單元290配對期間，連接器光耦合單元220可移動，導致光學波導204以第一額外彎曲204a進一步彎曲，造成光學波導204與第一支撐件209分離。隨著兩個配對光耦合單元220、290進一步契合(例如，為了導致機械聯鎖)，會產生第二額外彎曲204b造成光學波導204與第二支撐件217分離。光耦合單元220的移動會導致光耦合單元220與一對應配對光耦合單元接觸。
在一些實施例中，如圖3A所示，來自光學波導204的光會由離開方向281離開連接器，該離開方向281係與連接器光耦合單元220的配對方向282不同。在一些實施例中，光學波導係在由配對方向282與光離開方向281所形成的平面內彎曲。在一些實施例中，連接器光耦合單元220及/或配對收發器光耦合單元290可為一體式構造，表示光耦合單元沒有任何內部介面、接點或縫隙。在一些情況中，一體式結構或構造能夠由單一成形步驟所形成，諸如機械加工、澆注或模製。
在一些實施例中，光耦合單元可包括一光重定向元件。例如，當使用光學波導將來自光學波導的光傳輸至一光電子裝置時，從波導發出的光沿著一第一方向進入光重定向元件，該光再由光重定向元件沿著與第一方向不同的第二方向重定向，並且沿著第二方向離開光重定向元件。在一些實施例中，光重定向元件在輸入與輸出側之間可具有相同折射率(其大於一)。光重定向元件可包括複數個反射表面，例如複數個彎曲的反射表面。光重定向元件可經組態以改變光發散，例如光重定向元件可將光準直。
圖4A和圖4B為一連接器光耦合單元420之部分的透視圖，連接器光耦合單元420包括第一波導對準構件408以及光重定向元件412。在其中連接器光耦合單元420接收發自光學波導404的光，並將光重定向至一光電子裝置(未顯示)的情形中，來描述連接器光耦合單元420的操作。將瞭解，連接器光耦合單元可在其中連接器光耦合單元接收由光電子裝置所發射的光，並將光重定向至光學波導404的情形中操作。圖4A為光耦合單元420和光重定向元件412之部分的透視圖，其繪示數個光纖404附接至光耦合單元420。光學波導404係在其可永久附接至之溝槽414(通常為V型槽)內對準。光耦合單元420包括光重定向元件412的一陣列，附接至光耦合單元420的每一光纖404都有一個光重定向元件412。每一光纖404之位置係經過調適，以便可將發自光學波導的光導引進入第一側422或光重定向元件412的面。在一些實施例中，光重定向元件412的光重定向部分424包含一反射表面、一反射透鏡、及/或一稜鏡。
圖4B為一連接器光耦合單元之部分的透視圖，其顯示一光重定向元件412、一第一波導對準構件(例如V型槽414)、以及一光纖404。在此繪示中，光纖404係在V型槽414內對準，並且可永久附接至此。在附接點上，光纖緩衝與保護覆層(若有的話)已剝除，以只讓裸光纖對準並永久附接至V型槽414。光重定向元件412包括第一側422，用於接收來自設置並對準於第一波導對準構件414上的光學波導404之輸入光。光重定向元件412也包括光重定向部分424，用於沿著一輸入方向接收來自第一側422的光，並且沿著不同的重定向方向將光重定向。光重定向元件412也包括第二側426，其接收來自光重定向元件412的光重定向部分424之光，並且沿著一輸出方向傳輸所接收的光做為輸出光。在一些情況中，光重定向元件的第一側422、光重定向部分424、以及第二側426之至少一者包括一或多個彎曲表面，用於改變離開光學波導404的光之發散。在一些實施例中，諸如當一彎曲表面為光重定向部分424的一部分時，彎曲表面可為一彎曲反射鏡或一光反射透鏡的一部分。在一些實施例中，諸如當彎曲表面為第二側426的一部分時，彎曲表面可為透光性透鏡。在一些實施例中，每一彎曲表面可經組態以將來自與彎曲表面對應的一光學波導之光準直。
每一光學波導404都具有一第一核直徑。每一光學波導的對應重定向元件可經組態以改變發自光學波導的光之發散，使得發自光學波導的光離開連接器光耦合單元，沿著與連接器光耦合單元的配對方向不同之離開方向傳播。發出的光可為擴張光束，由於光與光 重定向元件(例如，光重定向元件的一彎曲表面)交互作用，該擴張光束具有大於第一核直徑的第二直徑。在一些實施例中，第二直徑對波導核直徑的比例可至少為2、至少為3.7、或甚至至少為5。
圖5為根據一些實施例的一連接器光耦合單元520之切面側視圖。從光學波導504的末端504a發出之光束506係耦合入光重定向元件512。光重定向元件512包括光重定向部分542，其可包含或為一彎曲光反射鏡或透鏡。光束506的直徑隨著朝向光重定向部分542傳播而擴大，直到部分542將光束506重定向為止。在圖5所示的實例中，光重定向部分542係經組態以藉由角度θ1將光束506的中心射線506a重定向，其中θ1等於約90度。在重定向之後，光束507沿著與光束506的方向不同之第二方向傳播。在一些情況中，光重定向元件512改變通過光重定向元件512的光之發散，使得光束506的發散與光束507的發散不同。在一些實施中，光重定向元件512可經組態以準直進入光重定向元件512的光。機械耦合構件518包括一配對表面518a，其經組態以與一收發器光耦合單元的一對應配對表面配對。
圖6為根據一些實施例的一連接器光耦合單元620之切面側視圖。從光學波導604的末端604a發出之光束606係耦合入光重定向元件612。光重定向元件612包括光重定向部分642，其可包含或為一彎曲光反射鏡、透鏡、及/或稜鏡。光束606的直徑隨著朝向光重定向部分642傳播而擴大，直到部分642將光束606重定向為止。在圖6所示的實例中，光重定向部分642係經組態以藉由角度θ2將光 束606的中心射線606a重定向，其中θ2大於90度。在重定向之後，光束607沿著與光束606的方向不同之第二方向傳播。在一些情況中，光重定向元件612改變通過光重定向元件612的光之發散，使得光束606的發散與光束607的發散不同。在一些實施中，光重定向元件612可經組態以準直進入光重定向元件612的光。機械耦合構件618包括一配對表面618a，其經組態以與一收發器光耦合單元的一對應配對表面配對。
當連接器光耦合單元操作為接收器時，在重定向之後，重定向的光可往實質上與光偵測器之輸入面垂直的方向行進。當連接器光耦合單元操作為傳輸器時，在重定向之前，光可往實質上與半導體雷射之輸出面垂直的方向行進。在這兩種情況中，超過90度的光重定向可能會導致光學波導指向內含光電子裝置的印刷電路板(PCB)之表面，而這除非已在考量之中，否則會導致與PCB上其他組件發生干擾。不過，超過90度的重定向提供更有效率的耦合以及較低光學損失。
圖7A至圖7C繪示一光學通訊總成700的部分，其包括置於PCB 704上(只顯示於圖7C內)的一連接器光耦合單元701、一收發器光耦合單元702、以及光電子組件703。另外圖7A至圖7C所示為固定在PCB 704上，並且電耦合(例如，打線接合)至光電子組件703的積體電路705。例如，如圖7A所示，積體電路705係置於光電子組件703的左側。在其他實施例中，積體電路705可能係置於光電子組件703的右側。光電子組件703可包含光偵測器，該 光偵測器經組態以接收來自收發器光耦合單元702的光學元件720之光，或可包含半導體雷射裝置(例如，VCSEL)，該半導體雷射裝置經組態以朝向收發器光耦合單元702的光學元件720發射光。若光電子裝置703為光偵測器，則積體電路705可包含經組態以接收來自光偵測器的電信號之接收器電路。若光電子裝置703為發光裝置，則積體電路705可包含經組態以將電信號傳輸給發光裝置之驅動器電路。
如圖7A所示，收發器光耦合單元702包括由PCB 704支撐的一機械耦合構件718。機械耦合構件718包括一配對表面718a以及一相對表面718b。光學元件720係置於機械耦合構件718的相對表面718b上，每一光學元件720係與一對應光電子裝置703光學對準。機械耦合構件718支撐光學元件720，使得在光電子裝置703與光學元件720之間有適當的間隔，並且也讓光學元件720與光電子裝置703之間垂直對準。
機械耦合構件718的配對表面718a係經組態以與連接器光耦合單元701的機械耦合構件719之對應配對表面719b配對。連接器光耦合單元701包括V型槽731，其經組態以固持複數個光學波導723。當連接器光耦合單元701與收發器光耦合單元702沿著其配對表面718a、719b配對時，每一光重定向元件730係透過對應光學元件720與一對應光電子裝置703光學對準。
收發器光耦合單元702的機械支撐構件718包括第一和第二對準特徵721，其等置於機械支撐構件718的配對表面718a上。對準特徵的形狀對應至連接器光耦合單元701的機械支撐構件719之 錐形。連接器光耦合單元701也可包括置於機械支撐構件719的配對表面719b上之第一和第二對準特徵，不過圖7內並未顯示這些特徵。若存在，則對準特徵的形狀可對應至收發器光耦合單元702的機械支撐構件718之錐形。連接器光耦合單元701包括聯鎖特徵713，其經組態以與收發器光耦合單元的相容聯鎖特徵732聯鎖。
圖8A至圖8C分別描繪一連接器光耦合單元801、一收發器光耦合單元802以及包括與一收發器光耦合單元802配對之一連接器光耦合單元801的一光學通訊總成803。圖8C顯示光學光耦合單元及收發器光耦合單元與利用聯鎖特徵所聯鎖的機械支撐結構配對。當光學光耦合單元與收發器光耦合單元已經配對時，光學通訊總成803允許光通過總成803。
在一些實施例中，當連接器光耦合單元801與收發器光耦合單元802配對時，收發器光耦合單元802係實質上固定的，而連接器光耦合單元801可旋轉至少0.5度。在一些實施例中，當連接器光耦合單元801與收發器光耦合單元802配對時，連接器光耦合單元801可旋轉至少2.0度。在一些實施例中，當連接器光耦合單元801與收發器光耦合單元802配對時，連接器光耦合單元801可旋轉最多90度。
在一些實施例中，包括連接器光耦合單元801的光學連接器之配對方向與收發器光耦合單元802的配對表面818形成一傾斜角。此傾斜角導致附接至光學連接器的連接器光耦合單元801之光纖彎曲，如上面所討論。
圖9繪示包括一光學通訊總成900，其包括內含一本體905之一光學連接器910以及一連接器光耦合單元901、一收發器光耦合單元902、以及光電子裝置903。另外圖9內也顯示打線接合至光電子裝置903的積體電路904。收發器光耦合單元902、光電子裝置903以及積體電路904係置於PCB 906上。光學連接器910的配對方向915為連接器本體905移動來配對光學光耦合單元901與收發器光耦合單元902的方向。收發器光耦合單元902具有一配對表面918，其與光學連接器910的配對方向915呈一角度。線916與配對表面918平行。光學連接器910的配對方向915與收發器光耦合單元902的配對表面918間之角度α可例如從大約5度至大約60度、或大約10度至大約30度、或大約15度。當連接器光耦合單元901與收發器光耦合單元902之間發生配對時，光學連接器的配對方向915與收發器光耦合單元的配對表面918間之差異會導致光學波導931彎曲，而使得光學波導931遠離第一波導支撐件932和第二波導支撐件933之一或兩者。
圖10繪示另一光學通訊總成1000，其包括內含一本體1005的一光學連接器1010以及一連接器光耦合單元1001、一收發器光耦合單元1002以及光電子裝置1003。另外圖10內也顯示打線接合至光電子裝置1003的積體電路1004。收發器光耦合單元1002、光電子裝置1003以及積體電路1004係置於PCB 1006上。光學連接器1010的配對方向1015為連接器本體1005移動來配對連接器光耦合單元1001與收發器光耦合單元1002的方向。收發器光耦合單元1002 具有一配對表面1018，其與光學連接器1010的配對方向1015呈一角度。線1016與配對表面1018平行。光學連接器1010的配對方向1015與收發器光耦合單元1002的配對表面1018間之角度β可例如從大約5度至大約25度、或大約10度至大約20度、或大約15度。當連接器光耦合單元1001與收發器光耦合單元1002之間發生配對時，光耦合器的配對方向1015與收發器光耦合單元的配對表面1018間之角度會導致光學波導1031彎曲，而使得光學波導1031遠離第一波導支撐件1032和第二波導支撐件1033之一或兩者。
本文描述的一些光學通訊總成可固定在PCB上，以提供直線、有角度或直角的PCB連接器。圖11顯示一光學通訊總成1100，其包括置於一PCB 1190上的一收發器光耦合單元1102，並且經組態以在直角連接器組態下與光學連接器1110的連接器光耦合單元1101配對，也就是配對方向與PCB 1190的表面平行。圖12顯示一光學通訊總成1200，其包括置於子PCB 1290a上的一收發器光耦合單元1202並且電連接至PCB 1290。收發器光耦合單元1202係經組態以在直線連接器組態下與光學連接器1210的連接器光耦合單元1201配對，也就是配對方向與PCB 1290的表面垂直。圖13顯示一光學通訊總成1300，其包括一收發器光耦合單元1302，該收發器光耦合單元1302置於PCB 1390上並且經組態以在有角度的連接器組態下與光學連接器1310的連接器光耦合單元1301配對。圖14顯示一光學通訊總成1400，其包括一收發器光耦合單元1402，該收發器光耦合單元1402置於子PCB 1490a上並且電連接至PCB 1490。收發器光耦合單 元1402係經組態以在有角度的連接器組態下，與光學連接器1410的連接器光耦合單元1401配對。
圖15描繪一實例光學通訊總成1500的簡化側剖面圖，光學通訊總成1500包含無外殼並顯示為已配對定向的一連接器光耦合單元1501以及一收發器光耦合單元1502。光電子裝置1503(在此實例中為光發射器)以及積體電路1504係置於PCB 1505上。收發器光耦合單元1502包括具有一配對表面1518a以及相對表面1518b的一機械支撐構件1518。光學元件1520係置於機械支撐構件1518的相對表面1518b上，並且與光電子裝置1503光學對準。機械支撐構件1518支撐光學元件1520，使得光電子裝置1503與光學元件1520之間有適當間隔，導致連接器光耦合單元1501與光電子裝置1503透過光學元件1520光學對準。在圖15內繪示的組態中，配對表面1501a和1518a係實質上與PCB 1505的表面1505a平行。
在已配對組態中，連接器光耦合單元1501的配對表面1501a與收發器光耦合單元1502的配對表面1518a相鄰。當在已配對組態中操作時，連接器光耦合單元1501與收發器光耦合單元1502在光電子元件1503與光學波導1540之間傳輸光。
在圖15內繪示的實例中，光電子裝置1503包含一發光裝置，其朝向光學元件1520發射一發散光束1521a。光學元件1520改變光束的發散及/或準直該發散的光束。從光學元件1520發出的光束1521b係由連接器光耦合單元1501的光重定向元件1510重定向。在圖15內所示的實施例中，重定向元件1510改變光束1521b的發散 與方向，使得光束1521b的中心射線偏斜一大約90度之角度θ。從光重定向元件1510發出的光束1521c朝向連接器光耦合單元1501的光學波導1540會聚。
圖16描繪另一實例光學通訊總成1600的簡化側剖面圖，光學通訊總成1600包含無外殼並顯示為已配對定向的一連接器光耦合單元1601以及一收發器光耦合單元1602。光電子裝置1603(在此實例中為光發射器)以及積體電路1604係置於PCB 1605上。收發器光耦合單元1602包括具有一配對表面1618a和相對表面1618b、一配對邊緣1618c以及一基底邊緣1618d的一機械支撐構件1618。配對邊緣1618c為發生配對時，配對表面1618a最先遇到連接器光耦合單元1601的邊緣。在圖16內繪示的組態中，配對表面1618a與PCB1605的表面1605a呈一角度，使得配對表面1618a從基底邊緣1618d至配對邊緣1618c，朝向PCB 1605的表面1605a傾斜。在此組態中，光學波導1640以朝向PCB表面1605a呈角度地，延伸遠離連接器光耦合單元1601。
光學元件1620係置於機械支撐構件1618的相對表面1618b上，並且與光電子裝置1603光學對準。機械支撐構件1618支撐光學元件1620，使得光電子裝置1603與光學元件1620之間有適當間隔，導致連接器光耦合單元1601的重定向元件1610與光電子裝置1603透過光學元件1620光學對準。在已配對組態中，連接器光耦合單元1601的配對表面1601a與收發器光耦合單元1602的配對表面1618a相鄰。當在已配對組態中操作時，包括連接器光耦合單元1601 與收發器光耦合單元1602的光學通訊總成1600在光電子元件1603與光學波導1640之間傳輸光。
在圖16內繪示的實例中，光電子裝置1603包含一發光裝置，其朝向光學元件1620發射一發散光束1621a，該發散光束1621a實質上與光電子裝置1603的發射面垂直。光學元件1620改變光束1621a的發散及/或準直該發散的光束1621a。光學元件1620發出的光束1621b係由連接器光耦合單元1601的光重定向元件1610重定向。在圖16內所示的實施例中，重定向元件1610改變光束1621b的發散與方向，使得光束1621b的中心射線偏斜一大於90度之角度θ。從光重定向元件1610發出的光束1621c朝向連接器光耦合單元1601的光學波導1640之輸入面會聚。如圖16所示，光學元件1620可置於機械支撐結構1618的凹槽或溝渠1618e內。光學元件1620可包含與來自光電子裝置1603的光束1621b垂直之一表面，但並非配對表面(如圖16所示)。或者，如以下圖17所示，置於凹槽或溝渠1718e內的光學元件1720可包括一表面，其相對於光束1721b呈一角度，導致光束偏斜。
圖17A描繪又另一實例光學通訊總成1700的簡化側剖面圖，光學通訊總成1700包含無外殼並顯示為已配對定向的一連接器光耦合單元1701以及一收發器光耦合單元1702。光電子裝置1703(在此實例中為光發射器)以及積體電路1704係置於PCB 1705上。收發器光耦合單元1702包括具有一配對表面1718a和相對表面1718b、一配對邊緣1718c以及一基底邊緣1718d的一機械支撐構件 1718。配對邊緣1718c為發生配對時，配對表面1718a最先遇到連接器光耦合單元1701的邊緣。在圖17內繪示的組態中，配對表面1718a與PCB 1705的表面1705a呈一角度，使得配對表面1718a從基底邊緣1718d至配對邊緣1718c，朝向PCB 1705的表面1705a傾斜。在此組態中，光學波導1740以朝向PCB表面1705a呈角度地，延伸遠離連接器光耦合單元1701。
光學元件1720係置於機械支撐構件1718的相對表面1718b上，並且與光電子裝置1703光學對準。機械支撐構件1718支撐光學元件1720，使得光電子裝置1703與光學元件1720之間有適當間隔與對準，導致連接器光耦合單元1701的重定向元件1710與光電子裝置1703透過光學元件1720光學對準。在已配對組態中，連接器光耦合單元1701的配對表面1701a與收發器光耦合單元1702的配對表面1718a相鄰。當在已配對組態中操作時，包括連接器光耦合單元1701與收發器光耦合單元1702的光學通訊總成1700在光電子元件1703與光學波導1740之間傳輸光。
在圖17A內繪示的實例中，光電子裝置1703包含一發光裝置，其朝向光學元件1720發射一發散光束1721a，該發散光束1721a實質上與光電子裝置1703的發射面垂直。光學元件1720置於機械支撐結構1718的凹槽或溝渠1718e下方。光學元件1720包括第一特徵1720a和第二特徵1720b。第一特徵1720a(例如一透鏡)係經組態以改變光束1721a的發散及/或準直發散的光束1721a。發自光學元件1720的第一特徵1720a之光束1721b係以一角度φ由光學元 件1720的第二特徵1720b(例如，諸如稜鏡的一折射特徵)重定向。發自光學元件1720的第二特徵1720b之光束1721c係經引導至連接器光耦合單元1701的光重定向元件1710(例如，一光重定向元件)。在圖17內所示的實施例中，重定向元件1710改變光束1721c的發散與方向，使得光束1721c的中心射線偏斜一角度θ(其可大約是90度)。從光重定向元件1710發出的光束1721d朝向連接器光耦合單元1701的光學波導1740之輸入面會聚。在此實例中，光束1721a的中心射線係以一角度θ+φ(其可大於90度)重定向。
如圖17B所描繪，在一些實施例中，光纖1750可實質上平行於PCB 1760以在連接器內大於90度的偏斜(θ>90度)離開，從而提供降低損失的好處。此實施例包括由光學元件1770提供的擴張光束之適當偏差φ。
對於圖15、圖16、圖17A和圖17B所示的實施例，以及本文描述的其他實施例而言，收發器光耦合單元的機械支撐件可為光電子裝置及/或積體電路提供保護或甚至是氣密密封。
圖18A和圖18B繪示涉及擴張光束光耦合的另一實施例，其中連接器光耦合單元係支撐在作用為彈簧的一光學波導上，以提供連接器光耦合單元與一配對光耦合單元之間的配對力。圖18A顯示一光學通訊總成1800，其包括一收發器光耦合單元1802以及附接至光學波導1840的一連接器光耦合單元1801。在圖18A內，光學通訊總成1801係顯示為一未配對且接近配對組態。連接器光耦合總成1801係置於外殼1810(例如，連接器外殼)內，外殼1810具有第一 波導支撐件1815、第二波導支撐件1816和第三波導支撐件1817，從而在光學波導1840內提供雙重彎曲。如先前所論述，光學波導係附接在連接器本體的第一光纖附接特徵1812，並且附接至第二光纖附接特徵1813處的連接器光耦合單元。
收發器光耦合單元1802包括置於PCB 1805上並且具有配對表面1818a的一支撐結構1818。在PCB 1805上也配置有一光電子裝置1803以及積體電路1804。收發器光耦合單元1802、光電子裝置1803以及積體電路1804係置於外殼1811(例如，一插座外殼)之內。
在此實例中，收發器光耦合單元支撐結構1818的配對表面1818a與連接器外殼1810的箭頭1890所指示之配對方向係實質上平行。收發器光耦合單元1802的連接器光耦合單元配對邊緣1802a係呈斜面的，使得當連接器光耦合單元1801與收發器光耦合單元1802配對時，光耦合單元1801與呈斜面的配對邊緣1802a相接觸。隨著光耦合單元1801沿著呈斜面邊緣1802a滑動，連接器光耦合單元旋轉。隨著連接器1810沿配對方向進一步移動，連接器光耦合單元1801的配對表面1801b滑入與收發器光耦合單元1802的配對表面1818a相鄰之配對位置。
圖18B顯示連接器光耦合單元1801與收發器光耦合單元1802配對之後的光學通訊總成1800。在已配對組態中，光學波導1840進一步彎曲，使得光學波導1840被舉起離開至少第一波導支撐 件1815。光纖1840的彎曲提供力，將配對表面1801b、1818a維持在配對接觸狀態。
如先前所討論，光學通訊總成可涉及使用光纖彎曲來提供彈簧力，將擴張光束光耦合單元固持在配對接觸狀態。本揭露內所論述之實施例適用之有關光耦合單元與組件的額外資訊係描述於共同擁有的美國專利申請案中：2012年10月5日申請的序號為61/710,083、2012年10月5日申請的序號為61/710,077、2012年10月5日申請的序號為61/710,067以及2012年12月13日申請的序號為61/736,703。這些專利申請案之每一者係以引用方式併入本文中。
一些實施例並不依賴光纖彎曲來提供配對力且/或可依賴其他技術以及光纖彎曲來確保連接器光耦合單元與收發器光耦合單元呈配對接觸。這些實施例可如上述以及如以引用方式併入之專利申請案內所述，來使用連接器光耦合單元。
圖19A和圖19B繪示與一電子裝置(諸如行動電話、音樂儲存裝置、平板電腦或膝上型電腦)結合使用的一光學通訊總成1900。圖19A和圖19B分別顯示未配對與已配對情況下的光學通訊總成1900。在此實例中，電子裝置的蓋板、外殼或蓋子1991、1992在安裝時對光學通訊總成1900施力，將光學通訊總成1900的次總成固持在配對接觸狀態。圖19A顯示包括具有一光重定向單元(未顯示)之一連接器光耦合單元1901的光學通訊總成1900之未配對次總成。連接器光耦合單元1901係附接至光學波導1940。光學通訊總成1900包括一收發器光耦合單元1902，以及置於由機械支撐結構1918所形 成並且在PCB 1905上的一凹穴1909內之一光電子裝置1903。在一些實施例中，收發器光耦合單元1902的機械支撐結構1918具有置於其上的一光學元件(未顯示)。在一些實施例中，連接器光耦合單元1901包括光學元件，並且在又其他實施例中，光學元件係置於光電子裝置1903本身上。在所有這些實施例中，當連接器光耦合單元1901係與收發器光耦合單元1902配對時，光可在光學波導1940與光電子裝置1903之間傳輸。如先前所討論，連接器光耦合單元1900的光重定向元件係透過光學元件而與光學波導1940和光電子裝置1903光學對準。
收發器光耦合單元1902可包括一對準特徵，其經組態以與連接器光耦合單元1901的相容對準特徵配對。如圖19A和圖19B所示，連接器光耦合單元1901可包括一銷或突出物1901a，其經組態以與收發器光耦合單元1902的相容孔洞或凹槽1902a契合。將瞭解，連接器光耦合單元可經形成為提供一凹槽或孔洞，並且收發器光耦合單元可提供一提供相容銷或突出物。在一些實施例中，收發器光耦合單元本身形成銷，並且連接器光耦合單元包括適配在收發器光耦合單元上方的突出邊緣。
圖19B顯示配對後的光學通訊總成1900。突出物適配入溝槽中，以使光耦合單元1901、1902對準。光耦合單元1901、1902係由裝置的殼體1991、1992所施加的力固持在配對位置。光學通訊總成係擠在殼體的第一部分1991和第二部分1992之間，並且在實質上與連接器光耦合單元1901和收發器光耦合單元1902的配對表 面垂直之方向上施力。在一些組態中，一順應層或彈簧1990可插入於殼體部分1991與連接器光耦合單元1901之間及/或殼體部分1992與PCB 1905之間。
圖20繪示光學通訊總成用於電子裝置的另一組態，其中電子裝置的殼體2091、2092係用於固持連接器光耦合單元2001與光電子裝置2003之配對對準。在繪示的組態中，連接器光耦合單元2001包括光學元件(未顯示)或者光學元件係置於光電子裝置2003上。在配對之後，連接器光耦合單元2001的光重定向元件係透過光學元件，利用由電子裝置的殼體2091、2092所施加的力，固持與光學波導2040和光電子裝置2003之光學對準。光電子裝置2003係固定在第二PCB 2004上(即子機板)，並且位於第一PCB 2005(即主機板)的孔洞2006內。連接器光耦合單元2001係擠在殼體的第一部分2091和第二部分2092之間。在一些組態中，一順應層或彈簧2090可插入於殼體部分2091與連接器光耦合單元2001之間及/或殼體部分2092與第二PCB 2004之間。
圖21A繪示光學通訊總成2100的另一組態，其在某些方面與圖20的光學通訊總成2000類似。如同光學通訊總成2000，光學通訊總成2100包括一光電子裝置2103，其固定在第二PCB 2104上並且在第一PCB 2105的孔洞2116內。光學通訊總成2100包括一連接器光耦合單元2101(也顯示在圖21B的俯視圖中)以及一收發器光耦合單元2102。在此實例中，收發器光耦合單元包括一機械支撐結構2118，其可選擇性地支撐被置於機械支撐結構2118上的光學元件 (未顯示)。當連接器光耦合單元2101與收發器光耦合單元2102配對時，連接器光耦合單元的光重定向元件2106係透過光學元件而與光電子裝置2103光學對準。當連接器光耦合單元2101與收發器光耦合單元2102配對時，光可在光纖2140與光電子裝置2103之間傳輸。
在圖21A內所示的實施例中，藉由連接器光耦合單元2101上的對準特徵2111(例如對準溝槽)以及置於收發器耦合單元2102上與連接器光耦合單元契合配對的對準銷2112，在配對組態中對準連接器光耦合單元2101與收發器光耦合單元2102。連接器光耦合單元2101與收發器光耦合單元2102係由彈簧特徵2110施力至連接器光耦合單元2101，來固持在配對組態。
圖22A至圖22D繪示根據一些組態之一光學通訊總成2200的一配對配置。光學通訊總成2200包括一連接器光耦合單元2201，其附接至一光學波導2240並且經組態以與一收發器光耦合單元2202配對。這些圖式中並未顯示光電子裝置與PCB，但是在配對組態中，光電子裝置可經配置，使得光電子裝置係透過先前討論過的光學元件(未顯示)，與連接器光耦合單元2201的光重定向元件(未顯示)光學對準。配對組態允許光在光纖2240與光電子裝置之間傳輸。
收發器光耦合單元2202包含一溝槽2230，其中可沿著與光耦合單元2201的配對表面2201a、2202a平行之方向2221插入連接器光耦合單元2201。溝槽2230包括側邊2231、2232以及一末端2233，其等用以在連接器光耦合單元2201插入溝槽2230時，讓連接 器光耦合單元2201能與收發器光耦合單元2202之間粗略光學對準。光耦合單元2201、2202包括孔洞2201b、2202b，其等經組態以接受相容的對準銷2290，此提供連接器光耦合單元2201與收發器光耦合單元2202之間的精細光學對準。圖22A和圖22B分別顯示在將連接器光耦合單元2201插入收發器光耦合單元2202的溝槽2230之前，光學通訊總成2200的側視圖與俯視圖。圖22C顯示在連接器光耦合單元2201插入收發器光耦合單元2202的溝槽之後，光學通訊總成2200的側視圖。圖22D顯示在連接器光耦合單元2201插入收發器光耦合單元2202的溝槽2230之後以及精細對準銷2290插入對準孔洞2201b、2202b之後，光學通訊總成2200的側視圖。在一些實施例中，對準孔洞可實質上與對準表面2201a、2202a垂直地延伸。在一些實施例中，對準孔洞可沿著不與配對表面2201a、2201a垂直的角度延伸。
將瞭解，額外實施例包括一光學通訊總成，其中連接器光耦合單元具有插入在收發器光耦合單元上方或插入於其上之一溝槽。此外或替代性地，光學通訊總成可為電子裝置的一組件，如先前結合圖19A、圖19B和圖20所討論，並且精細對準銷可置於電子裝置的蓋板或殼體上。電子裝置殼體安裝時所施加的力可施加一彈簧力至光學通訊總成，而經置於殼體上並插過光耦合單元內之孔洞的精細對準銷對準配對位置內之光學組件。在一些實施例中，對準孔洞與銷可為錐形。一些實施例使用一或多個菱形對準孔洞與銷，例如，在一些情況中，可使用單一菱形對準孔洞與相容的菱形銷。
圖23A和圖23B分別繪示一對準外框之側視圖與俯視圖，該對準外框經組態以固定在一PCB上，可用來對準一連接器光耦合單元與固定在PCB上的一光電子裝置。對準外框2390可包括一或多個特徵，其等包括：接合片2391，用於將對準外框2390接合至PCB；一彈簧特徵2395，用以將連接器光耦合單元固定在外框2390內；一或多個對準特徵2392(例如，一楔形對準特徵)，其等經組態以在與光電子裝置光學對準時，提供外框2390內之連接器光耦合單元的橫向及/或縱向對準；支撐片2393，其維持連接器光耦合單元相對於光電子裝置的垂直對準；以及彈簧閂扣2394，其經組態以固持連接器光耦合單元使之抵住對準特徵2392。彈簧特徵2395可為或包含一鷗翼結構。
圖23C和圖23D分別顯示包含一對準外框2390的光學通訊總成2300之側視圖與俯視圖，其中外框2390內有一連接器光耦合單元2301。
本文揭示的實施例包括以下項目：
第1項：一種光學通訊次總成，其包含：一或多個光電子裝置；一或多個光學元件，每一光學元件具有經組態以接收入射光的一輸入側以及經組態以輸出出射光的一輸出側，每一光學元件經組態以相對於該入射光的一發散來改變該出射光的一發散，每一光學元件係與一對應光電子裝置相隔開並且光學對準；以及 一收發器光耦合單元，該收發器光耦合單元具有一配對表面，其經組態以用於與附接至一光學波導的一連接器光耦合單元配對，其中光學光耦合單元的一配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面形成一角度，使得當該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元配對時，該連接器光耦合單元的該配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面間之該角度導致該光學波導彎曲。
第2項：如第1項之次總成，其中該收發器光耦合單元具有一收發器單元配對表面，其沿著與該配對方向不同的一方向延伸。
第3項：如第1項至第2項中任一項之次總成，其中該連接器光耦合單元係一體式的。
第4項：如第1項至第3項中任一項之次總成，其中該收發器光耦合單元係一體式的。
第5項：如第1項至第4項中任一項之次總成，其中該收發器光耦合單元係經組態，使得當在配對期間該收發器光耦合單元的一配對表面與該連接器光耦合單元的一配對表面相接觸時，該收發器光耦合單元會在該連接器光耦合單元上施加一力，導致該光學波導彎曲。
第6項：如第1項至第5項中任一項之次總成，其中光學耦合單元的該配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面間之該角度係介於大約5度至大約60度之間。
第7項：如第1項至第5項中任一項之次總成，其中該光學耦合單元的該配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面間之該角度係介於大約10度至大約30度之間。
第8項：如第1項至第7項中任一項之次總成，其中該光學耦合單元的配對角度與該收發器光耦合單元的該配對表面間之差異為大約15度。
第9項：如第1項至第8項中任一項之次總成，其中當該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元配對時，該連接器光耦合單元旋轉至少0.5度。
第10項：如第1項至第9項中任一項之次總成，其中當該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元配對時，該連接器光耦合單元旋轉至少2度。
第11項：如第1項至第10項中任一項之次總成，其中當該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元配對時，該連接器光耦合單元旋轉超過5度。
第12項：如第1項至第11項中任一項之次總成，其中當在操作時，由於該配對，該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元之間會傳輸光與電之一或二者。
第13項：如第1項至第12項中任一項之次總成，其進一步包含電耦合至該複數個光電子裝置的積體電路，其中該收發器光耦合單元對於該等光電子裝置與該等積體電路形成一氣密密封。
第14項：如第1項至第13項中任一項之次總成，其中該一或多個光學元件係置於該收發器光耦合單元的一機械支撐件上。
第15項：如第1項至第14項中任一項之次總成，其中該一或多個光學元件係分別置於該收發器光耦合單元的一配對表面內之一或多個凹槽內。
第16項：如第1項至第14項中任一項之次總成，其中該一或多個光學元件係置於該收發器光耦合單元的該配對表面內之一溝渠內。
第17項：如第1項至第16項中任一項之次總成，其中該收發器光耦合單元包括一配對表面，該配對表面經組態以與該連接器光耦合單元的一配對表面配對，該收發器光耦合單元的該配對表面包含至少一橫向對準特徵，該橫向對準特徵經組態以為該連接器光耦合單元提供橫向對準。
第18項：如第17項之次總成，其中該至少一橫向對準特徵包含置於該收發器光耦合單元的該配對表面任一側上之相對對準特徵。
第19項：如第18項之次總成，其中該等相對對準特徵包含第一和第二楔形突出物，該等第一和第二楔形突出物經配置以接收該等第一和第二對準突出物之間的該光耦合單元。
第20項：如第17項之次總成，其中該至少一對準特徵包含一對準突出物或對準溝渠，該對準突出物或對準溝渠經組態以與該連接器光耦合單元的一對應對準特徵契合。
第21項：如第1項至第20項中任一項之次總成，其中：該等光電子裝置係置於一印刷電路板(PCB)上；以及其進一步包含電耦合至該等光電子裝置之積體電路，該等積體電路置於該PCB上。
第22項：如第21項之次總成，其中該等光電子裝置之至少一些係面射型半導體雷射，並且該等積體電路包含用於該等面射型半導體雷射的驅動器電路。
第23項：如第22項之次總成，其中該等對應光學元件係經組態以準直接收自該面射型半導體雷射的光。
第24項：如第21項之次總成，其中該等光電子裝置之至少一些係光偵測器，並且該等積體電路包含用於該等光偵測器的接收器電路。
第25項：如第24項之次總成，其中該等對應光學元件係經組態以將接收自該連接器光耦合單元的光聚焦在該等光偵測器上。
第26項：如第1項至第25項中任一項之次總成，其中該等光電子裝置係置於一印刷電路板(PCB)上，該印刷電路板具有不與該收發器光耦合單元的一配對表面平行之一固定表面。
第27項：如第1項至第25項中任一項之次總成，其中該等光電子裝置係置於一印刷電路板(PCB)上，該印刷電路板具有大約與該收發器光耦合單元的一配對表面平行之一固定表面。
第28項：如第1項至第27項中任一項之次總成，其中該等光學元件包含經組態以改變該輸入光的發散之一第一特徵。
第29項：如第28項之次總成，其中該等光學元件包含經組態以改變該輸入光之一方向之一第二特徵。
第30項：如第29項之次總成，其中該第一特徵係一透鏡並且該第二特徵係一稜鏡。
第31項：如第1項至第30項中任一項之次總成，其中該等光學元件係經組態以改變該輸入光的發散與方向。
第32項：如第1項至第31項中任一項之次總成，其中：該連接器光耦合單元係置於具有一配對方向的一連接器外殼內；該收發器光耦合單元具有一機械支撐結構，其中該收發器光耦合單元的一配對表面沿著不與該配對方向垂直或平行的一方向，從該機械支撐結構的一後邊緣往該機械支撐結構的一配對邊緣延伸。
第33項：如第32項之次總成，其中：該等光電子裝置係固定在一印刷電路板上；以及收發器支撐單元的該配對表面從該後邊緣往該配對邊緣朝向該PCB的該表面而延伸。
第34項：如第32項之次總成，其中：該等光電子裝置係固定在一印刷電路板上；以及該收發器支撐單元的該配對表面從該後邊緣往該配對邊緣遠離該PCB的該表面而延伸。
第35項：一種光學通訊總成，其包含：一光學連接器，其包含一連接器光耦合單元，該連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導從該光學波導發出的光，使得該受引導的光具有大於該光學波導的該核直徑之一直徑；複數個光電子裝置； 複數個光學元件，每一光學元件經組態以改變通過該光學元件的光之一發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置；以及一收發器光耦合單元，其經組態以用於與該連接器光耦合單元配對，並且在該連接器光耦合單元與該複數個光電子裝置間耦合光，該光學連接器的一配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面形成一角度，使得當該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元配對時，該光學連接器的該配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面間之該角度導致該複數個光學波導彎曲。
第36項：如第35項之總成，其中：該等光電子裝置及收發器光耦合單元係固定在一印刷電路板(PCB)的一表面上，並且係置於一插座連接器的一外殼內；該光學連接器包含一插頭連接器，其經組態以與該插座連接器配對，其中該光學連接器的該配對方向係實質上與該PCB的該表面垂直。
第37項：如第35項至第36項中任一項之總成，其中：該等光電子裝置及收發器光耦合單元係固定在一印刷電路板(PCB)的一表面上，並且係置於一插座連接器的一外殼內；該光學連接器包含一插頭連接器，其經組態以與該插座連接器配對，其中該光學連接器的該配對方向係實質上與該PCB的該表面平行。
第38項：如第35項至第37項中任一項之總成，其中： 該等光電子裝置及收發器光耦合單元係固定在一印刷電路板的一表面上，並且係置於一插座連接器的一外殼內；該光學連接器包含一插頭連接器，其經組態以與該插座連接器配對，並且該光學連接器的該配對方向與該PCB呈一角度，其中該角度不垂直或平行於該PCB的該表面。
第39項：一種光學通訊總成，其包含：一光學連接器，其包含一連接器光耦合單元，該連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導從該光學波導發出的光，使得該受引導的光具有大於該光學波導的該核直徑之一直徑；複數個光電子裝置；複數個光學元件，每一光學元件經組態以改變通過該光學元件的光之一發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置；一收發器光耦合單元，其經組態以用於與該連接器光耦合單元配對，並且在該連接器光耦合單元與該複數個光電子裝置間耦合光，該連接器光耦合單元具有一配對表面並且該收發器光耦合單元具有一對應配對表面，使得當該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元之間發生配對時，該連接器光耦合單元的該配對表面起初與該收發器光耦合單元的該配對表面線接觸，然後該連接器光耦合單元旋轉以與該收 發器光耦合單元進行表面對表面接觸，該旋轉導致該複數個光學波導彎曲。
第40項：一種光學通訊總成，其包含：一光學連接器，其包含一連接器光耦合單元，該連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導從該光學波導發出的光，使得該受引導的光具有大於該光學波導的該核直徑之一直徑；複數個光電子裝置；複數個光學元件，每一光學元件經組態以改變通過該光學元件的光之一發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置；一收發器光耦合單元，其經組態以用於與該連接器光耦合單元配對，並且在該連接器光耦合單元與該複數個光電子裝置間耦合光，該連接器光耦合單元具有含一配對邊緣之一配對表面，並且該收發器光耦合單元具有含一呈斜面之配對邊緣之一對應配對表面，該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元的該等配對表面在配對之後，經配置以實質上與該光學連接器的一配對方向平行，使得當發生配對時，該連接器光耦合單元的該配對邊緣起初與該收發器光耦合單元的該呈斜面之配對邊緣相接觸，並且隨著該連接器光耦合單元沿著該配對方向移動，該連接器光耦合單元旋轉以在該連接器光耦合單元的該配對表 面與該收發器光耦合單元的該配對表面之間進行表面對表面接觸，該旋轉導致該複數個光學波導彎曲。
第41項：一種光學通訊次總成，其包含：一連接器光耦合單元，其包括複數個光重定向元件，每一光重定向元件係光學耦合至一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導行進至或來自該光學波導的光，使得行進至或來自該光學波導的光之一中心射線係以大於90度的一角度θ重定向。
第42項：如第41項之次總成，其中每一光重定向元件係進一步組態以準直該光。
第43項：如第41項至第42項中任一項之次總成，其中θ大於約110度。
第44項：如第41項至第43項中任一項之次總成，其進一步包含一收發器光耦合單元，該收發器光耦合單元經組態以與該連接器光耦合單元配對，該收發器光耦合單元經組態以分別在該複數個光重定向元件與複數個光電子裝置之間耦合光，其中該收發器光耦合單元包括複數個折射元件。
第45項：一種光學通訊次總成，其包含：一連接器光耦合單元，其經組態以分別在複數個波導與複數個反射元件之間耦合光，每一反射元件係光學耦合至一對應光學波導，每一反射元件係經組態以將輸入光反射至該對應光學波導或反射來自該對應光學波導的輸入光，使得行進至或來自該對應光學波導的輸入光 之一中心射線係由一第一角度θ重定向，該反射元件進一步經組態以改變該輸入光的發散；以及複數個折射元件，每一折射元件係光學耦合至一對應反射元件，每一折射元件經組態成以一第二角度φ改變行進至或來自該對應反射元件的光之一方向。
第46項：如第45項之次總成，其中：每一反射元件包含一光學反射表面；每一折射元件包含一光學折射表面，其中該反射表面不與該折射表面平行。
第47項：如第45項至第46項中任一項之次總成，其進一步包含一收發器光耦合單元，該收發器光耦合單元經組態以與該連接器光耦合單元配對，該收發器光耦合單元經組態以分別在該複數個光重定向元件與複數個光電子裝置之間耦合光，其中該收發器光耦合單元包括該複數個折射元件。
第48項：如第45項至第47項中任一項之次總成，其中θ大約是90度。
第49項：如第45項至第48項中任一項之次總成，其中θ+φ大於90度。
第50項：一種光學通訊總成，其包含：一或多個光電子裝置；一或多個光學元件，每一光學元件係與一對應光電子裝置對準；一收發器光耦合單元；以及 一連接器光耦合單元，其包含一或多個光重定向特徵，每一光重定向特徵係經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向特徵係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一蓋板，其經組態以對該總成的組件提供保護，該蓋板經組態以施力至該光學通訊總成，將每一光重定向特徵維持為與該對應光電子裝置光學對準。
第51項：如第50項之總成，其中：該收發器光耦合單元包括一第一對準特徵；以及該連接器光耦合單元包括一第二對準特徵，其經組態以與該第一對準特徵契合。
第52項：如第51項之總成，其中：該第一對準特徵為一凹槽；以及該第二對準特徵為一突出物，其經組態以適配於該凹槽內。
第53項：如第50項至第52項中任一項之總成，其中該蓋板包括對準銷並且該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元包括經組態以接收該等銷之對準孔洞。
第54項：如第50項至第53項中任一項之總成，其中為了與該連接器光耦合單元配對，該收發器光耦合單元適配於由該連接器光耦合單元所形成的一凹穴內部。
第55項：如第50項至第53項中任一項之總成，其中為了與該收發器光耦合單元配對，該連接器光耦合單元係經組態以適配入由該收發器光耦合單元所形成的一凹穴內部。
第56項：如第55項之總成，其中該收發器光耦合單元具有一配對表面，且該連接器光耦合單元具有與該收發器光耦合單元的該配對表面平行之一對應配對表面，並且其中該連接器光耦合單元及該收發器光耦合單元的一配對方向係實質上與該發收器光耦合單元及該連接器光耦合單元的該等配對表面平行。
第57項：如第55項之總成，其中該收發器光耦合單元具有一配對表面，且該連接器光耦合單元具有與該收發器光耦合單元的該配對表面平行之一對應配對表面，並且其中該連接器光耦合單元及該收發器光耦合單元的一配對方向係實質上與該發收器光耦合單元及該連接器光耦合單元的該等配對表面垂直。
第58項：如第50項至第57項中任一項之總成，其中該蓋板係與該連接器光耦合單元直接接觸。
第59項：如第50項至第57項中任一項之總成，其進一步包含一張力元件，該張力元件置於該連接器光耦合單元與該蓋板之間，並且經組態以提供彈簧力給該連接器光耦合單元。
第60項：如第59項之總成，其中該張力元件包含一彈簧。
第61項：如第59項之總成，其中該張力元件包含一順應材料層。
第62項：如第50項至第61項中任一項之總成，其中該一或多個光電子裝置係置於一PCB上。
第63項：如第62項之總成，其中該總成進一步包含置於該PCB上的一處理器。
第64項：如第63項之總成，其中該總成係一行動電話、一可攜式音響裝置、一平板電腦、或一膝上型電腦。
第65項：一種光學通訊總成，其包含：第一和第二印刷電路板(PCB)，該第一PCB置於該第二PCB的一表面上，該第一PCB具有一孔洞，該等第一和第二PCB經配置，使得該孔洞的側邊與該第二PCB的該表面形成一凹槽；一收發器光耦合單元，其經配置在該第一PCB上並且至少部分覆蓋該凹槽；一或多個光學元件；一或多個光電子裝置，其置於該第二PCB上以及該凹槽內，每一光電子裝置係與一對應光學元件光學對準；一連接器光耦合單元，其包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一蓋板，其經組態以對該總成的組件提供保護，該蓋板經組態以施力至該連接器光耦合單元，而將每一光重定向元件維持為與該對應光電子裝置光學對準。
第66項：一種光學通訊總成，其包含： 第一和第二印刷電路板(PCB)，該第一PCB置於該第二PCB的一表面上，該第一PCB具有一孔洞，該等第一和第二PCB經配置，使得該孔洞的側邊與該第二PCB的該表面形成一凹槽；一收發器光耦合單元，其經配置在該第一PCB上並且至少部分覆蓋該凹槽；一或多個光學元件；一或多個光電子裝置，其置於該第二PCB上以及該凹槽內，每一光電子裝置係與一對應光學元件光學對準；一連接器光耦合單元，其包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一夾子，其經組態以在與該連接器光耦合單元的一配對表面垂直之一方向上，施力至該連接器光耦合單元，以維持每一光重定向元件與該對應光電子裝置光學對準。
第67項：一種光學通訊總成，其包含：一或多個光電子裝置；一或多個光學元件，每一光學元件係與一對應光電子裝置對準；一收發器光耦合單元，其具有一配對表面；以及一連接器光耦合單元，其具有一配對表面，經組態以與該收發器光耦合單元的該配對表面配對，該連接器光耦合單元包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波 導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一或多個對準孔洞，其延伸通過該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元配對表面的平面，該等對準孔洞經組態以接收對準銷。
第68項：如第67項之總成，其中該收發器光耦合單元形成一溝槽並且該連接器光耦合單元適配入該溝槽內部。
第69項：如第67項至第68項中任一項之總成，其中該等銷係以與該連接器光耦合單元的一配對方向不同之一方向插入。
第70項：如第67項至第69項中任一項之總成，其中該等銷係以與該連接器光耦合單元的該配對方向平行之一方向插入。
第71項：如第67項至第69項中任一項之總成，其中該等銷係以與該連接器光耦合單元的該配對方向垂直之一方向插入。
第72項：如第71項之總成，其中該一或多個對準孔洞實質上垂直延伸通過該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元的配對表面。
第73項：如第67項至第72項中任一項之總成，其中該收發器光耦合單元形成一溝槽，該連接器光耦合單元適配入該溝槽內部，並且該溝槽的側邊係經組態以提供該光學連接器的光學組件與該等光學元件間之粗略橫向光學對準。
第74項：如第73項之總成，其中插入該等對準孔洞之該等對準銷提供該光學連接器的光學組件與該等光學元件間之精細橫向光學對準。
第75項：如第67項至第74項中任一項之總成，其中該一或多個對準孔洞為菱形。
第76項：如第67項至第75項中任一項之總成，其中該一或多個對準孔洞為一單一菱形對準孔洞。
第77項：如第67項至第77項中任一項之總成，其中該等對準孔洞為錐形。
第78項：一種光學通訊總成，其包含：一外框，其置於一PCB上；一或多個光電子裝置，其置於該外框內的該PCB上；一或多個光學元件，每一光學元件係光學耦合至一對應光電子裝置，並且經組態以改變通過該光學元件的光之發散；一光耦合單元，其包含：一或多個光重定向元件，每一光學光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該外框係經組態以固持該光耦合單元，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準。
第79項：如第78項之光學通訊總成，其中該外框包含：一開口，其尺寸可接收該光耦合單元；舌片，其延伸進入該外框並經組態以支撐該光耦合單元，使得每一光學元件彼此相隔開並且與該對應光電子裝置垂直光學對準；一末端部分，其經組態以在該光耦合單元與該等光電子裝置之間提供縱向光學對準； 相對側邊部分，其等經組態以在該光耦合單元與該等光電子裝置之間提供橫向光學對準。
第80項：如第78項至第79項中任一項之光學通訊總成，其中該光耦合單元包括該等光學元件。
第81項：如第78項至第80項中任一項之光學通訊總成，其中每一光學元件係固定在該對應光電子裝置上。
第82項：如第78項至第81項中任一項之光學通訊總成，其中該外框進一步包含固定片，該等固定片經組態以將該外框固定在該PCB上。
第83項：如第78項至第82項中任一項之光學通訊總成，其中該外框進一步包含一維持特徵，該維持特徵經組態以提供垂直彈簧力給該光耦合單元。
第84項：如第76項至第83項中任一項之光學通訊總成，其中該外框的該等側邊包含一或多個維持特徵，該一或多個維持特徵經組態以與該光耦合單元的相容維持特徵契合。
第83項：如第76項至第84項中任一項之光學通訊總成，其中該外框的該末端包括一或多個對準特徵，該一或多個對準特徵經組態以與該光耦合單元的相容對準特徵契合，該等對準特徵經組態以在該光耦合單元與該等光電子裝置之間提供精細橫向與縱向光學對準。
第86項：如第83項之光學通訊總成，其中該一或多個對準特徵包含延伸進入該外框的一中央楔形。
第87項：如第86項之光學通訊總成，其中該外框的每一側邊包括延伸進入該外框的一楔形，該等側邊楔形與該中央楔形共同提供縱向與橫向對準。
雖在本文中是以特定實施例進行說明及描述，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，可以各種替代及/或均等實施來替換所示及所描述的特定實施例，而不偏離本揭露的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定實施例的任何調適形式或變化形式。因此，本揭露意圖僅受限於申請專利範圍及其均等者。
100b‧‧‧光學通訊次總成
101‧‧‧光學波導
105‧‧‧擴張光束
110‧‧‧光重定向元件
115‧‧‧光束
120‧‧‧折射元件；光學元件
125‧‧‧光束
130‧‧‧光電子裝置；光電子元件；光偵測器；發光裝置
135‧‧‧電纜線
151‧‧‧光學通訊次總成；連接器光耦合單元
151a‧‧‧配對表面
152‧‧‧光學通訊次總成；收發器光耦合單元
152a‧‧‧配對表面

Claims (11)

  1. 一種光學通訊次總成，其包含：一或多個光電子裝置；一或多個光學元件，每一光學元件具有經組態以接收入射光的一輸入側以及經組態以輸出出射光的一輸出側，每一光學元件經組態以相對於該入射光的一發散來改變該出射光的一發散，且每一光學元件係與一對應光電子裝置相隔開並且光學對準；以及一收發器光耦合單元，該收發器光耦合單元具有一配對表面，該配對表面經組態用於與附接至一光學波導的一連接器光耦合單元配對，其中該光學光耦合單元的一配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面形成一角度，使得當該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元配對時，該連接器光耦合單元的該配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面間之該角度導致該光學波導彎曲。
  2. 一種光學通訊總成，其包含：一光學連接器，其包含一連接器光耦合單元，該連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導從該光學波導發出的光，使得該受引導的光具有大於該光學波導的該核直徑之一直徑；複數個光電子裝置；複數個光學元件，每一光學元件經組態以改變通過該光學元件的光之一發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置；以及一收發器光耦合單元，其經組態用於與該連接器光耦合單元配對並在該連接器光耦合單元與該複數個光電子裝置間耦合光，該光學連接 器的一配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面形成一角度，使得當該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元配對時，該光學連接器的該配對方向與該收發器光耦合單元的該配對表面間之該角度導致該複數個光學波導彎曲。
  3. 一種光學通訊總成，其包含：一光學連接器，其包含一連接器光耦合單元，該連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導從該光學波導發出的光，使得該受引導的光具有大於該光學波導的該核直徑之一直徑；複數個光電子裝置；複數個光學元件，每一光學元件經組態以改變通過該光學元件的光之一發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置；一收發器光耦合單元，其經組態用於與該連接器光耦合單元配對且在該連接器光耦合單元與該複數個光電子裝置間耦合光，該連接器光耦合單元具有一配對表面並且該收發器光耦合單元具有一對應配對表面，使得當該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元之間發生配對時，該連接器光耦合單元的該配對表面起初與該收發器光耦合單元的該配對表面線接觸，然後該連接器光耦合單元旋轉以與該收發器光耦合單元進行表面對表面接觸，而該旋轉導致該複數個光學波導彎曲。
  4. 一種光學通訊總成，其包含：一光學連接器，其包含一連接器光耦合單元，該連接器光耦合單元經組態以在複數個波導與複數個光重定向元件間耦合光，每一光重定向元件係光學耦合至具有一核直徑的一對應光學波導，該光重定向元 件係經組態以引導從該光學波導發出的光，使得該受引導的光具有大於該光學波導的該核直徑之一直徑；複數個光電子裝置；複數個光學元件，每一光學元件經組態以改變通過該光學元件的光之一發散，每一光重定向元件係透過一對應光學元件光學耦合至一對應光電子裝置；一收發器光耦合單元，其經組態用於與該連接器光耦合單元配對且在該連接器光耦合單元與該複數個光電子裝置間耦合光，該連接器光耦合單元具有含一配對邊緣之一配對表面，並且該收發器光耦合單元具有含一呈斜面之配對邊緣之一對應配對表面，該連接器光耦合單元與該收發器光耦合單元的該等配對表面在配對之後，經配置以實質上與該光學連接器的一配對方向平行，使得當發生配對時，該連接器光耦合單元的該配對邊緣起初與該收發器光耦合單元的該呈斜面配對邊緣接觸，並且隨著該連接器光耦合單元沿著該配對方向移動，該連接器光耦合單元旋轉以在該連接器光耦合單元的該配對表面與該收發器光耦合單元的該配對表面之間進行表面對表面接觸，而該旋轉導致該複數個光學波導彎曲。
  5. 一種光學通訊次總成，其包含：一連接器光耦合單元，其包括複數個光重定向元件，每一光重定向元件係光學耦合至一對應光學波導，該光重定向元件係經組態以引導行進至或來自該光學波導的光，使得行進至或來自該光學波導的光之一中心射線係以大於90度的一角度θ重定向。
  6. 一種光學通訊次總成，其包含：一連接器光耦合單元，其經組態以分別在複數個波導與複數個反射元件間耦合光，每一反射元件係光學耦合至一對應光學波導，每一反射元件係經組態以將輸入光反射至該對應光學波導或反射來自該對應 光學波導的輸入光，使得行進至或來自該對應光學波導的輸入光之一中心射線係以一第一角度θ重定向，該反射元件進一步經組態以改變該輸入光的發散；以及複數個折射元件，每一折射元件係光學耦合至一對應反射元件，每一折射元件經組態為以一第二角度φ改變行進至或來自該對應反射元件的光之一方向。
  7. 一種光學通訊總成，其包含：一或多個光電子裝置；一或多個光學元件，每一光學元件係與一對應光電子裝置對準；一收發器光耦合單元；以及一連接器光耦合單元，其包含一或多個光重定向特徵，每一光重定向特徵經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向特徵係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一蓋板，其經組態以對該總成的組件提供保護，該蓋板經組態以施力至該光學通訊總成，以維持每一光重定向特徵與該對應光電子裝置的光學對準。
  8. 一種光學通訊總成，其包含：第一和第二印刷電路板(PCB)，該第一PCB置於該第二PCB的一表面上，該第一PCB具有一孔洞，該等第一和第二PCB經配置，使得該孔洞的側邊與該第二PCB的該表面形成一凹槽；一收發器光耦合單元，其經配置在該第一PCB上並且至少部分覆蓋該凹槽；一或多個光學元件；一或多個光電子裝置，其置於該第二PCB上以及該凹槽內，每一光電子裝置係與一對應光學元件光學對準； 一連接器光耦合單元，其包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一蓋板，經組態以對該總成的組件提供保護，該蓋板經組態以施力至該連接器光耦合單元，以維持每一光重定向元件與該對應光電子裝置的光學對準。
  9. 一種光學通訊總成，其包含：第一和第二印刷電路板(PCB)，該第一PCB置於該第二PCB的一表面上，該第一PCB具有一孔洞，該等第一和第二PCB經配置，使得該孔洞的側邊與該第二PCB的該表面形成一凹槽；一收發器光耦合單元，其經配置在該第一PCB上並且至少部分覆蓋該凹槽；一或多個光學元件；一或多個光電子裝置，其置於該第二PCB上以及該凹槽內，每一光電子裝置係與一對應光學元件光學對準；一連接器光耦合單元，其包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一夾子，其經組態以在與該連接器光耦合單元的一配對表面垂直之一方向上，施力至該連接器光耦合單元，以保持每一光重定向元件與該對應光電子裝置的光學對準。
  10. 一種光學通訊總成，其包含：一或多個光電子裝置；一或多個光學元件，每一光學元件係與一對應光電子裝置對準； 一收發器光耦合單元，其具有一配對表面；以及一連接器光耦合單元，其具有一配對表面，該配對表面經組態以與該收發器光耦合單元的該配對表面配對，該連接器光耦合單元包含一或多個光重定向元件，每一光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該收發器光耦合單元係經組態以與該連接器光耦合單元配對，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準；以及一或多個對準孔洞，其延伸通過該收發器光耦合單元與該連接器光耦合單元配對表面之平面，該等對準孔洞經組態以接收對準銷。
  11. 一種光學通訊總成，其包含：一外框，其置於一PCB上；一或多個光電子裝置，其置於該外框內的該PCB上；一或多個光學元件，每一光學元件係光學耦合至一對應光電子裝置，並且經組態以改變通過該光學元件的光之發散；一光耦合單元，其包含：一或多個光重定向元件，每一光學光重定向元件經配置以光學耦合至一對應光學波導，其中該外框係經組態以固持該光耦合單元，使得每一光重定向元件係透過一對應光學元件與一對應光電子裝置光學對準。
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