TW201626019A - Ｇｒｉｎ透鏡陣列、附有透鏡之連接器及附有透鏡之連接器系統 - Google Patents

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TW201626019A
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Abstract

本發明一實施例之一GRIN透鏡陣列具有能夠使配置有GRIN透鏡之透鏡端面的一耦接面被精確地拋光從而相對於該等GRIN透鏡之光軸具有一所要角度之一結構。該GRIN透鏡陣列具有該等GRIN透鏡及一主體部分。該主體部分包含具有一耦接面之一保持部分以及具有一基準面之一邊緣部分，在對該耦接面進行拋光時該基準面被用作一基準。設定該保持部分及該邊緣部分各自沿著該等GRIN透鏡之縱向之厚度，從而在該耦接面與該基準面之間形成一台階。

Description

GRIN透鏡陣列、附有透鏡之連接器及附有透鏡之連接器系統
本發明係關於GRIN(漸變折射率)透鏡陣列、附有透鏡之連接器及附有透鏡之連接器系統。
日本專利申請公開案第2005-300596號(專利文獻1)描述了有關用於單模光纖(下文中，該等光纖中之每一者將被稱為「SMF」)之間的連接之光學連接器之問題，即，由於小芯徑之緣故，該光學連接器易因光纖軸線之未對準而導致耦接效率之降低。此外，此專利文獻1揭示了用於解決上述問題之複合光纖。該複合光纖係藉由將芯徑不同之複數個光纖按芯徑逐漸變大之順序依次連接起來而組態的。在光束通過具有此組態之複合光纖期間，光束直徑隨著芯徑直徑之變大而變大。光束直徑在光學連接器之間的光束傳遞點(point of transfer)處變得最大。借助此方案，希望的是即使發生SMF之間的未對準亦能夠抑制耦接效率之降低。
日本專利第3259746號(專利文獻2)揭示了一種光纖陣列單元。此光纖陣列單元由複數個堆疊之子單元構成。每一子單元具有：第一部件，其在複數個SMF彼此平行地配置之狀態下保持該複數個SMF；第二部件，其保持漸變折射率光纖(下文中，該等光纖中之每一者將被稱為「GRIN光纖」)，用於將自各別SMF輸出之光束準直成平行光 束；以及定位裝置，其定位第一部件及第二部件，從而將SMF光纖與GRIN光纖彼此同軸地連接起來。
發明人對習知技術進行了深入研究，並且發現如下所述之問題。例如，上述專利文獻2描述了在用於光纖之間的連接之光學連接器中，GRIN透鏡(GRIN光纖)與光纖之末端耦接之結構。
GRIN透鏡為漸變折射率透鏡，其折射率分佈由透鏡構成介質之離子交換處理所調整，從而彎曲並且會聚漫射光。亦即，GRIN透鏡可具有可由離子交換處理方法所調整之折射率分佈。可獲得之GRIN透鏡例如可以為Selfoc透鏡(「Selfoc」為一註冊商標)。
利用此等光學連接器，可以以光束直徑擴大之狀態在光學連接器之間實施光束之傳遞，從而提高了光學連接器之間未對準之容許範圍。然而，在保持光纖之部件及保持GRIN透鏡之部件被單獨地組態(如在上述專利文獻2中所描述之組態中那樣)之情況下，保持GRIN透鏡之部件之大小(具體而言，沿著光軸方向之厚度)傾向於變小。因此，存在這樣之問題：難以精確地拋光該部件的前端面(與對應之光學連接器接觸之面)以使該前端面相對於GRIN透鏡之光軸具有所要角度。若在該部件的前端面之角度中存在誤差，則光之入射/出射方向將變得相對於對應之光學連接器之光軸而傾斜，這導致了連接損耗。
本發明之提出是為了解決上述問題，並且本發明之目的在於提供具有下述結構之GRIN透鏡陣列、附有透鏡之連接器及附有透鏡之連接器系統，該結構能夠使保持GRIN透鏡之部件的前端面相對於GRIN透鏡之光軸以所要角度被精確地拋光。
為了解決上述問題，根據本發明之實施例之GRIN透鏡陣列包含：複數個GRIN透鏡，其每一者具有第一透鏡端面及與該第一透鏡端面相對之第二透鏡端面；以及主體部分，其在GRIN透鏡中之每一 者的第一透鏡端面及第二透鏡端面沿著第一方向配置之狀態下保持此等GRIN透鏡。主體部分包含一體地保持複數個GRIN透鏡之保持部分以及設置在保持部分之側面之邊緣部分。保持部分具有：第一耦接面，其中配置有GRIN透鏡之第一透鏡端面；以及第二耦接面，其與第一耦接面相對，並且其中配置有GRIN透鏡之第二透鏡端面。保持部分之側面定義為設置在第一耦接面與第二耦接面之間的面。邊緣部分具有：第一基準面，其位於配置有GRIN透鏡之第一透鏡端面之側；以及第二基準面，其與第一基準面相對，並且位於配置有GRIN透鏡之第二透鏡端面之側。特定言之，在該GRIN透鏡陣列中，該第一耦接面與該第二耦接面之間的沿著該第一方向之距離大於該第一基準面與該第二基準面之間的沿著該第一方向之距離，藉以至少在該第一耦接面與該第一基準面之間制出了台階。該保持部分之該第二耦接面與該邊緣部分之該第二基準面可配置在同一平面上。在此情況下，該第一基準面用作在拋光該第一耦接面及該第二耦接面兩者之情況下的共用基準面。
1A‧‧‧附有透鏡之連接器系統
1B‧‧‧附有透鏡之連接器系統
1C‧‧‧附有透鏡之連接器系統
10A‧‧‧附有透鏡之連接器
10B‧‧‧附有透鏡之連接器
10C‧‧‧附有透鏡之連接器
10D‧‧‧附有透鏡之連接器
12‧‧‧殼體
12a‧‧‧開口
14‧‧‧保護套
14a‧‧‧鎖扣機構
15‧‧‧鎖扣機構
16‧‧‧螺旋狀壓縮彈簧
18‧‧‧間隔件
20‧‧‧插芯
20a‧‧‧前端面
20b‧‧‧後端面
20B‧‧‧插芯
20c‧‧‧側面
21‧‧‧引導銷孔
22‧‧‧光纖保持孔
23‧‧‧光纖支撐部分
23a‧‧‧槽
25‧‧‧開口
26‧‧‧突起
30‧‧‧GRIN透鏡陣列
30a‧‧‧主體部分
30B‧‧‧GRIN透鏡陣列
31‧‧‧GRIN透鏡
32‧‧‧第一面
32a‧‧‧第一界面區域
33a‧‧‧第二面
33b‧‧‧第二面
33c‧‧‧第二面
33d‧‧‧第二面
34‧‧‧第三面
34a‧‧‧第二界面區域
35a‧‧‧第四面
35b‧‧‧第四面
35c‧‧‧第四面
35d‧‧‧第四面
36‧‧‧引導銷孔
37a‧‧‧側面
37b‧‧‧側面
37c‧‧‧側面
37d‧‧‧側面
37e‧‧‧凹口
40‧‧‧引導銷
42‧‧‧夾具引導銷
50A‧‧‧適配器
50B‧‧‧適配器
51a‧‧‧入口
51b‧‧‧入口
52‧‧‧間隔件
52a‧‧‧面
52b‧‧‧面
60A‧‧‧光纜
60B‧‧‧光纜
61‧‧‧光纖
A1‧‧‧箭頭
A2‧‧‧箭頭
C1‧‧‧基準軸線
d1‧‧‧距離
d2‧‧‧距離
L1‧‧‧光軸
L2‧‧‧光軸
P1‧‧‧中心位置
P2‧‧‧中心位置
P3‧‧‧中心位置
圖1A及圖1B為展示根據本發明之第一實施例的附有透鏡之連接器系統之透視圖。
圖2為展示附有透鏡之連接器之內部組態的分解透視圖。
圖3為藉由沿著包括線I-I之X-Z平面剖切附有透鏡之連接器系統所獲得的圖1B所示之附有透鏡之連接器系統的內部結構之截面圖。
圖4為展示插芯、GRIN透鏡陣列、光纜及光纖之透視圖。
圖5為展示藉由自圖4所示之組態中除掉GRIN透鏡陣列、光纜及光纖所獲得之形態的透視圖。
圖6為自GRIN透鏡陣列之斜前方看到的GRIN透鏡陣列之透視圖。
圖7A及圖7B分別為GRIN透鏡陣列之正視圖及側視圖。
圖8為自GRIN透鏡陣列之斜後方看到的GRIN透鏡陣列之透視圖。
圖9為GRIN透鏡陣列之後視圖。
圖10為展示附有透鏡之連接器之組裝程序的透視圖。
圖11為展示根據第一修改實例之附有透鏡之連接器系統的內部結構(沿著包括圖3中之線I-I之X-Z平面的內部結構)之截面圖。
圖12為展示根據第二修改實例之附有透鏡之連接器系統的內部結構(沿著包括圖3中之線I-I之X-Z平面的內部結構)之截面圖。
圖13A為藉由自根據第二修改實例之GRIN透鏡陣列之第一面的前側觀看該第一面而獲得之正視圖，並且圖13B為藉由自第二修改實例中之插芯的前端面的前側觀看插芯的前端面而獲得之正視圖。
[對本發明之實施例之描述]
首先，對本發明之實施例之內容進行如下所述之描述。
作為本發明之實施例之一個態樣，GRIN透鏡陣列包含：複數個GRIN透鏡，其每一者具有第一透鏡端面及與第一透鏡端面相對之第二透鏡端面；以及主體部分，其在該等GRIN透鏡中之每一者之第一透鏡端面及第二透鏡端面沿著第一方向配置之狀態下保持複數個GRIN透鏡。主體部分包含一體地保持複數個GRIN透鏡之保持部分以及設置在保持部分之側面之邊緣部分。保持部分具有：第一耦接面，其中配置有GRIN透鏡之第一透鏡端面；以及第二耦接面，其與第一耦接面相對，並且其中配置有GRIN透鏡之第二透鏡端面。保持部分之側面定義為設置在第一耦接面與第二耦接面之間的面。邊緣部分具有：第一基準面，其位於配置有GRIN透鏡之第一透鏡端面之側；以及第二基準面，其與第一基準面相對，並且位於配置有GRIN透鏡之 第二透鏡端面之側。在下述描述中，保持部分之第一耦接面將被稱為「第一面」，邊緣部分之第一基準面將被稱為「第二面」，保持部分之第二耦接面將被稱為「第三面」，而邊緣部分之第二基準面將被稱為「第四面」。每一GRIN透鏡具有沿著連接第一透鏡端面與第二透鏡端面之預定方向伸長的形狀，並且在本說明書中，即使第一透鏡端面與第二透鏡端面之間的距離較小(例如，即使該距離不超過透鏡端面之最大直徑)，仍然將連接第一透鏡端面與第二透鏡端面之預定方向定義為GRIN透鏡之縱向(第一方向)。
亦即，具有上述結構之GRIN透鏡陣列包含待與第一連接目標組件光學連接之複數個GRIN透鏡以及主體部分，並且至少包含第一面及第二面。主體部分具有沿著第一方向分別配置在不同位置之第一端部及第二端部，並且第一面及第二面兩者構成第一端部或者面向第一連接目標組件之一側的端部。第一面包括：第一引導部分，其將GRIN透鏡陣列之定向限定為使得複數個GRIN透鏡沿著第一方向(複數個GRIN透鏡之上述配置方向，且該方向與每一透鏡之縱向一致)與第一連接目標組件連接；以及第一界面區域，其沿著與第一方向交叉之第一平面延伸，並且至少一個GRIN透鏡之第一透鏡端面自第一界面區域中露出。在此情況下，其第一透鏡端面自第一界面區域中露出之GRIN透鏡被保持在與第一連接目標組件光學連接之狀態下。此外，第一引導部分限定了第一界面區域在與第一方向交叉之第一平面上之位置。第二面實質上平行於第一面並且在第一方向及與第一方向交叉之第二方向上形成在與第一面不同之位置。換言之，第二面大致平行於第一面，並且第二面配置在使得自第二端部至第二面之沿著第一方向的最短距離短於自第二端部至第一面之沿著第一方向的最短距離之位置，並且沿著與第一方向交叉之第二方向，第二面配置在與第一面不同之位置。藉由以此方式配置之第一面及第二面，在主體部分 之第一端部中形成了台階部分。
借助上述態樣之GRIN透鏡陣列，利用第二面作為基準面來拋光第一界面區域(包括在前端面中之與保持部分的第一耦接面對應之區域)變得可行。因此，只要第二面形成為相對於第一方向或連接方向(與每一GRIN透鏡之縱向一致)具有所要角度，就可以藉由與第二面相平行地拋光第一面來精確地以該所要角度形成第一界面區域。在彼情況下，由於第二面在第一方向及與第一方向交叉之方向上形成在與第一面不同之位置，因此第二面不會妨礙拋光操作。亦即，借助上述GRIN透鏡陣列，成功地提供了抑制了第一界面區域之角度誤差之GRIN透鏡陣列，該GRIN透鏡陣列對第一連接目標組件(例如，對應之光學連接器)具有低的連接損耗，從而具有良好之光學特性，並且該GRIN透鏡陣列應用於附有透鏡之連接器。
作為本實施例之一個態樣，GRIN透鏡陣列還可以包含與第一面相對之第三面及與第二面相對之第四面。在此情況下，第三面及第四面兩者構成第二端部或者位於與主體部分之第一端部相反的一側之端部。第三面包括：第二引導部分，其將GRIN透鏡陣列之定向限定為使得複數個GRIN透鏡沿著第一方向與不同於第一連接目標組件之第二連接目標組件連接；以及第二界面區域，其沿著與第一方向交叉之第二平面延伸，並且至少一個GRIN透鏡之第二透鏡端面自第二界面區域中露出。在此情況下，其第二透鏡端面自第二界面區域中露出之GRIN透鏡被保持在與第一連接目標組件光學連接之狀態下。此外，第二引導部分限定了第二界面區域在與第一方向交叉之第二平面上之位置。第四面可實質上平行於第三面並且在第一方向及與第一方向交叉之第三方向上可形成在與第三面不同之位置。因此，在GRIN透鏡陣列中，第一面與第三面之間的沿著第一方向之距離(保持部分中之第一耦接面與第二耦接面之間的距離)被設定為大於第二面與第四面 之間的沿著第一方向之距離(邊緣部分中之第一基準面與第二基準面之間的距離)。
當保持每一GRIN透鏡之部件的大小(具體而言，在與第一方向一致之光軸方向上的厚度)較小時，亦難以精確地將GRIN透鏡陣列之與第二連接目標組件(例如，保持光纖之部件)相對之第三面(與保持部分之第二耦接面對應的後端面)拋光為相對於GRIN透鏡之光軸具有所要角度。若第三面具有角度誤差，則GRIN透鏡陣列之光軸及第二連接目標組件之光軸將變得相對於彼此而傾斜，提高了發生連接損耗之可能性。與之對比，上述GRIN透鏡陣列允許利用第四面作為基準面來拋光第三面。因此，只要第四面形成為相對於第一方向或連接方向具有所要角度，就可以藉由將第三面拋光為與第四面平行來精確地以該所要角度形成第二界面區域。在彼情況下，由於第四面在第一方向及與第一方向交叉之方向上形成在與第三面不同之位置，因此第四面不會妨礙第三面之拋光操作。亦即，可以在大幅降低第二界面區域之角度誤差並繼而減少光學損耗之情況下製造出GRIN透鏡陣列。例如，即使在第三面與第一面彼此不平行之情況下，亦可以精確地形成第一界面區域及第二界面區域。
作為本實施例之一個態樣，GRIN透鏡陣列還可以包含與第一面相對之第三面。第三面包括：第二引導部分，其將GRIN透鏡陣列之定向限定為使得複數個GRIN透鏡沿著第一方向與不同於第一連接目標組件之第二連接目標組件連接；以及第二界面區域，其中至少一個GRIN透鏡之另一端面自第二界面區域中露出，並且第二界面區域與第二連接目標組件光學連接。第一面、第二面及第三面彼此實質上平行。此態樣中之第三面包括與邊緣部分之第二基準面對應之面，並且因此，此態樣中之第三面具有與下述結構相同之結構：其中，保持部分之第二耦接面與邊緣部分之第二基準面配置在同一平面上。根據此 組態，在GRIN透鏡陣列中，第一面與第三面之間的沿著第一方向之距離(保持部分中之第一耦接面與第二耦接面之間的距離)被設定為大於第二面與第四面之間的沿著第一方向之距離(邊緣部分中之第一基準面與第二基準面之間的距離)。
在上述組態中(其中第三面及第四面配置在同一平面上)，若第三面具有角度誤差，則GRIN透鏡陣列之光軸及第二連接目標組件之光軸將變得相對於彼此而傾斜，提高了發生連接損耗之可能性。與之對比，上述GRIN透鏡陣列允許利用第二面作為基準面來拋光第三面。因此，藉由將第三面拋光為與第二面平行，可以精確地以所要角度形成第二界面區域。亦即，在大幅降低第二界面區域之角度誤差並繼而減少光學損耗之情況下製造出上述GRIN透鏡陣列。由於可以沿相同之方向(沿著第二面之方向)拋光第一面及第三面，因此可有助於GRIN透鏡陣列之製造。
作為本實施例之一個態樣，第一引導部分及第二引導部分可以由在第一面與第三面之間沿第一方向貫通之共用通孔構成。亦即，第一引導部分包括在第一面與第三面之間沿著第一方向貫通之共用通孔的一個開口端，並且第二引導部分包括該共用通孔之另一開口端。此組態允許利用共用之引導銷沿第一方向連接第一連接目標組件、GRIN透鏡陣列及第二連接目標組件，從而有助於提高定位精度。
作為本實施例之一個態樣，GRIN透鏡陣列還可以包含沿著第一方向連接第一面與第三面之側面。在該側面中可以形成有沿與第一方向交叉之第四方向凹進之至少一個凹口。例如，當GRIN透鏡陣列之主體部分係藉由樹脂之注射成型而形成時，模具設置有用於樹脂之注射之澆口。在成型完成之後，毛刺殘留在澆口所在之位置並且此毛刺可能會妨礙拋光操作。出於此原因，需要執行移除毛刺之步驟。與之對比，上述GRIN透鏡陣列允許將模具之澆口例如設置在側面中之凹 口處，因此拋光操作不容易被毛刺影響，從而無需移除毛刺之步驟。因此，此GRIN透鏡陣列實現了製造步驟之減少，從而能夠降低製造成本。
作為本實施例之一個態樣，在側面中可以形成有兩個或兩個以上凹口。當藉由樹脂之注射成型來形成GRIN透鏡陣列之主體部分時，主體部分需要被推出，以便在注射成型之後將主體部分自模具中取出。此時，使用被稱為頂出銷之部件來推出主體部分，並且銷之痕跡可能殘留在GRIN透鏡陣列之與頂出銷接觸之部分處。因此，有必要執行移除痕跡之步驟。與之對比，上述GRIN透鏡陣列允許與頂出銷接觸之接觸部分例如位於側面之第二凹口處，因此移除痕跡之步驟變得不必要。因此，此GRIN透鏡陣列實現了製造步驟之進一步減少，從而能夠進一步降低製造成本。
作為本實施例之一個態樣，附有透鏡之連接器可以包含上述GRIN透鏡陣列，以及作為第二連接目標組件之插芯及複數個光纖。亦即，附有透鏡之連接器包含：如上所描述之GRIN透鏡陣列；以及連接組件，其包含以一一對應之方式與各別GRIN透鏡光學連接複數個光纖，以及保持光纖之末端之插芯。插芯具有：與第二引導部分連接之第三引導部分；與第三面實質上平行之插芯端面；以及複數個光纖保持孔。複數個光纖保持孔與各別GRIN透鏡對應，並且自插芯端面沿著與插芯端面垂直之方向(或沿著第一方向)延伸。複數個光纖被保持在各別光纖保持孔中，同時各別光纖之末端(光纖端面)自插芯端面中露出。插芯以插芯端面與第三面相對之狀態固定至GRIN透鏡陣列。在此附有透鏡之連接器中，可以以預定之位置關係精確地固定上述GRIN透鏡陣列及插芯。因此，可以提供具有良好光學特性之附有透鏡之連接器。
作為實施例之一個態樣，在第二連接目標組件保持待與各別 GRIN透鏡光學耦接之複數個光纖之組態中，複數個GRIN透鏡之各別光軸之位置可以在沿著第一平面之方向(預定之偏離方向)上偏離於各別光纖之光軸。由於此組態使得入射至第一界面區域中或自第一界面區域出射之光相對於第一方向而傾斜，因此能夠避免反射光與第二連接目標組件之每一光纖發生耦接。因此，這使得將具有良好光學特性之GRIN透鏡陣列應用於附有透鏡之連接器變得可行。
作為實施例之一個態樣，在第一面包括一對第一引導部分並且第一界面區域配置在該對第一引導部分之間的組態中，由複數個GRIN透鏡組成之透鏡組之中心位置(第一界面區域之中心位置)可沿與各別GRIN透鏡之光軸的偏離方向相反之方向偏離於該對第一引導部分之間的中心位置。此組態允許具有相同組態之兩個GRIN透鏡陣列藉由相對於第一方向而傾斜之光軸適當地彼此連接。
作為實施例之一個態樣，附有透鏡之連接器系統包含：分別具有與上述附有透鏡之連接器相同的組態之第一附有透鏡之連接器及第二附有透鏡之連接器；保持第一附有透鏡之連接器及第二附有透鏡之連接器的適配器；以及將第一附有透鏡之連接器及第二附有透鏡之連接器相對於彼此而定位的連接部件。適配器在第一附有透鏡之連接器的第一面與第二附有透鏡之連接器的第一面彼此相對之狀態下保持各別附有透鏡之連接器。連接部件將第一附有透鏡之連接器連接至第一附有透鏡之連接器的第一引導部分及第二附有透鏡之連接器的第一引導部分，從而第一附有透鏡之連接器及第二附有透鏡之連接器相對於彼此定位成使它們各自之第一界面區域彼此光學耦接。在此附有透鏡之連接器系統中，可以在光束直徑擴大之狀態下實施第一界面區域之間的光學連接。因此，引導銷不需要具有高的加工精度，並且可以以低的成本提供具有良好光學特性之附有透鏡之連接器系統。
應注意，在[對本發明之實施例之描述]的此部分中所列舉之上述 各別態樣適用於其餘全部態樣或此等其餘態樣之組合。
[本發明之實施例之細節]
下面將參考附圖對根據本發明之實施例的GRIN透鏡陣列、附有透鏡之連接器及附有透鏡之連接器系統的具體實例進行描述。應注意，本發明並不意在僅限於以舉例之方式展示之此等實例，本發明意在包含如申請專利範圍之範疇所描述，並且落入與申請專利範圍之範疇等同之含義及範疇內的所有改變及修改。在下述描述中，對附圖之描述將採用相同附圖標記表示相同之元件，而不進行重複描述。在每幅附圖中，XYZ直角座標系按情形要求而展示。
圖1A及圖1B為展示根據本發明之第一示例性實施例的附有透鏡之連接器系統1A之透視圖。附有透鏡之連接器系統1A具有第一附有透鏡之連接器10A、第二附有透鏡之連接器10B及適配器50A。圖1A展示了在連接附有透鏡之連接器10A、10B之前的狀態，並且圖1B展示了附有透鏡之連接器10A、10B已彼此連接之狀態。附有透鏡之連接器10A安裝在一條光纜(光纖帶)60A之末端，並且附有透鏡之連接器10B安裝在另一條光纜(光纖帶)60B之末端。附有透鏡之連接器10A、10B具有相同之組態。附有透鏡之連接器10B為用於附有透鏡之連接器10A的第一連接目標組件之實例，並且附有透鏡之連接器10A為用於附有透鏡之連接器10B的第一連接目標組件之實例。
適配器50A為在附有透鏡之連接器10A、10B的前端面彼此相對之狀態下保持附有透鏡之連接器10A、10B的部件，並且適配器50A具有待引入附有透鏡之連接器10A的入口51a以及待引入附有透鏡之連接器10B的入口51b。入口51a、51b在Z方向(第一方向)上彼此連通。被放入入口51a中的附有透鏡之連接器10A與被放入入口51b中的附有透鏡之連接器10B在適配器50A之內部沿著Z方向彼此連接。此連接導致包括在光纜60A中之複數個光纖與包括在光纜60B中之複數個光纖 彼此光學耦接。
附有透鏡之連接器10A、10B中之每一者具有插芯20及GRIN透鏡陣列30。插芯20為第二連接目標組件之實例，並且保持複數個光纖。此等光纖之末端(光纖端面)自插芯20的前端面(插芯端面)中露出。GRIN透鏡陣列30藉由黏著固定至插芯20的前端面，同時GRIN透鏡陣列30在附有透鏡之連接器10A或10B的前端面處露出。GRIN透鏡陣列30具有與各別光纖光學耦接之複數個GRIN透鏡。例如，設置在一個附有透鏡之連接器10A中的GRIN透鏡陣列30將自包括在光纜60A中之複數個光纖輸出的光束中之每一者之直徑擴大。與此同時，設置在另一附有透鏡之連接器10B中的GRIN透鏡陣列30接收來自一個附有透鏡之連接器10A之已擴大光束，會聚此等光束，並且將會聚之光束引導至包括在光纜60B中之對應的光纖中。下面將對插芯20及GRIN透鏡陣列30之組態進行詳細描述。
圖2為展示附有透鏡之連接器10A或10B的內部組態之分解透視圖。如圖2所示，除了上述插芯20及GRIN透鏡陣列30以外，附有透鏡之連接器10A、10B還具有殼體12、保護套14、螺旋狀壓縮彈簧16、以及間隔件18。
殼體12為罩住螺旋狀壓縮彈簧16、間隔件18及插芯20之部件，並且由管狀體構成，該管狀體之沿X-Y平面之截面形狀為矩形。殼體12在其前端具有開口12a，插芯20的前端部以及GRIN透鏡陣列30自此開口12a露出。
保護套14安裝在殼體12的後端部，並且罩住光纜60A(60B)。保護套14由具有適當柔性之樹脂材料構成，並且防止光纜60A(60B)之過度彎曲。保護套14具有一對鎖扣機構14a，並且此對鎖扣機構14a與殼體12的後端側處之開口嚙合，從而使保護套14與殼體12彼此耦接。螺旋狀壓縮彈簧16設置在保護套14與插芯20的後端之間，以便向插芯20 施加向前之偏壓力。由於此組態導致在附有透鏡之連接器10A、10B彼此連接之狀態下插芯20在彼此接觸之同時彼此推壓，因此光纖能夠穩定地彼此光學耦接。間隔件18置於螺旋狀壓縮彈簧16與插芯20的後端之間，以便藉由間隔件18之寬度來調整插芯20的後端沿Z方向之位置。
圖3為藉由沿著包括線I-I之X-Z平面剖切附有透鏡之連接器系統1A所獲得的圖1B所示之附有透鏡之連接器系統1A的內部結構之截面圖。圖3繪出為沒有說明圖1A、圖1B及圖2所示之光纜60A(60B)及光纖。
如圖3所示，在插芯20與殼體12的內壁之間設置有預定之間隙(空隙)。此外，在插芯20之一對側面上設置有突起26。此等突起與殼體12之內壁嚙合，藉以使殼體12接收螺旋狀壓縮彈簧16之偏壓力。在彼狀態下，插芯20的前端比殼體12的前端向前伸出更遠。此組態允許插芯20的前端更容易被製造成在適配器50A中彼此相對並藉由下文所述之引導銷40而彼此連接。
在附有透鏡之連接器10A、10B中之每一者中，一對沿Z方向延伸之引導銷孔36形成在GRIN透鏡陣列30中。此等對引導銷孔36沿X方向並排地配置。此外，一對沿Z方向延伸之引導銷孔21形成在插芯20中。此等引導銷孔21沿X方向並排地配置並且與對應之引導銷孔36連通。
引導銷孔36的前端側上之部分(前端側部分)構成本實施例中之第一引導部分。亦即，引導銷40插入引導銷孔36的前端側部分內，藉以GRIN透鏡陣列30之定向被限定為使得GRIN透鏡陣列30之GRIN透鏡沿著Z方向與連接對應物之對應之GRIN透鏡連接。在本實施例中，引導銷孔36的後端側部分以及引導銷孔21的後端側部分分別構成第二引導部分及第三引導部分。亦即，當在附有透鏡之連接器10A、10B之 製造程序中將GRIN透鏡陣列30安裝至插芯20上時，將夾具引導銷(將在後文中描述)放入引導銷孔36的後端側部分及引導銷孔21的後端側部分內。此操作使得GRIN透鏡陣列30之定向被限定為：沿著Z方向連接GRIN透鏡陣列30之GRIN透鏡與插芯20之光纖。
當使附有透鏡之連接器10A、10B彼此連接時，將引導銷40插入至一個附有透鏡之連接器10A的引導銷孔36、21內。然後，將已插入之引導銷40插入適配器50A內的另一附有透鏡之連接器10B的引導銷孔36、21內。此操作使得附有透鏡之連接器10A的引導銷孔36與附有透鏡之連接器10B的引導銷孔36連接，從而使附有透鏡之連接器10A、10B相對於彼此而定位。
在適配器50A之內表面及殼體12之外周上設置有鎖扣機構15。當將附有透鏡之連接器10A、10B推入適配器50A內時，附有透鏡之連接器10A、10B之兩個GRIN透鏡陣列30彼此接觸。然後，進一步推動附有透鏡之連接器10A、10B以壓縮螺旋狀壓縮彈簧，並且在此狀態下，鎖扣機構15作動(同時，適配器50A之內表面與殼體12之外周嚙合)。藉由此作動，使GRIN透鏡陣列30在被施加沿連接方向(Z方向)之載荷之情況下彼此接觸，結果，實現了穩定之光學連接狀態。
圖4為展示插芯20、GRIN透鏡陣列30、光纜60A(60B)及光纖61之透視圖。圖5為展示自圖4中除掉了GRIN透鏡陣列30、光纜60A(60B)及光纖61後所獲得之形態之透視圖。
如圖4所示，插芯20一併保持複數個自光纜60A(60B)延長出之光纖61。為此，插芯在其後端面20b中具有用於將光纜60A(60B)引入其中之孔，並且在其前端面20a中具有用於保持各別光纖61之複數個光纖保持孔22(參加圖5)。複數個光纖保持孔22分別沿著Z方向延伸，並且沿X方向且沿Y方向並排配置。在圖5所示之實例中，光纖保持孔22由兩個沿Y方向並排配置之排構成，每一排由十八個沿X方向配置之 保持孔(即，總共36個孔)組成。其每一者22包含：塗層保持部分，其具有與光纖61之塗層的直徑對應之內徑；以及裸光纖保持部分，其具有比塗層保護部分之內徑小的內徑，並且在光纖61之塗層被移除之後保持光纖61中的裸光纖。裸光纖保持部分在插芯20的前端面20a中敞開。
在連接插芯20的前端面20a與後端面20b之一個側面20c上形成有開口25。此開口25為用於引入黏著劑之開口，黏著劑用於將光纖61固定至插芯20。在開口25中設置有光纖支撐部分23，並且在光纖支撐部分23中形成有複數個槽23a(參見圖5)，每一槽自對應之光纖保持孔22的後端延伸。每一光纖61被置於對應之槽23a中。插芯20為藉由例如樹脂之注射成型而形成的。
在光纜60之內部，藉由塗覆樹脂將複數個光纖61結成一體。將塗覆樹脂自此等光纖61之末端附近部分地移除，從而將光纖61分離成單個光纖。在此狀態下，每一光纖61之塗層部分由光纖保持孔22之塗層保持部分保持，並且裸光纖由裸光纖保持部分保持(參見圖4)。各別光纖61之裸光纖的末端自插芯20的前端面20a露出。
圖6為自GRIN透鏡陣列30之斜前方看到的GRIN透鏡陣列30之透視圖。圖7A及圖7B分別為GRIN透鏡陣列30之正視圖及側視圖。如上文所述，GRIN透鏡陣列具有複數個GRIN透鏡31。複數個GRIN透鏡31與由插芯20所保持的對應之光纖61光學耦接。複數個GRIN透鏡31各自具有沿著Z方向之光軸，並且複數個GRIN透鏡31沿X方向且沿Y方向並排配置。在圖6所示之實例中，GRIN透鏡31由兩個沿Y方向並排配置之排構成，每一排由十八個沿X方向配置之GRIN透鏡31組成(總共36個透鏡)，此等GRIN透鏡31與複數個光纖保持孔22(參見圖5)對應。
如圖6、圖7A及圖7B所示，GRIN透鏡陣列30具有主體部分30a。主體部分30a具有沿著X-Y平面延伸之大致板形形狀，並且由保持複 數個GRIN透鏡31之保持部分及設置在保持部分之側面的邊緣部分構成。亦即，主體部分30a具有作為主體部分30a的前端面之第一面32(與保持部分之第一耦接面對應的面)、作為前端側基準面之第二面33a至33d(與邊緣部分之第一基準面對應的面)、作為主體部分30a的後端面之第三面34(與保持部分之第二耦接面對應的面)、以及作為後端側基準面之第四面35a至35d(與邊緣部分之第二基準面對應的面)。此外，主體部分30a具有沿著Z方向將第一面32與第三面34連接起來之側面37a至37d(與保持部分之側面對應的面)。第一面32與第三面34在Z方向上相對，並且該第二面33a至33d分別與該第四面35a至35d在Z方向上相對。第二面33a及第四面35a形成在自側面37a突出之部分中。類似地，第二面33b至33d及第四面35b至35d分別形成在自側面37b至37d突出之部分中。較佳地，GRIN透鏡陣列30之沿X方向的長度及沿Y方向的大小被限定為：當自Z方向觀看時，GRIN透鏡陣列30不會突出於插芯20的前端面20a。
第一面32包含第一界面區域32a。第一界面區域32a為第一面32上之平坦區域且沿著與Z方向交叉之第一平面(例如，X-Y平面)延伸，並且GRIN透鏡之一側端面自第一界面區域32a中露出。在此組態中，GRIN透鏡31與圖1A及圖1B所示之適配器50A中的作為連接對應物之附有透鏡之連接器的GRIN透鏡陣列30中對應之GRIN透鏡光學連接。此連接使得各別附有透鏡之連接器10A、10B之GRIN透鏡31彼此耦接。在本實施例中，使附有透鏡之連接器10A、10B之各別第一界面區域32a彼此接觸。如上所述，在第一面32中形成有作為第一引導部分之一對引導銷孔36的前端側部分。該對引導銷孔36沿X方向並排地形成。此外，第一界面區域32a設置在該對引導銷孔36之間。
第二面33a至33d為在拋光第一面32之操作中用作基準之平面，第二面33a至33d與第一面32大致平行，並且第二面33a至33d與第一面32 面向相同之方向(向後)。第二面33a至33d在Z方向上形成在與第一面32不同之位置(例如，在第一面32後方之位置)並且在與Z方向交叉之X方向或Y方向上分別形成在與第一面32不同之位置。在本實施例中，第二面33a、33b在Y方向上分別設置在與第一面32不同之位置並且在Y方向上位於第一面32之兩側，並且第二面33c、33d在X方向上分別設置在與第一面32不同之位置並且在X方向上位於第一面32之兩側。亦即，第二面33a至33d在第一面32與第三面34之間設置在第一面32之外邊緣的外側。
圖8為自GRIN透鏡陣列30之斜後方看到的GRIN透鏡陣列30之透視圖。圖9為GRIN透鏡陣列30之後視圖。如圖8及圖9所示，第三面34包含第二界面區域34a。第二界面區域34a為第三面34上之平坦區域且沿著與Z方向交叉之第二平面延伸，並且GRIN透鏡之另一側端面自第二界面區域34a中露出。在此組態中，GRIN透鏡31與位於插芯20的前端面20a中之對應光纖光學連接。此連接使得GRIN透鏡陣列30之GRIN透鏡31與對應光纖61之端面光學耦接。第二平面例如為與上述第一平面(例如，X-Y平面)平行的面。在彼情況下，第一面32、第二面33a至33d、第三面34及第四面35a至35d彼此大致平行。作為選擇，第二平面可以為相對於第一平面而傾斜的面。
第三面34配置為與插芯20的前端面20a大致平行並且與該前端面20a相對。第三面34與插芯20的前端面20a藉由黏著劑彼此固定。如上所述，在第三面34中形成有作為第二引導部分之一對引導銷孔36的後端側部分。在本實施例中，引導銷孔36自第一面32貫通至第三面34。換言之，第一引導部分及第二引導部分由在第一面32與第三面34之間沿Z方向貫通之共用通孔構成。
第四面35a至35d為在拋光第三面34之操作中用作基準之平面，第四面35a至35d與第三面34大致平行，並且第四面35a至35d與第三面34 面向相同之方向(向後)。第四面35a至35d在Z方向上形成在與第三面34不同之位置(例如，在第三面34前方之位置)並且在與Z方向交叉之X方向或Y方向上分別形成在與第三面34不同之位置。在本實施例中，第四面35a、35b在Y方向上分別設置在與第三面34不同之位置並且在Y方向上位於第三面34之兩側，並且第四面35c、35d在X方向上分別設置在與第三面34不同之位置並且在X方向上位於第三面34之兩側。亦即，第四面35a至35d在第一面32與第三面34之間設置在第三面34之外邊緣的外側。在Z方向上，第四面35a至35d設置為比第二面33a至33d更靠近第三面34。
如圖6及圖8所示，在主體部分30a之側面37a、37b中形成有沿與Z方向交叉之方向(例如，沿Y方向)凹進的凹口37e。凹口37e形成在側面37a、37b之X方向上之兩端的總共四個位置處。換言之，當自Z方向觀看時，凹口37e形成在主體部分30a之四個拐角處。凹口37e之數量為任意的，並且可以為至少一個。
本實施例之GRIN透鏡陣列30例如可以如下文所述的那樣製成。首先，藉由樹脂之注射成型形成主體部分30a。亦即，組裝具有用於形成第一面32、第二面33a至33d、第三面34、第四面35a至35d及凹口37e之內表面的模具，然後將樹脂注射至已組裝之模具內。然後，使樹脂硬化，並且此後將主體部分30a自模具中取出。在此狀態下，尚未安裝複數個GRIN透鏡31並且僅僅在主體部分30a中形成在第一面32與第三面34之間貫通的複數個GRIN透鏡保持孔。此後，將GRIN透鏡逐一插入此等GRIN透鏡保持孔內，並且藉由黏著來固定GRIN透鏡。
接下來，對第一面32及第三面34進行拋光。此時，將第一面32與第三面34之間的距離(即，主體部分30a之Z方向上之厚度)調整為使得每一GRIN透鏡31可以準直光之形式輸出來自每一光纖61之輸出光並且可會聚自Z方向接收之準直光並將已會聚之光耦接至對應之光纖 61。為了將光纖61耦接至連接對應物的附有透鏡之連接器，第一面32及第三面34相對於X-Y平面之角度被設定為預定角度。此時，第二面33a至33d以與第一面32之預定角度相等之角度形成，並且用作基準面。第一面32被拋光為與第二面33a至33d大致平行。類似地，第四面35a至35d以與第三面34之預定角度相等之角度形成，並且用作基準面。第三面34被拋光為與第四面35a至35d大致平行。
圖10為展示附有透鏡之連接器10A(10B)的組裝步驟之透視圖。在組裝附有透鏡之連接器10A(10B)之程序中，首先自光纖61之末端附近去除塗層，並且將光纖61插入至插芯20之光纖保持孔22(參見圖5)內。然後，自開口25導入黏著劑，以便將每一光纖61固定至插芯20。在黏著劑硬化之後，將前端面20a拋光為使前端面20a與GRIN透鏡陣列30之第三面34平行。拋光之後的前端面20a例如與Z方向垂直。
接著，將黏著劑塗覆至GRIN透鏡陣列30之第三面34及插芯20的前端面20a上，並且使第三面34與前端面20a彼此黏著。此時，將夾具引導銷42放入引導銷孔21、36內，因此使引導銷孔21(第三引導部分)與引導銷孔36的後端側部分(第二引導部分)彼此連接。由於將夾具引導銷42插入引導銷孔21、36內，因此GRIN透鏡陣列30及插芯20被精確地定位。此後，移除夾具引導銷42，藉此獲得其中插芯20與GRIN透鏡陣列30形成為整體之附有透鏡之連接器10A(10B)。
下面將描述由上文所述之根據本實施例的附有透鏡之連接器系統1A、附有透鏡之連接器10A(10B)及GRIN透鏡陣列30所獲得之效應。在製造出本實施例之GRIN透鏡陣列30之情況下，利用第二面33a至33d作為基準面來拋光第一界面區域32a變得可行。因此，只要第二面33a至33d以所要角度形成，就可以藉由與第二面33a至33d相平行地拋光第一面32來精確地以該所要角度形成第一界面區域32a。在彼情況下，第二面33a至33d在Z方向及與Z方向交叉之方向(X方向或Y方 向)上形成在與第一面32不同之位置。在此情況下，對第一面32之拋光操作不受妨礙。亦即，借助本實施例之GRIN透鏡陣列30，成功地提供了抑制第一界面區域32a之角度誤差的GRIN透鏡陣列30，該GRIN透鏡陣列30在具有良好之光學特性的同時對作為連接對應物之附有透鏡之連接器保持低的連接損耗，並且該GRIN透鏡陣列30應用於附有透鏡之連接器10A(10B)。借助本實施例之附有透鏡之連接器10A(10B)，可以利用引導銷孔36(第二引導部分)及引導銷孔21(第三引導部分)以預定之位置關係精確地固定GRIN透鏡陣列30及插芯20。因此，可以提供具有良好光學特性之附有透鏡之連接器10A(10B)。
在本實施例中，設置在一個附有透鏡之連接器10A(或10B)中的GRIN透鏡陣列30將自光纜60A(或60B)之各別光纖中輸出的光束中之每一者之直徑擴大。設置在另一附有透鏡之連接器10B(或10A)中的GRIN透鏡陣列30接收來自一個附有透鏡之連接器10A(或10B)之已擴大光束，會聚此等光束，並且將光束入射至光纜60B(或60A)之各別光纖61。以此方式，本實施例之附有透鏡之連接器系統1A組態為對已擴大光束形式的光進行傳遞，藉此抑制了因附有透鏡之連接器10A、10B在與連接方向交叉之平面(X-Y平面)中之未對準而產生的連接損耗。因此，提供了具有幾乎不會因未對準而劣化(或具有大的容許量)之光學特性的光學耦接結構。由於此結構不需要引導銷具有高的加工精度，因此可以以低的成本提供具有良好光學特性之附有透鏡之連接器系統1A。在一實例中，所使用之引導銷40為通常用於多模光纖連接用光學連接器之引導銷。在此情況下，引導銷40之直徑與引導銷孔21、36的內徑之差例如大於1μm並且不超過2μm。
光纖61與GRIN透鏡31之未對準導致自GRIN透鏡31會聚之光束或者入射至GRIN透鏡31中的光束之角度偏差，並且因此顯著地影響光學特性。因此，期望的是，以比形成用於圖3所示之連接器耦接用引 導銷40之精度更高的精度形成圖10所示之夾具引導銷42。在一實例中，為了提高GRIN透鏡陣列30與插芯20之間的定位精度，所使用之夾具引導銷42為通常用於單模光纖連接用光學連接器之引導銷。此時，夾具引導銷42之直徑與引導銷孔21、36的內徑之差例如不超過1μm。若沿軸向夾具引導銷42之外徑存在變化，則在此處，夾具引導銷42之直徑指的是沿著軸向之平均外徑。這保證了插芯20之引導銷孔21的中心位置與GRIN透鏡陣列30之引導銷孔36的中心位置之間的偏差例如不超過1μm，因此能夠精確地定位插芯20及GRIN透鏡陣列30。即使所使用之夾具引導銷42為如上文所述之具有高精度的夾具引導銷42，在製造附有透鏡之連接器10A(10B)之後，它們可被重新利用以製造其他的附有透鏡之連接器10A(10B)，因此可以降低製造成本。
當保持GRIN透鏡31之主體部分30a的大小(具體而言，沿光軸方向之厚度)較小時，難以以所要角度精確地拋光與插芯20相對之第三面34。若存在第三面34之角度誤差，則每一GRIN透鏡31之光軸將變得相對於每一光纖61之光軸而傾斜，這提高了發生連接損耗之可能性。與之對比，本實施例之GRIN透鏡陣列30能夠利用第四面35a至35d作為基準面來拋光第三面34。因此，只要第四面35a至35d相對於Z方向或連接方向以所要角度形成，就可以藉由將第三面34拋光為與第四面35a至35d平行來精確地以該所要角度形成第二界面區域34a。在彼情況下，由於第四面35a至35d在Z方向上形成在與第三面34不同之位置，因此對第三面34之拋光操作不受妨礙。亦即，在大幅降低第二界面區域34a之角度誤差並繼而減少光學損耗的情況下製造出本實施例之GRIN透鏡陣列30。例如，即使在第三面34與第一面32彼此不平行之情況下，亦可以精確地形成第一界面區域32a及第二界面區域34a兩者。
在本實施例中，第一面32與第三面34可以相對於彼此而傾斜， 而第一面32與第三面34亦可以相對於彼此大致平行。在此情況下，第一面32、第二面33a至33d及第三面34彼此大致平行，並且可以利用第二面33a至33d作為基準面來拋光第三面34。即使在此情況下，第二界面區域34a亦可以精確地形成為具有所要角度。第二界面區域34a之角度誤差被抑制，從而能夠進一步減少光學損耗。在彼情況下，第四面35a至35d不必需與第三面34大致平面。在此情況下，GRIN透鏡陣列30之兩側(每一GRIN透鏡31之兩個透鏡端面分別所在之側)為具有相同角度之被拋光面，因此可以沿相同之方向(沿著第二面33a至33d之方向)拋光第一面32及第三面34，這有助於拋光步驟，並且反過來有助於GRIN透鏡陣列之製造。
此外，在本實施例中，第一引導部分及第二引導部分可以由在第一面32與第三面34之間沿Z方向貫通之共用通孔(引導銷孔36)構成。此組態允許利用共用的引導銷40將作為連接對應物之附有透鏡之連接器、GRIN透鏡陣列30及插芯20沿Z方向連接起來，這能夠容易地提高定位精度。
如在本實施例中那樣，GRIN透鏡陣列30還可以具有沿著Z方向連接第一面32與第三面34之側面37a、37b，並且在側面37a、37b中形成有沿與Z方向交叉之方向凹進的至少一個凹口37e。例如，當藉由樹脂之注射成型來形成GRIN透鏡陣列30時，模具在此等側面37a、37b上之一個位置處設置有用於樹脂之注射的澆口。在成型完成之後，毛刺殘留在澆口所在之位置並且此毛刺可能會妨礙拋光操作。出於此原因，需要執行移除毛刺之步驟。與之對比，本實施例之GRIN透鏡陣列30允許模具之澆口位於凹口37e處，因此拋光操作不容易被毛刺影響。因此，一定大小之毛刺可以按原樣殘留，並且因此不需要移除毛刺之步驟。因此，本實施例之GRIN透鏡陣列30實現了製造步驟之減少，從而能夠降低製造成本。
如在本實施例中那樣，在側面37a、37b中可以形成有兩個或兩個以上凹口37e。當藉由樹脂之注射成型來形成主體部分30a時，主體部分30a需要被推出，以便在注射成型之後將主體部分30a自模具中取出。此時，使用被稱為頂出銷之部件來執行主體部分30a之推出操作，並且銷之痕跡可能殘留在GRIN透鏡陣列30之與頂出銷接觸之部分處。因此，有必要執行移除痕跡之步驟。與之對比，上述GRIN透鏡陣列30允許與頂出銷接觸之接觸部分位於不同於設置有上述澆口的凹口37e之另一凹口37e處，因此移除痕跡之步驟變得不必要。因此，此GRIN透鏡陣列30實現了製造步驟之進一步減少，從而能夠進一步降低製造成本。與頂出銷接觸之凹口37e更較佳地位於與設置有澆口的凹口37e相對之位置。這使得能夠在充填樹脂之後沿樹脂之充填方向取出主體部分30a，並且可以提高製造效率。
在本實施例中，當自Z方向觀看時，一對凹口37e形成在側面37a之兩端，並且當自Z方向觀看時，一對凹口37e形成在側面37b之兩端。在此情況下，較佳的是將模具之澆口配置在側面37a上的凹口37e處。借助此配置，樹脂被均勻地充填至整個主體部分30a中，並且因此可以避免主體部分30a因成型後之殘留應力而發生翹曲之問題。較佳的是，將與頂出銷接觸之接觸部分配置在與此等澆口位置相對之側面37b的各別凹口37e處。由於凹口37e設置為當自Z方向觀看時凹口37e彼此相對並形成在每一側面之兩端處，其中澆口將位於凹口37e處並且凹口37e將與頂出銷接觸，因此主體部分30a具有整體對稱性良好之形狀。這可以避免在將樹脂充填至模具中之後的硬化期間，主體部分30a發生翹曲。
(第一修改實例)
圖11為展示根據上述實施例之第一修改實例的附有透鏡之連接器系統1B之組態的截面圖，其中展示了沿著X-Z平面之截面。本修改實 例的附有透鏡之連接器系統1B就適配器50B之組態及引導銷40之配置而言不同於上述實施例。亦即，本修改實例的附有透鏡之連接器系統1B之適配器50B除了具有上述實施例中之適配器50A的組態之外，還具有間隔件52。間隔件52為配置在適配器50B之大致中心區域中並且沿著X-Y平面延伸之板狀部件。Z方向與間隔件52之厚度方向一致。間隔件52之一個面52a(第一接觸面)與附有透鏡之連接器10A的GRIN透鏡陣列30之第一面32相對，而間隔件52之另一面52b(第二接觸面)與附有透鏡之連接器10B的GRIN透鏡陣列30之第一面32相對。在一實例中，間隔件52配置為其面52a、52b分別與附有透鏡之連接器10A的第一面32及附有透鏡之連接器10B的第一面32接觸，從而將兩個GRIN透鏡陣列30彼此分開。此配置使得各別附有透鏡之連接器10A、10B之第一界面區域32a(參見圖6、圖7A及圖7B)隔著空間彼此相對。間隔件52具有用於形成將各別第一界面區域32a中的GRIN透鏡31彼此光學連接起來之光學路徑的路徑。此組態能夠在前端面(第一面32)之間設置有空間之狀態下形成光學連接，同時能夠由螺旋狀壓縮彈簧16(見圖2)向插芯20及GRIN透鏡陣列30中之每一者施加Z方向載荷。
間隔件52保持一對引導銷40。該對引導銷40分別配置在與兩個附有透鏡之連接器10A、10B的引導銷孔36對應之位置。此配置消除了將引導銷40附接至其中一個附有透鏡之連接器10A、10B之需要，從而附有透鏡之連接器10A、10B可以完全以相同之組態形成，這有助於管理每一附有透鏡之連接器10A、10B。
(第二修改實例)
圖12為展示根據上述實施例之第二修改實例的附有透鏡之連接器系統1C之示意性組態，其中僅展示了附有透鏡之連接器10C、10D的GRIN透鏡陣列30B及插芯20B。本修改實例就GRIN透鏡31與光纖61之相對位置關係而言不同於上述實施例。亦即，在本修改實例中，在 第一面32中GRIN透鏡31之各別光軸的位置在沿著X-Y平面(第一平面)之方向上偏離於對應光纖61之光軸。作為實例，在圖12所示之組態中，附有透鏡之連接器10C的GRIN透鏡31之各別光軸在沿著X方向之特定方向(圖中箭頭A2之方向)上稍微偏離於各別光纖61之光軸L1，並且附有透鏡之連接器10D的GRIN透鏡31之各別光軸在沿著X方向之相反方向(圖中箭頭A1之方向)上稍微偏離於各別光纖61之光軸L1。附有透鏡之連接器10C的GRIN透鏡陣列30B與附有透鏡之連接器10D的GRIN透鏡陣列30B隔著由未展示之間隔件(例如，第一修改實例中之間隔件52)形成之空間而相對。
在上述組態中，附有透鏡之連接器10C的GRIN透鏡31與附有透鏡之連接器10D的GRIN透鏡31之間的光軸L2相對於光軸L1而傾斜。亦即，光軸在光纖61與一個附有透鏡之連接器10C(或10D)的GRIN透鏡31之間的界面處沿X方向彎折。此外，光軸還在GRIN透鏡31的前端面處沿X方向彎折。在另一附有透鏡之連接器10D(或10C)中，GRIN透鏡31分別配置在能夠接收光軸之位置。入射至各別GRIN透鏡31中之光束沿相反方向向上彎折以到達對應之光纖61。
上述組態能夠防止在附有透鏡之連接器10C、10D隔著空間彼此相對之狀態下在GRIN透鏡31的前端面(第一界面區域32a)上產生之反射光與光纖61再耦接。因此，可以提供具有良好光學特性之附有透鏡之連接器。
此處，圖13A為自前側觀看圖12之第二修改實例中的GRIN透鏡陣列30B之第一面32時所獲得之正視圖，並且圖13B為藉由自前側觀看圖12之第二修改實例中之插芯20B的前端面20a時所獲得之正視圖。如圖13A所示，在GRIN透鏡陣列30B中，由複數個GRIN透鏡31組成之透鏡組之X方向上的中心位置P2在與各別GRIN透鏡31之光軸的偏離方向(箭頭A1或A2之方向；換言之，光軸之彎折方向)相反之方向上以 距離d1偏離於一對引導銷孔36之間的X方向上之中心位置P1。此外，如圖13B所示，在插芯20B中，由光纖61組成之光纖組之X方向上的中心位置P3在與各別GRIN透鏡31之光軸的偏離方向相反之方向上以距離d2(>d1)偏離於一對引導銷孔21之間的X方向上之中心位置(即，上述中心位置P1)。複數個GRIN透鏡31之配置相對於中心位置P2線對稱，並且複數個光纖61之配置相對於中心位置P3線對稱。一對引導銷孔36之位置關係為：圍繞沿著Z軸之基準軸線C1(例如，GRIN透鏡陣列30之中心軸線)180°旋轉對稱。
此組態允許附有透鏡之連接器10C的中心軸線與另一附有透鏡之連接器10D之中心軸線彼此重合，並且允許在另一附有透鏡之連接器10D豎向翻轉的情況下將兩個附有透鏡之連接器10C、10D彼此連接。亦即，在本修改實例的附有透鏡之連接器之情況下，即使GRIN透鏡陣列30B之間的光軸L2傾斜，附有透鏡之連接器10C、10D亦能夠以相同之形狀形成，從而可藉由以公共結構形成附有透鏡之連接器來降低製造成本。
本修改實例示例性地展示了GRIN透鏡31與光纖61在X方向上偏離之情況，然而，GRIN透鏡31與光纖61之配置亦可以在X-Y平面中之其他方向上偏離，例如，在Y方向上。在該情況下，亦可以適當地獲得本修改實例之上述效應。
根據本發明之GRIN透鏡、附有透鏡之連接器及附有透鏡之連接器系統並不意在僅限於上述實施例及實例，而是可以以多種方式進行修改。例如，在上述實施例中，第二面及第四面中之每一組面形成為四個面，然而第二面及第四面中之每一者可以由至少一個面、或由複數個面組成。第一至第三引導部分不限於上述實施例中之引導銷孔，而是可以為沿連接方向延伸之槽，此等槽例如形成在GRIN透鏡陣列及插芯之側面。在該情況下，槽例如被製造為沿著設置在適配器之內 表面上之沿連接方向延伸的突起而設置，藉以附有透鏡之連接器可以精確地彼此連接。此外，本發明中之第一連接目標組件不僅限於附有透鏡之連接器，而是可以為各種形式之光學連接器中之任意一種。本發明中之第二連接目標組件不僅限於插芯，而是可以為各種形式之光學部件中之任意一種。在上述實施例中，在第一面及第三面中，複數個GRIN透鏡之端面全部露出，然而，在第一面及第三面中，至少一個GRIN透鏡之端面露出就足夠了。
在根據本發明之實施例的GRIN透鏡陣列、附有透鏡之連接器及附有透鏡之連接器系統之情況下，如上文所述，保持GRIN透鏡之部件的前端面(構成主體部分之一部分的保持部分之第一耦接面)可以被精確地拋光從而相對於GRIN透鏡之光軸具有所要角度。
30‧‧‧GRIN透鏡陣列
30a‧‧‧主體部分
31‧‧‧GRIN透鏡
32‧‧‧第一面
32a‧‧‧第一界面區域
33a‧‧‧第二面
33b‧‧‧第二面
33c‧‧‧第二面
33d‧‧‧第二面
34‧‧‧第三面
35a‧‧‧第四面
35c‧‧‧第四面
35d‧‧‧第四面
36‧‧‧引導銷孔
37a‧‧‧側面
37b‧‧‧側面
37c‧‧‧側面
37d‧‧‧側面
37e‧‧‧凹口

Claims (17)

  1. 一種GRIN透鏡陣列，其包含：複數個GRIN透鏡，其每一者具有一第一透鏡端面及與該第一透鏡端面相對之一第二透鏡端面；以及一主體部分，其在該等GRIN透鏡中之每一者的該第一透鏡端面及該第二透鏡端面沿著一第一方向配置之一狀態下保持該複數個GRIN透鏡，其中，該主體部分包含：一保持部分，其具有：一第一耦接面，其中配置有該等GRIN透鏡之該等第一透鏡端面；以及一第二耦接面，其與該第一耦接面相對，並且其中配置有該等GRIN透鏡之該等第二透鏡端面，以及一邊緣部分，其設置在該保持部分之位於該第一耦接面與該第二耦接面之間的一側面上，該邊緣部分具有：一第一基準面，其位於配置有該等GRIN透鏡之該等第一透鏡端面之側；以及一第二基準面，其與該第一基準面相對並且位於配置有該等GRIN透鏡之該等第二透鏡端面之側，並且其中該第一耦接面與該第二耦接面之間的沿著該第一方向之一距離大於該第一基準面與該第二基準面之間的沿著該第一方向之一距離。
  2. 如請求項1之GRIN透鏡陣列，其中，該保持部分之該第二耦接面與該邊緣部分之該第二基準面配置在一同一平面上。
  3. 一種GRIN透鏡陣列，其包含：複數個GRIN透鏡，其每一者具有一第一透鏡端面及與該第一透鏡端面相對之一第二透鏡端面；以及 一主體部分，其在每一透鏡之該第一透鏡端面及該第二透鏡端面沿著一第一方向配置之一狀態下保持該複數個GRIN透鏡，該主體部分具有沿著該第一方向分別配置在不同位置之一第一端部及一第二端部，其中，該第一端部包含沿著該第一方向分別配置在不同位置之一第一面及一第二面，其中該第一面包括：一第一界面區域，該等各別GRIN透鏡之該等第一透鏡端面在該第一界面區域中露出；以及一第一引導部分，其限定了該第一界面區域在與該第一方向交叉之一第一平面上之一位置，並且其中該第二面實質上平行於該第一面，並且該第二面配置在使得自該第二端部至該第二面之沿著該第一方向的一最短距離短於自該第二端部至該第一面之沿著該第一方向的一最短距離之一位置，並且沿著與該第一方向交叉之一第二方向，該第二面配置在與該第一面不同之一位置。
  4. 如請求項3之GRIN透鏡陣列，其中，該第二端部包含沿著該第一方向分別設置在不同位置之一第三面及一第四面，其中該第三面包括：一第二界面區域，該等各別GRIN透鏡之該等第二透鏡端面在該第二界面區域中露出；以及一第二引導部分，其限定了該第二界面區域在與該第一方向交叉之一第二平面上之一位置，並且其中該第四面實質上平行於該第三面，並且該第四面配置在使得自該第一端部至該第四面之沿著該第一方向的一最短距離短於自該第一端部至該第三面之沿著該第一方向的一最短距離 之一位置，並且沿著與該第一方向交叉之一第三方向，該第四面配置在與該第三面不同之一位置。
  5. 如請求項4之GRIN透鏡陣列，其中，該第一引導部分包括在該第一面與該第三面之間沿著該第一方向貫通之一共用通孔之一個開口端，並且其中該第二引導部分包括該共用通孔之另一開口端。
  6. 如請求項4之GRIN透鏡陣列，其中，該主體部分進一步包含沿著該第一方向連接該第一面與該第三面之一側面，其中在該側面中形成有沿與該第一方向交叉之一第四方向凹進之一或多個凹口。
  7. 一種附有透鏡之連接器，其包含：如請求項4之GRIN透鏡陣列；以及一連接組件，其包含：複數個光纖，其以一一對應之方式與該等各別GRIN透鏡光學連接；以及一插芯，其保持該等光纖之末端，其中，該插芯包含：一第三引導部分，其與該第二引導部分連接；一插芯端面，其與該第三面實質上平行；以及複數個光纖保持孔，其每一者自該插芯端面沿著該第一方向延伸，以保持該複數個GRIN透鏡中對應之GRIN透鏡，其中該複數個光纖以該等各別光纖之光纖端面自該插芯端面中露出之一狀態保持在該等各別光纖保持孔中，並且其中該插芯以該插芯端面與該第三面相對之一狀態固定至該GRIN透鏡陣列。
  8. 如請求項7之附有透鏡之連接器，其中，當沿著自該第一面指向該第三面之一方向觀看該第一面時，在該第一面上該等各別 GRIN透鏡之光軸的位置沿一預定之偏離方向偏離於該等各別光纖之光軸的位置。
  9. 如請求項8之附有透鏡之連接器，其中，該第一面包括另一第一引導部分，該另一第一引導部分配置為使得該第一界面區域位於該等第一引導部分之間，並且其中在該第一面上，該第一界面區域之一中心位置沿與該偏離方向相反之一第五方向偏離於該對第一引導部分之間的一中心位置。
  10. 一種附有透鏡之連接器系統，其包含：一第一附有透鏡之連接器，其具有與如請求項7之附有透鏡之連接器相同的結構；一第二附有透鏡之連接器，其具有與如請求項7之附有透鏡之連接器相同的結構；一適配器，其在該第一附有透鏡之連接器中的第一面與該第二附有透鏡之連接器中的第一面彼此相對之一狀態下保持該第一附有透鏡之連接器及該第二附有透鏡之連接器；以及一連接部件，其使該第一附有透鏡之連接器中的第一引導部分與該第二附有透鏡之連接器中的第一引導部分彼此連接，藉此將該第一附有透鏡之連接器及該第二附有透鏡之連接器相對於彼此定位成使得該第一附有透鏡之連接器中的GRIN透鏡與該第二附有透鏡之連接器中的GRIN透鏡彼此光學耦接。
  11. 如請求項3之GRIN透鏡陣列，其中，該第二端部包含與該第一面相對之一第三面，其中該第三面包括：一第二界面區域，該等各別GRIN透鏡之另一端面在該第二界面區域中露出；以及 一第二引導部分，其限定了該第二界面區域在與該第一方向交叉之一第二平面上之一位置，並且其中該第一面、該第二面及該第三面彼此實質上平行。
  12. 如請求項11之GRIN透鏡陣列，其中，該第一引導部分包括在該第一面與該第三面之間沿著該第一方向貫通之一共用通孔之一個開口端，並且其中該第二引導部分包括該共用通孔之另一開口端。
  13. 如請求項11之GRIN透鏡陣列，其中，該主體部分進一步包含沿著該第一方向連接該第一面與該第三面之一側面，並且其中在該側面中形成有沿與該第一方向交叉之一第四方向凹進之一或多個凹口。
  14. 一種附有透鏡之連接器，其包含：如請求項11之GRIN透鏡陣列；以及一連接組件，其包含：複數個光纖，其以一一對應之方式與該等各別GRIN透鏡光學連接；以及一插芯，其保持該等光纖之末端，其中，該插芯包含：一第三引導部分，其與該第二引導部分連接；一插芯端面，其與該第三面實質上平行；以及複數個光纖保持孔，其每一者自該插芯端面沿著該第一方向延伸，以保持該複數個GRIN透鏡中對應之GRIN透鏡，其中該複數個光纖以該等各別光纖之光纖端面自該插芯端面中露出之一狀態保持在該等各別光纖保持孔中，並且其中該插芯以該插芯端面與該第三面相對之一狀態固定至該GRIN透鏡陣列。
  15. 如請求項14之附有透鏡之連接器，其中，當沿著自該第一面指 向該第三面之一方向觀看該第一面時，在該第一面上該等各別GRIN透鏡之光軸的位置沿一預定之偏離方向偏離於該等各別光纖之光軸的位置。
  16. 如請求項15之附有透鏡之連接器，其中，該第一面包括另一第一引導部分，該另一第一引導部分配置為使得該第一界面區域位於該等第一引導部分之間，並且其中在該第一面上，該第一界面區域之一中心位置沿與該偏離方向相反之一第五方向偏離於該對第一引導部分之間的一中心位置。
  17. 一種附有透鏡之連接器系統，其包含：一第一附有透鏡之連接器，其具有與如請求項14之附有透鏡之連接器相同的結構；一第二附有透鏡之連接器，其具有與如請求項14之附有透鏡之連接器相同的結構；一適配器，其在該第一附有透鏡之連接器中的第一面與該第二附有透鏡之連接器中的第一面彼此相對之一狀態下保持該第一附有透鏡之連接器及該第二附有透鏡之連接器；以及一連接部件，其使該第一附有透鏡之連接器中的第一引導部分與該第二附有透鏡之連接器中的第一引導部分彼此連接，藉此將該第一附有透鏡之連接器及該第二附有透鏡之連接器相對於彼此定位成使得該第一附有透鏡之連接器中的GRIN透鏡與該第二附有透鏡之連接器中的GRIN透鏡彼此光學耦接。
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