TWI446038B - 光纖連接器 - Google Patents

Description

光纖連接器

本發明涉及光學設備，尤其涉及光纖連接器。

傳統技術中，電腦和鍵盤、滑鼠、印表機、移動電話等週邊設備之間的信號傳輸依賴一個串列匯流排(USB，universal serial bus)。1996年1月，USB1.0的標準頒佈，其規定USB1.0資料傳輸速率最大可達12Mb/s，2000年4月，USB2.0的標準頒佈，其規定USB2.0資料傳輸速率最大可達480Mb/s。USB可以實現對外設的簡單快速連接，能達到方便用戶、降低成本、擴展電腦所連接外設種類的目的。但是480Mb/s的傳輸速度較低，已經成為大容量資料傳輸的瓶頸，消費者一直希望資料傳輸速率可以有更進一步的提高。

目前的通信方式集中在電通信和光通信兩大領域，但是現在電通信已經不能夠滿足個人電腦和外設之間進行高速率傳輸的要求。

有鑒於此，有必要提供一種傳輸速率較高的光纖連接器。

一種光纖連接器，其包括：一個插頭和一個插座，該插頭插於該插座，該插頭插入該插座的方向為第一方向，該插頭設有多個第一光纖固定口和與該多個第一光纖固定口一一對應的多個第一凸透鏡，每個該第一光纖固定口用於固定一根第一光纖，該多個第 一光纖固定口和該多個第一凸透鏡分別沿該第一方向排列；該插座設有多個第二光纖固定口和與該多個第二光纖固定口一一對應的多個第二凸透鏡，每個該第二光纖固定口用於固定一根第二光纖，該多個第二光纖固定口和該多個第二凸透鏡分別沿該第一方向排列，該第一凸透鏡和該第二凸透鏡相對，該第一光纖出射的光線依次經過對應的第一凸透鏡、第二凸透鏡後進入該第二光纖。

一種光纖連接器，其包括：一個插頭和一個插座，該插頭插於該插座，該插頭插入該插座的方向為第一方向，該插頭設有兩個延伸方向均與該第一方向平行的第一側邊和第二側邊，該第一側邊和第二側邊上分別設有至少一個第一光纖固定口和至少一個第一凸透鏡，該至少一個第一光纖固定口用於固定一根第一光纖；該插座設有兩個延伸方向均與該第一方向平行的第四側邊和第五側邊，該第四側邊設有與該第一側邊的數量對應的至少一個光纖固定口和至少一個第一凸透鏡，該第五側邊分別設有與該第二側邊的數量對應的至少一個第二光纖固定口和至少一個第二凸透鏡，該至少一個第二光纖固定口用於固定一根第二光纖，該第一凸透鏡和該第二凸透鏡相對，該第一光纖出射的光線依次經過對應的第一凸透鏡、第二凸透鏡後進入該第二光纖。

相較於先前技術，本發明提供的光纖連接器採用光纖和凸透鏡進行光信號的傳輸和交換，傳輸速率高，而且可以根據需要增加光纖和凸透鏡的數量，容易實現大容量資料的傳輸。

10‧‧‧光纖連接器

20‧‧‧插頭

21‧‧‧第一側邊

22‧‧‧第二側邊

23‧‧‧第三側邊

24‧‧‧底板

30‧‧‧插座

31‧‧‧第四側邊

32‧‧‧第五側邊

33‧‧‧第六側邊

34‧‧‧底板

41‧‧‧第一內表面

42‧‧‧第一外表面

50‧‧‧第一光纖固定口

51‧‧‧第一凸透鏡

61‧‧‧第二內表面

62‧‧‧第二外表面

70‧‧‧第二光纖固定口

71‧‧‧第二凸透鏡

80‧‧‧第一光纖

90‧‧‧第二光纖

圖1係本發明實施例提供的光纖連接器的立體示意圖。

圖2係圖1所示光纖連接器的插頭的立體示意圖。

圖3係圖2所示插頭的側視圖。

圖4係圖2所示插頭的IV方向的剖視圖。

圖5係圖1所示光纖連接器的插座的立體示意圖。

圖6係圖5所示插座的側視圖。

圖7係圖5所示插座的VII方向的剖視圖。

圖8係圖1的光纖連接器的使用狀態示意圖。

下面將結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施例提供的光纖連接器10包括一個插頭20和一個插座30。該插頭20插於該插座30，該插頭20插入該插座30的方向設為第一方向。

請參閱圖2，該插頭20由透光材料製成，其呈一個中空長方體結構，且該長方體結構的一個側邊和一個上表面未封閉。該插頭20包括第一側邊21、第二側邊22、第三側邊23和一個底板24。其中，第一側邊21和第二側邊22相互平行，且與該第一方向平行；該第三側邊23位於該第一側邊21和第二側邊22之間，且垂直連接第一側邊21和第二側邊22。該三個側邊均與該底板24垂直。該插頭20關於中心線I軸對稱。

請一併參閱圖3和圖4，該第一側邊21具有面向第二側邊22的第一內表面41，和與該第一內表面41相背的第一外表面42。第一內表面41設有多個第一光纖固定口50。每個該第一光纖固定口50的延 伸方向和該第一方向垂直，該多個第一光纖固定口50沿該第一方向排列。第一外表面42嵌設有與該多個第一光纖固定口50的位置、數量相對應的第一凸透鏡51，該多個第一凸透鏡51沿該第一方向排列。每個第一凸透鏡51的凸面的頂點不超過該第一側邊21的邊沿，否則插頭20不易插入插座30。

在本實施例中，第一側邊21設有4個第一光纖固定口50和4個第一凸透鏡51。第一光纖固定口50用於固定第一光纖(圖未示)，該第一光纖的一端可以位於該第一凸透鏡51的焦點處，或者位於該第一凸透鏡51的焦平面上某一點，或者位於可接收到所有光線的位置。第一凸透鏡51可以是非球面凸透鏡，也可以是球面凸透鏡，其用於改變光纖出射的光線的光路，例如將平行光會聚或者將發散光變成平行光或者使光線以特定角度進入光纖以便在光纖內傳輸。

本實施例中，該第一凸透鏡51和該插頭20的其他部分，即三個側邊、底板24等一體成型。該第一凸透鏡51可以是雙凸形的、平凸形的等。

在其他的實施例中，該第一凸透鏡51也可以是獨立於該插頭20其他部分，例如三個側邊、底板24等，即，可以在該第一外表面42設有多個凹槽(圖未示)，然後在每個凹槽內嵌設一個第一凸透鏡51。

插頭20以中心線I軸對稱，也就是說，第二側邊22上也設置了和第一側邊21數量相同的多個第一光纖固定口50和多個第一凸透鏡51，在此不再贅述。第一光纖固定口50和第一凸透鏡51的數量可以分別是一個。

該插頭20可以不是一個敞口的長方體結構，而是一個封閉的長方體結構，其他部分不變。

請參閱圖5、圖6和圖7，插座30和插頭20的結構類似，也是一個敞口的長方體結構。該插座30包括第四側邊31、第五側邊32、第六側邊33和一個底板34，其中，第四側邊31和第五側邊32平行於該第一方向，該第六側邊33位於該第四側邊31和第五側邊32之間，第四側邊31、第五側邊32、第六側邊33均與該底板34垂直。該插座30關於中心線II軸對稱。

插座30和插頭20的不同之處主要在於：(1)尺寸；(2)光纖固定口和凸透鏡的相對位置。

尺寸方面，該插座30大於該插頭20，以使插頭20可以插進該插座30。具體地說，該插座30的第二內表面61正好和插頭20的第一外表面42相接觸防止光線在插頭20和插座30相接觸的位置洩漏。

該第四側邊31具有第二內表面61和第二外表面62，第二內表面61設有多個第二凸透鏡71，第二外表面62嵌設有與該多個第二凸透鏡71的位置、數量相對應的第二光纖固定口70。即，第二光纖固定口70和第二凸透鏡71的位置關係和插頭20的相反。當插頭20插入插座30之後，該第一凸透鏡51將和第二凸透鏡71相對。

插座30以中心線II軸對稱，也就是說，第五側邊32上也設置了和第四側邊31數量相同、位置相同的多個第二光纖固定口70和多個第二凸透鏡71，在此不再贅述。

第二光纖固定口70和第二凸透鏡71的數量可根據實際需要在該插座30的第四側邊31、第五側邊32上進行擴充，第一光纖固定口50 和第二凸透鏡71的數量也相應變化。第二光纖固定口70和第二凸透鏡71的數量可以分別是一個。

在本實施例中，第四側邊31設有4個第二光纖固定口70和4個第二凸透鏡71。第二光纖固定口70用於固定第二光纖(圖未示)，第二光纖的一端可以位於該第二凸透鏡71的焦點處，或者位於該第二凸透鏡71的焦平面上某一點，或者位於可接收到所有光線的位置。第二凸透鏡71可以是非球面凸透鏡，也可以是球面凸透鏡，其用於改變光線的光路，例如將平行光會聚到光纖，或者將發散光變為平行光，或者是使光線以特定角度進入光纖以便在光纖內傳輸。

優選地，該第二凸透鏡71和該插座30的其他部分，例如三個側邊、底板34等一體成型。該第二凸透鏡71可以是雙凸形的、平凸形的等。

另外，該第二凸透鏡71也可以是獨立於該插座30其他部分，例如三個側邊、底板34等，即，可以在該第二內表面61設有多個凹槽，然後在每個凹槽內嵌設一個第二凸透鏡71。

該插座30還可以具有與底板34相對的上表面，只要留出供該插頭20插入的入口即可。

可以理解的是，第一光纖固定口50和第二光纖固定口70可以至少設1個，相應地，第一凸透鏡51和第二凸透鏡71也可以至少設1個，只需要插頭20插入插座30後，第一側邊21的第一光纖固定口50和第四側邊的第二光纖固定口70一一對應，而第二側邊22的第一光纖固定口50和第五側邊的第二光纖固定口70一一對應即可。

請參閱圖8，將8根第一光纖80分別插入該插頭20的8個第一光纖固定口50，將8根第二光纖90分別插入該插座30的8個第二光纖固定口70，第一光纖80和第二光纖90均用於傳輸光信號。第一光纖80出射的光線通過第一凸透鏡51變成平行光，然後該平行光被第二凸透鏡71會聚後進入第二光纖90，最後由第二光纖90輸出光信號。因為光路可逆，所以也可以以上述相反的路徑實現信號傳輸，即，該第二光纖90出射的光線通過第二凸透鏡71變成平行光，然後該平行光被該第一凸透鏡51會聚至第一光纖80，最後由第一光纖80輸出光信號。無論信號從哪一端輸出，應該儘量保證第一光纖80到第二光纖90的光線是全部光線，盡可能降低傳輸損耗。

該插座30可設於電腦機箱，而插頭20為外設的介面，將該插頭20插入插座30，即可實現電腦和外設的信號傳輸。如果必要，電腦內的電信號應該先被轉換為光信號，而外設也可將接收到的光信號轉換為電信號。

本發明提供的光纖連接器採用光纖和凸透鏡進行光信號的傳輸和交換，結構簡單，傳輸速率高，而且可以根據需要增加光纖和凸透鏡的數量，容易實現大容量資料的傳輸。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧光纖連接器

20‧‧‧插頭

30‧‧‧插座

50‧‧‧第一光纖固定口

70‧‧‧第二光纖固定口

Claims (9)

1. 一種光纖連接器，其包括：一個插頭和一個插座，該插頭插於該插座，該插頭插入該插座的方向為第一方向，該插頭具有一個第一側邊，一個第二側邊、一個第三側邊和一個第一底板，該第一側邊、第二側邊、第三側邊均與該底板垂直，該第一側邊和該第二側邊相互平行，且與該第一方向平行，第三側邊垂直連接該第一側邊和該第二側邊，該第一側邊和該第二側邊分別具有相對的第一內表面和第一外表面，該第一光纖固定口設於該第一內表面，該第一凸透鏡設於該第一外表面的與該第一光纖固定口相應的位置，每個該第一光纖固定口的端部位於該第一凸透鏡的焦點處；該插座具有一個第四側邊，一個第五側邊和一個第六側邊和一個第二底板，第四側邊、第五側邊、第六側邊均與該底板垂直，該第六側邊垂直連接該第四側邊和該第五側邊，第四側邊與該第五側邊相互平行且均與該第一方向平行，該第四側邊和該第五側邊分別具有相對的第二內表面和第二外表面，該第二凸透鏡設於該第二內表面，該第二光纖固定口設於該第二外表面的與該第二凸透鏡相應的位置，每個該第二光纖固定口的端部位於該第二凸透鏡的焦點處；該第一側邊和該第四側邊接觸，該第二側邊和該第五側邊接觸，該第三側邊和該第六側邊接觸；該插頭設有多個第一光纖固定口和與該多個第一光纖固定口一一對應的多個第一凸透鏡，每個該第一光纖固定口用於固定一根第一光纖，該多個第一光纖固定口和該多個第一凸透鏡分別沿該第一方向排列；該插座設有多個第二光纖固定口和與該多個第二光纖固定口一一對應的多個第 二凸透鏡，每個該第二光纖固定口用於固定一根第二光纖，該多個第二光纖固定口和該多個第二凸透鏡分別沿該第一方向排列，該第一凸透鏡和該第二凸透鏡相對，該第一光纖出射的光線依次經過對應的第一凸透鏡、第二凸透鏡後進入該第二光纖。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光纖連接器，其中：該第一光纖固定口的延伸方向與該第一方向垂直，該第二光纖固定口的延伸方向與該第一方向垂直。
3. 如申請專利範圍第1項所述的光纖連接器，其中：該第一外表面和該第一凸透鏡的凸面的頂點平齊，或者，比該第一凸透鏡的凸面的頂點突出；該第二內表面和該第二凸透鏡的凸面的頂點平齊，或者，比該第二凸透鏡的凸面的頂點突出。
4. 如申請專利範圍第1項所述的光纖連接器，其中：該光纖連接器採用透明材料製成。
5. 如申請專利範圍第1項所述的光纖連接器，其中：該第一凸透鏡和該插頭一體成型。
6. 如申請專利範圍第1項所述的光纖連接器，其中：該第二凸透鏡和該插座一體成型。
7. 一種光纖連接器，其包括：一個插頭和一個插座，該插頭插於該插座，該插頭插入該插座的方向為第一方向，該插頭設有兩個延伸方向均與該第一方向平行的第一側邊和第二側邊，以及一個第三側邊和一個第二底板，該第一側邊、第二側邊、第三側邊均與該第二底板垂直，第三側邊垂直連接該第一側邊和該第二側邊，該第一側邊和該第二側邊分別具有相對的第一內表面和第一外表面，該第一側邊和第二側邊上分別設有至少一個第一光纖固定口和至少一個第一凸透鏡，該至少一個第一光纖固定口設於該第一內表面，該至少一個第一凸透鏡設於該第一外表面的與 該第一光纖固定口相應的位置，該至少一個第一光纖固定口用於固定一根第一光纖；該插座設有兩個延伸方向均與該第一方向平行的第四側邊和第五側邊以及一個第六側邊和一個第二底板，第四側邊、第五側邊、第六側邊均與該第二底板垂直，該第六側邊垂直連接該第四側邊和該第五側邊，該第四側邊和該第五側邊分別具有相對的第二內表面和第二外表面，該第四側邊設有與該第一側邊的數量對應的至少一個第二光纖固定口和至少一個第二凸透鏡，該第五側邊分別設有與該第二側邊的數量對應的至少一個第二光纖固定口和至少一個第二凸透鏡，該至少一個第二凸透鏡設於該第二內表面，該至少一個第二光纖固定口設於該第二外表面的與該第二凸透鏡相應的位置，該至少一個第二光纖固定口用於固定一根第二光纖，該第一凸透鏡和該第二凸透鏡相對，該第一光纖出射的光線依次經過對應的第一凸透鏡、第二凸透鏡後進入該第二光纖。
8. 如申請專利範圍第7項所述的光纖連接器，其中：該插頭呈中空長方體結構，其包括與該第一側邊和第二側邊垂直連接的第三側邊；該插座呈中空長方體結構，其包括與該第四側邊和第五側邊垂直連接的第六側邊。
9. 如申請專利範圍第7項所述的光纖連接器，其中：該第一凸透鏡和該插頭一體成型，該第二凸透鏡和該插座一體成型。