TWI516818B - 具有編碼磁性陣列之光耦合器與合併光耦合器之裝置 - Google Patents

具有編碼磁性陣列之光耦合器與合併光耦合器之裝置 Download PDF

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Description

具有編碼磁性陣列之光耦合器與合併光耦合器之裝置 相關申請案
本申請案根據專利法主張於2010年12月7日提出申請的美國臨時申請案第61/420,673號之優先權權益，且根據專利法主張於2011年8月30日提出申請的美國申請案第12/221,428號之優先權權益，依賴該等申請案之內容且該等申請案之內容以引用之方式全部併入本文中。
本揭示案大體而言係關於光耦合器，且更特定言之係關於包含光學介面及編碼磁性陣列之光耦合器。
由於銅纜線之頻寬限制，特別是當資料率增加時，光纖纜線優於習知銅導體纜線。結果，光纖纜線取代了通訊網路中的大部分銅且正在遷移至其他應用空間中。由於光纖之使用遷移至若干消費者電子應用(諸如，藉由使用光纖纜線總成連接電腦周邊設備)中，故將存在對於具有改良的效能、與未來通訊協定之相容性，及範圍廣泛的用途之纜線的消費者驅動型期望。不同於電信光學連接，消費者應用經受許多配合及分離循環，從而可導致期望次數之配合循環的可靠性及效能問題。舉例而言，用於將光學纜線總成光學耦合至電子裝置之主動光學組件之習知光學機械介面，需要精確機械結構以將光學纜線總成之光纖與電子裝置之雷射及/或光二極體適當對準。因此，習知光學機械介面需要昂貴的緊密對準容限，該等習知光學機械介面對於消費者電子應用可能不夠耐用，及/或在期望次數之配合循環期間將具有降低的效能。舉例而言，機械結構常導致光學纜線總成及電子裝置之光學介面容易積聚外來物質(例如，粉塵、液體、食物顆粒等)，該等外來物質可干擾光學纜線總成與電子裝置之間的配合及光學訊號傳播。
因此，期望替代性光耦合器、光學纜線總成及電子裝置。
本揭示案之實施例係關於用於光學通訊之光耦合器，諸如光學纜線總成及電子裝置所利用之光耦合器。舉例而言，光學纜線總成可包含位於每個終端之一光耦合器，該光耦合器經設置與電子裝置之相應光耦合器配合，以便兩個(或兩個以上)經耦合電子裝置可經由光學纜線總成上的光學訊號互相通訊。
更具體言之，實施例係針對光耦合器，該等光耦合器包含：光學介面，該光學介面位於光學纜線總成或電子裝置之耦合面內；及一或更多編碼磁性陣列，該一或更多編碼磁性陣列經設置將光耦合器之光學組件與配合光耦合器之相應(亦即，互補)光學組件光學耦合。光學介面可為使用者易於接取的(accessible)，以便使用者可擦去光學介面之任何外來物質，諸如污垢、粉塵、液體等。光學介面亦可為液體排出式的(liquid-displacing)，以使得在光學介面與配合光耦合器之光學介面連接之後，實質從光學介面排出液體。
編碼磁性陣列可經設置既藉由磁力維持兩個光耦合器耦合在一起，又提供與光耦合器相關聯之光學組件之間的精確對準。該等光學組件可為，而不限定為：光學纜線總成之光纖、雷射二極體、光二極體，及類似物。編碼磁性陣列可提供高精確度對準，而無需採取精度配合，該等精度配合係使用銷或導軌之習知光電介面所需要的。該(或該等)編碼磁性陣列可包含複數個磁性區域，該複數個磁性區域經設置磁性耦合至相應編碼磁性陣列以光學耦合光學組件。在另一實施例中，亦可提供機械特徵結構以有助於維持配合光耦合器之間的連接。亦可視情況地包括導電特徵結構以亦經由耦合器提供電力。以舉例之方式，本文所揭示之光耦合器可安置於纜線總成之連接器、電子裝置，或類似裝置上。
本揭示案之一態樣係針對一種光耦合器，該光耦合器包括：耦合面；光學介面，該光學介面位於耦合面內；光學組件，該光學組件設置在光學介面內；及至少一個編碼磁性陣列，該至少一個編碼磁性陣列具有經設置用於配合光學組件之複數個磁性區域。光耦合器亦可視情況地包括其他特徵結構。舉例而言，可視情況地使用諸如至少一個梯度折射率(graded-refractive index;GRIN)透鏡之透鏡來光學對準光學組件。依須求，實施例亦可視情況地設置透鏡，該透鏡具有相對於光學介面以諸如介於0度至10度之間的角度傾斜的刻面。光學介面可為實質平坦的，以便該光學介面為可接取的且易於清潔。另外，光耦合器(無論該光耦合器是否包括透鏡)使用至少一個編碼磁性陣列將光學組件及/或主動裝置與配合光耦合器之互補組件在小於各自中線之40微米內的程度上光學耦合且對準。換言之，編碼磁性陣列允許光耦合器之精細對準。
本揭示案之另一態樣為一種光學纜線總成，該光學纜線總成包括：連接器殼，該連接器殼具有耦合面；透鏡總成，該透鏡總成位於連接器殼內，該透鏡總成包括光學介面及透鏡組件；光纖，該光纖包括纖維終端，該纖維終端維持在透鏡總成內、位於纖維終端位置；以及至少一個編碼磁性陣列，該至少一個編碼磁性陣列包括經設置用於對準耦合面之複數個磁性區域。
本揭示案之另一態樣為一種電子裝置，該電子裝置具有包含殼表面之裝置殼、位於殼表面內之光耦合器，該光耦合器包括：光學介面，該光學介面位於殼表面內；主動光學組件，該主動光學組件設置在裝置殼內且位於傳入光學介面中及/或自光學介面傳出之光學訊號之光學路徑中；及至少一個編碼磁性陣列，該至少一個編碼磁性陣列具有經設置用於配合主動光學組件之複數個磁性區域。
額外特徵結構及優點將在隨後的詳細描述中加以闡述，且在某種程度上，熟習此項技術者將能夠透過描述輕易理解該等特徵結構及優點，或藉由實施如本文，包括隨後的詳細描述、申請專利範圍，以及隨附圖式，所描述之實施例來認知該等特徵結構及優點。
應理解，以上概略描述與以下詳細描述皆僅為示例性，以上概略描述與以下詳細描述意在提供一個理解申請專利範圍之本質及特性之概觀或架構。茲包括隨附圖式以提供進一步理解，且將該等隨附圖式併入成為本說明書之一部分。該等圖式圖示實施例，且伴隨該描述用以闡釋多種實施例之原理及操作。
實施例係針對光耦合器，諸如光學纜線總成及/或電子裝置(諸如主機端或用戶端電子裝置)所利用之光耦合器。舉例而言，裝置可藉由收發器電路轉換光學訊號，且裝置在一或更多光纖或用於光學通訊之其他光學組件上傳輸光學訊號。同樣地，可藉由收發器電路將主機端或用戶端電子裝置所接收之光學訊號從光學訊號轉換為電訊號。本文所描述及揭示之實施例可藉由使用編碼磁性陣列實現各光學組件之間的精確耦合。該等編碼磁性陣列之使用可消除對經精確設定尺寸之機械組件之需要，該等機械組件諸如用於對準光耦合器之光學組件(例如，光纖及/或諸如雷射、光二極體等之主動光學組件)的銷或導軌組件；然而，在本文所揭示之概念中，對準結構之使用仍為可能的。編碼磁性陣列可使平坦光學介面具有極少機械結構或不具有機械結構，該等機械結構用於實行需要相對大量配合循環的光耦合器。另外，編碼磁性陣列允許平坦的光學介面，藉此使得光學介面之清潔相對容易。再另外，本文所描述之實施例可提供液體排出式平坦光學介面，其中在耦合之後，迫使液體離開光學介面，以便減少對光學效能之任何影響。
本文所描述之實施例可實現平坦的、液體排出式光學介面，以精確對準經耦合裝置之光學組件(例如，光纖及/或諸如雷射及光二極體之主動光學組件)，而無需有效機械結構。
在一些實施例中，光學介面可包含用於對準及/或固定連接之一些結構性特徵結構，但是光耦合器之區域可仍保持實質平坦以用於清潔等等。實施例使用編碼磁性陣列，以在裝置之配合光耦合器之給定容限內精確對準光學組件。編碼磁性陣列亦可提供磁力，以伴隨對準維持配合裝置之光耦合器之間的耦合關係。本文將特別參閱隨附圖式進一步詳細描述光耦合器，以及光學纜線總成、連接器總成，及電子裝置。
首先參閱第1A圖，圖示了光耦合器152之示意圖。大體而言，光耦合器包含耦合面151、設置在耦合面151內之光學介面156，及具有複數個磁性區域(不可見)之至少一個編碼磁性陣列153a、153b。本文所使用「內」意謂內、凹陷、後方、在，或靠近。光學介面156可具有一或更多光學組件(在第1A圖中不可見)，諸如雷射二極體、光二極體、光纖終端等。光耦合器152可使用或可不使用諸如透鏡之組件以用於光學訊號之光束擴張、準直等，以改良光學訊號之耦合。舉例而言，光耦合器152可視情況地包括位於光學介面156內之一或更多透鏡157，該一或更多透鏡157用於將光學組件之光學訊號對準至配合光耦合器之光學組件。在其他實施例中，不利用透鏡，以使得在纜線總成中，一或更多光纖之終端直接耦合至配合光耦合器。下文詳細描述示例性光耦合器，且在合適之情況下，示例性光耦合器可與其他適當實施例一起使用。
第1B圖描繪根據一實施例之電子裝置150及光學纜線總成100，以上兩者中之每一者具有處於耦合關係(亦即，配合在一起)之各自光耦合器。如下文詳細描述，電子裝置150與光學纜線總成100經由電子裝置150及光學纜線總成100兩者上的光學介面光學耦合。在一些實施例中，光學介面可描述為平坦光學介面或實質平坦光學介面，其中光學介面相對於耦合面(諸如連接器之正面或電子裝置之殼)大體平坦。本文所用之與光學介面相關之術語「平坦」意謂光學介面為大體或實質平坦的，以使得光學介面或表面為可接取的且易於由使用者擦拭(亦即，清潔以移除污垢、粉塵及/或碎屑)，且光學介面可依須求為從耦合面凹陷的、與耦合面齊平的、從耦合面突出的及/或相對於耦合面傾斜的。舉例而言，即使光學介面相對於耦合面傾斜，諸如以介於零度與十度之間的角度傾斜(但其他角度為可能的)，但是光學介面為平坦的。作為說明性實例，電子裝置150可為任何電子裝置，包括但不限於：可攜式媒體播放機、行動電話(例如，「智慧型電話」)、資料儲存裝置(例如，外部硬碟機或基於快閃記憶體之記憶體裝置)、數位相機、個人電腦、膝上型電腦、筆記型電腦，或平板電腦、攝錄影機、行動電子裝置、伺服器，或類似物。換言之，電子裝置150可為任何裝置，其中使用光學訊號在第一裝置與第二裝置之間轉移資料以用於傳輸之部分。
本文所描述之實施例使電子裝置能夠彼此光學耦合以在經耦合電子裝置之間光學轉移資料。在一實施例中，電子裝置將電訊號轉換為光學訊號以用於在光學纜線總成100上光學傳輸，以由一或更多經光學耦合之電子裝置接收。電子裝置亦可經設置接收光學纜線總成100上的光學訊號且將該等所接收光學訊號轉換為電訊號。另外，纜線總成上的光學介面與電子裝置上的光學介面互補以配合在一起，以用於纜線總成與電子裝置之間的訊號傳輸，且纜線總成上的光學介面與電子裝置上的光學介面可依須求使用相同結構或不同結構。
通常，電子裝置150可具有外殼，該外殼包含耦合面151，諸如電子裝置150的殼表面。電子裝置150之耦合面151為可與光學纜線總成100或類似裝置光學耦合以用於訊號傳輸的表面。光學纜線總成100可通常包含連接器總成101及光學纜線102，該連接器總成101具有連接器殼105及耦合面(在第1圖中不可見)。
第2圖及第3A圖圖示電子裝置150之光耦合器152，且第3B圖圖示根據一實施例之光學纜線總成100之連接器總成101。具體言之，第2圖圖示電子裝置150，且第3A圖圖示電子裝置150之光耦合器152之特寫視圖。第3B圖圖示連接器總成101之光耦合器152'。應注意，連接器總成101之光耦合器152'與電子裝置150之光耦合器152具有類似組件，且將詳細描述裝置150之光耦合器152；然而，除了本文大體指出之外，第3A圖中所示之電子裝置之光耦合器152之描述亦適用於第3B圖中所示之光耦合器152'及連接器總成101中以質數編號標示之其他相同組件。第3B圖之連接器總成101重設置為離軸連接器，此意謂光學纜線102不以與所示連接器總成101之光學傳輸軸相同之方向進入連接器殼105。更具體言之，連接器總成101為直角連接器，但是根據本文所揭示之概念，諸如30或45度連接器之其他傾斜或偏移連接器構形為可能的。
光學纜線總成100可與電子裝置150經由以上兩者之各自光耦合器(亦即，每個裝置上一個光耦合器)配合。光耦合器152位於電子裝置150之耦合面151(亦即，側面或部分)上。同樣地，諸如第1圖及第3B圖中所示，相應光耦合器可位於光學纜線總成100之耦合面(未編號)上。無論光耦合器152是位於纜線總成或是電子裝置上，該光耦合器152通常包含光學介面156、設置在光學介面156後方或光學介面156內之光學組件(見第4A圖及第4B圖)，及至少一個編碼磁性陣列153a及153b。如圖所示，光學介面156為平坦光學介面156；然而，應理解，平坦光學介面可包含特徵結構，該等特徵結構使得各部分相對於耦合面不平坦或偏移，但是該等特徵結構仍在本文所使用之平坦定義之範疇內，且該等特徵結構允許接取以便清潔。在一實施例中，可將若干光學組件配置為一陣列個別光學組件。
第3A圖為第2圖中所描繪之光耦合器152之特寫視圖，光學介面156為平坦的且大體與耦合面151齊平，以使得平坦光學介面156可易於擦拭，以移除或排出液體及其他物質，液體及其他物質可抑制或干擾在光學連接之電子裝置150與光學纜線總成100之間的光學傳輸。然而，光耦合器之一些實施例可具有不與耦合面151齊平，或凸起高於耦合面151及/或從耦合面151凹陷(諸如用於刮痕保護等等)之特徵結構。
第3A圖中所示之平坦光學介面156包含光學傳輸性正面159及一或更多透鏡組件157，該一或更多透鏡組件157可設置為一陣列透鏡組件。可取決於電子裝置150及/或光學纜線總成100所利用之光學通道之數量提供任何適當數量之透鏡組件157。透鏡組件157之多種實施例在本文加以詳細描述且可提供訊號光束擴張或聚焦以輔助訊號傳輸效率。光學傳輸性正面159對傳輸穿過該光學傳輸性正面159之光學訊號應為光學傳輸性的，以使得光學訊號可傳送穿過光學傳輸性正面159且由經耦合裝置接收。在一實施例中，光學傳輸性正面159包含諸如玻璃之強化玻璃片，但是其他適當材料可用於光學傳輸性正面。通常，平坦光學介面156應經設置，以使得當配合時，該平坦光學介面156排出(亦即，抑制小滴)液體，且該平坦光學介面156為平坦的以允許清潔積聚的液體、塵垢、粉塵及其他污染物。
換言之，當耦合至互補平坦光學介面時，本文所描述之光學介面可為液體排出式的，以使得在耦合之後，任一光學傳輸性正面159上存在的流體被排出(亦即，展開)而不會過度干擾光學訊號之傳輸。在一些實施例中，光學傳輸性正面159可塗佈有塗層或以其他方式處理過，以使得該光學傳輸性正面159為疏水性的，且易於排出光學傳輸性正面159上存在的任何液體，藉此減少由於存在的任何液體造成之透鏡影響。可依須求向透明正面159應用其他塗層或其他處理，諸如化學強化、抗反射、疊層、繞射，及親水性塗層。在一實施例中，光學介面包含繞射組件而非透鏡，以用於提供配合光耦合器之間的加強光耦合。繞射組件可，例如，為設置在光學傳輸性正面159上或光學傳輸性正面159內之結構(例如，蝕刻在傳輸性正面159上的結構)。
本文所描述之實施例之光學介面可為平坦的且經設置耦合至相應(亦即，互補)光學介面以得到配合光耦合器。在一實施例中，第一光耦合器之平坦光學介面經設置實體接觸第二配合光耦合器之平坦光學介面，以使得圍繞該等光耦合器排出第一平坦光學介面及/或第二平坦光學介面上存在的液體。在另一實施例中，當處於耦合關係時，平坦光學介面經設置緊密接近配合光學介面，但不意欲使該等光學介面接觸。舉例而非限定，第一光耦合器之平坦光學介面可經設置位於第二配合光耦合器之平坦光學介面之100微米(μm)內。可取決於應用利用平坦光學介面之間的其他距離。
參閱第4A圖及第4B圖，以剖視圖示意性圖示所示電子裝置150之光耦合器152之內部組件。具體言之，第4B圖為第4A圖中所描繪之光耦合器之特寫視圖，且為達說明之目的，圖示移除了電子裝置150之外殼之部分。通常，電子裝置之光耦合器可包括一或更多主動光學組件，諸如雷射二極體(例如，VCSEL、分散式Bragg反射器雷射、Fabry-Perot雷射等)或光二極體，而光學纜線總成之光耦合器可例如包括用於光學訊號傳輸之透鏡組件及光纖。
在一實施例中，光耦合器152包含光耦合器殼160，可經由表框特徵結構161或其他安裝配置將平坦光學介面156之光學傳輸性正面159安裝在該光耦合器殼160中。為說明之清晰起見，從第4B圖中移除光學傳輸性正面159，以及透鏡總成110之透鏡組件157(見第5圖、第6A圖，及第6B圖)。光耦合器殼160可延伸進入電子裝置150且維持一或更多主動光學組件170，諸如雷射二極體(例如，VCSEL雷射二極體、DBR雷射二極體等)及光二極體，該等二極體諸如安裝至基板(諸如PCB或類似物)以用於光學訊號之傳輸及接收。第4C圖示意性圖示準直光學訊號190，該準直光學訊號190傳送穿過光學傳輸性正面159，且由透鏡總成110聚焦，且藉由反射性後表面162轉彎，諸如直角彎。可以該方式藉由維持在光耦合器殼內之主動光學組件產生或接收光學訊號。應理解，除不同角度之外，其他構形亦為可能的，該等構形包括不反射光學訊號190之構形；但是，替代地將光學訊號導引至主動光學組件，而不使光學訊號改向。
透鏡總成110，以及光學傳輸性正面159可依須求採用多種不同構形。第5圖、第6A圖，及第6B圖圖示若干可能實施中之兩者作為說明性實施例。第5圖圖示透鏡總成110，該透鏡總成110具有整體透鏡組件，該等整體透鏡組件包含套管主體111及透鏡蓋113。在該實施例中，將光纖(未圖示)插入套管主體111中，穿過纖維孔112，達套管端面114，以使得光纖之纖維終端設置在由套管端面114所定義之耦合終端(亦即，纖維終端位置)。在插入期間，光纖可延伸超過套管端面114，其中該光纖然後分裂或終結(例如，藉由雷射分裂製程或類似製程)，以使得該光纖實質與套管端面114齊平。在另一實施例中，可利用機械擋板以確保光纖實質與套管端面114齊平。可使用適當附著劑將光纖黏結至套管主體111中。當然，套管主體之其他構形為可能的，該等其他構形使用其他形狀、部分、配置等。
透鏡蓋113可包含整體透鏡組件117，該整體透鏡組件117可形成第3A圖中所示之透鏡組件157。舉例而言，如第4C圖中所示，整體透鏡組件117可聚焦用於傳輸或接收之光學訊號。在一實施例中，透鏡蓋113可包含肋(rib)116a、116b，可將該等肋116a、116b設置在套管主體111之相應凹陷115a、115b中，以固定該透鏡蓋113。透鏡蓋113可然後固定及/或黏結至套管主體111。在該實施例中，透鏡蓋113之外表面可形成光學傳輸性正面159之至少部分。以該方式，透明正面159及透鏡組件157可整合為單個組件。透鏡蓋之其他構形亦為可能的。
第6A圖及第6B圖圖示透鏡總成及光學傳輸性正面之另一可能構形。在該實施例中，經由可充當光學傳輸性正面159之透鏡罩將外透鏡轉換為內透鏡。透鏡總成210通常包含透鏡總成主體211及光學傳輸性罩259。透鏡總成210可包含若干透鏡組件217(例如，類似於第3A圖中所示之透鏡組件157)之透鏡陣列220、光纖凹陷219，及朝向光學訊號孔徑之光纖孔212。可在透鏡總成主體211內、光纖凹陷及光纖孔212內提供光纖或短光纖。在一實施例中，可藉由纖維固定結構218及/或附著劑將光纖維持在光纖凹陷219內。在光纖內傳播之光學訊號可經由由光纖孔212定義之光學訊號孔徑，在後表面223上傳入及傳出透鏡總成主體211。當在電子裝置(例如，第4A-4C圖中所示之電子裝置150)之光耦合器內提供透鏡總成主體211時，在後表面223上傳入及傳出透鏡總成主體211之光學訊號可傳至主動光學組件並自主動光學組件傳出，該等主動光學組件諸如雷射二極體及光二極體(例如，主動光學組件)。當在光學纜線總成(例如，第1圖中所示之光學纜線總成)之光耦合器內提供透鏡總成主體211時，在後表面223上傳入及傳出透鏡總成主體211之光學訊號可傳至光學纜線總成之光纖並自光學纜線總成之光纖傳出。
光學傳輸性罩259將外透鏡組件217轉換為內透鏡組件，以使得將透鏡組件217設置在光學傳輸性罩259後方。可藉由多種機械耦合方法將光學傳輸性罩259附接或耦合至透鏡陣列220。在所示實施例中，設置在中央之耦合桿221從透鏡陣列220之一面突出，且該耦合桿221經設置用於經由設置在中央之孔222對準及接收光學傳輸性罩259。另外，熟練技工應理解，可在任一組件上提供其他結構以用於諸如使用卡扣來固定/附接該罩。舉例而言，亦可在透鏡陣列220之正面上提供角齒件(corner castellation)以輔助耦合，該等角齒件經設置耦合至光學傳輸性罩259之槽或其他特徵結構。若干其他多種耦合配置為可能的且可與本文所揭示之概念一起使用。另外，可利用多種透鏡組件構形。在一實施例中，將透鏡組件設置為梯度折射率(GRIN)透鏡，但是用於調節光學訊號之其他適當透鏡為可能的。
為獲得最佳光耦合，第一光耦合器之光學組件應與第二光耦合器之光學組件適當對準。舉例而言，電子裝置之光學組件可為雷射及光二極體，而光學纜線總成之光學組件可為位於光學纜線總成內之光纖之終端。當光學纜線總成耦合至電子裝置時，光纖之終端應與雷射及光二極體對準以用於適當光學訊號傳輸。在利用透鏡之實施例中，每個經耦合裝置之該等透鏡應適當對準。為獲得高效光耦合器，在各自通道之各自光學傳輸中線之間，光耦合器之對準容限應小於80μm；且更佳，光耦合器之對準容限應小於40μm。在一實施例中，相應光耦合器之間的對準容限可大約為30-40μm，且更佳，10-20μm。
習知光學連接使用機械特徵結構來提供該等精確對準要求。然而，雖然依須求或需要可提供一些機械特徵結構，但是在諸如本文所描述之平坦介面上，該等機械特徵結構可為非必需的。本文所描述之實施例利用編碼磁性陣列來提供兩個配合光耦合器之光學組件之間的對準。由於若干個別磁性區域之使用可允許抵消單個磁體對磁體耦合關係之隨機對準誤差，故編碼磁性陣列為有利的。本文所描述之編碼磁性陣列可允許光耦合器相對於彼此自對準。該等編碼磁性陣列之使用亦適用於液體排出式光學介面。因此，不應將習知磁性材料與編碼磁性材料混淆；另外，與習知磁性材料相比，編碼磁體可允許較小對準容限。
再次參閱第3A圖，可分別將包含個別磁性區域154之兩個編碼磁性陣列153a及153b設置成接近平坦光學介面156之第一邊緣158a及第二邊緣158b。雖然第3A圖圖示兩個編碼磁性陣列153a、153b，但是可提供更多或更少編碼磁性陣列(例如，如第10A圖及第10B圖中所示，可使用多種構形之單個編碼磁性陣列)。個別磁性區域154可嵌入耦合面151中或位於表面上。舉例而言，磁性區域可設置為維持在耦合面151之磁體凹陷內之個別磁體。在另一實施例中，磁性區域可設置為提供於成型磁體座中的個別磁體，該成型磁體座然後插入耦合面之開口中。在另一實施例中，磁性區域可設置為經磁化(諸如原位磁化)以形成期望磁性區域之塊狀磁性材料，以便光耦合器原位引用編碼磁性材料。換言之，可使用站(station)來施加特定磁場以在預定位置「磁性寫入」至塊狀材料，來編碼塊狀磁性材料。
原位磁化製程為在裝置內適當位置處在精確區域(亦即，期望磁性區域)磁化塊狀磁性材料之製程。原位製程可有利地消除對小磁體之總成之困難且耗時的製造技術之需要。在一實施例中，透鏡總成可含有凹陷，適當磁性材料可沈積或附接至該等凹陷中。具有磁性材料之透鏡總成可然後與對預定極性陣列中的塊狀磁性材料賦予編碼磁性性質之裝置光學對準。在另一實施例中，可在耦合面內而非透鏡總成內，或在其他適當位置提供塊狀磁性材料。
編碼磁性陣列153a及153b經編碼使得每個磁性區域之極性係根據磁性編碼圖案，以使得第一編碼磁性陣列僅可與具有與第一編碼磁性陣列之磁性編碼圖案相反之磁性編碼圖案的相應編碼磁性陣列配合。第7圖描繪耦合至第1圖中所示之電子裝置150之光學纜線總成100之特寫視圖。由於各自區域154與154'具有相反極性，故將電子裝置光耦合器150之耦合面151之個別磁性區域154的極化磁性吸引至光學纜線總成100之耦合面106之個別磁性區域154'的極化。另外，由於當配合時，複數個個別磁性區域減少偏移之變化，故該複數個個別磁性區域允許精確對準(例如，更緊密的對準容限)。
以闡釋之方式，第8A-8F圖圖示矩形圖案編碼磁性陣列153之示例性磁性編碼圖案，而第9A-9D圖則圖示環形圖案編碼磁性陣列153之示例性磁性編碼圖案。作為圖式之參考，個別磁性區域上的交叉影線代表第一極性，而無影線之個別磁性區域代表第二極性。本文所揭示之實施例不侷限於第8A-9D圖中所示之磁性編碼圖案，但是茲圖示該等實施例以說明磁性編碼圖案之概念及若干可能性。若干其他磁性編碼圖案及幾何圖形編碼磁性陣列為可能的且可包括不同數量及配置之個別磁性區域。舉例而言，磁性編碼圖案可取決於磁性區域的大小、強度，及期望吸引力及極性力。所選擇之磁性編碼圖案應使得兩個光耦合器僅以一種方式配合(亦即，光耦合器之磁性鍵控)。在一實施例中，磁性區域可設置為銷在孔中(pin-in-hole)磁性分佈，以便不同極性在磁性區域中產生虛擬對準銷及孔。
第10A圖及第10B圖圖示光學纜線總成100的連接器總成101之耦合面106，該耦合面106具有編碼磁性陣列構形之兩個不同實例，且若干其他構形為可能的。個別磁性區域154'形成圍繞平坦光學介面156之周長所安置而非在每一側上安置之單個編碼磁性區域。應理解，相應電子裝置光耦合器可具有與第10A圖及第10B圖中所示編碼磁性陣列構形相同之編碼磁性陣列構形(亦即，位置及間隔)，但是一些個別磁性區域之極性不同，以產生磁性吸引力。第10A圖及第10B圖中所示之個別磁性區域154'之配置可提供扭矩隔離，以使得光學纜線總成100不易不經意地脫離裝置。
因此，該或該等編碼磁性陣列之使用可分別給光學纜線總成及電子裝置之光耦合器兩者提供完全平坦光學介面。用於對準之機械結構之消除可允許簡單清潔且允許減少污垢及其他物質可吸附之地方。換言之，終端使用者可快速、簡單且容易地擦拭光學介面以進行清潔。本文所描述之實施例亦可包含導電特徵結構，以在經耦合裝置之間提供電力。在下文描述該等導電特徵結構之示例性實施例。
以闡釋之方式，第11-13C圖圖示光耦合器實施例，其中編碼磁性陣列位於平坦光學介面內，而非鄰近於平坦光學介面。亦描繪了提供電連接之實施例。
首先參閱第11圖，圖示出電子裝置350及光學纜線總成之連接器301。詳細圖示了電子裝置350之光耦合器352，且雖然在第11圖所示之視圖中不可見，但是連接器301包含相應光耦合器。連接器301亦包括兩個公導電特徵結構，該兩個公導電特徵結構呈彈簧加載之導電銷308的形式，該等導電銷308經設置接觸導電區域380(例如，導電凹陷)，該等導電區域380位於電子裝置350之耦合面351上且鄰近平坦光學介面356之第一邊緣358a及第二邊緣358b。在一實施例中，導電銷308及導電區域380可使得主機端裝置給用戶端裝置提供電力。舉例而言，光學纜線總成可包含兩個電導體(未圖示)，該兩個電導體跨越光學纜線總成之長度且電耦合至導電銷。舉例而非限定，光學纜線總成可在一個終端連接至個人電腦(亦即，主機端裝置)，而在第二終端連接至可攜式電子裝置(亦即，用戶端裝置)。主機端裝置可經由電導體、導電銷308，及導電區域380提供電力。
第11圖中所示之實施例具有光耦合器352，該光耦合器352包含兩個編碼磁性陣列353a、353b及光學介面356，該光學介面356具有光學耦合至光學組件之呈陣列之四個透鏡組件357。在替代性實施例中，消除諸如連接器總成、透鏡組件，且光纖之終端設置在光學介面356上(諸如大體齊平)。所示實施例之光學介面356為稍微凹陷的，但是仍為實質平坦的。如上所述，電子裝置之光耦合器之光學組件可為雷射及/或光二極體，而連接器301之光耦合器之光學組件可為光纖終端。當然，可取決於特定應用及協定提供更多或更少透鏡組件。在所示實施例中，兩個編碼磁性陣列353a、353b包含按格柵圖案來配置之磁性區域，以用於以相對小的覆蓋區域(footprint)提供更多個別磁性區域。舉例而非限定，磁性編碼圖案可設置為交替的磁極性之棋盤圖案。亦可依須求提供其他磁性編碼圖案。
可按需求制訂個別磁性區域之大小、密度、配置及/或極性，以獲得期望效能。舉例而言，可按需求制訂格柵之個別磁性區域之大小，以改良對準特徵。以舉例之方式，個別磁性區域之多邊形形狀可具有任何適當大小，諸如1平方毫米或更少、0.5平方毫米或更少，或0.1平方毫米或更少。當然，使用所揭示之概念，個別磁性區域之其他形狀、尺寸及/或配置為可能的。
在一實施例中，編碼磁性陣列設置為維持於平坦光學介面356內之塊狀磁性材料。如上所述，編碼磁性陣列353a、353b之磁性編碼圖案可原位賦予，或在應用至平坦光學介面356之前形成。
編碼磁性陣列353a、353b兩者使連接器之光耦合器之透鏡組件與電子裝置之光耦合器352之透鏡組件357精確自對準，以及經由磁力維持連接器301與電子裝置350之間的連接。舉例而言，對準容限可如本文所描述。
第12圖圖示類似於第11圖之替代性實施例，其中光學介面452為平坦的且包含單個編碼磁性陣列453，單個編碼磁性陣列453設置在遠離透鏡組件457之一側。其他構形及/或配置亦為可能的。另外，雖然描繪為形狀為矩形，但是光耦合器352可具有其他形狀，諸如環形或橢圓形。
第13A-13C圖圖示根據一實施例之連接器光學介面總成410及相應裝置光學介面總成460。第13A圖描繪平坦的光學介面456。裝置光學介面總成460之平坦光學介面456及連接器光學介面總成410之後表面。第13B圖描繪連接器光學介面總成410之光學介面403及裝置光學介面總成460之後表面。第13C圖描繪耦合至連接器光學介面總成410之裝置光學介面總成460。連接器光學介面總成410及裝置光學介面總成460可由對在以上兩者中傳播之光學訊號不透明之材料製成。
特別參閱第13A圖，裝置光學介面456具有鄰近於透鏡組件457之單個編碼磁性陣列453。在一實施例中，透鏡組件457設置為位於裝置光學介面總成460之塊體內之GRIN透鏡。裝置光學介面總成460進一步包含位於光學訊號之光學路徑內之傾斜後壁462，以便藉由透鏡組件457聚焦/準直光學訊號且使光學訊號轉到另一方向，諸如右轉(例如，大約九十度)。如以上所描述及第4B圖及第4C圖中所描繪，可經由支腳463將裝置光學介面總成460安裝在位於電子裝置內之諸如印刷電路板(PCB)172之基板上，以使得可將主動光學組件設置在裝置光學介面總成460下方且與透鏡組件457以傾斜後壁之方式對準。
連接器光學介面總成410之後表面413可包含纖維孔412，纖維孔412經設置接收光學纜線總成之光纖。可(例如)藉由附著劑將光纖固定在纖維孔412內，且光纖可光學耦合至透鏡組件457'，如諸如本文所描述之GRIN透鏡。第13B圖圖示對應於第13A圖中所示之裝置光學介面456之連接器光學介面403。
第13C圖為顯示出耦合關係之連接器光學介面總成410及裝置光學介面總成460之橫截面圖。如第13C圖所示，連接器光學介面總成410之纖維孔412可如第5圖所示進行設置。在一實施例中，纖維孔412之直徑可變得較大，遠離透鏡組件457'，以便於插入光纖。圖示出連接器光學介面總成410與裝置光學介面總成460藉由完全平坦介面耦合在一起，而無需使用機械對準及嚙合結構。為獲得最佳光耦合，諸如使用如本文所揭示之對準容限，每個介面之編碼磁性陣列允許各自光耦合器之透鏡組件自動地互相對準。
第14A-16圖描繪光學纜線總成及電子裝置之光耦合器之另一實施例，其中光學纜線總成之光耦合器經設置在連接器殼內平移。參閱第14A-14D圖，圖示出包含光耦合器之光學纜線總成500之一實施例，該光耦合器設置為可回縮套管總成510。如下文更詳細描述，包括光學介面552之套管總成510經設置在連接器殼505內平移，以使得該套管總成510保持免於經受污染物，且該套管總成510仍為易於可接取的以進行清潔，從而移除污垢及碎屑。根據一實施例，光學纜線總成500包含：光纖纜線502，該光纖纜線502包含一或更多光纖；以及連接器總成501，該連接器總成501包含連接器殼505、定義插塞外殼之插塞部分530、第一及第二臂532a、532b及套管總成510。套管總成510經設置在連接器殼505及插塞部分530內沿y軸平移，該y軸可為光學訊號傳播之光軸。根據本文所揭示之概念，實施例不侷限於第14A-14D圖中所示之構形，且其他變型為可能的。舉例而言，一些實施例可不具有插塞部分530，以使得由連接器殼505將套管總成510完全封閉。
可由諸如塑膠之介電材料製成之連接器殼505定義連接器外殼及連接器殼開口，其中插塞部分530從該連接器殼開口延伸且安置套管總成510。插塞部分530可設置為與電子裝置之相應母插塞區域配合之套筒。在一實施例中，插塞部分530為導電的，以使得該插塞部分530可將電子裝置耦合至地面參考電勢。在另一實施例中，插塞部分530為電絕緣的。插塞部分530可包含設置為插塞部分530中的凹口之接取凹陷539，以在光耦合器區域556需要擦拭乾淨之情況下，提供至套管總成510之光耦合器區域556之接取。
除可回縮套管總成之外，該實施例亦包括用於對準之結構。可經設置與電子裝置之第一及第二插槽686a、686b(第15圖)配合之第一及第二臂532a、532b可提供光學纜線總成500至電子裝置之機械耦合，以使得比起僅磁性耦合，連接能夠承受較大力。在所示實施例中，第一及第二臂532a、532b各包含介電部分534a、534b，導電部分533a、533b位於該等介電部分534a、534b上。可包括導電部分533a、533b以提供經耦合電子裝置之間的電力。當然，第一及第二臂532a、532b可取決於特定應用為完全導電的或完全介電的。
如第14A圖中所示之實施例所示，套管總成510類似於第13A圖及第13B圖中所示之連接器光學介面總成410。如上所述，套管總成510提供包含光耦合器區域558之光學介面552，該光耦合器區域558具有用於與光纖纜線502之光纖光學耦合(亦即，光學通訊)之一或更多透鏡組件557。15A中所示之光學介面552為平坦光學介面。可提供更多或更少透鏡組件，且可以不同構形配置透鏡組件。可將編碼磁性陣列553設置成鄰近於光耦合器區域，且可如上所述形成或以其他方式設置編碼磁性陣列553，以使得編碼磁性陣列553包含具有根據磁性編碼圖案之極性之複數個磁性區域(亦即，具有第一磁極性或第二磁極性之預定陣列)。平坦光學介面可採用其他構形，諸如第11圖中所示之兩個編碼磁性陣列353a、353b，以及若干其他構形。
現參閱第14B圖及第14C圖，圖示了光學纜線總成500之連接器總成501，其中移除了連接器殼及插塞部分530之部分，以顯示出光學纜線總成500之內部組件。第14B圖圖示處於延伸位置之套管總成510，而第14C圖圖示沿y軸處於回縮位置之套管總成510。在第14B圖及第14C圖所示之實施例中，第一及第二臂532a、532b從偏壓部件基座部分535延伸，該偏壓部件基座部分535位於由連接器殼505所定義之連接器外殼內。偏壓部件基座部分535可固定至連接器殼505之後部分或具有其他適當安裝。套管總成510可安置在第一及第二臂532a、532b之間，以使得該套管總成510不接觸處於靜止位置之第一及第二臂532a、532b，藉此允許套管總成510稍微沿x軸往復移動。
套管總成510之背面可藉由偏壓部件536機械耦合至偏壓部件基座部分535。偏壓部件536可採用多種形式，且經設置以在套管總成510上提供彈簧力，以使得套管總成510可沿y軸平移且向前偏壓。當光學纜線總成500耦合至電子裝置時，套管總成510可回縮至連接器殼505中，且然後當從電子裝置移除光學纜線總成時，套管總成510恢復至延伸位置。偏壓部件536可設置為如第14B圖及第14C圖中所示之一或更多壓縮彈簧，或偏壓部件536可設置為具有其他構形之彈簧。因為套管總成510稍微沿x軸自由移動，所以套管總成510具有藉由編碼磁性陣列553自對準之自由。
偏壓部件基座部分535亦可包含光纖引導區域537，該光纖引導區域537經設置將光學纜線之光纖570路由至套管總成510之光纖孔及透鏡元件。在替代性實施例中，光學纜線總成500不包括偏壓部件基座部分535，以使得偏壓部件直接耦合至位於連接器外殼內之連接器殼505之後部分。
第14D圖描繪在第14A-14C圖中所描繪之連接器總成之側視圖，其中，為清晰顯示諸如GRIN透鏡或類似物之透鏡組件557中之一者，移除了套管總成510、插塞部分530及第一臂532之導電部分533a之介電部分534a之部分。第14D圖中亦圖示標示為A之區域之特寫視圖，以描繪GRIN透鏡組件557具有相對於套管總成510之正面511成角度α之刻面。透鏡組件557可具有刻面角度α以增加光耦合。舉例而非限定，角度α可依須求介於約零度至約十度之間。在另一實施例中，角度α可小於約5度。雖然透鏡組件557可具有刻面角度，但是光學介面仍為實質平坦的，因為光學介面可易於擦拭乾淨。另外，雖然透鏡圖示為稍微凹陷，但是透鏡可稍微從正面延伸。
第15圖圖示根據一實施例之經設置與第14A-14C圖中所描繪之光學纜線總成配合之電子裝置之相應光耦合器652。光耦合器650設置為位於電子裝置之耦合面651內之凹陷區域(亦即，耦合器凹陷)。可藉由類似於第13A圖及第13B圖所示之裝置光學介面總成460之光學介面總成提供光學介面652。如第15圖中所示，光學介面652及光學介面總成可具有大體平坦表面。平坦光學介面652可通常包含編碼磁性陣列653及光耦合器區域(未編號)，該光耦合器區域包含一或更多透鏡組件657。在第15圖之實施例中，每個透鏡組件(例如，GRIN透鏡)包含位於通風孔中的凸起的肋對準結構。可將平坦光學介面652維持在凹陷區域內，以使得該平坦光學介面652與電子裝置之耦合面651實質齊平，以便該平坦光學介面652可易於擦拭乾淨。然而，在其他實施例中，平坦光學介面652可不與耦合面651齊平。透鏡組件657可延伸超過由平坦光學介面652定義之平面。在一實施例中，透鏡組件657設置為延伸超過平坦光學介面之表面且具有傾斜刻面以加強光耦合之GRIN透鏡。舉例而非限定，透鏡組件之刻面可介於0度至10度之間。可取決於特定應用利用其他刻面角度。
光耦合器652可進一步包括第一插槽686a及第二插槽686b，該第一插槽686a及該第二插槽686b經設置分別接收光學纜線總成500之第一臂532a及第二臂532b。第一及第二插槽686a、686b可取決於第一及第二臂532a、532b的構形而採用插槽以外之構形。在替代性實施例中，可使用更多或更少臂及插槽。第一及第二插槽686a、686b可具有導電部分，該導電部分經設置電耦合至第一及第二臂532a、532b之導電部分533a、533b。在替代性實施例中，裝置之光耦合器具有第一及第二公臂且連接器之光耦合器具有第一及第二母插槽。
第16圖描繪根據一實施例之耦合至電子裝置550之光學纜線總成500的連接器殼505之特寫視圖。圖示移除了連接器及裝置殼之部分，以描繪內部組件及耦合關係。操作員將光學纜線總成500之插塞部分530插入電子裝置650之光耦合器652中，以使得光學纜線總成500之第一臂532a及第二臂532b接觸電子裝置650之第一導電觸點680a及第二導電觸點680b。當將連接器總成501設置在光耦合器652中時，套管總成510變得緊密接近平坦光學介面652，以使得將套管總成510之編碼磁性陣列553之個別磁性區域吸引至電子裝置650之編碼磁性陣列653之個別磁性區域。因為套管總成510沿x軸方向稍微自由移動，該套管總成510具有在連接器總成501內移動之自由，以使得該套管總成510與平坦光學介面652自動對準。套管總成510藉由編碼磁性陣列553、653之磁力耦合至平坦光學介面652。因此，套管總成510之透鏡組件557與電子裝置650之平坦光學介面652之透鏡組件657精確對準。
當插塞部分530進一步插入電子裝置650之光耦合器652中時，偏壓部件536壓縮，允許套管總成510沿y軸方向回縮至連接器殼505內。套管總成510平移之整體距離可取決於連接器總成501之組件之尺寸。插塞部分530及第一及第二臂532a、532b向光學纜線總成500與電子裝置650之間的連接提供結構性支撐。
應注意，本文所用類似「通常」之術語不意欲限制所主張之發明之範疇或暗示某些特徵結構對所主張之發明之結構或功能極其關鍵、極其基本，或甚至極其重要。相反，該等術語僅意欲強調在本發明之特定實施例中可利用或不利用之替代性或額外特徵結構。
為達描述及定義本發明之目的，應注意，本文所用術語「大約」及「約」代表可歸結於任何定量比較、值、量測，或其他表述之不確定性之固有程度。
100、500．．．光學纜線總成
101、501．．．連接器總成
106、151、351、651．．．耦合面
110、210．．．透鏡總成
111．．．套管主體
112、212、412．．．纖維孔
113．．．透鏡蓋
114．．．套管端面
115a、115b．．．凹陷
116a、116b．．．肋
150、350、550．．．電子裝置
117．．．整體透鏡組件
152、152'．．．光耦合器
153、153a、153b、153a'、153b'、353a、353b、453、453'、553、653．．．編碼磁性陣列
154、154'．．．個別磁性區域
156、156'、356、403、452、552、652．．．光學介面
157、217、357、457、457'、557、657．．．透鏡組件
158a、358a．．．第一邊緣
158b、358b．．．第二邊緣
159．．．光學傳輸性正面
160．．．光耦合器殼
161．．．表框特徵結構
162．．．反射性後表面
170．．．主動光學組件
172．．．印刷電路板(PCB)
190．．．光學訊號
211．．．透鏡總成主體
218．．．纖維固定結構
219．．．光纖凹陷
220．．．透鏡陣列
221．．．耦合桿
222．．．孔
259．．．光學傳輸性罩
301．．．連接器
308．．．導電銷
380．．．導電區域
410．．．連接器光學介面總成
413．．．後表面
456．．．平坦光學介面
460．．．裝置光學介面總成
462．．．傾斜後壁
463．．．支腳
502．．．光纖纜線
510．．．套管總成
511．．．正面
530．．．插塞部分
532a、532b．．．臂
533a、533b．．．導電部分
534a、534b．．．介電部分
535．．．偏壓部件基座部分
536．．．偏壓部件
537．．．光纖引導區域
539．．．接取凹陷
558．．．光耦合器區域
570．．．光纖
680a．．．第一導電觸點
680b．．．第二導電觸點
686a．．．第一插槽
686b．．．第二插槽
α．．．角度
茲圖示以下圖式之組件以強調本揭示案之一般原理且該等圖式之組件未必按比例繪製。在圖式中加以闡述之實施例在本質上為說明性及示例性的，且不欲限制藉由申請專利範圍所定義之標的。可結合以下圖式理解說明性實施例之隨後詳細描述，其中，相同組件符號代表相同結構，且其中：
第1A圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之光耦合器；
第1B圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之耦合至電子裝置的光學纜線總成，其中該光學纜線總成及該電子裝置兩者均具有各自光耦合器；
第2圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之具有光耦合器之電子裝置的俯視、側視透視圖；
第3A圖示意性描繪第2圖中所描繪之光耦合器之特寫視圖；
第3B圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之具有光耦合器之說明性連接器總成的俯視、正視透視圖；
第4A圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之第1圖中所描繪之電子裝置的俯視、側視透視圖，其中已移除裝置殼之部分；
第4B圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之第2圖中所描繪的光耦合器之內部組件；
第4C圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之光耦合器內之光學訊號的側視圖；
第5圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之透鏡總成的橫截面圖；
第6A圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之透鏡總成的俯視、後側分解圖；
第6B圖示意性描繪第6A圖中所描繪之透鏡總成的俯視、前側分解圖；
第7圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之經由光耦合器耦合至電子裝置之光學纜線總成的局部側視圖；
第8A-8F圖描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之矩形編碼磁性陣列的說明性、代表性磁性編碼圖案；
第9A-9D圖描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之環形編碼磁性陣列的說明性、代表性磁性編碼圖案；
第10A圖及第10B圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之提供於連接器總成中的光學總成之示例性編碼磁性陣列；
第11圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之具有位於光學介面內的編碼磁性陣列之電子裝置之光耦合器及光學纜線總成之連接器總成；
第12圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之具有位於光學介面內的編碼磁性陣列之另一電子裝置之光耦合器及光學纜線總成之連接器總成；
第13A圖及第13B圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之裝置光學介面總成及連接器光學介面總成；
第13C圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之耦合至裝置光學介面總成之連接器光學介面總成的橫截面、俯視、側視透視圖；
第14A圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之具有平移套管總成之連接器總成的俯視、前側透視圖；
第14B圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之第14A圖中所描繪之連接器總成的局部視圖，其中套管總成處於延伸位置；
第14C圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之第14A圖中所描繪之連接器總成的局部視圖，其中套管總成處於回縮位置；
第14D圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之第14A圖中所描繪之連接器總成的局部剖視圖及可回縮套管總成之特寫局部視圖；
第15圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之經設置與第14A-14C圖中所描繪之連接器總成配合之電子裝置之光耦合器的透視圖；以及
第16圖示意性描繪根據本文所示及描述之一或更多實施例之耦合至電子裝置之光耦合器的光學纜線總成之另一連接器總成。
151．．．耦合面
152．．．光耦合器
153a．．．編碼磁性陣列
153b．．．編碼磁性陣列
156．．．光學介面
157．．．透鏡組件

Claims (26)

  1. 一種光耦合器，該光耦合器包含：一耦合面；一光學介面，該光學介面位於該耦合面內；一光學組件，該光學組件設置在該光學介面內；以及至少一個編碼磁性陣列，該至少一個編碼磁性陣列具有複數個磁性區域，該複數個磁性區域經設置用於配合該光學組件。
  2. 如請求項1所述之光耦合器，其中該光學組件與至少一個GRIN透鏡光學對準。
  3. 如請求項2所述之光耦合器，其中該至少一個GRIN透鏡包含相對於該光學介面以介於0度至10度之間的一角度傾斜之該刻面。
  4. 如請求項1-3所述之光耦合器，其中該光學介面刻面為實質平坦的。
  5. 如請求項1-4所述之光耦合器，其中：該光耦合器進一步包含一透鏡組件，該透鏡組件光學耦合至該光學組件；且該至少一個編碼磁性陣列為可操作的，以將該透鏡組件與一配合光耦合器之一互補組件在小於各自中線之40微米內的程度上光學耦合。
  6. 如請求項1所述之光耦合器，其中該光學介面包含：一光學傳輸性正面；以及一透鏡組件，該透鏡組件設置在該光學傳輸性正面與該光學組件之間的一光學路徑內。
  7. 如請求項6所述之光耦合器，其中該光學傳輸性正面包含一玻璃片或一繞射組件。
  8. 如請求項1所述之光耦合器，其中：該光學組件包含一陣列個別光學組件；且該光學介面具有一大體平坦表面，該大體平坦表面包含：一光學傳輸性正面；以及一陣列透鏡組件，該等透鏡組件設置在該光學傳輸性正面與該陣列個別光學組件之間的各自光學路徑內。
  9. 如請求項8所述之光耦合器，其中該陣列透鏡組件為GRIN透鏡。
  10. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，其中：該至少一個編碼磁性陣列包含一第一編碼磁性陣列及一第二編碼磁性陣列；且該第一編碼磁性陣列及該第二編碼磁性陣列位於該光學介面之相對側。
  11. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，其中該至少一個編碼磁性陣列係圍繞該光學介面之一周長而配置。
  12. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，其中該至少一個編碼磁性陣列具有一磁性編碼圖案，該磁性編碼圖案由具有一第一磁極性或一第二磁極性之該複數個磁性區域定義。
  13. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，其中：每個磁性區域包含一個別磁體；該耦合面包含複數個磁體凹陷；且個別磁體維持在該複數個磁體凹陷之個別凹陷內。
  14. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，其中：該至少一個編碼磁性陣列包含附接於該耦合面之一塊狀磁性材料；且該至少一個編碼磁性陣列之該複數個磁性區域在該塊狀磁性材料內根據一磁性編碼圖案磁化。
  15. 如請求項1或6-9所述之光耦合器，其中：該光學介面包含一光耦合器區域，該光耦合器區域進一步包含光學耦合至該光學組件之至少一個透鏡組件；且該至少一個編碼磁性陣列設置在該光學介面內。
  16. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，進一步包含至少一個導電組件。
  17. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，其中該光耦合器為一光學纜線總成或一電子裝置之一部分。
  18. 如請求項1-3或6-9所述之光耦合器，其中該光學組件選自由以下組成之群組：一光纖、一主動光學組件、一垂直空腔側射型雷射，及一光二極體。
  19. 一種光學纜線總成，該光學纜線總成包含：一連接器殼，該連接器殼具有一耦合面；一透鏡總成，該透鏡總成位於該連接器殼內，該透鏡總成包括一光學介面及一透鏡組件；一光纖，該光纖包含一纖維終端，該纖維終端維持在該透鏡總成內、位於一纖維終端位置；以及至少一個編碼磁性陣列，該至少一個編碼磁性陣列包括經設置用於對準該耦合面之複數個磁性區域。
  20. 如請求項19所述之光學纜線總成，該至少一個編碼磁性陣列為可操作的，以將該透鏡組件與一配合光耦合器之一互補組件在小於各自中線之40微米內的程度上光學耦合。
  21. 如請求項19或20所述之光學纜線總成，其中：該透鏡總成包含一套管主體及一透鏡蓋；該纖維終端位置位於該套管主體之一耦合終端；該透鏡蓋附接於該套管主體之該耦合終端；且該透鏡蓋定義該光學介面且包括該透鏡組件。
  22. 如請求項19或20所述之光學纜線總成，其中：該至少一個編碼磁性陣列包含一第一編碼磁性陣列及一第二編碼磁性陣列；且該第一編碼磁性陣列及該第二編碼磁性陣列位於該光學介面之相對側。
  23. 如請求項19或20所述之光學纜線總成，其中：該複數個磁性區域之每個個別磁性區域包括一第一磁極性或一第二磁極性；且該至少一個編碼磁性陣列具有一磁性編碼圖案，該磁性編碼圖案由具有該第一磁極性或該第二磁極性之該複數個磁性區域定義。
  24. 如請求項19或20所述之光學纜線總成，其中：該至少一個編碼磁性陣列包含附接於該耦合面之一塊狀磁性材料；且該至少一個編碼磁性陣列之該複數個磁性區域在該塊狀磁性材料內根據一磁性編碼圖案磁化。
  25. 一種電子裝置，該電子裝置包含：一裝置殼，該裝置殼包含一殼表面；一光耦合器，該光耦合器位於該殼表面內，該光耦合器包含：一光學介面，該光學介面位於該殼表面內；一主動光學組件，該主動光學組件設置在該裝置殼內且位於傳入該光學介面中及/或自該光學介面傳出之一光學訊號之一光學路徑中；以及至少一個編碼磁性陣列，該至少一個編碼磁性陣列包含經設置用於配合該主動光學組件之複數個磁性區域。
  26. 如請求項25所述之電子裝置，該至少一個編碼磁性陣列為可操作的，以將該主動組件與一配合光耦合器之一互補組件在小於各自中線之40微米內的程度上光學耦合。
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