TWI540352B - 具有具相對傾斜平面之透鏡的光學連接器 - Google Patents

具有具相對傾斜平面之透鏡的光學連接器 Download PDF

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Description

具有具相對傾斜平面之透鏡的光學連接器 相關申請案之交叉引用
本申請案主張申請於2011年1月11日之美國臨時申請案第61/431,517號之優先權權益，本文依據該臨時申請案之內容且將該臨時申請案之內容以全文引用之方式併入本文。
本揭示案有關於光學連接器，且特別是有關於具有具相對傾斜平面之透鏡的光學連接器。
越來越多地，光纖用於各種應用，該等應用包含但不限於寬頻語音、影像及資料傳輸之應用。隨著消費性裝置越來越多地使用更多的頻寬，預期用於該等裝置之連接器將遠離電子式連接且朝向使用光學式連接或電子式與光學式連接之組合以符合頻寬需求。
一般而言，用於通訊網路等等之習知光學連接器並不適合用於消費性電子裝置。舉例而言，當習知光學連接器與消費性裝置及消費性裝置之介面相比，習知光學連接器為相對地龐大。此外，習知光學連接器需要極為小心地且在相當乾淨的環境中部署，且在連接之前通常需要由工藝清潔習知光學連接器。該等光學連接器為經設計以減低光學網路中插配連接器之間的插入損耗之高精密連接器。此外，雖然通訊網路中使用的光學連接器為可重置的(亦即，適用於插配/不插配)，該等光學連接器並非旨在用於通常與消費性電子裝置有關的相當大量之插配循環次數。
除了以相當大量之插配/不插配循環次數操作之外，消費性電子裝置經常用於污染物普遍存在的環境中。因此，用於消費性電子裝置之光學連接器必須經設計為使得任何進入光學連接器之污染物(例如，灰塵、污垢、碎片、流體等)不會實質上減低光學連接器效能。
此外，光學連接器須經設計為使得反射光不會返回至光源，且使得多重反射不會造成可能損害系統效能之干涉效應。藉由對光學路徑中的面施加抗反射塗層可減低光學反射之損害影響。然而，如此抗反射塗層增加光學連接器之複雜度及成本。
另一個減低光學反射之已知方法為在光學面之間提供折射率匹配流體。然而，在應用上使用折射率匹配流體並不實際，其中在光學面介接處連接器需要反覆地連接與斷開連接。因此，希望在不使用抗反射塗層或折射率匹配流體的情況下，具有一種本質上抑制光學反射之不利影響之光學連接器。
再者，某些消費性電子裝置對於進行連接具有尺寸與空間限制且未必適合直接光學連接，使得亦希望一種具有彎曲處的光學連接器。
本揭示案之一態樣為一種用以將至少一個光源光學上連接至至少一個光接收器之光學連接器。光學連接器包含第一連接器構件及第二連接器構件，第一連接器構件及第二連接器構件分別具有第一正功率透鏡元件及第二正功率透鏡元件，第一正功率透鏡元件及第二正功率透鏡元件分別具有第一平透鏡面及第二平透鏡面。安排該等透鏡元件於該等透鏡元件之各自的連接器構件中，使得當兩個連接器構件可操作插配時，第一透鏡及第二透鏡形成一個光學系統，該光學系統當中第一平透鏡面及第二平透鏡面之間具有一個狹窄間隙於其中而使第一平透鏡面及第二平透鏡面相對分離，且第一平透鏡面及第二平透鏡面不與光學系統軸垂直。透鏡可為具有凸面之習知均勻折射率透鏡或可為具有兩平面之漸變折射率透鏡。光學連接器可容忍可進入至該狹窄間隙之污染物。
本揭示案之另一態樣為一種用以將光源光學地連接至光接收器之光學連接器。該光學連接器包含第一連接器構件，該第一連接器構件具有第一前部份，該第一前部份具有第一前端，且該光學連接器包含配置於該第一前部份之第一透鏡，該第一透鏡具有第一軸、第一正光功率以及第一平面，該第一平面最靠近該第一前端。該光學連接器亦包含第二連接器構件，該第二連接器構件具有第二前部份，該第二前部份具有第二前端，且該光學連接器包含配置於該第二前部份之第二透鏡，該第二透鏡具有第二軸、第二正光功率以及第二平面，該第二平面最靠近該第二前端。經由插配接合第一前端及第二前端而形成光學連接器，以形成光學系統，該光學系統具有由第一軸及第二軸所形成的光軸，該第一平面及該第二平面為相對而彼此分離，且該第一平面及該第二平面呈傾斜而不與該光學系統軸垂直。
本揭示案之另一態樣為一種於至少一光源與至少一光接收器之間形成光學連接之方法。該方法包含以下步驟：將第一連接器構件連接至第二連接器構件，該第一連接器構件具有至少一第一透鏡，該至少一第一透鏡具有第一正功率及第一平面，且該第二連接器構件具有至少一第二透鏡，該至少一第二透鏡具有第二光功率及第二平面。連接第一連接器構件與第二連接器構件，由該至少一第一透鏡及該至少一第二透鏡形成至少一光學系統，該第一平面及該第二平面為相對而彼此分離且該第一平面及該第二平面呈傾斜而不垂直於對應的光學系統軸。該方法亦包含以下步驟：經由該至少一光學系統，通過來自該至少一光源的光至該至少一光接收器。
本揭示案之另一態樣為一種用以從光源傳遞操作波長之光至光接收器之光學連接器。該光學連接器包含第一連接器構件，該第一連接器構件具有第一前部份及第一後部份，該第一前部份具有第一前端，第一透鏡設置於該第一前部份中，該第一透鏡具有第一正光功率及第一平面，該第一平面相鄰於該第一前端，該第一透鏡具有第一焦平面及第一透鏡軸。該光學連接器亦包含第二連接器構件，該第二連接器構件具有第二前部份及第二後部份，該第二前部份具有第二前端，第二透鏡設置於該第二前部份中，該第二透鏡具有第二正光功率及第二平面，該第二平面相鄰於該第二前端，該第二透鏡具有第二焦平面及第二透鏡軸。該第一前部份及該第二前部份經配置以插配接合而由該第一透鏡及該第二透鏡形成光學系統，其中該光學系統具有光學系統軸，該光學系統軸由共軸的該第一透鏡軸及該第二透鏡軸所定義，該第一平面及該第二平面為相對且彼此分離，且該第一平面及該第二平面呈傾斜而不與該光軸垂直。
額外特徵與優點將記載於以下的詳細描述中，且對於本領域熟知技藝者而言，從該描述或藉由實踐本文之描述而明瞭，部分地將是顯而易見的，包含以下的詳細描述、申請專利範圍以及附加圖式。
應瞭解到前述一般性描述及以下詳細描述兩者呈現旨在提供用於瞭解申請專利範圍之本質及特徵之概述或框架之實施例。本文含有附圖以提供進一步瞭解本揭示案，且圖式結合至本說明書並構成本說明書之一部份。圖式繪示各種實施例，且圖式與描述一起作為解釋原理與操作。
第1圖為根據本揭示案包含光學連接器10之連接器組件100範例的側視圖。第2圖為第1圖之連接器組件之光學連接器10範例的特寫、縱向橫截面視圖。光學連接器10包含具有相似(但不必相同)結構的第一插配連接器構件12A與第二插配連接器構件12B。為了便於描述，連接器構件12A在本文稱作「插頭(plug)12A」且連接器構件12B在本文稱作「插座(receptacle)12B」。應注意到此術語只是一個選擇的問題且可以相反。此外，在圖式中，除非另有指示，光從左行進到右。
連接器組件100包含插頭光纖纜線110A及插座光纖纜線110B，插頭光纖纜線110A及插座光纖纜線110B分別連接至光學連接器10之插頭12A及插座12B。插頭光纖纜線110A及插座光纖纜線110B分別承載至少一個插頭光纖32A及至少一個插座光纖32B。連接器組件100包含各自的應變消除構件(罩)112A及112B，應變消除構件(罩)112A及112B覆蓋連接器組件當中光纖纜線110A及光纖纜線110B分別介接插頭12A及插座12B處的各自部份。
參看第2圖，插頭12A包含插頭外殼14A，插頭外殼14A具有插頭外殼主體16A，插頭外殼主體16A擁有具有前端18A之前部份17A，以及相對的後部份20A。同樣地，插座12B包含插座外殼14B，插座外殼14B具有插座外殼主體16B，插座外殼主體16B擁有具有前端18B之前部份17B，以及相對的後部份20B。插頭主體16A及插座主體16B經配置以定義各自的插頭腔室60A及插座腔室60B。
插頭12A及插座12B具有插頭12A及插座12B之各自的前部份17A及17B，前部份17A及17B經配置以於插頭12A及插座12B之各自的前端18A及18B處插配接合，以建立插頭及插座之間在一或更多個光路徑上的光學通訊，如以下所述。
在一個範例中，插頭主體16A及插座主體16B經配置以在插頭主體16A及插座主體16B之各自的後部份20A及20B處支撐至少一個插頭套圈24A及至少一個插座套圈24B。插頭套圈24A及插座套圈24B具有各自的前端26A及26B以及各自的中心孔28A及28B。套圈中心孔28A及28B的大小各自調整為容納各自的插頭光纖32A及插座光纖32B，插頭光纖32A及插座光纖32B具有各自的端面34A及34B，端面34A及34B分別坐落於或接近套圈前端26A及26B。插頭光纖32A及插座光纖32B具有各自的縱向光纖軸AFA及AFB(見第3圖與第4圖)。縱向光纖軸AFA大致上代表光源軸且縱向光纖軸AFB大致上代表光接收器軸。
同樣地，插頭主體16A及插座主體16B分別經配置以在插頭主體16A及插座主體16B之各自的前部份17A及17B處支撐至少一個插頭透鏡40A及至少一個插座透鏡40B。插頭透鏡40A及插座透鏡40B具有各自的焦平面PA及PB，焦平面PA及PB位於插頭透鏡40A及插座透鏡40B之各自的後部份20A及20B，例如，位於或接近套圈前端26A及26B。插頭透鏡40A及插座透鏡40B亦具有各自的透鏡軸AA及AB(見第3圖與第4圖)。當插頭12A與插座12B經插配而形成光學連接器10時，插頭透鏡40A及插座透鏡40B形成光學系統41。焦平面PA及PB亦作為光學系統焦平面。
如以下所討論，當結合形成光學系統41時，焦平面PA及PB不需要彼此平行。此外在一個範例中，光大體上聚集之焦平面PA及PB大致上代表光學系統41之最佳聚焦位置，且焦平面PA及PB未必代表光成為點狀聚焦之位置。因此，可將焦平面PA及PB想成是光學系統41之像平面，其中安置於焦(像)平面PA處的光源成像至在焦(像)平面PB處的光接收器上。
在一個範例中，插頭透鏡40A及插座透鏡40B中之至少一者由單一光學元件組成，而在另一個範例中，插頭透鏡及插座透鏡中之至少一者由多個光學元件組成。
在一個範例中，插頭光纖32A及插座光纖32B分別安置於插頭套圈24A及插座套圈24B中，使得光纖端面34A及34B從各自的套圈前端26A及26B延伸進入各自的插頭腔室60A及插座腔室60B。因此，插頭光纖32A及插座光纖32B之各自的光纖端面34A及34B與各自的插頭透鏡40A及插座透鏡40B隔開來且大致上設置於各自的焦平面PA及PB處。因此，經由操作光學系統41，大致上代表光源及光接收器之插頭光纖32A及插座光纖32B透過各自的插頭腔室60A及插座腔室60B而彼此光學通訊。
在一個範例中，插頭腔室60A及插座腔室60B由空氣填充，而在其他的範例中，該等腔室由另一種類型的氣體填充，或由對於光學連接器10之操作波長為可穿透的固態或流體或膠體狀介電材料填充。光學連接器10之操作波長範例包含光學通訊波長為850nm、1310nm與1550nm中的一或更多個。其他操作波長範例包含與垂直腔式面射型雷射(vertical-cavity surface-emitting lasers；VCSELS)有關的波長，例如針對矽基光源為980nm與1060nm以及1300nm與1600nm。在一個範例中，光學連接器10之操作波長在約850nm至約1600nm的範圍中。光學連接器10可於多個操作波長下操作。
第3圖為光學系統41伴隨插頭光纖32A及插座光纖32B的特寫視圖。當經由插配連接插頭12A與插座12B而形成光學系統41時，插頭透鏡40A及插座透鏡40B之透鏡軸AA及AB為實質上共軸且定義共同光學系統軸A1。插頭光纖32A及插座光纖32B之光纖端面34A及34B實質上坐落於各自的焦平面PA及PB。
在一個範例中，插頭透鏡40A包含凸前面42A及平後面44A，凸前面42A面向插頭後部份20A，平後面44A位於插頭前端18A。插座透鏡40B包含平前面42B及凸後面44B，平前面42B位於插座前端18B，凸後面44B面向插座後部份20B。當插頭12A與插座12B於插頭12A 及插座12B之各自的前端18A及18B處插配接合以形成光學連接器10時，插頭透鏡40A之平後面44A與插座透鏡40B之平前面42B為相對的且分隔開來以定義間隙48。在一個範例中，間隙48具有25微米與100微米之間的軸寬WA(見第7圖)。注意當光學連接器10未連接時，由於平透鏡面44A及42B坐落於各自的插頭前端18A及插座前端18B且當插頭12A與插座12B未連接時平透鏡面44A及42B被曝露出，平透鏡面44A及42B可視為外部面。
在一個範例中，相對的平透鏡面44A及42B對於光學系統軸A1呈傾斜(夾角)(亦即，並非垂直於光學系統軸A1)且平透鏡面44A及42B彼此平行。第4圖相似於第3圖，且第4圖圖解光學系統41之一個實施範例，其中相對的平透鏡面44A及42B既不彼此平行也不垂直於光學系統軸A1。
針對透鏡40A及40B之材料範例包含如透鏡設計領域中熟知技藝者所使用的Polyetheremide((PEI)，由通用電氣公司於商標名稱ULTEM® 1010下所販售)、聚甲基丙烯酸酯(PolyMethylMethacrylate)、玻璃(包含紐約州康寧，康寧公司之商標Gorilla® glass)、塑膠、二氧化矽/Germania玻璃(Silica/Germania glass)、甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸苄酯(MethylMethacrylate with Benzyl Methacrylate)以及該等之組合。在以下更詳細討論的範例中，至少一個透鏡40A及40B為漸變折射率(GRIN)光學元件，針對漸變折射率光學元件之一個示範性材料為上述二氧化矽/Germania玻璃(例如，摻雜鍺之二氧化矽)玻璃。具有至少一個GRIN透鏡之光學連接器10的範例在以下有更詳細的討論。
透鏡設計參數範例列於以下的表1及表2中。表1及表2中提出的範例採用均勻折射率透鏡。然而，本揭示案亦可應用於其他透鏡類型，例如上述GRIN透鏡。於以下的表1及表2中，使用以下縮寫：操作波長為λ，光纖芯部直徑為DC(DCA、DCB)，光纖數值孔徑為NAA及NAB，自光纖32A至透鏡40A之頂點的距離為DVA，透鏡40A及40B之直徑為DA及DB，軸間隙寬度為WA，透鏡40A及40B之軸厚度為THA及THB，自透鏡40B之頂點至光纖32B的距離為DVB，光纖32B之光纖軸AFB相對於光軸A1的側向偏移為LATB，光纖軸AFB相對於光學系統軸A1之相對角度為φ，以及透鏡40A及40B之折射率為n A及n B。
若光學系統41是用以耦合相同光纖之間的光120，則希望光學系統41具有單位放大率。然而，光學系統41不需要具有單位放大率。可由例如凸透鏡面42A及44B使用不同曲率半徑來達到非單位放大率之放大率。
光學系統41可具有非單位的放大率之一個範例是當光源為主動發光裝置(例如半導體雷射)且光接收器為光纖時。半導體雷射相較於光纖芯部大致具有較小的橫截面，且半導體雷射相較於光纖接收角亦大致具有更大的發散角。在如此情況下，光學系統41可具有大於一之放大率，放大率範例為1.5X至3X的範圍中。
光學系統41可具有非單位的放大率之另一個範例是當光源為光纖且光接收器為光偵測器時。光偵測器相較於光纖芯部大致具有較小的橫截面，且光偵測器相較於由光纖照射的光束之發散角具有更大的接收角。在如此情況下，光學系統41可具有小於一之放大率，放大率範例為僅低於1X至0.33X(亦即1:3)的範圍中。
光學系統41可具有非單位的放大率之另一個範例是當相異的光纖或波導之間耦合時。在如此情況下，光學系統41可具有大於或小於一之放大率，取決於發光與接收光纖之相對特徵。應注意到為避免實質上光損耗，接收光纖具有之光展量(tendue)應等於或遠大於發光光纖之光展量。
此外，在一個範例中，凸透鏡面42A及44B中之至少一者為非球面的。
參考第1圖至第4圖，在連接器10之操作中，光120從插頭12A傳遞至插座12B。當光120在插頭12A中識別為光120A且當光120在插座12B中識別為光120B。因此，在一個範例中，在插頭光纖32A中行進的光120A離開實質上設置於焦平面PA處的插頭光纖端面34A，且當光120A通過插頭腔室60A至插頭透鏡40A時光120A發散。就此而言，插頭光纖端面34A作為光源。在以下描述的實施例中，光源為主動裝置之形式，例如為發光二極體或雷射。
然後發散光120A入射在透鏡面42A上且實質上經準直藉此形成實質上準直光120A，準直光120A實質上平行於光學系統軸A1行進穿過插頭透鏡40A。然後準直光120A行進穿過傾斜的且平透鏡面44A以及穿過間隙48至插座透鏡40B之傾斜的且平透鏡面42B，藉此形成實質上準直光120B。
當準直光120A通過間隙48時，由於傾斜的且平透鏡面44A及42B，準直光120A有一些折射。然而，在相對傾斜的且平透鏡面44A及42B為平行且插頭透鏡40A及插座透鏡40B是由相同材料製成的情況下，組成準直光120A之光束與組成準直光120B之光束為實質上彼此平行且僅有稍微彼此相對分開。亦注意到傾斜的且平透鏡面44A及42B不具光功率，有關於可能存在於間隙48中之污染物，傾斜的且平透鏡面44A及42B不具光功率為有益處的，如以下更詳細的描述。
然後實質上準直光120B行進穿過插座透鏡40B至插座透鏡40B之凸透鏡面44B，其中準直光120B轉換成會聚光120B，會聚光120B於端面34B處(實質上位於焦平面PB)會聚至插座光纖32B上。在意義上，插座光纖端面34B作為光學(光線)接收器。在一個例如圖解於第11圖中之範例中，光纖端面34B由主動裝置(例如光偵測器)取代。
在一個例如於第4圖中所示範例中，焦平面PA及PB中之至少一者相對於光學系統軸A1而傾斜，亦即，不垂直於光學系統軸。因此，在一個實施範例中，光纖端面34A及34B中之至少一者相對於光學系統軸A1而傾斜，亦即，光纖軸AFA及AFB中之至少一者相對於光學系統軸A1以角度φ而傾斜(見第4圖)。進一步在一個範例中，光纖軸AFA及AFB中之至少一者相對於光學系統軸A1側向偏移，側向偏移距離為LATA及LATB(於光纖端面34A及34B處測量)。在一個範例中，光纖軸AFA及AFB中之至少一者相對於光學系統軸A1傾斜且偏移兩者，例如第4圖之範例中所圖解。
第5圖相似於第4圖，且第5圖圖示當間隙48由空氣填充時光120經由光學系統41自插頭光纖32A至插座光纖32B之路徑。第6圖相似於第5圖，且第6圖圖解當間隙48由流體49填充時之範例，流體49為以水的形式，於操作波長850 nm下具有標稱折射率n G=1.33。注意到當流體49存在時，光120之路徑維持實質上不改變。此主要是因為傾斜的且平透鏡面44A及42B不具光功率。若透鏡面44A及42B具有光功率，則間隙48中流體49之存在將作為減小光功率且實質上改變光120之路徑，此可實質上減小光120B耦合進入插座光纖32B的量。由於傾斜的且平透鏡面44A及42B不具光功率，間隙48中流體49之存在大致上對通過該間隙的光120無實質影響。
第7圖為由插頭透鏡40A及插座透鏡40B形成的光學系統41範例之特寫視圖，且第7圖圖示有關於插頭透鏡40A之傾斜的且平透鏡面44A之角度θA以及有關於插座透鏡40B之傾斜的且平透鏡面42B之角度θB。相對於與光學系統軸A1垂直之線來測量角度θA及角度θB，且角度θA及角度θB透過幾何各自代表針對各自傾斜的且平透鏡面44A及42B透鏡面法線NA及NB相對於光學系統軸作出之角度。
在一個範例中，選擇角度θA及角度θB以最佳化光學連接器10之效能，在一個範例中此意謂以下當中至少一者：使插頭光纖32A及插座光纖32B之間的光耦合效率最大化、使可進入插頭光纖與插座光纖之反射光量最小化以及使由於間隙48中存在污染物而光耦合減低最小化。使光返回插頭光纖32A之反射光可干涉原光源(未圖示)之正常操作或者是損害原光源之正常操作，且進入插座光纖32B之反射光可導致不想要的干涉效應順流，例如，於光偵射器處(未圖示)。
為了使光學連接器10如此作最佳化，角度θA及角度θB需要為足夠大以減小或消除來自傾斜的且平透鏡面44A及42B中之一者或兩者的光反射之不利影響，然角度θA及角度θB亦需要足夠小使得間隙48中污染物之存在不劇烈增加WA以及導致光相對於插座光纖軸AFB以一個過大角度抵達插座光纖端34B而使得光無法耦合進入插座光纖32B。
針對角度θA及角度θB之範圍取決於特定光學系統10，例如光源之大小及發射角度、光接收器之大小及接收角度以及插頭透鏡40A之焦距與插座透鏡40B之焦距。針對表1及表2中呈現的光學系統範例，角度θA及角度θB可在自2度至7度的範圍中，且絕對值θA-θB在自2度至4度的範圍中。亦注意到角度θA可大於或小於角度θB。
第5圖圖示光學系統41之一個實施例，其中角度θA=6度且角度θA=3度。透鏡40A及40B由相同材料製成，亦即上述PEI，且於波長850nm下具有折射率n A=n B=1.6395。光纖32A及32B為多模態，芯部直徑DCA=DCB=80微米且數值孔徑NAA=NAB=0.29。
第8圖相似於第5圖，但第8圖圖示光120A係自傾斜的且平透鏡面44A及42B反射以形成反射光120R1，反射光120R1以返回光纖32A之方向行進。然而，傾斜的且平透鏡面44A及42B之角度θA及角度θB為經選擇而使得光120R1不進入光纖32A。
第9圖相似於第8圖，且第9圖圖示一個範例，其中光120A首先由傾斜的且平透鏡面42B反射以形成反射光120R1且然後由傾斜的且平透鏡面44A再度反射以形成反射光120R2，反射光120R2朝著光纖32B之大致方向(見特寫插圖)。因為角度θA及角度θB之選擇，絕大多數的雙重反射光120R2不進入光纖32B，藉此避免來自反射光之不想要的干涉影響。
如上介紹，第6圖圖示當間隙48以於波長850nm下折射率n G=1.33之流體填充時，光120從插頭12A通過至插座12B。因此，在一個範例中，角度θA及角度θB為經選擇而使得即使當污染物以流體49之形式填充間隙48時實質上不減少連接器10之效能。
藉由範例，考慮流體49以水的形式，流體49於操作波長850 nm下折射率n=1.327。間隙48可為足夠小使得光學連接器10週遭的流體49可經由毛細作用而被拉進該間隙，因此填充間隙48。當光束行進穿過間隙48且至光纖32B時，流體49之存在可改變組成光120之光束之位置與角度兩者。
如以上所討論，光纖連接器10經配置為使得間隙48之軸寬度WA大致上為小的。小間隙48確保陷入該間隙中的任何液體污染物49之厚度亦為小的，使得光120通過液體污染物之光衰減為小的。因此，即使在一般使用中液體污染物看起來實質上不透光，但在薄層中該等污染物之光衰減應為最小化。此外，接近計算裝置消耗的許多食品往往為基於水的，所以使用水作為間隙材料來估計光學連接器效能被據信代表真實生活經驗。
以下表3列出於波長平均在800 nm至859 nm下穿過0.001吋的範例材料之光學穿透率值範例。所列的材料構成光學連接器之潛在污染物：
在第6圖之範例中，其中θA=6度且θB=3度，即使間隙48填充有以水的形式之流體49，實質上全部的光120B耦合進入光纖32B。如上所討論，此主要有關於小間隙寬度WA與平透鏡面44A及42B不具有光功率之因素。再者，因為流體49之折射率n>1，流體49減小來自平透鏡面44A及42B之反射損耗使得流體49之存在僅稍微(亦即，不顯著地)劣化光學連接器10之耦合效率，例如，通常為低於約0.2 dB。
因此，在一個範例中，傾斜的且平透鏡面44A及42B當結合於形成光學系統41中時具有以下一般性質：傾斜的且平透鏡面44A及42B不具光功率(可由間隙48中的污染物之存在而不欲地改變)；傾斜的且平透鏡面44A及42B彼此相對且分隔開，且以各自的角度θA及角度θB(相對於光學系統軸A1測量)而傾斜，該等角度經選擇使得來自平透鏡面的返回反射不造成大量反射光120R1耦合返回光纖32A或是更大致上返回光120A之光源；角度θA及角度θB經選擇使得雙重反射光120R2不耦合進入光纖32B；角度θA及角度θB經選擇使得由在該等面之間的間隙48中的流體49所導致之光120之偏向與移位為可接受地小，亦即，至多造成耦合進入光纖32B中的光120B之量之非大量的改變。
單式光學連接器
第10圖為光學連接器10範例(「單式光學連接器」)之自底部向上的透視圖，其中插頭12A及插座12B各具有單式結構，而插頭具有實質上直角彎曲。第11圖為第10圖之單式連接器10之縱向橫截面視圖。第10圖及11圖兩者當中圖示有直角坐標以作為參考。
單式光學連接器10相當適合用以提供至少一個光纖32B與對應的至少一個主動裝置33A(例如雷射或光電二極體)之間的光學耦合。圖示之主動裝置33A為裝載至母板35A上且躺在PAD平面，PAD平面與交叉的光學系統軸A1實質上垂直。在一個範例中，主動裝置33A以如此方式裝載至母板35A上：光120A經歷插頭12A內之實質上直角的彎曲，如以下所述。注意到單式光學連接器10適用於將多個光纖32B連接至多個其他光纖32A或多個主動裝置33A，藉此在插頭12A與插座12B之間產生多個光學路徑。
繼續參照第10圖及第11圖，在一個範例中，插頭主體16A及插座主體16B各自具有由製模或加工形成的單式結構。在另一個範例中，插頭主體16A及插座主體16B中之至少一者由多個件形成。此外在一個範例中，插頭主體16A及插座主體16B由可穿透連接器10之操作波長之材料製成。一個範例材料包含於上述光通訊波長中之一或更多者下穿透光120之透明樹脂，該等光通訊波長例如850 nm、1310 nm及1550 nm或更大致而言在上述操作波長自約850 nm至約1600 nm的範圍之波長。一個透明樹脂範例為上述PEI，PEI於波長850 nm下折射率為1.6395。
插頭主體16A包含相對於光學系統軸A1實質上定向於45度之傾斜面SM，使得該光學系統軸以實質上90度經摺疊。傾斜面SM定義插頭主體16A之內鏡，該內鏡以全內反射(total internal reflection)操作且因此在光120A之一般光學路徑中形成實質上90度彎曲。在一個範例中，凸透鏡面42A及平透鏡面44A為插頭主體16A之一部份且以例如透過製模或加工而與插頭主體16A一體成型。於插頭主體端15形成腔室60A作為開口凹部。
在一個範例中，插座主體16B包含孔28B，孔28B具有軸A28，其中該孔經調整大小以容納光纖32B。雖然第11圖圖示軸A2、AFB及A28均為共軸之範例，孔28B可具有不平行於光學系統軸A1之孔軸A28，使得插座光纖32B之端面34B可相對於該光學系統軸而傾斜。圖示之腔室60B形成作為大概位於插座主體16B之中心處的開口凹部，但依據需要，該開口凹部可形成於更朝向該插座主體之一端或另一端。腔室60B亦可形成為封閉腔室，然後允許該腔室以流體填充。在一個範例中，凸透鏡面44B及平透鏡面42B為插座主體16B之一部份且以例如透過製模或加工而與插座主體16B一體成型。
如在先前討論的光學連接器10範例中，在單式連接器10範例中，透鏡面44A及42B為傾斜的且平的，且非平行的，亦即，透鏡面44A及42B既不垂直於光學系統軸A1也不彼此平行。
在單式連接器10之操作中，來自發光主動裝置33A的發散光120A發光穿過腔室60A朝向凸透鏡42，形成實質上準直光，該實質上準直光行進穿過插頭主體16A之一部份，該部份實質上位於圍繞光學系統軸A1之中心。準直光自傾斜的面(內鏡)SM經實質上90度之內部反射且行進朝向平透鏡面44A。注意到光120A通過的插頭主體16A之該部份有效地定義透鏡40A。此外，在此配置中，主動裝置33A坐落的平面PAD與焦平面PA為共平面，且平面PAD實質上平行於由傾斜的面SM形成的光學系統軸A1之摺疊部份以及通過插座12B之光學系統軸A1。
然後光120A通過平透鏡面44A及間隙48且於平透鏡面42B處進入插座12B之插座主體16B，而作為光120B。然後光120B行進穿過插座主體16B作為實質上準直光，直到光120B抵達凸透鏡面44B。凸透鏡面44B將該實質上準直光120B聚焦以形成會聚光120B，會聚光120B行進穿過腔室60B且於端面34B處會聚至光纖32B上，端面34B位於焦平面PB上。然後光120B在光纖32B中行進作為導引光，且最終離開插座12B並行進至光120B之下一個目的地，該下一個目的地可為另一個主動裝置(未圖示)(例如光偵測器)或被動裝置(未圖示)(例如另一個光纖)。
第12圖為第10圖及第11圖之單式光學連接器10範例之特寫側橫截面視圖，第12圖圖解污染物以多片碎片200(例如，灰塵、砂礫等等)的形式存在於間隙48中之範例。雖然因不透光碎片而會發生某些衰減，碎片200之存在不造成實質上返回反射或干涉效應。第13圖相似於第12圖且第13圖圖解流體49存在於間隙48中之範例。如以上所討論，因為相當小的間隙寬度WA以及因為傾斜的且平透鏡面44A及42B不具光功率，流體49之存在不實質上影響單式連接器10之效能。
第10圖至第13圖之連接器10之光學系統42具有如以上闡述相同的一般性質，加上實質上90度彎曲之性質，該性質促進與裝載於平面PAD之主動裝置33A的光學耦合，在一個範例中該平面PAD為實質上平行於通過插座12B之光學系統軸A1之該部份。
本文揭示的光學連接器10經設計以提供光輻射源(亦即，光源)與光輻射之接受器(亦即，光接收器)之間的光學耦合。光輻射源可為光波導(例如光纖)或為發光之主動裝置(例如雷射)。光輻射之接受器可為光波導(例如光纖)或為偵測光之主動裝置(例如光偵測器)。光學連接器10大致上經配置以減輕由污染物存在於間隙48中造成的不利效能影響，且在一個範例中光學連接器10針對最大耦合效率作最佳化，同時最小化來自不欲反射的不利影響。
漸變折射率(GRIN)透鏡實施範例
第14圖相似於第2圖且第14圖圖解插頭透鏡40A及插座透鏡40B為GRIN透鏡之實施範例。針對GRIN透鏡40A及40B，透鏡面42B及44A為平的且實質上垂直於光學系統軸A1，而相對的透鏡面44A及42B為如上所述。因此，並非於凸面42A及44B處具有光功率(與各自的具有均勻折射率之透鏡結合)，而是光功率存在於各透鏡40A及40B之容積中，其中折射率徑向地變化，折射率隨著從各自的透鏡軸AA及AB的距離而減小，以提供各透鏡所需要的正光功率。
因此，透鏡40A及40B可大致上描繪為具有正光功率之特徵，而該光功率起源於具有凸透鏡面(分別為42A及44B)之習知平凸透鏡與傾斜的平面44A及42B，或該光功率起源於隨著各透鏡40A及40B之容積的漸變折射率，透鏡面42A、44A、42B及44B皆為實質上平的。
第15圖及第16圖相似於第3圖及第4圖，且第14圖及第15圖圖示透鏡40A及40B作為GRIN透鏡。GRIN透鏡40A及40B造成光120遵循穿過透鏡40A及40B的彎曲路徑，而穿過間隙48的光實質上經準直，亦即，實質上平行於光軸A1。
第17圖相似於第10圖在於，第17圖圖解包含GRIN透鏡40A及40B之單式光學連接器10之實施範例之透視圖。第17圖之單式光學連接器10之插頭12A及插座12B內部的元件以虛線圖示。
第18圖相似於第11圖且第18圖圖示第17圖之單式光學連接器10之範例之橫截面視圖。第18圖之單式光學連接器10圖示有插座光纖纜線110B，插座光纖纜線110B坐落於形成於插座主體16B中的光纖纜線凹槽29。
在單式光學連接器10中使用GRIN透鏡40A及40B排除對於腔室60A及60B之需求，在以上所述非GRIN實施範例中明顯地採用腔室60A及60B以提供具有折射率不同於透鏡之容積，使得在光進入或離開透鏡後在該容積中光可會聚或發散。針對GRIN透鏡，如此會聚與發散發生於透鏡之容積內，使得具有不同折射率之相鄰容積為不必要的。在一個範例中，使用腔室60以提供主動裝置33A與插頭主體16A之間的平衡(stand-off)。
在第17圖及第18圖之實施範例中，GRIN透鏡40A設置於插頭主體16A之一部份內。因此，光120首先行進穿過插頭主體16A之一部份且然後遇到透鏡40A，透鏡40A作為於間隙48處實質上準直該光。在另一方面，GRIN透鏡40B具有GRIN透鏡40B之後平面44B，後平面44B實質上與光纖端面34B接觸，且當光120B從傾斜的前面42B至後面44B行進穿過透鏡40B之容積時，光120B會聚。然後經聚焦的光耦合進入光纖端面34B。在一個範例中，在後透鏡面44B與光纖端面34B之間可有一些空間，使得光120B不需要到達剛好位於後透鏡面處的嚴格焦距，而可位於超過後透鏡面的小距離處。
使用具有以上所述配置透鏡40A及40B(無論是GRIN透鏡、習知透鏡或該等之組合)之光學系統之光學連接器10之一個優點為，光學連接器之插頭半部份12A及插座半部份12B可容忍相對側向位移，亦即，該兩個半部份可經側向移位而光學連接器不經歷實質上光損耗。此容忍對於光學連接器部件之低成本製造為吸引人的。
良好地對齊插頭12A及插座12B將平面44A及42B放置於平面44A及42B之適當相對方位。在一個範例中，使用一或更多個對準特徵以達成插頭12A及插座12B的對準，例如第1圖之光學連接器10圖示的對準特徵13A及13B。對準特徵範例包含於各自的前端18A及18B處位於連接器之周圍之標記、平坦、缺口等(見第2圖)。或者是或是除此之外，可使用共軸對準特徵，例如套圈於管中(ferrule-in-tube)對準。套圈於管中方式具有優點在於，即使當污染物被引入間隙48中時，該方式保留平面44A及42B之角度對準，雖然此方式會使光學連接器設計變得複雜且可能需要額外心力來完全地清潔關鍵連接器對準面。
雖然參照本文之較佳實施範例及特定實施範例在此已闡述且描述本揭示案，對於本領域習知技藝者而言立即顯而易見的是其他實施範例與舉例可執行相似的功能及/或達成相似的結果。全部該等均等實施範例與舉例為在本揭示案之精神與範疇內且預期附加申請專利範圍涵蓋全部該等均等實施範例與舉例。對於本領域習知技藝者而言亦顯而易見的是，在不脫離本揭示案之精神與範疇下，對本揭示案可作各種修改及變異。因此，假如修改及變異為在附加申請專利範圍及申請專利範圍之均等物之範疇內，預期本揭示案涵蓋本揭示案之該等修改及變異。
10．．．光學連接器
12A．．．第一插配連接器構件/插頭
12B．．．第二插配連接器構件/插座
13A．．．對準特徵
13B．．．對準特徵
14A．．．插頭外殼
14B．．．插座外殼
16A．．．插頭外殼主體
16B．．．插座外殼主體
17A．．．前部份
17B．．．前部份
18A．．．前端
18B．．．前端
20A．．．後部份
20B．．．後部份
24A．．．插頭套圈
24B．．．插座套圈
26A．．．前端
26B．．．前端
28A．．．套圈中心孔
28B．．．套圈中心孔
32A．．．插頭光纖
32B．．．插座光纖
33A．．．主動裝置
34A．．．光纖端面
34B．．．光纖端面
35A．．．母板
40A．．．插頭透鏡
40B．．．插座透鏡
41．．．光學系統
42A．．．凸前面
42B．．．平前面
44A．．．平後面
44B．．．凸後面
48．．．間隙
49．．．流體
60A．．．插頭腔室
60B．．．插座腔室
100．．．連接器組件
110A．．．插頭光纖纜線
110B．．．插座光纖纜線
112A．．．應變消除構件(罩)
112B．．．應變消除構件(罩)
120．．．光
120A．．．光
120B．．．光
120R1．．．反射光
120R2．．．反射光
200．．．碎片
A1．．．光學系統軸
A28．．．孔軸
AA．．．透鏡軸
AB．．．透鏡軸
AFA．．．縱向光纖軸
AFB．．．縱向光纖軸
LATB．．．側向偏移
NA．．．透鏡面法線
NB．．．透鏡面法線
PA．．．焦平面
PAD．．．平面
PB．．．焦平面
SM．．．傾斜面
WA．．．軸間隙寬度
φ．．．角度
θA．．．角度
θB．．．角度
第1圖為根據本揭示案光學連接器範例之側視圖；第2圖為第1圖之連接器組件之光學連接器範例的特寫、縱向橫截面視圖；第3圖為第2圖之光學連接器之光學系統範例之特寫視圖，第3圖亦圖示插頭光纖及插座光纖，插頭光纖及插座光纖之各自的端配置於插頭透鏡及插座透鏡之各自的焦平面處，其中該等平透鏡面為彼此平行但該等平透鏡面不與光學系統軸垂直；第4圖相似於第3圖，且第4圖圖解光學連接器之光學系統之一個實施範例，其中平透鏡面既不彼此平行也不垂直於光學系統軸；第5圖相似於第4圖，且第5圖圖示當平透鏡面之間的間隙由空氣填充時，光經由光學系統自插頭光纖至插座光纖之路徑範例；第6圖相似於第5圖，且第6圖圖解當間隙由流體填充時之範例；第7圖為圖示與各自的傾斜的、平透鏡面42B及44A有關之兩個角度θA及θB之光學連接器之光學系統範例之特寫視圖；
第8圖相似於第5圖，且第8圖圖示光係自平透鏡面反射以形成反射光，該反射光以返回插頭光纖之方向行進，但該反射光不進入插頭光纖；
第9圖相似於第8圖，且第9圖圖示一個範例，其中來自平透鏡面的雙重反射光朝著插座光纖之大致方向而不以大量進入插座光纖；
第10圖為單式光學連接器範例之自底部向上的透視圖，插頭及插座具有單式結構，而插頭包含實質上直角彎曲；
第11圖為第10圖之單式光學連接器之縱向橫截面視圖；
第12圖為第10圖之單式光學連接器範例之特寫側橫截面視圖，第12圖圖解碎片存在於平透鏡面之間的間隙中之範例；
第13圖相似於第12圖，且第13圖圖解流體存在於平透鏡面之間的間隙中之範例；
第14圖相似於第2圖，且第14圖圖解插頭透鏡及插座透鏡為GRIN透鏡之實施範例；
第15圖及第16圖相似於第3圖及第4圖，且第15圖及第16圖圖解插頭透鏡及插座透鏡為GRIN透鏡之實施範例；
第17圖相似於第10圖，且第17圖圖解包含GRIN透鏡之單式光學連接器之實施範例之透視圖，單式連接器之內部的元件以虛線圖示；以及
第18圖相似於第11圖，且第18圖圖解第17圖之單式光學連接器之範例之橫截面視圖，單式光學連接器圖示有坐落於光纖纜線凹槽中的插座光纖纜線。
10．．．光學連接器
12A．．．第一插配連接器構件/插頭
12B．．．第二插配連接器構件/插座
14A．．．插頭外殼
14B．．．插座外殼
16A．．．插頭外殼主體
16B．．．插座外殼主體
17A．．．前部份
17B．．．前部份
18A．．．前端
18B．．．前端
20A．．．後部份
20B．．．後部份
24A．．．插頭套圈
24B．．．插座套圈
26A．．．前端
26B．．．前端
28A．．．套圈中心孔
28B．．．套圈中心孔
32A．．．插頭光纖
32B．．．插座光纖
34A．．．光纖端面
34B．．．光纖端面
40A．．．插頭透鏡
40B．．．插座透鏡
41．．．光學系統
42A．．．凸前面
42B．．．平前面
44A．．．平後面
44B．．．凸後面
60A．．．插頭腔室
60B．．．插座腔室
PA．．．焦平面
PB．．．焦平面

Claims (34)

  1. 一種用以於一操作波長下將至少一光源光學地連接至至少一光接收器之光學連接器，該光學連接器包括：一第一連接器構件及一第二連接器構件，該第一連接器構件及該第二連接器構件分別具有至少一第一正功率透鏡及至少一第二正功率透鏡，該至少一第一正功率透鏡具有一第一平透鏡面，該至少一第二正功率透鏡具有一第二平透鏡面；以及該至少一第一透鏡及該至少一第二透鏡係配置於該至少一第一透鏡及該至少一第二透鏡之各自的第一連接器構件及第二連接器構件中，使得當該第一連接器構件與該第二連接器構件可操作插配時，該至少一第一透鏡及該至少一第二透鏡形成至少一光學系統，該至少一光學系統中該第一平透鏡面及該第二平透鏡面為相對而彼此分離以形成一間隙，該間隙具有大約25微米至大約100微米的一軸寬，且該第一平透鏡面及該第二平透鏡面不與光學系統軸垂直。
  2. 如請求項1所述之光學連接器，進一步包括：該第一平透鏡面及該第二平透鏡面為不平行的。
  3. 如請求項1所述之光學連接器，更包括：該至少一光學系統具有一第一焦平面及一第二焦平面，該光源實質上設 置於該第一焦平面上且該光接收器實質上設置於該第二焦平面上。
  4. 如請求項3所述之光學連接器，其中該第一焦平面與該第二焦平面為不平行的。
  5. 如請求項3所述之光學連接器，其中該光源包含一光源軸，該光接收器包含一光接收器軸，且其中該光源軸及該光接收器軸中之至少一者為以下中之至少一者：相對於該光學系統軸為傾斜的及移位的。
  6. 如請求項3所述之光學連接器，其中該光源包含一第一光纖，該第一光纖具有一第一端面，光自該第一端面發出。
  7. 如請求項6所述之光學連接器，其中該光接收器包含一第二光纖，該第二光纖具有一第二端面，經由該光學系統來自該光源之光於該第二端面處接收。
  8. 如請求項7所述之光學連接器，更包括：該第一光纖與該第二光纖分別由一第一套圈及一第二套圈所支撐。
  9. 如請求項1所述之光學連接器，其中該操作波長為在約850nm至約1600nm的範圍中。
  10. 如請求項1所述之光學連接器，進一步包括以下中之一或更多者：形成於該第一透鏡中的該第一光功率，係來自以下中之至少一者：一第一凸透鏡面與該第一平透鏡面相對，以及該第一透鏡內的一第一漸變折射率；以及形成的該第二光功率係來自以下中之至少一者：一第二凸透鏡面與該第二平透鏡面相對，以及該第二透鏡內的一第二漸變折射率。
  11. 如請求項10所述之光學連接器，其中該第一凸透鏡面及該第二凸透鏡面中之至少一者為非球面的。
  12. 如請求項1所述之光學連接器，其中該第一連接器構件及該第二連接器構件分別形成作為實質上可穿透該操作波長之一第一單式結構及一第二單式結構，其中該第一單式結構定義該第一透鏡且該第二單式結構定義該第二透鏡。
  13. 如請求項12所述之光學連接器，進一步包括：該第一單式結構，具有一實質上45度的傾斜面，該傾斜面經由內反射形成該光學系統軸之一實質上直角彎曲。
  14. 如請求項12所述之光學連接器，進一步包括：該第一透鏡及該第二透鏡，具有分別的一第一焦平面及一第二焦 平面，且該光源配置於該第一焦平面處且該光接收器配置於該第二焦平面處。
  15. 如請求項12所述之光學連接器，進一步包括：該第二單式結構，具有一孔，該孔經調整大小以容納至少一光纖；以及該光接收器，包含一光纖，該光纖配置於該孔中且具有一端面，該端面實質上設置於該第二焦平面處，以經由該光學系統接收來自該光源之光。
  16. 如請求項3所述之光學連接器，進一步包括：相對於該光學系統軸，該第一平透鏡面及該第二平透鏡面呈傾斜，以最小化或消除來自該光源而由該第一平透鏡面及該第二平透鏡面中之至少一者所反射而返回該光源的光量。
  17. 如請求項16所述之光學連接器，進一步包括：相對於該光學系統軸，該第一平透鏡面及該第二平透鏡面呈傾斜，以最小化或消除來自該光源而由該等平透鏡面所反射且由該光接收器所接收的光量。
  18. 如請求項1所述之光學連接器，其中該第一透鏡及該第二透鏡中之至少一者是由選自以下材料之群組中之至少一項材料所形成，該群組包括：Polyetheremide、聚甲基丙烯酸酯(PolyMethylMethacrylate)、玻璃、塑膠、二氧化矽 /Germania玻璃(Silica/Germania glass)以及甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸苄酯(MethylMethacrylate with Benzyl Methacrylate)。
  19. 一種於至少一光源與至少一光接收器之間形成一光學連接之方法，該方法包括以下步驟：將一第一連接器構件連接至一第二連接器構件，該第一連接器構件具有至少一第一透鏡，該至少一第一透鏡具有一第一正功率及一第一平面，且該第二連接器構件具有至少一第二透鏡，該至少一第二透鏡具有一第二光功率及一第二平面，上述連接由該至少一第一透鏡及該至少一第二透鏡形成至少一光學系統，該第一平面及該第二平面為相對而彼此分離以形成一間隙，該間隙具有大約25微米至大約100微米的一軸寬，且該第一平面及該第二平面呈傾斜而不垂直於一光學系統軸；以及經由該至少一光學系統，通過來自該至少一光源的光至該至少一光接收器。
  20. 如請求項19所述之方法，進一步包括以下步驟：形成彼此不平行的該第一平面及該第二平面。
  21. 如請求項19所述之方法，進一步包括以下步驟：該至少一光源具有一第一光纖且該至少一光接收器具有一第二光纖。
  22. 如請求項19所述之方法，進一步包括以下步驟：形成該第一透鏡及該第二透鏡中之一者或兩者作為一漸變折射率(GRIN)透鏡。
  23. 如請求項19所述之方法，進一步包括以下步驟：該第一連接器構件及該第二連接器構件形成作為一第一整體結構及一第二整體結構。
  24. 如請求項19所述之方法，包含以下步驟：配置該第一平面及該第二平面，以最小化或消除來自該第一平面及該第二平面中之至少一者所反射的光，以避免返回對應的該至少一光源或是由對應的該至少一光接收器所接收。
  25. 如請求項19所述之方法，其中該至少一光源包含一光源軸，該至少一光接收器包含一光接收器軸，且其中該光源軸及該光接收器軸中之至少一者為以下中之至少一者：相對於該光學系統軸為傾斜的及移位的。
  26. 一種用以從一光源傳遞一操作波長之光至一光接收器之光學連接器，該光學連接器包括：一第一連接器構件，具有一第一前部份及一第一後部份，該第一前部份具有一第一前端，一第一透鏡設置於該第一前部份中，該第一透鏡具有一第一正光功率及一第一 平面，該第一平面相鄰於該第一前端，該第一透鏡具有一第一焦平面及一第一透鏡軸；一第二連接器構件，具有一第二前部份及一第二後部份，該第二前部份具有一第二前端，一第二透鏡設置於該第二前部份中，該第二透鏡具有一第二正光功率及一第二平面，該第二平面相鄰於該第二前端，該第二透鏡具有一第二焦平面及一第二透鏡軸；以及其中該第一前部份及該第二前部份經配置以插配接合而由該第一透鏡及該第二透鏡形成一光學系統，其中該光學系統具有一光學系統軸，該光學系統軸由共軸的該第一透鏡軸及該第二透鏡軸所定義，該第一平面及該第二平面為相對且彼此分離以形成一間隙，該間隙具有大約25微米至大約100微米的一軸寬，且該第一平面及該第二平面呈傾斜而不與該光學系統軸垂直。
  27. 如請求項26所述之光學連接器，其中該第一透鏡包含一第一凸面，該第一凸面面向該第一後部份，且該第二透鏡包含一第二凸面，該第二凸面面向該第二後部份。
  28. 如請求項26所述之光學連接器，其中該第一透鏡及該第二透鏡包括漸變折射率(GRIN)透鏡。
  29. 如請求項26所述之光學連接器，其中該第一平面及該第二平面彼此不平行。
  30. 如請求項26所述之光學連接器，進一步包括：該光源實質上設置於該第一焦平面處且該光接收器實質上設置於該第二焦平面處。
  31. 如請求項30所述之光學連接器，進一步包括：該第一平面及該第二平面，經配置以最小化或消除來自該第一平面及該第二平面中之至少一者所反射的光，以避免返回該光源或是避免由該光接收器所接收。
  32. 如請求項26所述之光學連接器，其中該第一連接器構件及該第二連接器構件分別形成作為實質上可穿透該操作波長之一第一單式結構及一第二單式結構，其中該第一單式結構定義該第一透鏡且該第二單式結構定義該第二透鏡。
  33. 如請求項26所述之光學連接器，其中該第一連接器構件及該第二連接器構件分別形成作為一第一單式結構及一第二單式結構，該第一單式結構可穿透該操作波長且支撐該第一透鏡，該第一透鏡作為一第一漸變折射率(GRIN)透鏡，且該第二單式結構支撐該第二透鏡，該第二透鏡作為一第二漸變折射率(GRIN)透鏡。
  34. 如請求項26所述之光學連接器，進一步包括：該第一 單式結構，具有一實質上45度的傾斜面，該傾斜面形成該光學系統軸之一實質上直角彎曲。
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