光学连接器转让专利

申请号 : CN201580014595.9

文献号 : CN106104337A

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相似专利:

发明人 : T·L·史密斯B·S·卡彭特早内贵之

申请人 : 3M创新有限公司

摘要 :

本发明公开了一种光学连接器,该光学连接器包括用于接收光学波导并永久性地附接到该光学波导(115)的第一附接区域(110)。光耦合单元(120)被设置并被构造用于在连接器的外壳内平移而不是旋转移动。该光耦合单元包括第二附接区域(121),该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到该光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域处。该光耦合单元还包括光重定向表面(122)。该光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和所述第二附接区域处时,该光重定向表面接收并重新导向来自光学波导的光。该光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内的移动。

权利要求 :

1.一种包括外壳的连接器,包括:

第一附接区域,所述第一附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到所述光学波导;和光耦合单元,所述光耦合单元被设置并被构造用于在所述外壳内平移而不是旋转移动,并且所述光耦合单元包括:第二附接区域,所述第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到所述光学波导,所述光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域处;和光重定向表面,所述光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域和所述第二附接区域处时,所述光重定向表面接收并重新导向来自所述光学波导的光,并且所述光学波导限制但不阻止所述光耦合单元在所述外壳内的移动。

2.根据权利要求1所述的连接器,其中所述第一附接区域被构造用于在所述外壳内移动。

3.根据权利要求1所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域和所述第二附接区域处时,所述光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合引起所述光学波导在所述第一附接区域和所述第二附接区域之间发生弯曲,所述弯曲有助于阻止所述光耦合单元与所述配合光耦合单元失配。

4.一种包括外壳的连接器,包括:

第一附接区域,所述第一附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到所述光学波导并且被构造用于在所述外壳内移动;和光耦合单元,所述光耦合单元被设置并被构造用于在所述外壳内移动,并且所述光耦合单元包括:第二附接区域,所述第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到所述光学波导,所述光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域处;和光重定向表面,所述光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域和所述第二附接区域处时,所述光重定向表面接收并重新导向来自所述光学波导的光,并且所述光学波导限制但不阻止所述光耦合单元在所述外壳内的移动。

5.根据权利要求4所述的连接器,其中所述光学波导限制但不阻止所述光耦合单元在所述外壳内主要沿线性方向的所述移动。

6.根据权利要求4所述的连接器,其中在不存在被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域和所述第二附接区域处的任何光学波导的情况下,所述光耦合单元不受限制地沿至少一个方向自由移动。

7.根据权利要求4所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域和所述第二附接区域处时,所述光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合引起所述第一附接区域在所述外壳内移动,从而引起所述光学波导发生第一弯曲,所述光耦合单元在所述外壳内移动,并且所述光学波导发生第二弯曲,所述第二弯曲有助于阻止所述光耦合单元与所述配合光耦合单元失配。

8.一种包括外壳的连接器,包括:

第一附接区域,所述第一附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到所述光学波导;

第二附接区域,所述第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到所述光学波导,所述光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域处;和柔性支架,所述柔性支架被设置在所述外壳内、位于所述第一附接区域和所述第二附接区域之间,以用于支撑并附着到光学波导,所述光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域和所述第二附接区域处,所述柔性支架的第一末端附接到所述第一附接区域,所述支架的第二末端附接到所述第二附接区域。

9.根据权利要求8所述的连接器,其中所述柔性支架在初始弯曲时柔韧性较小,并且在进一步弯曲时柔韧性较大。

10.根据权利要求8所述的连接器,其中所述柔性支架包括:

第一柔性部分,所述第一柔性部分用于支撑并附着到光学波导,所述光学波导被接收并被永久性地附接在所述第一附接区域和所述第二附接区域处;和第二柔性部分,所述第二柔性部分附接到所述顶部,使得随着所述柔性支架沿所述柔性支架的长度弯曲,所述第二柔性部分被折叠到所述第一柔性部分上。

说明书 :

光学连接器

技术领域

[0001] 本公开涉及用于连接多组光学波导诸如光纤带的光学连接器。

背景技术

[0002] 光纤连接器可用于在多种应用中连接光纤,所述多种应用包括:电信网络、局域网、数据中心链路以及用于高性能计算机中的内部链路。这些连接器可被分组成单光纤和多光纤设计,并且还可以通过接触类型来分组。常见的接触方法包括:物理接触,其中配合光纤末端被抛光至一定的光洁度并压制在一起;指数匹配,其中与光纤芯匹配的具有折射率的适形材料填充配合光纤顶端之间的小间隙;以及气隙连接器,其中光穿过两个光纤顶端之间的小间隙。对于这些接触方法中的每一种而言,所配合光纤顶端上的少量灰尘可大大地增加光损耗。
[0003] 另一种类型的光学连接器称为扩展型光束连接器。这种类型的连接器允许源连接器中的光束在光被准直之前离开光纤芯并在连接器内发散短的距离,以形成直径大致大于所述芯的光束。在接收连接器中,然后在接收光纤顶端上将光束聚焦回其初始直径。此类连接器对可能存在于其中光束被扩展为更大直径的区域中的灰尘及其他形式的污染较不敏感。
[0004] 未来几年随着数据传输的线速从当前的10Gb/秒/线提高至25Gb/秒/线,背板光学连接器将成为将来高性能计算机、数据中心和电信交换系统的基本部件。提供成本较低、性能较高的扩展型光束连接器作为当前用于10Gb/秒互连的现有光纤和铜连接的替代选择将是有利的。

发明内容

[0005] 本公开涉及光学连接器。一些实施方案涉及一种连接器,该连接器包括用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导的第一附接区域。光耦合单元被设置并被构造用于在连接器的外壳内平移而不是旋转移动。光耦合单元包括第二附接区域,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域处。光耦合单元的光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光重定向表面接收并重新导向来自光学波导的光。光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内的移动。
[0006] 一些实施方案涉及一种连接器,该连接器包括用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导并且被构造用于在外壳内移动的第一附接区域,以及被设置并构造成在外壳内移动的光耦合单元。光耦合单元包括第二附接区域,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域处。光耦合单元还包括光重定向表面,该光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光重定向表面接收并重新导向来自光学波导的光。光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内的移动。
[0007] 在一些实施方案中,连接器包括第一附接区域和第二附接区域,该第一附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域处。柔性支架被设置在连接器的外壳内、位于第一附接区域和第二附接区域之间,以用于支撑并附着到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处。柔性支架的第一末端附接到第一附接区域,并且支架的第二末端附接到第二附接区域。
[0008] 上述发明内容并非旨在描述本发明每个公开实施方案或每种实施方式。以下附图和具体实施方式更具体地说明例示性实施方案。

附图说明

[0009] 图1A示出根据一些实施方案在配合之前的光学连接器的侧视图;
[0010] 图1B示出图1A的光学连接器的配合面;
[0011] 图1C示出在配合后的图1A的连接器;
[0012] 图2A示出根据本文所述的实施方案附接有光纤电缆的光耦合单元;
[0013] 图2B更详细地示出图2A的光耦合单元的部分;
[0014] 图3A–3C示出光耦合单元的对准特征结构的操作;
[0015] 图4示出根据一些实施方案具有锥形轮廓的对准特征结构;
[0016] 图5A和图5B分别示出根据本文所公开的实施方案的未配合和已配合的光学连接器,其包括可移动的第一附接区域;
[0017] 图6A和图6B分别示出根据一些实施方案的未配合和已配合的光学连接器,其包括柔性支架;
[0018] 图7A和图7B分别示出根据一些实施方案的未弯曲和已弯曲的柔性支架的侧视图;
[0019] 图7C和图7D分别示出图7A和图7B的未弯曲和已弯曲的柔性支架的剖视图;
[0020] 图8–11示出各种柔性支架构造的剖视图。
[0021] 图12A和图12B分别示出根据一些实施方案的未弯曲和已弯曲的柔性支架的侧视图;
[0022] 图12C和图12D分别示出如图12A和图12B所示的未弯曲和已弯曲的柔性支架的剖视图;
[0023] 图13为示出了根据本公开的实施方案的光学套管构造的透视图;
[0024] 图14为示出了根据本公开的实施方案的光学套管构造的透视图;
[0025] 图15为示出了根据本公开的实施方案施用光学套管的示例的透视图;
[0026] 图16为图13中箭头IV方向的视图;
[0027] 图17为沿图16中的线V-V截取的剖视图。
[0028] 图18为图13中箭头VI方向的视图;
[0029] 图19A为用于描述根据本公开的实施方案配合光学套管的方法的图示;
[0030] 图19B为用于描述根据本公开的实施方案配合光学套管的方法的图示;
[0031] 图20为示出了本公开的实施方案的光学套管的配合条件的透视图;
[0032] 图21为示出本公开的实施方案的光学连接器的配合条件的透视图;
[0033] 图22A是图21的光学连接器中的一者的透视图;
[0034] 图22B是图21的光学连接器中的一者的透视图;
[0035] 图23A为组装到图22A的光学连接器中的光纤单元的透视图;
[0036] 图23B为组装到图22A的光学连接器中的光纤单元的透视图;
[0037] 图24为沿图22B中的线VIII-VIII截取的剖视图;
[0038] 图25A为固定在图22A的连接器壳体中的光纤组件的透视图;
[0039] 图25B为固定在图22A的连接器壳体中的光纤组件的透视图。
[0040] 图26为图25A中箭头XV方向的视图;
[0041] 图27A为图25A的光纤组件省去右主体后的透视图;
[0042] 图27B为图25B的光纤组件省去右主体后的透视图;
[0043] 图28为图27A中箭头XVII方向的视图;
[0044] 图29A为图21的另一个光学连接器的透视图;
[0045] 图29B为图21的另一个光学连接器的透视图;
[0046] 图30A为组装到图29A的光学连接器中的光纤单元的透视图;
[0047] 图30B为结合到图29A的光学连接器中的光纤单元的透视图;
[0048] 图31为图30B中箭头XX方向的视图;
[0049] 图32A为图30A的光纤组件省去左主体后的透视图;
[0050] 图32B为图30B的光纤组件省去左主体后的透视图;
[0051] 图33为沿图29A中的线XXII-XXII截取的剖视图。
[0052] 图34为示出根据本公开的实施方案的连接器的配合条件的剖视图;
[0053] 图35为示意性地示出根据本公开的实施方案的连接器的功能的图示;
[0054] 图36为示意性地示出根据本公开的实施方案的连接器的功能的图示;
[0055] 图37为示出了图35的修改示例的图示;
[0056] 图38为示出了图36的修改示例的图示;
[0057] 图39为示出了图36的另一修改示例的图示;并且
[0058] 图40为示出了图35的另一个修改示例的图示。
[0059] 附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号指示类似的部件。然而,应当理解,在给定附图中使用标号指示部件并非旨在限制另一附图中用相同标号标记的部件。

具体实施方式

[0060] 在以下说明中参考附图,这些附图构成本文的一部分,并且其中通过举例说明的方式示出。应当理解,在不失配本公开的范围或实质的情况下,可设想并形成其他实施方案。因此,以下详细说明不应视为具有限制性意义。
[0061] 图1A示出了侧视图,并且图1B为根据一些实施方案的连接器100的配合面104的视图。图1A示出了与连接器100配合之前的配合连接器101。图1C示出了配合后的连接器100、101。
[0062] 连接器100、101的构造和操作主要参考连接器100进行说明,条件是配合连接器101包括类似的特征结构。如图1A–1C所示,在一些实施方案中,连接器100可包括一个或多个第一附接区域110,该第一附接区域被构造用于永久性地附接一个或多个光学波导115。
光耦合单元120设置在外壳105内并且光学耦合到波导115。光学波导115可以为多个波导中的一个光学波导,所述多个波导在多根光纤带缆中并排布置,如图2A–2C中所详细示出的。
光纤电缆中的多根光纤可一致地弯曲并且在连接器接合时具有基本上相同的量,而不是单独布置。光耦合单元120被构造用于例如沿连接器的配合/未配合方向(如双箭头199所示)在外壳105内平移,但是不是旋转移动。
[0063] 光耦合单元120包括用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导115的第二附接区域121。光耦合单元120包括光重定向表面122,该光重定向表面被构造成使得当光学波导115被接收并被永久性地附接在第一附接区域110和第二附接区域121处时,光重定向表面122接收并重新导向来自光学波导115的光。光学波导115限制但不阻止光耦合单元120在外壳105内的移动。在图1A所示的实施方案中,第一附接区域110被固定在外壳内。在其他实施方案中,参见例如图5A、图5B、图6A、图6B,第一附接区域被构造用于在外壳内移动。
[0064] 从图1C可更好地看出,当光学波导115被接收并被永久性地附接在第一附接区域110和第二附接区域121处时,光耦合单元120与配合连接器101的配合光耦合单元130的配合引起光学波导115在第一附接区域110和第二附接区域121之间发生弯曲135。弯曲135有助于阻止光耦合单元120与配合光耦合单元130失配。在一些构造中,当连接器未配合时存在弯曲,并且配合在现有弯曲基础上引起进一步弯曲。例如,在配合过程中第二附接区域
121沿配合/未配合轴线199在连接器外壳105内移动,可发生光学波导115的进一步弯曲。在配合后,光纤115向光耦合单元120施加弹力以保持光耦合单元120相对于配合光耦合单元
130处于配合位置。
[0065] 在一些实施方案中,外壳105包括至少一个导向件141,该导向件被构造用于阻止光耦合单元120在外壳105内旋转、而不是阻止平移。如图1A所示,导向件140可邻近并面向光耦合单元120的顶部主表面120a和底部主表面120b中的至少一者设置。在一些具体实施中,外壳105包括一对导向件141、142。这对导向件141、142中的一个导向件设置在光耦合单元120的每一侧。这对导向件141、142被构造用于阻止光耦合单元120在外壳105内旋转、而不是阻止平移。在一些构造中,这对导向件中的一个导向件141邻近并面向光耦合单元120的顶部主表面120a设置,并且这对导向件中的另一个导向件142邻近并面向光耦合单元120的底部主表面120b设置。
[0066] 一些实施方案包括第一对准特征结构151,该第一对准特征结构被构造用于接合配合连接器101的相容的第二配合对准特征结构162。例如,第一对准特征结构151可包括细长突出部并且相容的第二配合特征162可包括细长通道。如图1A所示,连接器100可包括第一对准特征结构151和第二对准特征结构152,该第一对准特征结构为细长突出部,该第二对准特征结构为细长通道。连接器100的第一对准特征结构151和第二对准特征结构152被构造用于与配合连接器101的第二配合对准特征结构162和第一配合对准特征结构161配合。
[0067] 图2A为更详细的视图,示出了附接有波导阵列(例如,光纤电缆)的光耦合单元220的一个示例。
[0068] 第二附接区域221可包括多个V形凹槽214,每个凹槽被构造用于容纳波导带的多个光学波导的不同光学波导215。光学波导215中的每个被接收并被永久性地附接在第一附接区域(图2A中未示出)处,光学波导215在凹槽214处粘结到第二附接区域221。如图2A的实施方案所示,第二附接区域221可永久地附接到多个光学波导,该多个光学波导被接收和永久地附接在第一附接区域处。在一些实施方案中,使用粘合剂将光学波导215附接在第一附接区域(图2中未示出,但是于图1中示出)、第二附接区域221或这两者处。在其中光学波导为光纤的情况下,光纤附接区域可由圆柱形孔组成,光纤被粘结到所述圆柱形孔中。同样在波导为光纤的情况下,光纤上的聚合物缓冲层可以被粘结到与其中粘结有裸光纤的区域相邻的附接区域,以便增强组件的机械强度。
[0069] 光耦合单元220被构造为使得能够在图1A所示的外壳105内平移但是不是旋转移动。这有利于光耦合单元220与配合耦合器(通常为具有基本上相同的特征结构的耦合器)准确对齐,如后续附图中所示。
[0070] 在一些实施方案中,光耦合单元为平行的扩展型光束光耦合器。光定向表面216可以为弯曲的,使得它聚焦入射光。光学波导215具有第一芯径并且光定向表面216的曲率被构造用于改变光学波导215的光的发散性,使得来自光学波导的光沿不同于连接器的配合方向的出口方向射出连接器,并且具有大于第一芯径的第二直径。在一些实施方案中,第二直径与第一芯径的比率可为至少2、至少3.7、或甚至至少5。在各种实施方案中,光定向表面216和光学波导215可在单向模式下操作或者在时分多路复用的双向模式下操作。
[0071] 光耦合单元220也可包括机械配合凸块236(导向件)和联锁机构238。在一些实施方案中,机械配合凸块236沿如图中所示的凸块部分的长度的至少一部分可具有逐渐减小的宽度。机械配合凸块236可在外壳105内延伸(图1A所示),使得当与配合连接器配合时,连接器沿配合轴线199在配合方向朝配合连接器移动。
[0072] 图2B示出了耦合单元220的一部分,其包括第二附接区域221和光定向表面216。图2B示出若干光纤215附接到光耦合单元220。图2B为包括第二附接区域221和光定向表面216的光耦合单元220的剖切透视图。在第二附接区域221处,光纤215在凹槽214中对准,该凹槽通常为V形凹槽,光纤永久性地附接到该凹槽。如图所示,光耦合单元120包括光定向表面
216阵列,至少一个用于附接到光耦合单元220的每根光纤215。在各种构造中,光定向表面
216包括棱柱表面或弯曲表面。
[0073] 图3A和图3B分别示出配合前和配合后的光耦合单元320和配合光耦合单元340。图3C示出穿过平面A–A’的光耦合单元320的剖视图。每个光耦合单元320、340包括第二附接区域321、341,例如,用于对准光学波导的V形凹槽322,以及光定向表面335、355。每个光耦合单元320、340包括第一对准特征结构370、390,例如包括机械凸块(导向件),以及相容的第二对准特征结构360、380,例如包括被构造用于接收凸块370、390的导向孔。在光耦合单元
320与配合光耦合单元340配合的过程中,光耦合单元320的第一对准特征结构370被构造用于接合配合光耦合单元340的第二对准特征结构380。光耦合单元320的第二对准特征结构
360被构造用于接合配合光耦合单元340的第一对准配合特征结构390。在配合后,光耦合单元320的光定向表面335在配合位置与配合光耦合单元340的光定向表面355对准。
[0074] 图4示出了包括附加的对准特征结构的光耦合单元420、440。在示出的具体实施中,每个光耦合单元420、440的导向孔460、480包括第一末端460a、480a和第二末端460b、480b。
[0075] 在光耦合单元420与配合光耦合单元440配合的过程中,在导向孔460的第二末端460b与配合光耦合单元440的配合凸块490接合之前,导向孔460的第一末端460a与配合光耦合单元440的凸块490接合。导向孔460的第一末端460a包括锥形460c,针对导向孔460的长度的至少一部分,该椎形引起导向孔460随着第一末端460a朝第二末端460b的距离增加而变窄。相似地,在光耦合单元420与配合光耦合单元440配合的过程中,在导向孔480的第二末端480b与配合凸块470接合之前,导向孔480的第一末端480a与光耦合单元420的凸块
470接合。导向孔480的第一末端480a包括锥形480c,针对导向孔480的长度的至少一部分,该锥形引起导向孔480随着第一末端480a朝第二末端480b的距离增加而变窄。
[0076] 图5A和图5B示出连接器500、501,各自具有在连接器外壳505、506内可移动的第一附接区域510。图5A和图5B分别示出配合过程中和配合后的连接器500、501。连接器500、501的构造和操作主要参考连接器500进行说明,条件是配合连接器501包括类似的特征结构。连接器500包括被构造用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导515的第一附接区域
510。第一附接区域510被构造用于在外壳505内移动。光耦合单元520被设置并被构造用于在外壳505内移动。光耦合单元520包括第二附接区域521,该第二附接区域被构造用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导515,光学波导515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510处。光耦合单元520包括光重定向表面522,该光重定向表面被构造成使得当光学波导515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处时,光重定向表面522接收并重新导向来自光学波导515的光,并且该光学波导515限制但不阻止光耦合单元520在外壳515内移动。例如,光学波导515限制但不阻止光耦合单元520主要沿线性方向例如沿箭头599所示的连接器配合/未配合轴线在外壳内移动。在不存在任何被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处的光学波导的情况下,光耦合单元
520不受限制地沿至少一个方向例如沿配合/未配合轴线的方向自由移动。当附接到光学波导515时,光耦合单元520稳固地支撑在外壳505内。该稳固支撑至少部分地由于光学波导
515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处。
[0077] 在一些实施方案中,在配合之前,当光学波导515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处时,光学波导515在第一附接区域510和第二附接区域521之间基本上未弯曲。光耦合单元520被构造成在外壳505内定位和取向以便与配合连接器501的光耦合单元540配合。随着连接器500与配合连接器501配合,通过光学波导515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处,光耦合单元520至少部分地被定位和取向以用于配合。
[0078] 如图5B所示,当光学波导515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处时,光耦合单元520与配合连接器505的配合光耦合单元540的配合引起光学波导515在第一附接区域510和第二附接区域521之间发生弯曲516。弯曲516向光耦合单元520施加弹力,其有助于阻止光耦合单元520与配合光耦合单元540失配。在一些构造中,该弯曲可以为例如S形弯曲。在一些情况下,当光学波导515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处时,光学波导515在配合前已经具有弯曲,并且光耦合单元与配合光耦合单元的配合在现有弯曲基础上引起进一步弯曲。
[0079] 如图5B所示,当光学波导515被接收并被永久性地附接在第一附接区域510和第二附接区域521处时,光耦合单元520与配合连接器501的配合光耦合单元540的配合引起连接器500的第一附接区域510在外壳505内沿箭头590所示的方向移动。连接器501的第一附接区域510以相反的方向沿箭头591方向移动。第一附接区域510的移动引起光学波导515中的第一弯曲516a和第二弯曲516b,并引起光耦合单元520在外壳505内移动。第一弯曲和第二弯曲有助于阻止光耦合单元520与配合光耦合单元540失配。在各种实施方案中,第一弯曲516a、第二弯曲516b或这两者可包括在连接器500、501配合前存在的现有弯曲基础上的进一步弯曲。如箭头590和箭头599所示,在配合过程中,第一附接区域510在基本上垂直于连接器500的连接器配合方向599的方向590上移动。光耦合单元520基本上平行于连接器配合方向599并朝第一附接区域510移动。
[0080] 在例示的实施方案中,连接器500包括第一对准特征结构551和第二对准特征结构552,该第一对准特征结构和第二对准特征结构被构造用于接合配合连接器501的相容的配合对准特征结构561、562。随着连接器500沿配合方向599与配合连接器501配合,连接器500的第二对准特征结构552与配合连接器501的第一配合对准特征结构561配合。配合连接器
501的第一配合对准特征结构561引起连接器500的第一附接区域510沿箭头590在连接器
500的外壳505内移动。
[0081] 例如,在一些具体实施中,连接器500的对准特征结构552限定了细长通道,并且配合连接器501的对准特征结构561包括细长突出部。随着连接器500与配合连接器501配合,细长突出部561在通道552内滑动。在配合过程中,细长突出部561的前端561a滑过通道552并接触第一附接区域510。细长突出部561和第一附接区域510之间的接触引起第一附接区域510在连接器500的外壳505内移动。
[0082] 在连接器500与配合连接器501配合的过程中,连接器500的第一附接区域510被构造用于在第一方向沿箭头590移动,并且光耦合单元520被构造用于在不同于第一方向590的第二方向沿配合轴线599移动。连接器501的第一附接区域510被构造用于在与第一方向相反的方向沿箭头591移动,并且光耦合单元540被构造用于在第二方向沿配合轴线599移动,该第二方向为不同的方向59。在一些构造中,方向590和591基本上与配合轴线599正交。
[0083] 如图5A和5B所示,第一附接特征510可具有接触表面510a,该接触表面被构造用于引起第一附接特征510在连接器500配合到配合连接器501的过程中随着配合连接器501的对准特征结构561与接触表面510a接合而移动。例如,如图5A所示,接触表面510a可为坡面。第一附接特征510还可包括止动特征510b,该止动特征被构造用于限制配合连接器501的对准特征结构561的移动。
[0084] 可压缩构件550可以被设置在外壳505内,该可压缩构件施加对抗第一附接区域510沿方向590的移动的弹力。在一些实施方案中,可压缩构件为弹簧。在一些实施方案中,可压缩构件550被第一附接区域的移动压缩或进一步压缩。在一些实施方案中,可压缩构件
550被第一附接区域的移动拉伸或进一步拉伸。外壳505可包括沿第一附接区域510沿方向
590延伸的一个或多个特征511。特征511引导第一附接区域510的移动和/或将第一附接区域510稳定在外壳505内。
[0085] 在一些实施方案中,外壳505包括至少一个导向件541,该导向件被布置为阻止或至少限制光耦合单元540在外壳505内旋转。至少一个导向件541不抑制光耦合单元540在外壳505内例如沿轴线599平移。例如,至少一个导向件可邻近并面向光耦合单元520的顶部主表面520a和底部主表面520b中的至少一者设置。
[0086] 根据一些具体实施,外壳505包括一对导向件541、542,光耦合单元520的每一侧各有一个导向件。一个导向件541可邻近并面向光耦合单元520的顶部主表面520a设置,并且这对导向件中的另一个导向件542邻近并面向光耦合单元520的底部主表面520b设置。这对导向件541、542阻止或至少限制光耦合单元520在外壳505内旋转,但是基本上不限制光耦合单元520在外壳505内平移。
[0087] 如图6A和图6B所示,一些实施方案包括柔性支架670,该柔性支架被构造用于附接到并支撑光学波导。图6A和图6B分别示出配合过程中和配合后与配合连接器601配合的连接器600。在包括柔性支架的实施方案中,光耦合单元的旋转移动可以不受诸如图5A中所示的导向件541、542限制。连接器600包括被构造用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导615的第一附接区域610,并且第二附接区域621被构造用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导615,该光学波导615被接收并被永久性地附接在第一附接区域610处。柔性支架670被设置在外壳605内、位于第一附接区域610和第二附接区域621之间,以用于支撑并附着到光学波导615。柔性支架671的第一末端671a可以被附接到第一附接区域610,并且柔性支架671的第二末端671b可以被附接到第二附接区域621。
[0088] 根据一些方面,当连接器600未配合并且光学波导615被接收并被永久性地附接在第一附接区域610和第二附接区域621处时,柔性支架670和光学波导615在第一附接区域610和第二附接区域621之间基本上未弯曲。在配合过程中,柔性支架670弯曲,从而引起光学波导615同样弯曲。
[0089] 根据一些方面,当连接器600未配合并且光学波导615被接收并被永久性地附接在第一附接区域610和第二附接区域621处时,柔性支架670和光学波导615在第一附接区域610和第二附接区域621之间发生弯曲。在配合过程中,柔性支架670进一步弯曲,从而引起光学波导615同样进一步弯曲。柔性支架670在未弯曲或初始弯曲时柔韧性较低,并且在弯曲或进一步弯曲时柔韧性较高。
[0090] 连接器600还包括光耦合单元620,该光耦合单元被设置并被构造用于在外壳605内移动。光耦合单元620包括第二附接区域621,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域610处。光耦合单元还包括光重定向表面622,该光重定向表面被构造成使得当光学波导615被接收并被永久性地附接在第一附接区域610和第二附接区域621处时,光重定向表面622接收并重新导向来自光学波导615的光。柔性支架670和光学波导615限制但不阻止光耦合单元620在外壳605内的移动。
[0091] 当连接器600与配合连接器601配合时,柔性支架670被构造成弯曲或进一步弯曲,这引起光学波导615弯曲或进一步弯曲。光学波导615的弯曲或进一步弯曲引起光耦合单元620在连接器外壳605内旋转。光耦合单元620与配合连接器601的配合光耦合单元640的配合引起柔性支架670和光学波导615在第一附接区域610和第二附接区域621之间发生弯曲或进一步弯曲。配合后,柔性支架670和光学波导615向光耦合单元620施加弹力,该弹力阻止光耦合单元620与配合光耦合单元640失配。在连接器600与配合连接器601配合后,光耦合单元和配合光耦合单元的配合表面被设置为相对于连接器605的配合轴线699成一角度θ。
[0092] 在一些实施方案中,并且如图6A和图6B所示,第一附接区域610可被构造用于在外壳605内移动。当光学波导615被接收并被永久性地附接在第一附接区域610和第二附接区域621处时,光耦合单元620与配合连接器601的配合光耦合单元640的配合被构造用于引起:1)第一附接区域610在外壳605内移动;2)柔性支架670弯曲或进一步弯曲;3)光学波导615弯曲或进一步弯曲;和4)光耦合单元620在外壳605内至少旋转地移动。配合后,通过柔性支架670的弯曲和光学波导615的弯曲,向光耦合单元620施加弹力。该弹力有助于阻止光耦合单元620与配合光耦合单元640失配。
[0093] 在配合过程中,第一附接区域610在基本上垂直于连接器600的配合轴线699的方向移动。第一附接区域610被构造用于在第一方向例如图6B中的箭头690所示的方向移动,并且第二附接区域621在可与第一附接区域610的移动方向正交的不同方向移动。
[0094] 如前文结合图5A和图5B所述,连接器可包括第一对准特征结构651和第二对准特征结构652,该第一对准特征结构和第二对准特征结构与配合连接器601的第一配合对准特征结构661和第二配合对准特征结构662相容。配合连接器601的第一配合对准特征结构661可接合第一附接区域610的接触表面610a。第一配合对准特征结构661和接触表面610a之间的接合向第一附接区域610施加力,从而引起第一附接区域610在外壳605内沿方向590移动。在一些构造中,连接器600、601的第一对准特征结构651、661是或包括细长突出部,并且第二对准特征结构652、662是或包括细长通道。随着连接器600与配合连接器601配合,配合连接器601的细长突出部661在连接器600的细长通道652内滑动。细长突出部661的前端661a滑过通道652并接触第一附接区域610的接触区域610a。例如,接触表面610a可以为或包括坡面。第一附接特征610包括止动特征610b,该止动特征被构造用于限制配合连接器
601的配合对准特征结构661的移动。
[0095] 根据一些方面,连接器600可包括至少一个可压缩构件650,该可压缩构件被布置为使得第一附接区域610的移动引起可压缩构件650在与第一附接区域610的移动方向690相反的方向施加弹力。例如,可压缩构件650可包括弹簧,该弹簧被第一附接区域610的移动压缩或拉伸。外壳可包括沿第一附接区域610延伸的导向件611,该导向件被构造用于引导第一附接区域沿方向690进行移动。
[0096] 图7A–7D示出了根据一些实施方案的柔性支架的更多细节,该柔性支架被构造用于控制作为弯曲程度的函数的弯曲力。图7A示出了未弯曲的柔性支架700的侧视图,并且图7C示出未弯曲的柔性支架700的末端横向剖视图。图7B和图7D分别为柔性支架700弯曲后的侧剖视图和横向剖视图。
[0097] 柔性支架700包括第一柔性部分710和第二柔性部分720,所述第一柔性部分用于支撑并附着到光学波导(图7A–7D中未示出),所述第二柔性部分在一个或多个离散间隔开的附接位置730处附接到第一柔性部分710。一个或多个间隙731可以被限定在一个或多个离散间隔开的附接位置730与第一柔性部分710和第二柔性部分720之间。在一些构造中,至少一个附接位置730基本上沿柔性支架700的整个长度延伸。
[0098] 当沿柔性支架700的长度弯曲时,如图7C和图7D所示,第一柔性部分710的柔韧性高于第二柔性部分720。第一部分和/或第二部分可以为或包含例如弹簧钢、其他金属合金弹簧、热塑性聚合物、热固性聚合物和聚合物-无机复合材料中的一种或多种。
[0099] 随着柔性支架700沿柔性支架700的长度弯曲,第二柔性部分720可以折叠到第一柔性部分710上。如图7C所示,第一柔性部分710具有第一横向剖面轮廓,并且第二柔性部分720具有不同的第二横向剖面轮廓。随着第二柔性部分720折叠到第一柔性部分710上,第二柔性部分720的横向剖面轮廓从第二横向剖面轮廓改变为第一横向剖面轮廓。例如,第二横向剖面轮廓可以为如图7C、图9和图10所示的半圆形轮廓,或者如图8、图11和图12所示成一角度。
[0100] 例如,从图7C中可以更好地看到,在未弯曲时,第一柔性部分710具有基本上平坦的横向剖面轮廓,而第二柔性部分720具有基本上不平坦的横向剖面轮廓。随着柔性支架700沿柔性支架700的长度弯曲,第二柔性部分720的横向剖面轮廓从基本上不平坦的轮廓(如图7C所示)改变为基本上平坦的轮廓(如图7D所示)。第二柔性部分720在具有基本上不平坦的横向剖面轮廓时可能柔韧性较低,而在具有基本上平坦的横向剖面轮廓时可能柔韧性较高。
[0101] 对于某些构造,第二柔性部分720在附接位置730处附接到第一柔性部分710。随着第二柔性部分720折叠到第一柔性部分710上,第二柔性部分720绕附接位置730旋转。旋转方向在图7C中由箭头798和箭头799指示。
[0102] 图8至图11示出根据各种具体实施的柔性支架800、900、1000、1100的横截面轮廓。柔性支架800、900、1000、1100中的每个包括附接到第一柔性部分810、910、1010、1110的第二柔性部分820、920、1020、1120,以用于支撑并附着到光学波导。对于柔性支架800、900、
1100中的每个,在未弯曲时,第一柔性部分810、910、1010、1110中的大多数具有基本上平坦的横向剖面轮廓,而第二柔性部分810、910、1010、1110中的大多数具有基本上不平坦的横向剖面轮廓。随着柔性支架800、900、1000、1100沿柔性支架800、900、1000、1100的长度弯曲,第二柔性部分812、920、1020、1120的横向剖面轮廓从基本上不平坦的轮廓(如图7C所示)改变为基本上平坦的轮廓(如图7D所示)。第二柔性部分820、920、1020、1120在具有基本上不平坦的横向剖面轮廓时可能柔韧性较低,而在具有基本上平坦的横向剖面轮廓时可能柔韧性较高。弯曲后,第一柔性部分和第二柔性部分中的每个具有基本上平坦的横截面轮廓。
[0103] 在一些实施方案中,如图12所示,柔性支架1200包括第一柔性部分1210,该第一柔性部分用于支撑并附着到光学波导和柔性底部1220。柔性支架1200被构造成使得随着柔性支架1200沿柔性支架1210的长度弯曲,第一柔性部分1210和第二柔性部分1220相对于彼此沿柔性支架1200的长度滑动。
[0104] 图12A–12D示出根据一些实施方案的柔性支架的更多细节。图12A示出未弯曲柔性支架1200的侧视图,并且图12C示出未弯曲柔性支架1200的末端横向剖视图。图12B和图12D分别为柔性支架1200弯曲后的侧视图和横向剖视图。如图12A–12D所示,柔性顶部1210和柔性底部1220包括旋钮1221(或杆)和承窝1211,其耦合使得球和承窝之间具有足够的间隙,以允许弯曲过程中柔性底部1220相对于柔性顶部1210滑动。在一些构造中,柔性支架可包括多个沿第一柔性部分1210和第二柔性部分1220的长度延伸的球/杆和承窝耦接头。
[0105] 随着柔性支架1200沿柔性支架1200的长度弯曲,第二柔性部分1220折叠到第一柔性部分1210上。如图12C所示,在未弯曲时,第一柔性部分1210具有第一横向剖面轮廓,而第二柔性部分1220具有不同的第二横向剖面轮廓。随着第二柔性部分1220折叠到第一柔性部分1210上并沿第一柔性部分滑动,第二柔性部分1220的横向剖面轮廓从图12C所示的未弯曲的横向剖面轮廓改变为图12D所示的弯曲的横向剖面轮廓。
[0106] 柔性支架除能够控制作为弯曲程度的函数的弯曲力以外,柔性支架还可提供其他功能。本文所讨论的光纤或波导可包括芯,该芯被镀层围绕、镀层上的缓冲层、以及围绕多根涂层的护套。护套将将各个光纤捆绑到光纤电缆诸如光纤带缆中。芯和镀层可以为玻璃,并且涂层和护套可以为或包含聚合物材料。涂层和护套可显著地有助于弯曲光纤带缆所需的力。此外,如果在第一附接区域和第二附接区域之间延伸的波导为具有聚合物缓冲层或护套的光纤,则波导的弹性性能可以随时间推移而变化,因为缓冲层和/或护套由于老化、特别是高温老化而变得易碎。此外,如果光纤电缆长期保持在预弯曲位置,则涂层可以“自退火”,从而对光纤电缆的弯曲力的影响逐渐减小。因此,光纤-缓冲层-护套组件的弯曲力可以随时间变化,从而引起连接器性能的变化。可通过适当选择用于柔性支架的材料和设计来减小该影响。例如,如图7A–7D所示的柔性支架700的柔性部分710和柔性部分720中的一者或多者可由非常稳定的材料例如弹簧钢制成,弹簧钢的弯曲力决定了电缆的弯曲力,从而减小了总弯曲力(光纤电缆+柔性支架)的变化。
[0107] 在一个具体实施中,图7C所示的柔性支架700的第一柔性部分710可以由一块扁平的弹簧钢制成,而第二柔性部分720可以由一块弯曲的弹簧钢制成(很像典型的钢卷尺)。对4
于带有缓冲层和护套的长1cm的12芯光纤光学带缆,弯曲力为大约6.5×10达因/厘米的末端挠度。对于决定该力的柔性支架,该支架应被设计为具有约6.5×105达因/厘米的偏转力。
[0108] 对于一些涂层和/或护套材料,对预弯曲构造中的光纤带缆(具有或不具有柔性支架)进行预退火有助于减小弯曲所需的力随时间推移的变化。相比之下,玻璃芯和镀层随时间推移要稳定得多,并且弯曲玻璃芯和镀层所需的力可以不随时间推移而发生显著变化。在一些情形中,对光纤电缆进行预退火有助于将保持光纤带缆中的弯曲所需的力从主要取决于涂层和/或护套转变为主要取决于波导芯。因此,进一步弯曲电缆所需的力减小,并且电缆的弹力得到控制并通过退火而随时间推移而变得更加稳定。例如,在一些情形中,光纤电缆可安装在处于预弯曲构造中的连接器中,其中预弯曲与两个连接器配合时发生的弯曲相同或大致相同。在使用前,光纤电缆在预弯曲构造的温度下退火。在预弯曲构造下退火可将涂层和护套引起的弹力贡献减小至小于约50%、小于约40%、或甚至小于约30%的总弹力,所述总弹力是在连接器与配合连接器配合时由光纤电缆施加到光耦合单元的总弹力。
退火后,光纤的玻璃芯和镀层可施加的弹力大于在连接器与配合连接器配合时由光纤电缆施加于光耦合单元的弹力的约50%、约75%、约90%或甚至约99%。连接器的振动和/或对连接器的机械冲击可引起光耦合单元和光纤电缆(在本文中将其统称为光纤-套管组合)的振动和/或移动。一个与使用来自波导或光纤的力来控制光耦合单元的移动相关联的问题是可能由于施加到连接器的振动或冲击而引起光耦合单元的不需要的运动。
[0109] 为减小振动和/或控制光纤-套管组合的谐振频率,柔性支架的第一柔性部分或第二柔性部分可以为或包含振动耗散材料。在一些具体实施中,当与不含振动耗散材料的光纤-套管组合相比时,可选择振动耗散材料以减小光纤-套管组合中产生的振幅和/或改变光纤-套管组合的谐振频率。
[0110] 在图6A和图6B中所示的连接器的一个示例性实施方案中,光学波导615为12芯光纤带缆,其第一附接区域和第二附接区域之间的长度为1cm。当光耦合单元640安装在末端上时,该组件的谐振频率为约200Hz。对于一些应用,连接器在20Hz至2000Hz的范围内经历振动。因此,耗散振动能量和避免该频率范围内的谐振减小潜在的破坏性谐振振幅积聚的可能性。一种实现振动能量的耗散的方法是利用在谐振频率和操作温度附近具有大的粘弹性损耗峰的材料制成柔性支架。这可通过使用具有接近操作温度(在许多密集通信系统中为80℃)的玻璃化转变温度Tg的聚合物材料制成柔性支架而实现。在具有如图7A–7D所示的柔性支架的光纤-套管组合的情况下,例如第一柔性部分710、第二柔性部分720或这两者中的至少一部分可以由此类聚合物材料制成。适用于本专利申请的聚合物材料类别的示例包括热塑性弹性体、嵌段共聚物和复合材料。
[0111] 在一些情况下,包括具有振动耗散材料的柔性支架的光纤-套管组合可具有大于约2,000Hz的谐振频率。在一些情况下,将振动耗散材料加入光纤-套管组合使光纤-套管组合的谐振频率从小于约2,000Hz转化成大于约2000Hz的谐振振幅。
[0112] 为使得连接器耐受冲击,光纤-套管组合可以被构造用于抵抗快速弯曲,但是仍可轻松适形于缓慢弯曲。抵抗快速弯曲和顺从缓慢弯曲可通过利用一种粘弹性聚合物材料至少部分地制成柔性支架来实现,该粘弹性聚合物材料对其变形与应力特性的关系而言具有强的粘性特性。粘弹性聚合物的变形取决于变形速率,当粘弹性材料经受例如剪应力时,该速率引起该材料变得更硬。同样,聚合物应当在其Tg附近的温度下使用以实现足够的粘弹性效应。可适用于本专利申请的材料类别的示例包括热塑性塑料,诸如聚氨酯、烯烃、丙烯酸酯和开环易位聚合物。表现出此类行为的材料的具体示例为DiARY MM3520(日本东京的SMP科技公司(SMP Technologies,Tokyo,Japan)),它是一种可商购获得的热塑性聚氨酯。在29℃的环境温度和15N/min的应力速率下,所测得的样品的模量比在0.5N/min的应力速率下的模量高2.5倍。在耐冲击型式的连接器中,使用柔性支架,诸如图7A–7D所示的柔性支架,其中柔性支架的第一柔性部分710、第二柔性部分720或这两者中的至少一部分可以由此类聚合物材料制成。
[0113] 对于图6A和图6B的连接器,在其中波导由具有缓冲层和护套的12芯光纤电缆组成的情况下,垂直于光纤轴线施加于光纤末端处而引起1cm长的一段电缆的末端偏转1mm的力为4.9×103达因。这对应于4.9×103达因/厘米的弯矩。
[0114] 在一些实施方案中,被附接的柔性支架可对结构的弯曲具有显著影响。在这些实施方案中,与支架相关联的弯曲力相当于、或大于电缆的弯曲力。为了使支架对弯曲没有影响,则由柔性支架产生的弯曲力应当比光纤电缆产生的弯曲力小。
[0115] 在一些实施方案中,柔性支架有助于柔性支架的一些功能(例如,阻尼或吸震),但是对弯曲力没有显著影响。在这些实施方案中,柔性支架的弯曲力(即,加到光纤电缆上的弯曲力)应当显著小于电缆的弯曲力。
[0116] 在一些实施方案中,柔性支架用于显著硬化光纤电缆直至实现一定程度的弯曲。在这些实施方案中,初始弯曲电缆和支架组件所需的弯曲力应当显著大于仅弯曲电缆所需的力,并且一旦电缆和支架组件弯曲超过指定的挠度,弯曲力就应当与仅弯曲电缆所需的力相当。就上述1cm长度12芯光纤电缆而言,该功能性可通过具有每1mm偏转<<4.9×103达因的极低弯曲力的柔性支架的第一柔性部分来实现,并且对于小于偏转阈值的小偏转而言,第二柔性部分具有每1mm偏转>>4.9×103达因的弯曲力,并且对于大于偏转阈值例如
1mm的偏转而言,每1mm偏转为4.9×103达因或更小。
[0117] 图13至图40提供了根据各种实施方案的光学连接器及其部件的附加图示。根据本公开的实施方案的光学套管(在本文中也称作光耦合单元)在下文参考图13至图20进行描述。图13和图14为示出了根据本公开的实施方案的光学套管1301的构造的透视图,并且图15为示出了使用光学套管1301的示例的透视图。应当注意,图15示出一对光学套管1301(1301A和1301B)的配合状态。这对光学套管1301A和1301B具有相同的形状,并且光学套管
1301在本实施方案中为凸凹单元(阴阳)。
[0118] 如图15所示,各自从光纤带1303(它是包括多个光学波导的带缆)暴露的多个光纤1302的端部固定于该对光学套管1301A和1301B,并且多个光纤1302的顶端部分(在本文中也称作光学波导)通过该对光学套管1301A和1301B对准并彼此连接。从而,光在图15的箭头A方向通过第一套管1301A传播到入射光一侧并且通过第二套管1301B传播到出射光一侧。
应当注意,在下文中,前后方向(长度方向)、左右方向(宽度方向)和竖直方向(厚度方向)如图13和图14所示所定义,并且为方便起见,根据这些定义描述每个部分的构造。前后方向是其中光纤1302延伸的方向,并且左右方向是其中多个光纤1302平行布置的方向。
[0119] 光纤1302具有芯和镀层,并且呈现具有预定的外径(例如,125μm)的圆柱形状。紫外线固化树脂(UV树脂)等被涂覆在光纤1302的圆周上,并因此构造得到具有预定的外径(例如,250μm)的光纤导线1302a。光纤带1303通过将多个光纤导线1302a对准并且之后将其整个圆周涂覆以UV树脂等而形成,并且在图15中,光纤带1303a具有四条光纤导线1302,其在宽度方向布置成四行。应当注意,包括光纤1302和光纤导线1302a的光学套管1301及光纤带1303在本文中也称为光纤单元1400。
[0120] 如图13和图14所示,光学套管1301具有上壁1310、位于上壁1310的相对侧上的底壁1311、以及位于左右面向彼此并连接上壁1310和底壁1311的一对侧壁1312和1313,并且整个主体呈现圆柱形状。以前后方向穿过的矩形导向开口1314在上壁1310、底壁1311以及侧壁1312和1313的内部上形成。从导向开口1314的前端部向前延伸的导向件1315设置在上壁1310上,并且光纤耦合器1320设置在上壁1310的上表面上。
[0121] 光纤耦合器1320具有用作第二附接区域的一部分的对准部件1321。对准部件1321对准并固定光纤1302。光纤耦合器1320还包括光方向转换器1322,该转换器也称为光定向表面。图16为图13中箭头IV方向的视图,并且图17为图16中沿线V-V截取的剖视图。如图16和图17所示,在左右方向从前后方向的中心部分到前端部是宽的扩展型部分1402设置在上壁1310的上表面1401上。具有预定深度的第一凹槽部分1403设置在扩展型部分1402的后端部上,并且比第一凹槽部分1403更深的第二凹槽部分1404设置在第一凹槽部分1403的前面。光方向转换器1322设置在第二凹槽部分1404的前面。
[0122] 与光纤1302数量相同的V形凹槽1405在第一凹槽部分1403的底表面上以相等的间隔在左右方向形成。V形凹槽1405的深度比第二凹槽部分1404的深度浅。V形凹槽1405用作对准部件1321,并且光纤1302通过V形凹槽1405进行定位。在光纤带1303的顶端部分上,光纤带1303的涂层和光纤导线1302a的涂层被移除,并暴露出光纤1302。暴露的光纤1302以下述状态被放置在V形凹槽1404中,在该状态下,该光纤的前端部与光方向转换器1322的后端面1521相接触。在该状态下,粘合剂在光纤1302的圆周周围填充,并且光纤1302通过粘合剂固定在扩展型部分1402上。在其中布置并固定光纤1303的状态下,光纤1302被定位成低于在扩展型部分1402的左右端部两者的上表面1402a。因此,将光纤1302附接到光学套管1301的光纤单元1400的最大高度由扩展型部分1402来调控。
[0123] 光方向转换器1322的后端面1521为竖直表面,该竖直表面在竖直和左右方向延伸,并形成入射表面,该入射表面接收来自通过与V形凹槽1405对准而进行布置的光纤1302的入射光,换句话讲,图17中箭头A方向的入射光。以预定角度(例如,45度)朝前倾斜的斜面1522设置在光方向转换器1322的前端部上,并且斜面1522接收来自入射表面1521的光并形成将接收的光完全向下反射的光方向转换表面。光方向转换表面1522下面的光方向转换器
1322的底表面1523为平坦表面,该平坦表面在前后和左右方向延伸。底表面1523接收来自光方向转换表面1522的光并形成出射表面,该出射表面将接收的来自光学套管1301的光向下射出(箭头B的方向)。
[0124] 应当注意,在图15中,光学套管1301被描述为入射光侧的第一光学套管1301A(参见图15)。相比之下,对于出射光侧的第二光学套管1301B,移动方向与第一光学套管1301A相反,光学套管1的底表面1523变为入射表面,并且竖直表面1521形成出射表面。入射表面和出射表面垂直于光的入射方向和发射方向。
[0125] 图18为图13中箭头VI方向的视图。如图13、图14和图18所示,向上和向下突出的一对左右第一突出部件1453和1454在导向件1315的上表面1451和底表面1452上沿前后方向延伸。第一突出部件1453和第一突出部件1454在左右方向被定位在相同的相应位置处。如图18所示,第一突出部件1453和第一突出部件1454呈现矩形横截面形状,并且第一突出部件1453的上表面和第一突出部件1454的底表面均为平坦表面。
[0126] 如图17所示,第一突出部件1453和第一突出部件1454均形成从导向件1315的前端部向后具有预定的长度。第一突出部件1453和第一突出部件1454的前端部形成锥形形状,并且处于第一突出部件1453和第一突出部件1454更前方的导向件1315的前端部1355也形成锥形形状。因此,从第一突出部件1453的上端面到第一突出部件1454的下端面的长度,换句话讲,导向件1315的最大厚度t1朝导向件1315的前端面方向减小。
[0127] 如图16和图17所示,均朝导向开口1314突出的一对左右第二突出部件1407和1412在上壁1310的底表面1406和导向件1315的后部的底壁1311的上表面1411上向后延伸。第二突出部件1407和第二突出部件1412在左右方向被定位在相同的相应位置处,并且左右方向的位置与第一突出部件1453和第一突出部件1454匹配。如图16所示,第二突出部件1407和第二突出部件1412呈现三角形横截面形状,并且横截面积朝导向开口1314减小。
[0128] 如图17所示,下侧的第二突出部件1412从底壁1311的前端面到后端面形成。另一方面,针对上壁1310的后端面的位置,上侧的第二突出部件1407形成在下述位置处,该位置比底壁1311的前端面更向前并且比光方向转换器1322的出射表面1523更向后,并且第二突出部件1407的前端面形成锥形形状。从第二突出部件1407的底表面到第二突出部件1412的上表面的长度,换句话讲,导向开口1314的最小厚度t2大约等于导向件1315的最大厚度t1。
[0129] 如图18所示,导向件1315的左右方向的长度w1大约等于导向开口1314的左右方向的长度w2。如图13所示,导向件1315的前端部的左端面和右端面均形成锥形形状,并且导向件1315的宽度朝前变窄。如图14和图17所示,侧壁1312和1313的前端部比底壁1311更向前突出,并且突出部件1421和1431的左右内壁面形成锥形。因此,连接到导向开口1314的突出部件1421和1431的左右内壁面之间的间隔长度朝前增加。侧壁1312和1313的前端面构造了在竖直和左右方向延伸的竖直表面1422和1432。
[0130] 前述光学套管1301可使用具有透光性的树脂作为部件并且通过树脂模塑构造为一体。换句话讲,光学套管1301可以由单个部件来构造。因此,可以减少部件的数目和成本。
[0131] 将描述该对光学套管1301A和光学套管1301B的配合方法。图19A和图19B为用于描述光学套管1301A和光学套管1301B的配合方法的图示。应当注意,光学套管1301A和1301B在下述状态下配合,在该状态下,多个光纤1302提前固定到光学套管1301A和1301B中的每个,但是在图19A和图19B中,省略了光纤1302的图示。
[0132] 首先,如图19A所示,第二光学套管1301B相对于第一光学套管1301A在竖直方向倒转,并且第一光学套管1301A的导向件1315的底表面1452和第二光学套管1301B的导向件1315的底表面1452互相接触。接下来,当第二光学套管1301B的导向件1315在长度方向沿第一光学套管1301A的导向件1315滑动时,分别地,第二光学套管1301B的导向件1315被插入到第一光学套管1A的导向开口1314中,并且第一光学套管1301A的导向件1315被插入到第二光学套管1301B的导向开口1314中。
[0133] 导向件1315的顶端部分和导向开口1314的入射部分分别在高度方向和厚度方向形成锥形,因此,导向件1315很容易插入到导向开口1314中。在插入导向件1315后,导向件1315的第一突出部件1453和1454(图18)以及导向开口1314的第二突出部件1407和1412(图
16)互相接触,并且第一突出部件1453和1454在第二突出部件1407和1412的顶部上滑动。因此,插入导向件1315时的摩擦力减小,并且可减小第一光学套管1301A和第二光学套管
1301B配合时的插入力。当导向件1315完全插入导向开口1314中时,第一光学套管1301A和第二光学套管1301B处于如图19B所示的配合状态中。在该配合状态下,导向件1315的端部被定位在导向开口1314的内侧,未突出导向开口1314的外部。
[0134] 图20为示出了光学套管1301A和1301B的配合状态的透视图。如图20所示,在配合状态下,第一光学套管1301A的侧壁1312和1313的竖直表面1422和1432以及第二光学套管1301B的侧壁1312和1313的竖直表面1422和1432相互接触,并且第二光学套管1301B的长度方向关于第一光学套管1301A的相对位置受到调控。此外,导向件1315的第一突出部件1453和1454的最大厚度t1(图17)大约等于导向开口1314的第二突出部件1407和1412的最小高度t2,并且第二光学套管1301B在高度方向关于第一光学套管1301A的相对位置受到调控。
此外,导向件的宽度w1(图18)大约等于导向开口1314的宽度w2,并且第二光学套管1301B在宽度方向关于第一光学套管1301A的相对位置受到调控。
[0135] 通过以这种方式调控第二光学套管1301B关于第一光学套管1301A在长度方向、高度方向和宽度方向的相对位置,如图19B所示,第一光学套管1301A的底表面1523(出射表面)和第二光学套管1301B的底表面1523(入射表面)能够以高的定位准确度被布置为面向彼此。
[0136] 图19B还示出光的传输路径。从光纤1302穿过入射表面1521进入第一光学套管1301A的入射光沿入射轴线L11传播,并且被光方向转换表面1522全反射,从而改变方向。方向改变的光沿方向被转变的出射轴线L12传播,沿出射轴线L13从出射表面1523射出,并作为出射光传输到第二光学套管1301B。
[0137] 通过入射表面1523传输到第二光学套管1301B的光沿入射轴线L21传播,并且被光方向转换表面1522全反射,从而改变方向。方向改变的光沿方向被转变的轴线L22传播,沿出射轴线L23从出射表面1521射出,并作为出射光传输到光纤2。此时,其中第一光学套管1301A发射光的出射轴线L13和其中第二光学套管1301B接收光的入射轴线L21为相同轴线,并且因此可减小在光学套管1301A和1301B的连接面处的光的透射率损失。
[0138] 本实施方案的光学套管可提供下列效应。
[0139] (1)光学套管1301提供:上壁1310;底壁1311;一对面向的侧壁1312和1313,其连接到上壁1310和底壁1311,使得导向开口1314在内侧与上壁1310和底壁1311一起上形成;从上壁1310和导向开口1314向前延伸的导向件1315(机械凸块);以及布置在上壁1310的上表面上的光纤耦合器1320。光纤耦合器1320具有对准部件1321和光方向转换器1322,该对准部件对准并固定光纤1302并且用作第一附接区域。光方向转换器1322具有:入射表面1521或1523,其接收来自光纤1302的入射光,该光纤通过对准部件1321对准和定位;光方向转换表面1522,其接收沿入射轴线L11或L21从入射表面1521或1523传播的光,然后反射所接收的光;以及出射表面1523或1521,其接收来自光定向表面1522的光,沿出射轴线L13或L23传播所接收的光,然后传输光作为从光学套管1301A或1301B发射的出射光。光学套管1301A和光学套管1301B具有一体结构。
[0140] 因此,光学套管1301不需要一些套管所需的配合销或配合孔,并且其也不需要用于这些配合销或配合孔的安装空间。因此,多光纤电缆可轻松实现而无需增加部件的数目。
[0141] (2)配合在一起的一对光学套管1301A和1301B为凸凹(阴阳)单元。因此,连接器具有常用部件,并且可降低成本。
[0142] (3)光学套管1301提供:从导向件1315的上表面1451和底表面1452突出并且沿光学套管1301的长度方向延伸的第一突出部件1453和1454;以及从上壁1310的底表面1411和底壁1311的上表面1411突出并且沿光学套管1301的长度方向朝导向开口1314延伸的第二突出部件1407和1412。因此,在导向件1315的上表面和下表面以及导向开口1314的上表面和下表面中,仅需要以高准确度处理第一突出部件1453和1454和第二突出部件1407和1412,从而可降低处理成本。
[0143] (4)光学套管1301A中的一者被制成为沿平行于另一光学套管1301B的长度方向的配合方向配合,并且因此,在光学套管1301A和1301B的长度方向延伸的光纤1302能够以接近线性状态进行连接。
[0144] (5)第一光学套管1301A和第二光学套管1301B的导向件1315均分别插入到相对的第一光学套管1301A和第二光学套管1301B的导向开口1314的内侧,并且因此,第一光学套管1301A和第二光学套管1301B可轻松配合。
[0145] (6)当第一光学套管1301A和第二光学套管1301B配合时,第一光学套管1301A和第二光学套管1301B的第一突出部件1453和1454被连接到相对的第一光学套管1301A和第二光学套管1301B的第二突出部件1407和1412以便滑动,并因此减小了导向件1315和导向开口1314的接触面积,并且易于将导向件1315插入到导向开口1314中。第一突出部件1453和1454形成矩形横截面,并且第二突出部件1407和1412形成三角形横截面,并且因此,导向件
1315和导向开口1314在两个左右点处发生线性接触,并且尽管接触面积减小,但是导向件
1315可稳定并支撑在导向开口1314内。
[0146] 应当注意,对于该实施方案,对准并包含光纤1302作为光学波导的波导对准部件(对准部件1321)被构造成V形凹槽1405,但是波导对准部件的构造并不限于此。对于该实施方案,其中由光方向转换表面1322反射的光传播通过光学套管1301的方向(方向转换轴的方向),以及从光学套管1301发射的出射光的方向(出射轴的方向)是相同的,但是只要反射的光的传播方向不同于进入光学套管1301的光的传播方向(入射轴的方向),则方向转换轴的方向就可不同于出射轴的方向。
[0147] 接下来,参考图21至图40描述根据实施方案所述的光学连接器。图21为示出了根据实施方案的光学连接器(第一光学连接器1305和第二光学连接器1306)的配合状态的透视图。应当注意,在下文中,前后方向、左右方向和竖直方向定义如附图所示,并且为方便起见,根据这些定义描述每个部件的构造。竖直方向为光学连接器1305和光学连接器1306的配合方向。
[0148] 第一光学连接器1305连接到在前后方向和左右方向延伸的第一基板1307,并且第二光学连接器1306连接到在竖直方向和左右方向延伸的第二基板1308。在竖直方向延伸的多个光纤单元1400的顶端部分(图15),换句话讲,具有前述第一光学套管1301A的光纤单元1400的顶端部分设置在第一光学连接器1305上。在竖直方向延伸的多个光纤单元1400的顶端部分,换句话讲,具有前述第二光学套管1301B的光纤单元1400的顶端部分设置在第二光学连接器1306上。当第一光学连接器1305和第二光学连接器6配合时,第一光学套管1301A和第二光学套管1301B配合,并且第一光学连接器侧的光纤单元1400的顶端部分和第二光学连接器侧的光纤单元1400的顶端部分相连接。
[0149] 首先,描述了第一光学连接器1305的构造。图22A和图22B为第一光学连接器1305的相应的透视图。第一光学连接器1305具有通过穿过第一基板1307附接到第一基板1307的第一壳体1350以及容纳于第一壳体1350中的多个光纤组件1351。光纤组件1351在前后方向具有四行光纤单元1400,并且左右方向的四行光纤组件1351设置在第一壳体1350中。
[0150] 图23A和图23B为光纤单元1400的每个透视图。应当注意,第一光学连接器1305侧的光纤单元1400和第二光学连接器1306侧的光纤单元1400具有相同的形状。如图23A和图23B所示,提供第一附接区域的一部分的固定构件1304通过树脂模塑进行配置,其固定在某一位置处,该位置在多个光纤带1303的一个表面上仅与光学套管(1301A和1301B)分开预定的距离。固定构件1304平行于光学套管1301的宽度方向延伸。一对接收凹槽1342在表面
1341上的宽度方向形成,该方向面向固定构件1304的光纤带1303,并且平行于接收凹槽
1342的接合凹槽1343形成于接收凹槽1342的宽度方向的两个侧面上。一对光纤带1303包含在接收凹槽1342中的每个中,并且光纤带1303通过粘合剂固定到固定构件1304。固定构件
1304的另一个表面1344基本上是平的。
[0151] 如图22A所示,第一壳体1350具有前壁1801、后壁1802以及左侧壁1803和右侧壁1804,其连接前壁1801的左右端部两者以及后壁1802的左右端部两者,并且通过树脂模塑法制得。前壁1801、后壁1802和侧壁1803和1804分别在竖直方向延伸,并且第一壳体1350呈现框架形状,其中上表面和下表面为敞开的。用于固定光纤组件1351的固定空间SP10形成于第一壳体1350的内部上。
[0152] 第一壳体1350具有中心壁1805,该中心壁连接前壁1801的左右中心部分以及后壁1802的左右中心部分,并且固定空间SP10在左右方向被中心壁1805分为两半。导向销1806和闩锁1807在中心壁1805的上表面向上突出。中心壁1805的上表面被定位成比前壁1801和后壁1802的上表面更朝下,并且中心壁1805的底表面被定位成比前壁1801和后壁1802的底表面更朝上。剖面被设置为在前壁1801的上表面的中心部分的左右方向面朝下,并且凹部
1805a由中心壁1805前侧的剖面形成。
[0153] 在前后方向的中心部分的左右方向突出到外部的卡圈部件1808和1809分别设置在侧壁1803的左表面上和侧壁1804的右表面上。对应于第一壳体1350的外形的开口部分1370设置在第一基板1307上,第一壳体1350的下端部穿过开口部分1370,并且第一壳体
1350的底表面比第一基板1307的底表面更朝下突出。螺纹孔1371和1372形成于开口部分
1370周围。螺纹孔1371设置在第一壳体1350的拐角附近,并且螺纹孔1372设置在第一壳体
1350的中心壁1805的前后。
[0154] 图24为沿图22B中的线XIII-XIII截取的剖视图。如图22B和图24所示,狭缝1800a设置在第一壳体1350的底表面上,并且金属板1800通过压力配合在狭缝1800a中。应当注意,在图22B中,省略了板1800的右侧的图示。板1800平行于第一壳体1350的底表面的开口延伸,并且第一壳体1350的底表面的开口的前端部和后端部被板1800阻隔。凹部1800b形成于板1800的上表面上。
[0155] 金属支撑板1373附接到第一基板1307的底表面。支撑板1373通过旋入螺纹孔1371中的螺钉(未示出)固定到第一基板1307。支撑板1373具有矩形开口2030,并且第一壳体1350被设置在开口2030的内侧。相应的旋转支撑构件1374被设置在第一壳体1350的中心壁
1805的前后。旋转支撑构件1374具有凸缘部分2041和臂部2042,并且由树脂模塑制成。
[0156] 在支撑板1373插入第一基板和旋转支撑构件的凸缘部分之间的情况下通过旋入螺纹孔1372中的螺钉(未示出)将旋转支撑构件1374的凸缘部分2041固定到第一基板1307。臂部2042从第一壳体1350的底表面上方的凸缘部分2041延伸到中心壁1805的底表面。换句话讲,臂部延伸使得第一壳体1350的前壁1801的前表面和后表面以及第一壳体的后壁1802的前表面和后表面分别被插入。销2043在前侧穿过旋转支撑构件1374的前壁1801和臂部
2042,并且在后侧在前后方向穿过旋转支撑构件1374的后壁1802和臂部2042。因此,以能够从第一基板1307倾斜的方式支撑第一壳体1350的下端部,其中销2043充当支点。
[0157] 支撑板1373的左端部分和右端部分两者在中心部分的前后方向远离第一基板1307的底表面向下弯曲,并且弹簧支座2031被固定到支撑板1373的上表面。卷簧(未示出)被插入弹簧支座2031和第一壳体1350的卡圈部件1808和1809之间。因此,由卷簧引起的弹力从第一基板1307穿过卡圈部件1808和1809以及支撑板1373被施加到第一壳体1350的左端部分和右端部分两者,并且以能够通过浮动机构从第一基板1307倾斜的方式弹性支撑第一壳体1350。
[0158] 图25A和图25B分别为容纳于第一壳体1350中的光纤组件1351的透视图。光纤组件1351包含:一对左右主体1352,其包封四组光纤单元1400;一对左右板构件1353,其分别固定到该对左右主体1352的下端部;以及一对前后弹簧支座1354,其附接到板构件1353的前端部和后端部。右主体1352和左主体1352以及右侧板构件1353和左侧板构件1353彼此左右对称。前侧弹簧支座1354和后侧弹簧支座1354可前后对称。主体1352和弹簧支座1354可通过树脂模塑制成。板构件1353可由金属板制成。
[0159] 图26为图25A中箭头XV方向的视图(平面图)。如图26所述,主体1352具有前壁1821、后壁1822以及连接前壁1821和后壁1822的侧壁1823,并且平面图呈现C形。如图25A所示,比侧壁1823更向上突出的突出部件1824和1825形成于前壁1821的上端部和后壁1822的上端部上。突出部件1824朝前具有逐渐增大的厚度和刚度。突出部件1824比突出部件1825更向上突出(参阅图24)。
[0160] 图27A和图27B为省去图25A和图25B的光纤组件1351的右主体1352的相应透视图,并且图28为图27A中的箭头XVII方向的视图(前表面视图)。如图28所示,向前突出的突出部件1826设置在主体1352的前壁1821的前表面上。接合凹槽1826a形成于突出部件1826的圆周表面上(右主体1352的突出部件1826的右端面和下端面,以及左主体1352的突出部件1826的左端面和下端面)。由预定厚度的金属板制成的U形夹具1357从左右主体1352的接合凹槽1826a的下侧接合,并且左右主体1352的前端部通过夹具1357相连接。
[0161] 如图26和图27A所示,向前突出的突出部件1827设置在主体1352的后壁1822的前表面上。接合凹槽1827a形成于突出部件1827的圆周表面上(右主体1352的突出部件1827的右端面和下端面,以及左主体1352的突出部件1827的左端面和下端面)。由预定厚度的金属板制成的U形夹具1358从左右主体1352的接合凹槽1827a的下侧接合,并且左右主体1352的后端部通过夹具1358相连接。因此,如图26所示,光纤单元1400的固定空间SP11形成于左右主体1352的内侧上。应当注意,夹具1357和夹具1358可具有相同的形状。
[0162] 朝固定空间SP11突出的多个位置调控部件1828在前后方向以相等间距设置在主体1352的侧壁1823的内壁表面上。光学套管1301的前端面(图13中的上壁1310的左右端部两者)分别与位置调控部件1828接触,并且间隙CL1设置在光学套管1301的后端面及其后面的位置调控部件1828之间。从而,光学套管1301可向后移动。
[0163] 如图27A所示,在前后方向的四行光纤单元1400中,对于第一行光纤单元1400a和第三行光纤单元1400c,固定构件1304固定在光纤带1303的后端面上,并且对于第二行光纤单元1400b和第四行光纤单元1400d,固定构件1304固定在光纤带1303的前端面上。因此,第一行光纤单元1400a和第二行光纤单元1400b的平坦表面1344面向彼此,并且第三行光纤单元1400c和第四行光纤单元1400d的平坦表面1344面向彼此。
[0164] 具有底部1831和1832的一对前后凹槽被形成在板构件1353的上端面上面朝下。光学套管单元1400a和1400b的固定构件1304的端部,换句话讲,图23A中的接合凹槽1343在前侧从上方插入具有底部1831的凹槽中,并且光学套管单元1400a和1400b的接合凹槽1343分别在具有底部1831的凹槽的前壁和后壁中接合。类似地,光学套管单元1400c和1400d的固定构件1304的端部(接合凹槽1343)在后侧从上方插入具有底部1832的凹槽中,并且光学套管单元1400c和1400d的接合凹槽1343分别在具有底部1832的凹槽的前壁和后壁中结合。从而,光学套管单元1400a至1400d的固定构件4被固定到板构件1353。
[0165] 板构件1353在具有底部1831和1832的凹槽之间以及具有底部1832的凹槽后面向上突出,并且通孔1833和1834在突出部件上打开。省去了图示,但是凸部对应于主体1352的侧壁1823的内壁表面上的通孔1833和1834设置。主体1352的凸部从左右的外部配合左右板构件1353的通孔1833和1834,并且左右主体1352通过接合夹具1357和1358从下方固定到左右板构件1353。
[0166] 板构件1353的前端部和后端部比主体1352的前壁1821和后壁1822进一步向前和向后突出。接合凹槽1835分别在突出部件的前端面和后端面上面朝后和面朝前形成。如图27B所示,圆形凹部1840形成于弹簧支座1354的底表面上的中心部分的左右上。在左右方向突出并对应于板构件1353的接合凹槽1835的突出部件1841被设置在弹簧支座1354的左右端部两者上。板构件1353和弹簧支座1354通过在左右方向从外部将弹簧支座1354的突出部件1841接合到具有底部1835的凹槽而集成。从而,可组装光纤组件1351。
[0167] 如图24所示,相应的阶梯部分1350a设置在第一壳体1350的前壁1801的后表面以及后壁1802的前表面上,并且固定空间SP10的前后方向的长度在向上侧比阶梯部分1350a减小得更多。从前侧阶梯部分1350a的后端面到后侧阶梯部分1350a的前端面的距离等于从光纤组件1351的主体1352的前端面到后端面的距离。因此,对第一壳体1350中的主体1352的前后方向的位置进行调控。
[0168] 应当注意,省去了图示,但是相应的阶梯部分1350a也设置在第一壳体1305的侧壁1803的右表面和侧壁1804的左表面上,并且结合到前壁1801和后壁1802的阶梯部分1350a。
当该对光纤组件1351设置在如图22A所示的侧壁1803和1804与中心壁1805之间的左右上时,从侧壁1803和1804的阶梯部分1350a到中心壁1805的左右内侧表面的距离等于该对光纤组件1351的左右外侧表面之间的距离。从而,对第一壳体1350的主体1352的左右方向的位置进行调控。
[0169] 如图24所示,卷簧1359被插在光纤组件1351的弹簧支座1354的底表面上的凹部1840和安装在第一壳体1350的底表面上的板1800的凹部1350b之间,并且光纤组件1351可抵抗卷簧1359的偏置力而升降。图24示出了第一光学连接器13015配合至第二光学连接器
306之后的光纤组件1351的位置,并且弹簧支座1354被定位成低于阶梯部分1350a的底表面
1350b。在配合第一光学连接器1305之前,弹簧支座1354通过弹簧1359向上偏压,并且接触阶梯部分1350a的底表面1350b。因此,光纤组件1351的向上移动受限,并且光纤组件1351在第一壳体1350中的最大升高位置受调控。
[0170] 接下来描述第二光学连接器1306的构造。图29A和图29B为第二光学连接器1306的透视图。第二光学连接器1306具有附接到第二基板1308的第二壳体60以及容纳于第二壳体1360中的多个光纤组件1361。光纤组件1361在前后方向具有四行光纤单元1400,并且四行光纤组件1361设置在第二壳体1360中的左右方向。
[0171] 第二壳体1360具有前壁1901、后壁1902以及左侧壁1903和右侧壁1904,其连接前壁1901的左右端部两者以及后壁1902的左右端部两者,并且通过树脂模塑法制得。前壁1901、后壁1902和侧壁1903和1904分别在竖直方向延伸,并且第二壳体1360呈现框架形状,其中上表面和下表面为敞开的。用于固定光纤组件1361的固定空间SP20形成于第二壳体
1360的内部上。一对左右盖子1360a安装在第二壳体1360的上表面上,并且光纤单元100向上延伸穿过盖子1360a。
[0172] 第二壳体1360具有中心壁1905,该中心壁连接前壁1901的左右中心部分以及后壁1902的左右中心部分,并且固定空间SP20在左右方向被中心壁1905分为两半。接合第一壳体1350的导向销1806(图22A)的销孔1606以及接合闩锁1807(图22A)的闩锁孔1907在中心壁1905的下表面中钻孔。凸缘部件1908和1909分别在左右方向从侧壁1903和1904的后端和上端部上突出,并且第二壳体1360通过穿过凸缘部件1908和1909的螺栓固定到第二基板
1308。
[0173] 矩形通孔1360b形成于前壁1901和后壁1902上,对应于光纤组件1361的夹具1367和1368的倾斜部件1367a和1368a的位置(图30A和图30B)。在左右方向具有恒定宽度的窄长导向件1910在竖直方向延伸到前壁1901的前表面。导向件1910的下端部比前壁1901的下端面进一步向下突出(请参阅图33)。第二壳体1360的外壁表面的下端部的前后方向的长度短于第一壳体1350上方内壁表面的前后方向的长度,并且第二壳体1360的外壁表面的下端部的左右方向的长度短于第一壳体1350的内壁表面的左右方向的长度。
[0174] 因此,第二壳体1360可插入到第一壳体1350中,并且如图21所示,当第二壳体1360的下端部被插入到第一壳体1350中时,第二壳体1360的导向件1910被插入到第一壳体的凹部1805a中。同时,第一壳体1350的导向销1806被插入到第二壳体1360的销孔1906中,并且第二壳体1360被定位在第一壳体1350中。此外,第一壳体1350的闩锁1807接合在第二壳体1360的闩锁孔1907中,并且第二壳体1360连接到第一壳体1350。
[0175] 图30A和图30B分别为容纳于第二壳体1360中的光纤组件1361的透视图。光纤组件1361包含:一对左右主体1362,其包封四个光纤单元1400;板构件1363,其固定到该对左右主体1362的上端部;板弹簧构件1364,其支撑在该对左右主体1362的后端部上;和按压构件
1365,其支撑在该对左右主体1362的前端部上。右主体1362和左主体1362在左右侧彼此对称。板构件1363、板弹簧构件1364和按压构件1365在左右侧彼此对称。主体1362和按压构件
1365可通过树脂模塑法制成。板构件1363和板弹簧构件1364可由金属板制成。
[0176] 图31为图30B中箭头XX方向的视图(平面图)。如图31所述,主体1362具有前壁1921、后壁1922以及连接前壁1921和后壁1922的侧壁1923,并且平面图呈现C形。如图30B和图31所示,向前突出的突出部件1926设置在前壁1921的前表面上。接合凹槽1926a形成于突出部件1926的圆周表面上(右主体1362的突出部件1926的右端面和下端面,以及左主体
1362的突出部件1926的左端面和下端面)。由预定厚度的金属板制成的U形夹具1367在左右主体1362的接合凹槽1926a中向下接合,并且左右主体1362的前端部通过夹具1367相连接。
在斜面出向前突出的倾斜部件1367a设置在夹具1367的左右端部两者上。
[0177] 如图30A和图31所示,向后突出的突出部件1927设置在后壁1922的后表面上。接合凹槽1927a形成于突出部件1927的圆周表面上(右主体1362的突出部件1927的右端面和下端面,以及左主体1362的突出部件1927的左端面和下端面)。由预定厚度的金属板制成的U形夹具1368在左右主体1362的接合凹槽1927a向下接合,并且左右主体1362的后端部通过夹具1368相连接。在斜面处向后突出的倾斜部件1368a设置在夹具1368的左右端部上。因此,如图31所示,光纤单元1400的固定空间SP21形成于左右主体1362的内侧上。应当注意,夹具1367和夹具1368可具有相同的形状。
[0178] 朝固定空间SP21突出的多个位置调控部件1928在前后方向以相等间距设置在主体1362的侧壁1923的内壁表面上。光学套管1301的前端面(图21中的上壁1310的左右端部两者)与位置调控部件1528接触,并且间隙CL2设置在光学套管1301的后端面及其后面的位置调控部件1928之间。从而,光学套管1301可向后移动。分隔壁1929在左右方向在内侧上从最前部分的位置调控部件1928突出,并且固定空间SP22形成于分隔壁1929和前壁1921之间。按压构件1365容纳于固定空间SP22中。
[0179] 图32A和图32B为图31A和图31B的光纤组件1361省去左主体1362的相应的透视图。如图32B所示,突出部件1365a在按压构件1365的左右端部两者上突出。如图31所示,止动件
1929a形成于主体1362的前壁1921和分隔壁1929之间面向突出部件1365a的上端面。按压构件1365的向上移动受限,因为突出部件1365a与止动件1929a接触。
[0180] 如图32A所示,板弹簧构件1364具有矩形基座部件1941以及以一定角度从基座部件1941向前和向上延伸的臂部1942,并且弧形按压部件1943形成于臂部1942的顶端上。臂部1942包括一对用于提高弹簧特性的左右梁构件。尽管省去了图示,但与基座部件1941的右侧上下角部和左侧上下角部配合的凹部形成于左右主体1362的后壁1922中。因此,当左右主体1362接合时,基座部件1941的角部与凹部配合,并且基座部件1941被固定到后壁1922。此时,板弹簧构件1364的按压部件1943在向前方向在光学套管单元1400的固定构件
1304的后部端面上施加偏压。因此,如图31所示,光学套管1301向前推动,并且接触位置调控部件1928。
[0181] 如图32A和图32B所述,板材料1363具有左侧壁1931和右侧壁1932以及连接到左侧壁1931和右侧壁1932的前端部的前壁1933。侧壁1931和1932的下端面设置有具有底部1935和1936的凹槽,其类似于第一光学连接器1305的光纤组件1351(图27A)。光学套管单元1400的固定构件1304的接合凹槽1343(图23B)接合具有底部1935和1936的凹槽的前壁和后壁,并且光学套管单元1400的固定构件1304被固定到板构件1363。一对前后半圆形突出部件1937设置在侧壁1931和1932的上端面上。向上和向后倾斜的倾斜部件1934从板构件1363的前壁1933的上端面延伸。按压构件1365的下端面邻接倾斜部件1934的上表面。
[0182] 板构件1363在具有底部1931和1932的凹槽之间向上突出,并且在前后方向伸长的细长孔1933形成于突出部件中。对应于细长孔1933的凸部1925(图33)设置在主体1362的侧壁1923的侧壁表面中。凸部1925的竖直方向的高度几乎等于细长孔1933的高度,并且凸部1925的前后方向的长度短于细长孔1933的长度。当左右主体1362通过夹具1367和1368连接时,主体1362的凸部1925在左右方向从外部与左右板构件1363的细长孔1933配合。凹部
1925可沿细长孔1933在前后方向滑动,并且因此左右主体1362相连接,以便能够在前后方向移动至板构件1363。从而,组装光纤组件1361。
[0183] 图33为沿图29A中的线XXII-XXII截取的剖视图。如图33所述,阶梯部分1901a和1902a设置在第二壳体1360的后壁1902的前表面以及前壁1901的后表面上,并且固定空间SP20的前后方向的长度朝1901a和1902a的底部变窄。当光纤组件1361从第二壳体1360上方插入时,突出部件1926和1927的下端面将邻接阶梯部分1901a和1902a的上表面,从而光纤组件1361的向下移动受限。此时,夹具1367和1368的倾斜部件1367a和1368a的顶端被插入光学连接器1360的开口部分1360b中(图29B),从而光纤组件1361的向上移动也受限。
[0184] 从光纤组件1361的主体1362的前端面到后端面的长度等于阶梯部分1901a和1902a上方的第二壳体1360的前壁1901的后表面到后壁1902的前表面的长度。从而,可调控主体1362在第二壳体1360中的位置。在这种情况下,主体1362的凸部1925与板构件1363前后方向的细长孔1933配合,并且在上端面的突出部件1937邻接盖子1360a的底表面时,板构件1363可抵抗板弹簧构件1364的偏置力向后移动。应当注意,如图29A所示,当该对光纤组件1361被定位在第二壳体1360的侧壁1903和1904与中心壁1905之间时,这对光纤组件1361的左右外侧表面之间的距离等于从第二壳体1360的侧壁1903和1904的左右内侧表面到中心壁1305的距离。因此,主体1362在第二壳体1360中的左右方向的位置被调控。
[0185] 将描述配合光学连接器1305和1306时的操作。例如,当第二光学连接器1306被按压到第一光学连接器1305时,位置由导向销1806(图22A)和导向件1910(图29A)决定,与此同时,如图34所示,第一光学连接器1305的主体1352的前壁上端部上的突出部件1824被插入第二光学连接器1306的主体1362的前壁的后部的固定空间SP22中,并且突出部件1824的顶端接触按压构件1365的下端部。当进一步按压第二光学连接器1306时,突出部件1824将按压构件1365向上按压,从而向后方向的推动力通过倾斜部件1934被施加至板构件1363。因此,板构件1363抵抗板弹簧构件1364的偏置力向后移动,并且在结合时,光纤单元1400的固定构件1304也向后移动。
[0186] 第一光学套管1301A可在主体1352的固定空间SP11中的前后方向移动,并且第二套管1301B可在主体1362的固定空间SP21中的前后方向移动。因此,在组装成第一光学连接器1305的第一光学套管1301A和组装成第二光学连接器1306的第二光学套管1301B之间的配合轮廓将在斜面处。换句话讲,第一光学套管1301A和第二光学套管1301B在竖直方向互相延伸并且开始配合,但是随着配合的进行,第二光学套管1301B侧的固定构件1304将向后移动,并且光学套管单元1400(光纤带1303)将成为固定构件1304的支撑点并将变形(弯曲),从而第一光学套管1301A和第二光学套管1301B将在保持配合轮廓的同时倾斜(第一斜面)。即使第一光学套管1301A和第二光学套管1301B完全配合,第二光学连接器1306也将被按压直至第一光学连接器1305的闩锁1807接合第二光学连接器1306的闩锁孔1907,光学套管单元1400将进一步变形作为固定构件1304的支撑点,并且第一光学套管1301A和第二光学套管1301B将在保持配合轮廓的同时进一步倾斜(第二斜面)。
[0187] 这样,弹力(变形的反作用力)作用于将第一光学套管1301A和第二光学套管1301B推到一起的方向,因为光学套管单元1300被光学套管1301A和1301B的第一斜面和第二斜面变形。因此,即使存在振动效应等,也可保持光学套管1301A和1301B之间稳定的透光率特性。在这种情况下,光学连接器1305和1306在光学套管1301A和1301B正在倾斜的同时被按压,从而可减小光学连接器1305和6130的配合力。换句话讲,当光学连接器1305和1306在其中光学套管1301A和1301B未倾斜的情况下进行配合时,将需要施加极大的力以便弯曲光学套管单元1400。相比之下,在本实施方案中,光学连接器在光学套管被倾斜时进行配合,并且因此可减小弯曲光学套管单元1400的力。
[0188] 此外,对于本实施方案,在初始条件下,就光学套管1301A和1301B而言,光学连接器1305和1306的配合方向与光学套管1301A和1301B的配合方向是相同的,并且由此光学套管1301A和1301B可轻松对准。相比之下,如果光学套管1301A和1301B在开始时未倾斜,则光学套管1301A和1301B的配合方向将不匹配光学连接器1305和1306的配合方向,因此将难以对准光学套管1301A和1301B。
[0189] 就本实施方案而言,第一壳体1350左右方向的中心部分受到支撑,以便能够通过在前后方向延伸的销2043而相对于第一基板1307倾斜,并且第一壳体1350的左右方向的两个端部经由卷簧由第一基板1307的弹性支撑。换句话讲,第一壳体1350通过浮动机构由第一基板1307支撑。因此,在配合光学连接器1305和1306时,可吸收位置偏移,从而可轻松完成配合操作。
[0190] 利用概念图描述了光学连接器1305和1306的前述操作的效果。图35和图36为概念性地示出光学连接器1305和1306的初始配合状态和最终配合状态的图示。如图35所示,在初始配合状态下,第一光学连接器1305和第二光学连接器1306的配合方向匹配第一光学套管1301A和第二光学套管1301B的配合方向。如图36所示,在最终配合状态下,按压构件1365受主体1352的突出部件1824按压,并且固定构件1304与板构件1363一起抵抗板弹簧构件1364的弹力在箭头A的方向移动,或者换句话讲,在相对于光学连接器1305和1306的配合方向的垂直方向移动。因此,光学套管1301A和1301B相对于光学连接器1305和1306的配合方向倾斜,并且光纤带1303,或换句话讲光纤1302变形(弯曲),从而引起互相接触的力作用于光学套管1301A和1301B的接触表面。
[0191] 图37为示出了图35的修改示例的图示。在图37中,弹性加强构件1303a附接到光学套管1301A和1301B以及光纤带1303。因此,即使光学连接器1305和1306长期使用并且光纤带1303的弹力减小,光学套管1301A和1301B之间也可保持稳定的接触力,并且可增强光学连接器1305和1306的耐久性。在这种情况下,弹性加强构件1303a的横截面形状可为各种形状。例如,半圆形弯曲形状是可接受的。应当注意,弹性加强构件1303a可仅附接到光学套管1301或仅附接到光纤带1303。
[0192] 图38为示出了图36的修改示例的图示。在图38中,主体1352的突出部件1824还充当导向销,因此导向销1806被省去。突出部件1824邻接板构件1363的倾斜部分1934并在箭头A的方向移动板构件1363,而无需使用按压构件1365。此外,在图38中,设置有光学连接器1305的板构件1830a,以便能够类似于光学连接器1306进行滑动,并且因此设置有新的板弹簧构件1840a。此外,类似于光学连接器1305的突出部件的突出部件1924设置在光学连接器
1306的主体1362上。因此,当光学连接器1305和1306配合时,板构件1363在箭头A的方向移动,并且板构件1830a在与箭头A方向相反的箭头B的方向移动。换句话讲,两个板构件在相反方向移动。在这种设计中,连接器1305和1306可以是相同的,但是仍彼此配合;即,连接器为阴阳连接器。
[0193] 应当注意,在类似于图38的图36的示例中,突出部件1824在纵向延伸,并且因此可省去导向销1806和按压构件1365。此外,类似于图38,还可采用其中板构件1353可滑动的构造。
[0194] 图39为示出了图36的另一个修改示例的图示。在图39,角度构件1305b和1306b设置在光学连接器1305和1306的主体1352和1362上,并且光纤带1303相对于光学连接器1305和1306的配合方向以预定的角度延伸。此外,阻止光学套管1301A和1301B倾斜的导向件1305C和1306C设置在光学套管1301A和1301B的区域中。换句话讲,图39示出了配合之前在光纤带1303中弯曲的构造。应当注意,在图39中,导向销1306d从光学连接器1306侧突出,但是它可被省去。
[0195] 图40为示出图了35的另一个修改示例的图示。在图37中,固定构件1304被固定于主体1352和1362的内侧,并且光纤带1303在固定部件处在连接器1305和1306的配合方向延伸。在光学连接器1305和1306的配合方向可移动地支撑光学套管1301A和1301B的导向件1305e和1306e被设置在主体1352和1362上。光学套管1301A和1301B的导向位置在垂直于连接器1305和1306的配合方向的方向相对于固定构件的固定位置偏移,并且在图40中,光纤带1303具有轻微的S形弯曲。当光学连接器1306从该状态配合至光学连接器1305时,光纤
1303的顶端部分(将部件附接至光学套管1301A和1301B)将在主体1352和1362中沿连接器
1305和1306的配合方向移动。通过这种方式,可增加光纤带1303中的弯曲,并增大光学套管
1301A和1301B的邻接力。应当注意,连接器1306中的光纤带1303在配合至光学连接器1305之前可处于未弯曲状态。图36、图38、图27和图40中的光纤带1303和光纤1302的变形方向为一个示例,但是也可能从示出的相反方向弯曲。
[0196] 应当注意,在上述实施方案中(图35),光学连接器1306设置有固定构件1304,或者换句话讲,设置有第一附接区域,其固定并保持光纤带1303作为光学波导,并在主体1362等的外壳中移动,并且光学耦合器部件设置在外壳中并在外壳中移动。换句话讲,光学耦合器部件具有:第二附接区域,或者换句话讲,具有V形凹槽1405,其固定和保持被固定和保持在第一附接区域中的光学波导;以及光方向转换表面1522,其在光学波导被固定和保持在第一附接区域和第二附接区域中时改变所接收的来自光学波导的光的方向,并且因此当连接器6与相对的连接器1305配合时,第一附接区域将移动,从而引起光学耦合器部件移动。在上述实施方案中,第二附接区域被描述为光学套管1301,但是在更精确的意义上,它是其中光纤1302附接到光学套管1301的区域。
[0197] 外壳可具有任何构造,只要当光学波导被第一附接区域和第二附接区域固定和保持,并且连接器与相对的连接器配合时,第一附接区域移动,从而引起光学波导移动,同时也引起光学耦合器部件移动。第一附接区域和第二附接区域的构造不限于前述构造。在上述实施方案中,当光学波导被固定和保持在第一附接区域和第二附接区域中并且连接器与相对的连接器配合时,第一附接区域主要进行横向移动,并且光学耦合器部件主要进行旋转移动(倾斜),但是第一附接区域和第二附接区域的移动并不限于此。
[0198] 在该实施方案中,当光学波导被第一附接区域和第二附接区域固定和保持,并且连接器与相对的连接器配合时,第一附接区域沿与连接器的配合方向正交的方向移动,但是第一附接区域的一部分也可移动。通过被第一附接区域和第二附接区域固定和保持的光学波导,上述实施方案的光学耦合器部件稳定地支撑于外壳中,然而,光学耦合器部件可至少由于光学波导被第一附接区域和第二附接区域固定和保持或者仅由于光学波导被第一附接区域和第二附接区域固定和保持而稳定地支撑于外壳中。
[0199] 实施方案可从多个视角进行描述。例如,在图35的示例中,当连接器1306与相对的连接器1305配合时,第一附接区域(固定构件1304)和第二附接区域(光学套管1301)将移动并引起光学波导(光纤带1303)的弯曲增加。在这种情况下,光学波导在连接器1306配合至相对的连接器1305之前不被弯曲。当连接器1306配合至相对的连接器1305时,第一附接区域在基本上垂直于连接器1306的配合方向的方向移动,并且第二附接区域在基本上平行于连接器1306的配合方向的方向移动。
[0200] 本公开中所讨论的实施方案包括至少下列项目:
[0201] 项目1.一种包括外壳的连接器,包括:
[0202] 第一附接区域,该第一附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导;以及
[0203] 光耦合单元,该光耦合单元被设置并被构造用于在外壳内平移而不是旋转移动,并且该光耦合单元包括:
[0204] 第二附接区域,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并永久性地附接在第一附接区域处;以及
[0205] 光重定向表面,该光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光重定向表面接收并重新导向来自光学波导的光,并且该光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内移动。
[0206] 项目2.根据项目1所述的连接器,其中第一附接区域被固定在外壳内。
[0207] 项目3.根据项目1所述的连接器,其中第一附接区域被构造用于在外壳内移动。
[0208] 项目4.根据项目1至项目3中任一项所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合引起光学波导在第一附接区域和第二附接区域之间发生弯曲,该弯曲有助于阻止光耦合单元与配合光耦合单元失配。
[0209] 项目5.根据项目4所述的连接器,其中弯曲包括在现有弯曲基础上的进一步弯曲。
[0210] 项目6.根据项目1至项目5中任一项所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合引起第二附接区域在外壳内移动,从而引起光学波导弯曲,该弯曲有助于阻止光耦合单元与配合光耦合单元失配。
[0211] 项目7.根据项目6所述的连接器,其中在配合后,光纤向光耦合单元施加弹力以保持光耦合单元相对于配合光耦合单元处于配合位置。
[0212] 项目8.根据项目1至项目7中任一项所述的连接器,其中外壳还包括至少一个导向件,用于阻止光耦合单元在外壳内旋转、而不是阻止平移。
[0213] 项目9.根据项目8所述的连接器,其中所述至少一个导向件邻近并面向光耦合单元的顶部主表面和底部主表面中的至少一者设置。
[0214] 项目10.根据项目1至项目9中任一项所述的连接器,其中外壳包括一对导向件,这对导向件在光耦合单元的每一侧各有一个导向件,该对导向件被构造用于阻止光耦合单元在外壳内旋转、而不是阻止平移。
[0215] 项目11.根据项目10所述的连接器,其中该对导向件中的一个导向件邻近并面向光耦合单元的顶部主表面设置,并且该对导向件中的另一个导向件邻近并面向光耦合单元的底部主表面设置。
[0216] 项目12.根据项目1至项目11中任一项所述的连接器,还包括对准特征结构,该对准特征结构被构造用于接合配合连接器的相容的配合特征。
[0217] 项目13.根据项目12所述的连接器,其中对准特征结构包括细长突出部并且该相容的配合特征包括细长通道。
[0218] 项目14.根据项目1至项目13中任一项所述的连接器,其中光重定向表面包括曲面,光学波导具有第一芯径,该曲面被构造用于改变来自光学波导的光的发散性,使得来自光学波导的光沿不同于连接器的配合方向的出口方向射出连接器,并且具有大于第一芯径的第一直径。
[0219] 项目15.根据项目1至项目14中任一项所述的连接器,其中光耦合单元包括第一对准特征结构和第二对准特征结构,在光耦合单元与配合光耦合单元的配合过程中,第一对准特征结构被构造用于接合配合光耦合单元的第二对准配合特征结构,并且第二对准特征结构被构造用于接合配合光耦合单元的第一对准配合特征结构。
[0220] 项目16.根据项目15所述的连接器,其中第一对准特征结构包括凸块,并且第二对准特征结构包括导向孔。
[0221] 项目17.根据项目16所述的连接器,其中导向孔包括第一末端和第二末端,在光耦合单元与配合光耦合单元的配合过程中,在导向孔的第二末端接合配合光耦合单元的配合凸块之前,导向孔的第一末端接合配合光耦合单元的配合凸块,并且其中导向孔的第一末端包括锥形,其引起导向孔随着与导向孔的长度的至少一部分的第一末端的距离增加而变窄。
[0222] 项目18.根据项目1至项目17中任一项所述的连接器,其中光学波导包括预弯曲的退火光学波导。
[0223] 项目19.根据项目1至项目18中任一项所述的连接器,其中光学波导为光纤带缆中多个光学波导中的一个,光纤带缆中的每个光学波导包括芯、镀层和涂层,光纤带缆包括设置在所述多个光学波导上的护套,其中当连接器与配合连接器配合时,光纤带缆中的多个光学波导的芯和镀层的弹力大于光纤带缆的涂层和护套的弹力。
[0224] 项目20.一种包括外壳的连接器,包括:
[0225] 第一附接区域,该第一附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,并且被构造用于在外壳内移动;以及
[0226] 光耦合单元,该光耦合单元被设置并被构造用于在外壳内移动,并且该光耦合单元包括:
[0227] 第二附接区域,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并永久性地附接在第一附接区域处;以及
[0228] 光重定向表面,该光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光重定向表面接收并重新导向来自光学波导的光,并且该光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内移动。
[0229] 项目21.根据项目20所述的连接器,其中光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内主要沿线性方向移动。
[0230] 项目22.根据项目20至项目21中任一项所述的连接器,其中光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内主要沿连接器的连接器配合方向移动。
[0231] 项目23.根据项目20至项目22中任一项所述的连接器,其中在不存在任何被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处的光学波导的情况下,光耦合单元不受限制地沿至少一个方向自由移动。
[0232] 项目24.根据项目20至项目23中任一项所述的连接器,其中在不存在任何被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处的光学波导的情况下,光耦合单元在外壳内处于松弛状态并且沿至少一个方向自由移动。
[0233] 项目25.根据项目20至项目24中任一项所述的连接器,其中通过光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处,该光耦合单元至少部分地被稳固地支撑在外壳内。
[0234] 项目26.根据项目20至项目25中任一项所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光学波导在第一附接区域和第二附接区域之间基本上未弯曲。
[0235] 项目27.根据项目20所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光学波导在第一附接区域和第二附接区域之间是弯曲的。
[0236] 项目28.根据项目20至项目27中任一项所述的连接器,其中光耦合单元被构造成在外壳内的定位和取向使得在连接器与配合连接器配合时与光耦合单元配合,通过光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处,该光耦合单元至少部分地被如此定位和取向。
[0237] 项目29.根据项目20至项目28中任一项所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合引起光学波导在第一附接区域和第二附接区域之间发生弯曲,该弯曲有助于阻止光耦合单元与配合光耦合单元失配。
[0238] 项目30.根据项目29所述的连接器,其中弯曲包括在现有弯曲基础上的进一步弯曲。
[0239] 项目31.根据项目30所述的连接器,其中现有弯曲包括S形弯曲。
[0240] 项目32.根据项目20至项目31中任一项所述的连接器,其中当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合引起第一附接区域在外壳内移动,从而引起光学波导发生第一弯曲,光耦合单元在外壳内移动,并且光学波导发生第二弯曲,该第二弯曲有助于阻止光耦合单元与配合光耦合单元失配。
[0241] 项目33.根据项目32所述的连接器,其中第一弯曲包括在现有弯曲基础上的进一步弯曲。
[0242] 项目34.根据项目32所述的连接器,其中第二弯曲包括在第一弯曲基础上的进一步弯曲。
[0243] 项目35.根据项目32至项目34中任一项所述的连接器,其中第一附接区域在基本上垂直于连接器的连接器配合方向的方向移动,并且光耦合单元基本上平行于连接器配合方向朝第一附接区域移动。
[0244] 项目36.根据项目32至项目35中任一项所述的连接器包括对准特征结构,使得连接器沿配合方向与配合连接器配合,连接器的对准特征结构与配合连接器的对准特征结构配合,配合连接器的对准特征结构引起连接器的第一附接区域在连接器的外壳内移动。
[0245] 项目37.根据项目36所述的连接器,其中连接器的对准特征结构限定了细长通道,并且配合连接器的对准特征结构包括细长突出部,使得随着连接器与配合连接器配合,细长突出部在细长通道内滑动,该细长突出部的前端滑过通道并与第一附接区域接触,该接触引起第一附接区域在连接器的外壳内移动。
[0246] 项目38.根据项目20至项目37中任一项所述的连接器,其中外壳还包括至少一个导向件,其用于阻止光耦合单元在外壳内旋转、而不是阻止平移。
[0247] 项目39.根据项目38所述的连接器,其中所述至少一个导向件邻近并面向光耦合单元的顶部主表面和底部主表面中的至少一者设置。
[0248] 项目40.根据项目20至项目39中任一项所述的连接器,其中外壳包括一对导向件,光耦合单元的每一侧各有一个导向件,该导向件用于阻止光耦合单元在外壳内旋转、而不是阻止平移。
[0249] 项目41.根据项目40所述的连接器,其中该对导向件中的一个导向件邻近并面向连接器的顶部主表面设置,并且该对导向件中的另一个导向件邻近并面向光耦合单元的底部主表面设置。
[0250] 项目42.根据项目20至项目41中任一项所述的连接器,其中在与配合连接器配合的过程中,第一附接区域被构造用于在第一方向移动,并且光耦合单元被构造用于在不同于第一方向的第二方向移动。
[0251] 项目43.根据项目42所述的连接器,其中第二方向为沿连接器的配合方向。
[0252] 项目44.根据项目43所述的连接器,其中第一方向基本上垂直于配合方向。
[0253] 项目45.根据项目20至项目44中任一项所述的连接器,其中第一附接特征包括接触表面,该接触表面被构造用于在连接器随着配合连接器的对准特征结构接合到接触表面而配合到配合连接器的过程中,引起第一附接特征移动。
[0254] 项目46.根据项目45所述的连接器,其中接触表面为坡面。
[0255] 项目47.根据项目45至项目46中任一项所述的连接器,其中第一附接特征包括止动特征,该止动特征被构造用于限制配合连接器的对准特征结构的移动。
[0256] 项目48.根据项目20至项目47中任一项所述的连接器还包括至少一个可压缩构件,其中第一附接区域的移动引起可压缩构件在与第一附接区域的移动方向反向的方向施加弹力。
[0257] 项目49.根据项目48所述的连接器,其中可压缩构件包括被第一附接区域的移动压缩的弹簧。
[0258] 项目50.一种包括外壳的连接器,包括:
[0259] 第一附接区域,该第一附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导;
[0260] 第二附接区域,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并永久性地附接在第一附接区域处;以及
[0261] 柔性支架,该柔性支架被设置在外壳内、位于第一附接区域和第二附接区域之间,用于支撑和附接到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处,该柔性支架的第一末端附接到第一附接区域,该柔性支架的第二末端附接到第二附接区域。
[0262] 项目51.根据项目50所述的连接器,其中柔性支架在初始弯曲时柔韧性较小,并且在进一步弯曲时柔韧性较大。
[0263] 项目52.根据项目50至项目51中任一项所述的连接器,其中柔性支架包括:
[0264] 第一柔性部分,该第一柔性部分用于支撑并附着到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处;以及
[0265] 第二柔性部分,该第二柔性部分在一个或多个离散间隔开的附接位置处附接到第一柔性部分。
[0266] 项目53.根据项目52所述的连接器,其中所述一个或多个离散间隔开的附接位置以及第一柔性部分和第二柔性部分限定了两者间的至少一个间隙。
[0267] 项目54.根据项目52至项目53中任一项所述的连接器,其中当沿柔性支架的长度弯曲时,第一柔性部分的柔韧性高于第二柔性部分。
[0268] 项目55.根据项目52至项目54中任一项所述的连接器,其中当未弯曲时,第一柔性部分具有基本上平坦的横向剖面轮廓,并且第二柔性部分具有基本上不平坦的横向剖面轮廓。
[0269] 项目56.根据项目52至项目55中任一项所述的连接器,其中随着柔性支架沿柔性支架的长度弯曲,第二柔性部分的横向剖面轮廓从基本上不平坦的轮廓改变为基本上平坦的轮廓。
[0270] 项目57.根据项目56所述的连接器,其中第二柔性部分在具有基本上不平坦的横向剖面轮廓时柔韧性较低,并且在具有基本上不平坦的横向剖面轮廓时柔韧性较高。
[0271] 项目58.根据项目52所述的连接器,其中所述一个或多个离散间隔开的附接位置中的至少一个附接位置基本上沿柔性支架的整个长度延伸。
[0272] 项目59.根据项目50所述的连接器,其中柔性支架包括:
[0273] 第一柔性部分,该第一柔性部分用于支撑和附接到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处;以及
[0274] 第二柔性部分,该第二柔性部分附接到顶部,使得随着柔性支架沿柔性支架的长度弯曲,第二柔性部分折叠到第一柔性部分上。
[0275] 项目60.根据项目59所述的连接器,其中第一柔性部分具有第一横向剖面轮廓并且第二柔性部分具有不同的第二横向剖面轮廓,其中随着第二柔性部分折叠到第一柔性部分上,第二柔性部分的横向剖面轮廓从第二横向剖面轮廓改变为第一横向剖面轮廓。
[0276] 项目61.根据项目59至项目60中任一项所述的连接器,其中第二柔性部分在第一附接位置处附接到第一柔性部分,并且其中随着第二柔性部分折叠到第一柔性部分上,第二柔性部分的部分绕附接位置旋转。
[0277] 项目62.根据项目61所述的连接器,其中第一柔性部分和第二柔性部分中的每个在弯曲时具有基本上平坦的轮廓。
[0278] 项目63.根据项目59所述的连接器,其中第二柔性部分包括在第一附接位置处附接到第一柔性部分的第一柔性底部以及在不同的第二附接位置处附接到第一柔性部分的第二个第二柔性部分,其中随着第二柔性部分折叠到第一柔性部分上,第一个第二柔性部分绕第一附接位置旋转,并且第二个第二柔性部分绕第二附接位置旋转。
[0279] 项目64.根据项目63所述的连接器,其中第一柔性部分、第一个第二柔性部分和第二个第二柔性部分中的每个在弯曲时具有基本上平坦的轮廓。
[0280] 项目65.根据项目50所述的连接器,其中柔性支架包括:
[0281] 第一柔性部分,该第一柔性部分用于支撑并附着到光学波导,该光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处;以及
[0282] 第二柔性部分,使得随着柔性支架沿柔性支架的长度弯曲,第一柔性部分和第二柔性部分相对于彼此沿柔性支架的长度滑动。
[0283] 项目66.根据项目50至项目65中任一项所述的连接器,其中当连接器未配合并且光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光学波导在第一附接区域和第二附接区域之间基本上未弯曲。
[0284] 项目67.根据项目50至项目66中任一项所述的连接器还包括被设置和构造成在外壳内移动的光耦合单元,该光耦合单元包括:
[0285] 第二附接区域,该第二附接区域用于接收光学波导并永久性地附接到光学波导,该光学波导被接收并永久性地附接在第一附接区域处;以及
[0286] 光重定向表面,该光重定向表面被构造成使得当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光重定向表面接收并重新导向来自光学波导的光,并且柔性支架和光学波导限制但不阻止光耦合单元在外壳内移动。
[0287] 项目68.根据项目67所述的连接器,其中随着连接器与配合连接器配合,柔性支架被构造用于挠曲以引起光学波导弯曲,并引起光耦合单元在连接器外壳内旋转。
[0288] 项目69.根据项目67所述的连接器,其中光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合引起柔性支架挠曲并且光学波导在第一附接区域和第二附接区域之间发生弯曲,配合后,柔性支架和光学波导向光耦合单元施加弹力并阻止光耦合单元与配合光耦合单元失配。
[0289] 项目70.根据项目67所述的连接器,其中在连接器与配合连接器配合后,光耦合单元和配合光耦合单元的配合表面被设置为与连接器的配合方向成一角度。
[0290] 项目71.根据项目67所述的连接器,其中第一附接区域被构造用于在外壳内移动。
[0291] 项目72.根据项目71所述的连接器,当光学波导被接收并被永久性地附接在第一附接区域和第二附接区域处时,光耦合单元与配合连接器的配合光耦合单元的配合被构造用于引起:
[0292] 第一附接区域在外壳内移动;
[0293] 柔性支架挠曲;
[0294] 光学波导弯曲;以及
[0295] 光耦合单元在外壳内移动,其中通过柔性支架以及光学波导中的弯曲向光耦合单元施加弹力,该弹力有助于阻止光耦合单元与配合光耦合单元失配。
[0296] 项目73.根据项目72所述的连接器,其中在配合过程中,第一附接区域在基本上垂直于连接器的连接器配合方向的方向移动。
[0297] 项目74.根据项目72所述的连接器,其中在配合过程中,第一附接区域被构造用于在第一方向移动,并且光耦合单元被构造用于在不同于第一方向的第二方向移动。
[0298] 项目75.根据项目72所述的连接器,其中在配合过程中,光耦合单元在外壳内旋转。
[0299] 项目76.根据项目50至项目75中任一项所述的连接器还包括对准特征结构,使得随着连接器沿配合方向与配合连接器配合,连接器的对准特征结构与配合连接器的配合对准特征结构配合,该配合对准特征结构引起连接器的第一附接区域在连接器的外壳内移动。
[0300] 项目77.根据项目76所述的连接器,其中连接器的对准特征结构包括细长通道,并且配合连接器的配合对准特征结构包括细长突出部,使得随着连接器与配合连接器配合,细长突出部在细长通道内滑动,该细长突出部的前端滑过通道并与第一附接区域接触,该接触引起第一附接区域在连接器的外壳内移动。
[0301] 项目78.根据项目77所述的连接器,其中在配合过程中,配合对准特征结构接合第一附接区域的接触表面,并向接触表面施加力,从而引起连接器的第一附接区域在连接器的外壳内移动。
[0302] 项目79.根据项目78所述的连接器,其中接触表面为坡面。
[0303] 项目80.根据项目78所述的连接器,其中第一附接特征包括止动特征,该止动特征被构造用于限制配合连接器的配合对准特征结构的移动。
[0304] 项目81.根据项目50至项目80中任一项所述的连接器还包括至少一个可压缩构件,其中第一附接区域的移动引起可压缩构件在与第一附接区域的移动方向反向的方向施加弹力。
[0305] 项目82.根据项目81所述的连接器,其中可压缩构件包括被第一附接区域的移动压缩的弹簧。
[0306] 项目83.根据项目50至项目82中任一项所述的连接器,其中所述第一柔性部分和第二柔性部分中的至少一者包含振动耗散性材料。
[0307] 项目84.根据项目50至项目83中任一项所述的连接器,其中所述第一柔性部分和第二柔性部分中的至少一者包含用于吸收能量的粘弹性材料。
[0308] 除非另外指明,否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值,这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。
[0309] 除非内容明确指定,否则本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖了具有多个指代对象的实施方案。除非本文内容另外清楚指明,否则本说明书和所附权利要求中使用的术语“或”一般以包括“和/或”的意义使用。
[0310] 若在本文中使用空间相关的术语,包括但不限于“下部”、“上部”、“下面”、“下方”、“上方”、和“在顶部上”,则用于方便描述一个元件相对于另一个元件的空间关系。除图中所示和本文所述的具体定向之外,所述空间相关的术语还包括设备在使用中或操作中的不同取向。例如,如果附图中所描绘的对象翻转或倒转,则先前描述的在其他元件下方或下面的部分应当在那些其他元件上方。
[0311] 除非另外指明,否则本文所用的词语“第一”、“第二”、“第三”用于标识各种特征,并非旨在暗示任何特定的次序、位置、优先级等。
[0312] 本文中引用的所有参考文献及出版物全文以引用方式明确地并入本文中,但它们可与与本公开直接冲突的部分除外。虽然本文已经举例说明并描述了具体实施方案,但本领域的普通的技术人员将会知道,在不脱离本公开的范围的情况下,可用多种另选和/或等同形式的具体实施来代替所示和所述的具体实施方案。本专利申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何调整或变型。因此,本公开旨在仅受权利要求书及其等同形式的限制。