本申請(qǐng)涉及用于數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的光連接器和用于所述光連接器的透鏡組。
背景技術(shù):
垂直腔面發(fā)射激光器(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)的功率監(jiān)控對(duì)于將VCSEL功率控制在特定的“眼睛安全防護(hù)”水平是必要的。人們總是將VCSEL安裝在主印刷電路板(PCB)上。來(lái)自O(shè)E透鏡的部分反射的光被一個(gè)或多個(gè)光電二極管檢測(cè),給出實(shí)時(shí)監(jiān)控信號(hào),由此按比例推測(cè)出VCSEL發(fā)射光的絕對(duì)水平。該監(jiān)控信號(hào)給出對(duì)應(yīng)于濕度、熱、以及其它使用壽命影響條件改變的VCSEL功率改變的指示。
然而,傳統(tǒng)方法總是對(duì)監(jiān)控位置以及VCSEL和監(jiān)控二極管相對(duì)關(guān)系的靈活性有約束。因此,需要提供更有效的VCSEL功率監(jiān)控結(jié)構(gòu),以及同時(shí)用該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)光連接器的功能。
標(biāo)準(zhǔn)光連接器總是使用直接接觸連接方法,端口對(duì)端口地連接兩側(cè)光纖,以用于將光從一側(cè)直接地傳輸?shù)搅硪粋?cè)。由于該直接接觸方法具有在連接過(guò)程期間使兩個(gè)光纖表面彼此接觸的可能性,故光纖表面面臨被刮傷的潛在損害。該問(wèn)題在本發(fā)明的連接器中同時(shí)得以解決。
提供上述對(duì)背景技術(shù)的描述在于幫助理解光連接器,但是不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為描述或構(gòu)建關(guān)于光連接器的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù),或不應(yīng)當(dāng)將任何引用的文獻(xiàn)視為影響本申請(qǐng)的權(quán)利要求書的專利性的材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
按照一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的光連接器,包括:光學(xué)導(dǎo)光件,所述光學(xué)導(dǎo)光件的一端固定在多光纖可插拔MPO內(nèi)部殼體中,所述光學(xué)導(dǎo)光件包括僅用于光學(xué)信號(hào)傳輸?shù)亩鄠€(gè)通道;外部耦合導(dǎo)光件,所述外部耦合導(dǎo)光件的一端固定在與所述MPO內(nèi)部殼體聯(lián)接的MPO外部殼體中;透鏡組,所述透鏡組安裝在所述MPO內(nèi)部殼體中并且光學(xué)耦合在所述光學(xué)導(dǎo)光件的端部和所述外部耦合導(dǎo)光件的端部之間;光纖蓋,所述光纖蓋安裝在所述透鏡組的上方,所述光學(xué)導(dǎo)光件的一端固定在所述光纖蓋和所述透鏡組之間,所述光學(xué)導(dǎo)光件的另一端與設(shè)置在所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上的光學(xué)引擎組件連接;監(jiān)控光電二極管陣列,所述監(jiān)控光電二極管陣列安裝在設(shè)置于所述透鏡組下方的電基板上;以及柔性印刷電路板,所述柔性印刷電路板的一端與所述電基板連接,并且所述柔性印刷電路板的另一端與設(shè)置在所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上的印刷電路板連接器連接。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述透鏡組可以包括第一透鏡,所述第一透鏡形成在第一表面上并且配置成將來(lái)自所述光學(xué)導(dǎo)光件的光反射并準(zhǔn)直到第二表面,整個(gè)所述第二表面涂覆有部分透射涂層,由此,來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的第一部分被反射并導(dǎo)向第二透鏡,并且來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的第二部分穿過(guò)所述部分透射涂層分射出所述透鏡組并射向所述監(jiān)控光電二極管陣列,并且所述第二透鏡配置成將來(lái)自所述第二表面的光聚焦到所述外部耦合導(dǎo)光件。所述光學(xué)導(dǎo)光件可以為12個(gè)通道的光學(xué)導(dǎo)光件。
按照另一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于數(shù)據(jù)收發(fā)機(jī)模塊的光連接器,包括:發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件和接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件,每個(gè)所述光學(xué)導(dǎo)光件的一端固定在多光纖可插拔MPO內(nèi)部殼體中;外部耦合導(dǎo)光件,所述外部耦合導(dǎo)光件的一端固定在與所述MPO內(nèi)部殼體聯(lián)接的MPO外部殼體中;透鏡組,所述透鏡組安裝在所述MPO內(nèi)部殼體中并且光學(xué)耦合在所述發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件的端口或所述接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件的端口與所述外部耦合導(dǎo)光件的端口之間;光纖蓋,所述光纖蓋安裝在所述透鏡組的上方,所述發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件的一端固定在所述光纖蓋和所述透鏡組之間的發(fā)射側(cè),所述發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件的另一端與設(shè)置在數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上的第一光學(xué)引擎組件連接,所述接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件的一端固定在所述光纖蓋和所述透鏡組之間的接收側(cè),所述接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件的另一端與設(shè)置在所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上的第二光學(xué)引擎組件連接;監(jiān)控光電二極管陣列,所述監(jiān)控光電二極管陣列安裝在設(shè)置于所述透鏡組下方的電基板上;以及柔性印刷電路板,所述柔性印刷電路板的一端與電基板連接,另一端與設(shè)置在所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上的PCB連接器連接。所述發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件可以包括僅用于發(fā)送光學(xué)信號(hào)的多個(gè)第一通道,以及所述接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件可以包括僅用于接收光學(xué)信號(hào)的多個(gè)第二通道。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述透鏡組包括第一透鏡,所述第一透鏡形成在第一表面上并且配置成分別應(yīng)用于發(fā)射側(cè)和接收側(cè)。所述第一透鏡在發(fā)射側(cè)將發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光體的光準(zhǔn)直并反射到涂覆有部分透射涂層的透鏡組第二表面;由此,來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的第一部分被反射并導(dǎo)向到第二透鏡,并且來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的第二部分通過(guò)所述部分透射涂層分射出所述透鏡組并射向所述監(jiān)控光電二極管陣列,并且所述第二透鏡配置成將來(lái)自所述第二表面的光聚焦到所述外部耦合導(dǎo)光件,并且其中,在所述透鏡組的接收側(cè)的所述第二表面涂覆有全反射涂層,由此,當(dāng)從所述外部耦合導(dǎo)光件發(fā)出的光被所述第二透鏡準(zhǔn)直后,來(lái)自所述第二透鏡的準(zhǔn)直光被所述全反射涂層反射到所述第一透鏡,然后被反射聚焦在所述接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件上。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件可以為6個(gè)通道的光學(xué)導(dǎo)光件,并且所述接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件可以為6個(gè)通道的光學(xué)導(dǎo)光件。
在又一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于光連接器的透鏡組,包括第一區(qū)域,所述第一區(qū)域配置成將來(lái)自第一光學(xué)導(dǎo)光件的光準(zhǔn)直并反射到第二區(qū)域,所述第二區(qū)域涂覆有部分透射涂層,由此,來(lái)自所述第一區(qū)域的準(zhǔn)直光的第一部分被反射到第三區(qū)域,并且來(lái)自所述第一區(qū)域的準(zhǔn)直光的第二部分通過(guò)所述部分透射涂層被分射出所述透鏡組,并且所述第三區(qū)域配置成將來(lái)自所述第二區(qū)域的光聚焦到外部耦合導(dǎo)光件。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述第一區(qū)域可以包括面向所述光學(xué)導(dǎo)光件的端面和形成在相對(duì)于所述端面以某一角度設(shè)置的第一表面上的第一透鏡,并且所述第二區(qū)域設(shè)置有涂覆有所述部分透射涂層的第二表面。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述第三區(qū)域可以包括形成在面向所述外部耦合導(dǎo)光件的第三表面上的第二透鏡以及相對(duì)于所述第三表面以某一角度設(shè)置的第四表面。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述第三區(qū)域可以包括面向所述外部耦合導(dǎo)光件的第三表面以及形成在相對(duì)于所述第三表面以某一角度設(shè)置的第四表面上的第二透鏡。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述第三區(qū)域可以包括面向所述外部耦合導(dǎo)光件的第二透鏡,其中,所述第一透鏡沿所述第一光學(xué)導(dǎo)光件的第一縱軸線設(shè)置,并且所述第二表面沿著相對(duì)于所述外部耦合導(dǎo)光件的第二縱軸線的某一角度設(shè)置,所述外部耦合導(dǎo)光件的所述第二縱軸線與所述光學(xué)導(dǎo)光件的所述第一縱軸線間隔開,由此,所述透鏡組中在所述光學(xué)導(dǎo)光件和所述外部耦合導(dǎo)光件之間的光學(xué)路徑為Z形。
在一個(gè)實(shí)施例中,整個(gè)所述透鏡組僅用于發(fā)射信號(hào)的發(fā)射端,并且所述第二表面整個(gè)涂覆有部分透射涂層,由此,當(dāng)從所述光學(xué)導(dǎo)光件發(fā)出并且通過(guò)所述端面進(jìn)入所述透鏡組的光被所述第一透鏡全反射并且準(zhǔn)直后,來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的第一部分被所述部分透射涂層反射到所述第四表面,在所述第四表面,光進(jìn)一步被反射到所述第二透鏡,然后被聚焦到所述外部耦合導(dǎo)光件上,并且來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的所述第二部分通過(guò)所述部分透射涂層而分射出所述透鏡組。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述透鏡組可以包括發(fā)射側(cè)和接收側(cè),并且在所述發(fā)射側(cè)處的所述第二表面涂覆有所述部分透射涂層,由此,當(dāng)從所述第一光學(xué)導(dǎo)光件發(fā)出并且通過(guò)所述端面進(jìn)入所述透鏡組的所述發(fā)射側(cè)的光被所述第一透鏡全反射并且準(zhǔn)直時(shí),來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的所述第一部分被所述部分透射涂層反射到所述第四表面,在所述第四表面,光被進(jìn)一步反射到所述第二透鏡,然后被聚焦到所述外部耦合導(dǎo)光件上,并且來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的所述第二部分通過(guò)所述部分透射涂層被分射出所述透鏡組。
在一個(gè)實(shí)施例中,在所述透鏡組的所述接收側(cè)的所述第二表面可以涂覆有全反射涂層,由此,當(dāng)從所述外部耦合導(dǎo)光件發(fā)出的光被所述第二透鏡準(zhǔn)直后,來(lái)自所述第二透鏡的準(zhǔn)直光被所述第四表面全反射,并且被所述全反射涂層進(jìn)一步全反射到所述第一透鏡,然后被聚焦到第二光學(xué)導(dǎo)光件上。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述透鏡組可以包括發(fā)射側(cè)和接收側(cè),并且在所述透鏡組的所述發(fā)射側(cè)處的所述第二表面涂覆有所述部分透射涂層,由此,當(dāng)從所述第一光學(xué)導(dǎo)光件發(fā)出并且通過(guò)所述端面進(jìn)入所述透鏡組的所述發(fā)射側(cè)的光被所述第一透鏡全反射并且準(zhǔn)直后,來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的所述第一部分被所述部分透射涂層反射到處于所述第四表面上的所述第二透鏡,在所述第二透鏡處被準(zhǔn)直并反射光通過(guò)所述第三表面被聚焦到所述外部耦合導(dǎo)光件上,并且來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的第二部分通過(guò)所述部分透射涂層被分射出所述透鏡組。
在一個(gè)實(shí)施例中,在所述透鏡組的所述接收側(cè)處的所述第二表面可以涂覆有全反射涂層,由此,當(dāng)從所述外部耦合導(dǎo)光件發(fā)出并且通過(guò)所述第三表面進(jìn)入所述透鏡組的光被處于所述第四表面上的所述第二透鏡準(zhǔn)直并反射,來(lái)自所述第二透鏡的準(zhǔn)直光被所述全反射涂層反射到所述第一透鏡,然后被反射并聚焦到第二光學(xué)導(dǎo)光件上。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述透鏡組可以包括發(fā)射側(cè)和接收側(cè),并且在所述透鏡組的所述發(fā)射側(cè)的所述第二表面涂覆有所述部分透射涂層,由此,當(dāng)從所述第一光學(xué)導(dǎo)光件發(fā)出并且通過(guò)所述端面進(jìn)入所述透鏡組的光被所述第一透鏡全反射并且準(zhǔn)直后,來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的所述第一部分被所述部分透射涂層反射到處于所述第三表面上的所述第二透鏡,然后被聚焦在所述外部耦合導(dǎo)光件上,并且來(lái)自所述第一透鏡的準(zhǔn)直光的第二部分通過(guò)所述部分透射涂層被分射出所述透鏡組。
在一個(gè)實(shí)施例中,在所述透鏡組的所述接收側(cè)的所述第二表面可以涂覆有全反射涂層,由此,當(dāng)從所述外部耦合導(dǎo)光件發(fā)出的光被處于所述第三表面上的所述第二透鏡準(zhǔn)直時(shí),來(lái)自所述第二透鏡的準(zhǔn)直光被所述全反射涂層反射到所述第一透鏡,然后被反射并聚焦到第二光學(xué)導(dǎo)光件上。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述第一表面可以為沿著相對(duì)于所述光學(xué)導(dǎo)光件的第一縱軸線的某一角度設(shè)置的傾斜表面。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述第二表面可以為沿著相對(duì)于所述外部耦合導(dǎo)光件的第二縱軸線的某一角度設(shè)置的傾斜表面。
盡管針對(duì)某些實(shí)施方式示出并且描述了光連接器,但是顯而易見的是,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀并且理解本說(shuō)明書之后將有等效替代和修改。本申請(qǐng)中的光連接器包括所有這樣的等效替代和修改,而不僅僅被權(quán)利要求書的范圍所限制。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在將通過(guò)參考附圖的示例,描述光連接器的具體實(shí)施方式,附圖中:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的光連接器的示意圖;
圖2為根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的分解圖;
圖3(a)為根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的監(jiān)控模塊(monitor block)的橫截面圖;
圖3(b)為示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的監(jiān)控模塊的每一光學(xué)表面的功能的框圖;
圖3(c)為根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的監(jiān)控模塊的光學(xué)功能部分橫截面的放大圖;
圖3(d)示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的監(jiān)控模塊的光學(xué)路徑;
圖4(a)示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的透鏡組的頂部透視圖和俯視圖;
圖4(b)示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的透鏡組的仰視圖;
圖5(a)至圖5(d)示出根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的組裝過(guò)程;
圖6(a)為根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方式的光連接器的前方透視圖;
圖6(b)為根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方式的光連接器的后方透視圖;
圖7為根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方式的光連接器的透鏡組的仰視圖;
圖8(a)示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方式的在光連接器的監(jiān)控模塊的發(fā)射側(cè)Tx處的光學(xué)路徑;
圖8(b)示出根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方式的在光連接器的監(jiān)控模塊的接收側(cè)Rx處的光學(xué)路徑;
圖9(a)示出根據(jù)本申請(qǐng)的再一實(shí)施方式的在光連接器的監(jiān)控模塊的發(fā)射側(cè)Tx處的光學(xué)路徑;
圖9(b)示出根據(jù)本申請(qǐng)的再一實(shí)施方式的在光連接器的監(jiān)控模塊的接收側(cè)Rx處的光學(xué)路徑;
圖10(a)示出根據(jù)本申請(qǐng)的又一實(shí)施方式的在光連接器的監(jiān)控模塊的發(fā)射側(cè)Tx處的光學(xué)路徑;
圖10(b)示出根據(jù)本申請(qǐng)的又一實(shí)施方式的在光連接器的監(jiān)控模塊的接收側(cè)Rx處的光學(xué)路徑。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地闡述光連接器的優(yōu)選實(shí)施方式,在下面的描述中還提供了光連接器的示例。雖然詳細(xì)地描述光連接器的示例性實(shí)施方式,但是對(duì)于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是,對(duì)于理解光連接器而言不是非常重要的一些特征為了清楚起見并未顯示。
而且,應(yīng)當(dāng)可以理解的是,光連接器不限于下文中所描述的詳細(xì)實(shí)施方式,在不偏離保護(hù)范圍的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行各種變型和修改。例如,在本公開和所附權(quán)利要求書范圍內(nèi),不同的示例性實(shí)施方式的元件和/或特征可以彼此組合和/或彼此替換。
此外,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本說(shuō)明書,附圖和權(quán)利要求之后,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的改進(jìn)和修改被視為落入本申請(qǐng)的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)。
為了說(shuō)明目的,下面出現(xiàn)的諸如“上”,“下”,“豎直”,“水平”,“頂部”或“底部”這些術(shù)語(yǔ)如在附圖中所定向的,和本發(fā)明有關(guān)。應(yīng)該理解,除非另有明確說(shuō)明,本發(fā)明可以采用不同的位置。此外,應(yīng)該理解,在附圖中顯示并在下文詳細(xì)描述的具體設(shè)備只是本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。因此,與后面公開的實(shí)施方式有關(guān)的具體尺寸和其他物理特征不應(yīng)理解為限制性的。
需要注意的是,在整個(gè)說(shuō)明書和權(quán)利要求中,當(dāng)提到一個(gè)元件與另一個(gè)元件“聯(lián)接”或“連接”時(shí),不一定意味著一個(gè)元件緊固,固定,或附接到另一個(gè)元件。相反,術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”或“連接”的意思是一個(gè)元件與另一個(gè)元件直接或間接連接,或者與另一個(gè)元件機(jī)械、電氣或光學(xué)通信。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的光連接器。通過(guò)組合兩個(gè)相同的多光纖可插拔(multiple-fiber push-on/pull-off,MPO)連接器實(shí)現(xiàn)了通常的光學(xué)連接。光連接器包括光學(xué)導(dǎo)光件101、外部耦合導(dǎo)光件109和各自的殼體004。兩個(gè)連接器面對(duì)面彼此壓緊。因此,光學(xué)導(dǎo)光件101和外部耦合導(dǎo)光件109端對(duì)端地被彼此壓接。光從光學(xué)導(dǎo)光件101被導(dǎo)向到外部耦合導(dǎo)光件109,或從外部耦合導(dǎo)光件109被導(dǎo)向到光學(xué)導(dǎo)光件101。
圖2為根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的分解圖。配有監(jiān)控光電二極管的多光纖可插拔(MPO)跨接件可以包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001,數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001可以包括光學(xué)引擎組件002和柔性印刷電路板(PCB)連接器007。光學(xué)引擎組件002可以包括透鏡、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)、光電二極管和它們的驅(qū)動(dòng)器。
光學(xué)導(dǎo)光件101的一端可以與光學(xué)引擎組件002光學(xué)聯(lián)接,并且光學(xué)導(dǎo)光件101的另一端可以以被支撐在光纖V形槽102(圖4(a))或盲孔上的方式與監(jiān)控透鏡組(block)0061光學(xué)聯(lián)接。監(jiān)控透鏡組0061可被安裝在MPO內(nèi)部殼體005內(nèi)。MPO內(nèi)部殼體005可以與MPO外部殼體004聯(lián)接,MPO外部殼體004可設(shè)置有外部耦合導(dǎo)光件109。多個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷0065可設(shè)置為穿過(guò)透鏡組0061的安裝以便于MPO外部殼體004和MPO內(nèi)部殼體005的對(duì)準(zhǔn)。
光纖蓋0063可被安裝在透鏡組0061的上方。光學(xué)導(dǎo)光件101的一端可被設(shè)置在光纖蓋0063和透鏡組0061的特定位置之間。光纖蓋鎖定件0064可被用于將光纖蓋0063鎖定在固定位置中。光學(xué)導(dǎo)光件101的另一端可與設(shè)置在數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001上的光學(xué)引擎組件002連接。
監(jiān)控光電二極管陣列0066可被安裝在設(shè)置于透鏡組0061下方的電基板0031上。電基板0031可設(shè)置在柔性印刷電路板(PCB)0032的一端。柔性PCB 0032的另一端可與設(shè)置在數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001上的PCB連接器007連接。
以塑料為材料的透鏡組可利用V形槽或盲孔或其它特征與收發(fā)模塊的光纖組裝在一起。該光纖可以用光纖蓋組裝,并且通過(guò)添加到V形槽區(qū)域上的環(huán)氧樹脂固定。使用與光纖和塑料材料的折射率匹配的環(huán)氧樹脂可使光纖端和塑料透鏡之間更好地光學(xué)兼容。然后,光纖蓋鎖定件可被裝配到光纖蓋上,緊緊地壓住光纖蓋。同樣,環(huán)氧樹脂可被添加到兩層之間的間隙位置中并被固化(cured)。
電基板0031可設(shè)置在監(jiān)控透鏡組0061的下方。監(jiān)控光電二極管陣列0066可在監(jiān)控透鏡組0061下方的一位置處安裝在電基板0031上。
監(jiān)控光電二極管陣列0066可被直接粘合在柔性PCB 0032上,并且該P(yáng)CB0032組裝在透鏡組0061下方。對(duì)準(zhǔn)銷0065貫穿透鏡組0061。環(huán)氧基樹脂可圍繞透鏡組外壁添加以粘接柔性PCB。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊端的光纖可與透鏡組和柔性PCB組裝在一起以形成整個(gè)光學(xué)件。該光學(xué)件可被插入到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MPO殼體中,對(duì)準(zhǔn)銷0065的一半長(zhǎng)度可暴露出殼體以用于適配標(biāo)準(zhǔn)的MPO連接器的另一側(cè)。
圖3(a)至圖3(d)示出了本申請(qǐng)的實(shí)施方式的監(jiān)控透鏡組0061的細(xì)節(jié)。透鏡組0061可以包括用于發(fā)送信號(hào)的發(fā)射側(cè)Tx處,和用于接收信號(hào)的接收側(cè)Rx處(見圖7)。透鏡組0061可被安裝在MPO內(nèi)部殼體005內(nèi)并且光學(xué)耦合在光學(xué)導(dǎo)光件101和外部耦合導(dǎo)光件109之間。
第一透鏡103可形成在透鏡組0061的第一表面111上并且被配置成將從光學(xué)導(dǎo)光件101發(fā)出并且通過(guò)端面112進(jìn)入透鏡組0061的光全反射并準(zhǔn)直。第一表面111可相對(duì)于光學(xué)導(dǎo)光件101的第一縱軸線X1的成某一角度設(shè)置。
第二表面104可被設(shè)置在透鏡組0061上并且涂覆有部分透射涂層105,以用于將來(lái)自第一透鏡103的光的第一部分內(nèi)反射,以及將其第二部分分射(tap)出透鏡組0061并射向監(jiān)控光電二極管陣列0066。第二表面104可以設(shè)置為平行于外部耦合導(dǎo)光件109的第二縱軸線X2的平面。
第二透鏡107可以形成在透鏡組0061上以用于將來(lái)自第二表面104的光聚焦在外部耦合導(dǎo)光件109上。第二表面104還可以涂覆有全反射涂層106,從而由外部耦合導(dǎo)光件109發(fā)出并且由第二透鏡107準(zhǔn)直的光可被第二表面104全反射到第一透鏡103并被其反射并聚焦在光學(xué)導(dǎo)光件101上。如圖7中所示,全反射涂層106可設(shè)置在透鏡組0061的接收側(cè)Rx處,并且部分透射涂層可設(shè)置在透鏡組0061的發(fā)射側(cè)Tx處。
透鏡組0061還可以包括面向外部耦合導(dǎo)光件109的第三表面113和相對(duì)于第三表面113以某一角度設(shè)置的第四表面114。第四表面114可以與第二表面104光學(xué)關(guān)聯(lián)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,如圖3(d)中所示,第二透鏡107可以形成在第三表面113上,從而來(lái)自第二表面104的光可被第四表面114全反射到第二透鏡107,并且可被第二透鏡107聚焦在外部耦合導(dǎo)光件109上,或者從外部耦合導(dǎo)光件109發(fā)出并且進(jìn)入透鏡組0061的光可被第二透鏡107準(zhǔn)直,然后被第四表面114全反射到第二表面104。
圖3(d)示出連接器的發(fā)射側(cè)Tx處的光學(xué)路徑?;旧?,從數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001發(fā)出的光穿過(guò)可被安裝在透鏡組0061的V形槽結(jié)構(gòu)102上的光學(xué)導(dǎo)光件101(例如,光纖等),射到在第一表面111的第一透鏡103上,然后被準(zhǔn)直并且全反射到透鏡組0061的第二表面104上。在發(fā)射側(cè)Tx處,第二表面104可以涂覆有部分透射涂層105。特定百分比的光可通過(guò)部分透射涂層105而分射出透鏡組0061,然后可被監(jiān)控光電二極管陣列0066監(jiān)控。光的其它部分可被部分透射涂層105反射到第四表面114,然后被內(nèi)部全反射到形成在第三表面113上的第二透鏡107處,并且最終聚焦在外部耦合導(dǎo)光件109上。
圖4(a)至圖4(b)示出了根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的透鏡組0061的不同視圖。在第一表面111上,橢圓形透鏡陣列1031可以執(zhí)行光學(xué)功能。在第二表面104上,可設(shè)置部分透射涂層105。在發(fā)射側(cè)Tx處,橢圓形透鏡陣列1031可以將光準(zhǔn)直并且全反射到第二表面104。在接收側(cè)Rx處,橢圓形透鏡陣列1031可以收集來(lái)自第二表面104的反射光,并且將光反射并聚焦到光學(xué)導(dǎo)光件101上。
多個(gè)通道(例如,12個(gè)通道)122可設(shè)置在本申請(qǐng)的光連接器上。一半通道可設(shè)置在發(fā)射側(cè)Tx,一半通道可設(shè)置在接收側(cè)Rx。發(fā)射側(cè)Tx和接收側(cè)Rx可以分別聯(lián)通在兩個(gè)四通道小型可插拔光模塊(quad small form factor pluggable,QSFP)上。
圖5(a)至圖5(d)示出了根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的組裝過(guò)程。如圖5(a)所示,監(jiān)控光電二極管陣列0066可被粘合在電基板0031上或直接粘合在柔性PCB 0032上。在圖5(b)中,具有監(jiān)控光電二極管陣列0066的柔性PCB 0032可以與監(jiān)控透鏡組0061組裝在一起。在圖5(c)中,光學(xué)導(dǎo)光件101、光纖蓋0063、和光纖蓋鎖定件(locker)0064被組裝在一起。然后與MPO內(nèi)部殼體005,以及MPO外部殼體004組裝并且與外部耦合導(dǎo)光件109聯(lián)接,如圖5(d)所示。
圖6(a)和圖6(b)示出作為本申請(qǐng)的第二實(shí)施方式的發(fā)射端和接收端集成在一起的光連接器。在該實(shí)施方式中,透鏡組0061同時(shí)連接的發(fā)射器Tx和接收器Rx可被并排設(shè)置在同一數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001上。因此,一個(gè)光連接器模塊可以同時(shí)具有發(fā)射側(cè)Tx和在接收側(cè)Rx。
在該實(shí)施方式中,有兩個(gè)光學(xué)導(dǎo)光件1011和1012,即發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件1011和接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件1012。每一光學(xué)導(dǎo)光件有一端固定在MPO內(nèi)部殼體005中。發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件的端部可被固定在光纖蓋0063和透鏡組0061之間發(fā)射側(cè)處,并且發(fā)送信號(hào)的第一光學(xué)導(dǎo)光件的另一端可以與設(shè)置在數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001上的一個(gè)光學(xué)引擎組件002連接。接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件的一端可被固定在光纖蓋0063和透鏡組0061之間接收側(cè)處,并且接收信號(hào)的第二光學(xué)導(dǎo)光件的另一端可以與設(shè)置在數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001上的另一光學(xué)引擎組件002連接。
圖7為根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的同時(shí)具有發(fā)射側(cè)和接收側(cè)的光連接器的透鏡組0061的仰視圖??梢钥吹剑糠滞干渫繉?05可設(shè)置在透鏡組0061的發(fā)射側(cè)Tx處,并且全反射涂層106可被設(shè)置在透鏡組0061的接收側(cè)Rx處。
圖8(a)示出在根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的光連接器的監(jiān)控透鏡組0061的發(fā)射側(cè)Tx處的光學(xué)路徑。基本上,在發(fā)射側(cè)Tx處,從數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001發(fā)出的光穿過(guò)光學(xué)導(dǎo)光件101(例如光纖等),被第一透鏡103收集,然后被準(zhǔn)直并全反射到第二表面104。第二表面104可以在發(fā)射側(cè)Tx處涂覆有部分透射涂層105。特定百分比的光可通過(guò)部分透射涂層105傳輸并且被監(jiān)控光電二極管陣列0066監(jiān)控。光的其它部分被部分透射涂層105反射而繼續(xù)傳輸,然后被第四表面114反射并且到達(dá)形成在第三表面113處的第二透鏡107。最終,光被第二透鏡107全聚焦耦合到外部耦合導(dǎo)光件109。
圖8(b)示出在光連接器的監(jiān)控透鏡組0061的接收側(cè)Rx處的光學(xué)路徑。在接收側(cè)Rx處,從外部耦合導(dǎo)光件109發(fā)出的光被形成在第三表面113處的第二透鏡107收集。被準(zhǔn)直后射向第四表面114,并被全反射到第二表面104。接收側(cè)Rx處的104可以涂覆有全反射涂層106。所有的光可以通過(guò)在全反射涂層106上的反射而繼續(xù)傳輸,并且到達(dá)第一透鏡103。然后,光被第一透鏡103全反射并且聚焦到光學(xué)導(dǎo)光件101(例如,光纖等)上。
圖9(a)示出根據(jù)本申請(qǐng)的再一實(shí)施方式的在光連接器的監(jiān)控透鏡組0061的發(fā)射側(cè)Tx處的光學(xué)路徑。基本上,在發(fā)射側(cè)Tx處,從數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001發(fā)出的光穿過(guò)光學(xué)導(dǎo)光件101(例如光纖等),并且被第一透鏡303收集。光被準(zhǔn)直并且被全反射到第二表面304。第二表面304可以在發(fā)射側(cè)Tx涂覆有部分透射涂層305。特定百分比的光可通過(guò)部分透射涂層305傳輸并且被監(jiān)控光電二極管陣列0066監(jiān)控。光的其它部分可以通過(guò)在部分透射涂層305上的反射而繼續(xù)傳輸并且到達(dá)第二透鏡307。在該實(shí)施方式中,第二透鏡307可以形成在第四表面114上,從而來(lái)自第二表面304的光可被全反射并且被第二透鏡307聚焦而通過(guò)第三表面113到達(dá)外部耦合導(dǎo)光件109上。
圖9(b)示出在光連接器的監(jiān)控透鏡組0061的接收側(cè)Rx處的光學(xué)路徑。在接收側(cè)Rx處,從外部耦合導(dǎo)光件109發(fā)出的光穿過(guò)第三表面113后被形成在第四表面114上的第二透鏡307準(zhǔn)直,并被全反射到第二表面304。接收側(cè)Rx的第二表面304可以涂覆有全反射涂層306。光被全反射涂層306反射后繼續(xù)傳輸,并且到達(dá)第一透鏡303。然后,光被第一透鏡303全反射并且聚焦到光學(xué)導(dǎo)光件101(例如,光纖等)上。
圖10(a)示出根據(jù)本申請(qǐng)的又一實(shí)施方式的光連接器的監(jiān)控透鏡組在發(fā)射側(cè)Tx處的光學(xué)路徑?;旧希诎l(fā)射側(cè)Tx處,從數(shù)據(jù)收發(fā)模塊001發(fā)出的光穿過(guò)光學(xué)導(dǎo)光件101(例如光纖等),并且被第一透鏡403收集。第一透鏡403涂覆有全反射涂層。光被準(zhǔn)直并且被全反射到第二表面404。第二表面404可以為相對(duì)于外部耦合導(dǎo)光件109的第二縱軸線X2的某一角度設(shè)置的平面。第二表面404可以在發(fā)射側(cè)Tx處涂覆有部分透射涂層405。特別控制下光的部分功率可通過(guò)部分透射涂層405而傳輸并且被監(jiān)控光電二極管陣列0066監(jiān)控。光的其它部分通過(guò)在第二表面404上的反射而繼續(xù)傳輸,并且到達(dá)形成在第三表面113上的第二透鏡407。然后,光被聚焦在外部耦合導(dǎo)光件109上。
圖10(b)示出在光連接器的監(jiān)控透鏡組0061的接收側(cè)Rx處的光學(xué)路徑。在接收側(cè)Rx處,從外部耦合導(dǎo)光件109發(fā)出的光傳輸?shù)叫纬稍诘谌砻?13上的第二透鏡407,被準(zhǔn)直并且傳輸至第二表面404。接收側(cè)Rx的第二表面404可以涂覆有全反射涂層406。光通過(guò)在第二表面404上的反射而繼續(xù)傳輸,并且到達(dá)第一透鏡403。然后,光被第一透鏡403全反射,并且聚焦到光學(xué)導(dǎo)光件101(例如,光纖等)上。
本申請(qǐng)的光連接器可以將整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成集成監(jiān)控模塊,并且該模塊可以與MPO連接器完美兼容。監(jiān)控模塊精準(zhǔn)地構(gòu)造成與在監(jiān)控模塊的兩側(cè)的導(dǎo)光件以精確尺寸完美適配。
MPD系統(tǒng)可被放置在標(biāo)準(zhǔn)的MPO殼體中,并且與另一側(cè)連接器適配時(shí)設(shè)置具有特別設(shè)計(jì)的空氣間隙,以避免刮傷光纖的尖端。監(jiān)控模塊可被用作用于發(fā)射器或接收器中的光連接器,并且作為完整收發(fā)機(jī)的一部分,同時(shí),實(shí)現(xiàn)了功率監(jiān)控功能。當(dāng)然,該功率監(jiān)控是在第一階段的OE透鏡耦合之后。它可以反映VCSEL源在工作過(guò)程中的改變。
光連接器可以使MPD連接器在使用時(shí)的應(yīng)用更靈活。其可以將處理主要信號(hào)的PCB板與柔性PCB連接并且可以將VCSEL輸出功率與光學(xué)導(dǎo)光件耦合連接。
數(shù)據(jù)傳輸模塊的通信光來(lái)自VCSEL。VCSEL光強(qiáng)度改變影響數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性。為了具有來(lái)自VCSEL的穩(wěn)定輸出功率,功率監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于監(jiān)控工作時(shí)VCSEL的功率是必要的。常規(guī)方法是將功率監(jiān)控系統(tǒng)與VCSEL集成在位于發(fā)射器殼體內(nèi)的同一基板上。在本申請(qǐng)中公開的光連接器可通過(guò)注模制成的塑料透鏡組上的部分透射涂層將來(lái)自收發(fā)模塊的光纖耦合光的一部分分射出來(lái)。
功率可被MPO殼體內(nèi)的光電二極管監(jiān)控,從MPD所接收的光功率的信號(hào)可以被柔性PCB傳輸?shù)皆谀K的主PCB以用于進(jìn)一步處理。另一方面,透射光耦合到MPO連接器內(nèi)的跨接件光纖內(nèi)。由于監(jiān)控透鏡組處于標(biāo)準(zhǔn)MPO殼體的一側(cè)上,故對(duì)光纖耦合的透鏡會(huì)面向MPO連接器的另一側(cè)。然后,MPO殼體的兩側(cè)可以利用通常的對(duì)準(zhǔn)特征而彼此適配。
盡管通過(guò)特別地參考多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式已經(jīng)示出并且描述了光連接器,應(yīng)當(dāng)注意的是,在不偏離所附的權(quán)利要求書的范圍的情況下可以進(jìn)行各種其它改變或修改。