[发明专利]用于光学部件的成像接口

说明书

技术领域

本发明涉及光电子学。更特别地，本发明涉及用于彼此连接两个光学部件例如光学纤维或者光波导的方法和设备。

背景技术

典型的情形是，在光学传输部件例如光学纤维上传输的光信号必须在一光学纤维和另一光学纤维或者光电子设备之间进行耦合。典型地，光学纤维的端面配备有给定的标准化的波形因数的光学连接器，例如MT，所述连接器可以耦接到另一光纤或者光电子设备上的配合光学连接器。

通过一对配合连接器彼此连接的光缆可以包括单一光学纤维。但是，越来越常见地，光缆包含多个光学纤维，在电缆中的每个光学纤维中的光通过一对配合连接器耦合到另一电缆中的相应光学纤维或者光电子部件中的相应的光接收器或者发送器中。

光学连接器一般必须非常精确地予以制造以保证尽可能多的光线传输通过接口光纤以最小化传输过程中的信号损失。在典型的光学纤维中，光线一般仅包括在光纤的芯部内，对于单模光纤，该芯部典型地具有大约10微米的直径，对于多模光纤，该芯部典型地具有大约50微米的直径。灰尘斑点的横截面典型地大于10微米。相应地，在两个光纤的接口处的单个灰尘斑点会实质性地或者完全地阻挡光纤中的光信号通过连接器。

相应地，熟知使用扩张光束（expanded beam）连接器，特别是在其中可能在一定场合例如起伏（rugged）或者多尘环境的情形中。扩张光束连接器包括扩张光束以增大在连接器的光接口处(也就是，设计成连接到另一光学连接器或者光电子设备的连接器的末端)的光束的横截面的光学器件(例如透镜)。当然，取决于光线穿过连接器的方向，透镜也可以扩张离开光纤的光束到更大的横截面，用于耦接到配合连接器的相应透镜或者使得从另一连接器的相应透镜进入透镜的光束成像到光纤的面中的成像点。一般而言，这样的接口采用准直光学器件以使得两个配合连接器的光学器件之间的光束被准直，并且其光斑尺寸比光线从其发源的光纤的芯部（以及光线正被导向到的光纤的芯部）大很多。

发明内容

本发明涉及采用对光束成像而不是准直光束的光学器件(例如，透镜)的光接口。更具体地，在接口处的每个连接器包括光学器件，例如透镜，其适于接收从场点发出的发散光束并使得光束成像到距离成像透镜预定距离处的像点。采用这样的光学器件的连接器可例如有效地配合到具有相同光学器件的相似的连接器或者到没有透镜的连接器。根据本发明的光学连接器包括用于可释放地配合另一光学连接器的光学连接器主体以及具有光交换面的光学部件。此外，光学器件定位在光学部件的光交换面的前面，其适于接收从光学部件的前端面发出的光束并将其成像到像点。

附图说明

现在将通过例子参照附图描述本发明，其中：

图1是现有技术的多光纤扩张光束光学连接器的示意图；

图2是根据本发明的原理的多光纤扩张光束光学连接器的示意图；

图3是根据本发明的原理的两个配合的多光纤扩张光束光学连接器的示意图；

图4是配合到现有技术的没有光学器件的光学连接器的根据本发明的原理的多光纤扩张光束光学连接器的示意图。

具体实施方式

传统地，采用扩张光束耦合的光学连接器包括用于每个光学部件的单独的透镜。以下的讨论将参照其中光学部件是光学纤维的实施例。但是，应当理解，这仅仅是示例性的，本发明可以应用于连接任何两个光学部件，包括光学部件，例如光纤、波导以及光电子装置的任何组合，其中所述光电子装置例如为光电二极管、光电探测器、以及光学和光电子的接收器、发射器和收发器。具体地，光缆的光学纤维被插入到连接器的套圈中，该套圈在连接器中精确地横向(也就是与光纤的光轴相横向)对齐包含在其中的光纤，用于光学耦接到配合连接器中的相应的光纤。透镜布置在每个光纤的前端，用于准直离开光纤的光束(或者聚焦在光纤的前面上的光束，在这样的情况下：即光线在其它方向传播，即，从配合连接器的相应光纤进入该光纤中)。