[发明专利]在其主表面上具有多个交错式光重新导向结构的光学基底

说明书

相关专利申请

本专利申请与以引用方式并入本文的下述美国专利申请相关：TRANSCEIVER INTERFACE HAVING STAGGERED CLEAVE POSITIONS（代理人档案号66487US002），该申请与本专利申请提交于同一天。

技术领域

本发明涉及一种用于连接多组光学导波器、例如光纤带的光连接器。

背景技术

光纤连接器用于在包括以下各项的多种应用中连接光纤：通信网络、局域网络、数据中心联接、以及用于高性能计算机中的内部联接。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，其中配接光纤末端被抛光到一定光洁度并按压在一起；折射率匹配，其中用折射率与光纤芯的折射率相匹配的柔顺材料填充所配接光纤的末端之间的小间隙；和空气间隙连接器，其中光通过两个光纤末端之间的小空气间隙。对于这些接触方法中的每一个而言，所配接光纤的末端上的极少量灰尘便可大大地增加光损耗。

另一种类型的光连接器称之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，然后在接收光纤的末端上将所述光束聚焦回其初始直径。这种类型的连接器对灰尘和其他形式的污染不太敏感。

在许多应用中使用的光缆都用到了光纤带。这些光纤带由一起粘合成一条线路的一组带涂层光纤构成（一条线路中通常有4根、8根或12根光纤）。单根玻璃光纤与其保护涂层一起的直径通常为250μm，而光纤带的光纤到光纤节距通常为250μm。

市售的扩展型光束多光纤连接器通常将光束直径限制到250μm，以与光纤带节距相匹配。为了实现大于光纤节距的光束直径，当前的连接器要求在将光纤安装在连接器上之前将光纤带人工分离成多根单光纤。

通常，单光纤连接器包括精密柱形套圈，用于使光纤端面彼此对准并接触。光纤被固定在套圈的中心孔中，以使得光纤的光芯位于套圈轴上的中心处。然后将光纤末端抛光以允许光纤芯的物理接触。然后，可使用对准套管将两个此种套圈彼此对准，其中被抛光的光纤末端被相对于彼此按压以实现从一根光纤到另一根光纤的物理接触光学连接。物理接触光连接器被广泛地使用。

多光纤连接器通常使用多光纤套圈（例如MT套圈）来提供从源光纤到接收光纤的光学耦合。MT套圈在模制孔阵列中引导光纤，光纤通常被粘合到所述模制孔阵列。每个套圈具有另外两个孔，其中导向销定位于所述孔中以使套圈彼此对准并且因此使所配接的光纤对准。

还已经使用多种其他方法以实现光纤到光纤连接。包括：V形凹槽对准系统，例如存在于Volition^TM光纤光缆连接器中，以及精镗孔阵列中的裸光纤对准。一些连接概念（例如，在美国专利第4,078,852号、第4,421,383号和第7,033,084号中所述）在光纤连接中利用了透镜和或反射表面。这些连接概念中的每一个都描述了单一目的连接系统，例如直线连接器或直角连接器。

有利的是提供一种可在不使光纤分离的情况下端接光纤带、并且还使光束直径大于光纤到光纤节距的扩展型光束连接器。

发明内容

本发明整体涉及多组光学导波器（例如光纤带）、以及可用于连接多根光纤（例如，在光纤带缆中）的光纤连接器。具体地讲，本发明提供一种有效、紧凑并且可靠的光纤连接器，所述光纤连接器整合了合并有光纤对准以及光束的重新导向和成形的结构的一体基底。在一个方面，本发明提供一种一体基底，所述一体基底包括具有多个交错式光重新导向结构的第一主表面，和具有多个交错式微透镜的相对第二主表面，每个光重新导向结构对应于不同微透镜。每个光重新导向结构包括：用于从光学导波器接收光的输入表面、以及用于将所接收的光穿过基底重新导向到对应微透镜的光重新导向表面，所述光重新导向表面与输入表面形成倾斜角，其中所述基底与所述多个微透镜和光重新导向结构形成一体构造。在另一方面，本发明提供一种包括光纤带缆和所述一体基底的光连接器。