[发明专利]光耦合组件

说明书

一种光系统包括一基部，基部具有一光纤固定及对准部，所述光纤固定及对准部具有至少一个对准构件。所述基部的一光耦合部具有一光耦合块且包括至少一个光耦合部件，各光耦合部件具有：一椭圆的反射表面，限定第一和第二焦点。第一和第二焦面大体分别与第一和第二焦点对准。一光路延伸地穿过各光耦合部件且与其中一个对准构件对准。一光纤设置于各对准构件内相邻一第一焦面而一光元件与各光纤光学地对准且设置成相邻其中一个第二焦面。

相关申请的交叉引用

本申请主张于2016年3月4日提交的题为“光耦合组件”的美国临时专利申请号US62/303933以及于2016年11月9日提交的题为“光耦合组件”的美国临时专利申请号US62/419752的优先权，它们的全部内容通过援引其整体上并入本文。

技术领域

本发明概括而言涉及光组件，且更具体而言涉及用于将光元件互连的一种光耦合部件及一种光耦合组件。

背景技术

光模块通常设置成用于在短距离(short reach)应用(诸如服务器、数据存储以及数据管理)中传输多模信号。光模块也可设置为用于在中等距离(medium reach)应用(诸如遥控天线和数据中心)中传输单模光纤信号。光模块通常包括多个离散(discrete)元件(诸如载体结构、光纤保持器、聚焦光学器件以及转向镜(turning mirrors)或棱镜)。光元件通常由诸如玻璃和聚合物的光透过的(optically transparent)材料制成。沿各光路的离散元件的数量可能降低性能，因为各光接口增加了反射和未对准的可能性。此外，各元件需有其自己的对准步骤，这导致在组装时存在有多个耗时的对准步骤和累积公差的增加。

此外，使用由聚合物制成的光元件时的一个显著的问题是光系统的性能随温度(over temperature)变化。例如，由聚合物制成的光元件具有材料所固有的基本属性，诸如，折射率随温度的变化(dN/dT)和热膨胀系数(CTE)的变化，这些基本属性通常大于其所附接的玻璃或电子基板以及玻璃填充型聚合物的十倍。这些基本属性使聚合物光元件在许多光应用中的使用受到限制或复杂化。

在一些应用中，大的dN/dT和CTE性能可能在聚焦光的位置处产生导致光连接性能随温度衰减的变化。这种性能的衰减限制且有时阻止聚合物光元件在许多光纤应用中的使用。在某些情况下，单模光纤的应用可能极其容易因为温度变化的影响而引起性能的衰减。

基于光系统的组装过程的复杂性和减弱或降低性能的可能性，具有降低的复杂性和提高的可制造性的系统是所希望的。

前述背景技术的说明仅是用于帮助读者。其既不意欲限制本文所说明的发明创造，也不意欲限制或扩大所说明的现有技术。因此，前述说明不应用来表明一现有系统的任何特殊部件是不适合供本文所述的发明创造使用，也不意欲表明任何部件在实施本文所述的发明创造时是必须的。本文所述的发明创造的实施和应用由所附权利要求书限定。

发明内容

在一方面，一种光系统包括：一基部，具有一光纤固定及对准部以及一光耦合部。所述光纤固定及对准部具有多个对准构件，且各对准构件设置成收容一光纤于其内。所述光耦合部具有一光耦合块且包括多个光耦合部件。各光耦合部件具有：一椭圆的反射表面，限定一第一焦点和一第二焦点。一第一焦面大体与所述第一焦点对准，而一第二焦面大体与所述第二焦点对准，其中所述第一焦面和所述第二焦面间隔开且相互成一定角度。一光路从所述第一焦点到所述反射表面再到所述第二焦点地延伸穿过各光耦合部件，各对准构件与其中一个光耦合部件的第一焦点对准。一光纤设置于其中一个对准构件内且设置成相邻其中一个第一焦面；而一光元件与各光纤光学对准且设置成相邻其中一个第二焦面。