具有光纖托架的光纖模塊、光學(xué)對光學(xué)光纖連接器及其方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示光纖模塊(100)、光纖連接器(12)及方法。在一個實施例中，光纖模塊(100)包括主體(110)及光纖托架(120)。主體包括自第一表面延伸之光纖托架凹槽(118)、位于光纖托架凹槽末端之光纖末端基準(zhǔn)表面(114)及多個透鏡表面(130)。多個透鏡表面、光纖末端基準(zhǔn)表面及主體之中間部分界定多個透鏡，每一透鏡具有線性光軸。光纖托架包括安置于第一表面上之多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)(122)。多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以接收多個光纖。光纖托架安置于光纖托架凹槽內(nèi)且固定至主體。
【專利說明】具有光纖托架的光纖模塊、光學(xué)對光學(xué)光纖連接器及其方 法
[0001] 優(yōu)先權(quán)
[0002] 本申請案根據(jù)專利法主張于2012年4月20日提出申請之美國臨時申請案第 61/636, 159號以及于2012年5月24日提出申請之美國臨時申請案第61/651，307號之優(yōu) 先權(quán)的權(quán)益，本申請案依賴于該等申請案之內(nèi)容，且該等申請案之內(nèi)容以全文引用之方式 并入本文中。本申請案亦根據(jù)專利法主張于2013年3月15日提出申請之美國申請案第 13/838, 668號之優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，本申請案依賴于該申請案之內(nèi)容，且該申請案之內(nèi)容以全 文引用之方式并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本揭示案大體上涉及光纖模塊，且更特定而言，涉及具有光纖托架之光纖模塊與 光纖連接器，該光纖托架在光學(xué)耦合之連接器應(yīng)用中耦合至主體。

【背景技術(shù)】
[0004] 用于消費型電子產(chǎn)品之短距離數(shù)據(jù)鏈路正日益達(dá)到較高的數(shù)據(jù)速率，尤其是用于 視頻與數(shù)據(jù)儲存應(yīng)用之彼等短距離數(shù)據(jù)鏈路。實例包括5Gb/s下之USB3. 0協(xié)議、10Gb/s下 之HDMI及通過兩個通道在10Gb/s下之Thunderbolt?。在此等高數(shù)據(jù)速率下，傳統(tǒng)的銅電 纜具有有限的傳輸距離與電纜撓性。由于至少該等原因，光纖作為銅線之替代物出現(xiàn)以適 應(yīng)用于下一代電子裝置（諸如消費型裝置）之高數(shù)據(jù)速率。
[0005] 不同于使用昂貴的高功率邊射型激光以及調(diào)變器之電信應(yīng)用，短距離光纖鏈路系 基于低成本、低功率、直接調(diào)變之光源，諸如垂直腔面射型激光（VCSEL)。光纜總成之光學(xué)對 光學(xué)光纖連接器通常藉由使用透鏡傳遞光信號至配對的、對準(zhǔn)的光學(xué)連接器并自該等配對 的、對準(zhǔn)的光學(xué)連接器傳遞光信號。為了可實行于消費型電子產(chǎn)品及其它電子產(chǎn)品，用于耦 合光信號之光纜總成必須與光纖連接器之透鏡精確對準(zhǔn)，且第一光纖連接器之透鏡必須與 第二配對光纖連接器之透鏡精確對準(zhǔn)。此要求推動對設(shè)計易于制造且同時具有合適效能之 總成的需求。因此，存在對簡化光纖對準(zhǔn)的光纖模塊及連接器之未解決需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本揭示案之實施例涉及包括光纖托架與主體之兩件式光纖模塊。維持多個光纖之 光纖托架定位于主體中并藉由黏合劑固定。自光纖托架延伸的光纖之末端主動定位于主體 之光纖支撐特征結(jié)構(gòu)中，且該等末端用黏合劑（諸如，折射率匹配黏合劑）在光纖支撐特征 結(jié)構(gòu)處固定至主體。可被動地或主動地對準(zhǔn)并定位光纖末端以使得光纖末端安置于參考 光纖末端基準(zhǔn)表面處，以使得光纖末端與藉由主體界定之多個透鏡光學(xué)通信（即，光學(xué)對 準(zhǔn)）。主體可提供于光纜總成之光學(xué)對光學(xué)光纖連接器中。亦揭示了使用光纖托架處理光 纖之方法。
[0007] 本揭示案之一個方面為包括主體與光纖托架之光纖模塊。主體可透射具有預(yù)定波 長之光，且主體包括光纖托架凹槽、光纖末端基準(zhǔn)表面及與光纖末端基準(zhǔn)表面間隔開之多 個透鏡表面。多個透鏡表面、光纖末端基準(zhǔn)表面及主體之中間部分界定多個透鏡，每一透鏡 具有線性光軸。光纖托架包括多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)。多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以接 收多個光纖。光纖托架安置于光纖托架凹槽中并固定至主體，以便多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu) 實質(zhì)上與多個透鏡之線性光軸對準(zhǔn)。
[0008] 本揭示案之另一方面為上述光纖模塊，其中光纖托架進(jìn)一步包括黏合劑接收特征 結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，光纖模塊包括第一黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)、第二黏合劑接收特征結(jié)構(gòu) 及黏合劑井，該黏合劑井橫跨多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)延伸一深度至光纖托架中。
[0009] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中黏合劑井定位于光纖托架之第一 表面處。
[0010] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中第一黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)與第二 黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)經(jīng)定位更靠近光纖托架之第二邊緣而非第一邊緣。
[0011] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中光纖托架進(jìn)一步包括黏合劑接收 特征結(jié)構(gòu)。一個實施例具有光纖托架，該光纖托架具有第一額外黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)與第 二額外黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)。
[0012] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，該光纖模塊具有傾斜特征結(jié)構(gòu)以使得 光纖托架相對于光纖托架凹槽（即，光纖模塊之凹穴）傾斜。在一個實施例中，光纖托架視 情況包括與第一表面相對之第二表面及一或多個傾斜突起，該一或多個傾斜突起在臨近第 一邊緣處自第二表面延伸，以使得光纖托架相對于光纖托架凹槽之底面傾斜。然而，傾斜特 征結(jié)構(gòu)可安置于主體之凹槽中以使光纖托架相對于光纖托架凹槽傾斜。
[0013] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中主體包括光纖支撐凸耳，該光纖 支撐凸耳包括多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)，該多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)具有光纖末端基 準(zhǔn)表面處之第一末端與第二末端，且多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)實質(zhì)上與主體之多個主體光纖 支撐特征結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)。
[0014] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中光纖末端基準(zhǔn)表面相對于與光纖 支撐凸耳正交之平面成角。
[0015] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中主體包括機(jī)械耦合表面，該機(jī)械 耦合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面。機(jī)械耦合表面包括蓋凹槽，該蓋凹槽界 定蓋壁，該蓋壁自機(jī)械耦合表面偏移且實質(zhì)上平行于機(jī)械耦合表面。主體包括蓋，該蓋安置 于蓋凹槽中，以使得蓋保護(hù)多個透鏡表面。本揭示案之另一方面為任何上述主體，其中蓋之 前表面自機(jī)械親合表面偏移。
[0016] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中蓋凹槽自主體之第一表面延伸至 第一蓋支撐表面與第二蓋支撐表面，且第一蓋支撐表面與第二蓋支撐表面之間存在間隙。 蓋安置于蓋凹槽中的第一蓋支撐表面與第二蓋支撐表面上。蓋可由任何合適材料（諸如玻 璃或聚合物）形成。
[0017] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中主體包括機(jī)械耦合表面，該機(jī)械 耦合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面。機(jī)械耦合表面包括蓋凹槽，該蓋凹槽界 定蓋壁，該蓋壁自機(jī)械耦合表面偏移且實質(zhì)上平行于機(jī)械耦合表面。蓋壁包括光學(xué)接口凹 槽，光學(xué)接口凹槽界定光學(xué)接口表面，該光學(xué)接口表面自機(jī)械耦合表面偏移且實質(zhì)上平行 于機(jī)械耦合表面。主體進(jìn)一步包括安置于蓋凹槽中之蓋，且多個透鏡表面位于光學(xué)接口表 面處且自蓋壁偏移，以使得多個透鏡表面不接觸蓋。
[0018] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中蓋之前表面自機(jī)械耦合表面偏 移。
[0019] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中蓋凹槽自主體之第一表面延伸至 第一蓋支撐表面與第二蓋支撐表面，以使得在第一蓋支撐表面與第二蓋支撐表面之間存在 間隙。蓋安置于蓋凹槽中的第一蓋支撐表面與第二蓋支撐表面上。
[0020] 本揭示案之另一方面為任何上述光纖模塊，其中主體包括機(jī)械耦合表面，該機(jī)械 耦合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面。在一個實施例中，耦合包括第一對準(zhǔn)銷 孔與第二對準(zhǔn)銷孔，該第一對準(zhǔn)銷孔自機(jī)械耦合表面延伸至主體中，該第二對準(zhǔn)銷孔自機(jī) 械耦合表面延伸至主體中。
[0021] 本揭示案之另一方面為包括多個光纖之光纖連接器，其中每一光纖具有由外包覆 層包圍之芯，該外包覆層包括剝露區(qū)域，芯在該剝露區(qū)域中自光纖末端曝露一長度。光纖連 接器進(jìn)一步包括主體與光纖托架，該主體可透射具有預(yù)定波長之光。主體包括第一表面、自 第一表面延伸之光纖托架凹槽（即，凹穴）、光纖末端基準(zhǔn)表面、光纖支撐凸耳及多個透鏡 表面，該光纖支撐凸耳包括多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)，該多個主體光纖支撐特征具有光 纖末端基準(zhǔn)表面處之第一末端與第二末端，該多個透鏡表面與光纖末端基準(zhǔn)表面間隔開。 多個透鏡表面、光纖末端基準(zhǔn)表面及主體之中間部分界定多個透鏡，每一透鏡具有線性光 軸。光纖托架包括多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)。多個光纖安置于光纖托架之多個光纖支撐特征 結(jié)構(gòu)中，以使得每一個別光纖延伸超過第二邊緣一偏移長度Lf。光纖托架安置于光纖托架 凹槽中且藉由黏合劑固定至主體，以使得多個光纖之剝露區(qū)域安置于多個主體光纖支撐特 征結(jié)構(gòu)中，且多個光纖之光纖末端定位于光纖末端基準(zhǔn)表面處且實質(zhì)上與多個透鏡之線性 光軸對準(zhǔn)。光纖連接器進(jìn)一步包括包圍主體與光纖托架之殼體。
[0022] 本揭示案之另一方面為上述光纖連接器，其中主體包括機(jī)械耦合表面，該機(jī)械耦 合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面。機(jī)械耦合表面包括蓋凹槽，該蓋凹槽界定 蓋壁，該蓋壁自機(jī)械耦合表面偏移且實質(zhì)上平行于機(jī)械耦合表面。主體包括蓋，該蓋安置于 蓋凹槽中，以使得蓋保護(hù)多個透鏡表面。
[0023] 本揭示案之另一方面為一種方法，該方法包括以下步驟：將具有由外包覆層包圍 之芯的多個光纖定位于光纖托架中之多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)中，以使得多個光纖延伸超過 光纖托架的插入邊緣一偏移長度；及將黏合劑涂覆于光纖托架之表面以將多個光纖固定至 光纖托架。該方法進(jìn)一步包括以下步驟：剝離多個光纖中之每一光纖的外包覆層以曝露芯， 由此形成每一光纖之剝露區(qū)域；及使每一光纖分裂至超過光纖托架的插入邊緣所需長度 Lf。該方法亦可包括以下步驟：將光纖托架定位至主體中，該主體包括第一表面、自第一表 面延伸之光纖托架凹槽、光纖末端基準(zhǔn)表面及多個透鏡表面，該多個透鏡表面與光纖末端 基準(zhǔn)表面間隔開，其中多個透鏡表面、光纖末端基準(zhǔn)表面及主體之中間部分界定多個透鏡， 每一透鏡具有線性光軸。主體進(jìn)一步包括終止于光纖末端基準(zhǔn)表面處之多個主體光纖支撐 特征結(jié)構(gòu)，其中光纖托架插入至主體中以使得多個光纖之剝露區(qū)域安置于多個主體光纖支 撐特征結(jié)構(gòu)中且使得每一光纖之光纖末端定位于光纖末端基準(zhǔn)表面處。該方法亦可包括以 下步驟：涂覆黏合劑以將光纖托架與多個光纖固定至主體。
[0024] 在以下詳細(xì)描述中將陳述額外特征及優(yōu)勢，且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，該等額 外特征及優(yōu)勢將部分地自彼描述顯而易見，或藉由實踐本文中所描述之實施例（包括以下 實施方式、權(quán)利要求書及附圖）而認(rèn)識到。
[0025] 應(yīng)理解，上述一般描述與以下【實施方式】二者描繪本揭示案之實施例，且意欲提 供概覽或框架以理解所主張的本揭示案之本質(zhì)與特征。包括附圖以提供對本揭示案之進(jìn)一 步理解，且附圖并入本說明書中且構(gòu)成本說明書之一部分。圖式圖示本揭示案之各種實施 例且與本文所陳述之描述一起用于解釋本揭示案之原理及操作。權(quán)利要求書并入以下陳述 之【實施方式】中且構(gòu)成【實施方式】之一部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖標(biāo)以下諸圖之組件以詳述本揭示案之一般原理，且諸圖未必按比例繪制。圖式 中陳述之實施例本質(zhì)上為說明性與示例性的，且并不意欲限制由權(quán)利要求書界定之標(biāo)的 物。結(jié)合以下圖式閱讀可理解說明性實施例之以下詳細(xì)描述，在圖式中，以相同組件符號指 代相同結(jié)構(gòu)，且在圖式中：
[0027] 第1圖為根據(jù)本揭示案之一或多個實施例的示例性光纜總成之正面立視圖；
[0028] 第2A圖為根據(jù)本揭示案之一或多個實施例的分解狀態(tài)下之說明性光纖模塊與多 個光纖之正面俯視立視圖；
[0029] 第2B圖為亦在分解狀態(tài)下之第2A圖所示的光纖模塊與多個光纖之背面俯視立視 圖；
[0030] 第3A圖為在組裝狀態(tài)下之第2A圖所示的光纖模塊與多個光纖之正面俯視立視 圖；
[0031] 第3B圖為第3A圖所示的組裝的光纖模塊與多個光纖之背面俯視立視圖；
[0032] 第4A圖為第2A圖、第2B圖、第3A圖及第3B圖所示之光纖模塊的光纖托架之俯 視立視圖；
[0033] 第4B圖為第4A圖所示之光纖托架之俯視圖；
[0034] 第4C圖為第4A圖與第4B圖所示之光纖托架之后視圖；
[0035] 第4D圖為類似于第4C圖所示之光纖托架的另一光纖托架之沿線條4D-4D截取之 剖視圖，該光纖托架進(jìn)一步包括可選傾斜特征結(jié)構(gòu)；
[0036] 第5A圖為裝填有光纖的第4A圖至第4D圖所示之光纖托架之頂視圖；
[0037] 第5B圖為經(jīng)裝填的第4D圖所示之光纖托架之側(cè)視圖；
[0038] 第6A圖為第2A圖、第2B圖、第3A圖及第3B圖所示之主體之正面俯視立視圖；
[0039] 第6B圖為第6A圖所示之主體之背面俯視立視圖；
[0040] 第6C圖為第6A圖所示之主體之頂視圖；
[0041] 第6D圖為第6A圖所示之主體之后視圖；
[0042] 第6E圖為第6A圖所示之主體之前視圖；
[0043] 第6F圖為沿第6E圖的線條6F-6F截取之主體之剖視圖；
[0044] 第7圖為描述根據(jù)本揭示案之一或多個實施例之示例性光纖處理方法之流程圖；
[0045] 第8圖為根據(jù)本揭示案之一或多個實施例之經(jīng)組裝光纖模塊之頂視圖；及
[0046] 第9圖為根據(jù)本揭示案之一或多個實施例之第一光纖模塊的多個透鏡光學(xué)耦合 至第二配對主體的多個透鏡之頂視圖。
[0047] 在以下【實施方式】中陳述本揭示案之額外特征及優(yōu)勢，且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員該 等特征及優(yōu)勢將通過彼等描述顯而易見或藉由實踐本文所描述之揭示案連同權(quán)利要求書 及附圖而認(rèn)識到。
[0048] 為了參考起見，于諸圖中之某些圖式中展示笛卡爾坐標(biāo)且此坐標(biāo)不意欲關(guān)于方向 或定向作出限制。

【具體實施方式】
[0049] 本揭示案之實施例涉及光纖模塊與光纖連接器，且更特定而言，涉及經(jīng)配置用于 光學(xué)對光學(xué)耦合之光纖模塊與光纖連接器。此類光纖連接器可被稱為裝置至裝置光學(xué)連接 器或光學(xué)對光學(xué)光纖連接器，因為第一裝置（例如，光纜總成之光纖連接器）藉由直接連接 而光學(xué)耦合至第二裝置（例如，諸如消費型電子裝置（例如，移動電話、個人計算機(jī)等）之 電子裝置之光纖插座）。因此，在兩個耦合的裝置之間傳遞光信號以在該等裝置之間提供光 學(xué)通信。
[0050] 大體參考圖式，實施例涉及包括主體與光纖托架之兩件式光纖模塊。主體包括多 個透鏡，該多個透鏡具有界定于透鏡中之線性光軸，且光纖托架在附接至主體之前固定多 個光纖以用于處理。實施例亦涉及光纖連接器及處理光纖且使光纖與主體之透鏡對準(zhǔn)的方 法。光纜總成之光纖首先插入至光纖托架之光纖支撐特征結(jié)構(gòu)（例如，溝槽）中且隨后經(jīng) 進(jìn)一步處理（例如，激光或機(jī)械剝離一或多個包覆層以曝露光纖芯或包層及激光或機(jī)械分 裂以獲得延伸超過光纖托架之所需光纖長度，等等）。光纖托架隨后定位于主體中且藉由 (例如）黏合劑或搭扣配合固定。自光纖托架延伸的光纖之光纖末端主動定位于主體之光 纖支撐特征結(jié)構(gòu)（例如，溝槽）中（例如，藉由使用顯微鏡或其它視覺系統(tǒng)或具有回饋之自 動化裝置）且用折射率匹配黏合劑在光纖支撐特征結(jié)構(gòu)處固定至主體。主動地對準(zhǔn)或定位 光纖末端以使得光纖末端定位于（即，接觸或幾乎接觸）參考光纖末端基準(zhǔn)表面處，以使得 光纖末端與藉由主體界定之多個透鏡對準(zhǔn)。
[0051] 使用光纖托架賦能在插入至主體中之前同時處理多個光纖，此舉可減少制造時 間、成本或制造時間與成本二者。進(jìn)一步地，光纖托架在靠近光纖末端之位置處固定松散的 光纖，以使得主體之光纖支撐特征結(jié)構(gòu)中的光纖之剝露部分藉由主動對準(zhǔn)制程快速定位且 易于制造。因為主體具有用于在所需位置處定位光纖末端之特征結(jié)構(gòu)，所以僅需嚴(yán)格控制 主體尺寸之公差?？筛鼘捤傻乜刂乒饫w托架尺寸之公差，此舉可減少制造兩件式光纖接口 系統(tǒng)之總體成本。以下詳細(xì)描述光纖模塊、光學(xué)對電氣連接器及用于制造光纖模塊的方法 之各種實施例。
[0052] 現(xiàn)參考第1圖，圖示光纜總成10,光纜總成10包含示例性光纖連接器12。應(yīng)理解， 第1圖之光纜總成10與光纖連接器12之配置經(jīng)提供僅用于說明性目的，且本文所述之光 纖模塊與光纖連接器不限于第1圖之配置。光纜總成10包括光纜102,光纜102具有安置 于每一末端處之光纖連接器12。注意，第1圖圖標(biāo)僅一個光纖連接器12。多個光纖106 (見 第2A圖、第2B圖、第3A圖及第3B圖）安置于光纜102之護(hù)套中且延伸至光纖連接器12 中。示例性光纖連接器12大體上包括插塞部分105,插塞部分105自連接器主體104延伸。 插塞部分105包括插塞殼體103,兩件式光纖模塊100安置于該插塞殼體103中。如以下更 詳細(xì)描述，光纖模塊大體上包括提供多個透鏡表面130之主體110及耦合至主體110之光 纖托架120(第1圖中未圖不）。
[0053] 多個光纖106光學(xué)耦合至多個透鏡表面130,在所圖示實施例中，該多個透鏡表面 130位于蓋140之后且經(jīng)配置以形成多個折射透鏡。蓋140可由任何合適的光學(xué)透射材料 (諸如玻璃或聚合物）形成。插塞部分105可經(jīng)配置以插入至配對光纖連接器中，配對光纖 連接器諸如電子裝置（例如，個人計算機(jī)、服務(wù)器計算機(jī)、媒體播放機(jī)、電子儲存裝置、平板 計算機(jī)、智能電話，等等）或另一光纜總成之光纖插座。因此，本文所述之光纖連接器12以 及與該光纖連接器12相關(guān)聯(lián)之光纖模塊100經(jīng)配置以藉由直接光學(xué)耦合耦合至配對光纖 連接器，其中藉由配對光纖連接器之多個透鏡或透鏡表面接收自多個光纖106傳播穿過多 個透鏡表面130之光信號，在該等透鏡或透鏡表面中，該等光信號經(jīng)進(jìn)一步傳輸或轉(zhuǎn)換為 電信號。
[0054] 一般而言，光纖模塊100包括主體110及光纖托架120(即，附接套箍），光纖托架 120維持光纖106之末端部分。在實施例中，光纖模塊100可經(jīng)提供作為成套部件以用于將 光纖光學(xué)耦合至透鏡表面而包括在光纖連接器中。第2A圖為分解狀態(tài)下之光纖模塊100 之正面立視圖，且第2B圖為第2A圖中所示之分解的光纖模塊100之背面立視圖。第3A圖 為第2A圖中所示但處于組裝狀態(tài)下之光纖模塊100之正面立視圖，而第3B圖為第3A圖中 所示之經(jīng)組裝光纖模塊之背面立視圖。
[0055] 如以下更詳細(xì)描述，光纖106包括剝露部分，其中，由一或多個包覆層界定之包覆 層107經(jīng)剝離，由此曝露光纖芯108。光纖托架120經(jīng)配置以安置及固定至主體110之光纖 托架凹槽118中，以使得光纜之光纖106之光纖末端109定位于光纖末端基準(zhǔn)表面114處。 光纖106之光纖末端應(yīng)當(dāng)接觸光纖末端基準(zhǔn)表面114。然而，由于光纖長度之變化，一些光 纖末端109可密切接觸光纖末端基準(zhǔn)表面114。由光纖托架120之頂部表面中的光纖支撐 特征結(jié)構(gòu)122支撐光纖106。可藉由黏合劑將光纖106固定至主體110。作為實例，黏合劑 可為折射率匹配黏合劑，該折射率匹配黏合劑在定位光纖末端109以使得光纖末端109與 透鏡光學(xué)對準(zhǔn)之后涂覆，該等透鏡部分由主體110之透鏡表面130界定。在實施例中，光纖 末端109可與基準(zhǔn)面對準(zhǔn)，該基準(zhǔn)面充當(dāng)用于定位透鏡之代用品。
[0056] 在所圖示實施例中，主體110進(jìn)一步包括蓋140,蓋140安置于機(jī)械耦合表面117 中的蓋凹槽150中。舉例而言，機(jī)械耦合表面117可經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表 面117。蓋140可保護(hù)位于蓋凹槽150中的多個透鏡表面130免受歸因于接觸外部物體之 損害?？捎煽赏干鋫鬟f至光纖連接器12及自光纖連接器12傳遞之光信號的波長下之光的 任何材料制造蓋140。
[0057] 光纖托架與光纖
[0058] 現(xiàn)參考第4A圖至第4D圖，詳細(xì)描述示例性光纖托架120。第4A圖為示例性光纖 托架120之俯視立視圖，而第4B圖為光纖托架120之頂視圖，第4C圖為光纖托架120之后 視圖，且第4D圖為光纖托架沿第4C圖中的線條4D-4D截取之剖視圖。
[0059] 光纖托架120經(jīng)配置以在插入至主體110中之前，且在一些實施例中，在處理光纖 1〇6(諸如激光剝離以曝露每一光纖之芯）之前，維持多個光纖106。舉例而言，可由任何合 適材料（諸如模塑之熱塑性塑料）制造光纖托架120。示例性材料包括（但不限于）：由 SABICinnovativePlastics制造之LEXAN940A及由SolvaySpecialtyPolymers制造 之UDEL3700HC?？蛇x擇材料以便材料傳輸紫外線（"UV"）波長，以使得UV固化黏合劑在 光纖托架120下方固化。在實施例中，可藉由使用由（例如）放電加工（"EDM"）或線EDM 制造之模具射出成型來形成光纖托架120之特征結(jié)構(gòu)，諸如在此實施例中配置為開放溝槽 之光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122。
[0060] 第4A圖至第4D圖中所不之光纖托架120大體上包括第一表面121、與第一表面 121相對之第二表面129、界定光纖托架120之后部分之第一邊緣125 (即，插入邊緣）、與第 一邊緣125相對之第二邊緣126、第三邊緣123A及與第三邊緣123A相對之第四邊緣123B。 第二邊緣126可視情況包括倒角162,當(dāng)剝離及/或分裂光纖106時，倒角162為激光束提 供空隙。
[0061] 多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122 (諸如溝槽）在光纖托架120之第一表面121上自第 一邊緣125延伸至第二邊緣126,但光纖支撐特征結(jié)構(gòu)可具有比光纖托架短之長度。光纖支 撐特征結(jié)構(gòu)122經(jīng)配置以接收多個光纖106之未剝露部分（即，"被包覆的")，如第5A圖與 第5B圖所示。盡管溝槽122在第4A圖至第4C圖中圖示為矩形溝槽，但實施例不限于此。 舉例而言，溝槽122可配置為"V"形溝槽（即，當(dāng)自剖面觀察時呈字母"V"形）或"U"形溝 槽（即，當(dāng)自剖面觀察時呈字母"U"形），但任何合適支撐特征結(jié)構(gòu)可用于光纖。
[0062] 參考第5A圖與第5B圖，圖標(biāo)安置于配置為溝槽的四個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122中 的四個光纖106。示例性光纖106為單模光纖，諸如，大芯、高數(shù)值孔徑的光纖（例如可自 位于紐約州科寧（Corning，NewYork)的CorningIncorporated購得之VSDN?光纖）。不 例性光纖106亦論述于已公開的標(biāo)題為"Highnumericalaperturemultimodeoptical fiber"之PCT專利申請公開案第W02010036684號中，該公開案以引用之方式并入本文中。 每一光纖106具有中心芯部108 ("芯")，中心芯部108具有折射率η。。藉由具有折射率1^ 之包層（未圖示）包圍芯108,其中ηα〈η。。在實例中，光纖106具有數(shù)值孔徑NAf= 0.29。 亦在實例中，芯108具有梯度折射率分布，該梯度折射率分布在實例中為拋物線分布。在實 例中，芯108具有大約80微米之直徑。由包覆層107包圍每一光纖106之芯108與包層。 舉例而言，包覆層107可為丙烯酸酯材料。在一些實施例中，每一光纖106可包括內(nèi)部第一 包覆層與外部第二包覆層，該內(nèi)部第一包覆層具有第一直徑（例如，100μm之外直徑），該 外部第二包覆層具有第二直徑（例如，250μm之外直徑）。光纖托架120之光纖支撐特征 結(jié)構(gòu)122經(jīng)定尺寸以容納光纖106之被包覆部分107。芯108具有如第5B圖中所示之中心 軸151。在一些實施例中，光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122之前部可經(jīng)定尺寸以容納包覆層107之 第一包覆層，且光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122之后部可經(jīng)定尺寸以容納包覆層107之第二包覆層。 換言之，在實施例中，光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122之前部可比后部寬。
[0063] 如第5A圖所示，光纖106安置于光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122中，以使得光纖106延伸 超過第二邊緣126。每一光纖106經(jīng)剝露以曝露芯108 (或包層）且隨后實質(zhì)上垂直于光纖 軸經(jīng)分裂，以使得每一光纖106延伸超過光纖托架120之第二邊緣126 -長度Lf。作為實 例且非限制，光纖106可藉由激光剝離制程剝離包覆層107,其中激光用于移除包覆材料。 作為實例且非限制，激光源可用于移除包覆層107,諸如，位于英國阿賓頓（Abingdon，UK) 的OpTekSystems提供之激光剝離制程。亦可利用其它激光剝離方法。另外，非激光剝離 方法可用于剝離包覆材料，諸如化學(xué)剝離、機(jī)械剝離或熱氣體剝離。舉例而言，可藉由激光 分裂或機(jī)械分裂將剝露的光纖106分裂。在一些實施例中，在安置于光纖托架120中之后， 光纖106未分裂。示例性激光分裂系統(tǒng)包括（但不限于）由英國阿賓頓（Abingdon，UK)的OpTekSystems提供之激光分裂系統(tǒng)。
[0064] 自包覆層107之末端至光纖末端109量測每一光纖106之長度L。的剝露部分。在 分裂之后，長度Lf應(yīng)當(dāng)使得光纖之光纖末端109到達(dá)光纖末端基準(zhǔn)表面114,如以下詳細(xì)描 述。長度L。應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥谥黧w110的主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112之長度（見第6A圖）。 在實施例中，光纖106在固定至光纖托架120之后可藉由剝離制程剝離包覆層107,以使得 可在線性數(shù)組中處理多個光纖。
[0065] 大體上參考第4A圖至第4D圖以及第5A圖，所圖標(biāo)之光纖托架120進(jìn)一步包括黏 合劑井124,黏合劑井124自第一表面121延伸一深度dw至光纖托架120之主體中?？商?供黏合劑井124以接收黏合劑（諸如，可固化環(huán)氧樹脂）以將光纖106固定于光纖托架120 之光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122中。因此，黏合劑井124經(jīng)配置作為黏合劑儲存室。涂覆至黏合 劑井124之黏合劑可沿光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122與光纖106之包覆層107毛細(xì)作用。示例性 UV固化折射率匹配黏合劑可包括（但不限于）由NextgenAdhesives制造之NextgenUV AB14。可使用其它UV固化折射率匹配黏合劑。盡管將黏合劑井124圖示為居中安置于光 纖托架120之第一表面121中，但實施例不限于此。另外，在其它實施例中，黏合劑井124 亦可配置為光纖托架120的第一表面121中之一個以上井。
[0066] 光纖托架120亦可包括黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)127以將光纖托架120固定至主體 110之光纖托架凹槽118 (第5A圖）。黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)127提供容器以接收黏合劑（例 如，將光纖末端109匹配至主體110的材料之可固化折射率匹配環(huán)氧樹脂），黏合劑接收特 征結(jié)構(gòu)127在所圖標(biāo)實施例中配置為位于光纖托架的第三邊緣123A與第四邊緣123B上的 凹口。在此實施例中，黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)127允許黏合劑在光纖托架120下方毛細(xì)作用， 以使得光纖托架120可結(jié)合至主體110的光纖托架凹槽118之底面139。應(yīng)理解，可提供 兩個以上的黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)127 (即，額外黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)），且可提供在除諸圖 中圖標(biāo)之彼等位置外之位置處。在替代實施例中，黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)可配置為通孔，該等 通孔自光纖托架120之第一表面121延伸至第二表面129,由此允許黏合劑在光纖托架120 與主體110之光纖托架凹槽118之間流動。使用所揭示之概念的其它實施例可放棄使用黏 合劑接收特征結(jié)構(gòu)。例如，黏合劑可安置在組件之間，或在光纖托架與主體之間使用機(jī)械附 接，諸如舌片與溝槽。
[0067] 參考第4D圖（以及參考第4C圖與第5B圖），光纖模塊可視情況包括傾斜特征結(jié)構(gòu) 以調(diào)整光纖托架與水平面之角度，從而輔助將光纖置放于所需位置中。例如，光纖托架120 可視情況包括一或多個傾斜突起160,傾斜突起160自靠近第一邊緣125之第二表面129延 伸，以在光纖托架120定位于光纖托架凹槽118中時，使光纖托架120相對于第二邊緣126 及在主體110的主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112與光纖末端基準(zhǔn)表面114之間的接口向下傾斜 一傾斜角度Φ。傾斜角度Φ應(yīng)當(dāng)有助于延伸超過光纖托架120的第二邊緣126之光纖106 安置于主體110之主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中，且因此在主動對準(zhǔn)之前與主體110之透 鏡（在以下描述）預(yù)先對準(zhǔn)。在其它實施例中，未提供傾斜突起，以使得光纖托架120之整 個第二表面129 (即，底部表面）接觸主體110的光纖托架凹槽118之底面139。在其它實 施例中，諸如一或多個傾斜突起之傾斜特征結(jié)構(gòu)可安置在主體之光纖托架凹槽上或光纖托 架與主體二者上，而不是僅光纖托架或主體之任一者上。
[0068] 在一些實施例中，光纖托架120亦可包括可選操作特征結(jié)構(gòu)128以使操作（藉由 人力或機(jī)器）光纖托架120簡單（諸如在將光纖托架120插入至光纖托架凹槽118中及使 光纖之光纖末端109對準(zhǔn)至主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中時）。進(jìn)一步地，光纖托架可具有 除所圖標(biāo)形狀外的與光纖托架凹槽互補(bǔ)之其它合適形狀。
[0069] 光纖托架120允許將光纖106集合在一起以便易于同時處理，此舉可產(chǎn)生最小光 纖對光纖長度誤差（即，共面性誤差），最小光纖對光纖長度誤差可確保每一光纖106位于 主體Il0的各別透鏡之焦點處。
[0070] 光纖模塊之主體
[0071] 參考第6A圖至第6F圖，圖示示例性主體110,該示例性主體110經(jīng)配置以接收第 4A圖至第5B圖中所示之光纖托架120。第6A圖為示例性主體110之正面俯視立視圖，且 第6B圖為示例性主體110之背面俯視立視圖。第6C圖為主體110之頂視圖，第6D圖為主 體110之后視圖，且第6E圖為主體110之前視圖。第6F圖為沿線條6F-6F截取之第6E圖 的剖視圖。
[0072] 大體上，主體110經(jīng)配置以將自光纖106的光纖末端109發(fā)射之光信號引導(dǎo)至直 接耦合的配對光纖連接器的配對主體之透鏡中及將自直接耦合的配對光纖連接器接收之 光信號引導(dǎo)及聚焦至光纖106中。在所圖示實施例中，主體110實質(zhì)上為矩形形狀。其它 配置亦為可能的。
[0073] 由可透射具有根據(jù)特定光學(xué)通信協(xié)議的預(yù)定波長之光的材料制造主體110,該預(yù) 定波長諸如SOOnm至1，IOOnm范圍內(nèi)之紅外（IR)波長，該紅外波長為用于形成光學(xué)數(shù)據(jù)鏈 路的VCSEL之波長范圍。如本文中所使用，可透射意謂光信號能夠穿過材料而無顯著損失。 可使用其它預(yù)定波長，諸如，可見光譜中之波長。
[0074] 在示例性實施例中，主體110由透明樹脂形成，諸如GeneralElectricCompany 以商標(biāo)名ULTEMk1010售賣之聚醚酰亞胺（PEI)，該透明樹脂在上述IR波長范圍內(nèi)具 有大約n=L64之折射率。另一示例性材料包括由SolvaySpecialtyPolymers制造之 Udel3700聚砜。在實例中，主體110為整體式的且（例如）藉由模塑、藉由機(jī)械加工或藉 由模塑與機(jī)械加工二者之組合形成。在實例中，模具由鋼制成且經(jīng)精密微加工（例如，藉由 單點金剛石旋削制程（"SPDT")），以使得以高精密度形成主體110之特征結(jié)構(gòu)（包括以下 描述之透鏡表面130)以在光纖末端109與主動光學(xué)組件之間提供優(yōu)良光學(xué)對準(zhǔn)。
[0075] 主體110具有經(jīng)配置以接觸配對主體的機(jī)械耦合表面之前機(jī)械耦合表面117、與 前機(jī)械耦合表面117相對的后端132、第一表面119及與第一表面119相對的第二表面111。 示例性主體110亦包括界定光纖托架凹槽118之兩個側(cè)面153A、153B及底面139,光纖托架 120安置于光纖托架凹槽118中。
[0076] 在此實施例中，光纖托架凹槽118具有寬插入部分116,寬插入部分116在兩個光 纖托架止擋壁135A、135B之后變窄，在一些實施例中，兩個光纖托架止擋壁135A、135B可用 作光纖托架的操作特征結(jié)構(gòu)128之止擋件。光纖托架凹槽118之較窄部分安置在兩個平行 側(cè)壁153A、153B之間，以使得較窄部分具有容納光纖托架120之寬度。光纖托架凹槽118 終止于凸耳133處，凸耳133可經(jīng)配置以在光纖托架120安置于光纖托架凹槽118中時嚙 合光纖托架120之倒角162。凸耳133轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w支撐凸耳134,光纖支撐凸耳134之高度 大于凸耳133的高度。光纖支撐凸耳134界定壁138。或者，底面139可直接終止于光纖支 撐凸耳134處而非中間凸耳133處。
[0077] 在所圖標(biāo)實施例中，光纖支撐凸耳134包括配置為"V"形溝槽之主體光纖支撐特 征結(jié)構(gòu)112。舉例而言，主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112亦可配置為矩形溝槽，或"U"形溝槽。 或者，主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112亦可配置為經(jīng)定尺寸以接收光纖106之剝露部分108之 孔。主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112在Z方向上行進(jìn)一長度Lg，且主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112 可視需要大體上平行于第一側(cè)面131A與第二側(cè)面131B。在一些實施例中，主體光纖支撐 特征結(jié)構(gòu)112終止于光纖末端基準(zhǔn)表面114處，光纖末端基準(zhǔn)表面114實質(zhì)上與主體光纖 支撐特征結(jié)構(gòu)112正交并朝向第一表面119延伸，且主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112在光纖支 撐凸耳134之相對端處開放。在其它實施例中，光纖末端基準(zhǔn)表面114相對于與主體光纖 支撐特征結(jié)構(gòu)112正交之平面輕微成角（例如，5度）以用于制造目的（例如，以在制造制 程期間當(dāng)模具打開時，防止模具劃傷光纖末端基準(zhǔn)表面114)。當(dāng)光纖托架120安置于光纖 托架凹槽118中時，主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112經(jīng)配置以與光纖托架120之支撐特征結(jié)構(gòu) 122對準(zhǔn)。進(jìn)一步地，如以下更詳細(xì)描述，每一主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112與每一透鏡之線 性透鏡軸163對準(zhǔn)，以使光纖106之光纖軸與透鏡之相應(yīng)透鏡軸恰當(dāng)?shù)囟ㄎ?。光纖末端基 準(zhǔn)表面114因此充當(dāng)光纖106的光纖末端109之機(jī)械止擋件，該機(jī)械止擋件確定由主體光 纖支撐特征結(jié)構(gòu)112支撐的光纖106之縱向位置（即，Z方向位置）。
[0078] 參考第6A圖、第6C圖、第6E圖及第6F圖，主體110進(jìn)一步包括安置于機(jī)械耦合 表面117中之蓋凹槽150。蓋凹槽150沿著X方向居中定位且自第一表面119延伸。在所 圖示實施例中，蓋凹槽150不延伸至第二表面111而是終止于由間隙g間分離之第一蓋支 撐表面152A與第二蓋支撐表面152B處?？刹僮魃w支撐表面152A、蓋支撐表面152B以支 撐安置于蓋凹槽150中之蓋140,如第1圖與第3A圖所示。間隙g與第一表面處的蓋凹槽 150之開口允許在制造制程期間在插入至蓋凹槽150中時操作蓋140之邊緣。應(yīng)理解，由于 對稱的蓋凹槽，或由于在光纖支撐特征結(jié)構(gòu)之間不存在間隙（即，完整底部（及/或頂部） 周壁），亦可將光纖支撐表面提供為靠近第一表面119。在替代實施例中，不提供蓋140或 蓋凹槽150。在此類實施例中，透鏡表面130可自機(jī)械耦合表面117凹陷并不被蓋保護(hù)。
[0079] 蓋凹槽150經(jīng)定尺寸以接收蓋140。蓋凹槽150界定后蓋壁137。當(dāng)插入至蓋凹 槽150中時，蓋140之后表面接觸蓋壁137。在一些實施例中，蓋140之前表面可在負(fù)Z方 向上自機(jī)械耦合表面117輕微偏移（例如，近似10ym)，以防止配對主體之間出現(xiàn)傾斜以及 以為碎片提供某一間隙且防止對蓋140的接觸損害。
[0080] 可由可透射光信號波長之任何材料制造蓋140。作為實例且非限制，可由化學(xué)強(qiáng)化 鋁硼硅酸鹽玻璃制造蓋140。在一些實施例中，蓋140可具有位于蓋140上的疏油性、疏水 性及/或抗反射包覆層。作為實例，蓋140的前表面可具有疏油性及/或疏水性包覆層，而 后表面可具有抗反射包覆層。蓋140可具有任何適當(dāng)尺寸。作為實例且非限制，蓋140之 尺寸大約為3. 50X1. 25X0. 40mm。應(yīng)理解，視用途而定，可使用其它尺寸。
[0081] 光學(xué)接口凹槽136安置于蓋壁137中。光學(xué)接口凹槽136提供光學(xué)接口表面154， 光學(xué)接口表面154在負(fù)Z方向上自蓋壁137偏移。在光學(xué)接口表面154上提供多個透鏡表 面130。舉例而言，可藉由精密射出成型使透鏡表面130與光學(xué)接口表面154整體形成。作 為實例且非限制，可由SPDT形成界定透鏡表面130的模具之透鏡表面特征結(jié)構(gòu)。多個透鏡 表面130之前表面可自蓋壁137偏移，以使得蓋140之后表面不接觸多個透鏡表面130。
[0082] 具體參考第6C圖，多個透鏡表面130、光纖末端基準(zhǔn)表面114之相應(yīng)部分及透鏡表 面130與光纖末端基準(zhǔn)表面114之間的主體110之相應(yīng)部分界定多個折射透鏡141?？蓪?每一透鏡表面130視作"前"透鏡表面，且可將光纖末端基準(zhǔn)表面114視作"后"透鏡表面。 主體110之相應(yīng)部分構(gòu)成透鏡主體，透鏡主體標(biāo)記為142。前透鏡表面與后透鏡表面之間 的軸向距離為透鏡厚度，即，透鏡主體142之厚度。每一透鏡141具有線性光軸163,線性 光軸163與安置于光纖托架120上之相應(yīng)光纖之中心軸151對準(zhǔn)，如以下關(guān)于第8圖及第 9圖更詳細(xì)描述。透鏡表面130各具有直徑或通光孔徑（CA)。在實例中，透鏡表面130各 具有在250μm與600μm之間的CA，且在更特定實例中為大約500μm，但可為其它合適尺 寸。每一透鏡141經(jīng)配置以接收自光纖106的光纖末端109發(fā)散之光信號及準(zhǔn)直（或以其 它方式光學(xué)調(diào)節(jié)）該光信號以供配對主體之相應(yīng)透鏡接收，或經(jīng)配置以自配對主體接收準(zhǔn) 直的光（或以其它方式光學(xué)調(diào)節(jié)的光）及將該光聚焦至相應(yīng)光纖106中。
[0083] 如第6C圖與6D圖所示，嚴(yán)格控制多個透鏡表面130、光纖末端基準(zhǔn)表面114及多 個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112之位置以使得主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112實質(zhì)上與多個透鏡 141之線性軸163對準(zhǔn)，由多個透鏡表面130在X、Y及Z方向上界定該等線性軸163。因 此，可操作主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112以相對于透鏡之線性光軸163精確定位中心軸151 及安置于主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中的光纖106之光纖末端109 (見第8圖及第9圖） (例如，在X、Y及Z方向上±10ym中）。
[0084] 大體上參考第6Α圖至第6F圖，在一些實施例中，主體110進(jìn)一步包括機(jī)械耦合表 面117處之兩個對準(zhǔn)孔113?？刹僮鲗?zhǔn)孔113以接收配對主體之對準(zhǔn)銷（未圖示）以對 準(zhǔn)各別透鏡用于光學(xué)通信。在其它實施例中未提供對準(zhǔn)孔。可提供其它機(jī)械對準(zhǔn)特征結(jié)構(gòu) 及/或磁性對準(zhǔn)特征結(jié)構(gòu)。
[0085] 光纖托架與光纖至主體中之安裝
[0086] 現(xiàn)參考第7圖，提供用于處理光纖106之示例性方法之流程圖。在方塊170處，將 多個光纖106插入至光纖托架120的第一表面121中之光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122中，如第5Α 圖及第5Β圖所示。光纖之光纖末端109延伸超過第二邊緣126 -偏移長度，該偏移長度等 于或大于主體110上的主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112之長度Lg。作為實例且非限制，可利用 夾具或自動化裝置在光纖托架120中精準(zhǔn)定位多個光纖106。在方塊171處，在光纖106未 分裂至所需長度Lf之實施例中可（例如，由適當(dāng)量測系統(tǒng)）驗證延伸超過第二邊緣126的 光纖106的部分之長度Lf。
[0087] 在將光纖106恰當(dāng)?shù)囟ㄎ挥诠饫w托架120中之后，將黏合劑（諸如，可固化環(huán)氧樹 脂）涂覆至黏合劑井124。黏合劑流動遍及黏合劑井124且流至光纖支撐特征結(jié)構(gòu)122中。 因此，黏合劑將光纖106固定至光纖托架120 (方塊172)。
[0088] 將多個光纖106固定至光纖托架120,如此允許同時剝離多個光纖106之包覆層 107,因為該等光纖106并不是松散的（即，該等光纖106為可處理的且維持于已知的所需 配置中）。在方塊173處，藉由激光剝離制程移除每一光纖106之包覆層107 (例如，第一材 料之內(nèi)包覆層（例如，100μm之外直徑）及/或第二材料之外包覆層（250μm之外直徑）） 以曝露芯108 (或包層），由此形成剝露部分，該剝露部分具有長度L。，長度L。等于或大于主 體110上的主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112之長度Lg。另外，在一些實施例中，分裂光纖106以 使得該等光纖106延伸超過光纖托架120之第二邊緣126 -長度Lf (方塊174)。可利用任 何剝離系統(tǒng)移除包覆層107及光纖106的包圍芯108之任何其它層。進(jìn)一步地，任何分裂 方法可用于將光纖106分裂至恰當(dāng)長度。作為實例且非限制，示例性激光剝離制程及激光 分裂制程包括由位于英國阿賓頓（Abingdon，UK)的OpTekSystems提供之光纖激光剝離與 分裂系統(tǒng)。注意，除激光剝離制程外之剝離制程可用于移除包覆層107,諸如化學(xué)剝離、機(jī)械 剝離或熱氣體剝離。另外，在一些實施例中，機(jī)械分裂方法可用于分裂光纖106而不使用激 光分裂。
[0089] 在方塊175處，將光纖托架120連同剝露光纖106定位于主體110的光纖托架凹 槽118中。光纖托架凹槽118經(jīng)定尺寸以容納光纖托架120。在所圖標(biāo)實施例中，將光纖托 架120沿Z方向插入至光纖托架凹槽118中。作為實例且非限制，真空微操縱器可耦合至 光纖托架120之操作特征結(jié)構(gòu)128以將光纖托架120定位于光纖托架凹槽118中。
[0090] 在方塊176處，藉由使用主動或被動對準(zhǔn)制程將每一光纖106的曝露芯108之剝 露部分定位于光纖之各別主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中且接觸（或幾乎接觸）光纖末端基 準(zhǔn)表面114。嚴(yán)格控制主體110之公差，以便主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112與光纖末端基準(zhǔn)表 面114之接口為每一光纖106之光纖末端109提供精準(zhǔn)位置，以使得每一芯108之中心軸 151實質(zhì)上與主體110提供的相應(yīng)透鏡141之線性光軸163對準(zhǔn)（見第8圖與第9圖）。主 動對準(zhǔn)制程可利用視覺系統(tǒng)以輔助將光纖106完全安置于各別主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112 中，以使得光纖106實質(zhì)上與光纖末端基準(zhǔn)表面114正交且光纖末端109定位于光纖末端 基準(zhǔn)表面114處。光纖末端109可實質(zhì)上與光纖末端基準(zhǔn)表面114接觸。在一些實施例中， 可利用X-Y-Z分度機(jī)（未圖標(biāo)）輔助將光纖托架120恰當(dāng)?shù)囟ㄎ挥诠饫w托架凹槽118中， 以使得光纖末端109處于正確位置中。舉例而言，X-Y-Z分度機(jī)可允許光纖托架120及/或 主體110在X方向、Y方向及Z方向上之增量運動以恰當(dāng)對準(zhǔn)。
[0091] 在一些實施例中，可嚴(yán)格控制光纖托架凹槽118與光纖托架120之尺寸以使得光 纖托架120由搭扣配合安置于光纖托架凹槽118中。
[0092] 在方塊177處，驗證光纖106的光纖末端109在主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中之 位置。舉例而言，可使用顯微鏡或其它視覺系統(tǒng)視覺驗證光纖末端109之位置?；蛘撸山?由發(fā)送及接收穿過由主體110界定之透鏡141之光信號及確認(rèn)此等光信號之接收來主動驗 證光纖末端109之位置。
[0093] 一旦驗證了光纖末端109之位置，則如第8圖所示使用合適材料將光纖托架120 及光纖106之曝露芯108固定至主體110 (方塊178)。合適材料之實例為折射率匹配黏合 劑，諸如環(huán)氧樹脂。折射率匹配黏合劑實質(zhì)上匹配主體110與光纖106之芯108之材料的 折射率，且折射率匹配黏合劑可填充光纖106之光纖末端109與光纖末端基準(zhǔn)表面114之 間存在的任何間隙。可藉由涂覆折射率匹配黏合劑至黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)127將光纖托架 120固定至主體110之光纖托架凹槽118部分，該等黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)127界定接收折射 率匹配黏合劑之凹槽。黏合劑180可在光纖托架120下方流動且將光纖托架120固定至光 纖托架凹槽118之底面139。相似地，可藉由涂覆折射率匹配黏合劑（諸如環(huán)氧樹脂）至光 纖支撐凸耳134及相應(yīng)模塊光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112而將光纖106之曝露芯108固定至主體 光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112,由此亦使光纖末端109與光纖末端基準(zhǔn)表面114折射率匹配以用于 光學(xué)親合。
[0094] 在一些實施例中，在將光纖末端109主動定位于主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中之 前，可將光纖托架120固定至主體110。舉例而言，可首先將黏合劑180涂覆至黏合劑接收 特征結(jié)構(gòu)127,接著主動對準(zhǔn)光纖末端109,且隨后用黏合劑將曝露芯108固定至主體光纖 支撐特征結(jié)構(gòu)112。
[0095] 現(xiàn)參考第9圖，第9圖圖示耦合至配對第二主體210之示例性第一主體110及穿 過第一主體110與第二主體210之間的光信號。第一主體110之機(jī)械耦合表面117接觸 第二主體210之機(jī)械耦合表面217。第一主體110之多個透鏡表面130在X方向及Y方向 上與第二主體之多個透鏡表面230對準(zhǔn)。安置于主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中的光纖106 之中心軸151與透鏡141之線性光軸163對準(zhǔn)。光纖106之中心軸151及主體110的透鏡 141之線性光軸與光纖（未圖標(biāo)）之中心軸251及配對第二主體210的透鏡241之線性光 軸263對準(zhǔn)。如本文所使用，線性光軸意謂光軸并不使光信號轉(zhuǎn)向以改變光信號之方向，諸 如產(chǎn)生90度轉(zhuǎn)向。自光纖106的光纖末端109發(fā)射之呈光形式之光信號在主體110中以 傳輸光路OPt發(fā)散，光纖末端109位于主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)112中。隨后藉由透鏡表面 130處之透鏡141準(zhǔn)直該光信號，且該光信號傳播穿過第一主體110及第二主體210之蓋板 玻璃140、240作為準(zhǔn)直傳輸光路OPt。。第二主體210之相應(yīng)透鏡表面230接收該準(zhǔn)直光信 號且將該光信號聚焦及引導(dǎo)至相應(yīng)光纖（未圖標(biāo)）。相似地，由第一主體110之透鏡表面 130接收由第二主體的透鏡表面230在準(zhǔn)直接收光路OPkJ:準(zhǔn)直之光信號。部分由透鏡表 面130界定之透鏡241隨后聚焦且沿接收光路OPk引導(dǎo)接收的光信號至耦合至主體110之 光纖106。
[0096] 盡管已參考特定方面與特征描述本文中之實施例，但應(yīng)理解，該等實施例僅說明 所需原理及應(yīng)用。因此應(yīng)理解，在不背離附加權(quán)利要求書的精神與范疇前提下，可對說明性 實施例作出許多修改且可設(shè)計出其它配置。
【權(quán)利要求】
1. 一種光纖模塊，該光纖模塊包含： 主體，該主體可透射具有預(yù)定波長之光，該主體包含： 光纖托架凹槽； 光纖末端基準(zhǔn)表面； 多個透鏡表面，該多個透鏡表面與該光纖末端基準(zhǔn)表面間隔開，其中該多個透鏡表面、 該光纖末端基準(zhǔn)表面及該主體之中間部分界定多個透鏡，每一透鏡具有線性光軸；及 光纖托架，該光纖托架包含： 多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)，該多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)安置于該第一表面上，其中： 該多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以接收多個光纖；及 該光纖托架安置于該光纖托架凹槽中且固定至該主體，以使得該多個光纖支撐特征結(jié) 構(gòu)實質(zhì)上與該多個透鏡之該等線性光軸對準(zhǔn)。
2. 如權(quán)利要求1所述之光纖模塊，其中： 該光纖托架進(jìn)一步包含： 第一黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)及第二黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)；及 黏合劑井，該黏合劑井橫跨該多個光纖支撐特征延伸一深度至該光纖托架中。
3. 如權(quán)利要求2所述之光纖模塊，其中該黏合劑井定位于第一表面處。
4. 如權(quán)利要求2所述之光纖模塊，其中，該第一黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)與該第二黏合劑 接收特征結(jié)構(gòu)位于更靠近該光纖托架之第二邊緣而非第一邊緣。
5. 如權(quán)利要求2所述之光纖模塊，其中該光纖托架進(jìn)一步包含第一額外黏合劑接收特 征結(jié)構(gòu)及第二額外黏合劑接收特征結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述之光纖模塊，該光纖模塊進(jìn)一步包括傾斜特征結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述之光纖模塊，其中： 該主體包含光纖支撐凸耳，該光纖支撐凸耳包含多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)，該多個 主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)具有該光纖末端基準(zhǔn)表面處之第一末端及第二末端；及 該多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)實質(zhì)上與該多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)。
8. 如權(quán)利要求7所述之光纖模塊，其中該光纖末端基準(zhǔn)表面相對于與該光纖支撐凸耳 正交之平面成角。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述之光纖模塊，其中： 該主體包含機(jī)械耦合表面，該機(jī)械耦合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面； 該機(jī)械耦合表面包括蓋凹槽，該蓋凹槽界定蓋壁，該蓋壁自該機(jī)械耦合表面偏移且實 質(zhì)上平行于該機(jī)械耦合表面； 該主體包含蓋，該蓋安置于該蓋凹槽中，如此，該蓋覆蓋該多個透鏡表面。
10. 如權(quán)利要求9所述之光纖模塊，其中該蓋之前表面自該機(jī)械耦合表面偏移。
11. 如權(quán)利要求9所述之光纖模塊，其中： 該蓋凹槽自該主體之該第一表面延伸至第一蓋支撐表面及第二蓋支撐表面； 間隙存在于該第一蓋支撐表面與該第二蓋支撐表面之間；及 該蓋安置于該蓋凹槽中的該第一蓋支撐表面與該第二蓋支撐表面上。
12. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述之光纖模塊，其中： 該主體包含機(jī)械耦合表面，該機(jī)械耦合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面； 該機(jī)械耦合表面包含蓋凹槽，該蓋凹槽界定蓋壁，該蓋壁自該機(jī)械耦合表面偏移且實 質(zhì)上平行于該機(jī)械耦合表面； 該蓋壁包含光學(xué)接口凹槽，該光學(xué)接口凹槽界定光學(xué)接口表面，該光學(xué)接口表面自該 機(jī)械耦合表面偏移且實質(zhì)上平行于該機(jī)械耦合表面； 該主體進(jìn)一步包含蓋，該蓋安置于該蓋凹槽中；及 該多個透鏡表面位于該光學(xué)接口表面處且自該蓋壁偏移，以使得該多個透鏡表面不接 觸該蓋。
13. 如權(quán)利要求12所述之光纖模塊，其中該蓋之前表面自該機(jī)械耦合表面偏移。
14. 如權(quán)利要求13所述之光纖模塊，其中： 該蓋凹槽自該主體之該第一表面延伸至第一蓋支撐表面及第二蓋支撐表面； 間隙存在于該第一蓋支撐表面與該第二蓋支撐表面之間；及 該蓋安置于該蓋凹槽中的該第一蓋支撐表面與該第二蓋支撐表面上。
15. 如權(quán)利要求1至14中任一項所述之光纖模塊，其中該主體包含： 機(jī)械耦合表面，該機(jī)械耦合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面； 第一對準(zhǔn)銷孔，該第一對準(zhǔn)銷孔自該機(jī)械耦合表面延伸至該主體中；及 第二對準(zhǔn)銷孔，該第二對準(zhǔn)銷孔自該機(jī)械耦合表面延伸至該主體中。
16. -種光纖連接器，該光纖連接器包含： 多個光纖，每一光纖具有芯，該芯由外包覆層包圍，其中每一光纖包含剝露區(qū)域，在該 剝露區(qū)域中，該芯自光纖末端曝露一長度； 主體，該主體可透射具有預(yù)定波長之光，該主體包含： 第一表面； 光纖托架凹槽，該光纖托架凹槽自該第一表面延伸； 光纖末端基準(zhǔn)表面； 光纖支撐凸耳，該光纖支撐凸耳包含多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)，該多個主體光纖支 撐特征結(jié)構(gòu)具有該光纖末端基準(zhǔn)表面處之第一末端及第二末端； 多個透鏡表面，該多個透鏡表面與該光纖末端基準(zhǔn)表面間隔開，其中該多個透鏡表面、 該光纖末端基準(zhǔn)表面及該主體之中間部分界定多個透鏡，每一透鏡具有線性光軸；及 光纖托架，該光纖托架包含多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)，其中： 該多個光纖安置于該光纖托架之該多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu)中，以使得每一個別光纖延 伸超過該第二邊緣偏移長度Lf ;及 該光纖托架安置于該光纖托架凹槽中且由黏合劑固定至該主體，以使得復(fù)該數(shù)個光纖 之該剝露區(qū)域安置于該多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)中，且該多個光纖之光纖末端定位于該 光纖末端基準(zhǔn)表面處且實質(zhì)上與該多個透鏡之該等線性光軸對準(zhǔn)；及 殼體，該殼體包圍該主體及該光纖托架。
17. 如權(quán)利要求16所述之光纖連接器，其中： 該主體包含機(jī)械耦合表面，該機(jī)械耦合表面經(jīng)配置以接觸配對主體之機(jī)械耦合表面； 該機(jī)械耦合表面包含蓋凹槽，該蓋凹槽界定蓋壁，該蓋壁自該機(jī)械耦合表面偏移；及 該主體包含蓋，該蓋安置于該蓋凹槽中，以使得該蓋保護(hù)該多個透鏡表面。
18. -種用于制造光纖模塊之方法，該方法包含以下步驟： 將具有由外包覆層包圍之芯之多個光纖定位于光纖托架中之多個光纖支撐特征結(jié)構(gòu) 中，以使得該多個光纖延伸超過該光纖托架之插入邊緣偏移長度； 將黏合劑涂覆至該光纖托架之表面以將該多個光纖固定至該光纖托架； 剝離該多個光纖中之每一光纖之該外包覆層以曝露該芯，由此形成每一光纖之剝露區(qū) 域； 將每一光纖分裂至超過該光纖托架之該插入邊緣所需長度Lf ; 將該光纖托架定位至主體中，該主體包含： 第一表面； 光纖托架凹槽，該光纖托架凹槽自該第一表面延伸； 光纖末端基準(zhǔn)表面； 多個透鏡表面，該多個透鏡表面與該光纖末端基準(zhǔn)表面間隔開，其中該多個透鏡表面、 該光纖末端基準(zhǔn)表面及該主體之中間部分界定多個透鏡，每一透鏡具有線性光軸； 多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)，該多個主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)終止于該光纖末端基準(zhǔn)表 面處，其中將該光纖托架插入至該主體中以使得該多個光纖之該等剝露區(qū)域安置于該多個 主體光纖支撐特征結(jié)構(gòu)中且每一光纖之光纖末端定位于該光纖末端基準(zhǔn)表面處；及 涂覆黏合劑以將該光纖托架與該多個光纖固定至該主體。
【文檔編號】G02B6/38GK104508524SQ201380023812
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】邁克爾·德容, 卡爾·蘭德爾·哈里森, 克雷格·艾倫·斯特勞瑟 申請人:康寧光電通信有限責(zé)任公司(美國)