一體基底以及光學構造制造技術

本公開涉及一體基底以及光學構造。根據一個實施例的一體基底包括：第一主表面，第一主表面包括多個交錯式光重新導向結構；和相對的第二主表面，第二主表面包括多個交錯式微透鏡，每個光重新導向結構對應于不同的微透鏡并且包括：輸入表面，輸入表面用于接收來自光學導波器的光；和光重新導向表面，光重新導向表面用于將所接收的光重新導向穿過基底到對應微透鏡，光重新導向表面與輸入表面形成傾斜角；其中基底和多個微透鏡以及光重新導向結構形成一體構造。

Integrated substrate and optical structure

The present disclosure relates to an integral substrate and an optical structure. According to one embodiment of a substrate includes a first main surface of the first main surface includes a plurality of staggered light guiding structure; and relative to the second main surface, second surface includes a plurality of staggered micro lens, each light guide structure corresponding to different microlenses and includes an input surface, the input surface for received from the optical wave guide light; and light guide surface, light guide surface for converting the received light to guide through the basement to the corresponding micro lens, light guide surface and the input surface inclination; the substrate and a plurality of micro lens and light guide structure integrally formed structure.

【技術實現步驟摘要】
一體基底以及光學構造本申請是申請日為2012年9月13日、申請號為“201280046703.7”、專利技術名稱為“在其主表面上具有多個交錯式光重新導向結構的光學基底”的專利技術專利申請的分案申請。相關專利申請本專利申請與以引用方式并入本文的下述美國專利申請相關：TRANSCEIVERINTERFACEHAVINGSTAGGEREDCLEAVEPOSITIONS(代理人檔案號66487US002)，該申請與本專利申請提交于同一天。
本專利技術涉及一種用于連接多組光學導波器、例如光纖帶的光連接器。
技術介紹
光纖連接器用于在包括以下各項的多種應用中連接光纖：通信網絡、局域網絡、數據中心聯接、以及用于高性能計算機中的內部聯接。這些連接器可被分組成單光纖和多光纖設計，并且還可以通過接觸類型來分組。常見的接觸方法包括：物理接觸，其中配接光纖末端被拋光到一定光潔度并按壓在一起；折射率匹配，其中用折射率與光纖芯的折射率相匹配的柔順材料填充所配接光纖的末端之間的小間隙；和空氣間隙連接器，其中光通過兩個光纖末端之間的小空氣間隙。對于這些接觸方法中的每一個而言，所配接光纖的末端上的極少量灰塵便可大大地增加光損耗。另一種類型的光連接器稱之為擴展型光束連接器。這種類型的連接器允許源連接器中的光束在被準直之前離開光纖芯、并在連接器內發散短的距離，以形成直徑大致大于所述芯的光束。在接收連接器中，然后在接收光纖的末端上將所述光束聚焦回其初始直徑。這種類型的連接器對灰塵和其他形式的污染不太敏感。在許多應用中使用的光纜都用到了光纖帶。這些光纖帶由一起粘合成一條線路的一組帶涂層光纖構成(一條線路中通常有4根、8根或12根光纖)。單根玻璃光纖與其保護涂層一起的直徑通常為250μm，而光纖帶的光纖到光纖節距通常為250μm。市售的擴展型光束多光纖連接器通常將光束直徑限制到250μm，以與光纖帶節距相匹配。為了實現大于光纖節距的光束直徑，當前的連接器要求在將光纖安裝在連接器上之前將光纖帶人工分離成多根單光纖。通常，單光纖連接器包括精密柱形套圈，用于使光纖端面彼此對準并接觸。光纖被固定在套圈的中心孔中，以使得光纖的光芯位于套圈軸上的中心處。然后將光纖末端拋光以允許光纖芯的物理接觸。然后，可使用對準套管將兩個此種套圈彼此對準，其中被拋光的光纖末端被相對于彼此按壓以實現從一根光纖到另一根光纖的物理接觸光學連接。物理接觸光連接器被廣泛地使用。多光纖連接器通常使用多光纖套圈(例如MT套圈)來提供從源光纖到接收光纖的光學耦合。MT套圈在模制孔陣列中引導光纖，光纖通常被粘合到所述模制孔陣列。每個套圈具有另外兩個孔，其中導向銷定位于所述孔中以使套圈彼此對準并且因此使所配接的光纖對準。還已經使用多種其他方法以實現光纖到光纖連接。包括：V形凹槽對準系統，例如存在于VolitionTM光纖光纜連接器中，以及精鏜孔陣列中的裸光纖對準。一些連接概念(例如，在美國專利第4,078,852號、第4,421,383號和第7,033,084號中所述)在光纖連接中利用了透鏡和或反射表面。這些連接概念中的每一個都描述了單一目的連接系統，例如直線連接器或直角連接器。有利的是提供一種可在不使光纖分離的情況下端接光纖帶、并且還使光束直徑大于光纖到光纖節距的擴展型光束連接器。
技術實現思路
本專利技術整體涉及多組光學導波器(例如光纖帶)、以及可用于連接多根光纖(例如，在光纖帶纜中)的光纖連接器。具體地講，本專利技術提供一種有效、緊湊并且可靠的光纖連接器，所述光纖連接器整合了合并有光纖對準以及光束的重新導向和成形的結構的一體基底。在一個方面，本專利技術提供一種一體基底，所述一體基底包括具有多個交錯式光重新導向結構的第一主表面，和具有多個交錯式微透鏡的相對第二主表面，每個光重新導向結構對應于不同微透鏡。每個光重新導向結構包括：用于從光學導波器接收光的輸入表面、以及用于將所接收的光穿過基底重新導向到對應微透鏡的光重新導向表面，所述光重新導向表面與輸入表面形成傾斜角，其中所述基底與所述多個微透鏡和光重新導向結構形成一體構造。在另一方面，本專利技術提供一種包括光纖帶纜和所述一體基底的光連接器。在另一方面，本專利技術提供一種一體基底，所述一體基底包括第一主表面，所述第一主表面具有：沿著第一行設置并且適于重新導向離開第一多根光纖的光的多個間隔開的分立的光重新導向結構，以及與第一行間隔開并且適于重新導向離開第二多根光纖的光的連續的光重新導向結構，第一行中的所述多個分立、間隔開的光重新導向結構之間的每個間隔適于從所述第二多根光纖接收對應的不同光纖。所述一體基底還包括第二主表面，所述第二主表面與第一主表面相對并且具有形成第一行和第二行微透鏡的多個交錯式微透鏡，所述第一行中的每個微透鏡適于接收由第一行間隔開的分立的光重新導向結構中的對應不同的分立的光重新導向結構重新導向的光，并且所述第二行中的每個微透鏡適于接收從所述連續的光重新導向結構重新導向的光，其中所述基底、所述多個間隔開的分立的光重新導向結構、所述連續的光重新導向結構和所述多個交錯式微透鏡形成了一體構造。在另一方面，本專利技術提供一種包括光纖帶纜和所述一體基底的光連接器。在另一方面，本專利技術提供一種光學構造，所述光學構造包括：一體基底；第一多根光纖，每根光纖具有面向所述多個間隔開的分立的光重新導向結構中的不同分立光重新導向結構的輸入面的端面；和不同的第二多根光纖，每根光纖設置在所述多個間隔開的分立的光重新導向結構之間的對應不同間隔中，每根光纖具有面向所述連續的光重新導向結構的輸入面的端面。所述一體基底包括第一主表面，所述第一主表面具有沿著第一行設置并且適于重新導向離開第一多根光纖的光的多個間隔開的分立的光重新導向結構，以及與所述第一行間隔開并且適于重新導向離開不同的第二多根光纖的光的連續的光重新導向結構，所述第一行中的所述多個分立、間隔開的光重新導向結構之間的每個間隔適于從所述第二多根光纖接收對應的不同光纖。所述一體基底還包括第二主表面，所述第二主表面與第一主表面相對并且具有形成第一行和第二行微透鏡的多個交錯式微透鏡，所述第一行中的每個微透鏡適于接收由所述第一行間隔開的分立的光重新導向結構中的對應不同、分立的光重新導向結構重新導向的光，并且所述第二行中的每個微透鏡適于接收從所述連續的光重新導向結構重新導向的光，其中所述基底、所述多個間隔開的分立的光重新導向結構、所述連續的光重新導向結構和所述多個交錯式微透鏡形成一體構造。在另一方面，本專利技術提供一種包括光纖帶纜和所述一體基底的光連接器。在另一方面，本專利技術提供一種一體基底，所述一體基底包括：第一主側面，所述第一主側面具有第一底表面；第一階梯，所述第一階梯形成于所述第一底表面上并且至少包括具有第一支承面的第一梯級；和第一多個交錯式光重新導向結構，所述第一多個交錯式光重新導向結構設置在所述第一底表面上并且形成多行光重新導向結構。所述一體基底還包括：第二多個交錯式光重新導向結構，所述第二多個交錯式光重新導向結構設置在所述第一階梯的第一支承面上并且形成多行光重新導向結構；第二主側面，所述第二主側面與所述第一主側面相對并且具有第二底表面；以及第二階梯，所述第二階梯形成于所述第二底表面上并且至少包括具有第一支承面的第一梯級。所述一體基底還包括：本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種一體基底，包括：第一主表面，所述第一主表面包括多個交錯式光重新導向結構；和相對的第二主表面，所述第二主表面包括多個交錯式微透鏡，每個光重新導向結構對應于不同的微透鏡并且包括：輸入表面，所述輸入表面用于接收來自光學導波器的光；和光重新導向表面，所述光重新導向表面用于將所接收的光重新導向穿過所述基底到所述對應微透鏡，所述光重新導向表面與所述輸入表面形成傾斜角；其中所述基底和所述多個微透鏡以及所述光重新導向結構形成一體構造。

【技術特征摘要】
2011.09.26 US 61/539,0701.一種一體基底，包括：第一主表面，所述第一主表面包括多個交錯式光重新導向結構；和相對的第二主表面，所述第二主表面包括多個交錯式微透鏡，每個光重新導向結構對應于不同的微透鏡并且包括：輸入表面，所述輸入表面用于接收來自光學導波器的光；和光重新導向表面，所述光重新導向表面用于將所接收的光重新導向穿過所述基底到所述對應微透鏡，所述光重新導向表面與所述輸入表面形成傾斜角；其中所述基底和所述多個微透鏡以及所述光重新導向結構形成一體構造。2.根據權利要求1所述的一體基底，其中所述交錯式光重新導向結構形成間隔開的多行光重新導向結構。3.根據權利要求2所述的一體基底，其中一行中的所述光重新導向結構沿著所述行間隔開，所述間隔適于接收將光耦合到另一行中的光重新導向結構的光學導波器。4.根據權利要求1所述的一體基底，其中所述光學導波器包括光纖。5.根據權利要求1所述的一體基底，其中所述交錯式微透鏡形成間隔開的多行微透鏡。6.根據權利要求1所述的一體基底，其中所述光重新導向結構包括棱鏡。7.根據權利要求4所述的一體基底，其中所述光重新導向結構包括相對于所述光纖以在40度和45度之間的角度設置的平坦表面。8.根據權利要求1所述的一體基底，其中所述重新導向通過全內反射(TIR)進行。9.根據權利要求1所述的一體基底，其中所述重新導向通過從反射鏡反射進行。10.根據權利要求4所述的一體基底，其中所述微透鏡直徑大于相鄰光纖之間的分離距離。11.根據權利要求1所述的一體基底，還包括設置在所述輸入表面、所述光學導波器的末端和所述微透鏡的表面中的至少一個上的抗反射涂層。12.一種光學構造，包括：根據權利要求1所述的一體基底；和多根光纖，所述多根光纖中的每一根具有面向所述多個交錯式光重新導向結構中不同的分立的光重新導向結構的輸入面的端面。13.一種一體基底，包括：第一主表面，所述第一主表面包括沿著第一行設置并且適于重新導向離開第一多根光纖的光的多個間隔開的分立的光重新導向結構，以及與所述第一行間隔開的適于重新導向離開第二多根光纖的光的連續的光重新導向結構，所述第一行中的所述多個分立的、間隔開的光重新導向結構之間的每個間隔適于接收來自所述第二多根光纖的對應的不同光纖；和第二主表面，所述第二主表面與所述第一主表面相對并且包括形成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：詹姆斯·R·比蘭德，王丁，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：發明
國別省市：美國,US