包括鏡子和濾光器以作為復(fù)用器或解復(fù)用器工作的裝置的制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]用于光通信連接的系統(tǒng)可使用較昂貴組件的組合，諸如多光纖光學(xué)連接器和玻璃光學(xué)之字線(glass optical zigzag)/中繼腔。這些之字線/中繼腔可包含許多需要準(zhǔn)確成形的玻璃折射透鏡，從而增大了制造、組裝和維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0002]圖1是裝置的方塊圖，示出根據(jù)一示例的第一元件和第二元件。
[0003]圖2是裝置的方塊圖，示出根據(jù)一示例的第一元件和第二元件。
[0004]圖3是裝置的方塊圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第二元件、第三元件和基板。
[0005]圖4是沿圖10的線4截取的裝置的剖視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第二元件和第三元件。
[0006]圖4A是圖4的裝置的細(xì)節(jié)剖視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第二元件、第三元件和基板。
[0007]圖5是沿圖10的線5截取的裝置的剖視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第三元件和基板。
[0008]圖5A是圖5的裝置的細(xì)節(jié)剖視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、光纖對準(zhǔn)元件、光纖和光纖夾。
[0009]圖6是裝置的透視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件。
[0010]圖6A是圖6的裝置的細(xì)節(jié)透視圖，示出根據(jù)一示例的多個鏡子和多個光纖對準(zhǔn)元件。
[0011]圖7是裝置的分解透視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第二元件、多個光纖、光纖引導(dǎo)套和光纖夾。
[0012]圖8是裝置的透視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第二元件、多個光纖、光纖引導(dǎo)套和光纖夾。
[0013]圖9是裝置的透視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第一元件、第二元件、第三元件、多個源/探測器和基板。
[0014]圖10是裝置的透視圖，示出根據(jù)一示例的第一元件、第二元件、第三元件、多個源/探測器和基板。
【具體實施方式】
[0015]光通信可涉及使用光在光纖上傳輸信息。這種光纖可用光學(xué)連接器將光纖與通信系統(tǒng)連接。波分復(fù)用(WDM)可用以將多個光數(shù)據(jù)信號編碼到不同波長的光上，并組合那些數(shù)據(jù)信號以沿著單根光纖傳輸。各種光信號在通過光纖傳輸期間可保持分離。在它們的終點，信號可利用光譜濾光器被分離為原始的獨特數(shù)據(jù)信號。稀疏波分復(fù)用(CWDM)是一個版本的波分復(fù)用，其中光信道之間的波長間隔是大約5納米(nm)或更大。CWDM可與密集波分復(fù)用(DWDM)形成對比，密集波分復(fù)用的信道-信道間隔為大約Inm或更小。與DWDM相比，CWDM的優(yōu)點包括通過使用更少的光纖和連接器來節(jié)省成本和空間。CWDM還能夠使得服務(wù)器和交換機(jī)系統(tǒng)具有低的所有權(quán)初始成本，同時還通過使用額外光波長增加數(shù)據(jù)信號來提供顯著的帶寬升級潛力。
[0016]本文所述的示例裝置可提供用于在光通信系統(tǒng)中使用的具有改進(jìn)的可靠性和簡單性的非常低成本的可匹配-可脫匹配的CWDM光學(xué)連接器。在一示例中，可基于用于WDM光學(xué)連接器的低成本注射成型(例如，塑料)提供裝置。光學(xué)連接器可以包括第一元件，該第一元件基于對準(zhǔn)元件對準(zhǔn)/連接到其它元件。
[0017]圖1是裝置100的方塊圖，示出根據(jù)一示例的第一元件110和第二元件120。第一元件110與多個鏡子112關(guān)聯(lián)。第二元件120與多個濾光器122關(guān)聯(lián)。第一元件110用于與光纖102光學(xué)聯(lián)接。
[0018]第一元件110可以包括各種精度特征部，該各種精度特征部可基于第一元件110的制備相對于彼此精確地對準(zhǔn)，而不需要在制備第一元件110之后執(zhí)行用于各個部件的單獨對準(zhǔn)步驟。鏡子112可以在第一元件110中對準(zhǔn)，用于結(jié)合第二元件120以形成之字線復(fù)用器/解復(fù)用器光學(xué)元件。鏡子112可以包括:第一種鏡子，例如一排拋物面透鏡，用以將光纖112與裝置110光學(xué)聯(lián)接;和第二種鏡子，例如中繼透鏡，用以提供作為光學(xué)之字線(例如，中繼腔)元件的功能性。第一元件110可以包括:附加的對準(zhǔn)特征部，諸如光纖對準(zhǔn)元件，用以將光纖相對于鏡子112對準(zhǔn);和對準(zhǔn)元件(例如，機(jī)械支座)，用以提供將光學(xué)系統(tǒng)的其它部件(例如第二元件120)相對于第一元件110定位的對準(zhǔn)。
[0019]第一元件110用于對鏡子112提供用于WDM的精確對準(zhǔn)。第一元件110可以被提供為單個部件，并且可基于注射成型由塑料形成，基于沖壓由金屬形成，以及使用其它材料/工藝形成。第一元件110可以用將精度細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)移到第一元件110的工具形成，例如使用精密模具或者沖模。因此，第一元件110可以形成為包括在成形時設(shè)置為對準(zhǔn)的各種精度特征部，而不需要對在組裝完成的第一元件110的過程中必需相對彼此對準(zhǔn)和固定的單獨件執(zhí)行對準(zhǔn)。在可替代的示例中，鏡子112以及第一元件110的其它部件可獨立于第一元件110提供，用于隨后組裝。第一元件110還用以提供光纖102的對準(zhǔn)。第一元件110可以包括光纖對準(zhǔn)元件(例如，基于與形成第一元件110相同的制備步驟)，以接收光纖102并將光纖102相對于第一元件110定向。因此，第一元件110可以例如基于注射成型被高效地生產(chǎn)，以制備整個第一元件110，該第一元件110可包括鏡子112和用以接收光纖102的光纖對準(zhǔn)元件。此外，第一元件110可以包括用以提供第二元件120相對于第一元件110和第一元件110各種部件的對準(zhǔn)的特征部。在一示例中，第一元件110包括對準(zhǔn)元件和機(jī)械支座，以精確地定位第二元件120并在鏡子112和濾光器122之間建立期望距離，從而實現(xiàn)作為之字線/中繼腔的適當(dāng)功能性。
[0020]第二元件120用以提供與第一元件的鏡子112對準(zhǔn)的濾光器122，從而使得裝置100能夠作用為WDM之字線/中繼腔。第二元件120可以是覆有濾光器的玻璃板，或者是其它形式濾光器基板，以支撐對準(zhǔn)的濾光器122。因此，裝置100可用作包含有之字線型光復(fù)用器/解復(fù)用器的WDM平臺。通過第一元件110提供的鏡子112和濾光器122之間的對準(zhǔn)能夠使得準(zhǔn)直光束沿著鏡子和濾光器之間的之字線的內(nèi)面經(jīng)歷一系列反射(全反射和/或部分反射)，以組合和/或分離不同的波長。在一示例中，裝置100可作用為解復(fù)用器接收器，以分離接收到的來自光纖102的不同的波長，例如，從光纖102接入裝置100中的四個不同的光波長。這些準(zhǔn)直光束通過裝置100反射直至它們遇到光譜濾光器122(具有相關(guān)通過波長的濾光器)，在此處，相應(yīng)的通過波長可在該濾光器處離開之字線，并接入探測器(圖1未示出)中。其余的波長繼續(xù)前進(jìn)，以分別通過第二元件120中的對應(yīng)濾光器。基于發(fā)射光的光源，類似技術(shù)可反向使用，以通過之字線組合/復(fù)合在一起并接入光纖102中。
[0021]因此，裝置100能夠使得高精度元件被合并到第一元件110中并通過第一元件110對準(zhǔn)，從而降低其它元件的成本和復(fù)雜性，并簡化總體制造和組裝。例如，第一元件110可以包括鏡子112及其它精確對準(zhǔn)部件(光纖對準(zhǔn)元件，機(jī)械支座等等)，這與可被提供為例如簡單的平坦基板的第二元件120形成對比。在一示例中，第二元件120可以制造為玻璃片，而不需要包括專用透鏡或者其它輪廓來提供光折射效果。濾光器122可以使用沉積施加到該簡單的玻璃片上，并且該片可以切成提供包括濾光器122的第二元件120的尺寸。
[0022]第一元件110的鏡子112可基于第一元件110的凹面鏡特征部形成，這與玻璃板(諸如透鏡)的凸形特征部形成對比，玻璃片的凹形特征部可能比模制到第一元件110中的凹形特征部更難制造。因此，與使用折射元件諸如透鏡(例如，形成為第二元件120凸形特征部的透鏡)相比，第一元件110可以基于反射元件(鏡子)提供在光纖102和腔之間的光準(zhǔn)直和模式匹配兩者。在可替代示例中，裝置100可以利用反射元件以及折射元件二者。就改進(jìn)的溫度穩(wěn)定性和色散特性而言，第一元件110使用鏡子112與使用折射元件相比提供了益處。例如，中繼鏡在光束在中繼腔中反彈時可保持光束準(zhǔn)直，并且拋物面鏡可將中繼腔聯(lián)接到光纖1 2。例如與透鏡相比，形成為第一元件110的表面的透鏡(例如，第一元件110的凹形特征部)對于工作特性隨溫度的改變更有抗力。
[0023]濾光器122可以是光譜濾光器，例如可附接到第二元件120的單波長濾光器。濾光器122可以選擇性地使特定波長的光通過，并反射其它波長的光。在一示例中，濾光器122可生長為玻璃片，被切片并被粘結(jié)到第二元件120。濾光器122可以直接生長在第二元件120上。第二元件120和濾光器122具有適于WDM的并行性，例如基于與第一元件110的互相配合。
[0024]第二元件120可以相對于第一元件110定向且基于被動對準(zhǔn)被組裝，而無需額外的半導(dǎo)體加工。裝置100的各種部件被布置為使得濾光器122相對于裝置100的其它部件(例如，第一元件110以及關(guān)聯(lián)的鏡子112和/或光纖102)的對準(zhǔn)可容許在大約25或者50微米的數(shù)量級的精度水平。因此，第一元件110和第二元件120可以基于物理對準(zhǔn)元件彼此互相配合，以使第二元件120相對于第一元件110被動對準(zhǔn)。在一示例中，第二元件120可以是濾光器基板塊，其可被插入第一元件110中以抵靠第一元件110的物理止擋(例如，機(jī)械支座)，從而將第二元件120相對于第一元件110被動地且正確地對準(zhǔn)到正確的位置。
[0025]光纖102可以基于例如形成在連接器裝置100的第一元件110中的模制凹進(jìn)與第一元件110對準(zhǔn)。凹進(jìn)可以接收并且定位光纖102，光纖102可以包括多個光纖的陣列。第一元件110可以包括凹槽和止擋以利于光纖102的定位。光纖102可被定位為能實現(xiàn)在光纖102和鏡子112的至少一種模式之間的光學(xué)聯(lián)接，例如與定位為與光纖102對準(zhǔn)的拋物面鏡的光學(xué)聯(lián)接。因此，第一元件110可以包括如下特征部(例如，引導(dǎo)部