包括镜子和滤光器以作为复用器或解复用器工作的装置的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]用于光通信连接的系统可使用较昂贵组件的组合，诸如多光纤光学连接器和玻璃光学之字线(glass optical zigzag)/中继腔。这些之字线/中继腔可包含许多需要准确成形的玻璃折射透镜，从而增大了制造、组装和维护成本。
【附图说明】
[0002]图1是装置的方块图，示出根据一示例的第一元件和第二元件。
[0003]图2是装置的方块图，示出根据一示例的第一元件和第二元件。
[0004]图3是装置的方块图，示出根据一示例的第一元件、第二元件、第三元件和基板。
[0005]图4是沿图10的线4截取的装置的剖视图，示出根据一示例的第一元件、第二元件和第三元件。
[0006]图4A是图4的装置的细节剖视图，示出根据一示例的第一元件、第二元件、第三元件和基板。
[0007]图5是沿图10的线5截取的装置的剖视图，示出根据一示例的第一元件、第三元件和基板。
[0008]图5A是图5的装置的细节剖视图，示出根据一示例的第一元件、光纤对准元件、光纤和光纤夹。
[0009]图6是装置的透视图，示出根据一示例的第一元件。
[0010]图6A是图6的装置的细节透视图，示出根据一示例的多个镜子和多个光纤对准元件。
[0011]图7是装置的分解透视图，示出根据一示例的第一元件、第二元件、多个光纤、光纤引导套和光纤夹。
[0012]图8是装置的透视图，示出根据一示例的第一元件、第二元件、多个光纤、光纤引导套和光纤夹。
[0013]图9是装置的透视图，示出根据一示例的第一元件、第一元件、第二元件、第三元件、多个源/探测器和基板。
[0014]图10是装置的透视图，示出根据一示例的第一元件、第二元件、第三元件、多个源/探测器和基板。
【具体实施方式】
[0015]光通信可涉及使用光在光纤上传输信息。这种光纤可用光学连接器将光纤与通信系统连接。波分复用(WDM)可用以将多个光数据信号编码到不同波长的光上，并组合那些数据信号以沿着单根光纤传输。各种光信号在通过光纤传输期间可保持分离。在它们的终点，信号可利用光谱滤光器被分离为原始的独特数据信号。稀疏波分复用(CWDM)是一个版本的波分复用，其中光信道之间的波长间隔是大约5纳米(nm)或更大。CWDM可与密集波分复用(DWDM)形成对比，密集波分复用的信道-信道间隔为大约Inm或更小。与DWDM相比，CWDM的优点包括通过使用更少的光纤和连接器来节省成本和空间。CWDM还能够使得服务器和交换机系统具有低的所有权初始成本，同时还通过使用额外光波长增加数据信号来提供显著的带宽升级潜力。
[0016]本文所述的示例装置可提供用于在光通信系统中使用的具有改进的可靠性和简单性的非常低成本的可匹配-可脱匹配的CWDM光学连接器。在一示例中，可基于用于WDM光学连接器的低成本注射成型(例如，塑料)提供装置。光学连接器可以包括第一元件，该第一元件基于对准元件对准/连接到其它元件。
[0017]图1是装置100的方块图，示出根据一示例的第一元件110和第二元件120。第一元件110与多个镜子112关联。第二元件120与多个滤光器122关联。第一元件110用于与光纤102光学联接。
[0018]第一元件110可以包括各种精度特征部，该各种精度特征部可基于第一元件110的制备相对于彼此精确地对准，而不需要在制备第一元件110之后执行用于各个部件的单独对准步骤。镜子112可以在第一元件110中对准，用于结合第二元件120以形成之字线复用器/解复用器光学元件。镜子112可以包括:第一种镜子，例如一排抛物面透镜，用以将光纤112与装置110光学联接;和第二种镜子，例如中继透镜，用以提供作为光学之字线(例如，中继腔)元件的功能性。第一元件110可以包括:附加的对准特征部，诸如光纤对准元件，用以将光纤相对于镜子112对准;和对准元件(例如，机械支座)，用以提供将光学系统的其它部件(例如第二元件120)相对于第一元件110定位的对准。
[0019]第一元件110用于对镜子112提供用于WDM的精确对准。第一元件110可以被提供为单个部件，并且可基于注射成型由塑料形成，基于冲压由金属形成，以及使用其它材料/工艺形成。第一元件110可以用将精度细节转移到第一元件110的工具形成，例如使用精密模具或者冲模。因此，第一元件110可以形成为包括在成形时设置为对准的各种精度特征部，而不需要对在组装完成的第一元件110的过程中必需相对彼此对准和固定的单独件执行对准。在可替代的示例中，镜子112以及第一元件110的其它部件可独立于第一元件110提供，用于随后组装。第一元件110还用以提供光纤102的对准。第一元件110可以包括光纤对准元件(例如，基于与形成第一元件110相同的制备步骤)，以接收光纤102并将光纤102相对于第一元件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产，以制备整个第一元件110，该第一元件110可包括镜子112和用以接收光纤102的光纤对准元件。此外，第一元件110可以包括用以提供第二元件120相对于第一元件110和第一元件110各种部件的对准的特征部。在一示例中，第一元件110包括对准元件和机械支座，以精确地定位第二元件120并在镜子112和滤光器122之间建立期望距离，从而实现作为之字线/中继腔的适当功能性。
[0020]第二元件120用以提供与第一元件的镜子112对准的滤光器122，从而使得装置100能够作用为WDM之字线/中继腔。第二元件120可以是覆有滤光器的玻璃板，或者是其它形式滤光器基板，以支撑对准的滤光器122。因此，装置100可用作包含有之字线型光复用器/解复用器的WDM平台。通过第一元件110提供的镜子112和滤光器122之间的对准能够使得准直光束沿着镜子和滤光器之间的之字线的内面经历一系列反射(全反射和/或部分反射)，以组合和/或分离不同的波长。在一示例中，装置100可作用为解复用器接收器，以分离接收到的来自光纤102的不同的波长，例如，从光纤102接入装置100中的四个不同的光波长。这些准直光束通过装置100反射直至它们遇到光谱滤光器122(具有相关通过波长的滤光器)，在此处，相应的通过波长可在该滤光器处离开之字线，并接入探测器(图1未示出)中。其余的波长继续前进，以分别通过第二元件120中的对应滤光器。基于发射光的光源，类似技术可反向使用，以通过之字线组合/复合在一起并接入光纤102中。
[0021]因此，装置100能够使得高精度元件被合并到第一元件110中并通过第一元件110对准，从而降低其它元件的成本和复杂性，并简化总体制造和组装。例如，第一元件110可以包括镜子112及其它精确对准部件(光纤对准元件，机械支座等等)，这与可被提供为例如简单的平坦基板的第二元件120形成对比。在一示例中，第二元件120可以制造为玻璃片，而不需要包括专用透镜或者其它轮廓来提供光折射效果。滤光器122可以使用沉积施加到该简单的玻璃片上，并且该片可以切成提供包括滤光器122的第二元件120的尺寸。
[0022]第一元件110的镜子112可基于第一元件110的凹面镜特征部形成，这与玻璃板(诸如透镜)的凸形特征部形成对比，玻璃片的凹形特征部可能比模制到第一元件110中的凹形特征部更难制造。因此，与使用折射元件诸如透镜(例如，形成为第二元件120凸形特征部的透镜)相比，第一元件110可以基于反射元件(镜子)提供在光纤102和腔之间的光准直和模式匹配两者。在可替代示例中，装置100可以利用反射元件以及折射元件二者。就改进的温度稳定性和色散特性而言，第一元件110使用镜子112与使用折射元件相比提供了益处。例如，中继镜在光束在中继腔中反弹时可保持光束准直，并且抛物面镜可将中继腔联接到光纤1 2。例如与透镜相比，形成为第一元件110的表面的透镜(例如，第一元件110的凹形特征部)对于工作特性随温度的改变更有抗力。
[0023]滤光器122可以是光谱滤光器，例如可附接到第二元件120的单波长滤光器。滤光器122可以选择性地使特定波长的光通过，并反射其它波长的光。在一示例中，滤光器122可生长为玻璃片，被切片并被粘结到第二元件120。滤光器122可以直接生长在第二元件120上。第二元件120和滤光器122具有适于WDM的并行性，例如基于与第一元件110的互相配合。
[0024]第二元件120可以相对于第一元件110定向且基于被动对准被组装，而无需额外的半导体加工。装置100的各种部件被布置为使得滤光器122相对于装置100的其它部件(例如，第一元件110以及关联的镜子112和/或光纤102)的对准可容许在大约25或者50微米的数量级的精度水平。因此，第一元件110和第二元件120可以基于物理对准元件彼此互相配合，以使第二元件120相对于第一元件110被动对准。在一示例中，第二元件120可以是滤光器基板块，其可被插入第一元件110中以抵靠第一元件110的物理止挡(例如，机械支座)，从而将第二元件120相对于第一元件110被动地且正确地对准到正确的位置。
[0025]光纤102可以基于例如形成在连接器装置100的第一元件110中的模制凹进与第一元件110对准。凹进可以接收并且定位光纤102，光纤102可以包括多个光纤的阵列。第一元件110可以包括凹槽和止挡以利于光纤102的定位。光纤102可被定位为能实现在光纤102和镜子112的至少一种模式之间的光学联接，例如与定位为与光纤102对准的抛物面镜的光学联接。因此，第一元件110可以包括如下特征部(例如，引导部