專利名稱：光連接器和光纖耦合結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于耦合光纖的光連接器，所述光纖均包括外部光路和內(nèi)部光路。本發(fā)明還提供了光纖耦合結構。
背景技術：
在機器人技術的領域中，能夠進行多種運動的機器人在近年來已取得了積極的進展。通常，希望這樣的機器人即時地執(zhí)行一系列操作，諸如通過位于該機器人末端的傳感器瀏覽內(nèi)界/外界，使用內(nèi)置式計算機處理數(shù)據(jù)以及操作設置在末端處的驅動單元。作為用于在這種應用或其它用途中傳輸光信號的媒介，已研制出具有分離的輸入
路徑和輸出路徑的光纖。這類光纖包括具有外部光路和內(nèi)部光路的內(nèi)部結構。在圖IlA和圖IlB中示出了使用這種光纖的傳統(tǒng)光連接器的示例。所示的光連接器200適于在其相反兩端接收兩個光纖100。每個光纖100均具有內(nèi)部光路(在軸路徑)101、外部光路(離軸路徑)102以及護套103。如圖IlA所示，光纖100的兩端被一致地切割(使得端面平坦)。光連接器200包括連接器主體210，該連接器主體附接到其中一個光纖100的末端；以及襯套220，該襯套附接到另一個光纖100的末端。在將襯套220附接到連接器主體210時，光纖100的內(nèi)部光路101的端面彼此面對，并且外部光路102的端面也彼此面對，由此來連接光纖100。圖IlA中的實線箭頭代表通過光纖100的內(nèi)部光路101和外部光路102傳輸?shù)墓庑盘柕男羞M方向(在日本未審專利申請公報No. 2010-286718和其它公報中公開了位于多芯光纖之間的傳統(tǒng)耦合結構的示例)。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題遺憾的是，以上的傳統(tǒng)示例可能存在串擾。具體的是，在內(nèi)部光路101的端面之間以及在外部光路102之間留有非常小的間隙的情況下，光連接器200可使兩個光纖100耦合，從而如圖IlA中的虛線箭頭所示，所述間隙允許來自內(nèi)部光路的光信號混入外部光路，反之亦然。不是不可以改進光連接器來除去間隙，而是這種改進很可能造成部件數(shù)量的增多和結構復雜。因而，會增加光連接器的成本。鑒于上述情況而設計出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單且能夠防止發(fā)生串擾的光連接器以及光纖之間的這種連接的結構。解決問題的技術方案本發(fā)明提供一種用于耦合第一光纖和第二光纖的光連接器。各光纖均包括外部光路和內(nèi)部光路。所述光連接器包括保持件和導光部。所述保持件構造成從第一方向可靠地接收所述第一光纖的遠端部并從與所述第一方向相反的第二方向可靠地接收所述第二光纖的遠端部。所述導光部具有透光性，并且構造成夾設在下列至少之一 i)所述第一光纖和所述第二光纖兩者的內(nèi)部光路的端面之間，和ii)所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述外部光路的端面之間，使得所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述內(nèi)部光路的所述端面沿光軸方向從所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述外部光路的所述端面偏移。在根據(jù)本發(fā)明的該方面的光連接器中，所述第一光纖和所述第二光纖兩者的內(nèi)部光路的端面沿光軸方向從所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述外部光路的所述端面偏移。這樣，如果在所述內(nèi)部光路的端面和/或所述外部光路的端面存在間隙的情況下所述第一光纖和所述第二光纖耦合，則沿一個 兩者的內(nèi)部光路和外部光路之間發(fā)生串擾。另夕卜，第一光纖和第二光纖與夾設在所述內(nèi)部光路的端面之間和/或所述外部光路的端面之間的半透明導光部光學耦合。這樣的連接器能夠利用較少數(shù)量的部件以簡單的結構制造，從而有助于降低成本。所述導光部在其外表面中可包括錐面。所述錐面可以位于所述導光部的可能泄漏光的泄漏部附近。所述錐面可大體朝向光行方向反射所述光。在根據(jù)該方面的光連接器中，所述導光部的所述外表面的所述錐面反射光以降低光的泄漏，從而使光傳輸損失最小。所述導光部可包括呈透鏡形狀的端面。在根據(jù)該方面的光連接器中，在所述導光部的端面中形成的透鏡形狀能夠提供光收集或者根據(jù)需要的其它功能，從而使光傳輸損失最小。所述保持件可包括保持件主體和襯套。所述保持件可以是具有開口端的大體管狀形狀，用以從所述第一方向可靠地接收所述第一光纖的所述遠端部。所述襯套可大體呈管狀形狀，用以從所述第二方向可靠地接收所述第二光纖的所述遠端部，所述襯套能夠從所述第二方向附接到所述保持件主體中。所述襯套可包括殼體，所述殼體能附接到所述保持件主體中；管狀形狀的所述導光部；以及耦合部，所述耦合部夾設在所述導光部與所述殼體之間，以將所述導光部支撐在所述殼體內(nèi)。所述導光部可包括第一開口，該第一開口用以從所述第一方向接收所述第一光纖的所述內(nèi)部光路的所述遠端部；第二開口，該第二開口用以從所述第二方向接收所述第二光纖的所述內(nèi)部光路的所述遠端部；所述第一開口的邊緣，所述第一光纖的所述外部光路的所述端面可從所述第一方向抵靠所述第一開口的所述邊緣；以及所述第二開口的邊緣，所述第二光纖的所述外部光路的所述端面可從所述第二方向抵靠所述第二開口的所述邊緣。所述殼體、所述導光部和所述耦合部可形成為一體透明體。在根據(jù)該方面的光連接器中，所述保持件設置有所述導光部。這樣的構造能減少部件的數(shù)量并便于組裝所述連接器，從而進一步有助于降低成本。所述襯套還可包括倒角，所述倒角圍繞位于光行進方向側的所述第一開口的所述邊緣的角部而形成。在根據(jù)該方面的光連接器中，當?shù)谝还饫w進入所述襯套的所述第一開口中時，所述倒角引導所述第一光纖的所述內(nèi)部光路的遠端部，從而便于光纖的插入。另外，由于位于光行進側的倒角幾乎不反射光，本發(fā)明的該方面能使光傳輸損失最小化。本發(fā)明的光纖耦合結構(光纖模塊)包括以如上所述的任何方式構造的第一光纖、第二光纖和導光部。所述第一光纖和所述第二光纖均包括外部光路；內(nèi)部光路；和端部，所述端部形成為使得所述內(nèi)部光路的遠端部延伸超過所述外部光路的所述遠端部。在本發(fā)明的該方面的光纖耦合結構(光纖模塊)中，所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述內(nèi)部光路的所述端面沿光軸方向從所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述外部光路的所述端面偏移。這樣，如果在所述內(nèi)部光路的端面和/或所述外部光路的端面存在間隙的情況下所述第一光纖和所述第二光纖耦合，則沿一個路徑傳送的光信號將不可能進入另一個路徑。因此，本發(fā)明能防止在第一光纖和第二光纖兩者的內(nèi)部光路和外部光路之間發(fā)生串擾。另外，第一光纖和第二光纖經(jīng)由夾設在所述內(nèi)部光路的端部之間和/或所述外部光路的端面之間的半透明導光部光學耦合。這樣的結構能夠利用較少數(shù)量的部件以簡單的結構制造，從而有助于降低成本?？梢栽谒龅谝还饫w和所述第二光纖的至少一個的所述內(nèi)部光路的所述遠端部的角部處設置倒角。在根據(jù)本發(fā)明的該方面的光纖稱合結構中，當所述第一光纖和所述第二光纖 中的至少一個進入所述導光部的開口中時，所述倒角引導所述第一光纖和所述第二光纖中的至少一個的所述內(nèi)部光路的所述遠端部，從而便于光纖的插入。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的連接有光纖的光連接器的縱剖視圖，示出了在光纖相互連接之前的狀態(tài)。圖2是連接有光纖的光連接器的縱剖視圖，示出了在光纖相互連接之后的狀態(tài)。圖3是與圖2對應的視圖，用于示出光連接器的第一變形例。圖4A是光連接器的第二變形例的襯套的正視圖。圖4B是圖4A中所示的襯套的左側視圖。圖4C是圖4A中所示的襯套的右側視圖。圖4D是沿圖4C中的線4D-4D剖取的圖4A中所示的襯套的剖視圖。圖4E是如圖4A所示并且附接有光纖的襯套的立體圖，示出了在將襯套連接到保持件之前的狀態(tài)。圖5是與圖2對應的光連接器的第三變形例的視圖。圖6是光連接器的第四變形例的襯套的縱剖視圖。圖7是與圖6對應的光連接器的第五變形例的視圖。圖8是與圖I對應的光連接器的第六變形例的視圖。圖9是與圖2對應的光連接器的第七變形例的視圖。圖10是與圖2對應的光連接器的第八變形例的視圖。圖IlA是連接有光纖的傳統(tǒng)光連接器的縱剖視圖。圖IlB是沿圖IlA中的線11B-11B剖取的端視圖。
具體實施例方式以下將參照圖I和圖2描述本發(fā)明的實施方式。本文作為示例描述的光纖耦合結構(光纖模塊)包括光連接器A、第一光纖IOOa和第二光纖100b。光連接器A用于雙向通信光纖，該雙向通信光纖均具有包括同軸延伸的輸入路徑和輸出路徑的雙重結構。具體地，光連接器A用于f禹合第一光纖IOOa和第二光纖100b。為了便于說明，圖I不出了作為將第一光纖IOOa連接到光連接器A的連接方向的第一方向Dl和作為將第二光纖IOOb連接到光連接器A的連接方向的第二方向D2。第二方向D2與第一方向Dl相反。第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的內(nèi)部結構包括內(nèi)部光路101a、IOlb (即，輸出路徑或在軸路徑);外部光路102a、102b (即，輸入路徑或離軸路徑)，該外部光路圍繞內(nèi)部光路101a、IOlb裝配；以及分別包覆外部光路102a、102b的護套103a、103b。外部光路102a、102b為具有中心孔的中空多芯光纖。內(nèi)部光路101a、IOlb為被接收在外部光路102a、102b中的普通單芯光纖。如圖2所示，輸出的光信號沿實線箭頭的方向(第一方向Dl)在第一和第二光纖100的內(nèi)部光路IOlaUOlb中行進，而輸入的光路信號沿實線箭頭的方向(第二方向D2)在第一和第二光纖100中的外部光路102a、102b中行進。如圖I和圖2所示，第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的縱向端部(遠端部)中的一個端部被切割成使得內(nèi)部光路IOlaUOlb的遠端分別沿第一方向Dl和第二方向D2
分別比外部光路102a、102b的遠端部延伸得更遠；并且外部光路102a、102b的遠端部分別沿第一方向Dl和第二方向D2分別比護套103a、103b的遠端部延伸得更遠。換言之，外部光路102a、102b的遠端部分別沿第一方向Dl和第二方向D2分別從護套103a、103b的遠端部突出。內(nèi)部光路IOlaUOlb的遠端部分別沿第一方向Dl和第二方向D2分別從外部光路102a、102b的遠端部突出。此外，內(nèi)部光路IOla的遠端部(內(nèi)部光路在該內(nèi)部光路的光行進方向側的遠端部)形成有用作引導部的倒角1011,該倒角1011整個圍繞第一光纖IOOa的內(nèi)部光路IOla的遠端部的角部延伸。光連接器A設置有保持件1，用以從第一方向Dl可靠地接收第一光纖IOOa的遠端部并且從第二方向D2可靠地接收第二光纖IOOb的遠端部。保持件I包括保持件主體10和襯套20。保持件I通常通過樹脂成型，但僅襯套20是透明的。保持件主體10大體上為管狀形狀，并具有開口的兩端以從第一方向Dl (從圖中的左側)可靠地接收第一光纖IOOa的遠端部。襯套20大體為管狀形狀，從而能從第二方向D2可靠地接收第二光纖IOOb的遠端部。襯套20可從第二方向D2附接到保持件主體10。保持件主體10形成有襯套保持孔11，該襯套保持孔在沿第一方向Dl的端部處(圖I中的右端處)開口 ；以及纖維保持孔12，該纖維保持孔在沿第二方向D2的端部處(圖I中的左端處)開口。襯套保持孔11的直徑對應于襯套20的殼體21的外徑(也就是說，基本上等于或略大于襯套20的外徑)。因而，襯套保持孔11能可靠地接收襯套20的端部。具有三角形截面的突起部13整個圍繞襯套保持孔11的內(nèi)表面延伸，用于將襯套20鎖定到保持件主體10。纖維保持孔12的直徑對應于第一光纖IOOa的護套103a的外徑(基本上等于或略大于第一光纖IOOa的外徑)。因而，纖維保持孔12能可靠地接收第一光纖IOOa的遠端部。在保持件主體10的襯套保持孔11和纖維保持孔12之間設置開口 14，并且該開口 14與襯套保持孔11和纖維保持孔12連通。開口 14的直徑對應于第一光纖IOOa的外部光路102a的外徑(基本上等于或略大于外部光路102a的外徑)。因而，開口 14能接收第一光纖IOOa的外部光路102a和內(nèi)部光路101a。襯套20包括殼體21、導光部22和耦合部23。管狀形狀的殼體21能附接到保持件主體10的襯套保持孔11中。導光部22是同軸地設置在殼體21內(nèi)的透明管。管狀形狀的率禹合部23設置在導光部22和殼體21之間,從而將導光部22同軸地支撐在殼體21內(nèi)。殼體21、導光部22和耦合部23整體地形成。當?shù)谝还饫wIOOa和第二光纖IOOb連接至光連接器A時，導光部22布置在第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a和102b的端面之間，使得第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的內(nèi)部光路IOla和IOlb的端面沿光軸方向從第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a和102b的端面偏移。殼體21繞其整個外表面具有凹部202。凹部202具有三角形截面，以便鎖定在保持件主體10的突起部13上。殼體21在其后端還具有纖維保持孔201。纖維保持孔201的直徑對應于第二光纖IOOa的外徑(基本上等于或略大于第二光纖IOOb的外徑)。因而,纖維保持孔201能夠從第二方向D2可靠地接收第二光纖IOOb的遠端部。導光部22在相反兩端處具有第一開口 2211和第二開口 2221。第一開口 2211和第二開口 2221各自的內(nèi)徑對應于第一光纖IOOa的內(nèi)部光路IOla和第二光纖IOOb的內(nèi)部光路IOlb的各自的外徑(基本上等于或略大于內(nèi)部光路IOlaUOlb的外徑)。因而，第一開口 2211能夠從第一方向Dl接收第一光纖IOOa的內(nèi)部光路IOla的遠端部,使得第一光纖·IOOa的外部光路102a的端面能夠抵接在第一開口 2211的邊緣上。第二開口 2221能夠從第二方向D2接收第二光纖IOOb的內(nèi)部光路IOlb的遠端部,從而第二光纖IOOb的外部光路102b能夠抵接在第二開口 2221的邊緣上。導光部22包括前部221和后部222。前部221包括第一開口 2211以及第一開口2211的邊緣，后部222包括第二開口 2221以及第二開口 2221的邊緣。前部221和后部222沿著光通過導光部22行進的方向大體上分別定位在耦合部23的前方和后方。導光部22的厚度(外徑)沿光軸方向(光行進方向)不均勻，并且前部221的基端2213和后部222的基端2222厚度彼此不同。具體地在該實施方式中，基端2213的厚度t2大于基端2222的厚度tl(參見圖2)。前部221的外表面的整個呈錐形以形成錐面2214，使得前部221的外徑沿光行進方向(沿第二方向D2)逐漸減小。應注意，錐面2214位于耦合部23 (泄漏部)的附近。通過導光部22傳導的光反射離開錐面2214而基本上沿光行進方向行進(參見圖2上側的局部放大圖)。錐面2214因此能減少通過耦合部23泄漏到殼體21中的光。導光部22的前部221的第一開口 2211的邊緣(外部光路的光行進方向側的遠端部)形成有用作引導部的倒角2212，該倒角2212整個圍繞第一開口 2211的邊緣的角部延伸。具體地，倒角2212整個圍繞第一開口 2211的邊緣的內(nèi)角部形成，使得該邊緣的內(nèi)徑沿第二方向D2逐漸增大。導光部22的倒角2212和第一光纖IOOa的倒角1011便于將第一光纖IOOa的內(nèi)部光路IOla的遠端部插入襯套20的第一開口 2211中。如上所述的光連接器A可以用下列步驟連接到第一光纜IOOa和第二光纜100b。首先，將第一光纖IOOa的遠端部從第一方向Dl可靠地插入保持件主體10的纖維保持孔12中。結果，第一光纖IOOa的外部光路102a的遠端部和內(nèi)部光路IOla的遠端部穿過保持件主體10的開口 14以被接收在襯套保持孔11中。另一方面，第二光纖IOOb的遠端部從第二方向D2可靠地插入襯套20的纖維保持孔201中。結果，第二光纖IOOb的內(nèi)部光路IOlb的遠端部被接收在襯套20的導光部22的第二開口 2221中，并且第二光纖IOOb的外部光路102b的端面抵接導光部22的第二開口 2221的邊緣。圖I示出了該狀態(tài)。
然后，將襯套20從第二方向D2插入保持件主體10的襯套保持孔11中，使得保持件主體10的突起部13以鎖定的方式插入襯套20的凹部202中。結果，將襯套20附接到保持件主體10。此時，第一光纖IOOa的內(nèi)部光路IOla的遠端部接收在襯套20的導光部22的第一開口 2211中，并且第一光纖IOOa的內(nèi)部光路IOla的端面與第二光纖IOOb的內(nèi)部光路IOlb的端面抵接。另一方面，第一光纖IOOa的外部光路102a的端面與導光部22的第一開口 2211的邊緣抵接。圖2示出了該組裝狀態(tài)。在組裝狀態(tài)下，第一光纖IOOa和第二光纖IOOb被布置成使得僅內(nèi)部光路IOla的端面與內(nèi)部光路IOlb的端面彼此面對，并且使得襯套20的導光部22夾設在外部光路102a的端面和外部光路102b的端面之間。導光部22是直徑與外部光路102a和102b的直徑對應的透明管狀體。通過第一光纖IOOa和第二光纖IOOb的這種布置，第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的內(nèi)部光路101a、101b的端面沿光軸方向從第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a、102b的端面偏移。以上是經(jīng)由光連接器A來耦合光纖IOla和光纖
IOlb的示例性步驟。如上所述的光連接器A和光纖耦合結構(光纖模塊)可具有以下有利特征。首先，如圖2所不,第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的內(nèi)部光路101a、101b的端面沿光軸方向從第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a、102b的端面偏移。如果在內(nèi)部光路IOla和IOlb的端面之間和/或在外部光路102a、102b的端面處存在間隙的情況下第一光纖IOOa和第二光纖IOOb耦合，則在內(nèi)部光路101a、IOlb中傳送的光信號將不會進入外部光路102a、102b中，反之亦然。因此，可以防止內(nèi)部光路IOlaUOlb和外部光路102a、102b之間的串擾。另外，外部光路102a和102b的端面經(jīng)由光連接器A的襯套20光學耦合，從而光連接器A能夠利用減少數(shù)量的部件而以簡單的結構制造，由此使成本降低。光連接器A在有效地傳輸光信號方面也是有利的。具體地，沿著第二光纖IOOb的外部光路102b傳導到襯套20的導光部22中的光可能在耦合部23附近擴散。然而，由于導光部22圍繞其位于耦合部23附近的外表面具有錐面2214，因此如上所述傳導光的大部分朝向導光部22返回,從而使光朝向殼體21的偏離最小化。而且,襯套20在前部221的外部光路的光行進方向側具有用于繞遠端部引導的倒角2212。由于直徑沿光行進方向逐漸增大，因此倒角2212能夠朝向光行進方向反射光(參見圖2中的下側的局部放大圖)。倒角2212因此使通過導光部22傳導的光的光傳輸損失最小化。該有益效果還適用于繞第一光纜IOOa的遠端部設置的倒角1011。由于倒角1101被附加在內(nèi)部光路IOla的光行進方向側的遠端部上，因此可以使通過光纖100的內(nèi)部光路101傳導的光的光傳輸損失最小化。以上作為示例性實施方式描述的連接器A可以在權利要求的范圍內(nèi)進行修改。圖3至圖10示出了連接器的第一至第六變形例。下面的描述將主要針對實施方式之間的差異來進行。 在根據(jù)以上描述且在圖I和圖2中示出的實施方式的光連接器A中，襯套20的導光部22的前部221具有錐形外表面2214并且在基端2213處具有厚度t2，同時導光部22的后部222具有與內(nèi)表面平行的外表面并且具有均勻的厚度tl。這與如圖3所示的光連接器A的第一變形例相反。假設光沿與圖I和圖2中所示的實施方式相同的方向穿過內(nèi)部光路和外部光路行進(光正向類型)，則第一變形例的前部221’的外表面平行于內(nèi)表面，并且該前部221’具有均勻的厚度t2。后部222’具有倒錐形外表面2223并且在其遠端處具有厚度tl (<t2)。錐面2223整個圍繞后部222’的外表面設置，使得后部222’的外徑沿外部光路的光行進方向(即，沿第二方向D2)逐漸減小。圖4A、4B、4C、4D和4E示出光連接器A的第二變形例。在該變形例中，與其中后部222’圍繞其外表面具有倒錐形的第一變形例不同，后部222”的外表面僅在兩個部位處呈倒錐形以形成錐面2223’第二變形例與第一變形例的差別僅在于該方面。更具體地，錐面2223’是具有三角形截面的凹槽的斜面，所述凹槽的斜面沿著后部222”的外表面的長度設置。錐面2223’面向細長孔211，所述細長孔211沿著殼體21’的長度相對地設置在該殼體中。錐面2223’沿外部光路的光行進方向(第二方向D2)向下傾斜。圖5示出了光連接器A的第三變形例。假設光沿與圖I和圖2中所示的實施方式中的方向相反的方向穿過內(nèi)部光路和外部光路行進(光逆向類型)，則前部221”’具有倒錐形外表面(錐面2214’)，并且在其基端處具有厚度t2，同時后部222的外表面平行于內(nèi)表面，并且后部222具有均勻的厚度tl (>t2)。前部221”繞其外表面具有錐面2214’，從而
前部221”’的外徑沿外部光路的光行進方向(即，第一方向Dl)逐漸減小。此外，前部221”’適于被接收在保持件主體10的開口 14中。第三變形例與圖3中所示的第二變形例的差別僅在這些方面。在上述的光逆向類型中，可以使用如圖6所示的另選襯套20來實現(xiàn)與圖5中所示的第三變形例相同的效果。在圖6所示的第四變形例中，前部221’的外表面平行于內(nèi)表面并且具有均勻的厚度t2，而后部222”’具有倒錐形外表面(錐面2223”)，并且在其基端處具有厚度tl (>t2)。第四變形例與圖5中所示的第三變形例的差別僅在這些方面。后部222”’繞其外表面具有錐面2223”，從而后部222”’的外徑沿與光行進方向的相反方向(沿第一方向Dl)逐漸減小。第二變形例、第三變形例和第四變形例能夠實現(xiàn)與根據(jù)以上實施方式的光連接器A類似的效果。具體地，由于各變形例的襯套20分別具有錐面2223、2233’、2214’和2223”，這些錐面能夠反射可能會通過耦合部23大體朝向光行進方向從導光部22泄漏到殼體21中的光。因而，各變形例均能夠使通過導光部傳導的光的光傳輸損失最小化。此外，根據(jù)圖7所示的第五變形例的襯套20與圖6中所示的襯套20在下列方面不同。在第五變形例中，端面(即，前部221”和后部222”的位于導光部22的遠端側的開口邊緣的端面)形成為透鏡形狀。這些端面可以如圖所示形成，具體地，導光部22的開口的邊緣可以以凸起彎曲形成為透鏡形狀2215和2224，從而提供光收集功能。透鏡形狀2215和2224面向第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a和102b的相應端面。透鏡形狀2215和2224的設置有助于提高通過第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a、102b傳導的光的傳輸效率。這僅需要對襯套20的導光部22的形狀進行略微的設計變化，因此可以實現(xiàn)光連接器的成體降低和性能改善。所述透鏡形狀可以是適于光收集和發(fā)散等的任何形狀。而且，根據(jù)上述實施方式的光連接器A被構造成使得保持件I的襯套20包括導光部22。然而，本發(fā)明的光連接器可以被修改成如圖8所示的第六變形例的光連接器。具體地，導光部2與保持件I’的襯套20’分離地設置。保持件I’包括保持件主體10和襯套20’。襯套20’與圖I中所示的襯套20的差別僅在于導光部22和耦合部23被省略。導光部2是待容納在襯套20’中并且夾設在第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a和102b的端面之間的管狀透明構件。導光部2可具有與導光部22相同的構造和功倉泛。如圖9所示的第七變形例具有與第六變形例相同的構造，不同之處在于第七變形例的光連接器除了導光部2之外還包括導光部3。該導光部3是待夾設在第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的內(nèi)部光路IOla和IOlb的端面之間的筒狀透明構件。第六變形例和第七變形例也可提供與上述實施方式相同的效果，這是因為內(nèi)部光路IOlaUOlb的端面沿光軸方向從第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a和102b的端面偏移。第七變形例的光連接器包括作為分離部件的導光部2和導光部3。在如圖10所示的第八變形例中，光連接器包括導光部4，以代替導光部2和導光部3。

根據(jù)第八變形例的導光部4包括管狀導光部41，該管狀導光部41夾設在第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的外部光路102a和102b的端面之間；筒狀導光部42，該筒狀導光部42夾設在第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的內(nèi)部光路IOla和IOlb的端面之間；以及耦合部43，該耦合部43夾設在導光部42和導光部41之間，以將導光部42支撐在導光部41內(nèi)。導光部4設置成透明體,在其中導光部41、導光部42和f禹合部43 —體形成。導光部4的導光部41和導光部42分別設置有錐面411和421，以提供與如上所述相同的功能(參見圖10中的局部放大圖)。具體地，導光部41包括沿光行進方向分別位于耦合部43的后方和前方的后部和前部。所述后部的內(nèi)表面平行于外表面，并且所述后部具有均勻的厚度t4。所述前部在其后端處具有厚度t3 (>t4)，并且其內(nèi)表面呈錐形以形成錐面411，從而該前部的內(nèi)徑沿光行進方向(沿第一方向Dl)逐漸擴大。應注意，錐面411位于耦合部43 (泄漏部)的附近，使得通過導光部41傳導的光大體上朝向光行進方向反射，從而減少光通過耦合部43泄漏到導光部42中。此外，導光部42包括沿光行進方向分別位于耦合部43的后方和前方的后部和前部。所述后部的外表面平行于光行進方向，并且所述后部具有均勻的直徑t6，而所述前部具有錐形外表面(錐面421)并且在其基端處具有直徑t5(> t6)。錐面421設置在前部周圍，使得導光部42的前部的外徑沿光行進方向(沿第二方向D2)逐漸減小。應注意，錐面421位于耦合部43 (泄漏部)的附近，使得通過導光部42傳導的光大體上朝向光行進方向反射，從而減少光通過耦合部43泄漏到導光部41中。簡言之，導光部4構造成防止通過導光部4行進的光信號的串擾。與圖7所示的第五變形例類似的是，第八變形例的另一個有利特征在于導光部4設置有透鏡形狀422。如圖10中的局部放大圖所示，透鏡形狀422是設置在導光部4的導光部42的端面處的凸狀彎曲部，以執(zhí)行光收集功能。透鏡形狀422面向第二光纖IOOb的內(nèi)部光路101b。透鏡形狀422的設置有助于提高通過第一光纖IOOa和第二光纖IOOb兩者的內(nèi)部光路IOlaUOlb傳導的光的傳輸效率。這僅需要對導光部4的形狀進行略微的設計變化，因此可以實現(xiàn)光連接器的成體降低和性能改善。所述透鏡形狀可以是適于光收集和發(fā)散等的任何形狀。應注意，在第八變形例中，第二光纖IOOb的內(nèi)部光路IOlb形成有用作引導部的倒角1011，該倒角1011整個圍繞第一光纖IOOb的遠端部(內(nèi)部光路的位于光行進方向側的遠端部)的角部延伸。導光部4可被修改成為導光部2和導光部3的一體結合部。應注意，本發(fā)明的光連接器和光纖I禹合結構(光纖模塊)不局限于該實施方式以及其如上所述的變形例。首先，光纖可根據(jù)其應用而改變。例如，所述光纖可被構造成使得內(nèi)部光路(在軸光路)和外部光路(離軸光路)可以彼此不同軸。光纖的外部光路可以是單個芯。其次，保持件可以具有能夠可靠地接收第一光纖的遠端部和第二光纖的遠端部的任何形狀。第三，導光部可以是透光的任何構造，并且夾設在至少以下之一 i)在第一光纖和第二光纖兩者的內(nèi)部光路的端面之間；ii)在第一光纖和第二光纖兩者的外部光路的端面之間，使得第一光纖和第二光纖兩者的內(nèi)部光路的端面沿光軸方向從第一光纖和第二光纖兩者的外部光路的端面偏移。導光部2和3以及襯套20可形成為一體。導光部4和襯套20可以形成為一體。以上實施方式的光連接器A的導光部22和第一至第五變形例的導光部可以與襯套20分離地設置。導光部可以設置有透鏡狀端面或不設置有透鏡狀端面。如果設置的話，則透鏡狀端面可以是任何構造，使得其面對第一光纖和第二光纖兩者的內(nèi)部光路和外部光路的端面之一。導光部的透鏡形狀可以以任何方式修改，以從內(nèi)部光路或外部光路收集或擴散光并且將光引導到導光部中。在以上實施方式和變形例(除第三至第五變形例)的光連接器A中，導光部可以被修改，使得其前部能夠被插入保持件主體的開口中。附圖標記列表A 光連接器I 保持件10保持件主體20 襯套21 殼體22導光部221 前部222 后部23耦合部100a, IOOb 光纖101a, IOlb內(nèi)部光路(在軸路徑)102a, 102b外部光路(離軸路徑)103a, 103b 護套
權利要求
1.一種光連接器，該光連接器用于耦合第一光纖和第二光纖，所述第一光纖和所述第二光纖均包括外部光路和內(nèi)部光路，所述光連接器包括 保持件，該保持件構造成從第一方向可靠地接收所述第一光纖的遠端部并從與所述第一方向相反的第二方向可靠地接收所述第二光纖的遠端部；以及 導光部，該導光部具有透光性，并且構造成夾設在下列至少之一 i)所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述內(nèi)部光路的端面之間，和ii)所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述外部光路的端面之間，使得所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述內(nèi)部光路的所述端面沿光軸方向從所述第一光纖和所述第二光纖兩者的所述外部光路的所述端面偏移。
2.根據(jù)權利要求I所述的光連接器，其中， 所述導光部包括在該導光部的外表面中的錐面，所述錐面位于所述導光部的可能泄漏光的泄漏部附近并且構造成大體朝向光行進方向反射所述光。
3.根據(jù)權利要求I所述的光連接器，其中， 所述導光部包括呈透鏡形狀的端面。
4.根據(jù)權利要求I所述的光連接器，其中， 所述保持件包括 保持件主體，該保持件主體為具有開口端的大體管狀形狀，用以從所述第一方向可靠地接收所述第一光纖的所述遠端部；以及 襯套，該襯套大體呈管狀形狀，用以從所述第二方向可靠地接收所述第二光纖的所述遠端部，所述襯套能夠從所述第二方向附接到所述保持件主體中。
5.根據(jù)權利要求4所述的光連接器，其中， 所述襯套包括 殼體，所述殼體能夠附接到所述保持件主體中； 管狀形狀的所述導光部，該導光部包括第一開口，該第一開口從所述第一方向接收所述第一光纖的所述內(nèi)部光路的所述遠端部；第二開口，該第二開口從所述第二方向接收所述第二光纖的所述內(nèi)部光路的所述遠端部；所述第一開口的邊緣，所述第一光纖的所述外部光路的所述端面能夠從所述第一方向抵靠所述第一開口的所述邊緣；以及所述第二開口的邊緣，所述第二光纖的所述外部光路的所述端面能夠從所述第二方向抵靠所述第二開口的所述邊緣；以及 耦合部，所述耦合部夾設在所述導光部與所述殼體之間，用以將所述導光部支撐在所述殼體內(nèi)，其中， 所述殼體、所述導光部和所述耦合部形成為一體的透明體。
6.根據(jù)權利要求5所述的光連接器，其中， 所述襯套還包括倒角，所述倒角圍繞位于光行進方向側的所述第一開口的所述邊緣的角部而形成。
7.一種光纖耦合結構，該光纖耦合結構包括 第一光纖和第二光纖，所述第一光纖和所述第二光纖均包括外部光路；內(nèi)部光路；和端部，所述端部形成為使得所述內(nèi)部光路的遠端部延伸超過所述外部光路的遠端部；以及根據(jù)權利I至6中任一項所述的導光部。
8.根據(jù)權利要求7所述的光纖稱合結構,其中，在所述第一光纖和所述 第二光纖的至少一個的所述內(nèi)部光路的所述遠端部的角部處設置有倒角。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光連接器和光纖耦合結構，其結構簡單且能夠防止發(fā)生串擾。光連接器(A)連接在光纖(100a)和(100b)之間，所述光纖均包括內(nèi)部光路(101a)和(101b)以及外部光路(102a)和(102b)。光連接器(A)包括保持件(1)，該保持件用以分別從第一方向(D1)和第二方向(D2)可靠地接收第一光纖(100a)和第二光纖(100b)兩者的端部；以及半透明導光部(22)，該導光部夾設在所述光纖的內(nèi)部光路(101a)和(101b)的端面之間和/或外部光路(102a)和(102b)的端面之間，使得第一光纖(100a)和第二光纖(100b)兩者的內(nèi)部光路(101a)和(101b)的端面沿光軸方向從第一光纖(100a)和第二光纖(100b)兩者的外部光路(102a)和(102b)的端面偏移。
文檔編號G02B6/26GK102879865SQ201210239669
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權日2011年7月12日
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