制備光連接器的方法和包括由此制備的光連接器的光學裝置的制造方法

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制備光連接器的方法和包括由此制備的光連接器的光學裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種制備光連接器的方法，所述光連接器位于介于第一光學組件與第二光學組件之間的間隙內。所述光連接器包括對比層，所述對比層具有至少一個固化的橋接部分以及至少一個未固化的部分，所述對比層由具有第一折射率(R11)的第一組合物形成。所述方法包括：在所述對比層上施加具有第二折射率(R12)的第二組合物以形成第二層；以及將所述第二層的至少一部分與所述對比層的所述至少一個未固化的部分混合以形成至少一個互混部分，所述至少一個互混部分具有第三折射率(R13)，其中RI1＞RI3＞RI2；以及接著固化所述互混部分和任選的第二層，使得互混部分和任選的第二層圍繞所述至少一個固化的橋接部分的每一個。
【專利說明】制備光連接器的方法和包括由此制備的光連接器的光學裝置
[0001 ]本發(fā)明整體涉及用于制備光連接器的方法以及由此制備的光連接器。
[0002] 各種技術已用于光學互連光學裝置，諸如光纖光學裝置和聚合物波導裝置。例如，在某些系統(tǒng)中，建立精確微型模具以使光纖保持在適當位置，接著將光纖切割、膠合、緊固和拋光以形成足夠的互連接口。類似地，已使用相似技術諸如激光燒蝕和精確對準來形成聚合物波導連接系統(tǒng)。然而，此類系統(tǒng)需要兩個光學系統(tǒng)的精密對準，以便使光纖和聚合物波導互連。
[0003] 最近，已證實不需要光學裝置精密對準的替代方法可建立光學連接系統(tǒng)（即，光連接器）。例如，近期使用聚合物橋的自寫入聚合作用（self written polymerization)來建立光學裝置之間的聚合物橋，而不需要精密對準。然而，自寫入聚合物橋屬于具有單一折射率的單一固化聚合物材料。在無此類材料折射率的對比的情況下，穿過自寫入聚合物橋的每一個的電磁輻射（即，一個或多個電磁波）的傳播的效率低下，因此可能需要在自寫入聚合物橋四周引入單獨的包層材料以增加電磁波傳播的效率，該包層材料的折射率低于自寫入聚合物橋的折射率。引入包層材料以增加電磁波傳播的效率會增加制造光學連接裝置的過程的額外制造時間和成本。
[0004] 本發(fā)明提供連接光學裝置的更簡易對準和簡單的制造技術，同時還解決電磁波傳播穿過光學互連系統(tǒng)的效率問題。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明提供一種制備光連接器的方法，該光連接器用于將第一光學組件的至少一個光學元件的相應一個連接至第二光學組件的至少一個光學元件的對應一個，其中可在該第一光學組件的該至少一個光學元件的該相應一個與該第二光學組件的該至少一個光學元件的該對應一個之間引導一個或多個電磁波。
[0006] 該光連接器位于介于該第一光學組件與該第二光學組件之間的間隙內且包括對比層，該對比層具有至少一個固化的橋接部分以及至少一個未固化的部分，其中該至少一個固化的橋接部分的每一個從該第一光學組件的該至少一個光學元件中的一個的末端連續(xù)延伸至該第二光學組件的該至少一個光學元件的相應一個的對應末端。另外，該對比層由具有第一折射率(RI 1)的第一組合物形成。
[0007] 本發(fā)明的方法包括:在該對比層上施加具有第二折射率(RI2)的第二組合物以形成第二層；以及將該第二層的至少一部分與該對比層的該至少一個未固化的部分混合以在該對比層中形成具有第三折射率(RI 3)的至少一個互混部分。
[0008] 在此方法中，該第一光學組件的該至少一個光學元件中的一個的末端與該第二光學組件的該至少一個光學元件的該相應一個的對應末端之間的該至少一個互混部分中的一個至少部分地圍繞該至少一個固化的橋接部分的每一個。
[0009] 該方法還包括施加第二固化條件以使該至少一個互混部分固化。在此方法中，第一組合物與第二組合物以及該至少一個互混部分彼此不同。此外，第一組合物與第二組合物以及該至少一個互混部分的折射率彼此不同，并且其中當在相同的波長和溫度下測量時，RI1〉!^3〉!^2。
[0010] 本發(fā)明還涉及包括本發(fā)明的制備的光連接器的光學裝置。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的方法制備光連接器以及包括根據(jù)本發(fā)明的此類制備的光連接器的相關光學裝置的優(yōu)勢有許多形式。由于事實上固化的橋接部分的接口的尺寸和形狀將符合其所對準的光學元件的相應末端的尺寸和形狀，所以將放寬光連接器精密對準的需求，也放寬系統(tǒng)未對準公差。此外，很可能將不需要拋光，這是因為光學元件中的一個的平滑的、非散射表面被鑄?；蚰Ｖ瞥晒袒臉蚪硬糠郑虼嗽跀嚅_后留下平滑的、非散射表面。另外，較高折射率的固化的橋接部分與較低折射率的固化互混層之間的對比允許沿著固化的橋接部分的長度引導電磁輻射，且使對周圍的固化互混層的損失降至最低。并且，用于形成光連接器的制造過程簡單且可復制，以用于制造耦合多種光學裝置的光連接器。
【附圖說明】
[0012] 當結合附圖考慮時，本發(fā)明的其他優(yōu)點和方面可在以下【具體實施方式】中有所描述，其中：
[0013] 圖1示出包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的光連接器的光學裝置的透視圖；
[0014] 圖2至圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于形成光連接器以及圖1的相關光學裝置的方法的不同階段的透視圖；
[0015] 圖7至圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的由包括光連接器的第一光學裝置形成第二光學裝置的方法的不同階段的透視圖；
[0016] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的包括具有多個固化的橋接部分的光連接器的光學裝置的透視圖；
[0017] 圖11示出根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的包括具有多個固化的橋接部分的光連接器的光學裝置的透視圖；
[0018] 圖12A示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的包括有角度的第一光學元件和有角度的光連接器的光學裝置的透視圖；
[0019] 圖12B示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的具有第一光學元件的光學裝置的透視圖，該第一光學元件具有彎曲末端；
[0020] 圖13示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的包括形成在具有未對準光學元件的光學裝置之間的光連接器的光學裝置的透視圖；
[0021] 圖14示出用于形成圖13的光連接器的固化的橋接部分的方法的一個階段的透視圖；
[0022] 圖15是耦合至根據(jù)本發(fā)明的一個實施例形成的聚合物波導的單個固化的橋接部分的相差顯微鏡圖；
[0023] 圖16是耦合至根據(jù)本發(fā)明的一個實施例形成的對應聚合物波導的多個固化的橋接部分的相差顯微鏡圖；以及
[0024] 圖17是根據(jù)本發(fā)明的實施例的容納在固化互混部分內的固化的橋接部分中的一個的端視圖的相差顯微鏡圖。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明提供一種制備光連接器的方法，該光連接器用于將第一光學組件的至少一個光學元件的相應一個連接至第二光學組件的至少一個光學元件的對應一個，以形成光學裝置。本發(fā)明還提供一種用于由包括制備的光連接器的第一光學裝置形成第二光學裝置的方法。
[0026] 本發(fā)明的方法和光連接器既適用于無源系統(tǒng)元件也適用于有源系統(tǒng)元件。以下是此類無源系統(tǒng)元件和有源系統(tǒng)元件的例子:非支化型光學波導、波分多路復用器[WDM]、支化光學波導、光學粘合劑或類似的無源光傳輸元件、光學波導開關、光學衰減器、以及光學放大器或類似的有源光傳輸元件。合適的制品以及可使用該方法和制品的應用的另外的例子包括體積相位光柵、布拉格光柵、Mach Zhender干涉儀、透鏡、放大器、激光腔、聲光器件、調制器以及電介質反射鏡。
[0027]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的方法形成的光學裝置15包括第一光學組件20,該第一光學組件20具有設置在包層23內的至少一個光學元件22(如圖1所示的一個光學元件22)，該包層23設置在外殼25內。如在圖2中最佳地顯示，該至少一個光學元件22的每一個包括末端 24，該末端24端接在第一光學接口 26處。
[0028]再次參照圖1，光學裝置15包括第二光學組件40,該第二光學組件40具有設置在包層44內的至少一個光學元件42(如圖1所示的一個光學元件42)，該包層44設置在外殼45內。如在圖2中最佳地顯示，該至少一個光學元件42的每一個包括末端48,該末端48端接在第二光學接口 50處。優(yōu)選地，第一光學組件20的外殼25耦合至或以其他方式緊固至或固定至第二光學組件40的外殼45。
[0029]在某些實施例中，也如圖1所示，第二光學組件40還包括基板47，該基板47設置在外殼45內。
[0030]術語"光學元件"（如在圖1的光學元件22或光學元件42中）是指任何這樣的裝置或材料:能夠沿其相應長度引導一個或多個電磁波(例如，紫外光光譜中的一個或多個光波，或可見光光譜中的一個或多個光波）?？砂ㄖ辽僖粋€光學元件22和/或至少一個光學元件 42的光學元件的合適例子包括但不限于光纖、聚合物波導、透鏡、發(fā)射模塊、接收模塊、收發(fā) 器(既包括發(fā)射模塊也包括接收模塊的模塊）。
[0031] 因此，包括此類光學元件22或42的對應光學組件(諸如圖1中的第一光學組件20或第二光學組件40)可有許多形式，包括許多市售形式。包括光纖作為光學元件22或42的合適的市售光學組件(例如，其可包括光學組件20或40)包括但不限于光連接器，諸如4^〇^01'-UNI、DMI、E-2000(AKA LSH)、EC、F07、F-3000、FC、Fibergate、FSMA、LC、ELI0、LX-5、MIC、MP0/ MTP、MT、MT-RJ、MU、Opti-Jack、SC、SMA 905、SMA 906、SMC、ST/BF0C、T0SLINK、VF-45、 1053HDTV和V-PIN。
[0032] 雖然在許多圖中顯示一個光學元件22和一個光學元件42，但是應理解，在第一光學組件20內可包括一個以上的光學元件22,并且在第二光學組件40內可包括一個以上的光學元件42,如圖10所示。在利用一個以上的光學元件22或42的情況中，此類光學元件22或42 可全部為相同的類型（即，一個非限制性例子為其中至少一個光學元件22的全部都可以為光纖的情況)或可為不同的類型（即，一個非限制性例子為其中一個光學元件22為光纖而另一個光學元件22為聚合物波導的情況）。
[0033]在某些實施例中，在第一光學組件20中的光學元件22的數(shù)目對應于在第二光學組件40中的光學元件42的數(shù)目。
[0034]然而，在其他布置形式中，在第一光學組件20中的光學元件22的數(shù)目可與第二光學組件40中的光學元件42的數(shù)目不同，而是還包括其中通過固化的橋接部分62將光學元件 22的至少一個耦合至光學元件42的對應一個的情況，如圖11所示并如下文進一步描述。 [0035]在某些實施例中，光學元件22與光學元件42相同，而在其他實施例中，光學元件22 與光學元件42不同。因此，例如，在僅有一個光學元件22和一個光學元件42的情況下，光學元件22和光學元件42兩者均可以為光纖，或者光學元件22可以為光纖，而光學元件42可以為聚合物波導、透鏡、發(fā)射模塊、接收模塊或收發(fā)器。類似地，在僅有一個光學元件22和一個光學元件42的情況下，光學元件42可以為光纖，而光學元件22可以為聚合物波導、透鏡、發(fā) 射模塊、接收模塊或收發(fā)器。類似地，在光學元件22和光學元件42的數(shù)目為兩個或更多個時，該至少兩個光學元件22或42的每一個可以為相同或不同的，并且該至少兩個光學元件 22的每一個可與相應至少兩個光學元件42相同或不同。
[0036] 再進一步，在其中該至少一個光學元件22包括光纖的某些實施例中，光纖的數(shù)目可從1至144條光纖或更多條光纖變化，諸如從1至72條光纖變化。在包括一個以上的光學元件22或一個以上的光學元件42的實施例中，還應理解，該一個或多個光學元件22或42的相對尺寸和形狀在長度和橫截面形狀兩者方面可以相同或不同。此外，此類光學元件22或42 的尺寸和形狀不限于圖中所示的尺寸和形狀。因此，例如，光學元件22可為具有圓柱形形狀和基本上圓形橫截面的光纖，而光學元件42可以為橫截面為矩形的聚合物波導。
[0037]雖然光學元件22和42-般示為沿其相應長度為直的且垂直于其相應光學接口 26 和50延伸，但是光學元件22和42的構造不限于如圖1所示的布置方式。例如，該至少一個光學元件22或42的一個或多個可以垂直于相應光學接口 26或50以外的角度向其相應光學接口 26或50延伸，例如圖12A所示(且固化的橋接部分62也成角度地將有角度的光學元件22連接至光學元件42)。雖然第一光學元件22和橋接部分62的角度一般示為以相對于水平位置的微小角度向下延伸(從左至右）（如圖12A)，但是在其他實施例中，該角度可輕微地向上，或該角度可相對于水平位置在向下或向上的方向上更大(如圖從左至右所示），并且仍在本發(fā)明的范圍內。
[0038] 雖然光學元件22或42的相應末端24或48-般為平坦且垂直的（如圖1至圖11所示），但是在某些實施例中，末端24或48中的一個或兩個可呈各種形狀。例如，如圖12B所示，第一光學元件22的末端24B可以為彎曲的，并且對應的第一末端64B成形為對應于彎曲的末端24B。雖然未示出，但是第二光學元件42的末端48(以及橋接部分62的對應末端68)也可以為彎曲的（或可以為平坦的，如圖12B所示）。如圖12B所示的彎曲末端24B的曲率的相對量可以如圖所示，或可比圖12B所示的稍微更深或更淺，并且仍在本發(fā)明的范圍內。再進一步，光學元件22或42的一個或多個可以為均有角度的并具有彎曲的或其他形狀的末端22或42,并且在本發(fā)明的范圍內。
[0039]回頭參照圖1，光學裝置15還包括光連接器30。光連接器30包括至少一個橋接部分 62，各橋接部分62具有第一末端64且具有第二末端66，第一末端64親合至光學元件22的末端24,第二末端66親合至光學兀件42的對應一個的末端48。當光連接器30親合至第一光學組件20和第二光學組件40兩者時，各橋接部分62在第一光學組件20的至少一個光學元件22 的相應一個與第二光學組件40的至少一個光學元件42的對應一個之間引導一個或多個電磁波。
[0040] 光連接器30還包括至少一個互混部分70,該互混部分70從橋接部分62的相應第一末端64至第二末端66(即，從光學元件22的末端24至對應光學元件44的末端48)部分地圍繞相應橋接部分62的每一個的長度，但是不圍繞第一末端64和第二末端66(即，互混部分70不位于橋接部分62的相應末端64、66內或不接觸橋接部分62的相應末端64、66)。在某些實施例中，存在第二部分72，且在此類實施例中，除了互混部分70外，第二部分72也可部分地圍繞該至少一個橋接部分62的一個或多個的長度，使得互混部分70和第二部分完全圍繞相應的橋接部分。如本文中所使用，術語"至少部分地圍繞長度"定義其中相應橋接部分62沿其第一末端64與其第二末端之間的整個外表面上未設置且未接觸相應組合物的情況。因此，在某些實施例中，互混部分70可設置在橋接部分62的第一末端64與第二末端66之間的外表面上且與該外表面的0.1至99.9%接觸，并且被視為"部分地圍繞"相應的橋接部分62。
[00411在其中不存在第二部分72的實施例中，該至少一個互混部分70中的一個從相應第一末端64至第二末端66完全地圍繞橋接部分62的相應一個的長度（即，從相應第一末端64 至第二末端66圍繞橋接部分62的長度的大于99.9%)。共同地，該至少一個互混部分70和任選的第二部分72在本文中可替代地稱為包層部分，該包層部分因此從相應第一末端64至第二末端66圍繞該至少一個橋接部分62的每一個。
[0042]通過固化具有第一折射率(RI1)的第一組合物來形成橋接部分62,如下文針對用于形成光連接器30的相關方法將進一步詳細討論的那樣。第一組合物為可固化組合物并且可至少根據(jù)所需第一折射率和其他因素(例如，所需固化機理)來選擇，如下所述。通過固化第一組合物和第二組合物的共混物來形成該至少一個互混部分70,如也將在下文進一步討論的那樣。通過固化不與第一組合物互混的第二組合物的一部分來形成任選的第二部分 72,如將在下文討論的那樣。第二組合物具有第二折射率(RI 2)，以及該至少一個互混部分 70在固化前具有第三折射率(RI3)。
[0043] RI3-般源于（第一組合物的）RI1和（第二組合物的）RI2的共混物的平均值，并且 RI\RI2和RI3彼此不同。在本發(fā)明中，第一組合物和第二組合物被選擇成使得RfSRI 2,因此共混物的折射率RI3介于RI2與RI1之間（即，RlbRlbRI 2)。
[0044] 值得注意的是，折射率通常不僅取決于特定組合物內的代替物，而且還取決于固化產物的交聯(lián)密度。為此，固化的橋接部分62的折射率一般大于RI 1，或大于用以形成固化的橋接部分62的第一組合物的折射率。然而，通常在固化前后維持每種組合物的折射率梯度。換句話說，橋接部分62的固化部分可具有折射率RI 1、并且該至少一個互混部分70的固化部分可具有折射率RI3\以及第二部分72的固化部分可具有折射率RI 2\但是Rf和R0和 RI3^皮此不同，正如同RI1和RI2和RI3彼此不同。例如，第一組合物具有折射率RI 1，由第一組合物形成的固化的橋接部分62具有折射率RI1、其中RI〃 SRI1，這是因為與第一組合物相比較，固化的橋接部分62的交聯(lián)密度增加。類似地，第二組合物具有折射率RI 2,由第二組合物形成的固化的第二部分72具有折射率RI2\其中R0 >RI2,這是因為與第二組合物相比較，第二層的交聯(lián)密度增加。類似地，形成未固化的互混部分的第一組合物和第二組合物的共混物具有折射率RI 2,以及固化的互混部分70具有折射率RI3\其中Rf>RI3,這是因為與形成未固化的互混部分的第一組合物和第二組合物的共混物相比較，固化的互混部分70的交聯(lián)密度增加。為此，當RlbRlbRI 2時，則RI〃 >Rf SRI^Rf/RI1的比率可與RI2VRI2的比率相同或不同并且可與RI"RI3的比率相同或不同。
[0045] 在某些實施例中，第一組合物和第二組合物各自包含陽離子型可聚合材料，陽離子型可聚合材料包含至少一個陽離子型可聚合基團。陽離子型可聚合材料通常在通過陽離子反應機制暴露于活性能射線時為可固化的。陽離子型可聚合基團可為中性部分。也就是說，術語"陽離子型"修飾可聚合而非基團。陽離子型可聚合基團可位于陽離子型可聚合材料的任何位置處。例如，陽離子型可聚合基團可側掛于陽離子型可聚合化合物或者為陽離子型可聚合化合物的取代基。至少一個陽離子型可聚合基團在本文中僅稱為"陽離子型可聚合基團"，其雖然是單數(shù)的，但是涵蓋這樣的實施例，其中陽離子型可聚合基團包括不止一個陽離子型可聚合基團，即兩個或更多個陽離子型可聚合基團。通常，陽離子型可聚合材料包含兩個或更多個陽離子型可聚合基團，其被獨立地選擇。
[0046] 在某些實施例中，陽離子型可聚合基團包括雜環(huán)官能團，雜環(huán)官能團定義為包括至少一個雜原子的環(huán)狀有機官能團，該至少一個雜原子諸如為S、N、0和/或P;或者S、N和/或 0。例如，雜環(huán)基團包括但不限于內酯基團、內酰胺基團、環(huán)狀醚和環(huán)狀胺。內酯基團通常為環(huán)酯并且可選自例如乙內酯、丙內酯、丁內酯和戊內酯。內酰胺基團通常為環(huán)酰胺并且可選自例如β-內酰胺、γ-內酰胺、δ-內酰胺和ε-內酰胺。環(huán)醚的具體例子包括環(huán)氧乙烷、氧雜環(huán) 丁烷、四氫呋喃和二氧雜環(huán)庚烷(例如，1，3_二氧雜環(huán)庚烷）。雜環(huán)官能團的另外例子包括硫雜環(huán)丁烷和噁唑啉。值得注意的是，上述雜環(huán)官能團還可以單體存在。然而，在陽離子型可聚合基團的上下文中，上文所述的雜環(huán)官能團是大分子的取代基而非離散單體。另外，這些基團可通過二價連接基團鍵合或連接到陽離子型可聚合材料。
[0047] 在其他實施例中，陽離子型可聚合基團可包括除雜環(huán)官能團之外的陽離子型可聚合基團。例如，陽離子型可聚合基團可以替代地選自烯鍵式不飽和基團，諸如乙烯基、乙烯基醚、二乙烯基醚、乙烯基酯、二稀、叔乙烯基、苯乙稀或苯乙稀衍生物基團。
[0048] 不同雜環(huán)官能團的組合、或除雜環(huán)官能團之外的陽離子型可聚合基團的組合、或雜環(huán)官能團與除雜環(huán)官能團之外的陽離子型可聚合基團的組合可包括在陽離子型可聚合材料中。
[0049] 在其中陽離子型可聚合材料為有機的某些實施例中，第一組合物和/或第二組合物可獨立地包含烯屬或多烯屬材料。在其他實施例中，第一組合物和/或第二組合物包含有機環(huán)氧官能化材料，諸如環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂的具體例子包括:雙酚型環(huán)氧樹脂，諸如雙酚A 型、雙酚F型、雙酚AD型、雙酚S型和氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂;萘型環(huán)氧樹脂;苯酚酚醛型環(huán)氧樹脂;聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂;甘油胺型環(huán)氧樹脂;脂環(huán)型環(huán)氧樹脂;或二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂可以兩種或更多種的組合用于第一組合物和/或第二組合物中的每一者中。叉或者，第一組合物和/或第二組合物可獨立地包含聚丙烯酸、聚酰胺、聚酯等，或具有陽離子型可聚合基團的其他有機聚合物材料。在這些實施例中，第一組合物和/或第二組合物各自獨立地包含有機組合物。如本文所用，利用具有包含硅氧烷鍵(Si-0-Si)的主鏈的有機硅材料和具有碳基主鏈而缺乏硅氧烷鍵的有機材料將"有機材料"與有機硅材料區(qū)分。
[0050] 在其他實施例中，為了增加可混合性，第一組合物和第二組合物各自獨立地包含有機硅組合物。如果需要，第一組合物可包含有機硅組合物，而第二組合物可包含有機組合物，并且反之亦然。本領域的技術人員可容易地確定組合物的折射率并且確定兩種組合物之間的可混合性。
[0051 ]當?shù)谝唤M合物和/或第二組合物包含有機硅組合物時，第一組合物和/或第二組合物包含有機娃材料。有機娃組合物和有機娃材料包含有機聚硅氧烷大分子，其中每個大分子可獨立地為直鏈的或支鏈的。有機硅材料可包含硅氧烷單元的任何組合，即，有機硅材料包含R3SiOi/2單元（即Μ單元）、R2Si〇2/2單元（即D單元）、RSi〇3/2單元（即T單元)和Si〇4/2單元 (即Q單元)的任何組合，其中R通常獨立地選自取代或未取代的烴基基團或陽離子型可聚合基團。例如，R可為脂族、芳族、環(huán)狀、脂環(huán)族等。另外，R可包括烯鍵式不飽和基團。所謂"取代的"，意指烴基的一個或多個氫原子可用除氫之外的原子(例如，鹵素原子，諸如氯、氟、溴等)代替，或者R的鏈內的碳原子可用除碳之外的原子代替，即，R可包含在鏈內的一個或多個雜原子，諸如氧、硫、氮等。R通常具有從1至10個碳原子。例如，R可在為脂族時具有1至6個碳原子，或在為芳族時具有6至10個碳原子。含有至少3個碳原子的取代或未取代的烴基基團可具有支鏈或非支鏈的結構。由R表示的烴基基團的例子包括但不限于烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和此類基團的異構物;烯基，例如乙烯基、丙烯基和己烯基;環(huán)烷基，例如環(huán)戊基、環(huán)己基和甲基環(huán)己基;芳基，例如苯基和萘基;烷芳基，例如甲苯基和二甲苯基；以及芳烷基，例如芐基和苯乙基。由R表示的鹵代烴基基團的例子不例為3，3，3_二氣丙基、3_氣丙基、氣苯基、二氣苯基、2，2，2_二氣乙基、2，2，3，3_四氣丙基、和2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基。上文示出了由1?代表的陽離子型可聚合基團的例子。 [0052]在其中有機硅材料為樹脂的實施例中，有機硅材料可包括DT樹脂、MT樹脂、MDT樹脂、DTQ樹脂、MTQ樹脂、MDTQ樹脂、DQ樹脂、MQ樹脂、DTQ樹脂、MTQ樹脂或MDQ樹脂。不同樹脂的組合可存在于有機硅材料中。此外，有機硅材料可包括與聚合物結合的樹脂。
[0053]在一個特定實施例中，有機硅材料包括有機聚硅氧烷樹脂或由其組成。有機聚硅氧烷樹脂可由以下硅氧烷單元式表示： (R1R2R3SiOi/2)a(R4R 5Si〇2/2)b(R6Si〇3/2)c(Si〇4/2)d, 其中妒、1?2、1?3、1?4、1?5和1? 6獨立地選自1?，1?如上文所定義;&+匕+0+(1=1;"&"平均而言滿足以下條件:〇彡a<0.4;"b"平均而言滿足以下條件:0<b<l;"c"平均而言滿足以下條件:0 <c<l;"d"平均而言滿足以下條件:0彡d<0.4;以及"b"和"c"由以下條件界定:0.01彡b/c <0.3。下標a、b、c和d指定每個硅氧烷單元的平均摩爾數(shù)。換言之，這些下標表示平均摩爾％或每個硅氧烷單元在該有機聚硅氧烷樹脂的一個分子中的份額。因為R 1-6獨立地選自 R，所以上述硅氧烷單元式可重寫如下： (R3Si01/2)a(R2Si〇2/2)b(RSi〇3/2)c(Si〇4/2)d, 其中R被獨立地選擇并如上定義，并且a-d如上定義。
[0054]通常，在有機聚硅氧烷樹脂的一個分子中，包含陽離子型可聚合基團的硅氧烷單元占總硅氧烷單元的2至50摩爾％。另外，在這些實施例中，所有硅鍵合的有機基團中的至少15摩爾％包含具有6至10個碳原子的單價芳香烴基團（例如，芳基基團）。
[0055]有機聚硅氧烷樹脂含有(R4R5Si02/2)和(R 6Si03/2)作為不可缺少的單元。然而，有機聚硅氧烷可另外包括結構單元和(Si04/2)。換句話講，含環(huán)氧基的有機聚硅氧烷樹脂可由示于以下式中的單元構成： (R4R5Si〇2/2)b(R6Si〇3/2)c； (R1R2R3SiOi/2)a(R4R 5Si〇2/2)b(R6Si〇3/2)c； (R4R5Si02/2)b(R6Si0 3/2)c(Si〇4/2)d;或 ((RVPsiOvdJRVsiO^HUSsiOvdJsiOwh。
[0056]如果(RVR3Si01/2)單元的含量過高，則該有機聚硅氧烷樹脂的分子量減小，并且以下條件發(fā)生:〇$a<0.4。如果在該條件下引入(Si04/2)單元，則該有機聚硅氧烷樹脂的固化產物可不期望地變得硬而脆。因此，在某些實施例中，滿足以下條件 :0<d<0.4;或者0< d<0.2;或者d = 0。不可缺少的結構單元(R4R5Si02/2)和(R6Si0 3/2)的摩爾比b/c應為0.01至 0.3,或者0.01至0.25,或者0.02至0.25。因為該有機聚硅氧烷樹脂含有（R 4R5Si02/2)和 (R6Si03/2)作為不可缺少的單元，所以其分子結構可主要在支鏈、網狀和三維的之間變化。 [0057]當?shù)谝唤M合物和第二組合物各自包含有機聚硅氧烷樹脂時，可通過改變相應有機聚硅氧烷樹脂的R來選擇性地修改第一組合物和第二組合物的折射率。例如，當有機聚硅氧烷樹脂中的大多數(shù)R為單價脂族烴基團（諸如甲基基團）時，有機聚硅氧烷樹脂的折射率可小于1.5。或者，如果該有機聚硅氧烷樹脂中的大多數(shù)R為單價芳香烴基團，諸如苯基基團，則折射率可大于1.5。該值可易于通過取代有機聚硅氧烷樹脂，或通過將另外的組分包括在第一組合物和/或第二組合物中來控制，如下文所述。因此，在某些實施例中，第一組合物包含具有單價芳香烴基團的有機聚硅氧烷樹脂，而第二組合物包含具有單價脂族烴基團的有機聚硅氧烷樹脂。
[0058] 在有機聚硅氧烷樹脂的各種實施例中，具有陽離子型可聚合基團的硅氧烷單元占所有硅氧烷單元的2至70摩爾％，或者10至40摩爾％，或者15至40摩爾％。如果此類硅氧烷單元以低于2摩爾％的量存在于有機聚硅氧烷樹脂中，這將導致固化期間交聯(lián)程度的減小，這會減小由有機聚硅氧烷樹脂形成的固化產物的硬度。在另一方面，如果這些硅氧烷單元的含量在有機聚硅氧烷樹脂中超過70摩爾％，則固化產物可具有減小的可見光透射率、低耐熱性以及增加的脆度。通常，陽離子型可聚合基團不直接鍵合到有機聚硅氧烷樹脂的硅原子。相反，該陽離子型可聚合基團通常通過二價連接基團（諸如亞烴基、雜亞烴基、或有機亞雜基連接基團）鍵合到硅原子。
[0059] 例如，當陽離子型可聚合基團為環(huán)醚基團（例如環(huán)氧基團）時，適用于有機聚硅氧烷樹脂的陽離子型可聚合基團的具體例子立即在下文中列出： 3_(縮水甘油氧基)丙基基團：
2_(縮水甘油氧基羰基)丙基基團：
2-(3,4_環(huán)氧環(huán)己基）乙基基團：
2-(4-甲基_3,4_環(huán)氧環(huán)己基)丙基基團：
適用于陽離子型可聚合基團的環(huán)狀醚基團的另外例子包括以下這些:2-縮水甘油氧基乙基、4-縮水甘油氧基丁基或類似的縮水甘油氧基烷基基團；3-(3,4_環(huán)氧環(huán)己基）丙基或類似的3，4_環(huán)氧環(huán)己基烷基基團；和4-環(huán)氧乙烷基丁基、8-環(huán)氧乙烷基辛基或類似的環(huán)氧乙烷基烷基基團。在這些實施例中，陽離子型可聚合材料可稱為環(huán)氧官能化有機硅材料。
[0060] 除如上示例的環(huán)氧基基團之外的陽離子型可聚合基團的具體例子包括但不限于以下基團（其中最左部分表示將特定陽離子型可聚合基團連接到有機聚硅氧烷樹脂的鍵）：
[0061] 當陽離子型可聚合基團為環(huán)狀醚基團（例如環(huán)氧基團）時，有機聚硅氧樹脂的具體例子包括包含下列硅氧烷單元組或由下列硅氧烷單元組構成的有機聚硅氧烷樹脂： (Me 2Si02/2)、（PhSi03/2)和（ESiOs/〗）單元；（Me 3SiOi/2)、（Me2Si03/2)、（PhSi0 3/2)和（Ε4?03/2) 單元；（MeAiOvdJPhSiOvJdESiOw)和（Si〇4/2)單元；（Me 2Si02/2)、（PhSi03/2)、 (]\^51〇3/2)和^ 151〇3/2)單元；（卩11231〇2/2)、（？1151〇3/2)和^151〇3/2)單元；（]\^?1151〇2/2)、 (卩1^1〇3/2)和^151〇3/2)單元；（]^231〇2/2)、（？1151〇3/2)和^ 251〇3/2)單元；（]\^231〇2/2)、 (PhSi〇3/2)和（E E3Si〇3/2)單元；（Me2Si〇2/2)、（PhSi〇3/2)和（E4Si〇3/2)單元；（MeViSi〇2/2)、 PhSi03/2)和（E3Si03/2)單元；（]\^231〇2/2)、（卩1151〇3/2)、（]^51〇3/2)和^ 351〇3/2)單元； (Ph2Si〇2/2)、（PhSi〇3/2)和（E3Si〇3/ 2)單元；（Me2Si〇2/2)、（Ph2Si〇2/ 2)和（EkiOw)單元； (Me2Si02/2)、（Ph2Si0 2/2)和（E3Si03/2)單元；（Me2ViSiOi/ 2)、（Me2Si02/2)、（PhSi03/2)和 ^ 15103/2)單元；（]\^33101/ 2)、（？1123102/2)、（？113103/ 2)和^13103/2)單元；（]\^ 33101/2)、 (Me2Si02/ 2)、（PhSi03/2)和（E3Si03/ 2)單元；（Me2Si02/2)、（PhSi03/ 2)、（E3Si03/2)和（Si02)單元； (Me 2Si02/2)、（Ph2Si02/2)、（Ε4?0 3/2)和（Si02)單元；（Me3SiOi/2)、（Me 2Si02/2)、（PhSi03/2)、 (ESiOv〗）和（Si0 2)單元；以及(MesSiOvdJMeAiOvddPhSiOvdJE^iOv〗）和（Si02)單元;其中Me指定甲基基團，Vi指定乙烯基基團，Ph指定苯基基團，E 1指定3-(縮水甘油氧基）丙基基團，E2指定2-(縮水甘油氧基羰基)丙基基團，E 3指定2-(3,4_環(huán)氧環(huán)己基）乙基基團以及E4指定2-(4-甲基_3,4_環(huán)氧環(huán)己基)丙基基團。相同標號適用于本文中的以下說明?？梢?預期，在上述有機聚硅氧烷樹脂中列舉出的單價烴取代基(例如，Me、Ph和Vi)中的任一者可被其他單價烴取代基代替。例如，乙基基團或其他取代或未取代的烴基基團可用于代替上述甲基、苯基、或乙烯基基團中的任一者。另外，不同于E^E 4的陽離子型可聚合基團可代替 E^E4使用，或在E^E4之外使用。然而，上文所確定的有機聚硅氧烷樹脂的種類由于其折射率值和物理特性而成為特別期望的。
[0062] 有機聚硅氧烷樹脂可具有來自其制備的一些殘余的硅鍵合的烷氧基基團和/或硅鍵合的羥基基團（即，硅烷醇基團）。這些基團的含量可取決于制造方法和制造條件。這些取代基可影響有機聚硅氧烷樹脂的貯存穩(wěn)定性并且減小由有機聚硅氧烷樹脂形成的固化產物的熱穩(wěn)定性。因此，在某些實施例中，期望限制此類基團的形成。例如，硅鍵合的烷氧基基團和硅鍵合的羥基基團的量可通過在微量的氫氧化鉀存在的情況下加熱有機聚硅氧烷樹脂來減少，從而導致脫水和縮合反應、或脫醇和縮合反應。推薦的是，這些取代基的含量不超過硅原子上的所有取代基的2摩爾％，并且優(yōu)選地不超過1摩爾％。
[0063] 雖然對于有機聚硅氧烷樹脂的數(shù)均分子量(Mn)沒有特別限制，但在某些實施例中，有機聚硅氧烷樹脂的M n在103和106道爾頓之間。
[0064] 在某些實施例中，第一組合物和/或第二組合物可以不包含，或者還可以包含稀釋劑組分。在某些實施例中，稀釋劑組分包含硅烷化合物，該硅烷化合物具有單個(僅一個)硅鍵合的陽離子型可聚合基團。
[0065] 該單個硅鍵合的陽離子型可聚合基團可為上述陽離子型可聚合基團中的任一者。 [0066] 硅烷化合物在25°C下的動態(tài)粘度通常小于1，000,或者小于500,或者小于100,或者小于50,或者小于25,或者小于10厘泊（cP)。動態(tài)粘度可用Brookfield粘度計、Ubbelohde 管、錐/板流變學或其他設備和方法來測量。雖然該值可根據(jù)所使用的儀器/設備略微改變，但不管測量類型為何，這些值通常是穩(wěn)定的。在這些實施例中，硅烷化合物在1毫米汞柱(_ Hg)(133.32帕斯卡）的壓力下的沸點溫度為至少25°C，或者至少50°C，或者至少75°C，或者至少80°C，或者至少85°C，或者至少90 °C。例如，在某些實施例中，硅烷化合物在1mm Hg壓力下的沸點溫度為80至120°C，或者90至110°C。
[0067] 在某些實施例中，除潛在陽離子型可聚合基團之外，稀釋劑組分的硅烷化合物不含任何硅鍵合的可水解基團。例如，某些硅鍵合的可水解基團（諸如硅鍵合的鹵素原子)與水反應以形成硅烷醇(SiOH)基團，其中硅-鹵素鍵已裂解。其他硅鍵合的可水解基團（諸如羧酸酯)可在不裂解到硅的任何鍵的情況下水解。為此，在某些實施例中，硅烷化合物不合任何硅鍵合的可水解基團，該硅鍵合的可水解基團可水解以形成硅烷醇基團。在其他實施例中，硅烷化合物的陽離子型可聚合基團是不可水解的，使得該硅烷化合物完全不合任何硅鍵合的可水解基團。在這些實施例中，陽離子型可聚合基團是不可水解的，例如，該陽離子型可聚合基團為環(huán)醚?？伤饣鶊F的具體例子包括以下硅鍵合的基團：鹵化物基團、烷氧基基團、烷基氨基基團、羧基基團、烷基亞胺氧基基團、烯氧基基團和N-烷基酰氨基基團。例如，除了不止一個陽離子型可聚合基團之外，某些常規(guī)硅烷化合物可具有硅鍵合的烷氧基基團。這些常規(guī)硅烷化合物的此類硅鍵合的烷氧基基團可水解和縮合，從而形成硅氧烷鍵并且增加固化產物的交聯(lián)密度。相比之下，硅烷化合物通常用于減小固化產物的交聯(lián)密度，因此在某些實施例中，這些可水解基團是不期望的。
[0068] 在各種實施例中，稀釋劑組分的硅烷化合物具有以下通式：
其中R被獨立地選擇并且如上定義，Y為陽離子型可聚合基團，而X選自R和SiR3。
[0069] 在某些實施例中，X為R，使得硅烷化合物包括單硅烷化合物。在這些實施例中，硅烷化合物具有通式YSiR3，其中Y和R如上定義。當Y獨立地選自上述ElE 4時，硅烷化合物可被重寫為例如E1SiR3、E2SiR3、E 3SiR3、和E4SiR3。在E1-E 4中，E3為最典型的。
[0070] 在其他實施例中，X為SiR3,使得硅烷化合物包括二硅烷化合物。在這些實施例中，可將單個陽離子型可聚合基團鍵合到二硅烷的任一個硅原子上，該硅原子通常直接相互鍵合。雖然R獨立地選自取代和未取代的烴基基團，但R最通常選自烷基基團和芳基基團以用于控制折射率。
[0071] 硅烷化合物及其制備方法的具體實例在2014年5月15日提交的共同未決的PCT國際專利申請PCT/US14/038149 (DC11701PCT2)中有所描述。
[0072] 硅烷化合物可使陽離子型可聚合材料(例如，有機聚硅氧烷樹脂)有效地增溶，從而避免對另外溶劑的需要。在一些實施例中，第一組合物和/或第二組合物缺乏除硅烷化合物之外的溶劑。如果存在于其中，硅烷化合物還減小了第一組合物和/或第二組合物的折射率，并且因此可修改所使用的硅烷化合物的相對量以選擇性地控制第一組合物和/或第二組合物的折射率。例如，第一組合物可以小于第二組合物的量來使用硅烷化合物，從而賦予第二組合物小于第一組合物的折射率，在其他所有條件都相同時(例如，所使用的特定有機聚硅氧烷樹脂）。
[0073] 稀釋劑組分通常包含一定量的硅烷化合物，該量基于第一組合物和/或第二組合物的所需折射率和其他物理特性。例如，在某些實施例中，基于第二組合物的總重量計，稀釋劑組分以足以提供至少3重量％，或者至少5重量％，或者至少10重量％，或者至少15重量％，或者至少20重量％，或者至少25重量％，或者至少30重量％的硅烷化合物的量包含娃烷化合物。如果在兩者中均有使用，硅烷化合物通常以小于第二組合物中的量存在于第一組合物中。
[0074] 稀釋劑組分可以不包括，或者可以包括除了硅烷化合物之外的化合物或組分。例如，該稀釋劑組分可包括不同于硅烷化合物和除其之外的稀釋劑化合物。該稀釋劑化合物可在各個方面不同于硅烷化合物。例如，該稀釋劑化合物可具有不止一個陽離子型可聚合基團。或者，該稀釋劑化合物可具有單個陽離子型可聚合基團，但是可不含硅。稀釋劑組分可包括不止一種稀釋劑化合物，即，該稀釋劑組分可包括稀釋劑化合物的任何組合。稀釋劑化合物可為芳族、脂環(huán)族、脂族等。
[0075] 適用于稀釋劑組分的芳族稀釋劑化合物的具體例子包括每個具有至少一個芳環(huán) 的多元酚的聚縮水甘油醚、或酚的烯化氧加合物(諸如雙酚A和雙酚F的縮水甘油醚)的聚縮水甘油醚、或通過將烯化氧進一步添加到雙酚A和雙酚F而獲得的化合物的聚縮水甘油醚；以及環(huán)氧酚醛清漆樹脂。
[0076] 適用于稀釋劑組分的脂環(huán)族稀釋劑化合物的具體例子包括:各具有至少一個脂環(huán) 族環(huán)的多元醇的聚縮水甘油醚；以及通過用氧化劑來環(huán)氧化含環(huán)己烯環(huán)的化合物或含環(huán)戊烯環(huán)的化合物所獲得的含環(huán)氧環(huán)己烷的化合物或含環(huán)氧環(huán)戊烷的化合物。例子包括氫化雙酸A縮水甘油醚、2-(3,4_環(huán)氧環(huán)己基_5,5_螺_3,4_環(huán)氧基)環(huán)己烷-二氧己環(huán)甲烷、二(3,4_ 環(huán)氧環(huán)己基甲基）己二酸酯、乙烯基環(huán)己烯二氧化物、4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷、二（3，4_環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基甲基）己二酸酯、3,4_環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基羧酸酯、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物、乙二醇二(3,4_環(huán)氧環(huán)己基甲基)醚、二辛基環(huán)氧基六氫鄰苯二甲酸酯以及二-2-乙基己基環(huán)氧基六氫鄰苯二甲酸酯。
[0077]適用于稀釋劑組分的脂族稀釋劑化合物的具體例子包括:脂族多元醇以及脂族多元醇的環(huán)氧烷加合物的聚縮水甘油醚;脂族長鏈多元酸的聚縮水甘油酯;通過丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的乙烯基聚合作用合成的均聚物；以及通過丙烯酸縮水甘油酯和另一種乙烯聚合物的乙烯基聚合作用合成的共聚物。代表性化合物包括多元醇的縮水甘油醚，諸如1，4-丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、甘油的三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷的三縮水甘油醚、山梨醇的四縮水甘油醚、二季戊四醇的六縮水甘油醚、聚乙二醇的二縮水甘油醚、聚丙二醇的二縮水甘油醚、聚醚多元醇的聚縮水甘油醚，其通過添加一種、兩種或更多種類的環(huán)氧烷烴與脂族多元醇諸如丙二醇、三羥甲基丙烷或甘油、和脂族長鏈二元酸的二縮水甘油酯而獲得。此外，列舉了脂族高級醇、苯酚、甲酚、丁基苯酚的單縮水甘油醚，聚醚醇的單縮水甘油醚，其通過向其添加環(huán)氧烷烴而獲得，高級脂族酸的縮水甘油酯、環(huán)氧化大豆油、環(huán)氧硬脂酸辛酯、環(huán)氧硬脂酸丁酯、環(huán)氧化亞麻籽油、環(huán)氧化聚丁二烯等。
[0078]適用于稀釋劑組分的稀釋劑化合物的另外例子包括環(huán)氧丙烷化合物，諸如1，3_環(huán) 氧丙烷（trimethylene oxide)、3，3_二甲基環(huán)氧丙烷（3，3-dimethyl oxetane)和3，3_二氯甲基氧環(huán)氧丙烷;三噁烷，諸如四氫呋喃和2,3_二甲基四氫呋喃;環(huán)狀醚化合物，諸如1，3_ 二氧戊環(huán)和1，3,6_三氧雜環(huán)辛烷;環(huán)狀內酯化合物，諸如丙內酯、丁內酯和己內酯；噻喃化合物，諸如環(huán)硫乙烷;噻丁環(huán)化合物，諸如硫雜環(huán)丁烷和3，3-二甲基噻丁環(huán);環(huán)狀硫醚化合物，諸如四氫噻吩衍生物;通過環(huán)氧化合物與內酯的反應獲得的螺環(huán)原酸酯化合物；以及乙烯基醚化合物，諸如乙二醇二乙烯基醚、烷基乙烯基醚、3,4_二氫吡喃-2-甲基(3,4_二氫吡喃-2-甲基(3,4_二氫吡喃-2-甲酸酯)和三乙二醇二乙烯基醚。
[0079]如果存在，分別基于第一組合物或第二組合物的總重量計，稀釋劑組分通常以足以提供大于〇至30重量％，或者大于0至10重量％，或者1至5重量％的稀釋劑化合物的量包含稀釋劑化合物。這些值通常反映稀釋劑組分中除硅烷化合物之外的任何陽離子型可聚合稀釋劑化合物，即，當使用不同稀釋劑化合物的組合時，上述值表示其集體量。在某些實施例中，稀釋劑組分包含硅烷化合物和稀釋劑化合物。
[0080] 在某些實施例中，第一組合物和第二組合物中的每一者還包含催化劑。第一組合物的催化劑可與第二組合物的催化劑相同或不同。每種催化劑獨立地有效增強相應組合物的固化。例如，當?shù)谝唤M合物和第二組合物可在暴露于活性能射線而固化時，催化劑可稱為光催化劑。然而，還可使用除光催化劑之外的催化劑，例如，當?shù)谝唤M合物和/或第二組合物暴露于熱而不是活性能射線而固化時。光催化劑可以替代地被稱為光聚合引發(fā)劑，并且通常用于引發(fā)陽離子型可聚合材料和稀釋劑組分的光聚合。在某些實施例中，第一組合物和第二組合物獨立地包含(A)有機聚硅氧烷樹脂，以及(B)催化劑。有機聚硅氧烷樹脂在上文中有所描述。催化劑可包括適用于此類聚合的任何催化劑。催化劑的例子可包括锍鹽、碘鑰鹽、硒鹽、鱗鹽、重氮鹽、對甲苯磺酸鹽、三氯甲基取代的三嗪、和三氯甲基取代的苯。另外的催化劑包括本領域中已知的酸產生劑。催化劑可增加組合物的固化速率、減少固化開始的時間、增加組合物交聯(lián)的程度、增加固化產物的交聯(lián)密度，或其任意兩者或更多者的組合。通常，催化劑至少會增加組合物的固化速率。
[0081] 可通過下式表達適用于催化劑的锍鹽:R73S+X'其中R7可以指定甲基基團、乙基基團、丙基基團、丁基基團或含1至6個碳原子的類似烷基基團；苯基基團、萘基基團、聯(lián)苯基基團、甲苯基基團、丙基苯基基團、癸基苯基基團、十二烷基苯基基團或含6至24個碳原子的類似芳基或取代芳基基團。在上式中，X-表示SbF6-、AsF6-、PF6-、BF4-、B(C 6F5)4-、HS〇4-、Cl〇4-、 CF3S〇3'或類似的非親核、非堿性陰離子?？赏ㄟ^下式表示碘鑰鹽:R72I+X'其中R 7與上文定義的)Γ相同?？赏ㄟ^下式表示硒鑰鹽:R73Se+X'其中R7、X_與上文定義的相同?？赏ㄟ^下式表示鱗鹽:R 74P+X'其中R7、與上文定義的相同。可通過下式表示重氮鹽:R7N2+X_，其中R 7和X_ 與上文定義的相同?？赏ㄟ^下式表示對甲苯磺酸鹽:CH3C6H 4S03R8,其中R8為含有吸電子基的有機基團，諸如苯甲酰苯甲基基團或鄰苯二甲酰亞胺基團?？赏ㄟ^下式表示三氯甲基取代的三嗪：[CC1 3]2C3N3R9,其中R 9為苯基基團、取代的或未取代的苯乙炔基基團、取代的或未取代的呋喃基乙炔基基團或類似的吸電子基?？赏ㄟ^下式表示三氯甲基取代的苯： CC13C6H3R7R1()，其中R 7與上文定義的相同，R1()為鹵素基團、鹵素取代的烷基基團或類似的含鹵素基團。
[0082]適用于第一組合物和/或第二組合物的催化劑的具體例子包括三苯基锍四氟硼酸鹽、三苯基锍六氟銻酸鹽、三苯基锍研磨物、三(對甲苯基）锍六氟磷酸鹽、對叔丁基苯基二苯基锍六氟銻酸鹽、二苯基碘鑰四氟硼酸鹽、二苯基碘鑰六氟銻酸鹽、對叔丁基苯基二苯基碘鑰六氟銻酸鹽、二(對叔丁基苯基)碘鑰六氟銻酸鹽、二(十二烷基苯基)碘鑰六氟銻酸鹽、三苯基硒四氟硼酸鹽、四苯基鱗四氟硼酸鹽、四苯基鱗六氟銻酸鹽、對氯苯基重氮四氟硼酸鹽、苯甲?；交鶎妆交撬猁}、雙(三氯甲基)苯基三嗪、雙(三氯甲基)呋喃基三嗪、對雙 (三氯甲基)苯等。
[0083] 任選地在載體溶劑存在的情況下，催化劑可包括兩個或更多個不同種類。
[0084] 催化劑可以獨立改變的量存在于第一組合物和第二組合物中。通常，催化劑以一定量存在，該量足以在暴露于活性能射線（即，高能射線)諸如紫外線時引發(fā)聚合反應和固化。在某些實施例中，基于相應組合物的總重量計，催化劑以大于〇至5重量％，或者0.1至4 重量％的量用于第一組合物和第二組合物中的每一者中。
[0085]第一組合物和/或第二組合物可為無溶劑的。在這些實施例中，稀釋劑組分通常使陽離子型可聚合材料充分地增溶以傾倒和濕式涂布第一組合物和/或第二組合物。然而，如果需要，第一組合物和/或第二組合物還可包含溶劑，例如有機溶劑。如本文所用并參考無溶劑的第一組合物和/或第二組合物，無溶劑意指基于相應組合物的總重量計，總溶劑可以小于5重量％，或者小于4重量％，或者小于3重量％，或者小于2重量％，或者小于1重量％，或者小于0.1重量％的量存在于相應組合物中，總溶劑包括任何載體溶劑。
[0086] 如果使用，則通常針對與陽離子型可聚合材料和稀釋劑組分的可混合性來選擇溶劑。一般來講，溶劑在大氣壓力下的沸點溫度為80°C至200°C，這允許溶劑易于通過加熱或其他方法而被移除。溶劑的具體例子包括異丙醇、叔丁醇、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯、均三甲苯、氯苯、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、乙氧基-2-丙醇乙酸酯、甲氧基-2-丙醇乙酸酯、八甲基環(huán)四硅氧烷、六甲基二硅氧烷等。可以組合方式利用兩種或更多種溶劑。
[0087] 第一組合物和/或第二組合物可任選地并附加地包括任何其他合適的組分，諸如偶聯(lián)劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、增塑劑、均化劑、顏料、催化劑、催化劑抑制劑等。催化劑抑制劑可用于阻止或減慢固化速率，直到催化劑被激活（例如，通過移除抑制劑或使其失活)。
[0088]在某些實施例中，第一組合物和第二組合物各自為液體形式，在25°C下的動態(tài)粘度為20至10,000mPa · s?？捎肂rookfield粘度計、Ubbelohde管、錐/板流變學或其他設備和方法來測量動態(tài)粘度。雖然該值可根據(jù)所使用的儀器/設備略微改變，但不管測量類型為何，這些值通常是穩(wěn)定的。
[0089] 可由如下文在圖2至圖7中所述的方法形成光連接器30以及由光連接器30形成的相關光學裝置20。
[0090] 首先參照圖2,方法始于相對于第二光學組件40設置第一光學組件20,使得在光學接口 26與波導接口 50之間存在間隙80。
[0091] 在此位置中，優(yōu)選地，至少一個光學元件22中的至少一個跨間隙80對準至少一個光學元件42中的對應一個。接著，如圖3所示，該方法還包括在間隙80內施加具有第一折射率(RI 1)的第一組合物以形成第一層94,使得第一層94在第一光學接口 26處接觸至少一個光學元件22的每一個的末端24,且使得第一層94在第二光學接口 50處接觸至少一個光學元件42的每一個的末端48。
[0092]在某些實施例中，將第一層94施加至容納在第一光學組件20和第二光學組件40內的第一基板47上。或者，將第一層94施加至外殼25的內表面91上和/或施加至外殼45的內表面93上，或當外殼25耦合至外殼45時，將第一層94施加至內表面91和93兩者上。
[0093]如上所述，第一組合物為可固化的組合物并且可至少基于所需的第一折射率和其他因素(例如所需的固化機理)予以選擇。
[0094]可經由各種方法將第一組合物施加在基板47上或施加至內表面91和93。例如，在某些實施例中，施加第一組合物的步驟包括濕式涂布方法。適用于該方法的濕式涂布方法的具體例子包括浸涂、旋涂、流涂、噴涂、輥涂、凹面涂布、濺射、槽式涂布以及它們的組合。 [0095]接著，如在圖4所示，該方法還包括施加固化條件至第一層94的目標部分，不施加固化條件至第一層的非目標部分，以形成對比層96，對比層96包括至少一個固化的橋接部分62以及至少一個未固化的部分98。至少一個固化的橋接部分62的每一個在間隙80內從相應至少一個光學元件22中的一個的末端24延伸到至少一個光學元件42的相應一個的對應對準末端48。
[0096]由至少第一組合物決定借以選擇性固化第一層94的方法并因此決定所用的固化條件。例如，在某些實施例中，第一組合物以及由該組合物形成的第一層可在暴露于活性能射線時被固化，即通過用活性能射線選擇性地照射第一層而選擇性地固化第一層?；钚阅?射線可包括紫外線、電子束或其他電磁波或輻射?；蛘?，可熱固化第一層。在這些實施例中，通過選擇性地加熱第一層94(例如，用加熱元件選擇性地加熱第一層)而選擇性地固化第一層94。合適的加熱元件的例子包括電阻性或感應性加熱元件、紅外（IR)熱源（例如，IR燈），以及火焰熱源。感應性加熱元件的例子為射頻(RF)感應加熱元件。
[0097]優(yōu)選地，如圖4所示，通過使在紫外光范圍內的第一預定波長的光從至少一個光學元件22傳輸通過相應末端24,且在構成第一層94的第一組合物的目標部分內達足以引起在第一組合物的目標部分中的折射率從RI 1變成RP的一段時間而使第一層94固化，且形成至少一個固化的橋接部分62,各固化的橋接部分62從第一光學組件20的光學元件22的相應一個的相應末端24延伸至第二光學組件40的相應光學元件42的對應一個。
[0098]接著，如圖5所示，該方法還包括在對比層96上施加具有第二折射率(RI2)的第二組合物以形成第二層102,以及混合第二層102的至少一部分與對比層96的至少一個未固化的部分98的至少一部分，以在對比層96中形成具有第三折射率(RI3)的至少一個互混部分 104。該混合步驟后，至少一個互混部分104的至少一個從相應第一末端64至第二末端66至少部分地圍繞至少一個固化的橋接部分62的每一個，但是其中末端64、66未被第二層102或互混部分104覆蓋，如上所述。
[0099] 在某些實施例中，第二層102的一部分未與對比層96的未固化部分98混合且保持為未混合部分(如在圖5中的102所示）。在這些實施例中，第二層102的一部分可部分地圍繞至少一個橋接部分62的一個或多個，其中第二層102以及至少一個互混部分104中的一個共同地完全圍繞至少一個橋接部分62的相應一個。
[0100] 然而，優(yōu)選地，第二組合物的全部與至少一個未固化的部分98互混以形成互混部分1〇4(即，混合后不存在第二層102)。在此優(yōu)選實施例中，至少一個互混部分104中的一個從相應第一末端64至第二末端66完全圍繞至少一個固化的橋接部分62的每一個，但是其中末端64、66未被互混部分104覆蓋，如上所述。
[0101] 第一組合物、第二組合物和至少一個互混部分104彼此不同。此外，RI\RI2和RI3彼此不同。
[0102] 可經由各種方法將第二組合物施加在第一層94上，包括上文所述的用于施加第一組合物的那些方法。例如，在某些實施例中，將第一組合物施加在第一層94上的步驟包括濕式涂布方法。適用于該方法的濕式涂布方法的具體例子包括浸涂、旋涂、流涂、噴涂、輥涂、凹面涂布、濺射、槽式涂布以及它們的組合。
[0103] 接著，如圖6所示，該方法還包括施加第二固化條件以使互混部分104和任選存在的第二層102固化，以形成固化的互混部分70和固化的任選第二部分72,并因此形成光連接器30和完成的第一光學裝置15。
[0104] 由至少第一組合物和第二組合物決定借以選擇性固化第二層102(當存在時)和至少一個互混部分104的方法并因此決定所用的固化條件。
[0105] 例如，在某些實施例中，第一組合物與用于形成第二層102(若存在）的第二組合物以及互混部分104可在暴露于活性能射線后固化(即，通過用活性能射線選擇性照射第一層而選擇性固化第二層1〇2(當存在時)和至少一個互混部分104)?；钚阅苌渚€可包括紫外線、電子束或其他電磁波或輻射。
[0106] 或者，第二層102(當存在時）和至少一個互混部分104可被熱固化。在這些實施例中，通過選擇性加熱第二層102和至少一個互混部分104而固化第二層102(當存在時）和至少一個互混部分104,例如用加熱元件選擇性加熱第二層102和至少一個互混部分104。合適的加熱元件的例子包括電阻性或感應性加熱元件、紅外（IR)熱源(例如，IR燈），以及火焰熱源。感應性加熱元件的例子為射頻(RF)感應加熱元件。
[0107] 在某些實施例中，通過將第二層102(若存在)和至少一個互混部分104加熱至從90 至260 °C范圍內的溫度而固化層102和部分104。
[0108] 在另外其他實施例中，可利用固化方法的組合。因此，例如，第二層102(若存在)和至少一個互混部分104兩者都可通過暴露于活性能射線且通過加熱而固化，如上所述。
[0109] 形成所得的光學裝置15(如圖6所示），其中固化的互混部分70和固化的第二部分 72(當存在時)從相應第一末端64至第二末端66圍繞固化的橋接部分62的每一個，但是其中末端64、66未被固化的互混部分70和固化的第二部分72覆蓋（即，在第一光學組件20的至少一個光學元件22中的一個的末端24與第二光學組件40的至少一個光學元件42的相應一個的對應末端48之間）。在優(yōu)選的實施例中，具有折射率R0的固化的互混部分70從相應第一末端64至第二末端66圍繞具有折射率Rf的固化的橋接部分62的每一個，但是其中末端64、 66未被固化的互混部分70覆蓋。或者，在某些實施例中，具有折射率R0的固化互混部分70 和具有折射率R0的固化第二部分72從相應第一末端64至第二末端66圍繞具有折射率Rf 的固化的橋接部分62的每一個，但是其中末端64、66未被固化的互混部分70和固化的第二部分72覆蓋。
[0110] 在另外其他實施例中，因此，具有折射率Rp的固化的互混部分70從相應第一末端 64至第二末端66圍繞具有折射率 RIf的固化的橋接部分62的至少一個，但是其中末端64、66 未被互混部分104覆蓋，并且其中第二層72是存在的且圍繞固化的互混部分70而且不覆蓋相應的末端64、66。
[0111] 在任何這些實施例中，形成光連接器30，其中至少一個橋接部分62的每一個的折射率低于圍繞其的包層部分(無論此類包層部分是否包括如上所述的固化的互混部分70或固化的互混部分70和固化的第二部分72的組合）。換句話講，在低折射率橋接部分62與較高折射率包層部分(且更具體地講，圍繞低折射率橋接部分62的較高折射率的固化的互混部分70和任選的固化的第二部分72)之間存在折射率對比。普通技術人員將理解，較低折射率的固化的橋接部分62與較高折射率的固化的包層部分(且更具體地講，較高折射率且固化的互混層70和任選的固化的第二部分70)之間的對比允許沿著橋接部分62的長度引導電磁輻射（即，一個或多個電磁波），且使對互混層70以及對任選的第二層72的損失降至最低。因此，本發(fā)明提供較高效率的光連接器30,其用于在第一光學組件20與第二光學組件40之間傳播一個或多個電磁波。
[0112] 另外，由于事實上，因施加第一固化條件以形成相應的橋接部分62,使得固化的橋接部分62的接口的尺寸和形狀將符合其所對準的光學元件22、42的相應末端24或48的尺寸和形狀，所以通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法形成的光連接器30,將放寬光連接器精密對準需求，也放寬系統(tǒng)未對準公差。例如，橋接部分62在末端64或66處將具有圓形橫截面視圖，其尺寸和形狀對應于光學元件22或42的末端24或48的對應圓形。類似地，橋接部分62在末端 64或66處的截面具有方形尺寸和形狀，其中光學元件22或42在其相應末端24或48處為方形。相應末端64或66與對應末端24或48之間的此類共形性還被認為使相應光學元件22或42 與橋接部分62之間接口處的電磁福射損失降至最低。
[0113] 在另外其他實施例中，光連接器30形成固化的橋接部分62A，該部分在未對準的光學元件22A與42A之間延伸，如圖13至圖14所示。用于形成光連接器30和光學組件15的過程遵循如上文關于圖2至圖6描述的相同通用方法，不同之處在于，在圖14中（如與圖4相比），第一預定波長的傳輸光彎曲使得其從第一光學元件22A的相應末端24傳輸至第二光學元件 24A的末端48,從而使固化的橋接部分62相對于第一光學元件22A和第二光學元件42A的長度處于略微成角度的方向。
[0114] 另外，很可能不需要拋光，這是因為固化的橋接部分62的每一個的末端64或66如同橋接部分62將具有粗糙度，該粗糙度允許更佳地粘附至相應的光學元件22或42。再進一步，運用本發(fā)明的連接過程可緩解在具有MT連接的某些光學系統(tǒng)中的對光纖突出的擔憂。
[0115] 并且，用于形成本發(fā)明的光連接器30的制造過程簡單且可復制，以用于耦合如上所述的具有類似或不同光學元件22、42或222的各式各樣光學裝置20、40和220。
[0116]在另外其他實施例中，不同于第一光學裝置15的單獨的光學裝置215可由具有根據(jù)上述方法形成的光連接器30的第一光學裝置15形成。圖7至圖9示出該進一步方法。
[0117] 首先參照圖7,用于形成第二光學裝置215的方法始于斷開第一光學組件20與所形成的光連接器30(并因此與第二光學組件40斷開），使得至少一個固化的橋接部分62的每一個保持與第二光學組件40的至少一個光學元件42的相應一個的末端48接觸。這可用多種方式來實現(xiàn)，優(yōu)選地通過簡易地使第一光學組件20以遠離第二光學組件40的方向移動，如箭頭190所示，或通過使第二光學組件40以遠離第一光學組件20的方向移動，如箭頭195所示。在此過程中，外殼25與外殼45解親合或以其他方式斷開。
[0118] 在這些實施例中，第一光學組件20和第二光學組件40包括不同形式的光學元件22 和42,并且固化的橋接部分62粘附至光學元件42比粘附至光學元件22更牢固，且因此，當?shù)?一光學組件20遠離第二光學組件30移動時，固化的橋接部分62保持與光學元件42接觸。 [0119]接著，如圖8所示，提供不同于第一光學組件20的第三光學組件220。
[0120] 第三光學組件220具有至少一個光學元件222,并且至少一個光學元件222的每一個的末端224端接在第二光學接口 226處。第三光學組件220還包括圍繞光學元件222的外殼 225和包層223。類似于光學元件22或42的光學元件222是指任何這樣的裝置或材料:能夠沿其相應長度引導一個或多個電磁波(例如，諸如紫外光光譜中的一個或多個光波，或可見光光譜中的一個或多個光波）。因此，可包括光學元件222的光學元件的合適例子包括但不限于光纖、聚合物波導、透鏡、發(fā)射模塊、接收模塊或收發(fā)器(既包括發(fā)射模塊也包括接收模塊的模塊)。
[0121] 然而，如上所述，包括此類光學元件222的第三光學組件220與包括光學元件22的第一光學組件20不同。優(yōu)選地，在某些實施例中，光學元件222的數(shù)目以及這些光學元件222 的尺寸和形狀類似于第一光學組件30的光學元件22的數(shù)目、尺寸和形狀，然而在某些其他實施例中，該數(shù)目、尺寸或形狀可以不同。類似地，在第三光學組件220內至少一個光學元件 222的相對設置可與第一光學組件30中的光學元件的相對設置相同或不同。
[0122] 還如圖8所示，耦合至第二光學組件40的光連接器30系沿第三光學接口 226相對于第三光學組件220設置，使得第三光學組件220的至少一個光學元件222的每一個的末端224 相鄰于至少一個固化的橋接部分62的相應一個的末端64。
[0123] 接著，如圖9所示，第三光學組件220被移動成接觸第二光學組件40，使得第三光學組件220的至少一個光學元件222的每一個的末端224接觸至少一個固化的橋接部分62的相應一個的末端64。以此方式，形成新的光學裝置215,該裝置包括通過光連接器30耦合至第二光學組件40的第三光學組件220。
[0124] 因此，可使用如圖7至圖9中所述的方法來簡單地連接具有類似設置的光學元件的任何兩個光學裝置。在圖7至圖9中描述的方法還允許將包括耦合的光連接器30的第二光學組件40耦合至第一光學組件20,隨后與此第一光學組件20解耦合且連接至第三光學組件 220(以及隨后與第三光學組件220斷開并重新連接至第一光學組件20)，以形成多種光學裝置。
[0125] 所附權利要求不限于【具體實施方式】中描述的專門和特定的化合物、組合物或方法，其可以在落入所附權利要求的范圍內的特定實施例之間變化。就本文為描述各種實施例的特定特征或方面而依賴的任何馬庫什組而言，可以從獨立于所有其他馬庫什成員的相應的馬庫什組的每個成員獲得不同、特殊和/或意料之外的結果。馬庫什組的每個成員可以被單獨地和/或組合地依賴，并且為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。
[0126] 此外，在描述本發(fā)明的各種實施例中依賴的任何范圍和子范圍獨立地且共同地落入所附權利要求的范圍內，并且應理解為描述和設想在其中包括全部和/或部分值的所有范圍，即使本文未明確寫出這樣的值。本領域的技術人員容易認識到，列舉的范圍和子范圍充分地描述了本發(fā)明的各種實施例并使它們成為可能，并且這樣的范圍和子范圍可以被進一步描繪成相關的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一等。僅作為一個例子，"從0.1至 0.9"的范圍可以被進一步描繪為下三分之一（即從0.1至0.3)、中三分之一（即從0.4至0.6) 和上三分之一（即從0.7至0.9)，其單獨地且共同地在所附權利要求的范圍內，并且可以被單獨地和/或共同地依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。此外，就諸如"至少"、"大于"、"小于"、"不超過"等限定或修飾范圍的語言而言，應當理解，此類語言包括子范圍和/或上限或下限。作為另一個例子，"至少10"的范圍本質上包括至少10至35 的子范圍、至少10至25的子范圍、25至35的子范圍等，并且每個子范圍可以被單獨地和/或共同地依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。最后，在所公開的范圍內的每獨數(shù)值可以被依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。例如，"從1至9"的范圍包括諸如3的各個單獨的整數(shù)，以及諸如4.1的包括小數(shù)點（或分數(shù)）的單獨數(shù)，其可以被依賴并為所附權利要求的范圍內的具體實施例提供足夠的支持。
[0127] 以下實例旨在示出本發(fā)明，而不應以任何方式看作是對本發(fā)明的范圍的限制。
[0128] 實例1:制備具有一個或多個固化的橋接部分的光連接器:將十二條光纖的末端 62.5μπι MT連接器置于安裝單元上。MT連接器包括具有下表面的狹槽，其中十二條光纖的每一條的末端部分端接在狹槽的光纖接口處，光纖接口以通常垂直于下表面的方向延伸。將十二個50Χ50μπι的聚合物波導(節(jié)距為250微米(μπι))置于ΜΤ連接器中的狹槽內。接著，經由亞微米（< Ιμπι)精確度的xyz載臺使ΜΤ連接器的十二條光纖的末端的每一個對準十二個聚合物波導的相應一個的對應末端。在完成對準后，在狹槽內介于十二個聚合物波導的末端與MT連接器的十二條光纖的末端之間設置500μπι的間隙。
[0129] 經由吸管將一滴具有約1.533的折射率的UV光可限定(photodefinable)的有機硅材料施加至在MT連接器的間隙內的狹槽的下表面上，使得該液滴覆蓋MT連接器的光纖以及聚合物波導兩者的相應末端的每一個。
[0130] 通過MT連接器的十二條光纖中的一條的光纖接口發(fā)送UV光使該滴有機硅材料選擇性聚合。從光纖射出的375nm的光在光可限定的有機硅材料上引起約1.2焦耳/平方厘米 (J/cm2)的UV輻射劑量，以輻射固化該液滴的一部分，其中在從MT連接器的光纖之一延伸至對應聚合物波導的該液滴內形成固化的橋接部分。接著，用甲苯移除圍繞固化的橋接部分的未固化的剩余材料，且使MT末端分離，使得固化的橋接部分保持附接到聚合物波導接口。因此，制備了具有一個或多個固化的橋接部分的光連接器。接著，將固化的橋接部分和聚合物波導置于透明片材上且經由相差顯微鏡法成像，如圖15所示，其中指示的標度是0.5mm。
[0131] 實例la:制備具有一個或多個固化的橋接部分的另一光連接器。以基本上與上文所述相同的方式重復實例1。然而，在此實例中，針對在單一接口上的多個波導橋，通過MT連接器的十二條光纖中的多于一條光纖的光纖接口發(fā)送UV光使該滴有機硅材料選擇性聚合。因此，制備了具有一個或多個固化的橋接部分的另一光連接器。接著，將多個固化的橋接部分和聚合物波導置于透明片材上且經由相差顯微鏡法成像，如圖16所示，其中指示的標度是 50μπι〇
[0132] 顯示在圖15以及圖16的結果證明可根據(jù)本發(fā)明的方法形成一個或多個固化的橋接部分62。
[0133] 實例2:制備具有多個固化的橋接部分的光連接器:將十二條光纖的末端62.5μπι ΜΤ連接器置于安裝單元上。ΜΤ連接器包括具有下表面的狹槽，其中十二條光纖的每一條的末端部分端接在狹槽的光纖接口處，光纖接口以通常垂直于下表面的方向延伸。將十二個 50 X 50μπι的聚合物波導（節(jié)距為250μπι)置于ΜΤ連接器中的狹槽內。接著，經由亞微米（< 1μ m)精確度的xyz載臺使ΜΤ連接器的十二條光纖的末端的每一個對準十二個聚合物波導的相應一個的對應末端。在完成對準后，在狹槽內介于十二個聚合物波導的末端與ΜΤ連接器的十二條光纖的末端之間設置500μηι的間隙。
[0134] 經由吸管將一滴具有約1.533的折射率的紫外(UV)光可限定的有機硅材料施加至在ΜΤ連接器的間隙內的狹槽的下表面上，使得該液滴覆蓋ΜΤ連接器的光纖以及聚合物波導兩者的相應末端的每一個。
[0135] 通過ΜΤ連接器的十二條光纖中的多于一條的光纖接口發(fā)送UV光使該滴有機硅材料選擇性聚合。從光纖射出的375nm的光在光可限定的有機硅材料上引起約1.2J/cm 2的UV 輻射劑量，以輻射固化該液滴的一部分，其中在從MT連接器的光纖之一延伸至對應聚合物波導的該液滴內形成固化的橋接部分。
[0136] 接著，經由吸管將一滴具有約1.51的折射率的第二UV光可限定的有機硅施加至第一 UV光可限定的有機娃的未固化部分。接著，讓第二UV光可限定的有機娃與第一 UV光可限定的材料的未固化部分混合達約1分鐘以形成互混部分。經由寬光譜UVA燈泡，將約1.2J/ cm2的第二UV全體固化(blanket cure)施加至互混部分，以福射固化圍繞固化的橋接部分的每一個的互混部分。
[0137]接著，使聚合物波導與十二條光纖的末端62.5μηι MT連接器分離，而固化的橋接部分和圍繞固化的橋接部分的輻射固化的互混部分保持連接至聚合物波導的每一個。接著，將具有連接的固化的橋接部分和輻射固化的互混部分的聚合物波導引入烘箱且以130Γ熱固化約30分鐘，以形成根據(jù)本發(fā)明的光連接器。因此，制備了具有多個固化的橋接部分的光連接器。
[0138] 接著，經由相差顯微鏡法，對與連接的聚合物波導相對的光連接器的端面（即，對應于之前連接至十二根光纖的末端62.5μπι ΜΤ連接器的端部的光連接器的末端)成像。顯微照片中介于固化的橋接部分62與周圍的固化互混部分70之間的對比，如圖17所示（其中指示的標度是63μπι)，確認形成了光連接器，其中固化的橋接部分的折射率高于周圍的固化互混部分的折射率。
[0139] 已通過示例性方式對本發(fā)明進行了描述，并且應當理解已經使用的術語旨在具有描述性而不是限制性詞語的性質。顯然，按照上面的教導內容，本發(fā)明的許多修改形式和變型形式是可能的?？梢园淳唧w地描述之外的方式實施本發(fā)明。將實例稱為比較例并不意味著其為現(xiàn)有技術。
【主權項】
1. 一種制備光連接器的方法，所述光連接器用于將第一光學組件的至少一個光學元件的相應一個連接至第二光學組件的至少一個光學元件的對應一個，其中可在所述第一光學組件的所述至少一個光學元件的所述相應一個與所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的所述對應一個之間引導一個或多個電磁波，其中所述光連接器位于介于所述第一光學組件與所述第二光學組件之間的間隙內且包括對比層，所述對比層具有至少一個固化的橋接部分以及至少一個未固化的部分，其中所述至少一個固化的橋接部分的每一個從所述第一光學組件的所述至少一個光學元件中的一個的末端連續(xù)延伸至所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的相應一個的對應末端，并且其中所述對比層由具有第一折射率(RI1)的第一組合物形成，所述方法包括：將具有第二折射率(RI2)的第二組合物施加在所述對比層上以形成第二層；將所述第二層的至少一部分與所述對比層的所述至少一個未固化的部分混合以在所述對比層中形成具有第三折射率(RI3)的至少一個互混部分，使得介于所述第一光學組件的所述至少一個光學元件中的一個的所述末端與所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的所述相應一個的所述對應末端之間的所述至少一個互混部分的相應一個至少部分地圍繞所述至少一個固化的橋接部分的每一個;以及施加第二固化條件以使所述至少一個互混部分固化并制備所述光連接器，其中所述第一組合物與所述第二組合物以及所述至少一個互混部分彼此不同，并且其中當在相同的波長和溫度下測量時，RI1〉!?〗3〉!?"。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在所述混合步驟中，使整個第二層與所述對比層的所述至少一個未固化的部分混合以形成所述至少一個互混部分。3. 根據(jù)任一項前述權利要求所述的方法，其中執(zhí)行所述混合步驟使得介于所述第一光學組件的所述至少一個光學元件中的一個的所述末端與所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的所述相應一個的所述對應末端之間的所述至少一個互混部分的相應一個圍繞所述至少一個固化的橋接部分的每一個。4. 根據(jù)任一項前述權利要求所述的方法：其中所述施加第二固化條件以使所述至少一個互混部分固化包括使所述至少一個互混部分暴露于活性能射線;或其中所述施加第二固化條件以使所述至少一個互混部分固化包括使所述至少一個互混部分暴露于熱;或其中所述施加第二固化條件以使所述至少一個互混部分固化包括使所述至少一個互混部分暴露于在從90至260攝氏度的溫度范圍內的熱;或其中所述施加第二固化條件以使所述至少一個互混部分固化包括使所述至少一個互混部分暴露于活性能射線以及使所述至少一個互混部分暴露于熱。5. 根據(jù)任一項前述權利要求所述的方法，其中所述第一和第二組合物獨立地包含有機硅組合物。6. 根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述第一和第二組合物獨立地包含： (A)有機聚硅氧烷樹脂；以及 (B)催化劑，所述催化劑用于增強所述有機聚硅氧烷樹脂的固化。7. 根據(jù)任一項前述權利要求所述的方法：其中所述間隙具有一定長度，并且所述間隙的所述長度介于〇與1000微米之間的范圍內；或其中所述間隙具有一定長度，并且所述間隙的所述長度在從15至500微米的范圍內。8. 根據(jù)任一項前述權利要求所述的方法，其中所述第一光學組件的所述至少一個光學元件的每相應一個選自光纖、聚合物波導、透鏡、發(fā)射模塊、接收模塊和收發(fā)器。9. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的所述對應一個選自光纖、聚合物波導、透鏡、發(fā)射模塊、接收模塊和收發(fā)器。10. 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的方法，其中所述第一光學組件的所述至少一個光學元件的所述相應一個與所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的所述對應一個相同。11. 根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的方法，其中所述第一光學組件的所述至少一個光學元件的所述相應一個與所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的所述對應一個不同。12. 根據(jù)任一項前述權利要求所述的方法，還包括：將所述第一光學組件與所述光連接器斷開，使得所述至少一個固化的橋接部分的每一個保持與所述第二光學組件的至少一個光學元件的所述相應一個的所述末端接觸；提供與所述第一光學組件不同的第三光學組件，所述第三光學組件具有至少一個光學元件，所述至少一個光學元件的每一個的末端端接在光學接口處；以及沿所述光學接口將所述光連接器設置至所述第三光學組件，使得所述第三光學組件的所述至少一個光學元件的每相應一個的所述末端接觸所述至少一個固化的橋接部分的相應一個，使得可在所述第二光學組件的所述至少一個光學元件的所述相應一個與所述第三光學組件的至少一個光學元件的所述對應一個之間引導一個或多個電磁波。13. 根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述第三光學組件的所述至少一個光學元件的每相應一個選自光纖、聚合物波導、透鏡、發(fā)射模塊、接收模塊和收發(fā)器。14. 根據(jù)權利要求12或權利要求13所述的方法，其中所述第三組件的所述至少一個光學元件的至少一個與所述第一光學組件的所述至少一個光學元件不同。15. -種第一光學裝置，所述第一光學裝置包括根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的方法形成的制備的光連接器。16. -種第二光學裝置，所述第二光學裝置包括根據(jù)權利要求12至14中任一項所述的方法形成的制備的光連接器。
【文檔編號】G02B6/36GK106030360SQ201580007697
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年1月22日
【發(fā)明人】查德·馬丁·安布, 戴爾·L·加扎科維斯基, 布蘭登·斯瓦托夫斯基, 威廉·K·韋德納
【申請人】道康寧公司

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