[發明專利]具有不同光學路徑的全內反射光纖接口模塊和使用所述模塊的組件

有效

• 申請號: 201380023417.3
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN104335092A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 馬蒂厄·沙博諾-勒福特
• 申請（專利權）人: 康寧光電通信有限責任公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

優先權

本申請根據專利法要求2012年3月30日提交的美國申請序列號13/436,108的優先權的權益，所述申請的內容是本案的依托并且以引用的方式整體并入本文。

技術領域

本公開涉及光纖接口模塊和使用所述模塊的組件，并且更具體來說，涉及以下這樣的模塊和組件：所述模塊采用全內反射并且具有用于分別與有源光器件如光源和光電檢測器相關聯的傳輸和接收通道的不同光學路徑。

背景技術

用于消費電子產品的短距離數據鏈路的數據速率變得越來越高，尤其是用于視頻和數據存儲應用的那些短距離數據鏈路。實例包括5Gb/s的USB3.0協議、10Gb/s的HDMI以及在兩個通道上的10Gb/s的Thunderbolt。在這類高數據速率下，傳統的銅電纜具有有限的傳輸距離并且可能相對較大，從而限制電纜靈活性并增加費用。出于至少這些原因，光纖作為銅線的替代物出現，以用于適應下幾代消費電子產品的高數據速率。

與采用昂貴的高功率邊緣發射激光器與調制器的電信應用不同，短距離光纖鏈路是基于低成本、低功率的直接調制的光源如垂直空腔表面發射激光器(VCSEL)。為了在消費電子產品中可行，用于在一個方向上將來自光源的光耦合到光纖中并且在另一方向上將另一光纖中傳播的光耦合到光電二極管上的光纖接口模塊和組件需要是低成本的。因此，尚未解決的是需要設計簡單、穩健、可靠、具有寬松的未對準公差和/或被動對準過程的光纖接口模塊和組件。

發明內容

本公開的一方面是配置來支撐第一光纖和第二光纖的光纖接口模塊，所述光纖接口模塊包括：模塊本體，所述模塊本體限定前端和后端、頂表面、底表面以及相反側部，并且具有對具有紅外波長的光基本透明的光學路徑；形成在所述頂表面中的第一光纖支撐特征結構和第二光纖支撐特征結構；突脊，所述突脊形成在所述頂表面中并且具有分別終止第一光纖支撐特征結構和第二光纖支撐特征結構的第一端壁和第二端壁，以及限定全內反射(TIR)鏡的傾斜壁；凹槽，所述凹槽形成在所述模塊本體的所述底表面中鄰近所述前端并且限定頂板；以及第一透鏡表面和第二透鏡表面，所述第一透鏡表面和第二透鏡表面形成在所述頂板上并且具有與第一光纖支撐特征結構和第二光纖支撐特征結構以及TIR鏡對準的相應的第一折疊透鏡軸和第二折疊透鏡軸，其中所述第一透鏡表面和第二透鏡表面以及所述第一端壁和第二端壁分別限定具有不同的第一折疊光學路徑和第二折疊光學路徑的第一透鏡和第二透鏡。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述第一折疊透鏡軸和第二折疊透鏡軸具有±20微米或更大的未對準公差，同時維持85％或更大的耦合效率。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，進一步包括由模塊本體整體形成的所述第一透鏡表面和第二透鏡表面。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述第一透鏡表面和第二透鏡表面具有不同的曲率。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述第一透鏡表面和第二透鏡表面具有雙曲線形狀。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述頂板分別具有第一平坦部段和第二平坦部段，其中所述第一平坦部段和第二平坦部段位于不同平面中。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述紅外波長是在800納米至1100納米的范圍內。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述模塊本體是整體式的。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述光纖支撐特征結構包括大體平行于所述相反側部延伸的多個溝槽。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述頂表面包括所述第一光纖支撐特征結構和第二光纖支撐特征結構分別形成在其中的第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分相對于模塊本體的底表面而言具有不同的高度。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述突脊包括相對于模塊本體的后端彼此移置的第一部段和第二部段。

本公開的另一方面是所述光纖接口模塊，其中所述突脊包括分別終止第一光纖對準特征結構和第二光纖對準特征結構并且相對于模塊本體的后端彼此移置的第一表面部分和第二表面部分。