用于将光源耦合至光纤的光学连接器制造技术

公开了用于将光纤连接到光源的光学连接器。在一个实施例中，光学连接器包括具有第一端和第二端的壳体，该第一端具有开孔，且该第二端具有盲孔。在该壳体中布置腔室，使得该壳体的光轴穿过该腔室。该腔室包括第一材料。在该壳体中在该壳体的该第二端与该腔室之间布置由第二材料形成的集光区。在该集光区中安置盲孔，使得该盲孔的封端与该腔室通过该第二材料的至少一部分间隔开。在该壳体中在该开孔与该集光区之间布置折射表面，使得该壳体的光轴穿过该折射表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求于2014年4月29日提交的美国临时申请号61/985801的优先权权益，该临时申请的内容被用作依据并且通过引用以其全部内容结合在此。
本说明书总体上涉及用于将光源耦合至光纤的设备和组件。技术背景光纤被用在将光从光源传递至目标区域的各种各样的应用中。例如，在一些应用(如照明应用、标志牌应用、生物学应用等)中可以利用光漫射光纤，使得通过光漫射光纤传播的光沿着光纤长度向外放射状地散射，由此沿着光纤长度照射目标区域。耦合设备优选地将光从光源传递到光漫射光纤或其他光纤。需要用于将各种光源连接至光漫射光纤或其他光纤的替代性光学连接器。
技术实现思路
本文描述的实施例涉及用于将光源与光纤进行耦合的设备和组件。根据一个实施例，光学连接器包括壳体，该壳体具有安置在壳体的光轴的相反端处的第一端和第二端。壳体的第一端可以包括开孔并且壳体的第二端可以包括盲孔，使得壳体的光轴穿过开孔和盲孔。腔室可以被布置在壳体的内部体积中，使得壳体的光轴穿过腔室。腔室可以包括布置在其中的第一材料。集光区可以被布置在壳体的内部体积中在壳体的第二端与腔室之间，使得壳体的光轴穿过集光区。集光区可以由第二、固体材料形成并且盲孔可以安置在集光区中，使得盲孔的封端(termination)与腔室通过第二、固体材料的至少一部分间隔开。至少一个折射表面被布置在壳体中在开孔与集光区之间，使得壳体的光轴穿过该至少一个折射表面。在另一个实施例中，光学组件可以包括壳体，该壳体具有布置在壳体的内部体积中的腔室。第一材料可以包含在腔室中。集光区可以被布置在壳体的内部体积中。集光区可以包括第二、固体材料。至少一个折射表面可以被布置在壳体的内部体积中，使得该至少一个折射表面的焦点在集光区内。光源可以耦合至壳体，使得来自光源的光被引导进入腔室。光纤可以耦合至集光区，使得光纤的输入面与腔室通过第二、固体材料的至少一部分间隔开，并且从光源到光纤的输入面的光路穿过该腔室、该至少一个折射表面、以及该集光区的至少一部分。在另一个实施例中，光学组件可以包括壳体，该壳体具有安置在壳体的光轴的相反端处的第一端和第二端。壳体的第一端可以包括开孔并且壳体的第二端可以包括盲孔。壳体的光轴可以穿过开孔和盲孔。光源可以耦合至开孔。光纤可以安置在盲孔中。至少一个折射表面可以被安置在开孔与盲孔的封端之间，使得从光源到光纤的输入面的光路穿过该至少一个折射表面，该光路在光源与光纤的输入面之间延伸穿过至少两种不同的材料。在又另一个实施例中，光学连接器可以包括壳体，该壳体具有安置在壳体的光轴的相反端处的第一端和第二端。腔室可以被布置在壳体的内部体积中，使得壳体的光轴穿过腔室。腔室可以包括安置在腔室的侧壁上的反射材料。腔室可以从壳体的第一端到壳体的第二端逐渐变细，使得腔室在壳体的第一端处的第一直径大于腔室在壳体的第二端处的第二直径。光源可以耦合至壳体的第一端，使得当光源通电时，来自光源的发散光传播穿过腔室并且被反射材料反射以将光会聚到接近壳体的第二端。本文描述的实施例的附加特征和优点将在以下详细描述中予以阐明，并且将部分地将从该描述中对本领域技术人员而言变得容易明显或通过实践本文所描述的实施例而被认知，包括以下详细描述、权利要求书以及附图。应理解的是，前述概括描述和以下详细描述都描述了各实施例并且都旨在为理解所要求保护的主题的本质和特征提供概要或框架。附图被包括以提供对各实施例的进一步的理解并且被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图展示了本文所描述的各实施例，并且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。附图说明图1示意性地描绘了根据本文所示或所描述的一个或多个实施例的具有开孔和盲孔的光学连接器的侧视图。图2示意性地描绘了根据本文所示或所描述的一个或多个实施例的包括耦合至光源和光纤的光学连接器的光学组件的侧视图。图3示意性地描绘了根据本文所示或所描述的一个或多个实施例的具有第一开孔、第二开孔和锥形腔室的光学连接器的侧视图。并且图4示意性地描绘了根据本文所示或所描述的一个或多个实施例的具有第一开孔、第二开孔和锥形腔室的光学连接器的侧视图。具体实施方式现将详细参照光学连接器的实施例，其示例在附图中展示。只要可能，贯穿附图将使用相同参考数字来指代相同或相似的零件。本文描述的光学连接器和组件可以利用光纤(如传输光纤或者甚至光漫射光纤(LDF))连接光源(如激光二极管或发光二极管(LED))。在图1中示意性地展示了光学连接器的一个实施例。光学连接器通常包括壳体，该壳体具有安置在壳体的光轴的相反端处的第一端和第二端。壳体的第一端可以包括开孔并且壳体的第二端可以包括盲孔，使得壳体的光轴穿过开孔和盲孔。腔室可以被布置在壳体的内部体积中，使得壳体的光轴穿过腔室。腔室可以包括布置在其中的第一材料。集光区可以被布置在壳体的内部体积中在壳体的第二端与腔室之间，使得壳体的光轴穿过集光区。集光区可以由第二、固体材料形成并且盲孔可以安置在集光区中，使得盲孔的封端与腔室通过第二、固体材料的至少一部分间隔开。至少一个折射表面被布置在壳体中在开孔与集光区之间，使得壳体的光轴穿过该至少一个折射表面。在此将具体参照附图进一步详细描述光学连接器的各实施例。现在参照图1，示意性地描绘了光学连接器100的侧视图。光学连接器100包括壳体110，该壳体具有在第一端111处的开孔113以及在第二端112处的盲孔114。第一端111和第二端112被安置在光学连接器100的光轴190(即，壳体110的光轴)的相反端处。在一些实施例中，开孔113和盲孔114被安置成使得光轴190穿过开孔和盲孔并与开孔113和盲孔114共轴。光学连接器100进一步包括腔室130、集光区140和折射表面150，各自沿着光轴190安置在壳体110的内部体积120中。腔室130被布置成与开孔113相邻并且集光区140被布置成与盲孔114相邻。进一步地，折射表面150被布置在腔室130与光收集140之间。在一些实施例中，如当光学连接器100由单片材料模制或形成时，光学连接器100可以是单片的。例如，可以形成单片透明材料来包括光学连接器100的单独部件，如壳体110、开孔113、盲孔114、腔室130、集光区140和折射表面150。可替代地，光学连接器100可以由多个单独部件组装在一起而形成。例如，壳体110可以由利用一个或多个紧固件和/或粘合剂耦合在一起的两个分立的半件形成。仍参照图1，光学连接器100的壳体110可以由光学透明材料制成。例如，在一些实施例中，壳体110可以由使用任何已知的聚合模制技术(如，例如，注塑模制)制造的模制聚合物形成。壳体110的模制聚合物可以包括丙烯酸类聚合物、PMMA、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯酸、环烯烃聚合物(例如，ZeonexTM)、聚醚酰亚胺TM、透明PVC或澄清的聚烯烃。可替代地，壳体110可以由玻璃制成。在这些实施例中，使用精磨和抛光法、单点金刚石车削法、模制为抛光面、模制为近净形并通过研磨和抛光进行精加工、将复合玻璃形成粉末按压成型为近净形并在高温下或通过热等静力压制(HIP)加固(即，熔化)以转化成固体玻璃壳体，或者用于使玻璃成形的其他类似方法，可以使玻璃成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学连接器，包括：壳体，所述壳体具有安置在所述壳体的光轴的相反端处的第一端和第二端，所述壳体的第一端具有开孔并且所述壳体的第二端具有盲孔，其中，所述壳体的光轴穿过所述开孔和所述盲孔；腔室，所述腔室被布置在所述壳体的内部体积中，使得所述壳体的光轴穿过所述腔室，所述腔室具有布置在其中的第一材料；集光区，所述集光区被布置在所述壳体的所述内部体积中在所述壳体的第二端与所述腔室之间，使得所述壳体的光轴穿过所述集光区，其中，所述集光区由第二、固体材料形成，并且所述盲孔被安置在所述集光区中，使得所述盲孔的封端与所述腔室通过所述第二、固体材料的至少一部分间隔开；以及至少一个折射表面，所述至少一个折射表面被布置在所述壳体中在所述开孔与所述集光区之间，使得所述壳体的光轴穿过所述至少一个折射表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.29 US 61/985,8011.一种光学连接器，包括：壳体，所述壳体具有安置在所述壳体的光轴的相反端处的第一端和第二端，所述壳体的第一端具有开孔并且所述壳体的第二端具有盲孔，其中，所述壳体的光轴穿过所述开孔和所述盲孔；腔室，所述腔室被布置在所述壳体的内部体积中，使得所述壳体的光轴穿过所述腔室，所述腔室具有布置在其中的第一材料；集光区，所述集光区被布置在所述壳体的所述内部体积中在所述壳体的第二端与所述腔室之间，使得所述壳体的光轴穿过所述集光区，其中，所述集光区由第二、固体材料形成，并且所述盲孔被安置在所述集光区中，使得所述盲孔的封端与所述腔室通过所述第二、固体材料的至少一部分间隔开；以及至少一个折射表面，所述至少一个折射表面被布置在所述壳体中在所述开孔与所述集光区之间，使得所述壳体的光轴穿过所述至少一个折射表面。2.如权利要求1所述的光学连接器，其中，所述盲孔的所述封端被安置在所述第二、固体材料中在所述至少一个折射表面的焦点处。3.如权利要求1或2所述的光学连接器，其中，所述开孔、所述盲孔和所述至少一个折射表面与所述壳体的所述光轴共轴。4.如权利要求1所述的光学连接器，其中，所述第二、固体材料是透明材料，所述透明材料包括玻璃或聚合物。5.如权利要求1至4中任一项所述的光学连接器，其中，所述腔室是扩开的。6.一种光学组件，包括：壳体，所述壳体具有安置在所述壳体的光轴的相反端处的第一端和第二端，所述壳体的第一端具有开孔并且所述壳体的第二端具有盲孔，其中，所述壳体的光轴穿过所述开孔和所述盲孔；光源，所述光源耦合至所述开孔；光纤，所述光纤被安置在所述盲孔中；以及至少一个折射表面，所述至少一个折射表面被安置在所述开孔与所述盲孔的封端之间，使得从所述光源到所述光纤的输入面的光路穿过所述至少一个折射表面，所述光路在所述光源与所述光纤的输入面之间延伸穿过至少两种不同的材料。7.如权利要求6所述的光学组件，其中，所述光纤是...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·科布，C·E·克罗斯兰，P·G·德瓦，B·J·科索夫斯基，P·G·威格利，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US