[发明专利]用于对准套管中的光传输体的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学连接器。更具体地，本发明涉及在光学连接器的组装过程中用于对准套管中的光传输体的方法和装置。

背景技术

一般，在诸如光纤或波导(下文统称为光传输体，optical transport)上传输的光学信号必须从该光传输体耦合到另外一个光传输体或耦合到光电设备。因此，所述光传输体的端部组装到具有给定形式要素的光学连接器，例如MT，所述连接器可联接到其它光传输体或光电设备上的配合光学连接器。

通过一对配合连接器彼此连接的光缆可包括单个光传输体。然而，越来越普遍地，光缆包含多个光传输体，并且所述线缆中的各光传输体中的光经由一对配合连接器而耦合到另外一条线缆中的对应的光传输体。现在市售可用的光缆和连接器具有超过1000个传输体或更多。

在通常的光纤中，例如光一般仅包含在光纤的芯内，其通常可以是：对于单模光纤直径为大约10微米，或对于多模光纤直径为大约50微米。波导的截面区域大约同样地小，尽管它们的横截面大致一般由直线形成(rectilinear)(长方形或正方形而不是圆柱形)。因此，一个连接器中的传输体与另一个连接器中的传输体的横向对准必须非常精确，例如1-2微米的量级，以确保大多数光通过所述连接器进入接收传输体中。因而，光学连接器一般必须制造得极其精确，以确保配合光传输体纵向对准、以及可使得尽可能多的光经由配合连接器而传送，从而使传送过程中的信号损失最小化。

通常，光学连接器包括套管(ferrule)组件，其包括用于线缆中的每个光传输体的单独空腔。每个光传输体插入所述空腔之一中，这将所述传输体相对于所述套管组件上的一些基准点进行横向地即水平和竖直地(x和y平面)精确对准，所述基准点例如对准销或对准孔，其将与配合连接器上的对应的对准孔或销进行配合。所述光传输体然后将被切割或抛磨成与套管组件的正面(front face)平齐，以使全部传输体的端部公平面(沿纵向方向或z方向)。

所述套管组件然后置于连接器壳体中，所述连接器壳体通常包括：用于将初始配合的两个连接器的套管近似地对准、并引导所述套管彼此接合的机构，以及用于将所述两个连接器可释放地锁止在一起的机构。

这种套管普遍通过注射模制而制得，并且，因为它们具有复杂的形状以及为了实现期望的公差而要求多个表面的大量抛磨，所以制造相对昂贵和复杂。通常用于光传输体对准的公差为大约1-2微米。

发明内容

本发明涉及用于对准套管中的光传输体的方法和装置。具体地，所述套管具有敞开侧，光传输体可经由所述敞开侧从横向于光传输体的纵向方向的方向插入所述套管中的传输体空腔中。为将传输体组装在所述套管中，所述套管经由所述套管和夹具上的配合精细的横向对准特征而安装在所述夹具上。所述夹具具有与所述套管的空腔大致相同的空腔，所述夹具的空腔与所述套管空腔横向对准。所述夹具在所述空腔的表面中具有槽，从而光传输体的端部将插入所述槽中、以用于与所述套管中的光纤横向对准。所述光纤然后经由套管和夹具的敞开侧而置于套管的和夹具的对准的空腔中，使得：光传输体的前端延伸越过所述套管的前端、且平置于所述夹具的槽中，由此将所述传输体与所述槽沿横向于所述纵向维度(dimension)的两个维度对准。所述光纤被联结到所述套管，并且所述套管可移离所述夹具。延伸到所述夹具的槽中的所述光传输体的前端，然后被切除（cleaved）或另外不同地制成与所述套管的正面平齐。另外的成行的光传输体可利用不同夹具以相同方式插入、对准、联结、和切除，各不同夹具具有相对于该夹具的精细对准特征而不同地定位的槽。

对于至少某些类型的波导光传输体，大于180°弧的C形槽可以提供增强的对准自由度，因为C形槽将所述水平对准与所述竖直对准分开。具体地，水平对准由接合所述光传输体的所述弧的相对的端部处的边缘而实现，竖直对准由搁置在所述槽的顶部上的一行波导的连续覆体层而实现。

对于小节距的光纤阵列来说，可能难以在单个工件中为其制造足够小尺寸的槽，各夹具可包括两个工件，每个工件提供所述槽的一半，并且所述两个工件沿纵向方向一前一后地对准。