[发明专利]使用热膨胀来维持对准的光学连接器

说明书

本发明公开了一种光学组件，该光学组件包括光学套圈，该光学套圈被配置为通过光学套圈的主输入表面上的输入位置沿着第一方向接收输入光线，以耦合到固定到光学套圈的光波导，光学套圈包括参考位置，使得光学组件的温度的变化致使输入光线和输入位置沿着相同轴线沿着相同方向移动相应的距离d1和d2，但不致使参考位置移动，其中d1‑d2的量值为δ，并且d1和d2的量值的最大值大于10倍δ。

发明内容

在本说明书的一些方面，提供了一种光学组件，该光学组件包括光学套圈，该光学套圈被配置为通过光学套圈的主输入表面上的输入位置沿着第一方向接收输入光线，以耦合到固定到光学套圈的光波导，光学套圈具有参考位置，使得光学组件的温度的变化致使输入光线和输入位置沿着相同轴线沿着相同方向移动相应的距离d1、d2，但不致使参考位置移动，其中d1-d2的量值为δ，并且d1和d2的量值的最大值大于10δ。

在本说明书的一些方面，提供了一种光学组件，该光学组件包括：光学套圈，该光学套圈具有固定到其上的光波导；和光学部件，光学套圈被配置为接收来自该光学部件的光，并且将所接收的光耦合到光波导，使得当光学套圈和光学部件处于温度T1时，光学套圈与光学部件对准，以优化所接收的光与光波导的光学耦合；在将光学套圈和光学部件的温度保持为T1的同时将所接收的光移动第一距离，这会使所接收的光与光波导的光学耦合减少至少10％；并且将光学套圈和光学部件的温度从T1改变以致使所接收的光移动第一距离，这会使所接收的光与光波导的光学耦合减少小于约10％。

在本说明书的一些方面，提供了一种光学组件，该光学组件包括：光学套圈，该光学套圈具有固定到其上的光波导；光学部件，光学套圈被配置为通过其输入位置接收来自光学部件的光，并且将所接收的光光学地耦合到光波导；和托架，该托架将光学套圈固定在其中，并且将光学套圈与光学部件对准，使得当光学组件的温度改变时，所接收的光和输入位置中的每一者沿着相同轴线沿着相同方向移动，并且所接收的光与光波导的光学耦合减少不超过约10％。

在本说明书的一些方面，提供了一种光学组件，该光学组件包括光学套圈组件和托架。光学套圈组件包括光学套圈和光波导，该光学套圈具有附接区域和光重定向侧，该光波导固定到附接区域。光学套圈组件的光学套圈可被固定在托架内。当输入光线通过其输入位置进入光学套圈并且在由光重定向侧重定向之后光学地耦合到光波导时，光学套圈组件的温度的变化致使输入光线和输入位置移动，但不致使光学组件的参考位置移动，使得输入光线继续通过输入位置进入光学套圈。

附图说明

图1是根据本说明书的一个实施方案的光学组件的透视图；

图2是根据本说明书的一个实施方案的光学套圈组件的透视图；

图3是根据本说明书的一个实施方案的光学套圈组件的另选透视图；

图4是根据本说明书的一个实施方案的正在运行的光学组件的侧视剖视图；

图5A和图5B是根据本说明书的一个实施方案的光学组件的示意侧视图，示出了不同温度下的系统行为。

具体实施方式

在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

存在一些光学系统，其中扩展的(即，基本上准直的)光束可随温度变化而横向地平移。例如，当光束以倾斜角度行进通过材料板(例如，具有平行的输入和输出表面的玻璃)时，会发生这种情况。因为材料的折射率可随温度而改变，所以行进通过材料的光束的角度也可改变。通常，输出光束保持基本上平行于输入光束，但输出光束和输入光束之间的横向偏移会随温度而变化。如果该光束由常规光学套圈捕获并聚焦到光纤中，则结果可能是由于所导致的光学套圈与扩展光束的未对准而出现与温度有关的效率损失。平面波导和光纤之间的扩展光束连接器(例如，使用棱镜或光栅耦合器和准直透镜)也可能遭受扩展光束的与温度有关的偏移。