JP6775085B2 - レンズ素子を有するマルチファイバフェルール - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、２０１６年１１月８日に出願された米国仮特許出願第６２／４１９，２００号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、光ファイバコネクタアセンブリに関し、より具体的には、隣接するレンズ構造を有するマルチファイバフェルールに関する。

光ファイバを相互接続するためのシステムは、典型的には、ファイバの取り扱い及び正確な位置決めを容易にするために、嵌合フェルールを利用する。光ファイバはフェルール内に固定され、各ファイバの端面は、フェルールの端面と概ね同一平面にあるか、又はフェルールの端面からわずかに突出している。次いで、ファイバの端面又は面を所望の仕上げに研磨する。相補的フェルールが嵌合されると、一方のフェルールの各光ファイバは、他方のフェルールの嵌合光ファイバと同軸上に配置される。

いくつかの用途では、嵌合する光ファイバの端面は、嵌合光ファイバ対間の信号伝送をもたらすために互いに物理的に接触する。このような用途では、様々な要因が、ファイバ端面の不規則性、バリ又は引っ掻き、ファイバの位置不整合、並びに嵌合界面におけるファイバ間の塵埃又はゴミなどの、光ファイバ対間の光伝送の効率を低減させる可能性がある。

塵埃又はゴミなどの任意の異物のサイズに対する小さな光路により、そのような異物のいずれも光の伝送に干渉する可能性が高い。拡張ビームコネクタは、光ビームの幅を拡大し、コネクタ間のエアギャップを介してビームを伝送する。ビームを拡大することにより、塵埃又はゴミとビームとの間の相対的な大きさの差が増加し、それによって、任意の塵埃又はゴミの影響、並びに光伝送の効率に対するいかなる位置不整合も低減する。その結果、拡大ビーム光ファイバコネクタは、多くの場合、汚れた、及び高い振動環境で使用される。

拡大ビームコネクタは、各ファイバの端面に隣接して取り付けられたレンズを含む。２種類のレンズが一般的に使用されており、平行化及びクロス集束が行われる。コリメートレンズは、ファイバから光を受光し、ビームを比較的大きな径に拡大する。コリメートレンズを使用するとき、第２のレンズ及びフェルールアセンブリは、拡大ビームを受光するために、第２のファイバの端面に隣接して配置されたレンズと同様に構成され、第２のファイバの端面でビームを再集束する。クロス集束レンズは、ファイバから光を受光し、それを比較的大きな径まで拡大し、次いで、特定の焦点で比較的大きな径から光を集束させる。クロス集束レンズを用いて、フェルール及びレンズアセンブリは、当該技術分野において知られているように、クロス集束レンズを有する別のフェルール及びレンズアセンブリ、又は非レンズ型フェルールのいずれかと嵌合され得る。単一の光ファイバを有するフェルールとの位置整合のためのレンズは、典型的には球状であるが、マルチファイバフェルールとの位置整合のためのレンズは、本質的により複雑であり、許容誤差は、典型的には、より厳しく制御されなければならない。したがって、複雑ではなく組み立てが容易であり、改善された性能を有する、マルチファイバレンズ型フェルール及びコネクタアセンブリを提供することが望ましい。

前述の背景技術の記載は、単に読者の助けとなることを目的としたものに過ぎない。本明細書に記載される新技術を限定しようとする意図はなく、記載された先行技術を限定したり、拡張したりする意図もない。それ故、前述の記述は、先行技術のシステムの何らかの特定の要素が、本明細書に記載される新技術とともに使用されるには不適当であるということを示すものと解釈されるべきではないし、また、本明細書に記載される新技術の実施において何らかの要素が不可欠であるということを示す意図もない。本明細書に記載される新技術の実施及び応用は、添付の特許請求の範囲によって規定される。

一態様では、光学レンズプレートは、前面と、前面に隣接する複数のレンズを有する反対向きの後面と、を有する、本体を含む。複数の光ファイバ位置整合ソケットは、後面に隣接して配置されており、各光ファイバ位置整合ソケットは、レンズのうちの１つと位置整合しており、かつ後面に隣接する第１の端部と、本体内の第２の端部と、を有する。各光ファイバ位置整合ソケットは、テーパ状の導入部と、停止面と、横方向位置整合部と、を含み、停止面は、第２の端部を画定し、横方向位置整合部は、導入部と停止面との間に非テーパ状の断面を有する。複数の光伝送凹部が更に設けられ、各光伝送凹部は、レンズのうちの１つと位置整合ソケットのうちの１つとの間に配置され、かつ停止面から本体の前面に向かって延在する。

光ファイバアセンブリは、フェルール本体と、位置整合部材と、レンズプレートと、複数の光ファイバと、を含む。フェルール本体は、前方面及び反対向きの後方面を有する。位置整合部材は、複数の位置整合アパーチャを含み、各位置整合アパーチャは、第１のテーパ状の導入部と、各第１の導入部と位置整合した第１の横方向位置整合部と、を有する。各第１の横方向位置整合部は、非テーパ状の断面を有し、複数の位置整合アパーチャの第１の横方向位置整合部は、位置整合アレイを画定する。レンズプレートは、前面及び反対向きの後面を有する、本体と、前面に隣接する複数のレンズ素子と、を有する。複数の光ファイバ位置整合ソケットは、後面に隣接して配置されており、各光ファイバ位置整合ソケットは、レンズ素子のうちの１つと位置整合しており、本体内に第１の端部及び第２の端部を有する。各光ファイバ位置整合ソケットは、第２のテーパ状の導入部と、停止面と、第２の横方向位置整合部と、を含む。停止面は、第２の端部を画定し、第２の横方向位置整合部は、第２の導入部と停止面との間に非テーパ状の断面を有する。レンズプレートは、複数の光伝送凹部を更に含み、各光伝送凹部は、停止面から本体の前面に向かって延在する。複数の光ファイバ位置整合ソケットの横方向位置整合部は、位置整合アレイに対応するソケットアレイを画定する。複数の光ファイバは、各光ファイバが位置整合部材の第１の横方向位置整合部のうちの１つを通って延在し、かつレンズプレートの複数の光ファイバ位置整合ソケットの第２の横方向位置整合部のうちの１つの内部に配置されるように、配置されている。光伝送媒体は、各光伝送凹部内に配置されている。

光ファイバケーブルアセンブリの一部の斜視図である。 図１の線２−２に沿って全体を切断した断面図である。 図２の一部の拡大した部分図である。 図１の光ファイバアセンブリの一部の分解斜視図である。 図１の光ファイバケーブルアセンブリのフェルール本体の斜視図である。 図５の線６−６に沿って全体を切断した断面図である。 図６の一部の拡大した部分図である。 図１の光ファイバケーブルアセンブリの事前位置整合部材の斜視図である。 後斜視による図８の事前位置整合部材の斜視図である。 図８の線１０−１０に沿って全体を切断した断面図である。 図１の光ファイバケーブルアセンブリのレンズプレートの斜視図である。 後斜視による図１１のレンズプレートの斜視図である。 明確にするために追加された一対の光ファイバを有する、図１１の線１３−１３に沿って全体を切断した断面図である。 図１３の一部の拡大した部分図である。 明確にするために追加された特定の光ファイバを有するレンズプレートの一部の部分後斜視図である。 図６の事前位置整合部材に装填された複数の光ファイバの斜視図である。 図１６の線１７−１７に沿って全体を切断した断面図である。 図５のフェルール本体に装填された光ファイバ及び事前位置整合部材の斜視図である。 図１８の線１９−１９に沿って全体を切断した断面図である。 光ファイバが所望の長さに劈開された、光ファイバ、事前位置整合部材、及びフェルール本体アセンブリの斜視図である。 図２０の線２１−２１に沿って全体を切断した断面図である。 光ファイバが内部に挿入された、図１４の一部の拡大された部分図である。

図１〜図４を参照すると、マルチファイバレンズ型コネクタアセンブリ１０は、複数のマルチファイバリボンケーブル１００を有するフェルールアセンブリ２０を含み、複数のマルチファイバリボンケーブル１００の各々は、内部に配置された複数の光ファイバ１０１を含む。フェルールアセンブリ２０は、フェルール本体２５と、事前位置整合部材４０と、レンズプレート７０などのビーム拡大素子と、を含む。

各リボンケーブル１００は、略平坦な可撓性リボン１０２を形成するように、略並列に配置された複数の光ファイバ１０１を含む。リボン１０２は、内部構成要素を取り囲む外側ジャケット１０３とともに、強度部材及びバインダなどの光ファイバ１０１を取り囲む内部構成要素（図示せず）を含んでもよい。光ファイバ１０１は、図示された単一モードなどの任意の種類であってもよい。他の実施形態では、光ファイバ１０１は、マルチモードファイバなどの他の構成を有してもよい。図示の実施形態では、光ファイバは、約１２５μｍの外径と、光ファイバの中心軸に沿って延在する約９μｍの径を有するコア（図示せず）と、を有し得る。

図５〜図７を参照すると、フェルール本体２５は、略矩形であり、前方面２６及び反対向きの後方面２７を有する。フェルール本体２５は、前壁２８と、下壁２９と、上壁３０と、下壁及び上壁を相互接続する一対の側壁３１と、を含む。略矩形の長尺のキャビティ３２は、後方面２７から前方面２６に向かって延在する。上壁３０は、製造プロセス中にエポキシなどの接着剤がフェルールアセンブリ２０内に挿入され得る開口部３３を含んでもよい。

前壁２８は、前壁を通って前方面２６からキャビティ３２まで延在する複数の位置整合アパーチャ３４を含む。位置整合アパーチャ３４は、任意の所望のアレイをなして構成されてもよい。図示のように、アレイは、１６個のアパーチャ３４の４つの列を含む。各アパーチャ３４は、前方又は横方向位置整合部３５と、後方又はテーパ状の導入部３６と、を含む。各前方部３５は、前方面２６からキャビティ３２に向かって後方に延在する。各前方部３５は、平行な壁の対を含み、平行な壁の対は、平行な壁の対の間に挿入された光ファイバ１０１を横方向に位置整合するように機能する、平行な壁の対の全長に沿った正方形の非可変断面を画定する。換言すれば、前方部３５は、テーパ状をなさない一貫した断面を有する。

いくつかの従来の構成要素は、１つ以上の非テーパ状の開口部又はアパーチャであるように見えるもので成形されてもよいが、そのような開口部又はアパーチャは、実際には、構成要素の成形を支援するようにわずかにテーパ状であることに留意されたい。このようなテーパリング又はドラフトは、典型的には、１〜２度などの非常に小さい角度である。いくつかの用途では、ドラフト角は、より小さくてもよい。アパーチャ３４の前方部３５は、前方部３５の断面がドラフトを含まず、したがってゼロのテーパ又は角度を有するように構成されてもよい。本明細書で使用するとき、非テーパ状の断面は、表面間の角度又は任意のこのようなテーパの角度が約１／４度未満であるものである。

一実施形態では、各正方形の断面の辺、又は各アパーチャ３４の前方部３５にわたる距離は、光ファイバ１０１の１２５μｍの径よりも約５〜１０μｍ大きくてもよい（例えば、１３０〜１３５μｍ）。別の実施形態では、前方部３５にわたる距離は、光ファイバ１０１の径よりも約３〜１０μｍ大きくてもよい。他の実施形態では、各アパーチャ３４の前方部３５にわたる距離は、光ファイバ１０１の径よりも４〜８％大きく設定されてもよい。

アパーチャ３４の前方部３５の断面サイズは、前方部の深さ又は長さに依存し得る。本明細書で使用するとき、構成要素の深さは、光ファイバ１０１の軸１０６及びレンズプレート７０を通る光軸１１０などの光が進行する軸に平行な軸に沿った寸法を指し得る。例えば、図示のように、アパーチャ３４の前方部３５は、１３０〜１３５μｍの断面寸法を有してもよい。このような場合、前方部３５を少なくとも０．５ｍｍの深さを有するように構成することが望ましい場合がある。このような構成により、光ファイバ１０１の軸１０５は、前方部３５を通る光軸１１１に対して平行から１度以内にあることとなる。光ファイバ１０１をアパーチャ３４と正確に位置整合及び配置することにより、光ファイバの端部１０４を、レンズプレート７０内の高精度な位置整合ソケット７６に挿入することが簡略化される。

別の実施例では、光ファイバ１０１の軸１０５は、約１７７μｍの断面寸法及び約３．０ｍｍの深さを有する前方部を有する前方部３５を通る光軸１１１から１度未満の角度オフセットの角度位置整合で維持されてもよい。同様の角度位置整合をもたらすこととなる他の構成が想到される。例えば、同様の角度位置整合は、約１．０ｍｍの深さ及び１３５μｍよりも大きく、１７７μｍ未満の断面寸法を有する前方部３５によって達成され得る。

光ファイバ１０１が単一モードではなくマルチモードである場合、光ファイバの角度及び横方向位置整合の精度は、低減され得る。このような場合、前方部３５の断面寸法を増加させ、及び／又は前方部の深さを低減させてもよい。

各アパーチャ３４の後方部３６は、キャビティ３２からアパーチャの前方部３５まで延在する。後方部３６は、キャビティ３２に隣接して最も広く、かつ前方部３５に隣接して最も狭いことによって後方部３６内への光ファイバ１０１の端部１０４の挿入が容易になるように、テーパ状をなす、又は狭まっている。各アパーチャ３４の後方部３６は、一対の離間したテーパ状の水平壁３７と、一対の離間したテーパ状の垂直壁３８と、によって画定される。

位置整合ノッチ又は凹部３９が、前壁２８と、下壁２９、上壁３０及び側壁３１との交差箇所に形成された角部の各々に設けられてもよい。位置整合凹部３９は、レンズプレート７０の後面７２から延在する位置整合脚部９８と相互作用し得る。

フェルール本体２５は、任意の所望の材料で形成されてもよい。一実施例では、フェルール本体２５は、寸法的に安定であって成形され得るＵｌｔｅｍ（登録商標）などの材料で形成されてもよい。いくつかの用途では、フェルール本体２５が、フェルール本体内での紫外線硬化性接着剤の使用を容易にするために、ポリスルホンなどの紫外線に対して透明な材料で形成されることが望ましい場合がある。

フェルールアセンブリ２０は、キャビティ３２内に配置されたファイバホルダ又は事前位置整合部材４０を含んでもよい。図８〜図１０を参照すると、事前位置整合部材４０は、略矩形であり、前端部４１と、後端部４２と、上壁４３と、底壁４４と、上壁及び底壁を相互接続する一対の側壁４５と、を含む。上壁４３、底壁４４、及び側壁４５は、キャビティ３２の断面よりわずかに小さい外周を画定して、事前位置整合部材４０がキャビティに挿入されることを可能にする。事前位置整合部材４０の断面は、事前位置整合部材をキャビティに挿入する間に、事前位置整合部材が歪む又は軸外になる可能性を低減するために、キャビティ３２の断面に対してサイズ決定又は構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、事前位置整合部材４０は、フェルール本体２５のアパーチャ３４に挿入するために光ファイバ１０１の管理を支援するために、光ファイバ１０１を概ね所望の位置に保持するように構成されてもよい。他の実施形態では、事前位置整合部材は、光ファイバをレンズプレート７０の位置整合ソケット７６への挿入のために正確に位置整合及び配置するように構成されてもよく、フェルール本体２５のアパーチャ３４（又はこのようなアパーチャの精密位置整合態様）は、省略されてもよい。

事前位置整合部材４０は、前側４１から後側４２まで事前位置整合部材を通って延在する複数の位置整合アパーチャ４６を含んでもよく、フェルール本体２５の位置整合アパーチャ３４と同じように構成されてもよい。より具体的には、位置整合アパーチャ４６は、任意の所望のアレイをなして構成されてもよく、多くの実施形態では、アレイは、フェルール本体２５のアレイと整合してもよい。したがって、図示のように、アレイは、１６個のアパーチャ４５の４つの列を含む。

フェルール本体２５の位置整合アパーチャ３４と事前位置整合部材４０の位置整合アパーチャ４６とのアレイは、同一でなくてもよいが、アパーチャを通って延在する光ファイバ１０１を有する各アパーチャは、他の構成要素のアパーチャと位置整合される。換言すれば、フェルール本体２５のアパーチャ３４と事前位置整合部材４０のアパーチャ４６との間に１対１の対応を有する必要はなく、内部に光ファイバ１０１を有する事前位置整合部材の各アパーチャは、フェルール本体のアパーチャと位置整合される。場合によっては、多くの又は全ての可能なアパーチャを有するフェルール本体を利用し、事前位置整合部材４０を、内部に光ファイバ１０１を実際に含むこととなるそれらのアパーチャのみを含むように構成することが望ましい場合がある。フェルール本体のアパーチャの数を最大化することによって、フェルール本体は、事前位置整合部材の多くの異なる種類又は構成を受容するように構成された「均一」又は「標準」フェルール本体として動作してもよい。

一実施形態では、事前位置整合部材４０の各アパーチャ４６は、前方又は横方向位置整合部４７と、後方又はテーパ状の導入部４８と、を含む。前方部４７は、事前位置整合部材４０の前端部４１から後端部４２に向かって後方に延在する。いくつかの実施形態では、事前位置整合部材４０の前方部４７は、フェルール本体２５のアパーチャ３４の前方部３５と同一又は実質的に同様の寸法又は構成で構成されてもよく、その説明は繰り返さない。

アパーチャ４８の後方部４８は、前方部４７から、事前位置整合部材４０の後端部４２まで延在する。後方部４８は、後端部４２から前方部４７に向かって全ての方向にテーパ状をなす、又は狭まることにより、光ファイバ１０１の端部１０４の後方部４８内への挿入を容易にする。各アパーチャ４５の後方部４８は、一対の離間したテーパ状の水平壁４９と、一対の離間したテーパ状の垂直壁５０と、によって画定される。

事前位置整合部材４０は、任意の所望の材料で形成されてもよい。一実施例では、事前位置整合部材４０は、寸法的に安定であるＵｌｔｅｍ（登録商標）などの材料で形成され得、かつ成形され得る。いくつかの用途では、事前位置整合部材４０は、フェルールアセンブリ２０内での紫外線硬化性接着剤の使用を容易にするために、ポリスルホンなどの紫外線に対して透明な材料で形成されることが望ましい場合がある。他の用途では、光ファイバ１０１の歪み緩和として事前位置整合部材４０の一部を利用することが望ましい場合がある。このような場合、ある程度の可撓性を有する材料から事前位置整合部材４０を形成することが望ましい場合がある。

図１１〜図１５を参照すると、レンズプレート７０は、略矩形であり、前面７１と、反対向きの後面７２と、上壁７３と、底壁７４と、一対の側壁７５と、を有する。凹部７６は、前面７１の略中央に配置され得、複数のレンズ素子７７を含む。レンズ素子７７は、任意の所望のアレイをなして構成されてもよい。図示のように、アレイは、フェルール本体２５のアパーチャ３４のアレイと整合するように１６個のレンズ素子７７の４つの列を含む。

レンズ素子７７は、コリメート集束又はクロス集束などの任意の種類のレンズであってもよい。図示の実施形態では、レンズ素子７７は、凹部７６の内面７８から突出する凸状形状を有する。レンズプレート７０の前面７１はまた、一対の嵌合コネクタアセンブリ１０を位置整合するための位置整合構造を含んでもよい。図示のように、位置整合構造は、凹部７６と側壁７５のうちの１つとの間に配置された位置整合ポスト８０を含む。円筒状の位置整合又はガイド穴８１は、凹部７６と反対側の側壁７５との間に配置されている。ガイド穴８１は、内部に位置整合ポスト８０を受容するように寸法決めされている。位置整合ポスト８０及びガイド穴８１は、側壁７５から同じ距離にある上壁７３と底壁７４との間に同じ距離に配置されて、同一に構成されたレンズプレート７０を有する別のコネクタアセンブリ１０との嵌合を容易にする。

後面７２は、複数の光ファイバ位置整合ソケット８６を有する、略中央に位置する凹部８５を含む。位置整合ソケット８６の各々は、位置整合ソケットのアレイがレンズ素子のアレイと整合するように、レンズ素子７７のうちの１つが前面７１に沿って、光軸１１０に沿って位置整合される。したがって、位置整合ソケット８６のアレイは、１６個の位置整合ソケットの４つの列を含む。レンズ素子７７を位置整合ソケット８６と位置整合することによって、位置整合ソケット内の光ファイバ１０１からレンズプレート７０を通って第１の方向に通過する光は、その位置整合したレンズ素子７７において受光されることとなり、レンズ素子からレンズプレートを通って第２の方向に通過する光は、位置整合した位置整合ソケット上の光ファイバに集束されることとなる。

各位置整合ソケット８６は、位置整合ソケットが概ね後面７２から前面７１に向かって延在するように、後面７２に隣接する第１の端部８７と、レンズプレート７０内の第２の端部８８と、を有する。位置整合ソケット８６は、後面７２に概ね隣接するテーパ状の導入部８９と、導入部８９から第２の端部８８まで延在する横方向位置整合部９０と、を含む。各位置整合ソケット８６のテーパ状の導入部８９は、一対の離間したテーパ状の第１の壁９１と、一対の離間したテーパ状の第２の壁９２と、によって画定される。

横方向位置整合部９０は、横方向位置整合部９０の全長に沿って正方形の非可変断面を画定するための平行な壁９３の対を含む。換言すれば、位置整合部９０は、フェルール本体２５のアパーチャ３４の前方部３５に関して上述したように、テーパ状をなさない（すなわち、１／４度未満のテーパ状をなす）一貫した断面を有する。一実施形態では、各正方形の断面の辺又は各位置整合部９０にわたる距離は、約１２３〜１２７μｍであってもよい。別の実施形態では、辺、又は各位置整合部９０にわたる距離は、光ファイバの径±１．２％とほぼ等しくてもよい。

位置整合部９０の構成により、位置整合部に挿入された光ファイバ１０１の軸１０５が、レンズ素子７７及び横方向位置整合部９０を通って延在するように定義される光軸１１０と正確に位置整合することを可能にする。このような正確な位置整合は、横（すなわち、ｘ及びｙ）方向並びに角度の両方におけるものである。横方向位置整合部９０は、位置整合部に挿入された光ファイバ１０１の軸１０５が、レンズプレート７０を通って光軸の１．５μｍ以内に横方向に位置整合することを可能にする。他の実施形態では、光ファイバ１０１の軸１０５は、光ファイバの径の約１．２％未満だけ、横方向位置整合部９０を通る光軸から横方向にオフセットしてもよい。

加えて、横方向位置整合部９０は、横方向位置整合部９０に挿入された光ファイバ１０１が、横方向位置整合部９０と横方向位置整合部９０の関連付けられたレンズ素子７７とを通って延在する光軸１１０の約１度以内に位置整合することを可能にする。換言すれば、横方向位置整合部９０は、横方向位置整合部に挿入された光ファイバの軸１０５が光軸１１０に対して平行から１度以内にあるように構成されている。

図示のように、位置整合ソケット８６の横方向位置整合部９０は、少なくとも約６５μｍの深さ又は長さであってもよい。他の実施形態では、位置整合部９０の深さは、４０〜１５０μｍであってもよい。更に他の実施形態では、位置整合部９０の深さは、光ファイバ１０１の径の少なくとも約１／３であってもよい。また更なる実施形態では、位置整合部の深さは、光ファイバ１０１の径の少なくとも約１／２であってもよい。いくつかの実施形態では、位置整合部９０がテーパ状の導入部の深さよりも大きい又はより深い深さを有することが望ましい場合がある。

光伝送凹部又はウェル９５は、各位置整合部９０の端部に形成され、レンズプレート７０の前面７１に向かって延在し、位置整合ソケット８６の第２の端部８８を画定してもよい。光伝送凹部９５は、一対の離間した肩部９７を画定するために、位置整合部９０の第１の壁９１及び第２の壁９２よりも互いに近い一対の離間した側壁９６を有してもよい。肩部９７は、位置整合部９０の下限又は内側限界を画定するために停止面として動作してもよい。肩部９７は、位置整合ソケット８６の２つの対向する側面間、又は第２の壁９２間に全体が延在するように示されているが、他の構成が想到される。例えば、肩部９７は、位置整合ソケット８６の第２の壁９２間に全体が延在していなくてもよく、又は位置整合ソケットの２つ以上の側面の全て又は一部に沿って延在してもよい。

肩部９７は、光ファイバ１０１の端部１０４がどのくらい位置整合ソケット８６に挿入され、したがって、光伝送凹部９５の深さを画定し得るかに関して、限界を設定するように動作する。一実施形態では、光伝送凹部９５は約８０μｍの深さであってもよい。他の実施形態では、光伝送凹部９５の深さは約３０〜１５０μｍに設定されてもよい。更に別の実施形態では、光伝送凹部９５の深さは約５０〜１５０μｍの深さであってもよい。更なる実施形態では、光伝送凹部９５の深さは約６０〜１００μｍの深さであってもよい。また更なる実施形態では、光伝送凹部９５の深さは約５０〜１０００μｍの深さであってもよい。更に他の実施形態では、光伝送凹部９５は省略されてもよい。

光伝送凹部９５は、所望の屈折率を有する光伝送媒体で充填され得る。場合によっては、レンズプレート７０の屈折率、光ファイバ１０１の屈折率と一致する、又はほぼ一致する屈折率を有する光伝送媒体を選択することが望ましい場合があり、又はレンズプレートの屈折率と光ファイバの屈折率との間の屈折率を有する光伝送媒体を選択することが望ましい場合がある。一般に、光伝送凹部９５の深さは、位置整合ソケット８６の第２の端部８８と光ファイバ１０１の端部１０４との間の距離に近似し得る。多くの場合、光ファイバ１０１の全てが同一の長さを有することはない。各光ファイバ１０１の長さにかかわらず、光伝送媒体は、各位置整合ソケット８６の第２の端部８８と光伝送媒体に挿入された光ファイバの端部１０４との間の間隙を埋めることとなる。

位置整合脚部９８は、レンズプレート７０の後面７２の各角部に設けられてもよい。位置整合脚部９８は、フェルール本体２５の前壁２８に形成された位置整合凹部３９と相互作用してもよい。

位置整合ソケット８６は、正方形の断面を有するものとして示されているが、円形の断面を含む任意の所望の構成を有してもよい。正方形の断面を有する位置整合ソケット８６と、円形の断面を有する光ファイバ１０１と、を構成することにより、位置整合ソケット及び光伝送凹部９５に挿入された過剰な接着剤又は別の光伝送媒体のために、経路又はチャネル９９が提供される。より具体的には、接着剤又は別の光伝送媒体を、位置整合ソケット８６及び光伝送凹部９５に挿入することができる。光ファイバ１０１の端部１０４を位置整合ソケット８６に挿入すると、過剰な接着剤又は光伝送媒体は、位置整合ソケット８６の位置整合部９０から変位し、光ファイバと角部との間の位置整合ソケットの角部の空間９９に沿って移動することができる。このような経路なしに、接着剤又は光伝送媒体は、光ファイバ１０１の端部１０４が位置整合ソケット８６内に完全に挿入されることを防止することができる。位置整合ソケットが他の構成を有する場合、位置整合ソケットの位置整合部から過剰な接着剤又は光伝送媒体が出ることを可能にするために、経路が依然として提供されてもよい。

レンズプレート７０は、所望の形状で形成又は構成することができる任意の光学等級の樹脂又は他の材料で形成されてもよい。一実施例では、レンズプレート７０は、光ファイバ１０１の屈折率にほぼ一致する屈折率を有する材料を射出成形することによって形成され得る。

マルチファイバレンズコネクタアセンブリ１０は、任意の所望のプロセスによって製造され得る。一実施形態では、マルチファイバレンズコネクタアセンブリ１０は、可撓性リボン１０２の長さから外側ジャケット１０３を取り外すことによって製造されてもよい。加えて、光ファイバ１０１を取り囲む内部構成要素（図示せず）もまた、光ファイバの露出した長さを残すように除去されてもよい。一実施形態では、ベア光ファイバ１０１が、事前位置整合部材４０の位置整合アパーチャ４６に挿入されてもよい。そのようにするために、光ファイバ１０１の未劈開端部１０６は、事前位置整合部材４０の後側４２から位置整合アパーチャ４６の後方部４８に挿入され、次いで前方部４７に挿入される。挿入されると、事前位置整合部材４０、光ファイバ１０１、及びリボン１０２は、図１６〜図１７に示されるサブアセンブリ１１５を形成する。

未劈開端部１０６を含むサブアセンブリ１１５は、フェルール本体２５の後方面２７を越えてキャビティ３２に挿入される。サブアセンブリ１１５は、キャビティ３２を通ってフェルール本体２５の前壁２８に向けて移動される。光ファイバ１０１の未劈開端部１０６は、前壁２８を通って延在する位置整合アパーチャ３４と位置整合する。サブアセンブリ１１５は、図１８〜図１９に示されるように、光ファイバ１０１の未劈開端部１０６が、フェルール本体の前方面２６から、又は前方面２６を越えて、所定の距離だけ延在するまで、フェルール本体２５のキャビティ３２に挿入されてもよい。リボン１０２は、フェルール本体２５のキャビティ３２から後方に延在する。

アパーチャ３４を通して光ファイバ１０１をフェルール本体２５に挿入した後、光ファイバの未劈開端部１０６を、任意の所望の方法で所望の長さに切断又は劈開して、端部１０４を形成することができる。いくつかの実施形態では、光ファイバ１０１は、機械的に又はレーザ劈開されてもよい。図２０〜図２１において確認することができるように、光ファイバ１０１は、図１８〜図１９に示されるものよりも短い。

所望の屈折率を有する紫外線硬化性エポキシなどの接着剤を、レンズプレート７０の後面７２の箇所を含めて位置整合ソケット８６に適用することができる。接着剤はまた、フェルール本体２５の前壁２８内の凹部３９に適用されてもよい。レンズプレート７０は、レンズプレート７０の後面７２の位置整合脚部９８が、フェルール本体の前壁２８の凹部３９と位置整合するように、フェルール本体２５の前面２６に対して位置整合されてもよい。レンズプレート７０は、位置整合脚部９８が、フェルール本体２５の前壁２８の凹部３９に入るように、フェルール本体２５の前方面２６に向けて相対的に移動されてもよい。レンズプレート７０の後面７２がフェルール本体２５の前方面２６に向かって継続的に移動することにより、光ファイバ１０１の端部１０４が、位置整合ソケット８６に近づくこととなる。レンズプレート７０がフェルール本体２５に向かって移動し続けると、光ファイバ１０１の端部１０４は、各位置整合ソケット８６のテーパ状の導入部８９と係合し、図１〜図３に示されるように、位置整合部９０内にガイドされることとなる。位置整合ソケット８６内の過剰な接着剤は、光ファイバとソケットの角部との間の位置整合ソケットの角部の空間又はチャネル９９に沿って変位されてもよい。

接着剤はまた、フェルール本体２５の上壁３０の開口部３３を通すなどして、フェルール本体２５の他の部分及び光ファイバ１０１に適用されてもよい。接着剤は、一般に、キャビティ３２を充填して、接着剤が硬化した後に、略固体構造を形成してもよい。エポキシなどの紫外線硬化性接着剤を使用する場合、紫外線源を設けることによって硬化を達成することができる。

図面に示される実施形態の様々な代替例が想到される。例えば、いくつかの用途では、位置整合ソケット８６内及び光伝送凹部９５内の接着剤を利用するのではなく、所望の屈折率を有する媒体を使用することができる。このような場合、接着剤は、フェルール本体２５及びレンズプレート７０の他の部分に塗布されて、２つの構成要素を一緒に固定することができる。一実施例では、所望の屈折率を有する媒体を、位置整合ソケット８６及び光伝送凹部９５に適用し、接着剤をフェルール本体２５の前壁の位置整合凹部３９に適用することができる。別の実施例では、光ファイバ１０１及びリボン１０２は、事前位置整合部材４０を使用することなく、光ファイバの端部１０４を前壁２８の位置整合アパーチャ３４に挿通して、キャビティ３２に挿入されてもよい。

図２２を参照すると、更に別の実施形態では、光ファイバ１０１は、光ファイバ１０１の近位先端において、「マッチの先端」タイプの***部１２５を形成するような方法でレーザ劈開されてもよい。一実施形態では、結果として生じる***部１２５は、***部１２５の径がレンズプレート７０の横方向位置整合部９０にわたる距離と略一致するように、寸法決めされる。別の実施形態では、***部１２５の径は、横方向位置整合部９０にわたる距離よりもわずかに大きくてもよい。***部１２５の径が横方向位置整合部９０にわたる距離よりも大きい場合、レンズプレートが典型的には光ファイバの材料よりも柔らかい材料で形成されることとなるため、***部は位置整合部の側壁９３にスカイブされてもよい。側壁９３への***部１２５のスカイビングは、位置整合ソケット８６内の光ファイバ１０１の保持力を増加させることができる。

加えて、***部１２５は、位置整合ソケット８６の軸方向長さよりも短い軸方向長さを有してもよい。このような場合、エポキシなどの接着剤１２６をソケット８６に適用すると、***部１２５と接着剤との間の機械的キー又は干渉が、環境サイクリング中のファイバレンズ間剥離の可能性を低減する。ファイバ先端の***部１２５の断面が各アパーチャ３４の前方部３５の断面寸法よりも小さい限り、***部は、マルチファイバレンズ型コネクタアセンブリ１０のアセンブリに悪影響を与えない。

前述の説明は、本開示のシステム及び手法の例を提供するものであることが理解されるであろう。しかしながら、本開示の他の実施においては、前述の例とは細部において異なり得ることが想定されている。本開示又はその例に関する全ての言及は、その時点で説明されている特定の例について言及することを意図しており、より一般的に、本開示の範囲に関して何らかの限定を示唆する意図はない。何らかの形で示唆された場合を除き、特定の特徴に関する選別的表現及び否定的表現はいずれも、これらの特徴に関しては優先されるものではないが、本開示の範囲から、それらが完全に除外されるわけではないということを意図している。

本明細書における値の範囲の記述は、本明細書に特に指示がない限り、単に、範囲内にある各別個の値を個々に言及する簡略化法として機能することが意図され、各別個の値は、それが本明細書に個々に記述されたかのように明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書に別途指示がない限り、又は文脈に明らかな矛盾がない限り、任意の好適な順序で実行することができる。

したがって、本開示は、適用法によって許容されるように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記述された主題の全ての修正物及び等価物を含む。更に、その全ての可能な変形例における上述の要素の任意の組み合わせは、本明細書に別途指示がない限り、又は文脈に明らかな矛盾がない限り、本開示によって包含される。

Claims (37)

1. 光学レンズプレートであって、
   前面及び反対向きの後面を有する本体と、
   前記前面に隣接する複数のレンズと、
   前記後面に隣接する複数の光ファイバ位置整合ソケットであって、各光ファイバ位置整合ソケットが、前記レンズのうちの１つと位置整合しており、前記後面に隣接する第１の端部と、該第１の端部よりも前記前面寄りに位置する第２の端部であって、前記本体内の第２の端部と、を有し、各光ファイバ位置整合ソケットが、前記第１の端部に隣接するテーパ状の導入部と、停止面と、前記導入部から第２の端部まで前記前面に向かって延在する横方向位置整合部と、を含み、前記停止面が、前記第２の端部を画定し、前記横方向位置整合部が、前記導入部と前記停止面との間に非テーパ状の断面を有する、複数の光ファイバ位置整合ソケットと、
   複数の光伝送凹部であって、各光伝送凹部が、前記レンズのうちの１つと前記位置整合ソケットのうちの１つとの間に配置され、かつ前記停止面から前記前面に向かって延在する、複数の光伝送凹部と、を備え、
   各横方向位置整合部が、前記前面及び後面に平行な正方形の断面を有し、
   各光伝送凹部が、前記前面及び後面に平行な略矩形の断面を有し、かつ前記停止面を画定するように前記横方向位置整合部の前記辺よりも短い一対の辺を含む、光学レンズプレート。
2. 前記横方向位置整合部の辺が、約１２３〜１２７μｍの長さである、請求項１に記載の光学レンズプレート。
3. 各位置整合ソケットが、光学伝送媒体が通過することを可能にするように構成された前記位置整合部に沿った少なくとも１つのチャネルを含む、請求項１に記載の光学レンズプレート。
4. 各横方向位置整合部が、前記前面及び後面に平行な正方形の断面を有し、前記少なくとも１つのチャネルが、前記横方向位置整合部の角部に沿っている、請求項３に記載の光学レンズプレート。
5. 各横方向位置整合部の前記前面及び後面に平行な断面にわたる距離が、約１２３〜１２７μｍである、請求項１に記載の光学レンズプレート。
6. 各横方向位置整合部が、少なくとも約６５μｍの深さを有する、請求項１に記載の光学レンズプレート。
7. 各横方向位置整合部が、約４０〜１２０μｍの深さを有する、請求項１に記載の光学レンズプレート。
8. 各横方向位置整合部が、少なくとも約４０μｍの深さを有する、請求項１に記載の光学レンズプレート。
9. 各光伝送凹部が、約８０μｍの深さを有する、請求項１に記載の光学レンズプレート。
10. 各光伝送凹部が、約３０〜１５０μｍの深さを有する、請求項１に記載の光学レンズプレート。
11. 前記導入部が、前記本体の前記後面に隣接し、前記横方向位置整合部が、前記導入部から前記停止面まで延在する、請求項１に記載の光学レンズプレート。
12. 前記横方向位置整合部が、前記導入部よりも深い、請求項１１に記載の光学レンズプレート。
13. 光ファイバアセンブリであって、
    前方面及び反対向きの後方面を有するフェルール本体と、
    複数の位置整合アパーチャを含む位置整合部材であって、各位置整合アパーチャが、第１のテーパ状の導入部と、各第１の導入部と位置整合した第１の横方向位置整合部と、を有し、各第１の横方向位置整合部が、非テーパ状の断面を有し、前記複数の位置整合アパーチャの前記第１の横方向位置整合部が、位置整合アレイを画定する、位置整合部材と、
    前面及び反対向きの後面を有する本体と、前記前面に隣接する複数のレンズ素子と、前記後面に隣接する複数の光ファイバ位置整合ソケットと、を有する、レンズプレートであって、各光ファイバ位置整合ソケットが、前記レンズ素子のうちの１つと位置整合し、かつ前記本体内に第１の端部及び該第１の端部よりも前記前面寄りに位置する第２の端部を有し、各光ファイバ位置整合ソケットが、前記第１の端部に隣接する第２のテーパ状の導入部と、停止面と、前記第２のテーパ状の導入部から第２の端部まで前記前面に向かって延在する第２の横方向位置整合部と、を含み、前記停止面が、前記第２の端部を画定し、前記第２の横方向位置整合部が、前記第２の導入部と前記停止面との間の非テーパ状の断面と、複数の光伝送凹部と、を有し、各光伝送凹部が、前記停止面から前記前面に向かって延在し、前記複数の光ファイバ位置整合ソケットの前記第２の横方向位置整合部が、前記位置整合アレイに対応するソケットアレイを画定し、各第２の横方向位置整合部が前記前面及び後面に平行な正方形の断面を有し、各光伝送凹部が、前記前面及び後面に平行な略矩形の断面を有し、かつ前記停止面を画定するように前記横方向位置整合部の前記辺よりも短い一対の辺を含む、レンズプレートと、
    複数の光ファイバであって、各光ファイバが、前記位置整合部材の前記第１の横方向位置整合部のうちの１つを通って延在し、かつ前記レンズプレートの前記複数の光ファイバ位置整合ソケットの前記第２の横方向位置整合部のうちの１つの内部に配置されている、複数の光ファイバと、
    各光伝送凹部内の光伝送媒体と、を備える、光ファイバアセンブリ。
14. 前記光伝送媒体が、前記光ファイバを前記レンズプレートに固定するための光伝送接着剤である、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
15. 前記位置整合部材が、前記フェルール本体と一体的に形成されており、前記位置整合部材が、前記フェルール本体の前記前方面を画定する前側を有する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
16. 前記位置整合部材の前記横方向位置整合部が、前記位置整合部材の前記前側に隣接している、請求項１５に記載の光ファイバアセンブリ。
17. 前記フェルール本体が、キャビティを有し、前記位置整合部材が、前記キャビティ内に配置され、かつ前記フェルール本体の前記前方面から離間している、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
18. 前記フェルール本体が、前壁を有し、該前壁の後方端部が、前記キャビティの前方端部を画定する、請求項１７に記載の光ファイバアセンブリ。
19. 前記前壁が、該前壁を貫通して延在する複数の第２の位置整合アパーチャを含み、各光ファイバが、前記第２の位置整合アパーチャのうちの１つを通って延在する、請求項１８に記載の光ファイバアセンブリ。
20. 前記第２の横方向位置整合部の辺が、約１２３〜１２７μｍの長さである、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
21. 各位置整合ソケットが、前記光伝送媒体が通過することを可能にするように構成された、前記位置整合部に沿った少なくとも１つのチャネルを含む、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
22. 各第２の横方向位置整合部の前記前面及び後面に平行な断面にわたる距離が、約１２３〜１２７μｍである、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
23. 各第２の横方向位置整合部が、少なくとも約６５μｍの深さを有する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
24. 各第２の横方向位置整合部が、約４０〜１２０μｍの深さを有する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
25. 各光ファイバが、径を有し、前記第２の横方向位置整合部が、深さを有し、前記第２の横方向位置整合部の前記深さが、前記光ファイバの前記径の少なくとも約１／３である、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
26. 各光ファイバが、径を有し、前記第２の横方向位置整合部が、深さを有し、前記第２の横方向位置整合部の前記深さが、前記光ファイバの前記径の少なくとも約半分である、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
27. 各光伝送凹部が、約８０μｍの深さを有する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
28. 各光伝送凹部が、約３０〜１５０μｍの深さを有する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
29. 前記第２の導入部が、前記本体の前記後面に隣接し、前記第２の横方向位置整合部が、前記第２の導入部から前記停止面まで延在する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
30. 前記第２の横方向位置整合部が、前記第２の導入部よりも深い、請求項２９に記載の光ファイバアセンブリ。
31. 各レンズ素子及び位置整合した光ファイバ位置整合ソケットが、光軸を画定し、各光ファイバの軸が、前記光軸に対して約１度の角度以内で位置整合している、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
32. 各光ファイバが、径を有し、前記光ファイバが配置されている前記位置整合ソケットの前記光軸に対する前記光ファイバの軸の横方向のオフセットが、前記光ファイバの前記径の約１．２％未満である、請求項３１に記載の光ファイバアセンブリ。
33. 各光ファイバが、径を有し、前記光ファイバが配置されている前記位置整合ソケットの前記光軸に対する前記光ファイバの軸の横方向のオフセットが、約１．５μｍ未満である、請求項３１に記載の光ファイバアセンブリ。
34. 各第２の横方向位置整合部の前記前面及び後面に平行な断面にわたる距離が、約１２７〜１３５μｍである、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
35. 各第２の横方向位置整合部が、少なくとも約０．５ｍｍの深さを有する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
36. 各光ファイバが、径を有し、各第２の横方向位置整合部が、深さを有し、該深さが、前記径の少なくとも約４倍である、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
37. 各光ファイバが、近位端を有し、前記光ファイバが、実質的に該光ファイバの前記長さに沿った第１の径を有し、前記近位端が、前記第１の径よりも大きい第２の径を有する、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。

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