(57)【要約】【解決手段】光ファイバアセンブリは、第１のフェルールアセンブリと、第２のフェルールアセンブリとを有する。各フェルールアセンブリは、フェルール本体と、複数の光ファイバ受容穴と、光学素子のアレイとを有する。光学素子のアレイのうちの１つは、複数のデータレンズ素子と、クロス集束インジケータレンズ素子とを有する。光学素子のアレイのうちの別のアレイは、複数のデータレンズ素子と、インジケータレンズ素子からの光を反射するように構成されたミラーシステムとを有する。第１のフェルールアセンブリと第２のフェルールアセンブリとが嵌合すると、インジケータレンズ素子からの光は、主にミラーシステムによって反射されて出力レンズ素子に戻る。第１のフェルールアセンブリと第２のフェルールアセンブリとが部分的にのみ嵌合すると、インジケータレンズ素子からの光は、主にミラーシステムによって反射されて出力レンズ素子に戻らない。【選択図】図１
2021527242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合軸を有するフェルールアセンブリであって、
前面及び複数の光ファイバ受容穴を有するフェルール本体と、
該フェルール本体の前記前面に隣接する素子アレイであって、該素子アレイは、複数のデータレンズ素子及びミラーシステムを有し、各データレンズ素子は、前記光ファイバ受容穴のうちの１つと整列しており、前記ミラーシステムは、嵌合フェルールアセンブリからの光を反射するように構成されている、素子アレイと、
複数の光ファイバであって、各光ファイバは、前記光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各光ファイバは、前記データレンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する、複数の光ファイバと、を備える、フェルールアセンブリ。
【請求項２】
前記ミラーシステムは、第１の方向に沿った入力経路からの光を、前記第１の方向とは反対の第２の方向の出力経路へと向け直すように構成されている、請求項１に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項３】
前記出力経路は、前記入力経路から横方向にオフセットされている、請求項２に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項４】
前記ミラーシステムは、一対の隣接するミラー素子を備える、請求項１に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項５】
前記ミラーシステムは、第１の方向に沿った入力経路からの光を第１のミラー素子において受光し、第２のミラー素子に前記光を反射し、前記第１の方向とは反対の第２の方向の出力経路に前記光を反射するように構成されている、請求項４に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項６】
前記出力経路は、前記入力経路から横方向にオフセットされている、請求項５に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項７】
前記ミラーシステムは、少なくとも１つのミラー素子を備える、請求項２に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項８】
前記データレンズ素子はコリメートレンズである、請求項２に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項９】
光ファイバアセンブリであって、
第１の嵌合軸を有する第１のフェルールアセンブリであって、該第１のフェルールアセンブリは、
第１の前面及び複数の第１の光ファイバ受容穴を有する、第１のフェルール本体と、
該第１のフェルール本体の前記第１の前面に隣接する第１の素子アレイであって、該第１の素子アレイは複数のレンズ素子を有し、各レンズ素子は、前記第１の光ファイバ受容穴のうちの１つと整列しており、前記第１の素子アレイは、複数のデータレンズ素子及びインジケータレンズ素子を備え、該インジケータレンズ素子はクロス集束レンズである、第１の素子アレイと、
複数の第１の光ファイバであって、各第１の光ファイバは、前記第１の光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各第１の光ファイバは、前記レンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する、複数の第１の光ファイバと、を含む、第１のフェルールアセンブリと、
第２の嵌合軸を有する第２のフェルールアセンブリであって、該第２のフェルールアセンブリは、
第２の前面及び複数の第２の光ファイバ受容穴を有する、第２のフェルール本体と、
該第２のフェルール本体の前記第２の前面に隣接する第２の素子アレイであって、該第２の素子アレイは、複数のデータレンズ素子及びミラーシステムを有し、各データレンズ素子は、前記第２の光ファイバ受容穴のうちの１つと整列しており、前記ミラーシステムは、前記第１のフェルールアセンブリの前記インジケータレンズ素子からの光を反射するように構成されている、第２の素子アレイと、
複数の第２の光ファイバであって、各第２の光ファイバは、前記第２の光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各第２の光ファイバは、前記データレンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する、複数の第２の光ファイバと、を含む、第２のフェルールアセンブリと、を備える、光ファイバアセンブリ。
【請求項１０】
アセンブリであって、
第１の嵌合軸を有する第１のアセンブリであって、該第１のアセンブリは、
第１の前面及び光ファイバ受容穴を有する第１の本体であって、光ファイバ軸が前記穴を通って延在する、第１の本体と、
該第１の本体の前記第１の前面に隣接するクロス集束レンズ素子であって、レンズ素子のレンズ軸が前記光ファイバ軸に対してある角度をなしている、クロス集束レンズ素子と、
前記光ファイバ受容穴の内部に配設された光ファイバであって、該光ファイバは、前記レンズ素子に隣接する端面を有する、光ファイバと、を含む、第１のアセンブリと、
第２の嵌合軸を有する第２のアセンブリであって、該第２のアセンブリは、
第２の前面を有する第２の本体と、
該第２の本体の前記第２の前面に隣接するミラーシステムであって、該ミラーシステムは、前記第１のアセンブリと前記第２のアセンブリとが完全に嵌合した構成で配設されると、前記レンズ軸と整列する、ミラーシステムと、を含む、第２のアセンブリと、を備える、アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１のアセンブリ及び前記第２のアセンブリを前記完全に嵌合した構成で位置付けると、前記第１の嵌合軸及び前記第２の嵌合軸が整列し、前記クロス集束レンズ素子から伝送された光は、前記ミラーシステムによって反射され、前記第１のアセンブリ及び前記第２のアセンブリを部分的に嵌合した構成で位置付けると、前記第１の嵌合軸及び前記第２の嵌合軸が整列し、前記クロス集束レンズ素子から伝送された光は、前記ミラーシステムによって前記クロス集束レンズ素子に反射されない、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記第１のアセンブリ及び前記第２のアセンブリを完全に嵌合した構成で位置付けると、前記クロス集束レンズ素子から伝送された光は、前記ミラーシステムによって反射されてクロス集束レンズ素子に戻る、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
光ファイバアセンブリであって、
第１の嵌合軸を有する第１のフェルールアセンブリであって、該第１のフェルールアセンブリは、
第１の前面及び複数の第１の光ファイバ受容穴を有する、第１のフェルール本体と、
該第１のフェルール本体の前記第１の前面に隣接する第１の素子アレイであって、該第１の素子アレイは複数のレンズ素子を有し、各レンズ素子は、前記第１の光ファイバ受容穴のうちの１つと整列しており、前記第１の素子アレイは、複数の第１のデータレンズ素子及びインジケータレンズ素子を備え、該インジケータレンズ素子は、第１の焦点距離を有するクロス集束レンズである、第１の素子アレイと、
複数の第１の光ファイバであって、各第１の光ファイバは、前記第１の光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各第１の光ファイバは、前記レンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する、複数の第１の光ファイバと、を含む、第１のフェルールアセンブリと、
第２の嵌合軸を有する第２のフェルールアセンブリであって、該第２のフェルールアセンブリは、
第２の前面及び複数の第２の光ファイバ受容穴を有する、第２のフェルール本体と、
該第２のフェルール本体の前記第２の前面に隣接する第２の素子アレイであって、該第２の素子アレイは、複数の第２のデータレンズ素子及びミラーシステムを有し、各第２のデータレンズ素子は、前記第２の光ファイバ受容穴のうちの１つと整列しており、前記ミラーシステムは、前記第１のフェルールアセンブリの前記インジケータレンズ素子からの光を反射するように構成されている、第２の素子アレイと、
複数の第２の光ファイバであって、各第２の光ファイバは、前記第２の光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各第２の光ファイバは、前記第２のデータレンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する、複数の第２の光ファイバと、を含む、第２のフェルールアセンブリと、を備え、
前記第１のフェルールアセンブリ及び前記第２のフェルールアセンブリを完全に嵌合した構成で位置付けると、前記第１の嵌合軸及び前記第２の嵌合軸は整列し、前記第１のデータレンズ素子のそれぞれは、前記第２のデータレンズ素子のうちの１つと軸方向に整列し、前記インジケータレンズ素子は前記ミラーシステムと整列し、前記インジケータレンズ素子は前記ミラーシステムから第１の距離であり、該第１の距離は前記第１の焦点距離と等しく、
前記第１のフェルールアセンブリ及び前記第２のフェルールアセンブリを部分的に嵌合した構成で位置付けると、前記第１の嵌合軸及び前記第２の嵌合軸は整列し、前記第１のデータレンズ素子のそれぞれは、前記第２のデータレンズ素子のうちの１つと軸方向に整列し、前記インジケータレンズ素子は前記ミラーシステムと整列し、前記インジケータレンズ素子は前記ミラーシステムから第２の距離であり、該第２の距離は前記第１の焦点距離よりも大きい、光ファイバアセンブリ。
【請求項１４】
前記第１の素子アレイは一対のインジケータレンズ素子を備え、前記インジケータレンズのうちの最初のインジケータレンズが入力経路として動作し、前記インジケータレンズのうちの２番目のインジケータレンズが出力経路として動作し、前記嵌合した構成にある間は、第１の方向に沿った前記入力経路を介して光を伝送すると、該光は、前記ミラー素子によって反射され、前記第１の方向とは反対の第２の方向の前記出力経路に主に向けられ、前記部分的に嵌合した構成にある間は、第１の方向に沿った前記入力経路を介して光を伝送すると、前記光は、前記ミラー素子によって前記第１の方向とは反対の第２の方向の前記出力経路に主に反射されない、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
【請求項１５】
各第１のデータレンズ素子はコリメートレンズ素子であり、各第２のデータレンズ素子はコリメートレンズ素子である、請求項１３に記載の光ファイバアセンブリ。
【請求項１６】
一対のインジケータレンズ素子を更に備える、請求項１５に記載の光ファイバアセンブリ。
【請求項１７】
少なくとも１つのインジケータレンズ素子の軸が、前記第１の嵌合軸に対して平行である、請求項１５に記載の光ファイバアセンブリ。
【請求項１８】
少なくとも１つのインジケータレンズ素子の軸が、前記第１の嵌合軸に対してある角度をなしている、請求項１５に記載の光ファイバアセンブリ。
【請求項１９】
嵌合軸を有するフェルールアセンブリであって、
前面及び複数の光ファイバ受容穴を有するフェルール本体と、
該フェルール本体の前記前面に隣接する素子アレイであって、該素子アレイは複数のレンズ素子を有し、各レンズ素子は、前記光ファイバ受容穴のうちの１つと整列しており、前記素子アレイは、複数のデータレンズ素子及びインジケータレンズ素子を備え、前記データレンズ素子はコリメートレンズであり、前記インジケータレンズ素子はクロス集束レンズである、素子アレイと、
複数の光ファイバであって、各光ファイバは、前記光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各光ファイバは、前記レンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する、複数の光ファイバと、を備える、フェルールアセンブリ。
【請求項２０】
前記素子アレイは、一対のインジケータレンズ素子を備える、請求項１９に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項２１】
前記インジケータレンズ素子の軸が、前記嵌合軸に対して平行である、請求項１９に記載のフェルールアセンブリ。
【請求項２２】
前記インジケータレンズ素子の軸が、前記嵌合軸に対してある角度をなしている、請求項１９に記載のフェルールアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０１８年１１月１４日に出願された米国特許仮出願第６２／７６０，９９０号に対する優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、概して、レンズ付き光ファイバフェルールアセンブリに関し、より具体的には、ある構成要素がフェルール及びレンズを有し、第２の構成要素が整列したミラーシステムを有する嵌合アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
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、光ファイバの取り扱い及び正確な位置付けを容易にするために、嵌合フェルールアセンブリを利用する。光ファイバは、フェルール本体内に固定され、各ファイバの端面は、フェルール本体の端面と概ね同一平面に、又は当該端面からわずかに突出して位置付けられる。次いで、ファイバの端面又は面は、所望の仕上げに研磨される。相補的なフェルールアセンブリが嵌合すると、フェルールアセンブリの各光ファイバは、他のフェルールアセンブリの嵌合光ファイバと同軸上に位置付けられる。
【０００４】
一部の用途では、嵌合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。かかる用途では、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様々な要因が、光ファイバ対間の光伝送の効率を低減させ得る。
【０００５】
塵埃又はゴミなど任意の異物のサイズに対する小さな光路により、かかる異物のいずれも光の伝送に干渉する可能性が高い。拡大ビームコネクタは、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相対的なサイズ差が増大し、それによって、任意の塵埃又はゴミ、並びにあらゆる位置不整合の光伝送の効率に対する影響を低減する。
【０００６】
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、つまりコリメートレンズ及びクロス集束レンズが一般的に使用される。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、拡大ビームを受光し、第２のファイバの端面でビームを再集束するために、第２のファイバの端面に隣接して位置付けられたレンズで同様に構成される。
【０００７】
信号は、フェルールアセンブリがわずかに嵌合していない場合であっても、コリメートレンズで使用される光ビームのコリメート性のために、著しく電力を失うことなくコリメートレンズの間を通過し得る。したがって、一部の用途では、一対のフェルールアセンブリが完全に嵌合していないスイッチ又はインジケータを提供することが望ましい場合がある。
【０００８】
前述の背景技術の記載は、読者の助けとなることを目的としたものに過ぎない。本明細書に記載の新技術を限定しようとする意図も、記載の先行技術を限定したり、拡張したりする意図もない。したがって、前述の記載は、先行技術のシステムの何らかの特定の素子が、本明細書に記載の新技術と共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、本明細書に記載の新技術の実施において何らかの素子が不可欠であるということを示す意図もない。本明細書に記載の新技術の実施及び適用は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【発明の概要】
【０００９】
一態様では、フェルールアセンブリは、嵌合軸を有し、前面と、複数の光ファイバ受容穴とを有するフェルール本体を含む。素子アレイは、フェルール本体の前面に隣接し、複数のレンズ素子を有する。各レンズ素子は、光ファイバ受容穴のうちの１つと整列し、素子アレイは、複数のデータレンズ素子と、インジケータレンズ素子とを備える。インジケータレンズ素子は、クロス集束レンズである。複数の光ファイバはそれぞれ、光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各光ファイバは、レンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する。
【００１０】
別の態様では、フェルールアセンブリは、嵌合軸を有し、前面と、複数の光ファイバ受容穴とを有するフェルール本体を含む。素子アレイは、フェルール本体の前面に隣接し、複数のデータレンズ素子と、ミラーシステムとを有する。各データレンズ素子は、光ファイバ受容穴のうちの１つと整列し、ミラーシステムは、嵌合フェルールアセンブリからの光を反射するように構成されている。複数の光ファイバはそれぞれ、光ファイバ受容穴のうちの１つの内部に配設され、各光ファイバは、データレンズ素子のうちの１つに隣接する端面を有する。
【００１１】
光ファイバアセンブリは、第１のフェルールアセンブリと、第２のフェルールアセンブリとを有する。各フェルールアセンブリは、フェルール本体と、複数の光ファイバ受容穴と、各穴内の光ファイバと、素子アレイとを有する。第１の素子アレイは、複数のレンズ素子を有し、各レンズ素子は第１の光ファイバ受容穴と整列している。第１の素子アレイは、第１の光ファイバ受容穴のうちの１つとそれぞれ整列している、複数のデータレンズ素子と、インジケータレンズ素子とを含み、インジケータレンズ素子はクロス集束レンズである。第２の素子アレイは、複数のデータレンズ素子と、ミラーシステムとを有する。各データレンズ素子は、第２の光ファイバ受容穴のうちの１つと整列しており、ミラーシステムは、第１のフェルールアセンブリのインジケータレンズ素子からの光を反射するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の原理が組み込まれたフェルールアセンブリの斜視図を示す。
【図２】本開示の素子アレイを組み込む、一対の嵌合フェルールアセンブリの一部の概略図を示す。
【図３】図２に類似であるが、嵌合フェルールアセンブリ間での光伝送を更に示す概略図を示す。
【図４】図３に類似であるが、フェルールアセンブリがわずかに嵌合していない構成にある、概略的なアセンブリを示す。
【図５】素子アレイの第２の実施形態を組み込む、一対の嵌合フェルールアセンブリの一部の概略図を示す。
【図６】図５に類似であるが、嵌合フェルールアセンブリ間での光伝送を更に示す概略図を示す。
【図７】図６に類似であるが、フェルールアセンブリがわずかに嵌合していない構成にある、概略的なアセンブリを示す。
【図８】完全嵌合検出システムの別の実施形態の概略図を示す。
【図９】図８に類似であるが、完全嵌合検出システムがわずかに嵌合していない構成にある、概略的なアセンブリを示す。
【図１０】図８の完全嵌合検出システムを組み込む、一対のホース継手の概略図を示す。
【図１１】図１０に類似であるが、ホース継手と、わずかに嵌合していない構成にある完全嵌合検出システムとを有する、概略的なアセンブリを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照すると、例示的なマルチファイバレンズ付きフェルールアセンブリ１０が示されている。フェルールアセンブリ１０は、フェルール本体１１と、レンズプレート２０など光拡大素子と、フェルールアセンブリ軸１１０に沿って整列している、複数の光ファイバ１０１を有するマルチファイバケーブル１００とを含む。図示のように、フェルールアセンブリ１０は、６本の光ファイバ１０１の列を含むが、フェルールアセンブリは、必要に応じて、より多い又はより少ない光ファイバを受容するように構成され得る。
【００１４】
フェルール本体１１は略矩形であり、概ね平坦な前面１２及び後面１３を有する。図示のように、フェルール本体１１は、後面１３から前面１２までフェルール本体１１を貫通して延在する６個の光ファイバ受容孔又は穴１４（図２）の列を含む。加えて、フェルール本体１１はまた、ファイバ受容穴１４のアレイの反対側に位置付けられた、一対の位置合わせ穴又はレセプタクル１５（図２）を含む。図示のように、位置合わせ穴１５は、略円筒形であり、前面１２から後面１３まで延在する。各位置合わせ穴１５は、一対のコネクタを嵌合する際に位置合わせを容易にするために、その中にポストを受容するように構成される。
【００１５】
フェルール本体１１は、ポリフェニレンスルフィド又はポリエーテルイミドなど射出成形可能な樹脂で形成されてよく、シリカ（ＳｉＯ2 ）など添加剤を含んで、樹脂の寸法特性、強度及び安定性を高めてよい。マルチファイバケーブル１００の光ファイバ１０１のうちの１つは、各ファイバ受容穴１４及びフェルール本体１１の前面１２の内部に位置付けられ、前面に隣接する光ファイバ１０１の端面が所望の仕上げに研磨される。
【００１６】
レンズプレート２０は略矩形であり、前面２１及び概ね平坦な後面２２を有する（図２）。凹部２３は、前面２１の中央に位置し、複数のレンズ素子２４を含む。レンズプレート２０はまた、フェルール本体１１の位置合わせ穴１５と整列するように構成された、一対の円筒形ガイド穴又はレセプタクル２５を含む。レンズプレート２０は、光ファイバ１０１の屈折率と密接に一致する屈折率を有する、射出成形可能な光学グレードの樹脂で形成されてよい。
【００１７】
拡大ビームコネクタでは、２種類の一般的なレンズ素子は、コリメートレンズ素子又はクロス集束レンズ素子である。以下により詳細に記載するように、本開示のフェルールアセンブリ１０の一方は、コリメートレンズ素子及びクロス集束レンズ素子の両方を含み、他方はコリメートレンズ素子のみを含む。各レンズ素子２４は、凹部２３の内表面からレンズプレート２０の前面２１に向かって突出する凸状形状を含む。フェルールアセンブリ１０を組み立てると、１つのレンズ素子２４が、フェルール本体１１内に位置する各光ファイバ１０１の端面と整列している。
【００１８】
レンズプレート２０は、任意の数及び任意の組み合わせのレンズ素子を含んでよい。更に、レンズプレート２０は、以下に記載のミラー素子４５、４６、１４５、１４６など他の構造を含んでよい。レンズプレート２０がフェルール本体１１から分離し、フェルール本体１１に固定されている構成要素として示されているが、いくつかの実施形態では、レンズ素子は、フェルール本体の一部として一体的に形成されてよい。換言すれば、レンズ素子のアレイ並びに／又はレンズ素子及びミラー素子のアレイは、フェルール本体１１に固定された、別個のレンズプレート２０の一部として形成されてよいか、又は一体成形部品の一部としてフェルール本体と一体的に形成されてよい。かかる場合、接合されたフェルール本体及びレンズプレートは、上記の添加剤など、成形材の光学特性を阻害し得る添加剤を含まなくてよい。
【００１９】
図２〜図７はそれぞれ、図１に示されるフェルールアセンブリ１０に多くの点でそれぞれ類似する、一対の嵌合フェルールアセンブリの光学部の概略図を示す。図２を参照すると、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０は、第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０の反対側に配設され、これらの間にエアギャップ７０が存在する。かかる構成では、レンズプレート３２、４２の前面（図示せず）は接触しているが、前面から凹状であるというレンズ素子の性質のために、エアギャップ７０が生じる。それぞれのレンズアレイ３３、４３を除いて、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０及び第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０のそれぞれは、上述のレンズ付きフェルールアセンブリ１０に類似の様式で構成されてよい。
【００２０】
第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０は、第１のレンズプレート３２が固定された、第１のフェルール本体３１を有する。第１のレンズプレート３２は、レンズプレートの前面に沿って凹部（図２には図示せず）内に配設された複数のレンズ素子を含む第１のハイブリッドレンズ又は素子アレイ３３を有する。複数の第１のレンズ素子のそれぞれは、コリメートレンズ素子３４として構成され、一対の第２のレンズ素子のそれぞれは、クロス集束レンズ素子３５、３６として構成される。各コリメートレンズ素子３４は、第１のフェルール本体３１に固定された、その整列した光ファイバ１０２から光を受光し、コリメートビームとしてレンズ素子を出射する比較的大きな径にビームを拡大する。
【００２１】
第１のクロス集束レンズ素子３５は、その整列した光ファイバ１０３から光を受光し、その光を比較的大きな径に拡大し、次いで、レンズ素子を出射した後に特定の焦点において拡大された光ビームを集束する。第２のクロス集束レンズ素子３６は、光ファイバ１０４と整列し、第１のクロス集束レンズ素子３５と同一に又は同様に構成されてよい。クロス集束レンズ素子３５、３６のそれぞれの焦点距離は、以下により詳細に記載するように、クロス集束レンズ素子と軸方向に整列したミラー素子との間の距離に対応するように選択される。
【００２２】
第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０は、第２のレンズプレート４２が固定された、第２のフェルール本体４１を有する。第２のレンズプレート４２は、レンズプレートの前面に沿って凹部（図示せず）を含む第２のハイブリッド素子アレイ４３を有し、第１のミラー素子４５及び第２のミラー素子４６と共に複数の第２のコリメートレンズ素子４４を有する。第２のコリメートレンズ素子４４のそれぞれは、第２のフェルール本体４２に固定された光ファイバ１０５と整列している。各ミラー素子４５、４６は、適切に集束されると、横方向に、つまり９０度の角度で光を向け直すように構成されている。結果として、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０及び第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０の嵌合軸に対して平行に進む光は、反射されて横方向に進み、横方向に進む光は、反射されて嵌合軸１１０に対して平行に進む。一対のミラー素子４５、４６を互いに隣接して位置付けることにより、この対は合わせて、光を元の経路と反対の方向に、かつその元の経路から横方向にオフセットしている方向に光を向け直すミラーシステムとして機能する。
【００２３】
図３を参照すると、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０を第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０と嵌合させると、第１のコリメートレンズ素子３４のうちの１つと整列した各光ファイバ１０２からの光は、光がレンズ素子を通って進み、７５において示されるように比較的大きいコリメートビームとしてレンズ素子から出射する。各コリメートビーム７５は、エアギャップ７０を通過して、第２のコリメート素子４４に到達し、軸方向に整列した光ファイバ１０５に集束される。
【００２４】
クロス集束レンズ素子３５、３６とミラー素子４５、４６との組み合わせは、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０とが完全に嵌合しているかどうかに関する信号又はインジケータとして動作することができる。例えば、第１のクロス集束レンズ素子３５と整列した光ファイバ１０３からの光は、７６において示されるようにクロス集束レンズ素子を出射し、第１のミラー素子４５に伝送され、集束される。クロス集束レンズ素子３５の焦点距離は、第１のミラー素子４５と整列したクロス集束レンズ素子を出射する光が第１のミラー素子に集束されるように選択される。
【００２５】
光は、７７において示されるように、第１のミラー素子４５によって９０度の角度で（すなわち、フェルールアセンブリ軸１１０に対して横方向に）第２のミラー素子４６に向かって反射される。次いで、光は、７８において示されるように、第２のミラー素子４６によって、９０°の角度で、第２のミラー素子４６と整列した第２のクロス集束レンズ素子３６に向かって反射される。次いで、光は、第２のクロス集束レンズ素子３６に入射し、この素子と整列した光ファイバ１０４に再集束される。この構成の結果として、第１のミラー素子４５及び第２のミラー素子４６を通り、第２のクロス集束レンズ素子３６を通って戻る、第１のクロス集束レンズ素子３５から出射した光は、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０とが完全に嵌合していることを確認するために監視される嵌合確認信号として動作することができる。
【００２６】
図４を参照すると、エアギャップ７１の長さが増加しているものの、軸方向に整列したままであることから分かるように、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０とが完全に嵌合していない実施例が示されている。部分的に嵌合していない状態は、レンズ素子３４、４４の間を通過する光のコリメート性のために、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０及び第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０のコリメートレンズ素子３４、４４を介して伝送された信号を著しくは劣化させないことがある。結果として、コリメートレンズ素子３４、４４を介して伝送される信号のみを監視すると、フェルールアセンブリ３０、４０が完全に嵌合していないことを示し得る。
【００２７】
したがって、第１のクロス集束レンズ素子３５、第２のクロス集束レンズ素子３６、第１のミラー素子４５及び第２のミラー素子４６は、フェルールアセンブリ３０、４０が完全に嵌合していないことを示すように構成されている。そうすることで、フェルールアセンブリ３０、４０間の距離が増加すると、第１のクロス集束レンズ素子３５及び第２のクロス集束レンズ素子３６と第１のミラー素子４５及び第２のミラー素子４６との間の伝送特性が変化することになる。より具体的には、第１のクロス集束レンズ素子３５と整列した光ファイバ１０３からの光は、８０において示されるようにクロス集束レンズ素子を出射し、第１のミラー素子４５に伝送される。しかしながら、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０との間の距離がより大きいため、第１のクロス集束レンズ素子３５を出射する光は、第１のミラー素子４５に対して正しい位置において集束されない。換言すれば、第１のクロス集束レンズ素子３５及び第２のクロス集束レンズ素子３６の焦点距離は、クロス集束レンズ素子とその整列したミラー素子４５、４６との間の距離よりも短い。結果として、第１のクロス集束レンズ素子３５を出射する光は、８１において示される焦点を通過し、第１のミラー素子４５に到達するまで拡大、つまり発散する。
【００２８】
光は、８２において示されるように、第１のミラー素子４５によって約９０°の角度で反射され、第２のミラー素子４６に到達するにつれて拡大、つまり発散し続ける。次いで、光は、８３において示されるように、第２のミラー素子４６によって第１のレンズプレート３２に向かって約９０°の角度で、第２のクロス集束レンズ素子３６に向かって反射される。光ビームは、その焦点８１の通過後に拡大しているため、光は、８４において示されるように第２のハイブリッド素子アレイ４３に到達すると、第２のクロス集束レンズ素子３６を越えて著しく拡大している。第２のクロス集束レンズ素子３６に到達する拡大された光ビームの部分は、その整列した光ファイバ１０４に集束されるが、光ファイバ１０４内で生じた信号の強度は著しく低減し、かかる電力の低減は、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ４０とが完全に嵌合していないことを判定するか、又は示すために監視され得る。
【００２９】
図５〜図７に示される代替の実施形態では、第１のフェルールアセンブリ１３０及び第２のフェルールアセンブリ１４０は、それぞれ第１のフェルール本体１３１及び第２のフェルール本体１４２上に、変更を加えられた第１の素子アレイ１３３及び第２の素子アレイ１４３を備えている。第１のコリメートレンズ素子１３４及び第２のコリメートレンズ素子１４４の構成は、図２〜図４の実施形態における第１のコリメートレンズ素子３４及び第２のコリメートレンズ素子４４の構成と同一である。
【００３０】
しかしながら、第１のクロス集束レンズ素子１３５及び第２のクロス集束レンズ素子１３６は、クロス集束レンズ素子のうちの少なくとも１つの軸１１１（図６）がフェルールアセンブリ軸１１０からオフセットされるように変更される。加えて、第１のミラー素子１４５及び第２のミラー素子１４６は、クロス集束レンズ素子１３５、１３６の角度方向の変動を考慮するように変更される。例えば、図６の８５において示すように、第１のクロス集束レンズ素子１３５から出射する光は、フェルールアセンブリ軸１１０に対してある角度をなして出射し、第１のクロス集束レンズ素子１３５から軸方向にオフセットされている位置において第１のミラー素子１４５に集束される。光は、フェルールアセンブリ軸１１０に対して８６において横方向又はほぼ横方向に（すなわち、必ずしも９０°の角度ではない）第１のミラー素子１４５によって反射される。次いで、光は、８７において示されるように、第２のミラー素子１４６によって第２のクロス集束レンズ素子１４６に向かって反射される。第２のクロス集束レンズ素子３５に入射する光は、それと整列している光ファイバ１０４に再集束される。第１のレンズ付きフェルールアセンブリ１３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ１４０とが完全に嵌合している限り、第１のクロス集束レンズ素子１３５からの光は、反射されて第２のクロス集束レンズ素子１３６を通って戻り、第１のフェルールアセンブリと第２のフェルールアセンブリとが完全に嵌合していることを示す。
【００３１】
しかしながら、図７を参照すると、エアギャップ７１の長さが増加しているものの、軸方向に整列したままであることから分かるように、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ１３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ１４０とが完全に嵌合していない実施例が示されている。かかる場合、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ１３０及び第２のレンズ付きフェルールアセンブリ１４０のコリメートレンズ素子１３４、１４４は、アセンブリ間を通過する光のコリメート性のために、２つのアセンブリ間で光信号を送信するようにまだ機能してよい。
【００３２】
しかしながら、フェルールアセンブリ１３０、１４０間の距離が増加すると、第１のクロス集束レンズ素子１３５及び第２のクロス集束レンズ素子１３６と第１のミラー素子１４５及び第２のミラー素子１４６との間の伝送特性が変化することになる。より具体的には、第１のクロス集束レンズ素子１３５と整列した光ファイバ１０３からの光は、９０において示されるようにクロス集束レンズ素子を出射し、第１のミラー素子１４５に向かって伝送される。しかしながら、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ１３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ１４０との間の距離がより大きいため、第１のクロス集束レンズ素子１３５を出射する光は、第１のミラー素子１４５に対して正しい位置において集束されない。換言すれば、第１のクロス集束レンズ素子１３５の焦点距離は、クロス集束レンズ素子とその整列したミラー素子１４５との間の距離よりも短い。結果として、第１のクロス集束レンズ素子１３５を出射する光は、９１において示される焦点を通過し、第１のミラー素子１４５に到達するまで拡大、つまり発散する。光は、９２において示されるように、第１のミラー素子１４５によってある程度横方向に角度をなして反射され得るが、第２のミラー素子１４６に向けては反射されない。代わりに、光は、第２のクロス集束レンズ素子１３６に直接ではなく、第１のレンズアレイ１３３に向かって概ね戻るように反射される。かかる構造を介して、一部の反射光は、第２のクロス集束レンズ素子１３６へと方向付けられ得るが、大部分の光は第２のレンズ素子に到達しない。結果として、第２のクロス集束レンズ素子１３６に到達する光の量は著しく低減し、したがって、整列した光ファイバ１０４にその後集束される光の量は著しく低減する。結果として生じる電力の低減は、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ１３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ１４０とが完全に嵌合していないことを判定するか、又は示すために監視され得る。
【００３３】
第１のクロス集束レンズ素子１３５、第２のクロス集束レンズ素子１３６、第１のミラー素子１４５及び第２のミラー素子１４６は、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ１３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ１４０とが部分的に嵌合していないときに、第２のクロス集束レンズ素子によって受光される光の量がわずか１ｍｍ以下など著しく低減する限り、任意の所望の構成を有してよい。例えば、第１のミラー素子１４５は、第１のクロス集束レンズ素子１３５からの光が第２のミラー素子１４６に向かって反射されないように構成されているが、反射光が第２のミラー素子を回避する必要はない。かかる場合、第１のミラー素子１４５及び第２のミラー素子１４６は、第１のレンズ付きフェルールアセンブリ１３０と第２のレンズ付きフェルールアセンブリ１４０とが嵌合していないときに、第１のレンズ素子１４５から第２のミラー素子１４６に向かって反射された光が、第２のミラー素子によって第２のクロス集束レンズ素子１３６から離れる方向に反射されるように構成され得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、クロス集束レンズ素子３５、３６、１３５、１３６及びミラー素子４５、４６、１４５、１４６の正確な角度は、結果として生じる光伝送よりも重要ではない場合がある。換言すれば、所望の結果として生じる光伝送が達成されるように、４５、４６、１４５、１４６の様々な角度が選択されてよい。
【００３５】
各レンズ素子３４〜３６、４４、１３４〜１３６、１４４を介した光伝送の効率を改善する（すなわち、電力損失を低減する）ために、レンズプレート３２、４２、１３２、１４２に、又は素子アレイ３３、４３、１３３、１４３のみに反射防止コーティングを追加することが望ましい場合がある。しかしながら、反射防止コーティングをミラー素子４５、４６、１４５、１４６に適用することは、逆効果を招くこともある。したがって、ある実施形態では、反射防止コーティングは、第１のレンズプレート３２、１４２のみ、又はコリメートレンズ素子３４、１３４及びクロス集束レンズ素子３５、３６、１３５、１３６を含む第１の素子アレイ３３、１３３に適用されてよい。いくつかの実施形態では、
【００３６】
いくつかの実施形態では、嵌合していないフェルールアセンブリを介した光伝送によって生じる眼の損傷リスクを低減するために、コリメートレンズ素子３４、４４、１３４、１４４を有するチャネルに沿って、例えば、８５０ｎｍの動作波長で光を伝送し、クロス集束レンズ素子３５、３６、１３５、１３６を有するチャネルに沿って、例えば、１３１０ｎｍという異なるインジケータ波長で光を伝送することが望ましい場合がある。かかる場合、８５０ｎｍ及び１３１０ｎｍの両方で同様に良好に光を通過させる反射防止コーティングを利用することが望ましい。反射防止コーティングは、必要とされる特定の反射率をもたらすように選択される、カスタムコーティング又は標準コーティングであり得る。このような反射防止コーティングの例は、ＮＩＲ（７５０〜１５５０）である。他の波長及び他の反射防止コーティングが利用されてよい。
【００３７】
別の実施形態では、第１の反射防止コーティングは、第１のレンズプレート３２、１３２に、又は第１の素子アレイ３３、１３３のみに適用されてよく、第２の反射防止コーティングは、第２のレンズプレート４２、１４２に、又は第２の素子アレイ４３、１４３のみに適用されてよい。第１の反射防止コーティングは、上記のコーティングと同一であってよい。第２の反射防止コーティングは、第１の反射防止コーティングとは異なるバンドパスで構成されてよい。第２の反射防止コーティングは、コリメートレンズ素子３４、４４、１３４、１４４を通過する作動光に関する反射を排除するように機能してよい。したがって、第１の素子アレイ３３、１３３及び第２の素子アレイ４３、１４３を通過する作動光は、第１の反射防止コーティング及び第２の反射防止コーティングの両方の利益を受けることになる。しかしながら、第１のクロス集束レンズ素子３５、１３５を通過し、第１のミラー素子４５、１４５及び第２のミラー素子４６、１４６によって反射され、次いで第２のクロス集束素子３６、１３６を通過するインジケータ光は、クロス集束レンズ素子３５、３６、１３５、１３６を通過する際に第１の反射防止コーティングの利益を受けるが、第２の素子アレイ４３、１４３の第１のミラー素子４５、１４５及び第２のミラー素子４６、１４６によって反射される際に反射率の低下に悩まされることはない。反射防止コーティングは、必要とされる特定の反射率をもたらすように選択される、カスタムコーティング又は標準コーティングであり得る。第２の反射防止コーティングの例は、ＮＩＲ（６００〜１０５０）である。
【００３８】
第１のフェルールアセンブリ３０、１３０及び第２のフェルールアセンブリ４０、１４０のそれぞれは、クロス集束レンズ素子３５、３６、１３５、１３６及びミラー素子４５、４６、１４５、１４６の対を有するものとして示されているが、かかるフェルールアセンブリは、単一のクロス集束レンズ素子及び／又は単一のミラー素子のみを含んでよい。例えば、図８を参照すると、完全嵌合検出システム２２０の代替実施形態が示されている。完全嵌合検出システム２２０は、単一のクロス集束レンズ素子２３５を有する第１のフェルールアセンブリ２３０及び単一のミラー素子２４５として構成されたミラーシステムを有する第２のフェルールアセンブリ２４０として構成されている。クロス集束レンズ素子２３５は、第１のフェルール本体２３１と動作可能に関連付けられた第１のレンズプレート２３２の一部として形成されてよい。ミラー素子２４５は、第２のフェルール本体２４１と動作可能に関連付けられた第２のレンズプレート２４２の一部として形成されてよい。図示のように、第１のフェルール本体２３１は、それぞれ第２のフェルール本体２４１及び第２のレンズプレート２４２と同様に、一片の一体化部材として第１のレンズプレート２３２と一体的に形成される。
【００３９】
クロス集束レンズ素子２３５は、クロス集束レンズ素子１３５に類似の様式で構成されており、レンズ素子２３５の軸１１２は、光ファイバ１０３の軸１１３に対して角度１１５で配設されている。クロス集束レンズ素子２３５の軸１１２の角度１１５の結果として、ビーム９３は、ミラー素子２４５に向かってある角度をなしてレンズ素子を出射する。
【００４０】
ミラー素子２４５は、光ビーム９３を反射して、クロス集束レンズ素子から進んだ光と同一の経路に沿ってクロス集束レンズ素子２３５に向けて戻すように構成されている。結果として、反射光ビーム９４は光ビーム９３と重なり合い、クロス集束レンズ素子２３５に再入射する。したがって、第１の脚部２５１及び第２の脚部２５２を有するスプリッタ２５０は、光ファイバ１０５を通って戻る光の一定割合が伝送されて、第２の脚部２５２を通って検出器（図示せず）に戻るように設けられる。換言すれば、入力ビーム９５は、スプリッタ２５０の第１の脚部２５１に沿って設けられ、光ファイバ１０３に沿ってクロス集束レンズ素子２３５に向かって進む。この光は、光ビーム９３として、軸１１３に沿ってミラー素子２４５に向かってクロス集束レンズ素子２３５を出射する。光は、同一経路に沿ってクロス集束レンズ素子２３５に向かって、光ビーム９４としてミラー素子２４５によって反射される。光は、クロス集束レンズ素子２３５によって再集束されて光ファイバ１０３に戻り、スプリッタ２５０に向かって戻り、一定割合が、第２の脚部２５２に沿って検出器（図示せず）に戻るように方向付けられる。
【００４１】
図９を参照すると、第１のフェルールアセンブリ２３０及び第２のフェルールアセンブリ２４０は、クロス集束レンズ素子２３５とミラー素子２４５との間の距離２７１が増加していることから分かるように、完全には嵌合していない。距離２７１が増加した結果として、クロス集束レンズ素子２３５を出射する光ビーム９３は、ミラー素子２４５に集束されない。より具体的には、距離２７１が増加した結果として、光ビーム９３は、反射されてクロス集束レンズ素子２３５に戻ることなくミラー素子２４５の側へと移動する。光が反射されてクロス集束レンズ素子２３５に戻らなければ、光は、光ファイバ１０３に沿ってスプリッタ２５０に戻らず、検出器（図示せず）に戻らない。
【００４２】
他の実施形態が想到される。例えば、レンズ素子及びミラー素子の軸１１３を適切に構成することによって、レンズ素子２３５など単一のクロス集束素子レンズ素子は、一対のミラー素子１４５、１４６と共に使用され得る。
【００４３】
更に、少なくとも１つのクロス集束レンズ素子と、少なくとも１つのミラー素子を含むミラーシステムとを有する完全嵌合検出システムは、非光学構造体と共に使用されて、それらがわずかに嵌合していないときを判定することができる。図１０〜図１１を参照すると、第１のホース継手部材２７１と、第２の嵌合ホース継手部材２７２とを有する油圧ホースアセンブリ２７０が示されている。第１のホース継手部材２７１及び第２のホース継手部材２７２は、図８の図示されたＯリング２７４及び完全嵌合検出システム２２０など封止システム２７３を含むことができる。より具体的には、第１のホース継手部材２７１はクロス集束レンズ素子２３５を含み、第２のホース継手アセンブリ２７２は、その上に配置されたミラー素子２４５を含む。第１のホース継手部材２７１と第２のホース継手部材２７２とが完全に嵌合すると、光信号は、上記のように反射されて完全嵌合検出システム２７５を介して戻る。第１のホース継手部材２７１と第２のホース継手部材２７２とが完全に嵌合していない場合、光信号が反射されて完全嵌合検出システム２７５を介して戻ることはない。
【００４４】
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。例えば、ＭＴタイプのフェルールアセンブリの一部として示されているが、前述の説明は、任意のタイプの整列システムを有するフェルールシステムなど任意のタイプのフェルールシステムに適用可能である。本開示又はその例に対する全ての言及は、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。
【００４５】
本明細書における値の範囲の記述は、本明細書に別段の記載がない限り、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、本明細書に別段の記載がない限り、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。
【００４６】
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、本明細書に別段の記載がない限り、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。
【図１】
2021527242.tif 000003
【図２】
2021527242.tif 000004
【図３】
2021527242.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−９】
2021527242.tif 000010
【図１０−１１】
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【国際調査報告】
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