(57)【要約】  光フェルールは、光フェルールの両側にそれぞれ配置された第１及び第２の複合停止特徴部を含む。各複合停止特徴部は、上部接触面及び下部接触面を有する。下部接触面は、嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って、光フェルールの嵌合面より下にオフセットされている。上部接触面は、厚さ軸に沿って嵌合面より上にオフセットされている。下部接触面は、光フェルールの嵌合方向に沿って上部停止面から前方にオフセットされている。接続面が、上部接触面と下側接触面とを接続している。
2021529987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光フェルールであって、
１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝と、
前記光導波路に光学的に結合されるように構成された複数の光リダイレクト部材とを備える第１の表面と、
嵌合平面を画定する嵌合面を備える反対側の第２の表面であって、前記嵌合面は、光透過窓を有し、前記光透過窓は、前記光透過窓を通して嵌合光フェルールの光透過窓に光信号を伝播する、第２の表面と、
前記光フェルールの両側にそれぞれ配置された第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部であって、各複合停止特徴部は上部接触面及び下部接触面であって、前記下部接触面は、前記嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って前記嵌合平面より下にオフセットしており、前記上部接触面は、前記厚さ軸に沿って前記嵌合平面より上にオフセットしており、前記下部接触面は、前記光フェルールの嵌合方向に沿って前記上部接触面から前方にオフセットしている、上部接触面及び下部接触面を備える、第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部と、
前記上部接触面と前記下部接触面とを接続する接続面と、を備える光フェルール。
【請求項２】
前記嵌合面は、嵌合光フェルールの嵌合面と摺動可能に係合するように構成されており、
前記上部接触面及び前記下部接触面は、それぞれ前記嵌合フェルールの下部接触面及び上部接触面に接触するように構成されている、請求項１に記載の光フェルール。
【請求項３】
光フェルールであって、
１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝と、
前記光導波路に光学的に結合されるように構成された複数の光リダイレクト部材とを備える第１の表面と、
嵌合平面を画定する嵌合面を備える反対側の第２の表面であって、前記嵌合面は、光透過窓を有し、前記光透過窓は、前記光透過窓を通して嵌合光フェルールの光透過窓に光信号を伝播する、第２の表面と、
前記光フェルールの両側にそれぞれ配置された第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部であって、各複合停止特徴部は、
上部停止面と、
前記光フェルールの嵌合軸に沿って、かつ前記嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って、前記上部停止面からオフセットしている下部停止面と、
前記上部停止面と前記下部停止面とを接続する傾斜面であって、前記傾斜面の長さの大部分にわたって、前記嵌合面に対してある角度で傾斜している傾斜面とを備える、第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部と、を備える光フェルール。
【請求項４】
前記嵌合面は、
前記嵌合平面に平行な主部と、
前記主部から延びている１つ以上のパッドとを備え、前記パッドは、嵌合後に前記嵌合光フェルールの対応するパッド上に載るように構成されている、請求項３に記載の光フェルール。
【請求項５】
光フェルールであって、
１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝と、
前記光導波路に光学的に結合されるように構成された複数の光リダイレクト部材とを備える第１の表面と、
嵌合平面を画定する嵌合面を備える反対側の第２の表面であって、前記嵌合面は、光透過窓を有し、前記光透過窓は、前記光透過窓を通して嵌合光フェルールの光透過窓に光信号を伝播する、第２の表面と、
前記光フェルールの両側にそれぞれ配置された第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部であって、各複合停止特徴部は、
上部停止面と、
前記光フェルールの嵌合軸に沿って、かつ前記嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って、前記上部停止面からオフセットしている下部停止面と、
前記下部停止面と前記上部停止面とを接続する接続面とを備える、第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部と、を備え、
前記嵌合軸に対する前記接続面の傾斜は、前記接続面の長さの大部分にわたってゼロより大きい、光フェルール。
【請求項６】
前記接続面は、前記接続面の前記長さの大部分にわたって実質的に一定の非ゼロ傾斜を有する、請求項５に記載の光フェルール。
【請求項７】
嵌合光フェルールと嵌合される光フェルールを備える光学アセンブリであって、各光フェルールは、
１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝と、
前記光導波路に光学的に結合されるように構成された複数の光リダイレクト部材と、を備える第１の表面と、
嵌合平面を画定する嵌合面を備える反対側の第２の表面であって、前記嵌合面は、光透過窓を有し、前記光透過窓は、前記光透過窓を通して嵌合光フェルールの光透過窓に光信号を伝播する、第２の表面と、
前記光フェルールの両側にそれぞれ配置された第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部であって、各複合停止特徴部は、
上部部接触面、下部接触面であって、前記下部接触面は、前記嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って前記嵌合平面より下にオフセットしており、前記上部接触面は、前記厚さ軸に沿って前記嵌合平面より上にオフセットしており、前記下部接触面は、前記光フェルールの嵌合方向に沿って前記上部停止面から前方にオフセットしている、上部接触面及び下部接触面と、
前記上部接触面と前記下部接触面とを接続する接続面とを備える、
第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部と、を備え、前記光フェルール及び前記嵌合光フェルールは、前記光信号が前記光フェルールの前記光透過窓を通して前記嵌合光フェルールの前記光透過窓に伝送されるように、前記嵌合軸に沿って嵌合するように構成されており、前記光フェルールの前記上部停止面及び前記下部停止面は、前記嵌合光フェルールの前記下部停止面及び前記上部停止面と接触して、前記嵌合軸に沿った前記光フェルールと前記嵌合光フェルールとの間の相対的な移動を制限するように構成されている、光学アセンブリ。
【請求項８】
前記嵌合面は、前記嵌合平面に平行な主部と、前記主部から延びている１つ以上のパッドとを備える、請求項７に記載の光学アセンブリ。
【請求項９】
光フェルールであって、
１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝と、
前記光導波路に光学的に結合されるように構成された複数の光リダイレクト部材とを備える第１の表面と、
嵌合平面を画定する嵌合面を備える反対側の第２の表面であって、前記嵌合面は、光透過窓を有し、前記光透過窓は、前記光透過窓を通して嵌合光フェルールの光透過窓に光信号を伝播する、第２の表面と、
前記光フェルールの両側にそれぞれ配置された第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部であって、各複合停止特徴部は、
上部停止面と、
前記光フェルールの嵌合軸に沿って、かつ前記嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って、前記上部停止面からオフセットしている下部停止面とを備える、第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部と、
前記上部停止面と前記下部停止面とを接続する接続面であって、前記上部停止面と前記下部停止面との間の接続面の長さは、前記嵌合面に垂直な前記厚さ軸に沿って取られた前記光フェルールの厚さの約１０％〜約５０％の範囲である、接続面と、を備える光フェルール。
【請求項１０】
前記光フェルールの厚さ及び曲げ弾性率は、前記嵌合光フェルールとの嵌合中に前記光フェルールが屈曲することを可能にするように構成されている、請求項９に記載の光フェルール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、光フェルール、光学アセンブリ、及び光フェルールを含む光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光コネクタは、電気通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、データセンターリンク、及びコンピュータ装置の内部リンク、を含む様々なアプリケーションにおける光通信に使用することができる。ラップトップコンピュータ、また更には携帯電話などの、より小さい消費者用電子機器の内部用途へと、光通信を拡張することに関心が持たれている。これらのシステムに関するコネクタ内では、塵埃及び他の形態の汚染の影響を受けにくい光接続を実現するために、拡大光ビームを使用することができ、それにより、位置合わせ公差を緩和することができる。一般に、拡大ビームは、関連付けられた光導波路（通常、光ファイバ、例えば、マルチモード通信システム用のマルチモードファイバ）のコアよりも直径が大きいビームである。接続点において拡大ビームである場合、一般に、コネクタは拡大ビームコネクタとみなされる。拡大ビームは、通常、光源又は光ファイバからの光ビームを発散させることによって得られる。多くの場合、発散ビームは、レンズ又はミラーなどの光学素子によって処理され、近似的にコリメートされた拡大ビームとなる。次に、拡大ビームは、別のレンズ又はミラーによってビームを集束することによって、受信される。
【発明の概要】
【０００３】
実施形態は、光フェルールの両側に配置された複合停止部を有する光フェルールを対象とする。光フェルールは、１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝を有する第１の表面と、光導波路に光学的に結合されるように構成された複数の光リダイレクト部材とを備える。光フェルールは、嵌合平面を画定する嵌合面を備える反対側の第２の表面を有する。嵌合面は、光透過窓を含み、光透過窓は、光透過窓を通して嵌合光フェルールの光透過窓に光信号を伝播する。第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部は、それぞれ光フェルールの両側に配置されている。各複合停止特徴部は、上部接触面及び下部接触面を含む。下部接触面は、嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って、嵌合平面の下方にオフセットしている。上部接触面は、厚さ軸に沿って嵌合平面より上にオフセットしている。下部接触面は、光フェルールの嵌合方向に沿って上部接触面から前方にオフセットしている。接続面は、上部接触面と下部接触面とを接続する。
【０００４】
いくつかの実施形態によれば、光フェルールは、１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝を備える第１の表面と、光導波路に光学的に結合されるように構成された複数の光リダイレクト部材とを備える。光フェルールの反対側の第２の表面は、嵌合平面を画定する嵌合面を含む。嵌合面は、光透過窓を含み、光透過窓は、光透過窓を通して嵌合光フェルールの光透過窓に光信号を伝播する。
【０００５】
第１の複合停止特徴部及び第２の複合停止特徴部は、それぞれ光フェルールの両側に配置されている。各複合停止特徴部は、上部停止面及び下部停止面を含む。下部停止面は、光フェルールの嵌合軸に沿って、かつ嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って、上部停止面からオフセットされている。傾斜面は、上部停止面と下部停止面とを接続する。傾斜面は、傾斜面の長さの大部分にわたって、嵌合面に対してある角度で傾斜している。
【０００６】
一部の態様によれば、各複合停止特徴部は、上部停止面及び下部停止面を含み、下部停止面は、光フェルールの嵌合軸に沿って、かつ嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って、上部停止面からオフセットされている。接続面は、下部停止面と上部停止面とを接続する。嵌合軸に対する接続面の傾斜は、接続面の長さの大部分にわたってゼロより大きい。
【０００７】
いくつかの態様によれば、上部停止面と下部停止面との間の接続面の長さは、嵌合面に垂直な厚さ軸に沿って取られた光フェルールの厚さの約１０％〜約５０％の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】いくつかの実施形態による光フェルールの様々な図を示す。
【図１Ｂ】いくつかの実施形態による光フェルールの様々な図を示す。
【図１Ｃ】いくつかの実施形態による光フェルールの様々な図を示す。
【図１Ｄ】いくつかの実施形態による光フェルールの様々な図を示す。
【図１Ｅ】いくつかの実施形態による光フェルールの様々な図を示す。
【図１Ｆ】いくつかの実施形態による光フェルールの様々な図を示す。
【図２】光リダイレクト部材及び取り付け領域に注目した図１の光フェルールの一部の断面図である。
【図３】光フェルールの所定の角度及び位置において所定の嵌合ばね力をもたらす、第１の取り付け領域と第２の取り付け領域との間の光導波路内で展開している屈曲部を示す。
【図４】いくつかの実施形態による１つ以上の光フェルールを含むことができる光コネクタの一部分を示す。
【図５Ａ】いくつかの実施形態による嵌合前及び嵌合後の光フェルール及び嵌合光フェルールをそれぞれ示す簡略図である。
【図５Ｂ】いくつかの実施形態による嵌合前及び嵌合後の光フェルール及び嵌合光フェルールをそれぞれ示す簡略図である。
【０００９】
これらの図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図面で使用されている同様の番号は同様の構成要素を示す。しかし、特定の図中のある構成要素を示す数字の使用は、同じ数字を付した別の図中の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書に記載される実施形態は、光フェルール、光フェルールアセンブリ、及びそのような光フェルールを含む光コネクタを含む。多くの用途に使用される光フェルールは、１本の導波路、又は複数の平行導波路のアレイ（一般的には４、８又は１２本又はそれ以上の平行な導波路）に光学的に結合することができる。個々の導波路は、典型的には保護緩衝コーティングを有するガラス製であり、平行導波路はジャケットで囲まれている。光フェルールは、光導波路を他の光導波路に接続するため、又は、光導波路を、インライン相互接続用の、及び／又はプリント回路基板（ＰＣＢ）接続（例えば、バックプレーン接続）用の、オプトエレクトロニクス部品に接続するために有用である。
【００１１】
コネクタの一タイプは拡大ビームコネクタであり、このコネクタでは、光は、関連付けられた光導波路のコアよりも大きく、かつ一般的には導波路間のピッチよりも幾分小さい直径のビームとして、導波路間で結合される。これらの導波路は、光ファイバ、例えば、マルチモード通信システム用のマルチモードファイバを含み得る。これらの拡大ビーム光コネクタは、非接触光結合とすることができ、従来の光コネクタと比較して、より低い機械的精度を要することとできる。
【００１２】
光フェルールは、機械的停止特徴部を含むことができ、この停止特徴部は、光フェルールの嵌合面同士が一緒に摺動して嵌合中の光接続を形成する際に、２つの嵌合した光フェルール間の相対運動を停止するものである。いくつかの条件下では、嵌合面同士が接触する前に、停止特徴部同士が接触することもある。停止特徴部における静止摩擦は、嵌合中に光フェルール同士の位置ずれを引き起こすのに十分な強さになり得る。本明細書で論じられる実施形態は、嵌合中の光フェルール同士の位置ずれの低減をもたらす複合停止特徴部を含む。
【００１３】
図１Ａは、いくつかの実施形態による嵌合前の光フェルール１００及びこれと同一の嵌合光フェルール１００ｍを示す。光フェルール１００は、１つ以上の光導波路１１０（図２に示される）を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝１０５を含む第１の表面１０１を備える。第１の表面１０１はまた、光導波路１１０に光学的に結合されるように構成された光リダイレクト部材１０６を含む。「光導波路」という用語は、本明細書では、信号光を伝播させる光学素子を指すために使用される。光導波路は、クラッドを有する少なくとも１つのコアを備え、それらコア及びクラッドは、例えば全内部反射によって、コア内部で光を伝播させるように構成されている。光導波路は、例えば、単一モード若しくはマルチモード導波路、単一コアファイバ、マルチコア光ファイバ、又はポリマー導波路とすることができる。導波路は、例えば、円形、正方形、矩形などの、任意の好適な断面形状を有し得る。
【００１４】
それぞれの溝１０５は、光導波路のうちの別々の光導波路１１０を受け入れるように構成されている。溝１０５によって受け入れられた光導波路１１０は、例えば、接着剤を使用して、光導波路１１０のための取り付け領域１０８を提供する溝１０５において光フェルール１００に恒久的に取り付けることができる。
【００１５】
光フェルール１００は、光フェルール１００と同一であり得る別の光フェルール１００ｍと、例えば雌雄同体的に、嵌合するように構成されている。図１Ａ〜図１Ｆに示す光フェルール１００、１００ｍは、機械的嵌合舌部１１６、１１６ｍを含む。いくつかの実施形態では、機械的嵌合舌部１１６は、図に示されるように、その舌部分の長さの少なくとも一部分に沿って、テーパ状の幅を有し得る。機械的嵌合舌部１１６は、光コネクタハウジング（図４を参照）の前面から外向きに延び得る。
【００１６】
図２は、光リダイレクト部材１０６及び取り付け領域１０８に注目した光フェルール１００の一部分１００−１の断面図である。図２は、光フェルール１００へのいくつかの光導波路１１０の取り付けを示す。光導波路（光ファイバ）１１０は、それらが恒久的に取り付けられる溝１０５内に位置合わせされている。光導波路１１０の出射端は、光導波路１１０から出た光を、光リダイレクト部材１０６の入力側又は入力面内へと方向付けることができるように位置付けられている。光リダイレクト部材１０６は、光フェルール１００に取り付けられた各光導波路（光ファイバ）１１０につき、光リダイレクト素子１０７のアレイを少なくとも１つ含む。例えば、様々な実施形態では、各光リダイレクト素子１０７は、プリズム、レンズ、及び反射面のうちの１つ以上を含む。
【００１７】
取り付け点では、光導波路のファイバ緩衝コーティング及び保護ジャケット（存在する場合）を剥ぎ取ることができ、裸の光ファイバのみを、溝１０５に位置合わせして恒久的に付着させることが可能となる。光リダイレクト素子１０７は、溝１０５内に配置され溝１０５によって位置合わせされた第１の光導波路１１０からの入力光を受け入れるための光入力側１０９を含む。光リダイレクト素子１０７はまた、入力側１０９からの光を入力方向に沿って受け入れ、その受け入れた光を別のリダイレクト方向に沿ってリダイレクトするための湾曲した面を有し得る光リダイレクト側１１１を含む。光リダイレクト素子１０７はまた、出力側１１２も含み、この出力側１１２は、光リダイレクト素子１０７の光リダイレクト側１１１からの光を受け入れ、その受け入れた光を、出力光として嵌合相手の光結合ユニットの光リダイレクト部材に向けた出力方向に沿って伝送する。
【００１８】
図１Ａ及び図２は、複数の光導波路１１０に光学的に結合することができる複数の光リダイレクト素子１０７を含む光フェルール１００を示しているが、光フェルールは、１つの光導波路に光学的に結合することができる１つの光リダイレクト素子のみを含むことも可能である。
【００１９】
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、光フェルール１００は、嵌合面１２０を含む、反対側の第２の表面１０２を有する。光フェルール１００の第２の表面１０２は、図１Ｂにおいて最も良好に見ることができる。嵌合面１２０は、光透過窓１２１を含み、光透過窓は、光透過窓を通して嵌合光フェルール１００ｍの光透過窓１２０ｍに光信号を伝播する。いくつかの実施形態では、光フェルール１１０の嵌合面１２０は、光フェルール１００の嵌合平面１９９に実質的に平行である主部１２３を備え得る（図１Ｆを参照）。嵌合平面は、フェルールの嵌合軸に平行であり、フェルールが嵌合フェルールと嵌合した形態に完全に位置合わせされると、２つのフェルールの嵌合平面同士は一致する。２つの嵌合したフェルールによって共有される回転軸がある。その回転軸は、窓１２１の近くの嵌合平面にある。嵌合面１２０は、厚さ軸（ｚ軸）に沿って主部１２３から離れるように延びている１つ以上のパッド１２２を更に含んでもよい。例えば、いくつかの構成では、パッド１２２は、嵌合面１２０の主部１２３より下に約５μｍ〜約１０μｍだけ延びていてもよい。嵌合光フェルール１００ｍの第２の表面１０２ｍはまた、図１Ａに示すように、主部１２３ｍと、光透過窓１２１ｍと、パッド１２２ｍとを備える嵌合面１２０ｍを含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、嵌合面はパッドを含まなくてもよい。１つ以上のパッド１２２は、存在する場合、嵌合面１２０の表面積の大部分未満、例えば、５０％未満、２５％未満、又は１０％未満を集合的に占めることができる。あるいは、パッド１２２は、嵌合面の表面積のかなりの部分、例えば、嵌合面１２０の表面積の１０％超、２５％超、又は更には５０％超を、個別に又は集合的に占めることができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、嵌合後、光フェルール１００のパッド１２２は、嵌合光フェルール１００ｍの対応するパッド１２２ｍ上に載り、光フェルール１００の嵌合面１２０、１２０ｍの主部１２３、１２３ｍと嵌合光フェルール１００ｍとの間に小さい間隙を提供する。小さな間隙は、嵌合面１２０、１２０ｍの主部１２３、１２３ｍの間に存在し得る塵埃及び／又は他の凹凸を収容する。
【００２２】
他の実施形態では、嵌合後、光フェルール１００のパッド１２２は、嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面の主部上に載り、光フェルール１００の嵌合面１２０の主部１２３と嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍの主部１２３ｍとの間に小さい間隙を提供する。
【００２３】
いくつかの実施形態では、光フェルール１００、１００ｍの嵌合面１２０、１２０ｍがパッドを含まない場合、嵌合面１２０、１２０ｍの主部１２３、１２３ｍは、光フェルール同士が嵌合した後に接触してもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、光フェルール１００の複合停止特徴部１５０と嵌合光フェルール１００ｍの複合停止特徴部１５０ｍとの相互作用が、嵌合面１２０、１２０ｍの、主部１２３と１２３ｍとの間、及び／又はパッド１２２と１２２ｍとの間に、小さい間隙をもたらしてもよい。
【００２５】
光結合ユニット、光ケーブルサブアセンブリ、並びに光コネクタの特徴部及び動作に関する更なる情報は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、同一出願人による米国特許第９，４８２，８２７号で論じられている。
【００２６】
図４に示すように、光コネクタ４００は、光導波路１１０が取り付けられ、ハウジング４０１内に配置された光フェルール１００などの１つ以上の光フェルールを含むことができる。光導波路１１０は、光フェルール１００の取り付け領域１０８、及びハウジング４０１内の第２の取り付け領域４０８に取り付けられる。
【００２７】
図３によって示されるように、光フェルール１００、１００ｍの取り付け領域１０８と第２の取り付け領域４０８との間の光導波路１１０の長さは、光フェルール１００、１００ｍの所定の角度及び位置において所定の嵌合ばね力をもたらす屈曲部３００、３００ｍが光導波路１１０、１１０ｍ内で展開することを可能にするように構成されている。いくつかの実施形態では、第２の取り付け領域４０８は、導波路１１０、１１０ｍに取り付けられたケーブル保持具３５０、３５０ｍを備えてもよく、ケーブル保持具３５０、３５０ｍは、光コネクタハウジング４００内の保持具マウントによって受け入れられ固定されるように構成されている。ケーブル保持具及びマウントを含む光ケーブルアセンブリ及びハウジングに関する追加情報が、参照により本明細書に組み込まれる、表題「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｗｉｔｈ  Ｃａｂｌｅ  Ｒｅｔａｉｎｅｒ」を有し、代理人整理番号７６６６２ＵＳ００２によって識別される、同一出願人による、２０１５年１０月１２日に出願された米国特許出願第６２／２４０，００８号に記載されている。
【００２８】
再び図１Ａ〜図１Ｆを参照すると、光フェルール１００、１００ｍは、光フェルール１００の両側面に配置された第１の複合停止部１５０と、光フェルール１００ｍの両側面に配置された第２の複合停止部１５０ｍとを含む。図１Ｃは、光フェルール１００が嵌合光フェルール１００ｍと嵌合する際の複合前方停止部１５０、１５０ｍの側面図を示す。図１Ｄは、光フェルール１００が嵌合光フェルール１００ｍに対して嵌合位置になった後の複合前方停止部１５０、１５０ｍの側面図を示す。図１Ｅは、複合停止部１５０の斜視図を示す。図１Ｆは、複合停止部１５０の別の側面図を示す。
【００２９】
各複合停止部１５０、１５０ｍは、上部停止面１６１、１６１ｍ、下部停止面１６２、１６２ｍ、及び接続面１７０、１７０ｍを有する。嵌合面１２０の主部１２３が、又はパッドが存在する場合にはパッド１２２の下面が、図１Ｆに示されるように光フェルール１００のための嵌合平面１９９を画定する。図１Ｆにおいて最も良好に見ることができるように、上部接触面１６１と下部接触面１６２との間にｚ軸（嵌合平面１９９に垂直）に沿ってオフセット１９６が存在する。図１Ｆに示されるフェルールの配向では、オフセット１９６は、嵌合平面１９９より上の上部オフセット１９７と、嵌合平面より下の下部オフセット１９８とを含む。上部オフセット１９７は、上部接触面１６１の底縁部１６１ａと嵌合平面１９９との間にある。下部オフセット１９８は、嵌合平面１９９と下部接触面１６２の上縁部１６２ａとの間にある。
【００３０】
いくつかの実施形態では、嵌合平面１９９と上部接触面１６１の底縁部１６１ａとの間のオフセット１９７は、厚さ軸（ｚ軸）に沿って約５０μｍ超であってもよい。嵌合平面１９９と下部接触面１６２の上縁部１６２ａとの間のオフセット１９８は、厚さ軸に沿って約５０μｍ超であってもよい。下部接触面１６２は、光フェルール１００の嵌合方向（ｘ軸）に沿って上部接触面から前方にオフセットすることができる。複合前方停止部１５０は、上部接触面１６１と下部接触面１６２とを接続する接続面１７０を含み、例えば、接続面１７０は、上部接触面１６１の下縁部１６１ａを下部接触面１６２の上縁部１６２ａに接続する。
【００３１】
注目すべきこととして、用語「上部」、「下部」、「より上」、「より下」、「底部」、「上部」などの用語は、本明細書では、特徴部同士間の異なる特徴及び／又は相対的な配向を識別するために使用される。光フェルールは様々な位置に配向され得るため、これらの用語の使用は、特徴部の特定の位置を示すことを意図するものではない。
【００３２】
図１Ｃ及び図１Ｄに示されるように、光フェルール１００が嵌合光フェルール１００ｍと嵌合する際に、光フェルール１００の嵌合面１２０は、嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍと摺動可能に係合し、光フェルール１００の接続面１７０は、嵌合光フェルール１００ｍ上の接続面１７０ｍと摺動可能に係合する。光フェルール１００と１００ｍとが嵌合された後、図１Ｄに示すように、光フェルール１００の上部接触面１６１及び下部接触面１６２は、嵌合光フェルール１００ｍの下部接触面１６２ｍ及び上部接触面１６１ｍに接触し、嵌合軸（ｘ軸）に沿った光フェルール１００と１００ｍとの間の更なる相対運動を制限する。再び図３を参照すると、光導波路１１０、１１０ｍ内の屈曲部３００、３００ｍは、光フェルール１００の停止面１６１、１６２を嵌合光フェルール１００ｍの対応する停止面１６２ｍ、１６１ｍと接触させて保持するばね力を提供する。
【００３３】
光フェルール１００、１００ｍの接続面１７０、１７０ｍは、嵌合後に光フェルール１００の嵌合面１２０と嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍとの間の分離を制限するように構成されている。嵌合面１２０、１２０ｍにパッド１２２、１２２ｍが存在する場合、接続面１７０、１７０ｍは、光フェルール１００のパッド１２２と、嵌合光フェルール１００ｍの対応するパッド１２２ｍとの間の分離を制限し得る。例えば、接続面１７０、１７０ｍは、光フェルール１００のパッド１２２と、嵌合光フェルール１００ｍのパッド１２２ｍとの間の分離を約４μｍ未満に制限し得る。
【００３４】
パッドが嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍの主部１２３ｍに接触するように構成されたいくつかの実施形態によれば、接続面１７０、１７０ｍは、パッドと光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍの主部１２３ｍとの間の分離を約４μｍ未満に制限するように構成され得る。
【００３５】
光フェルール１００及び嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０、１２０ｍのいずれにもパッドが存在しないいくつかの実施形態によれば、接続面１７０、１７０ｍは、光フェルール１００の嵌合面１２０の主部１２３と嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍの主部１２３ｍとの間の分離を約４μｍ未満に制限するように構成され得る。
【００３６】
いくつかの実施形態では、図１Ａ〜図１Ｆに示されるように、接続面１７０は、接続面１７０の長さＬの大部分にわたって嵌合面に対して一定の角度で傾斜した傾斜面である。傾斜面１７０の傾斜角度は、傾斜面１７０が嵌合中に嵌合光フェルール１００ｍの傾斜面１７０ｍと摺動可能に係合することを可能にするのに十分なほど小さい。例えば、角度は、約１５度〜約６５度若しくは約２５度〜約５５度とすることができ、又は約３０度若しくは約４５度であってもよい。いくつかの実施形態では、傾斜面１７０は、上部接触面１６１と下部接触面１６２との間のオフセット１９６（厚さ軸（ｚ軸）に沿って測定される）より大きい長さＬを有してもよい。
【００３７】
光フェルール１００が嵌合光フェルール１００ｍと嵌合した後、光フェルール１００の停止面１６１、１６２は、図１Ｄに示されるように、嵌合光フェルール１００ｍの対応する停止面１６２ｍ、１６１ｍと接触する。光フェルールの接続面１７０は、嵌合後に嵌合光フェルール１００ｍの対応する接続面１７０ｍと接触するように構成されてもよい。あるいは、光フェルール１００の接続面１７０及び嵌合光フェルール１００ｍの接続面１７０ｍは、嵌合後に、例えば、約５μｍ未満又は約２μｍ未満の距離だけ間隔を空けて配置されるように構成されてもよい。
【００３８】
第１の停止面１６１及び第２の停止面１６２の一方又は両方は、図１Ｃの破線１９１、１９２によって示されるように、嵌合平面１９９に実質的に垂直に、かつ厚さ軸（ｚ軸）に平行に配向することができる。いくつかの実施形態では、破線１９３及び１９４によって示されるように、第１の停止面１６１及び第２の停止面１６２の一方又は両方は、嵌合平面１９９に対して垂直でない角度で配置され得る。上部停止面１６１及び／又は下部停止面１６２が嵌合平面１９９に対してなす角度は、摺動を不可能にするほど十分に急傾斜であり、これにより、光フェルールの嵌合位置の通り過ぎが生じることになる。一般に、上部停止面１６１及び／又は下部停止面１６２が嵌合平面１９９に対してなす角度は、傾斜接続部分１７０が嵌合平面１９９に対してなす角度よりも大きい。例えば、上部停止面及び下部停止面のうちの少なくとも１つは、嵌合平面１９９に対して約８０°超の角度で配置され得る。
【００３９】
様々な実施形態によれば、接続部分１７０の長さＬ（上部接触面１６１の底縁部１６１ａと下部接触面１６２の上縁部１６２ａとの間で測定される）は、光フェルール１００の厚さ（厚さ軸（ｚ軸）に沿って測定される）の約１０％超とすることができ、かつ／又は光フェルール１００の長さ（嵌合軸（ｘ軸）に沿って測定される）の約２０％超とすることができる。
【００４０】
光フェルール１００の厚さ及び弾性率は、光フェルールが嵌合中に屈曲することを可能にするように選択することができる。嵌合中のある程度の屈曲は、光フェルール１００及び嵌合光フェルール１００ｍの適切な装填及び／又は光学的位置合わせを容易にし得る。例えば、光フェルール１００は、約２０００〜約４０００ＭＰａの範囲の曲げ弾性率を有し得る。光フェルール１００は、厚さ軸（ｚ軸）に沿って測定した場合、約５００〜約２０００μｍの範囲の厚さを有し得る。嵌合後、光フェルール１００の嵌合面１２０は、嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍと実質的に平行であり得る。いくつかの実施形態では、光フェルール１００の嵌合面１２０は、嵌合後の嵌合光フェルール１００ｍの嵌合面１２０ｍに対して約２ミリラジアン未満の角度で配置され得る。
【００４１】
図５Ａ及び図５Ｂは、いくつかの実施形態による複合停止部５５０、５５０ｍを有する光フェルール５００、５００ｍの簡略化された側面図を提供する。図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ嵌合前の光フェルール５００及び嵌合光フェルール５００ｍ、並びに嵌合後の光フェルール５００及び嵌合光フェルール５００ｍを示す。光フェルール５００、５００ｍの第１の表面５０１、５０１ｍ及び第２の表面５０２、５０２ｍの特徴部は、図１Ａ〜図１Ｄに関連して前述したものと同じであり、図５Ａ及び図５Ｂの簡略化された図面では詳細には繰り返さない。前述のように、光フェルール５００、５００ｍは、１つ以上の光導波路を受け入れるように配向された１つ以上の実質的に平行な溝と、光導波路に光学的に結合されるように構成された光リダイレクト部材とを有する第１の表面５０１、５０１ｍを含む。光フェルール５００の反対側の第２の表面５０２は、嵌合面を含み、嵌合面は光透過窓を有し、光透過窓は、光透過窓を通して嵌合光フェルール５００ｍの光透過窓に光信号を伝播する。図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、第２の表面５０２、５０２ｍは、パッド５２２、５２２ｍを含んでもよい。
【００４２】
光フェルール５００、５００ｍは、光フェルール５００の両側に配置された第１の複合停止特徴部５５０と、光フェルール５００ｍの両側に配置された第２の複合停止特徴部５５０ｍとを含む。各複合停止特徴部５５０、５５０ｍは、上部停止面５６１、５６１ｍ及び下部停止面５６２、５６２ｍを含む。下部停止面５６２、５６２ｍは、光フェルール５００、５００ｍの嵌合軸（ｘ軸）に沿って上部停止面５６１、５６１ｍからオフセットされている。下部停止面５６２、５６２ｍはまた、嵌合面に垂直な厚さ軸（ｚ軸）に沿って上部停止面５６１、５６１ｍからオフセットされている。
【００４３】
例えば、上部停止面５６１、５６１ｍは、嵌合軸（ｘ軸）に沿って、約５０μｍ〜約５００μｍだけ下部停止面５６２、５６２ｍからオフセットされてもよい。上部停止面５６１、５６１ｍは、嵌合面に垂直な厚さ軸（ｚ軸）に沿って、約１００μｍ〜約４００μｍ、例えば、２００μｍ〜約４００μｍだけ下部停止面５６２、５６２ｍからオフセットされてもよい。
【００４４】
接続面５７０、５７０ｍは、下部停止面５６２、５６２ｍと上部停止面５６１、５６１ｍとを接続する。上部停止面５６１と下部停止面５６２との間の接続面５７０の長さＬは、嵌合面に垂直な厚さ軸（ｚ軸）に沿って取られた光フェルール５００の厚さの約１０％〜約５０％の範囲であり得る。
【００４５】
接続面５７０、５７０ｍは、任意の好適な形状を有してもよく、例えば、直線状、区分的線形であってもよく、又は図５Ａ及び図５Ｂに示されるように湾曲していてもよい。嵌合軸（ｘ軸）に対して測定される接続面５７０、５７０ｍの傾斜（接線）は、接続面５７０、５７０ｍの長さＬの大部分にわたってゼロより大きい。接続面５７０、５７０ｍの傾斜は、摺動を可能にするほどに十分に浅い。
【００４６】
嵌合後、全長Ｌに沿って嵌合した後、接続面５７０、５７０ｍが接触しない場合もある。いくつかの実施形態では、接続面５７０、５７０ｍの一部分のみが、例えば、図５Ｂに示されるように接続面５７０、５７０ｍの中央部分において、接触し得る。前述したように、本明細書には図示されていないが、いくつかの実施形態では、接続面同士は、長さＬにわたって互いに間隔を空けて配置されてもよい。光フェルール５００のパッド５２２は、図示のように、嵌合光フェルール５００ｍのパッド５２２ｍに接触してもよく、又はパッド５２２は、嵌合後に、小さい距離、例えば、約４μｍだけパッド５２２ｍから間隔を空けて配置されてもよい。第２の表面５０２、５０２ｍにパッドが存在しない場合、嵌合面同士は接触していてもよく、又は前述のように間隔を空けて配置されてもよい。嵌合後、光フェルール５００の嵌合面は、嵌合光フェルール５００ｍの嵌合面に対して、実質的に平行であってもよく、又は小さい角度、例えば、約２ミリラジアンで配置されてもよい。金型の溝と同じ側にある停止部の接触面と光リダイレクト素子の両方を成形することが好ましい。
【００４７】
本開示に適用可能な光フェルール用の金型の考察は、参照により本明細書に組み込まれる、表題「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｅｒｒｕｌｅｓ  ａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｅｒｒｕｌｅ  Ｍｏｌｄｓ」を有し、同一出願人による、２０１５年１０月１２日に出願された米国特許出願第６２／２３９，９９６号において提供される。
【００４８】
本明細書に記載されるアプローチと併せて使用され得る光フェルール、光学アセンブリ、及び光コネクタに関する追加情報は、参照により本明細書に組み込まれる、以下の同一出願人の米国特許出願において提供される：２０１５年１０月１２日出願の米国特許出願第６２／２４０，０００号；２０１５年１０月１２日出願の米国特許出願第６２／２４０，０６９号；２０１５年１０月１２日出願の米国特許出願第６２／２４０，０６６号；２０１５年１０月１２日出願の米国特許出願第６２／２４０，００８号。
【００４９】
別途断りがない限り、本明細書及び特許請求の範囲で用いる加工寸法（feature size）、量、及び物理的特性を表す全ての数は、全ての場合において、用語「約」によって修飾されていると理解するものとする。したがって、特に反対の指示がない限り、上記明細書及び添付の特許請求の範囲に記載されている数値パラメータは、本明細書で開示される教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に応じて変動し得る近似値である。端点による数値範囲の使用は、その範囲内の全ての数（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）、及びその範囲内の任意の範囲を含む。
【００５０】
上述の実施形態の様々な修正及び変更が、当業者には明らかとなるものであり、本開示は、本明細書に記載されている例示的実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。読者には、別段の指示のない限り、開示される１つの実施形態の特徴はまた、開示される全ての他の実施形態にも適用することができる点を想定されたい。また、本明細書で参照される全ての米国特許、特許出願、特許出願公開、並びに他の特許文献及び非特許文献は、上記の開示に矛盾しない範囲内で、参照により本明細書に組み込まれることも理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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