(57)【要約】  光フェルールは、光学デバイスが装着される基板とは異なる熱膨張係数を有し、フェルールは、デバイスを１つ以上の光ファイバに光学的に結合する。光フェルールは含み、及び／又、フェルールが装着されるクレードルは、動作温度における光学デバイスとの位置合わせを保証する横方向及び長手方向の係合特徴部を含み、フェルールは、動作温度に遷移するときに基板に対して膨張する。
2021529985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光フェルールであって、
複数の光ファイバを受け入れて恒久的に取り付けるための取り付け区域と、
前記取り付け区域によって受け入れられて恒久的に取り付けられた複数のファイバから、第１の方向に沿って光を受け入れ、異なる第２の方向に沿って前記受け入れられた光を方向転換するための光リダイレクト部材であって、前記方向転換された光は、嵌合面上の出射位置で前記フェルールから出射し、前記出射位置は、前記第１の方向に対して垂直な第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている、光リダイレクト部材と、
前記光フェルールの対向する両側面から突出している一対の第１の係合特徴部であって、前記第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている、一対の第１の係合特徴部と、
前記一対の第１の係合特徴部とは異なる第２の係合特徴部であって、前記第２の係合特徴部は、前記光フェルールの前側面から突出し、前記第１の位置合わせ面に直交する第２の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされており、前記第２の位置合わせ面は、前記出射位置を実質的に二等分している、第２の係合特徴部と、
を備える、光フェルール。
【請求項２】
前記第１の係合特徴部は、前記光フェルールの前記対向する側面から延びている第１のタブ及び第２のタブを備えており、前記第１のタブ及び第２のタブは、前記光フェルールを固定するクレードルのそれぞれの第１及び第２の空洞内に配置され、前記第１及び第２の空洞は、前記光フェルールが前記クレードルに嵌められるときに、前記第１の方向に沿って前記２つのタブを拘束し、前記光フェルールは、前記タブが横方向に変位することができるように、前記第１のタブ及び第２のタブと前記それぞれの第１の空洞及び第２の空洞との間に第１の横方向クリアランス及び第２の横方向クリアランスを更に備えており、前記第１のタブ及び第２のタブと前記それぞれの第１の空洞及び第２の空洞との間に、前記第１の方向にはクリアランスがほとんど又は全く存在しない、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、
光導波路を受け入れて固定するように構成された取り付け端部と、
前記取り付け端部に長手方向に沿って対向する遠位先端部と、
前記光導波路と前記光フェルールの嵌合面との間で光を方向転換するように構成された光リダイレクト要素と、
前記光フェルールを受け入れて固定するクレードルの対応する長手方向拘束部材と相互作用するように動作可能な長手方向拘束部材と、
前記クレードルの対応する側方拘束部材と相互作用するように動作可能な側方拘束部材と、を備えており、
前記長手方向拘束部材及び前記側方拘束部材は、前記光フェルールと前記クレードルとの熱膨張係数が異なるため、温度の変化に応じて前記クレードルに対する前記光フェルールのサイズの変化が生じることに起因する、前記クレードルの対応する基準点に対する前記光フェルールの基準点の変位を最小限に抑える、光フェルール。
【請求項４】
光フェルールを受け入れて固定するように構成されたクレードルであって、前記クレードルは、
前記光フェルールの長手方向拘束部材と相互作用するように動作可能な対応する長手方向拘束部材と、
前記光フェルールの対応する側方拘束部材と相互作用するように動作可能な対応する側方拘束部材と、を備えており、
前記長手方向拘束部材及び前記側方拘束部材は、前記クレードルに対する前記光フェルールのサイズの変化に起因する、前記クレードルの対応する基準点との前記光フェルールの嵌合面の基準点の変位を最小限に抑え、前記サイズの変化は、前記光フェルールと前記クレードルとの熱膨張係数が異なること及び温度の変化によって誘起される、クレードル。
【請求項５】
光学アセンブリであって、
光導波路と前記光フェルールの嵌合面との間で光を方向転換するように構成された光リダイレクト要素を備え、かつ第１の熱膨張係数を有する光フェルールと、
前記光フェルールを保持し、基板に固定するように構成されたクレードルであって、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、クレードルと、を備えており、
前記光フェルールは、組み付け温度において前記クレードル内に緩く嵌り、動作温度において前記クレードル内へと膨張するように構成されている、光学アセンブリ。
【請求項６】
組み付け温度においてクレードルによって光フェルールを基板に結合させることであって、前記光フェルールは、前記組み付け温度において前記クレードル内に緩く嵌り、前記光フェルールは、第１の熱膨張係数を有し、前記クレードルは、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、結合させることと、
前記基板、前記クレードル、及び前記光フェルールが動作温度に到達するように、前記基板に結合された１つ以上のデバイスをアクティベートさせることであって、前記動作温度における前記光フェルールと前記クレードルとの相対的な膨張により、前記光フェルールの前記１つ以上の出力位置が、前記基板に取り付けられた光学デバイスと位置合わせされる、アクティベートさせることと、
を含む、方法。
【請求項７】
光フェルールを受け入れて固定するように構成されたクレードルであって、前記クレードルは、
前記光フェルールを抑え込むように構成された抑え込み部材と、
接合温度において前記クレードルを基板に接合する接合材料と共に使用可能な２つ以上のボンディングパッドであって、前記クレードルは、第１の熱膨張係数を有し、前記基板は、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、２つ以上のボンディングパッドと、
対応する前記２つ以上のボンディングパッドを前記クレードルに機械的に結合させる２つ以上の装着部材であって、
前記２つ以上の装着部材は、前記ボンディングパッドと前記２つ以上の装着部材の取り付け領域との間で前記クレードルに印加される力に応じて可逆的に偏向し、前記力は、前記第１の膨張係数と第２の膨張係数とが異なることに起因する、２つ以上の装着部材とを備える、クレードル。
【請求項８】
光フェルールを受け入れて固定するように構成されたクレードルであって、前記クレードルは、
前記光フェルールを抑え込むように構成された抑え込み部材と、
接合温度において前記クレードルを基板に接合する接合材料を備える２つ以上のボンディングパッドであって、前記クレードルは、第１の熱膨張係数を有し、前記基板は、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、２つ以上のボンディングパッドと、
対応する前記２つ以上のボンディングパッドを前記クレードルに機械的に結合させる２つ以上の装着部材であって、
前記２つ以上の装着部材は、前記基板に対する前記クレードルの膨張に応じて変形可能であり、前記膨張における相対的な変化は、前記接合温度と動作温度との間の変化に起因し、前記２つ以上の装着部材は、前記クレードルが少なくとも前記動作温度において、前記光フェルールと前記基板に取り付けられた光学デバイスとの間の位置合わせを維持するように変形可能である、２つ以上の装着部材とを備える、クレードル。
【請求項９】
接合温度においてクレードルの２つ以上のボンディングパッドを基板に接合させることであって、前記クレードルは、対応する前記２つ以上のボンディングパッドを前記クレードルに機械的に結合させる２つ以上の装着部材を備える、接合させることと、
前記クレードル及び前記基板を組み付け温度に到達させることであって、前記接合温度と前記組み付け温度との差は、前記クレードルと前記基板との熱膨張係数の差に起因して、前記装着部材の変形を引き起こす、到達させることと、
前記クレードルが前記基板上に装着された光学デバイスに対して光フェルールを固定するように、前記光フェルールを前記クレードルに挿入することと、
を含む、方法。
【請求項１０】
光学構成要素であって、
複数の光ファイバを受け入れて恒久的に取り付けるための取り付け区域と、
前記複数の光ファイバから、第１の方向に沿って光を受け入れ、異なる第２の方向に沿って前記光を方向転換するための光リダイレクト部材であって、前記方向転換された光は、嵌合面の出射位置で前記光学構成要素から出射し、前記出射位置は、前記第１の方向に対して垂直な第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている、光リダイレクト部材と、
接合温度において前記光学構成要素を基板に接合する接合材料と共に使用可能な２つ以上のボンディングパッドであって、前記光学構成要素は、第１の熱膨張係数を有し、前記基板は、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、２つ以上のボンディングパッドと、
対応する前記２つ以上のボンディングパッドを前記光学構成要素に機械的に結合させる２つ以上の装着部材であって、前記２つ以上の装着部材は、前記ボンディングパッドと前記２つ以上の装着部材の取り付け領域との間で前記光学構成要素に印加される力に応じて可逆的に偏向し、それにより、前記基板との前記第１の位置合わせ面の交点の位置に対する温度の影響は最小限になる、２つ以上の装着部材と、
を備える、光学構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全般的に、コネクタアセンブリ、及びコネクタアセンブリに関連する方法に関する。
【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使用することができる。光学機能は、ますます、フォトニック集積回路（ＰＩＣ）などの小型集積デバイスに組み込まれている。ＰＩＣデバイスは、材料堆積、フォトリソグラフィ、及びエッチングなどのプロセスを使用して製造される導波路、回折格子検出器、レーザーなどのような光学素子を含んでもよい。ＰＩＣは、光ファイバを介して外部光学デバイスと結合されてもよい。このようにＰＩＣを利用する際の１つの課題は、光ファイバと小型コアＰＩＣ導波路又はＰＩＣ上の他の小規模光学デバイスとの間の光の効率的な結合である。既存の解決策は、ファイバのアクティブな位置合わせの後にデバイスに恒久的に取り付けることを伴うが、これは費用及び時間が要し、高損失であることが多い。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態は、複数の光ファイバを受け入れ、かつ、複数の光ファイバに恒久的に取り付くための取り付け区域を有する、光フェルールを対象とする。フェルールの光リダイレクト部材は、取り付け区域によって受け入れられ、かつ、取り付け区域に恒久的に取り付けられた複数のファイバから、第１の方向に沿って光を受け入れ、受け入れられた光を異なる第２の方向に沿って方向転換する。方向転換された光は、嵌合面上の出射位置でフェルールから出射する。出射位置は、第１の方向に対して垂直な第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている。光フェルールの対向する側面から、第１の係合特徴部の対が突出している。第１の係合特徴部は、第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている。第１の係合特徴部の対とは異なる第２の係合特徴部が、光フェルールの前側面から突出し、第１の位置合わせ面に直交する第２の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている。第２の位置合わせ面は、出射位置を実質的に二等分する。
【０００４】
いくつかの構成では、出射位置は、第１の位置合わせ面に沿った光出力位置の列を含んでもよい。第１の係合特徴部は、光フェルールの対向する側面から延びている第１及び第２のタブを含んでもよい。第１及び第２のタブは、光フェルールを固定するクレードルの対応する第１及び第２の空洞内に位置してもよい。第１及び第２の空洞は、光フェルールがクレードルに嵌るときに、第１の方向に沿って２つのタブを拘束する。そのような場合、光フェルールは、タブが横方向に変位することができるように、第１及び第２のタブと対応する第１及び第２の空洞との間に、第１及び第２の横方向クリアランスを更に備えてもよく、第１及び第２のタブと対応する第１及び第２の空洞との間には、第１の方向に、クリアランスがほとんど又は全く存在しない。
【０００５】
他の構成では、第２の係合特徴部は、前側面から延びているタブを備えてもよく、タブは、フェルールを固定するように構成されたクレードルの空洞内に配置されている。そのような場合、タブが第１の方向に変位することができるように、タブと空洞との間にクリアランスが含まれ、第１及び第２のタブと対応する第１及び第２の空洞との間には、横方向に、クリアランスがほとんど又は全く存在しない。
【０００６】
いくつかの構成では、光フェルールは、ポリマーで形成されていてもよい。光フェルールは、基板上の光学デバイスと光学的に相互作用する嵌合面を更に備えてもよい。光フェルールは、組み付け温度においてクレードルに緩く嵌り、動作温度においてクレードルに緊密に嵌るように構成されていてもよい。そのような場合、組み付け温度は、動作温度よりも低くてもよい。
【０００７】
別の実施形態では、光フェルールは、光導波路を受け入れて固定するように構成された取り付け端部を備える。遠位先端部が、取り付け端部に長手方向に沿って対向している。光リダイレクト要素は、光導波路と光フェルールの嵌合面との間で光を方向転換するように構成されている。長手方向拘束部材は、光フェルールを受け入れて固定するクレードルの対応する長手方向拘束部材と相互作用するように動作可能である。側方拘束部材は、クレードルの対応する側方拘束部材と相互作用するように動作可能である。長手方向拘束部材及び側方拘束部材は、光フェルール及びクレードルの熱膨張係数が異なることによって、温度の変化に応じて、クレードルに対する光フェルールのサイズの変化が生じることに起因する、クレードルの対応する基準点に対する光フェルールの基準点の変位を最小限に抑える。
【０００８】
いくつかの構成では、嵌合面は、側方線に沿った光出力位置の列を含み、基準点は、側方線の中央にある。長手方向拘束部材は、光フェルールの対向する側面から延び、かつ、側方線と位置合わせされている２つのタブを備えていてもよい。更に、クレードルの対応する長手方向拘束部材は、２つのタブを長手方向に拘束し、かつ、光フェルールがクレードル内に嵌っているときに２つのタブの側方変位を可能にする２つの空洞を備えていてもよい。側方拘束部材は、側方線の中心と位置合わせされた遠位先端部から延びているタブを備えていてもよい。更に、対応する側方拘束部材は、タブの側方変位を拘束し、かつ、光フェルールがクレードルに嵌っているときにタブの長手方向変位を可能にする、空洞を備えていてもよい。
【０００９】
一構成では、光フェルールの第１の熱膨張係数は、クレードルの第２の熱膨張係数よりも大きい。光フェルールは、ポリマーで形成されていてもよい。嵌合面は、基板上の光学デバイスと光学的に相互作用するように動作可能であってもよく、クレードルは、光フェルールを光学デバイスと位置合わせする。光フェルールは、組み付け温度においてクレードルに緩く嵌り、動作温度においてクレードルに緊密に嵌るように構成されていてもよく、この場合、組み付け温度は動作温度よりも低くてもよい。
【００１０】
別の実施形態では、クレードルは、光フェルールを受け入れて固定するように構成されている。クレードルは、光フェルールの長手方向拘束部材と相互作用するように動作可能な対応する長手方向拘束部材を備えている。対応する側方拘束部材は、光フェルールの側方拘束部材と相互作用するように動作可能である。長手方向拘束部材及び側方拘束部材は、クレードルに対する光フェルールのサイズの変化に起因する、クレードルの対応する基準点との光フェルールの嵌合面の基準点の変位を最小限に抑える。サイズの変化は、光フェルールとクレードルとの熱膨張係数が異なること及び温度の変化によって誘起される。
【００１１】
いくつかの構成では、嵌合面は、側方線に沿った光出力位置の列を備えていてもよく、基準点は、側方線の中央にある。光フェルールの長手方向拘束部材は、光フェルールの対向する側面から延び、かつ、側方線と位置合わせされている２つのタブを備えていてもよい。更に、クレードルの対応する長手方向拘束部材は、２つのタブを拘束し、かつ、光フェルールがクレードル内に嵌っているときに２つのタブの側方変位を可能にする２つの空洞を備えていてもよい。側方拘束部材は、側方線の中心と位置合わせされた遠位先端部から延びているタブを備えていてもよく、対応する側方拘束部材は、タブの側方変位を拘束し、かつ、光フェルールがクレードルに嵌っているときにタブの長手方向変位を可能にする空洞を備えていてもよい。
【００１２】
いくつかの構成では、光フェルールの第１の熱膨張係数は、クレードルの第２の熱膨張係数よりも大きい。クレードルは、シリカ若しくは他のセラミック、又はインバー（Invar）若しくはコバール（Covar）などの低熱膨張金属合金で形成される。クレードルは、嵌合面が基板上の光学デバイスと光学的に相互作用するように、光フェルールを位置合わせし、基板に固定してもよい。光フェルールは、組み付け温度においてクレードルに緩く嵌り、動作温度においてクレードルに緊密に嵌るように構成されていてもよく、組み付け温度は動作温度よりも低くてもよい。
【００１３】
いくつかの構成では、クレードルは、光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備えてもよく、光学デバイスは、クレードルが取り付けられる基板上に位置している。レンズは、コリメートレンズを備えていてもよい。クレードルは、クレードルに対する第２の光フェルールのサイズの変化に起因する、クレードルの対応する第２の基準点との第２の光フェルールの第２の基準点の第２の変位を最小限に抑えるように構成されている、第２の対応する長手方向拘束部材及び第２の対応する側方拘束部材を更に備えていてもよい。
【００１４】
別の実施形態では、光学アセンブリは、光導波路と光フェルールの嵌合面との間で光を方向転換するように構成された光リダイレクト要素を備える光フェルールを備えている。光フェルールは、第１の熱膨張係数を有する。クレードルは、光フェルールを保持し、基板に固定するように構成されている。クレードルは、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。光フェルールは、組み付け温度においてクレードル内に緩く嵌り、動作温度においてクレードル内へと膨張するように構成されていてもよい。
【００１５】
いくつかの構成では、光フェルールは、少なくとも１つの拘束部材を備えていてもよく、クレードルは、少なくとも１つの対応する拘束部材を備えていてもよい。拘束部材と対応する拘束部材とは、組み付け温度の動作温度との間における光フェルールの基準点とクレードルの基準点との間の変位を最小限に抑えるように相互作用する。光フェルールは、嵌合面に沿って側方線に配置された光出力位置の列を備えていてもよく、基準点は、側方線の中央にある。少なくとも１つの拘束部材は、長手方向拘束部材及び側方拘束部材を備えていてもよく、少なくとも１つの対応する拘束部材は、長手方向拘束部材と相互作用する対応する長手方向拘束部材と、側方長手方向拘束部材と相互作用する対応する側方拘束部材と、を備えていてもよい。光学アセンブリは、長手方向拘束部材が側方方向に変位することができるように、長手方向拘束部材と対応する長手方向拘束部材との間に側方クリアランスを更に備えていてもよく、長手方向拘束部材と対応する長手方向拘束部材との間には長手方向に、クリアランスがほとんど又は全く存在しない。
【００１６】
いくつかの構成では、組み付け温度は、動作温度よりも低くてもよい。光フェルールは、ポリマーで形成されていてもよく、クレードルは、セラミックで形成されていてもよい。光学アセンブリは、基板に取り付けられた光学デバイスを更に備えていてもよく、クレードルは、光フェルールの１つ以上の光出力位置を光学デバイスと位置合わせされている。１つ以上の光出力位置の少なくとも一部は、組み付け温度において光学デバイスと位置合わせされないことがあり、１つ以上の光出力位置は、動作温度において光学デバイスと最適に位置合わせされ得る。クレードルは、光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備えていてもよく、光学デバイスは、基板上に位置している。レンズは、コリメートレンズを備えていてもよい。クレードルは、第２の光フェルールを保持し、基板に固定するように更に構成されていてもよく、第２の光フェルールは、光フェルールに対して横方向に位置している。クレードルと光フェルールとは、一体形成されていてもよい。
【００１７】
別の実施形態では、方法は、組み付け温度において、クレードルによって光フェルールを基板に結合させることを伴う。光フェルールは、組み付け温度においてクレードル内に緩く嵌る。光フェルールは、第１の熱膨張係数を有し、クレードルは、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。基板、クレードル、及び光フェルールが動作温度に到達するように、１つ以上のデバイスが基板に結合されている。動作温度における光フェルール及びクレードルの相対的な膨張により、光フェルールの１つ以上の出力位置が、基板に取り付けられた光学デバイスと位置合わせされる。
【００１８】
いくつかの構成では、動作温度における光フェルール及びクレードルの相対的な膨張により、クレードル内に光フェルールを緊密に嵌る。本方法は、動作温度において、光フェルールの嵌合面における１つ以上の出力位置を介して、光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することを更に含んでもよい。光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することは、嵌合面と光フェルールの端部に結合された光導波路との間で光を方向転換することを含んでもよい。本方法は、組み付け温度と動作温度との間における光フェルールの基準点とクレードルの基準点との間の変位を最小限に抑えることを更に含んでもよい。変位は、クレードルの少なくとも１つの対応する長手方向拘束部材と相互作用する、光フェルールの少なくとも１つの長手方向部材、及びクレードルの少なくとも１つの対応する側方拘束部材と相互作用する、光フェルールの少なくとも１つの側方拘束部材を介して最小限に抑えられ得る。
【００１９】
別の実施形態では、クレードルは、光フェルールを受け入れて固定するように構成されており、クレードルは、光フェルールを抑え込むように構成された抑え込み部材を備えている。２つ以上のボンディングパッドは、接合温度においてクレードルを基板に接合する接合材料と共に使用可能である。クレードルは、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。２つ以上の装着部材は、対応する２つ以上のボンディングパッドをクレードルに機械的に結合する。２つ以上の装着部材は、ボンディングパッドと２つ以上の装着部材の取り付け領域との間でクレードルに印加される力に応じて可逆的に偏向する。力は、第１及び第２の膨張係数が異なることに起因する。
【００２０】
いくつかの構成では、２つ以上の装着部材は、２つ以上のボンディングパッドに対向するクレードルの上面付近に固定された２つ以上の脚部を備えていてもよい。２つ以上の脚部は、クレードルの異なる角部にそれぞれ固定された４つ以上の脚部を備えていてもよい。２つ以上の脚部は、クレードルの異なる縁部にそれぞれ固定された３つ以上の脚部を備えていてもよい。２つ以上の装着部材は、基板に面するクレードルの下面から延びている２つ以上の中空シリンダ又は中空プリズムを備えていてもよい。２つ以上の装着部材は、可逆的偏向により、基板の対応する基準点に対する光フェルールの基準点の変位が最小限に抑えられるように、クレードルに対して対称に配置されていてもよい。温度の変化に起因してクレードルが基板に対して膨張又は収縮したときに、変位が最小限に抑えられ得る。
【００２１】
いくつかの構成では、クレードルは、光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備えてもよく、光学デバイスは、クレードルが取り付けられる基板上に位置している。レンズは、コリメートレンズを備えていてもよい。
【００２２】
別の実施形態では、クレードルは、光フェルールを受け入れて固定するように構成されている。クレードルは、光フェルールを抑え込むように構成された抑え込み部材と、接合温度においてクレードルを基板に接合する接合材料を備える２つ以上のボンディングパッドと、を備える。クレードルは、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。２つ以上の装着部材は、対応する２つ以上のボンディングパッドをクレードルに機械的に結合する。２つ以上の装着部材は、基板に対するクレードルの膨張に応じて変形可能である。膨張における相対的な変化は、接合温度と動作温度との間の変化に起因する。２つ以上の装着部材は、クレードルが少なくとも動作温度において、光フェルールと基板に取り付けられた光学デバイスとの間の位置合わせを維持するように変形可能である。
【００２３】
いくつかの構成では、２つ以上の装着部材は、２つ以上のボンディングパッドに対向するクレードルの上面付近に固定された２つ以上の脚部を備えていてもよい。２つ以上の脚部は、クレードルの異なる角部にそれぞれ固定された４つ以上の脚部を備えていてもよい。２つ以上の脚部は、クレードルの異なる縁部にそれぞれ固定された３つ以上の脚部を備えていてもよい。２つ以上の装着部材は、基板に面するクレードルの下面から離れるように延びている２つ以上の中空シリンダ又は中空プリズムを備えていてもよい。２つ以上の装着部材は、可逆的偏向により、基板の対応する基準点に対する光フェルールの基準点の変位が最小限に抑えられるように、クレードルに対して対称に配置されていてもよい。温度の変化に起因してクレードルが基板に対して膨張又は収縮したときに、変位が最小限に抑えられ得る。いくつかの構成では、クレードルは、光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備えていてもよい。レンズは、コリメートレンズを備えていてもよい。
【００２４】
別の実施形態では、方法は、接合温度においてクレードルの２つ以上のボンディングパッドを基板に接合させることを含む。クレードルは、対応する２つ以上のボンディングパッドをクレードルに機械的に結合する２つ以上の装着部材を備える。クレードル及び基板は、組み付け温度に到達する。接合温度と組み付け温度との差は、クレードルと基板との熱膨張係数の差に起因して、装着部材の変形を引き起こす。光フェルールは、クレードルが基板上に装着された光学デバイスに対して光フェルールを固定するようにクレードルに挿入される。
【００２５】
いくつかの構成では、本方法は、基板、クレードル及び光フェルールが動作温度に到達するように、基板に結合された１つ以上のデバイスをアクティベートさせることを更に含んでもよく、動作温度における基板に対するクレードルの膨張により、光フェルールが光学デバイスと位置合わせされる。本方法は、動作温度において、光フェルールの嵌合面における１つ以上の出力位置を介して、光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することを更に含んでもよい。光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することは、嵌合面と光フェルールの端部に結合された光導波路との間で光を方向転換することを含んでもよい。
【００２６】
別の実施形態は、光学構成要素は、複数の光ファイバを受け入れて恒久的に取り付けるための取り付け区域を含んでいる。光リダイレクト部材は、複数の光ファイバから、第１の方向に沿って光を受け入れ、異なる第２の方向に沿って光を方向転換する。方向転換された光は、嵌合面上の出射位置で光学構成要素から出射する。出射位置は、第１の方向に対して垂直な第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている。構成要素の２つ以上のボンディングパッドは、接合温度において光学構成要素を基板に接合する接合材料と共に使用可能である。光学構成要素は、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。２つ以上の装着部材は、対応する２つ以上のボンディングパッドを光学構成要素に機械的に結合する。２つ以上の装着部材は、ボンディングパッドと２つ以上の装着部材の取り付け領域との間で光学構成要素に印加される力に応じて可逆的に偏向し、それにより、基板との第１の位置合わせ面の交点の位置に対する温度の影響は最小限になる。一構成では、光学構成要素は、構成要素と光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に含んでもよく、高額デバイスは、基板上に位置している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】いくつかの実施形態による光フェルール及びクレードルの断面図及び上面図である。
【図２】いくつかの実施形態による光フェルール及びクレードルの断面図及び上面図である。
【図３】いくつかの実施形態による光フェルール及びクレードルの断面図及び上面図である。
【図４】例示的実施形態による光フェルールの斜視図である。
【図５】例示的実施形態による光コネクタシステムの分解斜視図である。
【図６】図５の光コネクタシステムの斜視図及び上面図である。
【図７】図５の光コネクタシステムの斜視図及び上面図である。
【図８】他の実施形態による光フェルール及びクレードルの上面図である。
【図９】他の実施形態による光フェルール及びクレードルの上面図である。
【図１０】例示的実施形態による光コネクタシステムの分解斜視図である。
【図１１】図１０の光コネクタシステムの斜視図である。
【図１２】図１０の光コネクタシステム内で使用されるクレードルの斜視図である。
【図１３】別の例示的実施形態によるクレードルの斜視図である。
【図１４Ａ】別の例示的実施形態によるクレードルの底面図及び側面図である。
【図１４Ｂ】別の例示的実施形態によるクレードルの底面図及び側面図である。
【図１５】例示的実施形態による光フェルールの光入力／出力位置の図である。
【図１６】例示的実施形態による光フェルールの光入力／出力位置の図である。
【図１７】例示的実施形態による方法のフローチャートである。
【図１８】例示的実施形態による方法のフローチャートである。
【図１９】いくつかの実施形態による光フェルール及びクレードルの側面図である。
【図２０】いくつかの実施形態による複数の光フェルール及びクレードルの上面図である。
【図２１】例示的実施形態による光学構成要素の側面図である。
【００２８】
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】
【００２９】
本明細書に記載される実施形態は、光ケーブルサブアセンブリ、光コネクタ、及びフォトニック集積回路（ＰＩＣ）用のパッケージに関する。基板上に装着された、又は基板と一体化された対応する光学デバイスに１つ以上の光ファイバ導波路を嵌合することができるコネクタインターフェースが記載される。いくつかの場合には、光学デバイス及び基板は、ＰＩＣの一部として一体形成されていてもよい。他の場合には、光学デバイスを回路基板に装着（例えば、接合、はんだ付け）して、回路基板が基板として機能するようにしてもよい。他の場合には、光学デバイスは、インターポーザ又は他のキャリア上に装着されてもよく、次いで回路基板上に装着される。いずれの場合でも、光学デバイスは、導波路、回折格子、検出器、変調器、光源（例えば、レーザー）を含んでもよく、レンズ、コリメーター、ミラー、フィルタなどのような他の一体型光学特徴部を含んでもよい。
【００３０】
以下に説明する光コネクタは、複数の平行導波路（例えば、４個、８個又は１２個、あるいはそれよりも多くの平行導波路）に取り付けられたフェルールを含んでもよい。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の光ファイバ（例えば、シングルモードファイバ又はマルチモードファイバ）であり、平行緩衝ファイバは、リボンを形成するためにジャケットで囲まれている。フェルールは、光導波路から嵌合面へと光を（例えば、９０度付近の角度だけ）方向転換する光リダイレクト要素を含んでもよく、嵌合面において、光は出力窓を通って方向付けられる。光フェルールは、嵌合面から出射ビームを拡大するように構成されていてもよく、それにより、非接触光結合を可能にし、物理的接触コネクタなどの他の種類の光コネクタと比較すると、コネクタ間の機械的位置合わせ精度を緩和することができる。
【００３１】
光フェルールは、例えば射出成形によって大量生産され得る望ましい光学特性を有するポリマーで作製されてもよい。Ｚｅｏｎｅｘ  Ｋ２６Ｒなどの光学グレードのポリマーは、６３ｐｐｍ／℃のオーダーの熱膨張率（ＣＴＥ）（本明細書では、熱膨張係数とも呼ばれる）を有しうる。対照的に、光フェルールが嵌合している基板は、２．６ｐｐｍ／℃のオーダーのＣＴＥを有するシリコンなどの材料から形成されてもよい。ＣＴＥのこの違いにより、光フェルールを、基板に装着された光フェルール又は基板に一体化された光学デバイスの位置合わせが複雑になることがある。例えば、光フェルールの基板への組み付けは、室温で行われ得るが、光学デバイス（及び、基板に熱的に結合された任意の他のデバイス）は、室温よりも著しく高い温度において組み付けが実行されることがある。基板及び光フェルールは、ＣＴＥに起因して、自身の異なる温度において異なる量だけ膨張又は収縮する。
【００３２】
基板と光フェルールとの膨張の差は、何らかの温度範囲における光ビームの位置ずれの原因となることがある。デバイスの動作温度において、光フェルールと光学デバイスとの間の最大光結合が必要とされるので、光フェルールは、動作温度において所望のサイズまで膨張するようにサイズ設定されている。動作温度において、光フェルールに入射する又は光フェルールから出射するビームは、光ビームに結合するデバイス上の要素と実質的に同じように間隔があいている。しかしながら、光フェルール、基板、及びデバイスの組み付けは、一般には、動作温度とは異なる温度（例えば、より低い温度）で行われる。このより低い温度において、フェルールの光出力位置のうちの少なくともいくつかは、位置合わせされないことが予想され得る。したがって、システムは、動作中にフェルールが正しく位置合わせされることを保証する特徴部を有する。更に、組み付けられたシステムは、稼働中、例えば光学デバイスの電源の投入及び遮断時に、動作温度と室温との間を反復することが予想され得る。その結果、基板及び光学デバイスに対する光コネクタの拡張及び収縮が繰り返されることになる。これは、それらの間の移動を引き起こすことがあり、その結果、光ビームの位置ずれが生じる。
【００３３】
結合されているデバイスとは異なるＣＴＥを有する光フェルールが、ある範囲の温度にさらされる場合であっても位置合わせを維持すること保証するために、２つの手法を以下に記載する。両方の手法において、光フェルールを受け入れて基板に固定するクレードルが使用される。１つの手法では、クレードルは、基板のＣＴＥと同様のＣＴＥを有する材料で作製される。クレードル及び光フェルールは、フェルールが動作温度範囲で基板と位置合わせされることを保証する特徴部を含む。別の手法では、クレードル及びフェルールは、同様のＣＴＥ材料で作製される。この手法では、クレードルは、広範囲の温度にわたってフェルールに緊密に取り付けられる。基板とは異なるように膨張するクレードルは、クレードルが動作温度において基板と位置合わせされることを保証する特徴部を含み、これは、次にフェルールを位置合わせする。
【００３４】
図１及び図２の簡略化された図は、例示的実施形態による光フェルール１００及びクレードル１０２の側面図及び断面図を示している。この実施形態では、光フェルール１００及びクレードル１０２は、異なるＣＴＥを有する材料で作製される。この特定の実施例では、フェルールの熱膨張係数はクレードルの熱膨張係数よりも高いと仮定する。光フェルール１００は、光導波路１０６（この実施例では、図２に見られるような複数の光ファイバ）を受け入れて固定するように構成された取り付け端部１０１を含む。導波路１０６とフェルール１００との間の境界面は、複数の光ファイバ１０６を受け入れて恒久的に取り付ける、取り付け区域１０３と呼ばれる。光フェルール１００の遠位先端部１０４は、長手方向１１６に沿って取り付け端部１０１と対向している。この実施形態及び他の実施形態では、用語「長手方向」は、全般的に、取り付け端部１０１における細長い導波路／ファイバ１０６の向きを指し、光フェルール１００の相対的な形状又は寸法について限定することを意味するものではないことに留意されたい。
【００３５】
光フェルール１００は、複数のファイバ１０６から第１の方向（長手方向１１６）に沿って光１０９を受け入れる光リダイレクト部材１０８を含む。光リダイレクト部材１０８は、受け入れた光を、この実施例ではクレードル１０２が取り付けられる基板１２０に対して垂直である、異なる第２の方向１１５に沿って方向転換する。なお、光リダイレクト部材１０８は、方向１１５の光を受け入れ、方向１１６に沿ってファイバ１０６を通してそれを送る他の方法で作用し得ることに留意されたい。フェルールから出射又出力される光に関する本明細書におけるいかなる説明も、フェルールに入射又は入力する光に等しく適用可能であり、そのような用語は、フェルールと光学デバイスとがどのように相互作用し得るか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るであろう。
【００３６】
図２を見ると最もよく分かるように、方向転換された光１０９は、嵌合面１１７上の出射位置で光フェルールから出射する（本明細書では光出力位置とも呼ばれる図２の出射位置２１０を参照）。この嵌合面１１７は、この実施例ではフェルール１００の嵌合面１１０に対応する。出射位置２１０は、第１の方向１１６に対して垂直な位置合わせ面１１９上で実質的にセンタリングされている。
【００３７】
図１では、フェルール１００は、クレードル１０２から離れて示されている。クレードル１０２は、フェルール１００が第１の方向１１６に下向きに移動したときに、光フェルール１００を受け入れて固定するように構成されている。例えば、クレードル１０２は、フェルール１００が上部又は隣に配置され、少なくとも部分的に抑え込まれる表面１１４を含んでもよい。フェルール１００をクレードル１０２内に捕捉するキャップ（図示せず）によって更に拘束してもよい。
【００３８】
一般に、組み付け温度では、フェルール１００は、クレードル１０２内に緩く嵌ることができ、例えば、それにより、フェルール１００をクレードル１０２内に挿入するために最小限の力が必要となる。動作温度では、フェルール１００は、クレードル１０２よりも膨張し、その結果、緊密に嵌る。動作温度における緊密な嵌りは、少なくとも、外力、例えば光導波路１０６に作用する力によって引き起こされる偏向が、光フェルール１００と光学デバイス１２２との間に結合されたビームの過度の光学的位置ずれを引き起こさないようなものである。緊密な嵌りは、フェルール１００の少なくとも一部とクレードル１０２との間の接触又は干渉を伴い得るが、少なくともいくつかの領域において、それらの間にいくつかの間隙を有することがある。クレードル１０２は、基板１２０と同様のＣＴＥを有するセラミック（例えば、シリカ）又は金属合金などの材料から作製され、温度変化が同じであることに起因して、それらの間の相対的な膨張が最小になる。
【００３９】
図２には、例えば組み付け温度において緩く嵌った構成の光フェルール１００及びクレードル１０２が示されている。また、この図には、クレードル１０２の対応する長手方向拘束部材２０２と相互作用するように動作可能な長手方向拘束部材２００が見られる。この実施例では、長手方向拘束部材２００は、光フェルール１００の対向する側面から側方方向２０８に突出している第１の係合特徴部（例えば、タブ）の対として構成されている。係合特徴部２００は、位置合わせ面１１９上で実質的にセンタリングされている。対応する長手方向拘束部材２０２は、この実施例では、係合特徴部２００を包囲する空洞として構成されている。（例えば、フェルール１００の膨張に起因して）長手方向拘束部材２００が側方方向２０８に変位することができるような長手方向拘束部材２００と対応する長手方向拘束部材２０２との間の側方クリアランス２０３に留意されたいが、それらの間には長手方向１１６に、クリアランスがほとんど又は全く存在しないことに留意されたい。
【００４０】
光フェルール１００は、クレードル２０２の対応する側方拘束部材２０６と相互作用するように動作可能な側方拘束部材２０４を含む。この実施例では、側方拘束部材２０４は、光フェルール１００の前側面（遠位端部１０４）から突出している、第１の係合特徴部２００の対とは異なる第２の係合特徴部として構成されている。第２の位置合わせ面２１４は、第２の係合特徴部２０４を通り、位置合わせ面１１９に直交しており、出射位置２１０を実質的に二等分する。長手方向拘束部材２００と対応する長手方向拘束部材２０４との間の長手方向クリアランス２０５は、（例えば、フェルール１００の膨張に起因して）長手方向拘束部材２００が長手方向１１６に変位することができるようなものであるが、それらの間には側方方向２０８に、クリアランスがほとんど又は全く存在しないことに留意されたい。
【００４１】
出射位置２１０は、フェルール１００の特徴部、例えば、光リダイレクト部材の形状及び位置によって画定された幾何学的位置であり、フェルール１００内に又はそこから結合された光ビームの位置に対応する。（組み付け温度における）この図では、出射位置２１０のピッチは、光学デバイス１２２の対応する光学特徴部（図示せず）のピッチとは異なる。出射位置２１０のピッチは、動作温度において、光学デバイス１２２の対応する光学特徴部のピッチとほぼ等しい。
【００４２】
長手方向拘束部材２００及び側方拘束部材２０４は、動作温度において、出射位置２１０を光学デバイス１２２の対応する光学的特徴と位置合わせするように構成されている。これは、温度の変化によって引き起こされるクレードル１０２に対する光フェルール１００のサイズの変化に起因する、クレードル１０２の対応する基準点２１５に対する光フェルール１００の基準点２１２の変位を最小限に抑えることによって行うことができる。図３には、動作温度又はその付近における、クレードル１０２内に光フェルール１００が示されている。光フェルール１００は、そのＣＴＥがより大きいことに起因して、クレードル１０２よりも膨張しており、それにより、フェルール１００は、この場合、クレードル１０２内に緊密に嵌り、例えば、クレードル１０２内の空洞を埋めている。位置合わせ面１１９、２１４に対する拘束部材２００、２０４の配置に起因して、基準点２１２と２１５と間の変位が最小限に抑えられ、その結果、出射位置２１０は、光学デバイス１２２と実質的に位置合わせされる。出射位置２１０は、出射位置２１０のピッチも光学デバイス１２２のピッチと一致するように、側方方向２０８に膨張している。
【００４３】
示された拘束部材よりも多くを使用してもよいことに留意されたい。破線のボックス３００によって示されるように、追加の側方拘束が、２０４及び２０６を補ってもよい。代替的には、破線のボックス３０１及び３０２によって示されるように、側方拘束部材２０４及び２０６の代わりに、他の側方拘束部材を使用してもよい。同様の長手方向抑え込み部材を、同様に使用してもよい。いくつかの構成では、拘束部材は、他の場所に、又はフェルールの側面に加えて位置していてもよい。これは、図４の斜視図に示される例示的実施形態を見ると分かる。この図では、フェルール４００の嵌合面４０２は、光入力／出力位置４０６を見ることができる出射窓４０４であるかのように見える。長手方向拘束部材は、隆起４０８を含み、側方拘束部材は隆起４１０を含んでいる。クレードル（図示せず）は、隆起４０８、４１０が嵌る対応するチャネルを含む。図４に示した隆起４０８、４１０と図２に示したタブ２０２、２０４との任意の組み合わせを他の実施形態で使用してもよい。
【００４４】
なお、上記実施形態では、光フェルールのＣＴＥは、クレードル及び基板のＣＴＥよりも大きく、組み付け温度は、動作温度よりも低いと仮定したことに留意されたい。しかしながら、この実施形態及び他の実施形態では、逆特性（光フェルールのＣＴＥが、クレードル及び基板のＣＴＥよりも小さく、組み付け温度が動作温度の温度よりも高い）を有するシステムも、同様の結果を達成することがあり、フェルール内の空洞に嵌る拘束部材をクレードル内に提供することによって、動作温度においてクレードルとフェルールとが緊密に嵌り、組み付け温度において緩く嵌る。
【００４５】
図５において、斜視分解図は、別の例示的実施形態による光学接続構成を示している。光フェルール５００及びクレードル５０２は、異なるＣＴＥを有する材料で作製される。光フェルール５００は、光ファイバリボン５０６を受け入れて恒久的に取り付ける取り付け区域５０３を含む。光フェルール５００の遠位先端部５０４は、長手方向５１６に沿って取り付け区域５０３と対向している。フェルール５００は、方向５１６の光ファイバリボン５０６と、クレードル５０２が取り付けられる基板５２０に対して垂直な方向５１５の光学デバイス５２２との間で光５０９を方向転換する光リダイレクト部材５０８を含む。他の実施形態では、方向転換される方向５１５は、基板に対して垂直でなくてもよい。方向転換された光５０９は、フェルール５００の嵌合面（図示せず）に対応する嵌合面５１７上の出射位置（図示せず）で光フェルール５００から出射する。出射位置は、第１の方向５１６に対して垂直な位置合わせ面５１９上で実質的にセンタリングされている。フェルールに入射又はそこから出射する光の反射を低減するために、反射防止コーティングを使用してもよい。クレードル５０２は、フェルール５００と光学デバイス５２２との間で光５０９を通すことを容易にする空隙５１１を含むことに留意されたい。
【００４６】
図５では、フェルール５００は、クレードル５０２から離れて示されている。クレードル５０２は、フェルール５００が第１の方向５１５に下向きに移動したときに、光フェルール５００を受け入れて固定するように構成されている。例えば、クレードル５０２は、フェルール１００が上部又は隣に配置され、かつ、少なくとも部分的に抑え込まれる表面５１４を含んでいる。フェルール５００をクレードル５０２内に捕捉するカバー５２２によって更に拘束してもよい。図示したカバー５２２は、ナット５２６に締結されるねじ５２４によって定位置に保持される。カバー５２２をクレードル５０２及び基板５２０に固定するために、クリップ又はボンディングなどの他の取り付け手段を使用してもよいことに留意されたい。
【００４７】
フェルール５００をクレードル５０２と組み付ける前に、クレードル５０２を基板５２０に恒久的に取り付けてもよい。パッド５１８によって示されるように、この取り付けは、はんだ付け又は他の種類の接合を含み得る。はんだ接合の場合、パッドは、はんだによって湿潤された金属となる。クレードル５０２は、例えばピックアンドプレイス機械によって、光学デバイス５２２の上に正確に配置され、次いで、熱、光硬化接着剤などの適用によって基板５２０に固定され得る。その後、クレードル５０２及び基板５２０は、サブアセンブリを形成し、そこに、例えば室温で、手動で又はロボットデバイスによって、フェルール５００及び光ファイバリボン５０６を取り付けてもよい。カバー５２２の取り付けを含む最終的な組み付けは、図６の斜視図を見ると分かる。図６を見ると分かるように、遠位先端部５１４は、クレードル５０２の外側に延びていることに留意されたい。先端部５１４は、この設計では成形ゲートに対応し、したがって、先端部５１４をクレードル５０２の外側に延ばすことにより、任意のゲート切断痕は、位置合わせに影響を与えない。
【００４８】
一般に、組み付け温度では、フェルール５００は、クレードル５０２内に緩く嵌ることができ、それにより、フェルール５００をクレードル５０２内に挿入するために最小限の力が必要となる。これは、図７の上面図を見ると分かり、フェルール５００の輪郭とクレードル５０２の受け入れ空洞との間に間隙７００が見える。組み付け温度よりも高い動作温度では、フェルール５００は、クレードル５０２よりも膨張し、その結果、緊密に嵌る、例えば、締り嵌めする。
【００４９】
再び図５を参照すると、フェルール５００の長手方向拘束部材（タブ５３０）は、クレードル５０２の対応する長手方向拘束部材（空洞５３２）と相互作用するように動作可能である。係合タブ５３０は、方向５２６における光出力位置の中央を画定する位置合わせ面５１９上で実質的にセンタリングされている。光フェルール１００は、クレードル２０２の対応する側方拘束部材（空洞５３６）と相互作用するように動作可能な側方拘束部材（タブ５３４）を含む。位置合わせ面５１４は、側方拘束部材５３４を通り、位置合わせ面５１９に直交しており、光リダイレクト部材５０８の出射／入射位置を実質的に二等分する。
【００５０】
図２０に示す別の例示的実施形態では、クレードル２００２は、２つ以上のフェルール２０００を受け入れて固定するように構成されている。フェルール２０００は、前述したものと同様の特徴部、例えば、図１のフェルール１００を含んでもよい。フェルール２０００とクレードル２００２とは、異なるＣＴＥを有する。フェルール２０００は、互いにオフセットしており、基板２００８上のデバイス２００６に光学的に結合するように構成されている。クレードル２００２は、上述した材料（例えば、セラミック、シリカ）で作製されていてもよく、組み付け温度から動作温度への遷移時にフェルール２０００とデバイス２００６との間の位置合わせを維持する。クレードル２００６は、クレードル２００２に対する複数の光フェルール２０００のサイズの変化に起因する、クレードル２００６の複数の第２の基準点２０１５との複数の光フェルール２０００の複数の基準点２０１４の間の複数の変位を最小限に抑えるように構成されている、複数の対応する長手方向２０１０及び側方拘束部材２０１２を更に備えていてもよい。
【００５１】
図８において、上面図は、他の例示的実施形態による、光フェルール８００及びクレードル８０２を示している。この実施例では、光フェルール８００及びクレードル８０２は、同じ又は同様のＣＴＥを有し、これらのＣＴＥは、基板８２０、及びフェルール８００が嵌合している光学デバイス８２２のＣＴＥとは異なる。光フェルール８００は、光リダイレクト部材８０８と、光ファイバリボン８０６を受け入れて恒久的に取り付ける取り付け区域８０３とを含む。光フェルール８００の遠位先端部８０４は、長手方向８１６に沿って取り付け区域８０３と対向している。
【００５２】
光フェルール８００及びクレードル８０２は、同じ又は同様のＣＴＥを有するので、組み付け温度において比較的緊密な嵌りを有することができる。構成要素は、光フェルール８００及びクレードル８０２の組み付け及び分解を、例えば著しい設置力を伴わずに、手で行うことができるが、フェルール８００を抑え込むための緊密な嵌りを保証するスナップ、ばねなどの特徴部を依然として有するような抑え込み部材８０１を有するように構成されてもよい。この実施例では、抑え込み部材８０１は、クレードル８０２の空洞の外周面を少なくとも含み、外周面の形状は、フェルール８００を上から見た輪郭と一致する。フェルールの組み付けを補助するために、抑え込み部材８０１の表面とフェルール８００の横方向面との間に小さな間隙が存在してもよい。また、カバーなどの他の構成要素が、クレードル８０２内に配置した後にフェルール８００を抑え込んでもよい。他の実施形態では、フェルール８００は、クレードル８０２一体形成されていてもよく、例えば、１つの部品として成形されていてもよい。
【００５３】
（構成要素が別々に形成される場合）光フェルール８００をクレードル８０２に組み付ける前に、クレードル８０２を基板８２０に取り付ける。これは、はんだ付けなどの高温プロセスを伴い得る。したがって、クレードルは、接合温度においてクレードルを基板に接合する接合材料と共に使用可能な２つ以上のボンディングパッド８２６を含む。ボンディングパッド８２６は、クレードル８０２と基板８２０との間の取り付け点を表し、基板８２０は、同様のパッド（図示せず）を有してもよい。この接合温度は、組み付け温度（フェルール８００をクレードル８０２に挿入するときの温度）とは異なり、アセンブリの動作温度とも異なる（例えば、それよりも高い）ことがある。これらの温度差の結果として、基板８２０の寸法変化よりもクレードル８０２の寸法変化が大きくなるので、クレードル８０２は、対応する２つ以上のボンディングパッド８２６をクレードル８０２に機械的に結合する制御されたコンプライアンスを有する２つ以上の装着部材８２８を含む。
【００５４】
この図では、２つ以上の装着部材８２８は、クレードル８０２の角部にあるばねとして概略的に表されている。２つ以上の装着部材８２８は、ボンディングパッド８２６と２つ以上の装着部材８２８の取り付け領域８３０との間でクレードル８０２に印加される力に応じて可逆的に偏向する。一般に、これらの力は、クレードル８０２と基板８２０との膨張係数が異なることに起因するが、他の力、例えば、光ファイバ８０６に作用する力に起因することもある。装着部材８２８の剛性は、装着部材が、使用時に予想される力に応じて過剰な移動を防止するのに十分に堅牢である一方で、破損又は他の損傷なしにクレードル８０２が基板８２０に対して縮小及び成長することを可能にするのに十分な可撓性を有するように選択することができる。
【００５５】
装着部材８２８は、基板に対するクレードル８０２の熱膨張又は収縮に起因して装着部材８２８を介してクレードル８０２に作用する力が、少なくとも１つの領域におけるクレードル８０２と光学デバイス８２２との間の位置ずれを最小限に抑えるように構成される。その一実施例を図９の簡略化された図に示す。（例えば、接合温度における）膨張構成のクレードル８０２及びフェルール８０は実線を使用して示されており、（例えば、組み付け温度における）収縮構成のクレードル８０２及びフェルール８００は破線を使用して示されている。フェルール８００は、典型的には、接合時にはクレードル８０２内に位置しないが、光学デバイス８２２とのフェルール８００の位置合わせに対してクレードル８０２の膨張／収縮が及ぼす影響を示すように図示されていることに留意されたい。組み付け温度と動作温度との間で同様の膨張／収縮が生じることがあり、フェルール８００は、その場合、クレードル８０２内に位置する。破線の形状８４０によって示されるように、装着部材及び関連付けられているパッドは、クレードル８０２の異なる縁部にそれぞれが取り付けられている３つ以上の装着部材を含んでもよい。
【００５６】
拡張構成と収縮構成の両方におけるフェルール８００に関連付けられた光出力位置９００の列が示されている。これらの出力位置９００は、光学デバイスの光学特徴部（例えば、ファセット、レンズ、導波路、検出器）と位置合わせされることになる。動作中のこれらの出力位置９００の正味変位を最小限に抑えるために、装着部材８２８は、クレードル８０２が温度変化に起因して拡張又は収縮するときのクレードル８０２の基準点と光学デバイス８２２及び／又は基板８２０の対応する基準点との間の位置ずれを最小限に抑える。この図では、円９０２、９０４の中心は、この実施例では基準点及び対応する基準点を画定する。
【００５７】
図１０において、斜視分解図は、別の例示的実施形態による光学接続構成を示している。光フェルール１０００及びクレードル１００２は、同じ又は同様のＣＴＥを有する材料で作製される。光フェルール１０００は、光ファイバリボン１００６を受け入れて恒久的に取り付ける取り付け区域１００３を含む。光フェルール１０００の遠位先端部１００４は、長手方向１０１６に沿って取り付け区域１００３と対向している。フェルール１０００は、方向１０１６の光ファイバリボン１００６と、クレードル１００２が取り付けられる基板１０２０に向かって方向付けられた方向１０１５の光学デバイス１０２２との間で光を方向転換する光リダイレクト部材１００８を含む。方向転換された光１００９は、フェルール１０００の嵌合面（図示せず）に対応する嵌合面１０１７上の出射位置（図示せず）で光フェルール１０００から出射する。出射位置は、第１の方向１０１６に対して垂直な位置合わせ面１０１９上で実質的にセンタリングされている。クレードル１００２は、フェルール１０００と光学デバイス１０２２との間で光１００９を通すことを容易にする空隙１０１１を含むことに留意されたい。
【００５８】
図１０では、フェルール１０００は、クレードル１００２から離れて示されている。クレードル１００２は、フェルール１０００が第１の方向１０１５に下向きに移動したときに、光フェルール１０００を受け入れて固定するように構成されている。例えば、クレードル１００２は、フェルール１００が上部又は隣に配置され、少なくとも部分的に抑え込まれる表面１０１４を含んでいる。フェルール１０００をクレードル１００２内に捕捉するカバー１０２２によって更に拘束してもよい。図示したカバー１０２２は、クレードルの凹部１２０６に捕捉されたナットに締結されるねじ１０２４によって定位置に保持される。カバー１０２２をクレードル１００２及び基板１０２０に固定するために、クリップ又はボンディングなどの他の取り付け手段を使用してもよいことに留意されたい。
【００５９】
フェルール１０００をクレードル１００２と組み付ける前に、クレードル１００２を基板１０２０に恒久的に取り付けてもよい。パッド１０１８によって示されるように、この取り付けは、はんだ付け又は他の種類の接合を含み得る。ボンディングパッド１０１８は、接合温度においてクレードル１００２を基板１０２０に接合する接合材料と共に使用可能である。クレードル１００２は、例えばピックアンドプレイス機械によって、光学デバイス１０２２の上に正確に配置され、次いで、熱、光硬化接着剤などの適用によって基板１０２０に固定され得る。その後、クレードル１００２及び基板１０２０は、サブアセンブリを形成し、そこに、例えば室温で、手動で又はロボットデバイスによって、フェルール１０００及び光ファイバリボン１００６を取り付けてもよい。カバー１０２２の取り付けを含む最終的な組み付けは、図１１の斜視図を見ると分かる。
【００６０】
クレードル１００２は、２つ以上の装着部材を含み、これらの装着部材は、この実施例では、クレードル１００２の２つの更なるボンディングパッド（図１２のボンディングパッド１２００を参照）に対向する、クレードルの上面１０３０の近くに固定された脚部１０３２として構成されている。クレードル１００２は、第１の熱膨張係数を有し、基板１０２０は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。熱膨張係数のこれらの差に起因して、クレードル１００２は、様々な温度において基板１０２０に対して膨張又は収縮することになる。図１２の斜視図を見ると分かるように、脚部１０３２は、破線によって示すように偏向することができる。脚部１０３２はまた、脚部１０３２とクレードル１００２の本体との間の間隙１２０１に起因して、他の方向に偏向することもできる。他の実施形態では、角部の脚部の代わりに又はこれに加えて、クレードル１００２の異なる縁部に、３つ以上の脚部をそれぞれ固定してもよい（図８の装着部材８４０を参照）。
【００６１】
脚部１０３２は、クレードル１００２の周辺部の周りに位置し、全てが同じ寸法を有している。脚部１０３２が熱膨張に起因して撓曲すると、光学デバイス１０２２の対応する基準点（図１０の点１０３４を参照）に対するクレードル１００２の基準点１２０２の偏向は最小限に抑えられることになる。したがって、脚部１０３２は、クレードルの中心点とは異なり得る基準点１２０２の周囲に対称的に配置される。クレードルは、フェルール１０００と光学デバイス１０２２との間で光が通る空隙１２０４を含むことに留意されたい。したがって、基準点１２０２は、この空隙内に位置している。一般に、本実施例及び他の箇所で説明される基準点は、抽象的な幾何学的特徴部であり、位置合わせされているオブジェクトの物理的特徴部（例えば、表面、体積）に対応する必要はない。
【００６２】
図１３において、斜視図は、別の例示的実施形態によるクレードル１３０２を示している。このクレードル１３０２は、前述したフェルール（例えば、図１０に示したフェルール１０００）と共に使用されてもよく、フェルールと同じ又は同様のＣＴＥを有する。クレードル１３０２は２つ以上の装着部材を含み、これらの装着部材は、この実施例では、クレードル１３０２の下面１３０６から延びている中空プリズム１３０４として構成されている。下面１３０６は、クレードル１３０２が接合された基板に面している。
【００６３】
クレードル１３０２は、接合温度においてクレードル１３０２を基板に接合する接合材料と共に使用可能なボンディングパッド１３０８を有する。クレードル１３０２は、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。装着部材は、温度の変化に起因してクレードル１３０２が基板に対して膨張又は収縮したときに撓曲することができる。中空プリズム１３０４は、クレードル１３０２の周辺部の周りに位置し、全てが同じ寸法を有している。中空プリズム１３０４の代わりに又はこれに加えて、中空シリンダを使用してもよい。プリズム１３０４はまた、クレードル１３０２の（光通過空隙１３１２内に位置する）基準点１３１０の周囲に対称的に配置される。したがって、中空プリズム１３０４が熱膨張に起因して撓曲すると、基板に装着された又は基板の一部である光学デバイスの対応する基準点に対する基準点１３１０の偏向が最小限に抑えられることになる。クレードルはまた、ねじ１０２４と嵌合するナット１０２６を保持して、上部１０２２を定位置に保持し、したがって、クレードル内にフェルールを拘束するために使用される凹部１３１０を有する。
【００６４】
図１４Ａ〜図１４Ｂにおいて、底面図及び側面図は、別の例示的実施形態によるクレードル１４０２を示している。このクレードル１４０２は、クレードル１４０２と同じ又は同様のＣＴＥを有するフェルールと共に使用され得る。一般に、フェルールの幾何学的形状は、以前に例示したものとは異なる、例えば、側方方向１４０３において、以前に示したものよりも大きい光出力位置の列又はアレイを有する。クレードル１４０２は２つの装着部材を含み、これらの装着部材は、この実施例では、クレードル１４０２の上面１４０６から延びている脚部１４０４として構成されている。下面１４１２は、クレードル１４０２が接合された基板に面している。
【００６５】
クレードル１４０２は、接合温度においてクレードル１４０２を基板に接合する接合材料と共に使用可能なボンディングパッド１４０８を有する。クレードル１４０２は、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。装着部材１４０４は、温度の変化に起因してクレードル１４０２が基板に対して膨張又は収縮したときに撓曲することができる。装着部材１４０４は、クレードル１４０２の周辺部の周りに位置し、全てが同じ寸法を有している。装着部材１４０４はまた、クレードル１４０２の（光通過空隙１４１２内に位置する）基準点１４１０を中心として対称である。したがって、中空プリズム１４０４が熱膨張に起因して撓曲すると、基板に装着された又は基板の一部である光学デバイスの対応する基準点に対する基準点１４１０の偏向が最小限に抑えられることになる。
【００６６】
上記の実施形態では、クレードルの幾何学形状は、クレードル内に保持されたフェルールの基準点の変位を最小限に抑えるように設計される。一般に、これにより、光学デバイスに対するフェルールの複数の光入力／出力位置の正味変位が最小限に抑えられる。その一実施例を図１５の図に示す。複数の光入力／出力位置１５００が、２列に配列されている。基準点１５０２は、列の真ん中に水平方向にセンタリングされ、行の間に垂直方向にセンタリングされている。フェルールが膨張又は収縮する間、入力／出力位置１５００ａ〜ｄは、これらの位置の中心の距離１５０４ａ〜ｄが基準点１５０２から最も離れているので、変位が最も大きくなる。基準点１５０２が他の場所に移動した場合、距離１５０４ａ〜ｄのうちの少なくとも１つが増大し、したがって、入力／出力位置１５００ａ〜ｄのうちの少なくとも１つの位置ずれが他の出力位置よりも大きくなるリスクある。
【００６７】
一般に、基準点は、最も離れた入力／出力位置までの距離を最小限に抑えるように選択され得る。これは、任意選択的に、非対称のパターンに当てはまり得る。例示的実施形態による入力／出力位置１６００の非対称の配置が、図１６の図に示されている。この場合、基準点１６０２は、上列の真ん中に水平方向にセンタリングされ、行の間に垂直方向にセンタリングされている。その結果、これらの位置の中心の距離１６０４ａ〜ｃが基準点１６０２から最も離れている際に、入力／出力位置１６００ａ〜ｃは、拡大／収縮に対して最も大きく変位することになる。他の実施形態では、入力／出力位置１６００によって形成された形状の重心を代わりに使用してもよく、それにより、参照点が、本実施例に示されるものからわずかに左及び上方にシフトされる。
【００６８】
図１７に、フローチャートは、例示的実施形態による方法を示している。この方法は、組み付け温度において、クレードルによって光フェルールを基板に結合させること１７００を伴う。光フェルールは、組み付け温度においてクレードル内に緩く嵌る。光フェルールは、第１の熱膨張係数を有し、クレードルは、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。基板、クレードル、及び光フェルールが動作温度に到達するように、基板に結合された１つ以上のデバイスをアクティベートさせる１７０１。動作温度における光フェルール及びクレードルの相対的な膨張により、光フェルールの１つ以上の出力位置が、基板に取り付けられた光学デバイスと位置合わせされる１７０２。
【００６９】
図１８に、フローチャートは、例示的実施形態による別の方法を示している。この方法は、接合温度においてクレードルの２つ以上のボンディングパッドを基板に接合させること１８００を含む。クレードルは、対応する２つ以上のボンディングパッドをクレードルに機械的に結合する２つ以上の装着部材を有する。クレードル及び基板を組み付け温度に到達させる１８０１。クレードルが基板上に装着された光学デバイスに対して光フェルールを固定するようにクレードルに、光フェルールを挿入する１８０２。クレードル及び基板を動作温度に到達させる１８０３。接合温度と動作温度との差は、クレードルと基板との熱膨張係数の差に起因して、装着部材の変形を引き起こす。変形により、光学デバイスと光フェルールとの間の位置合わせが維持される。
【００７０】
図１９において、側面図は、別の例示的実施形態による光学サブアセンブリを示している。光フェルール１９００及びクレードル１９０２は、上記の他のフェルールと同様に構成され得る。クレードル１９０２は、動作温度においてフェルールが光学デバイス１９０６と光学的に位置合わせされるように、フェルール１９００を受け入れて、基板１９０４に固定するように構成されている。クレードル１９０２は、光フェルール１９００と光学デバイス１９０６との間の光路を修正するように構成されたレンズ１９０８を含んでいる。クレードル１９０２の一部又は全部は、対象の光の波長に対して透明な材料で形成されてもよい。レンズ１９０８は、光フェルール１９００と光学デバイス１９０６との間で伝達される光を実質的にコリメートするコリメートレンズであってもよい。２つ以上の装着部材１９１０は、クレードル１９０２を基板１９０４に機械的に結合する。２つ以上の装着部材１９１０は、部材１９１０が基板１９０４と連結される場合に部材１９１０の端部に印加される力に応じて、可逆的に偏向する。
【００７１】
図２１において、側面図は、上記のフェルール及びクレードルが単一の一体部品として形成されている、別の例示的実施形態による光学構成要素２１００を示している。別の実施形態は、光学構成要素は、複数の光ファイバ２１０４を受け入れて恒久的に取り付けるための取り付け区域２１０２を含んでいる。光リダイレクト部材２１０６は、複数の光ファイバ２１０２から、第１の方向２１０８に沿って光を受け入れ、異なる第２の方向２１１０に沿って光を方向転換する。方向転換された光は、嵌合面２１１２上の出射位置で光学構成要素２１００から出射する。出射位置は、第１の方向に対して垂直な第１の位置合わせ面２１１４上で実質的にセンタリングされている。
【００７２】
２つ以上のボンディングパッド２１１６は、接合温度において光学構成要素２１００を基板２１１８に接合する接合材料と共に使用可能である。構成要素２１００は、材料（例えば、透明な光学グレードのプラスチック）第１の熱膨張係数で形成され、基板２１１８は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。２つ以上の装着部材２１２０は、対応する２つ以上のボンディングパッド２１１６を光学構成要素２１００に機械的に結合する。２つ以上の装着部材２１２０は、ボンディングパッドと２つ以上の装着部材の取り付け領域との間で構成要素２１００に印加される力に応じて可逆的に偏向し、それにより、基板２１１８との第１の位置合わせ面２１１４の交点の位置に対する温度の影響は最小限になる。光学構成要素２１００は、構成要素と光学デバイス２１２４との間の光路を修正するように構成されたレンズ２１２２を更に含んでもよく、光学デバイス２１２４は、基板２１１８上に位置している。
【００７３】
本明細書に記載される手法と連携して使用され得るコネクタに関する更なる情報は、以下の同一所有者であり、同日出願の、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ」と題する、代理人整理番号７０２２８ＵＳ００２で識別される米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ  ｗｉｔｈ  Ｔｉｌｔｅｄ  Ｍｉｒｒｏｒ」と題する、代理人整理番号７８８４７ＵＳ００２で識別される米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｅｒｒｕｌｅｓ  ａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｅｒｒｕｌｅ  Ｍｏｌｄｓ」と題する、代理人整理番号７５９８５ＵＳ００２で識別された米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号に提供され、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。
【００７４】
本開示で説明される実施形態には、以下のものが含まれる：
項目１．光フェルールであって、
複数の光ファイバを受け入れ、かつ、複数の光ファイバに恒久的に取り付くための取り付け区域と、
取り付け区域によって受け入れられて恒久的に取り付けられた複数のファイバから、第１の方向に沿って光を受け入れ、受け入れた光を異なる第２の方向に沿って方向転換するための光リダイレクト部材であって、方向転換された光は、嵌合面上の出射位置でフェルールから出射し、出射位置は、第１の方向に対して垂直な第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている、光リダイレクト部材と、
光フェルールの対向する側面から突出している一対の第１の係合特徴部であって、第１の係合特徴部は、前記第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている、一対の第１の係合特徴部と、
一対の第１の係合特徴部とは異なる第２の係合特徴部であって、第２の係合特徴部は、前記光フェルールの前側面から突出し、前記第１の位置合わせ面に直交する第２の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされており、第２の位置合わせ面は、出射位置を実質的に二等分している、第２の係合特徴部と、
を備える、光フェルール。
【００７５】
項目２．出射位置は、第１の位置合わせ面に沿った光出力位置の列を備える、項目１に記載の光フェルール。
【００７６】
項目３．第１の係合特徴部は、光フェルールの対向する側面から延びている第１及び第２のタブを備え、第１及び第２のタブは、光フェルールを固定するクレードルの対応する第１及び第２の空洞内に位置し、第１及び第２の空洞は、光フェルールがクレードルに嵌っているときに、第１の方向に沿って２つのタブを拘束する、項目１又は２に記載の光フェルール。
【００７７】
項目４．タブが横方向に変位することができるように、第１及び第２のタブと対応する第１及び第２の空洞との間に、第１及び第２の横方向クリアランスを更に備え、第１及び第２のタブと対応する第１及び第２の空洞との間には、第１の方向に、クリアランスがほとんど又は全く存在しない、項目３に記載の光フェルール。
【００７８】
項目５．第２の係合特徴部は、前側面から延びているタブを備え、タブは、フェルールを固定するように構成されたクレードルの空洞内に配置されている、項目１〜４のうちのいずれかに記載の光フェルール。
【００７９】
項目６．タブが第１の方向に変位することができるように、タブと空洞との間にクリアランスを更に備え、第１及び第２のタブと対応する第１及び第２の空洞との間には、横方向に、クリアランスがほとんど又は全く存在しない、項目５の光フェルール。
【００８０】
項目７．光フェルールは、ポリマーで形成されている、項目１〜６のうちのいずれかに記載の光フェルール。
【００８１】
項目８．基板上の光学デバイスと光学的に相互作用する嵌合面を更に備える、項目１〜７のうちのいずれかに記載の光フェルール。
【００８２】
項目９．光フェルールは、組み付け温度においてクレードルに緩く嵌り、動作温度においてクレードルに緊密に嵌るように構成されている、項目１〜８のうちのいずれかに記載の光フェルール。
【００８３】
項目１０．組み付け温度は、動作温度よりも低い、項目９に記載の光フェルール。
【００８４】
項目１１．光フェルールであって、
光導波路を受け入れて固定するように構成された取り付け端部と、
取り付け端部に長手方向に沿って対向する遠位先端部と、
光導波路と光フェルールの嵌合面との間で光を方向転換するように構成された光リダイレクト要素と、
光フェルールを受け入れて固定するクレードルの対応する長手方向拘束部材と相互作用するように動作可能な長手方向拘束部材と、
クレードルの対応する側方拘束部材と相互作用するように動作可能な側方拘束部材であって、長手方向拘束部材及び側方拘束部材は、光フェルール及びクレードルの熱膨張係数が異なることによって、温度の変化に応じて、クレードルに対する光フェルールのサイズの変化が生じることに起因する、クレードルの対応する基準点に対する光フェルールの基準点の変位を最小限に抑える、側方拘束部材と、
を備える光フェルール。
【００８５】
項目１２．嵌合面は、側方線に沿った光出力位置の列を備え、基準点は、側方線の中央にある、項目１１に記載の光フェルール。
【００８６】
項目１３．長手方向拘束部材は、光フェルールの対向する側面から延び、かつ、側方線と位置合わせされている２つのタブを備え、クレードルの対応する長手方向拘束部材は、２つのタブを長手方向に拘束し、かつ、光フェルールがクレードル内に嵌っているときに２つのタブの側方変位を可能にする２つの空洞を備える、項目１２に記載の光フェルール。
【００８７】
項目１４．側方拘束部材は、側方線の中心と位置合わせされた遠位先端部から延びているタブを備え、対応する側方拘束部材は、タブの側方変位を拘束し、かつ、光フェルールがクレードルに嵌っているときにタブの長手方向変位を可能にする空洞を備える、項目１２〜１３のいずれかに記載の光フェルール。
【００８８】
項目１５．光フェルールの第１の熱膨張係数は、クレードルの第２の熱膨張係数よりも大きい、項目１１〜１４のいずれかに記載の光フェルール。
【００８９】
項目１６．光フェルールは、ポリマーで形成されている項目１５に記載の光フェルール。
【００９０】
項目１７．嵌合面は、基板上の光学デバイスと光学的に相互作用するように動作可能であり、クレードルは、光フェルールを光学デバイスと位置合わせする、項目１１〜１６のいずれかに記載の光フェルール。
【００９１】
項目１８．光フェルールは、組み付け温度においてクレードルに緩く嵌り、動作温度においてクレードルに緊密に嵌るように構成されている、項目１１〜１７のうちのいずれかに記載の光フェルール。
【００９２】
項目１９．組み付け温度は、動作温度よりも低い、項目１８に記載の光フェルール。
【００９３】
項目２０．光フェルールを受け入れて固定するように構成されたクレードルであって、
光フェルールの長手方向拘束部材と相互作用するように動作可能な対応する長手方向拘束部材と、
光フェルールの対応する側方拘束部材と相互作用するように動作可能な対応する側方拘束部材であって、長手方向拘束部材及び側方拘束部材は、クレードルに対する光フェルールのサイズの変化に起因する、クレードルの対応する基準点との光フェルールの嵌合面の基準点の変位を最小限に抑え、サイズの変化は、光フェルールとクレードルとの熱膨張係数が異なること及び温度の変化によって誘起される、側方拘束部材と、
を備える、クレードル。
【００９４】
項目２１．嵌合面は、側方線に沿った光出力位置の列を備え、基準点は、側方線の中央にある、項目２０に記載のクレードル。
【００９５】
項目２２．光フェルールの長手方向拘束部材は、光フェルールの対向する側面から延び、かつ、側方線と位置合わせされている２つのタブを備え、クレードルの対応する長手方向拘束部材は、２つのタブを拘束し、かつ、光フェルールがクレードル内に嵌っているときに２つのタブの側方変位を可能にする、２つの空洞を備える、項目２１に記載のクレードル。
【００９６】
項目２３．側方拘束部材は、側方線の中心と位置合わせされた遠位先端部から延びているタブを備え、対応する側方拘束部材は、タブの側方変位を拘束し、かつ、光フェルールがクレードルに嵌っているときにタブの長手方向変位を可能にする、空洞を備える、項目２１〜２２のいずれかに記載のクレードル。
【００９７】
項目２４．光フェルールの第１の熱膨張係数は、クレードルの第２の熱膨張係数よりも大きい、項目２０〜２３のいずれかに記載のクレードル。
【００９８】
項目２５．クレードルは、セラミックで形成されている、項目２４に記載のクレードル。
【００９９】
項目２５ａ．クレードルは、シリカで形成されている、項目２４に記載のクレードル。
【０１００】
項目２６．クレードルは、嵌合面が基板上の光学デバイスと光学的に相互作用するように、光フェルールを位置合わせし、基板に固定する、項目２０〜２５ａのいずれかに記載のクレードル。
【０１０１】
項目２７．光フェルールは、組み付け温度においてクレードルに緩く嵌り、動作温度においてクレードルに緊密に嵌るように構成されている、項目２０〜２６のうちのいずれかに記載のクレードル。
【０１０２】
項目２８．組み付け温度は、動作温度よりも低い、項目２７に記載のクレードル。
【０１０３】
項目２８ａ．光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備え、光学デバイスは、クレードルが取り付けられる基板上に位置している、項目２０〜２８のいずれかに記載のクレードル。
【０１０４】
項目２８ｂ．レンズは、コリメートレンズを備える、項目２８ａに記載のクレードル。
【０１０５】
項目２８ｃ．クレードルに対する第２の光フェルールのサイズの変化に起因する、クレードルの対応する第２の基準点との第２の光フェルールの第２の基準点の第２の変位を最小限に抑えるように構成されている、第２の対応する長手方向拘束部材及び第２の対応する側方拘束部材を更に備える、項目２０〜２８ｂのいずれかに記載のクレードル。
【０１０６】
項目２８ｄ．２つ以上のフェルールを受け入れて固定するように更に構成されている、項目２０〜２８ｃのいずれかに記載のクレードル。
【０１０７】
項目２９．
光フェルールであって、光導波路と光フェルールの嵌合面との間で光を方向転換するように構成された光リダイレクト要素を備え、第１の熱膨張係数を有する光フェルールと、
光フェルールを保持し、基板に固定するように構成されたクレードルであって、クレードルは、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、光フェルールは、組み付け温度においてクレードル内に緩く嵌り、動作温度においてクレードル内へと膨張するように構成されている、クレードルと、
を備える光学アセンブリ。
【０１０８】
項目３０．光フェルールは、少なくとも１つの拘束部材を備え、クレードルは、少なくとも１つの対応する拘束部材を備え、拘束部材と対応する拘束部材とは、組み付け温度と動作温度との間における光フェルールの基準点とクレードルの対応する基準点との間の変位を最小限に抑えるように相互作用する、項目２９に記載の光学アセンブリ。
【０１０９】
項目３１．光フェルールは、嵌合面に沿って側方線に配置された光出力位置の列を備え、基準点は、側方線の中央にある、項目３０に記載の光学アセンブリ。
【０１１０】
項目３２．少なくとも１つの拘束部材は、長手方向拘束部材及び側方拘束部材を備え、少なくとも１つの対応する拘束部材は、長手方向拘束部材と相互作用する対応する長手方向拘束部材と、側方長手方向拘束部材と相互作用する対応する側方拘束部材と、を備える、項目２９〜３０のいずれかに記載の光学アセンブリ。
【０１１１】
項目３３．長手方向拘束部材が側方方向に変位することができるように、長手方向拘束部材と対応する長手方向拘束部材との間に側方クリアランスを更に備え、長手方向拘束部材と対応する長手方向拘束部材との間には長手方向に、クリアランスがほとんど又は全く存在しない、項目３２に記載の光学アセンブリ。
【０１１２】
項目３４．組み付け温度は、動作温度よりも低い、項目２９〜３３のいずれかに記載の光学アセンブリ。
【０１１３】
項目３５．光フェルールは、ポリマーで形成されており、クレードルは、セラミックで形成されている、項目２９〜３４のうちのいずれかに記載の光学アセンブリ。
【０１１４】
項目３６．基板に取り付けられた光学デバイスを更に備え、クレードルは、光フェルールの１つ以上の光出力位置を光学デバイスと位置合わせされている、項目２９〜３５のうちのいずれかの光学アセンブリ。
【０１１５】
項目３７．１つ以上の光出力位置の少なくとも一部は、組み付け温度においては光学デバイスと位置合わせされず、１つ以上の光出力位置は、動作温度において光学デバイスと最適に位置合わせされる、項目３６に記載の光学アセンブリ。
【０１１６】
項目３７ａ．クレードルは、光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備え、光学デバイスは、基板上に位置している、項目２９〜３７のいずれかに記載の光学アセンブリ。
【０１１７】
項目３７ｂ．レンズは、コリメートレンズを備える、項目３７ａに記載の光学アセンブリ。
【０１１８】
項目３７ｃ．クレードルは、２つ以上の光フェルールを保持し、基板に固定するように更に構成されている、項目２９〜３７ｂのいずれかに記載の光学アセンブリ。
【０１１９】
項目３７ｄ．クレードルと光フェルールとは、一体形成されている、項目２９〜３７ｃのいずれかに記載の光学アセンブリ。
【０１２０】
項目３８．
組み付け温度においてクレードルによって光フェルールを基板に結合させることであって、光フェルールは、組み付け温度においてクレードル内に緩く嵌り、光フェルールは、第１の熱膨張係数を有し、クレードルは、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、結合させることと、
基板、クレードル、及び光フェルールが動作温度に到達するように、基板に結合された１つ以上のデバイスをアクティベート化させることあって、動作温度における光フェルール及びクレードルの相対的な膨張により、光フェルールの１つ以上の出力位置が、基板に取り付けられた光学デバイスと位置合わせされる、アクティベートさせることと、
を含む方法。
【０１２１】
項目３８ａ．動作温度における光フェルール及びクレードルの相対的な膨張により、クレードル内に光フェルールを緊密に嵌る、項目３８に記載の方法。
【０１２２】
項目３９．動作温度において、光フェルールの嵌合面における１つ以上の出力位置を介して、光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することを更に含む、項目３８〜３８ａのいずれかに記載の方法。
【０１２３】
項目４０．光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することは、嵌合面と光フェルールの端部に結合された光導波路との間で光を方向転換することを含む、項目３９に記載の方法。
【０１２４】
項目４１．組み付け温度と動作温度との間における光フェルールの基準点とクレードルの基準点との間の変位を最小限に抑えることを更に含む、項目４０に記載の方法。
【０１２５】
項目４２．変位は、
クレードルの少なくとも１つの対応する長手方向拘束部材と相互作用する、光フェルールの少なくとも１つの長手方向拘束部材、及び
クレードルの少なくとも１つの対応する側方拘束部材と相互作用する、光フェルールの少なくとも１つの側方拘束部材
によって、最小限に抑えられる、項目４１に記載の方法。
【０１２６】
項目４３．光フェルールを受け入れて固定するように構成されたクレードルであって、
光フェルールを抑え込むように構成された抑え込み部材と、
接合温度においてクレードルを基板に接合する接合材料と共に使用可能な２つ以上のボンディングパッドであって、クレードルは、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、２つ以上のボンディングパッドと、
対応する２つ以上のボンディングパッドをクレードルに機械的に結合する２つ以上の装着部材であって、２つ以上の装着部材は、ボンディングパッドと２つ以上の装着部材の取り付け領域との間でクレードルに印加される力に応じて可逆的に偏向し、力は、第１及び第２の膨張係数が異なることに起因する、２つ以上の装着部材と、
を備える、クレードル。
【０１２７】
項目４４．２つ以上の装着部材は、２つ以上のボンディングパッドに対向するクレードルの上面付近に固定された２つ以上の脚部を備える、項目４３に記載のクレードル。
【０１２８】
項目４５．２つ以上の脚部は、クレードルの異なる角部にそれぞれ固定された４つ以上の脚部を備える、項目４４に記載のクレードル。
【０１２９】
項目４６．２つ以上の脚部は、クレードルの異なる縁部にそれぞれ固定された３つ以上の脚部を備える、項目４４〜４５のいずれかに記載のクレードル。
【０１３０】
項目４７．２つ以上の装着部材は、基板に面するクレードルの下面から延びている２つ以上の中空シリンダ又は中空プリズムを備える、項目４３〜４６のいずれかのクレードル。
【０１３１】
項目４８．２つ以上の装着部材は、可逆的偏向により、基板の対応する基準点に対する光フェルールの基準点の変位を最小限に抑えられるように、クレードルに対して対称に配置されている、項目４３〜４７のいずれかのクレードル。
【０１３２】
項目４９．温度の変化に起因してクレードルが基板に対して膨張又は収縮したときに、変位が最小限に抑えられる、項目４８に記載のクレードル。
【０１３３】
項目４９ａ．光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備え、光学デバイスは、クレードルが取り付けられる基板上に位置している、項目４３〜４９のいずれかに記載のクレードル。
【０１３４】
項目４９ｂ．レンズは、コリメートレンズを備える、項目４９ａに記載のクレードル。
【０１３５】
項目５０．光フェルールを受け入れて固定するように構成されたクレードルであって、
光フェルールを抑え込むように構成された抑え込み部材と、
接合温度においてクレードルを基板に接合する接合材料を備える２つ以上のボンディングパッドであって、クレードルは、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、２つ以上のボンディングパッドと、
対応する２つ以上のボンディングパッドをクレードルに機械的に結合する２つ以上の装着部材であって、２つ以上の装着部材は、基板に対するクレードルの膨張に応じて変形可能であり、膨張における相対的な変化は、接合温度と動作温度との間の変化に起因し、２つ以上の装着部材は、クレードルが少なくとも動作温度において、光フェルールと基板に取り付けられた光学デバイスとの間の位置合わせを維持するように変形可能である、２つ以上の装着部材と、
を備える、クレードル。
【０１３６】
項目５１．２つ以上の装着部材は、２つ以上のボンディングパッドに対向するクレードルの上面付近に固定された２つ以上の脚部を備える、項目５０に記載のクレードル。
【０１３７】
項目５２．２つ以上の脚部は、クレードルの異なる角部にそれぞれ固定された４つ以上の脚部を備える、項目５１に記載のクレードル。
【０１３８】
項目５３．２つ以上の脚部は、クレードルの異なる縁部にそれぞれ固定された３つ以上の脚部を備える、項目５１〜５２のいずれかに記載のクレードル。
【０１３９】
項目５４．２つ以上の装着部材は、基板に面するクレードルの下面から離れるように延びている２つ以上の中空シリンダ又は中空プリズムを備える、項目５０〜５３のいずれかのクレードル。
【０１４０】
項目５５．２つ以上の装着部材は、可逆的偏向により、基板の対応する基準点に対する光フェルールの基準点の変位を最小限に抑えられるように、クレードルに対して対称に配置されている、項目５０〜５４のいずれかのクレードル。
【０１４１】
項目５６．温度の変化に起因してクレードルが基板に対して膨張又は収縮したときに、変位が最小限に抑えられる、項目５５に記載のクレードル。
【０１４２】
項目５６ａ．光フェルールと光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備える、項目５０〜５６のいずれかに記載のクレードル。
【０１４３】
項目５６ｂ．レンズは、コリメートレンズを備える、項目５６ａに記載の装置。
【０１４４】
項目５７．
接合温度においてクレードルの２つ以上のボンディングパッドを基板に接合させることであって、クレードルは、対応する２つ以上のボンディングパッドをクレードルに機械的に結合する２つ以上の装着部材を備える、接合させることと、
クレードル及び基板を組み付け温度に到達させることであって、接合温度と組み付け温度との差は、クレードルと基板との熱膨張係数の差に起因して、装着部材の変形を引き起こす、到達させることと、
クレードルが基板上に装着された光学デバイスに対して光フェルールを固定するように、光フェルールをクレードルに挿入することと、
を含む、方法。
【０１４５】
項目５８．基板、クレードル及び光フェルールが動作温度に到達するように、基板に結合された１つ以上のデバイスをアクティベートさせることを更に含み、動作温度における基板に対するクレードルの膨張により、光フェルールが光学デバイスと位置合わせされる、項目５７に記載の方法。
【０１４６】
項目５９．動作温度において、光フェルールの嵌合面における１つ以上の出力位置を介して、光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することを更に含む、項目５８に記載の方法。
【０１４７】
項目６０．光フェルールと光学デバイスとの間で光を伝達することは、嵌合面と光フェルールの端部に結合された光導波路との間で光を方向転換することを含む、項目５９に記載の方法。
【０１４８】
項目６１．光学構成要素であって、
複数の光導波路を受け入れて恒久的に取り付けるための取り付け区域と、
取り付け区域によって受け入れられて恒久的に取り付けられた複数の光ファイバから、第１の方向に沿って光を受け入れ、異なる第２の方向に沿って光を方向転換するための光リダイレクト部材であって、方向転換された光は、嵌合面の出射位置でフェルールから出射し、出射位置は、第１の方向に対して垂直な第１の位置合わせ面上で実質的にセンタリングされている、光リダイレクト部材と、
接合温度において構成要素を基板に接合する接合材料と共に使用可能な２つ以上のボンディングパッドであって、構成要素は、第１の熱膨張係数を有し、基板は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、２つ以上のボンディングパッドと、
対応する２つ以上のボンディングパッドを構成要素に機械的に結合する２つ以上の装着部材であって、２つ以上の装着部材は、ボンディングパッドと２つ以上の装着部材の取り付け領域との間で構成要素に印加される力に応じて可逆的に偏向し、それにより、基板との第１の位置合わせ面の交点の位置に対する温度の影響は最小限になる、２つ以上の装着部材と、
を備える、光学構成要素。
【０１４９】
項目６２．構成要素は、構成要素と光学デバイスとの間の光路を修正するように構成されたレンズを更に備え、光学デバイスは、基板上に位置している、項目６１に記載の光学アセンブリ。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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