帶有具有相對的成一定角度的平表面的透鏡的光連接器相關(guān)申請交叉引用本申請根據(jù)35U.S.C.§119要求2011年1月11日提交的美國臨時申請61/431,517的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此。技術(shù)領(lǐng)域本申請涉及光連接器，尤其涉及帶有具有相對的成一定角度的平表面的透鏡的光連接器。

背景技術(shù)：
光纖正越來越多地被用于各種應(yīng)用，包括但不限于寬帶語音、視頻和數(shù)據(jù)傳輸。隨著消費類設(shè)備越來越多地使用更大的帶寬，預(yù)計用于這些設(shè)備的連接器將朝著遠離電連接而使用光連接或電與光連接的組合的方向發(fā)展以滿足帶寬需求。一般而言，用于遠程通信網(wǎng)絡(luò)等的常規(guī)光連接器并不適于消費類電子設(shè)備。例如，常規(guī)光連接器與消費類設(shè)備及其接口相比是相對較大的。另外，常規(guī)光連接器需要非常小心地部署到相對干凈的環(huán)境中，并且一般在連接之前需要手工清洗。這種光連接器是高精度連接器，設(shè)計用于減小在光網(wǎng)絡(luò)中配對的連接器之間的插入損耗。此外，盡管遠程通信中所使用的光連接器是可重新配置的（即，適于配對/分離），但是它們并不旨在用于通常與消費類電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的數(shù)目相對較大的配對周期。除了要用數(shù)目相對較大的配對/拆散周期來操作之外，消費類電子設(shè)備通常被用在污染物無處不在的環(huán)境中。結(jié)果，用于商品化的電子設(shè)備的光連接器必須被設(shè)計成使得任何污染物（例如，灰塵、泥漬、碎屑、流體等，它們以某種方式進入到光連接器中）不會實質(zhì)性地降低光連接器性能。此外，光連接器應(yīng)該被設(shè)計成使得被反射的光并不返回到光源，并且使得多次反射并不會引起干涉效應(yīng)（干涉效應(yīng)可能會削弱系統(tǒng)性能）。通過向光路中的表面施加防反射涂層，可以減小光反射的削弱效應(yīng)。然而，這種防反射涂層增大了光連接器的復(fù)雜度和成本。減小光反射的另一種已知的方法是：在光學(xué)表面之間提供折射率匹配的流體。然而，在光學(xué)表面相接之處連接器需要定期地斷開連接和進行連接的那些應(yīng)用中，使用折射率匹配的流體并不現(xiàn)實。因此，期望有一種光連接器原本就能抑制光反射的不利影響而不使用防反射涂層或折射率匹配的流體。此外，某些消費類電子設(shè)備具有用于進行連接的尺寸與空間限制，并且可能并不順從于直的光連接，使得帶彎曲的光連接器也是令人期望的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本公開的一個方面是一種用于將至少一個光源光學(xué)地連接到至少一個光接收器的光連接器。所述光連接器包括第一和第二連接器構(gòu)件，它們分別具有第一和第二正光焦度透鏡元件，這些透鏡元件分別具有第一和第二平面透鏡表面。這些透鏡元件排列在其各自的連接器構(gòu)件中，使得當(dāng)兩個連接器構(gòu)件可操作地配對時第一和第二透鏡形成光學(xué)系統(tǒng)，在該光學(xué)系統(tǒng)中，第一和第二平面透鏡表面是相對地間隔開且其間有窄間隙，并且第一和第二平面透鏡表面不垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸。這些透鏡可以是具有凸表面的常規(guī)透鏡，或者可以是各自具有兩個平表面的梯度折射率透鏡。所述光連接器可容忍以某種方式進入所述窄間隙的污染物。本公開的另一個方面是一種用于將光源光學(xué)地連接到光接收器的光連接器。所述光連接器包括第一連接器構(gòu)件，所述第一連接器構(gòu)件具有第一前部，所述第一前部具有第一前端；并且所述光連接器包括被安排在第一前部處的第一透鏡，所述第一透鏡具有第一軸、第一正光焦度和第一平表面，且所述第一平表面最靠近所述第一前端。所述光連接器也包括第二連接器構(gòu)件，所述第二連接器構(gòu)件具有第二前部，所述第二前部具有第二前端；并且所述光連接器包括被安排在第二前部處的第二透鏡，所述第二透鏡具有第二軸、第二正光焦度和第二平表面，且所述第二平表面最靠近所述第二前端。所述光連接器是通過配對地嚙合所述第一和第二前端以形成光學(xué)系統(tǒng)而形成的，所述光學(xué)系統(tǒng)具有從所述第一和第二軸形成的光軸，所述第一和第二平表面相對地間隔開且成一定角度以便不與光學(xué)系統(tǒng)軸相垂直。本公開的另一個方面是一種在至少一個光源和至少一個光接收器之間形成光連接的方法。所述方法包括將第一連接器構(gòu)件連接到第二連接器構(gòu)件，第一連接器構(gòu)件具有至少一個第一透鏡，該第一透鏡具有第一正光焦度和第一平表面，第二連接器構(gòu)件具有至少一個第二透鏡，該第二透鏡具有第二光焦度和第二平表面。連接所述第一和第二連接器構(gòu)件就從所述至少一個第一透鏡和至少一個第二透鏡形成了至少一個光學(xué)系統(tǒng)，第一和第二平表面相對地間隔開并且成一定角度以不與相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)軸相垂直。所述方法也包括使光通過至少一個光學(xué)系統(tǒng)從至少一個光源傳播到至少一個光接收器。本公開的另一個方面是一種用于將工作波長的光從光源傳遞到光接收器的光連接器。所述光連接器包括第一連接器構(gòu)件，所述第一連接器構(gòu)件具有第一后部和第一前部，所述第一前部具有第一前端，第一透鏡位于第一前部中，第一透鏡具有第一正光焦度和在第一前端附近的第一平表面，第一透鏡具有第一焦平面和第一透鏡軸。所述光連接器也包括第二連接器構(gòu)件，所述第二連接器構(gòu)件具有第二后部和第二前部，所述第二前部具有第二前端，第二透鏡位于第二前部中，第二透鏡具有第二正光焦度和在第二前端附近的第二平表面，第二透鏡具有第二焦平面和第二透鏡軸。第一和第二前部被配置成配對地嚙合以從第一和第二透鏡形成光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)具有由共軸的第一和第二透鏡軸定義的光學(xué)系統(tǒng)軸，第一和第二平表面是相對的且間隔開，并且成一定角度以不與光軸相垂直。將在以下詳細描述中闡述附加的特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點在某種程度上對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說根據(jù)該描述將是顯而易見的，或者通過實施包括以下詳細描述、權(quán)利要求書以及附圖的本文所述的發(fā)明可認識到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上一般描述和以下詳細描述兩者給出諸實施例，并旨在提供用于理解實施例的本質(zhì)和特性的概觀或框架。包括的附圖提供了對本公開的進一步的理解，且被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖示出了多個實施例，并與詳細說明一起用來解釋其原理和操作。附圖說明圖1是根據(jù)本公開的示例性光連接器的側(cè)視圖；圖2是圖1的連接器組件的示例性光連接器的特寫縱向橫截面圖；圖3是圖2的光連接器的示例性光學(xué)系統(tǒng)的特寫圖，也示出了插頭和插座光纖，其各自的末端被安排在插頭和插座透鏡的相應(yīng)焦平面處，其中，平的透鏡表面是彼此平行的但是并不垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸；圖4相似于圖3，并且示出了光連接器的光學(xué)系統(tǒng)的示例性實施例，其中，平的透鏡表面既不彼此平行也不垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸；圖5相似于圖4，并且示出了在平的透鏡表面之間的間隙被空氣填充時光從插頭光纖經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)到插座光纖的示例性路徑；圖6相似于圖5，并且示出了間隙被流體填充的示例；圖7是光連接器的示例性光學(xué)系統(tǒng)的特寫視圖，示出了與相應(yīng)的成一定角度的平透鏡表面42A和44B相關(guān)聯(lián)的兩個角度θA和θB；圖8相似于圖5，并且示出了光從平的透鏡表面反射，以形成在插頭光纖的方向上往回傳播但并不進入該插頭光纖的反射光；圖9相似于圖8，并且示出了一個示例，其中，來自平的透鏡表面頭的雙重反射光在插座光纖的大致方向上并未大量進入該插座光纖中。圖10是示例性的單式光連接器的倒置透視圖，插頭與插座具有單式結(jié)構(gòu)，插頭包括大致直角的彎曲；圖11是圖10的單式光連接器的縱向橫截面圖；圖12是圖10的示例性單式光連接器的特寫側(cè)視橫截面圖，示出了碎屑存在于平的透鏡表面之間的間隙中的示例；圖13相似于圖12，并且示出了流體存在于平的透鏡表面之間的間隙中的示例；圖14相似于圖2，并且示出了插頭和插座透鏡是GRIN透鏡的示例性實施例；圖15和圖16相似于圖3和圖4，并且示出了插頭和插座透鏡是GRIN透鏡的示例性實施例；圖17相似于圖10，并且示出了包括GRIN透鏡的單式光連接器的示例性實施例的透視圖，該單式連接器內(nèi)部的元件是以剖視圖示出的；以及圖18相似于圖11，并且示出了圖17的單式光連接器的示例的橫截面圖，所示的單式光連接器具有存在于光纖纜線槽中的插座光纖纜線。詳細描述圖1是根據(jù)本公開包括光連接器10的示例性連接器組件100的側(cè)視圖。圖2是圖1的連接器組件的示例性光連接器10的特寫縱向橫截面圖。光連接器10包括第一和第二配對連接器構(gòu)件12A和12B，它們具有相似的（但并不一定相同）結(jié)構(gòu)。為了便于描述，連接器構(gòu)件12A在本文中被稱為“插頭12A”，連接器構(gòu)件12B被稱為“插座12B”。注意到，這種術(shù)語是可選的并且可以反過來。在附圖中，光從左向右傳播，除非另外指明。連接器組件100包括插頭和插座光纖纜線110A和110B，它們被分別連接到光連接器10的插頭12A和插座12B。插頭和插座光纖纜線110A和110B分別帶有至少一個插頭光纖32A和至少一個插座光纖32B。連接器組件100包括相應(yīng)的應(yīng)變消除構(gòu)件（“護套”）112A和112B，用于蓋住光纖纜線110A和110B分別與插頭12A和插座12B相接的連接器組件的相應(yīng)部分。參照圖2，插頭12A包括插頭外殼14A，該插頭外殼14A具有插頭外殼主體16A，該插頭外殼主體16A具有前部17A和相對的后部20A，該前部17A具有前端18A。同樣，插座12B包括插座外殼14B，該插座外殼14B具有插座外殼主體16B，該插座外殼主體16B具有前部17B和相對的后部20B，該前部17B具有前端18B。插頭和插座主體16A和16B被配置成限定相應(yīng)的插頭腔和插座腔60A和60B。插頭12A和插座12B使其各自的前部17A和17B配置成配對地嚙合于其各自的前端18A和18B，以在插頭和插座之間通過一個或多個光路來建立光通信，正如下文所描述的那樣。在一示例中，插頭和插座主體16A和16B被配置成在其各自的后部20A和20B處支持至少一個插頭套圈24A和至少一個插座套圈24B。插頭套圈24A和插座套圈24B具有各自的前端26A和26B以及各自的中心孔28A和28B。套圈中心孔28A和28B被分別確定尺寸以容納各自的插頭和插座光纖32A和32B，它們具有各自的端面34A和34B，該端面34A和34B存在于套圈前端26A和26B處或附近。插頭和插座光纖32A和32B具有相應(yīng)的縱向光纖軸AFA和AFB（參見圖3和4）?？v向光纖軸AFA一般表示光源軸，縱向光纖軸AFB一般表示光接收器軸。同樣，插頭和插座主體16A和16B被分別配置成在其各自的前部17A和17B處支持至少一個插頭透鏡40A和至少一個插座透鏡40B。插頭透鏡40A和插座透鏡40B使其各自的焦平面PA和PB位于其各自的后部20A和20B處（例如，在套圈前端26A和26B處或附近）。插頭透鏡40A和插座透鏡40B也具有各自的透鏡軸AA和AB（參見圖3和4）。當(dāng)插頭12A和插座12B配對以形成光連接器10時，插頭透鏡40A和插座透鏡40B構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)41。焦平面PA和PB也用作光學(xué)系統(tǒng)焦平面。如下所述，焦平面PA和PB在組合起來形成光學(xué)系統(tǒng)41時不需要彼此平行。在一示例中，焦平面PA和PB一般表示光學(xué)系統(tǒng)41的最佳焦點位置（光大致聚集之處），并且并不一定表示使光成為點狀焦點的位置。焦平面PA和PB由此可以被視為光學(xué)系統(tǒng)41的像平面，排列在焦（像）平面PA處的光源被成像到焦（像）平面PB處的光接收器上。在一示例中，插頭和插座透鏡40A和40B中的至少一個是由單個光學(xué)元件構(gòu)成的，而在另一個示例中，插頭和插座透鏡中的至少一個是由多個光學(xué)元件形成的。在一示例中，插頭和插座光纖32A和32B分別排列在插頭和插座套圈24A和24B中，使得光纖端面34A和34B從各個套圈前端26A和26B延伸到相應(yīng)插頭腔和插座腔60A和60B中。由此，插頭和插座光纖32A和32B的相應(yīng)光纖端面34A和34B與相應(yīng)插頭和插座透鏡40A和40B間隔開，并且一般被放置在相應(yīng)焦平面PA和PB處。由此，插頭和插座光纖32A和32B（它們一般表示光源和光接收器）通過各自的插頭腔和插座腔60A和60B經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)41的操作而彼此進行光通信。在一示例中，插頭腔和插座腔60A和60B是用空氣填充的，而在其它示例中，這些腔是用另一種氣體、或固體、或流體、或膠狀介電材料填充的，它們對于光連接器10的工作波長是透明的。光連接器10的示例性工作波長包括光通信波長850nm、1310nm、1550nm中的一個或多個。其它示例性工作波長包括：與垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSELS)相關(guān)聯(lián)的波長，比如980nm和1060nm；以及用于基于硅的光源的1300nm和1600nm。在一示例中，光連接器10的工作波長是在從約850nm到約1600nm的范圍中。光連接器10可以在多個工作波長處工作。圖3是光學(xué)系統(tǒng)41連同插頭和插座光纖32A和32B的特寫視圖。當(dāng)通過插頭12A和插座12B的配對連接而形成光學(xué)系統(tǒng)41時，插頭和插座透鏡40A和40B的透鏡軸AA和AB是大致共軸的并且限定了共同的光學(xué)系統(tǒng)軸A1。插頭和插座光纖32A和32B的光纖端面34A和34B大致存在于各自的焦平面PA和PB處。在一示例中，插頭透鏡40A包括：凸的前表面42A，面向插頭后部20A；以及平的后表面44A，位于插頭前端18A處。插座透鏡40B包括平的前表面42A，位于插座前端18B處；以及凸的后表面44B，面向插座后部20B。當(dāng)插頭12A和插座12B配對地嚙合在其各自的前端18A和18B處以形成光連接器10時，插頭透鏡40A的平的后表面44A以及插座透鏡40B的平的前表面42A是相對的并且間隔開以限定間隙48。在一示例中，間隙48具有在25微米和100微米之間的軸寬度WA（參見圖7）。注意到，當(dāng)光連接器10斷開連接時，平的透鏡表面44A和42B可以被視為外部表面，因為這些表面存在于各個插頭和插座前端18A和18B處并且在插頭和插座12A和12B斷開連接時露出來。在一示例中，相對的平的透鏡表面44A和42B相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1是成一定角度的（即，并不垂直于A1）并且是彼此平行的。圖4相似于圖3，并且示出了光學(xué)系統(tǒng)41的示例性實施例，其中，相對的平的透鏡表面44A和42B既不彼此平行也不垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸A1。用于透鏡40A和40B的示例性材料包括：聚醚酰胺((PEI)，由通用電氣公司以商標名稱1010出售)，聚甲基丙烯酸甲酯，玻璃（包括玻璃，它是紐約州康寧公司的商標），塑料，氧化硅/氧化鍺玻璃，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸芐基酯的共聚物，以及透鏡設(shè)計領(lǐng)域的技術(shù)人員所使用的上述的組合。在下文詳細討論的示例中，至少一個透鏡40A和40B是梯度折射率(GRIN)光學(xué)元件，用于這種元件的示例性材料是上述硅石/氧化鍺（例如，摻有鍺的硅石）玻璃。具有至少一個GRIN透鏡的光連接器10的示例在下文中被詳細討論。下面的表1和表2闡明了示例性透鏡設(shè)計參數(shù)。表1和2中所呈現(xiàn)的示例使用了均勻折射率透鏡。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用于其它透鏡類型，比如上述的GRIN透鏡。在下面的表1和2中，使用了如下縮寫：工作波長是λ，纖芯直徑是DC(DCA,DCB)，光纖數(shù)值孔徑是NAA和NAB，從光纖32A到透鏡40A的頂點的距離是DVA，透鏡40A和40B的直徑是DA和DB，軸向間隙寬度是WA，透鏡40A和40B的軸向厚度是THA和THB，從透鏡40B的頂點到光纖32B的距離是DVB，光纖32B的光纖軸AFB相對于光軸A1的橫向偏移是LATB，光纖軸AFB相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1的相對角度是，并且透鏡40A和40B的折射率是nA和nB，如果光學(xué)系統(tǒng)41被用于在相同的光纖之間耦合光120，則期望光學(xué)系統(tǒng)41具有等大放大率。然而，光學(xué)系統(tǒng)41不需要具有等大放大率。例如，除了等大之外的放大率可以通過針對凸的透鏡表面42A和44B使用不同的曲率半徑來實現(xiàn)。光學(xué)系統(tǒng)41可以具有除了等大放大率之外的放大率的示例是當(dāng)光源是有源發(fā)光器件（比如半導(dǎo)體激光器）且光接收器是光纖時。半導(dǎo)體激光器一般具有比光纖芯更小的橫截面，并且一般也具有比光纖接受角更大的發(fā)散角。在這種情況下，光學(xué)系統(tǒng)41可以具有比等大更大的放大率，一示例放大率是在從1.5X到3X的范圍中。光學(xué)系統(tǒng)41可以具有除了等大放大率之外的放大率的另一個示例是：光源是光纖，并且光接收器是光檢測器。光檢測器一般具有比光纖芯更小的橫截面以及比光纖所發(fā)射的光束的發(fā)散角更大的接受角。在這種情況下，光學(xué)系統(tǒng)41可以具有比等大更小的放大率。在一個示例中，放大率處于從稍微低于1X到0.33X（即，1:3）的范圍中。光學(xué)系統(tǒng)41可以具有除了等大放大率之外的放大率的另一個示例是當(dāng)在不相似的光纖或波導(dǎo)之間進行耦合時。在這種情況下，光學(xué)系統(tǒng)41可以具有比等大更大或更小的放大率，這取決于發(fā)射和接收光纖的相對特征。注意到，為了避免實質(zhì)性的光學(xué)損耗，接收光纖應(yīng)該具有比發(fā)射光纖的光展量（etendue）更大或相等的光展量。此外，在一個示例中，凸的透鏡表面42A和44B的至少一個是非球面的。參照圖1-4，在連接器10的操作中，光120是從插頭12A傳輸?shù)讲遄?2B。光120在插頭12A中時被標識為光120A，在插座12B中時被標識為光120B。由此，在一示例中，在插頭光纖32A中傳播的光120A從插頭光纖端面34A（該端面大致位于焦平面PA處）出射并且在穿過插頭腔60A到插頭透鏡40A時發(fā)散了。在這一方面，插頭光纖末端34A起到光源的作用。在下文所描述的實施例中，光源是采用有源器件的形式，比如發(fā)光二極管或激光器。發(fā)散的光120A接下來入射到透鏡表面42A上并且是大致準直的，由此形成大致準直的光120A，該光大致平行于光學(xué)系統(tǒng)軸A1而穿過插頭透鏡40A。準直的光120A接下來穿過成一定角度的平的透鏡表面44A并且橫跨間隙48到達插頭透鏡40B的成一定角度的平的透鏡表面42B，由此形成了大致準直的光120B。準直的光120A在穿過間隙48時發(fā)生了一些折射，因透鏡表面44A和42B是成一定角度的平的透鏡表面的緣故。然而，在相對的成一定角度的平的透鏡表面44A和42B是平行的并且插頭和插座透鏡40A和40B是由相同的材料制成的情況下，構(gòu)成準直的光120A和準直的光120B的光線是彼此大致平行的并且僅僅相對于彼此稍微移位。也注意到，成一定角度的平的透鏡表面44A和42B不具有光焦度，這在考慮到間隙48中可能存在的污染物時是有利的，下文會更詳細地描述。大致準直的光120B接下來穿過插座透鏡40B到達其凸的透鏡表面44B，此處，準直的光120B被轉(zhuǎn)換成會聚光120B，該光會聚到大致位于焦平面PB處的端面34B處的插座光纖32B上。在這種意義下，插座光纖端面34B用作光（光學(xué)）接收器。在圖11所示的示例性實施例中，用有源器件（比如光檢測器）來替代光纖端面34B。在圖4所示的示例中，焦平面PA和PB中的至少一個是相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1而傾斜的，即，并不垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸。由此，在一示例性實施例中，光纖端面34A和34B中的至少一個是相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1而傾斜的，即，光纖軸AFA和AFB中的至少一個相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1而傾斜了角度（參見圖4）。此外，在一個示例中，光纖軸AFA和AFB中的至少一個相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1而橫向移動了距離LATA和LATB（如在光纖端面34A和34B處所測得的那樣）。在一示例中，光纖軸AFA和AFB中的至少一個相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1而傾斜并移動，比如像圖4的示例中所示的那樣。圖5相似于圖4，并且示出了當(dāng)間隙48被空氣填充時從插頭光纖32A經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)41到插座光纖32B的光路120。圖6相似于圖5，并且示出了間隙48被流體49（以水為形式）填充的示例，在850nm的工作波長處間隙48具有額定折射率nG=1.33。注意到，在流體49存在的時候，光路120基本上保持未變。這主要是因為成一定角度的平的透鏡表面44A和42B不具有光焦度。如果透鏡表面44A和42B具有光焦度，則間隙48中存在流體49將會減小光焦度并且實質(zhì)性地改變光路120，這可能會實質(zhì)性地減小耦合到插座光纖32B中的光120B的量。因為成一定角度的平的透鏡表面44A和42B不具有光焦度，所以間隙48中存在流體49一般對穿過該間隙的光120不具有實質(zhì)性的影響。圖7是由插頭和插座透鏡40A和40B所形成的示例性光學(xué)系統(tǒng)41的特寫視圖，并且示出了與插頭透鏡40A的成一定角度的平的透鏡表面44A相關(guān)聯(lián)的角θA以及與插座透鏡40B的成一定角度的平的透鏡表面42B相關(guān)聯(lián)的角θB。角θA和θB是相對于與光學(xué)系統(tǒng)軸A1相垂直的線而測得的，并且通過幾何分析分別表示透鏡表面法線NA和NB相對于相應(yīng)成一定角度的平的透鏡表面44A和42B的光學(xué)系統(tǒng)軸形成的角。在一示例中，角θA和θB被選定以優(yōu)化光連接器10的性能，這在一示例中意味著下列之中的至少一個：使插頭和插座光纖32A和32B之間的光耦合效率達到最大；使可進入插頭和插座光纖的反射光的量達到最?。灰约笆挂蜷g隙48中存在污染物而導(dǎo)致光耦合的減少達到最小。使它回到插頭光纖32A中的反射光可能干擾或以其它方式削弱原始光源（未示出）的正常操作，并且進入插座光纖32B的反射光可能在下游（例如，在光檢測器（未示出）處）導(dǎo)致不想要的干涉效應(yīng)。為了讓光連接器10被如此優(yōu)化，角θA和θB需要足夠大以減小或消除來自成一定角度的平的透鏡表面44A和42B之一或兩者的光反射的不利影響，但也需要足夠小以使得間隙48中存在污染物并不顯著地增大WA并使光以相對于插座光纖軸AFB的過大的角度到達插座光纖末端34B從而使它不能耦合到插座光纖32B。角θA和θB的范圍取決于具體的光學(xué)系統(tǒng)10，比如光源的尺寸和發(fā)射角、光接收器的尺寸和接受角度以及插頭透鏡40A和插座透鏡40B的焦距。對于表1和2所呈現(xiàn)的示例性光學(xué)系統(tǒng)，角θA和θB可以是在從2度到7度的范圍中，并且具有在從2度到4度的范圍中的絕對差θA–θB。也注意到，角θA可以大于或小于角θB。圖5示出了在角θA=6度且角θA=3度的光學(xué)系統(tǒng)41的實施例。透鏡40A和40B是由相同的材料（即上述PEI）制成的，并且具有在850nm的波長處的折射率nA=nB=1.6395。光纖32A和32B是多模的，芯直徑DCA=DCB=80微米并且數(shù)值孔徑NAA=NAB=0.29。圖8相似于圖5，但是示出了光120A被從成一定角度的平的透鏡表面44A和42B反射以形成反射光120R1，該反射光往回在光纖32A的方向上傳播。然而，成一定角度的平的透鏡表面44A和42B的角θA和θB被選擇從而使得光120R1并不進入光纖32A中。圖9相似于圖8，并且示出了一示例，其中，光120A首先被成一定角度的平的透鏡表面42A反射以形成反射光120R1并且接下來再次被成一定角度的平的透鏡表面44B反射以形成反射光120R2，該反射光在光纖32B的大致方向上前行（參見特寫插圖）。因為角θA和θB的選擇，所以雙重反射光120R2的大部分并不進入光纖32B，由此防止了反射光帶來的不期望有的干涉效應(yīng)。上文所介紹的圖6示出了在間隙48被在850nm的波長處具有折射率nG=1.33的流體填充時從插頭12A傳播到插座12B的光120。由此，在一示例中，角θA和θB被選定從而使得連接器10的性能基本上不變小，即使在以流體49為形式的污染物填充了間隙48的情況下。作為示例，考慮以水為形式的流體49，它在850nm的工作波長處具有折射率n=1.327。間隙48可以足夠小，使得光連接器10周圍的流體49可以通過毛細作用而被吸到該間隙中，由此填充了間隙48。當(dāng)光120穿過間隙48并且到達光纖32B時，流體49的存在可以改變構(gòu)成光120的光線的位置和角度。如上所述，光連接器10被配置成使得間隙48的軸向?qū)挾萕A一般較小。小間隙48確保了陷在間隙中的任何流體污染物49的厚度也較小，使得光120穿過流體污染物的光衰減較小。由此，即使流體污染物在一般使用時看起來基本上不透明，但在薄層中這種污染物的光衰減應(yīng)該是最小的。此外，在靠近計算設(shè)備時吃的許多食物通常是基于水的，所以使用水作為間隙材料時光連接器性能的估計被相信代表了真實生活的經(jīng)驗。平均在800nm到859nm范圍內(nèi)的波長處，穿過0.001英寸的示例材料的示例性光學(xué)透射值被列在下面的表3中。所列的材料構(gòu)成了光連接器的可能的污染物：在圖6的示例中，θA=6度并且θB=3度，基本上所有的光120B被耦合到光纖32B中，即使在間隙48被以水為形式的流體49所填充的時候。如上所述，這主要與小間隙寬度WA有關(guān)，并且還與沒有光焦度的平的透鏡表面44A和42B有關(guān)。此外，因為流體49具有折射率n>1，所以它減小了來自平的透鏡表面44A和42B的反射損耗，使得流體49的存在僅僅使光連接器10的耦合效率稍微（即非實質(zhì)性地）變差了，例如，使其變差了小于約0.2dB。由此，在一示例中，成一定角度的且平的透鏡表面44A和42B在形成光學(xué)系統(tǒng)41的過程中被組合時具有下列一般的性質(zhì)：它們不具有光焦度，這可能通過在間隙48中存在污染物而被不期望地改變；它們彼此相對并且間隔開，并且以相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1而測得的相應(yīng)角θA和θB成一定角度，這些角度被選擇以使得來自平的透鏡表面中的任一者的后向反射并不導(dǎo)致大量反射光120R1往回耦合到光纖32A或者更一般地往回朝著光源120A耦合；角θA和θB被選擇以使得雙重反射光120R2并不耦合到光纖32B中；角θA和θB被選擇以使得因表面之間的間隙48中存在流體49而導(dǎo)致光120發(fā)生的偏移和移位是可接受地小的，即，最多導(dǎo)致耦合到光纖32B中的光120B的量有非實質(zhì)性的變化。單式光連接器圖10是示例光連接器10（“單式光連接器”）的倒置透視圖，其中，插頭和插座12A和12B各自具有單式結(jié)構(gòu)，插頭具有基本上直角的彎曲。圖11是圖10的單式連接器10的縱向橫截面圖。在圖10和11中，笛卡爾坐標被示出以便參考。單式光連接器10非常適于在至少一個光纖32B和相應(yīng)的至少一個有源器件33A（比如激光器或光電二極管）之間提供光耦合。有源器件33A被顯示成安裝在母板35A上并且位于平面PAD中，該平面PAD基本上垂直于相交的光學(xué)系統(tǒng)軸A1。在一示例中，有源器件33A被安裝在母板35A上，使得光120A在插頭12A之內(nèi)經(jīng)歷基本上直角的彎曲，正如下文所描述的那樣。注意到，單式光連接器10適于將多個光纖32B連接到多個其它光纖32A或者連接到多個有源器件33A，由此在插頭12A和插座12B之間創(chuàng)建多個光路。繼續(xù)參照圖10和11，在一示例中，插頭主體16A和插座主體16B各自具有通過模制或機器加工而形成的單式結(jié)構(gòu)。在另一個示例中，插頭主體16A和插座主體16B中的至少一個是由多個工件形成的。此外，在一示例中，插頭主體16A和插座主體16B是由對連接器10的工作波長透明的材料制成的。一種示例性材料包括透明的樹脂，它透射在上述光通信波長（比如850nm、1310nm和1550nm）中的一個或多個處的光120，或更一般地講，它透射在上述從約850nm到約1600nm的工作波長范圍的波長處的光。一種示例透明樹脂是上述PEI，它在850nm的波長處具有1.6395的折射率。插頭主體16A包括成一定角度的表面SM，該表面相對于光學(xué)系統(tǒng)軸A1基本上以45度角取向，使得光學(xué)系統(tǒng)軸折疊了大致90度。成一定角度的表面SM限定了用于插頭主體16A的通過全內(nèi)反射進行工作的內(nèi)部鏡子，由此在光120A的一般光路中形成了基本上90度的彎曲。在一個示例中，凸的透鏡表面42A和平的透鏡表面44A是插頭主體16A的一部分，并且與之整體地形成，例如，通過模制或機器加工而形成。腔60A作為開口的凹陷而形成于插頭主體末端15處。在一示例中，插座主體16B包括孔28B，該孔28B具有軸A28，其中，該孔被確定尺寸以容納光纖32B。盡管圖11示出了軸A2、AFB和A28全是共軸的示例，但是孔28B可以具有不與光學(xué)系統(tǒng)軸A1相平行的孔軸A28，使得插座光纖32B的端面34B可以相對于光學(xué)系統(tǒng)軸而傾斜。腔60B被顯示成作為開口的凹陷大致形成于插座主體16B的中心，盡管按照需求該開口的凹陷可以形成為更加靠近該插座主體的一端或另一端。腔60B也可以作為閉合腔而形成，這允許該腔被流體填充。在一個示例中，凸的透鏡表面44B和平的透鏡表面42B是插座主體16B的一部分，并且與之整體地形成，例如，通過模制或機器加工而形成。如在上文所描述的示例光連接器10中，在示例性單式連接器10中，透鏡表面44A和42B是成一定角度的且是平的，并且不是平行的，即，既不垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸A1也不彼此平行。在單式光連接器10的操作中，來自發(fā)光有源器件33A的發(fā)散光120A是通過腔60A朝著凸透鏡42發(fā)射的，這形成了大致準直的光，該光穿過基本上圍繞著光學(xué)系統(tǒng)軸A1且以A1為中心的插頭主體16A的一部分。準直的光從成一定角度的表面（內(nèi)部鏡子）SM內(nèi)反射大致90度，并且朝著平的透鏡表面44A前進。注意到，光120A穿過的插頭主體16A的部分有效地限定了透鏡40A。此外，在這種配置中，有源器件33A所處的平面PAD與焦平面PA共平面，并且基本上平行于由成一定角度的表面SM所形成的光學(xué)系統(tǒng)軸A1的折疊部分，該折疊部分穿過插座12B。接下來，光120A穿過平的透鏡表面44A和間隙48，并且作為光120B在平的透鏡表面42B處進入插座12B的插座主體16B。接下來，光120B作為基本上準直的光而穿過插座主體16B，直到它到達凸的透鏡表面44B。凸的透鏡表面44B使基本上準直的光120B聚集以形成會聚光120B，該聚光120B穿過腔60B并且在位于焦平面PB處的端面34B處會聚到光纖32B上。接下來，光120B作為被引導(dǎo)的光而在光纖32B中傳播，最終從插座12B出來，并且傳播到其下一目的地，該目的地可能是另一個有源器件（未示出，比如光檢測器）或無源器件（未示出，比如另一個光纖）。圖12是圖10和11的示例單式光連接器10的特寫側(cè)視橫截面圖，示出了污染是以碎屑片200的形式存在于間隙48中的示例（例如，灰塵、粗砂等）。碎屑200的存在并不導(dǎo)致實質(zhì)性的后向反射或干涉效應(yīng)，但是對于不透明的碎屑而言可能出現(xiàn)一些衰減。圖13相似于圖12，并且示出了流體49存在于間隙48中的示例。如上所述，流體49的存在并不實質(zhì)性地影響單式連接器10的性能，因為間隙寬度WA相對較小，還因為成一定角度的平的透鏡表面44A和42B不具有光焦度。圖10-13的連接器10的光學(xué)系統(tǒng)42具有與上述相同的一般性質(zhì)，且增加的性質(zhì)是大致90度的彎曲促進了與安裝在平面PAD中的有源器件33A的耦合，在一示例中該平面PAD大致平行于穿過插座12B的光學(xué)系統(tǒng)軸A1的那部分。本文所揭示的光連接器10被設(shè)計成在光輻射源（即光源）和光輻射接收器（即光接收器）之間提供光耦合。光輻射源可以是光波導(dǎo)（比如光纖）或能發(fā)光的有源器件（比如激光器）。光輻射接收器可以是光波導(dǎo)（比如光纖）或能檢測光的有源器件（比如光電二極管）。光連接器10一般被配置成減弱因間隙48中存在污染物而導(dǎo)致的不利性能影響，并且在一示例中被優(yōu)化成使耦合效率達到最大同時使不想要的反射所帶來的不利影響達到最小。GRIN透鏡實施例圖14相似于圖2，并且示出了插頭透鏡40A和插座透鏡40B是GRIN透鏡的示例性實施例。對于GRIN透鏡40A和40B，透鏡表面42A和44A是平的并且基本上垂直于光學(xué)系統(tǒng)軸A1，同時相對的透鏡表面44A和42B是上文所描述的那樣。由此，與在凸表面42A和44B處有光焦度（與具有均勻折射率的各個透鏡相結(jié)合）不同，光焦度存在于每一個透鏡40A和40B的體積之內(nèi)，其中，折射率徑向地變化，隨著離各個透鏡軸AA和AB的距離而減小，從而為每一個透鏡提供所需的正光焦度。由此，透鏡40A和40B可以被一般地表征為具有正光焦度的透鏡，該光焦度源自常規(guī)的具有凸的透鏡表面的平-凸透鏡（分別是42A和44B）以及成一定角度的平的表面44A和42B，或者源自每一個透鏡40A和40B的體積內(nèi)的梯度折射率，且透鏡表面42A、44A、42B和44B全都是基本上平的。圖14和圖15相似于圖3和圖4，并且示出了透鏡40A和40B作為GRIN透鏡。GRIN透鏡40A和40B使光120遵循彎曲的路徑穿過透鏡40A和40B，橫跨間隙48的光是基本上準直的即基本上平行于光軸A1。圖17相似于圖10，它示出了包括GRIN透鏡40A和40B的單式光連接器10的示例實施例的透視圖。圖17的單式光連接器10的插頭12A和插座12B內(nèi)部的元件都以剖視圖示出。圖18相似于圖11，并且示出了圖17的單式光連接器10的示例的橫截面圖。圖18的單式光連接器10被顯示成具有插座光纖纜線110B，它存在于插座主體16B中所形成的光纖纜線槽29中。在單式光連接器10中使用GRIN透鏡40A和40B就消除了對腔60A和60B的需求，這種腔顯然要被用于上述非GRIN實施例中以提供體積，該體積的折射率不同于透鏡，以使得光可以在進入透鏡或從透鏡出來之后會聚或發(fā)散。對于GRIN透鏡，這種會聚和發(fā)散出現(xiàn)在透鏡的體積之內(nèi)，使得具有不同的折射率的相鄰體積不是必要的。在一示例中，腔60被用于在有源器件33A和插頭主體16A之間提供間隔。在圖17和18的示例實施例中，GRIN透鏡40A位于插頭主體16A的一部分之內(nèi)。由此，光120首先穿過插頭主體16A的一部分，接下來遇到透鏡40A，該透鏡用于使光在間隙48處大致準直。另一方面，GRIN透鏡40B使其后面的平的表面44B基本上接觸光纖端面34B，并且光120B在從成一定角度的前表面42B穿過透鏡40B的體積到達后表面44B時會聚。聚焦的光接下來被耦合到光纖端面34B。在一示例中，在后面的透鏡表面44B和光纖端面34B之間可能有一些空間，使得光120B不需要恰在后面的透鏡表面處形成致密的焦點，而是在超越后面的透鏡表面一小段距離處。使用上述配置透鏡40A和40B（GRIN透鏡、常規(guī)透鏡、或它們的組合）的光連接器10的優(yōu)勢是：光連接器的插頭和插座這兩半12A和12B能容忍相對的橫向移位，即，這兩半可以被橫向移位而光連接器并不經(jīng)受實質(zhì)性的光損耗。對于光連接器部件的低成本制造而言，這種容忍度是很有吸引力的。插頭12A和插座12B的良好對準將平的表面44A和42B放置到其恰當(dāng)?shù)南鄬θ∠蛑?。在一示例中，插頭12A和插座12B的對準是使用一個或多個對準特征來實現(xiàn)的，比如圖1的光連接器10上所示的對準特征13A和13B。示例對準特征包括位于各個前端18A和18B處的連接器的周圍的標記、平頂齒、凹口等（參見圖2）。替代地，或者補充地，還可以使用共軸對準特征，比如管中套圈對準。這種管中套圈方案的優(yōu)點在于：即使在污染物被引入間隙48中時，它也保持了平的表面44A和42B的角度對準，盡管它可能使光連接器設(shè)計比較復(fù)雜并且可能需要額外的關(guān)注以完全清潔關(guān)鍵的連接器對準表面。雖然在此參照了本公開的優(yōu)選實施例和特定示例說明和描述了本公開，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，其它實施例和示例能實現(xiàn)相似功能和/或獲得相似結(jié)果。所有這些等價實施例和示例都落在本公開的精神和范圍內(nèi)，并旨在被所附權(quán)利要求所覆蓋。此外，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可對本公開作出各種修改和變化而不背離本公開的精神和范圍。因而，本公開旨在涵蓋本公開的所有這些修改和變型，只要它們落在所附權(quán)利要求書及其等效物的范圍中即可。