具有梯度折射率透鏡的插座套管組件和使用其的光纖連接器相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求提交于2011年1月20日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No.61/434,593、提交于2011年2月11日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No.61/441,956和提交于2011年4月8日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No.61/473,305的優(yōu)先權(quán)。技術(shù)領(lǐng)域本公開(kāi)涉及在光纖連接器中使用的套管，并且特別地涉及具有至少一個(gè)整體透鏡系統(tǒng)的插座套管，并且還涉及使用此類套管的光纖連接器和連接器組件。

背景技術(shù)：
光纖越來(lái)越多地用于各種應(yīng)用，包括但不限于寬帶語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)傳輸。由于消費(fèi)裝置越來(lái)越多地使用更多帶寬，預(yù)期用于這些裝置的連接器將為了滿足帶寬需求而摒棄電連接器，轉(zhuǎn)而使用光學(xué)連接器或者電連接器和光學(xué)連接器的組合。一般而言，用于電信網(wǎng)絡(luò)等的常規(guī)光纖連接器不適合消費(fèi)電子裝置。例如，與消費(fèi)裝置及其接口相比，常規(guī)光纖連接器相對(duì)較大。此外，常規(guī)光纖連接器需要非常小心地部署到相對(duì)干凈的環(huán)境中，并且通常在連接之前需要由技術(shù)人員進(jìn)行清潔。此類光纖連接器是設(shè)計(jì)成用于減小光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的匹配連接器之間的插入損耗的高度精密的連接器。此外，雖然光纖連接器是可重配置的(即，適合插/拔)，但其并非意圖用于通常與消費(fèi)電子裝置有關(guān)的相對(duì)較大的插配次數(shù)。除了以相對(duì)較大的插配次數(shù)操作之外，消費(fèi)電子裝置常常在灰塵、污垢、液體污染物等無(wú)所不在的環(huán)境中使用。此外，消費(fèi)電子裝置通常對(duì)進(jìn)行連接有尺寸和空間限制，并且可能不適合光纖連接器的直的光學(xué)通路。 此外，此類尺寸和空間限制可能限制通過(guò)光纖連接器的擴(kuò)展光束光學(xué)通路的范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本公開(kāi)的一個(gè)方面為用于光纖插座連接器的插座套管組件。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，插座套管組件包括具有第一和第二光學(xué)表面的第一透鏡(例如梯度折射率透鏡)以及具有第一和第二端部的插座套管主體。至少一個(gè)整體光學(xué)系統(tǒng)形成于整體插座套管主體中且包括形成于整體插座套管主體的第二端部處的透鏡和形成于整體插座套管主體的第一端部處的光學(xué)表面。光學(xué)表面定位成鄰近且配合到第一透鏡的第二光學(xué)表面(例如，梯度折射率透鏡的第二光學(xué)表面)。整體光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造成結(jié)合正光焦度透鏡限定從整體光學(xué)系統(tǒng)的第二端部到第一透鏡的第一表面的插座光學(xué)通路。優(yōu)選地，第一透鏡具有正光焦度。根據(jù)一些實(shí)施例，包括插頭套管組件的連接器組件配合地接合到插座套管組件。根據(jù)一些實(shí)施例，梯度折射率透鏡的第一表面具有配合的幾何形狀，該幾何形狀被構(gòu)造成與插頭套管在插頭光學(xué)通路和插座光學(xué)通路之間的接口處形成固體-固體接觸，該固體-固體接觸足以從接口基本上排除液體。根據(jù)一些實(shí)施例，插頭套管組件配合地接合到插座套管組件。例如，根據(jù)一些實(shí)施例，插頭套管組件具有構(gòu)造成與插座套管組件可接合地插配的前端。一些實(shí)施例的插頭套管組件包括支撐至少一個(gè)梯度折射率透鏡的插頭套管主體。插頭套管組件的梯度折射率透鏡：(i)光學(xué)耦合到光纖的端部，并且(ii)結(jié)合光纖的端部限定插頭光學(xué)通路，并且(iii)由插頭套管主體支撐。由插頭套管主體支撐的梯度折射率透鏡定位成鄰近且光學(xué)耦合到插座套管組件的梯度折射率透鏡，以便在插座光學(xué)通路和插頭光學(xué)通路之間形成光學(xué)通路接口。根據(jù)一些實(shí)施例，光纖的數(shù)值孔徑不大于由插頭套管主體支撐的梯度折射率透鏡的數(shù)值孔徑。根據(jù)一些實(shí)施例，插座套管組件的梯度折射率透鏡的第一光學(xué)表面定位成到所述光纖插頭連接器的正對(duì)的光學(xué)表面的距離不超過(guò)200μm，使得插頭光學(xué) 通路通過(guò)所述接口與插座光學(xué)通路光學(xué)耦合，并且梯度折射率透鏡和光纖插頭連接器之間的距離足夠小，以便從接口基本上排除液體。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，梯度折射率透鏡的第一表面為梯度折射率透鏡的前表面，并且梯度折射率透鏡的第二表面為梯度折射率透鏡的后光學(xué)表面；并且整體插座套管主體具有頂部表面和底部表面以及相對(duì)的后端和前端。整體插座套管主體的第一表面在前端處，并且透鏡形成于底部表面處。光學(xué)系統(tǒng)還包括形成于后端處的反射鏡，并且具有基本上直角的彎曲。此外，光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造成結(jié)合梯度折射率透鏡限定從底部表面到前端的插座光學(xué)通路。梯度折射率透鏡的前端或者(i)具有構(gòu)造成與插頭套管在插頭光學(xué)通路和插座光學(xué)通路之間的接口處形成固體-固體接觸的配合的幾何形狀，其中固體-固體接觸足以從接口基本上排除液體；或者(ii)定位成到光纖插頭連接器的正對(duì)的光學(xué)表面的距離不超過(guò)200μm，以便從接口基本上排除液體。根據(jù)連接器組件的一些實(shí)施例，插座光學(xué)通路和插頭光學(xué)通路形成遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)一些實(shí)施例，一種制造套管組件的方法包括下列步驟：（i）將梯度折射率棒插入套管主體的內(nèi)孔中；（ii）將梯度折射率棒結(jié)合到內(nèi)孔；（iii）在預(yù)定的長(zhǎng)度處激光切割結(jié)合到內(nèi)孔的梯度折射率棒，以使結(jié)合到內(nèi)孔的所述梯度折射率棒的部分與梯度折射率棒的另一部分分離。附加的特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的詳細(xì)描述中闡述，并且在一定程度上將根據(jù)該描述而易于對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)踐本文所述的該描述而被了解，其中包括隨后的詳細(xì)描述、權(quán)利要求以及附圖。應(yīng)當(dāng)理解，前述總體描述及以下詳細(xì)描述呈現(xiàn)實(shí)施例，這些實(shí)施例旨在提供用于理解權(quán)利要求的本質(zhì)及特性的綜述或框架。附圖是為了提供對(duì)本公開(kāi)的進(jìn)一步了解而包含的，并且被納入本說(shuō)明書(shū)中且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖示出各種實(shí)施例，并且與該描述一起用于解釋原理和操作。附圖說(shuō)明圖1是示例性光纖連接器插頭的等軸前端正視圖；圖2是圖1的光纖連接器插頭的等軸局部分解俯視圖，但將插頭套管套筒移除以露出本來(lái)駐留在套筒內(nèi)部?jī)?nèi)并支撐插頭套管的套管保持器；圖3是圖2所示示例性插頭套管組件的等軸前端正視圖；圖4是插頭套管組件的一部分的近距離俯視圖，示出了一種示例性配置，其中插頭梯度折射率(GRIN)透鏡與插座梯度折射率透鏡接口連接以建立在插頭光學(xué)通路和插座光學(xué)通路之間的光學(xué)通路接口；圖5A是插頭套管前端和插頭梯度折射率透鏡沿圖4的線5-5截取的近距離剖視圖；圖5B類似于圖5A并且示出由激光束激光處理的梯度折射率透鏡，其中激光束角度由鄰近在插頭套管的前端處的插頭凹部端壁的成角度表面而提供便利；圖5C類似于圖5B并且進(jìn)一步示出插座套管組件的插座梯度折射率透鏡，其與插頭套管組件的插頭梯度折射率透鏡接口連接以在插頭光學(xué)通路和插座光學(xué)通路之間形成光學(xué)通路接口；圖6是圖1的示例性光纖連接器插頭以及示例性光纖連接器插座的等軸側(cè)正視圖，光纖連接器插座被構(gòu)造成與插頭配合以形成光纖連接器組件；圖7是圖6的光纖連接器插座的等軸前端視圖；圖8是類似于圖6的等軸側(cè)正視圖，并且示出與光纖連接器插座配合以形成光纖連接器組件的光纖連接器插頭；圖9是類似于圖6的等軸側(cè)正視圖，但示出附接到有源裝置平臺(tái)的光纖連接器插座；圖10A和圖10B是示例性插座套管組件的等軸頂側(cè)面和底側(cè)面正視圖，插座套管組件示出為與圖3的插頭套管組件接合以形成光纖連接器組件；圖11A是形成于插座套管組件和插頭套管組件中的示例性光學(xué)系統(tǒng)的示意性光學(xué)圖；圖11B是形成于插座套管組件和插頭套管組件中的另一個(gè)示例性光學(xué)系統(tǒng)的示意性光學(xué)圖；圖12是圖10A所示套管組件的等軸頂側(cè)面正視圖和立體剖視圖，其中截面沿圖中的線12-12截??；圖13是圖12的套管組件的一部分的近距離剖視圖，示出了在光學(xué)通路接口處接合的組合的插頭和插座光學(xué)通路，光學(xué)通路接口通過(guò)在插頭處的插頭梯度折射率透鏡與插座梯度折射率透鏡接口連接而形成；圖14是示例性插座套管組件的等軸頂側(cè)面正視圖，插座套管組件示出為與圖3的插頭套管組件接合；圖15A是示例性光學(xué)系統(tǒng)的示意性光學(xué)圖，該光學(xué)系統(tǒng)不帶有由插座套管組件和插頭套管組件形成的反射器；圖15B是另一個(gè)示例性光學(xué)系統(tǒng)的示意性光學(xué)圖；圖15C是另一個(gè)示例性光學(xué)系統(tǒng)的示意性光學(xué)圖；圖15D是又一個(gè)示例性光學(xué)系統(tǒng)的示意性光學(xué)圖；圖15E示意性地示出對(duì)應(yīng)于例如圖15A-15B的遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)；圖16是圖14所示套管組件的等軸頂側(cè)面正視圖和立體剖視圖，其中截面沿圖中的線12-12截??；圖17是圖16的套管組件的一部分的近距離剖視圖，示出了在光學(xué)通路接口處接合的組合的插頭和插座光學(xué)通路，光學(xué)通路接口通過(guò)插頭梯度折射率透鏡與插座梯度折射率透鏡接口連接而形成；圖18是具有多個(gè)插頭電觸點(diǎn)的示例性插頭的等軸前端視圖；以及圖19是具有多個(gè)插座電觸點(diǎn)的示例性插座的透視前端視圖，當(dāng)插頭和插座插配時(shí)，這些插座電觸點(diǎn)與圖14的插頭的插頭電觸點(diǎn)形成電連接。具體實(shí)施方式本公開(kāi)涉及在光纖連接器中使用的套管，并且特別地涉及具有至少一個(gè)透鏡系統(tǒng)的套管。本公開(kāi)還涉及光纖插頭和插座連接器，以及通過(guò)插配插頭和插座連接器以使得插頭和套管光學(xué)通路具有固體-固體接觸接口而形成的連接器組件。固體-固體接觸接口可以是赫茲(Hertzian)接口，并且也可具有常常與接觸延伸表面相關(guān)聯(lián)的小間隙。固體-固體接觸接口優(yōu)選地由兩個(gè)相鄰的梯度折射率(即GRIN)透鏡的表面形成。光纖連接器和連接器組件旨在適用于商業(yè)電子裝置并且提供光學(xué)連接或電連接和光學(xué)連接兩者(即，混合連接)。下面在用來(lái)形成連接器組件的相應(yīng)的插頭連接器和插座連接器的背景下描述示例性插頭和插座套管。以下討論參照其中以舉例方式示出兩個(gè)光纖和兩個(gè)光學(xué)通路的示例性實(shí)施例。然而，本公開(kāi)整體適用于一個(gè)或多個(gè)光纖。在示例中，插頭和/或插座光學(xué)通路為擴(kuò)展光束光學(xué)通路，其中光軌跡至少包括光線不準(zhǔn)直的部分，即光線會(huì)聚和/或發(fā)散，并且在一些情況下可包括其中光線基本上準(zhǔn)直的部分。光纖連接器插頭圖1是示例性光纖連接器插頭組件(以下稱為“插頭”)10的等軸前端正視圖。插頭10包括插頭梯度折射率(GRIN)透鏡154、具有前端18和后端20的插頭外殼14、以及中心插頭軸線A1。插頭外殼14被構(gòu)造成在后端20處接納光纖電纜30。光纖電纜30包括限定包含一個(gè)或多個(gè)光纖36的內(nèi)部34的護(hù)套32，其中以舉例方式示出兩個(gè)光纖。兩個(gè)光纖36可以是例如單獨(dú)的發(fā)射光纖和接收光纖。在一個(gè)示例中，在將光纖電纜30在后端20處連接到插頭外殼14時(shí)，使用保護(hù)罩35(參見(jiàn)圖6)來(lái)防止光纖電纜在外殼后端處或附近的顯著彎曲。示例性光纖36為多模梯度折射率光纖。插頭10包括在插頭外殼前端18處的插頭套管組件38。光纖36從電纜30延伸至插頭套管組件38，如下所述。插頭套管組件38包括具有開(kāi)放前端42的插頭套管套筒40。插頭套管套筒40限定套筒內(nèi)部46。在一個(gè)示例中，插頭套管套筒40呈大致四棱柱的形式，使得開(kāi)口端42具有與諸如USB連接器的通用型電連接器相關(guān)聯(lián)的大致矩形形狀。圖2是圖1的插頭10的等軸局部分解俯視圖，但將插頭套管套筒40移除以露出本來(lái)駐留在套筒內(nèi)部46內(nèi)并可延伸進(jìn)入插頭外殼14的套管保持器50。套管保持器50包括前端52和后端54，其中后端鄰近插頭外殼前端18。套管保持器50還包括狹槽60，狹槽60具有鄰近前端52的寬段62和鄰近后端54的窄段64。在前端52處存在沿軸線A1的掣子66。下面討論掣子66的作用。在狹槽寬段62和窄段64之間的過(guò)渡部限定在軸線A1的任一側(cè)上且大致垂直于軸線A1的套管保持器內(nèi)壁段68。大致矩形和平面的插頭套管70在寬 段62中可滑動(dòng)地布置在狹槽60中。插頭套管70具有中心插頭套管軸線A2，當(dāng)插頭套管布置在狹槽60中時(shí)，中心插頭套管軸線A2與軸線A1同軸。圖3是圖2的示例性插頭套管組件70的等軸前端正視圖。圖4是插頭套管前端72的一部分的近距離俯視圖，還示出下面介紹和討論的插頭插座組件的一部分。參照?qǐng)D2至圖4，插頭套管組件70包括限定大致平坦且矩形的插頭套管主體75的頂部表面71、前端72、底部表面73和后端74。插頭套管組件70還包括在內(nèi)孔94中的插頭梯度折射率透鏡154。插頭套管70還包括在前端72處且在軸線A2上居中的凹進(jìn)部76。凹進(jìn)部76被構(gòu)造成接合掣子66，以便在插頭套管設(shè)置在套管保持器50中時(shí)防止插頭套管前端72延伸超出套管保持器前端52。在一個(gè)示例中，插頭套管70為通過(guò)模制或機(jī)加工形成的一體結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D2，第一和第二彈力構(gòu)件82布置在相應(yīng)的套管保持器內(nèi)壁段68和插頭套管后端74之間且接合相應(yīng)的定位銷78。當(dāng)插頭套管70經(jīng)受沿其中心軸線A2的推力時(shí)，彈力構(gòu)件82壓靠?jī)?nèi)壁68，從而允許插頭套管在狹槽60內(nèi)朝內(nèi)壁向后滑動(dòng)。當(dāng)推力移除時(shí)，彈力構(gòu)件伸展并推壓插頭套管70返回至其在狹槽前端62處的初始位置。在一個(gè)示例中，彈力構(gòu)件82包括彈簧。推力可以例如在插頭10被插入插座并與插座配合時(shí)產(chǎn)生，如下文所討論的。插頭套管主體75包括從后端74延伸至前端72的內(nèi)孔94，內(nèi)孔端96在前端處開(kāi)放。每個(gè)內(nèi)孔94尺寸設(shè)計(jì)成容納從后端78向前延伸的光纖36以及從前端72向后延伸的插頭梯度折射率透鏡154。例如，內(nèi)孔96在前端72附近可具有較大的直徑，以便容納梯度折射率透鏡。在圖13中示出和下面更詳細(xì)討論的示例中，內(nèi)孔94另外被構(gòu)造成容納光纖36的被覆蓋段36C和包括端部36E的相鄰的裸露纖維段36B。插頭套管70示出為構(gòu)造成支撐兩個(gè)光纖36和兩個(gè)插頭梯度折射率透鏡154。此類多纖維(和可選地多透鏡)配置適于建立由不同的光纖發(fā)送和接收光信號(hào)的連接。一般來(lái)講，插頭套管70可被構(gòu)造成通過(guò)包括適當(dāng)數(shù)量的內(nèi)孔94而支撐一個(gè)或多個(gè)光纖36和一個(gè)或多個(gè)插頭梯度折射率透鏡154。繼續(xù)參照?qǐng)D3和圖4，插頭套管組件70還包括在軸線A2的相應(yīng)側(cè)上形成于前端72中的相應(yīng)的凹部150。凹部150還包括分別在頂部71和底部73處的 頂部狹槽151和底部狹槽153。在圖3所示示例中，套管主體75包括朝側(cè)壁152向下傾斜的傾斜表面105。在一個(gè)示例中，凹部150具有不同的橫截面形狀，例如，如圖3所示的矩形和圓形。凹部150的不同形狀用來(lái)限定在插頭套管70與其對(duì)應(yīng)的插座套管之間的插配取向，下面將介紹和討論插座套管。圖5A是插頭套管70在插頭套管前端72處沿圖4的線5-5截取的近距離剖視圖。圖5A示出插頭套管主體75的傾斜表面105。傾斜表面105有利于用激光束LB激光處理插頭梯度折射率透鏡154以形成插頭梯度折射率透鏡第二光學(xué)表面154S2，如圖5B所示。光纖36的激光處理在下文中更詳細(xì)地討論。圖5C類似于圖5B并且示出插座套管的前端部分，即插座導(dǎo)銷378。圖5C在下文中更詳細(xì)地討論。光纖連接器插座和套管組件圖6是插頭10以及示例性光纖連接器插座(以下稱為“插座”300)的等軸側(cè)正視圖，該插座被構(gòu)造成與插頭配合以形成光纖連接器組件500。圖7是插座300的近距離前端等軸視圖。插座300包括具有開(kāi)放前端342的插座套管套筒340。插座套管套筒340限定套筒內(nèi)部346。在一個(gè)示例中，插座套管套筒340呈大致四棱柱的形式，使得開(kāi)口端342具有與諸如上述USB連接器的通用型電連接器相關(guān)聯(lián)的大致矩形形狀。圖8類似于圖6并且示出插配到插座300以形成連接器組件500的插頭10。插頭10通過(guò)滑入插座套管套筒340中的插頭套管套筒40與插座330插配。插座套管套筒340因此充當(dāng)插座外殼。套管插座套筒340包括舌片347，舌片347用來(lái)將套筒附接到有源裝置平臺(tái)360，例如電路板(如主板)，如在圖9的等軸側(cè)正視圖中所示。套管插座套筒340還可選地包括在頂部表面341上的閂鎖臂349，以用于在插座300和插頭10插配以形成連接器組件500時(shí)將插座300固定到插頭10。閂鎖臂349示出為具有懸臂配置，但也可具有其它合適的配置。如圖7中最清楚地看到的，插座300還包括插座套管保持器350，其駐留在插座套筒內(nèi)部346內(nèi)并保持插座套管組件370。插座套管保持器350包括前端352，前端352與套管插座套筒前端342基本上重合且為插座套筒內(nèi)部346形成補(bǔ)充插頭套筒內(nèi)部46的配置的配置，以使得插頭和插座能配合地接合。圖10A和圖10B是示例性插座套管組件370的等軸頂側(cè)面和底側(cè)面正視圖，插座套管組件示出為與插頭套管組件70接合以形成連接器組件390。為參考起見(jiàn)示出了笛卡爾坐標(biāo)。插座套管組件370具有中心插座套管軸線A3，當(dāng)插座套管和插頭套管如圖所示配合地接合時(shí)，中心插座套管軸線A3與插頭套管軸線A2同軸。插座套管組件370包括梯度折射率透鏡和具有頂部表面371、前端372、底部表面373及后端374的套管主體375。插座套管370還包括在插座套管軸線A3的任一側(cè)上的臂376，臂376限定插座套管370的側(cè)面377并且賦予插座套管方U形形狀。在一個(gè)示例中，插座套管主體375是通過(guò)模制或機(jī)加工形成的一體(整體)結(jié)構(gòu)。在另一示例中，插座套管主體375由多個(gè)部件形成。另外在一個(gè)示例中，插座套管主體375由諸如透明樹(shù)脂的透明材料制成，該材料透射具有諸如850nm、1310nm和1550nm的光通信波長(zhǎng)的光120。在一個(gè)示例中，光120具有在850nm至1550nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。示例性透明樹(shù)脂為由通用電氣公司以商品名ULTEM1010出售的未填充的聚醚酰亞胺(PEI)，其具有在850nm下1.6395的折射率。插座套管前端372包括位于軸線A3的相應(yīng)側(cè)上且平行于其延伸的插座梯度折射率透鏡155。插座梯度折射率透鏡155具有相應(yīng)的第一光學(xué)表面155S1和第二光學(xué)表面155S2。插座梯度折射率透鏡155被構(gòu)造成分別接合插頭套管70的凹部150，以使得插座梯度折射率透鏡155的第一光學(xué)表面155S1與插頭梯度折射率透鏡154的第二表面154S2接觸或緊鄰第二表面154S2。插頭套管前端72和插座套管前端372因此被構(gòu)造成具有互補(bǔ)的幾何形狀以便能配合地接合。梯度折射率透鏡154、155可以例如由透明玻璃制成，例如包含二氧化鍺或其它上摻雜劑的梯度的無(wú)定形二氧化硅。上摻雜劑的濃度優(yōu)選地單調(diào)地(例如，以線性、階梯式或拋物線方式)減小，優(yōu)選地從光學(xué)軸線(最高量)朝透鏡外表面的邊緣平滑地變化，以提供所需的折射率分布。因此，例如，如果梯度折射率透鏡具有圓形橫截面，則其折射率可以沿半徑減小，其中最高折射率沿著光學(xué)軸線，優(yōu)選地產(chǎn)生拋物線折射率分布。插座套管后端374在一個(gè)示例中相對(duì)于頂部表面371成角度并且包括在軸線A3的相應(yīng)側(cè)上的反射鏡410，其中反射鏡與插座梯度折射率透鏡155在Z 方向上對(duì)齊。在一個(gè)示例中，反射鏡410為彎曲的且具有光焦度。在一個(gè)示例中，反射鏡410包括例如通過(guò)模制形成的插座套管主體375的彎曲部分。在一個(gè)示例中，反射鏡410的反射率至少部分地從插座套管主體375內(nèi)的內(nèi)反射導(dǎo)出。在另一示例性實(shí)施例中，在后端374的套管主體375的限定反射鏡410的彎曲部分上設(shè)有反射層412，用于增強(qiáng)反射(參見(jiàn)下面介紹和討論的圖11A)。反射層412因此在套管主體375外部且緊鄰套管主體375。在一個(gè)示例中，反射鏡410采用內(nèi)反射和來(lái)自反射層的反射兩者。然而，在一些示例性實(shí)施例中，反射鏡可以是平面的。此外，如下所述的一些示例性實(shí)施例可以不使用反射鏡。參照?qǐng)D10B，插座套管主體375還包括形成于底部表面373中且其中駐留透鏡420的凹部418。透鏡420在Y方向上與相應(yīng)的反射鏡410對(duì)齊。凹部418用來(lái)使透鏡420從由周圍的大致平坦的底部表面373限定的平面回縮。在一個(gè)示例中，回縮選擇為在透鏡420和對(duì)應(yīng)的有源裝置362之間提供距離。在本公開(kāi)中，凹部418被視為底部表面373的一部分。反射鏡410和透鏡420構(gòu)成兩元件光學(xué)系統(tǒng)449，在一個(gè)示例中，其形成整體光學(xué)系統(tǒng)。圖11A是包括插頭光學(xué)系統(tǒng)426P和插座光學(xué)系統(tǒng)426R的示例性光學(xué)系統(tǒng)426的近距離示意性光學(xué)圖。插座光學(xué)系統(tǒng)426R包括整體光學(xué)系統(tǒng)(即，反射鏡410和透鏡420)和插座梯度折射率透鏡(GRIN)透鏡155。插頭光學(xué)系統(tǒng)426P包括插頭梯度折射率(GRIN)透鏡154。笛卡爾坐標(biāo)和角坐標(biāo)θ為參考起見(jiàn)而示出。如下表1中示出的示例性光學(xué)系統(tǒng)的示例性尺寸也包括在圖11A中。光學(xué)系統(tǒng)426具有物平面OP和像平面IP，這兩個(gè)平面可根據(jù)光傳播方向而顛倒。術(shù)語(yǔ)“物平面”和“像平面”在這里寬泛地用于表示有源裝置362和光纖端部36E的相應(yīng)位置，并且表明光從一平面到另一平面被傳播。在圖11A中，光120的傳播方向基于有源裝置362為諸如發(fā)出光120的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的光源(光學(xué)輻射)并且光纖36在光纖端部36E接收光。光學(xué)系統(tǒng)426能顛倒操作，其中有源裝置362為檢測(cè)器，并且光纖36在光纖端部36E處發(fā)出光。然而，當(dāng)有源裝置362為檢測(cè)器時(shí)，可以與光學(xué)系統(tǒng)426不同地優(yōu)化透鏡的半徑和二次曲線常數(shù)以及梯度折射率透鏡的長(zhǎng)度和折射率分布，以便提高(如優(yōu)化)光學(xué)耦合效率。在光纖36在光纖端部36E處發(fā)出光的情況中， 為了最大化發(fā)出的光的收集率，優(yōu)選的是梯度折射率透鏡的折射率分布使得梯度折射率透鏡的數(shù)值孔徑等于或高于光纖36的數(shù)值孔徑。應(yīng)指出，在圖11A所示光學(xué)系統(tǒng)426的示例中，兩元件光學(xué)系統(tǒng)449在插座套管主體375中形成為整體結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例中，反射鏡410和透鏡420為雙錐形表面，這意味著兩者在正交方向上均具有不同的曲率半徑。在一個(gè)示例中，反射鏡410和透鏡420均具有正光焦度。在另一示例中，反射鏡410為平表面。表1A示出光學(xué)系統(tǒng)426的變型的示例性光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，其中光路彎曲大約90°。在表中，所有距離測(cè)量值均以毫米為單位，并且角度測(cè)量值以度為單位。對(duì)于如表1A中示出的光學(xué)系統(tǒng)426的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，不需要將反射性涂層施加到反射鏡410，因?yàn)橥ㄟ^(guò)插座套管主體375內(nèi)的全內(nèi)反射進(jìn)行有效的反射。這假設(shè)圍繞插座套管主體的介質(zhì)為空氣，而不是具有比空氣更高的折射率的材料。對(duì)于其它設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，根據(jù)用來(lái)形成插座套管主體375的材料和周圍介質(zhì)的折射率，可能需要將反射性涂層施加到反射鏡410以實(shí)現(xiàn)有效反射。此處應(yīng)當(dāng)指出，插座套管組件370通常可具有一個(gè)或多個(gè)插座光學(xué)系統(tǒng)426R，光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)量由插頭套管70所支撐的光纖36的數(shù)量限定。應(yīng)當(dāng)指出，優(yōu)選地根據(jù)表1A-3C的以下實(shí)施例，梯度折射率透鏡154、155具有(多個(gè))平表面。這些表面可以垂直于光學(xué)軸線定向或相對(duì)于光學(xué)軸線成角度。表1A的光學(xué)系統(tǒng)被優(yōu)化為將光從有源裝置耦合到光纖，以便為光纖提供盡可能多的光。表1A：包括具有GRIN透鏡和光學(xué)轉(zhuǎn)向的插座的光學(xué)系統(tǒng))在一個(gè)示例中，插座光學(xué)系統(tǒng)426R具有如圖11A所示的長(zhǎng)度L和寬度W，其中L為約1mm并且W為約0.8mm。在一個(gè)示例中，梯度折射率透鏡具有大致拋物線的折射率分布、長(zhǎng)度L2和直徑D，其中L2為約0.6mm并且D為約0.34mm。優(yōu)選地，梯度折射率透鏡155和/或154的中心折射率為其邊緣折射率的1.015至1.035倍。優(yōu)選地，透鏡420具有比-2更負(fù)的二次曲線常數(shù)C，例如-12至-18。圖11B中示出光學(xué)系統(tǒng)426的另一個(gè)示例性實(shí)施例。該示例性光學(xué)系統(tǒng)被優(yōu)化以用于光纖36，該光纖為具有80μm的芯直徑和0.29的數(shù)值孔徑(NA)的漸變折射率多模光纖。表1B示出光學(xué)系統(tǒng)426的示例性光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，其中光路彎曲大約90°。在表中，所有距離測(cè)量值均以毫米為單位，并且角度測(cè)量值以度為單位。該實(shí)施例也不需要使用到反射鏡410的反射性涂層，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在插座套管主體375內(nèi)的全內(nèi)反射進(jìn)行有效的反射。表1B的這種光學(xué)系統(tǒng)被優(yōu)化為將光從光纖耦合到有源裝置(即，諸如光檢測(cè)器的接收器)，以便向接收器提供盡可能多的光。表1B：包括具有光學(xué)轉(zhuǎn)向和小于1/2節(jié)距長(zhǎng)度的插座GRIN透鏡的光學(xué)系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，插座光學(xué)系統(tǒng)426R具有如圖11B所示的長(zhǎng)度L和寬度W，其中L為約1mm并且W為約0.8mm。在一個(gè)示例中，梯度折射率透鏡具有大致拋物線的折射率分布、長(zhǎng)度L2和直徑D，其中L2為約0.2mm并且D為約 0.34mm。優(yōu)選地，梯度折射率透鏡155和/或154的中心折射率為其邊緣折射率的1.015至1.035倍。在該實(shí)施例中，透鏡420具有約0.1mm的曲率半徑、–2.8的二次曲線常數(shù)C，并且插座梯度折射率透鏡155的長(zhǎng)度為0.2mm。圖12為圖10A的套管組件390的等軸頂側(cè)面正視圖和沿線12-12截取的立體剖視圖。圖13為圖12的套管組件的一部分的近距離剖視圖。圖12和圖13還示出有源裝置平臺(tái)360的一部分，該平臺(tái)包括呈發(fā)出光120的光發(fā)射器形式的有源裝置362。一種示例性光發(fā)射器裝置為垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。在光120源自光纖連接器組件500的光纖端部的情況中(圖8)，有源裝置362也可以是諸如光電二極管的檢測(cè)器。在本實(shí)施例中，以舉例方式示出了有源裝置362的光發(fā)射器配置。在一個(gè)示例中，有源裝置平臺(tái)360支撐一個(gè)或多個(gè)有源裝置362，并且在一個(gè)示例中還支撐至少一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)光檢測(cè)器(即光電檢測(cè)器)。在一個(gè)示例中，有源裝置362的數(shù)量等于光學(xué)系統(tǒng)426的數(shù)量。圖12和圖13示出在有源裝置362和光纖36之間并且當(dāng)插頭10和插座300插配以形成套管組件390時(shí)的光學(xué)通路450。光學(xué)通路450包括兩個(gè)主要部分，即，在插頭側(cè)上的插頭光學(xué)通路450P和在插座側(cè)上的插座光學(xué)通路450R。插頭光學(xué)通路450P由插頭梯度折射率透鏡154和光纖36限定，因?yàn)楣?20在其中被引導(dǎo)。插頭光學(xué)通路450P和插座光學(xué)通路450R在光學(xué)通路接口450I處接口連接，在接口處，插座套管組件370的插座梯度折射率透鏡第一光學(xué)表面155S1與插頭梯度折射率透鏡第二光學(xué)表面154S2接觸。這種情況可能在插座梯度折射率透鏡第一光學(xué)表面155S1與插頭梯度折射率透鏡第二光學(xué)表面154S2接觸(參見(jiàn)例如圖4)或與其緊鄰時(shí)發(fā)生。在一些示例性實(shí)施例中，插頭梯度折射率透鏡154從插頭凹部壁152向外延伸短距離(參見(jiàn)例如圖5B和圖5C)。在一些示例性實(shí)施例中，插座梯度折射率透鏡154從插座套管主體向外延伸短距離。在一個(gè)示例中，在物平面OP處來(lái)自有源裝置362的光120首先在Y方向上在插座光學(xué)通路450R上傳播。光120開(kāi)始發(fā)散并被允許在其朝透鏡420傳播時(shí)擴(kuò)展。光擴(kuò)展的量是光120的發(fā)散度和有源裝置362與透鏡之間的距離的函數(shù)。光120接著遭遇透鏡420，透鏡420在一個(gè)示例中具有正光焦度。正透鏡420用來(lái)使發(fā)散的光120朝光學(xué)軸線更多地彎曲，這形成了擴(kuò)展(發(fā)散)的光 束120B，即，光束120B不是準(zhǔn)直的。有源裝置362因此光學(xué)耦合到插座光學(xué)通路450R。優(yōu)選地，有源裝置362位于到透鏡420的頂點(diǎn)0.1mm至0.6mm的距離處。擴(kuò)展的光束120B從透鏡420前進(jìn)至反射鏡410，在反射鏡410處，它被反射基本上90度。在該示例中，插座光學(xué)通路450R因此包括由反射鏡410限定的基本上直角的彎曲，這允許到有源裝置362的基本上直角的光學(xué)連接。光束120C從反射鏡410通過(guò)插座套管主體375的一部分前進(jìn)至插座GRIN透鏡155的第二表面155S2。插座GRIN透鏡155用來(lái)減小光束的發(fā)散度。在一個(gè)示例中，光束在到達(dá)光學(xué)通路接口450I時(shí)為基本上準(zhǔn)直的。插座光學(xué)通路450R在光學(xué)通路接口450I處與插頭光學(xué)通路450P接口連接，光學(xué)通路接口450I由插座梯度折射率透鏡155的第一光學(xué)表面155S1和插頭梯度折射率透鏡154的第二光學(xué)表面154S2限定。光120C因此通過(guò)光學(xué)通路接口450I從插座300直接傳遞至插頭10。在跨越光學(xué)通路接口450I之后，光進(jìn)入包括插頭GRIN透鏡154的插頭光學(xué)通路450P。插頭GRIN透鏡154用來(lái)將光束會(huì)聚至足夠小的尺寸，以允許耦合到光纖36。優(yōu)選地，插座光學(xué)通路的長(zhǎng)度在0.3mm和12mm之間，更優(yōu)選地在0.5mm和8mm之間，甚至更優(yōu)選地在0.6mm和6mm之間。還優(yōu)選的是，從有源裝置362到光纖的距離為1mm至9mm，更優(yōu)選地1mm至6mm，并且最優(yōu)選地在1.2mm和3mm之間。還優(yōu)選的是，有源裝置362的數(shù)值孔徑(NA)為約0.2至0.3(例如0.22)，光纖的數(shù)值孔徑NA為0.2至0.3(例如0.29)，并且光纖的芯直徑為至少30μm，優(yōu)選地至少60μm，并且最優(yōu)選地75μm至85μm(例如80μm)。還優(yōu)選的是，由光學(xué)系統(tǒng)提供的放大倍數(shù)M(光源到光纖)為約0.85(即，0.85±0.15，更優(yōu)選地0.85±0.1)。優(yōu)選地，(多個(gè))GRIN透鏡的直徑在250μm和600μm之間，更優(yōu)選地在275μm和400μm之間。為了最大化從插頭到插座的光學(xué)功率傳輸，優(yōu)選的是控制插頭光學(xué)系統(tǒng)426P與插座光學(xué)系統(tǒng)426R的側(cè)向(或徑向)偏移和角向?qū)R。這例如可以在提供粗略對(duì)齊的外殼或套筒的輔助下實(shí)現(xiàn)，外殼或套筒與一體化到插頭和插座套管主體的用于精確對(duì)齊的特征結(jié)合使用?？梢詫⒐鈱W(xué)系統(tǒng)的誤差容差與在提供 機(jī)械對(duì)齊的部件中可實(shí)現(xiàn)的對(duì)齊匹配。梯度折射率透鏡的直徑影響該光學(xué)系統(tǒng)的性能，因?yàn)檩^大的直徑導(dǎo)致減小的歸因于徑向偏移的損耗靈敏度，但也導(dǎo)致對(duì)角向?qū)R誤差或光學(xué)軸線不平行的增加的損耗靈敏度。反之，較小的直徑提供了對(duì)角向?qū)R誤差的減小的靈敏度，但對(duì)徑向偏移的增加的損耗靈敏度。通過(guò)使用光線跟蹤來(lái)計(jì)算在對(duì)齊誤差的存在下的光學(xué)耦合效率，例如使用市售的光線跟蹤計(jì)算機(jī)軟件，可以量化對(duì)這些誤差的靈敏度。令人吃驚的是，通過(guò)使用光線跟蹤來(lái)計(jì)算在對(duì)齊誤差的存在下的光學(xué)耦合效率，我們發(fā)現(xiàn)梯度折射率透鏡直徑D(其中280μm≤D≤380μm，并且更優(yōu)選地330μm≤直徑≤350μm)提供了對(duì)徑向誤差和角向誤差的靈敏度的理想組合，并且改善了光學(xué)組件中的光學(xué)系統(tǒng)的總體性能。表2A示出如圖15A所示的光學(xué)系統(tǒng)426的示例性光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)。在表中，所有距離測(cè)量值均以毫米為單位，并且角度測(cè)量值以度為單位。在表1A、2A和3A中示出的光學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)光從有源裝置362到光纖端部36E的方向進(jìn)行了優(yōu)化。該設(shè)計(jì)基于下列四個(gè)主要條件進(jìn)行優(yōu)化：1)光纖36為具有80μm的芯直徑和約0.29的數(shù)值孔徑(NA)的漸變折射率多模光纖；2)有源裝置362采用VCSEL的形式，其中圓形有源區(qū)域具有10微米的直徑；3)工作波長(zhǎng)為850nm；并且4)實(shí)現(xiàn)兩元件光學(xué)系統(tǒng)449的整體插座套管主體375由上述ULTEM1010制成，其在所述工作波長(zhǎng)下具有折射率n=1.6395。插頭梯度折射率透鏡154和插座梯度折射率透鏡155由組合成提供拋物線折射率梯度的無(wú)定形二氧化硅和二氧化鍺制成。應(yīng)當(dāng)指出，表1A-3B的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可容易地修改以提供類似的性能。例如，如果其中一個(gè)距離改變，則梯度折射率分布、或梯度折射率透鏡中的一個(gè)或兩個(gè)的長(zhǎng)度、或在整體插座的第二端部處形成的透鏡的曲率半徑或二次曲線常數(shù)可以改變以維持光學(xué)性能。例如，在表1A的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果從反射鏡/反射器410到插座梯度折射率透鏡155的第二光學(xué)表面155S2的距離從0.3mm增加至0.4mm，插座梯度折射率透鏡155的長(zhǎng)度從0.6mm減小至0.56mm并且透鏡420的曲率半徑從0.538mm變?yōu)?.558mm，則維持了所需的光學(xué)性能。還應(yīng)當(dāng)指出，如果從透鏡420的頂點(diǎn)到反射鏡/反射器410的距離變化值x，并且從反射鏡/反射器 420到插座梯度折射率透鏡155的第二表面155S2的距離變化相等且相反的值–x，則光學(xué)性能基本上不受影響。例如，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)應(yīng)于表1A、1B、2A、2B和3A-3B的示例性實(shí)施例的透鏡420的曲率半徑和二次曲線常數(shù)的公差為±20%，優(yōu)選地±15%，更優(yōu)選地約±10%，并且最優(yōu)選地±5%。從有源裝置362到透鏡420的頂點(diǎn)的距離的公差為例如±20μm，并且優(yōu)選地±10μm。從透鏡420的頂點(diǎn)到插座梯度折射率透鏡155的第二光學(xué)表面155S2的總距離(沿光線的方向測(cè)量)的公差為例如±40mm，并且優(yōu)選地±30μm。梯度折射率透鏡的長(zhǎng)度的公差例如可以是±20mm，并且優(yōu)選地±10mm，并且更優(yōu)選地±5mm。另外，例如，對(duì)于表1A和2A的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，從有源裝置362到透鏡420的頂點(diǎn)的距離可以為0.145mm至0185mm，并且透鏡420的曲率半徑可以為0.43至0.65mm(例如，0.53至0.55mm)。還應(yīng)當(dāng)指出，通過(guò)將線性尺寸(例如半徑和距離)增加或減小相同的倍增系數(shù)，可以放大或縮小光學(xué)設(shè)計(jì)，而不影響光學(xué)性能。還應(yīng)當(dāng)指出，梯度透鏡中任一個(gè)的長(zhǎng)度也可以改變約等于半節(jié)距的整數(shù)(n)倍(nx1/2P)的距離。例如，插座梯度折射率透鏡155的長(zhǎng)度可以增加半節(jié)距的整數(shù)倍，從而增加插座光學(xué)系統(tǒng)426R的長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，(多個(gè))梯度折射率透鏡的長(zhǎng)度L長(zhǎng)于0.25P，其中P為梯度折射率透鏡的節(jié)距。在一些實(shí)施例中，梯度折射率透鏡中的至少一個(gè)的長(zhǎng)度長(zhǎng)于0.5P，其中P為梯度折射率透鏡的節(jié)距。較長(zhǎng)的梯度折射率透鏡出乎意料地提供增加光學(xué)系統(tǒng)的總長(zhǎng)度的優(yōu)點(diǎn)，從而允許有源裝置362和光纖36之間更大的間隔距離，而不犧牲系統(tǒng)的光學(xué)性能。此處還應(yīng)當(dāng)指出，插座套管組件370通?？删哂幸粋€(gè)或多個(gè)插座光學(xué)系統(tǒng)426R，光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)量由插頭套管70所支撐的光纖36的數(shù)量限定。表2A：包括不具有光學(xué)轉(zhuǎn)向的插座的光學(xué)系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，如圖15A所示，對(duì)應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)426R的光學(xué)路徑具有長(zhǎng)度L，并且光學(xué)系統(tǒng)426R具有寬度W，其中L為約4.1mm，并且W為約1.0mm。如圖15所示，在至少一個(gè)示例中，梯度折射率透鏡155具有如圖15A所示的大致拋物線的折射率分布、長(zhǎng)度L2和直徑D，其中L2為約3.3mm，并且D為約0.34mm。表2B示出光學(xué)系統(tǒng)的示例性光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，其中插座光學(xué)系統(tǒng)426R包括反射鏡410和透鏡420并且包括梯度折射率透鏡154、155。該光學(xué)系統(tǒng)在圖15B中示出。該示例性光學(xué)系統(tǒng)被優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)從示例性光纖36到有源裝置362(例如，諸如光電檢測(cè)器的接收器)的最佳光學(xué)耦合，即為了向有源裝置362提供最大量的光。在該示例中，光纖36為具有80μm的芯直徑和0.29的數(shù)值孔徑(NA)的漸變折射率多模光纖。表2B：具有光學(xué)轉(zhuǎn)向和大于1/2節(jié)距長(zhǎng)度的插座GRIN透鏡的插座。表3A示出光學(xué)系統(tǒng)的示例性光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，其中插座光學(xué)系統(tǒng)426R包括反射鏡410和透鏡420并且不包括梯度折射率透鏡。該系統(tǒng)在圖15C中示意性地示出。表3A：包括具有光學(xué)轉(zhuǎn)向且不具有插座GRIN透鏡的插座的光學(xué)系統(tǒng)下表3B示出圖15D所示光學(xué)系統(tǒng)的示例性光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)。在該示例性光學(xué)系統(tǒng)中，插座光學(xué)系統(tǒng)不包括梯度折射率透鏡。該實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)被優(yōu)化，以便將光從光纖到有源裝置的耦合。表3B：圖16為圖14的套管組件390的等軸頂側(cè)面正視圖和沿線12-12截取的立體剖視圖。圖17為圖16的光學(xué)連接器的一部分的近距離剖視圖。圖16和圖17還示出有源裝置平臺(tái)360的一部分，該平臺(tái)包括呈發(fā)出光120的光發(fā)射器形式的有源裝置362。一種示例性光發(fā)射器裝置為垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。在光120源自插頭套管組件70的光纖端部36E的情況中，有源裝置362也可以是諸如光電二極管的檢測(cè)器。在本實(shí)施例中，以舉例方式示出了有源裝置362的光發(fā)射器配置。在一個(gè)示例中，有源裝置平臺(tái)360支撐一個(gè)或多個(gè)有源裝置362，并且在一個(gè)示例中還支撐至少一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)光檢測(cè)器(即光電檢測(cè)器)。在一個(gè)示例中，有源裝置362的數(shù)量等于光學(xué)系統(tǒng)426的數(shù)量。圖16和圖17示出在有源裝置362和光纖36之間并且當(dāng)插頭10和插座300插配以形成套管組件390時(shí)的光學(xué)通路450。光學(xué)通路450包括至少兩個(gè)部分，即，在插頭側(cè)上的插頭光學(xué)通路450P和在插座側(cè)上的插座光學(xué)通路 450R。插頭光學(xué)通路450P由光纖36和插頭梯度折射率透鏡154形成。插頭光學(xué)通路450P和插座光學(xué)通路450R在光學(xué)通路接口450I處接口連接，在接口處，插座套管組件370的插座梯度折射率透鏡第一光學(xué)表面155S1與插頭梯度折射率透鏡第二光學(xué)表面154S2接觸。這種情況可能在插座梯度折射率透鏡的第一光學(xué)表面155S1與插頭梯度折射率透鏡的第二光學(xué)表面154S2接觸(參見(jiàn)例如圖4)或與其緊鄰時(shí)發(fā)生。在一個(gè)示例中，在物平面OP處來(lái)自有源裝置362的光120首先在插座光學(xué)通路450R上傳播。光120開(kāi)始發(fā)散并被允許在其朝透鏡420傳播時(shí)擴(kuò)展。光擴(kuò)展的量是光120的發(fā)散度和有源裝置362與透鏡之間的距離的函數(shù)。光120接著遭遇透鏡420，透鏡420在一個(gè)示例中具有正光焦度。正透鏡420用來(lái)使發(fā)散的光120朝光學(xué)軸線更多地彎曲，這形成了擴(kuò)展(發(fā)散)的光束120B，即，光束120B不是準(zhǔn)直的。有源裝置362因此光學(xué)耦合到插座光學(xué)通路450R。光束120B通過(guò)插座套管主體375的一部分前進(jìn)至插座梯度折射率透鏡155的第二光學(xué)表面155S2。插座GRIN透鏡用來(lái)減小光束的發(fā)散度。在一個(gè)示例中，光束在到達(dá)光學(xué)通路接口450I時(shí)為基本上準(zhǔn)直的。在一些示例(參見(jiàn)例如表1A)中，插座梯度折射率透鏡可具有小于1/4節(jié)距(小于0.25P)例如在0.05P和0.25P之間的長(zhǎng)度。在另一示例中，插座梯度折射率透鏡可具有大于1/4節(jié)距(大于0.25P)例如0.5P或更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。優(yōu)選地，梯度折射率透鏡的長(zhǎng)度小于25P，例如小于10P，例如小于3P。如本文所述，梯度折射率透鏡的“四分之一節(jié)距”(即，1/4節(jié)距)是其中基本上準(zhǔn)直的光線束通過(guò)折射率梯度的引導(dǎo)作用基本上會(huì)聚到一點(diǎn)的梯度折射率介質(zhì)的長(zhǎng)度。應(yīng)當(dāng)理解，梯度折射率透鏡的長(zhǎng)度也可以選擇為小于1/4節(jié)距或等于1/4節(jié)距。插座光學(xué)通路450R在光學(xué)通路接口450I處與插頭光學(xué)通路450P接口連接，光學(xué)通路接口450I由插座梯度折射率透鏡155的第一光學(xué)表面155S1和插頭梯度折射率透鏡154的第二光學(xué)表面154S2形成。光因此通過(guò)光學(xué)通路接口450I從插座300傳遞至插頭10。在跨越光學(xué)通路接口450I之后，光進(jìn)入包括插頭GRIN透鏡154和光纖36的插頭光學(xué)通路450P，插頭GRIN透鏡154用來(lái)將光束會(huì)聚到足夠小的尺寸以將光有效地耦合到光纖36。在平行于局部軸線的方向上離開(kāi)物平面OP的光線在獨(dú)立于光源(例如有源裝置)的任何側(cè)向位移的情況下在基本上平行于局部光學(xué)軸線的方向上到達(dá)像平面IP，在這個(gè)意義上，表1A、2A和表3A中示出的示例性設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)心的。遠(yuǎn)心是有利的，因?yàn)樗诠庠磸墓鈱W(xué)軸線側(cè)向錯(cuò)位時(shí)提高了光耦合效率并且可能導(dǎo)致更寬松的制造公差。圖15E是遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。圖15E中的光線源表示從光學(xué)軸線側(cè)向偏移距離dy的光源(例如有源裝置)。在平行于局部光學(xué)軸線的方向上離開(kāi)光源的主光線在離局部光學(xué)軸線偏移dy’處到達(dá)像平面IP，并且與局部光學(xué)軸線的法線形成角度β。比率dy’/dy表示系統(tǒng)的光學(xué)放大倍數(shù)。在理想的完美遠(yuǎn)心系統(tǒng)中，角度β為90°。例如，如果角度β=90°±arcsin(NA/5)，并且優(yōu)選地β=90°±arcsin(NA/10)，其中NA為光纖的數(shù)值孔徑，則光學(xué)系統(tǒng)為遠(yuǎn)心的。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)角度β=90°±arcsin(NA/5)，其足夠接近90°，使得其與90°的差值不顯著降低到位于像平面處的光纖的耦合效率(其軸線大致平行于光學(xué)系統(tǒng)的局部光學(xué)軸線)。優(yōu)選地，放大倍數(shù)M(M=dy’/dy)為約0.7至0.9。該放大倍數(shù)提供下列優(yōu)點(diǎn)：其足夠小，使得當(dāng)光源(例如有源裝置362)被側(cè)向移置時(shí)，所產(chǎn)生的形成于光纖上的光源的像的側(cè)向位移較小，使得到光纖的光學(xué)耦合不顯著降低。同時(shí)，該放大倍數(shù)不過(guò)度小(過(guò)小的放大倍數(shù)將導(dǎo)致光線以超出光纖的可接受角度的會(huì)聚角度到達(dá)光纖，這將導(dǎo)致降低的耦合)。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于涉及多個(gè)光纖36的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，存在多個(gè)光學(xué)通路450。插頭10和插座50的示例性配置使用兩個(gè)光纖36和因此兩個(gè)光學(xué)通路450以舉例方式進(jìn)行描述(參見(jiàn)例如圖10A、圖10B、圖12、圖14和圖16)。如上文所討論的，光學(xué)通路接口450I由插座套管370的插座梯度折射率透鏡155形成，當(dāng)插頭10和插座300接合時(shí)，插座梯度折射率透鏡155接觸或緊鄰(小于200μm，優(yōu)選地小于100μm，并且甚至更優(yōu)選地小于50μm)插頭梯度折射率透鏡154，例如以提供在光學(xué)通路接口處的固體-固體接觸。這意味著在光學(xué)通路接口450I處在兩個(gè)梯度折射率透鏡的表面之間基本上不存在空隙。在一個(gè)示例中，插座梯度折射率透鏡155可通過(guò)使插頭梯度折射率透鏡154與兩個(gè)梯度折射率透鏡的表面之間的少量空間(小于200μm)接觸而提供固體-固體接觸。當(dāng)這兩個(gè)梯度折射率透鏡155、154之間的距離較小(小于200μm)時(shí)，或者當(dāng)梯度折射率透鏡155、154形成固體-固體接口時(shí)，該光學(xué)通路接口450I是有利的，因?yàn)樗乐拐硿后w、灰塵、污垢、碎屑等進(jìn)入光學(xué)通路450。這種污染會(huì)顯著降低由插配的插頭10和插座300形成的連接器組件400的光學(xué)性能。如果在光學(xué)通路接口450I上存在諸如水或油的流體污染物，則流體污染物對(duì)光學(xué)性能的不利影響通常被減輕。這是因?yàn)檫M(jìn)入光學(xué)通路接口450I的任何流體污染物被擠壓在插座梯度折射率透鏡155和插頭梯度折射率透鏡154之間，并且基本上變成光學(xué)通路450的非常薄的部分。由于污染物被擠壓成非常薄的層，減小了由污染物中的吸收或散射造成的任何光學(xué)損耗。壓縮的污染物不會(huì)顯著增加菲涅耳損耗，因?yàn)樵撐廴疚锉粩D壓在兩個(gè)固體表面之間，即，基本上不存在空氣界面，以產(chǎn)生發(fā)生顯著的菲涅耳反射所需的顯著的折射率轉(zhuǎn)變類型。應(yīng)當(dāng)指出，表1B、2B和3B的光學(xué)設(shè)計(jì)不是遠(yuǎn)心的。光纖和梯度折射率透鏡的激光處理如上文結(jié)合圖5C所簡(jiǎn)單討論的，梯度折射率透鏡154和155以及光纖端部36E可通過(guò)激光處理而形成。在插頭凹部端壁152處的傾斜表面105有利于這種激光處理，因?yàn)榧す馐鳯B可以相對(duì)于插頭套管頂部表面71成90度之外的角度。因此，傾斜表面105通過(guò)提供減小激光束LB玷污和/或損壞插頭套管70的機(jī)會(huì)的浮雕而有助于制造插頭10。傾斜表面105減小激光束LB在光纖切割和/或拋光過(guò)程中與碎屑相互作用的機(jī)會(huì)。此外，將梯度折射率透鏡插入到受控深度有利于將梯度折射率透鏡激光切割到精確的長(zhǎng)度。在一些示例中，插頭梯度折射率透鏡154的長(zhǎng)度被切割至四分之一節(jié)距加半節(jié)距的任何整數(shù)倍。用于在插座梯度折射率透鏡155的激光處理中使用的必然程序和方法可以以類似方式進(jìn)行。傾斜表面105可具有相對(duì)于垂線(即直上直下)的任何合適的角度和/或幾何形狀，例如在30度至45度之間，但也可以是其它合適的角度/幾何形狀。此外，傾斜表面105可具有在也允許形成光學(xué)通路接口450I的同時(shí)保持插頭套管70的尺寸和結(jié)構(gòu)完整性的任何配置。在其它變型中，傾斜表面105也可從插頭凹部端壁152可選地向后凹進(jìn)。以示例的方式，可以鄰近傾斜表面105形 成肩部，從而允許傾斜表面凹進(jìn)。例如，所得肩部可具有到側(cè)壁的垂直部分約2微米或以上的深度。在一個(gè)示例中，形成插座套管組件的步驟包括：將具有不確定長(zhǎng)度的梯度折射率棒插入已預(yù)加載有粘合劑的插座套管主體的內(nèi)孔90中，粘合劑的折射率介于插座套管主體的折射率和梯度折射率材料的折射率之間；以及繼續(xù)前進(jìn)以通過(guò)例如施加紫外線能量來(lái)引發(fā)對(duì)于許多光學(xué)粘合劑常見(jiàn)的交聯(lián)反應(yīng)而使粘合劑將梯度折射率棒保持就位。在下一步驟中，如此形成的前體組件例如被安裝在夾具中，該夾具將梯度折射率棒定位，使得在激光束LB沖擊時(shí)，如此保持的梯度折射率棒在精確的長(zhǎng)度(或節(jié)距長(zhǎng)度的分?jǐn)?shù))處被切斷，從而在一個(gè)步驟中形成插座套管組件。因此，在一個(gè)示例中，形成套管組件包括在一個(gè)或多個(gè)處理步驟中利用激光束LB切割和/或拋光一個(gè)或多個(gè)梯度折射率透鏡。例如，可以使用單獨(dú)的步驟利用激光束LB來(lái)切割和拋光光纖36，但切割和拋光也可以在一個(gè)步驟中發(fā)生?？梢允褂萌魏魏线m類型的激光器和/或用于產(chǎn)生激光束LB的操作模式。以示例的方式，生成激光束LB的激光器(未示出)可以是以脈沖模式、連續(xù)波(CW)模式或其它合適的模式操作的CO2激光器。以另一個(gè)示例的方式，激光束LB可通過(guò)安裝在電流計(jì)上的反射鏡的運(yùn)動(dòng)或替代地通過(guò)穿過(guò)基本上固定的激光束的梯度折射率透鏡的運(yùn)動(dòng)而橫跨梯度折射率透鏡154或155移動(dòng)。激光束LB和被處理的光纖36之間的角度也可被調(diào)整，以便在光纖或梯度折射率透鏡端部36E處產(chǎn)生所需的角度，例如12度、8度，或平坦的。插頭-插座連接器配置插頭10和插座300具有互補(bǔ)的配置，這允許插頭和插座配合地接合，同時(shí)允許使用者在插頭和插座之間進(jìn)行快速的光學(xué)接觸或電氣和光學(xué)的混合接觸。更具體而言，在一個(gè)示例中，插頭套管70和插座套管370形成為使得插頭10和插座300具有相應(yīng)的USB連接器配置，如例如在圖6和圖8中所示。此處也可以設(shè)想在商用電子裝置中使用的其它連接器配置，并且可通過(guò)適當(dāng)?shù)貥?gòu)造插頭套管70和插座套管370及其相應(yīng)的套管保持器50和350而形成這些配置。雖然上文已參照其支撐相應(yīng)的插頭光學(xué)通路450P和插座光學(xué)通路450R的能力而描述了插頭套管70和插座套管370，但插頭套管70和插座套管370也可被構(gòu)造成支撐電連接和對(duì)應(yīng)的電氣通路，從而提供混合的電氣-光學(xué)連接。圖18是示例性插頭10的前端等軸視圖，插頭10包括由插頭套管保持器50支撐的插頭電觸點(diǎn)520P。圖19是示例性插座300的前端透視圖，插座300包括由插座套管保持器350支撐的對(duì)應(yīng)的插座電觸點(diǎn)520R。當(dāng)插頭和插座插配時(shí)，插頭電觸點(diǎn)520P和插座電觸點(diǎn)520R在插頭10和插座300之間形成電連接。示例性電觸點(diǎn)可用插頭套管70和插座套管370模制，以使得它們與其對(duì)應(yīng)的套管的擦拭表面(即，包括電觸點(diǎn)的套管的水平表面)相對(duì)齊平，或者具有其它合適的附接裝置。盡管本文已參照本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例和具體示例示出和描述了本公開(kāi)，但對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將十分顯而易見(jiàn)的是，其它實(shí)施例和示例能執(zhí)行類似的功能和/或?qū)崿F(xiàn)類似的結(jié)果。所有這樣的等同實(shí)施例和示例均在本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)，并且旨在被所附權(quán)利要求涵蓋。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，還顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作出許多修改與變型。因此，本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的修改和變型，只要這些修改和變型落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。