CN1255204A - 光导纤维的固定装置 - Google Patents

Abstract

平的基片(17)上的光导纤维(22)固定装置具有主表面和垂直于主表面的边缘表面(14),光导纤维(22)定位在形成于基片(17)主表面上的槽(18)中,并越过基体边缘伸出,像透光带孔圆盘式的机械限动件(24)如透明带孔的盘,由如光硬化粘结剂(27)固定在基片的边缘表面(19),以便抵制光导纤维(22)沿大体垂直于主表面方向的移动。

Description

光导纤维的固定装置

技术领域

本发明涉及大体平的基片上的光导纤维固定装置，如带有光路的硅片上的光导纤维固定装置。

技术背景

已知的将光导纤维固定到基片上的方法是在形成于基片上的V型槽内定位光导纤维。纤维可以通过粘结剂或焊接固定在槽中，这阻止纤维在槽内的轴向移动。但是，要克服使纤维从槽中剥脱出来的力，纤维的固定就不可靠了。

还有已知在V型槽中固定纤维的方法是借助于附加在基片表面的机械固定件，例如，在固定件和基片之间夹住纤维。但是，这要求机械固定件精确的对正性，以便保证固定纤维并还要避免纤维的损伤或变形，同时还要解决复杂化和成本高的问题。

本发明的目的是提供改进的光导纤维固定装置。

本发明的揭示

按照本发明，提供大体平的基片的光导纤维固定装置，其具有主表面和边缘表面，边缘表面大体垂直于主表面。光导纤维被定位在形成于基片主表面中的槽内并越过基片边缘伸出，一机械限动件固定在基片边缘表面，以便阻止光导纤维沿大体垂直于主表面方向的移动。

优选地，机械限动件由光硬化粘结剂固定到基片边缘。

优选地，机械限动件也具有光导纤维穿过的孔。

优选地，机械限动件是-圆盘，它具有光导纤维穿的孔。

优选地，该孔还形成在机械限动件的第一侧面，该侧面面对远离上述边缘的方向，它具有一引线端以便于光导纤维插入穿过小孔。

优选地，一槽形成在机械限动件的第二侧面，它面对上述边缘，以便为粘结剂提供一贮存槽。

优选地，机械限动件由陶瓷材料制成，例如刚玉。

优选地，机械限动件还是透明的。

有利的是机械限动件包括钟表制造者用的宝石。

本发明其他优选的结构将众下列的描述中和说明书所附的权利要求书中体现。

附图的简要说明

本发明现在将仅通过举例的方式，参照附图进行描述：

图1显示-光学装置局部剖开的立体视图，它含有按本发明实施例的光导纤维固定装置。；

图2A、2B和2C分别显示这一固定装置的示意图的平面视图、立体视图和侧视图；和

图3是显示在图1和图2中固定装置放大的剖视图。

实施本发明的最佳模式

图1显示的光学装置10具有壳体11。一引线保护管14通过壳体壁上的孔通向壳体11。

保护管14容纳光导纤维22，光导纤维22与形成在基片17上的集成光路连接，基片17固定在壳体11内。

光导纤维22定位在V型槽18内，V型槽18以传统的方式形成在基片17的表面。纤维可以在V型槽内由粘结剂或焊接固定，或者由其他方法固定就位。V型槽18从基片上的一个位置(从光波传递进来和/或从光导纤维传出)延伸到基片17的边缘。

光导纤维22通过圆盘24上的小孔23插入，圆盘24固定在基片17的边缘19上。圆盘24阻止光导纤维22沿大体垂直于基片17表面的方向移出或离开槽18。

圆盘24优选地通过于粘结剂或焊接固定在基片17的边缘。

粘结剂或焊接在V型槽中具有抵抗剪切力的牢固强度，即，剪切力往往轴向推动纤维脱离V型槽18，但是它随拉力相当薄弱，即它对于要使纤维沿大体垂直于基片17表面的方向剥离出槽的力形成很小的抵抗。但是，圆盘通过粘结剂或焊接固定在基片边缘即表面19上，该表面大体垂直于基片17表面，因此这个粘结剂接合界面处于要将纤维从V型槽中剥出的剪切力之下，并因此大体提高了固定装置对这种力的抵抗。

纤维22可以在纤维或圆盘固定在基片之前插入圆盘24。一旦纤维22已定位在V型槽内，圆盘24就能沿纤维22滑动，直至它与基片17的边缘连接。在附图显示的方位中，圆盘24悬挂在纤维22上，因此纤维的上部表面即离开基片所面对的表面与圆盘中的孔壁接触，如果圆盘24在这一位置上固定到基片17的边缘，它使纤维22相对于基片边缘固定就位而在它们之间没有任何移动，在纤维本身上没有施加任何大的压力并没有使纤维变形。这个附加的限动件的工作因此不依赖于圆盘或它的孔的尺寸，并且当圆盘自身有效地位于最佳位置时，不需要精密的定中心器件。

贯通圆盘24的孔23的一侧优选地配备有引线端25，在光导纤维22定位在槽18之前，它便利于纤维22通过圆盘24插入。引线端25可以是截头锥体形状或由曲面壁形成。

圆形盘24便利地是-透光刚玉的手表制做者用的宝石，它具有由宝石的油杯所形成的引线端。这种直径范围为0.8到0.5mm，厚度范围为0.2至0.5mm，孔直径范围80至300千分之一毫米的宝石在商业上可很容易购得。随后，可以挑选，更适合的尺寸，特别是与光导纤维直径相关的尺寸。

图2A-2C显示的示意图还表明纤维22借助于固定到基片17的边缘19圆盘24固定。

圆盘优选地由光硬化粘结剂如环氧树脂或丙烯酸盐粘结剂固定到基片边缘上。

利用透明宝石作为圆盘24也能使返凝型紫外线UV硬化粘结剂被用来将圆盘固定到基片边缘，它对热凝固型粘结剂来说有利于缩短安装时间。

这也有助于保护粘结剂的连接部形成在对面基片边缘的圆盘大部分表面之间，而不仅只在其间连接部的边缘之间(如果圆盘对于凝固幅射是不透光的就有可能发生这种情况)。

圆盘24的另一侧也优选地配备有如图3所示贴近孔23的槽26。这个槽26为粘结剂27提供储存槽。粘结剂27可在圆盘24定位于基片17边缘19之前先就位在槽26中。如上所述，粘结剂27将圆盘24固定到基片边缘19。此外，来自形成于槽26内的储存槽中的粘结剂可以例如通过毛细作用流动，进入V型槽18，以便将纤维22固定在V型槽18中。

利用以上描述的圆盘，在基片上的纤维固定装置的强度得到有效的改善。在使用中，这种固定装置可经受由于误操作、震动和热应力而致的力，这些力都能对光导纤维施加弯曲力矩，使光导纤维22隆起或剥离出槽18。被牢固固定在基片边缘的圆盘24作为机械限动件的作用抵抗这类弯曲力矩，并从而抵抗光导纤维沿大体垂直于基片方向的移动。其结果是光导纤维相对于基片边缘的固定非常坚固。

在上文描述的实施例的改进中，圆盘24可由另一形式的机械限动件代替，例如-大体U型的构件可以-倒转的位置挂在纤维上，“U”型的腿固定在基片17的边缘，而“U”型的底面阻止光导纤维沿大体垂直于基片的方向移动。

如上文的说明，圆盘优选地是手表制造者的宝石。它可由刚玉、陶瓷、玻璃、合成红宝石或其他材料形成。但如，显而易见，圆盘可以是其他的形状和由其他适合的材料形成。机械限动件可以使用其他的形状，例如方形或六角形构件，配有-在那里贯通的小孔(而且小孔没有必要是圆的)，或者是如上文描述的U型构件。

优选地选择的圆盘使之具有大体相似于基片的热膨胀系数，固定于基片上的圆盘使得在它们之间的连接部的热应力减少。已经证实，刚玉的热膨胀系数(7×10^-6mm/mm/c)是以接近于硅基片的热膨胀系数(2.5×10^-6mm/mm/c)，以便避免在-40℃至+85℃温度范围内的任何问题。

Claims (12)

1、大体平的基片上的光导纤维固定装置，其具有-主表面和大体垂直于主表面的边缘表面，光导纤维定位在形成于基片主表面中的槽内，并越过基片边缘伸出，机械限动件固定在基片边缘表面，以便抵制光导纤维沿大体垂直于主表面的移动。

2、按权利要求1的固定装置，其中，机械限动件由粘结剂固定在基片边缘表面。

3、按权利要求2的固定装置，其中，机械限动件由光硬化粘结剂固定在基片边缘表面。

4、按权利要求1、2或3的固定装置，其中机械限动件具有光导纤维穿过的孔。

5、按权利要求4的固定装置，其中，机械限动件是一圆盘，它配有光导纤维穿过的孔。

6、按权利要求4或5的固定装置，其中，该孔形成在机械限动件的第一侧面，该侧面面对远离上述边缘的方向，该侧面具有一引线端，以利于光导纤维插入，穿过该孔。

7、按权利要求4或5的固定装置，其中，形成在机械限动件第二侧面的槽面对上述边缘，以便形成粘结剂的储存槽。

8、按前述任一权利要求的固定装置，其中，机械限动件由陶瓷材料制成。

9、按权利要求8的固定装置，其中，机械限动件由刚玉制成。

10、按权利要求3或其任一从属的权利要求的固定装置，其中，机械限动件是透明的。

11、按上述任一权利要求的固定装置，其中，机械限动件是手表制造者用的宝石。

12、光导纤维固定装置大体如本文的描述，参照并按附图所示。

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