CN1493011A - 用于集成光纤与准直透镜的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种二维光学交换机(10)，包括一结合数根输入光纤(11－18)和数根输出光纤(21－28)的密封外壳(41)。一数字式微反射镜装置(71)设置在该外壳中，并且能有选择地实现辐射在每根输入光纤与任何一根输出光纤之间的传播。该外壳包括两个透镜部件(56，57)，每个透镜部件具有一平板状支撑部分(106)，和数个近似为半球形且从该支撑部分的内侧凸出的透镜部分(111－118)。每根输入光纤牢固地固定到一个透镜部件的外侧，与其上的相应透镜部分对准，并且每根输出光纤牢固地固定到另一透镜部件的外侧，与其上的相应透镜部分对准。

Description

用于集成光纤与准直透镜的方法和装置

技术领域

本发明概括来说涉及光信号的处理，具体说来，涉及数根光纤与相应准直透镜相结合的结构。

发明背景

在某种程度上，在诸如移动电话、传真机和使用互联网的计算机通讯技术日益普及的推动下，电信在近二十年成为飞速发展的领域。由于这些新技术的涌现，对具有更大信息承载容量电信设备的需求日益增大，这相应地产生了对通过使用光信号进行通信的日益关注。

高带宽光纤通信系统正在全球得到采用。这将构建可连接主要城市区域的骨干系统。目前，当这些现有系统需要实现光信号的交换时，它们通常将光信号转换成电信号，对电信号进行电交换，再将所产生的电信号转换回光信号。这使通过该系统的信息传播极大延迟，而且由于它增加了系统的复杂性使其较为昂贵。

为避免该问题，正在尝试开发可直接交换光信号、无需将它们暂时转换为电信号的光学交换机(optical switch)。虽然现有光交换方法通常可满足其预期目的，不过它们不是在所有方面都令人满意。

例如，一种现有类型的光学交换机称为二维光学交叉连接(OXC)交换机。它具有一包含一数字式微反射镜装置(DMD)的密封外壳，该数字式反射微镜装置有时也称作微电子机械系统(MEMS)装置。该DMD具有多个设置成二维阵列的可移动反射镜元件。该密封外壳包含两个彼此成一定角度设置的透射窗口。在外壳外侧，两个平板各具有数个通过金刚石笔车削形成、并沿与相应窗口垂直的方向延伸的V形槽。在每个槽中安装有一准直透镜和一光纤端，且准直透镜处于与相关窗口间隔开的位置，光纤端常常处于与该准直透镜间隔开的位置。穿过其中一根光纤的光辐射由该光纤端射出后，通过相关的准直透镜，通过相关窗口，经DMD相应反射镜元件反射，通过另一窗口，通过另一准直透镜后，再进入另一光纤。

在这种装置中，从输入光纤到输出光纤的插入损耗相当高，通常为3dB到4dB量级。这部分地是由于各个单独部件具有足够大的热膨胀系数差，以至于在交换机的工作温度范围上产生明显的校准误差(alignment error)。此外，即使对于一给定温度，在交换机组装期间，完成多个独立部件的适当校准是复杂且耗时的事情，因此，这些现有的交换机制造成本较高，且生产率较低。而且，即使理论上窗口没有光能，实际上它们并不理想，且每个窗口都有轻微的可引入少量光能的楔形形状。

更进一步考虑，环境条件如振动和冲击可能引起多个部件之间的动态校准问题。另外再考虑许多光学表面易受环境因素的影响，如灰尘、潮湿和用于将各个部件连接到一起的塑胶或粘合材料的挥发物。这些光学表面通常包括每根光纤的端面、每个准直透镜的两个端面、和每个透射窗口的外表面。

发明概述

由上可知，需要一种减小光纤与相应准直透镜结构相结合时对插入损耗和/或环境因素的敏感性的方法和装置。根据本发明的一种形式，提供一种满足这种需要的方法和装置，包括：在一基板上支撑多个光学元件；相对该基板将透镜部件调节到一选定位置，该透镜部件包括一由透光材料制成的支撑部分，并包括多个由透光材料制成并设置在该支撑部分第一侧上分开位置处的透镜部分，且在该透镜部件的选定位置处该透镜部分均与相应的光学元件对准；相对基板将透镜部件牢固地固定到该选定位置；将多根光纤中每一根光纤靠近支撑部分的端部设置在与该第一侧相对的支撑部分的第二侧上，并处于与相应透镜部分校准的位置；以及将每根光纤的该端部固定连接到该支撑部分的第二侧上。

附图的简要说明

根据下面结合附图所作的详细描述，将能更好地理解本发明，附图中：

图1为一体现本发明的二维光学交叉连接交换机的示意性截面俯视图；

图2为沿图1中线2-2所取的图1所示交换机的示意性截面侧视图，并以虚线示意示出光纤定位器和激光器；以及

图3为作为图1所示交换机部件的透镜部件的内部正视图。

详细描述

图1为一体现本发明诸个方面的二维光学交换机10的示意性截面俯视图。图2为沿图1中线2-2所取的交换机10的示意性截面侧视图，并表示出下面将描述的光纤定位器和激光器。

该光学交换机10包括作为输入光纤的八根光纤11-18和作为输出光纤的八根光纤21-28。光纤11-18和21-28中每根光纤都是本领域技术人员所知类型的部件，并且具有一由一包层同心围绕的中央芯。为了便于解释本发明，此处将光纤11-18称为输入光纤，将光纤21-28称为输出光纤。不过，任何一根光纤21-28可起输入光纤的作用，任何一根光纤11-18可起输出光纤的作用。实际上，交换机10以及光纤11-18和21-28是双向的，并且完全能处理沿相反方向通过该交换机和任何光纤同时传输的光辐射。

交换机10能以下面更加详细描述的方式，有选择地将每根输入光纤11-18耦合到任何一根输出光纤21-28。实际上，在任一给定时刻，交换机10都能实现每根输入光纤11-18和相应一根输出光纤21-28之间的光耦合。因此，交换机10实现了工业中通常称作8×8光学交叉连接(OXC)交换机类型的设备。不过认为，本发明不限于用在8×8交换机，而也能用于具有更大或更小输入光纤数目，和更大或更小输出光纤数目的交换机。实际上，本发明还应用于并非光学交换机的装置

现在更加详细地说明交换机10，它包括一具有一底板43和一顶盖44的外壳41。底板43由镀有金或银的陶瓷玻璃复合材料制成，如可从美国北卡罗来纳州DuPont Electronic Materials of ResearchTriangle Park购得的零件号码为DuPont 951的低温共烧结陶瓷(LTCC)。该材料的热膨胀系数(CTE)为5.8ppm/C°。顶盖44由金属材料制成，如CTE为4.5ppm/C°的钨/镍/铜合金(WNiCu)。顶盖44具有四个侧壁，被设置成限定一正方形框架；并具有一在侧壁上端之间延伸的顶壁。使用已知类型的适当焊料，如金/锡(AuSn)焊料，将侧壁下端焊接到底板43的上表面。

参见图2，顶盖44的顶壁具有一通过它垂直延伸的正方形开口51。正方形窗口52是由硼硅玻璃材料制成的一板状元件，如可从维吉尼亚Corning Incorporated of Danville购得的目录号为7059的玻璃材料。使用金/锗(AuGe)焊料将窗口52的周围边缘焊接到顶盖44上，具体说来焊接到提供于顶壁上且围绕开口51延伸的环形表面部分上。顶盖44的侧壁之一具有一穿过它水平延伸的矩形开口53，顶盖44的另一侧壁具有另一穿过它水平延伸的矩形开口54。

外壳41包括两个透镜部件56和57。此处简要描述透镜部件56-57，后面会详细讨论。在所公开的实施例中，它们均由与窗口52相同的、CTE为4.6ppm/C°的硼硅玻璃材料制成。透镜部件56和57可以选择由其他适宜材料制成，如熔融石英材料。透镜部件56和57在其内侧均具有一环形表面部分，该环形表面部分沿其周围边缘延伸，并焊接到围绕顶盖44外表面上的相应开口53或54延伸的环形表面部分上。在所公开的实施例中，使用金/锗(AuGe)焊料将透镜部件56和57均焊接到顶盖44上。从而极可靠地在透镜部件与顶盖之间形成良好密封。

虽然在所公开的实施例中该透镜部件56-57用焊料固定在适当的位置，不过可以通过其他方法将它们熔合或粘接到顶盖44上。作为一个例子，顶盖44可以由钢制成，如可从多个卖主购得的特殊类型ASTM-F15。可以将透镜阵列56-57的尺寸设计成刚好安放在相关矩形开口53或54内，然后使用可产生本领域中通常称作熔接密封(Fritseal)的已知技术，可将各个透镜阵列的玻璃材料直接粘接到顶盖的金属材料上。这就在每个透镜部件与顶盖之间提供良好的密封，即使在苛刻的环境下也很可靠。

可用于将透镜阵列56-57粘接到顶盖44上的另一种技术的例子是，不使用焊料，而使用本领域中已知类型的环氧树脂粘合剂。这代表了适合于某些应用的低温密封技术，并具有良好的抗湿性。

从而外壳41包括底板43、顶盖44、窗口52和透镜部件56-57。外壳41为真空密封容器，其内部为真空。显然根据前述讨论，外壳41的各个部件由具有相似热膨胀系数的材料制成，以致于温度变化将不产生会使焊接断裂和/或导致插入损耗增大的应力。如下面更加详细讨论的，输入光纤11-18均以其一端熔合到透镜部件56的外侧，输出光纤21-28均以其一端熔合到透镜部件57的外侧。

参见图2，一隔板61被安装在底板43的顶面上，并处于外壳41内部。在所公开的实施例中，隔板61由氧化铝制成，并且具有一镀铜外表面。隔板61的CTE在大约6.9到7.3ppm/C°范围内。一已知类型的数字式微反射镜装置(DMD)71被安装在隔板61上部，隔板61用来确定该DMD在外壳41内适当的垂直位置。本领域中有时也将71所示类型的DMD称作微电子机械系统(MEMS)装置。在所公开的实施例中，DMD71为麻萨诸塞州Norwood的Analog Devices公司制造的现有部件。使用本领域中众所周知的Indalloy 164焊料，将DMD71焊接到隔板61上。

DMD71包括一板状硅基板73，并且具有64个可移动地支撑在基板73上侧的反射镜元件，在图1中用附图标记81-88表示出八个反射镜元件。该DMD71的64个反射镜元件被设置成二维8×8阵列，具有8行8列。每个反射镜元件能围绕靠近其一个边缘的轴，在通常与基板73的上表面齐平的近似水平位置，与和它近似垂直的从基板73向上垂直延伸的垂直位置之间旋转。从而每个反射镜元件回转通过大约90°的角度。显然，根据图1，用附图标记81-88表示的8个反射镜元件均表示为处于垂直位置，而所有其他反射镜元件处于水平位置。

在DMD71中，通过电磁产生每个反射镜元件的运动。不过，也可能通过其它方法移动每个反射镜元件，例如使用静电力。每个反射镜元件在其一侧上具有一反射表面，当反射镜元件处于水平位置时，反射表面处于该反射镜元件的上表面。当反射镜元件处于其垂直位置时，反射表面相对其中一根输入光纤11-18基本上成45°角，相对其中一根输出光纤21-28基本上也成45°角。例如，注意到反射镜元件81的反射表面相对每个光纤11和24成45°角。

从而认为，每个反射镜元件能将输入光纤之一耦合到相应的输出光纤之一，例如，如图1中用L-形线示意性所示，代表从输入光纤11延伸到反射镜元件81，然后到输出光纤24的光路。当各个反射镜元件处于其收起或水平位置时，它在垂直方向低于并且不影响任何输入光纤与输出光纤之间传播的辐射。另一方面，当各个反射镜元件处于其垂直位置时，它反射相关输入和输出光纤之间传播的辐射。

DMD71中反射镜元件的运动由通过用作控制界面的电缆93接收的数字信号控制。在所公开的实施例中，控制界面93可以符合工业标准RS-232协议，可以是晶体管-晶体管-逻辑(TTL)信号，或者可以符合其他界面协议。控制界面93的远端与此处未详细说明和描述的已知类型的适当控制电路相连。

反回来更详细地说明透镜部件56和57，所公开的实施例中透镜部件56-57相同。因而仅详细描述透镜部件57。在这方面，图3为透镜部件57内部的示意性正视图。如从图1和3中更好地看出的那样，透镜部件57包括一近似扁平矩形板形的支撑部分106。该透镜部件57还包括8个从该支撑部分106内部向外通过顶盖44的壁伸入开口54中的透镜部分111-118。每个透镜部分111-118均近似为部分球面的形状，并起准直透镜的作用。

在所公开的实施例中，透镜部件57由单片上述Corning 7059硼硅玻璃材料制成，支撑部分106和透镜部分111-118为该单片玻璃材料的各组成部分。可以通过任何适当的方法制造透镜部件57，例如通过模压玻璃材料，或者通过使用激光写入技术从较大的原始玻璃片有选择地去除材料，直到剩余材料限定出透镜部件57。在所公开的实施例中，透镜部分111-118设置在沿水平线均匀间隔的位置上，透镜部分111-118中每对相邻透镜之间中心到中心的距离等于两个相邻输入光纤11-18或两个相邻输出光纤21-28之间的距离。

在支撑部分106上，具体是在其上围绕所有透镜部分111-118延伸的环形表面部分上，提供近似为矩形的金/锗(AuGe)焊料环126。该焊料环126将透镜部件57密封连接到顶盖44的外部，具体是连接到其上围绕其中的开口54延伸的环形表面部分上。

现在将简要描述组装光学交换机10的方法。隔板61和顶盖44均焊接到底板43上。DMD71的基板73焊接到隔板61上。然后，相对外壳41设置透镜部件56和57，而后以下列方式将其固定到外壳41上。

近似将透镜部件57设置在图1和2所示的位置。此时，输出光纤21-28还没有固定到透镜部件57上。将左列中的反射镜元件之一，例如反射镜元件86，设置成处于其垂直位置。使辐射光束沿与反射镜元件86有关的L-形光路传播，从而其在图1中向右传播到反射镜元件86，然后被该反射镜元件反射，向下传播。

在保持透镜部件57相对外壳41固定于选定位置的同时，光纤的一端靠着透镜部件57的外侧设置，并且相对该透镜部件57移动，同时测量由透镜部分111聚焦进入该光纤的辐射量。已知有用于移动光纤并测量进入它的辐射量的技术，下面对其中之一进行描述。记录对于透镜部件57该特定位置测得的最大辐射量。实质上是确定由透镜部分111将透镜部件57外侧表面上的光束聚焦到围绕离开透镜部分111传播的会聚辐射的光轴的预定尺寸区域中的辐射量。

然后将透镜部件57(图1)的左端稍稍移动，并保持固定于该新位置，同时重复光纤的移动和辐射的测量，以便确定并记录与透镜部件的该新位置相关的最大测得辐射量。对于透镜部件57的多个其它位置重复该过程。然后比较所记录的值，以便选择透镜57的与最大测得辐射量相关的位置。然后透镜部件57的左端回到该选定位置。

然后，使用位于图1中右列中的一个反射镜元件，如反射镜元件83，对图1中透镜部件57右端的透镜部分118执行类似过程。在该过程中，透镜部件57(图1)右端的运动涉及一维运动，相当于透镜部件57围绕透镜部分111的中心轴旋转。具体来说，对于透镜部件57右端多个位置中的每一个，靠近支撑部分106外侧的光纤端相对透镜部件57移动，同时测量透镜部件57处于该位置时从透镜部分118进入该光纤的聚焦辐射量。在对透镜部件57多个不同位置中的每一个进行这种测定之后，确定透镜部件57右端这些位置中哪一个产生最大测量辐射量，然后使透镜部件57的右端回到该位置。

由于透镜部件57的右端和左端现在保持在其试验选定的位置处，将该组件加热到能熔化焊料环126(图3)的温度。然后冷却该组件，使焊料环126硬化，并使透镜部件57固定并密封在外壳41的顶盖44上。接下去，用与上面对于透镜部件57所述相同的方法设置透镜部件56，然后固定到顶盖44上。

之后，各个输出光纤21-28必须对准透镜部件57，然后固定到透镜部件57上。同样，各个输入光纤11-18必须对准透镜部件56，然后固定到透镜部件56上。对于每个光纤用相同方法实现，因而此处仅对于一根光纤，即输出光纤21描述此适当的技术。

在这方面，参见图1，将8×8阵列左列中的反射镜元件之一例如反射镜元件86，移动到其垂直位置。然后沿与该反射镜元件86相关的L-形光路引导辐射，使它在图1中向右传播到反射镜元件86，被该反射镜元件86反射，然后向下传播到透镜部分111，该透镜部分111将该辐射朝向透镜部件57的支撑部分106外侧的表面聚焦。

图2示意性表示出光纤定位器202和激光器203。具有可购得的适用于光纤定位器202的装置，其中一个例子为可从加利福尼亚Irvine的Newport公司购得的商标为“ORION”的半自动光纤对准系统。还可购得适用于激光器203的装置，其中一个例子为可从华盛顿Mukilteo的Synrad有限公司得到的型号为J48-1W的激光器。

如虚线206示意表示的那样，光纤定位器202可操作地连接输出光纤21上。光纤定位器202能监测通过光纤21到达其末端的辐射量，如虚线207所示，同时光纤定位器202实际上移动光纤21靠近透镜部件57支撑部分106的平坦外表面的近端。这种移动包括该光纤端部沿平行于支撑部分106上该平坦外表面的两个正交方向的线性运动。并且，这种移动可以包括光纤21的端部相对支撑部分106的外表面所形成角度的改变，具体来说该角度改变处于围绕光纤端部垂直于支撑部分106上该平坦外表面的位置的一个小范围内。

光纤定位器202能根据所选择的准则将光纤21放置在适当的位置。在所公开的实施例中，该准则是将光纤21移动到从透镜部分111接收最大辐射量的位置，通常意味着将光纤21的端部设置在支撑部分106的该平坦外表面与光轴相交的位置，透镜部分111的曲面沿光轴有效地会聚辐射光束。

当光纤定位器202已经将光纤21设置在适当的位置，以便满足该准则时，光纤定位器202启动激光器203，如虚线208所示。然后激光器203将激光束刚好引导到光纤21的端部，如虚线209所示。该激光束209具有熔化光纤21的端部以及相邻的支撑部分106的材料的作用，以便将光纤21的端部熔合到支撑部分106的平坦外表面，从而将它们牢固地固定在一起。这就在相似或相同材料之间形成强分子键。在所公开的实施例中，光纤定位器202和激光器203自动执行光纤21端部相对支撑部分106平坦外表面的这种定位和熔合。

在已经通过该方法将光纤21端部取向并熔合到透镜部件57上之后，可在这些部件已经熔化的区域周围涂覆少量已知的粘合剂216。在该粘合剂凝固之后，增大了光纤21与透镜部件57之间连接的机械强度，用于抵制它们之间有可能削弱和/或切断激光熔化连接的相对运动。粘合剂216不影响光纤21和透镜部件57的光学操作。

虽然所公开的实施例使用激光束将各个光纤熔合到相关的透镜部件，随后施用或不施用粘合剂，但是存在着也处于本发明范围之内的其他可选技术。例如，一种可能的选择是使用电弧熔合技术而不是激光束，其中将两个导电探针设置在紧邻透镜部件的光纤的相对两侧，然后将相当大的电压施加到探针上，以便产生将光纤熔合到透镜部件上的电弧。在使用该电弧熔合技术将光纤与透镜熔合在一起之后，可用与上面对于粘合剂216所述的相同方式涂覆粘合剂。也可以使用任何其他适宜方法。

显然根据上面的讨论，所公开的实施例是一种二维光学交换机，它在第一组光纤11-18与第二组光纤21-28之间实现交换。不过，认为本发明可应用于其他方面，包括但不限于三维光学交换机，光学多路复用器，光学多路解复用器或光学分插复用器(OADM)。

本发明具有若干技术优点。其中一个技术优点在于将数根光纤、数个准直透镜和一用于气密封装的窗口均有效地组合成单个集成部件。这使光纤、准直透镜和外壳内的光学元件之间能高度对准，以便达到能将输入光纤到输出光纤的插入损耗比现有方法减小50％或更多的精度。例如，本发明在这类装置的正常工作温度范围上能提供小于2dB的插入损耗。另外，与现有方法相比，能更加容易和可靠地获得该精度，从而产生更高生产率。

由于光纤、透镜和窗口实际上是具有均匀热膨胀系数的单个通用部件，所以实质上在该装置的工作温度范围上可以忽略这些元件之间的校准误差，从而避免了趋向于在现有技术结构中产生插入损耗的CTE校准误差。作为一个通用部件提供这些元件，还有助于减小或消除对环境因素如振动和/或冲击所导致的校准误差的敏感性。

又一个优点在于每根光纤及相关的准直透镜仅包含单个暴露的光学表面，即透镜部分上的曲面，并且该表面处于密封外壳内，故可保护它免于受到诸如灰尘和湿气的环境因素的影响。另外，由于透镜部件实际上将准直透镜集成到用于密封外壳的窗口中，故通过避免提供除准直透镜结构以外的一个或多个单独的透射窗口而减小了元件数量，并且这还避免了单独透射窗口非理想特性所导致的不精确性，以及避免了透射窗口的外表面对诸如灰尘或湿气等环境问题的敏感性。

虽然已经详细说明并描述了一个实施例，认为在不偏离下面的权利要求所限定的本发明精神和范围的条件下还可能有多种替代和变型。

Claims (20)

1.一种装置，包括：

一基板；

支撑在所述基板上的多个光学元件；

一透镜部件，其包括一由透光材料制成的支撑部分，和多个由透光材料制成并设置在所述支撑部分第一侧上分开位置处的透镜部分，所述透镜部件相对所述基板以固定的关系支撑，使得所述透镜部分均与各自的所述光学元件对准；以及

多根光纤，均以其一端固定到所述支撑部分的与所述第一侧相对的第二侧上，且每根所述光纤以其所述端与相应的一个所述透镜部分对准。

2.根据权利要求1所述的装置，其中每个所述透镜部分被形成为起准直透镜的作用。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑部分和所述透镜部分为单片透光材料的各组成部分。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述支撑部分具有近似平板形状；并且

其中每个所述透镜部分从所述支撑部分的所述第一侧向外凸出，并具有近似为一部分球面的形状。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述单片透光材料由硼硅玻璃和熔融石英材料其中之一制成。

6.根据权利要求1所述的装置，其中每根所述光纤以其所述端熔合到所述透镜部件的所述支撑部分的所述第二侧。

7.根据权利要求1所述的装置，

包括一外壳，该外壳具有一有一开口通过其中的壁部分，所述基板为所述外壳的一部分，所述光学元件处于所述外壳内，并且所述透镜部件为所述外壳的一部分，设置在所述壁部分外面，并使所述透镜部分伸进所述开口中；

其中所述透镜部件的所述支撑部分在其所述第一侧上面具有一围绕所述透镜部分延伸的第一环形表面部分；以及

其中所述壁部分在其外侧上面具有一围绕所述开口延伸，并密封连接所述第一环形表面部分的的第二环形表面部分。

8.根据权利要求7所述的装置，包括一设置在所述第一和第二环形表面部分之间的焊料环，用于产生所述透镜部件到所述壁部分的密封连接。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述外壳是密封的，所述焊料环将所述透镜部件密封到所述壁部分上。

10.根据权利要求7所述的装置，包括一设置在所述外壳内并且包括多个可移动反射镜元件的数字式微反射镜装置，每个所述光学元件为相应的一个所述反射镜元件。

11.根据权利要求10所述的装置，

其中所述外壳具有另一个通过其另一壁部分的开口；

包括另一透镜部件，该透镜部件包括另一由透光材料制成的支撑部分，并包括多个另外的由透光材料制成并设置在所述另一支撑部分的第一侧上分开位置处的透镜部分，所述另一透镜部件为所述外壳的一部分，设置在所述另一壁部分外部，使所述另一透镜部分伸进所述另一开口中，而且所述另一支撑部分在其所述第一侧上具有一围绕所述另一透镜部分延伸的第三环形表面部分，并且所述另一壁部分在其外表面上具有一围绕所述另一开口延伸、并与所述第三环形表面部分密封连接的第四环形表面部分；

包括多根另外的光纤，每根光纤以其一端固定到所述另一支撑部分的与其所述第一侧相对的第二侧上；并且

其中所述数字式微反射镜装置的所述反射镜元件被设置成具有多行和多列的二维阵列，其中一个所述透镜部件的每个所述透镜部分与相应的所述行对准，并且另一所述透镜部件的每个所述透镜部分与相应的所述列对准。

12.一种方法，包括以下步骤：

将多个光学元件支撑在一基板上；

相对所述基板将一透镜部件调节到一选定位置，所述透镜部件包括一由透光材料制成的支撑部分，并包括多个由透光材料制成并设置在所述支撑部分的第一侧上分开位置处的透镜部分，其中在所述选定位置，所述透镜部分均与相应的所述光学元件对准；

将所述透镜部件相对所述基板牢固地固定到所述选定位置；

将多根光纤中每一根邻近所述支撑部分的一端设置在与所述第一侧相对的第二侧上，并且处于相对相应的所述透镜部分对准的位置；并且

将每根所述光纤的所述端固定连接到所述支撑部分的所述第二侧。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述设置步骤包括的步骤是使辐射光束从所述光学元件之一穿过与之相关的所述透镜部分传播，调节与之相关的所述光纤的所述端部的位置，同时监测从所述光束进入该光纤的辐射量，以便确定该光纤的一为所述对准位置的位置，并且使从所述光束进入该光纤的辐射量最大。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述调节步骤包括的步骤是使辐射光束从所述光学元件之一穿过与之相关的所述透镜部分传播，调节所述透镜部件相对所述基板的位置，同时测量在所述第二侧从所述光束聚焦到围绕离开该透镜部分传播的会聚辐射的光轴的预定尺寸区域中的辐射量，所述透镜部件的所述选定位置为使围绕所述光轴的所述区域内辐射量最大的位置。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述固定连接步骤包括利用激光束将每根所述光纤的所述端熔合到所述第二侧的步骤。

16.根据权利要求12所述的方法，包括使每个所述透镜部分形成为起准直透镜作用的形状的步骤。

17.根据权利要求12所述的方法，包括制造所述透镜部件的步骤，使得所述支撑部分和所述透镜部分为单片透光材料的各个组成部分。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述制造步骤包括选择硼硅玻璃和熔融石英材料其中之一用作所述单片透光材料的步骤。

19.根据权利要求12所述的方法，

包括提供一外壳的步骤，该外壳具有一有一开口通过其中的壁部分，所述基板为所述外壳的一部分，并且所述光学元件设置在所述外壳内；

其中所述调节步骤包括将所述透镜部件设置在所述壁部分外部，使所述透镜部分伸进所述开口之中的步骤；并且

其中所述牢固固定步骤包括将围绕所述支撑部分所述第一侧上的所述透镜部分提供的第一环形表面密封连接到围绕所述壁部分外表面上的所述开口提供的第二环形表面部分上的步骤，且在完成所述牢固固定步骤之后，所述透镜部件成为所述外壳的一部分。

20.根据权利要求19所述的方法，其中使用设置在所述第一和第二环形表面部分之间的焊料环实现所述密封连接的步骤。

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