CS223273B1 - Method of roming the front of planary light conductor - Google Patents

Description

Způsob vytváření čela plenárního světlovodu pro čelní vazbu ' s polovodičovým zdrojem záření nebo s vláknovým ' světlovodem, ^přípa^dn^ě s ^da^lším ^plan^árním sv^Iovodem spadá svým dosahem do oboru přenosu informací. ^podstata v^yn^álezu s^po^čív^á v ^^, že nosná podložka se světlovodem a přiloženým pomocným trámečkem se uchytí v ^pájecí^{m d}ržá^ku tak ^že Pdo nosné ^po^dlo^žky je v jedné rovině s čelem pomocného trámečku a na místo leštěné plochy nosné podložky a na příložné stěny pomocného trámečku se přiloží skleněná pájka, načež se pájecí držák s nosnou podložkou a pomocným trámečkem ve svmtó ^poloze umfetf v ^pájecí ^pec^{* i}, v níž se ^prove^de ^připájen^{í p}omocného tráme^čku ^k lešténé ^plo^še nosn^é podložky a po vychladnutí a vyjmutí zpájecího držáku se čelo nosné podložky spolu s čelem připájeného pomocného trámečku zbrousí do roviny kolmé k ose světlovodu a opticky vyleští.

Planární světlovody zpracované uvedeným z^půso^bem lze vý^ho^dně ^použít pro razné druhy přenosu informací, kde záleží na vysoké rychlosti a hlavně spolehlivosti přenosu informaci na ^krát^ké i ^dlouřté vz^dálenosti.

Vynález se týká způsobu vytváření čela plenárního ' světlovodu na - nosná- podložce pro - čelní vazbu s polovodičovým zdrojem zárem, neto s vanovým . svétíovočlěm, . případně s dalším planárním ' světlovoděm.

Je známo, že uplatnění - integrované -- optiky v optických - - systémech pro přenos informace - s vláknovými světlovody je podmíněno účinností a spolehlivostí vazby mezi v^láknovýmⁱ a ^planárrnmi světtovo^ zejm^éna jednovidovými, a mezi zdrojem záření a těmito svěUovo^dy. Jeden z vý^ho^dnýc^h z^půso^bů us^kute^čn^ěn zmměné vaz^by s^pomvá ve vzájemném těsném - kontaktu dokonale opracovaných koncových ploch spojovaných světlovodů. Podobně je tomu při realizaci vazby zdroje se světlovodem, kde je třeba uskutečnit vzájemný- těsný kontak výstupní ^ploch^{y p}o^lovo^dičové^ho zdroje zá^řern s ^če lem platárního světlóvodu.

Nevýhodou - tohoto· - známého, principiálně jednoduchého způsobu vazby jsou vysoké nároky na geometrii a jakost opracování koncových ploch podložky - s - planárními světlovody. Pro dosažení potřebných vlastností zmíněné vazby je zapotřebí zajistit nejen přesou kolmost stykových koncových ploch podložky vzhledem k ose světlovodu, ale i potřebnou minimální drsnost povrchu těchto ploch.

Řešení uve^deného ^probtému je otovlášté obtížné u důležitých jednovidových planárních světlovodů, vytvořených difúzí v podložkách z elektrooptických materiálů, například niobičnanu litného, nebo tantaličnanu htnéhO, jejichž Woutoa je pouze 2 až 3 μιη. V daném případě je proto nutné mimo předchozí požadavky za jistit i geometrickou dokonalost hrany podložky u povrchu svět^lovo^du. ^pn^pustná o^dc^hyl^ka totaosti čelmc^h ploch od podélné osy - podložky nemá přesáhnout Γ, čelní plochy nesmějí být vypouklé, ani vyduté, a jejich okraje nesmějí být zaoblené. Velikost geometгických poruch na čelní - ploše v - oblasti - horní hrany nesmí být větší než 1 - ^m, což platí i pro vytváření čela několikavidového planárního světlovodu.

Je znám způsob vytváření - čela planárního světlovodu s použitím pomocné: destič^ky ^přile^pené ^{k -} povrcto nosn^{é p}o^dlo^žky e^poxidovým lepidlem.- Toto uspořádání je určeno k ochraně hrany v oblasti- světlovodu iak oři broušení a leštění čela; tak i - za provozních podmínek. Podstatnou - nevýhodou tototo způsobu je^, že or^ganic^ká tepidte mají malou tvrdost a dostatečnou ochranu hrany při broušení a; leštění čela lze zajistit pouze při použití mimořádně - tenké vrstvy lepidla v rozsahu maximálně několika ^п. Přitom je s ohledem na obtížnost dosažení těchto mimořádně tenkých vrstev nutno počítat s velmi malou reprodukovatelnos^{tí př}esnýc^h rozměň .. čeU ^planárního svě^tlovodu^,_ ja^kož ř s omezenou výrobm výtěrnosH. U snn^ěj^ší vrstv^y se tepidlo - ze spoje při broušení a leštění vymílá a použité brusivo. - vniká - do. - - takto vytvořené - mezery mezi nosnou i podložkou a pomocným - trámečkem a narušuje funkční hranu - podložky - se - světiovodem. Další nevýhodou tohoto způsobu - je* - velká' - roztažnost lepidel ve srovnání s - roztažností používaných podložek, která může při změnách teploty způsobit destrukci koncových částí světlovodu.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje po^dle to^hoto v^yn^álezu z^působ v^ytvářem -^- četo planárního světlovodu na nosné - podložce pro čelní vazbu s laserovým paprskem, ne^bo vanovým, ^případn^{ě d}a^lším ^- ^anárnta světiovodem, kdy na leštěnou plochu nosné podložky se světiovodem je přiložen pomocný trámeček. Podstata vynálezu spočívá v tom, že nosná podložka se světiovodem a přiloženým pomocným- trámečkem’ se - uchytí v pájecím držáku tak, že čelo ^: nosné^podložky je v jedné rovině s čelem pomocného trámečku a - na místo leštěné - - plochy- - nosné podložky a na přiložené stěny pomocného trámeCto se ^přilož^í sWetoná ^pájka, načež se pájecí držák- s - nosnou podložkou a pomocným trámečkem umístí ve svislé ' poloze v pájecí peci, v níž se provede připájení po_mocného trámečku k leštěné ploše nosné podložky a po vychladnutí a vyjmutí z pájecího držáku se čelo nosné podložky spolu s četem pnpájenéto ^pomocné^ho trámeíto zbrousí do roviny kolmé - k- ose světlovodu a opticky vyleští. Příložná stěna pomocného trámečku se před přiložením k leštěné ploše nosné podložky vybrousí s výškovými nerovnostmi v rozsahu 1 až 10 μιη. Dále se příložná plocha pomocného trámečku před přiložením k leštěné ploše nosné podložky může - u své - čelní - části - zbrousit - do- - fasety- pro- vložení skleněné - pájky.

^Vý^ho^dy zp^ůsobu vytvářem ^- čela planární-ho světlovodu - podle - vynálezu ' při použití skleněné - - pájky, jako ' prostředku- - pro spojení nosné podložky s - pomocným i trámečkem, spočívají v - dosažení potřebných - vlasti ností, - to je dostatečné tvrdosti - a · náležité teplotní - roztažností. V - důsledku dostatečné tvrdosti - nedochází - při broušení a· leštění čela podlo^žk^y - s pnpájeným trámečkem^- kvyηílání pájky a poškozování funkční hrany - světlovodu, což - platí - i v ' případě široké-^ho rozsaliu tlouětók - vrstvy ^pájk^y.

Tejp.lotrn roz^tažnos^t sMe-něto -· pájk-^y - a - spom jovanýc^h materiálů ^- je - ve ^- srovnání ^- s· dosu^d < používanými lepidly - poměrně - velmi i blízká, takže při změnách ' teploty - - nedochází - k: pnutí a mechanickému- - namáhání konce- světlovodu, což - by - mohlo - mít - za < následek - částečnou de^s^irukci a následně - - pak i snížení ’ vazební účinnosti spojovaných součástek.

Dosažení zmíněných vlastností při pájení skleněnou pájkou ' se získá- - nejen dokonalá;

ochrana- - čela světlovodu - při opracování ave ^funkčmc^h podmínkách,^- ale ^- i jednoduchost výroby* v^ysoká; reprodukovateiaostc ^- vlastností a velká výrobní výtěžnost.

Způsob v^ytvá^řem ^če^la ptatorntoo svět^223273 vodu podle vynálezu bude následovně blíže popsán v příkladovém provedení s pomocí ^při^pojeného v^yo^brazení, zn^zorňupmho nosnou podložku s přiloženým pomocným trámečkem opatřeným fasetou, do níž je vložena s^klen^ěn^{á pá}j^ka ve ^formě tyHnty, přičemž obě Msti jsou um^ís^těn^y v plecím držáku.

K nosné podložce 1 s opracovanými stěnami a s vytvořeným světlovodem 11 se v její koncové části v oblasti světlovodu 11 přiloží pomocný ^tr^áme^če^k 2 ta^k, .že ' ^če^lo nosné podložky ' 1 je v jedné rovině s čelem pomocného trámečku . 2._ Tento pomocný trámeček 2, který ' je výhodně zhotoven ze stejného materiálu, případně · z materiá? lu s podobnou tvrdostí a · teplotní roztažností, se předem na příložné ploše zbrousí tak, aby její drsnost činila 1 až 10 u^m· V pří• kládovém provedení je v čelní části pomocného trámečku 2 na stěně se zmíněným zabroušením vytvořena faseta . 21 pro vložení skleněné pájky ve tvaru tyčinky 3.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob vytváření čela planárního světlovodu na nosné podložce pro čelní vazbu s laserovým paprskem, nebo vláknovým, případně dalším planárním světlovodem, kdy na leštěnou plochu nosné podložky se světlovodem je přiložen pomocný trámeček, v^yznačený že nosná ^po^dlož^ka (1) se světlovodem (11) a přiloženým pomocným trámečkem (2) se uchytí v pájecím držáku (4) tak, že čelo nosné podložky (1) je v jedné rovině s čelem pomocného trámečku (2) a na místo leštěné plochy nosné podložky (1) a na příložné stěny pomocného trámečku (2) se přiloží skleněná páj^ka (3^ nače^ž se ^pájetf ^drž^ák (⁴) s nosnou podložkou (1) a pomocným trámečkem (²) umístí ve svista potaze v ^pájec^í pec^ v níž se provede připájení pomocného tráPo přiložení pomocného trámečku 2 k vyleštěné stěně nosné podložky 1 se obě zmíněné části uchytí v zjednodušeně znázorněném pájecím držáku 4 tak, aby jejich čela byla ve stejné rovině. Nato se pájecí držák 4 umístí ve svislé poloze v pájecí peci a do fasety 21 se vloží skleněná pájka ve tvaru tyčinky 3 po celé délce fasety 21. Nato se v pájecí peci tepelnou kapilární difúzí provede . vzájemné připájení nosné podložky 1 s pomocným trámečkem 2. Doba pájení je závislá na druhu použité pájky a pro ni stanovené pájecí teploty. Po skončení pájecího procesu se nechají spájené části, tj. nosná podložka 1, a pomocný trámeček 2 v pájecím držáku 4 v peci vychladnout. Po vyjmutí z pájecího držáku 4 se nosná podložka 1 spolu s připájeným trámečkem 2 zbrousí do roviny přesně kolmé k ose světlovodu 11, načež se opticky vyleští.

   VYNÁLEZU me^čku (²) ^{k l}e^št^ěn^é pta^še nosn^{é p}odta^žky (1) a po vychladnutí a vyjmutí z pájecího držáku (4) se . čelo nosné podložky (1) spolu s čelem připájeného pomocného trámečku (2) zbrousí do roviny kolmé k ose světtavodu (l¹) a optⁱck^y vytaští.
2. 2. Způsob vytváření čela planárního světlovodu podle bodu 1, vyznačený tím, že příložná stěna pomocného trámečku . (2) se před přiložením k leštěné ploše nosné podložky (1) vybrousí s drsností v rozsahu 1 až 10 um.
3. 3. Způsob vytváření čela planárního světlovodu podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že příložná plocha pomocného trámečku (2) se před přiložením k ’ leštěné ploše nosné podložky (1) u své čelní části zbrousí do ^faset^y (²¹⁾ pro vta^tí s^klen^ěn^é páj^ky (³).