DE102004026498A1

DE102004026498A1 - Micro-optical system, e.g. a micro-lens array has end of fiber, with micro-optic components spaced from epoxy resin

Info

Publication number: DE102004026498A1
Application number: DE200410026498
Authority: DE
Inventors: Markus Stark; Hans Poisel; Gregor Popp
Original assignee: Schleifring und Apparatebau GmbH
Current assignee: Schleifring und Apparatebau GmbH
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: DE102004026498B4

Abstract

A ferrule (2) is provided for receiving the optical fiber (1) so that end of the fiber, with the micro-optic components (4), is a spaced from the adhesive (3), e.g. epoxy resin.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein mikrooptisches System, vorzugsweise ein Mikrolinsenarray, welches mit Glasfasern verbunden ist.The The invention relates to a micro-optical system, preferably a microlens array, which is connected to glass fibers.

Stand der TechnikState of the art

Zur Weiterverarbeitung der in Glasfasern geführten optischen Signale werden vielfach mikrooptische Systeme eingesetzt. Derartige mikrooptische Systeme können beispielsweise Linsenarrays sowie weitere passive optische, mechanische und auch Halbleiterbauelemente umfassen.to Further processing of guided in optical fibers optical signals often used micro-optical systems. Such micro-optical systems can For example, lens arrays and other passive optical, mechanical and also include semiconductor devices.

Die üblicherweise eingesetzten optischen Leistungen in einer Größenordnung von 0 dBm, entsprechend 1 mW führen in Singlemode-Glasfasern mit einem Kerndurchmesser von 9 µm zu einer Leistungsdichte von größer als 15 MW/m² bzw. 1.5 kW/cm². Mit der Anforderung gleichzeitig eine Vielzahl von Kanälen zu übertragen, werden wie WDM oder DWDM-Systeme mit zunehmend höherer Bandbreite bei gleichbleibender spektraler Leistungsdichte und somit zunehmender optischer Gesamtleistung eingesetzt. Auch in speziellen Anwendungen, in denen die optische Übertragungsstrecke mit einer hohen Streckendämpfung beaufschlagt ist, werden vorzugsweise höhere Leistungen eingesetzt. Typische Applikationen hierfür sind beispielsweise optische Drehübertrager.The typically used optical powers in the order of 0 dBm, corresponding to 1 mW result in singlemode glass fibers with a core diameter of 9 microns to a power density of greater than 15 MW / m ² and 1.5 kW / cm ² . With the requirement to simultaneously transmit a plurality of channels, such as WDM or DWDM systems with increasingly higher bandwidth are used with constant spectral power density and thus increasing overall optical performance. Also in special applications, in which the optical transmission path is subjected to a high path loss, preferably higher powers are used. Typical applications for this are, for example, optical rotary joints.

Mit zunehmender optischer Leistungsdichte steigt auch die Gefahr der thermischen Überlastung bzw. Zerstörung von Komponenten im optischen Pfad. Besonders anfällig sind hier die Verbindungsstellen zwischen unterschiedlichen optischen Komponenten wie zwischen Glasfasern und mikrooptischen Systemen, welche häufig als Epoxy-Verbindungen ausgeführt werden.With Increasing optical power density also increases the risk of thermal overload or destruction of components in the optical path. Particularly vulnerable here are the joints between different optical components such as between glass fibers and micro-optical systems, which are often performed as epoxy compounds.

In der US 6,587,681 B2 sind derartige Epoxy-Verbindungen zwischen Glasfasern und einem Mikrolinsen-Array offenbart. Zur mechanischen Befestigung und zum Ausgleich von Längen- bzw. Winkeltoleranzen ist ein dünner Epoxy-Film zwischen Glasfasern und Mikrolinsen-Array vorgesehen. Es werden hier gezielt die günstigen optischen Eigenschaften des Epoxy zur Strahlführung eingesetzt.In the US 6,587,681 B2 such epoxy compounds are disclosed between glass fibers and a microlens array. For mechanical attachment and to compensate for length or angular tolerances, a thin epoxy film between glass fibers and microlens array is provided. Here, the favorable optical properties of the epoxy are used specifically for beam guidance.

Auch in der US 6,328,482 B1 ist die Verbindung einer Glasfaser mit einem optischen Gerät offenbart. Die Glasfaser wird durch Bohrungen einer Halteplatte geführt und vollständig mit Epoxy umgeben in diese eingeklebt.Also in the US 6,328,482 B1 the connection of a glass fiber to an optical device is disclosed. The glass fiber is passed through holes in a plate and completely surrounded with epoxy glued into it.

Ein wesentlicher Nachteil dieser beiden Anordnungen beim Einsatz hoher optische Leistungen ist, dass sich Epoxy im optischen Pfad befindet, welches durch die hohe optische Leistungsdichte beschädigt werden kann. Dies kann zu einer erhöhten Durchgangsdämpfung, erhöhten Reflexionen sowie im schlimmsten Falle zur völligen Unbrauchbarkeit der Verbindung und damit der gesamten optischen Einheit führen.One significant disadvantage of these two arrangements when using high optical performance is that epoxy is in the optical path, which are damaged by the high optical power density can. This can lead to increased transmission loss, increased Reflections and, in the worst case, the complete uselessness of the Connection and thus the entire optical unit lead.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus dem Stand der Technik bekannte Verbindung zwischen Glasfasern und mikrooptischen Systemen dahingehend weiterzubilden, dass diese in der Lage ist, gegenüber dem Stand der Technik wesentlich höhere optische Leistungen zu übertragen.Of the Invention is based on the object, one of the prior art known connection between glass fibers and micro-optical systems to further educate them in such a way that they are able to State of the art much higher to transmit optical power.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.A inventive solution this Task is in the independent claims specified. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes mikrooptisches System umfasst wenigstens eine mikrooptische Komponente 4, vorzugsweise ein Mikrolinsen-Array, und wenigstens eine Glasfaser 1 zur Einkopplung bzw. Auskopplung von Licht in diese mikrooptische Komponente. Vorteilhafterweise ist eine größere Anzahl von Glasfasern, beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 und 100 Glasfasern vorgesehen. Weiterhin ist wenigstens ein Mittel 2 zur Aufnahme wenigstens einer Glasfaser 1 vorgesehen. Dieses Mittel ist vorzugsweise als Ferrule ausgebildet. Weiterhin ist dieses Mittel vorzugsweise mittels eines Klebers 3, vorzugsweise Epoxydharz (Epoxy) mit der mikrooptischen Komponente verbunden. Alternativ hierzu kann dieses Mittel auch mit einem mit der mikrooptischen Komponente verbundenen Abstandshalter 5 verbunden sein. Der optionale Abstandshalter 5 dient gegebenenfalls zur Einstellung des richtigen Abstandes bzw. zur Vergrößerung des Abstandes zwischen wenigstens einer Glasfaser 1 und der mikrooptischen Komponente. Erfindungsgemäß ist nun das wenigstens eine Mittel 2 zur Aufnahme wenigstens einer Glasfaser 1 derart ausgebildet, dass das der mikrooptischen Komponente zugewandte Ende der Glasfaser in einem vorgegebenen Abstand zum Kleber 3 angeordnet ist. Hierbei ist dieser Abstand vorzugsweise größer als der Kerndurchmesser der wenigstens einen Glasfaser und besonders bevorzugt größer als der zehnfache Kerndurchmesser.A micro-optical system according to the invention comprises at least one micro-optical component 4 , preferably a microlens array, and at least one glass fiber 1 for coupling or decoupling light into this micro-optical component. Advantageously, a larger number of glass fibers, for example, in a range between 10 and 100 glass fibers provided. Furthermore, at least one means 2 for receiving at least one glass fiber 1 intended. This means is preferably designed as a ferrule. Furthermore, this agent is preferably by means of an adhesive 3 , preferably epoxy resin (epoxy) connected to the micro-optical component. Alternatively, this means may also be associated with a spacer connected to the micro-optical component 5 be connected. The optional spacer 5 Optionally used to set the correct distance or to increase the distance between at least one glass fiber 1 and the micro-optical component. According to the invention, this is now the at least one agent 2 for receiving at least one glass fiber 1 formed such that the micro-optical component facing the end of the glass fiber at a predetermined distance from the adhesive 3 is arranged. In this case, this distance is preferably greater than the core diameter of the at least one glass fiber and particularly preferably greater than ten times the core diameter.

Das von der Glasfaser austretende Licht divergiert mit dem Austrittwinkel innerhalb des Abstandes, wobei der Abstand vorzugsweise maximal so lang gewählt wird, dass der Lichtstrahl die Innenfläche einer Befestigung oder einer Ferrule nicht berührt. Das nun in das mikrooptische Systemen eintretende Licht ist gegenüber dem ursprünglichen aus der Faser austretenden Lichtstrahl deutlich aufgeweitet mit einer entsprechend größeren Querschnittsfläche und demzufolge einer geringeren Leistungsdichte an der Eintrittsfläche in das mikrooptische System. Dieser Übergang kann nun problemlos unter Zuhilfenahme von Epoxy ausgeführt werden, da hier die übertragene Leistungsdichte wesentlich geringer ist. Durch die Erfindung kann nun mit einem mikrooptischen System eine wesentlich höhere optische Leistung übertragen werden, wobei das mikrooptische System selbst nicht modifiziert werden muss. Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Anordnung auch auf Grund der Reziprozität zur Lichteinkopplung in die Glasfaser geeignet. Dies gilt auch für die nachfolgend aufgeführten Varianten und weiteren Gegenstände der Erfindung.The light emerging from the glass fiber diverges with the exit angle within the distance, wherein the distance is preferably selected to be maximally long so that the light beam does not touch the inner surface of a fixture or a ferrule. The light now entering the micro-optical system is clearly flared over the original light beam emerging from the fiber tet with a correspondingly larger cross-sectional area and consequently a lower power density at the entrance surface in the micro-optical system. This transition can now be performed easily with the help of epoxy, since the transmitted power density is much lower here. The invention can now be transmitted with a micro-optical system, a much higher optical power, the micro-optical system itself does not need to be modified. Of course, the arrangement according to the invention is also suitable because of the reciprocity for light coupling into the glass fiber. This also applies to the variants listed below and other objects of the invention.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung umfasst wenigstens eine mikrooptische Komponente 4, vorzugsweise ein Mikrolinsen-Array, und wenigstens eine Glasfaser 1 zur Einkopplung bzw. Auskopplung von Licht in diese mikrooptische Komponente. Vorteilhafterweise ist eine größere Anzahl von Glasfasern, beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 und 100 Glasfasern vorgesehen. Weiterhin ist wenigstens ein Mittel 2 zur Aufnahme wenigstens einer Glasfaser 1 vorgesehen. Dieses Mittel ist vorzugsweise als Ferrule ausgebildet. Weiterhin ist dieses Mittel vorzugsweise mittels eines Klebers 3, vorzugsweise Epoxydharz (Epoxy) mit der mikrooptischen Komponente verbunden. Alternativ hierzu kann dieses Mittel auch mit einem mit der mikrooptischen Komponente verbundenen Abstandshalter 5 verbunden sein. Erfindungsgemäß ist nun das wenigstens eine Mittel 2 zur Aufnahme wenigstens einer Glasfaser 1 derart ausgebildet, dass der Kleber 3 nicht in den Strahlengang zwischen der wenigstens einen Glasfaser 1 und der mikrooptischen Komponente eindringen kann. Alternativ und/oder zusätzlich hierzu kann auch die mikrooptische Komponente 4 und/oder ein mit dieser verbundener Abstandshalter 5 entsprechend ausgebildet sein. Hierzu können beispielsweise Nuten auf einer der Oberflächen dieser Komponenten um den Bereich des optischen Pfades angebracht sein, welche einen Überschuss an Kleber gezielt ableiten oder die Oberflächenspannung des Klebers derart verteilen, dass dieser nicht in den Bereich des optischen Pfades eindringen kann.Another object of the invention comprises at least one micro-optical component 4 , preferably a microlens array, and at least one glass fiber 1 for coupling or decoupling light into this micro-optical component. Advantageously, a larger number of glass fibers, for example, in a range between 10 and 100 glass fibers provided. Furthermore, at least one means 2 for receiving at least one glass fiber 1 intended. This means is preferably designed as a ferrule. Furthermore, this agent is preferably by means of an adhesive 3 , preferably epoxy resin (epoxy) connected to the micro-optical component. Alternatively, this means may also be associated with a spacer connected to the micro-optical component 5 be connected. According to the invention, this is now the at least one agent 2 for receiving at least one glass fiber 1 designed so that the glue 3 not in the beam path between the at least one glass fiber 1 and the micro-optical component can penetrate. Alternatively and / or in addition to this, the micro-optical component can also be used 4 and / or a spacer connected thereto 5 be formed accordingly. For this purpose, for example, grooves on one of the surfaces of these components may be arranged around the region of the optical path which selectively derive an excess of adhesive or distribute the surface tension of the adhesive in such a way that it can not penetrate into the region of the optical path.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung umfasst wenigstens eine mikrooptische Komponente 4, vorzugsweise ein Mikrolinsen-Array, und wenigstens eine Glasfaser 1 zur Einkopplung bzw. Auskopplung von Licht in diese mikrooptische Komponente. Vorteilhafterweise ist eine größere Anzahl von Glasfasern, beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 und 100 Glasfasern vorgesehen. Weiterhin ist wenigstens ein mit der mikrooptischen Komponente verbundener Abstandshalter 5 vorgesehen. Dieser Abstandshalter ist vorzugsweise als Glasschicht ausgeführt. Erfindungsgemäß wird hier wenigstens eine Glasfaser 1 direkt an den Abstandshalter 5 angespleißt oder angeschweißt. Hierbei hat der Abstandshalter 5 vorzugsweise die gleiche Brechzahl wie der Faserkern. Bei diese Ausführung muss das Licht keine Kleberschicht durchqueren, so dass hohe Leistungen problemlos übertragbar sind. Durch die Art der Verbindung als Spleiß oder Schweißverbindung ergibt sich auch eine äußerst geringe Reflexion an der Verbindungsstelle.Another object of the invention comprises at least one micro-optical component 4 , preferably a microlens array, and at least one glass fiber 1 for coupling or decoupling light into this micro-optical component. Advantageously, a larger number of glass fibers, for example, in a range between 10 and 100 glass fibers provided. Furthermore, at least one spacer connected to the micro-optical component is provided 5 intended. This spacer is preferably designed as a glass layer. According to the invention, at least one glass fiber is used here 1 directly to the spacer 5 spliced or welded. Here, the spacer has 5 preferably the same refractive index as the fiber core. In this version, the light does not have to pass through an adhesive layer, so that high powers can be transferred without difficulty. Due to the nature of the connection as a splice or welded joint also results in an extremely low reflection at the junction.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen mikrooptischen Systems entsprechend der ersten Variante der Erfindung weist einen Glasstab 8 auf, welcher zwischen dem der mikrooptischen Komponente 4 zugewandte Ende der Glasfaser 1 und der mikrooptischen Komponente 4 selbst angeordnet ist. Dieser Glasstab weist eine Brechzahl auf, die vorzugsweise der Brechzahl des Kerns der Glasfaser entspricht. Weiterhin wird dieser Glasstab vorzugsweise an das Faserende angespleißt. Diese Spleißverbindung selbst ist stabil gegenüber hohen Leistungsdichten. Das von der Glasfaser austretende Licht divergiert mit dem Austrittwinkel innerhalb des vorzugsweise zylinderförmigen Glasstabs, wobei es weiter in dem Glasstab geführt wird, ohne des sen Außenfläche zu berühren oder zu durchdringen. Am Ende des Glasstabes tritt nun ein gegenüber dem ursprünglichen aus der Faser austretenden Lichtstrahl deutlich aufgeweiteter Lichtstrahl mit einer entsprechend größeren Querschnittsfläche und demzufolge einer geringeren Leistungsdichte in das mikrooptische System über. Dieser Übergang kann nun problemlos unter Zuhilfenahme von Epoxy ausgeführt werden, da hier die übertragene Leistungsdichte wesentlich geringer ist. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung kann das mikrooptische System praktisch unverändert beibehalten werden, da an diesem keine Änderungen notwendig sind. Der Glasstab übernimmt gleichzeitig die Funktion des Abstandshalters, so dass auf einen zusätzlichen Abstandshalter verzichtet werden kann. Somit sind die Fertigungskosten einer erfindungsgemäßen Anordnung geringer, aber zumindest nicht höher als die einer Anordnung entsprechend dem Stand der Technik. Schließlich kann mit einer solchen erfindungsgemäßen Anordnung auch noch ein Anschluss mit geringeren Reflexionen realisiert werden, da der Spleiß nahezu reflexionsfrei ist und der Lichtstrahl an der mit Epoxy ausgeführten Klebestelle bereits aufgeweitet wurde.A particularly advantageous embodiment of a microoptical system according to the invention according to the first variant of the invention has a glass rod 8th on which between that of the micro-optical component 4 facing the end of the fiberglass 1 and the micro-optical component 4 arranged itself. This glass rod has a refractive index which preferably corresponds to the refractive index of the core of the glass fiber. Furthermore, this glass rod is preferably spliced to the fiber end. This splice itself is stable against high power densities. The light emerging from the glass fiber diverges with the exit angle within the preferably cylindrical glass rod, where it is guided further in the glass rod without touching or penetrating its outer surface. At the end of the glass rod, a light beam which has been significantly widened compared to the original light beam emerging from the fiber now passes with a correspondingly larger cross-sectional area and consequently a lower power density into the micro-optical system. This transition can now be performed easily with the help of epoxy, since the transmitted power density is much lower here. With this embodiment of the invention, the micro-optical system can be maintained practically unchanged, since no changes are necessary to this. The glass rod simultaneously assumes the function of the spacer, so that can be dispensed with an additional spacer. Thus, the manufacturing cost of an inventive arrangement are lower, but at least not higher than that of a prior art arrangement. Finally, with such an inventive arrangement even a connection with lower reflections can be realized because the splice is almost free of reflections and the light beam has already been widened at the splice executed with epoxy.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem der mikrooptischen Komponente 4 zugewandte Ende der Glasfaser 1 und der mikrooptischen Komponente 4 selbst eine GRIN-Linse 6 vorgesehen. Eine solche GRIN-Linse bietet grundsätzlich eine ähnliche Funktion wie der zuvor beschriebene Glasstab. Allerdings bietet sie auf Grund ihres Brechungsindex- Profils eine kontrollierte Strahlführung in beiden Richtungen. Somit ist die Ausgestaltung mit einer GRIN-Linse vorteilhaft auch zur Übertragung von Licht aus der mikrooptischen Komponente in eine Glasfaser einsetzbar, wenn die mikrooptische Komponente vor der Glasfaser als Lichtwellenleiter ausgebildet ist. Ohne den Einsatz einer GRIN-Linse müsste in einem solchen Fall das mikrooptische System modifiziert werden und derart angepasst sein, dass es das austretende Licht, beispielsweise mit einer Linse, in den Faserkern abbildet. Ist die mikrooptische Komponente ein einfaches Mikrolinsen-Array, so ist auf Grund der Reziprozität keine besondere Anpassung notwendig.In a further embodiment of the invention is between the micro-optical component 4 facing the end of the fiberglass 1 and the micro-optical component 4 even a GRIN lens 6 intended. Such a GRIN lens basically offers a similar function to the glass rod described above. However, due to its refractive index profile, it offers controlled beam guidance in both directions. Thus, the Embodiment with a GRIN lens advantageously also for the transmission of light from the micro-optical component used in a glass fiber, when the micro-optical component is formed in front of the glass fiber as an optical waveguide. In such a case, without the use of a GRIN lens, the micro-optical system would have to be modified and adjusted so that it images the emerging light, for example with a lens, into the fiber core. If the micro-optical component is a simple microlens array, then due to the reciprocity no special adaptation is necessary.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist im Falle eines Hohlraumes zwischen dem der mikrooptischen Komponente 4 zugewandte Ende der Glasfaser 1 und der mikrooptischen Komponente 4 selbst eine Erfüllung dieses Hohlraumes mit einem Gas auf. Dieses Gas ist vorzugsweise ein reaktionsträges bzw. inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff oder Argon.A further advantageous embodiment of the invention has in the case of a cavity between the micro-optical component 4 facing the end of the fiberglass 1 and the micro-optical component 4 even a fulfillment of this cavity with a gas. This gas is preferably an inert or inert gas, such as nitrogen or argon.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Grenzfläche, an der das Licht in ein anderes Medium übertritt schräg angeschliffen. Derartige Grenzflächen sind beispielsweise das der mikrooptischen Komponente 4 zugewandte Ende der Glasfaser 1, oder die der Glasfaser 1 zugewandte Seite der mikrooptischen Komponente 4, oder die der Glasfaser zugewandte Seite des Abstandshalters 5. Durch eine solche schräge Ausbildung einer Grenzfläche kann die Reflexion des Übergangs wesentlich verringert werden.In a further embodiment of the invention, at least one boundary surface at which the light transitions into another medium is obliquely ground. Such interfaces are for example that of the micro-optical component 4 facing the end of the fiberglass 1 , or the fiberglass 1 facing side of the micro-optical component 4 , or the glass fiber side facing the spacer 5 , By such an oblique formation of an interface, the reflection of the transition can be substantially reduced.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Anpassung der Brechzahl der Glasfaser 1 und der mikrooptischen Komponente 4. Vorteilhafterweise erfolgt die Anpassung der Brechzahl auf < 0.005 genau. Weist beispielsweise die mikrooptische Komponente eine Brechzahl von x auf, dann sollte die Brechzahl der Glasfaser in einem Bereich von x ±0.005 liegen. Durch diese Ausgestaltung ist ebenfalls eine besonders reflexionsarme Übertragung möglich.A further embodiment of the invention relates to an adaptation of the refractive index of the glass fiber 1 and the micro-optical component 4 , Advantageously, the adjustment of the refractive index to <0.005 exactly. If, for example, the micro-optical component has a refractive index of x, then the refractive index of the glass fiber should be in a range of x ± 0.005. By this embodiment, a particularly low reflection transmission is also possible.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Mittel 2 zur Aufnahme wenigstens einer Glasfaser 1 als Komponente mit wenigstens einer V-Nut ausgebildet.In a further advantageous embodiment of the invention is at least one means 2 for receiving at least one glass fiber 1 formed as a component with at least one V-groove.

Beschreibung der Zeichnungendescription the drawings

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.The Invention will be described below without limiting the general inventive concept of exemplary embodiments described by way of example with reference to the drawings.

1 zeigt in schematischer Form eine erfindungsgemäße Vorrichtung. 1 shows in schematic form a device according to the invention.

2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit einer an die mikrooptischen Komponente angeschweißten bzw. angespleißten Glasfaser. 2 shows an alternative embodiment of the invention with a glass fiber welded to the micro-optical component.

3 zeigt in schematischer Form eine alternative Ausführungsform der Erfindung, mit einem Glasstab zwischen Glasfaser und der mikrooptischen Komponente. 3 shows in schematic form an alternative embodiment of the invention, with a glass rod between glass fiber and the micro-optical component.

4 zeigt in schematischer Form eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, mit einem Hohlraum zwischen Glasfaser und der mikrooptischen Komponente. 4 shows in schematic form a further alternative embodiment of the invention, with a cavity between glass fiber and the micro-optical component.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Nut zur Ableitung des Klebers. 5 shows a further embodiment of the invention with a groove for dissipating the adhesive.

6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit angeschrägten Flächen zum Lichteintritt bzw. Lichtaustritt. 6 shows an embodiment of the invention with bevelled surfaces for light entry or light emission.

1 zeigt in allgemeiner Form schematisch ein erfindungsgemäßes mikrooptisches System, welches eine mikrooptische Komponente 4, hier beispielhaft ein Mikrolinsen-Array, sowie eine mit dieser verbundene Glasfaser 1 zeigt. Eine Ferrule 2 dient zur Aufnahme und mechanischen Fixierung der Glasfaser 1. Diese Ferrule ist mittels eines Klebers 3 an die mikrooptische Komponente 4 geklebt. Um nun die optische Leistungsdichte im Kleber 3 zu verringern, ist zwischen dem Ende der Glasfaser 1 und dem Kleber ein Glasstab 6 vorgesehen. In diesem wird der aus der Glasfaser 1 austretende Lichtstrahl in seinem Querschnitt aufgeweitet. 1 shows in a general form schematically a micro-optical system according to the invention, which is a micro-optical component 4 , here by way of example a microlens array, as well as an associated with this glass fiber 1 shows. A ferrule 2 serves for receiving and mechanical fixation of the glass fiber 1 , This ferrule is by means of an adhesive 3 to the micro-optical component 4 glued. Now to the optical power density in the adhesive 3 It is between the end of the fiberglass 1 and the glue a glass rod 6 intended. In this, the one out of the fiberglass 1 emerging light beam expanded in its cross section.

2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Glasfaser 1 direkt mit dem Abstandshalter 5 auf der mikrooptischen Komponente 4 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt hier vorzugsweise durch Schweißen oder Spleißen. Selbstverständlich kann auch die Glasfaser 1 direkt mit der mikrooptischen Komponente 4 verbunden sein. Die Aufgabe des Abstandshalters ist es lediglich, den richtigen Abstand zwischen der mikrooptischen Komponente und der Glasfaser herzustellen. Grundsätzlich ist ein solche Abstandshalter auch in Kombination mit den anderen hier dargestellten Ausführungsformen einsetzbar. Ob ein solcher Abstandshalter benötigt wird, hängt primär vom benötigten Abstand zwischen der mikrooptischen Komponente und den Glasfasern ab. Um diesen Abstand herzustellen, könnte auch die mikrooptischen Komponente in einer größeren Dicke gefertigt werden. 2 shows an embodiment of the invention, in which the glass fiber 1 directly with the spacer 5 on the micro-optical component 4 connected is. The connection takes place here preferably by welding or splicing. Of course, also the glass fiber 1 directly with the micro-optical component 4 be connected. The purpose of the spacer is simply to make the right distance between the micro-optical component and the glass fiber. In principle, such a spacer can also be used in combination with the other embodiments shown here. Whether such a spacer is needed depends primarily on the required distance between the micro-optical component and the glass fibers. To make this distance, the micro-optical component could be made in a greater thickness.

3 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung mit einem Glasstab 6, welcher zwischen der Glasfaser und dem Kleber angeordnet ist. In diesem Glasstab divergiert der Lichtstrahl, so dass die optische Leistungsdichte an der Oberfläche des Klebers wesentlich reduziert wird. Aufgrund der nahezu gleichen Brechzahlen von Glasfaser 1, Glasstab 6 und der mikrooptischen Komponente 4 tritt auch keine Brechung im Strahlengang auf. Gegebenenfalls kann der Glasstab auch als GRIN-Linse ausgebildet werden. 3 shows an embodiment of the invention with a glass rod 6 , which is arranged between the glass fiber and the adhesive. In this glass rod diverges the light beam, so that the opti power density on the surface of the adhesive is substantially reduced. Due to the almost identical refractive indices of glass fiber 1 , Glass rod 6 and the micro-optical component 4 also occurs no refraction in the beam path. Optionally, the glass rod can also be formed as a GRIN lens.

4 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung mit einem Hohlraum 7, welcher zwischen der Glasfaser und dem Kleber angeordnet ist. In diesem Hohlraum divergiert der Lichtstrahl, so dass auch hier die optische Leistungsdichte an der Oberfläche des Klebers wesentlich reduziert wird. An dem Übergang Luft-Kleber ergibt sich aufgrund der unterschiedlichen Brechzahlen eine Brechung des Lichtstrahls. 4 shows an embodiment of the invention with a cavity 7 , which is arranged between the glass fiber and the adhesive. In this cavity, the light beam diverges, so that also here the optical power density at the surface of the adhesive is substantially reduced. At the transition of air-adhesive results in a refraction of the light beam due to the different refractive indices.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Nut zur Ableitung des Klebers 3. Diese Nut ist hier beispielhaft in die der mikrooptischen Komponente zugewandte Seite der Ferrule 2 eingebracht, so dass der Kleber 3 in diese Nut der Ferrule 2 eintritt, anstelle die Oberfläche der mikrooptischen Komponente 4 zu benetzen. Somit bleibt auch hier ein Hohlraum 7 frei von Kleber. Bevorzugt tritt der Lichtstrahl bei dieser Ausführungsform durch keine Kleberschicht hindurch. In dieser Figur ist beispielhaft eine Anordnung der Glasfaser 1 dargestellt, welche nicht bündig mit dem Ende der Ferrule 2 abschließt. Vielmehr ist die Glasfaser noch eine geringe Strecke zurückgezogen, um mit Sicherheit eine Benetzung durch den Kleber zu vermeiden. Ebenso könnte bei dieser Ausführungsform aber auch die Faser in bekannter Weise bündig mit der Ferrule abschließen. 5 shows a further embodiment of the invention with a groove for dissipating the adhesive 3 , This groove is exemplary here in the side of the ferrule facing the micro-optical component 2 introduced so that the glue 3 in this groove of the ferrule 2 instead of the surface of the micro-optical component 4 to wet. Thus, here also remains a cavity 7 free of glue. The light beam preferably does not pass through any adhesive layer in this embodiment. In this figure is an example of an arrangement of the glass fiber 1 which is not flush with the end of the ferrule 2 concludes. Rather, the glass fiber is still retracted a short distance to avoid with certainty wetting by the adhesive. Likewise, however, in this embodiment, the fiber could also terminate flush with the ferrule in a known manner.

6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit angeschrägten Flächen zum Lichtaustritt 8 beziehungsweise Lichteintritt 9. Das Zentrum des Strahlengangs 10 ist beispielhaft eingetragen. Durch die angeschrägten Flächen kann die Reflexion wesentlich reduziert werden. Allerdings ergibt sich ein seitlicher Versatz im Strahlengang innerhalb des Hohlraumes 7. 6 shows an embodiment of the invention with bevelled surfaces for light emission 8th or light entry 9 , The center of the beam path 10 is registered as an example. The beveled surfaces, the reflection can be significantly reduced. However, there is a lateral offset in the beam path within the cavity 7 ,

11: Glasfaserglass fiber
22: Ferruleferrule
33: KleberGlue
44: Mikrooptische Komponentemicrooptic component
55: Abstandshalterspacer
66: Glasstabglass rod
77: Hohlraumcavity
88th: Faserendfläche, angeschrägtFiber end face, bevelled
99: Eintrittsfläche in die Mikrooptische Komponente,Entrance surface in the Micro-optical component,
: angeschrägtbevelled
1010: Strahlengangbeam path

Claims

Microoptical system, in particular comprising microlens array - a micro-optical component ( 4 ) - at least one glass fiber ( 1 ) for coupling or decoupling light into the micro-optical component ( 4 ), and - at least one means ( 2 ), preferably a ferrule, for receiving at least one glass fiber ( 1 ), which by means of an adhesive ( 3 ), preferably an epoxy resin, with the micro-optical component ( 4 ) or a spacer connected thereto ( 5 ), characterized in that the at least one means ( 2 ) for receiving at least one glass fiber ( 1 ) is designed such that the micro-optical component ( 4 ) facing end of the glass fiber ( 1 ) at a predetermined distance to the adhesive ( 3 ) is arranged.

Microoptical system, in particular comprising microlens array - a micro-optical component ( 4 ) - at least one glass fiber ( 1 ) for coupling or decoupling light into the micro-optical component ( 4 ), and - at least one means ( 2 ), preferably a ferrule, for receiving at least one glass fiber ( 1 ), which by means of an adhesive ( 3 ), preferably an epoxy resin, with the micro-optical component ( 4 ) or a spacer connected thereto ( 5 ), characterized in that the at least one means ( 2 ) for receiving at least one glass fiber ( 1 ) and / or the micro-optical component ( 4 ) and / or a spacer ( 5 ) is formed such that the adhesive ( 3 ) not in the beam path between the at least one glass fiber ( 1 ) and the micro-optical component ( 4 ) can penetrate.

Microoptical system, in particular comprising microlens array - a micro-optical component ( 4 ) - at least one glass fiber ( 1 ) for coupling or decoupling light into the micro-optical component ( 4 ), and - at least one spacer ( 5 ), preferably a glass layer, between at least one glass fiber ( 1 ) and the micro-optical component ( 4 ), characterized in that the at least one glass fiber ( 1 ) directly to the spacer ( 5 ) is spliced or welded.

Microoptical system according to claim 1, characterized in that in between that of the micro-optical component ( 4 ) facing end of the glass fiber ( 1 ) and the micro-optical component ( 4 ) self-provided distance a glass Rod ( 6 ) is provided with a refractive index, which preferably corresponds to the refractive index of the core of the glass fiber.

Microoptical system according to claim 1 or 4, characterized in that in between the said micro-optical component ( 4 ) facing end of the glass fiber ( 1 ) and the micro-optical component ( 4 ) self-provided distance a GRIN lens is provided.

Microoptical system according to one of claims 1, 2 or 4, 5, characterized in that in between the said micro-optical component ( 4 ) facing end of the glass fiber ( 1 ) and the micro-optical component ( 4 ) self-provided distance formed by a cavity ( 7 ), a gas filling is provided from a preferably inert and particularly preferred inert gas.

Microoptical system according to one of claims 1, 2 or 4 to 6, characterized in that that of the micro-optical component ( 4 ) facing end of the glass fiber ( 1 ) and / or the glass fiber ( 1 ) facing side of the micro-optical component ( 4 ) and / or the glass fiber side facing the spacer ( 5 ) is ground at an angle.

Microoptical system according to claim 3, characterized in that the refractive index of the glass fiber ( 1 ) and the micro-optical component ( 4 ) are perfectly matched to <0.005.

Microoptical system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one means ( 2 ) for receiving at least one glass fiber ( 1 ) has one or more V-grooves.