DE102017204034B3 - Vorrichtung und Verfahren zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters (1) mit einem auf einer Oberfläche einer Messspitze (2) angeordneten und in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiter (3) und einer in die Messspitze (2) integrierten optischen Aufnahmeeinheit (4) sowie einer Strahlungsquelle (5) zum Einkoppeln einer Messstrahlung in den in dem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiters (3). Der in dem Bereich der Messspitze (2) gebogene Lichtwellenleiter (3) ist derart gebogen, dass ein Kern des in dem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiters (3) auf einem Kern des zu überprüfenden Lichtwellenleiter (1) mit einer definierten Kraft (7) an einer Koppelstelle (6) aufbringbar ist. Die optische Aufnahmeeinheit (4) ist dazu ausgebildet, die Koppelstelle (6) hinsichtlich einer Kontaktfläche zwischen dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter (1) und dem in dem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiter (3) zu überwachen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters.
  • Zu Qualitätssicherungszwecken kommen bei einer Elektronikfertigung Prüfverfahren zum Einsatz, bei denen mittels elektrisch leitfähiger Nadeln Signale zu Analysezwecken in Baugruppen eingespeist und bzw. oder abgegriffen werden. Für elektro-optische (e/o) Hybridbaugruppen mit integrierten Lichtwellenleitern (LWL) ist dies jedoch schwer möglich.
  • Ein Testen derartiger Baugruppen erfolgt vielmehr ganzheitlich, d. h. es werden, wie in US 2006/0109015 A1 beschrieben, die Eingänge und Ausgänge kontaktiert und die gesamte Baugruppe auf Funktionsfähigkeit geprüft, da es bei optischen Wellenleitern nur schwer möglich ist, ein Signal in einer „Parallelschaltung“ abzugreifen. Eine Ankopplung an Multimode-Wellenleiter auf Board- oder Modulebene erfolgt fast ausschließlich über Stirnflächenkopplung oder 90°-Umlenkung, was auch als Out-of-Plane-Kopplung bekannt ist. Alternativ werden für Baugruppen mit Singlemodewellenleitern auch Gitterkoppler eingesetzt. Allen diesen Methoden gemeinsam ist, dass der optische Wellenleiter an seinem Anfang bzw. Ende gekoppelt wird. So ist auch aus DE 689 01 727 T2 ein optischer Leistungsmesser bekannt, bei dem optische Strahlung aus einer optischen Faser ausgekoppelt wird. DE 28 41 133 A1 beschreibt ein Abzweigelement zum Abzweigen eines Lichtanteils aus einem optischen Wellenleiter. EP 0 211 537 A offenbart schließlich eine Vorrichtung zum Einkoppeln oder Auskoppeln von Licht in eine optische Faser.
  • Außerdem besteht die Möglichkeit, über Prismenkoppler in Wellenleiter ein- bzw. auszukoppeln. Dabei wird Licht über ein refraktives Element bzw. Prisma fokussiert und unabhängig von der Position in einen Wellenleiterkern eingekoppelt. Durch lonendiffusion kann ein unteres Ende einer Messspitze in Bezug auf den Brechungsindex an den zu untersuchenden Wellenleiter angepasst werden.
  • Die genannten Prüfverfahren weisen alle den Nachteil auf, dass Koppelraten zwischen Prüfling und Messwerkzeug nur überwacht werden können, wenn eine optische Leistung direkt gemessen wird, d. h. wenn aktiv in einen optischen Pfad eingegriffen wird. Findet keine Überwachung statt, ist es folglich auch nicht möglich, die Koppelraten zwischen Prüfling und Messwerkzeug konstant zu halten bei einer Veränderung von Umgebungseinflüssen. Für die Stirnflächenkopplung, Out-of-Plane-Kopplung und Gitterkoppler gilt stets ein symmetrisches Koppelverhalten, d. h. die Koppelrate beim Einkoppeln ist identisch mit der Koppelrate beim Auskoppeln. Da beim Prüfen einer Baugruppe erwünscht ist, möglichst wenig optische Leistung aus dem System abzuführen, werden normalerweise nur geringe Auskoppelraten gewählt. Im Umkehrschluss bedeutet das aber auch, dass nur sehr wenig optische Leistung eingekoppelt werden kann.
  • Zudem müssen entsprechende Stellen für eine Kopplung bereits beim Design der jeweiligen Baugruppe berücksichtigt werden. Ein nachträgliches Hinzufügen ist nicht möglich. Gitterkoppler weisen außerdem den Nachteil einer Wellenlängenabhängigkeit auf und benötigen vergleichsweise viel Platz.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, die die genannten Nachteile vermeiden, mit denen also eine effiziente Überprüfung eines Wellenleiters an beliebigen Stellen ohne wesentliche Beeinflussung von dessen Funktionalität ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Eine Vorrichtung zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters weist einen auf einer Oberfläche einer für eine Messstrahlung transparenten Messspitze angeordneten und in einem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter und eine in die Messspitze integrierte optische Aufnahmeeinheit auf. Außerdem ist eine Strahlungsquelle zum Einkoppeln der Messstrahlung in den im Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter oder den zu überprüfenden Lichtwellenleiter sowie ein Detektor zum Detektieren der Messstrahlung vorgesehen. Der in dem Bereich der Messspitze gebogene Lichtwellenleiter ist dabei derart gebogen bzw. ausgestaltet, dass ein Kern des in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiters auf einem Kern des zu überprüfenden Lichtwellenleiters mit einer definierten Kraft, vorzugsweise einer Druckkraft, an einer Koppelstelle aufbringbar ist. Die optische Aufnahmeeinheit ist dazu ausgebildet, die Koppelstelle hinsichtlich einer Kontaktfläche zwischen dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter und dem in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter zu überwachen.
  • Durch eine Kern-Kern-Kopplung, also ein Aufsetzen des Kerns des im Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiters auf den Kern des zu überprüfenden Lichtwellenleiters kann eine optische Verbindung hergestellt werden, ohne dass der zu überprüfende Lichtwellenleiter aufgetrennt werden muss, beispielsweise über eine Kopplung an Stirnflächen bzw. Seitenflächen des Kerns. Dadurch ist es möglich, Lichtwellenleiter unabhängig von der Stirnflächenkopplung und ohne Einsatz von Spiegelflächen zu kontaktieren. Eine Koppelrate hängt hierbei wesentlich von der Kontaktfläche ab, die auch als Koppelfläche bezeichnet wird. Eine Justage der beschriebenen Vorrichtung, die auch als optischer Prober bezeichnet werden kann, wird durch den beschriebenen Aufbau erheblich erleichtert, da jede Koppelposition bzw. Analyseposition individuell angefahren werden kann und somit Fertigungstoleranzen vernachlässigt werden können. Der Detektor, der typischerweise direkt, also in unmittelbarem, berührendem Kontakt, an dem im Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter angeordnet ist, ermöglicht hierbei eine Überprüfung bzw. Analyse der Transmissionscharakteristik der Messstrahlung in dem durch die genannten Lichtwellenleiter gebildeten System. Vorzugsweise wird der Detektor nur an dem im Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter angeordnet und nicht oder nur für eine Kalibrierung an dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter.
  • Unter dem Begriff „Druckkraft“ soll hierbei insbesondere verstanden werden, dass der im Bereich der Messspitze gebogene Lichtwellenleiter, der auch als im Bereich der Messspitze gekrümmter Lichtwellenleiter bezeichnet werden kann, durch Aufdrücken auf den zu untersuchende Lichtwellenleiter aufgebracht wird. Der Bereich der Messspitze soll dabei den Bereich kennzeichnen, in dem die eigentliche Messung stattfindet, d. h. der von der optischen Aufnahmeeinheit überprüft wird. Der im Bereich der Messspitze gebogene Lichtwellenleiter kann außerhalb dieses Bereichs auch ohne Biegung ausgestaltet sein.
  • Typischerweise ist die Messspitze für die Messstrahlung transparent, um die Kopplung gezielt überwachen zu können. Unter „transparent“ soll im Rahmen dieser Schrift insbesondere verstanden werden, dass mindestens 70 Prozent, vorzugsweise mindestens 80 Prozent, besonders vorzugsweise mindestens 90 Prozent einer ursprünglich eingekoppelten Intensität der Messstrahlung die in der Messspitze angeordnete optische Aufnahmeeinheit erreichen. Vorzugsweise ist die integrierte optische Aufnahmeeinheit derart ausgestaltet, dass sie für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Wellenlängen Bereich, also für Wellenlängen zwischen 400 nm und 780 nm , im ultravioletten Wellenlängenbereich und bzw. oder im infraroten Ellenlängenbereich sensitiv ist, um die Kontaktfläche überwachen zu können. Der ultraviolette Wellenlängenbereich soll hierbei insbesondere Wellenlänge zwischen 200 nm und 400 nm umfassen, während der infrarote Wellenlängenbereich insbesondere Wellenlängen zwischen 780 nm und 3 um umfassen soll. Typischerweise ist auch die Messspitze in diesem Wellenlängenbereich transparent.
  • Die integrierte optische Aufnahmeeinheit kann von einem Werkstoff der Messspitze umschlossen sein, um eine mechanisch sichere Verbindung zu gewährleisten.
  • Es kann eine Steuereinheit in der Vorrichtung vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der durch die optische Aufnahmeeinheit gemessenen Kontaktfläche eine Kraftbeaufschlagungseinheit steuert oder regelt. Die Kraftbeaufschlagungseinheit ist dazu eingerichtet, die Kraft zu verändern, die zwischen einer sich berührenden Oberfläche des in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiters und einer Oberfläche des zu überprüfenden Lichtwellenleiters wirkt.
  • Durch die integrierte optische Aufnahmeeinheit kann diese Kontaktfläche hinsichtlich ihres Flächeninhalts und bzw. oder ihrer Form während der Kopplung überwacht werden, d. h. die optische Aufnahmeeinheit ist eingerichtet, die Form und die Größe bzw. den Flächeninhalt der Kontaktfläche zwischen dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter und dem in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter zu überwachen. Hierzu kann die optische Aufnahmeeinheit als zweidimensional messender Bildsensor, beispielsweise als CCD-Sensor (charge-coupled device) oder als CMOS-Sensor (complementary metal-oxide-semiconductor) bzw. als endoskopartiger Lichtleiter, um den der im Bereich der MEssspitze gebogene Lichtwellenleiter gelegt ist, ausgestaltet sein.
  • Es kann in der Vorrichtung eine Kraftmesseinheit vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, die Kraft zu messen und einen erhaltenen Messwert zum Steuern bzw. zum Regeln an die Steuereinheit weiterzuleiten. Die Kraftmesseinheit ist vorzugsweise auch in die Messspitze integriert, um eine kompakte Bauform bei zuverlässiger Kraftmessung zu erhalten.
  • Die Messspitze kann eine U-förmige bzw. konvexe Oberfläche aufweisen, an der der in dem Bereich der Messspitze gebogene Lichtwellenleiter bündig aufliegt. Hierdurch wird eine möglichst verlustfreie Messung bzw. Überwachung der Koppelstelle ermöglicht.
  • Typischerweise ist die optische Aufnahmeeinheit einer Stelle fluchtend gegenüberliegend angeordnet, an der der in dem Bereich der Messspitze gebogene Lichtwellenleiter einen kleinsten Radius aufweist. Indem vorzugsweise ein Bereich einer größten Biegung dieses Lichtwellenleiters überwacht wird, kann die Kopplung zuverlässig überprüft werden. Eine Biegung des in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiters ist hierbei typischerweise konvex.
  • Die Strahlungsquelle kann so angeordnet sein, dass die Messstrahlung in eine Stirnfläche bzw. eine Seitenfläche des in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiters eingekoppelt wird.
  • Bei einem Verfahren zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters, bei dem ein Kern eines auf einer Oberfläche einer für eine Messstrahlung transparenten Messspitze angeordneten, in einem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiters mit einer definierten Kraft auf einen Kern des zu überprüfenden Lichtwellenleiters an einer Koppelstelle aufgebracht wird, wird elektromagnetische Messstrahlung durch eine Strahlungsquelle in den in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter oder den zu überprüfenden Lichtwellenleiter eingekoppelt. Die Koppelstelle wird durch eine in die Messspitze integrierte optische Aufnahmeeinheit hinsichtlich einer Kontaktfläche überwacht.
  • Für die Messstrahlung wird typischerweise mindestens eine Wellenlänge aus dem elektromagnetischen Spektrum im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Wellenlängenbereich verwendet.
  • Typischerweise ist beim Durchführen des Verfahrens der zu überprüfende Lichtwellenleiter zumindest temporär auf einer planaren Oberfläche eines Substrats bzw. Trägers abgestützt oder angeordnet. Da der Lichtwellenleiter somit bereits in einem eingebauten Zustand vorliegt, ist er mechanisch stabil gelagert und kann einfacher überprüft werden. In diesem Zustand soll der zu überprüfende bzw. zu untersuchende Lichtwellenleiter wenigstens für eine bestimmte Zeit vorliegen, also temporär während der Messung fixiert sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass dieser Lichtwellenleiter dauerhaft derart fixiert angeordnet ist. Hierbei kann auch eine Folie als Mantel des zu überprüfenden Lichtwellenleiters vorgesehen sein, die bereichsweise zur Überprüfung entfernt wird. Es können an dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter einzelne Kontaktstellen für die durchzuführende Prüfung vorgesehen sein, an denen der Kern freiliegt. Alternativ oder zusätzlich kann während eines Fertigungsprozesses, bevor ein Mantel des zu überprüfenden Lichtwellenleiters aufgebracht wird, die Prüfung erfolgen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die elektromagnetische Strahlung in eine Stirnfläche des in dem Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiters eingekoppelt wird, um eine zuverlässige und effiziente Einkopplung zu gewährleisten. Alternativ kann auch eine Kopplung über einen Gitterkoppler oder eine andere Koppelart erfolgen.
  • Das beschriebene Verfahren wird typischerweise mit der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt, d. h. die beschriebene Vorrichtung ist zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens eingerichtet.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der 1 bis 3 erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische seitliche Ansicht einer Vorrichtung zum Testen eines Lichtwellenleiters;
    • 2 eine schematische Ansicht eines Ablaufdiagramms und
    • 3 eine 1 entsprechende Ansicht mehrerer Kopplungsarten.
  • 1 zeigt in einer schematischen seitlichen Ansicht eine Vorrichtung zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters 1, der auf einem Substrat 11 befestigt ist. auf einer Messspitze 2, die eine U-förmige Oberfläche aufweist, ist ein gebogener Lichtwellenleiter 3 derart angeordnet, dass er bündig auf der Oberfläche der Messspitze 2, also in unmittelbar berührendem Kontakt, der auch als direkter Kontakt bezeichnet wird, aufliegt.
  • Die Messspitze 2 mit dem daran angeordneten gebogenen Lichtwellenleiter 3 wird auf den zu untersuchenden bzw. zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 gedrückt. Eine hierzu notwendige, definierte Kraft 7 wird durch eine Kraftbeaufschlagungseinheit 8 bereitgestellt. In der Messspitze 2 ist eine optische Aufnahmeeinheit 4, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein zweidimensional messender Bildsensor, vorgesehen, durch die eine Koppelstelle 6 überwacht wird, an der ein Kern des gebogenen Lichtwellenleiters 3 auf einem Kern des zu überprüfenden Lichtwellenleiters 1 aufgebracht wird.
  • Zum Überwachen dieser Koppelstelle 6 im Hinblick auf eine Form und eine Größe einer Kontaktfläche ist die integrierte optische Aufnahmeeinheit 4 einem Bereich eines kleinsten Radius bzw. einer größten Biegung des gebogenen Lichtwellenleiters 3 fluchtend gegenüberliegend angeordnet.
  • Der gebogene Lichtwellenleiter 3 ist im Bereich der Messspitze 2 gebogen, also im eigentlich Messbereich, ansonsten allerdings gerade geführt. Durch eine Strahlungsquelle 5, beispielsweise eine Laserstrahlungsquelle, wird in eine Stirnfläche des gebogenen Lichtwellenleiters 3 Messstrahlung eingekoppelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Messstrahlung Strahlung mit einer Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich verwendet, in weiteren Ausführungsbeispielen können aber auch im ultravioletten Wellenlängenbereich oder im infraroten Wellenlängenbereich liegende Wellenlängen verwendet werden.
  • Um eine möglichst gleichmäßige Beaufschlagung mit der Kraft 7 zu erreichen, werden die Messwerte der optischen Aufnahmeeinheit 4 an eine Steuereinheit 9 weitergeleitet. Sofern eine Abweichung von der vorgegebenen Kraft 7 festgestellt wird, beispielsweise da sich die Größe der Kontaktfläche verkleinert hat (oder vergrößert hat, also allgemein verändert), kann die Steuereinheit 9 die Kraftbeaufschlagungseinheit 8 derart steuern oder regeln, dass die Kraft 7 angepasst wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist noch ein Kraftmesssensor 10 als Kraftmesseinheit vorgesehen, der die Kraft 7 überwacht und bei einer festgestellten Abweichung die Steuereinheit 9 zu einer entsprechenden Nachregelung bzw. Ansteuerung der Kraftbeaufschlagungseinheit 8 veranlasst.
  • An dem im Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter 3 ist an einem Ende in direktem Kontakt ein Detektor 17 angebracht, der die von der Strahlungsquelle 5 emittierte und die beiden Lichtwellenleiter 1 und 3 durchlaufende Messstrahlung detektiert, was auch als Monitoring der Quelle bezeichnet wird, oder die im zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 geführte und in den im Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter 3 überkoppelnde elektromagnetische Strahlung misst. Der Detektor 17 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein optischer Leistungsdetektor, kann aber auch eine andere Bauform aufweisen. Schwankt die detektierte Messstrahlung während einer Messung, muss ein Fehler in der Baugruppe vorliegen, da Fehler an der Koppelstelle 6 aufgrund der Überwachung durch die optische Aufnahmeeinheit 4 ausgeschlossen werden.
  • Generell kann von der Strahlungsquelle 5 in den im Bereich der Messspitze gebogenen Lichtwellenleiter 3 eingekoppelt und optional über den Detektor 17 die Leistung der eingekoppelten elektromagnetischen Strahlung überwacht werden. Es kann aber auch ohne Einkopplung durch die Strahlungsquelle 5 am Detektor 17 die elektromagnetische Strahlung gemessen werden, die beispielsweise von einer weiteren Messspitze oder einer anderen Strahlungsquelle, wie einer Laserstrahlungsquelle, eingekoppelt wurde. Lediglich zum Zwecke der Kalibrierung kann der Detektor 17 auch an dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 angeordnet werden.
  • Eine Steuerung bzw. Regelung der optischen Koppelrate ist in 2 in einem schematischen Ablaufdiagramm wiedergegeben. Wiederkehrende Merkmale sind in dieser Figur wie auch in der folgenden Figur mit identischen Bezugszeichen versehen. In Schritt 12 wird die Kraft 7 der Messspitze 2, also eine Anpresskraft, eingestellt. Die sich dadurch ausbildende Kontaktfläche an der Koppelstelle 6 wird in Schritt 13 detektiert. In einer ersten Schleife kann nun über Schritt 14, einer Messung durch die optische Aufnahmeeinheit 4, die Kraft 7 und die Kontaktfläche der Koppelstelle 6 eingestellt werden.
  • Aus der Ausgestaltung der Koppelstelle 6 folgt die gekoppelte optische Leistung in Schritt 16, die über eine weitere Schleife in Form einer einmaligen Kalibrierung 15, die typischerweise vor dem Überprüfen des Lichtwellenleiters 1 durchgeführt wird. Durch eine vorhergehende Kalibrierung ist es möglich, die optische Koppelrate einzustellen, ohne dabei messtechnisch in den optischen Pfad eingreifen zu müssen. Die Kalibrierung erfolgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel schon im gekoppelten Zustand. Kalibriert wird dabei das Verhältnis Fläche zu Koppelrate bei Normbedingungen. Es kann zum Durchführen der Kalibrierung auch erforderlich sein, die Leistung der Messstrahlung im zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 zu messen. Diese Messung wird beim Durchführen des beschriebenen Prüfverfahrens nicht durchgeführt, da dies einen enormen Eingriff darstellt. Tritt nach der Kalibrierung beim Durchführen des Messverfahrens eine Abweichung von den ermittelten Leistungswerten am Detektor 17 auf, muss ein Fehler in der Baugruppe, zu der der Lichtwellenleiter 1 gehört, vorliegen. Durch den dargestellten Regelkreis können Messungen auch über einen längeren Zeitraum stabil durchgeführt werden, indem die Koppelrate, beispielsweise bei einer Veränderung infolge von Temperaturschwankungen, eingestellt werden kann.
  • 3 zeigt mehrere mögliche Koppelszenarien, die unter Verwenden paarweise verschiedener Wellenlängen der Messstrahlung auch gleichzeitig nutzbar sind. Durch die Biegung des gebogenen Wellenleiters 3 ist es möglich, richtungsabhängige Koppelraten bei identischer Kontaktfläche einzustellen, d. h. es wird mehr optische Leistung vom gebogenen Wellenleiter 3 in den zu überprüfenden Wellenleiter 1 eingekoppelt als in die Gegenrichtung. Dadurch können Quellen simuliert werden, indem hohe optische Leistungen in den zu überprüfenden Wellenleiter 1 eingekoppelt werden, wohingegen auf der anderen Seite nur geringe optische Leistungen aus dem zu überprüfenden Wellenleiter 1 abgezweigt werden. Zudem kann in beide Richtungen ein- und ausgekoppelt werden.
  • Dementsprechend ist in 3 links oben dargestellt, wie in den gebogenen Lichtwellenleiter 3 in einer linken Seite eingekoppelt wird und aus dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 an der rechten Seite ausgekoppelt wird. Bei der Abbildung rechts oben wird in den zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 an einer linken Stirnfläche eingekoppelt und auf der rechten Seite des gebogenen Lichtwellenleiters 3 ausgekoppelt.
  • In entsprechender Umkehrung der beiden beschriebenen Fälle wird in dem in 3 links unten angegebenen Ausführungsbeispiel von der rechten Seite in den zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 eingekoppelt und auf einer linken Seite des gebogenen Lichtwellenleiters 3 ausgekoppelt. Schließlich ist bei dem in 3 rechts unten gezeigten Fall eine Einkopplung in den gebogenen Lichtwellenleiter 3 auf dessen rechter Seite und eine Auskopplung aus dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter 1 auf dessen linker Seite dargestellt.
  • Mit der beschriebenen Vorrichtung bzw. dem beschriebenen Verfahren kann daher eine Funktionsprüfung elektro-optischer Hybridbaugruppen aus Leiterplatten- und Modulebene zur Qualitätssicherung durchgeführt werden. Sowohl eine Prüfung auf allgemeine Funktionstüchtigkeit als auch eine Prüfung einzelner optischer Wellenleiter bzw. Lichtwellenleiter kann an beliebigen Stellen einer Baugruppe erfolgen.
  • Lediglich in den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert und einzeln beansprucht werden.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters (1) mit einem auf einer Oberfläche einer Messspitze (2) angeordneten und in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiter (3) und einer in die Messspitze (2) integrierten optischen Aufnahmeeinheit (4) sowie einer Strahlungsquelle (5) zum Einkoppeln einer Messstrahlung in den in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiter (3) oder den zu überprüfenden Lichtwellenleiter (1) und einem Detektor (17) zum Detektieren der Messstrahlung, wobei der in einem Bereich der Messspitze (2) gebogene Lichtwellenleiter (3) derart gebogen ist, dass ein Kern des in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiters (3) auf einem Kern des zu überprüfenden Lichtwellenleiters (1) mit einer definierten Kraft (7) an einer Koppelstelle (6) aufbringbar ist, wobei die optische Aufnahmeeinheit (4) dazu ausgebildet ist, die Koppelstelle (6) hinsichtlich einer Kontaktfläche zwischen dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter (1) und dem in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiter (3) zu überwachen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (9) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Kontaktfläche eine Kraftbeaufschlagungseinheit (8) steuert oder regelt, und die dazu ausgebildet ist, die Kraft (7) zu verändern, die zwischen einer sich berührenden Oberfläche des in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiters (3) und einer Oberfläche des zu überprüfenden Lichtwellenleiters (3) wirkt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufnahmeeinheit (4) dazu ausgebildet ist, die Koppelstelle (6) hinsichtlich einer Form und/oder einer Größe der Kontaktfläche zwischen dem zu überprüfenden Lichtwellenleiter (1) und dem in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiter (3) zu überwachen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftmesseinheit (10) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die Druckkraft (7) zu messen und einen erhaltenen Messwert an die Steuereinheit (9) weiterzuleiten.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messspitze (2) eine U-förmige Oberfläche aufweist, an der der in einem Bereich der Messspitze (2) gebogene Lichtwellenleiter (3) bündig aufliegt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufnahmeeinheit (4) einer Stelle fluchtend gegenüberliegend angeordnet ist, an der der in einem Bereich der Messspitze (2) gebogene Lichtwellenleiter (3) einen kleinsten Radius aufweist.
  7. Verfahren zum Testen eines zu überprüfenden Lichtwellenleiters (1), bei dem ein Kern eines auf einer Oberfläche einer Messspitze (2) angeordneten, in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiters (3) mit einer definierten Druckkraft (7) auf einen Kern des zu überprüfenden Lichtwellenleiters (1) an einer Koppelstelle (6) aufgebracht wird, elektromagnetische Messstrahlung durch eine Strahlungsquelle (5) in den in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiter (3) oder den zu überprüfenden Lichtwellenleiter (1) eingekoppelt und durch einen Detektor (17) die Messstrahlung detektiert wird und eine in die Messspitze (2) integrierte optische Aufnahmeeinheit (4) die Koppelstelle (6) hinsichtlich einer Kontaktfläche überwacht.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Messstrahlung mindestens eine Wellenlänge aus dem elektromagnetischen Spektrum im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Wellenlängenbereich verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zu überprüfende Lichtwellenleiter (1) auf einer planaren Oberfläche eines Substrats (11) abgestützt ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung in eine Stirnfläche des in einem Bereich der Messspitze (2) gebogenen Lichtwellenleiters (3) eingekoppelt wird.
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