DE19536185A1 - Coupler for joining optical fibre to optical element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Koppeln eines faserförmigen Lichtwellenleiters mit einem optischen Bauteil, bei welchem,The invention relates to a device for coupling a fibrous optical fiber with an optical Component in which
- (a) der faserförmige Lichtwellenleiter Teil einer einseitig gehaltenen und durch elastische Verformung schwenkbeweglichen Struktur ist, und(a) the fibrous optical fiber part of a one-sided held and by elastic deformation swivel structure, and
- (b) die Struktur durch justierbare Stützkörper in zwei zwei unter verschiedenen Winkeln quer zur Längsachse des Lichtwellenleiters verlaufenden Richtungen auslenkbar ist.(b) the structure by adjustable support body in two two at different angles across the longitudinal axis of the Optical fiber extending directions deflectable is.
Eine solche Einrichtung ist in der DE 36 08 236 A1 beschrieben. Such a device is in DE 36 08 236 A1 described.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Justieren von Lichtwellenleitern relativ zu einem optischen Bauteil.The invention further relates to a method for Adjusting optical fibers relative to an optical one Component.
Optische Bauteile können dabei beispielsweise Festkörper- Laser, optische Schalter, optische Resonanzkreise oder sonstige in der Technik der "integrierten Optik" ausgeführte Bauteile oder auch andere Lichtwellenleiter sein. In den Lichtwellenleitern werden Informationen in Form von modulierten Lichtwellen übertragen. Die Lichtwellenleiter müssen möglichst verlustarm mit Ein- oder Ausgängen der optischen Bauteile gekoppelt werden. Dazu ist eine genaue räumliche Justage der Lichtwellenleiter relativ zu den Bauteilen erforderlich.Optical components can, for example, Lasers, optical switches, optical resonance circuits or other in the technology of "integrated optics" executed components or other optical fibers be. Information in the optical fibers Transfer form of modulated light waves. The Optical fibers must be as low-loss as possible with input or Outputs of the optical components are coupled. Is to a precise spatial adjustment of the fiber optic relative required for the components.
Die Bauteile und die Einrichtungen zum Koppeln der Lichtwellenleiter mit den Bauteilen sollten für den praktischen Einsatz möglichst kompakt sein.The components and devices for coupling the Optical fibers with the components should be used for the practical use should be as compact as possible.
Die DE 36 08 236 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Ankoppeln eines faserförmigen Lichtwellenleiters an ein optisches Bauteil, in Form eines optischen Sende- und Empfangselements, eines Meßgerätes oder einen Laboraufbau. Dabei ist der faserförmige Lichtwellenleiter in einem Kapillarrohr geführt. Das Kapillarrohr ist seinerseits in einem Rohr gehaltert. Dieses Rohr weist einen Flansch auf, dessen innerer Teil als Ringfeder ausgebildet ist. Der äußere Teil des Flansches ist an einem Block befestigt. Durch Verformung der Ringfeder ist das ansonsten starre Rohr in zwei Freiheitsgraden verschwenkbar. An dem Rohr liegen zwei schwenkbar gelagerte Stellhebel über Druckkugeln an zwei um 90° gegeneinander versetzten Stellen an. Die Stellhebel sind über Stellspindeln verschwenkbar, wobei durch Hebeluntersetzung eine feinfühlige Einstellung möglich ist. Diese Anordnung ist aufwendig, sperrig und schwer (etwa 10 × 12 × 6 cm, 1,8 kg). Sie ist nicht für praktische Anwendungen mit miniaturisierten optischen Bauteilen geeignet.DE 36 08 236 A1 describes a device for Coupling a fiber-shaped optical waveguide to optical component, in the form of an optical transmission and Receiving elements, a measuring device or a laboratory setup. The fiber-shaped optical waveguide is all in one Capillary tube led. The capillary tube is in turn supported by a pipe. This tube has a flange whose inner part is designed as a ring spring. Of the outer part of the flange is attached to a block. This is otherwise rigid due to the deformation of the ring spring Pipe can be swiveled in two degrees of freedom. On the pipe there are two pivoting levers Pressure balls at two points offset by 90 ° on. The adjusting levers can be swiveled via adjusting spindles, being a sensitive setting by lever reduction is possible. This arrangement is complex, bulky and heavy (about 10 × 12 × 6 cm, 1.8 kg). It is not for practical applications with miniaturized optical Suitable components.
Die DE 41 17 449 C1 betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von faserförmigen Lichtwellenleitern mit einer Trägerplatte, auf welcher sich Führungskanäle befinden. Die Lichtwellenleiter werden durch Federelemente in ihren Positionen in den Kanälen fixiert. Neben jedem Federelement ist auf der dem Lichtwellenleiter abgewandten Seite ein parallel zu dem Lichtwellenleiter verschiebbarer Abstandshalter angeordnet. Der Abstandshalter liegt mit einer Schrägfläche an einer Anlauffläche des Federelements an. Hinter jedem Abstandshalter befindet sich ein Stempel, mittels dessen der Abstandshalter in Richtung der Anlauffläche bewegbar ist. Dadurch kann der Lichtwellenleiter quer zu seiner Längsrichtung verstellt werden.DE 41 17 449 C1 relates to a device for Positioning of fiber-shaped optical fibers with a carrier plate on which there are guide channels are located. The optical fibers are made by spring elements fixed in their positions in the channels. Next to everyone Spring element is on the side facing away from the optical waveguide Side a displaceable parallel to the optical fiber Spacers arranged. The spacer lies with an inclined surface on a contact surface of the spring element on. There is a stamp behind each spacer, by means of which the spacer in the direction of Contact surface is movable. This allows the Optical waveguide adjusted transversely to its longitudinal direction will.
Die DE 41 40 283 A1 beschreibt ein Verfahren zur Fixierung eines faserförmigen Lichtwellenleiters in einem Halter mittels Laser-Schweißung. DE 41 40 283 A1 describes a method for fixation of a fibrous optical fiber in a holder by means of laser welding.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zum Koppeln von faserförmigen Lichtwellenleitern an ein optisches Bauteil einfach und kompakt auszubilden.The invention has for its object a device of the type mentioned above for coupling fibrous Optical fibers to an optical component simply and to be compact.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daßAccording to the invention, this object is achieved in that
- (c) das die Struktur federnd durchbiegbar ist,(c) the structure is resiliently bendable,
- (d) die Struktur an einem Ende fest eingespannt ist,(d) the structure is firmly clamped at one end,
- (e) die Stützkörper von jeweils zwei in Führungen geradgeführten Stiften gebildet sind, die mit ihren Stirnflächen an der federnd durchbiegbaren Struktur unter Vorspannung anliegen, und(e) the support body of two in guides straight pins are formed with their End faces on the resiliently bendable structure under tension, and
- (g) Mittel zur Fixierung einer eingestellten Justage Position vorgesehen sind.(g) Means for fixing an adjusted adjustment Position are provided.
Die Struktur, deren Teil der faserförmige Lichtwellenleiter ist, ist selbst federnd durchbiegbar, wobei auch der Lichtwellenleiter durchgebogen wird. Der Lichtwellenleiter ist nicht wie bei der oben erwähnten DE 36 08 236 A1 in einem starren, nicht durchbiegbaren Rohr gehaltert, das über eine Ringfeder schwenkbar gelagert ist. Diese durchbiegbare Struktur ist, wieder im Gegensatz zu dem Rohr der DE 36 08 236 A1 an einem Ende fest eingespannt. Die Stützkörper sind einfach von geradgeführten Stiften gebildet, an denen die nach der Justierung etwas durchgebogene Struktur federnd mit einer Vorspannung anliegt. In der Justierstellung sind die Stifte fixiert.The structure, part of which is the fibrous optical fiber is, is itself resiliently deflectable, the Optical fiber is bent. The optical fiber is not like in DE 36 08 236 A1 mentioned above a rigid, non-deflectable pipe, the is pivotally mounted via a ring spring. This deflectable structure is again in contrast to the tube DE 36 08 236 A1 firmly clamped at one end. The Support bodies are simply straight pins formed on which after adjusting something curved structure resilient with a preload is present. The pins are fixed in the adjustment position.
Eine solche Einrichtung ist sehr einfach. Sie besteht nur aus wenigen Teilen. Sie kann sehr kompakt ausgebildet werden. Insbesondere ist es möglich, eine solche Einrichtung in mikro-mechanischer Technik auszuführen.Such a setup is very simple. It only exists from a few parts. It can be made very compact will. In particular, it is possible to use one Implementation in micro-mechanical technology.
Das Verfahren zum Justieren von faserförmigen Lichtwellenleitern weist in seiner allgemeinsten Form die folgenden Verfahrensschritte auf:The procedure for adjusting fibrous In its most general form, optical fibers have the following process steps:
- (a) Haltern eines Lichtwellenleiters in Längsrichtung in einem Abstand von seinem dem optischen Bauteil zugewandten Ende in einer eine federnde Durchbiegung des eingespannten Lichtwellenleiters aus einer entspannten Ruhestellung gestattenden Weise,(a) Holding an optical fiber in the longitudinal direction in a distance from its the optical component facing end in a resilient deflection of the clamped optical fiber from a relaxed resting position,
- (b) Haltern des Bauteils relativ zu dem Lichtwellenleiter so, daß der Lichtwellenleiter in der Ruhestellung gegenüber der Stellung optimaler Kopplung mit dem Bauteil in zwei vorgegebenen Querrichtungen versetzt ist,(b) holding the component relative to the optical waveguide so that the optical fiber in the rest position compared to the position of optimal coupling with the Component offset in two predetermined transverse directions is
- (c) Auslenken des Lichtwellenleiters durch Verschieben zweier in den vorgegebenen Querrichtungen verschiebbar geführter, an dem Lichtwellenleiter angreifender Stifte bis zum Erreichen eines gewünschten Koppelzustands, wobei der Lichtwellenleiter in diesem Koppelzustand unter Vorspannung an den Stiften anliegt, und (c) Deflecting the optical fiber by moving it two slidable in the given transverse directions guided pins that engage the optical fiber until a desired coupling state is reached, the optical fiber in this coupling state bears against the pins under tension, and
- (d) Sichern der Stifte in der so justierten Stellung.(d) Secure the pins in the position so adjusted.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Embodiments of the invention are the subject of Subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are below Reference to the accompanying drawings explained in more detail.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Einrichtung zum Koppeln eines faserförmigen Lichtwellenleiters mit einem optischen Bauteil, hier einem Laser, wobei die Ausrichtung des faserförmigen Lichtwellenleiters zu dem Bauteil justierbar ist. Fig. 1 is a perspective view of a device for coupling a fiber-shaped optical waveguide with an optical component, here a laser, wherein the orientation of the fibrous optical waveguide is adjustable to the component.
Fig. 2 zeigt ebenfalls perspektivisch in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit von Fig. 1, nämlich das Ende des Lichtwellenleiters mit dem Ende einer den Lichtleiter führenden Kapillare. FIG. 2 also shows a detail of FIG. 1 in perspective on an enlarged scale, namely the end of the optical waveguide with the end of a capillary guiding the optical waveguide.
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung ähnlich Fig. 1 und zeigt die Kopplung zweier parallel nebeneinander verlaufender, faserförmiger Lichtwellenleiter mit einem optischen Bauteil. FIG. 3 is a perspective view similar to FIG. 1 and shows the coupling of two fiber-shaped optical waveguides running parallel to one another with an optical component.
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung ähnlich Fig. 1 und zeigt die Kopplung zweier fluchtend zu beiden Seiten eines optischen Bauteils verlaufender, faserförmiger Lichtwellenleiter mit dem optischen Bauteil. FIG. 4 is a perspective illustration similar to FIG. 1 and shows the coupling of two fiber-shaped optical waveguides running in alignment on both sides of an optical component with the optical component.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführung einer Einrichtung zum Koppeln faserförmiger Lichtwellenleiter mit einem optischen Bauteil, wobei die Ausrichtung der faserförmigen Lichtwellenleiter zu dem Bauteil justierbar ist. FIG. 5 is a top view of a further embodiment of a device for coupling fiber-shaped optical fibers to an optical component, the alignment of the fiber-shaped optical fibers to the component being adjustable.
Fig. 6 zeigt einen Schnittansicht A-B von Fig. 5. FIG. 6 shows a sectional view AB of FIG. 5.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht C-D von Fig. 5. FIG. 7 shows a sectional view CD of FIG. 5.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht der Einrichtung von Fig. 5 bis 7. Fig. 8 shows a side view of the device of FIG. 5 to 7.
Fig. 9 zeigt eine Vorderansicht der Einrichtung von rechts in Fig. 8 gesehen. FIG. 9 shows a front view of the device seen from the right in FIG. 8.
Fig. 10 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit von Fig. 8. FIG. 10 shows a detail of FIG. 8 on an enlarged scale.
Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine einer Einrichtung ähnlich Fig. 5 zum Koppeln zweier Scharen von faserförmigen Lichtwellenleitern mit einem optischen Bauteil, wobei die beiden Scharen von Lichtwellenleitern fluchtend auf entgegengesetzten Seiten des Bauteils angeordnet sind. FIG. 11 is a plan view of a device similar to FIG. 5 for coupling two sets of fiber-shaped optical fibers to an optical component, the two sets of optical fibers being arranged in alignment on opposite sides of the component.
Fig. 12 zeigt eine abgewandelte Ausführung des faserförmigen Lichtwellenleiters. Fig. 12 shows a modified embodiment of the fibrous optical fiber.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zum Koppeln eines faserförmigen Lichtwellenleiters mit einem optischen Bauteil, bei welcher der faserförmige Lichtwellenleiter in einer einseitig gehalterten, den Lichtwellenleiter umgebenden, federnd durchbiegbaren Kapillare gehalten ist, der faserförmige Lichtwellenleiter an einem ersten Ende desselben aus dieser Kapillare herausragt, und die Kapillare an einem dem ersten Ende abgewandten zweiten Ende fest eingespannt ist. Fig. 1 shows a device for coupling a fiber-shaped optical waveguide with an optical component, is wherein the fibrous optical fiber held in a unilaterally retained, surrounding the optical fiber, resiliently deflectable capillary, the fibrous optical waveguide at a first end thereof from this capillary protrudes, and the capillary is firmly clamped at a second end facing away from the first end.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Grundkörper bezeichnet. Der Grundkörper 10 bildet eine langgestreckt-rechteckige Grundplatte 12. An die Grundplatte 12 ist längs einer Längsseite eine sich senkrecht zu der Grundplatte 12 erstreckende Seitenwange 14 angeformt. An einer Stirnseite der Grundplatte 12 sitzt eine Halterung 16 für eine federnde Kapillare 18. Die Kapillare 18 ist an einem in Fig. 1 hinteren Ende in der Halterung 16 fest eingespannt. Die Kapillare 18 nimmt einen faserförmigen Lichtwellenleiter 20 auf. Der Lichtwellenleiter 20 ist daher an dem in Fig. 1 vorderen, Ende mit der Kapillare 18 mit zwei Freiheitsgraden, in einer X-Richtung und in einer dazu senkrechten Y-Richtung federnd auslenkbar. Das freie "vordere" Ende der Kapillare ist nachfolgend als "erstes" Ende bezeichnet, das eingespannte "hintere" Ende der Kapillare ist nachstehend als "zweites" Ende bezeichnet. In Fig. 1, 10 denotes a base body. The base body 10 forms an elongated rectangular base plate 12 . A longitudinal side is longitudinally formed a vertically extending to the base plate 12 side wall 14 to the base plate 12th A holder 16 for a resilient capillary 18 sits on an end face of the base plate 12 . The capillary 18 is firmly clamped in the holder 16 at a rear end in FIG. 1. The capillary 18 receives a fibrous optical waveguide 20 . The optical waveguide 20 can therefore be resiliently deflected at the front end in FIG. 1 with the capillary 18 with two degrees of freedom, in an X direction and in a Y direction perpendicular thereto. The free "front" end of the capillary is referred to below as the "first" end, the clamped "rear" end of the capillary is referred to below as the "second" end.
Die Halterung 16 besteht aus einem geschlitzten Block 22 mit einem parallel zu der Grundplatte 12 verlaufenden, von einer Seite her durch einen Teil des Blockes 22 verlaufenden Schlitz 24. In den beiden den Schlitz 24 bildenden Flächen sind gegenüberliegende, parallel zur Längsseite der Grundplatte verlaufende Nuten 26 und 28 gebildet. In diesen Nuten 26 und 28 ist die Kapillare 18 geführt. Durch eine Fixierschraube 30, welche sich durch den Schlitz 24 erstreckt und den Schlitz 24 zusammenzieht, kann die Kapillare 18 in einer Justierstellung festgeklemmt werden. Bei gelöster Fixierschraube ist die Kapillare 18 reibschlüssig gehalten, so daß sie für die Justage in den Nuten 26 und 28 gegen Reibungskräfte axial verschoben werden kann.The holder 16 consists of a slotted block 22 with a slot 24 running parallel to the base plate 12 and running from one side through part of the block 22 . In the two surfaces forming the slot 24 , opposite grooves 26 and 28 are formed which run parallel to the longitudinal side of the base plate. The capillary 18 is guided in these grooves 26 and 28 . The capillary 18 can be clamped in an adjustment position by means of a fixing screw 30 , which extends through the slot 24 and contracts the slot 24 . When the fixing screw is loosened, the capillary 18 is held frictionally so that it can be axially displaced against frictional forces for adjustment in the grooves 26 and 28 .
Im Bereich des vorderen ersten Endes der Kapillare 18 ist in der Seitenwange 14 eine erste Führungsbohrung 32 vorgesehen. Die Achse der Führungsbohrung 32 verläuft in X- Richtung senkrecht zu der Achse der Kapillare 18 und horizontal in Fig. 1. In der Führungsbohrung 32 ist ein Stift 34 längsverschiebbar geführt. In der durch die erste Führungsbohrung 32 bestimmten, zu der Kapillare 18 senkrechten Ebene ist in der Grundplatte 12 eine zweite Führungsbohrung 36 vorgesehen. Die Achse der zweiten Führungsbohrung 36 verläuft in Y-Richtung senkrecht zu den Achsen der Kapillare 18 und der ersten Führungsbohrung 32. In der zweiten Führungsbohrung 36 ist ein Stift 38 längsverschiebbar geführt. Die Stifte 34 und 38 sind jeweils gegen Reibungskräfte verschiebbar. In the area of the front first end of the capillary 18 , a first guide bore 32 is provided in the side cheek 14 . The axis of the guide bore 32 extends in the X direction perpendicular to the axis of the capillary 18 and horizontally in FIG. 1. A pin 34 is guided in the guide bore 32 so as to be longitudinally displaceable. In the plane determined by the first guide bore 32 and perpendicular to the capillary 18, a second guide bore 36 is provided in the base plate 12 . The axis of the second guide bore 36 extends in the Y direction perpendicular to the axes of the capillary 18 and the first guide bore 32 . In the second guide bore 36 , a pin 38 is guided so as to be longitudinally displaceable. The pins 34 and 38 are each slidable against frictional forces.
Die Stirnflächen der Stifte 34 und 38 sind von geläppten Planflächen gebildet. Die Kapillare 18 weist in der Ebene der Stifte 34 und 38 eine sphärische Wulst 39 auf. Dadurch wird sichergestellt, daß die Stifte mit Punktberührung an der Kapillare 18 angreifen.The end faces of the pins 34 and 38 are formed by lapped flat surfaces. The capillary 18 has a spherical bead 39 in the plane of the pins 34 and 38 . This ensures that the pins engage the capillary 18 with point contact.
An der der Halterung 16 gegenüberliegende Stirnfläche 40 der Grundplatte 12 ist ein optisches Bauteil 42 mittels zweier Schrauben 44 und 46 befestigt. Die Schrauben 44 und 46 greifen in Gewindebohrungen 48 bzw. 50 der Grundplatte ein. Das Bauteil ist hier ein Halbleiter-Laser 52 mit einer Wärmesenke 54. Die Lage des Bauteils 42 relativ zu dem Grundkörper 10 kann durch Toleranzen der Schraubverbindung etwas variiert werden. Das Bauteil 42 wird so an den Grundkörper angeschraubt, daß in der entspannten Ruhestellung der Kapillare 18, d. h. wenn keiner der Stifte 34 oder 38 an der Kapillare angreift, der faserförmige Lichtwellenleiter etwas sowohl in X-Richtung nach links in Fig. 1 als auch in Y-Richtung nach unten in Fig. 1 von der optimalen Koppelposition relativ zu dem Bauteil 42 abweicht. Durch die Stifte 34 und 38, die nach rechts bzw. nach oben in Fig. 1 vorbewegt werden, wird die Kapillare 18 durchgebogen, d. h. federnd-elastisch verformt. Das erste, in Fig. 1 vordere Ende der Kapillare 18 wird nach rechts und nach oben in Fig. 1 bewegt, bis der faserförmige Lichtwellenleiter 20 seine optimale Koppelposition erreicht hat. In dieser optimalen Koppelposition liegen beide Stifte 34 und 38 unter Vorspannung an dem vorderen, ersten Ende der Kapillare 18 an. Dadurch ist eine Justage der Kapillare 18 und damit des faserförmigen Lichtwellenleiters in X- Richtung und in Y-Richtung möglich. Durch Längsverschiebung der Kapillare 18 kann das in Fig. 1 vordere Ende des faserförmigen Lichtwellenleiters auch in der zu den X-und Y-Richtungen senkrechten Z-Richtung justiert werden. Zu diesem Zweck ist an dem eingespannten zweiten Ende der Kapillare 18 ein Gewinde 56 vorgesehen, an dem ein Stellwerkzeug angreifen kann.An optical component 42 is fastened to the end face 40 of the base plate 12 opposite the holder 16 by means of two screws 44 and 46 . The screws 44 and 46 engage in threaded holes 48 and 50 of the base plate. The component here is a semiconductor laser 52 with a heat sink 54 . The position of the component 42 relative to the base body 10 can be varied somewhat by tolerances of the screw connection. The component 42 is screwed onto the base body in such a way that in the relaxed rest position of the capillary 18 , ie when none of the pins 34 or 38 engages the capillary, the fibrous optical waveguide is somewhat both in the X direction to the left in FIG. 1 and in The Y direction downward in FIG. 1 deviates from the optimal coupling position relative to the component 42 . The capillary 18 is bent, ie resiliently deformed, by the pins 34 and 38 , which are moved to the right or upward in FIG. 1. The first end of the capillary 18 in FIG. 1 is moved to the right and upwards in FIG. 1 until the fiber-shaped optical waveguide 20 has reached its optimal coupling position. In this optimal coupling position, both pins 34 and 38 bear against the front, first end of the capillary 18 under prestress. This enables adjustment of the capillary 18 and thus of the fibrous optical waveguide in the X direction and in the Y direction. By longitudinally displacing the capillary 18 , the front end of the fibrous optical waveguide in FIG. 1 can also be adjusted in the Z direction perpendicular to the X and Y directions. For this purpose, a thread 56 is provided on the clamped second end of the capillary 18 , on which a setting tool can engage.
Auf der in Fig. 1 oberen, der Kapillare 18 zugewandten Seite ist auf der Grundplatte 12 ein Temperaturfühler 62 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 12 sitzt ein Peltier-Kühler 64. Dadurch wird die Temperatur des Grundkörpers 10 und der damit verbundenen Teile auf eine konstante Temperatur geregelt, so daß die Justage nicht durch Temperaturschwankungen gestört wird.A temperature sensor 62 is arranged on the base plate 12 on the upper side facing the capillary 18 in FIG. 1. A Peltier cooler 64 sits on the opposite side of the base plate 12 . As a result, the temperature of the base body 10 and the parts connected to it is regulated to a constant temperature, so that the adjustment is not disturbed by temperature fluctuations.
Fig. 2 zeigt im einzelnen die Ausbildung des freien, ersten Endes der Kapillare 18 und des aus der Kapillare 18 herausragenden Endes des faserförmigen Lichtwellenleiters 20. Der faserförmige Lichtwellenleiter 20 verjüngt sich an seinem Ende konisch und endet an der Spitze in einer sphärischen Fläche. Die Mantelfläche 58 des faserförmigen Lichtwellenleiters 20 ist metallisiert. Dadurch wird ein mechanischer Schutz der Oberfläche erreicht. Außerdem gestattet es die Metallisierung, den Lichtwellenleiter durch Löten in der Kapillare zu fixieren. Der Lichtwellenleiter 20 kann unmittelbar von der Kapillare 18 umgeben sein. Vorzugsweise wird aber eine Anordnung gewählt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Lichtwellenleiter 20 ist an seinem dem Bauteil zugewandten freien Ende auf einem begrenzten Abschnitt seiner Länge von einer inneren Kapillare 19 mit relativ geringem Durchmesser unmittelbar umgeben. Die innere Kapillare 19 sitzt ihrerseits in der Kapillare 18, die einen größeren Durchmesser besitzt. Der innere Durchmesser der äußeren Kapillare 18 entspricht im wesentlichen dem äußeren Durchmesser der inneren Kapillare 19. Die Kapillaren 18 und 19 sind durch Kleben, Löten o. dergl. miteinander verbunden. Die Kapillare 19 weist nahe ihrem ersten Ende eine als Fixiernut dienende, bogenförmige Nut 60 auf. Diese bogenförmige Nut gestattet das Einbringen von Lot oder Kleber in den Spalt zwischen der metallisierten Oberfläche 58 des faserförmigen Lichtwellenleiters 20 und der Innenfläche der Kapillare 19, ohne daß dieses Lot oder dieser Kleber an das Ende des Lichtwellenleiters 20 gelangen und dessen optische Eigenschaften beeinträchtigen kann. FIG. 2 shows in detail the design of the free, first end of the capillary 18 and the end of the fibrous optical waveguide 20 protruding from the capillary 18 . The fibrous optical waveguide 20 tapers conically at its end and ends in a spherical surface at the tip. The outer surface 58 of the fibrous optical waveguide 20 is metallized. Mechanical protection of the surface is thereby achieved. In addition, the metallization allows the optical waveguide to be fixed in the capillary by soldering. The optical waveguide 20 can be directly surrounded by the capillary 18 . However, an arrangement as shown in FIG. 2 is preferably selected. At its free end facing the component, the optical waveguide 20 is directly surrounded over a limited section of its length by an inner capillary 19 with a relatively small diameter. The inner capillary 19 in turn sits in the capillary 18 , which has a larger diameter. The inner diameter of the outer capillary 18 essentially corresponds to the outer diameter of the inner capillary 19 . The capillaries 18 and 19 are connected to one another by gluing, soldering or the like. The capillary 19 has near its first end an arcuate groove 60 which serves as a fixing groove. This arcuate groove allows the introduction of solder or adhesive into the gap between the metallized surface 58 of the fibrous optical waveguide 20 and the inner surface of the capillary 19 , without this solder or adhesive reaching the end of the optical waveguide 20 and impairing its optical properties.
Die Justierung wird wie folgt durchgeführt:
Die Kapillare 18 mit dem zweiten Ende in der Halterung 16
festgeklemmt, so daß eine federnde Durchbiegung der
eingespannten Kapillare 18 mit dem Lichtwellenleiter 20 aus
ihrer entspannten Ruhestellung möglich ist. Das Bauteil 42
wird relativ zu dem Lichtwellenleiter 20 so an dem
Grundkörper 10 gehaltert, daß der Lichtwellenleiter 20 in
Ruhestellung gegenüber der Stellung optimaler Kopplung in
zwei vorgegebenen Richtungen, nämlich in X-Richtung und in
Y-Richtung nach links unten in Fig. 1 versetzt ist. Durch
Verschieben der beiden in den vorgegebenen Richtungen
verschiebbar geführten, an der Kapillare 18 angreifenden
Stifte 34 und 38 wird der Lichtwellenleiter 20 bis zum
Erreichen des gewünschten Koppelzustandes ausgelenkt. In
diesem Koppelzustand liegen die Stifte 34 und 38 unter
Vorspannung an der Kapillare 18 an, die den
Lichtwellenleiter 20 umhüllt. Durch Verschieben der
Kapillare 18 in der Halterung 16 erfolgt zusätzlich eine
Justierung des Lichtwellenleiters 20 in seiner
Längsrichtung, der Z-Richtung. In der fertig justierten
Stellung, in der sich eine optimale Lichtkopplung ergibt,
werden die Stifte 34 und 38 sowie die Kapillare 18 fixiert.The adjustment is carried out as follows:
The capillary 18 is clamped with the second end in the holder 16 , so that a resilient deflection of the clamped capillary 18 with the optical waveguide 20 is possible from its relaxed rest position. The component 42 is held relative to the optical waveguide 20 on the base body 10 in such a way that the optical waveguide 20 is offset in the rest position from the position of optimal coupling in two predetermined directions, namely in the X direction and in the Y direction, to the bottom left in FIG. 1 is. The optical waveguide 20 is deflected until the desired coupling state is reached by displacing the two pins 34 and 38 , which are displaceable in the predetermined directions and act on the capillary 18 . In this coupling state, the pins 34 and 38 bear against the capillary 18 , which envelops the optical waveguide 20, under prestress. By moving the capillary 18 in the holder 16 , the optical waveguide 20 is additionally adjusted in its longitudinal direction, the Z direction. In the fully adjusted position, in which an optimal light coupling results, the pins 34 and 38 and the capillary 18 are fixed.
Eine alternative Ausbildung des faserförmigen Lichtwellenleiters 20 besteht darin, daß der Lichtwellenleiter 20 an seinem Ende eine Planfläche 61 aufweist. Eine solche Ausführung ist in Fig. 12 schematisch und stark übertrieben dargestellt. Während bei einer sphärischen Fläche an der Spitze der Verjüngung (Fig. 2) die Orientierung des Endes des faserförmigen Lichtleiters 20 unkritisch ist, beeinflußt diese Orientierung bei einer Planfläche 62 nach Art von Fig. 12 die Koppeleffizienz sehr wesentlich. Aus diesem Grunde bildet bei der Ausführung von Fig. 12 die Kapillare oder der faserförmige Lichtwellenleiter 20 im entspannten Zustand einen solchen Winkel mit der Achse 63 eines anzukoppelnden Lichtwellenleiters des Bauteils 42, daß die Planfläche 61 im justierten Zustand, der in Fig. 12 dargestellt ist, bei durchgebogenem Lichtwellenleiter 20 im wesentlichen senkrecht zu dieser Achse 63 liegt.An alternative embodiment of the fibrous optical waveguide 20 is that the optical waveguide 20 has a flat surface 61 at its end. Such an embodiment is shown schematically and greatly exaggerated in FIG . While the orientation of the end of the fibrous light guide 20 is not critical in the case of a spherical surface at the tip of the taper ( FIG. 2), this orientation has a very significant influence on the coupling efficiency in the case of a plane surface 62 according to the type of FIG. 12. For this reason, in the embodiment of FIG. 12, the capillary or the fibrous optical waveguide 20 in the relaxed state forms such an angle with the axis 63 of an optical waveguide to be coupled to the component 42 that the flat surface 61 in the adjusted state, which is shown in FIG. 12 , with the optical fiber 20 bent, is essentially perpendicular to this axis 63 .
Die Fixierung in der Justierstellung erfolgt bei der Ausführung nach Fig. 1 durch Festklemmen. Zu diesem Zweck sind in der Seitenwange 14 und in der Grundplatte 12 Fixier-Schrauben 66 bzw. 68 vorgesehen, durch welche die Stifte 34 bzw. 38 festklemmbar sind. Die Kapillare 18 wird durch Festziehen der Fixierschraube 30 festgeklemmt.The fixation in the adjustment position is carried out in the embodiment according to FIG. 1 by clamping. For this purpose, fixing screws 66 and 68 are provided in the side cheek 14 and in the base plate 12 , by means of which the pins 34 and 38 can be clamped. The capillary 18 is clamped by tightening the fixing screw 30 .
Statt durch Festklemmen, das ein Lösen der Fixierung gestattet, kann die Fixierung auch durch Kleben, Löten oder insbesondere Laser-Schweißen vorgenommen werden.Instead of clamping, that's a loosening of the fixation allowed, the fixation can also be done by gluing, soldering or especially laser welding.
Die Justage in X-Richtung und in Y-Richtung ist besonders kritisch. Hier ist eine feinfühlige Verschiebung der Stifte 34 und 38 erforderlich. Zu diesem Zweck werden die Stifte 34 und 38 quer zur Längsrichtung des Lichtwellenleiters 20 mittels eines Piezostellers verstellt. Vor der Verstellung durch den Piezosteller erfolgt eine mechanische Grob- Einstellung z. B. mittels einer den Piezosteller tragenden Mikrometerschraube.The adjustment in the X direction and in the Y direction is particularly critical. Here a sensitive displacement of the pins 34 and 38 is required. For this purpose, the pins 34 and 38 are adjusted transversely to the longitudinal direction of the optical waveguide 20 by means of a piezo actuator. Before the adjustment by the piezo actuator, a mechanical rough adjustment is made, for. B. by means of a micrometer screw carrying the piezo actuator.
Fig. 3 zeigt eine Einrichtung ähnlich der von Fig. 1, bei welcher aber in dem geschlitzten Block zwei Kapillaren mit je einem Lichtwellenleiter parallel eingespannt sind, an der Grundplatte beiderseits der Kapillaren zwei zueinander und zu den Kapillaren parallele Seitenwangen angebracht sind, in der Grundplatte zwei parallele Führungsbohrungen zur Führung von Stiften angebracht sind, die an je einer der Kapillaren anliegen, und in jeder der Seitenwangen eine Führungsbohrung für Stifte vorgesehen sind, die jeweils an der der Seitenwange benachbarten Kapillare anliegen. Fig. 3 shows a device similar to that of Fig. 1, but in which two capillaries are clamped in parallel in the slotted block, each with an optical waveguide, are attached to the base plate on both sides of the capillaries two side walls parallel to each other and to the capillaries, in the base plate two parallel guide bores are provided for guiding pins, each of which abuts one of the capillaries, and a guide bore for pins is provided in each of the side cheeks, each of which abuts the capillary adjacent to the side cheek.
Bei der Einrichtung nach Fig. 3 sind an einer Grundplatte 70 zwei sich längs der Längsseiten der Grundplatte 70 erstreckende, parallele Seitenwangen 72 und 74 angebracht. In the device according to FIG. 3, two parallel side cheeks 72 and 74 extending along the longitudinal sides of the base plate 70 are attached to a base plate 70 .
Eine Klemmvorrichtung 76 hält in ähnlicher Weise wie bei der Ausführung von Fig. 1 zwei zueinander und zu den Längsseiten parallele Kapillaren 78 und 80. Jede der Kapillaren 78 und 80 enthält, wie z. B. in Fig. 2 dargestellt, einen faserförmigen Lichtwellenleiter 82 bzw. 84, der an dem freien, ersten Ende aus der Kapillare 78 bzw. 80 herausragt.A clamping device 76 holds two capillaries 78 and 80 parallel to one another and to the long sides in a manner similar to the embodiment in FIG. 1. Each of the capillaries 78 and 80 contains, e.g. B. in Fig. 2, a fibrous optical waveguide 82 and 84 , which protrudes at the free, first end of the capillary 78 and 80, respectively.
Um den gegenseitigen Abstand der faserförmigen Lichtleiter 82 und 84 verringern zu können, sind bei der Ausführung von Fig. 3 die Lichtwellenleiter 82 und 84 unmittelbar von den federnden Kapillaren 78 bzw. 80 umgeben. Die Kapillaren 78 und 80 entsprechen dabei im wesentlichen der Kapillare 19 von Fig. 2. Diese "fixierende" Kapillare ist entsprechend verlängert und übernimmt gleichzeitig die Funktion der federnden Kapillare 18.In order to be able to reduce the mutual distance between the fiber-shaped light guides 82 and 84 , the optical waveguides 82 and 84 are directly surrounded by the resilient capillaries 78 and 80 in the embodiment of FIG. 3. The capillaries 78 and 80 essentially correspond to the capillary 19 from FIG. 2. This “fixing” capillary is correspondingly extended and at the same time takes over the function of the resilient capillary 18 .
In den beiden Seitenwangen 72 und 74 sind fluchtende Führungsbohrungen 86 bzw. 88 angebracht, die sich senkrecht zur Längsrichtung der Lichtwellenleiter 82 und 84 in X- Richtung erstrecken. In den Führungsbohrungen 86 und 88 sind Stifte 90 bzw. 92 längsverschiebbar geführt. Die Stifte 90 und 92 liegen mit ihren inneren Stirnflächen an je einer der Kapillaren 78 bzw. 80 an. In der Grundplatte 70 sind zwei parallele Führungsbohrungen 94 und 96 vorgesehen. Die Achse der Führungsbohrung 94 verläuft senkrecht zu der Achse der Kapillare 78 und senkrecht zu der Achse der Führungsbohrung 86 in Y-Richtung. In der Führungsbohrung 94 ist ein Stift 98 verschiebbar geführt. Der Stift 98 liegt mit seiner Stirnfläche an der Kapillare 78 an. In entsprechender Weise verläuft die Achse der Führungsbohrung 96 senkrecht zu der Achse der Kapillare 80 und senkrecht zu der Achse der Führungsbohrung 88 in Y-Richtung. In der Führungsbohrung 96 ist ein Stift 100 verschiebbar geführt. Der Stift 100 liegt mit seiner Stirnfläche an der Kapillare 80 an.Aligned guide bores 86 and 88 are made in the two side cheeks 72 and 74 , which extend perpendicular to the longitudinal direction of the optical fibers 82 and 84 in the X direction. Pins 90 and 92 are guided in a longitudinally displaceable manner in the guide bores 86 and 88 . The pins 90 and 92 rest with their inner end faces on one of the capillaries 78 and 80, respectively. Two parallel guide bores 94 and 96 are provided in the base plate 70 . The axis of the guide bore 94 runs perpendicular to the axis of the capillary 78 and perpendicular to the axis of the guide bore 86 in the Y direction. A pin 98 is slidably guided in the guide bore 94 . The end face of the pin 98 lies against the capillary 78 . In a corresponding manner, the axis of the guide bore 96 runs perpendicular to the axis of the capillary 80 and perpendicular to the axis of the guide bore 88 in the Y direction. A pin 100 is slidably guided in the guide bore 96 . The end face of the pin 100 lies against the capillary 80 .
An der Stirnfläche der Grundplatte 70 ist ein Bauteil 102 befestigt. Dabei ist das Bauteil 102 so angeordnet, daß für die Kopplung des Lichtwellenleiters 82 mit dem Bauteil 102 die entspannte Ruhestellung der Kapillare 78 links unterhalb (in Fig. 3) von der optimalen Koppelstellung liegt. Für die Kopplung des Lichtwellenleiters 84 mit dem Bauteil 102 liegt die entspannte Ruhestellung der Kapillare 80 rechts unterhalb (in Fig. 1) von der optimalen Koppelstellung. Durch Verstellung der Stifte 90, 92 und 94, 96 kann dann in der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise die optimale Koppelstellung der faserförmigen Lichtwellenleiter 82 und 84 einjustiert und fixiert werden. Auch hier ist eine axiale Justierung der Kapillaren 78 und 80 und damit der Lichtwellenleiter 82 bzw. 84 nach Lösen zweier Fixierschrauben 104 und 106 möglich.A component 102 is fastened to the end face of the base plate 70 . The component 102 is arranged so that for the coupling of the optical waveguide 82 to the component 102, the relaxed rest position of the capillary 78 is on the left below (in FIG. 3) from the optimal coupling position. For the coupling of the optical waveguide 84 to the component 102 , the relaxed rest position of the capillary 80 is to the right below (in FIG. 1) the optimal coupling position. By adjusting the pins 90 , 92 and 94 , 96 , the optimal coupling position of the fiber-shaped optical waveguides 82 and 84 can then be adjusted and fixed in the manner described in connection with FIG. 1. Axial adjustment of the capillaries 78 and 80 and thus of the optical fibers 82 and 84 is also possible here after loosening two fixing screws 104 and 106 .
Fig. 4 zeigt eine Einrichtung ähnlich Fig. 1, bei welcher der optische Bauteil in der Mitte auf der Grundplatte montiert ist, an beiden Stirnseiten der Grundplatte geschlitzte Blöcke zur Halterung von Lichtwellenleiter führenden Kapillaren angeformt sind und für jede Kapillare in der Grundplatte und in der Seitenwange Führungsbohrungen für Stifte zur Justierung der Kapillaren und der darin geführten Lichtwellenleiter relativ zu dem optischen Bauteil vorgesehen sind. Fig. 4 shows a device similar to Fig. 1, in which the optical component is mounted in the middle on the base plate, slotted blocks are formed on both end faces of the base plate for holding optical fibers leading capillaries and for each capillary in the base plate and in Sidewalls guide bores for pins for adjusting the capillaries and the optical fibers guided therein are provided relative to the optical component.
Die Einrichtung von Fig. 4 ist praktisch eine spiegelbildliche Verdopplung der Einrichtung von Fig. 1. Es werden daher in Fig. 4 die gleichen Bezugszeichen benutzt wie in Fig. 1, wobei doppelt vorkommende Teile mit dem Zusatz "A" gekennzeichnet sind.The device of FIG. 4 is practically a mirror image duplication of the device of FIG. 1. The same reference numerals are therefore used in FIG. 4 as in FIG. 1, with duplicate parts being identified by the suffix "A".
Eine weitere Ausführung einer Einrichtung zum Koppeln von faserförmigen Lichtwellenleitern mit einem optischen Bauteil ist in den Fig. 5 bis 10 dargestellt. Dabei handelt es sich um eine durch Röntgen-Lithographie hergestellte stark miniaturisierte Einrichtung. Die Darstellung in den Fig. 5 bis 9 erfolgte im Maßstab 20 : 1, die Darstellung der Einzelheit in Fig. 10 im Maßstab 100 : 1. Die Figuren zeigen eine Einrichtung mit vier einzeln justierbaren, faserförmigen Lichtwellenleitern, die parallel auf einem Trägerkörper montiert sind und zu Ein- oder Ausgängen eines (nicht dargestellten) Bauteils ausgerichtet werden können.A further embodiment of a device for coupling fibrous optical waveguides to an optical component is shown in FIGS. 5 to 10. It is a highly miniaturized device made by X-ray lithography. The representation in FIGS. 5 to 9 was carried out on a scale of 20: 1, the representation of the detail in FIG. 10 on a scale of 100: 1. The figures show a device with four individually adjustable, fiber-shaped optical fibers which are mounted in parallel on a carrier body and can be aligned with inputs or outputs of a component (not shown).
Bei der Ausführung nach Fig. 5 bis 10 ist die Struktur unmittelbar von federnd elastischen, faserförmigen Lichtwellenleitern gebildet. Die Stifte sind ebenfalls von faserförmigen Lichtwellenleitern gebildet. Dabei werden nicht die optischen Eigenschaften der faserförmigen Lichtwellenleiter ausgenutzt sondern nur die mechanischen Eigenschaften. Der Aufbau ist so, daß eine Mehrzahl von optisch zu justierenden faserförmigen Lichtwellenleitern parallel zueinander längs einer Seitenfläche eines Trägerkörpers geführt sind. Eine erste Schar von Stiften ist in einer ersten zu den Lichtwellenleitern senkrechten Ebene parallel zueinander in Führungen des Trägerkörpers geführt. Die Stifte liegen an je einem der faserförmigen Lichtwellenleiter unter Vorspannung an. Eine zweite Schar von Stiften ist in einer zweiten, zu der ersten Ebene in Längsrichtung der faserförmigen Lichtwellenleiter versetzten Ebene ebenfalls parallel zueinander in Führungen des Trägerkörpers geführt, die gekreuzt zu den Führungen der ersten Schar verlaufen. Die beiden Scharen von Stiften ragen aus der Seitenfläche des Trägerkörpers in zwei in Längsrichtung des Lichtwellenleiters gegeneinander versetzten Reihen heraus, wobei jeder Stift einer Schar mit seiner Stirnfläche an einem zugeordneten Lichtwellenleiter der längs der Seitenfläche geführten Lichtwellenleiter unter Durchbiegung dieses Lichtwellenleiters mit Vorspannung anliegt.In the embodiment of Fig. 5 to 10, the structure is formed directly by resiliently elastic, fibrous optical waveguides. The pins are also formed by fibrous optical fibers. The optical properties of the fibrous optical waveguide are not used, but only the mechanical properties. The structure is such that a plurality of optical fibers to be optically adjusted are guided parallel to one another along a side surface of a carrier body. A first set of pins is guided parallel to one another in guides of the carrier body in a first plane perpendicular to the optical waveguides. The pins rest on one of the fiber-shaped optical fibers under pre-tension. A second set of pins is also guided parallel to one another in guides of the carrier body in a second plane, offset to the first plane in the longitudinal direction of the fibrous optical waveguide, which guides cross over the guides of the first set. The two sets of pins protrude from the side surface of the carrier body in two rows offset in the longitudinal direction of the optical waveguide, each end of a set of pins rests with an end face on an assigned optical waveguide of the optical waveguides guided along the side surface by bending this optical waveguide with prestress.
In Fig. 5 bis 9 ist mit 110 ein Trägerkörper bezeichnet. Der Trägerkörper 110 ist ein länglicher Block von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Vor einer Seitenfläche 112 des Blocks 110 sind vier parallele, faserförmige Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 angebracht. Die Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 sind an ihrem freien Ende konisch verjüngt und laufen in einer sphärischen Fläche aus, ähnlich wie der Lichtwellenleiter 20 in Fig. 1. Im Abstand von dem freien Ende sind die Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 in einer Halterung 122 vorläufig gehaltert. Die Halterung 122 wird von zwei parallelen, sich quer zu den Lichtwellenleitern 114, 116, 118 und 120 erstreckenden, vorstehenden Leisten 124 und 126 begrenzt. Die Leisten 124 und 126 weisen Nuten 115, 117, 119 bzw. 121 (Fig. 9) zur Fixierung der Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 auf. In diesen Nuten 124 und 126 sind die Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 durch Laser-Schweißpunkte 128 bzw. 130 eingespannt. Von den Laser-Schweißpunkten 130 bis zu den Enden sind die faserförmigen Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 freitragend. Bei den kleinen Abmessungen der Einrichtung von Fig. 5 bis 10 reicht hierfür die Steifigkeit der Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 aus. Die Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 bilden somit selbst die federnd elastische "Struktur". Sie brauchen nicht wie bei der Ausführung von Fig. 1 in federnden Kapillaren geführt zu werden.In Figs. 5 to 9 is denoted by 110 is a support body. The carrier body 110 is an elongated block of essentially rectangular cross section. Four parallel, fibrous optical waveguides 114 , 116 , 118 and 120 are attached in front of a side surface 112 of the block 110 . The optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 are tapered at their free end and run out in a spherical surface, similar to the optical fiber 20 in FIG. 1. At a distance from the free end, the optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 are temporarily held in a holder 122 . The holder 122 is delimited by two parallel, projecting strips 124 and 126 , which extend transversely to the optical waveguides 114 , 116 , 118 and 120 . The strips 124 and 126 have grooves 115 , 117 , 119 and 121 ( FIG. 9) for fixing the optical waveguides 114 , 116 , 118 and 120 . The optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 are clamped in these grooves 124 and 126 by laser welding spots 128 and 130, respectively. The fiber-shaped optical waveguides 114 , 116 , 118 and 120 are self-supporting from the laser welding spots 130 to the ends. Given the small dimensions of the device from FIGS. 5 to 10, the rigidity of the optical waveguides 114 , 116 , 118 and 120 is sufficient for this. The optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 thus themselves form the resiliently elastic "structure". You do not need to be performed in resilient capillaries as in the embodiment of Fig. 1.
Die Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 sind durch zwei Scharen von Stiften 132, 134, 136 und 138 bzw. 140, 142, 144 und 146 einzeln justierbar.The optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 can be individually adjusted by means of two groups of pins 132 , 134 , 136 and 138 or 140 , 142 , 144 and 146 .
Die erste Schar von Stiften (Fig. 6) ist in Führungskanälen 148 in dem Trägerkörper 110 geführt. Die Führungskanäle 148 erstrecken sich unter 45° zu der Seitenfläche 112 von dieser Seitenfläche 112 zu einer an die Seitenfläche 112 angrenzenden, zu dieser senkrechten Seitenfläche 150. Die Führungskanäle 148 münden in der Seitenfläche 112 in einer Reihe von Öffnungen, aus denen die Enden der Stifte 132, 134, 136 und 138 herausragen. Die Führungskanäle 148 münden auch in der Seitenfläche 150 in einer Reihe von Öffnungen, aus denen die anderen Enden der Stifte 132, 134, 136 und 138 herausragen. The first set of pins ( FIG. 6) is guided in guide channels 148 in the carrier body 110 . The guide channels 148 extend at 45 ° to the side surface 112 from this side surface 112 to a side surface 150 adjacent to the side surface 112 and perpendicular to this. The guide channels 148 open into the side surface 112 in a series of openings from which the ends of the pins 132 , 134 , 136 and 138 protrude. The guide channels 148 also open into the side surface 150 in a series of openings from which the other ends of the pins 132 , 134 , 136 and 138 protrude.
Die zweite Schar von Stiften (Fig. 7) ist in Führungskanälen 152 in dem Trägerkörper 110 geführt. Die Führungskanäle 152 erstrecken sich unter 135° zu der Seitenfläche 112 von dieser Seitenfläche 112 zu einer an die Seitenfläche 112 ebenfalls angrenzenden, zu dieser senkrechten Seitenfläche 154 auf der der Seitenfläche 150 gegenüberliegenden Seite.The second group of pins ( FIG. 7) is guided in guide channels 152 in the carrier body 110 . The guide channels 152 extend at 135 ° to the side surface 112 from this side surface 112 to a side surface 154, likewise adjacent to the side surface 112 , on the side opposite the side surface 150 .
Die Führungskanäle 152 münden in der Seitenfläche 112 in einer Reihe von Öffnungen, aus denen die Enden der Stifte 140, 142, 144 und 146 herausragen. Die Führungskanäle 152 münden auch in der Seitenfläche 154 in einer Reihe von Öffnungen, aus denen die Enden der Stifte 140, 142, 144 und 146 herausragen. Wie aus Fig. 5 am besten ersichtlich ist, sind die Reihen von Öffnungen für die Stifte 132, 134, 136 und 138 gegenüber der Reihe von Öffnungen für die Stifte 140, 142, 144 und 146 gegeneinander in Längsrichtung der Lichtwellenleiter 114 bis 120 versetzt.The guide channels 152 open into the side surface 112 in a series of openings from which the ends of the pins 140 , 142 , 144 and 146 protrude. The guide channels 152 also open into the side surface 154 in a series of openings from which the ends of the pins 140 , 142 , 144 and 146 protrude. As best seen in FIG. 5, the rows of openings for pins 132 , 134 , 136 and 138 are offset from one another in the longitudinal direction of optical fibers 114 through 120 relative to the row of openings for pins 140 , 142 , 144 and 146 .
Wie aus den Fig. 5 bis 7 ersichtlich ist, ist der Trägerkörper 110 längs der Ebene 146, der Schnittebene für die Fig. 6 und 7, geteilt in einen Teil 158 und einen damit baugleichen Teil 160. Die beiden Teile 158 und 160 liegen mit Trennflächen 162 und 164 in der Ebene 156 aneinander an. In den Trennflächen 162 und 164 sind, wie aus Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, Scharen von parallelen Nuten vorgesehen, welche die Führungskanäle 148 bzw. 152 für die Stifte 132, 134, 136 und 138 bzw. 140, 142, 144 und 146 bilden. Diese Führungskanäle 148 und 152 und damit auch die Stifte 132, 134, 136 und 138 bzw. 140, 142, 144 und 146 verlaufen gekreuzt zueinander. Dadurch wird jeder Stift durch die Stifte der jeweils anderen Schar in seinem Führungskanal gehalten. Die beiden Teile 158 und 160 sind durch Laser-Schweißpunkte 166 miteinander verbunden. Das so aus den Teilen 158 und 160 gebildete, die Stifte 132, 134, 136 und 138 bzw. 140, 142, 144 und 146 führende Teil ist seinerseits getrennt von einem die Leisten 124 und 126 tragenden Teil 168 hergestellt und mit dem Teil 168 durch Laser-Schweißpunkte 170 verbunden. Der Trägerkörper 110 besteht somit aus den drei Teilen 158, 160 und 168. Die Teile 158, 160 und 168 sind so ausgebildet und miteinander verbunden, daß die Seitenfläche 112 als durchgehende Fläche gebildet wird. Wie aus den Fig. 6 und 7 ebenfalls ersichtlich ist, sind die Stifte 132, 134, 136 und 138 ebenso wie die Stifte 140, 142, 144 und 146 unterschiedlich lang.As can be seen from FIGS. 5 to 7, the carrier body 110 along the plane 146, the cutting plane for FIGS. 6 and 7, is divided into a part 158 and a part 160 that is identical in construction. The two parts 158 and 160 abut one another with parting surfaces 162 and 164 in the plane 156. As can be seen from FIGS. 6 and 7, in the separating surfaces 162 and 164 , sets of parallel grooves are provided, which guide channels 148 and 152 for pins 132 , 134 , 136 and 138 and 140 , 142 , 144 and 146, respectively form. These guide channels 148 and 152 and thus also the pins 132 , 134 , 136 and 138 or 140 , 142 , 144 and 146 run crosswise to one another. As a result, each pin is held in its guide channel by the pins of the other coulter. The two parts 158 and 160 are connected to one another by laser welding spots 166 . The part formed in this way from parts 158 and 160 , which leads to pins 132 , 134 , 136 and 138 or 140 , 142 , 144 and 146, is in turn produced separately from a part 168 which carries strips 124 and 126 and is joined with part 168 Laser weld spots 170 connected. The carrier body 110 thus consists of the three parts 158 , 160 and 168 . The parts 158 , 160 and 168 are formed and connected to one another such that the side surface 112 is formed as a continuous surface. As can also be seen from FIGS. 6 and 7, the pins 132 , 134 , 136 and 138 as well as the pins 140 , 142 , 144 and 146 have different lengths.
Das freie Ende jedes der Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 ist einzeln durch eine Paar von Stiften in zwei Richtungen verschiebbar (Fig. 9). An dem freien Ende des Lichtwellenleiters 114 liegt von rechts unten unter 45° der Stift 138 und von links unten unter 135° der Stift 146 an. Entsprechend liegt an dem freien Ende des Lichtwellenleiters 116 von rechts unten unter 45° der Stift 136 und von rechts unten unter 135° der Stift 144 an. An dem freien Ende des Lichtwellenleiters 118 liegt von rechts unten unter 45° der Stift 134 und von links unten unter 135° der Stift 142 an, und an dem freien Ende des Lichtwellenleiters 120 liegt von rechts unten unter 45° der Stift 132 und von links unten unter 135° der Stift 140 an.The free end of each of the optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 is individually slidable in two directions by a pair of pins ( Fig. 9). At the free end of the optical waveguide 114 , the pin 138 bears from the bottom right at 45 ° and from the bottom left at 135 ° the pin 146 . Accordingly, the pin 136 bears against the free end of the optical waveguide 116 from the bottom right at 45 ° and from the bottom right at 135 ° the pin 144 . At the free end of the optical waveguide 118 , the pin 134 is at 45 ° from the bottom right and at the bottom at 135 ° the pin 142 , and at the free end of the optical fiber 120 , the pin 132 is at 45 ° from the bottom right and from the left pin 140 below at 135 °.
Die Anordnung der Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 zu den jeweiligen zugeordneten Ein- oder Ausgängen des optischen Bauteils ist so, daß die Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 in ihrer entspannten Lage in der Darstellung von Fig. 8 unterhalb des betreffenden Ein- oder Ausgangs liegen. Es kann dann jeder der Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 durch Vorbewegen der Stifte einzeln in seine optimale Koppelposition gebracht werden. Dazu müssen jeweils beide Stifte des an einem Lichtwellenleiter anliegenden Paares vorbewegt werden. Die Stifte liegen daher in der Justagestellung beide mit Vorspannung an dem federnd durchgebogenen Lichtwellenleiter an. In der Justagestellung mit optimale Kopplung sind die Stifte durch einen Laser-Schweißpunkt 174 fixiert (Fig. 10). Dadurch ist eine definierte Lage jedes der Lichtwellenleiter 114, 116, 118 und 120 gewährleistet.The arrangement of the optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 to the respective assigned inputs or outputs of the optical component is such that the optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 in their relaxed position in the illustration of FIG. 8 below the relevant input - or exit. Each of the optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 can then be brought individually into its optimal coupling position by advancing the pins. To do this, both pins of the pair attached to an optical fiber must be moved forward. The pins are therefore in the adjustment position both with prestress on the resiliently bent optical waveguide. In the adjustment position with optimal coupling, the pins are fixed by a laser welding point 174 ( FIG. 10). This ensures a defined position of each of the optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 .
Fig. 11 zeigt eine Einrichtung ähnlich Fig. 5, bei welcher auf einer Basis in der Mitte ein Bauteil mit integrierter Optik angeordnet ist, die auf gegenüberliegenden Seiten nebeneinanderliegend optische Ein- und Ausgänge aufweist, und gegenüber den Ein- und Ausgängen des Bauteils auf beiden Seiten desselben je ein Trägerkörper mit parallelen, faserförmigen aber federnden, durch Stifte justierbaren Lichtwellenleitern angeordnet ist. FIG. 11 shows a device similar to FIG. 5, in which a component with integrated optics is arranged on a base in the middle, which has optical inputs and outputs lying next to one another on opposite sides, and opposite the inputs and outputs of the component on both Sides of the same a support body with parallel, fibrous but resilient, adjustable by pins optical waveguides is arranged.
Die Einrichtung von Fig. 11 ergibt sich im wesentlichen als zentralsymmetrische Verdopplung der Einrichtung von Fig. 5. Ähnlich wie bei Fig. 4 sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 5, wobei die Bezugszeichen des spiegelbildlichen zweiten Systems durch ein "A" gekennzeichnet sind. The device of FIG. 11 essentially results as a centrally symmetrical doubling of the device of FIG. 5. Similar to FIG. 4, corresponding parts are provided with the same reference symbols as in FIG. 5, the reference symbols of the mirror-image second system being denoted by a " A "are marked.
Auf einer Basis 176 ist zentral ein in integrierter Optik ausgeführter optischer Bauteil 178 montiert. Der optische Bauteil 178 ist über Leiter 180 elektrisch ansteuerbar. Der Bauteil 178 weist auf gegenüberliegenden Seiten, oben und unten in Fig. 11, optische Ein- und Ausgänge auf. Dabei können durchaus auf einer Seite sowohl Eingänge als auch Ausgänge vorgesehen sein. Diese Ein- und Ausgänge sind über die beiden Systeme 182 und 184 mit den Lichtwellenleitern 114, 116, 118 und 120 bzw. 114A, 116A, 118A und 120A optisch gekoppelt. Die Kopplung kann für jeden der Lichtwellenleiter einzeln durch Stifte optimal eingestellt und fixiert werden, wie im Zusammenhang mit Fig. 5 bis 10 beschrieben ist.An optical component 178 embodied in integrated optics is mounted centrally on a base 176 . The optical component 178 can be controlled electrically via conductor 180 . Component 178 has optical inputs and outputs on opposite sides, top and bottom in FIG. 11. Both inputs and outputs can be provided on one side. These inputs and outputs are optically coupled to the optical fibers 114 , 116 , 118 and 120 or 114 A, 116 A, 118 A and 120 A via the two systems 182 and 184 . The coupling can be optimally set and fixed individually for each of the optical fibers by means of pins, as described in connection with FIGS. 5 to 10.
Bei den Ausführungen nach Fig. 5 bis 10 und Fig. 11 sind die Stifte ebenfalls von faserförmigen Lichtwellenleitern gebildet. Sie haben dabei aber keine wellenleitende Funktion sondern dienen nur als mechanische Stützkörper. Das Material der Lichtwellenleiter gestattet eine bequeme Laser-Schweißung. Außerdem ist es möglich, aus dem gleiche "Halbzeug" sowohl die zu justierenden, tatsächlich Licht leitenden Lichtwellenleiter als auch die Stifte zu erzeugen, was die Fertigung erleichtert.In the embodiments according to FIGS. 5 to 10 and FIG. 11, the pins are likewise formed by fibrous optical waveguides. However, they do not have a wave-guiding function but only serve as mechanical support bodies. The material of the fiber optic allows a comfortable laser welding. In addition, it is possible to produce both the actually light-guiding optical waveguides and the pins from the same “semifinished product”, which simplifies production.
Die Einstellung der Stifte bei den Ausführungen von Fig. 5 bis 10 und Fig. 11 erfolgt sehr feinfühlig durch Piezosteller. Damit können höchste Anforderungen an die Koppeleffizienz erfüllt werden, wie sie insbesondere bei Monomodesystemen auftreten. The setting of the pins in the versions from FIGS. 5 to 10 and FIG. 11 is carried out very sensitively by means of piezo actuators. This allows the highest coupling efficiency requirements to be met, such as those that occur in particular in single-mode systems.
Die Einrichtung nach Fig. 5 bis 10 und Fig. 11 ist sehr klein und leicht. Die Abmessungen liegen bei etwa 20% der Abmessungen der Einrichtungen von Fig. 1 bis 4. Die Volumina und Gewichte der Ausführungen von Fig. 5 bis 11 und der Ausführungen von Fig. 1 bis 4 stehen etwa im Verhältnis von 1 : 100 zueinander.The device according to FIGS. 5 to 10 and FIG. 11 is very small and light. The dimensions are approximately 20% of the dimensions of the devices from FIGS. 1 to 4. The volumes and weights of the versions from FIGS. 5 to 11 and the versions from FIGS. 1 to 4 are approximately in a ratio of 1: 100 to one another.
Bei den dargestellten Ausführungsformen von Fig. 1 und 3 beträgt das Volumen etwa 2, 5 cm³. Das Gewicht beträgt etwa 15 g. Die Einrichtung wird in einem 1′′-Gehäuse untergebracht. Die Ausführung nach Fig. 4 hat ein Volumen von etwa 5 cm³. Das Gewicht beträgt etwa 30°. Diese Ausführung kann in einem 2′′-Gehäuse untergebracht werden.In the illustrated embodiments of FIGS. 1 and 3, the volume is approximately 2.5 cm 3. The weight is about 15 g. The device is housed in a 1 '' housing. The embodiment of Fig. 4 has a volume of about 5 cc. The weight is about 30 °. This version can be accommodated in a 2 '' housing.
Demgegenüber ist das Volumen der Ausführungen nach Fig. 5 bis 10 etwa 16 mm³ = 0, 016 cm³. Das Gewicht beträgt 0, 080 g.In contrast, the volume of the embodiments according to FIGS. 5 to 10 is approximately 16 mm³ = 0.016 cm³. The weight is 0.080 g.
Claims (42)
- (a) der faserförmige Lichtwellenleiter (20; 82, 84; 114, 116, 118, 120) Teil einer einseitig gehaltenen und durch elastische Verformung schwenkbeweglichen Struktur ist, und
- (b) die Struktur durch justierbare Stützkörper (32, 36; 90, 92, 98, 100; 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146) in zwei unter verschiedenen Winkeln quer zur Längsachse des Lichtwellenleiters (20; 82, 84; 114, 116, 118, 120) verlaufenden Richtungen auslenkbar ist
- (a) the fibrous optical waveguide ( 20 ; 82 , 84 ; 114 , 116 , 118 , 120 ) is part of a structure which is held on one side and can be pivoted by elastic deformation, and
- (b) the structure by means of adjustable support bodies ( 32 , 36 ; 90 , 92 , 98 , 100 ; 132 , 134 , 136 , 138 , 140 , 142 , 144 , 146 ) at two different angles transversely to the longitudinal axis of the optical waveguide ( 20 ; 82 , 84 ; 114 , 116 , 118 , 120 ) extending directions can be deflected
- (c) die Struktur (18, 19, 20; 78, 82, 80, 84; 114, 116, 118, 120) federnd durchbiegbar ist,
- (d) die Struktur (18, 19, 20; 78, 82, 80, 84; 114, 116, 118, 120) an einem Ende fest eingespannt ist,
- (e) die Stützkörper (34, 38; 90, 92, 98, 100; 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146) von jeweils zwei in Führungen geradgeführten Stiften gebildet sind, die mit ihren Stirnflächen an der federnd durchbiegbaren Struktur (18, 19, 20; 78, 82, 80, 84; 114, 116, 118, 120) unter Vorspannung anliegen, und
- (g) Mittel (30, 66, 68; 104, 106; 128, 130, 174) zur Fixierung einer eingestellten Justage-Position vorgesehen sind.
- (c) the structure ( 18 , 19 , 20 ; 78 , 82 , 80 , 84 ; 114 , 116 , 118 , 120 ) is resiliently flexible,
- (d) the structure ( 18 , 19 , 20 ; 78 , 82 , 80 , 84 ; 114 , 116 , 118 , 120 ) is firmly clamped at one end,
- (e) the support body ( 34 , 38 ; 90 , 92 , 98 , 100 ; 132 , 134 , 136 , 138 , 140 , 142 , 144 , 146 ) are each formed by two straight pins guided in guides, with their end faces on the resiliently deflectable structure ( 18 , 19 , 20 ; 78 , 82 , 80 , 84 ; 114 , 116 , 118 , 120 ) bear under prestress, and
- (g) Means ( 30 , 66 , 68 ; 104 , 106 ; 128 , 130 , 174 ) are provided for fixing an adjusted adjustment position.
- (a) der faserförmige Lichtwellenleiter (20; 82, 84) in einer einseitig gehalterten, den Lichtwellenleiter (20; 82, 84) umgebenden, federnd durchbiegbaren Kapillare (18; 78, 80) gehalten ist,
- (b) der faserförmige Lichtwellenleiter (20; 82, 84) an einem ersten Ende der Kapillare (18, 19; 78, 80) aus dieser herausragt,
- (c) die Kapillare (18, 19; 78, 80) an einem dem ersten Ende abgewandten zweiten Ende fest eingespannt ist.
- (a) the fibrous optical waveguide ( 20 ; 82 , 84 ) is held in a resiliently bendable capillary ( 18 ; 78 , 80 ) which is held on one side and surrounds the optical waveguide ( 20 ; 82 , 84 ),
- (b) the fibrous optical waveguide ( 20 ; 82 , 84 ) protrudes from the capillary ( 18 , 19 ; 78 , 80 ) at a first end thereof,
- (c) the capillary ( 18 , 19 ; 78 , 80 ) is firmly clamped at a second end facing away from the first end.
- (a) der Grundkörper (10) eine langgestreckt-rechteckige Grundplatte (12; 70) aufweist,
- (b) längs einer Längsseite der Grundplatte (12; 70) eine sich senkrecht zu der Grundplatte (12; 70) erstreckende Seitenwange (14; 72, 74) angeformt ist,
- (c) an einer Stirnseite der Grundplatte (12; 70) die Halterung (16; 76) in Form einer Klemmhalterung (22) angeordnet ist,
- (d) die Führungsbohrungen (32, 36) zueinander und zu der Achse der Nuten (26, 28) senkrecht in der Grundplatte (12; 70) bzw. in der Seitenwange (14; 72) vorgesehen sind.
- (a) the base body ( 10 ) has an elongated rectangular base plate ( 12 ; 70 ),
- (b) a side cheek ( 14 ; 72 , 74 ) extending perpendicularly to the base plate ( 12 ; 70 ) is formed on a longitudinal side of the base plate ( 12 ; 70 ),
- (c) the holder ( 16 ; 76 ) is arranged in the form of a clamp holder ( 22 ) on an end face of the base plate ( 12 ; 70 ),
- (d) the guide bores ( 32 , 36 ) to one another and to the axis of the grooves ( 26 , 28 ) are provided perpendicularly in the base plate ( 12 ; 70 ) or in the side cheek ( 14 ; 72 ).
- (a) der optische Bauteil (42) in der Mitte auf der Grundplatte (12) montiert ist und
- (b) an beiden Stirnseiten der Grundplatte (12) Klemmhalterungen (22, 22A) zur Halterung von Lichtwellenleiter führenden Kapillaren (18, 19, 18A, 19A) vorgesehen sind und
- (c) für jede Kapillare (18, 19, 18A, 19A) in der Grundplatte (12) und in der Seitenwange (14) Führungsbohrungen (32, 32A, 36, 36A) für Stifte (34, 34A, 38, 38A) zur Justierung der Kapillaren (18, 19, 18A, 19A) und der darin geführten Lichtwellenleiter relativ zu dem optischen Bauteil (42) vorgesehen sind.
- (a) the optical component ( 42 ) is mounted in the middle on the base plate ( 12 ) and
- (b) Clamping brackets ( 22 , 22 A) for holding capillaries ( 18 , 19 , 18 A, 19 A) are provided on both end faces of the base plate ( 12 ) and
- (c) for each capillary ( 18 , 19 , 18 A, 19 A) in the base plate ( 12 ) and in the side cheek ( 14 ) guide bores ( 32 , 32 A, 36 , 36 A) for pins ( 34 , 34 A, 38 , 38 A) for adjusting the capillaries ( 18 , 19 , 18 A, 19 A) and the optical waveguides guided therein are provided relative to the optical component ( 42 ).
- (a) in der Klemmhalterung (76) zwei parallele Kapillaren (78, 80) mit je einem Lichtwellenleiter (82, 84) eingespannt sind,
- (b) an der Grundplatte (70) beiderseits der Kapillaren (78, 80) zwei zueinander und zu den Kapillaren (78, 80) parallele Seitenwangen (72, 74) angebracht sind,
- (c) in der Grundplatte (70) zwei parallele Führungsbohrungen (94, 96) zur Führung von Stiften (98, 100) angebracht sind, die an je einer der Kapillaren (78, 80) anliegen, und
- (d) in jeder der Seitenwangen (72, 74) eine Führungsbohrung (86, 88) für Stifte (90, 92) vorgesehen ist, die jeweils an der der Seitenwange (72, 74) benachbarten Kapillare (78, 80) anliegt.
- (a) two parallel capillaries ( 78 , 80 ), each with an optical waveguide ( 82 , 84 ), are clamped in the clamp holder ( 76 ),
- (b) two side cheeks ( 72 , 74 ) parallel to one another and to the capillaries ( 78 , 80 ) are attached to the base plate ( 70 ) on both sides of the capillaries ( 78 , 80 ),
- (c) in the base plate ( 70 ) two parallel guide bores ( 94 , 96 ) for guiding pins ( 98 , 100 ) are provided, each of which abuts one of the capillaries ( 78 , 80 ), and
- (d) a guide bore ( 86 , 88 ) for pins ( 90 , 92 ) is provided in each of the side walls ( 72 , 74 ), which bears against the capillary ( 78 , 80 ) adjacent to the side wall ( 72 , 74 ).
- (a) der Lichtwellenleiter (20; 82, 84; 114, 116, 118, 120) an seinem Ende eine Planfläche aufweist und
- (b) im entspannten Zustand einen solchen Winkel mit der Achse eines anzukoppelnden Lichtwellenleiters des Bauteils bildet, daß die Planfläche im justierten Zustand bei durchgebogenem Lichtwellenleiter im wesentlichen senkrecht zu dieser Achse liegt.
- (a) the optical waveguide ( 20 ; 82 , 84 ; 114 , 116 , 118 , 120 ) has a flat surface at its end and
- (b) in the relaxed state forms such an angle with the axis of an optical waveguide to be coupled to the component that the flat surface in the adjusted state lies essentially perpendicular to this axis when the optical waveguide is bent.
- (a) eine Mehrzahl von faserförmigen Lichtwellenleitern (114, 116, 118, 120) parallel zueinander längs einer Seitenfläche (112) eines Trägerkörpers (110) geführt sind,
- (b) eine erste Schar von Stiften (132, 134, 136, 138) in einer ersten zu den Lichtwellenleitern (114, 116, 118, 120) senkrechten Ebene parallel zueinander in Führungen (148) des Trägerkörpers (110) geführt ist und die Stifte (132, 134, 136, 138) an je einem der faserförmigen Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) unter Vorspannung anliegen,
- (c) eine zweite Schar von Stiften (140, 142, 144, 146) in einer zweiten, zu der ersten Ebene in Längsrichtung der faserförmigen Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) versetzten Ebene ebenfalls parallel zueinander in Führungen (152) des Trägerkörpers (110) geführt ist, die gekreuzt zu den Führungen (148) der ersten Schar (132, 134, 136, 138) verlaufen und (d) die beiden Scharen von Stiften (132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146) aus der Seitenfläche (112) des Trägerkörpers (110) in zwei in Längsrichtung der Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) gegeneinander versetzten Reihen herausragen, wobei jeder Stift einer Schar mit seiner Stirnfläche an einem zugeordneten Lichtwellenleiter der längs der Seitenfläche (112) geführten Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) unter Durchbiegung dieses Lichtwellenleiters mit Vorspannung anliegt.
- (a) a plurality of fibrous optical waveguides ( 114 , 116 , 118 , 120 ) are guided parallel to one another along a side face ( 112 ) of a carrier body ( 110 ),
- (b) a first set of pins ( 132 , 134 , 136 , 138 ) in a first plane perpendicular to the optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 ) is guided parallel to one another in guides ( 148 ) of the carrier body ( 110 ) and the Pins ( 132 , 134 , 136 , 138 ) bear against each of the fiber-shaped optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 ) under pre-tension,
- (c) a second set of pins ( 140 , 142 , 144 , 146 ) in a second plane, offset to the first plane in the longitudinal direction of the fibrous optical waveguides ( 114 , 116 , 118 , 120 ), also parallel to one another in guides ( 152 ) of the Carrier body ( 110 ) is guided, which cross over to the guides ( 148 ) of the first share ( 132 , 134 , 136 , 138 ) and (d) the two sets of pins ( 132 , 134 , 136 , 138 , 140 , 142 , 144 , 146 ) protrude from the side surface ( 112 ) of the carrier body ( 110 ) in two rows which are offset with respect to one another in the longitudinal direction of the optical waveguides ( 114 , 116 , 118 , 120 ), each end of a coulter having its end face on an associated optical waveguide which runs along the Lateral surface ( 112 ) guided optical waveguide ( 114 , 116 , 118 , 120 ) bends with bending of this optical fiber with bias.
- (a) der Trägerkörper (110) in einer senkrecht zu der Längsrichtung der Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) liegenden Ebene (156) geteilt ist, so daß zwei aneinander anliegende Trennflächen (162, 164) entstehen,
- (b) die Führungen für die Stifte (132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146) von parallelen Nuten in den Trennflächen (162, 164) gebildet sind, wobei die Nuten für die erste Schar von Stiften (132, 134, 136, 138) gekreuzt zu den Nuten für die zweite Schar von Stiften (140, 142, 144, 146) verlaufen,
- (c) die Stifte (132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146) in den Nuten geführt sind und
- (d) die Stifte der einen Schar (132, 134, 136, 138) gekreuzt an den Stiften der anderen Schar (140, 142, 144, 146) anliegen.
- (a) the carrier body ( 110 ) is divided in a plane ( 156 ) lying perpendicular to the longitudinal direction of the optical waveguides ( 114 , 116 , 118 , 120 ), so that two adjoining separating surfaces ( 162 , 164 ) are formed,
- (b) the guides for the pins ( 132 , 134 , 136 , 138 , 140 , 142 , 144 , 146 ) are formed by parallel grooves in the separating surfaces ( 162 , 164 ), the grooves for the first set of pins ( 132 , 134 , 136 , 138 ) crossed to the grooves for the second set of pins ( 140 , 142 , 144 , 146 ),
- (c) the pins ( 132 , 134 , 136 , 138 , 140 , 142 , 144 , 146 ) are guided in the grooves and
- (d) the pins of one group ( 132 , 134 , 136 , 138 ) cross against the pins of the other group ( 140 , 142 , 144 , 146 ).
- (a) die erste Schar von Stiften (132, 134, 136, 138) mit ihren den Lichtwellenleitern (114, 116, 118, 120) abgewandten Enden aus einer an die Seitenfläche (112) mit den Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) angrenzenden, zu dieser senkrechten zweiten Seitenfläche (150) in einer Reihe herausragen,
- (b) die zweite Schar von Stiften (140, 142, 144, 146) mit ihren den Lichtwellenleitern (114, 116, 118, 120) abgewandten Enden aus einer an die Seitenfläche (112) mit den Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) auf der entgegengesetzten Seite angrenzenden, zu dieser senkrechten dritten Seitenfläche (154) in einer gegen die Reihe der ersten Schar versetzten Reihe herausragen.
- (a) the first set of pins ( 132 , 134 , 136 , 138 ) with their ends facing away from the optical waveguides ( 114 , 116 , 118 , 120 ) from one end of the side surface ( 112 ) with the optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 ) protruding in a row from the second side surface ( 150 ) perpendicular to this,
- (b) the second group of pins ( 140 , 142 , 144 , 146 ) with their ends facing away from the optical waveguides ( 114 , 116 , 118 , 120 ) from one of the side surfaces ( 112 ) with the optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 ) on the opposite side, protruding to this vertical third side surface ( 154 ) in a row offset from the row of the first coulter.
- (a) auf der Seitenfläche (112) des Trägerkörpers (110) zwei quer zur Längsrichtung der Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) verlaufende vorstehende Leisten (124, 126) vorgesehen sind,
- (b) in den Leisten (124, 126) parallele Nuten (115, 117, 119, 121) zur Aufnahme der Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) angebracht sind und
- (c) die Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) durch Laser-Punktschweißen in den Nuten (115′117, 119, 121) befestigt sind.
- (a) on the side surface ( 112 ) of the carrier body ( 110 ) two projecting strips ( 124 , 126 ) extending transversely to the longitudinal direction of the optical waveguides ( 114 , 116 , 118 , 120 ) are provided,
- (b) parallel grooves ( 115 , 117 , 119 , 121 ) for receiving the optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 ) are provided in the strips ( 124 , 126 ) and
- (c) the optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 ) are fixed by laser spot welding in the grooves ( 115 ' 117 , 119 , 121 ).
- (a) der Trägerkörper aus einem ersten, blockförmigen Teil (168) und einem zweiten und dritten blockförmigen Teil (158, 160) besteht, die durch Laser-Punktschweißung miteinander verbunden sind,
- (b) der erste blockförmige Teil (168) die Leisten (124, 126) trägt, an denen die Lichtwellenleiter (114, 116, 118, 120) befestigt sind,
- (c) der zweite und der dritte blockförmige Teil (158, 160) die Führungen (148, 152) für die Stifte (132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146) enthalten und
- (d) die drei blockförmigen Teile (168, 158, 160) die im wesentlichen plane Seitenfläche (112) bilden.
- (a) the carrier body consists of a first, block-shaped part ( 168 ) and a second and third block-shaped part ( 158 , 160 ), which are connected to one another by laser spot welding,
- (b) the first block-shaped part ( 168 ) carries the strips ( 124 , 126 ) to which the optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 ) are attached,
- (c) the second and third block-shaped parts ( 158 , 160 ) contain the guides ( 148 , 152 ) for the pins ( 132 , 134 , 136 , 138 , 140 , 142 , 144 , 146 ) and
- (d) the three block-shaped parts ( 168 , 158 , 160 ) form the essentially flat side surface ( 112 ).
- (a) auf einer Basis (176) in der Mitte ein Bauteil (178) mit integrierter Optik angeordnet ist, die auf gegenüberliegenden Seiten nebeneinanderliegend optische Ein- und Ausgänge aufweist,
- (b) gegenüber den optischen Ein- und Ausgängen des Bauteils (178) auf beiden Seiten desselben je ein System aus Trägerkörper (110, 110A) mit parallelen, faserförmigen aber federnden, durch Stifte justierbaren Lichtwellenleitern (114, 116, 118, 120, 114A, 116A, 118A, 120A) angeordnet ist.
- (a) a component ( 178 ) with integrated optics is arranged in the middle on a base ( 176 ) which has optical inputs and outputs lying next to one another on opposite sides,
- (b) opposite the optical inputs and outputs of the component ( 178 ) on both sides of the same, a system of carrier bodies ( 110 , 110 A) with parallel, fibrous but resilient optical fibers ( 114 , 116 , 118 , 120 , adjustable by pins) 114 A, 116 A, 118 A, 120 A) is arranged.
- (a) Haltern eines Lichtwellenleiters in Längsrichtung in einem Abstand von seinem dem optischen Bauteil zugewandten Ende in einer eine federnde Durchbiegung des eingespannten Lichtwellenleiters aus einer entspannten Ruhestellung gestattenden Weise,
- (b) Haltern des Bauteils relativ zu dem Lichtwellenleiter so, daß der Lichtwellenleiter in der Ruhestellung gegenüber der Stellung optimaler Kopplung mit dem Bauteil in zwei vorgegebenen Querrichtungen versetzt ist,
- (c) Auslenken des Lichtwellenleiters durch Verschieben zweier in den vorgegebenen Querrichtungen verschiebbar geführter, an dem Lichtwellenleiter angreifender Stifte bis zum Erreichen eines gewünschten Koppelzustands, wobei der Lichtwellenleiter in diesem Koppelzustand unter Vorspannung an den Stiften anliegt, und
- (d) Sichern der Stifte in der so justierten Stellung.
- (a) holding an optical waveguide in the longitudinal direction at a distance from its end facing the optical component in a manner that allows a resilient deflection of the clamped optical waveguide from a relaxed rest position,
- (b) holding the component relative to the optical waveguide in such a way that the optical waveguide is offset in the predetermined position from the position of optimal coupling with the component in two predetermined transverse directions,
- (c) deflecting the optical waveguide by moving two pins which are displaceably guided in the predetermined transverse directions and act on the optical waveguide until a desired coupling state is reached, the optical waveguide being present on the pins in this coupled state with prestress, and
- (d) Secure the pins in the position so adjusted.
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- 1995-09-28 DE DE1995136185 patent/DE19536185A1/en not_active Withdrawn
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