DE2248587A1

DE2248587A1 - Verfahren zur befestigung von optischen bauelementen in steckern

Info

Publication number: DE2248587A1
Application number: DE19722248587
Authority: DE
Inventors: Joachim Guttmann; Oskar Dipl-Ing Dr-In Krumpholz; Edgar Dipl-Phys Weidel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-10-04
Filing date: 1972-10-04
Publication date: 1974-04-11
Also published as: DE2248587C2

Description

"Verfahren zur Befestigung von optischen Bauelementen in Steckern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung von optischen Bauelementen in Steckern.
Von wachsender Bedeutung für die tbertragung großer Datenmengen sind Nachrichtenübertragungssysteme mit optischen Trägerfrequenzen. Ein derartiges Nachrichtensystem besteht beispielsweise aus den optischen Bauelementen Halbleiterlaser als Lichtsender, Lichtleitfaser als Ubertragungsn.eaium un<1 Fotodiode als Lichtepfänger.
Zur Ankopplung der nicht in beliebiger Länge herstellbaren Lichtleitfasern untereinander und zur Ankopplung der Lichtleitfasern an Lichtsender und Lichtempfänger wurden justierbare Steckverbindungen vorgeschlagen, die einerseits die genaue Ausrichtung der optischen Bauelemente auf einer gemeinsamen optischen Achse und in geringem Abstand voneinander ermöglichen, andererseits aber auch jederzeit eine Trennung der optischen Bauelemente zulassen sollen. Wegen der geringen Abmessungen der optischen Bauelemente, der Durchmesser einer aus Glas hergestellten Lichtleitfaser liegt beispielsweise bei etwa 100/um, gestaltet sich eine Befestigung der optischen Bauelemente in den Kopplungsteilen der vorgeschlagenen Steckverbindungen äußerst schwierig.
Die Enden der Lichtleitfasern müssen deshalb erst in einem Stecker befestigt werden, der einen genügenden großen Außendurchmesser aufweist, um eine leichte Einführung in die Steckverbindung zu ermöglichen.
Dazu ist ein Verfahren bekannt, wonach das Ende der Lichtleitfaser in eine mit einem dem Außendurchmesser der Licbtleitfaser entsprechenden Innendurchmesser versehene GlaskrJnill?re eingeführt und dort verklebt wird.
Nach Aushärten des Klebers wird dann die Stirnfläche der Lichtleitfaser-Glaskapillare-Kombination poliert, um sicherzustellen, daß an der Kopplungsstelle die optischen Banelemente einander sonahe wie möglich gebracht werden können. (Proceedings of the IEE, Vol.113, No.7, July 1966).
Der noch verbleibende Abstand zu den optischen Bauelementen an der Eopplungsstelle sollte dabei Werte von wenigen Mikrometern nicht überschreiten. Das durch die Verklebung mit der Glaskapillare verstärkte Ende der Lichtleitfaser kDlmm ohne Schwierigkeiten in der Steckverbindung befestigt werden.
Dieses Verfahren ist sofern nachteilig, als vor der unbedingt nötigen weiteren Bearbeitung der anzukoppelden Flächen stets die Aushärtezeit des verwendeten klebstoffs abgewartet werden muß. Der größte Nachteil liegt jedoch darin, daß dieses Verfahren einen Politurvorgang enthält> der auch langwierig ist, der zudem aber eine relativ hohe Präzision erfordert, was bei einer Massenfertigung sehr hohe Kosten verursacht.
Der Erfindung liest daher die Auft\be zuKrundc, oin neues Verfahren zur Befestigung von optischen Bauelementen in Steckern anzugeben, das durch Vermeidung komplizierter Arbeitsschritte wesentlich billiger und schneller durchzuführen ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Stecker mit dem in der Bohrung des Steckers befindlichen optischen Bauelement in eine als Gußform ausgebildete Vorrichtung eingeführt wird, wobei zwischen der Stirnfläche des Steckers und der Oberkante der Vorrichtung ein geringer Abstand verbleibt, und daß nach Ausfüllen der als Gußform ausgebildeten Vorrichtung mit Kunstharz die Vorrichtung bis zur Aushärtung des Kunstharzes mit einer Platte abgedeckt wird, die an ihrer der Vorrichtung zugekehrten Unterseite mit einer: das Kunstharz abweisenden Beschichtung versehen ist.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders eine als Gußform ausgebildete Vorrichtung, bei der nach Einführung des Steckers mit dem optischen Bauelement vor dem Vergießen mit Kunstharz der Abstand zwischen Stirnfläche des Steckers und der Oberkante der Vorrichtung ge@@ j)S tellbar ist.
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß nach Aushärtung des Kunstharzes kein Politurvorgang erfordglich ist.. Durch die Abdeckung der Gußform mit einer Platte, die mit einer glatten, das Kunstharz abweisenden Schicht versehen ist, härtet das Kunstharz so aus, daß sich eine.vollkommen.glatte Fläche mit guter optischer Qualität bildet. Diese ist ohne weitere Bearbeitung-zur Ankopplung an ein anderes optisches Bauelement geeignet.
Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden, als Beispiel wird dabei die Befestigung einer Lichtleitfaser in einem Stecker beschrieben. Dabei zeigt Figur 1: eine Äufstellung der Verfahrensschritte.
Figur 2: ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Figur 3: ein weiteres Ansführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In Figur 2 ist 5 eine Lichtleitfa'ser, die im Stecker 3, der ein aus Metall gefertigter zylindrischer Körper ist, dauerhaft befestigt werden soll. Der Stecker 3 ist dazu mit einer zentrischen Bohrung 4 versehen, in die die Lichtleitfaser einzuführen ist. Diese Bohrung 4 in Längsrichtung des Steckers 3 hat einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Lidtleitfaser. Vor dem Vergießen mit Kunstharz wird der Stecker 3 mitsamt der Lichtleitfaser 5 in die Im wesentlichen aus einem llohlzylinder bestehende Vorrichtung 11 eingeführt. Diese kann so ausgebildet sein, daß zwischen Stirnfläche 13 des Steckers 3 und Oberkante 14 der Vorrichtung 11 ein vorbestimmter Abstand eingehalten wird. Anschließend wird die in der Bohrung 4 des Steckers 3 befindliche Glasfaser 5 mit Kunstharz vergossen, wobei auch der Raum 12 zwischen Stirnfläche 13 des Steckers 3 und Oberkante 14 der Vorrichtung 11 mit Kunstharz ausgefüllt wird.
Unmittelbar darauf wird eine Platte 6 mit einer das Eunstharz abweisenden Beschichtung 10, die beispielsweise aus Teflon bestehen kann, auf die Vorrichtung 11 gelegt und bis zur Aushärtung des tznstharzes dort belassen. Als Ergebnis erhält man eine glatte Stirnfläche des Steckers, die keine Nachbehandlung erforderlich macht, und besonders keiner Politur bedarf.
Für den Spezialfall des Eingießens einer Glasfaser ist man daran interessiert, eine möglichst dunne Kunstharzschicht über der Glasfaser zu haben. Dazu kann nach Figur 2 die Platte 6 mit dem Zylinder 11 fest verbunden werden. Wenn zwischen dem Zylinder 11 und dem vorspringenden unteren Teil des Steckers 3 ein Zwischenraum auch für den Fall besteht, daß das Teil 6 und 11 auf der Faser 5 aufliegt, kann man durch einfaches Absenken des Teils 6 und 11 auf die Faser nach Einbringen einer genügenden Menge Eunstharz in den Raum 12 die Kunstharzschicht über der Faser sehr dünn machen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Durchführung des Verfahrens, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Vorrichtung vorgesehen wird, bei der der Abstand zwischen Stirnfläche 13 des Stekkers 3 und der Oberkante 14 des Teils 1 der Vorrichtung einstellbar ist. Dazu besteht die Vorrichtung aus den Teilen 1 und 2, wobei Teil n mit einem Außengewinde versehen ist und in das mit einem Innengewinde ausgestattete Teil 2 der Vorrichtung einschraubbar ist.
Durch sorgfältiges Einstellen des Abstandes zwischen der Stirnfläche 13 und der Oberkante 14 der Vorrichtung vor dem Einfüllen des Kunstharzes kann genauer als mit der Vorrichtung nach Fig. 2 die Dicke der den Raum 12 ausfüllenden Kunstharzschicht festgelegt werden.

Claims

Patentans'nrüche

(D;i. Verfahren zur Befestigung optischer Bauelemente in Steckern, wobei das Bauelement in eine Bohrung des Stekkers eingeführt und durch Vergießen mit Kunstharz dauerhaft mit diesem verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker mit dem in der Bohrung des Steckers befindlichen optischen Bauelement in eine als Gußform ausgebildete Vorrichtung eingführt wird, wobei zwischen der Stirnfläche des Steckers und der Oberkante der Vorrichtung ein geringer Abstand verbleibt, und daß nach Ausfüllen der als Gußform ausgebildeten Vorrichtung mit Kunstharz die Vorrichtung bis zur Aushärtung des Kunstharzes mit einer Platte abgedeckt wird, die an ihrer der Vorrichtung zugekehrten Unterseite mit einer das Kunstharz abweisenden Beschichtung versehen ist.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Bnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so ausgebildet ist,daß nach Einführung des Steckers (3) in die Vorrichtung ( 1 )der Abstand zwischen Stirnfläche (13) des Steckers (3) und der Oberkante (14) der Vorrichtung ( 1 )genau einstellbar ist.