DE2930317C2 - Verfahren zur optisch optimalen Verbindung einer optischen Faser mit einem optoelektronischen Bauelement - Google Patents

Verfahren zur optisch optimalen Verbindung einer optischen Faser mit einem optoelektronischen Bauelement

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DE2930317C2
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Description

50
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung einer optischen Faser mit einem auf einer Unterlage angeordneten optoelektronischen Bauelement, bestehend aus einem das optoelektronische Bauelement umgebenden, auf der Unterlage befestigten, ringförmigen Körper und einem auf diesen festlegbaren, die in einem Stift fixierbare, aus diesem endseitig herausragende Faser aufnehmenden Ring.
Eine derartige Vorrichtung dient vorwiegend zur Justierung und Verbindung der optischen Faser mit einem Laser, einer Leuchtdiode oder einem Detektor für den Einsatz dieser Verbindung in Meßgeräten.
Bekannt ist bereits eine Vorrichtung zur Ausrichtung b<> einer optischen Faser mit einem optoelektronischen Bauelement, bei der ein erstes optoelektronisches Element innerhalb eines ringförmigen Körpers auf einem Trägerelement angebracht wird. Hierbei ist im Verschiebeelement eines Betätigungselementes, das eine Justage in der X-Y-Ebene ermöglicht, ein becherförmiger Körper angeordnet, der eine Bohrung besitzt, die an einer optischen Faser einen Paßsitz bildet Der becherförmige Körper wird auf dem ringförmigen Körper so angeordnet daß der Becherrand des becherförmigen Körpers einen Gleitkontakt mit dem ringförmigen Körper bildet Ein zweites optoelektronisches Bauelement ist auf dem becherförmigen Körper in Ausrichtung mit der Bohrung vorgesehen, die axial zwischen den zwei optoelektronischen Elementen verläuft von denen ein Element eine Licht emittierende Vorrichtung und das andere ein Detektor ist Die optoelektronischen Elemente werden erregt und das Ausgangssignal des Detektors wird mit den Steuerschaltungen des Beiätigungselementes verbunden. Das Verschiebeelement des Betätigungselementes und der becherförmige Körper werden in der X- Y- Ebene in diejenige Position bewegt, in der vom Detektor ein maximaler Ausgangswert erhalten wird. In dieser Position wird der becherförmige Körper auf dem ringförmigen Körper fixiert.
In einer Ausgestaltung dieses Standes der Technik wird in die Bohrung des becherförmigen Körpers eine optische Faser eingesetzt, so daß deren Ende zumindest sehr nahe der Licht emittierenden Vorrichtung angeoidnct ist und dann die Faser in der Bohrung fixiert (DE-OS 27 47 773).
Diese bekannte Vorrichtung hat eine Reihe von Nachteilen. Einmal wird mit ihr eine Aufnahmebohrung für eine Lichtleitfaser optisch justiert und dann fixiert Damit ist aber durchaus nicht in allen Fällen sichergestellt, daß das Ende einer danach in die Aufnamebohrung eingesetzten LLF ebenfalls optimal optisch justiert ist. Ferner kann beim späteren Einsetzen der LLF in die Aufnahmebohrung kaum sichergestellt werden, daß das Ende der LLF nicht die Oberfläche des optoelektronischen Bauelementes berührt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderte Vorrichtung sowie das zugehörige Verfahren gemäß dem Stand der Technik derart auszugestalten, daß eine optimale Ausrichtung einer LLF mit einem optoeleketronischen Bauelement nicht nur ermöglicht, sondern sichergestellt wird und weiterhin eine mechanische Berührung beider Teile miteinander verhindert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels einer Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Diese Vorrichtung wird vorzugsweise in einem Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 eingesetzt
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß alle Schritte des Justiervorganges unter visueller Beobachtung verlaufen können und erst nach beendeter Justierung die endgültige Fixierung aller Bauteile gegeneinander erfolgt
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In der einzigen Figur sind die für die Durchführung des Verfahrens benötigten Teile schematisch dargestellt. Die Lichtleitfaser LLF ist mit 1 bezeichnet, sie ist in die Aufnahmebohrung 4 eines Stiftes 5 eingeführt und mit einem Kleber derartig fixiert, daß das freie Ende 3 der LLF 1 um ein vorbestimmtes Ende aus dem Stift 5 herausragt Der Stift 5 ist mit dem beweglich auf ihm
angeordneten Ring 6 in dem nicht gezeichneten
Bewegungsorgan eines Mikromanipulators befestigt
Der Ring 6 ist vorerst in der gezeichneten Position mit
der Schraube 7 am Stift 5 festgehalten. Unter dem
Bewegungsorgan des Mikromanipulators ist auf einer 5
Unterlage 8 das optoelektronische Bauteil 10 befestigt,
das seinerseits von einem festliegenden Ring 9 umgeben
ist. Es erfolgt nun eine Vorjustage der Position des
freien Ende 3 der LLF 1 relativ zum optoelektronischen
Bauelement 10 unter visueller Beobachtung, beispiels- ]0
weise durch ein Mikroskop, vorzugsweise durch ein
Stereomikroskop. Zur Erleichterung der Beobachtung
der kritischen Stelle des optoelektronischen Bauelements 10 und des Endes 3 der LLF 1 ist der Stift 5 an
seinem dem Bauelement 10 benachbarten Ende mit 15
einer Abschrägung 5a versehen. Bei der Vorjustage
wird vor allem darauf geachtet, daß das Ende 3 der LLF
in möglichst guten optischen Kontakt zum optoelektronischen Bauelement 10 positioniert wird, ohne daß
eine mechanische Berührung zwischen beiden Bautei- 20
len, die zu Störungen Anlaß geben würde, erfolgt. Ist auf
diese Weise die vertikale Position der LLF 1 mit dem
Stift 5 bestimmt wird das zweite Ende 2 der LLF 1 mit
einem entsprechenden optoelektronischen Bauelement 11 verbunden und die Bauelemente 11 und 10 in Betrieb gesetzt Ist beispielsweise das Bauelement 10 eine lichtemittierende Diode (LED), wird man als entsprechendes Bauelement 11 eine lichtempfindliche Diode, einen Fotodetektor, verwenden. Unter Beobachtung der Ausgangsspannung dieses Lichtdetektors U wird nun diejenige horizontale Position des Stiftes 5 mit dem Mikromanipulator eingestellt die der optimalen optischen Kopplung zwischen der LLF 1 und dem Bauelement 10 entspricht Dieser Vorgang kann, entsprechend dem Stand der Technik, auch automatisiert erfolgen. Nach der Feststellung der günstigsten Position des Stiftes 5 wird der Ring 6 durch Lösen der Schraube 7 vom Stift 5 gelöst, in die gestrichelt eingezeichnete Position auf den Ring 9 heruntergelassen und durch einen Klebstoff 13 mit dem Ring 9 verbunden. Ferner wird die Position des Stiftes 5 zum Ring 6 durch den Klebstoff 12 fixiert Nach Aushärten der Kleber 12 und 13 können die so vereinigten Bauteile nach Lösung des Endes 2 der LLF vom zweiten Bauelement 11 aus dem Mikromanipulator entnommen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Verbinden einer optischen Faser mit einem auf einer Unterlage angeordneten optoelektronischen Bauelement, bestehend aus einem das optoelektronische Bauelement umgebenden, auf der Unterlage befestigten ringförmigen Körper und einem auf diesen festlegbaren, die in einem Stift fixierbare, aus diesem endseitig herausragende Faser aufnehmenden Ring, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (5) in einen Manipulator einsetzbar ist und der Ring (6) auf dem Stift (5) lösbar befestigt, sowie der Stift (5) an seinem unteren Ende einseitig zur Bildung eines Einblicksektors {Sa) abgeschrägt ist
2. Verfahren zur optisch optimalen Verbindung einer optischen Faser mit einem optoelektronischen Bauelement, insbesondere mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei dem das optoelektronische Bauelement auf einer Unterlage innerhalb eines ringförmigen Körpers angebracht und ein Ende der optischen Faser mittels eines Stiftes in einer Bohrung eines Ringes geführt wird und bei dem ein zweites optoelektronisches Bauelement vorgesehen ist, wobei das eine optoelektronische Bauelement eine lichtemittierende Vorrichtung und das andere ein Licht-Detektor ist, wobei das Ausgangssignal des Detektors für die Steuerung der Position der optischen Faser in einer X- Y- Ebene oberhalb des optoelektronischen Bauelementes benutzt wird, so daß vom Detektor ein maximaler Ausgangswert erhalten wird, wobei der Ring auf dem ringförmigen Körper in dieser Position fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die optische Faser in dem Stift aus diesem endseitig herausragend und )~> dann dieser mit dem an ihm fixierten Ring in einem Manipulator befestigt wird und mittels diesem eine visuelle Vorju.stage der Faser durch Verstellung des Stiftes in einer zur X-Y-Ebene senkrechten Richtung derart erfolgt, daß sie mit ihrem Ende in einem minimalen Abstand ohne Berührungskontakt oberhalb des optoelektronischen Bauelementes liegt, danach in dieser Einstellung die Feinjustage der Faser in der X-Y-Ebtne erfolgt und anschließend der Ring von dem Stift gelöst und zunächst auf dem ringförmigen Körper aufgesetzt und auf diesem in seiner Lage und anschließend am Stift in seiner Position, insbesondere durch Kleben, fixiert wird.
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Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8125 Change of the main classification
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: PHILIPS KOMMUNIKATIONS INDUSTRIE AG, 8500 NUERNBER

D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee