DE3538556C2

DE3538556C2 - Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten zweier miteinander zu koppelnder optischer Komponenten

Info

Publication number: DE3538556C2
Application number: DE19853538556
Authority: DE
Inventors: Albrecht Dr Kuke; Eberhard Dipl Ing Moess; Heiner Dipl Ing Hauer
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2005-10-31
Also published as: DE3538556A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten zweier miteinander optisch zu koppelnder Komponenten der optischen Nachrichtentechnik, wobei eine Aufnahme für eine Komponente mit ihrem Randbereich auf einer Bezugsebene aufliegt, so daß zwischen der Bezugsebene und der Aufnahme ein Spalt entsteht, und wobei die Aufnahme auf der Bezugsebene in einer Position fixiert ist, in die die Aufnahme durch Verschieben auf der Bezugsebene zum Erzielen einer optimalen Kopplung zwischen den optischen Komponenten gebracht worden ist.

Um z. B. optische Sendeelemente oder optische Empfangselemente mit Lichtwellenleitern möglichst verlustarm zu koppeln, ist eine gegenseitige Justierung der optischen Komponenten und anschließend eine Fixierung der Komponenten in der optimalen Justierposition erforderlich.

Eine für diesen Zweck geeignete Vorrichtung ist aus der DE 31 38 197 A1 bekannt. Hierbei wird nach dem Justiervorgang die Ebene der Aufnahme für die eine optische Komponente (Lichtleitfaser) auf der Bezugsebene, zu der die andere optische Komponente (Laser) in einer festen Position steht, mittels eines Kapillarklebers aufgeklebt.

Es besteht die Gefahr, daß beim gegenseitigen Fixieren zweier plan aufeinanderliegender Ebenen, diese sich aus ihrer vorher eingestellten Justageposition herausbewegen.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Aufnahme nur im Randbereich auf der Bezugsebene aufliegt und ansonsten ein Spalt zwischen beiden besteht, ist aus der DE 31 37 441 A1 bekannt. Dabei wird die Aufnahme auf der Bezugsebene fixiert, indem die Randbereiche der Aufnahme mit der Bezugsebene verlötet oder verschweißt werden. Auch hier besteht die Gefahr, daß es beim Fixieren zu einer Dejustierung der Aufnahme auf der Bezugsebene kommt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die zwei aufeinanderliegenden Ebenen beim gegenseitigen Fixieren ihre Positionen, in die sie vorher gebracht wor den sind, nicht ändern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Un teransprüchen hervor.

Anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nun die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, bei der das Verlöten oder Verschweißen zweier Ebenen mittels eines-Laserstrahls erfolgt, der durch einen in eine Ebene eingelassenen Kanal geführt wird.

Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf diese Vorrichtung und

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, bei der das Verlöten oder Verschweißen zweier Ebenen mittels eines Laserstrahls erfolgt, der senkrecht auf eine der Ebenen ausgerichtet ist.

In der Fig. 1 und 2 ist ein Querschnitt A-A und eine Drauf sicht einer Vorrichtung dargestellt, mit der zwei optische Komponenten 1 und 2 (z. B. ein Laser 1 und ein Lichtwellen leiter 2) so zueinander ausrichtbar sind, daß zwischen beiden eine optimale optische Kopplung besteht.

Diese Vorrichtung besteht aus einem Träger 3 und einer Aufnahme 4 für eine der beiden optischen Komponenten. Der Träger 3 ist mit einer Bezugsebene 5 versehen, gegenüber der die eine optische Komponente 2 in einer festen Po sition angeordnet ist.

Die Aufnahme 4 besitzt auch eine Ebene 6, zu der die an dere optische Komponente 1 eine fixe Lage hat. Auf der Bezugsebene 5 des Trägers 3 liegt die Aufnahme 4 mit ihrer Ebene 6 auf. Dabei liegt die Ebene 6 nur mit ihrem Rand bereich auf der Bezugsebene 6 und ist im übrigen Bereich gegenüber dem Rand zurückgeschnitten, so daß dort zwischen der Ebene 6 und der Bezugsebene 5 ein Spalt 7 bleibt.

Da beide Ebenen 5 und 6 gleitend aufeinander gelagert sind, lassen sie sich gegeneinander in eine Position verschieben, in der die zwei den Ebenen fest zugeordneten optischen Komponenten 1 und 2 optimal zueinander ausgerichtet sind. In dieser Position, in der die optischen Komponenten auf die größtmögliche Kopplung justiert sind, müssen nun die beiden Ebenen 5 und 6 miteinander fixiert werden.

Die gegenseitige Fixierung der beiden Ebenen 5 und 6 er folgt durch Löten oder Schweißen an mindestens einem Punkt innerhalb des Spalts 7.

Um einen Löt- bzw. Schweißpunkt im Spalt 7 zwischen den Ebenen 5 und 6 anzubringen, ist, wie die Ausführung in Fig. 1 und 2 zeigt, in der Ebene 6 der Aufnahme 4 ein Kanal 8 eingelassen, der an einer Stelle im Spalt 7 endet. Durch diesen Kanal 8 wird ein Laserstrahl gerich tet, der entweder ein in den Kanal 8 eingebrachtes Lot oder das Material selbst in der Umgebung des Kanalendes aufschmelzt und somit einen die beiden Ebenen 5 und 6 mit einander verbindenden Löt- oder Schweißpunkt 9 erzeugt.

Gemäß einer anderen, in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist die Aufnahme 4 (oder der Träger 3) an der Stelle, wo ein Löt- oder Schweißpunkt entstehen soll, mit einer Aus sparung 10 versehen, um die Materialschicht über der Ebe ne 6 (oder der Ebene 5) zu verdünnen. Ein auf diese ver dünnte Materialschicht, senkrecht zum Spalt 7 ausgerich teter Laserstrahl ist dann nämlich in der Lage, entweder ein in den Spalt unterhalb der Aussparung 10 eingebrach tes Lot oder das Material selbst dort aufzuschmelzen, um somit einen die beiden Ebenen 5 und 6 miteinander verbin denden Löt- oder Schweißpunkt 11 zu erzeugen.

Durch die punktuelle Erzeugung einer Löt- oder Schweiß stelle innerhalb des Spaltes 7 zwischen den Ebenen 5 und 6 wird die eigentliche Auflagefläche, nämlich der Rand bereich der Ebene 6, nicht erhitzt, wodurch eine Dejustie rung der beiden Ebenen 5 und 6 infolge Wärmeausdehnung und Schrumpfung vermieden wird. Eine Dejustierung der Ebenen 5 und 6 wird auch nicht durch den Löt- bzw. Schweißpunkt selbst verursacht, da sich das durch den Laserstrahl auf geschmolzene Material im Spalt 7 zwischen den Ebenen aus dehnen kann. Beim Abkühlen des aufgeschmolzenen Materials schrumpft es und zieht die beiden Ebenen 5 und 6 im Spalt aufeinander zu. Dadurch wird der Randbereich der Ebene 6 der Aufnahme 4 fest auf die Bezugsebene 5 gepreßt. Somit erhält man eine verkippungsfreie gegenseitige Fixierung der beiden Ebenen 5 und 6.

Claims

1. Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten zweier miteinander optisch zu koppelnder Komponenten der optischen Nachrichtentechnik, wobei eine Aufnahme für eine Komponente mit ihrem Randbereich auf einer Bezugsebene aufliegt, so daß zwischen der Bezugsebene und der Aufnahme ein Spalt besteht und wobei die Aufnahme auf der Bezugsebene in einer Position fixiert ist, in die die Aufnahme durch Verschieben auf der Bezugsebene zum Erzielen einer optimalen Kopplung zwischen den optischen Komponenten gebracht worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (4) auf der Bezugsebene (5) innerhalb des Spalts (7) an mindestens einer Stelle fixiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (4) und die Bezugsebene (5) im Spalt (7) miteinander verlötet oder verschweißt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der auf der Bezugsebene (5) aufliegenden Seite (6) der Aufnahme (4) oder in der Bezugsebene (5) ein Kanal (8) eingelassen ist, der an einer Stelle im Spalt (7) endet, und daß am Ende des Kanals (8) ein Lot eingebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der auf der Bezugsebene (5) aufliegende Seite (6) der Aufnahme (4) oder in der Bezugsebene (5) ein Kanal (8) eingelassen ist, der an einer Stelle im Spalt (7) endet, und daß in der Umgebung des Kanalendes die Aufnahme (4) und die Bezugsebene (5) verschweißt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stellen, wo die Aufnahme (4) und die Bezugsebene (5) im Spalt (7) miteinander verschweißt oder verlötet werden sollen, die Aufnahme (4) oder die Bezugsebene (5) bildende Materialschicht so dünn ist, daß ein Laserstrahl in der Lage ist, dort das Material selbst oder ein in den Spalt (7) eingebrachtes Lot aufzuschmelzen.