DE3835923A1

DE3835923A1 - Verfahren zum herstellen eines optischen schalters

Info

Publication number: DE3835923A1
Application number: DE19883835923
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Gaebler; Guenter Dipl Ing Knoblauch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-04-19
Also published as: WO1990004804A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Führungseinrichtungen für Lichtwellenleiterenden in einem optischen Schalter.

Sollen zwei Lichtwellenleiter in einer festen Verbindung oder schaltbar miteinander gekoppelt werden, so ist es notwendig, die Lichtwellenleiterenden genau fluchtend zueinander auszurichten. Dazu sieht man Führungseinrichtungen für die Lichtwellenleiter vor.

In der europäischen Patentanmeldung 02 36 712 wird ein Verfahren zum positionsgerechten Fügen von Lichtwellenleitern in paßgenauen Führungskapillaren beschrieben. Unter anderem wird in der genannten Druckschrift ein Verfahren beschrieben, bei dem auf zwei gegeneinander bewegbaren Teilen einer optischen Schalteinrichtung mittels einer durchgehenden Hilfsfaser in jeweils einem Block aus einem aushärtbaren Material auf je einem der beiden gegeneinander bewegbaren Teile eine Führungskapillare geformt wird. Nach Herausziehen der Hilfsfaser kann in jede der beiden geformten Kapillaren das Ende eines Lichtwellenleiters so eingeführt werden, daß die beiden Lichtwellenleiter einander fluchtend stirnseitig gegenüber stehen. Danach kann der Schalter in eine andere Schaltstellung gebracht werden, und es kann eine Hilfsfaser in eine der im ersten Verfahrensschritt geformten Kapillaren eingelegt werden. In einem noch nicht ausgehärteten weiteren Block formt diese Hilfsfaser auf dem anderen Teil des Schalters eine weitere Führungskapillare. Diese fluchtet mit der ersten Führungs kapillare in der zweiten Schaltstellung des Schalters.

Das oben beschriebene Verfahren hat insbesondere den Nachteil, daß es aufwendig ist und viel Zeit erfordert, da das Aushärten des Materials abgewartet werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil des obengenannten Verfahrens zu vermeiden und ein weniger aufwendiges Verfahren zur Herstellung von Führungs einrichtungen für Lichtwellenleiter in einem optischen Schalter zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß erstens der Schalter in einen definierten Schaltzustand gebracht wird und
daß zweitens innerhalb des Schalters eine ebene Platte über das feste und das bewegliche Teil des Schalters geklebt wird und
daß drittens eine erste Nut oder eine erste Gruppe von nebeneinanderliegenden Nuten in die Platte so eingebracht wird,
daß die Nuten die vorgesehene Koppelstelle überbrücken,
daß viertens die Platte vor oder direkt nach dem Einbringen der ersten Nut(en) an der Koppelstelle kraftfrei senkrecht zu der Nut (den Nuten) durchtrennt wird,
daß fünftens durch Betätigung des Schalters die beiden Teile der Platte in eine zweite Schaltposition zueinander gebracht werden,
daß sechstens mindestens eine der ersten Nuten über die Koppel stelle hinaus durch eine mit der ersten Nut in der zweiten Schaltstellung genau fluchtende zweite Nut in dem jeweils anderen Teil der Platte verlängert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Nuten auf den verschiedenen Teilen des Schalters automatisch so angeordnet werden, daß sie in den verschiedenen Schalt stellungen wechselweise miteinander fluchten. Es ist keine Justierung des Schaltweges des Schalters notwendig. Die Führungseinrichtungen für die Lichtwellenleitenden bestehen aus Führungsnuten, in die die Lichtwellenleiterenden ohne große Schwierigkeiten eingelegt werden können.

Dadurch, daß die ebene Platte nach dem Einbringen der ersten Nuten kraftfrei durchtrennt wird, bleibt die Ausrichtung der Nuten über die Koppelstelle hinweg präzise in bezug auf Winkelabweichungen, radiale und axiale Abweichungen der eingelegten Lichtwellenleiter zueinander.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch ausgestaltet werden, daß das Einbringen der Nuten in die Platte durch ein fotolithographisches Verfahren oder durch Laserablation geschieht.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die Nuten mit der erforderlichen Genauigkeit in die Platte eingebracht werden können, ohne daß eine Kraft auf die Platte wirkt, die die verschiedenen Teile des Schalters dejustieren könnte. Außerdem läßt sich das Verfahren insbesondere mit Hilfe der Laserablation sehr schnell durchführen. Die Nutenbreite kann über die Fokussierung des Ablationslasers oder Einstellung der Vergrößerung des Projektionsgerätes bei dem Fotolithographie verfahren eingestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin dadurch ausgestaltet werden, daß bei dem Verfahrensschritt, bei dem die zweiten Nuten in die Platte eingebracht werden, die Vorrichtung zum Einbringen der Nuten durch Reflexionsmessungen an den ersten Nuten mit Hilfe eines Lasers mit der erforderlichen Genauigkeit positioniert wird.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß der Laser für die Laserablation oder die Fotolithographiemaske mit der erforderlichen Genauigkeit positioniert werden können und daß die Positionierung automatisch erfolgen kann.

Weiterhin kann die Erfindung dadurch ausgestaltet werden, daß die Platte an der Koppelstelle durch Laserablation durchtrennt wird.

Diese Ausgestaltung des Verfahrens hat den Vorteil, daß die Durchtrennung der Platte mit hoher Präzision, ohne größere Wärmeentwicklung und mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend erläutert.

Dabei zeigt in vergrößertem Maßstab:

Fig. 1 eine Seitenansicht der ebenen Platte innerhalb des Schalters,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die ebene Platte,

Fig. 3 eine Ansicht der ebenen Platte nach ihrer Durchtrennung an der Koppelstelle,

Fig. 4 eine Ansicht der ebenen Platte nach Einbringen aller Nuten.

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht des optischen Schalters mit den Trägerteilen 2 und 3, die gegeneinander in der Richtung senk recht zur Zeichenebene bewegbar sind, sowie die ebene Platte 1, die mittels des aushärtbaren Kunststoffs 4 auf den beiden Teilen 2 und 3 so befestigt ist, daß der Kunststoff die Höhen unterschiede zwischen den Trägerteilen ausgleicht.

Fig. 2 zeigt die ebene Platte 1 von oben, nachdem die durchgehenden Nuten 5 und 6 durch Laserablation oder Fotolithographie in die Platte eingebracht worden sind. Die Platte wird an der Kopopel stelle 7 senkrecht zu den Nuten kraftfrei, z. B. durch Laserablation, durchtrennt. Dabei werden die Nut 5 in zwei Teilnuten 5′, 5′′ und die Nut 6 in zwei Teilnuten 6′, 6′′ aufgetrennt.

Danach (Fig. 3) wird der Schalter in eine neue Schaltposition gebracht, was dazu führt, daß die Nuten 5′, 5′′ und 6′, 6′′ in den beiden nun gegeneinander verschobenen Teilen der ebenen Platte 1 nicht mehr miteinander fluchten.

Die Nut 5′ in dem ersten Teil der ebenen Platte 1 wird durch die Nut 8 in den zweiten Teil der Platte verlängert (Fig. 4). Die Nut 5′′ in dem zweiten Teil der Platte wird durch die Nut 9 in dem ersten Teil der Platte verlängert. Die Nut 6′ in dem ersten Teil der Platte wird durch die Nut 11 in dem zweiten Teil der Platte verlängert. Die Nut 6′′ in dem zweiten Teil der Platte wird durch die Nut 10 in dem ersten Teil der Platte verlängert. Zu diesem Zweck wird jeweils an der bereits vorhandenen Nut 5′, 5′′, 6′, 6′′ die Vorrichtung zum Einbringen der weiteren Nuten so ausgerichtet, daß die jeweils neu eingebrachte Nut mit der zu verlängernden Nut genau fluchtet. Dazu wird die Vorrichtung zum Einbringen der Nut, beispiels weise der Ablationslaser oder die Fotolithographiemaske, jeweils mit Hilfe einer Reflexionsmessung an der jeweils bereits vorhandenen, zu verlängernden Nut präzise ausgerichtet. Die Breite der einzubringenden Nuten ist jeweils durch die Fokussierung des Ablationslasers bzw. durch die Vergrößerung des Projektionsapparates für die Lithographiemaske einzu stellen. Nach dem Einbringen sämtlicher Nuten in die Platte 1 kann durch Betätigen des Schalters beispielsweise die Nut 5′ mit der Nut 8 oder der Nut 5′′ fluchtend ausgerichtet werden. Die Nut 5′′ kann mit den Nuten 5′ und 9 fluchtend ausgerichtet werden. Ähnliches gilt für die Nuten 6′, 6′′, 10 und 11. In jede der Nuten wird ein Lichtwellenleiterende eingelegt und dort durch Kleben oder Klemmen befestigt. Dadurch, daß die verschiedenen Nuten in den unterschiedlichen Schaltstellungen des Schalters miteinander fluchten, werden auch die jeweils eingelegten Lichtwellenleiterenden so genau fluchtend miteinander ausgerichtet, daß eine gute Kopplung zwischen den jeweils fluchtenden Lichtwellenleitern geschaffen wird. Die Transmissionsverluste für das Licht, das von einem Lichtwellen leiter zum anderen übergekoppelt wird, sind durch die gute Winkelausrichtung und durch die geringen radialen und axialen Fehler beim Ausrichten der Lichtwellenleiter sehr gering.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Führungseinrichtungen für Lichtwellenleiterenden in einem optischen Schalter, dadurch gekennzeichnet,

- daß erstens der Schalter in einen definierten Schaltzustand gebracht wird,
- daß zweitens innerhalb des Schalters eine ebene Platte (1) über das feste und das bewegliche Teil (2, 3) des Schalters geklebt wird,
- daß drittens eine erste Nut (5, 6) oder eine erste Gruppe von nebeneinanderliegenden Nuten (5, 6) in die Platte so einge bracht wird, daß die Nuten (5, 6) die vorgesehene Koppelstelle (7) überbrücken,
- daß viertens die Platte (1) vor oder direkt nach dem Einbringen der ersten Nut(en) (5, 6) an der Koppelstelle (7) kraftfrei senkrecht zu der Nut (den Nuten) (5, 6) durchtrennt wird,
- daß fünftens durch Betätigung des Schalters die beiden Teile der Platte (1) in eine zweite Schaltposition zueinander gebracht werden,
- daß sechstens mindestens eine der ersten Nuten (5, 6) über die Koppelstelle (7) hinaus durch eine mit der ersten Nut in der zweiten Schaltstellung genau fluchtende zweite Nut (8, 9, 10, 11) in dem jeweils anderen Teil der Platte (1) verlängert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Einbringen der Nuten in die Platte (1) durch ein fotolithographisches Verfahren oder durch Laser ablation geschieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahrensschritt, bei dem die zweiten Nuten (8, 9, 10, 11) in die Platte (1) einge bracht werden, die Vorrichtung zum Einbringen der Nuten (5, 6) durch Reflexionsmessungen an den ersten Nuten mit Hilfe eines Lasers mit der erforderlichen Genauigkeit positioniert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) an der Koppelstelle (7) durch Laserablation durchtrennt wird.