DE60102703T2

DE60102703T2 - Optische anordnung und verfahren zu ihrer ausrichtung

Info

Publication number: DE60102703T2
Application number: DE60102703T
Authority: DE
Inventors: Simon Stowmarket MEADOWCROFT
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2000-07-29
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: EP1307772B1; EP1307772A1; WO2002010823A1; US20030152337A1; GB0018534D0; US7111991B2; DE60102703D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Anordnung und ein Verfahren zum Ausrichten der optischen Anordnung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine optische Anordnung und ein Verfahren zum Ausrichten einer optischen Faser mit einer optischen Vorrichtung zu einer Verwendung innerhalb eines optischen Telekommunikationssystems.
Gegenwärtige Verfahren zum Ausrichten von optischen Fasern mit optischen Vorrichtungen, wie beispielsweise Laserdioden und Photodioden, sind teuer und zeitaufwendig. Zusätzlich liefern dieselben nicht die Genauigkeit, die für moderne Optische-Faser-Anwendungen erforderlich ist, wie es beispielsweise bei optischen Telekommunikationssystemen erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung überwindet diese technischen Probleme durch ein Bereitstellen einer einfacheren optischen Anordnung und eines Verfahrens zum Ausrichten und Befestigen der optischen Anordnung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine optische Anordnung bereitgestellt, die eine optische Faser, die in einer Röhre befestigt ist, die in einer ersten Befestigungseinrichtung mit einer gewinkelten Oberfläche angeordnet ist, eine Basisplatte und ein zwischen der gewinkelten Oberfläche und der Basisplatte stationär angeordnetes Trägerbauglied aufweist.
Die Anordnung kann ferner eine zweite Befestigungseinrichtung mit einer gewinkelten Oberfläche und ein weiteres zwischen der gewinkelten Oberfläche und der Basisplatte stationär angeordnetes Trägerbauglied aufweisen.
Die Trägerbauglieder sind vorzugsweise Kugellager. Die Basisplatte kann eine Rille umfassen, in der die Kugellager eingebracht sind und an der die Kugellager nachfolgend befestigt sind.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die optische Anordnung eine optische Faser, die in einer Röhre befestigt ist, die in zumindest einer Befestigungseinrichtung angeordnet ist, eine Basisplatte mit zumindest einem gewinkelten Abschnitt und zumindest ein Trägerbauglied auf, das stationär zwischen der zumindest einen Befestigungseinrichtung und dem zumindest einen gewinkelten Abschnitt der Basisplatte angeordnet ist.
Vorzugsweise wird die optische Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem optischen Telekommunikationssystem verwendet.
Vorteilhafterweise behält die vorliegende Erfindung eine Ausrichtung der optischen Faser zu der optischen Vorrichtung bei, nachdem die Trägerbauglieder an der Faser oder an der ersten und der zweiten Faserbefestigungseinrichtung und an der Basisplatte befestigt wurden.
Das Verfahren zum Befestigen der Kugellager ist vorzugsweise ein Widerstandsschweißen. Wie es ersichtlich ist, könnten jedoch andere geeignete Befestigungseinrichtungen oder -verfahren verwendet werden, wie beispielsweise ein Laserschweißen.
Die optische Anordnung kann eine Linse umfassen, die zwischen der optischen Faser und der optischen Vorrichtung angeordnet ist. Wie es ersichtlich ist, kann die optische Anordnung andere optische Elemente, wie beispielsweise einen optischen Isolator, umfassen.
Die vorliegende Erfindung reduziert oder eliminiert vorteilhafterweise den Bedarf nach einem Feineinstellen der Ausrichtung der optischen Faser nach einem Befestigen, um eine Maximalkopplungseffizienz zwischen der optischen Faser und der optischen Vorrichtung wieder einzurichten.
Die vorliegende Erfindung reduziert oder eliminiert ferner die Wahrscheinlichkeiten einer Bewegung der optischen Faser während des Befestigungs- oder Schweißprozesses.
Vorteilhafterweise werden durch ein Verwenden einer Befestigungseinrichtung mit einer gewinkelten Oberfläche alle Toleranzen, die den einzelnen Komponenten der optischen Anordnung und der Ausrichtung derselben mit Bezug aufeinander zugeordnet sind, beseitigt.
Wenn ein Befestigen stattgefunden hat, stellt die vorliegende Erfindung eine kontinuierliche Verbindung bereit, bei der es keine Befestigungs- oder Schweißzwischenräume gibt.
Während oben die grundlegenden Vorteile und Merkmale der Erfindung beschrieben wurden, kann ein größeres Verständnis und eine Einschätzung der Erfindung durch ein Bezugnehmen auf die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele erhalten werden, die lediglich durch ein Beispiel vorgelegt sind, bei denen:
1 eine Seitenansicht der optischen Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Seitenansicht der optischen Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
3 eine Endansicht der optischen Anordnung ist, die entweder in 1 oder 2 gezeigt ist und eine Rille in der Basisplatte umfaßt,
4 ein detaillierteres Diagramm der optischen Anordnung ist, die in 2 gezeigt ist,
5 noch ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 1 ist die optische Anordnung 1 gezeigt, die eine optische Faser 2 aufweist, die in einer Faserröhre 3 befestigt ist. Ein Ende der optischen Faser 4 ist mit einer optischen Vorrichtung (nicht gezeigt) ausgerichtet. Die Faserröhre weist eine Befestigungseinrichtung 5 auf, die um die Faser angeordnet ist. Ein Trägerbauglied 7 ist zwischen der Befestigungseinrichtung 5 und einer Basisplatte 9 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Trägerbauglied vorzugsweise ein Kugellager. Das Kugellager ist vorzugsweise durch ein Widerstandsschweißen an dem Befestigungsbauglied und der Basisplatte befestigt. Wie es ersichtlich ist, können jedoch andere Befestigungsverfahren verwendet werden, wie beispielsweise ein Laserschweißen.
In 2, bei der Teile, die ebenfalls in 1 erscheinen, eine identische numerische Bezeichnung tragen, ist die optische Anordnung 20 gezeigt, die eine optische Faser 2 aufweist, die in einer Faserröhre 3 befestigt ist. Ein Ende der optischen Faser 4 ist mit einer optischen Vorrichtung (nicht gezeigt) ausgerichtet. Die Faserröhre weist eine Befestigungseinrichtung 5, die in der Nähe der optischen Vorrichtung angeordnet ist, und eine weitere Befestigungseinrichtung 6 auf, die an dem entgegengesetzten Ende der Faserröhre angeordnet ist. Trägerbauglieder 7 und 8 sind zwischen den Befestigungseinrichtungen 5 bzw. 6 und einer Basisplatte 9 angeordnet. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die Trägerbauglieder vorzugsweise Kugellager. Die Kugellager sind vorzugsweise durch ein Widerstandsschweißen an den Befestigungsbaugliedern und der Basisplatte befestigt.
Eine genaue Ausrichtung des Endes 4 der Faser mit einer optischen Vorrichtung ist wird folgt erreicht. Eine grobe Ausrichtung des Endes 4 der Faser mit der optischen Vorrichtung wird unter Verwendung einer herkömmlichen Mikroausrichtungsausrüstung vorgenommen. Dann wird das erste Kugellager 7 zwischen die Faserbefestigungseinrichtung 5 eingebracht und in Position geschweißt. Als nächstes wird eine genaue Ausrichtung der Faser mit der optischen Vorrichtung durch ein Manipulieren des distalen Endes 10 der Faser unter Verwendung einer herkömmlichen Mikropositionierungsausrüstung erreicht. Wie es auf dem Gebiet bekannt ist, wird eine optimale Ausrichtung durch ein Versorgen der optischen Vorrichtung mit Leistung und ein Überwachen des Ausgangs von dem distalen Ende der Faser bestimmt. Wenn eine optimale Ausrichtung erfaßt wird, wird das zweite Kugellager 8 zwischen die zweite Befestigungseinrichtung 6 und die Basisplatte 9 eingebracht und in Position geschweißt.
In 3, bei der Teile, die ebenfalls in 1 und 2 erscheinen, eine identische numerische Bezeichnung tragen, ist die Basisplatte 9 gezeigt, die eine Rille 12 aufweist. Vorteilhafterweise ermöglicht die Rille, daß die Kugellager vor einem Schweißen in Position gerollt werden.
In 4, bei der Teile, die ebenfalls in 1–3 erscheinen, eine identische numerische Bezeichnung tragen, ist eine optische Vorrichtung 15 bei einem Ende 4 der optischen Faser positioniert. Wie es in 4 klar zu sehen ist, sind die unteren Oberflächen 25 und 26 der Befestigungseinrichtungen 5 bzw. 6 mit Bezug auf die Basisplatte gewinkelt. Winkel 35, 36 ermöglichen, daß die Kugellager 7, 8 entlang der Rille 12 in Position gerollt werden und anhalten, wenn ein Kontakt mit der Befestigungseinrichtung 5, 6 hergestellt ist. Diese Winkel ermöglichen, daß eine Vielfalt von Ausrichtungsstellungen zu einem Verwenden der gleichen Stückteile aufgenommen ist. Das Vorhandensein der gewinkelten unteren Oberflächen an der Befestigungsein richtung verbessert die Flexibilität und Einfachheit einer Verwendung dieser vorliegenden Erfindung erheblich.
In 5, bei der Teile, die ebenfalls in den vorhergehenden Figuren erscheinen, eine identische numerische Bezeichnung tragen, weist die optische Anordnung 70 eine Basisplatte 9 auf, die angeordnet ist, um gewinkelte Abschnitte 41, 42 zu umfassen. Diese gewinkelten Abschnitte wirken auf die gleiche Weise wie die Winkel 35 und 36, die in 4 oben gezeigt sind. Anstelle an der unteren Oberfläche einer Befestigungseinrichtung positioniert zu sein, sind die Winkel jedoch in der Basisplatte angeordnet.
Die vorliegende Erfindung soll nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele begrenzt sein und andere Modifikationen und Variationen werden als innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche begriffen.

Claims

Eine optische Anordnung, die eine optische Faser (2) aufweist, die in einer Röhre (3) befestigt ist, die in einer ersten Befestigungseinrichtung (5) mit einer Oberfläche (35), die bezüglich der Faserachse gewinkelt ist, angeordnet ist, wobei die optische Anordnung ferner eine Basisplatte (9) und ein zwischen der gewinkelten Oberfläche (35) und der Basisplatte stationär angeordnetes Trägerbauglied aufweist.
Eine optische Anordnung gemäß Anspruch 1, die eine zweite Befestigungseinrichtung (6) mit einer gewinkelten Oberfläche (36) und ein weiteres zwischen der gewinkelten Oberfläche (36) und der Basisplatte stationär angeordnetes Trägerbauglied (8) aufweist.
Eine optische Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der das Trägerbauglied (7) und/oder das weitere Trägerbauglied (8) ein Kugellager ist.
Eine optische Anordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Basisplatte (9) eine Rille (12) umfaßt.
Eine optische Anordnung, die eine optische Faser (2), die in einer Röhre (3) befestigt ist, die in zumindest einer Befestigungseinrichtung (5, 6) angeordnet ist, eine Basisplatte (9) mit zumindest einem gewinkelten Abschnitt (41, 42) sowie zumindest ein Trägerbauglied (7, 8) umfasst, das zwischen der zumindest einen Befestigungseinrichtung und dem zumindest einen gewinkelten Abschnitt der Basisplatte stationär angeordnet ist.
Ein optisches Telekommunikationssystem, das eine optische Anordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet.