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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der optischen Steckverbinder und Schnittstellen
und insbesondere betrifft diese Erfindung einen optischen Steckverbinderadapter
für die
Kopplung einer optischen Vorrichtung wie zum Beispiel Einzel- oder
Multikanal-Wellenleitervorrichtungen an eine Faser.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
Haupthindernis bei der Präzisionsverbindung
von optischen Fasern einschließlich
der Verbindung von optischen Multikanal-Wellenieitervorrichtungen,
MTP-Steckverbindern und ähnlichen
Vorrichtungen ist die kritische Abgleichung eines optischen Wellenleiters
mit seinem Signal-Eingang und -Ausgang. Diese ist besonders kritisch,
wenn verschiedene optische Komponenten über eine Schnittstelle verbunden
oder an Bandfasern gekoppelt sind, wenn sie in Verbindung mit optischen
Einzel- oder Multikanal-Faserwellenleitern oder ähnlichen optischen Komponenten
benutzt werden.
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Bei
einigen Verfahren des Stands der Technik hat ein Substrat eine Anzahl
von Kanälen,
die mit Fasern abgeglichen werden, indem aktiv Licht durch die optischen
Fasern und/oder Vorrichtungen geführt wird, um die optischen
Fasern abzugleichen. Ein Leistungsmessgerät wird üblicherweise benutzt, um den
Prozentsatz von Licht zu messen, der die verbundene Vorrichtung
und optische Faser durchläuft, um
sicherzustellen, dass der Faserabgleich korrekt ist. Sobald bestimmt
worden ist, dass ein Abgleich von optischer Faser und Steckverbinder
korrekt ist, wird Epoxyd über
das Substrat und die optische Faser getropft, um die optischen Fasern
in einer festgelegten Position zu binden und auszuhärten. Dieses Verfahren
ist als "aktiver
Abgleich" bekannt
und ist ein sehr arbeitsintensives Verfahren, dass hohe Fertigkeit
und die Verwendung von opto-mechanischen Abgleichsystemen hoher
Präzision
erfordert.
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Ein
Verfahren des Sands der Technik zum Überwinden dieser Nachteile
ist ein passives Präzisionsabgleichverfahren,
das zum Verbinden von MTP-Multifasersteckverbindern und ähnlich konstruierten
optischen Steckverbinderanwendungen benutzt wird. Die MTP-Steckverbinderbaugruppe
umfasst eine Präzisionsmultifaseranordnung
und einen Endring und einen passiven Abgleichmechanismus, der von
zwei Führungslöchern und
-stiften gebildet wird. Ein Beispiel solch einer passiven MTP-Steckverbinderabgleichbaugruppe
ist in dem technischen Artikel MT Multifiber Con nectors and New
Applications, 44th Electronic Components and Technology Conference,
1994, offenbart.
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Eine
passive Ausrichtungsgenauigkeit von 2 μm ist für eine Anzahl von Fasern mit
dieser Technik erreicht worden. Die passive Ausrichtung zwischen einem
Multimoden-12-Faser-Band, das mit dem MT-(oder MTP-)Steckverbinder
abgeschlossen ist, und einem vertikalen Hohlraum-oberflächenemitierenden
Laser-Array (vertical cavity surface emitting laser; VCSEL) mit
einem aktiven Durchmesser von 10 μm
hat einen hohen Prozentsatz an Kopplungseffizienz ergeben. Dies
gestattete eine Faserband-zu-Faserband-Verbindung
unter Verwendung eines Zwischensteckverbinders wie beschrieben.
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Es
wäre vorteilhaft,
wenn eine Wellenleiterschnittstelle als ein optischer Steckverbinderadapter mit
passivem Abgleich zum Bereitstellen einer Schnittstelle von Einzel- oder Multikanal-Wellenleitervorrichtungen
zur Faser bereit gestellt werden könnte, wie zum Beispiel durch
Koppeln eines MTP-verbundenen Bandadapters und einer Multikanalwellenleitervorrichtung,
wie zum Beispiel einem Verstärker.
Dies könnte
ohne jegliche Zwischenschritte erfolgen, die im Stand der Technik
auftreten, was automatische Kopplung und Verbindung unmittelbar
an die Multikanal-Wellenleitervorrichtung
erlaubte, einschließlich
Endringe, Modulatoren, Wellenleiter, Verstärker und ähnlich optische Vorrichtungen.
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US-Patent
5,555,331 (2) offenbart einen optischen
Steckverbinder, der zum Koppeln einer optischen Vorrichtung an mindestens
eine optischen Faser geeignet ist, wobei ein Substrat (9)
relativ zu einem Haltestück
(1) ausgerichtet ist und das Substrat drei Referenzoberflächen (9a, 13 und 14)
umfasst. Im Gegensatz zum Steckverbinderadapter des US-Patents 5,555,331
hat der Steckverbinderadapter der vorliegenden Erfindung nur zwei
Referenzoberflächen
und ist daher einfacher herzustellen und billiger.
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Das
europäische
Patent
EP 05 73 288 (
3)
offenbart einen optischen Steckverbinderadapter, der geeignet ist
zum Koppeln von mindestens einer optischen Faser mit einer optischen
Vorrichtung, umfassend ein Substrat (
10) mit entgegengesetzten
Enden, eine erste Referenzoberfläche
(
12) und nur eine zweiten Referenzoberfläche (
21);
ein entsprechendes Haltestück
(
30 +
50), das auf der ersten Referenzoberfläche (
12)
an jedem entgegengesetzten Ende des Substrats (
10) aufgenommen
ist, liegt auch vor. Das europäische
Patent
EP 05 73 288 offenbart
weder Markierungs mittel zum Ausrichten der ersten und zweiten Referenzoberflächen relativ zu
dem Haltestück
noch einen Substratträger.
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Das
Dokument mit dem Titel "An
easily-assambled optical device for coupling singlemode waveguides
to a fiber area employing novel plastic plug components", IEICE Trans. Commun.,
VOL. E80 B, No. 1, Januar 1997, offenbart einen optischen Steckverbinderadapter
(1) umfassend ein Substrat mit entgegengesetzten
Enden (1) und eine erste Referenzoberfläche (siehe 4 und
diesbezügliche
Beschreibung; die „obere" Referenzoberfläche erlaubt
eine genaue Positionierung der Fasern in der in 4 als
die Y-Richtung bezeichnete Richtung) und ein entsprechendes Haltestück, das
auf der ersten Referenzoberfläche
bei jedem entgegengesetzten Ende des Substrats (siehe 1)
aufgenommen ist, und einschließlich
langgestreckter Markierungsmittel, die angeordnet sind, um die Referenzoberfläche relativ
zu dem Haltestück
auszurichten (die Markierungsmittel sind die zwei in 1 gezeigten Stifte).
In diesem Dokument erfolgt die Ausrichtung des Substrats relativ
zu dem Haltestück
durch Stifte, die in den Raum eingesetzt sind, der von den Substrat-V-Nuten
gebildet wird, was keine ausreichende Ausrichtungsgenauigkeit ergibt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist vorteilhaft und stellt einen optischen
Streckverbinderadapter zum Koppeln einer optischen Vorrichtung wie
zum Beispiel einer Einzel- oder Multikanalwellenleitervorrichtung
mit mindestens einer optischen Faser und ein Herstellungsverfahren
dazu bereit. Ein Substrat ist vorgesehen, das mindestens einen optischen
Wellenleiter hat und entgegengesetzte Enden, eine erste Referenzoberfläche auf
einer ersten Hauptoberfläche
des Substrats und eine zweite Referenzoberfläche auf einer einzigen zweiten
Hauptoberfläche
des Substrats hat, wobei der Wellenleiter relativ zu der zweiten
Referenzoberfläche
angeordnet ist. Zwei Haltestücke
sind auf der ersten Referenzoberfläche an den entgegengesetzten
Enden des Substrats befestigt. Substratausrichtungsmarkierungen
richten die erste und zweite Referenzoberfläche des Substrats relativ zu
dem Haltestück
aus. Ein Substratträger nimmt
das Substrat und das Haltestück
auf und hat Halterungsausrichtungsmarkierungen zum Ausrichten des
der zweiten Referenzoberfläche
und der ersten Referenzoberfläche
des Substrats relativ zu dem Substratträger und den Haltestücken. Der
Substratträger
ist ausgebildet, um mindestens eine optische Faser mit einer optischen
Vorrichtung zu verbinden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst das Substrat ein Wellenleitersubstrat
mit Wellenleitern, die innerhalb der ersten Referenzoberfläche eingesetzt
sind und durch eine Präzisionshalbleitermaskierung
definiert sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist das Substrat als ein Halbleiterwellenleitersubstrat
mit Siliziumdioxidwellenleitern gebildet, die auf der ersten Referenzoberfläche angeordnet
und durch Präzisionshalbleiternmaskierung definiert
sind. Das Substrat kann einen Substrathalter mit einer Vielzahl
von Präzisionsnuten
umfassen, die innerhalb der ersten Referenzoberfläche gebildet sind
und durch Präzisionshalbleitermaskierungstechniken
definiert sind. Der Substrathalter kann aus Silizium oder Glas,
einschließlich
einer formgepressten Siliziumdioxidharzzusammensetzung oder Keramik, gebildet
sein.
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Bei
noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist die erste Referenzoberfläche eine
präzisionspolierte,
optisch flache Referenzoberfläche
und die zweite Referenzoberfläche
ist eine lithographisch definierte und geformte Präzisionsoberfläche. Um
die zweite Referenzoberfläche
zu bilden, könnte
zuerst eine Maske auf die Oberseite des polierten Substrats angelegt
werden, welche die erste Referenzoberfläche bildet. Die Ausrichtungsmarkierungen
oder Hilfslinien werden gebildet und ein das Stück herstellender Techniker
kann bis zu den Markierungen oder Hilfslinien abschaben oder zurückpolieren,
um die zweite Referenzoberfläche
zu bilden. Daher ist sie lithographisch definiert, d. h. Niederlegen
der Maske und Definieren, wo die Oberfläche benötigt ist, und Formen entsprechend der
Anforderung.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist das Substrat ein formgepresstes Substrat
mit präzisionsformgepressten
ersten und zweiten Referenzoberflächen. Die Substratausrichtungsmarkierungen
sind Ausrichtungsstifte, in welche die ersten und zweiten Referenzoberflächen eingreifen.
Der Ausrichtungsstift ist so innerhalb jedes Haltestücks gesetzt,
dass ein Ausrichtungsstift so positioniert ist, dass er die erste
und zweite Referenzoberfläche
berührt.
Ausrichtungsstifte können auch
innerhalb des Haltestücks
positioniert werden, um eine Wellenleitervorrichtung daran auszurichten. Alle
Nuten, die innerhalb eines Substrathalters enthalten sind, können im
Wesentlichen parallel zueinander geformt sein und können dimensioniert
sein, um Einmodenfaser mit einem optischen Kern von weniger als
ungefähr
9 μm oder
Multimodenfaser aufzunehmen.
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Bei
einem Verfahren zum Koppeln einer optischen Vorrichtung an mindestens
eine optische Faser wird ein Substrathalter mit einem optischen
Wellenleiter mit mindestens einem Kanal und mit entgegengesetzten
Enden gebildet. Eine erste Referenz oberfläche auf einer Hauptoberfläche des
Substrat ist mit Nuten darin gebildet, um die optische Faser aufzunehmen.
Eine einzige zweite Referenzoberfläche wird auf einer einzigen
Seitenoberfläche
des Substrats gebildet. Die Nuten sind gebildet, um in einer vorherbestimmten
Entfernung von der zweiten Referenzoberfläche beabstandet zu sein. Ein
Haltestück
ist über
der ersten Referenzoberfläche
bei jedem Ende positioniert und richtet das Haltestück relativ
zu den ersten und zweiten Referenzoberflächen des Substrathalters aus
und benutzt auf den Haltestück
positioniert Ausrichtungsmarkierungen. Der Substrathalter ist in
einen Substratträger
eingesetzt. Die erste Referenzoberfläche und zweite Referenzoberfläche sind relativ
zueinander ausgerichtet. Der Substratträger ist ausgebildet, um mindestens
eine optische Faser mit einer optischen Vorrichtung wie zum Beispiel
einem Wellenleiter zu verbinden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der folgenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung ersichtlich werden, wenn sie Im Hinblick
auf die begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines optischen Steckverbinderadapters der
vorliegenden Erfindung zum Koppeln von Faser an eine optische Vorrichtung
zum Beispiel eine Einzel- oder Multikanal-Wellenleitervorrichtung
ist.
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2 eine
auseinandergezogene isometrische Ansicht des in 1 gezeigten
optischen Steckverbinderadapters ist und das Substrat und Haltestücke, die
darauf aufgenommen sind und vom Träger entfernt sind, und eine
Multikanalwellenleitervorrichtung zeigt, die daran gekoppelt werden
würde.
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3 eine
isometrische Ansicht des Substrats und des daran angebrachten Haltestücks und
einer Multikanalwellenleitervorrichtung ist.
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4 eine
weitere isometrische Ansicht des Substrats und der Haltestücke ist,
die auf der ersten Referenzoberfläche an beiden Enden des Substrats aufgenommen
sind.
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5 eine
vergrößerte isometrische
Ansicht eines Haltestücks
der vorliegenden Erfindung ist.
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6 eine
Draufsicht des in dem vorherigen Figuren gezeigten Substrats ist.
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7 eine
erhöhte
Endansicht des in 6 gezeigten Substrats ist.
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8 eine
perspektivische Ansicht des in 6 gezeigten
Substrats ist.
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9 eine
erhöhte
Seitenansicht des in 6 gezeigten Substrats ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Folgenden vollständiger in
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung gezeigt werden. Die Erfindung kann jedoch in vielen
verschiedenen Formen ausgeführt
sein und sollte nicht als auf die hierin gezeigten Ausführungsbeispiele
beschränkt
aufgefasst werden. Vielmehr werden diese Ausführungsbeispiele bereitgestellt,
sodass die Offenbarung gründlich
und vollständig
ist und den Fachleuten vollständig
den Umfang der Erfindung vermittelt. Gleiche Bezugszeichen beziehen
sich überall
auf gleiche Elemente.
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Die
vorliegende Erfindung ist vorteilhafterweise eine Verbesserung von
Vorrichtungen des Standes der Technik, welche die Ausrichtung von zwei
optischen Fasersteckverbindern wie zum Beispiel MT-Multifasersteckverbindern
und Endstücken und ähnlichen
Anwendungen erlaubt. Ein Beispiel ist ein MT-Steckverbinder, der
ein Präzisionsmultifaserarray
unter Verwendung eines passiven Ausrichtungsmechanismus verbindet,
der von zwei Führungslöchern und
-Stiften gebildet wird.
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Bei
der vorliegenden Erfindung stellt ein optischer Steckverbinderadapter
eine Schnittstelle für Einzel-
oder Multikanalwellenleitenvorrichtungen an Faser bereit, indem
eine passive Einzel- oder Multikanalausrichtung erlaubt wird. Diese
Wellenleitervorrichtungen könnten
Modulatoren, Verstärker, MTP-Steckverbinder
und ähnliche
optische Vorrichtungen einschließen. Daher werden die Techniken des
Standes der Technik zum Verknüpfen
einzelner optischer Fasern unter Verwendung aktiver Abgleichtechniken
und Epoxyd-Bindung mit arbeitsintensiver aktiver Ausrichtung und
Multiachsen-Vorrichtungen nicht länger benötigt.
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1 veranschaulicht
einen optischen Steckverbinderadapter der vorliegenden Erfindung, der
eine Schnittstelle für
Einzel- oder Multikanal-Wellenleitervorrichtungen zu Faser bereitstellt,
wie zum Beispiel die in 2 gezeigte Wellenleitervorrichtung, dargestellt
als ein MTP-Steckverbinder. Die Grundelemente des optischen Steckverbinderadapters
der vorliegenden Erfindung sind ein Substrat 12 mit entgegengesetzten
Enden 14, die zu einander ähnlich geformt sind, eine erste
Referenzoberfläche 16 und
eine zweite Referenzoberfläche 18,
die rechtwinklig zur ersten Referenzoberfläche ist, wie dargestellt. Bei
der Erfindung wird nur eine zweite Referenzoberfläche 18 gebildet,
was Herstellungskosten einspart, da nur zwei Referenzoberflächen hoher
Präzision
gebildet werden, während
andere Oberflächen, d.
h. die andere Seite, Boden- und Endflächen, als Oberflächen niedriger
Toleranz gebildet werden können.
Beide Referenzoberflächen
werden als Präzisionsreferenzoberflächen von
verschiedenen Techniken in Abhängigkeit
von der Art des verwendeten Substrats gebildet.
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Das
Substrat ist zum Transportieren optischer Signale gebildet und könnte als
ein Wellenleitersubstrat mit Wellenleitern gebildet sein, die innerhalb
der ersten Referenzoberfläche
eingesetzt sind und durch Präzisionshalbleitermaskierung
definiert sind. Das Substrat könnte
als ein Halbleiterwellenleitersubstrat mit Siliziumdioxidwellenleitern
gebildet sein, die auf der ersten Referenzoberfläche angeordnet sind und durch
Präzisionshalbleiternmaskierung definiert
sind. Das Substrat könnte
als ein Substrathalter mit einer Vielzahl von Präzisionsnuten gebildet sein,
die innerhalb der ersten Referenzoberfläche geformt sind und durch
Präzisionshalbleitermaskierungstechniken
definiert sind. Der Substrathalter könnte aus Silizium oder Glas
geformt sein. Der Substrathalter könnte auch aus einem formgepressten Siliziumdioxid
Harzzusammensetzung oder Keramikpulver geformt sein.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung könnte
die erste Referenzoberfläche
als eine präzisionspolierte,
optisch flache Referenzoberfläche
gebildet sein und die zweite Referenzoberfläche könnte als ein lithographisch
definierte und geformte Präzisionsreferenzoberfläche gebildet sein.
Das Substrat könnte
ein formgepresstes Substrat mit präzisionsformgepressten ersten
und zweiten Referenzoberflächen
sein. Zum Beispiel könnte
bei der Herstellung die erste Referenzoberfläche optisch flach innerhalb
einer Flachheit von Nanometern poliert sein. Die zweite Referenzoberfläche ist
dann lithographisch definiert. Zum Beispiel kann eine Maske auf
dem polierten Substrat angeordnet werden und eine Art von Ausrichtungsmarkierungen
oder Hilfslinien werden von der Maske gebildet. Jeder Techniker,
der das Substrat herstellt, wird bis zur Markierung oder Hilfslinie
abscharben oder zurückpolieren,
um die zweite Präzisionsreferenzoberfläche zu bilden.
Daher ist sie auf der Oberseite und am Boden lithographisch definiert
oder bei der zweiten Oberfläche
bis zu den Hilfslinien zurückpoliert.
Alle Ausrichtungsstifte, die wie unten beschrieben verwendet werden,
könnten
benutzt werden, wenn das Substrat ein formgepresstes Stück ist,
egal ob ein Duroplast-Kunststoff, ein Siliziumdioxidharz oder eine
Keramik.
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Bei
einem dargestellten Ausführungsbeispiel wird
das Substrat als ein Substrathalter mit einer Vielzahl von Faserkanälen 20 gebildet,
die als Nuten auf der ersten Referenzoberfläche gebildet sind, in welcher
optische Faser aufgenommen ist und in einer vorherbestimmten Entfernung
von der zweiten Referenzoberfläche 18 beabstandet
ist.
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Wie
dargestellt ist ein Haltestück 22 über der ersten
Referenzoberfläche 16 an
jedem Ende 14 aufgenommen und schließt Substratausrichtungsmarkierungen 24 ein,
die die ersten und zweiten Referenzoberflächen 16, 18 des
Wellenleitersubstrats 12 relativ zu dem Haltestück 22 ausrichten.
Das Wellenleitersubstrat 12 und angebrachte Haltestücke 22 bilden
eine Trägerunterbaugruppe 26,
die innerhalb eines Substratträgers 28 aufgenommen
ist, auch mit Halterungsausrichtungsmarkierungen zum Ausrichten
der zweiten Referenzoberfläche 18 und
der ersten Referenzoberfläche 16 relativ
zu dem Substratträger,
und daher erlaubt die ausgerichtete Verbindung jeder optischen Faser,
die innerhalb der Kanäle auf
der ersten Referenzoberfläche
mit einer daran verbundenen Wellenleitervorrichtung wie weiter unter
erläutert
aufgenommen ist.
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Nun
bezugnehmend auf die 6–9 werden
weitere Details des Substrats 12 der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht.
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Das
Substrat 12 ist im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildet
und hat entgegengesetzte Enden 14. Bevorzugt durch Formpressen,
Halbleitermaskierung und Fotolithographietechniken oder andere Techniken,
die dem Fachmann bekannt sind, werden die erste Referenzoberfläche 16 und
die zweite Referenzoberfläche 18 im
Wesentlichen orthogonal zueinander gebildet. Diese Referenzoberflächen sind
die nur zwei kritischen Referenzoberflächen, die für die vorliegende Erfindung
nötig sind,
im Vergleich zu vielen anderen Steckverbindern hoher Präzision und Zusammenbautechniken
des Stands der Technik, die eine größere Zahl von Referenzoberflächen benötigen, wobei
jede relativ zueinander eine sehr hohe Oberflächenpräzision hat.
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Durch
den Fachleuten bekannte Techniken wird die Vielzahl von optischen
Fasern aufnehmenden Kanälen 20 oder
Nuten auf der ersten Referenzoberfläche 16 gebildet und
optische Faser wird darin aufgenommen, wie zum Beispiel Einmodenfaser
mit einem optischen Kern von weniger als ungefähr 9 μm oder Multimodenfaser. Selbst verständlich ist
die Faser größer, wie
zum Beispiel 125 μm,
bei einigen Einmodenfasern. Multimodenfaser kann Kerne von ungefähr 50 oder
62,5 μm
Durchmesser haben. Daher, da die Kanäle oder Nuten geformt worden
sind, um eine genaue Entfernung von der zweiten Referenzoberfläche zu haben,
ist jede aufgenommene optische Faser in einer vorherbestimmten Entfernung
von der zweiten Referenzoberfläche 18 beabstandet.
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Wie
in 9 gezeigt können
die Enden 14 des Substrats 12 eine gewinkelte
Oberfläche
zum Anschließen
von Einmodenfaser oder eine flache Oberfläche (nicht dargestellt) zum
Verbinden von Multimodenfaser einschließen, wie Fachleuten bekannt
ist. Obwohl jede Zahl von optischer Faser aufnehmenden Kanälen oder
Nuten 20 auf der ersten Referenzoberfläche 16 gebildet werden
kann, werden üblicherweise
12 oder 24 Kanäle
zum Verbinden mit den in der Industrie üblichen 12- oder 24-Kanalvorrichtungen
gebildet. Üblicherweise,
ist der optische Kern des Wellenleiters bei Einmodenfasern ungefähr 9 μm und kann
ungefähr
250 μm von
Zentrum zu Zentrum beabstandet sein. Bei einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann das Wellenleitersubstrat 12 injektionsformgepresst
sein oder es könnte
durch andere Herstellungsmethoden, die den Fachleuten bekannt sind,
gebildet sein.
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Wie
in den 2–4 klarer
gezeigt ist, werden die Haltestücke 22 über der
ersten Referenzoberfläche 16 an
jedem Ende aufgenommen. Die Haltestücke können von einem Duroplast-Harz
wie zum Beispiel einem Epoxydharz, einem Phenolharz oder anderen
Duroplast-Harzen, wie von Fachleuten vorgeschlagen, gebildet werden.
Das Haltestück 22 ist
als ein präzisionsformgepresstes
Teil gebildet, unter Verwendung von den Fachleuten bekannten Formpresstechniken.
Obwohl für
das Formpressen des Haltestücks
benötigte
Präzisionstoleranzen
groß sind,
sind diese Toleranzen nicht wie die benötigten Toleranzen, wenn die
ersten und zweiten Referenzoberflächen auf dem Substrat 12 unter
Verwendung von Halbleitermaskierung und Fotolithographietechniken
gebildet werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird das Haltestück 22 als ein gekürztes invertiertes "U" mit einer sich horizontal erstreckenden
oberen lateralen Unterstützung 32 und zwei
kurzen "Stumpf-"Beinen 34,
die an ihren Enden davon abhängen,
gebildet, wie in 5 gezeigt. Substratausrichtungsmarkierungen 24 bilden
Festpunkte zum Ausrichten der ersten und zweiten Referenzoberflächen 16, 18.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung schließen die Markierungen 24 einen
Ausrichtungsstift 36 ein, der innerhalb eines präzise angeordneten
inneren Führungsloches 38 aufgenommen
ist, wie zum Beispiel durch Präzisionsformpressen
oder Bohren bei der inneren Ecke der lateralen Unterstützung 32 und einem
Bein 34 geformt. Zum Zwecke der Klarheit sind die Führungslöcher 38 auf
der Rückseite
in verschiedenen 1, 2, 3 und 4 ohne
den aufgenommenen Ausrichtungsstift gezeigt. Der Ausrichtungsstift 36 (8)
berührt
das Substrat beim Schnitt der ersten und zweiten Referenzoberfläche oder
ist benachbart dazu, wenn das Haltestück über der ersten Referenzoberfläche aufgenommen
wird. Dies ist in den 6–9 klar gezeigt,
wo der Ausrichtungsstift 36 gezeigt ist, der die ersten
und zweiten Referenzoberflächen 16, 18 eingreift,
wobei er präzise
die ersten und zweiten Referenzoberflächen ausrichtet, und daher
die Faserkanäle
relativ zu dem bekannten, formgepressten oder gebohrten Ort des Führungslochs 38 und
des Ausrichtungsstifts 36.
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5 stellt
ausführlich
die Position des Führungslochs 38 bei
der gebildeten Ecke dar, das positioniert ist, um einen Ausrichtungsstift 36 aufzunehmen,
so dass die Referenzoberflächen 16, 18 sich berührten. Ein
anderes inneres Führungsloch 40 ist in
einem vorherbestimmten und präzisen
Abstand von dem anfänglichen
Führungsloch
beanstandet, das den Ausrichtungsstift bei dem anderen "Stumpf-" Bein enthält. Das
Führungsloch 40 könnte so
gesetzt sein, dass es die ersten und zweiten Referenzoberflächen berührt, aber
dies ist nicht notwendig, da nur eine Seite wie oben beschrieben
als die präzise
Referenzoberfläche
benötigt
wird. Der Ausrichtungsstift 41 wird im Führungsloch 40 wie
dargestellt aufgenommen. Die zwei inneren Führungslöcher 38, 40 nehmen
die Ausrichtungsstifte auf, die später zur Verbindung in einer
Multikanal-Wellenleitervorrichtung benutzt werden, wie in 3 gezeigt.
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Die 1 und 2 veranschaulichen,
wie die Trägerunterbaugruppe 26,
die vom Substrat 12 und dem Haltestück 22 gebildet wird,
innerhalb des Substratträgers 28 aufgenommen
wird, die auch Trägerausrichtungsmarkierungen 30 zum
Ausrichten der zweiten Referenzoberfläche des Wellenleitersubstrats 12 in
einer vorherbestimmten Position einschließt, und daher hilft, die Verbindungspunkte
jeder optischen Faser auszurichten, die innerhalb der Kanäle 20 auf
der ersten Referenzoberfläche 16 mit
einer daran verbundenen Multikanal-Wellenleitervorrichtung aufgenommen
sind. Der Substratträger
kann auch aus einem Duroplast-Kunststoffmaterial gebildet sein,
wie zum Beispiel einem Epoxydharz, Phenolharz oder anderem ähnlichen
Duroplast-Kunststoffharz.
Der Substratträger
ist auch ein präzise formgepresstes
Teil und schließt
eine Bodenfläche 44 ein,
die zwei Führungslöcher 46 hat
und Ausrichtungsstifte 48 enthält, als eine Trägerausrichtungsmarkierung 30,
auf welcher die zweite Referenzoberfläche 18 des Wellenleitersubstrats 12 einrastet,
wie in 8 schematisch gezeigt.
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Die
Vorrichtungsöffnungen 42 sind
rechtwinklig ausgebildet und schließen Befestigungsvorsprünge 50 mit
Führungslöchern 52 ein,
die in einer linearen Ausrichtung gebildet mit Führungslöchern 46 und Ausrichtungsstiften 48 sind,
die in der Bodenfläche 44 des
Substratsträgers
positioniert sind. Diese Führungslöcher 52,
die auf den Befestigungsvorsprüngen 50 gebildet
sind, nehmen Ausrichtungsstifte 54 innerhalb äußerer Führungslöcher 54 auf,
die auf dem Haltestück 22 gebildet
sind, so dass das Haltestück
relativ zu dem Substratträger
ausgerichtet sein wird.
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Es
ist daher selbstverständlich,
dass eine Wellenleitervorrichtung auf den Steckverbinder der vorliegenden
Erfindung über
die inneren Führungsstifte
eingeschnappt werden kann, die benutzt werden, um die ersten und
zweiten Referenzoberflächen auszurichten,
und über
Eckenklammersubstratträger. Dieser
einzigartige optische Steckverbinderadapter erleichtert die passive
Ausrichtung und stellt eine Schnittstelle für Wellenleitervorrichtung ohne
ausgiebige Ausrichtungsschritte zur Verfügung.
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Wie
am Besten in den 2 und 3 veranschaulicht,
haben das Substrat 12 und das Haltestück 22 im Wesentlichen
koplanare Kanten. Die Ausrichtung der verschiedenen Stifte erlaubt
die Selbstzentrierung der Komponenten relativ zueinander und, besonders
wichtig, relativ zu den ersten und zweiten Referenzoberflächen. Federclips
oder andere Zurückhaiteclips,
die den Fachleuten bekannt sind, können benutzt werden, um den
optischen Steckverbinderadapter an jeder Multikanalwelleleitervorrichtung
zu halten. Die Präzisionstoleranzen, die
für die
beiden Oberflächen 16, 18 definiert
sind, werden durch die Halbleitermaskierung und Fotolithographie
bestimmt, die von den Fachleuten ausgewählt werden, sowie von den mit
den Faserkanälen verknüpften Toleranzen.
Dies erlaubt die Ausrichtung von Komponenten, auf Submikrometerniveaus
zusammen mit den ersten und zweiten Referenzoberflächen. Es
ist möglich,
eine Schnittstelle mit einer Wellenleitervorrichtung bereit zustellen,
einschließlich
einer Anordnung von Laserdioden, was in vielen Telekommunikationsanwendungen
wichtig ist. Die geometrische Bezugnahme und jedes Formpressen oder
Halbleitermaskierung und Fotolithographie erlaubt die präzise Ausrichtung
in Verbindung mit den verschiedenen Ausrichtungsstiften und erlaubt
den Haltestücken,
als eine Unterbaugruppe innerhalb des Substratsträgers mit
hoher Präzision
aufgenommen zu werden.
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Viel
Veränderungen
und andere Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden den Fachleuten, die von der in der vorangehenden
Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
vorgestellten Lehre profitieren, in den Sinn kommen. Daher ist zu
verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist und dass die Veränderungen
und Ausführungsbeispiele
dazu dienen, innerhalb des Schutzbereichs der abhängigen Ansprüche eingeschlossen
zu werden.