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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Vorrichtung
gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 und auf ein Herstellungsverfahren derselben.
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Aus
der Druckschrift GB-A-2272306 ist bereits eine optische Kopplungsvorrichtung
bekannt, enthaltend einen Wellenleiter, der eine erste und eine zweite
Stirnfläche
der Kopplungsvorrichtung verbindet, um als Übertragungsweg von auftreffendem Licht
durch die Kopplungsvorrichtung zu dienen, wobei das zweite Ende
der optischen Kopplungsvorrichtung mit dem Kern der Lichtwellenleitervorrichtung verbunden
ist und das erste Ende eine konvexe Form hat, und eine Ummantelung,
die den Wellenleiter umgibt, wobei der Wellenleiter eine sich verjüngende Form
hat.
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Die
Druckschrift US 2001/033712A1 beschreibt eine optische Kopplungsanordnungsvorrichtung
zum Koppeln von Licht mit einem Kern einer Lichtwellenleitervorrichtung,
enthaltend ein offenes Gehäuse
mit einem Loch im Boden zum Aufnehmen der Lichtwellenleitervorrichtung
durch das Loch und eine optische Kopplungsvorrichtung, befestigt
an der Innenwand des Gehäuses,
verbunden mit dem Kern der optischen Vorrichtung an einem zweiten
Ende, das an einem ersten Ende, gegenüberliegend dem zweiten Ende,
konvex ist.
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Die
Druckschrift WO 00/46622A zeigt bereits eine optische Kopplungsvorrichtung
zum Koppeln von Licht mit einem Kern einer optische Vorrichtung, wobei
ein Wellenleiter ein erstes Ende und ein zweites Ende, das zum ersten
Ende der optischen Kopplungsvorrichtung passt, verbindet, wobei
ein zweites Ende, das mit dem Kern der Lichtwellenleitervorrichtung
verbunden ist, und ein erstes Ende, das eine konvexe Form hat, vorgesehen
sind. Diese Druckschrift zeigt zudem, dass der Verbindungsteil ein schmales
Ende des sich verjüngenden
Teils mit dem Kern zur Kopplung des gebündelten Lichts in den Kern
verbindet.
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Der
jüngste
technologische Trend zielt auf die Herstellung eines kostengünstigen
optischen Moduls für
ein optisches Kommunikationssystem ab. Die optische Kopplung ist
für die
Systemstabilität,
die Massenproduktion und die Kostenverringerung äußerst wichtig. Für zukünftige optische
Netzwerke müssen
kleine, einfach auszurichtende, optische Vorrichtungen entwickelt
werden. Eine der aktuellen optischen Vorrichtungen, die über die
effektivsten optischen Kopplungseigenschaften verfügt, ist
eine Faser mit integrierter Linse.
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Eine
wirkungsvolle Kopplung zwischen einer Laserdiode (LD) und einer
Lichtleitfaser ist in einem optischen Kommunikationssystem von Bedeutung. Verglichen
mit dem "butt-coupling" oder dem "bulk optics-based
coupling" bietet
die Kopplung unter Verwendung einer Faser mit integrierter Linse
zahlreiche Vorteile. Sie bietet einen hohen Kopplungswirkungsgrad,
der in einzelnen Fällen
beinahe 100% erreicht. Infolge der geringen Fläche der Faser mit integrierter Linse,
besteht die Möglichkeit,
ein optisches Modul geringer Größe oder
eine gekoppelte LD-Anordnung herzustellen. Zudem ist ohne Verwendung
einer zusätzlichen
Vorrichtung zum Koppeln die thermomechanische Stabilität von Fasern
mit integrierter Linse ebenfalls hoch.
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Es
gibt zahlreiche Ansätze
für die
Herstellung eine Faser mit integrierter Linse. Eine Lichtleitfaser
mit einer Mikrolinse, einem polierten Ende oder einem durch einen
Laser fein bearbeiteten Ende weist jeweils einen Kopplungswirkungsgrad
auf, der sich 100% nähert.
In dieser Lichtleitfaser wird Licht, das von einer LD emittiert
wird, direkt in einen Faserkern gekoppelt. Somit ist eine Gebrauchsdistanz sehr
gering und beträgt
lediglich den Durchmesser des Kerns. Diese Einschränkung verursacht
zahlreiche Probleme, wenn die Lichtleitfaser in ein optisches Modul
integriert wird. Die Gebrauchsdistanz kann auf etwa 20 μm unter Verwendung
einer Faser mit einem sich verjüngenden
halbkugelförmigen Ende
erhöht
werden. Ein Gradienten-Multimodalfaserende kann die Gebrauchsdistanz
auf bis zu 45 μm erhöhen, wenngleich
ein Verlust von bis zu 4 dB auftritt. Eine Quarzglasfaser mit einer
asphärischen Stirnfläche kann
die Gebrauchsdistanz deutlich auf bis zu 152 μm erhöhen.
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In
den oben erläuterten
Fällen
muss die axiale und die radiale Fehlausrichtung relativ klein sein, wobei
die Möglichkeit
einer Fehlausrichtung einen großen
Einfluss auf die Massenproduktion und die Reproduzierbarkeit optischer
Module hat. Wenngleich eine Faser mit integrierter Linse, bei der
eine Faser mit erweitertem Kern und eine kernlose Faser mit halbkugelförmigem Ende
Verwendung finden, eine große
Gebrauchsdistanz hat, leidet sie unter einem geringen Kopplungswirkungsgrad
von etwa 4 dB und einer geringen seitlichen Fehlausrichtungstoleranz
von etwa 1,5 μm.
Eine weitere Kopplungsvorrichtung, bei der zwei Gradientenfasern
mit halbkugelförmigen
Enden verwendet werden, hat eine relativ lange Gebrauchsdistanz
von etwa 50 μm
und einen hohen Kopplungswirkungsgrad von 1,5 dB. Trotzdem ist die
Fehlausrichtungstoleranz weitaus geringer als die anderer Fasern
mit integrierter Linse, weshalb lediglich eine aktive Ausrichtung
zulässig
ist. Sämtliche
der oben beschriebenen Fasern mit integrierter Linse sind sehr komplex
herzustellen und haben eine geringe Reproduzierbarkeit.
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1 zeigt
den Aufbau einer herkömmlichen Faser
mit integrierter Linse, und 2 bis 5 stellen
die Eigenschaften der Faser mit integrierter Linse dar. Um unter
Bezugnahme auf 1 die optische Kopplung einer
herkömmlichen
Faser 110 mit integrierter Linse zu beschreiben, ist zudem
eine LD dargestellt. Die LD ist mit der Faser 110 mit integrierter Linse
im Bezug auf eine optische Achse 150 ausgerichtet. Die
Faser 110 mit integrierter Linse ist in eine Einzelmodusfaser 120 und
ein halbkugelförmiges, kernloses
Spitzenende 130 unterteilt, das mit der Einzelmodusfaser 120 verbunden
ist. Wie es in 2, 3 und 4 gezeigt
ist, kann die Spitze 130 infolge der starken Einschränkungen
bezüglich
Einfallshöhe
h und Einfallswinkel Φ,
die jeweils in 1 gezeigt sind, nicht die gesamte
einfallende Lichtleistung auf die Einzelmodusfaser 120 übertragen.
Der Faktor, der den größeren Einfluss
hat, ist die Einfallshöhe
h.
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2 zeigt
die Einfallswinkel-Einfallshöhen-Kurven 161, 162 und 163,
wenn eine Gebrauchsdistanz D 130, 150 bzw. 170 μm ist, für den Fall,
bei dem das Ende der Sitze 130 einen Krümmungsradius R von 75 μm und eine
Länge von
1.000 μm
hat.
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3 zeigt
die Einfallswinkel-Einfallshöhen-Kurven 171, 172 und 173,
wenn R 130, 150 bzw. 170 μm ist, für den Fall, bei dem D = 150 μm und L = 1.000 μm ist.
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4 zeigt
die Einfallswinkel-Einfallshöhen-Kurven 181, 182 und 183,
wenn L 800, 1.000 bzw. 1.200 μm
ist, für
den Fall, bei dem R = 75 μm und
D = 150 μm
ist.
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Um
die Kopplungsfähigkeit
zu verbessern, hat die Einzelmodusfaser 120 einen thermisch
ausgedehnten Kern 125 an ihrem Ende. Diese Art einer Einzelmodusfaser 120 ist
durch ihre normalisierte Frequenz gekennzeichnet, die während der
Herstellung beibehalten wird. Daher wird das Produkt einer maximalen
Einfallshöhe
und eines maximalen Einfallswinkels während der thermischen Ausdehnung des
Endes des Kerns 125 als Konstante beibehalten. Ein weiterer
Parameter, der bei der Einzelmodusfaser zu berücksichtigen ist, ist der, dass,
wenn ein modaler Felddurchmesser zunimmt, der Durchmesser des Endes
des Kerns 125 zunimmt und ein relativer Brechungsindex
abnimmt.
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5 zeigt
eine Einfallswinkel-Einfallshöhen-Kurve 191 des
thermisch ausgedehnten Kerns 125 und eine Einfallswinkel-Einfallshöhen-Kurve 192 eines
nicht thermisch ausgedehnten Kerns (nicht gezeigt). Unter Bezugnahme
auf 5 kann ein größeres Maß der Lichtleistung
in den ausgedehnten Kern 125 unter den oben beschriebenen
Bedingungen gekoppelt werden. Das Ende des thermisch ausgedehnten
Kerns 125 gleicht in vielfacher Hinsicht einem verjüngten Lichtwellenleiter.
In einer Hinsicht nimmt der relative Brechungsindexunterschied während der
thermischen Ausdehnung drastisch ab. Wenn beispielsweise der Querschnittsdurchmesser des
Kernendes senkrecht zu einer Z-Achse von 4 auf 16,8 μm zunimmt,
fällt der
relative Brechungsindex von 0,356 auf 0,02%.
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Insgesamt
bieten die herkömmlichen
Fasern mit integrierter Linse zahlreiche Vorteile, wie etwa einen
hohen Kopplungswirkungsgrad, eine geringe Größe und eine hohe Stabilität. Jedoch
haben sie die Unzulänglichkeiten
einer komplexen Herstellung und einer geringen Reproduzierbarkeit.
Darüber
hinaus haben sie relativ kurze Gebrauchsdistanzen und geringe seitliche
Fehlausrichtungstoleranzen. Was noch schlimmer ist, ist, dass die
herkömmlichen
Fasern mit integrierter Linse präzise
teure Werkzeuge, wie etwa V-Rillen verlangen, um einen hohen Kopplungswirkungsgrad
zu erzielen.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine optische
Kopplungsvorrichtung, ein Herstellungsverfahren derselben, eine
Anordnung einer optischen Kopplungsvorrichtung und eine Faser mit
integrierter Linse, bei der die Anordnung der optischen Kopplungsvorrichtung
Verwendung findet, anzugeben, die kostengünstig sind und über eine
lange Gebrauchsdistanz, einen hohen Kopplungswirkungsgrad und eine
große
seitliche Fehlausrichtungstoleranz verfügen.
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Dieses
Ziel wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 erreicht.
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Bei
der Anordnung der optischen Kopplungsvorrichtung hat ein offenes
Gehäuse
ein Loch im Boden, wobei die Lichtwellenleitervorrichtung durch
das Loch eingefügt
ist. Eine optische Kopplungsvorrichtung ist an der Innenwand des
Gehäuses
befestigt. Ein erstes Ende der optischen Kopplungsvorrichtung ist
mit dem Kern der Lichtwellenleitervorrichtung verbunden, wobei ein
zweites Ende derselben konvex ist. Die optische Kopplungsvorrichtung
enthält
einen konischen Wellenleiter, der beide Enden der optischen Kopplungsvorrichtung
für die
Lichtübertragung verbindet,
und eine Ummantelung, die den Wellenleiter umgibt.
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Die
Faser mit integrierter Linse verfügt über eine Lichtleitfaser mit
einem Kern und einer Ummantelung, die den Kern umgibt, sowie eine
optische Kopplungsvorrichtung. Ein erstes Ende der optischen Kopplungsvorrichtung
ist mit dem Kern der Lichtleitfaser verbunden, und ein zweites Ende
ist in einer konvexen Form ausgebildet. Es enthält einen konischen Wellenleiter,
der das erste und das zweite Ende der optischen Kopplungsvorrichtung
für die Lichtübertragung
verbindet, sowie eine Ummantelung, die den Wellenleiter umgibt.
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Beim
Herstellungsverfahren für
die optische Kopplungsvorrichtung wird die Lichtwellenleitervorrichtung
in ein Loch eingefügt,
das im Boden eines Gehäuses
ausgebildet ist, worauf ein UV-härtendes Gemisch
in das Gehäuse
gefüllt
wird. Ein konischer, sich verjüngender
Teil zum Bündeln
von UV-Licht im Gemisch wird ausgebildet, indem UV-Licht auf die Oberfläche des
Gemisches gestrahlt wird.
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Ein
Verbindungsteil zum Verbinden eines schmalen Endes des sich verjüngenden
Teils mit dem Kern wird durch Emittieren des UV-Lichtes durch einander
zugewandte Enden des sich verjüngenden
Teils und des Kerns erzeugt. Schließlich wird eine Ummantelung
ausgebildet, indem UV-Licht auf das verbleibende nicht ausgehärtet Gemisch
gestrahlt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen umfassender verständlich.
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1 zeigt
den Aufbau einer herkömmlichen Faser
mit integrierter Linse;
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2 bis 5 zeigen
Einfallshöhen
gegenüber
Einfallswinkeln für
die herkömmliche
Faser mit integrierter Faser aus 1;
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6 zeigt
den Aufbau einer optischen Kopplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung der optischen
Kopplungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 bis 14 sind
Ansichten, die nacheinander das Herstellungsverfahren von 7 zeigen;
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15 zeigt
den Aufbau einer Faser mit integrierter Linse gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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16, 17 und 18 zeigen
Fehlausrichtungen einer Laserdiode (LD), die in 15 gezeigt
ist; und
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19 zeigt
den Aufbau einer Faser mit integrierter Linse gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. In der folgenden Beschreibung
werden hinlänglich bekannte
Funktionen oder Konstruktionen nicht im Detail beschrieben, da sie
die Erfindung mit unnötiger Genauigkeit
unverständlich
machen würden.
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6 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer optischen Kopplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. Zusätzlich
zur optischen Kopplungsvorrichtung 210 sind eine LD 250 und
eine Lichtwellenleitervorrichtung 240 dargestellt, um die
Funktion der optischen Kopplungsvorrichtung 210 zu beschreiben.
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Die
LD 250 erzeugt Licht 252 mit einer vorbestimmten
Wellenlänge
und emittiert das Licht 252 in einem vorbestimmten Diffusionswinkel.
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Die
Lichtwellenleitervorrichtung 240, die von der LD 250 einen
vorbestimmten Abstand D+L hat, enthält einen Kern 242,
der ein Lichtübertragungsweg
ist, und eine Ummantelung 244, die den Kern 242 umgibt.
Die Lichtwellenleitervorrichtung 240 bezieht sich auf eine
beliebige Vorrichtung, die einen Kern als Lichtübertragungsweg beinhaltet.
Somit kann sie eine Einzelmodusfaser, die aus einer Lichtleitfaser-Vorform
gezogen wird, ein Planarlichtwellen-Schaltkreis (PLC), der durch
Abscheiden einer Vielzahl von Schichten auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet
wird, eine LD oder eine Fotodiode sein.
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Die
optische Kopplungsvorrichtung 210 ist einen vorbestimmten
Abstand D von der LD 250 entfernt. Die optische Kopplungsvorrichtung 210 hat
ein erstes Ende 212, das der LD 250 zugewandt
ist, eine konvexe Form aufweist und einen vorbestimmten Krümmungsradius
R vom Zentrum hat, und ein zweites Ende 214, das dem ersten
Ende 212 gegenüberliegt,
wobei das zweite Ende 214 mit der optischen Wellenlängenvorrichtung 240 verbunden
ist. Die optische Kopplungsvorrichtung 210 besteht aus
einem konischen oder trichterförmigen
Wellenleiter 220, der sich zwischen dem ersten und dem
zweiten Ende 212 und 214 erstreckt, sowie einer
Ummantelung 230, die den Wellenleiter 220 umgibt.
Der Wellenleiter 220 hat einen größeren Brechungsindex als die Ummantelung 230.
Da das erste konvexe Ende 212 als Linse fungiert, wird
Licht 252, das auf das erste Ende 212 trifft,
gebrochen und gebündelt.
Der Wellenleiter 220 ist in einen konischen, sich verjüngenden
Teil 222 mit einem vorbestimmten Innenwinkel θ und einen
Verbindungsteil 224 unterteilt, der den sich verjüngenden
Teil 222 mit dem Kern 242 der Lichtwellenleitervorrichtung 240 verbindet.
Der Abschnitt des sich verjüngenden
Teils 222 senkrecht zur Z-Achse wird vom ersten Ende 212 zum
zweiten Ende 214 kleiner. Selbst wenn der Brennpunkt des Lichtes,
das auf das erste Ende 212 trifft, nicht identisch mit
einem voreingestellten Punkt (d.h. einem Konvergenzpunkt 223 des
sich verjüngenden
Teils 222) ist, dient der sich verjüngende Teil 222 zur
Bündelung
des Lichtes 252 im Konvergenzpunkt 223 auf der
Basis der Reflexion des Lichtes 252 an der Grenze zwischen
dem sich verjüngenden
Teil 222 und der Ummantelung 230. Der Verbindungsteil 224 koppelt das
gebündelte
Licht 252 in den Kern 242 der Lichtwellenleitervorrichtung 240.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen der optischen
Kopplungsvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 8 bis 14 sind
Ansichten, die nacheinander das Herstellungsverfahren von 7 zeigen.
Das Herstellungsverfahren der optischen Kopplungsvorrichtung umfasst
die Vorbereitung (Schritt 310), die Ausrichtung (Schritt 350)
und die Aushärtung
(Schritt 360).
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In
Schritt 310 wird eine Lichtwellenleitervorrichtung durch
ein Loch, das im Boden eines Gehäuses
ausgebildet ist, eingeführt
und ein Gemisch in das Gehäuse
gefüllt.
Das Resultat ist in 8 dargestellt. Der Schritt 310 verzweigt
sich weiter in die Teilschritte 320, 330 und 340.
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Im
ersten Teilschritt 320 wird eine Lichtwellenleitervorrichtung 510,
die einen Kern 512 und eine Ummantelung 514 hat,
fest in ein Loch im Zentrum eines Halters 520 eingefügt. Vorzugsweise
ragt die Lichtwellenleitervorrichtung 510 wenigstens 100 μm (dargestellt
als Abstand L1) von dem Ende des Halters 520 hervor.
Die Lichtwellenleitervorrichtung 510 kann eine Lichtleitfaser
oder ein PLC sein, und es kann eine Hülse, die einen kreisförmigen oder
quadratischen Querschnitt senkrecht zur Z-Achse hat, als der Halter 520 verwendet
werden. Ist die Lichtwellenleitervorrichtung 510 durch
den Halter 520 eingefügt,
wird ein Klebstoff zwischen die Innenwand des Halters 520 und
die Außenumfangsfläche der
Lichtwellenleitervorrichtung 510 eingefüllt und ausgehärtet, wodurch
die Lichtwellenleitervorrichtung 510 am Halter 520 befestigt
wird. Der Halter 520 kann beispielsweise aus Metall oder
Kunststoff bestehen.
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Beim
zweiten Teilschritt 320 wird ein geöffnetes Gehäuse 530, das ein Loch
im Boden hat, vorbereitet und der Halter 520 in das Loch
eingeführt.
Das Gehäuse 530 besteht
aus einem Metall oder einem UV-durchlässigen Schmelzquarz. Das Gehäuse 530 und
der Halter 520 werden miteinander durch Leserschweißen verbunden.
Alternativ können
das Gehäuse 530 und
der Halter 520 integral aus demselben Material beispielsweise
durch Spritzgießen
oder Formguss ausgebildet werden. Das Gehäuse 530 hat vorzugsweise
einen runden Querschnitt, wahlweise einen quadratischen Querschnitt,
senkrecht zur Z-Achse verlaufend. Das Loch im Gehäuse 530 ist
in derselben Form ausgebildet wie der Querschnitt der Lichtwellenleitervorrichtung 510,
die in das Loch eingefügt
wird.
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Wenngleich
dem festen Einfügen
der Lichtwellenleitervorrichtung 510 in den Halter 520 das
feste Einfügen
des Halters 520 in das Gehäuse 530 in den Teilschritten 320 und 330 folgt,
kann diese Reihenfolge umgekehrt werden. In ähnlicher Weise ragt beim letzten
Fall die Lichtwellenleitervorrichtung 510 eine vorbestimmte
Länge L1, vorzugsweise jedoch wenigstens 100 μm vom Ende
des Halters 520 hervor.
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Beim
dritten Teilschritt 340 wird ein UV-empfindliches Gemisch
in das Gehäuse 530 eingefüllt. Das
Gemisch 540 ist eine Lösung
unterschiedlicher Bestandteile, die in einem vorbestimmten Verhältnis gemischt
sind, von denen wenigstens einer UV-empfindlich ist. Vorzugsweise
ist eine Lösung
aus Acrylharz und einem UV-empfindlichen Epoxyharz bei einem Verhältnis von
50 zu 50 als Gemisch zu verwenden. Die Oberfläche 542 des Gemisches 540,
das in das Gehäuse
gefüllt
ist, ist konvex, beinahe halbkugelförmig mit einem vorbestimmten
Krümmungsradius
R1 vom Zentrum. Diese Krümmung entsteht infolge der
Oberflächenspannung
des Gemisches 540. R1 kann durch
Einstellen der Haftkraft zwischen dem Gemisch 540 und der
Innenwand des Gehäuses 530 (d.h.
der Oberflächenbe schaffenheit
des Gehäuses) und
der Form sowie des Durchmessers des Querschnittes des Gehäuses 530 senkrecht
zur Z-Achse verändert
werden.
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9A und 9B zeigen
die Änderung
der Oberflächenkrümmung eines
Gemisches im Bezug auf die Veränderung
des Durchmessers eines zylindrischen Gehäuses. Ein erstes Gehäuses 430 mit
einem ersten Durchmesser (eines Querschnittes senkrecht zur Z-Achse)
und ein zweites Gehäuse 430', das einen
zweiten Durchmesser hat, sind in 9A bzw. 9B dargestellt.
Der erste Durchmesser des Gehäuses 430 ist
geringer als der zweite Durchmesser des Gehäuses 430'. Der Krümmungsradius
R2 der Oberfläche 442 eines Gemisches 440,
das in das erste Gehäuse 430 gefüllt ist,
ist geringer als der Krümmungsradius
R3 der Oberfläche 442' eines Gemisches 440', das in das
zweite Gehäuse 430' gefüllt ist.
Die Volumina der Gemische 440 und 440' beeinflussen
die Abstände
zwischen ihren Oberflächen 442 und 442' und den Enden
der Lichtwellenleitervorrichtungen 410 und 410'. Daher müssen die
Volumina der Gemische 440 und 440' im Bezug auf die voreingestellten
geometrischen Strukturen der Gehäuse 430 und 430' präzise gesteuert
werden. Die Durchmesser der Gehäuse 430 und 430' beeinflussen
R2 und R3 und beeinflussen
infolgedessen den Brennpunkt des einfallenden Lichtes. Zudem werden
R2 und R3 durch
die Zwischenflächenspannungen
zwischen der Luft und den Gemischen 440 und 440', die Benetzungseigenschaften
der Gehäuse 430 und 430', die Zusammensetzungen
und Konzentrationen der Gemische 440 und 440' und die Temperatur
beeinflusst.
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Unter
Bezugnahme auf 7 und 10 wird
beim Ausrichtschritt 350 das Gehäuse 530 in Vorbereitung
auf Schritt 360 zentriert. In Schritt 360 wird
UV-Licht durch die Oberfläche 542 des
Gemisches 540 unter Verwendung eines ersten optischen Systems 550 gebündelt. Um
dies zu bewerkstelligen, wird das Gehäuse 530 mit dem ersten
optischen System 550 im Bezug auf eine optische Achse 551 ausgerichtet.
Diese Ausrichtschritt 350 kann beispielsweise dann übergangen
werden, wenn die der gesamte Herstellungsvorgang automatisiert ist.
Andernfalls unterstützt
der Ausrichtschritt 350 eine präzise Herstellung.
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Wie
es in 10 gezeigt ist, besteht das
erste optische System 550 aus einer ersten konvexen Linse 554 und
einer ersten Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle (Lampe
1) 552. Die erste Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 ist
dazu eingerichtet, Nicht-UV-Licht 553 zu emittieren, damit
das Gemisch 540 nicht aushärtet. Vorzugsweise emittiert
sie grünes
Licht. Eine Quecksilberlampe kann als erste Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 verwendet werden,
wobei weiterhin ein grünes
Filter benutzt werden kann, um wahlweise grünes Licht von der Quecksilberlampe
zu emittieren. Das Licht 553, das von der ersten Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 emittiert
wird, fällt
auf die erste konvexe Linse 554, wird von dieser gebrochen
und anschließend gebündelt. Das
gebündelte
Licht wird gestreut und erreicht die Oberfläche des Gemisches 540.
Die Konvexe Oberfläche 542 des
Gemisches 540 bündelt das
einfallende Licht 553. Auf diese Weise findet das gebündelte Licht 553 auf
der konvexen Oberfläche 542 eine
Stelle, an der sie wirkungsvoll in die Lichtwellenleitervorrichtung 510 gekoppelt
werden kann, während
das Gehäuse 530 bewegt
wird, während
es mit dem Nicht-UV-Licht bestrahlt wird. Das heißt, das Licht 553,
das von der konvexen Oberfläche 542 gebündelt wird,
wird gestreut und erreicht ein Ende der Lichtwellenleitervorrichtung 510,
wie es in 10 gezeigt ist. Die Leistung
des Lichtes, das vom anderen Ende der Lichtwellenleitervorrichtung 510 emittiert wird,
wird gemessen, und es wird eine optimale Position im Gehäuse 530 ermittelt,
die eine relativ hohe Lichtleistung aufweist. Die Verfolgung der
optimalen Position erfolgt zunächst,
um das erste optische System 550 mit dem Gehäuse 530 im
Bezug auf die optische Achse 551 auszurichten, und anschließend, um über einen
UV-Licht-Brennpunkt für
den Aushärtungsschritt 360 unter
Verwendung des ersten optischen Systems 550 zu entscheiden.
Das erste optische System 550 kann auf unterschiedliche
Art und Weise konfiguriert sein. Es enthält im wesentlichen ein Linsensystem
und die erste Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552.
Wie es zuvor beschrieben wurde, kann die erste Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 eine
Quecksilberlampe oder ein in der Wellenlänge abstimmbarer Laser sein,
der sichtbare Strahlen und UV-Strahlen ausgibt. Das Linsensystem
bestimmt den Brennpunkt des Lichtes 553, das von der ersten
Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 emittiert
wird, in Verbindung mit der Oberfläche 542 des Gemisches 540.
Wenngleich das Linsensystem in 10 so
dargestellt ist, dass es lediglich über die erste konvexe Linse 554 verfügt, kann
es zwei konvexe Linsen haben. In diesem Fall richtet die erste konvexe
Linse das Licht 553, das von der ersten Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 emittiert
wird, parallel, wobei eine zweite konvexe Linse das pa rallelgerichtete
Licht sammelt. Zudem wird die Lichtkonvergenzposition durch Bewegen
der zweiten konvexen Linse relativ zu ersten konvexen Linse verändert und
somit der Brennpunkt des Lichtes 553 durch die Oberfläche 542 des
ersten Gemisches 540 gesteuert. Das Linsensystem kann zudem
unter Verwendung eines holografischen optischen Elementes (HOE)
konfiguriert werden, das als Linse fungiert. Wenngleich die oben
erwähnte
Ausrichtung durch Bewegen des Gehäuses 530 bewerkstelligt
wird, kann das erste optische System 550 anstelle dessen als
ganzes oder teilweise bewegt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 7 wird das Gemisch in Schritt 360 ausgehärtet. Somit
ist der Aushärtschritt 360 weiter
in einen ersten, einen zweiten und einen dritten Teilschritt 370, 380 und 390 unterteilt.
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Unter
Bezugnahme auf 11 wird ein konischer oder zapfenförmiger,
sich verjüngender
Teil 562 durch teilweises Aushärten des Gemisches 540 im
ersten Aushärt-Teilschritt 370 ausgebildet.
Insbesondere wird gestreutes UV-Licht 555 durch das erste
optische System 550 erzeugt und auf die Oberfläche 542 des
Gemisches 540 abgestrahlt. Das UV-Licht 555 wird
an der Oberfläche 542 des
Gemisches 540 gebrochen und darin gebündelt. Hier ist der Brennpunkt
des UV-Lichtes 555,
der identisch mit einem Konvergenzpunkt 563 des sich verjüngenden Teils 562 ist,
so eingerichtet, dass er vom Ende der Lichtwellenleitervorrichtung 510 einen
Abstand von vorzugsweise etwa 100 μm hat. Um den trichterförmigen Wellenleiter
herzustellen, wie er in 6 gezeigt ist, muss mit anderen
Worten der Brennpunkt des UV-Lichtes 555 vom Ende der Lichtwellenleitervorrichtung 510 einen
vorbestimmten Abstand D2 haben. Beim zuvor
erwähnten
Ausrichtschritt 350 wird die optimale Position des Gehäuses 530 unter
Berücksichtigung
der Brennpunktbewegung gemäß dem Wellenlängenunterschied
zwischen dem Nicht-UV-Licht
und dem UV-Licht 555 eingestellt, um die Fokussierbedingung
des UV-Lichtes 555 zu
erfüllen.
Infolge der UV-Empfindlichkeit des Gemisches 540 wird das
Gemisch 540 durch das abgestrahlte UV-Licht 555 teilweise
ausgehärtet,
wodurch der zapfenförmige,
sich verjüngende
Teil 562 mit einem vorbestimmten eingeschlossenen Winkel θ1 ausgebildet wird. Es ist zu beobachten,
dass es ungefähr eine
Minute in Anspruch nimmt, um den sich verjüngenden Teil 562 einer
Länge von
1.000 μm
entlang der optischen Achse 551 auszubilden. Wenn eine Lösung aus
Acrylharz und UV-härtendem
Epoxydharz, die in einem Verhältnis
von 50 zu 50 gemischt ist, als Gemisch 540 verwendet wird,
entsteht der sich verjüngende
Teil 562 in derselben Weise wie es das Acrylharz tut. Somit
kann festgestellt werden, dass der sich verjüngende Teil 562 hauptsächlich aus Kunstharz
besteht. Dieses Phänomen
tritt für
den Fall auf, dass das Gemisch 540 eine Lösung unterschiedlicher
Bestandteile ist, die in einem vorbestimmten Verhältnis gemischt
sind, und wenigstens ein Bestandteil des Gemisches 540 UV-empfindlich ist.
Der Grund dieses Phänomens
ist die Diffusion der Bestandteile des Gemisches 540. Wird
ein einziger UV-empfindlicher Bestandteil anstelle des Gemisches 540 verwendet,
ist eine Teilaushärtung
möglich,
wobei es jedoch nicht garantiert ist, dass sich der ausgehärtete Teil
von seiner Umgebung hinsichtlich des Brechungsindex' unterscheidet. Infolgedessen wird
die Funktionalität
des Lichtwellenleiters nicht erzielt.
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Unter
Bezugnahme auf 7 und 12 wird
ein Verbindungsteil 564 erzeugt, um den sich verjüngenden
Teil 562 mit der Lichtwellenleitervorrichtung 510 verbinden,
indem UV-Licht durch die Stirnflächen
des sich verjüngenden
Teils 562 und die Lichtwellenleitervorrichtung 510 im
zweiten Aushärt-Teilschritt 380 emittiert
wird. Ein optischer Löteffekt
bedingt diesen Teilschritt. Der optische Löteffekt wird kurz beispielhaft
erläutert.
Zwei einander zugewandte Faserenden sind voneinander um einem vorbestimmten
Abstand getrennt und werden in eine UV-empfindliche Lösung getaucht.
Anschließend wird
UV-Licht abwechselnd durch die Faserenden gestrahlt. Während die
Lösung
aushärtet,
wird ein Wellenleiter teilweise aus jedem Faserende gestreckt. Eine
vorbestimmte Zeit später,
wird der Wellenleiter fertiggestellt, indem die Faserenden verbunden
werden. Der zweite Aushärt-Teilschritt 380 bildet den
Verbindungsteil 564 aus, der die zugewandten Enden des
sich verjüngenden
Teils 562 und der Lichtwellenleitervorrichtung 510 gemäß dem optischen Löteffekt
verbindet. Da der optische Löteffekt
nur unwesentlich von der Ausrichtung zwischen dem sich verjüngenden
Teil 562 und der Lichtwellenleitervorrichtung 510 abhängig ist,
ist es nicht erforderlich, den sich verjüngenden Teil 562 mit
der Lichtwellenleitervorrichtung 510 beim vorherigen Schritt
auszurichten. Wie der Ausrichtschritt 350 kann der zweite
Aushärt-Teilschritt 380 für den Fall
ausgelassen werden, bei dem der sich verjüngende Teil 562 wirkungsvoll mit
dem Kern 512 der Lichtwellenleitervorrichtung 510 verbunden
werden kann, wie etwa, wenn der gesamte Herstellungsvorgang automatisiert
ist. Das heißt,
es kann als praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung in Erwägung gezogen
werden, einen zapfenförmigen
Wellenleiter auszubilden, der sich von der Oberfläche 542 des
Gemisches 540 zum Kern 512 der Lichtwellenleitervorrichtung 510 erstreckt.
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Unter
Bezugnahme auf 12 wird ein zweites optisches
System 570 weiter in Ausrichtung mit der Lichtwellenleitervorrichtung 510 im
Bezug auf eine optische Achse 571 verwendet. Das zweite
optische System 570 enthält eine zweite Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle
(Lampe 2) 572 und eine zweite konvexe Linse 574 zum
Koppeln des UV-Lichtes 573, das aus der zweiten Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 572 emittiert
wird, in den Kern 512. Beim zweiten Aushärt-Teilschritt 380 wechseln
sich die folgenden Vorgänge
wiederholt ab, bis der Verbindungsteil 564 ausgebildet
ist.
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Beim
ersten Vorgang wird der Verbindungsteil 564 teilweise vom
Konvergenzpunkt 563 des sich verjüngenden Teils 562 mit
Hilfe des ersten optischen Systems 550 erweitert. Wenn
das UV-Licht 555 auf die Oberfläche 542 des Gemisches 540 durch
das erste optische System gestrahlt wird, wird das UV-Licht 555 durch
den sich verjüngenden
Teil 562 gebündelt
und breitet sich durch den Konvergenzpunkt 563 aus. Wenn
das Gemisch 540 durch das UV-Licht 555 aushärtet wird,
das den Konvergenzpunkt 563 durchlaufen hat, wird der Verbindungsteil 564 teilweise
erzeugt.
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Beim
zweiten Vorgang wird der Verbindungsteil 564 teilweise
vom Kern 512 der Lichtwellenleitervorrichtung 510 durch
das zweite optische System 570 erweitert. Wenn das UV-Licht 573 in
den Kern 512 durch das zweite optische System 570 gekoppelt wird,
breitet sich das UV-Licht 573 entlang des Kerns 512 aus,
und verläuft
anschließend
durch das Ende des Kerns 512. Wenn das Gemisch 540 durch
das UV-Licht 573 ausgehärtet
wird, wird der Verbindungsteil 564 teilweise erzeugt.
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13 zeigt
lediglich einen Wellenleiter 560, der beim zweiten Aushärt-Teilschritt 380 erzeugt wird.
Der zweite Aushärt-Teilschritt 380 auf
Basis des optischen Löt effektes
hängt nicht
wesentlich von der Ausrichtung zwischen dem sich verjüngenden
Teil 562 und der Lichtwellenleitervorrichtung 510 ab.
Die Länge
der Z-Achse L2 des sich verjüngenden Teils 562 beträgt 1.000 μm, wobei
ein optischer Verlust im sich verjüngenden Teil 562 geringer
als 1,5 dB ist. Die Länge
der Z-Achse L3 (=D2 von 11)
des Verbindungsteils 564 beträgt 150 μm, wobei die Fehlausrichtung
D3 in Richtung einer Y-Achse des Verbindungsteils 564 mit
dem Kern 512 5 μm
nicht überschreitet.
Der Verbindungsteil 564 hat einen optischen Verlust, der
geringer als 0,5 dB ist. Diese Fehlausrichtung D3 hängt vom
Ausrichtungszustand des Gehäuses 530 und
dem Erzeugungszustand des sich verjüngenden Teils 562 ab.
Durch den zweiten Aushärt-Teilschritt 380 wird
der Wellenleiter 560, der den zapfenförmigen, sich verjüngenden
Abschnitt 562 und den Verbindungsteil 564 enthält, vollendet.
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Unter
Bezugnahme auf 7 und 14 wird
eine Ummantelung durch Aushärten
des Gemisches 540, das den Wellenleiter 560 umgibt,
im dritten Aushärtschritt 390 ausgebildet.
UV-Licht kann auf das Gemisch 540 in zwei unterschiedlichen
Arten gestrahlt werden.
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Eine
Art besteht darin, das UV-Licht 555 auf die Oberfläche des
Gemisches 540 zu strahlen. Vorteilhafterweise kann das
erste optische System 550 ohne umfangreiche Verschiebung
weiterhin verwendet werden. Wenn das UV-Licht auf das Zentrum der Gemischoberfläche 542 im
ersten oder zweiten Aushärt-Teilschritt 370 oder 380 gestrahlt
wird, muss es auf die gesamte Gemischoberfläche 540 gestrahlt werden.
Daher wird ein erstes optisches System 550' verwendet, das keine konvexe Linse
hat.
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Die
andere Art besteht darin, das UV-Licht 555 seitlich auf
das Gehäuse 530 zu
strahlen. Sie zeichnet sich durch eine relativ gleichmäßige und schnelle
Aushärtung
des Gemisches 540 aus. Es wird darauf hingewiesen, dass
das Gehäuse 530 für UV-Licht
durchlässig
sein muss, und dass es aus einem Schmelzquarz ausgebildet werden
kann. Beispielsweise wird UV-Licht mit der ersten und der zweiten
Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 und 572 oder
zwei Lichtquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen abgestrahlt, die einander
zugewandt auf beiden Seiten des Gehäuses 530 angeordnet sind.
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Unter
Bezugnahme auf 14 erreicht das UV-Licht, das
von der ersten Mehrfachwellenlängen-Lichtquelle 552 abgestrahlt
wird, die gesamte Gemischoberfläche 542.
Wenn das Gemisch 540 durch das UV-Licht 555 aushärtet, wird
eine Ummantelung, die einen vorbestimmten Brechungsindex-Unterschied
zum Wellenleiter 560 hat, ausgebildet.
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15 zeigt
den Aufbau einer Faser mit integrierter Linse gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich
zu einer Faser 600 mit integrierter Linse ist eine LD 680 dargestellt, um
die Funktionalität
der Faser 600 mit integrierter Linse zu beschreiben.
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Die
LD 680 emittiert Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge, wobei
das Licht 682 in einem vorbestimmten Winkel von der LD
gestreut wird.
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Die
Faser 600 mit integrierter Linse enthält eine Einzelmodusfaser 610 sowie
eine optische Kopplungsvorrichtungsanordnung 620. Die optische Kopplungsvorrichtungsanordnung 620 hat
ein Gehäuse 640,
einen Halter 630 und eine optische Kopplungsvorrichtung 650.
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Die
Einzelmodusfaser 610 enthält einen Kern 612,
eine Ummantelung 614, die den Kern 612 umgibt
und eine Beschichtung 616, die die Ummantelung 614 umgibt.
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Der
Halter 630 ist als hohler Zylinder ausgebildet, wobei die
Einzelmodusfaser 610 fest in den Halter 630 eingefügt ist und
von einem Ende des Halters 630 hervorragt. Die Einzelmodusfaser 610 kann am
Halter 630 auf unterschiedliche Art befestigt sein. Beispielsweise
ist ein Klebstoff zwischen die Innenwand des Halters 630 und
die Einzelmodusfaser 610 eingefüllt.
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Das
Gehäuse 640 hat
die Gestalt eines offenen Zylinders mit einem Loch in der Mitte
ihres Bodens. Der Halter 630 ist fest in das Loch eingefügt. Sowohl
das Gehäuse 640 als
auch der Halter 630 können
aus Metall bestehen. Sie Können durch Schweißen verbunden
sein. Alternativ dazu können sie
integral aus demselben Material durch Spritzgießen oder Formgießen ausgebildet
sein.
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Die
optische Kopplungsvorrichtung 650 ist im Gehäuse 640 angebracht
und an dessen Innenwand befestigt. Der hervorstehende Abschnitt
der Einzelmodusfaser 610 ist mit dem unteren Ende der optischen
Kopplungsvorrichtung 650 verbunden. Die Oberfläche 652 der
optischen Kopplungsvorrichtung 650 ist konvex. Die optische
Kopplungsvorrichtung 650 ist in einen trichterförmigen Wellenleiter 660,
der sich von der Oberfläche 652 zum
Kern 612 der Einzelmodusfaser 610 erstreckt, und
eine Ummantelung 670 unterteilt, die den Wellenleiter 660 umgibt.
Der Abschnitt des Wellenleiters 660 wird mit zunehmendem
Abstand von der Oberfläche 652 kleiner.
Der Wellenleiter 660 ist in einen sich verjüngenden
Teil 662 mit einem vorbestimmten eingeschlossenen Winkel θ2 und einen Verbindungsteil 664 unterteilt, der
den sich verjüngenden
Teil 662 mit dem Kern 612 verbindet. Wenigstens
das Zentrum der Oberfläche 652 hat
einen vorbestimmten Krümmungsradius
R4, wobei ein vorbestimmter Brechungsindexunterschied zwischen
dem Wellenleiter 660 und der Ummantelung 670 eingestellt
ist.
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Die
optimale Position der LD 680 ist auf einer optischen Achse 601 der
Faser 600 mit integrierter Linse, wobei der Brennpunkt
des Lichtes 682, das von der LD 680 abgestrahlt
wird, mit einem Konvergenzpunkt 663 des sich verjüngenden
Teil 662 übereinstimmt.
In dieser optimalen Position wird das Licht 682, das die
Grenze des sich verjüngenden
Teils 662 erreicht, total reflektiert. Somit wird ein reflexionsbedingter
Verlust minimiert. Der Verbindungsteil 664 koppelt das
Licht 682, das vom sich verjüngenden Teil 662 gebündelt wird,
in den Kern 612.
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16, 17 und 18 zeigen
Fehlausrichtungen der LD 680 aus der optimalen Position.
In 16 und 17 ist
die LD aus der optimalen Position entlang der optischen Achse 601 falsch
ausgerichtet, und in 18 ist sie aus der optimalen
Position in senkrechter Richtung zur optischen Achse 601 falsch
ausgerichtet. In den oben genannten Fällen fungiert die konvexe Oberfläche 652 der
optischen Kopplungsvorrichtung 650 als eine Punktgrößen-Verringerungseinrichtung
zum Bündeln
von Licht, das von der LD 680 abgestrahlt wird, wobei die
geneigte Grenze des sich verjüngenden
Teils 662 als Winkel- und Positions-Fehlausrichtungs- Kompensationseinrichtung
zum Kompensieren des Weges des Lichtes 601 fungiert, das
sich vom Konvergenzpunkt 663 des sich verjüngenden
Abschnittes 662 entfernt. Das Licht 682, das auf
den sich verjüngenden
Teil 662 trifft, wird zum Konvergenzpunkt 663 gesammelt
und in den Kern 612 der Einzelmodusfaser 610 gekoppelt,
wobei es durch den Verbindungsteil 664 geleitet wird.
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19 zeigt
den Aufbau einer Faser mit integrierter Linse gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine Faser 700 mit integrierter
Linse hat denselben Aufbau wie jener, der in 15 gezeigt
ist, mit Ausnahme des Materials und der Befestigung eines Gehäuses 740 sowie
eines Halters 730. Die folgende Beschreibung bezieht sich
hauptsächlich
auf diesen Unterschied.
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Die
Faser 700 mit integrierter Linse besteht aus einer Einzelmodusfaser 710 und
einer optischen Kopplungsvorrichtungsanordnung 720. Die
optische Kopplungsvorrichtungsanordnung 720 enthält ein Gehäuse 740,
einen Halter 730 und eine optische Kopplungsvorrichtung 750.
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Der
Halter 730 ist ein hohler Metallzylinder, wobei eine Einzelmodusfaser 710 fest
in den Halter 730 eingefügt ist und vom Ende des Halters 730 hervorragt.
Die Einzelmodusfaser 710 kann am Halter 730 auf
unterschiedliche Art befestigt sein. Beispielsweise ist ein Klebstoff
zwischen die Innenwand des Halters 730 und die Einzelmodusfaser 710 eingefüllt.
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Das
Gehäuse 740 besteht
aus einem Schmelzquarz. Das Gehäuse 740 hat
die Gestalt eine offenen Zylinders mit einem Loch in seinem Boden.
Nachdem der Halter 740 in das Loch des Gehäuses 740 eingefügt worden
ist, wird Epoxydharz 780 um das Loch gegossen. Wie gezeigt, wird
das Epoxydharz 780 auf dem Boden des Gehäuses 740 und
einem Teil der Seiten des Halters 730 aufgebracht, wodurch
das Gehäuse 740 fest
mit dem Halter 730 verbunden wird.
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Wie
es oben erläutert
wurde, hat die Faser mit integrierter Linse gemäß der vorliegenden Erfindung
verbesserte Merkmale im Vergleich zu herkömmlichen Fasern mit integrierter
Linse.
- (1) Eine herkömmliche Faser mit integrierter
Linse, die einen Kern mit thermisch ausgedehntem Ende hat, verfügt über einen
verringerten relativen Brechungsindex-Unterschied. Im Gegensatz dazu
behält
die Faser mit integrierter Linse der Erfindung einen relativen Brechungsindex-Unterschied
von etwa 1% mit Hilfe eines trichterförmigen Wellenleiters bei, der
durch UV-Härtung
ausgebildet wird. Somit wird ein modaler Felddurchmesser verbessert
und ist eine größere Fehlausrichtungstoleranz
für eine
LD gegeben.
- (2) Die Verbindung der konvexen Oberfläche einer Linse, die als Punktgrößen-Verringerungseinrichtung
dient, eines zapfenförmigen,
sich verjüngenden
Teils, der als Fehlausrichtungs-Kompensationseinrichtung dient,
und eines Verbindungsteil zum Leiten gesammelten Lichtes zu einer
Einzelmodusfaser verbessert den Kopplungswirkungsgrad und die Fehlausrichtungstoleranz
beträchtlich.
Die Faser mit integrierter Linse hat einen Lichtverlust von 2 dB
oder weniger und eine Gebrauchsdistanz von etwa 100 μm. Somit
ermöglicht
die Faser mit integrierter Linse die Fertigungsautomation und die
Massenproduktion.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung verwenden die optische Kopplungsvorrichtung, die optische Kopplungsvorrichtungsanordnung
und die Faser mit integrierter Linse, die die optische Kopplungsvorrichtung
nutzt, jeweils einen trichterförmigen
Wellenleiter, der mit einer Lichtwellenleitervorrichtung verbunden ist
und als Punktgrößen-Verringerungseinrichtung und
als Fehlausrichtungs-Kompensationseinrichtung fungiert.
Somit bieten sie die Vorteile geringer Kosten, einer langen Gebrauchsdistanz,
eines hohen Kopplungswirkungsgrades und einer großen Fehlausrichtungstoleranz
für die
seitliche Bewegung. Weiterhin wird beim Herstellungsverfahren der
Erfindung für
eine optische Kopplungsvorrichtung der trichterförmige Wellenleiter auf der
Basis des optischen Löteffektes
hergestellt, wodurch in beträchtlichem
Maße die
Fehlausrichtungstoleranz erhöht wird.
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Wenngleich
die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
derselben dargestellt und beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen,
dass unterschiedliche Änderungen in
Form und Detail an dieser vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich
der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.