ES2922881T3

ES2922881T3 - Componente optoelectrónico

Info

Publication number: ES2922881T3
Application number: ES14711021T
Authority: ES
Inventors: Jasper Martelius; Simon Aleryd
Original assignee: Optoskand AB
Current assignee: Optoskand AB
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2022-09-21
Anticipated expiration: 2034-02-18
Also published as: CN105247398A; KR20160005741A; KR102150575B1; EP2994786B1; US20160070071A1; JP2016517973A; EP2994786A1; JP6388920B2; CN105247398B; WO2014182212A1; US9557489B2

Abstract

La invención se refiere a un componente optoelectrónico para recibir luz, componente que comprende una carcasa (3; 13; 23; 33; 53; 63; 73; 83; 93; 03) con una cavidad que se extiende axialmente (4; 14; 24; 34) dispuesto para recibir un haz entrante; al menos una disposición ajustable que comprende al menos una lente (6; 16; 26; 36; 56; 66; 76; 86; 96; 106), y unos primeros medios de ajuste (Ax, Ay; A1, A2) para ajustar la focal punto de dicha lente con respecto a la superficie extrema de una fibra óptica (2; 12; 22; 32; 57; 67; 74, 77; 87a, 87b; 94; 107) conectable a la carcasa. La disposición comprende además un primer cuerpo (7; 17; 27; 37) dispuesto para influir en dicha posición de la lente; un segundo cuerpo (8; 18; 28; 38) en contacto con el primer cuerpo y el muñón llevado en la carcasa, y que los primeros medios de ajuste (A1, A2) están dispuestos para actuar sobre el primer cuerpo (7; 17; 27; 37) hacer girar esféricamente el primer cuerpo alrededor de un punto distante (P; P1; P2; P3) y alterar la posición de dicha lente, para ubicar el punto focal de la lente en la superficie final de la fibra óptica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Componente optoelectrónico

Campo técnico

La presente invención se refiere a un componente optoelectrónico provisto de un medio para ajustar el punto focal de una lente con respecto a la superficie extrema de una fibra óptica conectable al componente.

Antecedentes de la técnica

A menudo es necesario alinear una fibra óptica con otra fibra óptica, usando, por ejemplo, un dispositivo optoelectrónico tal como un acoplador de fibra o un conmutador. Esto puede implicar o bien alinear cuidadosamente la fibra y colocar la misma en contacto con el dispositivo, o bien usar una lente para permitir el acoplamiento y la alineación a través de una separación de aire.

En un entorno de laboratorio, la luz se acopla al extremo de fibra desnudo usando un sistema de lanzamiento de fibra, que usa una lente objetivo para enfocar la luz hasta dar un punto fino. Se usa una etapa de traslación de precisión (tabla de microcolocación) para mover la lente, fibra o dispositivo para permitir que se optimice la eficiencia de acoplamiento. Sin embargo, esta disposición no es adecuada para su uso práctico con láseres de alta potencia. Las fibras con un conector en el extremo hacen que el proceso sea mucho más simple: El conector simplemente se enchufa en un colimador de fibra óptica prealineado, que contiene una lente que o bien se coloca con precisión con respecto a la fibra, o bien es ajustable. Para lograr la mejor eficiencia de inyección en la fibra óptica, la posición y el tamaño del punto y la divergencia del haz deben optimizarse todos ellos. Con haces adecuados, se puede lograr una eficiencia de acoplamiento muy por encima del 95 %.

Un problema con los dispositivos que comprenden una lente ajustable es que la colocación precisa requerida también requerirá un mecanismo de ajuste correspondientemente preciso. Para el control de posición en más de una dirección, múltiples etapas lineales se pueden usar conjuntamente. Una etapa “de dos ejes” o “X-Y” puede montarse a partir de dos etapas lineales, una montada en la plataforma de la otra de tal modo que el eje de movimiento de la segunda etapa sea perpendicular al de la primera. Una etapa “de tres ejes” o “X-Y-Z” está compuesta por tres etapas lineales montadas entre sí de tal modo que los ejes de movimiento de todas las etapas son ortogonales. Algunas etapas de dos ejes y de tres ejes son diseños integrados en lugar de montarse a partir de etapas separadas de un solo eje.

En US5351330 se muestra un ejemplo de un sistema de montaje de fibra, en donde un montaje de lente es soportado por un soporte de lente. El soporte de lente se coloca provocando deformación a un conjunto de conectores. Un problema con esta solución es que la deformación es permanente, lo que hace imposible la recolocación. Incluso si se intentara una recolocación, cualquier deformación posterior debilitaría los conectores. Asimismo, debido a que la colocación requiere la deformación de los conectores, no es posible una recolocación rápida o repetible. El documento US 2003/123808 describe un sistema de montaje de fibra similar en el que se usan resortes simétricos alrededor de un collar en un sistema de cardán para capturar un montaje que comprende una bola y un componente óptico o de otro tipo. Una vez capturado dentro del sistema de montaje, el montaje de bola/componente puede pivotar hasta que se alcanza una alineación óptima. Una vez que se ha alcanzado la alineación óptima, el montaje de bola/componente se fija usando soldadura láser. Un problema con esta solución es que la colocación es permanente, lo que hace imposible la recolocación.

Se describen sistemas de montaje y alineación de fibra conocidos adicionales en JP2012 145913, DE10044568 y WO93/23800.

Dependiendo de las condiciones de lanzamiento y de la potencia del láser, una desalineación tan pequeña como unos pocos micrómetros puede provocar pérdidas de transmisión de varios cientos de vatios en un sistema de láser industrial de alta potencia.

La necesidad de tener un sistema de ajuste de dos o de tres ejes da como resultado un diseño mecánico complicado para permitir esta precisión micrométrica, sin embargo, la complejidad de las partes mecánicas puede dar como resultado un dispositivo que es sensible a gradientes o cambios térmicos en el sistema que son comunes cuando se trata con láseres industriales de alta potencia.

Por lo tanto, existe la necesidad de un dispositivo ajustable mejorado que pueda recolocarse repetidamente, rápidamente y con alta precisión, pero que sea menos complicado y que comprenda menos partes ajustables que las soluciones actuales.

Descripción de la invención

Los problemas anteriores se resuelven mediante un componente optoelectrónico según se reivindica en las reivindicaciones independientes adjuntas 1 y 2. En las reivindicaciones dependientes se definen detalles adicionales. En el texto posterior, el término “ lente” debe interpretarse como que comprende una única lente o un grupo de elementos de lente, en donde la lente tiene un punto focal.

La invención se refiere a un componente optoelectrónico para recibir luz, componente que comprende un alojamiento con una cavidad que se extiende axialmente dispuesta para recibir un haz entrante. El componente comprende al menos una disposición ajustable que comprende una lente y un primer medio de ajuste para ajustar el punto focal de la lente con respecto a la superficie extrema de una fibra óptica conectable al alojamiento.

La disposición ajustable comprende además un primer cuerpo, dispuesto para influir en dicha posición de lente, y un segundo cuerpo, en contacto con el primer cuerpo y articulado con cojinete en el alojamiento. El primer medio de ajuste se dispone para actuar sobre el primer cuerpo para girar el primer cuerpo esféricamente alrededor de un punto distante y para alterar la posición de la lente, para ubicar el punto focal de la lente en la superficie extrema de la fibra óptica. El primer cuerpo está conectado al segundo cuerpo articulado con cojinete de tal modo que un ajuste del primer cuerpo hace que el primer cuerpo y el segundo cuerpo se muevan conjuntamente como una unidad. El primer medio de ajuste se dispone para actuar sobre el primer cuerpo, ajustando el primer cuerpo en dos direcciones ortogonales remotamente con respecto al segundo cuerpo con respecto al eje de propagación del haz asociado con la lente. Para este fin, el primer medio de ajuste comprende un primer y un segundo dispositivos ajustables dispuestos en ángulos rectos con respecto al eje de propagación del haz asociado con la lente y entre sí. Cada uno del primer y el segundo dispositivos ajustables se puede someter a ajuste fino. Un ajuste de cualquier dispositivo ajustable en sus direcciones respectivas, hacia o lejos del eje de propagación del haz, provocará un ajuste correspondiente de la lente soportada por el primer cuerpo.

El primer y el segundo dispositivos ajustables comprenden elementos rotatorios con secciones roscadas dispuestos para cooperar con el alojamiento. Para evitar cualquier holgura durante el ajuste, el primer cuerpo se mantiene en contacto con cada dispositivo ajustable mediante un medio flexible que actúa sobre el primer cuerpo. El medio flexible se ubica preferiblemente en el mismo plano que el primer y el segundo dispositivo ajustable respectivo, en lados opuestos de los mismos con respecto al eje de propagación del haz.

Como se ha indicado anteriormente, el segundo cuerpo está articulado con cojinete en el alojamiento, lo que permite la rotación esférica del primer cuerpo cuando los dispositivos de ajuste actúan sobre el mismo. Según un primer ejemplo, el segundo cuerpo comprende un cojinete esférico. El cojinete esférico se monta en la cavidad en el alojamiento y se dispone para encerrar al menos parcialmente el segundo cuerpo.

Según un segundo ejemplo, el segundo cuerpo comprende una articulación universal, en forma de una articulación de cardán o de balancín. Un cardán es un soporte pivotado que permite la rotación de un objeto alrededor de un único eje. Un conjunto de dos cardanes, uno montado en el otro con ejes de pivote ortogonales, con el exterior montado en el alojamiento y el interior en el segundo cuerpo, puede usarse para permitir que el segundo cuerpo se pivote hasta cualquier ángulo deseado con respecto al eje de propagación del haz. El ajuste se puede llevar a cabo usando un primer y un segundo dispositivos ajustables que actúan sobre el primer cuerpo, como se ha descrito anteriormente.

El primer medio de ajuste descrito anteriormente se dispone para ubicar el punto focal de la lente en la superficie extrema de la fibra óptica en un plano en ángulos sustancialmente rectos con respecto al eje de propagación de la fibra óptica. En el caso de que este plano no coincida con la superficie extrema de la fibra óptica, a continuación el punto focal de la lente puede acabar delante de la superficie extrema o dentro de la fibra óptica. Para corregir esto, el montaje que comprende el primer y el segundo cuerpo se dispone de forma deslizable con respecto al primer medio de ajuste a lo largo del eje de propagación del haz. La disposición ajustable comprende además un segundo medio de ajuste para el desplazamiento de la disposición a lo largo del eje de propagación del haz asociado con la lente. El segundo medio de ajuste puede comprender un tornillo o una sección rotatoria del alojamiento. El segundo medio de ajuste actúa sobre el segundo cuerpo para ajustar la posición de la lente a lo largo del eje de propagación del haz.

Para evitar cualquier holgura durante el ajuste, el segundo cuerpo se mantiene en contacto con el segundo medio de ajuste mediante un elemento flexible ubicado entre el segundo cuerpo y el alojamiento, y dispuesto para actuar a lo largo del eje de propagación. El segundo medio de ajuste se dispone en el lado opuesto del segundo cuerpo con respecto al medio flexible y comprende un elemento rotatorio con una sección roscada dispuesto para cooperar con el alojamiento. El segundo medio de ajuste puede actuar directa o indirectamente sobre el segundo cuerpo.

El componente optoelectrónico descrito anteriormente puede usarse en sistemas o dispositivos de fibra óptica con una o más fibras de entrada o una o varias fibras de salida o una combinación de estos. Cuando se usa para una fibra de entrada, el componente se dispone para recibir luz entrante y para permitir el ajuste del punto focal de la lente para asegurar que el haz entrante se transmite al dispositivo con un mínimo de pérdidas. Similarmente, cuando se usa para una fibra de salida, el componente se dispone para recibir un haz colimado, un haz procedente de un láser o similar, y para permitir el ajuste del punto focal de la lente para asegurar que el haz de salida se transmite a la fibra con un mínimo de pérdidas.

Según un primer ejemplo, el componente optoelectrónico es un acoplador de fibra a fibra que comprende al menos una lente dispuesta para recibir luz desde una fibra óptica conectable al alojamiento y para enfocar la luz hacia una segunda fibra óptica.

Según un segundo ejemplo, el componente optoelectrónico es un conmutador óptico de fibra a fibra que comprende una lente de colimación dispuesta para recibir luz desde una fibra óptica, un medio para conmutar el haz colimado o casi colimado entre una o más lentes de enfoque, en donde cada lente de enfoque está provista de una disposición de enfoque para enfocar la luz hacia una segunda fibra óptica. Según un tercer ejemplo, el componente optoelectrónico comprende una fuente de luz tal como un láser que emite un haz de luz que se va a transmitir a una fibra óptica.

Breve descripción de los dibujos

En el siguiente texto, la invención se describirá en detalle con referencia a las figuras adjuntas. Estas figuras esquemáticas se usan solamente para ilustrar y de ninguna forma limitan el alcance de la invención. En los dibujos: la Figura 1 muestra una sección transversal esquemática de un componente optoelectrónico;

la Figura 2 muestra una primera realización esquemática según la invención del componente en la Fig. 1;

la Figura 3 muestra una segunda realización esquemática según la invención del componente en la Fig. 1;

la Figura 4 muestra una tercera realización esquemática según la invención del componente en la Fig. 1;

la Figura 5 muestra un componente según la invención dispuesto en un acoplador de fibra a fibra básico;

la Figura 6 muestra un componente según la invención dispuesto en el extremo de salida de un acoplador de fibra a fibra;

la Figura 7 muestra un componente según la invención dispuesto en los extremos de entrada y de salida de un acoplador de fibra a fibra;

la Figura 8 muestra un componente según la invención dispuesto en un conmutador de fibra a fibra;

la Figura 9 muestra un componente según la invención dispuesto en el extremo de entrada de una unidad de colimación;

la Figura 10 muestra un componente según la invención dispuesto en el extremo de salida de una unidad de acoplamiento de fibra que comprende una fuente de luz.

Realizaciones de la invención

La Figura 1 muestra una sección transversal esquemática de un componente optoelectrónico 1. Esta figura ilustra el principio general y las figuras posteriores mostrarán realizaciones específicas de la invención.

El componente optoelectrónico, denominado a continuación en la memoria “componente” , se monta en o se fija con respecto a un dispositivo para recibir luz desde una fibra de entrada o transmitir luz a una fibra de salida. A continuación se darán ejemplos de tales dispositivos. Cuando se usa con una fibra de entrada, el componente se dispone para recibir un haz que pasa, a través de una lente en el componente, al dispositivo para su procesamiento. Cuando se usa para una fibra de salida, el componente se dispone para recibir luz desde un haz colimado o una fuente de luz que pasa a través de una lente, para enfocarse sobre la fibra de salida para una transmisión adicional. El ejemplo de la Figura 1 se describirá para el caso en donde el componente 1 se usa con una fibra 2 de salida. El componente 1 comprende un alojamiento 3 con una cavidad 4 que se extiende axialmente dispuesta para recibir un haz entrante 5, en este ejemplo, un haz colimado con un eje Z de propagación asociado con la lente. El componente está provisto de una disposición ajustable que comprende una lente 6, un primer cuerpo 7 dispuesto para ser desplazable para influir en la posición de la lente 6 y un segundo cuerpo 8 articulado con cojinete alrededor de un punto P en el alojamiento 3. El primer cuerpo 7 se une al segundo cuerpo 8 en un extremo y soporta la lente 6 en una posición remota con respecto al primer cuerpo 7. Un ajuste del primer cuerpo 7 hace que la disposición ajustable pivote alrededor del punto P y puede girar la lente soportada por el primer cuerpo de forma esférica hasta una posición deseada. El componente 1 está provisto de un medio de ajuste (véase la Figura 2) para ajustar el punto focal de una lente 6 con respecto a la superficie extrema de una fibra óptica 2 conectable al alojamiento 3 mediante un conector adecuado. Los conectores de este tipo son conocidos de por sí y no se describirán en detalle en el presente caso. Un primer medio de ajuste se dispone para proporcionar un ajuste en dos direcciones Ax, Ay (mostrada una en la figura 1), direcciones que son ortogonales entre sí y al eje Z del haz. Un segundo medio de ajuste se dispone para proporcionar un ajuste en una dirección Az a lo largo del eje Z del haz incidente 5.

En la Figura 1, el haz 5 se muestra pasando a través de la lente 6 en donde se enfoca hacia un punto focal F1 ubicado con precisión en la superficie extrema de la fibra transmisora 2. Sin embargo, una desalineación menor de una parte cualquiera del montaje puede provocar una desalineación del haz (indicada en líneas discontinuas) y un desplazamiento en su punto focal F2. Obsérvese que la escala de la desalineación está exagerada por razones de claridad; en la práctica, el desplazamiento del punto focal en la dirección x/y puede estar en la escala de los micrómetros. Una desalineación de este tipo puede corregirse mediante un primer ajuste en las direcciones Ax y/o Ay, para centrar el punto focal con respecto al extremo de la fibra. Si se requiere, esto puede ir seguido de un segundo ajuste en la dirección Az para desplazar el punto focal F2 sobre el extremo de la fibra.

El primer medio de ajuste se dispone para actuar sobre el primer cuerpo para rotar el primer cuerpo esféricamente alrededor de un punto distante P y para alterar la posición de la lente 6, para ubicar el punto focal de la lente 6 en la superficie extrema de la fibra óptica 2, preferiblemente dentro del núcleo de la fibra. El primer cuerpo 7 está conectado al segundo cuerpo 8 articulado con cojinete de tal modo que un ajuste del primer cuerpo 7 hace que el primer cuerpo 7 y el segundo cuerpo 8 se muevan conjuntamente como una unidad.

La Figura 2 muestra una primera realización esquemática del componente en la Figura 1. Como en la Figura 1, el componente 11 comprende un alojamiento 13 con una cavidad 14 que se extiende axialmente dispuesta para recibir un haz entrante 15, en este ejemplo, un haz colimado con un eje Z1 de propagación asociado con la lente. El componente está provisto de una disposición ajustable que comprende una lente 16, un primer cuerpo 17 dispuesto para ser desplazable para influir en la posición de la lente 16 y un segundo cuerpo 18 articulado con cojinete alrededor de un punto P1 en el alojamiento 13. El primer cuerpo 17 se une al segundo cuerpo 18 en un extremo y soporta la lente 16 en una posición remota con respecto al primer cuerpo 17. En esta realización, el segundo cuerpo 18 es encerrado por un cojinete esférico 19 que se puede girar alrededor del punto P1.

Un primer medio de ajuste se dispone para actuar sobre el primer cuerpo 17, permitiendo el ajuste del primer cuerpo en dos direcciones ortogonales remotamente con respecto al segundo cuerpo con respecto al eje de propagación del haz asociado con la lente. Para este fin, el primer medio de ajuste comprende un primer y un segundo dispositivos ajustables A1, A2 dispuestos en ángulos rectos con respecto al eje Z1 de propagación del haz 15 asociado con la lente y entre sí. Cada uno del primer y el segundo dispositivos ajustables A1, A2 se puede someter a ajuste fino. Un ajuste de cualquier dispositivo ajustable en sus direcciones respectivas, hacia o lejos del eje de propagación del haz, provocará un ajuste correspondiente de la lente soportada por el primer cuerpo. Un ejemplo de un dispositivo ajustable adecuado para este fin es un accionador en forma de un tornillo de ajuste diferencial, por ejemplo, con una precisión de 25 micrómetros/rev.

Para evitar cualquier holgura durante el ajuste de uno cualquiera del primer y el segundo dispositivos ajustables A1, A2, el primer cuerpo 17 se mantiene en contacto con cada dispositivo ajustable A1, A2 mediante un medio flexible que actúa sobre el primer cuerpo 17. Los medios flexibles se ubican preferiblemente en el mismo plano que el primer y el segundo dispositivo ajustable respectivo, en lados opuestos de los mismos con respecto al eje de propagación del haz. En la Figura 2, se indica un medio flexible en forma de un resorte S1 (solo se muestra uno) opuesto al primer dispositivo ajustable A1.

La disposición ajustable comprende además un segundo medio de ajuste para el desplazamiento de la disposición a lo largo del eje Z1 de propagación del haz 15 asociado con la lente 16. El segundo medio de ajuste comprende un tercer dispositivo A3 de ajuste que se indica como un tornillo. Las soluciones alternativas pueden comprender una sección rotatoria del alojamiento, un fluido anular o un pistón accionado eléctricamente, un elemento rotatorio interno controlado por roscas o cuñas cooperantes, o dispositivos ajustables similares para desplazar el segundo cuerpo 18. En la realización mostrada en la Figura 2, el tercer dispositivo A3 de ajuste se ubica en paralelo al eje Z1 de propagación y se dispone para actuar sobre una porción radialmente exterior del cojinete esférico 19.

Para evitar cualquier holgura durante el ajuste del tercer dispositivo A3 de ajuste, el segundo cuerpo 18 y el cojinete esférico 19 se mantienen en contacto con el tercer dispositivo A3 de ajuste mediante un medio flexible que actúa sobre el segundo cuerpo 18 y el cojinete esférico 19. El medio flexible se ubica en el lado opuesto del segundo cuerpo 18 y el cojinete esférico 19 en la dirección del eje de propagación del haz. En la Figura 2, se indica un medio flexible esquemático en forma de un resorte S3 (solo se muestra uno) opuesto al tercer dispositivo ajustable A3. El resorte S3 se monta contra un tope indicado esquemáticamente en el alojamiento 13. En la práctica, un resorte de este tipo podría comprender una pila anular de resortes que rodean el primer cuerpo.

La Figura 3 muestra una segunda realización esquemática del componente en la Figura 1. Como en la Figura 1, el componente 21 comprende un alojamiento 23 con una cavidad 24 que se extiende axialmente dispuesta para recibir un haz entrante 25, en este ejemplo, un haz colimado con un eje Z2 de propagación asociado con la lente. El componente está provisto de una disposición ajustable que comprende una lente 26, un primer cuerpo 27 dispuesto para ser desplazable para influir en la posición de la lente 26 y un segundo cuerpo 28 articulado con cojinete alrededor de un punto P2 en el alojamiento 23. El primer cuerpo 27 se une al segundo cuerpo 28 en un extremo y soporta la lente 26 en una posición remota con respecto al primer cuerpo 27. En esta realización, el segundo cuerpo 28 comprende un cardán que permite que el primer cuerpo 27 se gire alrededor del punto P2. El cardán que constituye el segundo cuerpo 28 comprende un primer anillo exterior 28a que se monta de forma deslizable con respecto al alojamiento 23 para permitir que el segundo cuerpo 28 se desplace a lo largo del eje Z2 de propagación. El primer anillo 28a soporta dos primeros ejes 28b diametralmente opuestos y coincidentes que soportan un segundo anillo intermedio 28c.

El segundo anillo 28c soporta dos segundos ejes 28d diametralmente opuestos y coincidentes que soportan un tercer anillo interior 28e. El primer y el segundo ejes 28b, 28d se disponen en ángulos rectos entre sí y se ubican en un plano que interseca el punto P2 en ángulos rectos con respecto al eje Z2 de propagación del haz. El primer cuerpo 27 se une al anillo interior 18e, lo que permite que se ajuste en un plano esférico con respecto al punto P2.

El montaje que comprende el primer y el segundo cuerpo 27, 28 está provisto de un primer y un segundo medios de ajuste (no mostrados), como se ha descrito anteriormente en relación con la Figura 2. La realización de la Figura 3 puede estar provista del mismo primer y el mismo segundo dispositivos ajustables dispuestos en ángulos rectos con respecto al eje Z2 de propagación del haz 25 asociado con la lente 26 y entre sí. Esto permite que el primer cuerpo 27 soportado por cardán se ajuste en las direcciones x e y. Asimismo, se proporciona un segundo medio de ajuste (no mostrado) para el desplazamiento de la disposición en la dirección z a lo largo del eje Z2 de propagación del haz 25 asociado con la lente 26. El segundo medio de ajuste comprende un tercer dispositivo de ajuste dispuesto para actuar sobre el anillo exterior 28a del segundo cuerpo 28.

La Figura 4 muestra una tercera realización esquemática del componente en la Figura 1. Esta realización es una variante de la solución descrita en la Figura 3 anterior. Como en la Figura 1, el componente 31 comprende un alojamiento 33 con una cavidad 34 que se extiende axialmente dispuesta para recibir un haz entrante 35, en este ejemplo, un haz colimado con un eje Z3 de propagación asociado con la lente. El componente está provisto de una disposición ajustable que comprende una lente 36, un primer cuerpo 37 dispuesto para ser desplazable para influir en la posición de la lente 36 y un segundo cuerpo 38 articulado con cojinete alrededor de un punto P3 en el alojamiento 33. El primer cuerpo 37 se une al segundo cuerpo 38 en un extremo y soporta la lente 36 en una posición remota con respecto al primer cuerpo 37. En esta realización, el segundo cuerpo 38 comprende un cardán que permite que el primer cuerpo 37 se gire alrededor del punto P3. El cardán que constituye el segundo cuerpo 38 comprende un primer anillo exterior 38a que se monta de forma deslizable con respecto al alojamiento 33 para permitir que el segundo cuerpo 38 se desplace a lo largo del eje Z3 de propagación. El primer anillo 38a soporta dos primeros ejes 38b diametralmente opuestos y coincidentes que soportan un segundo anillo intermedio 38c. El segundo anillo 38c soporta dos segundos ejes 38d diametralmente opuestos y coincidentes que soportan un tercer anillo interior 38e. El primer y el segundo ejes 38b, 38d se disponen en ángulos rectos entre sí y se ubican en un plano que interseca el punto P2 en ángulos rectos con respecto al eje Z2 de propagación del haz. El primer cuerpo 37 se une al anillo interior 18e, lo que permite que se ajuste en un plano esférico con respecto al punto P2.

La realización de la Figura 4 difiere de la de la Figura 3 en que el primer anillo exterior 38a comprende un cuerpo cilíndrico que rodea el primer cuerpo 37 a lo largo de al menos una porción importante de su extensión axial. La totalidad del primer anillo exterior 38a se monta de forma deslizable con respecto al alojamiento 33 para permitir que el segundo cuerpo 38 se desplace. La lente 36 es soportada por el primer anillo exterior 38a por medio de unos elementos flexibles 39, tales como resortes, en al menos tres ubicaciones distribuidas uniformemente alrededor de la lente 26. El primer cuerpo 37 está en contacto con la periferia exterior de la lente 36 en al menos tres ubicaciones, en donde un ajuste del primer cuerpo provoca un ajuste de la lente 36.

El montaje que comprende el primer y el segundo cuerpo 37, 38 está provisto de un primer y un segundo medios de ajuste (no mostrados), como se ha descrito anteriormente en relación con la Figura 2. La realización de la Figura 4 puede estar provista del mismo primer y el mismo segundo dispositivos ajustables dispuestos en ángulos rectos con respecto al eje Z2 de propagación del haz 35 asociado con la lente 36 y entre sí. Esto permite que el primer cuerpo 37 soportado por cardán se ajuste en las direcciones x e y. Asimismo, se proporciona un segundo medio de ajuste (no mostrado) para el desplazamiento de la disposición en la dirección z a lo largo del eje Z2 de propagación del haz 35 asociado con la lente 36. El segundo medio de ajuste comprende un tercer dispositivo de ajuste dispuesto para actuar sobre el anillo exterior 38a del segundo cuerpo 38.

La Figura 5 muestra un componente 51 según la Figura 2 dispuesto en un acoplador 52 de fibra a fibra básico. En este ejemplo, el acoplador 52 de fibra a fibra básico comprende un alojamiento 53 (indicado en líneas discontinuas) con un conector (no mostrado) para una fibra receptora 54. El componente 51 se une al lado de salida del acoplador 52 de fibra a fibra básico. Un haz recibido 55 se transmite desde la fibra receptora 54 a una lente 56 de enfoque en el componente 51 y se enfoca sobre el extremo de una fibra transmisora 57 unida por un conector (no mostrado) al componente 51. El procedimiento general para el ajuste del punto focal de la lente 56 de enfoque sobre la fibra transmisora 57 se ha descrito en relación con las Figuras 1 y 2 anteriores.

La Figura 6 muestra un componente 61 según la Figura 2 dispuesto en un acoplador 62 de fibra a fibra alternativo. En este ejemplo, el acoplador 62 de fibra a fibra comprende un alojamiento 63 (indicado en líneas discontinuas) con un conector (no mostrado) para una fibra receptora 64. El componente 61 se une al lado de salida del acoplador 62 de fibra a fibra. Un haz recibido 65 se transmite desde la fibra receptora 64 a una lente 68 de colimación. Un haz colimado 69 se transmite a una lente 66 de enfoque en el componente 61 y se enfoca sobre el extremo de una fibra transmisora 67 unida por un conector (no mostrado) al componente 61. El procedimiento general para el ajuste del punto focal de la lente 66 de enfoque sobre la fibra transmisora 67 se ha descrito en relación con las Figuras 1 y 2 anteriores.

La Figura 7 muestra un par de componentes 71a, 71b según la Figura 2 dispuestos en un acoplador 72 de fibra a fibra alternativo adicional. En este ejemplo, el acoplador 72 de fibra a fibra comprende un alojamiento 73 (indicado en líneas discontinuas) con un conector (no mostrado) para una fibra receptora 74. Los componentes idénticos 71a, 71b se unen al lado de entrada y al de salida del acoplador 72 de fibra a fibra. Un haz recibido 75 se transmite desde la fibra receptora 74 a una lente 78 de colimación en el componente 71a de lado de entrada. Un haz colimado 79 se transmite a una lente 76 de enfoque en el componente 71b de lado de salida y se enfoca sobre el extremo de una fibra transmisora 77 unida por un conector (no mostrado) al componente 71b. El procedimiento general para el ajuste del punto focal de la lente de colimación y la lente 76 de enfoque sobre los extremos de la fibra receptora 74 y la fibra transmisora 77, respectivamente, se ha descrito en relación con las Figuras 1 y 2 anteriores.

La Figura 8 muestra un par de componentes 81 a, 81 b según la Figura 2 dispuestos en un conmutador 82 de fibra a fibra. En este ejemplo, el conmutador 82 de fibra a fibra comprende un alojamiento 83 (indicado en líneas discontinuas) con un conector (no mostrado) para una fibra receptora 84. Los componentes idénticos 81a, 81b se unen a lados de salida separados del conmutador 82 de fibra a fibra. Un haz recibido 85 se transmite desde la fibra receptora 84 a una lente 88 de colimación en el conmutador 82 de fibra a fibra. Un haz colimado 89 se transmite a través de un primer espejo M1 a una lente 86a de enfoque en el primer componente 81a de lado de salida y se enfoca sobre el extremo de una primera fibra transmisora 87a unida por un conector (no mostrado) al primer componente 81a. Para conmutar el haz 85, el primer espejo M1 se retira de la trayectoria del haz. El haz colimado 89 se transmite a continuación a través de un segundo espejo M2 (mostrado en líneas discontinuas) a una lente 86b de enfoque en el segundo componente 81b de lado de salida y se enfoca sobre el extremo de una segunda fibra transmisora 87b unida por un conector (no mostrado) al segundo componente 81b. La función de los espejos usados en un conmutador de fibra a fibra de este tipo es bien conocida y no se describirá en detalle en el presente caso. En este ejemplo, se muestra un conmutador que comprende una fibra receptora con dos fibras transmisoras paralelas dispuestas a 90° con respecto a la fibra receptora. Sin embargo, un conmutador de este tipo no se limita a esta disposición, ya que este puede comprender múltiples componentes según la invención y en donde los componentes pueden disponerse para salir del conmutador en cualquier dirección y/o ángulo deseado. El procedimiento general para el ajuste del punto focal de las lentes 86a, 86b de enfoque respectivas sobre las fibras transmisoras 87a, 87b, respectivamente, se ha descrito en relación con las Figuras 1 y 2 anteriores.

La Figura 9 muestra un componente 91 según la Figura 2 dispuesto en el extremo de una unidad 92 de colimación. En este ejemplo, la unidad 92 de colimación comprende un alojamiento 93 (indicado en líneas discontinuas) con un conector (no mostrado) para una fibra receptora 94. El componente 91 en la Figura 9 se une al lado de entrada de la unidad 92 de colimación. Un haz recibido 95 se transmite desde la fibra receptora 94 a una lente 96 de colimación en el componente 91 y el punto focal de la lente 96 de colimación se ubica sobre el extremo de la fibra receptora 94. El haz colimado 97 puede transmitirse a cualquier unidad óptica posterior adecuada. El procedimiento general para el ajuste del punto focal de la lente 96 de colimación sobre la fibra receptora 94 se ha descrito en relación con las Figuras 1 y 2 anteriores.

La Figura 10 muestra un componente 101 según la Figura 2 dispuesto en una unidad 102 de acoplamiento de fibra que comprende una fuente de luz. En este ejemplo, la unidad 102 de acoplamiento de fibra comprende un alojamiento 103 (indicado en líneas discontinuas) con una fuente 104 de luz, en este caso en forma de láser. El componente 101 se une al lado de salida de la unidad 102 de acoplamiento de fibra. Un haz 105 desde la fuente 104 de luz se transmite a una lente 106 de enfoque en el componente 101 y se enfoca sobre el extremo de una fibra transmisora 107 unida por un conector (no mostrado) al componente 101. El procedimiento para el ajuste del punto focal de la lente 106 de enfoque sobre la fibra transmisora 107 se ha descrito en relación con las Figuras 1 y 2 anteriores.

Las realizaciones anteriores se han descrito con referencia al componente mostrado en la Figura 2. Sin embargo, una cualquiera de las unidades descritas en las Figuras 1-4 se puede usar en las realizaciones de las Figuras 5-10 anteriores.

La invención no se limita a las realizaciones anteriores, sino que puede variarse libremente dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un componente optoelectrónico para recibir luz, componente que comprende un alojamiento (3; 13; 23; 33;

53; 63; 73; 83; 93; 103) con una cavidad (4; 14; 24; 34) que se extiende axialmente dispuesta para recibir un haz entrante; al menos una disposición ajustable que comprende al menos una lente (6; 16; 26; 36; 56; 66; 76; 86; 96; 106), y un primer medio (Ax, Ay; A1, A2) de ajuste para ajustar el punto focal de dicha lente con respecto a la superficie extrema de una fibra óptica (2; 12; 22; 32; 57; 67; 74, 77; 87a, 87b; 94; 107) conectable al alojamiento; caracterizado por que la disposición comprende además un primer cuerpo (7; 17; 27; 37) que soporta la lente (6; 16; 26; 36; 56; 66; 76; 86; 96; 106) y para influir en dicha posición de lente;

un segundo cuerpo (8; 18; 28; 38) en contacto con el primer cuerpo y que comprende un cojinete esférico (19) que permite que el primer cuerpo (7; 17; 27; 37) se articule con cojinete alrededor de un punto (P; P1; P2; P3) en el alojamiento distante de la lente;

y por que en donde el primer medio (A1, A2) de ajuste se dispone para actuar sobre el primer cuerpo (7; 17; 27; 37) remotamente con respecto al segundo cuerpo (8; 18; 28; 38), y para ajustar el eje del primer cuerpo en dos direcciones ortogonales con respecto al eje del alojamiento por medio del cojinete esférico (19) en el segundo cuerpo (8; 18; 28; 38) para girar el primer cuerpo esféricamente alrededor del punto distante (P; P1; P2; P3) para alterar la posición de dicha lente, para ubicar el punto focal de la lente en la superficie extrema de la fibra óptica
2. Un componente optoelectrónico para recibir luz, componente que comprende un alojamiento (3; 13; 23; 33;

53; 63; 73; 83; 93; 103) con una cavidad (4; 14; 24; 34) que se extiende axialmente dispuesta para recibir un haz entrante; al menos una disposición ajustable que comprende al menos una lente (6; 16; 26; 36; 56; 66; 76; 86; 96; 106), y un primer medio (Ax, Ay; A1, A2) de ajuste para ajustar el punto focal de dicha lente con respecto a la superficie extrema de una fibra óptica (2; 12; 22; 32; 57; 67; 74, 77; 87a, 87b; 94; 107) conectable al alojamiento; caracterizado por que la disposición comprende además

un primer cuerpo (7; 17; 27; 37) que soporta la lente (6; 16; 26; 36; 56; 66; 76; 86; 96; 106) y para influir en dicha posición de lente;

un segundo cuerpo (8; 18; 28; 38) en contacto con el primer cuerpo y que comprende una articulación universal (28; 38) que permite que el primer cuerpo (7; 17; 27; 37) se articule con cojinete alrededor de un punto (P; P1; P2; P3) en el alojamiento distante de la lente;

y por que en donde el primer medio (A1, A2) de ajuste se dispone para actuar sobre el primer cuerpo (7; 17; 27; 37) remotamente con respecto al segundo cuerpo (8; 18; 28; 38), y para ajustar el eje del primer cuerpo en dos direcciones ortogonales con respecto al eje del alojamiento por medio de la articulación universal (28; 38) en el segundo cuerpo (8; 18; 28; 38) para girar el primer cuerpo esféricamente alrededor del punto distante (P; P1; P2; P3) para alterar la posición de dicha lente, para ubicar el punto focal de la lente en la superficie extrema de la fibra óptica
3. Componente según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el primer medio (A1, A2) de ajuste comprende un primer y un segundo dispositivos ajustables dispuestos en ángulos rectos con respecto al eje (Z) de propagación del haz asociado con la lente, y entre sí.
4. Componente según la reivindicación 3, caracterizado por que el primer y el segundo dispositivos ajustables (A1, A2) son cada uno ajustables en un plano que coincide con el eje de propagación del haz.
5. Componente según la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que el primer y el segundo dispositivos ajustables (A1, A2) comprenden elementos rotatorios con secciones roscadas dispuestos para cooperar con el alojamiento.
6. Componente según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que el primer cuerpo (7;

17; 27; 37) se mantiene en contacto con cada dispositivo ajustable (A1) mediante un medio flexible (S1) que actúa sobre el primer cuerpo.
7. Componente según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que el segundo cuerpo (8;

18; 28; 38) se dispone de forma deslizable con respecto al primer medio de ajuste a lo largo del eje del haz (Z).
8. Componente según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que la disposición comprende además un segundo medio (Az; A3) de ajuste para el desplazamiento de la disposición ajustable a lo largo del eje de propagación del haz (Z) asociado con la lente.
9. Componente según la reivindicación 8, caracterizado por que el segundo cuerpo se mantiene en contacto con el segundo medio de ajuste mediante un elemento flexible (S3) ubicado entre el segundo cuerpo y el alojamiento, y dispuesto para actuar a lo largo del eje de propagación.
10. Componente según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que el segundo medio (A3) de ajuste comprende un elemento rotatorio con una sección roscada dispuesto para cooperar con el alojamiento.
11. Componente según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado por que el componente optoelectrónico es un acoplador (52; 62; 72; 92) de fibra a fibra que comprende al menos una lente dispuesta para recibir luz desde una fibra óptica conectable al alojamiento y para enfocar la luz hacia una segunda fibra óptica.
12. Componente según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado por que el componente optoelectrónico es un conmutador óptico (82) que comprende una lente de colimación dispuesta para recibir luz desde una fibra óptica, un medio para conmutar el haz colimado o casi colimado entre una o más lentes de enfoque, donde cada lente de enfoque está provista de una disposición de enfoque.
13. Componente según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado por que el componente optoelectrónico comprende una fuente de luz (104).