JP2011513774A - 光伝送装置の製造方法及び光伝送装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この理由により、複数の文献では、補助要素を用いて、結合面の自由度が、補助要素に対して少なくとも一つの横方向x又はy、好ましくは両方向で制限されるのに対して、他の運動の自由度、特にz方向及びθ方向が光透過面を位置決めするために維持されるものが提案されている。
加えて、本発明の目的は、基準対象物に対して光ファイバの光透過面を位置決めするための方法を説明することにある。横の運動自由度からなる第一のグループと、軸線の運動自由度からなる第二のグループとが使用されるとともに、互いに独立して個々に排除される。
本発明によれば、光ファイバのガイド部は、補助要素の凹部の半径方向の形状に画定されたガイド内に配置されている。補助要素は保持要素として参照され、凹部は光ファイバの外面形状を成型することにより製造されている。
一方、もちろん、光ファイバの製造工程中にクラッド上に成型された既存の被覆材を、本発明に係る保持要素として、部分的に利用することも有利である。光ファイバの軸線方向に延びるとともに、密着した形態で光ファイバのクラッドを半径方向に取り囲む被覆部が、残存する被覆材及び光ファイバのクラッドから分離又は取り外される。
本発明によれば、成型に際して使用される材料は、特定の材料に限定されないとはいえ、成型を行うため及び凹部を形成するために特定の材料又は物質であることが好ましい。成型中や成型後にその状態が変化する材料、例えば高い変形性(低い形態安定性)を有する状態から低い変形性(高い形態安定性)を有する状態へ変化する材料が、特に成型用に使用されることが好ましい。一般に、この状態変化は、例えば、粘性の低減又は可塑性の低減によって実質的に特徴付けられる物質の粘塑性の低減を含む。この変化は、例えば、照射又は温度により等温的に生成されてもよいし、化学的に誘起されてもよいし、例えば接着剤が固化するように温度上昇によって行われてもよいし、例えばはんだが固相線温度下で固化するように温度低下によって行われてもよい。
より複雑であるため、あまり好ましくはないが、保持要素は固化物質に加えて、外形部の成型時に直接的に関与しない他の物質を含んでもよい。それにも関わらず、成型工程と、成型完了後の保持要素の安定性とに関して、例えば、硬化する接着剤を機械的に安定させる充填材が使用される場合、それは有利である。
全ての例示的実施形態において、光伝送装置に関し、基準対象物は発光レーザダイオード(41)であり、光透過面はファイバ端面(23)であり、レーザダイオード(41)によって放射された光線束の大部分は、ファイバ端面を介して光ファイバ(20)内に結合される。しかし、このことは本発明が特定の基準対象物または特定の光透過面に限定されることを意味しない。
第一の実施形態
第一の例示的実施形態において、ガラスを備えたキャリア(10)は、保持要素(30)を受け入れるように用いられる。図1に示すように、キャリア(10)は上側に縦溝を備え、縦溝は縦溝に対して垂直に延びる横溝(13)によって、第一縦溝部(11)および第二縦溝部(12)に分離されている。第一縦溝部(11)の縦軸線方向の延長線上において、キャリアは第二縦溝部(12)から離間した方向に突起(14)をさらに備え、該突起はキャリアの上側に対して、上側の反対に位置する下側へ向かってオフセットされている。
ファイバの軸線方向(z方向)に引張力Fzを加えることによって、保持要素(30)と光ファイバ(20)の成型された外面形状との間に存在する連結部は分離され、光ファイバ(20)の案内部は、成型部によって画定される保持要素(30)の凹部において半径方向の形状にフィットした状態で、案内される(図1d)。対応する引張/圧縮力をファイバの軸線方向(z方向)において光ファイバ(20)に加え、かつ/あるいは、対応するねじり力をアジマス方向(θ方向)においてファイバの軸線の周りに加えることによって、案内部は凹部内において滑動して、移動することができ、保持要素(30)およびキャリア(10)の少なくとも何れか一方に対するファイバ端面(23)の位置が変更できる(図1e)。
図2に示す本発明による光伝送装置の例示的実施形態は、第一の例示的実施形態における長さよりも短い長さにおいてのみ光ファイバ(20)の被覆材(21)がなく、その長さが第一縦溝部(11)の長さの約150%から300%にわたってのみ延びている点において、第一の例示的実施形態と異なる。第一の例示的実施形態とは対照的に、被覆材のないファイバ部は第一縦溝部(11)に配置されているが、被覆材を有するファイバ部が第二縦溝部(12)に配置されている。整合した後、光ファイバ(20)をキャリア(10)上に固定する場合には、材料結合が光ファイバ(20)の固定部に接着剤(50)によって設けられ、光ファイバ(20)の固定部は、被覆材(21)を備えるため、第一の例示的実施形態における光ファイバ(20)の被覆材のない部分より実質的に高い可撓性を有する。第二の例示的実施形態におけるファイバ端面(23)から離間する方向に固定部(50)より突出するファイバ部は、第一の例示的実施形態よりも、破壊および曲げに対して相当強い。
図3に示す第三の例示的実施形態は、第一の例示的実施形態の光ファイバ(20)、保持組立体(31)、及びレーザダイオード組立体(40)から製造される構造ユニットのハウジング(60)内への統合を示し、ハウジング底板(61)、ハウジング壁(62)、及びファイバフィードスルー(64)のみが見える。構造ユニットのハウジング底板(61)への連結は、熱伝導体(42)をハウジング底板(61)上にハンダ付けすることによって実施され、熱伝導体はハウジング壁(62)内に配置される。保持要素(30)の製造のハンダ付け工程の前に、ファイバ端面(23)およびキャリア(10)を整合させ、位置決めし、かつ固定する。キャリア(10)をx及びy方向に移動することによって、ファイバ端面(23)がハウジング壁(20)内において横方向に沿って整合され、移動機器および回転機器の少なくともいずれか一方を、ハウジング壁(62)の外側に配置された光ファイバ(20)の結合部に機械的に結合することによって、ファイバ端面(23)が軸線方向に沿って整合される。
Claims (21)
- 少なくとも一つの光ファイバ(20)、少なくとも一つの基準対象物(41)、及び少なくとも一つの保持要素(30)を有している光伝送装置の製造方法であって、前記光ファイバ(20)は少なくとも一つの光透過面(23)を有している、光伝送装置の製造方法において、
前記光ファイバ(20)の少なくとも一つの案内部の半径方向の形状にフィットするガイドを形成するため、前記保持要素(30)の少なくとも一つの凹部を用いて前記保持要素(30)を製造する工程であって、前記光ファイバ(20)の少なくとも一つの外面形状の成型によって、前記凹部がその外面形状を少なくとも部分的に受け入れるように前記保持要素(30)を製造する工程と、
前記保持要素(30)の凹部内で前記光ファイバの案内部を少なくとも摺動させることにより、前記保持要素(30)に対する前記光透過面(23)の位置を変化させる工程と、
前記基準対象物(41)に対して前記保持要素(30)及び前記光透過面(23)の位置を固定する工程と
を備える製造方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記基準対象物(41)に対して前記光透過面(23)の位置を固定する工程は、案内部を含む前記保持要素(30)を、前記光ファイバ(20)の軸線と直交する少なくとも一つの方向に移動させる工程を有する方法。 - 請求項1又は2記載の方法において、
前記保持要素(30)の凹部内でのファイバ軸線に沿った前記光ファイバ(20)の案内部の前記摺動は、前記基準対象物(41)に対して前記保持要素(30)の位置を実質的に変化させることなく行われる方法。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の方法において、
前記光ファイバ(20)の案内部は、ファイバ軸線と直交して実質的に一定である断面を有し、前記摺動は、前記ファイバ軸線に沿った光ファイバ(20)の案内部の変位を含む方法。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の方法において、
前記光ファイバ(20)の案内部は、ファイバ軸線と直交する実質的に円柱状の断面を有し、前記摺動は、前記ファイバ軸線の周りにおける前記光ファイバ(20)の前記案内部の回転を含み、複数のファイバ素子と前記光透過面(23)とファイバコアとのうち少なくとも一つが非回転対称な形状を有すること、並びに前記光ファイバ自身が少なくとも非回転対称な光学特性及び複数のファイバコアのうち少なくとも一つを有することの少なくとも何れか一つである方法。 - 請求項1〜5の何れか一項に記載の方法において、
前記外面形状は、ファイバクラッド(22)の外側面によって形成される方法。 - 請求項1〜6の何れか一項に記載の方法において、
前記保持要素(30)の製造及び前記凹部の成型は、前記光ファイバ(20)の外面形状を包囲する物質の固化を含む方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記物質は接着剤又ははんだである方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記保持要素は、前記ファイバクラッド(22)から取り外される光ファイバ(20)のファイバ被覆材(21)の一部である方法。 - 請求項7〜9の何れか一項に記載の方法において、
成型前、前記光ファイバ(20)の少なくとも一つの外面形状は、前記包囲する物質に対する前記光ファイバ(20)の材料接合を発生させこと、又は前記包囲する物質に対する前記光ファイバ(20)の材料接合を脆弱化することのために提供される表面不活性化処理によって処理される方法。 - 請求項1〜10の何れか一項に記載の方法において、
前記光ファイバ(20)の外面形状の成型は、除去法を用いることで脆弱化されること、或いは消去されたりする前記保持要素(30)と前記光ファイバ(20)との間の摩擦係合又は材料接合によって行われる方法。 - 請求項1〜11の何れか一項に記載の方法において、
前記基準対象物(41)に対する前記光透過面(23)の位置の固定は、前記基準対象物(41)に対して機械的に接続される部品(10,42,60,61,62,64)上への前記光ファイバ(20)の固定部の固定を含み、前記各固定は、溶着及び少なくとも一つの接合物質の関与のうち少なくとも何れか一つ、具体的には、はんだ及び着剤のうち少なくとも何れか一つによる固定部間における少なくとも一つの材料接合(50,51)を含む方法。 - 請求項1〜12の何れか一項に記載の方法において、
前記基準対象物(41)に対する前記光透過面(23)の位置の固定は、少なくとも前記基準対象物(41)に対する前記保持要素(30)の固定と、少なくとも前記保持要素(30)に対する前記光ファイバ(20)の固定とによって行われる方法。 - 請求項1〜13の何れか一項に記載の方法において、
前記保持要素(30)は、主として体積及び質量の少なくとも何れか一つに対する固化物質からなり、かつキャリア(10)を有する保持組立体(31)の一部をなし、材料接合が、前記保持要素(30)と、前記物質自身又は前記物質とは異なる接合材料からなる前記キャリア(10)との間に存在している方法。 - 請求項14記載の方法において、
前記基準対象物(41)に対する前記光透過面(23)の位置の固定は、少なくとも前記基準対象物(41)に対する前記保持要素(30)の固定と、少なくとも前記キャリア(10)に対する前記光ファイバ(20)の固定とによって行われる方法。 - 請求項1〜15の何れか一項に記載の方法において、
前記基準対象物(41)、前記保持要素(30)、及び前記光透過面(23)は、共有されたハウジング(60)内において少なくとも部分的に位置付けられ、かつ前記共有されたハウジング(60)のハウジング部品、具体的には、ハウジング壁(62)、ハウジング底板(61)、ハウジングカバー、又はファイバフィードスルー(64)上に固定される方法。 - 請求項16記載の方法において、
前記保持要素(30)に対する前記光透過面(23)の位置変化のため、前記光ファイバ(20)の接合部に対する変位及び回転装置の機械的接合の少なくとも何れか一つが行われ、前記ハウジング(60)の内部を形成するために提供される領域外に位置付けられる方法。 - 請求項16又は17記載の方法において、
前記基準対象物(41)に対する前記光透過面(23)の位置固定は、少なくとも前記基準対象物(41)に対する前記保持要素(30)の固定と、少なくとも前記ファイバフィードスルー(64)上への前記光ファイバ(20)の固定とによって行われる方法。 - 請求項1〜18の何れか一項に記載の方法において、
前記基準対象物(41)はレーザダイオード素子であり、前記光ファイバの光透過面(23)は光入射面又はファイバ端面である方法。 - 少なくとも一つの光ファイバ(20)、少なくとも一つの基準対象物(41)、及び少なくとも一つの保持要素(30)を有している光伝送装置であって、前記光ファイバ(20)は少なくとも一つの光透過面(23)を有している光伝送装置において、
前記光ファイバ(20)の少なくとも一つの案内部は、前記案内部の半径方向の形状にフィットするガイドを形成すべく組み込まれた前記保持要素(30)の少なくとも一つの凹部内に位置付けられ、前記凹部は、前記光ファイバ(20)の少なくとも一つの外面形状を部分的に成型し、
前記光透過面(23)、及び前記基準対象物(41)に対する前記保持要素(30)の位置がいずれも固定されている光伝送装置。 - 請求項20記載の光伝送装置において、
請求項1〜19記載の何れか一項に係る少なくとも一つの方法を用いて製造された光伝送装置。
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