KR20020061539A - 광 섬유용 수동 정렬 접속부 - Google Patents

Abstract

섬유 광학 접속은 모듈형 접근법을 이용하여 수동 정렬이 완성된다. 향상된 도파관 기판은 유입 채널, 배출 채널 또는 양자를 포함하면서 제위치에 고정된 도파관을 정확하게 정렬시킨다. 도파관은 유입 또는 배출 위치설정부의 면을 벗어나 연장될 필요가 없고, 도파관 기판에 접속되는 임의의 지지되지 않은 파이버 광 섬유를 가질 필요도 없다. 제공될 때, 커넥터 모듈 또는 모듈들은 도파관 기판의 도파관이 정확하게 정렬되는 지지된 단부를 갖는 파이버 광 섬유를 가진다. 도파관과 섬유 사이의 정렬이 쉽게 얻어지도록 하기 위해 일반적으로 연결 핀이 제공된다.

Description

광 섬유용 수동 정렬 접속부 {PASSIVE ALIGNMENT CONNECTION FOR FIBER OPTICS}

본 발명은 섬유 광학 시스템에 관한 것으로, 특히 접속 기술 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 광 멀티플렉싱(multiplexing) 및 디멀티플렉싱(demultiplexing)에 사용하기에 적절한 기술에 관한 것이다. 이른바, 조밀 파장 분할 멀티플렉싱(DWDM) 제품이 포함된다.

광 섬유 전송 시스템에서, 신호는 광 방사 다이오드(LED) 유닛, 레이저 등과 같은 공급원에 의해 생성된 광 주파수 파(광)에 의해 광 섬유를 따라 전송된다. 광 섬유는 통상적으로 유리 재료로 제조되고, 광 섬유 회로가 개선됨에 따라 하나의 광 섬유를 다른 광 섬유에 결합시킬 수 있는 접속 장치를 제공하는 것이 필요하게 되었다. 접속이 단부 대 단부로 정렬된 관계로 되는 것이 중요하다.

광 섬유의 단부들 사이를 접속시키기 위한 통상적인 공정은 결합되는 섬유의 단부에서 섬유의 소정의 길이로부터 보호 재킷을 우선적으로 제거하는 것이다. 상기 재킷이 제거된 이후, 250 미크론(micron)(외경) 버퍼(buffer)가 노출된 후, 125 미크론(외경) 섬유를 노출시키도록 박피될 수 있다. 종래 기술에서, 섬유 본체는접착 및/또는 체결됨으로써 제위치에 부착된 페룰 내의 통로를 통해 나사 결합된다. 상기 섬유는 페룰의 전방면을 상당히 지나서 연장되도록 삽입된다. 그후, 상기 노출된 섬유 재료는 나뉘어지고 연마된다. 임의의 잔여 접착물은 제거된다. 이후, 페룰은 정합 커넥터 또는 다른 적절한 접속 장치의 섬유에 접속하도록 정렬된 광 축을 갖는 광 섬유를 위치시키기 위해 커넥터 조립체 안으로 조립된다.

광 섬유 리본 케이블은 단일 케이블 구조물에 다중 채널을 제공하기 위해 점차 대중적으로 되었다. 광 리본 케이블은 다수의 광 섬유 또는 채널이 일렬 또는 통상적으로 동일 평면 관계로 배치되는 다른 공지된 리본 전기 케이블과 유사하다. 이러한 접근법으로, 광 섬유 리본 케이블의 광 섬유를 종결시키기 위한 종래 기술의 작업은 상기 요약한 공정과 유사하다. 일반적으로, 섬유의 선을 둘러싸는 단일 보호 재킷은 박피되어, 완충된 섬유가 노출된 뒤 비보호 섬유가 평평한 케이블로부터 일렬로 돌출되게 된다. 통상적으로, 종래 기술에서 이러한 각각의 섬유는 미리 조립된 커넥터 페룰 내의 각각의 구멍 또는 통로 안으로 삽입되어야 한다. 상기 통로는 보족 커넥터 페룰 또는 다른 접속 장치 내의 섬유의 단부에 결합하기 위한 소정의 간격으로 섬유를 정렬시킨다.

다중-섬유 케이블의 각각의 섬유의 종결 공정은 다수의 문제를 동반한다. 섬유의 매우 얇은 크기 및 극도로 깨지기 쉬운 특성 때문에, 섬유를 단일 정렬 구멍 또는 통로 안으로 삽입하는 것은 지루할 수 있다. 단일 케이블로부터의 다수의 섬유가 다수의 통로 안으로 삽입되는 것이 필요한 경우에는, 상기 문제점이 현저히 증가된다. 예로써, 만일 다중 섬유 케이블의 단일 섬유가 파손될 때, 박피된 케이블 단부 및 페룰 중 어느 하나는 폐기, 재생되어야 하거나 또는 두 개 모두 폐기, 재생되어야 한다. 이러한 공정은 통상적으로 수작업으로 수행되었기 때문에, 매우 비효율적이고 결국 불필요한 비용을 발생시킨다.

종래 기술에서, 다중 섬유 케이블의 각각의 섬유를 커넥터 페룰 내의 각각의 구멍 또는 통로 안으로 위치시키는 것은 불량율을 높인다. 페룰은 구멍 대 구멍으로 검사되어야 한다. 또한, 섬유가 파손되고, 구멍이 너무 크거나 또는 너무 작거나 원형이 아니거나 몇몇 다른 단점을 갖는다. 커넥터 페룰은 특성적으로 결정질, 특히 세라믹 재료인 본체를 포함한다. 그 대신, 플라스틱 또는 중합체 재료로 형성될 수 있다. 다중 채널 페룰에 있어서, 정합된 동안 전송 손실을 발생시키는 공차 문제를 방지하기 위해 상기 섬유들 사이에 섬유-수용 구멍 또는 통로는 적절한 형태 또는 정렬 및 간격을 유지시키기 위해 정밀하게 형성되어야 한다.

전술된 바와 같은 정렬 문제점 및 공차 문제점은 한 쌍의 정합 커넥터 페룰 그 자체가 두 개의 정렬 핀에 의해 정합 상태로 위치되는 커넥터 조립체에서는 더욱 복잡해진다. 일반적으로 이들 정렬 핀들은 각각 커넥터 페룰의 통로 내로 연장하는 일 단부와, 정렬을 위해 핀 상에 모따기된 안내부(lead-in)를 갖고 정합 커넥터 페룰의 통로 내로 삽입되는 대향 단부를 갖는다. 정렬 핀들과 이들 통로와의 정밀한 공차 유지의 문제점은 광 섬유 케이블의 광 섬유를 위한 각각의 구멍의 정밀한 간격 및 정렬을 유지하는 공차 문제점에 부가되어야 한다. 종래의 커넥터 유닛의 적용에서, 이러한 높은 수의 불량품이 왜 발생하는 지를 알 수 있다.

DWDM 제품을 더 참조하면, 멀티플렉싱은 상이한 파장의 채널들을 결합하는데 사용될 수 있는 반면에, 수신측에서는 디멀티플렉싱은 최소한의 채널 상호간의 크로스 토크(cross talk)로 채널들을 서로 분리하는 데 사용될 수 있다. DWDM 제품에서, 인접 장치들 사이의 분리간격은 장비 용량을 증가시키기 위해 상당히 좁도록 설계된다. 전형적인 분리간격은 파장 길이로 각각 1.6nm 내지 0.4 nm에 대응하는 200 GHz 내지 50 GHz이다. 현재 입수가능한 DWMD 제품은 1 x 8(1 입력, 8 출력), 1 x 16, 1 x 32 및 1 x 64 의 구성을 갖는 정렬 도파관(AWG)형이다. 출력 도파관의 길이들 사이의 작은 차이는 파장들의 흐름을 하나씩 분리하기 때문인 것을 알 수 있다.

DWDM 제품과 연결에서 가장 중요한 기능들 중 하나는 최소한의 손실로 장치의 내외부를 바르게 결합하기 위해 섬유들을 부착하는 것이다. 과거에는, 접착성 풀 또는 경화가능한 에폭시를 사용하여 적절한 거리로 플랫폼(platforms)을 분리하기 위해서 입력 및 출력 섬유들이 먼저 부착되는 것이 요구되었다. 이 종래의 접근법에서, 이들 플랫폼들은 멀티플렉싱 및/또는 디멀티플렉싱 장치와 같은 장치를 사용하여 아주 근접하게 되고 적절한 도파관에 능동적으로 정렬된다. 종래 접근법의 예는 야메인(Yamane) 등에게 허여된 미국특허 제5,557,695호에서 찾을 수 있는데, 여기서는 소위 일체형 도파관이 제공되고 광 섬유들이 연결 과정의 일부로서 안내 홈 내에 놓여진다.

종래 능동 정렬 방법에서는, 빛은 입력 섬유들 내로 발사되고, 출력 섬유들로부터 발산되는 빛이 검사되었다. 최적 결합 위치를 결정하는 것은 수직 및 수평 축으로 서로에 대해서 플랫폼 및 장치의 회전 운동 및 x-y-z 운동을 사용하는 것을필요로 한다. 그후, 조각들은 접착제, 풀 또는 경화가능한 에폭시로 제 위치에 고정되었다. 이로부터, 능동 정렬은 지루하고, 복잡하고 비싸고 느리다는 것을 알 수 있다.

광 섬유 커넥터 페룰의 사용은 보조 페룰과의 정렬을 위해 일렬의 섬유들을 정밀하게 정렬시키는 데 유용하다. 이러한 접근법 및 이를 조립하기 위한 고정물의 형태의 예가 본 명세서에서 참고로 기술되고 부닌(Bunin) 등에게 허여된 미국특허 제5,907,657호로 기술된다. 이러한 형태의 페룰은 기술상 중요한 진보지만, 섬유 내로 빛의 발사 및 검사를 요구하지 않는 유리한 수동 정렬을 성취하는 본 발명에 따라 더 많은 진보가 이루어졌다. 본 발명의 수동 정렬 공정은 빠르고 재생가능하고 용이하고 경제적이다. 본 발명에 따른 정밀한 정렬은 직접적인 부품 제거 및 교체에 의해 현장에서 수행할 수 있고, 이 접근법은 매우 진보한 것이다. 이는 통상 아주 값비싼 정렬 장비를 요구하는, 실험실 환경에서의 정렬을 필요로 하는 종래 기술의 접근법에 비해 현저히 진보된 것이다.

본 발명에 따르면, 수동 정렬 섬유 광학 접속은 모듈 접근법을 이용하여 완성된다. 섬유 광학 접속 시스템은 페룰과 같은 커넥터 리셉터클과 함께 복수의 도파관을 갖는 리셉터 기판을 포함한다. 이러한 도파관의 각각의 단부는 커넥터 리셉터클 섬유의 각 단부가 위치하고 이격되어 정교한 정렬을 이루도록 위치설정된다. 기판은 DWDM의 AWG 타입과 같은 칩이다. 본 발명은 파이버 광 섬유(fiber optic fibers)를 기판 칩상에 두거나 또는 기판 칩의 홈 혹은 다른 부품 내에 두는종래의 접근을 피할 수 있다는 점이 중요하다. 본 발명에 따른 수동 정렬동안 각각의 단부의 정렬이 적절히 위치되도록 하기 위해, 돌출 핀 및 보조적인 핀 통로는 적절한 정렬을 이루도록 하고 정렬이 고정되도록 돕는다. 본 발명은 이러한 부품들이 서로 연결될 때, 하나의 부품의 파이버 광 섬유의 각각의 단부와 다른 부품의 도파관의 각각의 단부 사이에서 중심 대 중심의 정렬을 제공한다.

따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 개선된 섬유 광학 수동 정렬 접속을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 현장에서 쉽게 설치되고, 실험실 환경 또는 비싼 장비를 요구하지 않는 승인된 섬유 광학 접속 부품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전체 조립체의 교환을 필요로하기 보다는, 단지 손상된 또는 결함이 있는 부품 또는 결함이 예상되는 것들 만의 교환을 가능케 하는 향상된 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 섬유 광학 접속에 대한 모듈 접근법을 제공하는 향상된 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 접속 지점에서 파이버 광 섬유를 이용하는 것도 아니고 다른 부품으로부터 파이버 광 섬유를 수용하는 것도 아닌, 도파관 기판인 향상된 칩 기판 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들, 특징 및 장점은 다음 상세한 설명을 고려하여 명백하게 이해될 것이다.

상세한 설명 중에, 첨부된 도면은 참고될 것이다.

도1은 본 발명에 따른 구조를 갖는 칩 기판과 수동 정렬되는 복수의 커넥터 또는 페룰을 도시하는 실시예의 부분적으로 분해된 사시도.

도2는 도1에 도시된 커넥터 리셉터클 중 하나의 확대 사시도.

도3은 본 발명에 따른 칩 기판의 실시예와 관련된 일반적 정렬에서 커넥터 리셉터클의 사시도.

도4는 분해 사시도로 칩 기판을 도시하는 도3에 따른 사시도.

도5는 도4의 조립체의 다른 사시도.

도6은 도3의 선 6-6을 따라서의 단면 또는 정면도.

도7은 조립 후의, 도3의 선 7-7을 따라서 확대된, 상세 단면도.

도8은 조립 후의, 도7과 대향하는 방향에서 섬유를 통하여 더 확대된, 상세 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21: 커넥터

22: 기판

35: 부착 핀

36: 핀 통로

43: 도파관 채널

44: 도파관

52: 섬유 본체

도1에 도시된 실시예에서, 커넥터 리셉터클 또는 커넥터 페룰(21)은 본 도면에서 전개된 형태로 도시된, 조립체와 기판(22)의 하나의 부착 위치설정부와의 정렬을 위한 일반적인 위치에 있다. 또 다른 커넥터 리셉터클(23)도 기판(22)의 다른 부착 위치와의 일반적인 정합 정렬 상태로 도시되어 있다. 각각의 부착 위치는 능동 정렬이 일어나게 되는 접속 위치를 제공하는데, 이에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.

도시를 위해, 기판(22)은 입력 단부(24) 및 출력 단부(25)를 갖고 있다. 도시된 입력 단부는 비교적 적은 수의 광 채널(26)을 수용하도록 배열되는 반면에, 도시된 출력 단부는 비교적 큰 수의 광 채널(27)을 수용하도록 배열되어 있다. 대응 커넥터 리셉터클(23)은 비교적 적은 수의 광 섬유를 갖는 광 섬유 케이블을 갖는 반면에, 광 섬유 채널(29)은 큰 수의 광 섬유를 갖고 있다. 각각의 광 섬유 케이블에서의 광 섬유의 수는 특정 기판 또는 칩과의 통신에 필요한 수에 맞도록 가변된다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 양 광 섬유 케이블(28, 29)은 동일한 수의 광 섬유를 포함할 수 있다. 대표적인 광 섬유 리본은 예를 들어 12개의 섬유를 가질 수 있다. 도1의 기판(22)은 1 x 12 AWG 타입의 DWDM 제품으로 볼 수 있다. 분명한 것은 입력 채널 및 출력들의 다른 조합을 고려할 수 있다는 것이다.

상기 커넥터 페룰(21)은 도2에 더 상세하게 도시되어 있다. 광 섬유 케이블(29)의 섬유들이 도시되어 있다. 이들 섬유의 단부(32)들은 정합면(33)에 도시되어 있다. 또한 페룰 본체(34)도 도시되어 있다. 커넥터 부품 또는 기판 부품의 부착 핀들이 다른 부품의 핀 통로들에 정합되도록 제공된다. 도시된 실시예에서, 핀들은 커넥터 부품 상에 있고, 핀 통로들 또는 수용부는 기판 부품에 있다. 도시된 것처럼, 두 개의 부착 핀(35)들은 면(33)으로부터 돌출되어 있다. 일반적인 조립체에서, 각각의 핀(35)은 핀 통로(36) 내에 고정되어 있다.

커넥터의 이들 여러 부품들은 서로에 대해서 부동식으로 조립된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 섬유 단부(32)들은 핀(35)들과 마찬가지로, 예정된 정렬 패턴에 따라 제위치에 고정된다. 핀(35)들은 둥근 단면을 갖는 정밀 원통형 핀으로 되는 것이 바람직하며, 이러한 관점에서 대표적인 표준 핀은 700 미크론 ±1 미크론의 직경을 갖는다. 적절한 커넥터 리셉터클은 본 명세서에 참고로 기술되는 부닌(Bunin) 등의 미국 특허 제5,907,651호에 따라 제조할 수 있다. 도2는 비어있는 커넥터 및 그 부품들의 대표적인 예를 도시한다.

도3, 도4 및 도5는 도1의 조립체 또는 시스템의 일부를 도시한다. 본 발명의 중요한 특징을 도시하기 위하여 단지 하나의 커넥터만 도시하였으며, 기판은 단순화하여 도시하였다. 도시를 위해, 이들 도면은 도1의 기판(22)의 일부로 되는 것을 고려할 수 있도록 도시된다. 도시를 위해, 이는 기판 출력부(37)로서 확인된다. 이 기판(37)은 도면에서 보는 것처럼 두 개의 기본적인 구조적 부품, 즉 상부 웨이퍼(38) 및 하부 웨이퍼(39)로 이루어진다.

웨이퍼(38, 39)가 함께 조립되면 핀 통로(41)가 도3에 도시된 것처럼 형성된다. 또한, 하나 이상의 도파관 위치(42)들이 마련되어 있다. 이들 도파관 위치(42)들은 웨이퍼 조립체(도시된 형태) 안으로 형성될 수 있거나, 이들은 웨이퍼 안에 형성되는 어떠한 채널 또는 홈 등을 필요로 하지 않으면서 웨이퍼들 사이에 마련될 수 있는 위치일 수 있다. 이들 도파관 위치들은 어떠한 광 섬유의 배치를 필요로 하지 않으면서 마련되거나 또는 그곳에 형성될 있음을 알아야 한다.

채널들이 웨이퍼 조립체 안에 형성되도록 된 실시예에서 각각의 도파관 위치(42)는 도파관(44)을 내장하는 도파관 채널(43)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 각각의 도파관 채널(43)은 단면이 삼각형이고 도면에 도시된 것처럼 상부 웨이퍼 안에 형성된다. 도시된 실시예에서, 각 도파관(44)은 도면에 도시된 것처럼, 하부 웨이퍼 상에 위치한다. 상기 도시된 도파관의 일반적인 형태는 정사각형 단면을 취한다.

각각의 상부 웨이퍼(38) 및 하부 웨이퍼(39)는 적절하게 활용 가능한 재료로 만들어지고, 그들 각각의 특징부는 일반적으로 공지된 기술 및 재료를 결합함으로써 만들어지거나 위치될 수 있다. 제조 후에, 이들 웨이퍼는 도파관 기판(37)을 형성하기 위해 서로 고정된다.

예를 들어, 상부 웨이퍼(38)에 채널(43)이 형성될 때, 이들은 통상적으로 수산화칼륨의 사용을 결합한 것과 같은, 에칭 방법에 의해 형성된다. 핀 통로의 상부(45)와 채널(43)의 정확한 위치 설정은 포토레지스트와 마스킹 기술의 사용과 공지된 사진석판(photolithographic) 형태의 방법에 의해 달성될 수 있다. 이러한 형태의 접근법은 상부 웨이퍼(38)의 채널과 통로에 대해 본 명세서에서 설명한 소정의 정렬 패턴을 달성한다.

하부 웨이퍼(39) 내의 핀 통로(41)의 하부(46)와 도파관(44)의 위치는 도파관 기판(37)의 소정의 정렬 패턴 특성을 제공하기 위해 공지된 기술에 의해 형성될 수 있다. 도파관 기판의 특징을 형성하기 위해 결합할 수 있는 특정 처리 단계의 예는 본 명세서에서 참고로 설명되는 야메인(Yamane)에게 허여된 미국 특허 제5,557,695호에서 찾을 수 있다. 필요하다면, 적합한 증착 기술에 의해 통상적으로 형성된 상이한 굴절률을 갖는 다중층이 결합될 수 있다. 대개, 기판 본체는 실리콘 기판이다. 정밀한 소정의 정렬 패턴을 갖고 통상적으로 이격된 마스크 패턴은 기상 증착, 스퍼터링 또는 몇몇의 다른 적합한 접근에 의해 증착될 것이다. 통상적으로, 이들은 에칭 방법과 결합하여 사용된다. 도파관 기판의 소정의 정렬 패턴의 형성을 완료하기 위해 적합한 에너지원이 사용되고, 몇몇 단계가 결합될 수 있다. 도파관은 졸-겔(sol-gel) 재료, 실리콘 산화물 또는 다른 적합한 재료로 형성된다.

본 발명의 중요한 태양에서, 도파관 기판 모듈(37)의 특징을 갖는 소정의 정렬 패턴은 각각의 커넥터 모듈(21)의 부착 핀(35)과 섬유 단부(32)의 정렬 패턴에 의해 복제된다. 이는 도6, 도7 및 도8에서 더 상세히 도시된다.

도6은 도파관 기판(37)의 전형적인 소정의 정렬 패턴을 도시한다. 도파관(44)의 단부, 특히 그들 각각의 중심은 서로에 대해, 그리고 핀 통로(41), 더 상세히는 그들 각각의 중심에 대해 정확히 이격되고 정렬된다. 양호하게는, 도파관의 이들 단부는 또한 도파관 기판의 정합면(47)에 대해 정렬된다. 도파관은 이들 정합면(47)을 벗어나 돌출할 필요가 없다. 중요한 실시예에서, 이들 도파관 단부는 이들 정합면과 편평하게 된다.

도파관 단부와 도파관 기판(37)의 핀 통로(41)의 이러한 정렬 패턴은 커넥터(21) 내에서 복제된다. 특히, 섬유 단부(32), 더 상세히는 각각의 그들 중심은 도파관(44) 단부의 동일한 소정의 정렬 패턴을 따른다. 양호하게는, 광 섬유의 이들 단부(32)는 또한 커넥터 모듈의 정합면(33)에 대해 정렬된다. 섬유는 정합면(33)을 벗어나 돌출될 필요가 없다. 중요한 실시예에서, 이들 섬유 단부는 이들 정합면과 편평하게 된다.

게다가, 도파관 기판 모듈의 핀 통로(41)의 특징을 갖는 정확한 소정의 정렬 패턴은 커넥터 모듈, 특히 통로(41)와 핀(35)의 각각의 중심의 부착핀(35)용으로 정확하게 반복된다.

요약하면, 핀(35)이 핀 통로(41) 내로 삽입된 후에, 각각의 광 섬유 단부와 함께 각각의 광 도파관 단부의 정확한 중심 대 중심 정렬이 수동적으로 얻어진다. 핀 통로 내에서 핀의 작동 또는 이동을 방지하면서 활주 삽입을 허용하는 핀(35)과 핀 통로(41)의 정확한 크기 설정과 관련하여, 이들 각각의 단부의 전체 레지스트리(registry)는 각각의 부착 핀(35)과 핀 통로(41)의 중심 대 중심의 정렬에 의해 용이하게 된다.

도7은 도파관(44)을 수용하는 도파관 채널(43)을 도시하고 있다. 원하는 경우, 세트 에폭시(set epoxy)와 같은 적절한 필터(48), 다른 접착제 또는 다른 적절한 필터 재료가 도시된 바와 같이 포함된다. 광 섬유(31)의 단부들이 본 발명에 따라 수행되는 수동적인 중심 대 중심 정렬을 도시하기 위해 도7에서 절결선으로 도시되고 있다. 각각의 단부는 섬유 자체의 본체(52)에 의해 둘러싸여지는 섬유코어(51)를 포함한다. 이러한 동일한 관계가 반대편에서 보여진 도면으로 도8에 도시되고 있다. 섬유와 도파관 사이의 상대적인 크기는 도7 및 도8에서 측정되지 않고 있음을 이해해야 한다. 일반적인 구조에서, 각각의 도파관은 대략 7 미크론의 측면 폭을 갖고, 각각의 섬유 코어(51)는 대략 9 미크론의 직경을 갖는다. 일반적인 섬유 본체(52)는 대략 125 미크론의 외경을 갖는다. 커넥터(21)의 이러한 위치에서 제거된 일반적인 클래딩(cladding)은 대략 250 미크론의 외경을 갖는다.

바람직하게는, 섬유의 단부(32), 그리고 섬유 코어(51) 및 섬유 본체(52)는 각각의 커넥터(21)의 정합면(33)을 벗어나 돌출되지 않는다. 이는 섬유를 보호하고, 섬유가 정합면(33)에 의해 완전히 지지되지 않으므로, 소정의 정렬 패턴내에 존재하는 것을 보장한다. 일반적으로, 섬유는 커넥터(21) 내에 매립되면서, 단부(32)는 정합면(33)과 편평하게 된다.

일반적인 제조 접근법에서, 설정된 에폭시 또는 다른 적절한 필터가 사용된다. 이러한 조립 방법은 필요한 정렬을 유지하는 데 유리하다. 종종, 이러한 조립 접근법은 단부 및 적어도 정합면의 일부를 연마하는 것을 포함하고, 이는 도파관 기판과의 커넥터의 조립후에, 면(33)과 대향되는 면(47)과 정합 정렬을 위하여 부드럽고 편평한 표면이 되는 것을 돕는다.

본 발명으로, 어떠한 광 섬유라도 도파관 기판과 관련된 채널과 같은 종류의 리셉터 안으로 들어갈 필요가 없다. 마찬가지로, 어떠한 광 도파관도 커넥터 안으로 들어갈 필요가 없다. 광 섬유와의 정렬 또는 접속을 위해 어떠한 홈 리셉터 등도 제공할 필요가 없다.

원하는 경우, 본 발명의 특징인 수동 정렬된 접속은 정합면들(33, 47)을 함께 접착시킴으로써 보다 안정되고 고정되게 할 수 있다. 특히, 에폭시 접착제 시스템을 포함하여, 셋팅(setting) 접착제 또는 다른 아교형 요소를 포함하여, 어떠한 적절한 접착 수단도 가능하다. 바람직하게는, 이러한 접착부는 섬유 단부와 도파관 단부 사이의 광 통신을 방해하지 않도록 하기 위해 결합 면의 주연부 또는 그 근처에 있다.

본 발명은 일반적으로 실험실 환경에서만 성공적으로 수행되는, 광 섬유의 접속을 하기 위해 노동집약적이고, 장황하고, 잠재적으로 광 섬유의 부정확한 위치설정을 방지하게 한다. 대신에, 본 발명으로, 손상이 되고 결함이 있는 것으로 의심되는 커넥터 모듈 또는 칩 모듈과 같은 부품이 핀 통로(41) 밖으로 부착 핀(35)을 활주시키면서 이격된 부품들을 당김으로써 제거되고, 적절한 교환후에 재삽입하게 된다. 이는 교환 또는 수리가 필요할 때, 필요한 접속을 수행하도록 제조 공장 또는 실험실 환경으로 반환시키기 보다는 현장에서 수행된다. 또한, 이러한 현장 작업은 결함있는 부품이 확인되어 교환될 때까지, 모듈이 교환되는 동안 수고롭지 않은 성질의 작업이다.

상술된 본 발명의 실시예는 본 발명의 원리가 일부 적용된 설명적인 것임을 이해해야 한다. 수많은 수정이 본 발명의 실질적인 기술사상 및 범위를 벗어나지 않고 기술분야에서 숙련된 자들에 의해 실시될 수 있다.

본 발명에 의해, 개선된 섬유 광학 수동 정렬 접속을 제공할 수 있다.

본 발명에 의해, 현장에서 쉽게 설치되고, 실험실 환경 또는 비싼 장비를 요구하지 않는 승인된 섬유 광학 접속 부품을 제공할 수 있다.

본 발명에 의해, 전체 조립체의 교환을 필요로하기 보다는, 단지 손상된 또는 결함이 있는 부품 또는 결함이 예상되는 것들 만의 교환을 가능케 하는 향상된 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의해, 섬유 광학 접속에 대한 모듈 접근법을 제공하는 향상된 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의해, 접속 지점에서 파이버 광 섬유를 이용하는 것도 아니고 다른 부품으로부터 파이버 광 섬유를 수용하는 것도 아닌, 도파관 기판인 향상된 칩 기판 구조를 제공할 수 있다.

Claims (21)

1. 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치에 있어서,

   커넥터 모듈의 면에서 종단하는 단부를 구비한 복수의 파이버 광 섬유를 갖는 커넥터 모듈과,

   기판 모듈의 면에서 종단하는 단부를 구비한 복수의 도파관을 갖는 기판 모듈과,

   핀 위치부에서 상기 모듈들 중 하나로부터 돌출된 적어도 2개의 핀과,

   핀 위치부에서 상기 모듈들 중 또 다른 하나 내에 있고 상기 돌출된 각각의 핀을 수용하도록 크기, 형상 및 배치가 이루어진 적어도 2개의 핀 통로를 포함하고,

   상기 파이버 광 섬유의 단부들은 소정의 정렬 패턴에 따라 커넥터 모듈의 상기 핀 위치부로부터 서로에 대해 이격되고, 상기 도파관의 단부들은 소정의 정렬 패턴에 따라 기판 모듈의 상기 핀 위치부로부터 서로에 대해 이격됨으로써, 상기 각각의 도파관은 상기 모듈들이 서로 부착될 때 상기 각각의 섬유와 광학적으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 파이버 광 섬유들의 각각의 단부는 상기 도파관의 각각의 단부와 중심 대 중심 정렬을 이루는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 파이버 광 섬유의 단부는 커넥터 모듈의 상기 면과 동일 수준인 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 도파관의 각각의 단부는 기판 모듈의 상기 면과 동일 수준인 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 파이버 광 섬유의 각각의 단부는 상기 도파관의 각각의 단부로부터 밀접하게 이격된 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 파이버 광 섬유의 각각의 단부는 상기 도파관의 각각의 단부와 접촉된 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 커넥터의 면은 상기 각각의 섬유의 상기 단부를 포함하는 상기 파이버 광 섬유의 각각의 길이에 대체로 수직인 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 기판의 면은 상기 각각의 도파관의 단부를 포함하는 상기 도파관의 각각의 길이에 대체로 수직인 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유광학 접속 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 파이버 광 섬유의 각각의 단부는 상기 도파관의 각각의 단부로부터 밀접하게 이격되고 그로부터 중심 대 중심 정렬된 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 파이버 광 섬유의 각각의 단부는 상기 도파관의 각각의 단부와 접촉하고 중심 대 중심 정렬된 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
11. 제1항에 있어서, 커넥터의 상기 표면은 각각의 섬유의 상기 단부들을 포함한 상기 파이버 광 섬유의 각각의 길이에 대체로 수직이며, 기판의 상기 표면은 각각의 도파관의 단부들을 포함한 상기 도파관들의 각각의 길이에 대체로 수직이며, 상기 파이버 광 섬유의 상기 각각의 단부들은 상기 도파관의 상기 각각의 단부와 중심 대 중심으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 조밀 파장 분할 멀티플렉싱 제품용인 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 기판은 파이버 광 섬유를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 기판 모듈은 커넥터 모듈로부터 파이버 광 섬유를 수용하기 위한 홈이 없는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 하나 이상의 상기 커넥터를 갖추고 있으며, 상기 기판은 입력 성분 및 출력 성분을 갖추고 있으며, 하나의 상기 커넥터는 상기 입력 성분에 부착하기 위해 제공되며, 다른 하나의 상기 커넥터는 상기 출력 성분에 부착하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 기판은 함께 조립된 두 개의 웨이퍼를 포함하며, 조립 전에 하나의 상기 웨이퍼는 상기 복수 개의 도파관을 갖고, 다른 하나의 상기 웨이퍼는 웨이퍼가 함게 조립될 때 상기 복수 개의 도파관을 수용하는 복수 개의 채널을 갖는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
17. 제1항에 있어서, 상기 기판은 함께 조립된 두 개의 웨이퍼를 포함하며, 조립 전에 하나의 상기 웨이퍼는 그 위에 위치설정된 복수 개의 도파관을 갖는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
18. 제16항에 있어서, 상기 기판은 파이버 광 섬유를 포함하지 않은 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 기판은 커넥터 모듈로부터 파이버 광 섬유를 수용하기 위한 홈이 없는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
20. 제16항에 있어서, 기판의 상기 채널은 상기 도파관을 수용하는 충전재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 접속 장치.
21. 수동 정렬 섬유 광학 기판 모듈에 있어서,

    면을 갖는 기판 본체와,

    상기 기판 본체 내에 존재하며 기판 모듈의 상기 면에서 종단되는 단부를 갖는 복수 개의 도파관과,

    적어도 두 개의 핀 위치설정부를 포함하고 있으며,

    상기 도파관의 상기 단부는 서로로부터 그리고 파이버 광 섬유 및 다른 부품의 핀 위치설정부와 일치하도록 구성된 소정의 정렬 패턴에 따라 기판 모듈의 상기 핀 위치설정부로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 수동 정렬 섬유 광학 기판 모듈.