TWI461769B - 用於組合撓性光波導帶之方法及間隔物，以及該等帶之組合堆疊 - Google Patents

用於組合撓性光波導帶之方法及間隔物，以及該等帶之組合堆疊 Download PDF

Info

Publication number
TWI461769B
TWI461769B TW099106672A TW99106672A TWI461769B TW I461769 B TWI461769 B TW I461769B TW 099106672 A TW099106672 A TW 099106672A TW 99106672 A TW99106672 A TW 99106672A TW I461769 B TWI461769 B TW I461769B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
spacer
optical waveguide
calibrated
strips
stack
Prior art date
Application number
TW099106672A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201100891A (en
Inventor
Daniel S Jubin
Bert Jan Offrein
Roger F Dangel
Tobias P Lamprecht
Original Assignee
Ibm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibm filed Critical Ibm
Publication of TW201100891A publication Critical patent/TW201100891A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI461769B publication Critical patent/TWI461769B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/448—Ribbon cables
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3873—Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
    • G02B6/3885—Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4403—Optical cables with ribbon structure
    • G02B6/4404—Multi-podded
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • G02B6/3834—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule
    • G02B6/3838—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule using grooves for light guides
    • G02B6/3839—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule using grooves for light guides for a plurality of light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • G02B6/3855—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture characterised by the method of anchoring or fixing the fibre within the ferrule
    • G02B6/3861—Adhesive bonding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

用於組合撓性光波導帶之方法及間隔物，以及該等帶之組合堆疊
本發明係關於用於組合撓性光波導帶之方法及間隔物，以及該等帶之組合堆疊。
光波導意謂在光譜中導引電磁波。光波導特別言之包括光纖及矩形波導。該等物件用作積體光電路中之組件或用作光通信系統中之傳輸媒體。該等波導通常根據其幾何形狀、模式結構、折射率分布及材料進行分類。吾人特別關注撓性光波導帶。
許多先前技術文件係關於此背景。舉例而言：
- US 5,281,305 B1揭示用於在二氧化矽基板中生產經堆疊之光波導的方法。
- US 5,937,128 B1係針對波導連接器及形成波導連接器之方法；
- US 6,317,964 B1揭示波導連接器及用於將該波導連接器與至少一光器件對準之方法及配置。
- US 6,496,624 B1係關於用於光佈線及製造之光波導器件。此處，聚合波導包含膜狀光波導。
- US 6,695,488 B2揭示用於形成多芯纖維套圈(multi fiber ferrule)之工具及方法。多芯光纖套圈由兩個套圈半邊形成。
- US 6,990,263 B2揭示連接器整合型聚合物光波導及用於生產該物之方法及模具。
- US 7,295,743 B2揭示光波導、光波導套圈及光連接器。
- US 7,397,995 B係針對所揭示之多核心平面光波導。波導核心之重疊部分以一者在另一者上方且大體上平行的方式定位。
- US 7,457,499揭示所描述之准許製造光纖束之一末端的方法及裝置。
- US 2006/0045444 A1係關於纖維束及用於製造纖維束之方法。
- WO/02/48752係關於用於將二維光電子陣列界面連接至標準纖維束之低輪廓波導總成。
- WO/2005/079502係針對連接器，其中兩個衝擊端接(impacts mounted)七芯光纖套圈經由中央光纖之對準及該等套圈中之外部光纖中之至少一者的對準而對準。
類似地，眾多文獻(非專利文件)係針對通用背景。舉例而言：
- Usui,M.；Hikita,M.；Yoshimura,R.；Matsuura,N.；Sato,N.；Ohki,A.；Kagawa,T.；Tateno,K.；Katsura,K.；Ando,Y.之「An optical coupling technique for parallel optical interconnection modules using polymeric optical waveguide films」，DOI: 10.1109/IEMTIM.1998.704538係針對開發使用聚合光波導膜之Para BIT模組的新光耦合技術。
- Joon-Sung Kim；Jang-Joo Kim之「Stacked polymeric multimode waveguide arrays for two-dimensional optical interconnects」，DOI: 10.1109/JLT.2004.824523，其中已針對2-D陣列化垂直空穴表面發射雷射器與偵測器之間的光互連而製造出具有兩個反射鏡之2-D聚合多模式波導陣列。
- Katsuki Suematsu、Masao Shinoda、Takashi Shigenaga、Jun Yamakawa、Masayoshi Tsukamoto、Yoshimi Ono及Takayuki Ando之「Super Low-Loss,Super High-Density Multi-Fiber Optical Connectors」，《Furukawa Review》，2003年第23期，第53至58頁，作者已基於創新的高精度模製技術開發出超低損耗、超高密度連接器及總成技術。
-　在K Naessens、A Van Hove、T Coosemans、S Verstuyft之名為「Fabrication of microgrooves with excimer laser ablation techniques for plastic optical fiber array alignment purposes」之文件中，Proc. SPIE，第3933卷，309(2000)；DOI: 10.1117/12.387568，作者將雷射切除呈現為製造方法，該製造方法用於由專用聚碳酸酯及聚甲基丙烯酸甲酯板中之精確尺寸U形槽組成之陣列的微加工。所製成的板用以憑藉UV可固化黏著劑來固持光纖。堆疊並膠合該等板允許塑膠光纖之2D連接器的總成用於短距離光互連。
- Streppel,U.、Dannberg,P.、Wchter,C.、Bruer,A.、Nicole,P.、Frhlich,L.、Houbertz,R.、Popall,M.之「Development of a new fabrication method for stacked optical waveguides using inorganic-organic copolymers」，美國電機暨電子工程師學會-IEEE-：Polytronic 2001，關於微電子學及光子學中之聚合物及黏著劑的國際會議(International Conference on Polymers and Adhesives in Microelectronics and Photonics)。會議論文集。New York,NY: IEEE,2001，第329-335頁，呈現用於堆疊使用混合式無機有機聚合物(ORMOCERO)之光波導的技術。
- Coosemaus,T.、Van Hove,A.、Naessens,K.、Vanwassenhove,L.、Van Daele,P.、Baets,R.(Dept. of Inf.Technol.,Ghent Univ.)之「Fabrication of a 2D connector for coupling a 4×8 array of small diameter plastic optical fiber(117/125 μm) to RCLED or VCSEL arrays」，如出現在2000年電子組件及技術會議(Electronic Components and Technology Conference)中，DOI: 10.1109/ECTC.2000.853332，作者論述2D平行纖維陣列且關於製造可使用標準模製技術複製之原型2D連接器進行報告。
亦即，在受控定位之情況下提供用於組合撓性光波導帶之方法或工具仍為一挑戰。在僅數微米(μm)之定位容限的情況下可靠及有效地提供該等帶之組合堆疊為另一挑戰。
根據一第一態樣，本發明係針對一種用於組合撓性光波導帶之方法，其包含以下步驟：提供至少兩個光波導帶及一間隔物，該間隔物提供至少兩個經校準空間；將該等帶中之一者定位於該間隔物中，其中該一者堆疊於另一帶上；及將該經定位帶約束於該等經校準空間中之一各別者中，及將該經約束帶固定於該另一帶上。
在其他實施例中，該方法可包含以下特徵中之一或多者：
-　在該約束及固定之步驟處，該等帶中之該一者經由一黏著劑固定於該間隔物中；
-　該約束及固定之步驟進一步包含將該黏著劑填充於該間隔物中；
-　在該提供之步驟處，該等帶中之每一者在一末端處具備一獨立部分，且該間隔物包含至少兩個凹座，該兩個凹座中之每一者界定一各別經校準空間；該約束之步驟包含將每一獨立部分插入於該等凹座中之一各別者中；及該固定之步驟包含關於該等凹座中之一各別者固定該等經約束帶中的每一者；
-　在該提供之步驟處，該等帶中之每一者進一步包含一基板及該基板上的一包層，光波導配置於該包層中，該方法在定位之前進一步包含以下步驟：藉由在該等帶中之每一者的一末端處對該基板進行部分移除或分層而製備每一獨立部分；
-　該方法進一步包含以下步驟：穿過該等固定帶切割一區段；
-　該間隔物經提供為一套圈(SpF)，該套圈具有整合於該套圈中之通孔凹座；
-　所提供之該間隔物包含一容器及一間隔物元件，該間隔物元件包含該等凹座；及該定位之步驟包含：將該間隔物元件及該等帶兩者插入於該容器中，及將每一獨立部分插入於該等凹座中之一各別者中；
-　所提供之該間隔物包含一容器及一間隔物元件兩者；及該定位之步驟包含將該等帶中之一者定位於該容器中；及將該容器中之該間隔物元件的一部分嚙合至該經定位帶上，直至在該經嚙合部分與該容器之間達成一經校準空間為止，且其中：該約束及固定之步驟包含將該經定位帶約束及固定於該已達成的經校準空間中；
-　約束及固定該經定位帶進一步包含將其曝露至一黏著劑，及固化該黏著劑；
-　該約束及固定第二帶之步驟進一步包含擴散該黏著劑穿過該間隔物元件；
-　該方法進一步包含重複該等定位、約束及固定之步驟，以便獲得相對於一第N 個帶而固定的一第N +1個帶；及
-　在該固定該等帶之步驟處，該間隔物經校準，以使得該等帶中之該一者之在固定之後的定位中的一容限小於±10微米，且較佳小於±5微米。
本發明在其之一第二態樣中進一步係針對一種撓性光波導帶之組合堆疊，其可能根據本發明之該第一態樣而獲得，其中，在該堆疊之一末端區段處，該等帶末端區段中之每一者在一各別經校準區段中經校準。
本發明在其之一第三態樣中進一步係針對一種光連接器，其包含根據本發明之該第二態樣之撓性光波導帶的堆疊。
根據又一態樣，本發明體現為一種用於組合撓性光波導帶之間隔物，該間隔物具有至少兩個經校準空間，其中該間隔物經組態以允許：將該等帶定位於該間隔物中；將該等帶約束於該等經校準空間中之一各別者中；及固定該等帶。
現將藉由非限制性實例及參看隨附圖式來描述體現本發明之一種方法，及特別言之，一種間隔物及一種光波導帶之組合堆疊。
作為對以下描述之介紹，首先指向本發明之一通用態樣，其係針對用於組合撓性光波導帶之方法。
基本上，光波導帶(亦稱為花線(flex))首先定位於間隔物中，使得一帶堆疊於另一帶上。接著，一給定帶在固定之前約束於該間隔物之各別經校準空間中。因此，個別波導帶之製造容限並不沿著該堆疊累加。此適用於帶之定位中的任何垂直不精確性。約束多個層可(例如)憑藉黏著劑(例如，藉由填充間隔物中之在定位元件之後保持未被佔用的空間)而設定及/或加強。堆疊之總精度因此容易受控。相反，可放寬對個別層厚度控制的要求。顯著地，可根據將在下文中詳細論述之實施例使許多層定位，例如，一次性或逐一地。
圖1展示穿過單一波導帶R1之側向切口。光波導包括用於傳輸光信號之M 個光波導核心C1a 、C1b 、...。該等核心位於基板R1s上方之包層R1u、R11中。更精確地，包層分解為包含核心之上部包層(R1u)及下部包層R11。該等帶本身為已知的。
圖2展示穿過彼此直接重疊地配置之N個波導帶R1至R n 之堆疊ARf 的側向切口。如下文所描述之實施例目的在於組合如此圖式中示意描繪的堆疊。
廣泛地，所展示之區段為可能根據本發明之實施例獲得的撓性光波導帶之組合堆疊之一末端的剖視圖。在該區段之層級處，帶中之每一者裝設於此處由矩形表示之各別經校準區段中。
每一波導帶包含M 個光波導，如上文所描述。每一波導帶Rn 內之光波導(例如，C1a 、C1b 、...)以給定間隔或間距Ph縱向及彼此平行地配置。此間隔可(例如)達至250微米或小於250微米，具有±5微米或更佳之精度，亦即±1微米至±2微米。
波導帶具備大體上相同的預定厚度。此處，其厚度可能小於所預期之垂直間距Pv。Pv之典型值為250微米。更精確地，單一帶中之各種層的典型值為：
-　基板：100微米
-　下部包層：30微米至40微米
-　核心：40微米至50微米
-　上部包層(在核心上方)：30微米至40微米
因此，帶厚度為約200微米至230微米，亦即小於Pv。在圖2中使用熟習此項技術者之常見標記法來提及帶堆疊或光連接器之如本文中所預期的典型容限。參考符號G與稍後待引用之較佳實施例相關。
明顯地，每一層不可能具有完美恆定厚度及為完美平坦的。然而，本發明之實施例導致：每一層適應於一各別經校準空間，藉此該等不精確度之效應得以減輕。達成此之方式應在以下描述中變得顯而易見。
現參看圖3至圖7描述一次性地組合帶之第一通用實施例。
首先，提供光波導帶及間隔物。較佳地，每一帶Rn 在一末端處具有一獨立部分。自由部分之一實例由圖3中之參考符號R1fsp表示，及更一般由其他圖中之Rn fsp表示。此獨立部分可例如藉由雷射切除或藉由基板R1s之分層(替代步驟S200)進行之(例如)基板之部分移除(圖3中之步驟S300)而獲得。帶R1之一末端因此在部分R1fsp的層級處變薄。首先，此賦能該等帶在間隔物中之較容易定位及插入。其次，且更加，此進一步允許間隔物之較容易加工，如將在下文中參看圖4A至圖4F解釋。
現在，參看圖4A至圖4F，所描繪之帶Rn 的側向切口清楚地展示變薄的基板，如上文所論述。可在圖5之3D視圖中進一步瞭解其形狀。
所提供之帶形成一總成ARi ，其尚無必要經堆疊(S10，圖4A)。帶因此經堆疊以形成較緊密之總成ARs ，參看圖4B。後續堆疊可因此較容易地插入於間隔物Sp中，步驟S20，圖4B。
所描繪之間隔物經適當地設計以用於組合該等帶。該間隔物包含此處由凹座所界定之經校準空間(SpRn)。注意，在圖4之實例中，該等凹座經整合於間隔物之主體(亦即套圈SpF)中。通常，創建一母模以用於套圈之後續模製。該母模通常經鉸(ream)薄、鑽孔，或研磨。接著，可藉由在母模中射出成形而獲得套圈。結果，所獲得之凹座整合於間隔物之主體中。注意，凹座在此處由大體上平行的舌狀物界定。通常，該等舌狀物寬3 mm，而凹座通常厚100微米至150微米。
套圈進一步界定一區域，其允許插入經堆疊之總成ARs ，或者說，用於將帶預先定位於間隔物中，如步驟S20處所說明。
有利地，凹座可進一步經設計為通孔，亦即，該等凹座具有兩個開端(open end)，如在圖4B至圖4F之側向切口中所見，亦參看針對3D視圖之圖5。此不僅可能比盲孔容易製造，而且此可在堆疊的固定之後進一步簡化堆疊之修整，如應在圖4E至圖4F中顯而易見。
凹座SpRn 可適宜地經成形以將帶Rn 之自由部分插入於其中，圖4C中之步驟S30。在此方面，使帶具備變薄之自由末端部分使其在間隔物中之定位更容易，如已引用。此外，其進一步允許諸如本文中所描述之間隔物之較可承受的加工。此在界定經校準空間之凹座將與套圈主體以單件結構建置時變得尤其真實，如在圖4A至圖4F之實施例中。事實上，由於凹座及自由部分通常厚100微米至150微米，因此可預期加工之合理良率。換言之，在不使帶之末端部分變薄的情況下，界定凹座之舌狀物將必須更薄，其更難以製造。
因此，自由末端可容易地容納於間隔物之各別凹座中(圖4C至圖4D中之步驟S30/40)，藉此最終位置得以確認(此處，自由部分之末端在間隔物之右手側壁之外側略微超出)。換言之，每一帶Rn 現約束於各別經校準空間內之一末端處及準備經固定。此外，堆疊自身定位於套圈之整體經校準區域CR中。
就此，帶在其自由部分之層級處仍以某種方式變脆且尚未固定。此可藉由進一步關於凹座來約束帶(圖4E中之步驟S50，例如經由黏著劑G)而設定。如先前所表明，黏著劑G可(例如)填充於間隔物中保持未被佔用的空間中，及可能填充先前由帶基板所佔據的空間。此外，其應進一步將帶之自由末端部分約束至由凹座所界定之標稱位置。在此方面，如在圖4E至圖4F中所見，凹座可經設計，以使得在填充後，黏著劑便促使帶之每一自由部分朝向一給定壁(此處，凹座之下部平壁，如圖4E至圖4F中之區段中所查看)。為此目的，上部壁可具有略微彎曲之區段，其具有逐漸消失的喇叭口(flare)。
因此，一旦固化或乾燥(步驟52)，黏著劑便在一末端處固定帶堆疊，且可能更精確地設定帶末端。
接下來，藉由穿過固定帶(例如，其之超出末端，如所描繪)切割(步驟S55至S60，圖4E至圖4F)一區段而獲得修整。所得堆疊現具有一乾淨的末端區段。自右面查看，帶末端區段將裝設至經校準區段(亦即矩形)中，如先前參看圖2所引用。立即返回至後面的圖，可見，由帶保持未被佔用的空間可能由黏著劑(如由粗線及參考符號G所表示)填充。
在圖5中，展示間隔物Sp及堆疊ARs 之3D視圖，同時正將該堆疊插入於套圈SpF之中空空間中。亦即，在步驟S20(圖4B)與圖4C之步驟S30之間的某點。其中所描繪之虛線矩形表示圖4A至圖4F之側向切口平面。如已在後面的圖中可見，凹座SpRn 較佳地在插入側上展現一微小喇叭口。
其總尺寸以其他方式由帶、其垂直堆疊中所追求之精度、用於加工間隔物的材料及加工精度來判定，如可由熟習此項技術者瞭解。
在此方面，套圈主體之材料較佳地包含可能熱穩定、硬質適合及持久耐用之陶瓷或玻璃部件。舉例而言，陶瓷部件(例如套圈主體質量之80%)可分散於諸如聚苯硫醚(PPS)或環氧樹脂的聚合物基質中。
順便提及，注意到，雖然實施例敍述首先定位帶及接著約束該等帶，但熟習此項技術者應顯而易見，相應步驟可為伴隨的(至少部分地)或甚至交錯的。
接下來，圖6A至圖6D說明根據先前實施例之一變體之用於組合撓性光波導帶的步驟，如參看圖4A至圖4F所描述。基本上，總觀點保持相同，亦即將帶之堆疊定位於間隔物中(步驟S20至S40，圖6A至圖6B)，及接著在固定之前(步驟S52)將其約束於(步驟S30至S50，圖6B至圖6C)各別經校準空間中。
此處的主要差異在於：間隔物現包含兩個獨特元件，亦即一容器SpF或套圈及一間隔物元件SpE，應注意到，凹座SpRn 設置於間隔物元件中。
因此，定位各種組件(步驟S20至S30，圖6A至圖6B)現需要將間隔物元件SpE及帶兩者插入於容器SpF中(步驟S20)。然而，將帶之獨立部分插入於各別凹座中(步驟S30至S40，圖6B)，恰如先前實施例中。
因此，亦可藉由穿過間隔物元件SpE切割一區段(步驟S55，圖6C)達成穿過固定帶切割一區段。此處，損失了經切割之間隔物元件部分。然而，該變體為有利的，因為該變體允許套圈及其組件(詳言之，間隔物SpE)之更容易加工。
圖7展示根據圖6A至圖6D之變體的間隔物SpE、SpF之組件的3D視圖。此處，可注意到，凹座SpRn 不再需要經提供為通孔。
現應描述另一實施例，其中逐一地校準帶，而非一次性地定位該等帶。
圖8示意地描繪適用於該實施例之間隔物及單一帶的分解圖。
如剛才上文所述，間隔物包含兩個部件，亦即容器SpF(或套圈)及間隔物元件SpE。套圈仍界定一區域(開放的)，其允許插入給定帶，或者說，用於預先定位該帶，如由分解圖所提示。然而，替代使經校準空間由凹座界定，間隔物元件SpE現經設計為具有T型區段之印模，其部分地與容器SpF之U型區段互補。為說明起見，其應因此在下文中稱作印模。
印模SpE之實例可進一步見於圖9中，圖9展示與圖8中之印模相同之印模的3D視圖。
如由圖8所提示，在將帶R1(或Rn )定位於該容器中之後，印模SpE之一部分可滑動地嚙合於該容器之一區段中，到達先前經定位的帶上。現在，尺寸經適合地選擇，以使得(例如)印模之邊緣應防止其下部壁到達容器之上部壁。經校準空間可因此界定於印模之經嚙合部分的下部壁與容器的上部壁之間。插入帶將因此被促使裝設於該經校準空間中及隨後在其中固定。
此可隨意重複，以便調整帶堆疊之連續層，其限制條件為：經校準空間可在製程之每一階段得以維持。為此目的，最有效的操作模式也許會提供具有略微不同高度(如由圖9中之h 所表示)之一組印模。
舉例而言，第N +1個印模之經嚙合部分的高度h N +1 可為第N 個印模之高度減去校準層N +1之空間的高度e N +1 ，亦即h N +1 =h N -e N +1 。然而，由於高度e 通常在每一層相同，因此一層可能具有h N +1 =h N -Ne ，藉此始終提供恆定的經校準空間。
在一變體中，印模可具備具有各種尺寸之一組架台(stand)SpEs ，例如自黏著的。然而，架台已為有利的，甚至在使用一組不同印模時，因為其允許最小化存在於容納表面上之灰塵粒子的影響。彼處，將可能對於印模中之每一者具有相同架台。
接下來，圖10A至圖10J說明根據第二主要實施例之步驟。
首先，提供容器SpF，步驟10(圖10A)。接著，將第一帶R1定位於其中，步驟21(圖10B)，如圖9中進一步展示。注意，帶R1之厚度通常小於垂直間距Pv。
較佳地，黏著劑G曝露於經定位層之上部表面，圖10C中之步驟S22。此黏著劑較佳具有低黏度以便容易流動。
接下來，印模SpE之一部分嚙合於容器SpF中，直至達成經校準空間位置為止(步驟S23至步驟S50，圖10D至圖10E)。詳言之，此處，印模經定尺寸及成形，使得此位置在行進末端處自動達成。經校準空間之高度對應於1×Pv(垂直間距)，如該圖式中所指示。
如在第一實施例中，帶之空間配置受間隔物之組件約束。此外，黏著劑G應自然地填充未被佔用的空間，且因此參與散布所施加之約束。層結果為散布地更均一，藉此在其定位中及在總間距中達成更佳精度。
目前，可(例如)藉由UV光固化黏著劑，藉此設定當前層末端部分。順便提及，用以填滿間隙之黏著劑可(例如)僅僅為包層材料自身。此材料具有多個優勢：其具有黏著屬性、低黏度，為UV可固化的，及省略了使用額外材料的需要，其有利於大規模生產。
現在，黏著劑G不需要為必須UV可固化的。其可為標準氧化膠，或熱可固化黏著劑。
在仍考慮UV可固化膠之情況下，印模對於相應波長較佳為通透的，藉此獲得簡單設定。舉例而言，印模可由石英製成。
顯著地，由於黏著劑G已填滿未被佔用的空間，因此層之上部表面大體上對應於印模之下部壁的上部表面。因此，與當前帶無關地做出下一層中之帶的定位。此示意地描繪於圖2中。
在此方面，為了避免印模黏住固化之後的黏著劑，至少與該黏著劑接觸之印模表面可具有抗黏性塗層，例如氟化塗層。該層可(例如)藉由電漿沈積或任何其他適合技術進行沈積。
在固化黏著劑之後，移除印模。由於印模可能為可再次使用的，因此其塗層可能在某點展現一些疲勞。然而，由於諸如電漿沈積之技術為簡單製程，所以此不應為主要缺陷(在自組合過程中，將印模浸漬至聚合物溶液中為足夠的)。在進行大批量生產時，能夠再次使用印模為特別有利的。此主要因為其需要以高精度來進行製造。
最終，先前步驟可在必要時重複，應需要每次調適或改變印模，如圖10F至圖10H中針對第二帶層R2所說明。圖10I相應地說明四個撓性光波導帶Rn (n =1至4)之組合堆疊。
關於頂部層TL(圖10J)之修整，某一傳統黏著劑較佳地添加於波導堆疊的頂部上。若需要，則一件額外套圈可添加於頂部上，以便靠近該套圈及使其形狀符合某一所用標準。接著，可(例如)藉由氧化或用熱的方式來固化堆疊之頂部上的黏著劑。
註解按序排列。
在上文所提議之解決方案中，該帶可能經設計以使得其厚度小於所要垂直間距Pv。在將該帶插入於(例如)套圈之後，某一流體黏著劑添加於頂部上(此可為例如包層材料，如所表明)。由間隔物所界定之間隙對應於所要波導間距。有趣地，本發明實施例允許過多流體(例如)在容器之前部及後部上容易地進行沖洗。
亦如之前所提及，此技術之一優勢在於：個別波導帶之製造容限在該等帶經堆疊時並不累加。
需要在多模式波導之間達成之對準精度的典型數值最大為±5微米。另一方面，帶厚度之製造精度可能通常為±1微米至±2微米(或更差)，因此堆疊具有固定厚度之帶存在缺點。
本發明方法之另一優勢在於：當前印模之厚度容限可能至多影響當前層及下一層，但其並不影響較高層。因此，製造不精確度並未在堆疊上方累加。
一額外優勢在於：歸因於黏著劑，當所有層處於適當位置時，與後驗地涉及關鍵膠合步驟之方法對比，個別層中之每一者以機械方式附接至套圈。
此在撓性光波導帶之組合堆疊用於光連接器OC(參看圖10J)中時為更加有利的，如在本發明之一實施例中。在此狀況下，套圈SpF為(例如)連接器套圈。
另一優勢在於：波導帶之製造變得更容易及因此更節省成本，因為總厚度亦並不需要如先前技術中已知之方法中一樣精確受控，其中單一層之厚度控制需要(例如)複雜的反饋沈積。
以上技術之又一優勢在於：與基於厚度受控之波導帶的技術中所需的設計相比，套圈設計簡單得多。
雖然已參考特定實施例描述本發明，但熟習此項技術者應理解，可在不脫離本發明之範疇的情況下做出各種改變且等效物可進行替代。另外，可在不脫離本發明之範疇的情況下做出許多修正以使特定情形適用於本發明之教示。因此，期望本發明不限於所揭示之特定實施例，而是本發明將包括屬於所附申請專利範圍之範疇的所有實施例。舉例而言，可預期本發明用於擴展超出光連接器之應用。此外，熟習此項技術者可瞭解，主要實施例中之一者的細節可適用於另一實施例。
ARf ．．．堆疊/撓性光波導帶
ARi ．．．總成
ARs ．．．總成/堆疊
C1a ．．．光波導核心
C1b ．．．光波導核心
CR．．．整體經校準區域
CS2．．．經校準空間
G．．．黏著劑
h．．．高度
OC．．．光連接器
R1．．．波導帶/第一帶
R1fsp ．．．自由部分
R1l ．．．下部包層
R1s ．．．基板
R1u ．．．上部包層
R2．．．第二帶層
Rn ．．．撓性光波導帶
Sp．．．間隔物
SpE．．．間隔物元件/印模
SpEs ．．．架台
SpF．．．套圈/容器/間隔物
SpRn ．．．經校準空間/凹座
TL．．．頂部層
圖1為穿過單一波導帶之側向切口；
圖2為穿過N 個波導帶之堆疊的側向切口；
圖3為根據本發明之實施例之用於製備在其一末端處具有獨立部分之波導帶的兩個變體；
圖4A至圖4F為根據本發明之一實施例之用於組合撓性光波導帶的步驟；
圖5為根據圖4A至圖4F之實施例的間隔物及帶堆疊之在其給定組合步驟處的3D視圖；
圖6A至圖6D為根據圖4A至圖4F之實施例之一變體之用於組合撓性光波導帶的步驟；
圖7為根據圖6A至圖6D之變體的間隔物及帶堆疊之在其給定組合步驟處的3D視圖；
圖8為如用於圖10A至圖10I之實施例中的間隔物及帶之分解圖；
圖9為圖8之間隔物之間隔物元件的3D視圖；及
圖10A至圖10J為根據本發明之另一實施例之方法的步驟。
ARs ．．．總成/堆疊
CR．．．整體經校準區域
R1．．．波導帶/第一帶
Rn ．．．撓性光波導帶
Sp．．．間隔物
SpF．．．套圈/容器/間隔物
SpRn ．．．經校準空間/凹座

Claims (16)

  1. 一種用於組合撓性光波導帶之方法，該方法包含以下步驟提供一包含至少兩個堆疊於彼此上之光波導帶之帶堆疊、及一間隔物，該間隔物具有至少兩個延伸穿過該間隔物之一側壁之經校準空間；將該帶堆疊定位於該間隔物中；及藉由接收該等經校準空間中之一各別者中每一光波導帶之一獨立(free-standing)部分將該經定位帶堆疊約束於該等經校準空間中之該各別者中，每一光波導帶之該獨立部分之一部分位於該間隔物之該側壁之外；及將該經約束帶堆疊固定於該等經校準空間中。
  2. 如請求項1之方法，其中該等光學波導帶經由一黏著劑固定於該間隔物中。
  3. 如請求項2之方法，其中該約束步驟進一步包含：將該黏著劑填充於該間隔物中。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包含以下步驟：在每一光波導帶之一末端提供該獨立部分，其中該間隔物包含至少兩個凹座，該兩個凹座界定各別經校準空間；將該等獨立部分之每一者插入於該等凹座中之各別者中；及於該等凹座中之該各別者固定該等經約束帶堆疊。
  5. 如請求項4之方法，其中該等光波導帶之每一者進一步包含一基板及存在該基板上之一包層，該方法進一步包含以下步驟：藉由在該等光波導帶中之每一者的該一末端處從該基板上與該包層相反之一側對該基板進行部分移除或分層而製備每一獨立部分，其中光波導被佈置在該包層中。
  6. 如請求項5之方法，其進一步包含以下步驟：切割每一光波導帶位於該間隔物之該側壁之外之該獨立部分之該部分。
  7. 如請求項6之方法，其中該間隔物經提供為一套圈，該套圈具有整合於該套圈中之通孔凹座。
  8. 如請求項1之方法，其中該間隔物包含一容器及一間隔物元件。
  9. 如請求項8之方法，其中該約束步驟進一步包含：將一黏著劑曝露至該經定位帶堆疊；及固化該黏著劑。
  10. 如請求項9之方法，其中該約束步驟進一步包含：擴散該黏著劑穿過該間隔物元件。
  11. 如請求項1之方法，其中該間隔物經校準，以使得該等光學波導帶中之一者在固定之後的該定位中的一容限小於±10微米。
  12. 如請求項1之方法，其中：獲得撓性光波導帶之一經組合堆疊；且在該經組合堆疊之一末端區段處該等帶末端區段之每 一者在一各別經校準區段中經校準。
  13. 如請求項12之方法，其中一光連接器包含該經組合堆疊。
  14. 一種用於組合撓性光波導帶之裝置，其包含：一間隔物，該間隔物具有至少兩個延伸穿過該間隔物之一側壁之經校準空間，其中：該間隔物經組態以允許：將該等光學波導帶定位於該間隔物中；藉由接收該等經校準空間中之一各別者中每一光波導帶之一獨立(free-standing)部分將該等光學波導帶之每一者約束於該等經校準空間中之一各別者中，每一光波導帶之該獨立部分之一部分位於該間隔物之該側壁之外；及固定該等光學波導帶。
  15. 如請求項14之裝置，其中該等經校準空間藉由複數個實質上彼此平行排列之舌狀物彼此分開，其中該複數個舌狀物具有實質上垂直對齊之末端。
  16. 如請求項15之裝置，其中每一舌狀物具有一實質均勻厚度。
TW099106672A 2009-03-11 2010-03-08 用於組合撓性光波導帶之方法及間隔物，以及該等帶之組合堆疊 TWI461769B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09154915 2009-03-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201100891A TW201100891A (en) 2011-01-01
TWI461769B true TWI461769B (zh) 2014-11-21

Family

ID=42262411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099106672A TWI461769B (zh) 2009-03-11 2010-03-08 用於組合撓性光波導帶之方法及間隔物，以及該等帶之組合堆疊

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9110254B2 (zh)
JP (1) JP5437398B2 (zh)
CN (1) CN102349009B (zh)
TW (1) TWI461769B (zh)
WO (1) WO2010103432A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI655466B (zh) * 2016-02-25 2019-04-01 美商莫仕有限公司 多層光學組件及其形成方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102349009B (zh) 2009-03-11 2014-08-13 国际商业机器公司 用于组装挠性光波导带的方法及间隔物，以及这样的带的组装叠层
US8979390B2 (en) 2011-11-28 2015-03-17 International Business Machines Corporation Ferrule of multilayer waveguide connector
JP5998838B2 (ja) * 2012-10-19 2016-09-28 住友ベークライト株式会社 光伝送基板
CN106936655A (zh) 2015-12-30 2017-07-07 阿里巴巴集团控股有限公司 链路检测方法、装置及网络设备、控制器
JP2017187644A (ja) 2016-04-06 2017-10-12 住友電気工業株式会社 光配線接続部材
JP7258486B2 (ja) * 2018-07-25 2023-04-17 日東電工株式会社 光導波路部材コネクタおよびその製造方法
CN110208909A (zh) * 2019-06-30 2019-09-06 深南电路股份有限公司 光纤线路板及其制造方法、光传输装置、光电混合线路板
JP2021043422A (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 小池　康博 一括成型マルチ光伝送シートアセンブリ、接続構造体、光モジュール、アクティブ光ケーブルおよびその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6062740A (en) * 1997-08-25 2000-05-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical connector and method of making the same
US20020168150A1 (en) * 2001-05-08 2002-11-14 Masato Shiino Optical connector for connecting a plurality of fiber ribbons to one another
US20040086255A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-06 Botet Alfred D. Stacked optical fiber arrays
US7108431B2 (en) * 2003-04-17 2006-09-19 3M Innovative Properties Company Ferrule for use in fiber optic connectors

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496A (en) 1849-06-05 Peters
US624A (en) 1838-03-03 Apparatus foe
US5281305A (en) 1992-05-22 1994-01-25 Northrop Corporation Method for the production of optical waveguides employing trench and fill techniques
SE512121C2 (sv) 1995-12-19 2000-01-31 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande för att passivt upplinjera ett vågledardon på ett substrat
SE511000C2 (sv) 1996-09-06 1999-07-19 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och anordning för att anordna ett vågledarmönster i en donkropp
JPH11183747A (ja) * 1997-12-22 1999-07-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 三次元高分子光導波路アレイおよびその製造方法
US6601998B2 (en) 2000-12-13 2003-08-05 Teraconnect, Inc Optical waveguide assembly for interfacing a two-dimensional optoelectronic array to fiber bundles
JP4584483B2 (ja) 2001-04-05 2010-11-24 オリンパス株式会社 撮影光学系
JP2002303761A (ja) 2001-04-06 2002-10-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 多心光コネクタ用フェルールと多心光コネクタの製造方法
JP2002333549A (ja) 2001-05-08 2002-11-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 光コネクタ用フェルール
US6695488B2 (en) 2001-07-19 2004-02-24 Cinch Connectors, Inc. Tool and method for forming a multi fiber ferrule
JP4570289B2 (ja) 2001-07-25 2010-10-27 古河電気工業株式会社 多心多段光コネクタ
JP3910846B2 (ja) 2001-12-21 2007-04-25 日本碍子株式会社 二次元光学部材アレイ及び二次元導波路装置並びにそれらの製造方法
US20030174998A1 (en) * 2002-03-15 2003-09-18 George Shevchuk Assembly for stacking optical fibers in an aligned two dimensional array
US6801693B1 (en) * 2002-10-16 2004-10-05 International Business Machines Corporation Optical backplane array connector
US7048446B2 (en) 2002-12-06 2006-05-23 Valdor Fiber Optics, Inc. Connector for impact mounted bundled optical fiber devices
US6973242B2 (en) * 2003-04-17 2005-12-06 3M Innovative Properties Company Apparatus useful for guiding fiber optic ribbons into ferrules
US7330619B2 (en) 2003-04-29 2008-02-12 Hoya Corporation Usa Laser and photodetector coupled by planar waveguides
JP4265293B2 (ja) 2003-06-11 2009-05-20 富士ゼロックス株式会社 鋳型及びコネクタ一体型高分子光導波路の製造方法
DE102004028310B9 (de) 2004-06-12 2010-10-07 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen des Abschlusses eines Lichtleitfaserbündels
JP4678155B2 (ja) * 2004-07-28 2011-04-27 富士ゼロックス株式会社 光導波路、光導波路用フェルール、及び光コネクタ
US7492998B2 (en) 2004-08-31 2009-02-17 Corning Incorporated Fiber bundles and methods of making fiber bundles
JP2007212973A (ja) 2006-02-13 2007-08-23 Fujikura Ltd 光ファイバコネクターフェルールおよびこれを用いた接続方法
CN102349009B (zh) 2009-03-11 2014-08-13 国际商业机器公司 用于组装挠性光波导带的方法及间隔物，以及这样的带的组装叠层

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6062740A (en) * 1997-08-25 2000-05-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical connector and method of making the same
US20020168150A1 (en) * 2001-05-08 2002-11-14 Masato Shiino Optical connector for connecting a plurality of fiber ribbons to one another
US20040086255A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-06 Botet Alfred D. Stacked optical fiber arrays
US7108431B2 (en) * 2003-04-17 2006-09-19 3M Innovative Properties Company Ferrule for use in fiber optic connectors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI655466B (zh) * 2016-02-25 2019-04-01 美商莫仕有限公司 多層光學組件及其形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20110317969A1 (en) 2011-12-29
WO2010103432A3 (en) 2010-11-25
CN102349009B (zh) 2014-08-13
US9110254B2 (en) 2015-08-18
JP5437398B2 (ja) 2014-03-12
US20150346446A1 (en) 2015-12-03
US9310580B2 (en) 2016-04-12
JP2012520480A (ja) 2012-09-06
WO2010103432A2 (en) 2010-09-16
CN102349009A (zh) 2012-02-08
TW201100891A (en) 2011-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI461769B (zh) 用於組合撓性光波導帶之方法及間隔物，以及該等帶之組合堆疊
US8876401B2 (en) Optical device and method of manufacturing optical device including transparent member between optical waveguide core and optical waveguide insertion hole
US6609835B2 (en) Oxidized light guiding component and manufacturing technique
US7330622B2 (en) Laminated optical waveguide film, method of producing the same, and optical waveguide module
US8023790B2 (en) Optical waveguide film with mark for positioning and method for producing the same
JP5135513B2 (ja) 光ファイバアレイ
US9250393B2 (en) Ferrule of multilayer waveguide connector
US6817778B2 (en) High-precision female format multifiber connector
US8364001B2 (en) Polymer optical waveguide and method for production thereof
JP2008164943A (ja) 多チャンネル光路変換素子およびその作製方法
CN105242354A (zh) 矩形光纤阵列器件及其制作方法
US20020094178A1 (en) Ribbon fiber and manufacturing method therefor, and optical fiber array using the same
JP5652106B2 (ja) 光コネクタの製造方法及び光コネクタ