TWI805338B - 光學裝置及其組裝方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一種光學裝置,其包括第一光纖組和第二光纖組。第一光纖組具有第一端部和相對於第一端部的第二端部,並包括彼此並排設置的複數條第一光纖。第二光纖組具有第三端部和相對於第三端部的第四端部,並包括彼此並排設置的複數條第二光纖,其中複數條第二光纖中的每一條之長度大於複數條第一光纖中的每一條之長度。
Description
本揭露是有關於一種光學裝置及其組裝方法,尤其是有關於矽光子(silicon photonics)晶片的光學裝置及其組裝方法。
帶狀光纖由於具有密集傳輸、接續方便、可多根光纖簡單接續以及節省安裝成本等優點,在目前的資料中心網絡中獲得廣泛的使用。
伴隨著帶狀光纖的大量普及,帶狀光纖與光學裝置的接合品質也必須穩定,以提高光學傳遞訊號的可靠度。因此,有必要對目前的帶狀光纖及其組裝方法加以改善,以提高光學裝置的傳輸效率並生產降低成本。
上文之「先前技術」說明僅係提供背景技術,並未承認上文之「先前技術」說明揭示本揭露之標的,不構成本揭露之先前技術,且上文之「先前技術」之任何說明均不應作為本案之任一部分。
本揭露之一實施樣態提供一種光學裝置,其包括第一光纖組和第二光纖組。第一光纖組具有第一端部和相對於第一端部的第二端部,並包括彼此並排設置的複數條第一光纖。第二光纖組具有第三端部和相對於第三端部的第四端部,並包括彼此並排設置的複數條第二光纖,其中複數條第二光纖中的每一條之長度大於複數條第一光纖中的每一條之長度。
在一些實施例中,複數條第二光纖的每一條之長度彼此不同。
在一些實施例中,第二光纖組的長度大於第一光纖組的長度。
在一些實施例中,第一端部與第三端部的距離大於第二端部與第四端部的距離。
在一些實施例中,複數條第一光纖的一部分彼此共平面,複數條第二光纖的一部分彼此共平面。
在一些實施例中,光學裝置進一步包括第一膠體和第二膠體。第一膠體固著第一光纖組的一部分,第二膠體固著第二光纖組的一部分。
在一些實施例中,光學裝置進一步包括光學接收發射器,耦接第一端部和第三端部。第一端部為光訊號接收端,第三端部為光訊號發射端。
在一些實施例中,光學接收發射器包括光波導管,以從第一光纖組接收光訊號或發射光訊號至第二光纖組。
本揭露之一實施樣態提供另一種光學裝置,其包括第一光纖組和第二光纖組。第一光纖組具有第一端部和相對於第一端部的第二端部,並包括彼此並排設置的複數條第一光纖。第二光纖組具有第三端部和相對於第三端部的第四端部,並包括彼此並排設置的複數條第二光纖。第一光纖組與第二光纖組之間的距離沿第一光纖組或第二光纖組的長度方向有所變化。
在一些實施例中,第二光纖組相對於第一光纖組具有大於0度的夾角。
本揭露之另一實施樣態提供一種形成光學裝置的方法,包括:提供第一基板,具有第一溝槽和第二溝槽,第一溝槽包含第一端點以及相對於第一端點的第二端點,第二溝槽包含第三端點以及相對於第三端點的第四端點;分別放置複數條第一光纖於第一溝槽和複數條第二光纖於第二溝槽;覆蓋第二基板於第一基板上;以及進行預成形步驟,將複數條第一光纖黏著形成第一光纖組,並將複數條第二光纖黏著形成第二光纖組。
在一些實施例中,在分別放置複數條第一光纖於第一溝槽和複數條第二光纖於第二溝槽後,複數條第一光纖並排相鄰排列,複數條第二光纖並排相鄰排列。
在一些實施例中,第一溝槽限制複數條第一光纖的橫向移動,第二溝槽限制複數條第二光纖的橫向移動。
在一些實施例中,第一溝槽具有第一弧形邊緣,第二溝槽具有第二弧形邊緣,第一弧形邊緣和第二弧形邊緣分別限定複數條第一光纖和複數條第二光纖的延伸方向。
在一些實施例中,第一弧形邊緣和第二弧形邊緣之間的距離沿著第一溝槽或第二溝槽的長度方向有所變化。
在一些實施例中,在覆蓋第二基板於第一基板上後,第二基板抵壓住第一溝槽中的複數條第一光纖以及第二溝槽中的複數條第二光纖,使複數條第一光纖和複數條第二光纖彼此共平面。
在一些實施例中,形成光學裝置的方法進一步包括設置第一固定裝置及第二固定裝置分別地固定複數條第一光纖之兩端,並且設置第三固定裝置及第四固定裝置分別地固定複數條第二光纖之兩端。
在一些實施例中,預成形步驟包括對複數條第一光纖和複數條第二光纖塗覆黏著劑,在黏著劑固化後分別形成第一膠體及第二膠體。
在一些實施例中,在預成形步驟後,移除第二基板和第一基板。
在一些實施例中,形成光學裝置的方法進一步包括裁切第一光纖組的一部分,以及裁切第二光纖組的一部分。
因此,本揭露提出一種新穎的光學裝置組裝方法,預先將多條光纖進行塑形並黏合,使其成為具有預先定義形狀的光纖組,形成之光纖組可同時具有單獨一條光纖時的柔軟性以及光纖組的強度。多個光纖組可具有配合光學接收發射器所需之光訊號發射或接受端。因此,光纖組可輕易與光學接收發射器所需之光訊號發射或接受端結合,進一步減少光學接收發射器與對應之光訊號發射或接受端耦接界面處的應力效應,改善未塑形光纖組之光訊號發射或接受端和光學接收發射器耦接時的應力過大問題,進而提高光學裝置的可靠度。
上文已相當廣泛地概述本揭露之技術特徵及優點,俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解,可相當容易地利用下文揭示之概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應瞭解,這類等效建構無法脫離後附之申請專利範圍所界定之本揭露的精神和範圍。
[相關申請案交叉參照]
本申請案主張於2021年5月26日所提交序號202110576469.X的中國大陸申請案之優先權,此申請案的完整內容通過引用併入本文。
以下詳細討論本揭露的實施方案。然而,應該理解的是,實施例提供了許多可以在各種具體環境中實施的可應用的發明概念。所討論的具體實施例僅說明製造和使用實施例的具體方式,並不限制本揭露的範圍。
在各個視圖和說明性實施例中,相同的附圖標記經配置以表示相同的元件。現在將詳細參考附圖中所示的示例性實施例。只要可能,在附圖和說明書中使用相同的附圖標記表示相同或相似的部分。在附圖中,為了清楚和方便,可誇大形狀和厚度。該描述將特別針對形成根據本揭露的裝置的一部分或更直接地與其配合的元件。應該理解,未具體示出或描述的元件可以採用各種形式。貫穿本說明書對“一些實施例”或“實施例”的引用意味著結合該實施例描述的特定特徵,結構或特性包括在至少一個實施例中。因此,貫穿本說明書在各個地方出現的短語“在一些實施例中”或“在實施例中”不一定指代相同的實施例。此外,特定特徵,結構或特性可以在一個或複數個實施例中以任何合適的方式組合。
在附圖中,相同的附圖標記經配置以在各個視圖中指示相同或相似的元件,並且示出和描述了本發明的說明性實施例。附圖不一定按比例繪製,並且在一些情況下,附圖已被誇大及/或簡化,僅經配置以說明目的。基於以下本發明的說明性實施例,本領域普通技術人員將理解本發明的許多可能的應用和變化。
除非另外定義,否則這裡使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本揭露的實施例所屬領域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。應當理解,例如在常用詞典中定義的那些術語應當被解釋為具有與其在相關領域和本揭露的上下文中的含義一致的含義,並且不應該被理解為或者理解為除非在此明確定義,否則過於正式的意義。
另外,下文提供本揭露的多個實施例為例說明本揭露的核心價值,但並非用以限制本揭露的保護範圍。為清楚說明以及方便理解,針對本揭露不同實施例之間相同或類似的功能或元件將不重複敘述或示標示於圖中。並且不同實施例中的不同元件或是技術特徵,在不相互衝突的前提下,進行組合或置換得到新的實施例仍屬於本揭露的保護範圍。
參考圖1,圖1是光學裝置O1的分解示意圖。光學裝置O1包含第一光纖組10、第二光纖組20、光學接收發射器30以及光纖接頭40。第一光纖組10具有第一端部A1和相對於第一端部A1的第二端部A2,而第二光纖組20具有第三端部A3和相對於第三端部A3的第四端部A4。第一光纖組10和第二光纖組20均為直線狀且長度相等,當第一光纖組10和第二光纖組20平行放置時,第一端部A1和第三端部A3之間的距離會與第二端部A2和第四端部A4之間的距離相等。
光學接收發射器30可連接至光訊號接收端32和光訊號發射端34。光纖接頭40具有第一接頭42和第二接頭44。光學接收發射器30的光訊號接收端32和光訊號發射端34之間的距離相等於光纖接頭40的第一接頭42和第二接頭44之間的距離。當組裝光學裝置O1時,第一光纖組10的第一端部A1會接上光訊號接收端32,第二光纖組20的第三端部A3會接上光訊號發射端34,光訊號接收端32和光訊號發射端34耦接到光學接收發射器30。另一方面,第一光纖組10的第二端部A2會連接到光纖接頭40的第一接頭42,第二光纖組20的第四端部A4會連接到光纖接頭40的第二接頭44。
參考圖2,圖2是圖1中所示的第一光纖組10和第二光纖組20的橫截面圖。第一光纖組10包括彼此並排設置的複數條第一光纖12,第二光纖組20包括彼此並排設置的複數條第二光纖22。複數條第一光纖12和複數條第二光纖22分別被第一膠體50和第二膠體60固著,已形成包含相鄰排列的複數條第一光纖12的第一光纖組10和包含相鄰排列的複數條第二光纖22的第二光纖組20。
參考圖3,圖3是另一光學裝置O2的分解示意圖。由於不同廠商生產之光學接收發射器的規格不盡相同,光學接收發射器30的光訊號入口和光訊號出口(圖未示)之間的距離會因廠商而異。以圖3為例,當光學接收發射器30的光訊號入口和光訊號出口分別與光訊號發射端34和光訊號接收端32耦接時,光訊號接收端32和光訊號發射端34之間的距離有可能不等於光纖接頭40的第一接頭42和第二接頭44之間的距離。圖3與圖1的區別在於光訊號接收端32和光訊號發射端34之間的距離大於光纖接頭40的第一接頭42和第二接頭44之間的距離。當第一光纖組10和第二光纖組20同時都要和光學接收發射器30和光纖接頭40耦接時,第一光纖組10和第二光纖組20必須要彎曲,偏離直線狀才能夠完成耦接。
在彎曲第一光纖組10和第二光纖組20的過程中,由於相鄰排列的複數條第一光纖12和複數條第二光纖22已分別受到第一膠體50和第二膠體60的固著,同時又每一條光纖的彎曲程度不同,因此當第一光纖組10和第二光纖組20同時都要和光學接收發射器30和光纖接頭40耦接時,第一光纖組10和第二光纖組20之中會存在很大的扭力,造成與光學接收發射器30或光纖接頭40不完全的接合,導致光訊號無法確實地從光學接收發射器30的光訊號接收端32和光訊號發射端34傳遞到第一光纖組10或第二光纖組20,或從第一光纖組10和第二光纖組20傳遞到光訊號接收端32或光訊號發射端34,因而產生光學裝置O2的可靠度問題。
本揭露提供一種光學裝置以及其組裝方法,以改善多個光纖組同時和光學接收發射器與光訊號發射端及光訊號接收端耦接後存在扭力過大的問題。
參考圖4,圖4是依據本揭露的一些實施例所繪製的光學裝置P1的示意圖。在一些實施例中,光學裝置P1包含第一光纖組110、第二光纖組120、光學接收發射器130以及光纖接頭140。在一些實施例中,第一光纖組110具有第一端部T1和相對於第一端部T1的第二端部T2,第二光纖組120具有第三端部T3和相對於第三端部T3的第四端部T4。
在一些實施例中,第一光纖組110和第二光纖組120為帶狀光纖(ribbon fiber)。在一些實施例中,第一光纖組110包括複數條第一光纖112,第二光纖組120包括複數條第二光纖122。在一些實施例中,第一光纖組110的長度是複數條第一光纖112中最長之第一光纖112的長度。在一些實施例中,第二光纖組120的長度是複數條第二光纖122中最長之第二光纖112的長度。在一些實施例中,第一光纖組110的長度和第二光纖組120的長度不同。在一些實施例中,第二光纖組120的長度大於第一光纖組110的長度。在一些實施例中,第一光纖組110的第一端部T1與第二光纖組120的第三端部T3的距離大於第一光纖組110的第二端部T2與第二光纖組120的第四端部T4的距離。
在一些實施例中,光學接收發射器130可包含矽光子(silicon photonics)晶片或光學引擎,可以將電訊號轉變為光訊號或將光訊號轉變為電訊號,並經由光訊號入口和出口(圖未示)來進行傳遞。在一些實施例中,第一光纖組110的第一端部T1先與光訊號接收端132結合和第二光纖組120的第三端部T3先與光訊號發射端134結合,然後光訊號接收端132與光訊號發射端134再與光學接收發射器130進行耦接。在一些實施例中,光學接收發射器130至少包括一光波導管(圖未示),以接收來自第一光纖組110之光訊號或發射光訊號至第二光纖組120。
在一些實施例中,光纖接頭140可為具有矩形外觀之MT型連接器(mechanical transfer ferrule,簡稱MT ferrule)。在一些實施例中,光纖接頭140可容納1 x 2、1 x 4、1 x 6、1 x 8、1 x 10或1 x 12之光纖陣列(fiber array)。在一些實施例中,光纖接頭140具有第一接頭142和第二接頭144,分別連接到第一光纖組110的第二端部T2和第二光纖組120的第四端部T4。在一些實施例中,光訊號接收端132和光訊號發射端134的距離大於第一接頭142和第二接頭144的距離。在這樣的實施例中,光訊號接收端132實質上不對準於第一接頭142,光訊號發射端134實質上不對準於第二接頭144。在一些實施例中,光訊號接收端132的延伸方向和第一接頭142的延伸方向具有一大於0度的夾角。在一些實施例中,光訊號發射端134的延伸方向和第二接頭144的延伸方向具有一大於0度的夾角。
繼續參考圖4,在一些實施例中,第一光纖組110與第二光纖組120之間的距離D1可以沿著第一光纖組110或第二光纖組120的長度方向有所變化。以圖4為例,距離D1可以由光纖接頭140朝向光學接收發射器130的方向逐漸變大。在其他的實施例中,距離D1可以由光纖接頭140朝向光學接收發射器130的方向逐漸變小。在一些實施例中,第二光纖組120不平行於第一光纖組110,第二光纖組120相對於第一光纖組110具有一大於0度的夾角。
參考圖5,圖5是根據圖4的一些實施例所繪製的第一光纖組110和第二光纖組120的橫截面圖。在一些實施例中,第一光纖組110包括彼此並排設置的複數條第一光纖112,第二光纖組120包括彼此並排設置的複數條第二光纖122。在一些實施例中,第一光纖組110為四芯光纖,亦即第一光纖組110具有並排設置的四條第一光纖112。在一些實施例中,第二光纖組120為四芯光纖,亦即第二光纖組120具有並排設置的四條第二光纖122。在一些實施例中,第一光纖組110和第二光纖組120亦可分別為二芯光纖、六芯光纖、八芯光纖、十芯光纖或十二芯光纖。
在一些實施例中,相鄰排列的複數條第一光纖112的一部分被第一膠體150固著,相鄰排列的複數條第二光纖122的一部分被第二膠體160固著。在一些實施例中,複數條第一光纖112在第一光纖組110的第一端部T1處彼此共平面。在一些實施例中,複數條第一光纖112在第一光纖組110的第二端部T2處彼此共平面。在一些實施例中,複數條第二光纖122在第二光纖組120的第三端部T3處彼此共平面。在一些實施例中,複數條第二光纖122在第二光纖組120的第四端部T4處彼此共平面。
在一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是溶劑型、熱固型或UV型的固態、液態、或膠態形式之黏著劑。在一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是藉由例如照光或加熱改變其黏性的黏著劑。在一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是相同或不同的膠體,可以是根據光纖的彎曲程度而具有不同黏性的黏著劑。在一些實施例中,被第一膠體150固著的複數條第一光纖112形成第一光纖組110,而被第二膠體160固著的複數條第一光纖122形成第二光纖組120。在一些實施例中,第一膠體150固著第一光纖組110的第一端部T1,而第二膠體160固著第二光纖組120的第三端部T3。在一些實施例中,第一膠體150固著第一光纖組110的第二端部T2,而第二膠體160固著第二光纖組120的第四端部T4。
參考圖6,圖6是圖4的一些實施例所繪製的複數條第一光纖112和複數條第二光纖122的長度示意圖。在一些實施例中,複數條第一光纖112中的每一條之長度不同,複數條第二光纖122中的每一條之長度不同。在其他一些實施例中,複數條第一光纖112中的每一條之長度可以相同,複數條第二光纖122中的每一條之長度可以相同。在一些實施例中,複數條第二光纖122中的每一條之長度大於複數條第一光纖112中的每一條之長度。
圖7是依據本揭露的一些實施例所繪製的光學裝置組裝方法的流程圖。參考圖7,光學裝置組裝方法200包含步驟101、步驟103、步驟105、步驟107、步驟109、步驟111、步驟113及步驟115。圖8至圖21分別是根據圖7的光學裝置組裝方法依據本揭露的一些實施例所繪製的操作步驟示意圖。
參考圖8,在圖7的步驟101中,提供第一基板180。在一些實施例中,第一基板180包括但不限於玻璃基板、陶瓷基板、金屬基板或半導體基板等。在一些實施例中,第一基板180具有第一溝槽182和第二溝槽184。在一些實施例中,第一溝槽182和第二溝槽184可以是利用雷射鑽孔或蝕刻製程在第一基板180上形成之具有特定寬度和深度的溝槽。在一些實施例中,第一溝槽182和第二溝槽184的深度相同。在一些實施例中,第一溝槽182具有第一端點E1和相對於第一端點E1的第二端點E2,第二溝槽184具有第三端點E3和相對於第三端點E3的第四端點E4。在一些實施例中,第一溝槽182和第二溝槽184實質上並非直線型溝槽。
在一些實施例中,第一溝槽182的長度和第二溝槽184的長度不同。在一些實施例中,第一溝槽182的第一端點E1與第二溝槽184的第三端點E3的距離大於第一溝槽182的第二端點E2與第二溝槽184的第四端點E4的距離。在一些實施例中,第一溝槽182具有第一弧形邊緣S1,第二溝槽具有第二弧形邊緣S2。在一些實施例中,第一弧形邊緣S1和第二弧形邊緣S2不平行。在一些實施例中,第一弧形邊緣S1和第二弧形邊緣S2之間的距離L1可以沿著第一溝槽182或第二溝槽184的長度方向有所變化。以圖8為例,距離L1可以由第二端點E2朝向第一端點E1的方向逐漸變大。在其他的實施例中,距離L1可以由第二端點E2朝向第一端點E1的方向逐漸變小。
參考圖9,圖9是根據圖8的一些實施例所繪製的橫截面圖。在一些實施例中,第一溝槽182具有第一寬度W1,第二溝槽184具有第二寬度W2。在一些實施例中,第一寬度W1是根據即將置入的第一光纖112的條數預先定義其大小,第二寬度W2是根據即將置入的第二光纖122的條數預先定義其大小。
參考圖10,圖10是圖8中的第一基板180根據其他的一些實施例所繪製的示意圖。在一些實施例中,第一基板180可以具有凸出部180P和擠壓部180S。在一些實施例中,凸出部180P和擠壓部180S是利用雷射鑽孔或蝕刻製程分割第一基板180而形成的兩個塊體。在其他一些實施例中,擠壓部180S可以是不同於第一基板180或凸出部180P的材料。在一些實施例中,可以將擠壓部180S和凸出部180P分開後以形成第一溝槽182和第二溝槽184。在一些實施例中,第一溝槽182和第二溝槽184實質上為半開放式的溝槽。
參考圖11,圖11是根據圖10的一些實施例所繪製的橫截面圖。在一些實施例中,凸出部180P的至少一邊F1與擠壓部180S的至少一邊F2平行。在一些實施例中,第一溝槽182的第一寬度W1和第二溝槽184的第二寬度W2是可調的。在這樣的實施例中,可以將擠壓部180S以朝向第一溝槽182或第二溝槽184的方向Z1滑入,以調整第一寬度W1或第二寬度W2的大小。在一些實施例中,可以將擠壓部180S朝向方向Z1滑入以將擠壓部180S和凸出部180P靠併在一起。
參考圖12,在圖7的步驟103中,分別放置複數條第一光纖112和複數條第二光纖122於第一基板180上的第一溝槽182和第二溝槽184中。在一些實施例中,單獨一條的第一光纖112和單獨一條的第二光纖122具有足夠的彈性,可以分別逐一沿著第一溝槽182的第一弧形邊緣S1和第二溝槽184的第二弧形邊緣S2放入第一溝槽182和第二溝槽184中。
參考圖13,在完成步驟103後,第一溝槽182和第二溝槽184分別被複數條第一光纖112和複數條第二光纖122填滿。在一些實施例中,在分別放置複數條第一光纖112於第一溝槽182和複數條第二光纖122於第二溝槽184後,複數條第一光纖112彼此並排相鄰,複數條第二光纖122彼此並排相鄰。在一些實施例中,第一弧形邊緣S1和第二弧形邊緣S2分別限制了複數條第一光纖112和複數條第二光纖122的延伸方向。
參考圖14,圖14是根據圖13的一些實施例所繪製的橫截面圖。在一些實施例中,複數條第一光纖112是以彼此共平面的方式塞滿於第一溝槽182中,複數條第二光纖122是以彼此共平面的方式塞滿於第二溝槽184中。在一些實施例中,第一溝槽182限制了複數條第一光纖112在寬度W1方向上的移動,第二溝槽184限制了複數條第二光纖122在寬度W2方向上的移動。
參考圖15,圖15是使用圖10或圖11中的第一基板180的操作示意圖。在一些實施例中,當分別放置複數條第一光纖112於第一溝槽182中以及複數條第二光纖122於第二溝槽184中後,可以放置第二基板190於第一基板180上。在一些實施例中,第二基板190可以是與第一基板180相同材質的基板。在一些實施例中,第二基板190覆蓋複數條第一光纖112、複數條第二光纖122、擠壓部180S以及凸出部180P。在一些實施例中,第二基板190可以避免複數條第一光纖112脫離第一溝槽182或複數條第二光纖122脫離第二溝槽184,以使複數條第一光纖112在第一溝槽182內以共平面的方式排列,以及複數條第二光纖122在第二溝槽184內以共平面的方式排列。在一些實施例中,第二基板190抵壓住第一溝槽182內的複數條第一光纖112和第二溝槽184內的複數條第二光纖122。在一些實施例中,可以機械或人力的方式對擠壓部180S施力,以擠壓複數條第一光纖112的一側或複數條第二光纖122的一側。
在一些實施例中,當複數條第一光纖112的兩端分別受到擠壓部180S和凸出部180P的夾擠後,受擠壓的複數條第一光纖112彼此相鄰並排於第一溝槽182中,當複數條第二光纖122的兩端分別受到擠壓部180S和凸出部180P的夾擠後,受擠壓的複數條第二光纖122彼此相鄰並排於第二溝槽184中。在一些實施例中,擠壓部180S和凸出部180P限制了複數條第一光纖112在寬度W1方向上的移動以及複數條第二光纖122在寬度W2方向上的移動。在一些實施例中,當完成對複數條第一光纖112和複數條第二光纖122的擠壓塑形後,移除第二基板190。
參考圖16,在圖7的步驟105中,分別以固定裝置固定複數條第一光纖112和複數條第二光纖122。在一些實施例中,分別使用第一、第二固定裝置J1、J2固定複數條第一光纖112的兩端部以及第三、第四固定裝置J3、J4固定複數條第二光纖122的兩端部。在一些實施例中,第一~第四固定裝置J1~J4可以是夾具或篩子,但不限於此。在一些實施例中,第一、第二固定裝置J1、J2可以沿著複數條第一光纖112的長度方向上移動以改變固定的位置。在一些實施例中,第三、第四固定裝置J3、J4可以沿著複數條第二光纖122的長度方向上移動以改變固定的位置。
參考圖17,在圖7的步驟107中,覆蓋第二基板190於第一基板180上。在一些實施例中,第二基板190接觸第一溝槽182內的複數條第一光纖112中的每一條以及第二溝槽184內的複數條第二光纖122中的每一條。在一些實施例中,第二基板190抵壓住第一溝槽182內的複數條第一光纖112和第二溝槽184內的複數條第二光纖122。在一些實施例中,透過第二基板190與第一基板180所夾空間的限位,使複數條第一光纖112和複數條第二光纖122在預成形之前保持彼此實質上共平面。
參考圖18,在圖7的步驟109中,進行複數條第一光纖112和複數條第二光纖122的預成形。在一些實施例中,可以移開第二基板190,以分別對複數條第一光纖112和複數條第二光纖122塗覆第一膠體150和第二膠體160。在一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是溶劑型、熱固型或UV型的固態、液態、或膠態形式之黏著劑。在一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是藉由例如照光或加熱增強其黏性的黏著劑。在其他一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是不需照光或加熱即能迅速固化的黏著劑。在一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是快乾型的黏著劑,例如可以是在30秒內即完全固化的快乾膠。在一些實施例中,第一膠體150和第二膠體160可以是相同或不同的膠體。在一些實施例中,在第一膠體150和第二膠體160固化後,分別使得複數條第一光纖112彼此緊密黏貼,複數條第一光纖122彼此緊密黏貼。在一些實施例中,當第一膠體150和第二膠體160完全固化後,複數條第一光纖112黏著形成第一光纖組110,複數條第二光纖122黏著形成第二光纖組120。
參考圖19,在圖7的步驟111中,從第一基板180上取下第一光纖組110和第二光纖組120。在一些實施例中,取下後之第一光纖組110和第二光纖組120已分別具有圖8所示根據第一溝槽182的第一弧形邊緣S1和第二溝槽184的第二弧形邊緣S2塑形的彎曲方向。在其他一些實施例中,也可以暫時不將第一光纖組110自第一溝槽182中移出,或暫時不將第二光纖組120自第二溝槽184中移出,在完成後續的步驟後再將第一光纖組110和第二光纖組120從第一基板180上取下。
參考圖20,在圖7的步驟113中,分別裁切第一光纖組110的一部分和第二光纖組120的一部分。在一些實施例中,當完成預成形步驟後,可以暫時地移除第一~第四固定裝置J1~J4。在一些實施例中,將第一光纖組110的第一端部T1與光訊號接收端132結合,將第二光纖組120的第三端部T3與光訊號發射端134結合。在一些實施例中,將第一光纖組110的第二端部T2透過第一接頭142穿過光纖接頭140,將第二光纖組120的第四端部T4透過第二接頭144穿過光纖接頭140。在一些實施例中,使用切割刀具或雷射光源(圖未示)沿著切割方向C1裁切第一光纖組110凸出光訊號接收端132的一部分和第二光纖組120凸出光訊號發射端134的一部分。在一些實施例中,使用切割刀具或雷射光源沿著切割方向C2裁切第一光纖組110凸出光纖接頭140的一部分和第二光纖組120凸出光纖接頭140的一部分。在其他一些實施例中,也可以是在第一光纖組110和第二光纖組120尚未移出第一基板180時進行裁切。
參考圖21,在圖7的步驟115中,組裝光學裝置P1。在一些實施例中,分別將光訊號接收端132和光訊號發射端134與光學接收發射器130耦接,以完成光學裝置P1之組裝。在一些實施例中,將光訊號接收端132耦接到光學接收發射器130的光訊號入口,並將光訊號發射端134耦接到光學接收發射器130的光訊號出口。在其他一些實施例中,也可以是第一光纖組110和第二光纖組120在第一基板180上的情況下,進行光學裝置P1的組裝。在這樣的實施例中,可以在完成光學裝置P1的組裝後,再分別將第一光纖組110和第二光纖組120自第一溝槽182和第二溝槽184中取出。
本揭露提供一種在光學裝置組裝前,預先將多條光纖進行塑形的方法。藉由使用具有預先定義形狀的治具,將多條光纖排列,再經過預成形步驟將多條光纖黏合,使其成為具有該預先定義形狀的光纖組。多個光纖組可具有配合光學接收發射器所需之光訊號發射或接受端。因此,光纖組可輕易與光學接收發射器所需之光訊號發射或接受端結合,進一步減少光學接收發射器與對應之光訊號發射或接收端耦接界面處的應力效應,改善未塑形光纖組之光訊號發射端或接收端和光學接收發射器耦接時應力過大的問題,進而提高光學裝置的可靠度。
雖然已詳述本揭露及其優點,然而應理解可進行各種變化、取代與替代而不脫離申請專利範圍所定義之本揭露的精神與範圍。再者,本申請案的範圍並不受限於說明書中所述的製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法與步驟之特定實施例。該技藝之技術人士可自本揭露的揭示內容理解可根據本揭露而使用與本文所述的對應實施例具有相同功能或是達到實質相同結果之現存或是未來發展之製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟。據此,此等製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟是包含於本申請案之申請專利範圍內。
10, 110:第一光纖組
20, 120:第二光纖組
30, 130:光學接收發射器
12, 112:第一光纖
22, 122:第二光纖
32, 132:光訊號接收端
34, 134:光訊號發射端
40, 140:光纖接頭
42, 142:第一接頭
44, 144:第二接頭
50, 150:第一膠體
60, 160:第二膠體
101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115:步驟
180:第一基板
182:第一溝槽
184:第二溝槽
180S:擠壓部
180P:凸出部
190:第二基板
200:方法
A1, T1:第一端部
A2, T2:第二端部
A3, T3:第三端部
A4, T4:第四端部
C1, C2:切割方向
D1, L1:距離
E1:第一端點
E2:第二端點
E3:第三端點
E4:第四端點
J1:第一固定裝置
J2:第二固定裝置
J3:第三固定裝置
J4:第四固定裝置
O1, O2, P1:光學裝置
S1:第一弧形邊緣
S2:第二弧形邊緣
W1:第一寬度
W2:第二寬度
Z1:方向
當結合附圖閱讀時,從以下詳細描述中可最佳理解本發明態樣。應注意,根據工業中的標準實踐,各種部件並未按比例繪製。事實上,為了清晰起見,許多部件的尺寸可能任意放大或縮小。圖式中相同的元件符號係指相同的元件。
圖1是現有技術的光學裝置的分解示意圖。
圖2是圖1中所示的第一光纖組和第二光纖組的橫截面圖。
圖3是現有技術的另一光學裝置的分解示意圖。
圖4是依據本揭露的一些實施例所繪製的光學裝置的示意圖。
圖5是根據圖4依據本揭露的一些實施例所繪製的第一光纖組和第二光纖組的橫截面圖。
圖6是圖4的一些實施例所繪製的複數條第一光纖和複數條第二光纖的長度示意圖。
圖7是依據本揭露的一些實施例所繪製的光學裝置組裝方法的流程圖。
圖8至圖21分別是根據圖7的光學裝置組裝方法依據本揭露的一些實施例所繪製的操作步驟示意圖。
110:第一光纖組
112:第一光纖
120:第二光纖組
122:第二光纖
130:光學接收發射器
132:光訊號接收端
134:光訊號發射端
140:光纖接頭
142:第一接頭
144:第二接頭
D1:距離
P1:光學裝置
T1:第一端部
T2:第二端部
T3:第三端部
T4:第四端部
Claims (20)
- 一種光學裝置,包括:一第一光纖組,其具有一第一端部和相對於該第一端部的一第二端部,並包括彼此並排設置的複數條第一光纖;以及一第二光纖組,其具有一第三端部和相對於該第三端部的一第四端部,並包括彼此並排設置的複數條第二光纖,其中該複數條第二光纖中的每一條之長度大於該複數條第一光纖中的每一條之長度,其中該複數條第二光纖中的每一條之長度等長,該複數條第一光纖中的每一條之長度不等長,該第一光纖組與該第二光纖組之間的一距離由該第二端部或該第四端部朝向該第一端部或該第三端部的方向逐漸變大。
- 如請求項1所述的光學裝置,其中該複數條第二光纖的每一條之長度彼此不同。
- 如請求項1所述的光學裝置,其中該第二光纖組的長度大於該第一光纖組的長度。
- 如請求項1所述的光學裝置,其中該第一端部與該第三端部的距離大於該第二端部與該第四端部的距離。
- 如請求項1所述的光學裝置,其中該複數條第一光纖的一部分彼此共平面,該複數條第二光纖的一部分彼此共平面。
- 如請求項1所述的光學裝置,進一步包括:一第一膠體,固著該第一光纖組的一部分;以及一第二膠體,固著該第二光纖組的一部分。
- 如請求項1所述的光學裝置,進一步包括:一光學接收發射器,耦接一光訊號接收端和一光訊號發射端,該光訊號接收端包含第一端部,該光訊號發射端包含第三端部。
- 如請求項7所述的光學裝置,其中該光學接收發射器包括一光波導管,以從該第一光纖組接收光訊號或發射光訊號至該第二光纖組。
- 一種光學裝置,包括:一第一光纖組,其具有一第一端部和相對於該第一端部的一第二端部,並包括彼此並排設置的複數條第一光纖;以及一第二光纖組,其具有一第三端部和相對於該第三端部的一第四端部,並包括彼此並排設置的複數條第二光纖,其中該第一光纖組與該第二光纖組之間的距離由該第二端部或該第四端部朝向該第一端部或該第三端部的方向逐漸變大,其中該複數條第二光纖中的每一條之長度等長,該複數條第一光纖中的每一條之長度不等長。
- 如請求項9所述的光學裝置,其中該第二光纖組相對於該第一光纖組具有一大於0度的夾角。
- 一種形成光學裝置的方法,包括:提供一第一基板,具有一第一溝槽和一第二溝槽,該第一溝槽包含一第一端點以及相對於該第一端點的第二端點,該第二溝槽包含一第三端點以及相對於該第三端點的第四端點;分別放置複數條第一光纖於該第一溝槽和複數條第二光纖於該第二溝槽;覆蓋一第二基板於該第一基板上;以及進行一預成形步驟,將該複數條第一光纖黏著形成一第一光纖組,並將該複數條第二光纖黏著形成一第二光纖組,其中該複數條第二光纖中的每一條之長度等長,該複數條第一光纖中的每一條之長度不等長,該第一光纖組與該第二光纖組之間的一距離由該第二端部或該第四端部朝向該第一端部或該第三端部的方向逐漸變大。
- 如請求項11所述的方法,其中在該分別放置該複數條第一光纖於該第一溝槽和該複數條第二光纖於該第二溝槽後,該複數條第一光纖並排相鄰設置,該複數條第二光纖並排相鄰設置。
- 如請求項11所述的方法,其中該第一溝槽限制該複數條第一光纖的橫向移動,該第二溝槽限制該複數條第二光纖的橫向移動。
- 如請求項11所述的方法,其中該第一溝槽具有一第一弧形邊緣,該第二溝槽具有一第二弧形邊緣,該第一弧形邊緣和該第二弧形邊緣分別限 定該複數條第一光纖和該複數條第二光纖的延伸方向。
- 如請求項14所述的方法,其中該第一弧形邊緣和該第二弧形邊緣之間的距離沿著該第一溝槽或該第二溝槽的長度方向有所變化。
- 如請求項14所述的方法,其中在該覆蓋該第二基板於該第一基板上後,該第二基板抵壓住該第一溝槽中的該複數條第一光纖以及該第二溝槽中的該複數條第二光纖,使該複數條第一光纖和該複數條第二光纖彼此共平面。
- 如請求項14所述的方法,進一步包括設置一第一固定裝置及一第二固定裝置分別地固定該複數條第一光纖之兩端,並且設置一第三固定裝置及一第四固定裝置分別地固定該複數條第二光纖之兩端。
- 如請求項14所述的方法,其中該預成形步驟包括對該複數條第一光纖和該複數條第二光纖塗覆一黏著劑,在該黏著劑固化後,分別形成一第一膠體及一第二膠體。
- 如請求項14所述的方法,其中該預成形步驟後,移除該第二基板和該第一基板。
- 如請求項14所述的方法,進一步包括裁切該第一光纖組的一部分,以及裁切該第二光纖組的一部分。
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