专利名称：光耦合器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及将来自第一光波导的光交叉耦合到第二光波导内的光耦合器件。这种光耦合器件是例如WO98/13718所公开的光耦合器件。
背景技术：
这种光耦合器件用于根据相控阵原理的具有注入面的光学滤波器，其中，光在注入面的特定几何位置进入，该几何位置影响光学滤波器的输出波长。基于相控阵原理的这种光学滤波器特别是用在光波长多路复用操作(WDM)中作为多路转换器或多路分解器，这是因为它们具有低的介入衰减和高的串音抑制。该光学滤波器具有多个弯曲的不同长度的光波导，作为其基本部件，该光波导形成移相器区。德国专利申请DE 44 22 651.9描述了一种相控阵光学滤波器的中心波长可通过注入光波导的位置而建立，该注入光波导将光导入分层的光波导。按照这种方法，光学滤波器的中心波长可通过注入光波导或注入光纤的几何位置而进行精确的调节。因此，既然光波导相互之间需要相对移动，所以光波导不能被彼此粘接在一起。
在上文所述的光耦合器件中，第一保持部件被固定到基片、光纤被保持在可变长度的元件上。在这种情况下，可变长度元件的振动或弯曲会使光纤暂时或永久地不可调节(deadjustment)。
发明内容
因此，本发明的目的是要确保能够改善使可变长度元件平行其主伸展方向的引导，并在该过程中避免额外的工作。这个目的由具有权利要求1所述特征的光耦合器件来实现。
由于导向装置具有作为支承件的第二保持部件，被第二保持部件导向的可变长度元件平行其主伸展方向，所以能用简单的方式确保可变长度元件平行于耦合面的引导的改善，因此避免了额外的工作。
借助这个结构可改变可变长度元件的长度，但该元件在支承件上的运动只在垂直于可变长度元件伸展方向的方向上受到限制。同时，可移动轴的导向非常精确，使得固定轴方向上的任何移动均小于1微米。这意味着在光学部件(基片)上的第一光波导(光纤)相对第二光波导(带导体)的移动非常精确地平行于部件的表面，并且在其它空间方向不会发生不可调节。
本发明器件的另一个有利结构的特征在于，导向器具有一个套圈，该套圈连接到可变长度元件、并安装在第二保持部件中的孔内，于是它能沿长度发生变化的可变长度元件的轴向移动。同时，有利的是，在位于作为支承件的第二保持部件中的市售的、适当的连接套管中，对套圈进行导向。
本发明器件的再一个有利结构的特征在于，导向器具有一个套圈，该套圈连接到第二保持部件、并安装在可变长度元件中的孔内，于是它能沿长度发生变化的可变长度元件的轴向移动。同时，有利的是套圈经套管沿可变长度元件而导向。
特别是，使用套圈、例如使用市售的沿可变长度元件纵向装配的光波导插头套圈，可实现特别准确的导向。
本发明器件的又一个有利结构的特征在于，导向器由可变长度元件与第二保持部件之间的榫槽连接构成。于是，提供了一种通过机械方式跟简单就可以实现的导向器，而不需借助附加部件。
本发明器件的又一个有利结构的特征在于，第二保持部件具有U形截面，可变长度元件在第二保持部件的U形截面中被导向。在这种情况下，在可变长度元件的两侧形成导向面，该导向面能保证适当准确地导向。于是，提供的光耦合器件能使其中的光纤与光基片之间的光学连接以低成本的安装实现高可靠性和稳定性的连接。
本发明器件的又一个有利结构的特征在于，支承件被固定到可变长度元件、并以可位移的方式作用在第二光波导上，该支承件最好在一个侧面上具有位于支承件一端与第二光波导之间的弹簧、在另一侧面上具有位于支承件另一端与第二光波导之间的调整螺钉。装配到可变长度元件的支承件可沿第二光波导滑动。借助该螺定，能够调整垂直于第二光波导表面的压力和位置。
在上述类型的耦合器件中，迄今为止，光纤被胶粘到V形槽内，在处理中产生的空腔中填充粘结剂。由于相对光纤、保持部件和可变长度元件在温度、膨胀系数、吸水率等方面粘结剂分别具有不同的性质，在环境条件发生变化时，在粘结剂中就会发生应力，而因此发生光纤的不可调节。通过将光纤固定、特别是将光纤粘结固定在设置于可变长度元件的孔内的套圈中，可避免发生上面的情形。
下面将结合
本发明的示例性实施例，在附图中图1A和1B分别表示本发明一个示例性实施例的耦合器件的侧视图和端视图；图2A和2B分别表示本发明另一个示例性实施例的耦合器件的侧视图和端视图；图3A和3B分别表示本发明又一个示例性实施例的耦合器件的侧视图和端视图；图4A和4B分别表示本发明再一个示例性实施例的耦合器件的侧视图和端视图；图5表示可变长度元件与光纤之间连接的示意结构；图6表示图1所示器件的侧视图；图7表示具有许多平行光波导且连接到光基片上的光纤阵列。
具体实施例方式
图1A表示作为第一光波导的光纤2经套圈4而被固定在可变长度元件6内。由例如铝制成的元件6被固定到、具体地被粘结到保持部件8(玻璃或玻璃陶瓷)，而后，保持部件8被固定或粘结到第二光波导10，第二光波导10是这个实例中的光波导基片。
在可变长度元件6的自由端12的相应的孔14中设置套圈16，套圈16伸出可变长度元件6的自由端12。套圈16经导向套管18安装第二保持部件20中，使得可变长度元件6能够沿其纵向轴方向伸展，但是，在与该纵向轴方向正交的空间方向上不能伸展。由于套圈16和套管18是试验和测试过的标准部件，所以可变长度元件6在其纵向轴上的可靠导向被保证。另一种方法是，套圈16被稳定地固定和安装在保持部件20中，可在可变长度元件6中滑动。
图2A表示作为第一光波导的光纤22，光纤22经套圈24而固定在可变长度元件26中。可变长度元件26被固定或粘结到保持部件28，而后将保持部件28固定或粘结到作为这个实例中的光波导基片的第二光波导30上。
设置在可变长度元件26的一端32中设置了一个槽34，槽34与第二保持部件38上的相应的榫36相作用，于是在可变长度元件26与第二保持部件38之间形成榫槽连接。
在图3A中，作为第一光波导的光纤42经套圈44被固定在可变长度元件46中。可变长度元件46被固定或粘结到保持部件48，而后将保持部件48固定或粘结到作为这个实例中的光波导基片的第二光波导50上。
在其自由端52，可变长度元件46安装在具有U形截面的保持部件54上，可变长度元件46在保持部件54的U形截面内被导向。保持部件54用其两个腿56、58围着可变长度元件46的前端52啮合，使得可变长度元件46的前端52也被满意地导向。
在图4A中，被示作第一光波导的光纤62经套圈64而固定在可变长度元件66中。可变长度元件66被固定或粘结到保持部件68，而后将保持部件68固定或粘结到作为这个实例中的光波导基片的第二光波导70上。
固定到可变长度元件端部的支承件72以可移动的方式啮合到第二光波导70。如图4B所示，支承件72具有U形截面，并以一个腿74经弹簧76支承在第二光波导70的一侧上，而在另一侧上，经设置在支承件72的另一个腿78上的调节螺钉80而支承在第二光波导上。通过调节螺钉80，能够调节可变长度元件66的压力和位置。
图5示出细长的矩形可变长度元件82的端部视图，图6示出可变长度元件82的侧视图。可变长度元件82被固定到保持部件84，保持部件84被粘结到光基片(未示出)的表面。元件82在一个端部也连接到保持部件84。
市售的套圈86被固定到元件82的相应的孔88中。光纤90固定在套圈86内。套圈86可垂直地或以一定角度安装到元件82中，以便减小光纤端面上的反射。套圈也可以是多光纤套圈。
图7表示部件92中的一组光纤，在这种情况下，光纤90设置在套圈86内，而后将套圈86插入或粘结到部件92中的相应孔88内。
权利要求
1.光耦合器件，用于将来自第一光波导(2)的光交叉耦合到第二光波导(10)内，通过保持第一光波导(2)的一个可变长度元件(6，26，46，66，86)，能够改变两个光波导的端面间的相对位置，可变长度元件(6，26，46，66，86)经第一保持件(8，28，48)被固定到包含第二光波导(10)、并具有导向器(18，20)的结构，该导向器允许可变长度元件(6，26，46，66，86)只在以基本平行于所述可变长度元件的纵向轴的空间方向上伸长。
2.光耦合器件，其特征在于，所述导向器具有用作支承件的第二保持部件(20，38，54，72)，在所述支承件上，所述可变长度元件(6，26，46，66，86)平行于其伸展方向而被导向。
3.如权利要求1的光耦合器件，其特征在于，所述导向器具有一个套圈(16)，套圈(16)被连接到所述可变长度元件(6)并安装到所述第二保持部件(20)中的孔内，能在所述可变长度元件长度发生变化的轴向上移动。
4.如权利要求2的光耦合器件，其特征在于，所述套圈(16)在所述第二保持部件中经套管(18)而导向。
5.如权利要求1的光耦合器件，其特征在于，所述导向器具有套圈，该套圈连接到所述第二保持部件并安装在所述可变长度元件中的孔内，能在所述可变长度元件长度发生变化的轴向上移动。
6.如权利要求4的光耦合器件，其特征在于，所述套圈在所述可变长度元件中经套管而导向。
7.如权利要求1的光耦合器件，其特征在于，所述导向器由位于所述可变长度元件(26)与所述第二保持部件(38)之间的槽(34)和榫(36)的连接而构成。
8.如权利要求1的光耦合器件，其特征在于，所述第二保持部件(54)具有U形截面，所述可变长度元件(46)在所述第二保持部件(54)的U形截面中被导向。
9.如权利要求1的光耦合器件，其特征在于，支承件(72)以可移动的方式作用在所述第二光波导(70)，并固定到可变长度元件(66)。
10.如权利要求6的光耦合器件，其特征在于，所述支承件(72)在一侧上具有位于该支承件(72)一端与第二光波导(70)之间的弹簧(76)，在另一侧上具有位于该支承件(72)另一端与第二光波导(70)之间的调节螺钉(80)。
全文摘要
本发明涉及一种光耦合器件,用于将来自第一光波导(2)的光交叉耦合到第二光波导(10)内,可变长度元件(6)影响两个光波导(2,10)彼此相对的端面的相对位置。固定两个光波导之一(2)的元件(26)被第一保持部件(8)固定到包含另一光波导(10)的单元。该元件具有一个导向器(14,16),该导向器啮合在第二保持部件(18,20)中,并允许可变长度元件(6)只在平行于该元件纵向轴的空间方向上伸长。
文档编号H04B10/135GK1375072SQ00811894
公开日2002年10月16日 申请日期2000年7月21日 优先权日1999年7月21日
发明者沃尔夫冈·施韦克, 格哈德·海斯, 弗兰克·齐默 申请人:Scc特殊通讯电缆两合公司