專利名稱：制造包括一個(gè)波導(dǎo)段和一個(gè)光學(xué)元件的裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種制造包括一個(gè)波導(dǎo)段和一個(gè)光學(xué)元件的裝置的方法，更具體的是涉及制造在一個(gè)光學(xué)元件上的一個(gè)光學(xué)連接的方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)超過(guò)了電數(shù)據(jù)傳輸而日益獲得重要性。因此，在新的連接技術(shù)和光學(xué)連接器的標(biāo)準(zhǔn)化方面進(jìn)行了大量的工作。
然而，光學(xué)連接的制造面對(duì)著來(lái)自不同于電連接的各個(gè)方面的相當(dāng)巨大的困難。尤其是，光學(xué)連接點(diǎn)需要小的制造公差。
用于光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳暾?qǐng)的一個(gè)重要領(lǐng)域是汽車部門。正在進(jìn)行的工作是有關(guān)一個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)，“媒體定位系統(tǒng)傳輸”(MOST)，用以將汽車中的多媒體應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化。
為了將一個(gè)光波導(dǎo)連接到一光學(xué)元件上的光電子電路上，光學(xué)元件典型地需要具有一個(gè)短波導(dǎo)段，短波導(dǎo)段固定在元件上，并形成電路與波導(dǎo)之間的連接。
然而，為了建立可靠的連接，必須保持精確的尺寸公差。特別是，連接面到圍繞著波導(dǎo)段的一個(gè)套筒的距離以及到元件殼體的距離是相當(dāng)精確的，例如為了彌補(bǔ)在波導(dǎo)和波導(dǎo)段之間的界面的損失。
根據(jù)已知方法，波導(dǎo)段首先形成精確長(zhǎng)度并隨后插入套筒內(nèi)或者粘固到元件上。
這個(gè)方法的一個(gè)問(wèn)題在于，元件上的光學(xué)連接面公差很差，并且因此波導(dǎo)段的長(zhǎng)度必須非常精確地產(chǎn)生。這使得生產(chǎn)和加工復(fù)雜且成本巨大。而且，波導(dǎo)段的連接面的縱向定位是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的，是提出用于制造包括一個(gè)波導(dǎo)段和一個(gè)光學(xué)元件的一種裝置的方法，所述裝置以簡(jiǎn)單、有效且廉價(jià)的方式工作。
本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的目的是提出用于制造包括一個(gè)波導(dǎo)段和一個(gè)光學(xué)元件的一種裝置的方法，所述裝置精確且可靠地保持預(yù)定的公差，并且實(shí)現(xiàn)在所述波導(dǎo)段上永久可靠的光學(xué)連接。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出用于制造包括一個(gè)波導(dǎo)段和一個(gè)元件的一種裝置的方法，所述裝置避免或至少減少了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的目的已經(jīng)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)方案以令人驚訝的簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有優(yōu)勢(shì)的擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求中限定。
本發(fā)明提出用于制造包括一個(gè)光波導(dǎo)或波導(dǎo)段以及一個(gè)光學(xué)或光電元件的一種裝置的方法，其中所述波導(dǎo)段作為一個(gè)光學(xué)連接或光學(xué)端子固定在所述元件上。所述波導(dǎo)段優(yōu)選地包括一個(gè)芯體和圍繞所述芯體的一個(gè)護(hù)套，并且在這個(gè)例子中具有一個(gè)第一和一個(gè)第二端面，分別用于光學(xué)信號(hào)耦入和耦出，所述第二端面與所述第一端面相對(duì)。所述元件，或者優(yōu)選地是所述元件的殼體，具有一個(gè)插座，所述光波導(dǎo)的第一端面插入所述插座內(nèi)，以允許同所述元件上的光學(xué)電路光學(xué)接觸，使得信號(hào)可以通過(guò)所述第一或所述尾端面來(lái)耦入所述元件和/或耦出所述元件。
所述光波導(dǎo)段優(yōu)選地相對(duì)較短，例如范圍在幾十毫米，并且具有所述元件與一個(gè)光纖電纜之間的連接功能，通過(guò)所述光波導(dǎo)段所述元件又可以與其它元件相連以進(jìn)行光學(xué)信號(hào)傳輸。
所述波導(dǎo)段封閉在特別是大體圓柱形的一個(gè)套筒中，或者封閉在一個(gè)環(huán)形保持器中，例如套環(huán)，所述封閉優(yōu)選地是在固定到所述元件上之前進(jìn)行，并且這個(gè)套筒固定在所述元件的所述殼體上。所述套筒和所述波導(dǎo)段因此形成一個(gè)連接銷，用于連接一個(gè)光纖電纜或者其光學(xué)連接器。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)特別有利的是首先提供一個(gè)長(zhǎng)的波導(dǎo)，具有一個(gè)套筒，例如用一個(gè)通過(guò)卷軸形成的塑料套筒將其封閉，并且隨后將其分割，例如將其切割成短件，以獲得所述波導(dǎo)段。所述波導(dǎo)段因此可以插入所述套筒內(nèi)，使得它以一個(gè)突出量對(duì)齊或齊平。
在一個(gè)有優(yōu)勢(shì)的方法中，在所述方法的這個(gè)階段近似地切斷成包括所述波導(dǎo)和所述套筒的連接銷或合成件的長(zhǎng)度是足夠的。這是因?yàn)?，根?jù)本發(fā)明，近似的切割成長(zhǎng)度的連接銷被固定，例如粘固或焊接到所述光學(xué)元件的所述殼體上，并且隨后馬上接受最終加工或切成一定長(zhǎng)度，以獲得最后的和精確的長(zhǎng)度。
所述波導(dǎo)段的最終長(zhǎng)度切割因此馬上發(fā)生在所述波導(dǎo)段和所述套筒插入所述元件的所述插座內(nèi)之后，也就是當(dāng)后者已經(jīng)一起安裝或固定到所述元件上且所述波導(dǎo)段被所述套筒環(huán)繞的時(shí)候。
在最終切割成預(yù)定長(zhǎng)度期間，也就是在所述連接銷和所述套筒安裝到所述元件上或者在安裝狀態(tài)以后，就獲得了所述波導(dǎo)段的所述第二端面的相對(duì)于所述套筒的圍繞著所述第二端面的一個(gè)端面或者其前邊緣的精確預(yù)定位置和/或相對(duì)于所述元件或其殼體的精確預(yù)定位置。在這個(gè)方面，獲得了小于50μm，尤其是小于10μm的公差。
作為一個(gè)選擇，還有可能的是首先所述套筒被固定到所述元件上，并且此后所述波導(dǎo)段插入所述套筒內(nèi)。還有可能的是所述元件殼體以及所述套筒是一個(gè)元件或者是整體結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，與在安裝之前完成分割相比，當(dāng)所述波導(dǎo)段已經(jīng)安裝完和/或插入所述套筒內(nèi)的時(shí)候它能夠相當(dāng)容易地被分成最終精確長(zhǎng)度。
所述波導(dǎo)段的長(zhǎng)度切割優(yōu)選地通過(guò)加工所述波導(dǎo)段的所述第二或前端面來(lái)發(fā)生，也就是遠(yuǎn)離所述元件的端面。所述前端面優(yōu)選地通過(guò)材料去除或磨損來(lái)加工，特別是通過(guò)銑刀或磨削工具來(lái)銑掉或磨掉。
為了這個(gè)目的優(yōu)選地可以使用金剛石刀具。在這個(gè)單獨(dú)的工作步驟中，使用金剛石刀具的優(yōu)勢(shì)在于，不但所述波導(dǎo)段的長(zhǎng)度被精確確定，而且所述前端面的所述表面也已經(jīng)最終適當(dāng)?shù)丶庸ひ赃M(jìn)行光學(xué)信號(hào)的耦入和/或耦出。因此不需要額外的拋光步驟。
換句話說(shuō)，所述前端面的所述表面的加工以及其相對(duì)于所述套筒或所述元件的精確的縱向定位，或者所述波導(dǎo)段的長(zhǎng)度的確定，同時(shí)發(fā)生且/或在一個(gè)工作步驟中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)被切割成長(zhǎng)度的時(shí)候，所述波導(dǎo)段以這種方式變短使得所述波導(dǎo)段的所述前端面的一個(gè)預(yù)定下降或預(yù)定縮回是相對(duì)于所述套筒的在前端或者在封閉了所述波導(dǎo)段的所述前端面的一個(gè)端面來(lái)產(chǎn)生的。在這種情況下，在所述波導(dǎo)段的所述前端面和所述元件或其殼體之間也產(chǎn)生了一個(gè)預(yù)定的距離。
所述波導(dǎo)段的所述前端面的相對(duì)于所述套筒的一個(gè)前邊緣的縮回最好是在0μm到500μm之間，優(yōu)選地是在0μm到50μm之間，最優(yōu)選地是在15μm到30μm范圍內(nèi)。因此有可能以一個(gè)優(yōu)選的方式來(lái)遵守MOST的規(guī)范。尤其是，最小和/或最大縮回是在前面提到的所述波導(dǎo)段或者所述芯體的整個(gè)端面上的間隔內(nèi)。
所述銑刀或者磨削工具優(yōu)選地相對(duì)于所述波導(dǎo)段的縱軸線或者縱軸線橫向旋轉(zhuǎn)，并且平行移動(dòng)到所述波導(dǎo)段上以將所述波導(dǎo)段銑掉或者磨掉，直至產(chǎn)生預(yù)定的縮回。因此，所述縮回可以以簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生。
所述縮回避免所述波導(dǎo)段的所述前端面同與之相連的一個(gè)波導(dǎo)的直接接觸，因?yàn)槿绻粋€(gè)配對(duì)件適當(dāng)作用，那么所述套環(huán)就起到止動(dòng)的作用。通過(guò)將光學(xué)接觸的兩個(gè)波導(dǎo)保持分離，避免了界面處的損失。
還有優(yōu)勢(shì)的是，在所述波導(dǎo)段和所述套筒固定到所述元件上的那個(gè)點(diǎn)及時(shí)地加工所述套筒的所述前端面，特別是為其去除材料或者銑掉或者磨掉，并且/或者在一個(gè)工作步驟中且/或在所述波導(dǎo)段的所述前端面被加工的同時(shí)。結(jié)果，所述套筒的所述前端面與所述元件殼體的距離也在這個(gè)工作步驟被確定。所述套筒的所述前端面可以在這個(gè)情況下被徹底加工或者在某些區(qū)域被加工。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例，通過(guò)所述波導(dǎo)段的所述前端面的加工，產(chǎn)生了所述前端面的在兩個(gè)尺度上具有特殊凹陷的一個(gè)表面。在這種情況下，所述凹陷表面優(yōu)選地在所述波導(dǎo)段的圓周內(nèi)具有一個(gè)頂點(diǎn)，特別是一個(gè)中央頂點(diǎn)。
所述凹陷表面通過(guò)具有凸面的銑刀或磨削工具最容易產(chǎn)生。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，初看起來(lái)以凹陷形式來(lái)形成所述波導(dǎo)段的所述連接面似乎是不合理且沒(méi)有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)橐呀?jīng)知道非平面的連接面容易產(chǎn)生增加的漫射。因此迄今為止都在盡可能盡最大努力地拋光所述表面。
然而，發(fā)明者已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，漫射以及因此產(chǎn)生的插入損失保持在可接受的范圍內(nèi)，尤其是在本發(fā)明應(yīng)用的優(yōu)選領(lǐng)域內(nèi)，使得本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)，也就是方法的簡(jiǎn)化，顯然比其看似的缺陷重要得多。
所述前端面的表面的形式特別優(yōu)選的是一個(gè)橢圓，尤其是球形，以獲得更精確的球形凹陷，所述前端面的表面的形狀例如是通過(guò)銑刀或者磨削工具產(chǎn)生的，所述銑刀或者磨削工具具有至少一部分為球形的一個(gè)表面。
發(fā)明者還發(fā)現(xiàn)，半徑或曲率半徑為2mm到100mm，優(yōu)選為4mm到40mm，尤其優(yōu)選為8mm到22mm的銑刀或磨削工具產(chǎn)生了出色的結(jié)果。因此，在加工以后，所述波導(dǎo)段的所述前端面的所述表面也具有2mm到100mm，優(yōu)選為4mm到40mm，尤其優(yōu)選為8mm到22mm的曲率半徑。刀刃的寬度，也就是所述去除材料的工具的部分優(yōu)選為0.1mm到10mm，尤其是0.5mm到5mm，特別優(yōu)選為2mm士50％。
這些尺寸已經(jīng)證實(shí)特別合適，如果優(yōu)選地，使用了由塑料或者塑料光纖(POF)制成的具有接近1mm直徑的一個(gè)芯體的波導(dǎo)段以及1.5mm直徑的一個(gè)套筒。
優(yōu)選地，所述前端面的至少整個(gè)表面，如果適當(dāng)?shù)脑挵▏@所述纖維的一個(gè)保護(hù)性涂層，以凹陷方式形成。所述套筒的所述前端面可以或者是保持完全平面或者具有至少部分的或者完全的一個(gè)凹陷面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，所述套筒的所述前端面具有一個(gè)內(nèi)環(huán)和一個(gè)外環(huán)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)相鄰或者彼此同心，所述內(nèi)環(huán)具有一個(gè)凹陷表面，并且所述外環(huán)具有或者保持有一個(gè)平的表面。
然而，作為銑削或者磨削的另一個(gè)選擇，所述前端面也可以熱模制成。為此，尤其是凸的或者球凸的一個(gè)熔模受力或受壓而移動(dòng)到所述波導(dǎo)段的所述前端面上，直到獲得了一個(gè)預(yù)定的縮回。尤其有優(yōu)勢(shì)的是使用具有一個(gè)加熱部分和一個(gè)冷卻部分的旋轉(zhuǎn)熔模。此時(shí)，首先所述加熱部分被壓到所述前端面上以熔化和模制，并且所述模隨后進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，直到所述前端面通過(guò)所述冷卻部分被再次冷卻。結(jié)果具有良好光學(xué)品質(zhì)的一個(gè)表面就形成了。
不僅是在熱模制期間，優(yōu)選地是使用與所述波導(dǎo)段的材料具有相同熱膨脹系數(shù)的套筒材料。兩個(gè)膨脹系數(shù)優(yōu)選地彼此相差最大20％。結(jié)果，在整個(gè)操作溫度范圍內(nèi)保持了期望的公差，例如在汽車?yán)锊僮鳒囟仁菑?50°到+100°。
本發(fā)明將在解釋性實(shí)施例的基礎(chǔ)上并且參考附圖而更加詳細(xì)地解釋，同樣的或者相似的元件具有同樣的標(biāo)號(hào)，并且有可能不同實(shí)施例的結(jié)構(gòu)彼此結(jié)合。


圖中圖1展示了具有一個(gè)連接銷的光電元件的透視圖；圖2展示了一個(gè)光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸連接的圖示；圖3展示了一個(gè)連接銷的透視圖；圖4展示了圖3的連接銷的截面圖；圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的連接銷的透視圖；圖6展示了圖5的連接銷的詳細(xì)的截面圖；圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例的連接銷的透視圖；圖8展示了圖7的連接銷的詳細(xì)的截面圖；圖9展示了根據(jù)本發(fā)明的再進(jìn)一步的實(shí)施例的連接銷的透視圖；圖10展示了圖9的連接銷的詳細(xì)的截面圖；圖11展示了根據(jù)本發(fā)明的銑削裝置的示意性截面圖；圖12展示了銑刀的詳細(xì)的前視圖；及圖13展示了圖12的銑刀的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1展示了一個(gè)光電元件10，具有用于同一個(gè)電路帶電體相接觸的多個(gè)電連接12以及一個(gè)環(huán)形插座14，一個(gè)連接銷16插入插座內(nèi)并粘結(jié)固定在其中。元件10具有一個(gè)殼體11，殼體11具有一個(gè)前側(cè)11a。光學(xué)連接銷16包括一個(gè)中空?qǐng)A柱塑料套筒或套環(huán)20以及一個(gè)光波導(dǎo)段30，光波導(dǎo)段30在每種情況下分別通過(guò)一個(gè)第一端面24和尾端面34來(lái)插入插座14中(見(jiàn)圖4)。套筒或環(huán)形保持器20具有用于將一個(gè)連接器(未示出)固定的一個(gè)槽21，例如在其后面三分之一處或者向著元件10的三分之一處。
塑料套筒20具有一個(gè)第二或者前環(huán)形端面22，其圍繞或封閉了塑料波導(dǎo)段30的一個(gè)第二或前環(huán)形端面32。波導(dǎo)段30的形成用于波導(dǎo)或者光纖電纜18的一個(gè)光學(xué)連接面的前端面32從套筒的前端面22縮回。
參考圖2，表示了一個(gè)光電連接裝置，具有相連的一第一和一第二電元件42、44。與電元件42、44相連的是光電或電光元件，尤其是轉(zhuǎn)換器46、48，轉(zhuǎn)換器分別通過(guò)一個(gè)連接銷16、16’以及光纖電纜18相連。
參考圖3和圖4，表示了圖1的連接銷16?？梢钥闯觯▽?dǎo)段30包括一個(gè)芯體50和一個(gè)護(hù)套或涂層40。塑料護(hù)套40圍繞著芯體50。應(yīng)該注意，波導(dǎo)段30或塑料光纖段還包括圍繞著波導(dǎo)內(nèi)芯體的一個(gè)覆層(圖中沒(méi)有單獨(dú)示出)。換句話說(shuō)，芯體50代表波導(dǎo)內(nèi)芯體和覆層。芯體50的前端面52以及護(hù)套40的前端面42形成波導(dǎo)段30的前端面32，并且相對(duì)于波導(dǎo)段30或連接銷16的縱軸線31分別垂直地排列。而且，在這個(gè)例子中，前端面52和42的排列使得其表面彼此對(duì)齊并且以一個(gè)平面方式形成。
波導(dǎo)段30的前端面32以及護(hù)套和芯體的前端面42和52具有距離套筒20的前端面22的恒定的縮回RS＝15μm。
如圖1、3、4所示的連接銷16可以通過(guò)傳統(tǒng)方式制造，也就是說(shuō)波導(dǎo)段30粘結(jié)到具有精加工前端面的套筒內(nèi)。然而，連接銷16也可以通過(guò)本發(fā)明的方法制造，波導(dǎo)段30的前端平面32的縮回RS通過(guò)一個(gè)圓柱銑刀加工而成，一旦連接銷16已經(jīng)安裝到元件10上，圓柱銑刀相對(duì)于其旋轉(zhuǎn)軸線橫向移動(dòng)銑出波導(dǎo)段30的前端面32。
圖5和6展示了具有波導(dǎo)段130的一個(gè)前端面或者連接面132的一個(gè)連接銷，連接面被銑掉一個(gè)球凹形。
如圖6最佳所示，波導(dǎo)段130和護(hù)套140的前端面132和142分別被銑掉一個(gè)完全的凹陷形。套筒120的前端面122具有一個(gè)內(nèi)部的、同樣凹陷銑掉的環(huán)124以及一個(gè)外部的平面環(huán)126，內(nèi)部凹陷環(huán)與波導(dǎo)段130的前端面132的表面齊平地相連。
這種情況下，只有套筒120的一小部分被銑掉，使得外環(huán)126的寬度大于內(nèi)環(huán)124的寬度。在這個(gè)例子中，內(nèi)環(huán)124的寬度接近50μm。波導(dǎo)段的前端面132對(duì)稱于縱軸線131地形成或旋轉(zhuǎn)凹陷。
球凹前表面142和152以及132和124的曲率半徑R是8mm。這個(gè)曲率被證實(shí)是對(duì)DH＝2.9mm的套筒直徑、DM＝1.5mm的護(hù)套直徑、DK＝1mm的芯體直徑的好的折衷。
套筒120的端面122和凹陷的頂點(diǎn)136之間的銑深或最大縮回RSmax是40μm。頂點(diǎn)136和芯體150的外邊緣158之間的縮回差是15.6μm。這給出了芯體150的14.4μm的最小縮回，這是在外邊緣158到前端面122的表面129。因此，芯體150在其整個(gè)前端面152上的縮回在14.4μm和40μm之間，并且因此在0到50μm的MOST公差范圍內(nèi)。
圖7和圖8展示了本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的示范性例子，其中套筒220被銑掉或銑出超過(guò)套筒120。內(nèi)部的凹陷環(huán)224的寬度接近套筒220的端面222的外部的平面環(huán)226寬度的10倍。芯體250和護(hù)套240的前端面252和242，也就是波導(dǎo)段230的前端面232，分別以完全的球凹方式形成。
圖9和圖10展示了一個(gè)進(jìn)一步的示范性例子，其中套筒320的前端面322被完全銑掉超過(guò)其整個(gè)直徑到達(dá)其外邊緣328。為了獲得波導(dǎo)段330的端面332或者芯體350的端面352的合適的縮回，使用了具有接近22mm半徑的銑刀，藉此產(chǎn)生從套筒320的前邊緣329到頂點(diǎn)336的接近48μm的縮回RSmax。
圖11展示了根據(jù)本發(fā)明的一種裝置1，用于同時(shí)銑削兩個(gè)連接銷116。裝置1包括兩個(gè)插座2，用于臨時(shí)分別固定元件110。兩個(gè)銑刀3圍繞著軸線4相對(duì)于連接銷116的縱軸線131垂直地旋轉(zhuǎn)。為了平行于縱軸線131加工，兩個(gè)銑刀3在箭頭5的方向上降低到連接銷116上，直到獲得了從元件110的前側(cè)111a，更精確地說(shuō)是從元件殼體111到套筒120的前邊緣129的預(yù)定縮回或預(yù)定距離A。很清楚，這個(gè)概念可以從兩個(gè)元件延伸到超過(guò)兩個(gè)元件或者多個(gè)元件。
圖12和圖13展示了銑刀3的細(xì)節(jié)，圖5和圖6中的尾銷116就是通過(guò)銑刀3產(chǎn)生的。
銑刀3具有一個(gè)圓柱刀架6以及一個(gè)刀刃部分7，刀刃部分7從刀架突出且具有B＝1.6mm的刀刃寬度。刀刃部分7的表面8鑲嵌金剛石。結(jié)果，在表面切除操作中，波導(dǎo)段的表面已經(jīng)加工成具有最終合適表面，以在沒(méi)有額外的拋光的情況下實(shí)現(xiàn)低損失信號(hào)的耦入/耦出。對(duì)于原型來(lái)講，高等級(jí)鋼刀刃也可以使用。
銑刀的半徑RF例如是8mm，刀刃表面8是球形的，也就是刀刃表面的曲率半徑RK在兩個(gè)尺寸上都是8mm。
很明顯，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，通過(guò)例子可以理解上面描述的實(shí)施例，并且本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，而是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以通過(guò)很多方式改變。
權(quán)利要求
1.用于制造包括一個(gè)波導(dǎo)段(30)以及一個(gè)光學(xué)或光電元件(10)的一種裝置的方法，包括以下步驟提供所述波導(dǎo)段(30)，所述波導(dǎo)段具有一第一和一第二端面(34，32)，所述第二端面(32)與所述第一端面(34)相對(duì)，并且提供一個(gè)套筒(20)，用于將所述波導(dǎo)段(30)封閉，提供所述元件(10)，所述元件(10)具有用于所述波導(dǎo)段(30)和所述套筒(20)的一個(gè)插座(14)，將所述波導(dǎo)段(30)的所述第一端面(34)插入所述元件(10)的所述插座內(nèi)，所述套筒(20)至少部分地圍繞所述波導(dǎo)段(30)，以及將所述波導(dǎo)段(30)切割成長(zhǎng)度，其中所述波導(dǎo)段(30)的長(zhǎng)度切割是在所述波導(dǎo)段(30)和所述套筒(20)插入所述元件(10)的所述插座內(nèi)之后進(jìn)行的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述波導(dǎo)段(30)的長(zhǎng)度切割是通過(guò)加工所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二端面(32)的加工通過(guò)材料去除來(lái)實(shí)現(xiàn)，特別是通過(guò)銑削或磨削。
4.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)上產(chǎn)生適于光學(xué)信號(hào)耦入或耦出的一個(gè)表面，并且其中所述表面的產(chǎn)生和所述長(zhǎng)度切割發(fā)生在同一個(gè)工作步驟中。
5.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)被切割成長(zhǎng)度的時(shí)候，所述波導(dǎo)段(30)被安裝到所述元件(10)上，并且通過(guò)所述長(zhǎng)度切割而變短，直到產(chǎn)生所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)相對(duì)于封閉所述波導(dǎo)段的所述第二端面的所述套筒(20)的一個(gè)端面(22)的一個(gè)預(yù)定縮回(RS)。
6.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)被切割成長(zhǎng)度的時(shí)候，所述波導(dǎo)段(30)已經(jīng)被安裝到所述元件(10)上，并且所述套筒(120，320)通過(guò)所述長(zhǎng)度切割而變短，直到產(chǎn)生從所述元件(10)到所述套筒的一個(gè)前邊緣(129，329)的一個(gè)預(yù)定距離。
7.如據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，距離所述套筒(120，320)的一個(gè)前邊緣(129，329)的所述縮回(RS)的最大值在0μm到500μm之間。
8.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，封閉所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)的所述套筒(20)的一個(gè)第二端面(22)在一個(gè)點(diǎn)及時(shí)加工，所述波導(dǎo)段(30)和所述套筒(20)在這個(gè)點(diǎn)被固定到所述元件(10)上，與所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)在一個(gè)工作步驟加工。
9.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)具有一個(gè)凹陷表面。
10.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)具有一個(gè)球面，尤其是具有2mm到100mm的曲率半徑。
11.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)通過(guò)具有直徑(RF)為4mm到100mm且刀刃寬度(8)為1mm到50mm的銑刀(3)或磨削工具來(lái)加工。
12.如據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用了由塑料制成的具有接近1mm芯體直徑(DK)的一個(gè)波導(dǎo)段(30)。
13.包括一個(gè)光學(xué)元件(10)和一個(gè)連接銷(16)的一種裝置，其中所述連接銷(16)包括一個(gè)波導(dǎo)段(30)和一個(gè)套筒(20)，所述波導(dǎo)段(30)封閉在所述套筒(20)內(nèi)，所述波導(dǎo)段(30)具有在所述元件(10)上的一個(gè)第一端面(34)，使得光學(xué)信號(hào)可以從所述波導(dǎo)段(30)耦入所述元件(10)或者可以耦出所述元件(10)進(jìn)入所述波導(dǎo)段(30)內(nèi)，所述連接銷(16)固定在所述元件(10)上，所述波導(dǎo)段(30)具有一個(gè)第二端面(32)，所述第二端面(32)與所述第一端面(34)相對(duì)，所述光學(xué)信號(hào)可以通過(guò)所述第二端面(32)耦入或耦出，其中所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)具有一個(gè)凹陷形狀。
14.如據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(320)具有2到100mm的曲率半徑(R)。
15.如據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)以二維凹陷方式形成。
16.如據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)具有球形凹陷。
17.如據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述套筒(20)具有一個(gè)前端面(22)，所述前端面圍繞著所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)，并且所述套筒(20)的所述前端面(22)至少部分地以凹陷方式形成，并且/或者與所述波導(dǎo)段(30)的所述第二端面(32)的所述表面對(duì)齊鄰接。
18.如據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述光學(xué)元件(10)包括一個(gè)殼體(11)，所述套筒(20)與所述殼體一體形成。
19.一種裝置(1)，用于加工一個(gè)波導(dǎo)段(130)，所述波導(dǎo)段(130)固定在位于一個(gè)光學(xué)元件(110)上的一個(gè)套筒(120)中，所述裝置(1)具有一個(gè)用于所述光學(xué)元件(110)的插座(2)，并且當(dāng)所述元件(110)布置在所述插座(2)內(nèi)的時(shí)候，所述波導(dǎo)段(130)的遠(yuǎn)離所述元件(110)的一個(gè)前端面(132)可以被加工，并且所述裝置(1)具有一個(gè)銑刀(3)或者磨削工具，其相對(duì)于所述波導(dǎo)段的一個(gè)縱軸線(131)橫向旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)所述元件(110)布置在所述插座(2)中的時(shí)候其能夠平行移動(dòng)到所述波導(dǎo)段上，并且用于將材料從所述波導(dǎo)段的所述前端面(132)去除，并且所述裝置(1)具有一個(gè)控制裝置，所述控制裝置具有一個(gè)自動(dòng)控制程序，通過(guò)所述控制程序，所述銑刀(3)或者磨削工具以及所述波導(dǎo)段(130)可以以彼此相對(duì)同心的方式排列，并且隨后可以通過(guò)所述控制程序控制通過(guò)所述銑刀(3)或者磨削工具從所述波導(dǎo)段(130)的所述前端面(132)去除材料，使材料去除是連續(xù)的，直到所述波導(dǎo)段(130)的所述端面(132)的所述表面與所述元件(110)之間達(dá)到一個(gè)預(yù)定的距離(RS)，或者所述套筒(120)的一個(gè)前邊緣(129)與所述元件(110)之間達(dá)到一個(gè)預(yù)定的距離(1)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種在光學(xué)元件上產(chǎn)生光學(xué)連接的簡(jiǎn)單、有效且廉價(jià)的方法。按照本發(fā)明，提供一波導(dǎo)段(30)、一個(gè)套筒(20)或封閉波導(dǎo)段，以及一個(gè)光學(xué)元件(10)，該光學(xué)元件具有用于波導(dǎo)段和套筒的插座(14)。波導(dǎo)段以前端面(34)插入光學(xué)元件的插座，按照本發(fā)明，波導(dǎo)段僅在插入后，當(dāng)安裝在光學(xué)元件上時(shí)被切割長(zhǎng)度。特別優(yōu)選的是，波導(dǎo)段的前端面以居中的球形凹陷方式被銑削。
文檔編號(hào)B24B19/00GK1784621SQ200480012642
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者O·申普, M·格爾納 申請(qǐng)人:摩勒克斯公司