專利名稱：光導(dǎo)纖維的固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大體平的基片上的光導(dǎo)纖維固定裝置，如帶有光路的硅片上的光導(dǎo)纖維固定裝置。
背景技術(shù)：
已知的將光導(dǎo)纖維固定到基片上的方法是在形成于基片上的V型槽內(nèi)定位光導(dǎo)纖維。纖維可以通過粘結(jié)劑或焊接固定在槽中，這阻止纖維在槽內(nèi)的軸向移動。但是，要克服使纖維從槽中剝脫出來的力，纖維的固定就不可靠了。
還有已知在V型槽中固定纖維的方法是借助于附加在基片表面的機(jī)械固定件，例如，在固定件和基片之間夾住纖維。但是，這要求機(jī)械固定件精確的對正性，以便保證固定纖維并還要避免纖維的損傷或變形，同時還要解決復(fù)雜化和成本高的問題。
本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的光導(dǎo)纖維固定裝置。
本發(fā)明的揭示按照本發(fā)明，提供大體平的基片的光導(dǎo)纖維固定裝置，其具有主表面和邊緣表面，邊緣表面大體垂直于主表面。光導(dǎo)纖維被定位在形成于基片主表面中的槽內(nèi)并越過基片邊緣伸出，一機(jī)械限動件固定在基片邊緣表面，以便阻止光導(dǎo)纖維沿大體垂直于主表面方向的移動。
優(yōu)選地，機(jī)械限動件由光硬化粘結(jié)劑固定到基片邊緣。
優(yōu)選地，機(jī)械限動件也具有光導(dǎo)纖維穿過的孔。
優(yōu)選地，機(jī)械限動件是-圓盤，它具有光導(dǎo)纖維穿的孔。
優(yōu)選地，該孔還形成在機(jī)械限動件的第一側(cè)面，該側(cè)面面對遠(yuǎn)離上述邊緣的方向，它具有一引線端以便于光導(dǎo)纖維插入穿過小孔。
優(yōu)選地，一槽形成在機(jī)械限動件的第二側(cè)面，它面對上述邊緣，以便為粘結(jié)劑提供一貯存槽。
優(yōu)選地，機(jī)械限動件由陶瓷材料制成，例如剛玉。
優(yōu)選地，機(jī)械限動件還是透明的。
有利的是機(jī)械限動件包括鐘表制造者用的寶石。
本發(fā)明其他優(yōu)選的結(jié)構(gòu)將眾下列的描述中和說明書所附的權(quán)利要求書中體現(xiàn)。
附圖的簡要說明本發(fā)明現(xiàn)在將僅通過舉例的方式，參照附圖進(jìn)行描述

圖1顯示-光學(xué)裝置局部剖開的立體視圖，它含有按本發(fā)明實(shí)施例的光導(dǎo)纖維固定裝置。；圖2A、2B和2C分別顯示這一固定裝置的示意圖的平面視圖、立體視圖和側(cè)視圖；和圖3是顯示在圖1和圖2中固定裝置放大的剖視圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式圖1顯示的光學(xué)裝置10具有殼體11。一引線保護(hù)管14通過殼體壁上的孔通向殼體11。
保護(hù)管14容納光導(dǎo)纖維22，光導(dǎo)纖維22與形成在基片17上的集成光路連接，基片17固定在殼體11內(nèi)。
光導(dǎo)纖維22定位在V型槽18內(nèi)，V型槽18以傳統(tǒng)的方式形成在基片17的表面。纖維可以在V型槽內(nèi)由粘結(jié)劑或焊接固定，或者由其他方法固定就位。V型槽18從基片上的一個位置(從光波傳遞進(jìn)來和/或從光導(dǎo)纖維傳出)延伸到基片17的邊緣。
光導(dǎo)纖維22通過圓盤24上的小孔23插入，圓盤24固定在基片17的邊緣19上。圓盤24阻止光導(dǎo)纖維22沿大體垂直于基片17表面的方向移出或離開槽18。
圓盤24優(yōu)選地通過于粘結(jié)劑或焊接固定在基片17的邊緣。
粘結(jié)劑或焊接在V型槽中具有抵抗剪切力的牢固強(qiáng)度，即，剪切力往往軸向推動纖維脫離V型槽18，但是它隨拉力相當(dāng)薄弱，即它對于要使纖維沿大體垂直于基片17表面的方向剝離出槽的力形成很小的抵抗。但是，圓盤通過粘結(jié)劑或焊接固定在基片邊緣即表面19上，該表面大體垂直于基片17表面，因此這個粘結(jié)劑接合界面處于要將纖維從V型槽中剝出的剪切力之下，并因此大體提高了固定裝置對這種力的抵抗。
纖維22可以在纖維或圓盤固定在基片之前插入圓盤24。一旦纖維22已定位在V型槽內(nèi)，圓盤24就能沿纖維22滑動，直至它與基片17的邊緣連接。在附圖顯示的方位中，圓盤24懸掛在纖維22上，因此纖維的上部表面即離開基片所面對的表面與圓盤中的孔壁接觸，如果圓盤24在這一位置上固定到基片17的邊緣，它使纖維22相對于基片邊緣固定就位而在它們之間沒有任何移動，在纖維本身上沒有施加任何大的壓力并沒有使纖維變形。這個附加的限動件的工作因此不依賴于圓盤或它的孔的尺寸，并且當(dāng)圓盤自身有效地位于最佳位置時，不需要精密的定中心器件。
貫通圓盤24的孔23的一側(cè)優(yōu)選地配備有引線端25，在光導(dǎo)纖維22定位在槽18之前，它便利于纖維22通過圓盤24插入。引線端25可以是截頭錐體形狀或由曲面壁形成。
圓形盤24便利地是-透光剛玉的手表制做者用的寶石，它具有由寶石的油杯所形成的引線端。這種直徑范圍為0.8到0.5mm，厚度范圍為0.2至0.5mm，孔直徑范圍80至300千分之一毫米的寶石在商業(yè)上可很容易購得。隨后，可以挑選，更適合的尺寸，特別是與光導(dǎo)纖維直徑相關(guān)的尺寸。
圖2A-2C顯示的示意圖還表明纖維22借助于固定到基片17的邊緣19圓盤24固定。
圓盤優(yōu)選地由光硬化粘結(jié)劑如環(huán)氧樹脂或丙烯酸鹽粘結(jié)劑固定到基片邊緣上。
利用透明寶石作為圓盤24也能使返凝型紫外線UV硬化粘結(jié)劑被用來將圓盤固定到基片邊緣，它對熱凝固型粘結(jié)劑來說有利于縮短安裝時間。
這也有助于保護(hù)粘結(jié)劑的連接部形成在對面基片邊緣的圓盤大部分表面之間，而不僅只在其間連接部的邊緣之間(如果圓盤對于凝固幅射是不透光的就有可能發(fā)生這種情況)。
圓盤24的另一側(cè)也優(yōu)選地配備有如圖3所示貼近孔23的槽26。這個槽26為粘結(jié)劑27提供儲存槽。粘結(jié)劑27可在圓盤24定位于基片17邊緣19之前先就位在槽26中。如上所述，粘結(jié)劑27將圓盤24固定到基片邊緣19。此外，來自形成于槽26內(nèi)的儲存槽中的粘結(jié)劑可以例如通過毛細(xì)作用流動，進(jìn)入V型槽18，以便將纖維22固定在V型槽18中。
利用以上描述的圓盤，在基片上的纖維固定裝置的強(qiáng)度得到有效的改善。在使用中，這種固定裝置可經(jīng)受由于誤操作、震動和熱應(yīng)力而致的力，這些力都能對光導(dǎo)纖維施加彎曲力矩，使光導(dǎo)纖維22隆起或剝離出槽18。被牢固固定在基片邊緣的圓盤24作為機(jī)械限動件的作用抵抗這類彎曲力矩，并從而抵抗光導(dǎo)纖維沿大體垂直于基片方向的移動。其結(jié)果是光導(dǎo)纖維相對于基片邊緣的固定非常堅固。
在上文描述的實(shí)施例的改進(jìn)中，圓盤24可由另一形式的機(jī)械限動件代替，例如-大體U型的構(gòu)件可以-倒轉(zhuǎn)的位置掛在纖維上，“U”型的腿固定在基片17的邊緣，而“U”型的底面阻止光導(dǎo)纖維沿大體垂直于基片的方向移動。
如上文的說明，圓盤優(yōu)選地是手表制造者的寶石。它可由剛玉、陶瓷、玻璃、合成紅寶石或其他材料形成。但如，顯而易見，圓盤可以是其他的形狀和由其他適合的材料形成。機(jī)械限動件可以使用其他的形狀，例如方形或六角形構(gòu)件，配有-在那里貫通的小孔(而且小孔沒有必要是圓的)，或者是如上文描述的U型構(gòu)件。
優(yōu)選地選擇的圓盤使之具有大體相似于基片的熱膨脹系數(shù)，固定于基片上的圓盤使得在它們之間的連接部的熱應(yīng)力減少。已經(jīng)證實(shí)，剛玉的熱膨脹系數(shù)(7×10-6mm/mm/c)是以接近于硅基片的熱膨脹系數(shù)(2.5×10-6mm/mm/c)，以便避免在-40℃至+85℃溫度范圍內(nèi)的任何問題。
權(quán)利要求
1.大體平的基片上的光導(dǎo)纖維固定裝置，其具有-主表面和大體垂直于主表面的邊緣表面，光導(dǎo)纖維定位在形成于基片主表面中的槽內(nèi)，并越過基片邊緣伸出，機(jī)械限動件固定在基片邊緣表面，以便抵制光導(dǎo)纖維沿大體垂直于主表面的移動。
2.按權(quán)利要求1的固定裝置，其中，機(jī)械限動件由粘結(jié)劑固定在基片邊緣表面。
3.按權(quán)利要求2的固定裝置，其中，機(jī)械限動件由光硬化粘結(jié)劑固定在基片邊緣表面。
4.按權(quán)利要求1、2或3的固定裝置，其中機(jī)械限動件具有光導(dǎo)纖維穿過的孔。
5.按權(quán)利要求4的固定裝置，其中，機(jī)械限動件是一圓盤，它配有光導(dǎo)纖維穿過的孔。
6.按權(quán)利要求4或5的固定裝置，其中，該孔形成在機(jī)械限動件的第一側(cè)面，該側(cè)面面對遠(yuǎn)離上述邊緣的方向，該側(cè)面具有一引線端，以利于光導(dǎo)纖維插入，穿過該孔。
7.按權(quán)利要求4或5的固定裝置，其中，形成在機(jī)械限動件第二側(cè)面的槽面對上述邊緣，以便形成粘結(jié)劑的儲存槽。
8.按前述任一權(quán)利要求的固定裝置，其中，機(jī)械限動件由陶瓷材料制成。
9.按權(quán)利要求8的固定裝置，其中，機(jī)械限動件由剛玉制成。
10.按權(quán)利要求3或其任一從屬的權(quán)利要求的固定裝置，其中，機(jī)械限動件是透明的。
11.按上述任一權(quán)利要求的固定裝置，其中，機(jī)械限動件是手表制造者用的寶石。
12.光導(dǎo)纖維固定裝置大體如本文的描述，參照并按附圖所示。
全文摘要
平的基片(17)上的光導(dǎo)纖維(22)固定裝置具有主表面和垂直于主表面的邊緣表面(14),光導(dǎo)纖維(22)定位在形成于基片(17)主表面上的槽(18)中,并越過基體邊緣伸出,像透光帶孔圓盤式的機(jī)械限動件(24)如透明帶孔的盤,由如光硬化粘結(jié)劑(27)固定在基片的邊緣表面(19),以便抵制光導(dǎo)纖維(22)沿大體垂直于主表面方向的移動。
文檔編號G02B6/30GK1255204SQ9880477
公開日2000年5月31日 申請日期1998年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月7日
發(fā)明者J·C·耶德勒, A·科尼希 申請人:布克哈姆技術(shù)有限公司