本发明涉及这样一种组合件,该组合件的一侧有一平面光路,另一侧有一光纤,平面光路的衬底上设有至少一光波导,光波导的一个端部垂直于衬底的一个终端面延伸并终止于该终端面上,光纤与波导进行光耦合,且其光轴与波导端部的光轴重合。 从例如WO-A-86/00717可以了解到这类组合件的情况。这种公知的组合件是借助微型操纵器使光纤和波导彼此之间相对精确就位并借助于粘结剂依次将这些部件固定到适当的位置上制成的。这种方法既费时,而且又需要具有较多的经验。此外如此制成的组合件原则上是不能加以拆卸的。本发明的目的是提供所述的那种组合件,但该组合件是由预制部件构成的,无需实际经验就可将各部件组装到所希望的精密度,而且必要时还可将组合件加以以拆卸。
为达到此目的,本发明的组合件具有下列特征:
甲)以终端面为界的衬底的至少一部分系固定在具有其圆柱体轴线与波导地端部的光轴重合的圆柱形第一基准表面的衬底外套上。
乙)光纤的一个端部系固定在具有其圆柱体轴线与光纤的光轴重合的圆柱形第二基准表面的光纤外套上。
丙)配备有调准构件,该调准构件与第一和第二基准表面相配合,使这些表面彼此对准,从而使其圆柱体轴线在另一圆柱体轴线的延线上延伸。
上述基准表面可,举例说,借助于美国专利US-A-4,289,397(PHN9235)所公开的方法在将衬底和光纤装在各自的包皮之后立即装设。在后面的工序中,这些部件不难借助于调准构件结合到所要求的精密度。若想进行不可拆开的连接,则可将各部件胶合到调准构件上。但并不需要这样做,以便必要时也有可能进行可拆卸的连接。
在某些用途中,举例说,当衬底如德国专利DE-A-32,30,657(PHT82333)所介绍的那样具有一平面光复用器时,衬底应在靠近至少其中一个终端面处具有终止在所述终端面的光波导的至少两个相互平行的端部。本发明特别适用于这类用途的器件的一个实施例,其特征在于,在所述终端面对过的光纤外套中固定有若干光纤端部,其数目与波导端部的数目一致,所述端部的各光轴的间距与波导端部各光轴的间距相同。波导或光纤的数目为奇数时,基准表面的轴线最好与中心波导或光纤的轴线完全重合。当不是这种情况时,该轴线最好与离成排波导或光纤中心最近的波导或光纤的轴线重合。
下面参照附图详细介绍本发明的内容。附图中:
图1是本发明组合件一个实施例的纵向剖视图;
图2是一个衬底外套的透视图;
图3是一个光纤外套的透视图;以及
图4则是图1所示的组合件的侧视图。
图1中所示的组合件具有以德国专利DE-A-32 30 657(PHT 82333)所介绍的平面复用器的形式存在的平面光路。该光路包括一平直衬底1,靠近平直衬底1的主表面(图1的画面)形成有光波导3,所述波导分离成五个相互平行的等间距的波导5。衬底1由例如折射率较低的玻璃制成,其中设有若干折射率较高并形成波导3和5的路径。单波导3垂直于衬底的第一终端面7延伸,并终止于该终端面上。五个平行波导5垂直于第一终端面7对过的衬底第二终端面9,并终止于第二终端面上。衬底1固定在衬底外套11上,衬底外套11则包括具有两个第一基准表面13和15的金属外壳。第一基准表面13和15呈圆柱形,圆柱形表面的圆柱体轴线分别与单波导3的光轴以及五个平行波导5中间的一个光轴重合。第一基准表面13和15系借助于例如美国专利US-A-4,289,374(PHN 9235)所公开的方法形成的。
组合件还包括若干光纤17和19,光纤17和19分别耦合到波导3和5上,各光纤由折射率较低的玻璃包层和折射率较高的玻璃纤芯组成,玻璃纤芯包装在塑料保护层21中。塑料层21已从光纤17和19的端部拆除,光纤17和19分别配置在第一光纤夹具23和第二光纤夹具25中,第一光纤夹具23和第二光纤夹具25则分别固定在第一光纤外套27和第二光纤外套29中。光纤外套27和29的后面部分填有适当的塑料混合物。光纤夹具23和25本来就是周知的事物。单式第一光纤夹具23可由例如一个毛细管组成,多重式第二光纤夹具则可由具有若干平行沟槽的板组成,光纤9的各端部即配置在该平行沟槽中,然后再用第二个板(图中未示出)将该板盖上。欧洲专利EP-A-0,109,648和以前的荷兰专利申请书8503409(PHN 11579)中即介绍了这类板形光纤夹具的实例。五个光纤端部19的光轴在第二光纤夹具25中的间距与五个波导5光轴的间距相同。光纤外套27和29分别具有圆柱形第二基准表面33和35,圆柱形第二基准表面33和35的圆柱体轴线则分别与光纤17的光轴以及五个光纤中中间的一个的光轴重合。以前的荷兰专利申请书86 01 855(PHN 11815)中介绍了与第二光纤外套29类似的光纤外套。
组合件还包括第一调准构件37和第二调准构件39。在本实施例中,第一调准构件37和第二调准构件39呈圆柱形空心环的形状,其中所述诸基准表面13、15、33、35精密配合,使它们配置得使它们的圆柱体轴线以成对的方式延伸到另一个圆柱体轴线的延线上。不言而喻,还可以采用其它调准构件,例如,美国专利US-A-4,478,485(PHN 10047)或德国专利DE-A-3,208,797(PHD 82251)中所介绍的带压力装置的V形槽,美国专利US-A-3,982,815中所介绍的锥形夹持衬套或欧洲专利EP-A-0,185,413(PHN 11245)中所介绍的具有三个板簧的衬套。
第一基准表面13和第二基准表面33的圆柱体轴线分别与单波导3和单光纤17的光轴重合,因此第一光纤外套27或衬底外套11绕这些轴线转动时对波导3与光纤17之间的光耦合质量没有影响。因而第一调准构件37无需具有防止该转动的装置。在本实施例中,第一调准构件37由一个简单的圆柱形衬套构成。
五个波导5和五个光纤19之间进行光耦合时,重要的一点应使波导和光纤的光轴所在的各平面重合。因此在这种情况下,不容许衬底外套11或第二光纤外套29分别绕第一基准表面15或第二基准表面35的圆柱体轴线转动。为达到此目的,第二调准构件39具有导向装置,该导向装置取设在壁上的轴向沟槽41的形式(也参看图4),与衬底外套11的径向凸出部分43以及第二光纤外套29(也参看图2和3)配合工作。径向凸出部分43由环绕衬底外套11和第二光纤外套29固定的环45上的突缘构成。这些环都这样转动,使得凸出部分43分别位于与波导5和光纤19的光轴在同一个平面上。其次用例如焊接接头固定诸环。用第二调准构件39将第二光纤外套29与衬底外套11互连起来之后,第一和第二基准表面15和35就在调准构件的内腔中精密配合,因而使它们的圆柱体轴线从而也使中心波导5和中心光纤19的光轴都完全取这样的位置:其中一个轴线在另一个轴线的延线上。凸出部分43和沟槽41之间互相配合的结果使其它波导5和光纤19的轴线也以成对的方式取这样的位置:其中一个轴线处在另一个轴线的延线上,从而使各波导与光纤进行光耦合。
必要时可用例如粘结剂将衬底外套11和光纤外套27和29永久固定在调准构件37、39中。但调准构件37、39也可以形成可拆卸连接器的部分,使所制出的组合件可随时再行拆卸。
在所述的实施例中,衬底1系固定在具有两个第一基准表面13和15的单衬底外套11中,其中一个基准表面(13)包围着衬底与第一终端面7毗邻的部分,另一个表面(15)包围着毗邻第二终端面9的部分。不然的话也可以利用两个衬底外套,各衬底外套包围着其中一个所述衬底1的诸部分。必要时,衬底1的中间部分可以保持敞开。当衬底1具有电-光平面线路时,可经由两衬底外套之间的孔口送出电气接头。
所述实施例的平面光路由一个复用器构成。不言而喻,本发明的组合件还可采用任何平面光路。这类线路也可具有两个以外的终端面和一些终止于该终端面且按上述同样的方式耦合到光纤上的波导。