DD279751A1 - Verfahren zur herstellung eines wellenleiterkopplers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elementes fuer die Ankopplung von Monomode- oder Multimodelichtleitfasern an einen planaren Wellenleiterverzweiger. Das Verfahren gestattet eine vereinfachte Herstellung und garantiert eine hohe Justiergenauigkeit und optimale Ankopplung. Das Verfahren besteht darin, dass in die Oberflaeche einer Platte unter dem Verzweigerwinkel Nuten eingebracht werden, die unter dem Verzweigerwinkel gegeneinander geneigt sind und die die Lichtleitfasern aufnehmen. Danach wird die Platte derart zersaegt, dass die Lichtleitfasern eine gerade Weiterfuehrung der Wellenleiter des Verzweigers gewaehrleisten. Der Abstand der Wellenleiter an der Saegestelle ist etwas geringer als der Abstand der Wellenleiter am Ausgang des Verzweigers. Eine anschliessende Feinbearbeitung der durch das Saegen entstandenen Endflaechen sorgt fuer einen uebereinstimmenden Abstand und damit eine optimale Ankopplung. Anschliessend wird das Element mit dem Verzweiger verklebt.

Description

Stirnfläche des Bauelementes verlaufen und die in einem Trägersubstrat erzeugten Gräben für die Aufnahme der anzukoppelnden Lichtleitfasern unter dem gleichen Winkel verlaufen.

Der Abstand der Streifenwellenleiter des Verzweigerbauelementes wird an der Stirnfläche des Bauelementes bestimmt. Die Lichtleitfasern werden in die Gräben des Trägersubstrates eingelegt und darin fixiert.

Die Realisierung des dem Abstand der Streifenwellenleiter entsprechenden Abstandes der Lichtleitfasern erfolgt durch feinoptische Bearbeitung der Trägersubstratstirnfläche.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Die Figuren in der Zeichnung zeigen den Ablauf des erfindungsgemä'jen Verfahrens.

In einem planaren Verzweigerbauelement (Figur 1) verlaufen zwei Streifenwellenleiter 2,3 unter dem Winkel α bis an die Stirnfläche 1' des Bauelementes. Der Abstand der Stirnflächen 2' und 3' der Streifenwellenleiter wird mittels Mikroskop mit Okularmikrometer gemessen. In eine aus einem Glassubstrat bestehende Platte 4 (Figur 2) werden mittels einer Diamantscheibe zwei Gräben 5 gesägt, die unter dem Winkel α zueinander verlaufen und deren Breite und Tiefe etwa dem Außendurchmesser des optischen Mantels der Lichtleitfasern entsprechen. Die nur noch mit ihrem optischen Mantel versehenen Lichtleitfasern 6 werden in die Gräben eingelegt (Figur 3) und mit Optikkitt in ihnen vergossen. Eine Abdeckplatte 7 dient der besseren F'xierung der Lichtleitfasern in den Gräben.

Die Platte 4 wird an der Stelle 4' zersägt, so daß der Abstand dir Lichtleitfaserstimflächen b noch etwas kleiner ist als de-· Abstand der Streifenwellenleiterstirnflächen a. Die Stirnfläche 4' wird danach solange feinoptisch abgeschliffen, bis der Abstand b gleich dem Abstand a ist. Die Messung von b erfolgt dabei mit einem Mikroskop mit Okularmikrometer. Die Stirnfläche 4' wird feinoptisch poliert. Abschließend erfolgt eine Justierung der Stirnfläche 4' zur Stirnfläche V dahingehend, daß eine maximale Überkopplung des in die Stirnfläche E eingekoppelten Lichtes auf die Lichtleitfasern 6 realisiert wird. Dabei werden die Stirnflächen 1' und 4' mit Optikkitt verklebt.

Bei Verzweigerbauelementen mit 4 und höher geradzahligen Ausgängen werden jeweils an 2 Ausgänge die Lichtleitfasern entsprechend dem Ausführungsbeispiel angekoppelt und damit eine optimalere und weniger aufwendige Anpassung erreicht als wenn ein Koppelelement mit einer der Gesamtzahl der Ausgänge entsprechenden Anzahl von Lichtleitfasern angekoppelt

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Elementes für die Ankopplung von Monomode- oder Multimodelichtleitfasern an einen planaren Wellenleiterverzweiger, dadurch gekennzeichnet, daß in die Oberfläche einer Platte, deren Querschnitt etwa dem des Vera/veiger-Bauelementes entspricht, unter dem Verzweigerwinkel gegeneinander;: eneigte, in ihrer Broite und Tiefe etwa dem Außendurchmesser der Lichtleitfasern entsprechende Nuten derart eingebracht werden, daß sie sich an einem Ende der Piattefast berühren, in diese Nuten Lichtleiter eingelegt und darin durch Vergießen festgehalten werden, daß anschließend die Platte derart zersägt wird, daß die Lichtleitfasern eine gerade Weiterführung der Wellenleiter des Verzweigers gewährleisten und daß der Abstand der Lichtleitfaserkerne an der Sägestelle etwas geringer als der Abstand der Wellenleiter am Ausging des Verzweigers ist, daß eine Feinbearbeitung der durch das Sägen entstandenen Endfläche des Elementes erfolgt, bis der Abstand der Lichtleitfaserkerne genau dem der Wellenleiter entspricht und daß anschließend das Element mit dom Verzweiger verklebt wird.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elementes für die Ankopplung von Monomode- oder Multimodelichtleitfasern an einen planaren Wellenleiterverzweiger. Derartige planare Wellenleiterverzweiger werden hauptsächlich in der Lichtleiternachrichteni'.bertragung eingesetzt. Auch für die Informationsübei tragung in der Automatisie-ungstechnik ist die Anwendung derartiger Elemente für den Aufbau sogenannter Datenbussysteme von Wichtigkeit.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Elementen für die Ankopplung von Lichtleitfasern an Wellenleitern bekannt. Das Problem der im K iblik auf die zu übertragende Leistung der genauen und vollständigen Ankopplung versuchte man dadurch zu lösen, daß in ein bubstrat, das den Wellenleiter enthält, eine dem Außendurchmesser des Mantels der Lichtleitfaser entsprechende Grube oder ein entsprechender Schnitt eingebracht wird (Of iical Lbiters, vol.9, p.463, Okt. 1984). Die Gruben für die Lichtleitfasern wurden z.B. durch Ätzen in Silizium erzeugt (Journal of Jptical Communications, vol.2, p. 122, Nov. 1981. Hierbei ist es notwendig, das Siliziumsubstrat mit einer Ätzmaske zu strukturieren, eine andere Variante der Grabenerzeugung stellt das Sägen von zueinander parallelen Rillen in einem Glassubstrat dar.

   Die optimale Ankopplung von Lichtleitfasern an Streifenwellenleiter setzt eine hohe Justiergenauigkeit bezüglich der Stirnflächen der Lichtleitfasern zu den Stirnflächen der Streifenwellenleiter voraus. Mit den beschriebenen Verfahren ist diese Justiergenauigkeit nicht zuverlässig realisierbar, da hierbei die in einem Trägersubstrat erzeugten Gräben zwar in ihrem Querschnitt gend'j an den Querschnitt der Lichtleitfaser angepaßt we-den können, aber eine exakt zontrische Lage des Lichtleitfaserkernt im optischen Mantel vcrausges' -it werden muß, was jedoch durch die Fertigungstoleranzen bei der Lichtleitfaserherstellung nicht garantiert wird.

   Ziel der Erfindung

   Ziel der Erfindung ist die Vereinfachung der Herstellung und Erhöhung der Qualität von Elementen für die Ankopplung von Lichtleitfasern an planare Wellenleiterverzweiger.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mittels dessen mit einer hohen Justiergenauigkeit, ohne großen Strukturierungsaufwand und mit einfachen feinoptischen Arbeiten eine in bezug auf die durchgehende Lichtleistung optimale Ankopplung von Lichtleitfasern an verzweigte Streifenwellenleiter erfolgen kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Verfahren zur Herstellung eines Elementes für die Ankopplung von Monoinode- oder Multimodti-Lichtleitfasern an einen planaren Wellenleiterverzweiger, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in die Oberfläche einer Platte, deren Querschnitt etwa dem des Verzweiger-Bauelementes entspricht, unter dem Verzweigungswinkel gegeneinander geneigte, in ihrer Breite und Tiefe etwa dem Außendurchmesser der Lichtleitfasern entsprechende Nuten derart eingebracht werden, daß sie sich an einem Ende der Platte fast berühren, in diese lauten Lichtleitfasern eingelegt und darin fixiert werden, daß anschließend die Platte derart getrennt wird, daß die Lichtleitfasern eine gerade Weiterführung der Wellenleiter des Verzweigers gewährleisten und daß der Abstand der Lichtleitfaserkerne an der Trennstelle etwas geringer als der Abstand der Wellenleiter am Ausgang des Verzweigers ist, daß eine Feinbearbeitu ig der durch das Trennen entstandenen Endfläche des Elementes erfolgt, bis der Abstand der Lichtleilfaserkerne genau dem der Wellenleiter entspricht und daß abschließend das Element mit dem Verzweiger fest verbunden wirr' Wesentlich ist al; j, oaß die Streifenwellenleiter des Verzweigerbauelementes unter ihrem Verzweigungswinkel bis an die