專利名稱：用來連接光學(xué)纖維的連接器裝置以及生產(chǎn)該裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種用來連接光學(xué)纖維的連接器裝置，并且涉及生產(chǎn)這樣的連接器裝置的方法。
背景技術(shù)：
連接光學(xué)纖維使得光能夠由一個光纖傳輸?shù)搅硪粋€光纖的問題是眾所周知的。傳統(tǒng)上，被連接的或者“被拼接的”光纖是劈開的，有精確確定的角度，常常是垂直的，但是可能是傾斜的，可以以比6°大的角度傾斜。被劈開的表面是光學(xué)上的平表面，將該平面設(shè)置成與要拼接的光纖的相應(yīng)的端表面直接接觸，或者如果分離開，可以將一種系數(shù)匹配的材料引入面對的表面之間的空氣隙中，為的是減小損失。在可能發(fā)展和變化的通信系統(tǒng)中，必須能夠適應(yīng)改變不同光纖之間的連接的可能性，因此拼接必須是可以脫開的或者是可以替換的。為了使在機(jī)盒內(nèi)的光纖能夠重新定位，由于直到現(xiàn)在使用的端部對端部或者“同軸排列的”拼接構(gòu)形，必須留下一定的備用長度的光纖，可以用來適應(yīng)當(dāng)把一個多余的拼接切掉用另一個替換時將光纖縮短。過剩光纖的這種多余長度對于減小尺寸是個瓶頸，例如分接和在纖維光學(xué)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的用戶裝備光纖的大量的備用長度造成儲存和管理上的問題，增加連接器機(jī)盒的尺寸，并增加實現(xiàn)連接和改變連接所包含的任務(wù)的復(fù)雜程度。
然而，為了獲得能夠把沒有對準(zhǔn)的光纖連接起來的連接器，必須注意由光纖出口端發(fā)出的光束的發(fā)散問題。為了避免連接的損失，必須在連接到上面提到的發(fā)射端上的光纖的入口端捕獲所有這樣的光。正是由于這個原因，傳統(tǒng)上把面對面對接的拼接選擇為可能造成損失最少的方案，該拼接通過使兩個光纖端部形成物理接觸，盡管它有固有的問題和它自身的困難。如果光纖之間的連接能夠用簡單的插銷裝置實現(xiàn)，可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)是優(yōu)選的，在這樣的裝置中光纖不需要在線路中精確地彼此定位。這例如與用于導(dǎo)電裝置的插銷板裝置相對應(yīng)，在那里，可以簡單地把要連接的導(dǎo)電裝置插入(有適當(dāng)?shù)慕K端或插頭)并排設(shè)置的插座中，以便實現(xiàn)連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尋求提供連接光纖的連接器裝置，其中不需要光纖彼此成同軸排列，使得它們可以為并排排列，可以將它稱為“平行的”構(gòu)形，或者相對于彼此成一定角度(也許，最有用的角度為90°)，可以將它稱為“傾斜的”構(gòu)形。為了一般化起見，在后面將傳統(tǒng)的拼接中任何不是串聯(lián)或者同軸(或一字形)排列對接連接的連接稱為非對準(zhǔn)的連接。將把這個詞理解為既指的是平行(即并排)連接，又指的是如上面定義的傾斜連接。也可以將被稱為分離器和結(jié)合器的裝置包括在“連接器”的含義中。也將會認(rèn)識到，連接器可以連接一對光纖，或者連接多對光纖。
因此，按照本發(fā)明的一個方面，提供了用來耦合非對準(zhǔn)光纖的連接器裝置，其中，一個反射器將光由一個光纖導(dǎo)向另一個光纖，并且，借助于將每個要耦合的光纖的端部在預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上定位，確定光纖的端部與反射器之間的位置關(guān)系。
需要對于光纖的端部在與它們長度垂直的方向精確地定位將是顯然的，這在于必須確保被反射的光的光學(xué)耦合，沒有損失。對于光纖長度在縱向上精確定位的需求是由于輸出的光為上面討論過的形式，即，耦合到光纖的光不是作為平行光束，而是作為發(fā)散光束或者會聚光束(這分別取決于它是輸出的光還是到達(dá)的光)。為了這一目的，如果采用平面的反射器，在光纖的端部與反射器之間需要準(zhǔn)直用的透鏡。當(dāng)然，反射器是平面的反射器不是本質(zhì)性的。如果采用曲面的反射器比如中凹(可能是拋物面)的反射器，它可以接收不平行的光束，并且可以將入射光反射到在橫向上由來源區(qū)域偏置的區(qū)域。自然，必須把光纖的端部與準(zhǔn)直用的透鏡放置在相對于反射器的預(yù)定的位置，為的是通過反射器引導(dǎo)彼此平行的光束。光纖的端部也必須放置在這樣的位置此位置確保將來自光纖端部的明顯的點源放置在透鏡的焦平面中，為的是這樣在輸出或者出光纖的情況下使光形成指向反射器的平行準(zhǔn)直光束，而在接收光纖的情況下接收來自反射器的光。
在一個實施例中，與用來把要耦合的光纖的端部定位的所述裝置一起整體地形成所述準(zhǔn)直用的透鏡，提供了用來確定反射器與把要耦合的光纖的端部定位的所述裝置的相對位置的裝置，后者用來將光纖相對于透鏡的焦距定位在一個確定的距離。替代地，可以用把要耦合的光纖的端部定位的所述裝置使得準(zhǔn)直用的透鏡與機(jī)械定位的工具或腔室不在同一條線地對準(zhǔn)。然而，另外替代地，透鏡可以與把要耦合的光纖的端部定位的裝置無關(guān)，并且即使這樣，如果把反射器做成在后表面有反射表面的光學(xué)本體，可以與反射器一起整體地形成透鏡。下面將更詳細(xì)地描述生產(chǎn)整體形成的透鏡和反射器本體或者整體地形成的透鏡和光纖定位本體的技術(shù)。
用來把要耦合的光纖的端部定位的裝置可以包括一個定位件，它有用來接受要耦合的光纖的端部的開孔，所述裝置還包括用來確定所述定位件相對于反射器的相對位置和取向的裝置。這樣的確定相對位置和取向的裝置可以簡單地包括隔離器，或者如在優(yōu)選實施例中那樣，可以包括在所述反射器和所述定位件上或者被它們攜帶的相互合作的形狀接合的件。同樣，所述定位件最好有用來以相對于反射器的預(yù)先確定的固定空間關(guān)系將它緊固的裝置。
在把反射器做成一個光學(xué)本體的實施例中，反射器最好包括一個大致為棱鏡的件，它有至少一個反射表面，在該反射表面通過內(nèi)部的全反射實現(xiàn)反射。對于非對準(zhǔn)光纖的一般情況，可以提供單一的反射表面。對于平行的并排的非對準(zhǔn)光纖的特殊情況，反射器棱鏡有兩個相互正交的反射表面是優(yōu)選的。這種構(gòu)形使得入射光有180°的顛倒，使得相鄰的光纖可以簡單地進(jìn)行插入連接。替代地，除了使用反射棱鏡以外，可以使用通過適當(dāng)?shù)赝坎嫉谋砻胬缭谂c入射光和反射光的方向成45°的表面形成的反射器?，F(xiàn)在，因為光纖彼此不成一字形排列，提供相當(dāng)長的備用光纖為了實現(xiàn)連接的重新定位不再必要，這首先是因為設(shè)想進(jìn)行簡單的插入連接，在這種情況下，切斷和重新劈開光纖以便實現(xiàn)新鮮的連接不再必要，第二是因為光纖的任何縮短可能伴隨著它在連接中的伙伴的相應(yīng)縮短，所以絕對沒有任何因為使得想要耦合的光纖不能彼此接起來而不能實現(xiàn)連接的危險。如上面提到的那樣，要耦合的光纖的最有用的非對準(zhǔn)傾斜可能是180°和90°。這兩個角度可以獲得某些好處，并且可以在光學(xué)分配框架的接線板中找到特別的應(yīng)用。
雖然使用了可以實現(xiàn)內(nèi)部的全反射的表面，但是仍然可能產(chǎn)生某些小的透射損失，為了克服這種損失，可以將反射表面金屬化，例如用鋁或者其它的金屬層，從而改進(jìn)它的反射率。同樣，可以用一個衍射光柵形成反射表面，或者反射表面與一個衍射光柵相關(guān)，使得可以實現(xiàn)多波長工作和多波長分離。取決于光柵的特點，連接起來的光纖可以是雙光纖帶或者多光纖帶。在這些情況下，也可以將連接件用做分離器或者結(jié)合器或者波長選擇的多路器或者分路器。
將參考著具體的實施例更詳細(xì)地描述把光學(xué)部件在一個支承結(jié)構(gòu)中緊固在一起的裝置?？梢灾谱鞒龉鈱W(xué)部件的技術(shù)包括金剛石車削(diamond turning)和反應(yīng)離子刻蝕過程，在這些過程中，用高能粒子在經(jīng)過選擇的區(qū)域照射分子重量大的聚合物，最好、但是不排他地，是帶有直線鏈的聚合物，接著的處理選擇性地作用在被輻照過的材料上，留下未輻照過的材料不變。
按照本發(fā)明的第二方面，生產(chǎn)用于非準(zhǔn)直光纖的連接器裝置的一個部件的方法包括如下步驟用粒子束照射分子重量大的聚合物本體的經(jīng)過選擇的區(qū)域，該粒子束有足夠的局部能量轉(zhuǎn)移，能夠斷開聚合物的分子鍵；使聚合物材料經(jīng)過輻照的區(qū)域接受接續(xù)的處理，造成輻照過的區(qū)域的物理性質(zhì)或機(jī)械性質(zhì)的變化，從而使得部件可以有想要的形狀和/或想要形成的表面性質(zhì)；采用質(zhì)量生產(chǎn)技術(shù)比如微型復(fù)制或者注入模塑重新產(chǎn)生這樣形成的部件。這后一個步驟最好使用高品質(zhì)的聚合物材料比如環(huán)烯烴共聚物(COCs)或者光學(xué)陶瓷進(jìn)行。
實現(xiàn)本發(fā)明的方法最好是通過用基本上圓形截面的粒子束輻照部件一定時間，與離子束的能量和劑量速率聯(lián)系起來確定出輻照的時間，比如產(chǎn)生出被輻照的材料的確定長度的基本上圓柱形的區(qū)域，并且通過溶劑刻蝕選擇性地除去經(jīng)過輻照被改性的材料，產(chǎn)生有確定的尺寸和形狀的腔室，容納光纖的端部，并且把它們相對于部件在與光纖的長度平行以及垂直的方向上定位。這種生產(chǎn)技術(shù)可以有很高的精度，其在于可以以微米和亞微米范圍的定位精度實現(xiàn)對輻照粒子束的控制。被輻照的材料與未被輻照的材料之間的邊界特別鮮明，使得后續(xù)的處理可以留下非常好地形成的平滑表面，帶有鮮明的邊緣。這樣的腔室可以提供插座，用來接收光纖的端部，并且可以精確地確定這樣的腔室的深度，從而提供一個肩部，用來將光纖的端部精確地與它的長度平行地定位。
可以通過下面的技術(shù)制作出其它的表面特點比如透鏡，其中，用一種束特別是基本上圓形截面的粒子束輻照部件一定時間，與該粒子束的能量和劑量速率聯(lián)系起來確定出輻照的時間，對于輻照過的區(qū)域的接續(xù)處理包括把它的表面在升高的溫度下暴露給單體蒸氣(可能是與聚合物相同的材料)，在那個溫度下，單體擴(kuò)散進(jìn)入輻照過的區(qū)域中，從而造成局部的隆起。通過確保輻照的離子束有好的圓形，局部的隆起可以在本體上一個精確定位的位置造成想要形成的等效的球形表面。因此，這樣的表面形成一個微透鏡，例如可以在與用來容納光纖端部的腔室共同的本體上形成微透鏡，或者可以在與反射器共同的本體上形成微透鏡。替代地，可以將透鏡板做成有一個或多個這樣的透鏡，并且連接器的結(jié)構(gòu)可以包括用來把這個透鏡板相對于反射器本體和如上面描述過的有腔室的光纖定位板定位的裝置。通過使用有圓形截面的均勻粒子束，可以產(chǎn)生有球形表面的透鏡。通過使用不均勻的粒子束、并且通過適當(dāng)?shù)馗淖兘孛娴男螤詈途鶆蛐?，可以產(chǎn)生非球形的透鏡，產(chǎn)生用于特殊目的的柱形透鏡也是可能的。在輻照量(時間長短和能量密度)與接續(xù)的處理之間存在一個最佳的關(guān)系，接續(xù)的處理可以通過與擴(kuò)散單體的接觸時間和在反應(yīng)器中的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，為的是避免隆起在透鏡形狀上形成的缺陷，比如較差的表面外凸，變形，過度的體積膨脹，凹進(jìn)的透鏡表面等。
可以通過一種類似的技術(shù)形成反射器的表面，這種技術(shù)包括用連續(xù)的粒子束比如質(zhì)子束進(jìn)行輻照的步驟，并且實現(xiàn)束與正在輻照的聚合物本體的相對平移，形成有選定形狀的被輻照區(qū)域。隨后，接續(xù)的處理(最好是化學(xué)處理)可以除去輻照過的材料，例如通過刻蝕或者其它技術(shù)，留下適宜于用作反射器的一個平滑的光學(xué)上平的表面。
如上面提到的那樣，高能粒子可以是質(zhì)子，因為可以以必要的能量典型地在8MeV范圍的能量在回旋加速器中產(chǎn)生這樣的質(zhì)子束。如果能量水平足夠高、能夠斷開聚合物的鍵、并且產(chǎn)生所要求的深部結(jié)構(gòu)，也可以使用其它的重離子，包括有不同能量的alpha粒子和碳及鋰離子。
開始的聚合物最好是一種有直線分子鍵的材料，但是，也可以使用有支鏈或者交叉連接的鍵的聚合物。特別是，相對較重的alpha粒子使得它們可以照射相對較厚的聚合物件。相反，如果使用電子束，也許總能量可能僅只允許使用相對較薄的聚合物件。預(yù)期當(dāng)與聚合物相互作用時電子將損失相當(dāng)大數(shù)量的能量。
本發(fā)明的第三方面提供了一種用來連接不接觸的光纖的連接器裝置，它包括至少一個透鏡和用來把要耦合的光纖的端部相對于所述透鏡以一種預(yù)定的位置關(guān)系定位、從而將離開光纖之一的光基本上全部引進(jìn)另一個光纖中的裝置。可以設(shè)想多種不同的實施例，例如，在一個實施例中這意味著所述用來把光纖的端部相對于所述透鏡以一種預(yù)定的位置關(guān)系定位的裝置包括至少一個準(zhǔn)直板，它有用來容納光纖的端部并且將光纖以相對于所述透鏡以預(yù)定的位置定位的孔。
透鏡可以與所述準(zhǔn)直板分開，或者與所述準(zhǔn)直板一起整體地形成?？梢杂袃蓚€這樣的準(zhǔn)直板，在這種情況下，每個可以有一個或多個與它一起整體地形成的透鏡。如在上面討論過的實施例中那樣，在準(zhǔn)直板中的開孔可以是不通孔，或者是通孔，并且在每種情況下可以帶有錐度，使得容易引入光纖，同時盡管如此，仍保證端部的小公差定位(a close tolerance positioning)。在準(zhǔn)直板有通孔的實施例中，可以設(shè)置一個透明的止擋板。當(dāng)插入一個光纖形成一個連接部件時，光纖的端表面與該止擋板接觸。
可以將本發(fā)明更一般性地看作包括用來連接光纖的連接器裝置，其中，一個光學(xué)部件或系統(tǒng)而不是光纖自身將光由一個光纖導(dǎo)向另一個光纖，其中，借助于將每個要耦合的光纖的端部以預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上定位確定光纖的端部與所述光學(xué)部件之間的位置關(guān)系。在這種情況下，光學(xué)部件可以是用于非對準(zhǔn)連接的反射器，或者是用于對準(zhǔn)連接的透鏡。在這樣的連接器裝置中，用來確定光纖的端部與所述光學(xué)部件或系統(tǒng)之間的位置關(guān)系的所述裝置可以包括至少一個準(zhǔn)直板，它有在預(yù)定的位置用來容納光纖的端部的孔。所述光學(xué)部件或系統(tǒng)可以包括與所述準(zhǔn)直板或者與所述光學(xué)系統(tǒng)的另一部分一起整體地形成的至少一個透鏡。
本發(fā)明也包括用來連接光纖的連接器裝置，其中，在光纖外面形式為一個或多個透鏡的光學(xué)傳輸裝置將一個光纖輸出的光導(dǎo)向另一個光纖，這些透鏡位于相對于光纖和連接器的定位裝置的一個固定位置。在這樣的裝置中，光線端部定位裝置可以包括在準(zhǔn)直板中的開孔，用來容納光纖的端部，透鏡也是在準(zhǔn)直板上整體地形成的。


現(xiàn)在將以示例的方式參考著附圖更具體地描述本發(fā)明的多個實施例，在附圖中圖1a示出了按照本發(fā)明的原理制成的連接器中的主要部件；圖1b示出了一種具有一個前表面反射器的對應(yīng)布置；圖2a為穿過一個示例性實施例的示意性剖面圖；圖2b為一個穿過待前表面反射器的對應(yīng)的實施例的剖面圖；圖3為被做成用來連接多個光纖的本發(fā)明的實施例的透視圖；圖4示出了在聚合物本體中形成微腔室的方法的主要步驟，該本體適宜于在本發(fā)明的連接器中使用；圖5a示出了形成適宜于在本發(fā)明的一個實施例中使用的微透鏡陣列的主要步驟；圖5b示出了單體擴(kuò)散處理的溫度程序的圖表；圖6a為一個示意圖，示出了用來耦合非對準(zhǔn)光纖的本發(fā)明的另一實施例；圖6b為具有前表面反射器的對應(yīng)的實施例；圖7a為采用不需要透鏡的非平面反射器的實施例的示意圖；圖7b為具有前表面拋物面反射器的對應(yīng)的實施例；圖8為具有用來與一個基板接合的定位標(biāo)樁的棱鏡的示意圖；圖9為適宜于與圖8所示的棱鏡一起使用的基板的示意圖；圖10示出了處在剛要連接起來之前它們可能占據(jù)的相對位置的圖8和9的兩個部件；圖11示出了包括這樣部件的裝置的示意性布置圖；圖12為使用光纖夾緊裝置將光纖保持在其位置的實施例的圖；以及圖13為用來連接串聯(lián)的光纖的另一實施例。
具體實施例方式
首先參見圖1a，一種用于非對準(zhǔn)光纖的光學(xué)連接器包括整體地用附圖標(biāo)記11表示的一個組件，它的主要部件是反射棱鏡12a(或反射器棱鏡)，兩個透鏡13，14，以及一個光纖定位板15。棱鏡12a為一個三角形的棱鏡，它有兩個彼此成直角的反射表面16，17，和一個平面的輸入/輸出表面18。如已經(jīng)知道的那樣，通過適當(dāng)?shù)剡x擇用于棱鏡12a的本體的材料，比如有機(jī)玻璃(PMMA)，反射的臨界角將小于45度，使得與之正交地入射在輸入/輸出表面18上的光以45度照射在兩個傾斜的反射表面16，17之一上，從而平行于光透射表面18地被反射到兩個反射表面16，17中的另一個表面上，在那里光被反射回去穿過光透射表面18出去，與入射光的方向平行，但是與入射光的方向偏置。這個實施例的臨界表面可以設(shè)有防反射的涂層，避免在連接器內(nèi)沿著光路的菲涅耳(Fresnel)反射損失。
在圖1a中，兩個光纖整體地由附圖標(biāo)記19，20表示。每個光纖有相應(yīng)的的被劈開的端表面21，22，它們嚴(yán)格地與光纖的長度垂直。如將可理解的，通過端表面21，22耦合進(jìn)光纖比如光纖19，20的光或者由該光纖出來的光形成一個大致錐形的光束，在圖1中用附圖標(biāo)記23，24示出。透鏡13，14就用作使這些光束準(zhǔn)直，以產(chǎn)生平行光束25，26，這些光束入射在反射表面16，17上。因此，如可以由圖1a可以看到的那樣，如果相對于透鏡13，14適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)光纖19，20的縱向位置，離開一個光纖的所有光入射在相關(guān)的透鏡上，并且通過在反射器16，17上的反射耦合到另一個光纖中，基本上沒有任何損失。光纖19，20相對于透鏡13，14的任何橫向偏置將會導(dǎo)致不完全的光傳輸，并且將造成對應(yīng)的損失。同樣，如果光纖的端部21，22太靠近透鏡13，14，不是離開光纖的全部光入射在透鏡上，同樣將會出現(xiàn)損失。
圖1b示出了一個對應(yīng)的構(gòu)形，它使用帶有前表面反射器的鏡子12b，代替棱鏡12a。已使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的部件。顯然，也可以使用第二表面反射鏡(被涂布的后表面)。
對于實用的光纖連接裝置來說，不可能提供用來調(diào)節(jié)透鏡和/或光纖的端部的位置以便確保沒有任何損失的裝置，但是，對于大多數(shù)已知的制造技術(shù)來說，尺寸的公差通常不是足夠地精細(xì)，從而能夠確保沒有任何損失出現(xiàn)。然而，按照本發(fā)明，可以提供一種結(jié)構(gòu)，它在使部件的定位方面具有固有的精度，從而可以以最小的傳輸損失對光纖實現(xiàn)插入連接。
圖2a示出了本發(fā)明的一個實施例，它采用了比如關(guān)于圖1描述的那種結(jié)構(gòu)的基本部件。對于滿足相同或相應(yīng)的功能的那些部件用相同的附圖標(biāo)記表示。因此，棱鏡12a有反射表面16，17和一個光透射表面18。然而，在這個實施例中，通過一種過程在光透射表面18上整體地形成透鏡13，14，下面將更詳細(xì)地描述該過程。棱鏡12a具有兩個側(cè)向凸耳27，28，靠它們將棱鏡定位在固定的定位件29，30與隔離器31，32之間，隔離器31，32確定棱鏡與一個基板33之間的間距，基板具有用來容納光纖19，20的腔室34，35。在這個實施例中的隔離器具有從中穿過的用來容納夾緊銷柱36，37的開孔。
相應(yīng)地，圖2b示出了一個實施例，它使用了前面鍍銀的鏡12b和一個準(zhǔn)直板33，在該準(zhǔn)直板中整體地形成有透鏡13，14。
圖3示出了一個替代的實施例，與圖2的實施例類似，其中基板33用來容納支承多個光纖19，19’，19”，19，和20，20’，20”，20的連接器，相對于在圖2的實施例中的棱鏡12的長度，在這種情況下的棱鏡12被加長了。
如在前面提到的那樣，腔室34，35精確地確定了光纖19，20的端部相對于透鏡13，14和反射器16，17的位置。為了獲得光學(xué)耦合，嚴(yán)格的定位是重要的。因此圖4示出了為了生產(chǎn)出腔室板33可以在一個本體中形成精確定位的腔室的過程的步驟。用由一個回旋加速器42產(chǎn)生的質(zhì)子束41轟擊適合的材料比如有機(jī)玻璃(PMMA)或者其它的抗正電的材料(other positive resist materia1)比如分子重量大的聚合物、最好是但是不排他地是有直線鏈的聚合物的一個本體40。示意性地示出了一個止擋件43以及一個快門44，該止擋件確定轟擊本體40的質(zhì)子束的尺寸和截面形狀，而快門可以在箭頭A的方向上運動，截斷來自回旋加速器42的質(zhì)子束，從而確定用于本體40的嚴(yán)格的曝光時間。
用質(zhì)子照射有機(jī)玻璃本體40在PMMA本體中激活一些部位，這種激活由碰撞的質(zhì)子與它們穿過的PMMA本體的分子鍵的能量交換產(chǎn)生。結(jié)果，聚合物的分子鍵斷開，并且產(chǎn)生被激活的部位?？梢砸远喾N方式利用這些被激活的部位，以便使PMMA本體成形，以形成高效的耦合部件。如在圖4中所示，質(zhì)子束的截面為圓形，并且有與光纖的包層直徑相對應(yīng)的非常小的直徑(范圍在125微米)，并且可以以極高的精度在本體40上進(jìn)行轟擊。
在照射之后，對本體40進(jìn)行選擇性的溶劑刻蝕，以除去被輻射激活的區(qū)域。在一個刻蝕槽45中進(jìn)行刻蝕，隨后將本體40轉(zhuǎn)移到接續(xù)的刻蝕劑“停止”槽46，在那里刻蝕終止，隨后進(jìn)入水槽47，進(jìn)行清洗。最后的產(chǎn)品包括一個具有多個腔室48的本體40。因為在輻照階段可以獲得極高的精度，所以腔室48在陣列中精確地定位。典型地，在相鄰的腔室之間的節(jié)距可以為250微米。使用這種技術(shù)生產(chǎn)側(cè)面平行、平滑、邊緣銳利的腔室是可能的。替代地，通過利用質(zhì)子散射的優(yōu)點，腔室48的型面可以是錐形的。這樣，可以形成帶錐度的孔，這使得可以快速并且容易地將光纖引入較寬的端部，盡管如此，在板的另一側(cè)，光纖的端表面位于這一側(cè)，實現(xiàn)光纖在腔室的較窄一端的小公差定位。通過限制照射時間，可以形成不通的腔室(或盲腔)48，或者如果愿意，可以形成通孔形式的穿過本體40的通過光的腔室，形成了腔室的本體適宜于用做上面提到的基板或者腔室板33。
在一個替代的步驟(未示出)中，在輻照的過程中可以連續(xù)地移動本體40，為的是形成本體的形狀。以這樣的方式可以形成棱鏡12，它有光學(xué)上平的側(cè)表面和用于機(jī)械準(zhǔn)直的突出部，如關(guān)于圖8將要描述的那樣。
圖5a示出了一個替代的步驟，其中在用圓形的質(zhì)子束輻照接續(xù)的一組聚合物本體的區(qū)域，以在本體的表面上在嚴(yán)格確定的位置產(chǎn)生一個二維陣列的被輻射激活的部位之后，用單體蒸氣處理該本體，把這種單體蒸氣擴(kuò)散到PMMA本體的被輻照過的區(qū)域內(nèi)。單體的這種擴(kuò)散通過造成被輻照的區(qū)域的隆起而有效地“增長出”變大的區(qū)域，這造成由本體40的平表面突出的部分球形的透鏡表面49。擴(kuò)散在一個反應(yīng)容器中進(jìn)行，在圖5a中大致地表示出來。把該反應(yīng)容器加熱，例如在一個烘箱(未示出)中把它加熱到一個穩(wěn)定的溫度。如可以由圖5a看到的那樣，該反應(yīng)容器有三個開口或接口，分別用于溫度控制，注入MMA單體，以及壓力的控制。在使用該反應(yīng)容器時，如上面描述過的那樣，把輻照過的聚合物本體安裝在容器內(nèi)的一個固定裝置(未示出)上，使該固定裝置嚴(yán)格地與重力垂直定位，并且把它嚴(yán)格地保持在一個固定位置。這很重要，因為在處理過程中本體的任何移動或者相對于重力的未對準(zhǔn)可能造成所形成的透鏡的光軸移動或?qū)Σ粶?zhǔn)。
圖5b示出了這種類型的條件的一個示例，在這些條件下產(chǎn)生隆起，并且通過在鍵被斷開的被輻照過的區(qū)域內(nèi)MMA單體的擴(kuò)散可以形成透鏡。在這個示例中將會看到，容器的內(nèi)部達(dá)到90℃的溫度需要大約兩小時。在這時，將MMA單體引入到監(jiān)視器容器中，并且在90℃的溫度下進(jìn)行大約四小時產(chǎn)生隆起。此后，通過將溫度降低到70℃并且保持該溫度大約四小時，完成充分的聚合。
當(dāng)然，在同一本體的相反表面上形成腔室48和球形透鏡表面49是可能的。例如在圖9中示出了這樣的裝置?？梢岳幂椪諘r間，擴(kuò)散單體的選擇，曝光時間與擴(kuò)散溫度之間的關(guān)系嚴(yán)格地確定隆起的程度，因此確定表面的嚴(yán)格形狀。結(jié)果，可以預(yù)先確定出這樣形成的透鏡的焦距。
圖6a示出了一個替代的實施例，在此實施例中，棱鏡12有一個反射表面和兩個光透射表面66，67。在相應(yīng)的準(zhǔn)直板70，71上的透鏡68，69將來自光纖72，73的光耦合到棱鏡12中。光纖72，73彼此成直角。這種構(gòu)形的連接器在到達(dá)的光纖和離開的光纖不在相同的平面上的接線板中可能是有用的。很明顯，通過提供適當(dāng)成形的棱鏡或橋接件可以將相同的原理應(yīng)用于相對于彼此不是90°角的光纖。
圖6b示出了一個類似的實施例，它采用了一個前表面鏡65b，該鏡帶有一個反射涂層12b和一個帶角度的截面的準(zhǔn)直板20b，該準(zhǔn)直板有兩個臂21a，21b，它又帶有整體地形成的透鏡13b，14b。隔離器24b，25b將鏡表面12b相對于準(zhǔn)直板20b的兩個臂21b，22b在兩維上精確地定位。
圖7a示出了一個實施例，在該實施例中，不需要準(zhǔn)直透鏡。在這里，可以用一個有一個平面的光透射表面79的PMMA本體78的拋物面形反射表面77直接地耦合兩個平行的非對準(zhǔn)光纖75，76。例如由光纖75發(fā)射的光以發(fā)散光束80指向反射表面77。反射器77以一個會聚光束81反射這束光，指向光纖76的端表面，使得進(jìn)入光瞳與平面的端表面82成一條線，從而基本上把來自光纖75的所有的光耦合到光纖76中。在光纖75，76與光學(xué)本體78的光透射表面79之間設(shè)置適當(dāng)?shù)母綦x器(未示出)確保適當(dāng)?shù)木劢?。因為拋物面形反射器將僅只由通過它的焦點入射的光反射平行的光束，并且由于每個光纖75，76提供發(fā)散的光束，這些光束不通過焦點，所以，可以通過把光纖適當(dāng)?shù)囟ㄎ粚崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)耦合。
圖7b示出了采用有被涂布的前表面77b的鏡子78b的類似構(gòu)形。這個實施例中有沖孔的準(zhǔn)直板20，它有用于光纖75，76的通孔21，22，以及該實施例還有一個帶有微孔80，81的止擋板79，這些微孔的直徑與光線芯的直徑相對應(yīng)。
圖8為一個由上面描述的選擇性的刻蝕過程形成的棱鏡的透視圖。如可以看到的那樣，由兩個棱鏡定位突出部或標(biāo)樁50，51在每一端為光透射表面18定界，當(dāng)組裝好時這些突出部接合在圖9中所示的準(zhǔn)直基板的對應(yīng)成形的開口52，53中。這個基板與圖2的實施例中的對應(yīng)的板33的不同在于，它有用來容納光纖的端部的不通腔室55，56和由關(guān)于圖5描述的隆起過程生長出的透鏡57，58，這些透鏡與光線準(zhǔn)直，并處于由準(zhǔn)直基板54的厚度與不通的腔室55，56的深度之間的關(guān)系確定的間隔處。對于100微米量級的短距離也可以使用圓柱透鏡。通過按照特定的型線在粒子束中移動被輻照的本體并且在化學(xué)處理中隨之把它們刻蝕掉形成這些透鏡。
圖10示出了處于剛好在把準(zhǔn)直突出部50，51引入到對應(yīng)的孔52，53之前的相對位置的棱鏡12和基板54。使不通的腔室55，56形成有錐度，從而可以容易地把光纖引入敞開的端部，同時嚴(yán)格地確定它在較窄的端部的橫向位置。
如可以在圖11中看到的那樣，可以把包括基板54和棱鏡12的組件保持在連接器塊體60中一個對應(yīng)成形的腔室內(nèi)的位置上?？梢允褂镁砬I(crimp and key)組裝件61比如在本申請人的同時申請的英國專利申請0216434.1中描述的件將光纖插入結(jié)構(gòu)的入口孔中?？梢蕴峁┎皇菑椈杉虞d的件來補(bǔ)償由于劈開長度的公差在光纖上產(chǎn)生的縱向作用力。在這種情況下，可以對于光纖提供一條彎曲通道，為的是防止由于光線插入造成的彎曲損失。一個蓋(未示出)可以是搭扣配合，或者可以把該蓋焊接到組裝好的結(jié)構(gòu)上，以完成該裝置?？梢詫⑾禂?shù)匹配的膠施加到搭扣裝配到棱鏡上的準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)的孔上。
替代地，如在圖12中所示，可以用一個可鉸接的蓋64把光纖保持在V形凹槽63中的位置，可以用一個彈簧夾緊裝置(未示出)保持該蓋關(guān)閉。
最后，圖13示意性地示出了一個采用兩個平行的準(zhǔn)直板66，67的同軸連接器裝置，兩個準(zhǔn)直板有由隔離器72，73保持分隔開的整體地形成的透鏡68，69和70，71。這些準(zhǔn)直板有不通的孔，以成對地將光纖74，75和76，77定位。當(dāng)然，它們可以替代地有精確地形成的通孔(帶有錐度或者不帶錐度)，帶有透明材料的相互合作的止擋板，該止擋板自身可以有更小的微孔，以與來自光纖的光路對準(zhǔn)。這個實施例中沒有任何反射器。
本發(fā)明的另一方面總體上涉及一種前面所述的用來耦合非對準(zhǔn)光纖的連接器裝置的開發(fā)。顯然，可以將相同的耦合原理不僅用到兩個光纖之間的連接，而且可以用到一個光纖與另一個光學(xué)部件比如一個光源或者光探測器之間的連接。
因此，本發(fā)明的這一另外的方面提供了一種連接器裝置，用來在光學(xué)上把一個光纖連接到另一個光學(xué)部件上，從而將光發(fā)送到該部件上或者由該部件接收光，其中，借助于將光纖的端部定位在預(yù)定的位置，相對于所述光學(xué)部件與光纖平行地并且與光纖的長度垂直地確定所述光纖的端部與所述另外的光學(xué)部件之間的位置關(guān)系。
在一個優(yōu)選實施例中，在所述光纖的端部與所述另外的部件之間的光路中設(shè)置一個透鏡。一般說來，對于透鏡的需要取決于所述另外的光學(xué)部件的形式，特別是取決于它的光敏感表面或者因此所產(chǎn)生的光是否能夠以一束會聚的光束進(jìn)入光纖中，而不需要一個透鏡。在大多數(shù)情況下，預(yù)期透鏡是優(yōu)選的，為的是獲得最有效的會聚程度。在有這樣的透鏡的實施例中，透鏡最好是通過下面的步驟形成的透鏡，輻照聚合物材料的本體的經(jīng)過選擇的區(qū)域，接著進(jìn)行的處理包括在臨界溫度或者高于臨界溫度選擇性地暴露給單體，在該溫度下使單體擴(kuò)散進(jìn)入聚合物的被輻照過的區(qū)域。
可以通過下面的步驟形成用來將光纖定位的裝置，輻照聚合物材料的本體的經(jīng)過選擇的區(qū)域，接著進(jìn)行的處理包括在一個特定溫度或者高于該特定溫度選擇性地暴露給單體，在該溫度下使單體擴(kuò)散進(jìn)入聚合物的被輻照過的區(qū)域，并且隨后對這樣處理過的區(qū)域進(jìn)行選擇性的刻蝕，導(dǎo)致精確形成的開孔，用來接納光纖的端部，從而將光纖定位在所述預(yù)定的位置。
本發(fā)明也涉及一種按照這一另外的方面生產(chǎn)連接器裝置的方法，該方法包括以下的步驟，輻照聚合物材料的本體的至少一個經(jīng)過選擇的區(qū)域；通過在一個臨界溫度或者高于該臨界溫度選擇性地暴露給單體對輻照過的區(qū)域進(jìn)行處理，在該溫度下使單體擴(kuò)散進(jìn)入聚合物的被輻照過的區(qū)域；對聚合物的這樣處理過的區(qū)域進(jìn)行選擇性的刻蝕，以產(chǎn)生精確形成的開孔，用來接納要耦合的光纖的端部；并且可選地處理聚合物的本體的另一部分，以形成透鏡表面。
在優(yōu)選的方法中，通過由單體蒸氣與聚合物的被輻照過的區(qū)域接觸造成的隆起形成透鏡表面。這樣就已經(jīng)形成主連接器裝置?？梢圆捎觅|(zhì)量生產(chǎn)技術(shù)比如微型復(fù)制，注入模塑，或者熱壓紋。
現(xiàn)在將以示例的方式參考著附圖更具體地描述本發(fā)明的這一另外方面的各種實施例，在附圖中圖14為穿過本發(fā)明的第一實施例的剖面圖；以及圖15為穿過本發(fā)明的一個替代實施例的剖面圖。
現(xiàn)在參見圖14和15，這些圖示出了整體用附圖標(biāo)記101表示的一個光纖，想把它在光學(xué)上連接到整體用附圖標(biāo)記102表示的一個光探測器上，它有光敏感表面103。把該光探測器連接到一個放大器104上，通過連線105將放大器的輸出提供給電部件，用來管理或操縱適當(dāng)?shù)碾娦盘枴?br> 本發(fā)明的光學(xué)連接器裝置包括聚合物材料的單片本體106，它有前表面107和后表面108。這些表面可以基本上彼此平行，或者可以以一定的角度擴(kuò)張開，這取決于想要實現(xiàn)的光學(xué)連接的性質(zhì)。在前表面107形成一個凹入部或腔室109，把它精確地做成光纖101的尺寸，從而可以簡單地通過引入腔室109中把光纖在光學(xué)上耦合到連接器106上?？梢蕴峁┻m當(dāng)?shù)难b置(未示出)用來將光纖保持在腔室中的位置。在本體106的后表面108上是一個基本上球形的彎曲表面110，把該彎曲的表面110的形狀和尺寸做成與腔室109有關(guān)，從而使得表示由位于腔室109中的光纖101輸出錐體或者進(jìn)入錐體的光束(輸出的光線用兩個虛線111，112表示)在界面110上折射到光探測器的敏感表面103的一個聚焦區(qū)域上。對于一個光源可以采用一個類似的構(gòu)形，沒有詳細(xì)地示出，在那里，同樣需要精確地確定光纖的端部與光源之間的關(guān)系。
在圖14的實施例中，雖然沒有示出細(xì)節(jié)，但是自然地給出了本體106與光探測器102之間的物理連接，這使得可以借助于可調(diào)節(jié)的連接或者一種固定的預(yù)先確定的適用于該情況的連接在腔室109的位置與取向之間確立嚴(yán)格的關(guān)系，并且因此在光纖101的端部與光敏感表面103之間確立嚴(yán)格的關(guān)系。將會看到，這樣的連接器提供了光纖101到光傳感器的“同軸”連接。可以有這樣的情況不能方便地將光探測器的光敏感表面設(shè)置成與光纖的方向成一條線，在這種情況下可以采用圖15的實施例。在這個實施例中，再一次用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的部件。然而在這里，光敏感表面103與光纖101的長度平行，而不是與它垂直，如在圖14的實施例中那樣，并且，位于反射表面110與光探測器102之間的一個反射器113將光反射。在這個實施例中，不像在圖14中，收集來自反射器表面110的光，即，形成指向反射器113的平行光束，而不是被聚焦到光敏感表面103的一個特定區(qū)域，如在圖14的實施例中那樣。
權(quán)利要求
0.一種用來在光學(xué)上把一個光纖連接到另一光學(xué)部件上的連接器裝置，所述光學(xué)部件發(fā)射光到所述光纖上或者接受來自所述光纖的光，其中，借助于將所述光纖的端部相對于所述光學(xué)部件在預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上定位，確定所述光纖的端部與所述另外的光學(xué)部件之間的位置關(guān)系。
1.按照權(quán)利要求0所述的用來耦合非對準(zhǔn)(如在此定義的)光纖的連接器裝置，其特征在于，反射器將光由所述光纖導(dǎo)向另一個光纖，并且，借助于將每個要耦合的光纖的端部在預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上定位，確定所述光纖的端部與反射器之間的位置關(guān)系。
2.按照權(quán)利要求1所述的用來耦合非對準(zhǔn)光纖的連接器裝置，其特征在于，在預(yù)定的位置相對于反射器和相對于將所述光纖的端部定位在所述預(yù)定的位置的裝置設(shè)置有準(zhǔn)直用的透鏡，從而通過反射器將光由一個光纖導(dǎo)向另一個光纖。
3.按照權(quán)利要求2所述的連接器裝置，其特征在于，與用來把要耦合的所述光纖的端部定位的所述裝置一起整體地形成所述準(zhǔn)直用的透鏡，設(shè)置有用來確定反射器與把要耦合的所述光纖的端部定位的所述裝置的相對位置的裝置，后者適于將光纖相對于所述透鏡的焦距定位在一個確定的距離。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的連接器裝置，其特征在于，與所述準(zhǔn)直用的透鏡一起整體地形成反射器。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的連接器裝置，其特征在于，用來把要耦合的所述光纖的端部定位的所述裝置包括定位件，所述定位件有用來接納要耦合的所述光纖的端部的開孔，所述裝置還包括用來確定所述定位件相對于所述反射器的相對位置和取向的裝置。
6.按照權(quán)利要求5所述的連接器裝置，其特征在于，用來確定所述定位件相對于反射器的相對位置和取向的裝置包括在所述反射器和所述定位件上或者由它們攜帶的相互合作形式接合的件。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的連接器裝置，其特征在于，所述定位件有用來以相對于反射器的預(yù)定的固定空間關(guān)系將它緊固的裝置。
8.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，所述反射器包括大致為棱鏡的件，它有至少一個反射表面，在所述反射表面通過內(nèi)部的全反射實現(xiàn)反射。
9.按照權(quán)利要求8所述的連接器裝置，其特征在于，所述反射器棱鏡有兩個相互正交的反射表面。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的連接器裝置取決于權(quán)利要求2到7中任一項權(quán)利要求，其特征在于，與所述反射器棱鏡一起整體地形成所述準(zhǔn)直用的透鏡。
11.按照權(quán)利要求5或者任何取決于它的任一項權(quán)利要求所述的連接器裝置，其特征在于，在所述定位件上或者在所述反射器與所述定位件之間的中間的基板件上形成準(zhǔn)直用的透鏡。
12.按照權(quán)利要求8到11中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，將所述反射表面金屬化，從而改進(jìn)它的反射率。
13.按照權(quán)利要求12所述的連接器裝置，其特征在于，用鋁、金或者其它金屬層涂布所述反射表面，以改進(jìn)由所述表面的反射。
14.按照上面權(quán)利要求中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，用衍射光柵形成所述反射表面，或者所述反射表面與衍射光柵相關(guān)聯(lián)。
15.按照權(quán)利要求1到7中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，所述反射器是在它的前表面或后表面上涂布出來的鏡子。
16.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，所述透鏡是圓柱透鏡。
17.按照權(quán)利要求1到15中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，所述透鏡為非球面透鏡。
18.按照上面權(quán)利要求中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，通過輻照聚合物材料的本體的經(jīng)過選擇的區(qū)域，接著進(jìn)行的處理包括在臨界溫度或者高于臨界溫度選擇性地暴露給相同材料的單體，在所述溫度下使單體擴(kuò)散進(jìn)入所述聚合物的被輻照過的區(qū)域形成準(zhǔn)直透鏡。
19.按照上面權(quán)利要求中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，用來把要耦合的所述光纖的端部定位的裝置包括用來容納多個輸入光纖和多個輸出光纖并且將它們定位的裝置。
20.一種用來生產(chǎn)用于準(zhǔn)直光纖或者非準(zhǔn)直光纖的連接器裝置的部件的方法，它包括如下步驟用粒子束照射分子重量大的聚合物本體的經(jīng)過選擇的區(qū)域，所述粒子束有足夠的能量，能夠斷開所述聚合物的分子鍵；使所述聚合物材料經(jīng)過輻照的區(qū)域受到接續(xù)的處理，以引起輻照過的區(qū)域的物理性質(zhì)或機(jī)械性質(zhì)的變化，以形成有想要的形狀和/或表面特點的部件；以及采用質(zhì)量生產(chǎn)技術(shù)比如微型復(fù)制或者注入模塑重新產(chǎn)生所述部件。
21.按照權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，用基本上圓形截面的粒子束輻照所述部件一定時間，與在所述區(qū)域被吸收的粒子劑量聯(lián)系起來確定輻照的所述時間，以產(chǎn)生長度確定的基本上圓柱形的區(qū)域，并且通過溶劑刻蝕選擇性地除去被改性的材料，以產(chǎn)生有確定的尺寸和形狀的腔室，以容納光纖的端部，并且把它們定位在相對于所述部件在與所述光纖的長度平行以及垂直的方向上的確定位置。
22.按照權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，用基本上圓形截面的粒子束輻照所述部件一定時間，與所述粒子束的能量聯(lián)系起來確定輻照的所述時間，對于輻照過的區(qū)域的接續(xù)處理包括把它的表面在升高的溫度下暴露給單體蒸氣，在所述溫度下，所述單體擴(kuò)散進(jìn)入所述輻照過的區(qū)域中，以造成局部的隆起。
23.按照權(quán)利要求20中所述的方法，其特征在于，用連續(xù)的粒子束實現(xiàn)輻照的步驟，并且實現(xiàn)束與聚合物本體的相對平移，以形成有選定形狀的被輻照區(qū)域，并且接續(xù)的處理造成輻照過的材料的消蝕，以留下有想要的形狀的本體。
24.按照權(quán)利要求23中所述的方法，其特征在于，通過化學(xué)刻蝕實現(xiàn)被輻照的材料的消蝕，以形成適宜于用作反射器的至少一個基本上平的平滑表面。
25.按照權(quán)利要求22中所述的方法，其特征在于，進(jìn)行擴(kuò)散的升高的溫度在70℃的區(qū)域。
26.按照權(quán)利要求20到25中任一項所述的方法，其特征在于，高能粒子束由質(zhì)子或其它重粒子比如alpha粒子，或者碳離子或鋰離子構(gòu)成。
27.按照權(quán)利要求20到25中任一項所述的方法，其特征在于，在被用作重新生產(chǎn)的主件之前用微型復(fù)制技術(shù)將部件本體電鍍。
28.按照權(quán)利要求20到27中任一項所述的方法，其特征在于，聚合物材料是一種有線性分子鍵的材料。
29.基本上如上面參考附圖描述的那樣并且如在附圖中所示出的那樣的用于非對準(zhǔn)(如在此定義的)光纖的連接器裝置。
30.一種用來連接不接觸的光纖的連接器裝置，它包括至少一個透鏡和用來把要耦合的光纖的端部相對于所述透鏡以一種預(yù)定的位置關(guān)系定位，從而將離開其中一個光纖的光基本上全部引進(jìn)另一個光纖中的裝置。
31.按照權(quán)利要求30所述的連接器裝置，其特征在于，所述用來將光纖的端部相對于所述透鏡以預(yù)定的位置關(guān)系定位的裝置包括至少一個準(zhǔn)直板，它有用來容納所述光纖的端部、并且將所述光纖以相對于所述透鏡以預(yù)定的位置定位的孔。
32.按照權(quán)利要求31所述的連接器裝置，其特征在于，所述透鏡與所述準(zhǔn)直板一起整體地形成。
33.按照權(quán)利要求32所述的連接器裝置，其特征在于，有兩個這樣的準(zhǔn)直板，每個有一個或多個與它一起整體地形成的透鏡。
34.按照權(quán)利要求31到33中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，在每個準(zhǔn)直板中的開孔帶有錐度。
35.按照權(quán)利要求31到33中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，每個準(zhǔn)直板中的開孔是通孔，并且所述光纖的端表面的位置由透明的止擋板確定，當(dāng)形成連接時，所述光纖的端表面與所述止擋板接觸。
36.一種用來連接光纖的連接器裝置，其特征在于，通過光學(xué)部件或系統(tǒng)而不是光纖自身將光由一個光纖導(dǎo)向另一個光纖，其中，借助于把每個要耦合的光纖的端部以預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上定位，確定所述光纖的端部與所述光學(xué)部件之間的位置關(guān)系。
37.按照權(quán)利要求36所述的連接器裝置，其特征在于，用來確定所述光纖的端部與所述光學(xué)部件或系統(tǒng)之間的位置關(guān)系的所述裝置包括至少一個準(zhǔn)直板，它有在預(yù)定的位置用來容納光纖的端部的孔。
38.按照權(quán)利要求37所述的連接器裝置，其特征在于，所述光學(xué)部件或系統(tǒng)包括與所述準(zhǔn)直板或者與所述光學(xué)系統(tǒng)的另一部分一起整體地形成的至少一個透鏡。
39.一種用來連接光纖的連接器裝置，其中，在光纖外面以形式為一個或多個透鏡的光學(xué)傳輸裝置將一個光纖輸出的光導(dǎo)向另一個光纖，所述透鏡位于相對于連接器的光纖端部定位裝置的固定位置。
40.按照權(quán)利要求39所述的用來連接光纖的連接器裝置，其特征在于，光纖端部定位裝置包括在準(zhǔn)直板中的開孔，用來容納光纖的端部，透鏡也是在準(zhǔn)直板上整體地形成的。
41.按照權(quán)利要求0所述的用來把光纖在光學(xué)上連接另一個光學(xué)部件而不是一個光纖上的連接器裝置，從而把光送到所述部件、或者由所述部件接收光，其中，借助于把所述光纖的端部以預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上相對于所述光學(xué)部件定位，確定光纖的端部與所述另外的光學(xué)部件之間的位置關(guān)系。
42.按照權(quán)利要求41所述的連接器裝置，其特征在于，在所述光纖的端部與另外的光學(xué)部件之間的光路中設(shè)置透鏡。
43.按照權(quán)利要求42所述的連接器裝置，其特征在于，所述透鏡是通過輻照聚合物材料的本體的經(jīng)過選擇的區(qū)域，接著進(jìn)行的處理包括在臨界溫度或者高于臨界溫度選擇性地暴露給單體，在所述溫度下使所述單體擴(kuò)散進(jìn)入聚合物的被輻照過的區(qū)域形成的透鏡。
44.按照權(quán)利要求41到43中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，形成用來將光纖的端部定位的裝置是通過輻照聚合物材料的本體的經(jīng)過選擇的區(qū)域，接著進(jìn)行的處理包括在臨界溫度或者高于臨界溫度選擇性地暴露給單體，在所述溫度下使所述單體擴(kuò)散進(jìn)入聚合物的被輻照過的區(qū)域，然后對這樣處理過的區(qū)域進(jìn)行選擇性刻蝕，產(chǎn)生精確地形成的開孔，用來容納光纖的端部，從而把光纖定位在所述預(yù)定的位置。
45.按照權(quán)利要求41到44中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，所述另外的光學(xué)部件是光源。
46.按照權(quán)利要求41到44中任一項所述的連接器裝置，其特征在于，所述另外的光學(xué)部件是光探測器。
47.一種生產(chǎn)按照權(quán)利要求41到44中任一項所述的連接器裝置的方法，通過下述步驟輻照聚合物本體的至少一個經(jīng)過選擇的區(qū)域；通過在臨界溫度或者高于臨界溫度選擇性地暴露給單體處理被輻照過的區(qū)域，在所述溫度下使所述單體擴(kuò)散進(jìn)入聚合物的被輻照過的區(qū)域；對所述聚合物的這樣處理過的區(qū)域進(jìn)行選擇性刻蝕，以產(chǎn)生精確地形成的開孔，用來容納要耦合的光纖的端部；以及可選地對聚合物本體的另一部分進(jìn)行處理，以形成透鏡表面。
48.按照權(quán)利要求47中所述的方法，其特征在于，通過由單體蒸氣與聚合物的被輻照過的區(qū)域接觸產(chǎn)生的隆起形成透鏡表面。
全文摘要
一種用來耦合非對準(zhǔn)光纖(19，20)的連接器裝置，其中，一個反射器(12)和透鏡(13，14)將光由一個光纖導(dǎo)向另一個光纖，并且，借助于裝置(31，32，33)將每個要耦合的光纖的端部在預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上定位，確定光纖的端部與反射器之間的位置關(guān)系。也包括一種連接器裝置，用來通過一個透鏡(110)在光學(xué)上連接一個光纖(101，圖14)，把光送到另一個光學(xué)部件或者由該部件接收光，其中，借助于(106)將所述光纖的端部以預(yù)定的位置在與光纖的長度平行以及垂直的方向上相對于所述光學(xué)部件定位，確定光纖的端部與所述另外的光學(xué)部件之間的位置關(guān)系。
文檔編號G02B6/42GK1781042SQ200480011674
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者J·瓦特, D·戴姆斯, B·沃爾凱茨, H·奧特維爾, H·蒂恩蓬特 申請人:泰科電子雷伊化學(xué)有限公司