光耦合装置和制造光耦合装置的方法

文档序号:1413709 发布日期:2020-03-10 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 光耦合装置和制造光耦合装置的方法 (Optical coupling device and method for producing an optical coupling device ) 是由 平野充遥 古谷章 于 2019-09-04 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种光耦合装置和制造光耦合装置的方法,光耦合装置包括:多个光纤,每个光纤均包括第一和第二裸光纤部分,以及第一和第二涂覆光纤部分;保持件,其包括:第一构件,其具有第一表面和后端,第二构件,其布置在第一表面和第一裸光纤部分上,以及粘合剂树脂体,其布置在第一表面与第二构件之间;第一树脂体,其与第一涂覆光纤部分和第一构件接触;以及第二树脂体,其沿第一构件的后端延伸,并且覆盖第一涂覆光纤部分。第一树脂体布置在粘合剂树脂体与第二树脂体之间。第二树脂体具有低于第一树脂体的杨氏模量。(The invention relates to an optical coupling device and a method for manufacturing an optical coupling device, the optical coupling device comprising: a plurality of optical fibers, each optical fiber including first and second bare fiber portions, and first and second coated fiber portions; a holder, comprising: a first member having a first surface and a rear end, a second member disposed on the first surface and the first bare fiber portion, and an adhesive resin body disposed between the first surface and the second member; a first resin body in contact with the first coated optical fiber portion and the first member; and a second resin body extending along the rear end of the first member and covering the first coated optical fiber portion. The first resin body is disposed between the adhesive resin body and the second resin body. The second resin body has a lower Young&#39;s modulus than the first resin body.)

光耦合装置和制造光耦合装置的方法

技术领域

本发明涉及一种光耦合装置和制造光耦合装置的方法。

背景技术

日本未审查专利申请公开No.2003-156662披露了一种光纤阵列。

发明内容

本发明涉及一种光耦合装置,该光耦合装置允许包括多个光学元件的光学装置光耦合至光纤阵列。光耦合装置包括延伸到保持光纤阵列的保持件的外部的外部光纤。保持件中的光纤受到施加于外部光纤的外力的作用。光耦合装置需要抵抗这种外力。

在进行研究之后,发明人发现了适于抵抗所施加外力的沿光纤波导轴线的纵向分量的结构,以及适于抵抗所施加外力的与光纤波导轴线交叉的横向分量的结构。

本发明的一个方面提供一种光耦合装置,该光耦合装置能够抵抗所施加外力的纵向分量和横向分量。本发明的另一方面提供一种制造光耦合装置的方法,该光耦合装置能够抵抗所施加外力的纵向分量和横向分量。

根据本发明的一个方面的光耦合装置包括:多个光纤,每个光纤均包括沿波导轴线的方向依次排列的第一裸光纤部分、第二裸光纤部分、第一涂覆光纤部分和第二涂覆光纤部分;保持件,其包括:第一构件,其具有前端和后端,并且具有沿从所述前端朝向所述后端的第一方向排列的第一表面、台阶部和第二表面,第二构件,其布置在所述第一构件的所述第一表面和所述第一裸光纤部分上,并且与所述第二表面分离,以及粘合剂树脂体,其布置在所述第一构件的所述第一表面与所述第二构件之间;第一树脂体,其与所述第一涂覆光纤部分和所述第一构件接触;以及第二树脂体,其沿所述第一构件的所述后端延伸,并且覆盖所述第一涂覆光纤部分。所述第一树脂体布置在所述粘合剂树脂体与所述第二树脂体之间。第二涂覆光纤部分延伸到保持件的外部。所述第二树脂体具有低于所述第一树脂体的杨氏模量。

根据本发明的另一方面的制造光耦合装置的方法包括:提供第一部件、多个光纤和第二部件,所述第一部件具有第一端和第二端,并且所述第一部件具有沿从所述第一端朝向所述第二端的第一方向排列的第一表面、台阶部和第二表面,每个光纤均包括沿波导轴线的方向依次排列的第一部分、第二部分和第三部分;形成粘合剂树脂体,所述粘合剂树脂体将所述光纤的所述第一部分、所述第一部件和所述第二部件固定在一起,使得所述光纤的所述第一部分和所述第二部分分别布置在所述第一表面和所述第二表面上;在形成所述粘合剂树脂体之后,在与所述第一部件的所述第二端间隔开的位置处使第一喷嘴在所述第二表面和所述光纤上方移动跨过所述光纤的同时,将第一粘合剂分配到所述光纤和所述第一部件的所述第二表面上,并且固化所述第一粘合剂以形成第一树脂体,使得所述光纤与所述第二表面分离;以及在形成所述第一树脂体之后,在使第二喷嘴移动跨过所述光纤的同时,沿所述第一部件的所述第二端将第二粘合剂分配到所述光纤和所述第二表面上,并且固化所述第二粘合剂以形成第二树脂体,使得所述光纤与所述第二表面分离。所述第二树脂体具有低于所述第一树脂体的杨氏模量。

根据结合附图对本发明的优选实施例进行的以下详细描述,本发明的上述目的和其它目的、特征以及优点将变得更加明显。

附图说明

图1A是根据一个实施例的光耦合装置的俯视图。

图1B是沿图1A中的线Ib-Ib截取的剖视图。

图2A是根据该实施例的光耦合装置的俯视图。

图2B是沿图2A中的线IIb-IIb截取的剖视图。

图3A是根据该实施例的光耦合装置的俯视图。

图3B是沿图3A中的线IIIb-IIIb截取的剖视图。

图4A是根据该实施例的光耦合装置的第一构件的俯视图。

图4B是根据该实施例光耦合装置的第一构件、第二构件和光纤的分解图。

图4C是根据该实施例的光耦合装置的第一构件和第二构件的正视图。

图5A示出了根据该实施例的光耦合装置的第一构件和第二构件。

图5B示出了根据该实施例的光耦合装置的第一构件和第二构件。

图6A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图6B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图6C示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图7A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图7B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图8示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图9示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图10A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图10B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图11A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图11B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图12A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图12B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图13A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图13B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图14A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图14B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图15A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图15B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图16A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图16B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图17A示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图17B示意性地示出了根据该实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

图18A示出了根据该实施例的光耦合装置。

图18B示出了根据该实施例的光耦合装置。

图18C示出了根据该实施例的光耦合装置。

图18D示出了根据该实施例的光耦合装置。

图19示出了根据该实施例的光耦合装置。

具体实施方式

现在将描述一些具体实例。

光耦合装置的具体实例包括:(a)多个光纤,每个光纤均包括沿波导轴线的方向依次排列的第一裸光纤部分、第二裸光纤部分、第一涂覆光纤部分和第二涂覆光纤部分;(b)保持件,其包括:第一构件,其具有前端和后端,并且具有沿从前端朝向后端的第一方向排列的第一表面、台阶部和第二表面,第二构件,其布置在第一构件的第一表面和第一裸光纤部分上,并且与第二表面分离,以及粘合剂树脂体,其布置在第一构件的第一表面与第二构件之间;(c)第一树脂体,其与第一涂覆光纤部分和第一构件接触;以及(d)第二树脂体,其沿第一构件的后端延伸,并且覆盖第一涂覆光纤部分。第一树脂体布置在粘合剂树脂体与第二树脂体之间。第二涂覆光纤部分延伸到保持件的外部。第二树脂体具有低于第一树脂体的杨氏模量。

在光耦合装置中,第一树脂体与第一涂覆光纤部分和第一构件接触,并且将光纤固定于第一构件。在一些情况下,力可能从外部施加于延伸到光耦合装置的保持件外部的第二涂覆光纤部分。由于第一树脂体具有较高的杨氏模量,因此第一树脂体保持固定于第一构件的光纤,从而抵抗从第二涂覆光纤部分朝向第一涂覆光纤部分作用的力的沿波导轴线的方向的分量。第二树脂体覆盖第一构件上的第一涂覆光纤部分。由于第二树脂体具有较低的杨氏模量,因此第二树脂体可以将光纤固定于第一构件,从而抵抗上述力在与波导轴线交叉的方向上的分量。另外,第二树脂体难以将第一构件的变形(例如,热变形)传递给光纤。

在光耦合装置的具体实例中,第一树脂体与第二树脂体接触。第一树脂体在多个光纤的第二裸光纤部分和第一涂覆光纤部分上延伸。第一树脂体覆盖粘合剂树脂体,并且与第二构件和粘合剂树脂体接触。

在光耦合装置中,第一树脂体在第二裸光纤部分和第一涂覆光纤部分上延伸,使得位于第二裸光纤部分与第一涂覆光纤部分之间的边界处的涂覆端上覆盖有单一树脂。涂覆端被第一树脂体覆盖,第一树脂体不同于直接受到来自第二涂覆光纤部分的力的作用的树脂体(即,第二树脂体)。具有较高杨氏模量的第一树脂体在与第一构件的后端间隔开的位置处在光纤和第一构件上延伸,并且将光纤固定于第一构件。第一树脂体与粘合剂树脂体和第二构件接触,并且抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

光耦合装置的具体实例还包括布置在粘合剂树脂体与第二树脂体之间的第三树脂体。第三树脂体覆盖第二裸光纤部分与第一涂覆光纤部分之间的边界。

在光耦合装置中,具有较高杨氏模量的第一树脂体与第一涂覆光纤部分和第一构件接触,并且将光纤固定至第一构件,从而抵抗沿波导轴线的方向施加的力分量。第三树脂体覆盖第二裸光纤部分与第一涂覆光纤部分之间的边界处的涂覆端。因此,第三树脂体防止抵抗外力的第一树脂体与光纤边界部和第二裸光纤部分接触。涂覆端被第三树脂体覆盖,第三树脂体不同于直接受到来自第二涂覆光纤部分的力的作用的树脂体(即,第一树脂体和第二树脂体)。

在光耦合装置的具体实例中,第一树脂体覆盖第三树脂体,从而达到第二构件。第三树脂体具有高于第二树脂体的杨氏模量。

在光耦合装置中,第三树脂体使第一树脂体与第二裸光纤部分和第一涂覆光纤部分之间的光纤边界部分离。因此,第三树脂体防止抵抗外力的第一树脂体与光纤边界部和第二裸光纤部分接触。具有较高杨氏模量的第三树脂体与第二构件接触,并且因此可以将第二裸光纤部分和光纤边界部固定于第二构件。另外,第三树脂体可以将涂覆端及其前后侧的部分独立于第二树脂体而固定在第一构件。

在光耦合装置的具体实例中,第一树脂体与第二裸光纤部分和第一涂覆光纤部分之间的边界分离,并且与第二构件分离。第三树脂体覆盖粘合剂树脂体,并且与第二构件接触。第三树脂体具有高于第二树脂体的杨氏模量。

在光耦合装置中,第三树脂体使第一树脂体与第二裸光纤部分和第一涂覆光纤部分之间的边界处的涂覆端分离。因此,第三树脂体防止抵抗外力的第一树脂体与第二裸光纤部分和光纤边界处的涂覆端接触。另外,第三树脂体可以牢固地将涂覆端及其前后侧的部分独立于第二树脂体而固定在第一构件。具有较高杨氏模量的第三树脂体与第二构件接触,并且因此可以将第二裸光纤部分和光纤边界部固定于第二构件。另外,第三树脂体难以将第一构件和第二构件的变形传递给光纤。

在光耦合装置的具体实例中,第一涂覆光纤部分与第一构件的第二表面分离。

在光耦合装置中,光纤的第一涂覆光纤部分和第二裸光纤部分难以受第一构件的变形影响。

制造光耦合装置的方法的具体实例包括:(a)提供第一部件、多个光纤和第二部件,第一部件具有第一端和第二端,并且第一部件具有沿从第一端朝向第二端的第一方向排列的第一表面、台阶部和第二表面,每个光纤均包括沿波导轴线的方向依次排列的第一部分、第二部分和第三部分;(b)形成粘合剂树脂体,粘合剂树脂体将光纤的第一部分、第一部件和第二部件固定在一起,使得光纤的第一部分和第二部分分别布置在第一表面和第二表面上;(c)在形成粘合剂树脂体之后,在与第一部件的第二端间隔开的位置处使第一喷嘴在第二表面和光纤上方移动跨过光纤的同时,将第一粘合剂分配到光纤和第一部件的第二表面上,并且固化第一粘合剂以形成第一树脂体,使得光纤与第二表面分离;以及(d)在形成第一树脂体之后,在使第二喷嘴移动跨过光纤的同时,沿第一部件的第二端将第二粘合剂分配到光纤和第二表面上,并且固化第二粘合剂以形成第二树脂体,使得光纤与第二表面分离。第二树脂体具有低于第一树脂体的杨氏模量。

在制造光耦合装置的方法中,具有较高杨氏模量的第一树脂体与光纤的第二部分和第一部件接触。因此,第一树脂体可以将光纤固定至第一部件,从而抵抗从光纤的第三部分施加到光纤的第二部分的力在波导轴线的方向上的力分量。具有较低杨氏模量的第二树脂体沿第二端延伸,从而覆盖光纤的第二部分。因此,第二树脂体可以将光纤固定至第一部件,从而抵抗沿与波导轴线交叉的方向的力分量。另外,第二树脂体难以将第一部件的变形(例如,热变形)传递给光纤。由于光纤通过粘合剂而与第一部件分离开,因此光纤的第二部分难以受第一部件的变形影响。

在制造光耦合装置的方法的具体实例中,光纤的第一部分均包括第一裸光纤。光纤的第二部分均包括第二裸光纤和第一涂覆光纤。光纤的第三部分均包括第二涂覆光纤。第一裸光纤、第二裸光纤、第一涂覆光纤和第二涂覆光纤沿波导轴线的方向依次排列。

在制造光耦合装置的方法中,每个光纤具有在第二裸光纤与第一涂覆光纤之间的边界处的涂覆树脂体的涂覆端。

在制造光耦合装置的方法的具体实例中,第一树脂体与第二树脂体接触。第一树脂体沿与第一方向交叉的第二方向延伸跨过第二裸光纤。第一树脂体覆盖粘合剂树脂体,并且与第二部件和粘合剂树脂体接触。

在制造光耦合装置的方法中,具有较高杨氏模量的第一树脂体覆盖粘合剂树脂体、光纤的第二部分以及涂覆端。第一树脂体覆盖粘合剂树脂体,并且到达第二部件的后端表面。

制造光耦合装置的方法的具体实例还包括,在形成第一树脂体之后且在形成第二树脂体之前,跨过光纤将第三粘合剂散布到光纤和第二表面上,并且使第三粘合剂固化以形成第三树脂体,使得光纤与第二表面分离。第三树脂体覆盖位于第二裸光纤与第一涂覆光纤之间的边界处的涂覆端。

在制造光耦合装置的方法中,第三粘合剂覆盖第二裸光纤部分与第一涂覆光纤部分之间的边界处的涂覆端。因此,第三粘合剂防止抵抗外力的第一树脂体和第二树脂体与光纤边界部和第二裸光纤部分接触。涂覆端被第三粘合剂覆盖,第三粘合剂不同于直接受到来自第二涂覆光纤部分的力的作用的粘合剂(即,第二粘合剂)。第三树脂体与第一树脂体和第二部件接触。

在制造光耦合装置的方法的具体实例中,第三粘合剂与第一树脂体和第二部件接触。在使第三喷嘴移动跨过光纤的同时,将第三粘合剂分配到位于第二裸光纤与第一涂覆光纤之间的边界处的涂覆端上。第三树脂体具有高于第二树脂体的杨氏模量。

在制造光耦合装置的方法中,具有较高杨氏模量的第三树脂体与第一涂覆光纤部分和第一部件接触。因此,第三树脂体可以将光纤固定至第一部件,从而抵抗沿波导轴线的方向施加的力分量。第三树脂体可以将第二裸光纤部分和光纤边界部固定于第二部件。另外,第三树脂体可以牢固地将涂覆端及其前后侧的部分独立于第一树脂体而固定在第一部件。

在制造光耦合装置的方法的具体实例中,第三粘合剂与第一树脂体和第二部件接触。在使第三喷嘴移动跨过光纤的同时,将第三粘合剂分配到位于第二裸光纤与第一涂覆光纤之间的边界处的涂覆端上。第三树脂体具有低于第一树脂体的杨氏模量。

在制造光耦合装置的方法中,第三树脂体与第一涂覆光纤和第一部件接触。因此,第三树脂体可以将光纤固定于第一部件。具有较低杨氏模量的第三树脂体到达第二部件,从而覆盖粘合剂树脂体。因此,第三树脂体可以将第二裸光纤和光纤边界部固定于第一部件和第二部件。另外,第三树脂体难以将第一部件的变形传递给光纤。

阅读参考以举例方式给出的附图进行的以下详细说明,可以容易地理解本发明的发现。接下来,将参考附图描述根据一个实施例的光耦合装置和制造光耦合装置的方法。在可能的情况下,使用相似的附图标记来表示相似的部分。

图1A是根据实施例的光耦合装置(11a)的俯视图。图1B是沿图1A中的线Ib-Ib截取的剖视图。图2A是根据该实施例的光耦合装置(11b)的俯视图。图2B是沿图2A中的线IIb-IIb截取的剖视图。图3A是根据该实施例的光耦合装置(11c)的俯视图。图3B是沿图3A中的线IIIb-IIIb截取的剖视图。图4A示出了根据实施例的光耦合装置的第一构件。图4B示出了根据实施例的光耦合装置的第一构件、第二构件和光纤。图4C是根据该实施例的光耦合装置的第一构件和第二构件的正视图。

光耦合装置11(11a、11b、11c)包括一个或多个光纤13、保持件15、第一树脂体17和第二树脂体19。保持件15包括第一构件21、第二构件23和粘合剂树脂体25。

保持件15的第一构件21具有前端21a、后端21b、第一表面21c、台阶部21d和第二表面21e。第一表面21c、台阶部21d和第二表面21e沿从前端21a朝向后端21b的第一方向(即,沿第一轴线Ax1的方向)排列。

保持件15的第二构件23布置在第一构件21的第一表面21c上,并且与第一构件21的第二表面21e分离。

保持件15的粘合剂树脂体25布置在第一构件21的第一表面21c与第二构件23之间,并且使第一构件21、第二构件23和光纤13彼此固定。

第一树脂体17与光纤13和第一构件21接触。第二树脂体19沿着第一构件21的后端21b覆盖第二表面21e上的光纤13,并且与光纤13和第一构件21的第二表面21e接触。第一树脂体17和第二树脂体19将光纤13固定至第一构件21的第二表面21e。第一树脂体17布置在第二树脂体19与粘合剂树脂体25之间。第二树脂体19具有低于第一树脂体17的杨氏模量,并且还可以具有低于粘合剂树脂体25的杨氏模量。

如图4A、图4B和图4C所示,每个光纤13包括第一裸光纤部分13a、第二裸光纤部分13b、第一涂覆光纤部分13c和第二涂覆光纤部分13d。第一裸光纤部分13a、第二裸光纤部分13b、第一涂覆光纤部分13c和第二涂覆光纤部分13d沿波导轴线的方向依次排列。在光耦合装置11中,波导轴线平行于第一轴线AX1。第一涂覆光纤部分13c和第二涂覆光纤部分13d是树脂涂覆型的,并且在第二裸光纤部分13b与第一涂覆光纤部分13c之间的边界处具有涂覆端13e。第一裸光纤部分13a和第二裸光纤部分13b从涂覆树脂露出。每个光纤13例如包括单模石英玻璃光纤。每个光纤13包括芯部13cr和包层13cd。

具体地说,参考图1A至图3B,第二构件23布置在第一构件21的第一表面21c上。第二树脂体19沿第一构件21的后端21b延伸,并且覆盖第一涂覆光纤部分13c。第二涂覆光纤部分13d延伸到保持件15的外部。

在光耦合装置11(11a、11b、11c)中,具有较高杨氏模量的第一树脂体17与第一涂覆光纤部分13c和第一构件21接触。因此,第一树脂体17可以将光纤13固定至第一构件21,从而抵抗从第二涂覆光纤部分13d施加到第一涂覆光纤部分13c的力在波导轴线的方向上的力分量。具有较低杨氏模量的第二树脂体19沿第一构件的后端21b延伸,从而覆盖第一涂覆光纤部分13c。因此,第二树脂体19可以将光纤13固定至第一构件21,从而抵抗沿与波导轴线交叉的方向的力分量。另外,第二树脂体19难以将第一构件21的变形(例如,热变形)传递给光纤13。

第一构件21例如包括诸如石英玻璃、Tempax(注册商标)或Pyrex(注册商标)等玻璃,或者诸如氧化铝或氧化锆等陶瓷。第二构件23例如包括诸如石英玻璃、Tempax(注册商标)或Pyrex(注册商标)等玻璃,或者诸如氧化铝或氧化锆等陶瓷。

粘合剂树脂体25将第一裸光纤部分13a固定至第一构件21和第二构件23。粘合剂树脂体25布置在第一构件21和第二构件23之间。如果需要,粘合剂树脂体25可以布置在第一表面21c和第二构件23之间以及台阶部21d和第二构件23之间。具体地说,粘合剂树脂体25从第一构件21的第一表面21c与第二构件23之间稍微突出,使得粘合剂在第一构件21的第一表面21c与第二构件23之间沿第一轴线Ax1的方向展开。粘合剂树脂体25例如为环氧树脂基、丙烯酸酯基或硅树脂基的树脂体。粘合剂树脂体25具有例如1×1010dyn/cm2的杨氏模量。

第一树脂体17布置在第二树脂体19与粘合剂树脂体25之间。第一树脂体17覆盖第一涂覆光纤部分13c,并且与第一构件21接触。第一树脂体17例如为环氧树脂基、丙烯酸酯基或硅树脂基的树脂体。第一树脂体17具有例如1×1010dyn/cm2的杨氏模量。

第二树脂体19沿第一构件21的后端21b在第二表面21e上延伸,从而覆盖第一涂覆光纤部分13c,并且将第一涂覆光纤部分13c固定至第一构件21的第二表面21e。第二树脂体19例如为环氧树脂基、丙烯酸酯基或硅树脂基的树脂体。第二树脂体19具有例如1×108dyn/cm2的杨氏模量。

第一树脂体17具有高于第二树脂体19的杨氏模量。第二树脂体19可以具有低于粘合剂树脂体25的杨氏模量。

光纤13(具体地说,第一裸光纤部分13a)均具有位于第一构件21的前端21a(保持件15的前端)处的前端13f。第二裸光纤部分13b延伸到保持件15的外部。

光纤13的第一涂覆光纤部分13c与第一构件21的第二表面21e分离。第二裸光纤部分13b也与第一构件21的第二表面21e分离。第一涂覆光纤部分13c可以与第一构件21的第二表面21e分离开例如0.01至0.1mm的距离。为了允许这种分离,诸如第一树脂体17和第二树脂体19等树脂体(第二表面21e上的树脂体)保持第二裸光纤部分13b和第一涂覆光纤部分13c。

这种分离导致由于第一构件21的变形(例如,当光耦合装置11的温度变化时产生的热变形)而引起的光纤13的第二裸光纤部分13b和第一涂覆光纤部分13c中的应力的减小。

参考图4A、图4B和图4C,第一构件21和第二构件23中的一个(即,在本实例中的第一构件21)具有在第一表面21c中的用于支撑光纤13的支撑凹槽27。支撑凹槽27均包括例如第一支撑表面27a和第二支撑表面27b。例如,支撑凹槽27可以是V型凹槽。台阶部21d终止支撑凹槽27,并且第二表面21e为基本平坦的。台阶部21d可以具有使第一表面21c联接至第二表面21e的倾斜表面。第一构件21和第二构件23中的另一个(即,在本实例中的第二构件23)具有基本平坦的支撑表面29。

第一构件21包括第一外侧部21g、内侧部21h和第二外侧部21i。第一外侧部21g、内侧部21h和第二外侧部21i沿第一轴线Ax1延伸,并且沿与第一轴线Ax1交叉的第二轴线Ax2的方向排列。第二表面21e和台阶部21d跨过第一外侧部21g、内侧部21h和第二外侧部21i从第一构件21的一侧21j延伸到另一侧21k。第一表面21c在第一外侧部21g和第二外侧部21i中是平坦的,并且在内侧部21h中具有支撑凹槽27。优选地,第二部件23不覆盖第一构件21的内侧部21h上方的第二表面21e,并且使整个台阶部21d不被覆盖。第二构件23的支撑表面29在第一表面21c或台阶部21d上终止。

参考图1A至图3B,使光纤13固定于第二表面21e的全部树脂体(包括第一树脂体17和第二树脂体19)从第一外侧部21g通过内侧部21h延伸到第二外侧部21i。在第二表面21e中,第一外侧部21g和第二外侧部21i均可以具有例如0.3至3mm的宽度WOUT。内侧部21h具有例如0.3至3mm的宽度WINN,这与光纤的数量有关。

在光耦合装置11(11a、11b、11c)中,保持件15的光耦合端表面15a包括基本平坦表面。光耦合端表面15a包括第一构件21的前端表面21f和第二构件23的前端表面23f。第一构件21的前端表面21f、第二构件23的前端表面23f和光纤13的前端13f布置在光耦合端表面15a中。光耦合装置11(11a、11b、11c)允许经由在第一构件21的前端表面21f与第二构件23的前端表面23f之间成排布置的光纤13的前端13f光耦合。图1A至图4C所示的保持件15仅仅是示意性的;光耦合装置11的形状不限于任何特定的光耦合端表面15a。

参考图1A和图1B,光耦合装置11(11a)的第一树脂体17与第二裸光纤部分13b、粘合剂树脂体25和第二树脂体19接触。另外,第一树脂体17覆盖粘合剂树脂体25,并且与第二构件23的后端面23b接触。第一树脂体17沿第二裸光纤部分13b与第一涂覆光纤部分13c之间的边界延伸。

在光耦合装置11(11a)中,第一树脂体17在第二裸光纤部分13b和第一涂覆光纤部分13c上沿第二方向(沿第二轴线Ax2的方向)延伸,使得位于第二裸光纤部分13b与第一涂覆光纤部分13c之间的边界处的涂覆端13e覆盖有单一树脂。涂覆端13e被第一树脂体17覆盖,第一树脂体17不同于直接受到来自第二涂覆光纤部分13d的力的作用的树脂体(即,第二树脂体19)。具有较高杨氏模量的第一树脂体17在与第一构件21的后端21b间隔开的位置处在光纤13和第一构件21上沿第二方向延伸,并且将光纤13固定于第一构件21。第一树脂体17与粘合剂树脂体25和第二构件23接触,并且抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

在本实例中,粘合剂树脂体25从第一构件21和第二构件23之间突出为部分或完全覆盖第一构件21的台阶部21d的程度。粘合剂树脂体25限制台阶部21d上第二裸光纤部分13b的弯曲。

第一树脂体17围绕波导轴线而包围每个第二裸光纤部分13b的侧表面。第一树脂体17比粘合剂树脂体25更厚。这种厚的树脂体可以可靠地覆盖粘合剂树脂体25的顶表面。尽管外露的第二裸光纤部分13b在受到直接冲击时容易损坏,但用第一树脂体17覆盖第二裸光纤部分13b可提高第二裸光纤部分13b的抗冲击强度。第一树脂体17优选地宽于第二表面21e上的粘合剂树脂体25。这种宽的树脂体可以可靠地覆盖粘合剂树脂体25的侧表面。利用第一树脂体17可靠地覆盖粘合剂树脂体25的侧表面增加了第一树脂体17与粘合剂树脂体25之间的粘合强度,并且由此允许光纤13牢固地固定,从而抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

沿着第一涂覆光纤部分13c的涂覆树脂体的侧表面,第二树脂体19包围全部第一涂覆光纤部分13c的树脂侧表面。当力沿垂直于纵向的方向作用在第一涂覆光纤部分13c上时,具有较低杨氏模量的第二树脂体19变形并吸收该力,从而防止光纤13损坏。当力沿纵向作用在第一涂覆光纤部分13c上时,具有较高杨氏模量的第一树脂体17防止光纤13沿纵向相对于保持件15移位。

使第一树脂体17较厚而不使其泄漏到第二表面21e外部。这种厚的树脂体牢固地将光纤13和保持件15结合在一起,并且抵抗沿纵向的力。第二树脂体19比第一树脂体17薄,但比粘合剂树脂体25的突出部分厚。这种厚的树脂体可以可靠地覆盖粘合剂树脂体25的顶表面。

涂覆端13e被位于第二构件23和第二树脂体19之间的第一树脂体17覆盖的光耦合装置11(11a)具有用于光纤13的对准(具体地说,涂覆端13e的对准)的宽松公差。

参考图2A至图3B,光耦合装置11(11b、11c)还包括第三树脂体33。第三树脂体33覆盖第二裸光纤部分13b与第一涂覆光纤部分13c之间的边界处的涂覆端13e。第三树脂体33布置在粘合剂树脂体25与第一树脂体17和第二树脂体19之间。

在光耦合装置11(11b、11c)中,具有较高杨氏模量的第一树脂体17与第一涂覆光纤部分13c和第一构件21接触,并且将光纤13固定至第一构件21,从而抵抗沿波导轴线的方向施加的力分量。第三树脂体33覆盖第二裸光纤部分13b与第一涂覆光纤部分13c之间的边界。因此,第三树脂体33防止抵抗外力的第一树脂体17和第二树脂体19与光纤边界部和第二裸光纤部分13b接触。涂覆端13e被第三树脂体33覆盖,第三树脂体33不同于抵抗来自第二涂覆光纤部分13d的力的树脂体(即,第一树脂体17和第二树脂体19)。

第三树脂体33围绕波导轴线而包围每个第二裸光纤部分13b的侧表面。第三树脂体33比粘合剂树脂体25更厚。这种厚的树脂体可以可靠地覆盖粘合剂树脂体25的顶表面。尽管外露的第二裸光纤部分13b在受到直接冲击时容易损坏,但用第三树脂体33覆盖第二裸光纤部分13b可提高第二裸光纤部分13b的抗冲击强度。第三树脂体33优选地宽于第二表面21e上的粘合剂树脂体25。这种宽的树脂体可以可靠地覆盖粘合剂树脂体25的侧表面。利用第三树脂体33可靠地覆盖粘合剂树脂体25的侧表面增加了第三树脂体33与粘合剂树脂体25之间的粘合强度,并且由此允许光纤13牢固地固定,从而与第一树脂体17一起抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

在光耦合装置11(11b、11c)中,涂覆端13e位于靠近第二构件23的位置。在第二表面21e上,第一涂覆光纤部分13c比第二裸光纤部分13b长。涂覆端13e比后端21b更靠近第二构件23的后端面23b。由于涂覆端13e更靠近第二构件23,因此沿第二构件23的后端面23b延伸的第三树脂体33容易覆盖第二裸光纤部分13b和涂覆端13e这两者。

参考图2A和图2B,光耦合装置11(11b)的第一树脂体17覆盖第三树脂体33,并且第三树脂体33使第二裸光纤部分13b和涂覆端13e与第一树脂体17分离。利用第一树脂体17覆盖第三树脂体33增加了第三树脂体33与第一树脂体17之间的粘合强度,并且由此允许光纤13牢固地固定,从而抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

第三树脂体33具有低于第一树脂体17的杨氏模量。当从外部施加力时,具有低的杨氏模量的第三树脂体33变形,从而防止力传输到第二裸光纤部分13b。另外,第三树脂体33覆盖光纤13的涂覆端13e,并且因此牢固地将涂覆端13e及其前后侧的光纤部分固定于第二构件23。

第三树脂体33覆盖粘合剂树脂体25。利用第三树脂体33可靠地覆盖粘合剂树脂体25的侧表面增加了第三树脂体33与粘合剂树脂体25之间的粘合强度,并且由此允许光纤13牢固地固定,从而抵抗沿波导轴线的方向的力分量。第一树脂体17和第三树脂体33与第二构件23接触。这增加了第一树脂体17与第二构件23之间的粘合强度以及粘合剂树脂体25与第二构件23之间的粘合强度,并且因此允许牢固地固定光纤13,从而抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

在光耦合装置11(11b)中,第三树脂体33使第一树脂体17和第二树脂体19与第二裸光纤部分13b和第一涂覆光纤部分13c之间的边界处的涂覆端13e分离。因此,第三树脂体33防止抵抗外力的第一树脂体17与涂覆端13e和第二裸光纤部分13b接触。

在光耦合装置11(11b)中,第三树脂体33具有高于第二树脂体19的杨氏模量。具有较高杨氏模量的第三树脂体33与第二构件23接触,并且因此可以将第二裸光纤部分13b和涂覆端13e固定于第二构件23。另外,第三树脂体33可以将涂覆端13e及其前后侧的光纤部分固定于第一构件21。通过该固定,第三树脂体33与第一树脂体17一起抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

参考图3A和图3B,光耦合装置11(11c)的第三树脂体33使第一树脂体17与第二构件23分离。第一树脂体17与涂覆端13e和第二构件23分离。

第三树脂体33覆盖粘合剂树脂体25。利用第三树脂体33覆盖粘合剂树脂体25增加了第三树脂体33与粘合剂树脂体25之间的粘合强度,并且由此允许光纤13牢固地固定,从而与第一树脂体17一起抵抗沿波导轴线的方向的力分量。另外,第三树脂体33使第二构件23和粘合剂树脂体25与第一树脂体17分离。当向第一树脂体17施加外力时,第三树脂体33防止力传递到第二构件23和粘合剂树脂体25。第三树脂体33与第二构件23接触。这增加了第三树脂体33与第二构件23之间的粘合强度,并且由此允许光纤13牢固地固定,从而抵抗沿波导轴线的方向的力分量。

第三树脂体33具有低于第一树脂体17的杨氏模量。当在低温下使用光耦合装置11(11c)时,具有较低杨氏模量的第三树脂体33可以减小施加于光纤13的应力。

在光耦合装置11(11c)中,第三树脂体33使第一树脂体17与第二裸光纤部分13b和第一涂覆光纤部分13c之间的边界处的涂覆端13e分离。因此,第三树脂体33可以防止抵抗外力的第一树脂体17和第二树脂体19与涂覆端13e和第二裸光纤部分13b接触。另外,第三树脂体33可以将涂覆端13e及其前后侧的光纤部分牢固地固定于第一构件21。第三树脂体33具有低于第一树脂体17的杨氏模量。当从外部向涂覆端13e施加力时,第三树脂体33变形并吸收力,从而防止光纤13损坏。

在光耦合装置11(11c)中,第三树脂体33与第二构件23接触,并且因此可以将第二裸光纤部分13b和光纤边界部固定于第二构件23。另外,第三树脂体33难以将第一构件21和第二构件23的变形传递给光纤13。

图5A和图5B示出了根据该实施例的光耦合装置的第一构件和第二构件。

光耦合装置的常规尺寸如下所示:

第一构件21的宽度W1:2至8mm,例如,4mm

第一构件21的总长度L1T:2至10mm,例如,5mm

第一构件21的第二表面21e的长度L1B:0.3至3mm,例如,1mm

第一构件21的台阶部21d的深度DL:0.2至1mm,例如,0.3mm

第二构件23的宽度W2:2至8mm,例如,4mm

第二构件23的长度L2:1.7至7mm,例如,5mm

第二表面21e上的树脂体的厚度:0.3至1mm,例如,0.5mm

现在将参考图6A至图17B描述根据实施例的制造光耦合装置的方法的主要步骤。

如图6A、图6B和图6C所示,在第一步骤中,提供第一部件41、第二部件43和光纤构件45。

光纤构件45包括涂覆树脂体51和多个光纤53。每个光纤53包括沿波导轴线的方向依次排列的第一部分45a、第二部分45b和第三部分45c。

第一部件41具有第一端41a和第二端41b,并且具有第一表面41c、台阶部41d和第二表面41e。第一表面41c、台阶部41d和第二表面41e沿从第一端41a朝向第二端41b的第一轴线Ax1的方向排列。

第一部件41和第二部件43中的一个具有支撑凹槽56,而第一部件41和第二部件43中的另一个具有基本平坦的支撑表面49。支撑凹槽56与光纤构件45接触,并且支撑光纤构件45。

在本实例中,第一部件41和第二部件43分别具有支撑凹槽56和支撑表面49。支撑凹槽56被限定在第一部件41的第一表面41c中。例如,支撑凹槽56可以是V型凹槽。台阶部41d使支撑凹槽56终止。第一部件41可以具有使第一表面41c联接至第二表面41e的倾斜表面41f。第二表面41e为基本平坦的。

第一部件41包括第一外侧部41g、内侧部41h和第二外侧部41i。第一外侧部41g、内侧部41h和第二外侧部41i沿第一轴线Ax1延伸,并且沿与第一轴线Ax1交叉的第二轴线Ax2的方向排列。

第二表面41e和台阶部41d跨过第一外侧部41g、内侧部41h和第二外侧部41i从第一部件41的一侧41j延伸到另一侧41k。第一表面41c在第一外侧部41g和第二外侧部41i中是平坦的,并且在内侧部41h中具有支撑凹槽56。

第一外侧部41g和第二外侧部41i可以分别具有例如0.3至3mm的宽度。内侧部41h可以具有例如0.3至3mm的宽度。

参考图7A,在接下来的步骤中,将用于使光纤构件45、第一部件41和第二部件43固定在一起的粘合剂47涂布到光纤构件45、第一部件41和第二部件43。光纤构件45放置在第一部件41和第二部件43之间。具体地说,光纤构件45的第一部分45a和第二部分45b分别布置在第一部件41的第一表面41c和第二表面41e上,而第三部分45c位于第一部件41和第二部件43的布置的外部。

参考图7B,使粘合剂47固化,以使如上所述排列的光纤构件45的第一部分45a、第一部件41和第二部件43彼此结合。粘合剂47例如可以包括紫外光硬化剂和/或热硬化剂。固化粘合剂47以形成将光纤构件45、第一部件41和第二部件43的布置固定在一起的粘合剂树脂体25。粘合剂47具有低粘度(即,100至1000厘泊(cP)),使得粘合剂47容易在整个支撑凹槽56上展开。

第二部件43不覆盖第一部件41的内侧部41h上的第二表面41e。第二部件43的支撑表面49在第一表面41c或台阶部41d上终止。优选地,第二部件43不覆盖第一部件41的内侧部41h上方的第二表面41e,并且使整个台阶部41d不被覆盖。

在形成粘合剂树脂体25之后,将树脂重复地涂布在第一部件41的第二表面41e和光纤构件45的第二部分45b上并使树脂固化。如图8所示,在每个涂覆操作中,通过使用喷嘴NZ从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部跨过内侧部41h到第一外侧部41g和第二外侧部41i中的另一外侧部使多个树脂液滴分配到第二表面41e上,将树脂涂布到第二表面41e和光纤构件45。使喷嘴NZ沿第二轴线Ax2的方向移动。所涂布的树脂可以包括紫外光硬化剂和/或热硬化剂。

首先,在第二表面41e上依次形成第一树脂体17和第二树脂体19。用于结合的树脂的特征在于,它们在涂布期间的粘度以及它们在固化之后的杨氏模量。

对于涂布期间的粘度,第一粘合剂57的粘度高于粘合剂树脂体25的粘度。利用E型粘度计来测量粘度。第一粘合剂57可以包括紫外光硬化剂和/或热硬化剂。

对于杨氏模量,第二树脂体19具有低于第一树脂体17的杨氏模量。第二树脂体19具有低于粘合剂树脂体25的杨氏模量。

如图9所示,在形成粘合剂树脂体25之后,在与第一部件41的第二端41b间隔开的位置处使得第一喷嘴NZ1在第二表面41e和光纤构件45上移动跨过光纤构件45的同时,在与第一部件41的第二端41b间隔开的位置处将用于第一树脂体17的第一粘合剂57分配到光纤构件45和第一部件41的第二表面41e上,使得光纤构件45与第二表面41e分离。如此涂布的第一粘合剂57被固化使得光纤构件45与第二表面41e分离。该分离防止光纤构件45与第一部件41的第二表面41e接触。第一粘合剂57的粘度高于粘合剂47的粘度。高粘度有助于所涂布的粘合剂的形状的保持。

在形成第一树脂体17之后,在第二喷嘴NZ2移动跨过光纤构件45的同时,沿第一部件41的第二端41b将用于第二树脂体19的第二粘合剂59分配到光纤构件45和第二表面41e上,使得光纤构件45与第二表面41e分离。如此涂布的第二粘合剂59被固化使得光纤构件45与第二表面41e分离。第二树脂体19保持第二表面41e上的光纤构件45。该分离防止光纤构件45与第一部件41的第二端41b接触。第二树脂体19具有低于粘合剂树脂体25和第一树脂体17的杨氏模量。

在制造光耦合装置的方法中,具有较高杨氏模量的第一树脂体17与光纤构件45的第二部分45b和第一部件41接触,并且将光纤构件45固定于第一部件41。因此,第一树脂体17可以抵抗从光纤构件45的第三部分45c施加到光纤构件45的第二部分45b的力在波导轴线的方向上的力分量。具有较低杨氏模量的第二树脂体19沿第二端41b延伸,从而覆盖光纤构件45的第二部分45b并且将光纤构件45固定于第一部件41。因此,第二树脂体19可以抵抗沿与波导轴线交叉的方向的力分量。另外,第二树脂体19难以将第一部件41的变形(例如,热变形)传递给光纤构件45。由于光纤构件45通过粘合剂而与第一部件41分离开,因此光纤构件45的第二部分45b难以受第一部件41的变形影响。

如果需要,在涂布第一粘合剂57之前或者形成第一树脂体17和第二树脂体19之后,可以将另一粘合剂61分配到第二表面41e和光纤构件45上。

具体地说,可以在涂布第一粘合剂57之前将涂覆粘合剂分配到第二表面41e和光纤构件45上。跨过光纤构件45涂布涂覆粘合剂。固化涂覆粘合剂使得光纤构件45与第二表面41e分离。一旦被固化,则涂覆粘合剂形成第三树脂体33。

作为选择,在形成第一树脂体17和第二树脂体19之后,可以将第三粘合剂分配到第二表面41e和光纤构件45上。跨过光纤构件45涂布第三粘合剂。固化第三粘合剂使得光纤构件45与第二表面41e分离。一旦被固化,则第三粘合剂形成第三树脂体33。

在任一种制造方法中,第三树脂体33在裸光纤和涂覆光纤之间的边界部上沿第二轴线Ax2的方向延伸,使得位于边界处的涂覆端45e可以覆盖有单一树脂。涂覆端45e被第三树脂体33覆盖,第三树脂体33不同于抵抗来自第二涂覆光纤53d的力的树脂体(即,第一树脂体17和第二树脂体19)。第三树脂体33以及第一树脂体17可以布置为与第二部件43接触,并且可以防止裸光纤延伸到第二部件43外部。

在不使用粘合剂树脂61的制造方法中,第一粘合剂57在裸光纤与涂覆光纤之间的边界部上沿第二轴线Ax2的方向延伸,使得位于边界处的涂覆端45e可以覆盖有单个树脂。另外,第一树脂体17以及第二树脂体19可以布置为与第二部件43接触,并且可以防止裸光纤延伸到第二部件43外部。

接下来,将具体描述该制造方法。在本实例中,光纤构件45的第一部分45a均包括第一裸光纤53a。光纤构件45的第二部分45b均包括第二裸光纤53b和第一涂覆光纤53c。光纤构件45的第三部分45c均包括第二涂覆光纤53d。第一裸光纤53a、第二裸光纤53b、第一涂覆光纤53c和第二涂覆光纤53d沿波导轴线的方向依次排列。

根据实例1的制造方法不使用粘合剂树脂61。根据实例2和3的制造方法使用粘合剂树脂61。

实例1

参考图10A和图10B,将第一粘合剂57分配在光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使第一喷嘴NZ1移动跨过光纤构件45的同时,将第一粘合剂57涂布于光纤构件45和第二表面41e。第一粘合剂57从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。在本实例中,涂布第一粘合剂57,从而覆盖粘合剂树脂体25和涂覆端45e。第一粘合剂57的粘度(即,1000至10000cP)高于粘合剂47的粘度。高粘度有助于所涂布的粘合剂的形状的保持。

第一粘合剂57固化,以形成第一树脂体17,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第一树脂体17覆盖粘合剂树脂体25和涂覆端45e,并且与第二部件43的后端面43b接触。

参考图11A和图11B,将第二粘合剂59分配在光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使第二喷嘴NZ2沿第二端41b移动跨过光纤构件45的同时,将第二粘合剂59涂布于光纤构件45和第二表面41e。第二粘合剂59从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。在本实例中,第二粘合剂59被涂布为与第一树脂体17的后端和第一涂覆光纤53c(延伸到第一树脂体17外部的第一涂覆光纤53c)接触并覆盖第一树脂体17的后端和第一涂覆光纤53c。第二粘合剂59不延伸超过第二端41b。第二粘合剂59在光纤构件45的涂覆树脂体51周围成环状地延伸,从而包围光纤53。第二粘合剂59的粘度允许所涂布的粘合剂的形状的保持。第二粘合剂59的粘度(即,1000至10000cP)高于粘合剂47的粘度。

第二粘合剂59固化,以形成第二树脂体19,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第二树脂体19覆盖光纤构件45的涂覆树脂体51,并且与第一部件41的第二表面41e接触。

通过这些步骤,可以利用多种粘合剂使第一部件41、第二部件43和光纤构件45彼此固定,以制造中间产品SP1。

在制造光耦合装置的方法中,形成第一树脂体17与第二树脂体19。具有较高杨氏模量的第一树脂体17与光纤构件45的第二部分45b和第一部件41接触。因此,第一树脂体17可以将光纤构件45固定至第一部件41,从而抵抗从光纤构件45的第三部分45c施加到光纤构件45的第二部分45b的力在波导轴线的方向上的力分量。具有较低杨氏模量的第二树脂体19可以将光纤构件45固定至第一部件41,从而抵抗沿与波导轴线交叉的方向的力分量。另外,第二树脂体19沿第一部件41的第二端41b延伸,从而覆盖光纤构件45的第二部分45b。因此,第二树脂体19可以将光纤构件45固定于第一部件41,从而抵抗外力。另外,第二树脂体19难以将第一部件41的变形(例如,热变形)传递给光纤构件45。由于光纤构件45通过粘合剂而与第一部件41分离开,因此光纤构件45的第二部分45b难以受第一部件41的变形影响。

实例2

实例2使用涂覆粘合剂63作为粘合剂树脂61。

如图12A和图12B所示,在涂布第一粘合剂57之前,将涂覆粘合剂63分配在光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使喷嘴NZ0移动跨过光纤构件45的同时,将涂覆粘合剂63涂布于光纤构件45和第二表面41e。涂覆粘合剂63从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。涂覆粘合剂63被涂布为覆盖粘合剂树脂体25和涂覆端45e,并且与第二部件43的后端面43b接触。

涂覆粘合剂63具有100至10000cP的粘度。在本实例中,涂覆粘合剂63包括与粘合剂47基本相同的粘合剂树脂。在形成粘合剂树脂体25之后且在涂布第一粘合剂57之前,涂布涂覆粘合剂63。涂覆粘合剂63可以包括与用于粘合剂树脂体25的粘合剂的相同类型的树脂,并且可以从与用于粘合剂树脂体25的粘合剂的相同的喷嘴涂布。

涂覆粘合剂63固化,以形成第三树脂体33,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第三树脂体33覆盖粘合剂树脂体25和涂覆端45e,并且与第二部件43的后端面43b接触。

参考图13A和图13B,将第一粘合剂57分配在光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使第一喷嘴NZ1移动跨过光纤构件45的同时,将第一粘合剂57涂布于光纤构件45和第二表面41e。第一粘合剂57在与第二端41b间隔开的位置处,从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。在本实例中,第一粘合剂57被涂布为在与第二端41b间隔开的位置处覆盖第三树脂体33和第一涂覆光纤53c(延伸到第三树脂体33外部的第一涂覆光纤53c)。

第一粘合剂57固化,以形成第一树脂体17,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第一树脂体17延伸为覆盖第三树脂体33(其覆盖粘合剂树脂体25和涂覆端45e),并且与第二部件43的后端面43b接触。

参考图14A和图14B,在形成第一树脂体17之后,将第二粘合剂59分配在光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使第二喷嘴NZ2沿第二端41b移动跨过光纤构件45的同时,将第二粘合剂59涂布于光纤构件45和第二表面41e。第二粘合剂59从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。第二粘合剂59在光纤构件45的涂覆树脂体51周围成环状地延伸,从而包围光纤53。在本实例中,第二粘合剂59被涂布为覆盖第一树脂体17的后端和第一涂覆光纤53c(延伸到第一树脂体17外部的第一涂覆光纤53c)。第二粘合剂59不延伸超过第二端41b。第三树脂体33具有高于第二树脂体19的杨氏模量。

第二粘合剂59固化,以形成第二树脂体19,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第二树脂体19覆盖光纤构件45的涂覆树脂体51,并且与第一部件41的第二表面41e接触。

通过这些步骤,可以利用多种粘合剂使第一部件41、第二部件43和光纤构件45彼此固定,以制造中间产品SP1。

在制造光耦合装置的方法中,具有较高杨氏模量的第三树脂体33与第二裸光纤53b和第一部件41接触。因此,第三树脂体33可以将光纤构件45固定于第一部件41。涂覆粘合剂63覆盖在第二裸光纤53b与第一涂覆光纤53c之间的边界处的涂覆端45e。因此,涂覆粘合剂63可以防止抵抗外力的第一树脂体17和第二树脂体19与光纤边界部和第二裸光纤53b接触。涂覆端45e被第三树脂体33覆盖,第三树脂体33不同于直接受到来自第二涂覆光纤53d的力的作用的树脂体(即,第二树脂体19)。具有较高杨氏模量的第三树脂体33可以将第二裸光纤53b和光纤边界部固定于第二部件43。另外,第三树脂体33可以牢固地将涂覆端45e及其前后侧的部分独立于第一树脂体17而固定在第一部件41。

实例3

实例3使用第三粘合剂65作为粘合剂树脂61。

如图15A和图15B所示,将第一粘合剂57分配在光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使第一喷嘴NZ1移动跨过光纤构件45的同时,将第一粘合剂57涂布于光纤构件45和第二表面41e。第一粘合剂57在与第二端41b间隔开的位置处,从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。在本实例中,涂布第一粘合剂57,从而成环状地覆盖第一涂覆光纤53c的涂覆树脂体51。

第一粘合剂57固化,以形成第一树脂体17,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第一树脂体17与第二部件43的后端面43b、粘合剂树脂体25和涂覆端45e分离。

参考图16A和图16B,在形成第一树脂体17之后,将第二粘合剂59分配在光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使第二喷嘴NZ2沿第二端41b移动跨过光纤构件45的同时,将第二粘合剂59涂布于光纤构件45和第二表面41e。第二粘合剂59从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。第二粘合剂59在光纤构件45的涂覆树脂体51周围成环状地延伸,从而包围光纤53。在本实例中,第二粘合剂59被涂布为覆盖第一树脂体17的后端和第一涂覆光纤53c(延伸到第一树脂体17外部的第一涂覆光纤53c)。第二粘合剂59不延伸超过第二端41b。

第二粘合剂59固化,以形成第二树脂体19,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第二树脂体19成环状地覆盖光纤构件45的涂覆树脂体51,并且与第一部件41的第二表面41e接触。

参考图17A和图17B,在形成第一树脂体17和第二树脂体19之后,将第三粘合剂65分配到光纤构件45和第二表面41e上。具体地说,在使第三喷嘴NZ3移动跨过光纤构件45的同时,将第三粘合剂65涂布于光纤构件45和第二表面41e。第三粘合剂65从第一外侧部41g和第二外侧部41i中的一个外侧部通过内侧部41h延伸到另一外侧部。第三粘合剂65被涂布为覆盖粘合剂树脂体25和涂覆端45e,并且与第二部件43的后端面43b接触。第三粘合剂65具有1000至10000cP的粘度。

第三粘合剂65固化,以形成第三树脂体33,使得光纤构件45与第二表面41e分离。第三树脂体33覆盖粘合剂树脂体25和涂覆端45e,并且与第二部件43的后端面43b接触。

通过这些步骤,可以利用多种粘合剂使第一部件41、第二部件43和光纤构件45彼此固定,以制造中间产品SP1。

在制造光耦合装置的方法中,第一树脂体17与第一涂覆光纤53c和第一部件41接触。因此,第一树脂体17可以将光纤构件45固定于第一部件41。第三粘合剂65覆盖在第二裸光纤53b与第一涂覆光纤53c之间的边界处的涂覆端45e。因此,第三粘合剂65可以防止抵抗外力的第一树脂体17和第二树脂体19与光纤边界部和第二裸光纤53b接触。涂覆端45e被第三树脂体33覆盖,第三树脂体33不同于直接受到来自第二涂覆光纤53d的力的作用的树脂体(即,第二树脂体19)。具有较低杨氏模量的第三树脂体33到达第二部件43,从而覆盖粘合剂树脂体25。因此,第三树脂体33可以将第二裸光纤53b和光纤边界部固定于第一部件41和第二部件43。另外,第三树脂体33难以将第一部件41的变形传递给光纤构件45。当从外部向第二裸光纤53b或光纤边界部施加力时,第三树脂体33变形并吸收力,从而防止光纤53损坏。

对通过根据实例1、实例2和实例3的制造方法中的任一种制造的中间产品SP1进行加工,以形成光耦合端表面15a。在中间产品SP1中,第一裸光纤53a从第一部件41和第二部件43突出。例如,图1A至图3B所示的光耦合装置11可以通过对第一部件41、第二部件43和第一裸光纤53a进行研磨来制造。

如果需要,可以通过进一步研磨来制造光耦合装置11。这样的加工提供了如图18A至图19所示的光耦合装置11。

图18A、图18B、图18C和图18D示出了根据实施例的光耦合装置。

参考图18A和图18B,光纤13沿与第三轴线Ax3(与第一轴线Ax1和第二轴线Ax2交叉的轴线)交叉的第一基准平面R1EF排列。保持件15具有沿与第一基准平面R1EF交叉的第二基准平面R2EF延伸的前端表面15b(第一构件21的前端表面)。光纤13均具有位于前端表面15b处的前端13f。

每个光纤13具有包层侧表面13g,包层侧表面13g在与第二基准平面R2EF交叉的第三基准平面R3EF中从光纤13的前端13f延伸。包层侧表面13g与光纤13的芯部分离。另外,保持件15具有在第三基准平面R3EF中从前端表面15b延伸的光耦合端表面15a。光纤13的前端13f排列在锐角端15e处,前端表面15b和光耦合端表面15a在锐角端15e处汇合。

每个光纤13具有包层侧表面13h,包层侧表面13h在与第一轴线Ax1交叉的第四基准平面R4EF中延伸,并且与光纤13的前端13f分离。另外,保持件15(第二构件23)具有在第四基准平面R4EF中与前端表面15b分离的侧端表面15c。光耦合端表面15a将前端表面15b联接至侧端表面15c。前端表面15b可以相对于光耦合端表面15a成30°至60°的角度。侧端表面15c可以相对于光耦合端表面15a成90°至135°的角度。如果需要,光耦合装置11在前端表面15b上具有光反射构件35。光反射构件35例如包括高反射膜,诸如金膜等。

参考图18C,光耦合装置11经由包层侧表面13g光耦合至半导体光学装置31的光耦合元件31a。

参考图18D,半导体光学装置31在其主表面31b上具有光耦合元件31a,诸如用于光耦合至光耦合装置11的光纤13的前端13f的光耦合器。

光耦合装置11允许光纤13的前端13f的阵列经由包层侧表面13g光耦合至外部装置。

图19示出了根据该实施例的光耦合装置。光纤13沿与第三轴线Ax3交叉的第一基准平面R1EF排列。保持件15(第一构件21和第二构件23)具有在与第一基准平面R1EF交叉的第二基准平面R2EF中延伸的前端表面15b。前端表面15b可以相对于第一基准平面R1EF成例如60°至90°的角度。第一构件21和第二构件23沿与半导体光学装置31的主表面31b交叉的方向从保持件15的前端表面15b延伸。光纤13均具有位于第一构件21和第二构件23的前端表面15b处的前端13f。

光耦合装置11允许光纤13的前端13f的阵列光耦合至外部装置。具体地说,光学连接装置11经由前端表面15b光耦合至光耦合元件31a,诸如半导体光学装置31(例如,硅光子元件)的光耦合器。

尽管已经参考优选实施例说明和描述了本发明的原理,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的原理的情况下,可以对布置和细节进行修改。本发明不限于实施例中所披露的任何特定构造。因此,要求保护在权利要求的范围和要旨内的所有变化和变型。

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