專利名稱：光纖陣列以及光纖定位板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及使用光纖的光傳輸通路形成技術(shù)，更具體地，涉及一種光纖陣列、一種用于制造光纖陣列的光纖定位方法，以及用于光纖定位方法的光纖定位板。
背景技術(shù)：
作為套圈(光纖托(optical fiber holder))對(duì)中方法，光纖支撐孔的位置通常通過將光纖托的外周用作參照位置來確定。采取這種對(duì)中方法的多芯光纖托是公知的，如圖43所示(例如，參見公告JP-A-HEI-11-712644)。
圖43所示的多芯光纖托1在托架的方形主體1的上部具有第一凹陷2和第二凹陷3。第一凹陷2形成得距端面1A一預(yù)定距離。第二凹陷3與第一凹陷2相連，并比第一凹陷2深。光纖定位孔1a至1d在端面1A和第一凹陷2之間形成貫穿托架主體的直線。C字符形橫截面的光纖排列槽4a至4d并列在凹陷2的底部上，并抵達(dá)凹陷3。每條光纖排列槽具有槽4a中所示的凹陷3附近的區(qū)域5a，該區(qū)域5a在朝凹陷3的方向上直徑增加。在端面1A的對(duì)立側(cè)上，沿定位孔1a至1d的行形成有導(dǎo)向銷孔(guide pin hole)G1和G2。
多芯光纖6具有包覆有護(hù)套7的光纖8a至8d。當(dāng)多芯光纖6與多芯光纖托1組裝時(shí)，護(hù)套7的一部分被切除，以暴露出光纖8a至8d。光纖8a至8d經(jīng)由排列槽4a至4d自托架1的凹陷3側(cè)插入定位孔1a至1d，以將光纖8a至8d的端部凸出在定位孔1a至1d外，并將護(hù)套7置于凹陷3上。此時(shí)，將粘接劑注入排列槽4a至4d，以將光纖8a至8d固定在定位孔1a至1d上。
根據(jù)此現(xiàn)有技術(shù)，光纖相對(duì)于光纖托外周的位置由定位孔1a至1d確定。因此，每個(gè)定位孔1a至1d的尺寸和位置要求具有高精度。多芯光纖托的定位孔的間距也要求具有高精度。
二維光纖陣列如圖44所示那樣為人所知(例如，參見公報(bào)JP-A-HEI-10-268145)。
在圖44所示的二維光纖陣列中，通過精確的激光加工貫穿陶瓷片1a形成孔H1、H2、H3…。制備這樣的陶瓷片1b、1c…。導(dǎo)向線插入多個(gè)孔H1、H2、H3…，以對(duì)準(zhǔn)孔的位置，并堆疊和固定陶瓷片1a、1b、1c…。導(dǎo)向線從孔中拔出后，光纖2a、2b、2c…被插孔H1、H2、H3…并被固定。光纖2a、2b、2c…的端部通過拋光陶瓷片疊層的端面而被平齊。
根據(jù)此現(xiàn)有技術(shù)，多根光纖可以高精度地二維設(shè)置。然而，即使進(jìn)行精確加工，多塊陶瓷片之間諸多孔的位置對(duì)齊也是不容易的，此外，也不容易將光纖插入到陶瓷片疊層中的諸多孔內(nèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的光纖定位方法和一種光纖定位板，它們能容易且高精度地在光纖托端面上相對(duì)于托架外圍定位光纖。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種光纖定位方法，包括步驟準(zhǔn)備一根或多根需要排列在適當(dāng)位置的光纖、具有相應(yīng)于每根需要排列在適當(dāng)位置處的光纖的光纖支撐孔的光纖托、以及具有一安裝孔和一光纖定位孔的定位板，該安裝孔形成在定位板一主表面上，并在其中安裝有光纖托的一端面，該光纖定位孔相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔貫穿該安裝孔的底面而形成，每個(gè)光纖定位孔相對(duì)于光纖托外周的預(yù)定位置被定義成每根光纖的鄰接位置；將光纖托的一個(gè)端面安裝在安裝孔內(nèi)，并將每根光纖插入到光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔內(nèi)；在光纖托的端面安裝在安裝孔內(nèi)，且每根光纖插入光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔內(nèi)時(shí)，在光纖定位板的對(duì)應(yīng)光纖定位孔的鄰接位置上鄰接每根光纖；以及在每根光纖與光纖定位板的對(duì)應(yīng)光纖定位孔的鄰接位置鄰接時(shí)，將每根光纖固定在光纖定位板上。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種光纖定位方法，包括步驟準(zhǔn)備一根或多根需要排列在適當(dāng)位置的光纖、具有相應(yīng)于每根需要排列在適當(dāng)位置處的光纖的光纖支撐孔的光纖托、以及具有一鄰接孔和一光纖定位孔的定位板，該鄰接孔形成在定位板的一主表面上，并具有被光纖托的一端面附近的外周所鄰接的預(yù)定鄰接位置，該光纖定位孔貫穿鄰接孔的底部而形成，并對(duì)應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔，每個(gè)光纖定位孔的相對(duì)于光纖托外周的預(yù)定位置被定義為每根光纖的鄰接位置；使光纖托端面附近的外周鄰接在鄰接孔的預(yù)定鄰接位置上，并將每根光纖插到光纖托的對(duì)應(yīng)光纖定位孔和光纖定位板的對(duì)應(yīng)光纖定位孔內(nèi)；在光纖托端面附近的外周鄰接在鄰接孔的預(yù)定鄰接位置上，且每根光纖插入到光纖托的對(duì)應(yīng)光纖支撐孔和光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔內(nèi)時(shí)，將每根光纖鄰接在光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔的鄰接位置上；以及在每根光纖鄰接在光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔的鄰接位置上時(shí)，將每根光纖、光纖定位板和光纖托固定在一起。
在光纖托端面安裝在定位板的安裝孔中，且每根光纖插入在相應(yīng)的光纖支撐孔和光纖定位孔內(nèi)的狀態(tài)下，每根光纖鄰接對(duì)應(yīng)光纖定位孔的鄰接位置，以進(jìn)行光纖相對(duì)于光纖托外周的位置對(duì)齊。在此位置對(duì)齊的狀態(tài)下，每根光纖用粘接劑固定在定位板上。定位板可以用薄膜工藝等容易地形成。安裝孔和定位孔可以高精度地形成，且具有1μm或更小的尺寸和位置偏差。因此，光纖托的光纖支撐孔的尺寸和位置無需高度準(zhǔn)確。
將要安裝在光纖托端面上的光纖定位板具有安裝孔和光纖定位孔，光纖托的端面安裝在該安裝孔內(nèi)，該光纖定位孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)光纖支撐孔、并貫穿光纖定位板的底部而形成。每個(gè)光纖定位孔的相對(duì)于光纖托外周的預(yù)定位置被定義為光纖的鄰接位置。取代安裝孔，可以在定位板上形成鄰接孔。該鄰接孔具有一預(yù)定位置，鄰接該位置的是光纖托端面附近的外周。
對(duì)于每根光纖的位置對(duì)齊，在光纖托鄰近端面的外周鄰接鄰接孔的預(yù)定位置時(shí)，每根光纖鄰接光纖定位孔的鄰接位置。在此鄰接狀態(tài)下，每根光纖、定位板和光纖托用粘接劑等固定在一起。可以獲得與具有安裝孔的定位板相似的效果。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一方面，提供一種光纖陣列，包括將要排列在適當(dāng)位置上的一根或多根光纖；一個(gè)具有與將要排列在適當(dāng)位置上的每根光纖相應(yīng)的光纖支撐孔的光纖托，該光纖支撐孔貫穿光纖托從一端面向其相對(duì)端面形成；第一定位板，具有相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的第一光纖定位孔，該第一光纖定位孔貫穿第一定位板從一個(gè)主表面到其相對(duì)立的主表面形成、且朝該對(duì)立主表面其尺寸增加，該第一定位板安裝在光纖托的端面上，且第一光纖定位孔與光纖托的對(duì)立主表面上的相應(yīng)光纖支撐孔相連；第二定位板，具有相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的第二光纖定位孔，該第二光纖定位孔貫穿第二定位板從一個(gè)主表面到其相對(duì)立的主表面形成，且朝該對(duì)立主表面，其尺寸增加，該第二定位板安裝在光纖托的對(duì)立端面上，且第二光纖定位孔在主表面上與光纖托的對(duì)應(yīng)光纖支撐孔相連；以及固定裝置，用于在第一和第二定位板安裝在光纖托的端面和對(duì)立端面上，且每根光纖插入到第二定位板的相應(yīng)第二光纖定位孔、光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和第一定位板的相應(yīng)第一光纖定位孔時(shí)，將每根光纖固定在第一和第二定位板中的至少一個(gè)上。
第一和第二定位板安裝在光纖托的端面和對(duì)立端面上，且每根光纖從相應(yīng)的第二光纖定位孔經(jīng)光纖支撐孔插入到相應(yīng)的第一光纖定位孔內(nèi)。第一和第二定位板可以高精密地且容易地由薄膜工藝等形成。每個(gè)光纖定位孔的位置和尺寸以及光纖定位孔間距可以以亞微米精度設(shè)定。光纖托協(xié)助保持第一和第二定位板之間光纖的平直和平行。因此，每根光纖在光纖托端面上的端部位置可以由第一定位板定位得高度準(zhǔn)確。
第一定位板安裝在對(duì)立主表面?zhèn)壬系墓饫w托的端面上，第一光纖定位孔在該對(duì)立主表面?zhèn)染哂懈蟮某叽?，而第二定位板安裝在主表面?zhèn)裙饫w托的另一端面上，第一光纖定位孔在該主表面?zhèn)染哂懈〉某叽?。每根光纖從大尺寸開口端插入相應(yīng)的第二光纖定位孔內(nèi)，并自大尺寸開口端插入到相應(yīng)的第一光纖定位孔內(nèi)。光纖的插入加工因而容易且平滑。除將要排列在適當(dāng)位置的光纖外，組元數(shù)為三，即光纖托、第一和第二光纖定位板。裝配工作因而簡單。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種光纖陣列，包括一根或多根光纖；一個(gè)具有與一根或多根光纖中的每根光纖相應(yīng)的光纖支撐孔的光纖托，該光纖支撐孔貫穿該光纖托自一端面向其對(duì)立端面形成，該光纖托具有自端面向?qū)α⒍嗣嫜由斓牡谝欢ㄎ讳N插孔(或槽)、以及在端面附近形成的且橫切每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔(或槽)的定位板插槽；一光纖定位板，該光纖定位板插入到該定位板插槽中，并具有光纖定位孔和第二定位銷插孔(或槽)，該光纖定位孔和第二定位銷插孔(或槽)相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔(或槽)，并貫穿光纖定位板自一主表面到其對(duì)立主表面形成，每個(gè)光纖定位孔朝該對(duì)立主表面方向尺寸增大；一定位銷，在第二定位銷插孔(或槽)與第一定位銷插孔(或槽)相連，且光纖定位板插入到該定位板插槽中、并且光纖定位板的對(duì)立主表面指向光纖托的另一端面時(shí)，該定位銷插入到第一和第二定位銷插孔(或槽)內(nèi)，該定位銷在該銷插入到第一和第二定位銷插孔(或槽)內(nèi)時(shí)，使得光纖定位板的每個(gè)光纖定位孔與光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔相連；以及固定裝置，用于在該定位銷插入到第一和第二定位銷插孔(或槽)內(nèi)，且每根光纖插入到光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔內(nèi)時(shí)，將定位銷和每根光纖固定到光纖托上。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)方面，提供一種光纖陣列，包括一根或多根光纖；一個(gè)具有與一根或多根光纖中的每根光纖相應(yīng)的光纖支撐孔的光纖托，該光纖支撐孔貫穿該光纖托自一端面向其對(duì)立端面形成，該光纖托具有自端面向?qū)α⒍嗣嫜由斓牡谝欢ㄎ讳N插孔(或槽)、以及在端面附近形成的且橫切每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔(或槽)的多個(gè)定位板插槽；多個(gè)光纖定位板，這些光纖定位板插入到該定位板插槽中，并且每個(gè)均具有光纖定位孔和第二定位銷插孔(或槽)，該光纖定位孔和第二定位銷插孔(或槽)相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔(或槽)，并貫穿光纖定位板自一主表面到其對(duì)立主表面形成，每個(gè)光纖定位孔朝該對(duì)立主表面方向尺寸增大；一定位銷，在每個(gè)光纖定位板的第二定位銷插孔(或槽)與第一定位銷插孔(或槽)相連，且每個(gè)光纖定位板插入到相應(yīng)的定位板插槽中、并且光纖定位板的對(duì)立主表面指向光纖托的另一端面時(shí)，該定位銷插入到第一定位銷插孔(或槽)和每個(gè)光纖定位板的第二定位銷插孔(或槽)內(nèi)，該定位銷在該銷插入到第一和第二定位銷插孔(或槽)內(nèi)時(shí)，使每個(gè)光纖定位板的每個(gè)光纖定位孔與光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔相連；以及固定裝置，用于在每個(gè)定位銷插入到每個(gè)光纖定位板的第一定位銷插孔(或槽)和第二定位銷插孔(或槽)內(nèi)，且每根光纖插入到光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和每個(gè)光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔內(nèi)時(shí)，將每個(gè)定位銷和每根光纖固定到光纖托上。
在光纖定位板或多個(gè)光纖定位板插入到光纖托端面附近形成的一個(gè)或多個(gè)定位板插槽中時(shí)，定位銷插入到光纖托的定位銷插孔(或槽)和光纖定位板的定位銷插孔(或槽)中，以獲得光纖托和光纖定位板的位置對(duì)齊。因此，可以使光纖定位板的每個(gè)光纖定位孔與光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔準(zhǔn)確對(duì)齊。光纖通過光纖支撐孔到光纖定位孔內(nèi)的插入工作變得容易，且防止了光纖的彎曲。
因?yàn)楣饫w定位板插入并固定在定位板內(nèi)，所以防止了光纖定位板翹曲和滑動(dòng)。光纖托端面的拋光工作可以在不用特地注意光纖定位板的情形下進(jìn)行。


圖1是說明裝配根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的光纖定位板和光纖托的工序的透視圖；圖2是說明圖1所示工序后的光纖定位工序的前視圖；圖3是自圖2所示的線X-X′截取的橫截面視圖；圖4是說明制造根據(jù)本實(shí)用新型的光纖定位板的方法中Cu層形成工序的橫截面視圖；圖5是說明圖4所示工序后抗蝕劑圖案的形成工序的橫截面視圖；圖6是說明圖5所示工序后Ni-Fe合金電鍍工序的橫截面視圖；圖7是說明圖6所示工序后抗蝕劑層形成工序的橫截面視圖；圖8是說明圖7所示工序后Ni-Fe合金電鍍工序的橫截面視圖；圖9是說明圖8所示工序后抗蝕劑的去除和襯底分離工序的橫截面視圖；圖10是顯示根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的光纖定位板和光纖托的安裝狀態(tài)的前視圖；圖11是沿圖10所示線Y-Y′截取的橫截面視圖；圖12是說明裝配根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的光纖定位板和具有光纖托的光纖嚙合板的工序的透視圖；圖13是說明圖12所示工序后光纖定位工序的俯視圖；圖14是說明在光纖上濺射Ni-Fe合金的工序的側(cè)視圖；圖15是說明在光纖托的光纖支撐孔的內(nèi)表面上濺射Ni-Fe合金的工序的透視圖；圖16是截取自圖13所示的線Z-Z′的橫截面視圖，說明了通過Ni-Fe合金電鍍固定安裝光纖、光纖托、定位板和嚙合板的工序；
圖17是根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的二維光纖陣列的透視圖；圖18是截取自圖17所示的線A-A′的橫截面視圖；圖19是光纖定位板的前視圖；圖20是沿圖19所示的線B-B′截取的橫截面視圖；圖21是一橫截面視圖，說明了根據(jù)本實(shí)用新型的制造光纖定位板的方法的示例中抗蝕劑層的形成工序；圖22是說明圖21所示的工序后選擇性電鍍工序的橫截面視圖；圖23是說明圖22所示的工序后抗蝕劑層去除工序的橫截面視圖；圖24是說明圖23所示工序后襯底分離工序的橫截面視圖；圖25是一橫截面視圖，說明了根據(jù)本實(shí)用新型的制造光纖定位板的方法的另一示例中抗蝕劑層的形成工序；圖26是說明圖25所示工序后抗蝕劑層形成工序的橫截面視圖；圖27是說明圖26所示工序后選擇性電鍍工序的橫截面視圖；圖28是說明圖27所示工序后抗蝕劑層去除工序的橫截面視圖；圖29是說明圖28所示工序后襯底分離工序的橫截面視圖；圖30是顯示電鍍層通過選擇性電鍍工序的生長狀態(tài)的橫截面視圖；圖31是一橫截面視圖，說明了光纖位置由圖25至29所示的方法制造的定位板確定后，光纖端部的固定狀態(tài)；圖32是根據(jù)本實(shí)用新型第五實(shí)施例的光纖陣列的透視圖；圖33是沿圖32所示的線X-X′截取的橫截面視圖；圖34是顯示光纖粘接區(qū)的放大橫截面視圖；圖35是沿圖32所示的線Y-Y′截取的橫截面視圖；圖36是說明圖32所示光纖陣列的制造方法示例中托架形成工序的透視圖；圖37是說明圖36所示工序后板插槽形成工序的透視圖；圖38是說明圖37所示工序后定位板插入工序的透視圖；圖39是說明圖38所示工序后銷插入固定工序的透視圖；圖40是說明圖39所示工序后光纖插入固定工序的透視圖；圖41是說明圖40所示工序后拋光工序的透視圖；圖42是說明托架和定位板的位置對(duì)齊方法的變體的透視圖；圖43是顯示傳統(tǒng)多芯光纖托的示例的透視圖；以及圖44是顯示傳統(tǒng)二維光纖陣列的示例的透視圖。
具體實(shí)施方式
圖1至3示出了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的光纖定位板，且沿圖2的線X-X′截取的橫截面視圖示于圖3。
通過將光纖定位板112安裝在光纖托110的端面上來使用光纖定位板112，該光纖托將光纖F11和F12與光纖支撐孔J11和J12固定。安裝孔114a通過一孔形成元件114形成在定位板112的一主表面上，托架110的端面安裝在此安裝孔114a內(nèi)。在光纖托110具有圓柱形的情況下，定位板112是圓盤形的，且安裝孔114a是圓筒形的。光纖定位孔H11和H12貫穿安裝孔114a的底面在相應(yīng)于支撐孔J11和J12的并排位置上形成。例如，定位孔H11和H12是方形的，且孔H11的兩個(gè)對(duì)角和孔H12的兩個(gè)對(duì)角沿并排方向設(shè)置成直線。每個(gè)定位孔H11、H12的尺寸均大于光纖F11、F12的直徑。例如，光纖F11、F12的鄰接位置是定位孔H11、H12的下角。作為鄰接位置的下角通過將光纖托110的外周110a用作參照位置而設(shè)定。
定位板112例如由Ni-Fe合金制造，且可通過薄膜工藝簡單且高精度地形成，這將在以下參照?qǐng)D4至9闡述?？梢砸赃@種程度的高精度形成安裝孔114a和定位孔H11和H12，即尺寸和位置誤差為1μm或更小，且也可以以相似的高精度設(shè)置定位孔H11和H12之間的間距。
光纖托110由陶瓷或玻璃制造，例如氧化鋯。光纖支撐孔J11和J12貫穿光纖托110從一端面到相對(duì)端面形成，且具有比光纖F11、F12大的直徑。根據(jù)本實(shí)用新型，因?yàn)楣饫wF11和F12的位置利用定位板112設(shè)置，所以光纖支撐孔J11、J12的尺寸和位置不需要是高度精確的。
當(dāng)光纖托110端面上的光纖F11和F12的位置相對(duì)于托架110的外周110a確定時(shí)，如圖3所示，托架110的端面安裝在定位板112的安裝孔114a內(nèi)。如圖1至3所示，光纖F11插入到支撐孔J11和定位孔H11內(nèi)，且光纖F12插入到支撐孔J12和定位孔H12內(nèi)。此插入在光纖托110的端面安裝在安裝孔114a內(nèi)之前、之后或其過程中進(jìn)行。
接著，在光纖托110的端面安裝在安裝孔114a內(nèi)，且光纖F11插入支撐孔J11和定位孔H11中，光纖F12插入支撐孔J12和定位孔H12中時(shí)，如圖2和3所示，光纖F11和F12利用由金屬板等制造的光纖推動(dòng)器126鄰接到定位孔H11和H12的下角(鄰接位置)上。光纖F11和F12可以相對(duì)于光纖托外周110a對(duì)齊在適當(dāng)位置處。
其后，在鄰接狀態(tài)(位置對(duì)齊狀態(tài))下，紫外(UV)硬化粘接劑注入到定位孔H11和H12、以及支撐孔J11和J12內(nèi)，并被硬化以將光纖F11和F12固定到定位板112和光纖托110上。其后，撤掉光纖推動(dòng)器126。如果使用低粘接力的粘接劑，推動(dòng)器126可以容易地取下。
圖3顯示了光纖F11在粘接區(qū)128中固定在定位板112和光纖托110上的狀態(tài)。光纖F12以與光纖F11相同的方式固定在定位板112和光纖托110上。如果定位板112相對(duì)于安裝在板112內(nèi)的光纖托110的固定是強(qiáng)的，則光纖F11和F12可以僅固定在定位板112上。如果如圖3所示光纖F11在粘接區(qū)128中粘接在定位板112和光纖托110兩者上，則定位板112相對(duì)于安裝在板112內(nèi)的光纖托110的固定可以加強(qiáng)。如果定位板112相對(duì)于安裝在板112內(nèi)的光纖托110的固定不足，則圖3所示的粘接狀態(tài)是所需的。
取代本實(shí)施例中的光纖推動(dòng)器126，如圖12所示，可以使用具有光纖嚙合孔146a和146b的光纖嚙合板146。當(dāng)光纖F11和F12如圖2所示鄰接在定位孔H11和H12的下角上，則具有貫穿嚙合孔146a和146b而插入的光纖F11和F12的端部的嚙合板146設(shè)置在定位板112前方，并向下移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)鄰接。
每個(gè)定位孔H11、H12的鄰接位置不限于下角，只要相對(duì)于光纖托外周110a的位置對(duì)準(zhǔn)能獲得即可。例如，諸如上角、右側(cè)角和左側(cè)角的其它角也可以使用。每個(gè)定位孔的形狀不僅限于方形，也可以使用諸如菱形和橢圓形的其它形狀。
接著，參照?qǐng)D4至9，將說明光纖定位板制造方法的一個(gè)例子。
在圖4所示的工序中，在玻璃、石英等制造的襯底20的表面上，通過濺射形成作為電鍍底層的Cu層116。Cu層116的厚度為約1320nm。
在圖5所示的工序中，抗蝕劑圖案124、R11和R12通過光刻形成在Cu層116上?？刮g劑圖案124用于形成光纖定位板?？刮g劑圖案R11和R12用于形成光纖定位孔。用于形成抗蝕劑圖案124、R11和R12的掩模通過將光纖托外周110a用作參照位置而形成。
在圖6所示的工序中，通過將抗蝕劑圖案124、R11和R12用作掩模，進(jìn)行利用Ni-Fe合金的選擇性電鍍工序，以形成由Ni-Fe合金制造的、且具有對(duì)應(yīng)于定位孔H11和H12的圖案的定位板112。該定位板112的厚度為約10至80μm。
在圖7所示的工序中，抗蝕劑圖案125形成來覆蓋抗蝕劑圖案124、R11和R12、以及定位板112，并具有對(duì)應(yīng)于安裝孔形成元件的孔125A。用于形成抗蝕劑圖案125的掩模通過將光纖托外周110a用作參照位置來形成。
在圖8所示的工序中，通過將抗蝕劑圖案125用作掩模，進(jìn)行使用Ni-Fe合金的選擇性電鍍工序，以形成由Ni-Fe合金制造的且具有對(duì)應(yīng)于孔125A的圖案的孔形成元件114?？仔纬稍?14的厚度約為50至100μm。
在圖9所示的工序中，在去除抗蝕劑圖案124、R11、R12和125之后，蝕刻并去除銅層116，以將定位板112自襯底20上分離。定位板112于是可以形成，該定位板具有在板的一主表面上由孔形成元件114圍繞的安裝孔114a、以及貫穿安裝孔114a的底部形成的光纖定位孔H11和H12。
圖10顯示了根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的光纖定位板與光纖托進(jìn)行安裝的狀態(tài)。沿圖10的線Y-Y′截取的橫截面視圖示于圖11。在圖10和11中，與圖1至3中所示的相似的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，其詳細(xì)說明略去。
第二實(shí)施例的光纖定位板132的特征在于定位板132和安裝孔134a是如方形孔形成元件134所確定的那樣的方形。與第一實(shí)施例的光纖定位孔H11和H12相似，定位孔H13和H14貫穿安裝孔134a的底部以并排的方式形成，定位孔與光纖托110的光纖支撐孔J11和J12對(duì)應(yīng)在適當(dāng)位置上。光纖F11和F12在定位孔H13和H14上的鄰接位置例如是下角。作為鄰接位置的下角通過將光纖托外周110a用作參照位置而形成。
當(dāng)光纖F11和F12在光纖托110端面上的位置相對(duì)于光纖托外周110a確定時(shí)，托架110的端面安裝在定位板132的安裝孔134a中，光纖F11插入支撐孔J11和定位孔H13內(nèi)，且光纖F12插入支撐孔J12和定位孔H14內(nèi)。在此安裝/插入狀態(tài)下，光纖F11和F12通過利用光纖推動(dòng)器126或光纖嚙合板146而鄰接在定位孔H13和H14的下角(鄰接位置)上。光纖F11和F12的位置于是可以相對(duì)于光纖托外周110a高精度地設(shè)置。
其后，與定位板112相似，位置對(duì)齊的光纖F11和F12用粘接劑固定在定位板132和光纖托110上。圖11顯示了光纖F11在粘接區(qū)136中固定在定位板132和光纖托110上的狀態(tài)。光纖F12以與光纖F11相似的方式固定在定位板132和光纖托110上。其后，除去光纖推動(dòng)器126或光纖嚙合板146。
通過與先前參照?qǐng)D4至9所述的定位板112的形成方法相似的方法，定位板132可以容易且高精度地形成。
圖12和13顯示了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的光纖定位板。沿圖13中的線Z-Z′截取的橫截面視圖示于圖16中。在圖12至16中，與圖1至3所示的相似的元件用相同的附圖標(biāo)記代表，且其詳細(xì)說明略去。
第三實(shí)施例的方形光纖定位板142的特征在于方形光纖托鄰接孔142a形成在定位板142的一主表面上，且光纖托110的鄰接位置是圖12中鄰接孔142a的左側(cè)角。光纖定位孔H15和H16貫穿鄰接孔142a的底部以并排的位置相對(duì)于光纖托110的支撐孔J11和J12形成。雖然定位孔H15和H16是橢圓形的，但是它們可以是方形的或菱形的。定位孔H15和H16的尺寸大于光纖F11、F12。定位孔H15、H16的如圖12所示的左側(cè)被用作光纖F11、F12的鄰接位置。作為鄰接位置的左側(cè)位置通過將光纖托外周110a用作參照位置而確定。
當(dāng)光纖F11和F12在光纖托110的端面上的位置相對(duì)于光纖托外周110a確定時(shí)，進(jìn)行以下布置。首先，如圖12和13所示，光纖托的鄰近其一端面的外周鄰接在定位板142的鄰接孔142a的預(yù)定角上。然后，如圖12、13和16所示，光纖F11插入支撐孔J11和定位孔H15，光纖F12插入支撐孔j12和定位孔H16。此插入可以在光纖托110鄰接在鄰接孔142a上之前、之后或其過程中進(jìn)行。
接著，在光纖托110鄰接在鄰接孔142a上，且光纖F11插入支撐孔J11和定位孔H15，光纖F12插入支撐孔J12和定位孔H16時(shí)，如圖12和13所示，光纖嚙合板146在箭頭P方向上下降，以將光纖F11和F12插入到光纖嚙合板146的光纖嚙合孔146a和146b中，并將嚙合板146重疊在定位板142上。在此重疊狀態(tài)下，嚙合板146如圖12和13所示那樣一直沿箭頭Q方向相對(duì)于定位板142移動(dòng)，從而將光纖F11和F12鄰接在定位孔H15和H16的左側(cè)(鄰接位置)上。光纖F11和F12的位置于是能相對(duì)于光纖托外周110a高精度地設(shè)置。
其后，在此鄰接狀態(tài)(位置對(duì)齊狀態(tài))下，UV硬化粘接劑注入到定位孔H15和H16、以及支撐孔J11和J12中，并被硬化以將光纖F11和F12固定在定位板142和光纖托110上。其后，撤掉嚙合板146。代替嚙合板146，圖2和3所示的光纖推動(dòng)器126可以用于形成鄰接。
在固定光纖F11和F12的過程中，金屬電鍍法可以用以取代上述粘接方法。此時(shí)，如圖14所示，將要對(duì)準(zhǔn)位置的光纖F的護(hù)套Fp在其一端附近被除去，且作為電鍍底層的Ni-Fe合金等金屬層通過濺射法沉積在光纖F的暴露表面上。如圖15所示，作為電鍍底層的Ni-Fe合金等金屬層也通過濺射沉積在將被鄰接在鄰接孔142a上的光纖托110的端面附近的支撐孔J11和J12的內(nèi)表面上。
接著，通過使用如參照?qǐng)D14和15所述制備的光纖和光纖托，以與參照?qǐng)D12和13所述的相似方式進(jìn)行光纖托的鄰接和光纖的位置對(duì)準(zhǔn)。在圖13和16所示的位置對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)下，光纖等的總成被浸入電鍍液中，并向嚙合板146提供一電源，以進(jìn)行金屬電鍍工序。因此，如圖16所示，電鍍層148在嚙合板146和定位板142的表面上(包括孔146a、146b、H15和H16的內(nèi)表面)、在光纖托110的接近其一端的表面上(包括孔J11和J12的內(nèi)表面)、以及在光纖F11和F12的表面上生長。在電鍍層148填充了定位孔H15和H16、以及支撐孔J11和J12時(shí)，電鍍工序終止。光纖F11和F12、光纖托110和定位板142于是通過電鍍層148相互固定。其后，嚙合板146和粘接在其上的電鍍層一起被除去。
具有相應(yīng)于定位孔H15和H16的嚙合孔146a和146b的嚙合板146可以通過參照?qǐng)D4至圖6和圖9所述的選擇性電鍍工序和襯底分離工序制造。定位板142可以通過參照?qǐng)D4至9所述的方法制造。定位板142和嚙合板146可以通過選擇性蝕刻而制造。
在上述第一至第三實(shí)施例中的每一個(gè)中，在通過使用定位板123、132或142的光纖F11和F12的位置對(duì)準(zhǔn)和固定后，凸出在定位板外的光纖被切除，且切割面被拋光以使光纖端面和定位板表面平齊。通過制備具有定位板的第一和第二光纖托，并設(shè)置和固定第一和第二光纖托，使得第一和第二光纖托彼此接觸、且光纖的端部彼此接觸，光連接器可得以實(shí)現(xiàn)。
圖17顯示了根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的二維光纖陣列。沿圖17的線A-A′的橫截面視圖示于圖18。
光纖托210例如是直角棱鏡，且由諸如不銹鋼的金屬制造。在光纖托210中，方形光纖支撐孔J211至J288(在圖18中僅顯示了孔J211至J281，其它孔未顯示)設(shè)置成8×8的矩陣形，它們貫穿光纖托210自其一端面到相對(duì)端面基本平行地延伸。在形成光纖托210的過程中，可以使用機(jī)械切割法。托架210可以得以高精度地加工至一定的程度，即光纖之間的平行度被設(shè)置為10秒或更短(以12mm的托架長度和0.5μm的光纖間距精度)。托架210的材料不僅僅限于諸如不銹鋼的金屬，還可以使用諸如氧化鋯的陶瓷、玻璃、石英等。
光纖定位板212A例如是如圖19所示的方形，由諸如Ni-Fe合金的金屬板制造。在定位板212A中，方形光纖定位孔H211至H288設(shè)置成8×8的矩陣形，對(duì)應(yīng)于光纖托210的光纖支撐孔J211至J288，并貫穿托架定位板212A自其一端面到相對(duì)端面延伸。
圖20是沿圖19的線B-B′截取的橫截面視圖。如圖20的定位孔H211至H218所示，定位孔H211至H288中的每一個(gè)的尺寸自定位板212A的一端面向其對(duì)立端面增大。例如，定位板212A的每側(cè)的長度W為5.8mm，定位孔H211，...的每側(cè)的長度L為125.5μm，定位孔間距P為250μm，且定位板的厚度t為10至80μm。
類似于定位板212A的結(jié)構(gòu)，在一光纖定位板212B中，方形光纖定位孔K211至K288設(shè)置成8×8的矩陣形，相應(yīng)于光纖托210的光纖定位孔J211至J288，并貫穿托架定位板212B自其一端面到對(duì)立端面延伸。定位孔K211至K288每一個(gè)的尺寸自定位板212B的一端面向其對(duì)立端面增大。
如以下將參照?qǐng)D21至24所述的那樣，定位板212A和212B可以通過薄膜工藝容易而高精度地形成。每個(gè)定位孔的位置和尺寸、以及定位孔的間距可以以亞微米的精度設(shè)置，例如0.5μm。
當(dāng)要制造二維光纖陣列時(shí)，光纖托210、定位板212A和212B、以及具有125μm直徑的64根光纖(單模光纖)得以準(zhǔn)備。定位板212A和212B通過粘接劑固定在光纖托210的一個(gè)端面及其相對(duì)端面上。更具體地，定位板212A以如下方式固定在光纖托210的一個(gè)端面上，即定位孔H211至H288在定位板212A的另一主表面(大定位孔尺寸的主表面)上與光纖托210的光纖支撐孔J211至J288相連。類似地，定位板212B以一方式固定在光纖托210的對(duì)立端面上，即定位孔K211至K288在定位板212B的主表面(小定位孔尺寸的主表面)上與光纖支撐孔J211至J288相連。如圖18所示，例如，定位孔H211在大尺寸開口端與支撐孔J211相連，而定位孔K211在小尺寸開口端與支撐孔J211相連。定位板212A和212B的任一個(gè)可以先固定，也可以將它們二者同時(shí)固定。
接著，每根光纖自定位板212B的對(duì)應(yīng)定位孔，并通過光纖托210的相應(yīng)光纖支撐孔插入定位板212A的對(duì)應(yīng)定位孔。例如，如圖18所示，光纖F211從定位孔K211、并經(jīng)過支撐孔F211插入定位孔H211。因?yàn)楣饫wF211自定位孔K211和H211的大尺寸開口端插入，所以光纖F211可以容易且平滑地插入。對(duì)其它光纖F212至F288中的每一根進(jìn)行類似于光纖F211的插入工作。
其后，光纖F211至F288通過粘接層216固定在定位板212B上。光纖凸出定位板212A的端部被拋光，以使光纖端部與定位板212A的表面平齊。
在第四實(shí)施例中，在光纖F211至F288的準(zhǔn)直度或平行度在光纖托210、以及定位板212A和212B中高度準(zhǔn)確地維持時(shí)，每根光纖端部的位置通過光纖托210一端的定位板212A高精度地設(shè)定。插入操作簡單而平滑，因?yàn)槊扛饫w自兩個(gè)定位板212A和212B的定位孔的大尺寸開口端插入。
在第四實(shí)施例中，圖17和18所示的光纖導(dǎo)向板214可以安裝在定位板212B的另一主表面(大定位孔尺寸的主表面)上。此導(dǎo)向板214例如是方形的，且由諸如不銹鋼的金屬板制造。在導(dǎo)向板214中，方形光纖導(dǎo)向孔G211至G288(圖18中，僅顯示孔G211至G281，其它孔未顯示)設(shè)置成8×8的矩陣形，對(duì)應(yīng)定位板212B的定位孔K211至K288，并貫穿導(dǎo)向板214從其一端面至相對(duì)端面延伸。導(dǎo)向板214的每個(gè)導(dǎo)向孔被形成來具有比定位板212B的對(duì)立定位孔大的尺寸，以使其易于插入光纖。
在定位板212B安裝在光纖托210的對(duì)立端面上之后、之前或該過程中，導(dǎo)向板214以這樣一種方式安裝在定位板212B上，即定位板212B的每個(gè)定位孔與導(dǎo)向板214的對(duì)應(yīng)導(dǎo)向孔相連。每根光纖自導(dǎo)向板214的對(duì)應(yīng)導(dǎo)向孔插入到定位板212B的相應(yīng)定位孔中。如圖18所示，例如，光纖F211自具有比定位孔K211大的尺寸的導(dǎo)向孔G211，經(jīng)過定位孔K211的大尺寸開口端插入到定位孔K211中。因此，可以容易且平滑地插入光纖F211。對(duì)其它光纖F212至F288中的每一根進(jìn)行與光纖F211類似的插入工作。光纖托210和定位板212A的光纖插入工作與前述的類似。在完成光纖F211至F288的插入工作后，通過粘接層216將光纖F211至F288固定到導(dǎo)向板214上。
接著，參照?qǐng)D21至24，將說明諸如定位板212A和212B的光纖定位板的制造方法的例子。
在圖21所示的工序中，在例如由玻璃或石英制造的襯底20的一個(gè)主表面上，通過濺射形成作為電鍍底層的Cu/Cr疊層(Cu層重疊在Cr層上的一種疊層)222。Cr層用于提高Cu層相對(duì)于襯底20的緊密接觸。Cr和Cu層的厚度分別約為30nm和300nm。
接著，在Cu/Cr疊層222上形成抗蝕劑圖案224、R21至R28?？刮g劑圖案224具有相應(yīng)于光纖定位板的平面圖案的孔224a?？刮g劑圖案R21至R28具有相應(yīng)于將在孔224a內(nèi)形成的光纖定位孔的圖案?？刮g劑圖案R21至R28中的每一個(gè)具有向下其尺寸逐漸增加的形狀。為了形成諸如抗蝕劑圖案R21至R28的垂直錐形圖案，以下方法中的一種通過利用步進(jìn)器(一種漸縮投影對(duì)準(zhǔn)器(reduction projection aligner))而得以采用(1)將焦點(diǎn)設(shè)置在抗蝕劑層中的方法；(2)在抗蝕劑層的下部區(qū)域處將曝光量設(shè)置得更小的方法；以及(3)逐漸改變曝光掩膜的透射系數(shù)的方法(在抗蝕劑圖案的裙部中的下部位置處將透射系數(shù)增加得更高)。
在圖22所示的工序中，通過將抗蝕劑圖案224、R21至R28用作掩膜，進(jìn)行Ni-Fe合金的選擇性電鍍工序，以形成由Ni-Fe合金層制造的光纖定位板212。定位板212的厚度被設(shè)置為約10至80μm。
在圖23所示的工序中，抗蝕劑圖案224、R21至R28由化學(xué)工藝等去除。隨著抗蝕劑圖案R21至R28的去除，光纖定位孔S21至S28形成在定位板212中。由于抗蝕劑圖案向下其尺寸增加，所以定位板212中的每個(gè)定位孔向下尺寸降低。
在圖24所示的工序中，通過蝕刻將Cu/Cr疊層222的Cu層去除，以將定位板212從襯底20上分離。Cr層222a留在襯底20的上表面上。通過將Cu層濺射到Cr層222a上，該襯底可以反復(fù)使用。
圖25至29示出了制造光纖定位板的方法的另一例子。在圖25至29中，與圖21至24相同的元件用相同的附圖標(biāo)記代表，且略去其描述。
在圖25所示的工序中，在由例如玻璃或石英制造的襯底20的一個(gè)主表面上，通過濺射形成作為電鍍底層的Cu/Cr疊層(Cu層疊在Cr層上的一種疊層)222。Cr層用于提高Cu層相對(duì)于襯底20的緊密接觸。Cr層和Cu層的厚度分別約為30nm和300nm。在形成Cu/Cr疊層222之后，通過光刻在Cu/Cr疊層222上形成對(duì)應(yīng)于所需粘接孔圖案(adhesion hole pattern)的抗蝕劑圖案(負(fù)性抗蝕劑圖案)R211至R216。
接著，在圖26所示的工藝中，通過光刻在抗蝕劑圖案R211至R216上形成對(duì)應(yīng)所需定位孔的抗蝕劑圖案(負(fù)性抗蝕劑圖案)R221至R226。
在圖27所示的工序中，通過利用抗蝕劑圖案R211至R216和R211至R226作為掩膜，進(jìn)行利用Ni-Fe合金的選擇性電鍍工序，以形成由Ni-Fe合金層制造的光纖定位板212。在此情形下，定位板212以這樣一種方式形成，即Ni-Fe合金層形成得與圖案的上部周圍區(qū)處的每個(gè)抗蝕劑圖案隔開(即，定位孔向上其尺寸增加)。
圖30示意性示出了電鍍層212相對(duì)于抗蝕劑圖案R211和R221的生長狀態(tài)。從抗蝕劑圖案R211附近Cu/Cr疊層222上的點(diǎn)P看，電鍍層212表面上的點(diǎn)Q和R是等距的。因?yàn)殡婂儗?12是各向同性生長的，所以電鍍層212自點(diǎn)P生長而重疊點(diǎn)R下的抗蝕劑圖案R211，在點(diǎn)R處，抗蝕劑圖案R211存在且電鍍底層未暴露。因此，電鍍層(定位板)212在圖案的上部周圍區(qū)域處形成得與每個(gè)抗蝕劑圖案隔開。
在圖28所示的工序中，抗蝕劑圖案R211至R216和R221至R226通過化學(xué)加工等去除，使得定位板212具有定位孔H211至H216和粘接孔M11至M16。因此，在定位板212中，每個(gè)定位孔H211至H216自一主表面至其對(duì)立主表面貫穿定位板212延伸，并且朝該對(duì)立主表面其尺寸增加。粘接孔M211至M216中的每一個(gè)形成得在其小尺寸端與定位孔H211至H216中的相應(yīng)的一個(gè)相連，且具有比小尺寸端大的尺寸。
在圖29所示的工序中，Cu/Cr疊層222中的Cu層被蝕刻并除去，以將定位板212自襯底20分離。
圖31顯示了當(dāng)光纖位置通過將以圖25至29所示的方法制造的定位板212安裝在圖17和18所示的光纖托210的一端面上而確定時(shí)，光纖端部的固定狀態(tài)。
光纖F211和F212從定位板212的對(duì)立主表面(大尺寸定位孔端部處的主表面)插入定位孔S211和S212，并經(jīng)粘接孔M211和M212凸出到定位板212的主表面外。此時(shí)，粘接劑涂覆到粘接孔M211和M212中的光纖F211和F212的外周上并硬化，以通過粘接層A211和A212將光纖F211和F212固定在定位板212上。其后，相對(duì)于定位板212的主表面進(jìn)行拋光工序，以去除光纖F211和F212的凸出部分(由虛線示出)、以及粘接層A211和A212的凸出部分(未示出)，從而使定位板212的主表面平坦。
當(dāng)采用圖31所示的光纖固定結(jié)構(gòu)時(shí)，具有圖17和18所示的粘接層216的光纖固定結(jié)構(gòu)可以省略，或者可以混合使用。
根據(jù)上述光纖定位板制造方法，光纖定位孔S21至S28或S211至S216中的每一個(gè)的位置和尺寸、以及光纖定位孔間距可以按諸如0.5μm的亞微米精度設(shè)置。雖然具有一維設(shè)置的定位孔S21至S28或S211至S216的定位板212已經(jīng)借助示例說明，但是具有二維設(shè)置的定位孔的定位板也可以由與上述相似的方法形成。該定位板可以通過能錐形蝕刻的選擇性蝕刻形成。
圖32顯示了根據(jù)本實(shí)用新型第五實(shí)施例的二維光纖陣列。自圖32中的線X-X′截取的橫截面視圖示于圖33，且自圖32中的線Y-Y′截取的橫截面視圖示于圖35。圖34是圖33的局部放大圖。
光纖托310例如是直角棱柱，并由陶瓷、金屬、塑料等制造。在托架310中，圓形光纖支撐孔J311至J348設(shè)置成矩陣形，基本平行地自其一端面(左端面)到對(duì)立端面(右端面)貫穿托架310延伸，且圓形定位銷插孔310a和310b設(shè)置成基本平行地自其一端面至對(duì)立端面貫穿托架310延伸。銷插孔310a和310b大致平行于支撐孔J311至J348。支撐孔J311至J348以及銷插孔310a和310b的直徑在托架310的對(duì)立端面附近增大，如圖33和35所示。
定位板插槽314形成在托架310內(nèi)其一端附近，橫穿支撐孔J311至J348，且銷插孔310a和310b大致成直角。托架區(qū)310A定義在托架310的一端面與板插槽314之間。光纖定位(固定)板312插入板插槽314中。定位板312相應(yīng)于托架310的垂直于縱向的橫截面例如是矩形的，且由Ni-Fe合金等金屬板制造。在定位板312中，對(duì)應(yīng)于托架310的支撐孔J311至J348的32個(gè)光纖定位孔設(shè)置成貫穿定位板312自其一主表面到對(duì)立主表面延伸。在圖33中，定位板312的32個(gè)定位孔中的四個(gè)定位孔H211、H221、H231和H241得以顯示。如圖35所示，在定位板312中，相應(yīng)于托架310的銷插孔310a和310b的定位銷插孔Sa和Sb得以設(shè)置。
定位板312的圖33所示的每個(gè)定位孔H211、H221、H231和H241、以及其它各定位孔朝該另一主表面其直徑增加。定位板312插入定位板插槽314，該另一主表面朝向托架310的另一端面。如圖33所示，粘接孔M211、M221、M231和M241形成在定位板312的一主表面上，與定位孔H211、H221、H231和H241的小尺寸開口端相連。相似的粘接孔形成得與其它定位孔的小尺寸開口端相連。粘接孔M221，...中的每一個(gè)具有比其相應(yīng)定位孔大的直徑。
如圖35所示，粘接孔Ma和Mb形成在定位板312的一主表面上，與銷插孔Sa和Sb的小尺寸開口端相連。粘接孔Ma和Mb具有比相應(yīng)的銷插孔大的直徑。
定位銷312a和312b自托架310的另一端面插入銷插孔310a和Sa、以及310b和Sb內(nèi)。例如，定位銷312a和312b由諸如不銹鋼的金屬或諸如氧化鋁的陶瓷制造，且具有約1mm的直徑。因?yàn)殇N自大尺寸開口端插入銷插孔310a、310b、Sa和Sb，所以插入工作容易。定位銷312a和312b用粘接孔Ma和Mb中的粘接劑以與以下將參照?qǐng)D34所述的光纖粘接相似的方式固定到定位板312和托架310上。定位板312的位置可以與托架310以這樣一種方式準(zhǔn)確地對(duì)齊，即每個(gè)定位孔與相應(yīng)的支撐孔相連。
在此位置對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)下，如圖33所示，光纖F311、F321、F331和F341自托架310的該另一端面插入到支撐孔J311和定位孔H211的連接孔、支撐孔J321和定位孔H221的連接孔、支撐孔J331和定位孔H231的連接孔、以及支撐孔J341和定位孔H241的連接孔內(nèi)。其它光纖也插入到其它支撐孔和定位孔的其它連接孔內(nèi)。因?yàn)楣饫w自大尺寸開口端插入支撐孔和定位孔內(nèi)，所以插入操作簡單。每根光纖用粘接孔內(nèi)的粘接劑粘接并固定到托架310上。
圖34示出了粘接孔M211和M221附近的粘接/固定結(jié)構(gòu)。在定位板312插入到板插槽314內(nèi)之前，UV硬化粘接劑填入粘接孔M211和M221內(nèi)。光纖F311和F321插入到孔H211和M211、以及孔H221和M221內(nèi)，其后通過光纖F311和F322向粘接孔M211和M221內(nèi)的粘接層A311和A321輻射UV射線，以硬化粘接劑層A311和A321。光纖F311和F321與定位板一起通過粘接層A311和A321固定在托架310上。
接著，參照?qǐng)D36至41，將說明制造本實(shí)施例的光纖陣列的方法。在圖36至41中，與圖32至35所示的相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，且略去其說明。
在圖36所示的工序中，具有包括支撐孔J311至J342的支撐孔組、以及定位銷插孔310a和310b的光纖托310通過例如氧化鋯粉末的煅燒工藝(baking process)形成。
在圖37所示的工序中，兩個(gè)并置的切割槽形成在托架310的一個(gè)端面附近，且具有100μm至200μm寬的切割口。兩個(gè)切割槽被用作定位板插槽314和318。銷插孔310a和310b由板插槽314和318切割。托架區(qū)310B在托架310的一端面和板插槽318之間，且托架區(qū)310A在板插槽318和314之間。
在圖38所示的工序中，制備了由圖25至29所示的薄膜工藝形成的光纖定位板312和312′。如上所述，定位板312具有包括光纖定位孔H211至H241等以及粘接孔M211至M241等的粘接/定位孔組HM、以及定位銷插孔Sa和Sb。定位板312′具有與定位板312相同的結(jié)構(gòu)。
接著，定位板312和312′插入到板插槽314和318中。此時(shí)，如圖33和35所示，定位板312以如下一種方式插入到板插槽314內(nèi)，即定位孔H211等和銷插孔Sa等的大尺寸側(cè)開口端指向托架310的該對(duì)立端面(右端面)。定位板312′也以此方式插入。圖39示出了插入的定位板312和312′的狀態(tài)。
在圖39所示的工序中，在定位板312和312′插入到板插槽314和318的狀態(tài)下，定位銷312a和312b自托架310的該對(duì)立端面插入到銷插孔310a和310b內(nèi)。如先前參照?qǐng)D35所述，定位銷312a和312b通過銷插孔310a和310b插入到定位板312的銷插孔Sa和Sb中、以及托架區(qū)310A、定位板312′和托架區(qū)310B內(nèi)，并如先前所述那樣固定在粘接孔處。定位板312和312′的位置因此相對(duì)于托架310設(shè)置。
在圖40所示的工序中，在上述位置對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)下，自光纖帶FT延伸的光纖組F的每根光纖自托架310的對(duì)立端面插入托架310的支撐孔、定位板312的定位孔、托架區(qū)310A的定位孔、定位板312′的定位孔、以及托架區(qū)310B的支撐孔內(nèi)，并如前所述那樣在粘接孔內(nèi)固定到托架310上。圖41示出了托架310內(nèi)光纖組F的插入/固定狀態(tài)。
在圖41所示的工序中，自托架310的端面凸出的光纖和托架310的端面經(jīng)歷拋光工序，以從托架310的一端面到托架區(qū)310A的區(qū)域去除托架區(qū)D，如圖40所示。結(jié)果，托架區(qū)310A的端面如圖32所示那樣得以平坦化，且定位板312得以保留。作為一拋光工序，如果需要，可以使用斜面拋光工藝(slant polishing process)。
在上述示例中，雖然拋光工序?qū)τ谕屑軈^(qū)310A內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行，但是可以在托架區(qū)310B的區(qū)域內(nèi)終止。此時(shí)，兩個(gè)定位板312和312′得以保留?？梢月匀ザㄎ话?12和312＇中的一個(gè)。
圖42示出了托架和定位板的位置對(duì)準(zhǔn)的一種變體。圖42中，與圖32至35所示的相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，且略去其說明。
在圖42所示的示例中，在托架310的頂部和兩側(cè)，定位銷插槽310p、310q和310r形成為自一端面向相對(duì)端面延伸(或自一端面延伸而抵達(dá)相對(duì)端面)。銷插槽310p至310r自托架區(qū)310B的一個(gè)端面，經(jīng)定位板312′、托架區(qū)310A和定位板312，向托架310的對(duì)立端面延伸。
為了位置對(duì)準(zhǔn)，定位板312和312′被插入托架310的板插槽314和318，如圖42所示。其后，板形定位銷312p、312q和312r如圖42中的箭頭所示插入銷插槽310p、310q和310r中，并用粘接劑固定。在此固定狀態(tài)中，進(jìn)行與前述相似的光纖插入操作。自托架310(包括托架區(qū)310A和310B)以及定位板312和312′凸出的定位銷通過拋光工序等去除。
在第五實(shí)施例和其變體中，定位板312和312′的位置可以相對(duì)于托架310用定位銷312a和312b或312p至312r精確地設(shè)定。因?yàn)槎ㄎ话?12和312′插入到板插槽314和318中，所以它們不可能翹曲或滑動(dòng)。定位板的每個(gè)定位孔的直徑相對(duì)于光纖的直徑的精度為1μm或更小。因此，光纖端面的位置對(duì)準(zhǔn)可非常精確地設(shè)定，且光纖的平行度可以設(shè)置為0.1度或更小。
圖33至35所示的光纖定位板312可以通過與圖25至29所示的光纖定位板所用的相似方法制造。圖33至35所示的光纖定位板312的粘接孔M211至M241、Ma和Mb可省略。此時(shí)，光纖定位板312可通過與圖21至24所示的用于定位板212的相似的方法制造。
通過上述光纖定位板制造方法，每個(gè)孔H211至H218、M211至M216、以及H21至H28的位置和尺寸，以及定位孔間距可以以亞微米的精度設(shè)置，例如0.5μm。在定位板312中，孔H211至H218、孔M211至M216、以及孔H21至H28一維地設(shè)置?？梢酝ㄟ^相似的方法形成設(shè)置成二維的定位孔和粘接孔。圖35所示的銷插孔Sa和Sb、以及粘接孔Ma和Mb由與定位孔H211至H218和粘接孔M211至M216所用的相似方法形成。如果需要，沒有粘接孔的銷插孔Sa和Sb可以通過與定位孔H21至H28所用的相似的方法形成。
本實(shí)用新型已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述。本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作各種改動(dòng)、改進(jìn)、組合等。例如，可以有以下改變(1)光纖托310的形狀不只限于直角棱柱，它可以是圓柱、多邊棱柱(例如，三角棱柱和六角棱柱)等。
(2)光纖托310的每個(gè)支撐孔和銷插孔的形狀、以及定位板312、312′的每個(gè)定位孔和銷插孔的形狀不只限于圓形，它們可以是多邊形(例，三角形、方形、平行四邊形、以及六角形)等。如果托架310和定位板312和312′的銷插孔具有多邊形，則定位銷具有相同的多邊形。此時(shí)，因?yàn)槎ㄎ讳N不旋轉(zhuǎn)，所以可以使用單一的定位銷。
(3)本實(shí)用新型不限于二維光纖陣列，而可應(yīng)用于一維光纖陣列和單光纖托(一根光纖的位置對(duì)準(zhǔn))。
權(quán)利要求1.一種光纖定位板，其將要安裝在具有一個(gè)或多個(gè)光纖支撐孔的光纖托的一端面上，該光纖定位板包括形成在光纖定位板一個(gè)主表面上的安裝孔，光纖托的該端面安裝在安裝孔內(nèi)；以及相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的光纖定位孔，該光纖定位孔貫穿安裝孔的底部而形成，其特征在于，每個(gè)光纖定位孔的相對(duì)于光纖托外周的預(yù)定位置被定義為每根光纖的鄰接位置。
2.一種光纖定位板，其將要安裝在具有一個(gè)或多個(gè)光纖支撐孔的光纖托的一端面上，該光纖定位板包括形成在定位板的一個(gè)主表面上、并具有一預(yù)定鄰接位置的鄰接孔，該鄰接位置被光纖托的一端面附近的外周所鄰接；以及貫穿鄰接孔的底部形成的、并相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的光纖定位孔，其特征在于，每個(gè)光纖定位孔的相對(duì)于光纖托外周的預(yù)定位置被定義為每根光纖的鄰接位置。
3.一種光纖陣列，其特征在于，其包括將要排列在適當(dāng)位置上的一根或多根光纖；一個(gè)具有與將要排列在適當(dāng)位置上的每根光纖相應(yīng)的光纖支撐孔的光纖托，該光纖支撐孔貫穿所述光纖托從一端面到其相對(duì)端面形成；第一定位板，具有相應(yīng)于所述光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的第一光纖定位孔，該第一光纖定位孔貫穿所述第一定位板從一個(gè)主表面到其相對(duì)的主表面形成、且朝該對(duì)立主表面其尺寸增加，所述第一定位板安裝在所述光纖托的端面上，且第一光纖定位孔在該對(duì)立主表面上與所述光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔相連；第二定位板，具有相應(yīng)于所述光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的第二光纖定位孔，該第二光纖定位孔貫穿所述第二定位板從一個(gè)主表面到其相對(duì)立的主表面形成，且朝該對(duì)立主表面其尺寸增加，所述第二定位板安裝在所述光纖托的對(duì)立端面上，且第二光纖定位孔在主表面上與所述光纖托的對(duì)應(yīng)光纖支撐孔相連；以及固定裝置，在所述第一和第二定位板安裝在所述光纖托的端面和對(duì)立端面上，且每根光纖插入到所述第二定位板的相應(yīng)第二光纖定位孔、所述光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和所述第一定位板的相應(yīng)第一光纖定位孔內(nèi)的狀態(tài)下，固定裝置將每根光纖固定在所述第一和第二定位板中的至少一個(gè)上。
4.一種光纖定位板，其將要安裝在具有一個(gè)或多個(gè)光纖支撐孔的光纖托的一端面上，其特征在于，該光纖定位板包括相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的第一光纖定位孔，每個(gè)光纖定位孔貫穿該光纖定位板自一個(gè)主表面到其對(duì)立主表面形成，且朝該對(duì)立主表面其尺寸增加。
5.一種光纖陣列，其特征在于，其包括一根或多根光纖；具有與一根或多根光纖中的每根光纖相應(yīng)的光纖支撐孔的光纖托，該光纖支撐孔貫穿所述光纖托自一個(gè)端面到其對(duì)立端面形成，所述光纖托具有自該端面到該對(duì)立端面延伸的第一定位銷插孔、以及在該端面附近形成的且橫切每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔的定位板插槽；光纖定位板，該光纖定位板插入到該定位板插槽中，并具有光纖定位孔和第二定位銷插孔，該光纖定位孔和第二定位銷插孔相應(yīng)于所述光纖托的每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔，并貫穿所述光纖定位板自一個(gè)主表面到其對(duì)立主表面形成，每個(gè)光纖定位孔朝該對(duì)立主表面其尺寸增大；定位銷，在第二定位銷插孔與第一定位銷插孔相連，且所述光纖定位板插入到該定位板插槽中、并且所述光纖定位板的對(duì)立主表面朝向所述光纖托的另一端面的情況下，該定位銷插入到第一和第二定位銷插孔內(nèi)，所述定位銷在所述銷插入到第一和第二定位銷插孔內(nèi)的狀態(tài)下，使得所述光纖定位板的每個(gè)光纖定位孔與所述光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔相連；以及固定裝置，在所述定位銷插入到第一和第二定位銷插孔內(nèi)，且每根光纖插入到所述光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和所述光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔內(nèi)的狀態(tài)下，固定裝置將定位銷和每根光纖固定到所述光纖托上。
6.一種光纖陣列，其特征在于，其包括一根或多根光纖；具有與一根或多根光纖中的每根光纖相應(yīng)的光纖支撐孔的光纖托，該光纖支撐孔貫穿所述光纖托自一端面到其對(duì)立端面形成，所述光纖托具有自該端面到該對(duì)立端面延伸的第一定位銷插孔、以及在該端面附近形成的且橫切每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔的多個(gè)定位板插槽；多個(gè)光纖定位板，這些光纖定位板插入到該定位板插槽中，并且每個(gè)均具有光纖定位孔和第二定位銷插孔，該光纖定位孔和第二定位銷插孔相應(yīng)于所述光纖托的每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔，并貫穿每個(gè)光纖定位板自一主表面到其對(duì)立主表面形成，每個(gè)光纖定位孔朝該對(duì)立主表面其尺寸增大；定位銷，在每個(gè)光纖定位板的第二定位銷插孔與第一定位銷插孔相連，且每個(gè)光纖定位板插入到相應(yīng)的定位板插槽中、并且光纖定位板的該對(duì)立主表面朝向所述光纖托的另一端面的狀態(tài)下，該定位銷插入到第一定位銷插孔和每個(gè)光纖定位板的第二定位銷插孔內(nèi)，所述定位銷在所述銷插入到第一和第二定位銷插孔內(nèi)的狀態(tài)下，使每個(gè)光纖定位板的每個(gè)光纖定位孔與所述光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔相連；以及固定裝置，在每個(gè)定位銷插入到每個(gè)光纖定位板的第一定位銷插孔和第二定位銷插孔內(nèi)，且每根光纖插入到所述光纖托的相應(yīng)光纖支撐孔和每個(gè)光纖定位板的相應(yīng)光纖定位孔內(nèi)的狀態(tài)下，固定裝置將每個(gè)定位銷和每根光纖固定到所述光纖托上。
7.一種光纖定位板，其將要插入到具有一個(gè)或多個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔的光纖托的定位板插槽內(nèi)，該光纖支撐孔貫穿該光纖托自一個(gè)端面到其對(duì)立端面形成，且該第一定位銷插孔自該端面至該對(duì)立端面延伸，該定位板插槽橫穿每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔的端面附近而形成，其特征在于，該光纖定位板包括光纖定位孔和第二定位銷插孔，該光纖定位孔和第二定位銷插孔相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔和第一定位銷插孔，并貫穿光纖定位板自一主表面到其對(duì)立主表面形成，每個(gè)光纖定位孔朝該對(duì)立主表面其尺寸增加。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種將要安裝在具有一個(gè)或多個(gè)光纖支撐孔的光纖托的一端面上的光纖定位板，該光纖定位板包括形成在光纖定位板一個(gè)主表面上的安裝孔，光纖托的該端面安裝在安裝孔內(nèi)；以及相應(yīng)于光纖托的每個(gè)光纖支撐孔的光纖定位孔，該光纖定位孔貫穿安裝孔的底部而形成，其中，每個(gè)光纖定位孔的相對(duì)于光纖托外周的預(yù)定位置被定義為每根光纖的鄰接位置。
文檔編號(hào)G02B6/36GK2588393SQ0224204
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月23日
發(fā)明者中嶋敏博 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社