專利名稱：將套管部件與光學器件光學對準的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造用于發(fā)送光信號或接收光信號的光學組件的方法，具體地說，本發(fā)明涉及使套管部件與光學器件對準的方法。
背景技術(shù)：
如圖4所示，用于光通信系統(tǒng)的光學組件通常包括套管部件2、光學器件、以及接合套管(在下文中稱為J套管)。套管部件對安裝在外部光纖的末端處的光學插芯進行引導，以使外部光纖與光學器件耦合。光學器件3插入J套管4中以與外部光纖耦合，光學器件3用于使信號在電形式與光形式之間轉(zhuǎn)換。J套管4使光學器件3與套管部件2光耦合?？梢酝ㄟ^如下步驟來執(zhí)行圖4所示的光學組件I的光學對準，一個步驟是沿著光 軸Z的對準，另一個步驟是在垂直于光軸Z的平面內(nèi)的對準。前一種對準通常被稱為Z對準，通過調(diào)節(jié)光學器件3在J套管4的孔4c中的插入深度來執(zhí)行。因為光學器件在其蓋3a處的外徑稍小于孔4c的直徑，所以可以容易地沿著光軸Z調(diào)節(jié)孔4c內(nèi)的光學器件3。后一種對準通常被稱為XY對準，可以通過使套管部件2在J套管4的平坦端部4b上滑動來執(zhí)行。因為插針2b位于套管2a和保持件2c的中心，而保持件2c與插針2b壓力配合并壓力配合在蓋體2d與套管2a之間的間隙中，所以套管部件2在J套管4的平坦端部上的橫向移動等同于使套管2a和插針2b相對于光學器件的縱軸移動。因此，可以執(zhí)行套管2a與光學器件3之間的XY對準。通常通過兩個步驟來執(zhí)行上述XY對準，一個步驟是粗略對準，另一個步驟是精細對準。粗略對準是使套管部件2在平坦端部4b上的區(qū)域中寬范圍地移動，以估計獲得套管部件2與光學器件之間的最大光耦合效率的位置；然后，執(zhí)行精細對準，以使套管部件2從上述位置開始進行細微滑動來找到最佳點，在該最佳點處套管部件2與光學器件3兩者之間的光耦合效率變?yōu)樽畲笾?。因為與XY對準相比Z對準顯示出更大的公差，所以通常在XY對準之后執(zhí)行Z對準，并且利用例如YAG激光焊接法將套管部件2和光學器件3兩者永久性地固定。利用激光焊接法等將光學器件3固定到J套管4上。在上述兩個步驟之中，粗略對準通常占用主要生產(chǎn)節(jié)拍時間。也就是說，粗略對準通常采用所謂的螺旋對準，如圖5所示，其中，首先根據(jù)經(jīng)驗選擇實現(xiàn)大致耦合的起始點Ptl ；然后，在遵循同心的正方形路徑的同時沿逆時針方向螺旋地移動套管部件2，以找到獲得最大耦合的位置。然而，上述螺旋對準經(jīng)常導致J套管4相對于光學器件3旋轉(zhuǎn)。當光學組件I配備有光隔離器5時，特別是在光隔離器被組裝在J套管4中的情況下，J套管4在粗略對準期間的旋轉(zhuǎn)使得光隔離器5與LD 3c的偏振方向?qū)什涣?。當LD 3c具有邊緣發(fā)射型構(gòu)造時,從LD 3c中發(fā)射的光的偏振方向平行于半導體層的層疊方向。因此,光隔離器圍繞光軸Z的意外旋轉(zhuǎn)可能使光學器件3與設(shè)置在光學套管2a中的外部光纖之間的光耦合效率降低。本發(fā)明旨在提供如下方法該方法在不引起J套管4旋轉(zhuǎn)的情況下使J套管4與光學器件3對準。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及制造光學組件的方法。所述光學組件包括J套管、套管部件和光學器件。所述制造方法包括如下步驟(1)使所述套管部件與所述J套管粗略對準；(2)使所述套管部件與所述J套管精細對準；以及(3)使所述J套管與所述光學器件對準。所述方法的特征在于，所述套管部件與所述J套管的粗略對準步驟包括如下步驟在遵循彼此同心的閉合環(huán)路的同時，通過將沿各個閉合環(huán)路的滑動方向交替改變?yōu)轫槙r針方向與逆時針方向而使所述套管部件在所述J套管上滑動。


下面參考附圖描述本發(fā)明的非限制性且非窮舉性的實施例，在全部附圖中，相似的附圖標記表示相似的部件，除非另有說明。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的光學組件的側(cè)視圖；圖2示出使由上卡盤支撐的套管部件與由下卡盤支撐的光學器件對準的方法； 圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的粗略對準中的套筒部件的軌跡；圖4是常規(guī)光學組件的剖視圖；以及圖5示出通常在常規(guī)對準方法中使用的粗略對準中的套筒部件的軌跡。
具體實施例方式下面參考圖I描述根據(jù)本發(fā)明實施例的光學組件的細節(jié)。本實施例的光學組件以使光學組件的光軸Z對準的方法為特征。光學組件包括與圖4所示的部件相似或相同的部件。圖I所示的光學組件I包括光學器件3，其配備有LD 3c,LD3c參見圖4 ;套管部件2，其用于接納外部光學連接器；以及接合套管4 (在下文中稱為J套管)。如圖4所示，J套管4包括孔，光學器件3設(shè)置在該孔中；以及平坦端部4b，套管部件2固定在該平坦端部4b上。通過調(diào)節(jié)光學器件3在孔4c內(nèi)的插入，可以執(zhí)行沿著光軸Z的光學對準，同時，通過使套管部件2在J套管4的平坦端部4b上滑動，可以執(zhí)行套管部件2與光學器件3之間在垂直于光軸Z的平面中的光學對準。圖2示出使套管部件2與光學器件3之間光學對準的方法，具體地說，圖2是光學組件I的對準裝置的側(cè)視圖。對準裝置包括基座11，光學器件3設(shè)置在基座11上；下卡盤12，其用于將光學器件3保持在基座上；上卡盤13，其用于保持套筒部件2，并且上卡盤13可以在垂直于光軸Z的平面中移動；以及外部光學連接器14，其具有光纖14a，并且圖2中未不出的光功率計稱合至光纖14a的遠端。下面描述組裝光學組件I的方法。本方法首先利用下卡盤12將光學器件3保持在基座11上，然后用J套管4覆蓋光學器件3，使得隨著J套管圍繞光軸Z旋轉(zhuǎn)將光學器件3的末端插入孔4c中，從而將光學器件3的方向相對于光隔離器5對準。具體地說，當LD3c具有所謂的邊緣發(fā)射型構(gòu)造時，使得從LD 3c發(fā)射的光的偏振方向平行于LD 3c的構(gòu)成激光結(jié)構(gòu)的半導體層的延伸方向，該方向平行于圖4的頁面。因此，需要通過使J套管4圍繞光學器件3的軸線旋轉(zhuǎn)來使光隔離器5的方向與LD 3c的偏振方向?qū)省?br> 本方法接下來利用上卡盤13支撐套管部件2并使套管部件2靠近J套管4，其中套管部件在上述支撐步驟之前與光學連接器14組裝在一起。因為套管部件2的主要部分和J套管4由磁性材料制成，所以當上卡盤13靠近J套管4時，J套管4可以被施加到上卡盤13上的磁力提起，并且套管部件2的端面2f與J套管4的平坦端部4b進行接觸。這樣，迫使上卡盤13靠近J套管4，從而實現(xiàn)了套管部件2與J套管之間的這種位置關(guān)系。接下來，本方法可以使套管部件2與J套管4之間在垂直于光軸Z的平面中粗略對準。具體地說，本方法首先使套管部件2在J套管4的平坦端面4b上滑動，以描繪出多條環(huán)形軌跡，每條軌跡具有共同的中心。在本方法中，移動上卡盤13且使各個環(huán)形軌跡的方向交替變化。然后，本方法確定精細對準的起始點，在該起始 點處獲得光學器件3與外部連接器之間的最大光耦合。圖3具體示出如上所述地移動上卡盤13的處理。首先，上卡盤13使套管部件2在J套管4上從起始點Ptl開始朝逆時針方向沿邊長為LI的正方形軌跡Tl移動。然后，上卡盤13使套管部件2沿具有比前一邊長LI大的邊長(即L1+2A)的另一條正方形軌跡T2移動，正方形軌跡T2具有與正方形軌跡Tl相同的中心但方向朝順時針方向。然后，上卡盤13反復(fù)執(zhí)行上述處理，使得在正方形軌跡的邊長增大但方向交替變換的同時移動套管部件2，直到完成粗略對準的整個范圍為止。本對準方法可以從獲得光學器件3與套管部件2之間的最大光耦合的位置開始，執(zhí)行垂直于光軸Z的平面中的精細對準。在精細對準之后，本方法可以通過例如YAG激光焊接法或電阻焊接法等將保持件2c與J套管4的平坦端部固定在一起。最后，可以通過調(diào)節(jié)光學器件3在J套管4的孔4c中的插入深度來執(zhí)行沿著光軸Z的光學對準?？梢酝ㄟ^例如YAG激光焊接法等將光學器件3固定到J套管4上。由此，可以完成光學組件I。因此，光學器件3與套管部件2之間在垂直于光軸Z的平面中的對準處理，尤其是粗略對準，使套管部件2在J套管4上滑動，從而套管部件2通過變換軌跡的方向而遵循反向的正方形路徑；因此，本方法可以有效地防止J套管4相對于光學器件3旋轉(zhuǎn)。下表將常規(guī)對準方法與本實施例的對準方法進行了比較。被測器件I至5是通過常規(guī)對準方法獲得的，而器件6至10是通過本實施例的方法獲得的，在常規(guī)對準方法中使套管部件2朝固定的方向以螺旋方式遵循正方形輪廓移動。在該比較中，正方形輪廓之間的節(jié)距是20 iim，用于粗略對準的整個范圍具有500 u m的邊長。表I扭轉(zhuǎn)角的比較
權(quán)利要求
1.一種制造光學組件的方法，所述光學組件包括均沿著光軸設(shè)置的光學器件、J套管和套管部件，所述方法包括如下步驟 使所述套管部件與所述J套管在垂直于所述光軸的平面中光學地粗略對準； 使所述套管部件與所述J套管在所述平面中光學地精細對準；以及 使所述J套管與所述光學器件沿著所述光軸對準； 其中，粗略對準的步驟包括如下步驟以如下方式使所述套管部件在所述J套管的端部上滑動在遵循彼此同心的閉合環(huán)路的同時，將沿各個閉合環(huán)路的滑動方向交替改變?yōu)轫槙r針方向與逆時針方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 所述閉合環(huán)路是同心的正方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 所述閉合環(huán)路是同心的圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 所述閉合環(huán)路是同心的矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 所述J套管配備有光隔離器，所述光學器件安裝有半導體激光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括如下步驟 在所述套管部件與所述J套管的精細對準之后且在所述J套管與所述光學器件的對準之前，通過YAG激光焊接法將所述套管部件和所述J套管固定在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括如下步驟 在所述J套管與所述光學器件的對準之后，通過YAG激光焊接法將所述J套管與所述光學器件固定在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括如下步驟 在所述套管部件與所述J套管的粗略對準之前，利用從支撐所述套管部件的卡盤經(jīng)由所述套管部件而感應(yīng)產(chǎn)生的磁力，將所述J套管附接到所述套管部件上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種組裝光學組件的方法。該方法包括使套管部件(2)與J套管(4)之間粗略對準和精細對準的步驟以及使J套管與光學器件(3)對準的步驟。在粗略對準中，在遵循彼此同心的閉合環(huán)路的同時，通過將沿各個閉合環(huán)路的滑動方向交替改變?yōu)轫槙r針方向與逆時針方向而使套管部件在J套管上滑動。
文檔編號G02B6/42GK102782550SQ201180009306
公開日2012年11月14日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者岡田毅, 吉田和宣 申請人:住友電工光電子器件創(chuàng)新株式會社