专利名称：光纤阵列连接器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光纤阵列连接器及其制造方法，特别涉及适合同时将多个多芯光纤耦接在一起的光纤阵列连接器和这种光纤阵列连接器的制造方法。
图1是展示普通光纤阵列连接器一实例的剖面图。如图1所示，普通光纤阵列连接器包括两块基板10，各基板分别在其两个横向端部有倾斜表面。各基板10在其一个主表面上配置有V形凹槽，各V形凹槽适合安装多芯光纤12。用金属弹簧14按这样的方式牢固地将基板10夹在一起，即它们的开槽的主表面彼此相互接触，一个基板10的各V形凹槽面对另一基板10的一个相应的V形凹槽，以便在它们之间接收一个多芯光纤12。在耦合状态下，基板10分别在其两个横向端部一起限定90倒置(inverted)的V形凹槽。把对准销钉16装入凹槽中，以便连接该光纤阵列连接器与另一光纤阵列连接器。
在上述普通光纤阵列连接器中，用粘接剂相互粘接基板10和粘接多芯光纤12与基板10。粘接剂可渗入其中插入了对准销钉的V形凹槽，从而导致该光纤阵列连接器与另一光纤阵列连接器的错误连接。
图2是展示普通光纤阵列连接器另一实例的剖面图。如图2所示，这种普通光纤阵列连接器包括按照注塑工艺采用精密模具模塑的塑料材料制成的连接块20。连接块20配置有分别适于在其中装入光纤的通孔22和分别适于在其中装入对准销钉的通孔24。光纤安装在通孔22中，同时分别将其粘接在连接块20上，而对准销钉分别插入通孔24中，以便连接连接块20与另一光纤阵列连接器。
在具有上述结构的光纤阵列连接器中，为了装入光纤，各通孔22的直径应该大于光纤直径。由于该原因，所以在各通孔22和其内装入的光纤之间可能有间隙。在这种情况下，在被耦合在一起的光纤阵列连接器之间可能产生耦合损失。
因此，本发明的目的在于提供具有高质量同时在与另一光纤阵列连接器耦合的状态下有较低光损失的光纤阵列连接器。
本发明的另一目的在于提供制造光纤阵列连接器的方法。
按照一个方案，本发明提供一种用于连接光纤阵列连接器的光纤阵列连接器，它包括上基板和下基板，分别在上基板和下基板的主表面上，在预定的区域中，配置沿与安装在其中的光纤的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第一凹槽，在非第一凹槽配置区域的区域中，沿与插入其中的对准销钉的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第二凹槽，按这样的方式相互粘接上基板和下基板，即上基板的第一和第二凹槽分别面对下基板的第一和第二凹槽；按这样的方式在上基板和下基板之间安装的多个多芯光纤，即各多芯光纤与上基板和下基板的相面对的第一凹槽中相关的一个接触；按这样的方式在上基板和下基板之间安装的管，即每根管与上基板和下基板的相面对的第二凹槽中相关的一个接触，每根管有适于在其中装入对准销钉的插入孔；和粘接剂，相互粘接上基板和下基板，并把光纤和管粘接于上基板和下基板上。
按照另一方案，本发明提供一种构成为与光纤阵列连接器连接的光纤阵列连接器的制造方法，该方法包括以下步骤制备两块基板；按这样的方式腐蚀各基板，即分别在各基板的主表面上，在预定的区域中，配置沿与安装在其中的光纤的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第一凹槽；按照这样的方式腐蚀各基板，即分别在基板的开槽的主表面上，在非第一凹槽配置区域的区域中，配置沿与插入其中的对准销钉的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第二凹槽；在其中一个基板上按这样的方式安装多个光纤，即各光纤部分地装入基板中一个相关的第一凹槽中，同时部分地凸出于该相关的第一凹槽；在安装了光纤的该基板上按这样的方式安装分别具有适于在其中装入对准销钉的插入孔的管，即各管部分地装入基板中一个相关的第二凹槽中，同时部分地凸出于该相关的第二凹槽；在管、光纤和基板上涂敷粘接剂；按这样的方式相互粘接基板，即管和光纤的凸出部分装入另一基板的对应凹槽中；和抛光在粘接步骤完成后所获得的最终结构的端部表面。
通过参照附图详细说明其优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更明显，其中图1是展示普通先纤阵列连接器一实例的剖面图；图2是展示普通光纤阵列连接器另一实例的剖面图；图3是展示本发明优选实施例的光纤阵列连接器的剖面图；和图4是展示制造本发明优选实施例的上述光纤阵列连接器方法的基本处理步骤的流程图。
以下，说明本发明光纤阵列连接器的各个优选实施例和制造光纤阵列连接器的方法。
图3是说明本发明优选实施例的光纤阵列连接器的剖面图。如图3所示，光纤阵列连接器包括下基板30和上基板32。下基板30和上基板32中的每一个都有配置在其一个主表面的中心部分上的多个V形的第一凹槽302。在图示情况下，下基板30和上基板32各有五个V形的第一凹槽302。下基板30和上基板32还各配置有两个V形的第二凹槽304，第二凹槽304分别配置于与设置第一凹槽302的区域相对一侧的区域的开槽主表面上。各第一凹槽302沿与安装于其中的多芯光纤的纵向方向相应的方向延伸。各第二凹槽304沿与插入其内的对准销钉的纵向方向相应的方向延伸。按这样的方式用粘接剂310将下基板30和上基板32粘接在一起，即下基板30的第一和第二凹槽302和304分别面对上基板32的第一和第二凹槽。在多芯光纤的外表面分别与有关的第一凹槽302接触的状态下，五个多芯光纤306分别安装在下基板30和上基板32之间相面对的第一凹槽302中。在两根管308的外表面分别与第二凹槽304接触的状态下，两根管308分别安装于在下基板30和上基板32之间相面对的第二凹槽304中。用粘接剂310使光纤306和管308与下基板30和上基板32粘接。各管308有适于装入圆柱形对准销钉(未示出)的同心孔。各管308的插入孔最好有比对准销钉的直径大一微米或以下的直径。
在对准销钉(未示出)分别部分插入管308中的状态下，用金属弹簧(未示出)牢固地夹紧光纤阵列连接器。插入管308中的对准销钉分别部分地凸出于管308。对准销钉的凸出部分适于插入另一光纤阵列连接器的管中，以便利用对准销钉把光纤阵列连接器耦合在一起。由于按照本发明将对准销钉插入管308中，所以没有或几乎没有粘接剂分别渗入配置对准销钉的区域的可能性。因此，在光纤阵列连接器之间没有或几乎没有错误连接的可能性。在本发明的上述结构中，由于光纤306在其表面接触第一凹槽302的状态下安装在下基板30和上基板32之间的第一凹槽302中，同时用粘接剂310粘接下基板30和上基板32，所以在各光纤306和第一凹槽302之间没有或几乎没有间隙。因此，在耦合在一起的光纤阵列连接器的光纤之间不产生或几乎不产生耦合损失。
图4是展示制造本发明优选实施例的上述光纤阵列连接器方法的基本处理步骤的流程图。按照图4所示的方法，首先对两块基板即上基板和下基板执行腐蚀步骤400。在腐蚀步骤400，通过腐蚀基板，在期望区域的各基板的一个主表面上形成与被安装在上基板和下基板之间的光纤数对应的多个例如五个V形第一凹槽。沿与相关光纤的纵向方向对应的方向延伸形成各第一凹槽。在非第一凹槽配置区域的区域中，在各基板的开槽的主表面上还形成与其内装入的对准销钉数对应的两个V形第二凹槽。各第二凹槽沿与其内装入的对准销钉的纵向方向对应的方向延伸。考虑到这些基板所需要的强度和柔性，由选自硅、玻璃、陶瓷和塑料组成的组中的材料构成上基板和下基板。在图示情况下，由下列步骤实现腐蚀步骤400制备硅衬底(步骤402)，在采用氮化硅(Si3N4)或二氧化硅(SiO2)的各硅衬底上按这样的方式形成掩模，即该掩模仅分别覆盖除了第一和第二凹槽形成区域以外的区域(步骤404)，利用该掩模，在要形成第一和第二凹槽的区域中，按照腐蚀处理，例如在氢氧化钾溶液中进行湿腐蚀处理，腐蚀各硅衬底(步骤406)，最后除去掩模(步骤408)。然后，把五个光纤按这样的方式安装在下基板上，即光纤的外表面分别接触相关的V形第一凹槽(步骤412)。分别有装入对准销钉的插入孔的两根管按这样的方式安装在下基板上，即这两根管分别接触第二凹槽(步骤414)。对于各管来说，关键在于由允许该管除具有适当的强度和适当的硬度之外还具有高同心度的良好加工性的材料构成。该管的材料最好由从玻璃、陶瓷和塑料组成的组中选择的材料构成。接着，把粘接剂涂敷在该管、光纤和上基板和下基板上(步骤416)，然后用粘接剂按这样的方式把上基板和下基板粘接在一起的状态下进行干燥和/或固化，即局部接触下基板的第一和第二凹槽的该管和光纤的其余部分与上基板的第一和第二凹槽接触(步骤418)。由于端部表面上的粘接剂剩余物或基板未对准，所以完成步骤418后所获得的结构有粗糙的端部表面。对此，采用合适的处理，例如抛光处理，抛光该结构的粗糙的端部表面(步骤420)。于是，制成本发明的光纤阵列连接器。
尽管参照其特定的实施例已特别展示和说明了本发明，但还应该指出，对于本领域技术人员来说，可对其形式和细节进行各种改变，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。虽然第一凹槽在图示情况下被描述为具有V截面的形状，但只要它们允许安装圆柱形的光纤同时形成较小的间隙，那么第一凹槽也可以有其它截面形状。在图示情况下，光纤阵列连接器有适合安装五个光纤的五个第一凹槽和适合安装分别内装对准销钉的两根管的两个第二凹槽。但是，本领域的技术人员应该明白，可以使用减少或增加数量的第一和第二凹槽和管。
由上述说明可知，本发明的光纤阵列连接器有允许光波导器件容易和简单地与光纤阵列连接器进行连接同时容易与该光纤阵列连接器分离的结构。没有或几乎没有粘接剂渗入配置对准销钉区域的可能性，因此，没有或几乎没有与另一光纤阵列连接器的错误连接，同时在与另一光纤阵列连接器耦合的状态下有较低的光损失。
权利要求
1.一种用于连接光纤阵列的光纤阵列连接器，包括上基板和下基板，分别在其主表面上，配置有在预定的区域中沿与安装于其中的光纤的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第一凹槽，和在非第一凹槽配置区域的区域中，沿与插入其中的对准销钉的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第二凹槽，把上基板和下基板按这样的方式相互粘接在一起，即上基板的第一和第二凹槽分别面对下基板的第一和第二凹槽；按这样的方式安装在上基板和下基板之间的多个多芯光纤，即各多芯光纤与上基板和下基板的相面对的第一凹槽中的相关的一个接触；按这样的方式安装在上基板和下基板之间的管，即每根管与上基板和下基板的相面对的第二凹槽中的相关的一个接触，每根管有适于在其中装入对准销钉的插入孔；和粘接剂，相互粘接上基板和下基板，并把光纤和管粘接于上基板和下基板上。
2.如权利要求1的光纤阵列连接器，其特征在于，各第一和第二凹槽有V形截面形状。
3.如权利要求1的光纤阵列连接器，其特征在于，各上基板和下基板由从硅、玻璃、陶瓷和塑料组成的组中选择的材料构成。
4.如权利要求1的光纤阵列连接器，其特征在于，插入孔有允许圆柱形的对准销钉插入其中的圆形截面。
5.如权利要求4的光纤阵列连接器，其特征在于，插入孔有比对准销钉直径大一微米或以下的直径。
6.如权利要求1、4和5中任一项的光纤阵列连接器，其特征在于，插入孔是在其两端开口的通孔。
7.如权利要求1的光纤阵列连接器，其特征在于，每根管由从玻璃、陶瓷、金属和塑料组成的组中选择的材料构成。
8.一种构成为与光纤阵列连接器连接的光纤阵列连接器的制造方法，该方法包括以下步骤制备两块基板；按这样的方式腐蚀各基板，即在基板的主表面上，在预定的区域中配置有沿与安装在其中的光纤的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第一凹槽；按照这样的方式腐蚀各基板，即在基板的开槽的主表面上，在非第一凹槽配置区域的区域中配置有沿与插入其中的对准销钉的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第二凹槽；在其中一个基板上按这样的方式安装多个光纤，即各光纤部分地装入基板中一个相关的第一凹槽中，同时部分地凸出于该相关的第一凹槽；在安装了光纤的该基板上按这样的方式安装分别具有适于在其中装入对准销钉的插入孔的管，即各管部分地装入基板中一个相关的第二凹槽中，同时部分地凸出于该相关的第二凹槽；在管、光纤和基板上涂敷粘接剂；按这样的方式相互粘接基板，即管和光纤的凸出部分装入另一基板的对应凹槽中；和抛光在粘接步骤完成后所获得的最终结构的端部表面。
9.如权利要求8的方法，其特征在于，在腐蚀各基板的步骤中分别形成的第一和第二凹槽有V形截面形状。
10.如权利要求8的方法，其特征在于，在安装步骤中安装的形成于每根管内的插入孔有比对准销钉直径大一微米或以下的直径。
全文摘要
公开了一种光纤阵列连接器和制造光纤阵列连接器的方法。所公开的光纤阵列连接器包括:上基板和下基板,分别在其主表面上,在预定的区域中,配置沿与安装在其中的光纤的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第一凹槽,在非第一凹槽配置的区域中,沿与插入其中的对准销钉的纵向方向相应的方向延伸过基板的多个第二凹槽,按这样的方式相互粘接上基板和下基板,即上基板的第一和第二凹槽分别面对下基板的第一和第二凹槽。按这样的方式在上基板和下基板之间安装多个多芯光纤,即各多芯光纤与上基板和下基板的相面对的第一凹槽中相关的一个接触。按这样的方式在上基板和下基板之间安装管,即每根管与上基板和下基板的相面对的第二凹槽中相关的一个接触,每根管有适于在其中装入对准销钉的插入孔。在管、光纤和基板上涂敷粘接剂,相互粘接上基板和下基板,并把光纤和管粘接到上基板和下基板上。
文档编号G02B6/40GK1260502SQ0010100
公开日2000年7月19日 申请日期2000年1月10日 优先权日1999年1月14日
发明者李炯宰, 俞炳权, 李泰衡 申请人:三星电子株式会社