[发明专利]用于光纤与光学元件对准的基材与夹持器及相关方法

说明书

技术领域

本发明的技术涉及光纤关于光学元件的对准，光学元件发射光到光纤上和/或光学元件接收来自光纤的光。

背景技术

光学系统可包括光学元件，光学元件传输光到光纤上且光学元件接收来自光纤的光以用于光信号传送。在所述系统中，光学元件关于光纤的对准优化光学元件与光纤之间的光信号传送。在许多光子学应用中，可能希望具有光纤关于发射光或接收光的光学元件的精密对准。所述光学元件的实例包括如(但不限于)以下各者的光学组件：激光源、检测器、透镜、滤波器、隔离器或其它光纤。关于此点，光纤的端部定位于基材上的光学元件之上并且光纤的端部在基材上的光学元件之上对准。光学元件的主动对准可取决于操作者决定元件的对准以及将元件贴附于适当位置的技术。然而，主动对准通常也使用昂贵的装备以产生和监视光学信号，以辅助或确认适当对准。

主动对准的替代方案是被动对准。被动对准涉及通过机械构件使光学元件对准，以及将元件紧固于适当位置。典型的机械对准构件包括V形槽、对准块、钻模，以及适合于使光学元件对准于基材的夹具。被动对准在成本方面可为有利的，有利在于：可能不需要装备来产生和监视光学信号以辅助或确认光学元件与光纤的对准。然而，被动对准的一个可能的折衷是较不准确的对准。被动对准的另一个可能的折衷在于：归因于缺乏产生和监视光学信号以辅助或确认适当对准的装备，因此可能导致光信号传送的减少。

发明内容

详细描述中所揭示的实施例包括用于使光纤在基材上的光学元件之上对准的设备和方法。在一个实施例中，提供一种具有光学元件与至少一个夹持器元件的基材。至少一个夹持器元件定位于沿光纤的轴向路径最接近光学元件处，以使得当光纤沿轴向路径移动直到光纤的端部接触至少一个夹持器元件时，光纤与主动光学元件对准。通过将一或更多个夹持器定位于所述光纤的轴向路径中以使得光纤可沿轴向路径移动直到光纤的端部接触一或更多个夹持器，可容易地且准确地使光纤在基材上的光学元件之上对准。在某些实施例中，光纤可为具有成形光纤端部(例如，激光角裂楔形或锥形结构)的激光角裂光纤。光学元件可为主动光学元件。

其它实施例包括用于使光纤在基材上的光学元件之上对准的方法。一种示例性方法包含提供至少一个夹持器元件，所述至少一个夹持器元件最接近于光学元件且在光纤的轴向路径中；以及使所述光纤沿所述轴向路径移动直到所述光纤接触所述至少一个夹持器元件，以使得所述光纤与所述光学元件对准。

将在以下详细描述中阐述额外特征及优点，且对于所属领域的技术人员来说，额外特征及优点将容易地部分地从所述描述显而易见或者通过实践如本文中所描述的实施例而辨识，所述实施例包括以下的详细描述、权利要求书以及附图。

应理解，前述一般描述与以下详细描述两者呈现实施例，并且所述描述意欲提供用以理解本发明的本质和特征的概述或框架。包括附图以提供进一步的理解，且附图并入于本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示各种实施例，并且附图与所述描述一起用于解释所揭示的概念的原理和操作。

附图说明

图1是布置于最接近光学元件处的平面基材上的夹持器的示例性实施例的平面图；

图2是图示激光角裂光纤到夹持器中的最初插入的示例性实施例的平面图，夹持器布置于平面基材上最接近光学元件处；

图3A是插入夹持器中之后的激光角裂光纤的示例性实施例的侧视图，所述图图示在沿光纤的轴线施加压力时的光纤运动；

图3B是插入之后的激光角裂光纤的示例性实施例的侧视图，所述图图示激光角裂光纤的尖端与定位于激光角裂光纤的轴向路径中的夹持器之间的接触；

图4是通过光学元件之上的夹持器而固持于适当位置的激光角裂光纤的示例性实施例的平面图；

图5是通过夹持器侧壁而被强迫向下与光学元件接触的激光角裂光纤的示例性实施例的侧视图；

图6是图示使用替代成角度夹持器对准使激光角裂光纤自对准于光学元件的示例性实施例的平面图；

图7是图示使用替代C形夹持器实施例使激光角裂光纤自对准于光学元件的示例性实施例的平面图；

图8是用于自对准于光学元件的激光角裂光纤的端部上的侧锥体的示例性实施例；

图9是图示具有侧锥体的激光角裂光纤的示范性实施例的平面图，所述激光角裂光纤使用C形夹持器而自对准于光学元件；

图10是移除尖端的激光角裂光纤的示例性实施例的侧视图，所述移除尖端的激光角裂光纤通过夹持器而在光学元件之上自对准。