DE19633293A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Justieren von wenigstens zwei zu koppelnden optischen Mikrokomponenten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Justieren von wenigstens zwei zu koppelnden optischen MikrokomponentenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren von
wenigstens zwei zu koppelnden optischen Mikrokomponenten,
insbesondere eines Lasers und einer Faser, die jeweils einen
strahlführenden Bereich haben, gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie eine mikromechanische Justiervorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 11.
Auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik gewinnt die optische
Übertragungstechnik neben der klassischen Richtfunk- und
Kupferkabeltechnik zunehmend an Bedeutung. Ein wichtiges und
noch nicht in befriedigender Weise beherrschtes
Tätigkeitsfeld ist dabei die Laser-Faser-Kopplung. Eine
präzise Laser-Faser-Kopplung ist erforderlich, um die
Lichtdämpfung beim Einkoppeln von Licht aus einem Laser in
eine Faser möglichst gering zu halten. Eine Koppeltechnik
ist bekannt, bei der die Faser in eine Halterung eingelegt
und in einem vorgegebenen Abstand gegenüber dem Laser
angeordnet wird. Die Halterung wird anschließend manuell
verstellt, bis eine vertretbare Koppeldämpfung erreicht ist.
Darüber hinaus sind mikromechanische Justagevorrichtungen
bekannt, mit denen zu einem Bändchen zusammengefaßte Fasern
gegenüber einer Laserzeile ausgerichtet werden können. Dabei
werden die Fasern in parallele V-förmige Nuten, die präzise
in einen Siliziumträger eingeätzt worden sind, eingelegt und
darin festgeklebt. Ein Nachteil dieser mikromechanischen
Justagevorrichtung besteht darin, daß die V-förmigen Nuten
Durchmesserschwankungen der Fasern, die infolge der
Faserbeschichtung auftreten, nicht ausgleichen können. Die
Faser-Laser-Kopplungsdämpfung hängt somit erheblich von den
Durchmessertoleranzen der Faserbeschichtung ab. Schwankungen
im µm-Bereich sind denkbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung verfügbar zu machen, mit
denen die Präzision bei der Justierung von optischen
Mikrokomponenten gegenüber den bekannten Verfahren und
Vorrichtungen deutlich verbessert werden kann.
Dieses technische Problem löst die Erfindung mit den
Verfahrensschritten des Anspruchs 1 sowie den Merkmalen des
Anspruchs 11.
Die mikromechanische Justiervorrichtung umfaßt eine
ein- oder mehrstückig ausgebildete Halteeinrichtung zur Aufnahme
der zu koppelnden optischen Mikrokomponenten. Wenigstens
einer optischen Mikrokomponente ist eine steuerbare
Stelleinrichtung zugeordnet. Die Justierung der zu
koppelnden optischen Mikrokomponenten erfolgt dadurch, daß
die Stelleinrichtung die zugeordnete optische
Mikrokomponente unter Ansprechen auf ein bestimmtes
Steuersignal bewegt. Die Stelleinrichtung kann dazu
unmittelbar oder mittelbar - z. B. über die, die optische
Mikrokomponente tragende Halteeinrichtung - an der
jeweiligen optischen Mikrokomponente angreifen.
Um die Justierung präzise steuern zu können, weist die
Halteeinrichtung wenigstens ein flexibles Stützelement auf,
an dem die steuerbare Stelleinrichtung angreifen kann. Bei
dem flexiblen Stützelement handelt es sich beispielsweise um
ein aus Silizium oder Glas gefertigtes mikromechanisches
Halteelement. Das Stützelement kann in mikrolithografischer
und mikromechanischer Technik durch Trockenätzen oder durch
die an sich bekannte LIGA-Abformtechnik kostengünstig
hergestellt werden.
Um die optischen Mikrokomponenten in einer Ebene senkrecht
zur Strahlachse ausrichten zu können, weist die
Halteeinrichtung für eine oder jede Mikrokomponente drei
flexible Stützelemente auf. Mit Hilfe der flexiblen
Stützelemente - das sind vorzugsweise Blattfedern - ist
außerdem eine Vorjustierung der zu koppelnden optischen
Mikrokomponenten in einem Bereich von etwa 5-10 µm möglich.
Diese Vorjustierung, kann beim Herstellungsprozeß der
Halteeinrichtung präzise vorgegeben werden. Dadurch können
herstellungsbedingte Faserschwankungen insbesondere im
Beschichtungsmaterial kompensiert werden. Die flexiblen
Stützelemente können bezüglich des Umfangs der zu haltenden
Mikrokomponente in einem beliebigen Winkelabstand oder
jeweils um 90° zueinander versetzt angeordnet sein.
Die Präzision bei der Justierung von optischen
Mikrokomponenten kann dadurch weiter erhöht werden, daß der
oder jeder optischen Mikrokomponente eine steuerbare
Stelleinrichtung mit mehreren Stellgliedern zugeordnet ist.
Die Anzahl der Stellglieder entspricht vorzugsweise der
Anzahl von flexiblen Stützelementen, die die zugeordnete
optische Mikrokomponente halten. Die Stellglieder können an
einer vorbestimmten Stelle an den jeweiligen flexiblen
Stützelementen angreifen. Mit einer solchen Vorrichtung ist
es möglich, optische Mikrokomponenten in einer Ebene
senkrecht zur Strahlachse mit einer Genauigkeit von etwa 0,1
µm und weniger zu justieren.
Um einen präzise vordefinierten Abstand zwischen den zu
koppelnden optischen Mikrokomponenten mit Bezug auf die
Strahlachse erreichen zu können, weist die Halteeinrichtung
mehrere Anschläge auf. Diese Anschläge sind vorzugsweise an
den flexiblen Stützelementen selbst angebracht. Die axiale
Lage der zu koppelnden optischen Mikrokomponenten kann auf
diese Weise mit einer Genauigkeit von etwa 1 µm festgelegt
werden.
Um die Justiervorrichtung leichter handhaben und in einen
Automationsprozeß einbinden zu können, sind die steuerbaren
Stelleinrichtungen an einem separaten Werkzeugrahmen
befestigt. Die Halteeinrichtung weist deshalb zur Aufnahme
der steuerbaren Stelleinrichtungen an entsprechenden Stellen
Aussparungen oder Öffnungen auf.
Zweckmäßigerweise kann die Halteeinrichtung innerhalb des
Werkzeugrahmens angeordnet und während des Betriebs lösbar
mit dem Werkzeugrahmen verbunden sein.
Um die einmal erreichte optimale Justierung der zu
koppelnden optischen Mikrokomponenten einfrieren zu können,
sind in der Halteeinrichtung definierte Bereiche zum
Einfüllen von härtbarem Material vorgesehen. Diese Bereiche
weisen aus Sicherheitsgründen einen ausreichend großen
Abstand zu den Stellgliedern auf. Sie werden vorzugsweise
mit Kunststoff oder Metall ausgefüllt, so daß durch Löten,
Schmelzen oder UV-Polimerisierung von niedrig schmelzenden
Kunststoffen die präzise justierten optischen
Mikrokomponenten ggf. zusammen mit den flexiblen
Stützeinrichtungen an der Halteeinrichtung dauerhaft fixiert
werden können.
Nach dem Fixieren bilden daher die Halteeinrichtung, die
präzise justierten optischen Mikrokomponenten und ggf. die
flexiblen Stützelemente eine feste, untrennbare Einheit.
Um beispielsweise die von einem Laser erzeugte Wärme besser
abführen zu können, sind die flexiblen Stützelemente als
Kühlflächen ausgebildet.
Die Halteeinrichtung selbst kann als Montageplattform
ausgebildet sein, die als Modul zusammen mit den an ihr
dauerhaft fixierten Mikrokomponenten in ein optisches System
eingesetzt werden kann.
Dank der erfindungsgemäßen mikromechanischen
Justiervorrichtung ist es möglich, alle Arbeitsschritte, wie
zum Beispiel das Einlegen der optischen Mikrokomponenten in
die Halterung, das Anordnen der bestückten Halteeinrichtung
in dem Werkzeugrahmen und das Herausnehmen der
Halteeinrichtung automatisiert durchzuführen.
Die erfindungsgemäß hergestellte, mikromechanische
Justiervorrichtung kann derart erweitert werden, daß mehrere
zu einem Band zusammengefaßte Fasern präzise gegenüber
einer Laserzeile justiert werden können. Auch die genaue
Justierung matrixartig angeordneter optischer
Mikrokomponenten ist ohne weiteres realisierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform
beispielhaft in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Draufsicht eine erfindungsgemäße
mikromechanische Justiervorrichtung zur
Laser-Faser-Kopplung,
Fig. 2 eine Seitenansicht entlang der Linie A-A der in
Fig. 1 dargestellten Justiervorrichtung und
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht entlang
der Linie B-B der in Fig. 1 gezeigten
Justiervorrichtung.
In Fig. 1 ist eine allgemein mit 10 bezeichnete
mikromechanische Justiervorrichtung gemäß der Erfindung
dargestellt. Die mikromechanische Justiervorrichtung 10
umfaßt eine Halteeinrichtung 20, in die der Endabschnitt
einer Faser 30 und ein Laser 40 eingesetzt sind. Es ist auch
denkbar, die Halteeinrichtung 20 wenigsten zweistückig
auszubilden, wobei jeder getrennte Abschnitt eine optische
Mikrokomponente trägt. Auf dem Faserende 35 und dem
Laserende 45 können Mikrolinsen nach bekannten
Herstellungsverfahren aufgebracht sein. Die Mikrolinsen
dienen dazu, vom Laser 40 emittiertes Licht in die
Stirnfläche 35 der Faser 30 einzukoppeln. Man spricht in
diesem Anwendungsfall auch von Linsenkopplung. Die
Halteeinrichtung 20 weist zwei im Abstand zueinander, im
wesentlichen parallel verlaufende längliche Seitenwände 50
und 60 auf, die stirnseitig mit einer vorderen Wand 70 und
einer rückwärtigen Wand 80 abgeschlossen sind. In der
rückwärtigen Wand 80 ist eine Aussparung oder Öffnung
vorgesehen, durch die der Endabschnitt der Faser 30
eingeführt werden kann. Eine entsprechende Aussparung kann
auch in der vorderen Wand 70 ausgenommen sein. Sowohl an der
vorderen Wand 70 als auch an der rückwärtigen Wand 80 sind
jeweils drei flexible Stützelemente 90, 92 und 94 in Form
von Blattfedern angeformt. Die Blattfedern 90, 92 und 94
können mit Hilfe mikrolithografischer und mikromechanischer
Verfahren in Verbindung mit Trockenätzen oder der an sich
bekannten LIGA-Abformtechnik kostengünstig hergestellt
werden. Die Blattfedern sind derart angeordnet, daß die
Blattfedern 94 als Auflagefläche und die Blattfedern 90 und
92 als seitliche Stütze für die Faser 30 bzw. den
eingesetzten Laser 40 fungieren. Wenigstens die beiden
seitlich angeordneten Blattfedern 90, 92 - sie verlaufen
parallel zu den Seitenwänden 50 und 60 - weisen
Anschlagelemente 100 und 110 auf, mit denen der Abstand
zwischen der zu koppelnden Faser 30 und dem Laser 40 in
Richtung der Strahlachse S präzise festlegbar ist. Der
Abstand zwischen Laser 40 und Faser 30 beträgt hier etwa 20
µm. Natürlich kann auch die Auflageblattfeder 94
Anschlagelemente aufweisen. Zur stabilen Dreipunktlagerung
des eingesetzten Lasers 40 und der eingeführten Faser 30
weisen die seitlichen Blattfedern 90 und 92 drei
gegeneinander versetzte Abstützpunkte auf, wobei die der
Faser 40 zugeordnete Blattfeder 90 und die dem Laser 40
zugeordnete Blattfeder 94 zwei Abstützpunkte 120, 122 und
die der Faser 30 zugeordnete Blattfeder 94 und die dem Laser
30 zugeordnete Blattfeder 90 jeweils nur einen Abstützpunkt
124 besitzt. Obwohl die Blattfedern 90, 92 und 94
umfangsseitig in einem Winkelabstand von 90° zueinander
angeordnet sind, ist jede andere Anordnung denkbar. Es
können auch mehr oder weniger als drei Stützelemente
verwendet werden. Beispielsweise könnte zur Halterung der
Faser 30 oder des Lasers 40 jeweils nur eine Spiralfeder
benutzt werden. An dieser Stelle sei angemerkt, daß die
Halteeinrichtung 20 derart weitergebildet werden kann, daß
mehrere Laser-Faser-Kopplungen gleichzeitig durchgeführt
werden können. Dazu können die Seitenwände 50 und 60 sowie
die vordere und rückwärtige Wand 70 bzw. 80 nach oben, d. h.
aus der Blattebene der Fig. 1 heraus, verlängert werden, so
daß mehrere Laser 40 und Fasern 30 übereinander angeordnet
und mittels angeformter flexibler Stützelemente gehalten
werden können. Allerdings ist auch eine Verbreiterung der
vorderen 70 und rückwärtigen Wand 80 unter Ausbildung von
Zwischenwänden möglich, um mehrere Laser und Fasern
nebeneinander zur gemeinsamen Kopplung anordnen zu können.
In Fig. 2 ist im Querschnitt noch einmal die Lage der
Blattfedern 90, 94, 92 bezüglich der Seitenwände 50 und 60
und des eingesetzten Lasers 40 deutlich zu sehen.
Die mikromechanische Justiervorrichtung 10 umfaßt ferner
einen Werkzeugrahmen 150. Der Werkzeugrahmen 150 weist eine
Bodenplatte 140 sowie ein im wesentlichen N-förmiges
Trägergestell 130 auf, das lösbar oder unlösbar an der
Bodenplatte 140 befestigt ist und diese überspannt. Zwei
senkrecht zur Bodenplatte 140 verlaufende Stützen 160, 165,
die in Fig. 2 zu sehen sind, begrenzen das Trägergestell 130
seitlich. Die beiden Stützen 160 und 165 sind über eine
Querstange 168 miteinander verbunden. An der Bodenplatte 140
sind zwei steuerbare Stellglieder 170 und 175. Das
Stellglied 170 greift an einer vorbestimmten Stelle der
Auflageblattfedern 94, die die Faser 30 trägt, an,
wohingegen das Stellglied 175 an einer vorbestimmten Stelle
der Auflageblattfeder 94, auf der der Laser 40 liegt,
angreift. An der Stütze 160 sind zwei Haltearme 180, 185,
die jeweils ein steuerbares Stellglied 200 bzw. 190 tragen,
verschiebbar angeordnet. Auf ähnliche Weise sind zwei
Haltearme 210, 215 an der gegenüberliegenden Stütze 165
verschiebbar angeordnet, die wiederum jeweils ein
steuerbares Stellglied 195 bzw. 205 tragen. Unter Bezugnahme
auf das in Fig. 2 dargestellte Koordinatensystem sind die
Haltearme 180, 185, 210 und 215 entlang der Stützen 160 und
165 beispielsweise in der Höhe - in y-Richtung - automatisch
verschiebbar. Der Hub ist dabei so zu bemessen, daß die
Halteeinrichtung 20 problemlos in den Werkzeugrahmen 150
eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann. Wie man am
besten aus Fig. 2 ersehen kann, ist die Halteeinrichtung 20
innerhalb des Werkzeugrahmens 150 lösbar an diesem
befestigt. Um den Werkzeugrahmen 150 gegenüber der
Halteeinrichtung 20 präzise ausrichten zu können, sind
Positionierstifte und damit fluchtende Positionierlöcher,
Führungsnuten oder dergleichen vorgesehen.
Bei den in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Stellgliedern 170,
175, 190, 195, 200 und 205 handelt es sich vorzugsweise um
elektrisch ansteuerbare Piezo-Steller. Sofern es
realisierbar ist, sind Stellglieder einsetzbar, die sich
pneumatisch oder hydraulisch ansteuern lassen. Die
steuerbaren Stellglieder 175, 190 und 195 bilden dabei eine
Stelleinrichtung für den Laser 40, wohingegen die
steuerbaren Stellglieder 170, 200 und 205 eine
Stelleinrichtung für die Faser 30 bilden. Die Seitenwände
50 und 60 weisen Aussparungen oder Öffnungen 220-226 auf,
die ein Heranführen der Piezo-Steller 190, 195, 200 und 205
an die jeweiligen Blattfedern 90 bzw. 94 während des
Betriebs erlauben. Sollen mit der erfindungsgemäßen
mikromechanischen Justiervorrichtung 10 gleichzeitig mehrere
optische Mikrokomponenten positioniert werden, kann der
Werkzeugrahmen 150 an eine modifizierte Halteeinrichtung 20,
wie sie bereits weiter oben erwähnt worden ist, entsprechend
angepaßt werden.
Obwohl hierin ein Werkzeugrahmen 150 mit einem im
wesentlichen N-förmigen Trägergestell 130 und einer
Bodenplatte 140 beschrieben ist, sind beliebige
Konstruktionen einsetzbar, mit denen die erfindungsgemäße
Wirkung erreicht werden kann. So ist es denkbar, eine
Bodenplatte anstatt an dem Trägergestell 130 an der
Halteeinrichtung 20 zu befestigen. Die seitlichen Stützen
160, 165 können dann in x-Richtung gegenüber den
Seitenwänden 60 und 50 der Halteeinrichtung 20 zum
Heranführen und Entfernen der Piezo-Steller verschoben
werden.
Um ein Gefühl für die Abmessungen der mikromechanischen
Justiervorrichtung 10 zu erhalten, seien nachfolgend einige
Dimensionierungen angegeben. Der Durchmesser einer
beschichteten Faser beträgt etwa 100-150 µm. Die Länge der
seitlichen Blattfedern 90, 92 beträgt dementsprechend
100-300 µm.
Die in Fig. 1 mit 240 bezeichneten Bereiche kennzeichnen die
Orte, an denen die Blattfedern 90, 92 und 94 einschließlich
der Faser 30 bzw. des Lasers 40 nach einer präzisen Faser-
Laser-Kopplung an die Halteeinrichtung 20 dauerhaft fixiert
werden. Dazu können in den Seitenwänden 50, 60 Öffnungen
(nicht dargestellt) vorgesehen sein, durch die ein härtbares
Material einfüllbar ist. Als härtbares Material kann
Kunststoff oder Metall verwendet werden, so daß durch Löten,
Schmelzen oder UV-Polimerisieren von niedrig schmelzenden
Kunststoffen eine dauerhafte Fixierung erreicht werden kann.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der mikromechanischen
Justiervorrichtung 10 beschrieben. Die einzelnen
Arbeitsschritte können dank der besonderen Ausbildung der
Justiervorrichtung 10 vollautomatisiert durchgeführt werden.
Dies ist ein besonderer Vorteil der Erfindung.
Es sei deshalb angenommen, daß die erfindungsgemäße
mikromechanische Justiervorrichtung 10 in einer entsprechend
ausgebildeten Automationsanlage eingebunden ist.
Zunächst wird eine Halteeinrichtung 20 bereitgestellt und
der Endabschnitt der Faser 30 durch eine Öffnung in der
rückwärtigen Wand 80 bis zum Anschlag an die Anstoßelemente
100 und 110 eingeführt. Anschließend oder gleichzeitig wird
der Laser 40 in die Halteeinrichtung 20 zwischen die
Blattfedern 90, 92 und 94 eingesetzt. Die mit der Faser 30
und dem Laser 40 bestückte Halteeinrichtung 20 wird nun
innerhalb des Werkzeugrahmens 150 an der vorbestimmten
Stelle angeordnet und lösbar daran befestigt. Die Anordnung
der Blattfedern 90, 92 und 94 in der Halteeinrichtung 20
sorgt bereits für eine Vorjustierung der Faser 30 und des
Laser 40 im Bereich von 5-10 µm. Zur Feinjustierung werden
nunmehr die elektrisch steuerbaren Piezo-Steller 190, 195,
200 und 205 mit Hilfe der verschiebbaren Haltearme 185, 210,
180 bzw. 215 an die Blattfedern herangeführt. Die
Piezo-Steller sind individuell ansteuerbar. Das Steuersignal für
die Piezo-Steller kann beispielsweise aus der Intensität
eines Lichtes abgeleitet werden, das vom Laser 40 emittiert
und in die Faser 30 eingekoppelt wird. Darüber hinaus lassen
sich auch mit Hilfe einer Streulichtmessung im Koppelbereich
die erforderlichen Steuersignale für die Piezo-Steller
gewinnen. Unter Ansprechen auf die Steuersignale verbiegen
die Piezo-Steller die drei Blattfedern 90, 92 und 94, die
sowohl die Faser als auch den Laser 40 halten derart, daß
eine optimale Justierung, d. h. Laser-Faser-Kopplung erreicht
wird. Mit der erfindungsgemäßen mikromechanischen
Justiereinrichtung 10 kann in der x-y-Ebene eine
Positionierungs-Genauigkeit von etwa 0,1 µm und geringer
erreicht werden. Nachdem die Laser-Faser-Kopplung optimiert
worden ist, wird durch Einlaßstellen in den Seitenwänden 50
und 60 der Halteeinrichtung 20 in die Bereiche 240 ein
härtbares Material eingefüllt, mit dessen Hilfe die optimale
Faser-Laser-Kopplung eingefroren wird. Dazu werden der
feinjustierte Laser 40, die feinjustierte Faser 30 zusammen
mit den Blattfedern 90, 92 und 94 an die Halteeinrichtung 20
dauerhaft fixiert. Nach der Fixierung der optischen
Mikrokomponenten 30 und 40 an die Halteeinrichtung 20 werden
die Piezo-Steller wieder zurückgezogen und die
Halteeinrichtung 20 wird zusammen mit der Faser 30 und dem
Laser 40 aus dem Werkzeugrahmen 150 entfernt. Die
Halteeinrichtung 20, die in Form einer Montageplattform
ausgebildet sein kann, steht nunmehr zur weiteren Verwendung
bereit. Jetzt kann eine neue mit optischen Mikrokomponenten
bestückte Halteeinrichtung 20 wieder in den Werkzeugrahmen
150 eingelegt werden und der Arbeitsvorgang zur optimalen
Laser-Faser-Kopplung läuft von vorne ab.
Claims (22)
1. Verfahren zum Justieren von wenigsten zwei zu koppelnden
optischen Mikrokomponenten, insbesondere eines Lasers
(40) und einer Faser (30), die jeweils einen
strahlführenden Bereich haben,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- a) Einsetzen der optischen Mikrokomponenten (30, 40) in eine Halteeinrichtung (20);
- b) wenigstens einer optischen Mikrokomponente (40) wird eine steuerbare Stelleinrichtung (175, 190, 195) zugeordnet und
- c) Ansteuern der Stelleinrichtung (175, 190, 195) derart, daß eine optimale Justierung der optischen Mikrokomponenten (30, 40) durch Bewegen der, der Stelleinrichtung (175, 190, 195) zugeordneten optischen Mikrokomponente (40) erreicht wird.
2. Justierverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Signal zur Ansteuerung der
Stelleinrichtung (175, 190, 195) in Schritt c) aus einer
Streulichtmessung oder der Intensität des in eine
optische Mikrokomponente eingekoppelten Lichtes
abgeleitet wird.
3. Justierverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in Schritt b) an jede optische
Mikrokomponente (30; 40) eine Stelleinrichtung (170,
200, 205; 175, 190, 195) herangeführt wird, die jeweils
wenigstens ein steuerbares Stellglied aufweisen.
4. Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt c) justierten
optischen Mikrokomponenten (30, 40) zueinander fixiert
werden.
5. Justierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (20)
mehrere flexible Stützelemente (90, 92, 94) aufweist,
mit denen die eingesetzten optischen Mikrokomponenten
(30, 40) vorjustiert werden, und daß die in Schritt c)
angesteuerten Stelleinrichtungen (170, 200, 205; 175,
190, 195) an den flexiblen Stützelementen (90, 92, 94)
zur Feinjustierung der optischen Mikrokomponenten (30,
40) angreifen und daß die feinjustierten optischen
Mikrokomponenten (30, 40) einschließlich der
Stützelemente (90, 92, 94) an die Halteeinrichtung (20)
fixiert werden.
6. Justierverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Fixieren jede
Stelleinrichtung zur Wiederverwendung entfernt wird.
7. Justierverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fixieren folgende
Schritte umfaßt:
Einfüllen von härtbarem Material zwischen die Halteeinrichtung (20) und die justierten, optischen Mikrokomponente (30, 40) an definierten Bereichen (240) und
dauerhaftes Fixieren der optischen Mikrokomponenten (30, 40) und/oder der jeweiligen Stützelemente (90, 92, 94) an die Halteeinrichtung (20).
Einfüllen von härtbarem Material zwischen die Halteeinrichtung (20) und die justierten, optischen Mikrokomponente (30, 40) an definierten Bereichen (240) und
dauerhaftes Fixieren der optischen Mikrokomponenten (30, 40) und/oder der jeweiligen Stützelemente (90, 92, 94) an die Halteeinrichtung (20).
8. Justierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren
Stelleinrichtungen an einem separaten Werkzeugrahmen
(150) befestigt werden.
9. Justierverfahren nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (20) innerhalb
des Werkzeugrahmens (150) angeordnet und mit diesem
lösbar verbunden wird.
10. Justierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Schritte automatisiert
durchgeführt werden.
11. Mikromechanische Justiervorrichtung zum Durchführen des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
mit einer Halteeinrichtung (20) zur Aufnahme der zu
koppelnden optischen Mikrokomponenten (30, 40),
gekennzeichnet durch
wenigstens eine steuerbare Stelleinrichtung (175, 190,
195), die zur Justierung der optischen Mikrokomponenten
(30, 40) die zugeordnete optische Mikrokomponente (40)
bewegt.
12. Mikromechanische Justiervorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (20)
wenigstens ein flexibles Stützelement (90, 92, 94)
aufweist, an dem die steuerbare Stelleinrichtung (175,
190, 195) angreifen kann.
13. Mikromechanische Justiervorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung der oder jeder
optischen Mikrokomponente (30, 40) drei flexible
Stützelemente (90, 92, 94) vorgesehen sind.
14. Mikromechanische Justiervorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder optischen
Mikrokomponente (30, 40) eine steuerbare
Stelleinrichtung mit jeweils drei Stellgliedern (170,
200, 205; 175, 190, 195) zugeordnet ist, die an einer
vorbestimmten Stelle an den jeweiligen flexiblen
Stützelementen (90, 92, 94) angreifen können.
15. Mikromechanische Justiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes
flexible Stützelement (90, 92, 94) eine Blattfeder ist.
16. Mikromechanische Justiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
flexiblen Stützelemente (90, 92, 94) aus Glas oder
Silizium gefertigt sind.
17. Mikromechanische Justiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Halteeinrichtung (20) mehrere Anschläge (100, 110) zur
Festlegung des Abstandes der optischen Mikrokomponenten
(30, 40) mit Bezug auf die Strahlachse (S) aufweist.
18. Mikromechanische Justiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
steuerbaren Stelleinrichtungen (170, 200, 205; 175, 190,
195) an einem separaten Werkzeugrahmen (150) befestigt
sind und die Halteeinrichtung (20) Aussparungen (220,
222, 224, 226) zur Aufnahme der steuerbaren
Stelleinrichtungen aufweist.
19. Mikromechanische Justiervorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (20)
lösbar mit dem Werkzeugrahmen (150) verbunden ist.
20. Mikromechanische Justiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Halteeinrichtung (20) definierte Bereiche (240) zum
Einfüllen von härtbarem Material vorgesehen sind.
21. Mikromechanische Justiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
flexiblen Stützelemente (90, 92, 94) als Kühlfläche für
die optischen Mikrokomponenten (40) ausgebildet sind.
22. Mikromechanische Justiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Halteeinrichtung (20) als Montageplattform zur weiteren
Montage ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996133293 DE19633293A1 (de) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren von wenigstens zwei zu koppelnden optischen Mikrokomponenten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996133293 DE19633293A1 (de) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren von wenigstens zwei zu koppelnden optischen Mikrokomponenten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19633293A1 true DE19633293A1 (de) | 1998-02-26 |
Family
ID=7802956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996133293 Withdrawn DE19633293A1 (de) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren von wenigstens zwei zu koppelnden optischen Mikrokomponenten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19633293A1 (de) |
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|---|---|---|---|
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| 8130 | Withdrawal |