[发明专利]用于多芯纤维的光学耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的光学耦合器，其用于使带有多个光芯的多芯纤维与多个单纤维光学联接。

背景技术

这种光学耦合器例如参引US 2011/0176776 A1。

在光学信号传输中，除了通常使用的单纤维也会使用多芯纤维，其中多个光学的、也就是引导光波的芯共同地整合在纤维内。经常需要将这种多芯纤维与单纤维相连，也就是与分别仅具有唯一一个引导光波的芯的纤维相连。

这种耦合器例如还参引US 2013/0051729 A1。耦合器包括载体板，各个光学波导管安装在该载体板上，相应地在端侧，大致棱柱形的镜子元件连接在载体板上。镜子元件相应于多芯纤维的芯的分布样式地布置在载体板上。多芯纤维以端侧也就是相对于载体板成直角地与耦合器相连。多芯纤维的各个芯与各个镜子对齐，从而各个芯的光学信号通过镜子以90°的偏转相应地导入施加到载体板上的波导管中。

在波导技术领域中，已知所谓的平面光学波导技术，其中，波导管引入到平面载体的表面中。基于平面波导技术可以构造如下的光学结构元件，即，具有整合功能性的所谓的光芯片例如分配器(分离器)。这种光学结构元件参引WO 2011/057811 A2以及WO 2011/057812 A2。在此，光学结构元件包括优选由玻璃制成的平整的载体元件，通过适当加工使光波导轨迹整合在该平整的载体元件内。在此，尤其是该引导轨迹通过离子扩散过程生成。引导轨迹样式的结构化在此优选以已知方式借助光刻法来实施。为了将纤维连接在这种光学构件上，将多个纤维彼此平行地嵌入优选同样由玻璃制成的连接载体中，尤其嵌入所谓的V形凹槽中，以确保各个纤维的精确取向和定位。于是，连接载体以适当的方式例如通过粘合或其他键合工艺联接到光学元件上，从而结构元件的波导管与连接载体的纤维对齐。

原则上，平面波导技术呈现高光学品质，从而波导技术原则上以高质量要求适用于光学结构元件。基于其基本原理，即，在载体元件的表面上的波导轨迹的结构化，各个波导管布置在平坦平面内。为了将多芯纤维连接在根据平面波导技术的这种光学结构元件上，90°偏转如在US 2013/0051729 A1中所述是一种连接可能性。然而与此相关的90°偏转有缺点。

在US 2011/0176776 A1中描述了一种用于连接多芯纤维的光学耦合器。在此，该光学耦合器在实施变形方案中具有多个彼此平行且分层布置的平面光波导元件，多芯纤维的相应的芯组连接在其上。在此，各组对应于载体元件地彼此平行地延伸。为了在连接范围内增大多芯纤维的各个芯之间的格栅大小，多芯纤维在其连接范围内扩展。

此外，从JP 2013-076893 A获知一种光学耦合器，其中，多层的光波导元件连接在多芯纤维上。芯的由多芯纤维形成的光学连接样式借助多层的光学元件转化成针对各个芯的线形连接样式。为此的前提是，多芯纤维的各个芯布置在不同高度上。每一个芯通过在相应的层内延伸的光波导结构引导到在输出侧布置的线形样式上。

发明内容

由现有技术出发本发明的任务在于，提供一种用于尤其是借助平面波导技术来光学地联接多芯纤维的光学耦合器。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1特征的光学耦合器解决。在此，光学耦合器包括载体，具有多个沿纵向方向延伸的光芯的多芯纤维嵌入到该载体中。为此尤其规定，多芯纤维放置在载体的V形凹槽中并在其中进行灌注。各个芯通到载体的端面处。芯可以划分为具有多个组的芯，其中，各个组的芯都沿直线定向。因而，限定了多芯纤维的至少分为两个组的芯，它们沿第一线和沿第二线定向。耦合器还具有第一以及第二耦合元件，第一以及第二组单纤维连接或能连接在耦合元件上。在此，耦合元件分别包括按照平面波导技术方式构造的光学载体元件，所述光学载体元件具有引入到其中的波导管，其中，波导管在端侧的连接侧又沿着线延伸。为了将多芯纤维的各个芯与载体元件的波导管相连，现在规定，多个载体元件以其连接侧共同连接在载体的端侧上。第一组多芯纤维的芯与第一载体元件的波导管对齐，第二组多芯纤维的芯与第二载体元件的波导管对齐。来自各个芯的光学信号由此在运行时耦入到相应载体元件的配属的波导管中。

至少两个载体元件共同连接在载体的端侧上，其中，每个载体元件都连接沿着线延伸的芯组。以这种方式可以实现多芯纤维借助平面波导技术以简单的方式连接在单纤维上。根据合乎目的的设计方案，波导管尤其借助离子扩散过程和优选光刻法也相应地引入到载体元件的表面中。