NL8602277A - Optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens. - Google Patents
Optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8602277A NL8602277A NL8602277A NL8602277A NL8602277A NL 8602277 A NL8602277 A NL 8602277A NL 8602277 A NL8602277 A NL 8602277A NL 8602277 A NL8602277 A NL 8602277A NL 8602277 A NL8602277 A NL 8602277A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- lens
- transmission fiber
- layer
- fiber
- optical transmission
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
- G02B6/4203—Optical features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0888—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using transparant moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C41/20—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. moulding inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
- B29C67/0044—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 for shaping edges or extremities
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
- B29C70/74—Moulding material on a relatively small portion of the preformed part, e.g. outsert moulding
- B29C70/76—Moulding on edges or extremities of the preformed part
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00365—Production of microlenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
- B29D11/00692—Production of light guides combined with lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C41/14—Dipping a core
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
- B29L2011/0075—Light guides, optical cables
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
•F
/ i PHN 11.865 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
Optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens.
De uitvinding heeft betrekking op een monomode optische transmissievezel waarvan een eindgedeelte een tapse kern en mantel heeft, welk eindgedeelte is voorzien van een lens met een bolvormig buitenoppervlak. De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze 5 voor het vervaardigen van een dergelijke transmissievezel.
Een dergelijke transmissievezel en werkwijze zijn bekend uit de Europese octrooiaanvrage nr. 0.114.439. Zoals daar beschreven is hebben monomode optische transmissievezels met een taps toelopende kern en mantel ten opzichte van transmissievezels met een recht en vlak 10 eindgedeelte een aanzienlijk groter inkoppelrendement. Onder het inkoppelrendement wordt verstaan het quotiënt van de door de transmissievezel opgevangen stralingsintensiteit en de totale stralingsintensiteit van deze bron.
Het inkoppelrendement kan nog verder worden verhoogd door 15 het tapse eindgedeelte van de monomode transmissievezel van een lens te voorzien. Zoals in de Europese octrooiaanvrage nr. 0.114.439 beschreven is, kan deze lens worden aangebracht door het tapse eindgedeelte van de vezel te dompelen in een vloeibaar transparant materiaal zoals glas, het tapse eindgedeelte uit het vloeibare materiaal te trekken en het aan het 20 vezeleinde hechtende materiaal te laten verstarren tot een vaste lensvorm. Door de op eindgedeelte van de transmissievezel aangebrachte lens wordt de numerieke apertuur van het vezeleinde verhoogd. Het daardoor verkregen verhoogde inkoppelrendement is vooral van belang indien het vezeleinde tegenover een stralingsbron, zoals een diodelaser, 25 geplaatst is.
De na terugtrekking uit het dompelbad aan het eindgedeelte van de vezel hechtende druppel materiaal, en daardoor ook de uiteindelijk vérkregen lens op dit eindgedeelte, heeft een bolvormig buitenoppervlak. Deze vorm wordt bepaald door de oppervlaktespanning in 30 de vloeibare druppel. In een aantal gevallen is de bolvorm niet de ideale vorm voor de lens, met name indien de aan de transmissievezel aangeboden stralingsbundel een niet-bolvormig golffront heeft of indien 8602277 ΡΗΝ 11.865 2 * de lens sferische aberraties vertoont.
De onderhavige uitvinding heeft ten doel een nieuwe klasse van optische transmissievezels met een taps eindgedeelte en voorzien van een lens te verschaffen, waarbij de vorm van de lens aan de 5 omstandigheden aangepast kan worden en die op een goedkope wijze te vervaardigen zijn. De optische transmissievezel volgens de uitvinding vertoont als kenmerk, dat op de lens een doorzichtige laag uitgeharde kunststof is aangebracht met een variërende dikte, zodat het buitenoppervlak van deze laag een van de bolvorm afwijkend profiel 10 heeft.
Dit profiel kan elke gewenste vorm hebben mits het negatief van dit profiel met voldoend grote nauwkeurigheid in een matrijs, die gebruikt wordt bij het in vorm brengen van het nog viskeuse materiaal, aangebracht kan worden. Aanvraagster heeft in de loop van de 15 tijd een grote ervaring opgedaan met het vervaardigen van millimeter-kleine objektieflenzen, bestaande uit een enkel lenselement met een of twee asferische brekende oppervlakken, die gebruikt worden in inrichtingen voor het uitlezen en/of inschrijven van optische registratiedragers die thans algemeen bekend zijn onder de naam "Compact 20 Disc" of “CD"-spelers en "Laservision"-spelers. Bij deze vervaardiging wordt gebruik gemaakt van een zogenaamd replika-proces, waarbij uitgegaan wordt van een, meestal glazen, voorvorm of lenssubstraat. Op een van de, of op beide, brekende lensoppervlakken wordt een laag doorzichtige kunststof die voldoende week gemaakt is aangebracht. Deze 25 laag wordt tegen een matrijs die het gewenste oppervlakprofiel heeft gedrukt en uitgehard, waarna de matrijs wordt verwijderd en de lens beschikbaar komt. De benodigde matrijzen, die aan zeer hoge eisen van vormnauwkeurigheid en ruwheid moeten voldoen, kunnen vervaardigd worden met een, eveneens door Aanvraagster ontwikkelde, zeer nauwkeurige 30 draaibank. Gebleken is dat door toepassing van de voor een ander doel ontwikkelde lensreplikatechnologie op optische transmissievezels met tapse eindgedeelten, deze vezels op relatief eenvoudige wijze een hoog inkoppelrendement gegeven kan worden. Gebleken is ook dat Aanvraagster in staat is de specifieke matrijzen voor replikalenzen op 35 transmissievezels te vervaardigen.
Opgemerkt wordt dat in de ter inzage gelegde Duitse octrooiaanvrage nr. 2.535.161 een optische transmissievezel beschreven 8602277 ·» PHN 11.865 3 is waarvan het eindgedeelte is voorzien van een lens die bestaat uit een uitgeharde Epoxy hars. Deze lens wordt verkregen door het eindgedeelte van de vezel te dompelen in een bad viskeuse Epoxy hars en na terugtrekking van de vezel uit het bad de hars te verwarmen zodat hij 5 uithardt. Alvorens met het uitharden te beginnen kan de weke druppel hars in een matrijs gedrukt worden waardoor de lens een aangepaste vorm krijgt. Het betreft hier echter een vezel met een recht eindgedeelte in plaats van een taps eindgedeelte. Uit de gegeven waarden van de lens radius, 70 tot 120 mikrometers, moet gekonkludeerd worden dat de bekende 10 vezel met lens een multimode en geen monomode transmissievezel is. De Duitse octrooiaanvrage nr. 2.535.161 heeft derhalve geen betrekking op de als zeer moeilijk ervaren opgave het inkoppelrendement van een monomode transmissievezel te verhogen, voor welke opgave de kombinatie van een taps vezeleinde en een replikalens een goedkope en succesvolle 15 oplossing is.
Ten opzichte van de lens die beschreven is in de Duitse octrooiaanvrage nr. 2.535.161 biedt de lens volgens de onderhavige uitvinding als voordeel dat de voorvorm, of het lenssubstraat, die grotendeels de sterkte van de lens bepaalt bestaat uit een materiaal, 20 bijvoorbeeld glas, dat vrijwel niet beïnvloed wordt door variaties van omgevingsparameters zoals temperatuur en vochtigheid. De kunststoflaag is relatief dun zodat variaties van de omgevingsparameters die wel invloed hebben op de optische eigenschappen van deze laag, de optische eigenschappen van de totale lens slechts weinig kunnen beïnvloeden. De 25 lens die volgens de Duitse octrooiaanvrage nr. 2.535.161 op het vezeleinde is aangebracht is aanzienlijk groter en bestaat volledig uit kunststof, waardoor zijn vorm en optische eigenschappen sterker van de omgevingsparameters afhankelijk zijn.
De doorzichtige laag die volgens de onderhavige 30 uitvinding op het lenssubstraat aangebracht wordt kan uit diverse kunststoffen bestaan, mits deze kunststoffen voldoende week gemaakt en daarna uitgehard kunnen worden. Het uitharden kan plaatsvinden onder invloed van warmte, van koude of door tijdsverloop.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de transmissievezel 35 volgens de uitvinding vertoont echter als verder kenmerk, dat de laag uitgehard materiaal een onder invloed van ultraviolette straling uitgehard materiaal is.
8602277 PHN 11.865 4
Het voordeel van dit materiaal is dat het uitharden snel plaatsvindt en dat bij dit uitharden het lenssubstraat en het tapse eindgedeelte van de vezel niet beïnvloed worden.
De optische transmissievezel kan als verder kenmerk 5 vertonen, dat de laag uithardbaar materiaal een asferisch buitenoppervlak heeft.
Deze laag kan dan korrigeren voor aberraties van het lenssubstraat of voor asfericiteiten in het golffront van de aangeboden stralingsbundel.
10 Indien het van een lens voorziene tapse eindgedeelte van de transmissievezel geplaatst moet worden tegenover een diodelaser waarvan het golffront astigmatisch is, kan volgens een verder kenmerk de laag uithardbaar materiaal een niet-rotatiesymmetrisch buitenoppervlak hebben. Dit buitenoppervlak kan dan bijvoorbeeld een cylindrische vorm 15 hebben.
Het buitenoppervlak van de uithardbare laag is bij voorkeur anti-reflekterend.
Een tweede aspekt van de onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van de hierboven beschreven optische 20 transmissievezel. Bij deze werkwijze wordt uitgegaan van een transmissievezel met een tapse kern en mantel waarop een lens met een bolvormig buitenoppervlak is aangebracht. Deze transmissievezel kan bijvoorbeeld vervaardigd zijn volgens de methoden die beschreven zijn in de Europese octrooiaanvrage nr. 0.114.439 en 0.191.197. De werkwijze 25 volgens de uitvinding vertoont als kenmerk, dat de zo verkregen lens wordt gebruikt als lenssubstraat waarop een, in voldoende weke toestand verkerende kunststof wordt aangebracht, waarna er een matrijs met een bepaald profiel tegenaan gedrukt wordt, de kunststof gehard wordt en de matrijs verwijderd wordt, waarna de lens op het vezeleindgedeelte een 30 buitenprofiel verkregen heeft dat het omgekeerde is van het matrijsprofiel.
Deze werkwijze vertoont bij voorkeur als verder kenmerk, dat de weke kunststof wordt gehard door bestraling met ultraviolette straling.
35 Bij voorkeur wordt volgens een verder kenmerk van de werkwijze gebruik gemaakt van een matrijs die doorzichtig is voor ultraviolette straling. Dan kan de laag kunststof via de matrijs en 8602277 w è PHN 11.865 5 daardoor gelijkmatig bestraald worden, zodat de uitharding gelijkmatig verloopt.
De werkwijze kan nog als verder kenmerk vertonen, dat gebruik gemaakt wordt van een matrijs die bestaat uit een eerste 5 gedeelte waarin zich het profiel bevindt en een, op het eerste gedeelte bevestigd, tweede gedeelte dat dient voor de geleiding van het eindgedeelte van de transmissievezel. Met behulp van een dergelijke matrijs kan de laag kunststof goed ten opzichte van de vezelkern gecentreerd worden.
10 De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin tonen figuur 1 een optische transmissievezel volgens de uitvinding, figuur 2a en 2b twee onderling loodrechte doorsneden van 15 een replikalens van een eerste uitvoeringsvorm van de transmissievezel volgens de uitvinding, figuur 3 een dwarsdoorsnede van een replikalens van een tweede uitvoeringsvorm van deze transmissievezel, figuur 4 een eerste mogelijkheid voor het verkrijgen van 20 een taps eindgedeelte met lens, de figuren 5, 6 en 7 de verschillende processtappen van een tweede methode voor het verkrijgen van een taps vezeleindgedeelte met lens, figuur 8 het aanbrengen van een kunststoflaag met 25 speciaal profiel op het lenssubstraat, en figuur 9 een uitvoeringsvorm van de daarbij gebruikte matrijs.
De transmissievezel 1 volgens figuur 1 is opgebouwd uit een kern 2 en een mantel 3. De brekingsindex ^ van het kernmateriaal 30 is iets verschillend van die (n^) van het mantelmateriaal, zodat het grootste gedeelte van het de vezelkern binnentredende licht, via het mechanisme van totale reflektie aan de overgangen van kern naar mantel, door de kern wordt geleid. De brekingsindex van het mantelmateriaal is bijvoorbeeld 1,47, indien dit materiaal kwarts is, terwijl de 35 brekingsindex n^ van het kernmateriaal bijvoorbeeld 0,3% hoger is. De hier beschreven transmissievezel is een monomode vezel, hetgeen betekent dat slechts straling met een bepaalde trillingsmodus zich door de 8602277
V
PHN 11.865 6 vezelkern kan voortplanten. Voor een dergelijke vezel is de diameter van de kern aanzienlijk kleiner dan de diameter van de mantel. Zo is bijvoorbeeld de eerste diameter ongeveer 7 mikrometer, terwijl de tweede diameter ongeveer 125 mikrometer is.
5 Het grootste gedeelte van de transmissievezel is recht.
Het eindgedeelte 5 loopt echter taps toe. Ter vergroting van het inkoppelrendement is op het eindgedeelte 5 van de vezel een lens 7 met een bolvormig buitenoppervlak 8 aangebracht. Deze lens bestaat bij voorkeur uit glas, bijvoorbeeld van het type SF59, BK1, BK3 of TIK1. De 10 lens konvergeert de door zijn buitenoppervlak tredende straling, bijvoorbeeld afkomstig van een stralingsbron op het eindvlak 6 van de vezel 1.
Volgens de uitvinding is op het sferische buitenoppervlak 8 van de lens 7 een doorzichtige laag kunststof 9 met een niet-uniforme 15 dikte aangebracht. Het buitenoppervlak 10 van deze laag heeft bijvoorbeeld een asferisch profiel. De vorm van dit oppervlak hangt af van de omstandigheden waaronder men de transmissievezel wil gebruiken.
Indien de transmissievezel straling moet opvangen en verder geleiden die afkomstig is van een diodelaser die een astigmatisch 20 golffront uitzendt, dan heeft de laag 9 een niet-rotatiesymmetrisch oppervlak. De bedoelde diodelaser heeft een stripvormig stralingsemitterend oppervlak en de door dit oppervlak uitgezonden stralingsbundel heeft een golffront waarvan de kromtestraal in een vlak dat evenwijdig is met de strip een andere is dan de kromtestraal in een 25 vlak loodrecht op de strip. Door gebruik van een niet-rotatiesymmetrisch lenselement dat in twee onderling loodrechte richtingen verschillende sterktes vertoont, bijvoorbeeld een cylinderlens, kan het lasergolffront aan een rotatiesymmetrische optiek, die een transmissievezel is, aangepast worden. In de figuren 2a en 2b is een lens 7 met een 30 cylindrische laag 9' volgens twee onderling loodrechte doorsneden weergegeven.
Wanneer gebleken is dat de lens 7 aberraties vertoont of dat het golffront van de laserbundel die opgevangen moet worden aberraties vertoont, kan een laag 9 met een rotatiesymmetrisch asferisch 35 buitenoppervlak op de lens 7 aangebracht worden. Onder een asferisch oppervlak wordt verstaan een oppervlak waarvan de grondvorm sferisch is, maar dat gedeelten bevat die van de grondvorm afwijken, om sferische 8602277 j> PHN 11.865 7 aberraties te reduceren. In figuur 3 is een lenssubstraat 7 met een kunststoflaag 9 die een asferisch buitenoppervlak 10 heeft in dwarsdoorsnede weergegeven.
Opgemerkt wordt dat in de figuren 2a, 2b en 3 de dikten 5 van de kunststoflagen en de gradiënten in het buitenoppervlak overdreven groot zijn voorgesteld. Met name de asferische laag is in de praktijk naar verhouding aanzienlijk dunner en meer bolvormig.
De kunststoflaag kan een relatief hoge brekingsindex hebben, die overigens zoveel mogelijk gelijk is aan die van het 10 materiaal van het lenssubstraat 7. Om reflekties aan de lucht- kunststoflaagovergang te voorkomen kan op de kunststoflaag een anti-reflektielaag 11 aangebracht zijn. Een andere mogelijkheid om het buitenoppervlak 10 van de lens anti-reflekterend te maken is in dit oppervlak een submikron-reliëfstruktuur aan te brengen waarvan de 15 hoogteverschillen en de afstanden tussen de toppen in de orde van enige tientallen tot enige honderden monometers liggen. Een dergelijke anti-reflekterende reliëfstruktuur is beschreven in “Optica Acta", 1982,
Vol. 29, No. 7, pag. 993-1009.
Thans zal nader ingegaan worden op de werkwijze voor het 20 vervaardigen van de optische transmissievezel. Volledigheidshalve wordt eerst beschreven hoe het tapse eindgedeelte 5 van de vezel met het lenssubstraat 7 wordt verkregen.
Er wordt daarbij uitgegaan van een rechte transmissievezel. Deze kan in een boogontlading worden gerekt tot hij 25 breekt. De twee helften van deze vezel hebben dan een taps eindgedeelte met een ronde top 13 verkregen. Een van deze helften is in figuur 4 weergegeven. De vorm van het tapse eindgedeelte en de straal van de ronde top 13 worden bepaald door de snelheid van het uitrekken. De ronde top heeft een straal van bijvoorbeeld 12,5 mikrometer. Deze top kan als 30 lens fungeren.
Bij een werkwijze die bij voorkeur wordt toegepast voor het verkrijgen van een taps toelopende transmissievezel met een lensvorm wordt weer uitgegaan van een rechte transmissievezel die eerst in een vlamboog over een bepaalde afstand gerekt wordt. In de zo verkregen 35 vezel 14 wordt met een pen 15 van een rondsnij-apparaat een kras 16 gemaakt, zoals in het bovenste gedeelte van figuur 5 is aangegeven. Dan wordt de vezel verder gerekt totdat hij breekt, waarbij het breukvlak 8602277 * PHN 11.865 8 een plat vlak ter plaatse van de kras is. Er worden dan twee taps toelopende vezels 4 met platte eindvlekken verkregen zoals het onderste gedeelte van figuur 5 laat zien.
Bij het rekken van de rechte transmissievezel kan aan 5 beide einden van de vezel getrokken worden. Het is echter gebleken dat een beter resultaat verkregen wordt indien een einde van de rechte vezel onbeweegbaar vastgezet wordt en alleen aan het andere einde van de vezel getrokken wordt. Van de na het breken van de rechte vezel verkregen vezelgedeelten heeft het gedeelte dat onbeweegbaar bevestigd was een 10 aanzienlijk korter taps eindgedeelte, bijvoorbeeld 125 mikrometer, dan het vezelgedeelte waaraan getrokken werd. De transmissievezel met een korter taps eindgedeelte heeft een groter inkoppelrendement dan een transmissievezel met een langer taps eindgedeelte.
Het op bovenstaande wijzen verkregen tapse eindgedeelte 15 met plat eindvlak kan, zoals in figuur 6 is aangegeven, in een week materiaal 7' gedompeld worden. Dit materiaal is bij voorkeur een glas dat in een kroes 18 gesmolten is, zoals schematisch is aangegeven met de vlam 19. Zoals beschreven is in de Europese octrooiaanvrage nr.
0.114.439 kan dit glas een brekingsindex ng hebben die aanzienlijk 20 groter is dan die van het vezelkernmateriaal, en bijvoorbeeld van het type SF59 zijn met een brekingsindex n-j = 1,9.
Bij voorkeur wordt, zoals in de Europese octrooiaanvrage nr. 0.191.197 beschreven is gekozen voor een glas dat voldoende week is bij een temperatuur lager dan de smelttemperatuur van de vezelkern of 25 -mantel. Dit glas kan bijvoorbeeld van het type BK1, BK3, TIK1 of SF59 zijn.
Er moet een glas gekozen worden waarvan de brekingsindex niet wezenlijk afneemt bij het weekmaken en weer laten afkoelen.
Bij het uit de kroes trekken van het eindgedeelte van de 30 vezel zal een gedeelte van het materiaal 7' aan de vezel blijven hangen. Ten gevolge van de oppervlaktespanning zal, bij een bepaalde viskositeit, deze hoeveelheid materiaal een bepaalde, in figuur 7 met 7 aangegeven, druppelvorm aannemen. De afmetingen en de vorm van deze druppel kunnen worden beïnvloed door de dompeldiepte en de temperatuur 35 van het materiaal in de kroes 18.
Nadat het vezeleindgedeelte met de druppel 7 uit de kroes getrokken is, laat men de druppel afkoelen. Er wordt zodoende een lens 8602277 ·» * i PHN 11.865 9 op het platte eindvlak 6 van de transmissievezel gevormd.
Een andere mogelijkheid om het tapse eindgedeelte met plat eindvlak van de vezel volgens het onderste gedeelte van figuur 5 van een lensvorm te voorzien, is de top van dit eindgedeelte in een 5 vlamboog te smelten en daarna te laten afkoelen. Daarbij verkrijgt deze top een ronde vorm.
Volgens de uitvinding wordt op de volgens een van de genoemde methodes verkregen lens 7, hierna aangeduid met lenssubstraat, een laag transparante kunststof 9 aangebracht, bijvoorbeeld een met 10 ultraviolette straling polymeriseerbare kunststof. De kunststof moet voldoende week zijn zodat hij nog vervormd kan worden. Het lenssubstraat met kunststoflaag wordt vervolgens in een matrijs 20 die voorzien is van een profiel 21 dat het omgekeerde is van het gewenste, bijvoorbeeld asferische of cylindrische, profiel gedrukt. Dan wordt de kunststof 15 uitgehard, bijvoorbeeld met behulp van ultraviolette straling 22 en wordt de matrijs verwijderd waarbij de gewenste lens vrijgegeven wordt, zonder dat er verder bewerkingen nodig zijn.
In plaats van met ultraviolette straling polymeriseerbare kunststoffen kunnen ook andere kunststoffen gebruikt worden, zoals die 20 welke onder invloed van warmte, van koude of door tijdsverloop uitharden.
Bij toepassing van een met ultraviolette straling polymeriseerbare kunststof wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een matrijs, zoals een kwarts matrijs, die doorzichtig is voor ultraviolette 25 straling. Dan kan de kunststof door de matrijs heen belicht worden, zoals in figuur 8 is aangegeven, zodat de kunststof gelijkmatig uithardt. De ultraviolette straling voor het uitharden kan ook via de vezel 1 en het lenssubstraat 7 naar de kunststoflaag geleid worden.
Bij voorkeur is de matrijs voorzien van een geleiding 30 voor het eindgedeelte van de vezel, zoals in figuur 9 is aangegeven. Dan wordt bij het bewegen van het eindgedeelte 5 naar de matrijs toe de vezel automatisch goed gecentreerd ten opzichte van het profiel 21 in de matrijs. De in figuur 9 getoonde matrijs 20' kan uit twee gedeelten bestaan, het gedeelte 20 waarin zich het over te brengen profiel bevindt 35 en het geleidingsgedeelte 24 dat op het gedeelte 20 bevestigd is bijvoorbeeld met lijm.
In de matrijs kan behalve het gewenste lensprofiel 21 ook 8602277 ΡΗΝ 11.865 10 een submikron-reliëfstruktuur, of motteogen-struktuur, aangebracht zijn. Dan kan in één processtap het buitenoppervlak van de replikalens zowel het gewenste profiel gegeven worden als anti-reflekterend gemaakt worden, waardoor extra processtappen achterwege 5 kunnen blijven. Uiteraard kan de replikalens ook op konventionele wijze van een één- of meerlaags anti-reflektiebekleding worden voorzien.
8602277
Claims (10)
1. Monomode optische transmissievezel waarvan een eindgedeelte een tapse kern en mantel heeft, welk eindgedeelte is voorzien van een lens met een bolvormig buitenoppervlak, met het kenmerk, dat op de lens een doorzichtige laag uitgeharde kunststof is 5 aangebracht met een variërende dikte zodat het buitenoppervlak van deze laag een van de bolvorm afwijkend profiel heeft.
2. Monomode optische transmissievezel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag uitgehard materiaal een onder invloed van ultraviolette straling uitgehard materiaal is.
3. Monomode optische transmissievezel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de laag uitgehard materiaal een asferisch buitenoppervlak heeft.
4. Monomode optische transmissievezel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de laag uitgehard materiaal een niet- 15 rotatiesymmetrisch buitenoppervlak heeft.
5. Monomode optische transmissievezel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de laag uitgehard materiaal een cylindrisch buitenoppervlak heeft.
6. Monomode optische transmissievezel volgens conclusie 1, 20 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat het buitenoppervlak van de laag uitgehard materiaal anti-reflekterend is.
7. Werkwijze voor het vervaardigen van een monomode optische transmissievezel volgens conclusie 1, waarbij uitgegaan wordt van een transmissievezel met een tapse kern en mantel waarop een lens met een 25 bolvormig buitenoppervlak is aangebracht, met het kenmerk, dat deze lens wordt gebruikt als lenssubstraat waarop een, in voldoend weke toestand verkerende kunststof wordt aangebracht, waarna er een matrijs met een bepaald profiel tegenaan gedrukt wordt, de kunststof wordt gehard en de matrijs verwijderd wordt, waarna de lens op het vezeleindgedeelte een 30 buitenprofiel verkregen heeft dat het omgekeerde is van het matrijsprofiel.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de weke kunststof wordt gehard door bestraling met ultraviolette straling.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat 35 gebruik wordt gemaakt van een matrijs die doorzichtig is voor ultraviolette straling.
10. Werkwijze volgens conclusie 7, 8 of 9, met het kenmerk, 8602277 PHN 11.865 12 dat gebruik gemaakt wordt van een matrijs die bestaat uit een eerste gedeelte waarin zich het profiel bevindt en een, op het eerste gedeelte bevestigd, tweede gedeelte dat dient voor de geleiding van het eindgedeelte van de transmissievezel. 8602277
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8602277A NL8602277A (nl) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | Optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens. |
EP87201690A EP0260742A1 (en) | 1986-09-10 | 1987-09-07 | Optical transmission fibre having a tapered end portion provided with a lens |
JP62223184A JPS6370209A (ja) | 1986-09-10 | 1987-09-08 | レンズを備えるテーパー端部を有する光伝送ファイバ |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8602277 | 1986-09-10 | ||
NL8602277A NL8602277A (nl) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | Optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8602277A true NL8602277A (nl) | 1988-04-05 |
Family
ID=19848521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8602277A NL8602277A (nl) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | Optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0260742A1 (nl) |
JP (1) | JPS6370209A (nl) |
NL (1) | NL8602277A (nl) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL9101173A (nl) * | 1990-11-09 | 1992-06-01 | Novem Optical Fibers Bv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van lichtpanelen. |
FR2699292B1 (fr) * | 1992-12-15 | 1995-03-03 | France Telecom | Procédé de préparation par lentillage multiple d'une fibre optique en vue d'un couplage optimum avec un phototransducteur et système optique obtenu. |
CA2150314A1 (en) * | 1994-07-26 | 1996-01-27 | Daniel Schichman | Replicated relay lens system |
FR2734914B1 (fr) * | 1995-05-29 | 1997-07-04 | Menigaux Louis | Procede de fabrication d'une lentille souple a l'extremite d'une fibre optique |
FR2763138B1 (fr) * | 1997-05-12 | 1999-06-04 | France Telecom | Guide optique muni en son extremite d'une lentille souple et procede de fabrication de celle-ci |
AU3474900A (en) | 1999-02-05 | 2000-08-25 | Corning Incorporated | Optical fiber component with shaped optical element and method of making same |
WO2001071403A1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-27 | Corning Incorporated | Optical waveguide lens and method of fabrication |
EP1298460A4 (en) | 2000-07-04 | 2005-05-18 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | OPTICAL FIBER / MICRO-LENS, OPTICAL FIBER AND ARRAYING APPARATUS THEREFOR |
US6860651B2 (en) | 2001-06-26 | 2005-03-01 | Derosa Michael E. | Method and device for removing heat from a fiber-optic package |
US7062135B2 (en) | 2002-03-21 | 2006-06-13 | Corning Incorporated | Method for fabricating curved elements |
EP1351082B1 (en) * | 2002-03-21 | 2006-12-13 | Corning Incorporated | Method of fabricating curved elements |
JP2004070033A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Topcon Corp | 反射防止膜を成膜した光ファイバーと、その製造方法 |
JP2004240361A (ja) * | 2003-02-10 | 2004-08-26 | Seiko Epson Corp | レンズ一体型光ファイバおよびその製造方法、光モジュール、ならびに光伝達装置 |
US20070216049A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-20 | Heptagon Oy | Method and tool for manufacturing optical elements |
GB201009800D0 (en) * | 2010-06-11 | 2010-07-21 | Univ St Andrews | Optical transfection |
CN114815008B (zh) * | 2022-04-06 | 2023-10-20 | 深圳先进技术研究院 | 一种复合结构微瓶透镜的制备方法及复合结构微瓶透镜 |
CN115437066B (zh) * | 2022-09-29 | 2024-03-29 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于光束整形的阶梯透镜结构及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2535161A1 (de) * | 1975-08-06 | 1977-02-24 | Siemens Ag | Glasfaser mit linse an deren endbereich und herstellungsverfahren |
US4166088A (en) * | 1977-05-25 | 1979-08-28 | Neefe Charles W | Method of making high quality plastic lenses |
NL7706379A (nl) * | 1977-06-10 | 1978-12-12 | Philips Nv | Werkwijze voor de vervaardiging van een koppelelement. |
US4338352A (en) * | 1981-02-23 | 1982-07-06 | Mcdonnell Douglas Corporation | Process for producing guided wave lens on optical fibers |
DE3134508A1 (de) * | 1981-09-01 | 1983-03-17 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "optische faser mit einer anamorphotisch abbildenden endflaeche und verfahren zu deren herstellung" |
JPS5857104A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 光フアイバ−用レンズ取付け方法 |
NL8204961A (nl) * | 1982-12-23 | 1984-07-16 | Philips Nv | Monomode optische transmissievezel met een taps eindgedeelte en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
DE3407413A1 (de) * | 1984-02-29 | 1985-08-29 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Lichtwellenleiter mit ankopplungsoptik |
NL8400868A (nl) * | 1984-03-19 | 1984-10-01 | Philips Nv | Gelaagde optische component. |
NL8403931A (nl) * | 1984-12-24 | 1986-07-16 | Philips Nv | Monomode optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
-
1986
- 1986-09-10 NL NL8602277A patent/NL8602277A/nl not_active Application Discontinuation
-
1987
- 1987-09-07 EP EP87201690A patent/EP0260742A1/en not_active Withdrawn
- 1987-09-08 JP JP62223184A patent/JPS6370209A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0260742A1 (en) | 1988-03-23 |
JPS6370209A (ja) | 1988-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8602277A (nl) | Optische transmissievezel met een taps eindgedeelte voorzien van een lens. | |
NL8400152A (nl) | Werkwijze voor de vervaardiging van een optisch element, inrichting voor toepassing van de werkwijze en optisch element vervaardigd met de werkwijze. | |
JP3121614B2 (ja) | 選択された形状の円柱マイクロレンズの製法およびそれによりえられる製品 | |
EP0114439B1 (en) | Monomode optical transmission fibre having a tapered end portion and method of manufacturing such a fibre | |
NL8200634A (nl) | Werkwijze en inrichting voor het vormen van een doorzichtig voorwerp. | |
NL8201741A (nl) | Werkwijze, inrichting en voorwerp voor optische vezelsystemen. | |
JPH01163027A (ja) | 光学素子の成形方法およびその装置 | |
CN107111077B (zh) | 激光抛光被连接的光学纤维的方法和由此形成的被连接的光学纤维 | |
US4830453A (en) | Device for optically coupling a radiation source to an optical transmission fiber | |
US5317452A (en) | Aligning and attaching a lens to a source of emitted light using light pressure force | |
EP1607779A1 (en) | Microlens formed at the end of an optical fiber | |
DK167551B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af ikke-variabel lysdaemper | |
NL8502225A (nl) | Replika lens en methode voor de vervaardiging ervan. | |
JPH1154849A (ja) | 光モジュールの製造方法 | |
CN1115857A (zh) | 在玻璃纤维和介质波导之间的耦合装置 | |
EP1264802A2 (en) | Molded lens element having a two-dimensional reference molded therein | |
JP2002357737A (ja) | 光通信用部品及びその製造方法 | |
US20020003315A1 (en) | Method and device to control polymerization | |
JP2002372603A (ja) | 光通信用光学部品及びその製造方法 | |
NL8302461A (nl) | Geodetisch optisch element. | |
JPH04165311A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
US6809885B1 (en) | Lens and bonded body of optical component | |
US6476973B1 (en) | Compound surface to aid in the fabrication of a lens with a plano surface | |
WO1992006521A1 (en) | Laser diode assembly including a cylindrical lens | |
JPS5929210A (ja) | 光伝送結合装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |