專利名稱：用于接合光纖和光學透鏡的方法、設(shè)備和光學模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于接合光纖和光學透鏡的方法、設(shè)備以及光學模塊。
背景技術(shù)：
光纖準直器是用于光通信的基本模塊之一。光纖準直器是下述的模塊，在該模塊中光纖和透鏡集成為一體，并且用于響應(yīng)于透鏡特性而進行光束的發(fā)射和入射。
到目前為止，在制造這種光纖準直器時，通過使用粘合劑將光纖的端部和透鏡接合在一起。更具體地，在接合前預(yù)先使光纖穿過被稱為毛細管或者套圈的管狀導(dǎo)向裝置(tubular guide)，然后在管狀導(dǎo)向裝置和光纖的端部對準的情況下固定光纖，然后對光纖的頂端進行拋光以使其與導(dǎo)向裝置的端面一致，并且隨后在使透鏡的光軸與光纖的光軸相匹配的同時，將光纖和導(dǎo)向裝置一起與透鏡接合。
此外，提出了下述的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使光纖和透鏡被設(shè)置為在光纖的端面和透鏡的端面之間提供空間，并且隨后進行接合而不使用粘合劑(參見美國專利No.5,889,904)。在這種情況下，在透鏡的端面上涂覆防反射涂層以使光學特性令人滿意，并且隨后在調(diào)整了光纖和透鏡的位置關(guān)系之后固定光纖和透鏡。
然而，在通過使用粘合劑來接合光纖和透鏡的結(jié)構(gòu)中，該粘合劑吸收了通過的光的一部分。因此，當入射高強度的光時，在某些情況下會導(dǎo)致溫度升高，并由此使粘合劑的質(zhì)量發(fā)生變化，并且光學特性也會劣化。
通常，光學粘合劑所吸收的光為光通信中所使用的波長范圍的大約1至5％。當溫度超過大約400攝氏度時，會導(dǎo)致耐高溫的粘合劑質(zhì)量的變化。然而，具有這種可容許溫度范圍的粘合劑不能承受高達幾[W]級的光強。
此外，根據(jù)使用上述粘合劑的接合方法，由于將光纖保持在諸如毛細管的導(dǎo)向裝置上，然后需要進行拋光操作以使兩個端面重合，所以存在下述問題，即，工作變得困難，并且還增加了生產(chǎn)成本。
此外，在將雙芯光纖(兩條單芯光纖和雙芯帶型光纖(tape fiber))接合到準直器透鏡上時，將各條光纖插入其中具有兩個孔或者一個孔的帶孔導(dǎo)向裝置(毛細管等)中，然后在保持兩條光纖靠近的狀態(tài)下，通過粘合劑等來固定這兩條光纖，并且隨后對光纖以及導(dǎo)向裝置的端面進行拋光以對準這些端面。這是因為，除非以良好的精度來對準兩條光纖的端面，否則不能以較小的損失來接合這兩條光纖，并且因為如果兩條光纖相互分離，則不能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)尺寸的減小。
此外，如美國專利No.5,889,904中所示，在接合光纖和透鏡的方法在光纖和透鏡之間提供間隙空間(clearance space)的情況下，存在下述缺點，即，因為外來物質(zhì)進入兩個端面之間，所以光學特性可能劣化。
此外，由于沒有使用粘合劑等來相互固定它們的端面，所以需要另一種結(jié)構(gòu)來固定它們的位置關(guān)系，并且在完成接合之后仍保持這種位置關(guān)系。因此，存在下述缺點，即，導(dǎo)致構(gòu)件數(shù)量以及工序數(shù)量增加，并且還難以實現(xiàn)較低成本和較小尺寸。
此外，由于需要光纖和透鏡的相應(yīng)端面上的防反射涂層，所以存在下述缺點，即，導(dǎo)致較高的成本，并且光學特性還受到防發(fā)射涂層的光阻(light resistance)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)在光纖和光學透鏡之間容易地進行接合，而不需在它們之間插入空氣層或者粘合劑。
本發(fā)明的第一方面提供了一種用于接合光纖和光學透鏡的方法，該方法具有以下步驟通過加熱僅軟化光學透鏡；將光纖的端部推入光學透鏡的接合部分中，從而使光纖和光學透鏡接合；其中光纖的軟化點高于光學透鏡的軟化點。
根據(jù)上述方法，首先，加熱并軟化光學透鏡的接合部分。如上所述，因為光纖的軟化溫度高于光學透鏡的軟化溫度，所以可以在高于光學透鏡的軟化溫度而低于光纖的軟化溫度的溫度下同時加熱光學透鏡和光纖的接合部分，此外可以僅加熱光學透鏡的接合部分。
然后，將作為接合部分的光纖的端部推靠在軟化的光學透鏡的接合部分上。由于光學透鏡被軟化，所以光纖的端部被推入光學透鏡側(cè)以埋入其中。然后，當使光學透鏡冷卻時，光學透鏡從光纖的周邊區(qū)域固定光纖的端部，從而可以實現(xiàn)相互接合。
根據(jù)基于本發(fā)明第一方面的本發(fā)明的第二方面，優(yōu)選地，將光纖的端部和光學透鏡的接合部分設(shè)置為彼此相對，并且通過設(shè)置在光纖側(cè)遠離光學透鏡的接合部分的熱源來軟化光學透鏡。
根據(jù)基于本發(fā)明第二方面的本發(fā)明的第三方面，更優(yōu)選地，該熱源為電弧放電。
根據(jù)上述方法，使電弧放電的加熱點與光學透鏡的接合部分相分離，并且隨后以與分離距離相對應(yīng)的溫度來加熱光學透鏡的接合部分。
根據(jù)基于本發(fā)明第二方面的本發(fā)明的第四方面，優(yōu)選地，熱源沿光纖軸的徑向方向遠離光纖和光學透鏡。
根據(jù)基于本發(fā)明第一方面的本發(fā)明的第五方面，優(yōu)選地，該方法具有在軟化光學透鏡之前軟化光纖的端部以在其上獲得圓形表面的步驟。
根據(jù)基于本發(fā)明第一方面的本發(fā)明的第六方面，希望該方法還具有以下步驟沿拉伸光纖和光學透鏡的方向?qū)σ呀雍系墓饫w和光學透鏡施加拉力；以及基于對光學透鏡和光纖所施加的拉力來檢查光學透鏡和光纖之間的接合狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，其具有
透鏡夾持機構(gòu)，用于夾持光學透鏡；光纖夾持機構(gòu)，用于夾持光纖；加熱單元；以及加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，其調(diào)節(jié)目標加熱位置與所夾持的光纖的接合部分之間的距離。
光纖的軟化點高于光學透鏡的軟化點，并且以下述方式設(shè)置透鏡夾持機構(gòu)和光纖夾持機構(gòu)，該方式使得光學透鏡的接合部分和光纖的接合部分彼此相對。
根據(jù)上述構(gòu)造，光學透鏡的接合部分和光纖的作為接合部分的端面分別由透鏡夾持機構(gòu)和光纖夾持機構(gòu)來支承以彼此相對。然后，通過加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)將適當?shù)剡h離所夾持的光學透鏡的接合部分的位置選擇為目標加熱位置，然后通過加熱單元進行加熱，并且隨后可以適當?shù)丶訜岵④浕鈱W透鏡的接合部分。然后，相對地移動光纖或者光學透鏡，以將光纖的端部推入到光學透鏡的接合部分中，從而可實現(xiàn)相互接合。
根據(jù)基于本發(fā)明第七方面的本發(fā)明的第八方面，優(yōu)選地，光纖夾持機構(gòu)具有第一光纖夾持器，其將光纖固定在光纖的作為接合部分的端部附近的區(qū)域處，該第一光纖夾持器能夠固定和釋放光纖；第二光纖夾持器，其將光纖固定在接合部分以外的區(qū)域處；以及夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，其沿與光纖的軸線偏離的方向移動第一光纖夾持器和第二光纖夾持器中的至少一個。
上述構(gòu)造適合于將雙芯光纖與光學透鏡接合的情況。以下述狀態(tài)夾持該雙芯光纖，在該狀態(tài)下分別由芯和包層構(gòu)成的芯線由一條管狀包線覆蓋。將兩條芯線夾持在包線內(nèi)部，以使得可以沿包線的縱向方向來移動它們的位置。
通過相應(yīng)的光纖夾持器在接合側(cè)的端部處以及端部以外的位置處夾持該雙芯光纖。然后，當由第一光纖夾持器較松地夾持(沒有固定光纖的狀態(tài))光纖的端部，并隨后通過夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)沿使夾持器偏離光纖軸線的方向來移動第一和第二光纖夾持器中的任何一個時，光纖產(chǎn)生撓曲。根據(jù)該撓曲，兩條芯線的端部根據(jù)它們在包線中的位置關(guān)系相對地發(fā)生變化。根據(jù)該變化來移動/調(diào)節(jié)第一和第二光纖夾持器中的任何一個，從而使芯線的端部的位置相互一致，并且隨后在相互校準端部位置后，通過緊固第一光纖夾持器來固定包線中的芯線。然后，通過加熱/軟化光學透鏡的接合部分，并且隨后將光纖的端部推入已軟化的光學透鏡中，來將光纖與光學透鏡接合。
根據(jù)基于本發(fā)明第七方面的本發(fā)明的第九方面，優(yōu)選地，該設(shè)備還具有接合強度檢查機構(gòu)，其包括拉力施加單元，其通過沿拉伸光纖和光學透鏡的方向移動透鏡夾持機構(gòu)和光纖夾持機構(gòu)中的至少一個來施加拉力；以及檢查單元，其基于對光學透鏡和光纖所施加的拉力來檢查光學透鏡和光纖之間的接合狀態(tài)。
根據(jù)上述構(gòu)造，在接合光纖與光學透鏡之后，施加拉力以使光纖與光學透鏡分離。因此，應(yīng)該理解，當拉力超過預(yù)定值時，光纖以足夠的接合強度與光學透鏡接合。此外，應(yīng)該理解，當拉力并沒有超過預(yù)定值時，導(dǎo)致光纖與光學透鏡分離的不良接合狀態(tài)。
根據(jù)基于本發(fā)明第七方面的本發(fā)明的第十方面，更優(yōu)選地，該設(shè)備還具有操作控制單元，其根據(jù)從接合強度檢查機構(gòu)獲得的信息通過加熱單元再次進行加熱。
根據(jù)上述構(gòu)造，如果由接合強度檢查機構(gòu)確定該接合有缺陷，則由操作控制單元來驅(qū)動加熱單元和加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)。由此，再次在預(yù)定位置加熱光學透鏡的接合部分，并且在光學透鏡軟化后再次接合光纖。
根據(jù)基于本發(fā)明第七方面的本發(fā)明的第十一方面，更優(yōu)選地，該設(shè)備還具有加熱控制單元，其在加熱光學透鏡以接合光纖和光學透鏡以前，通過加熱單元對光纖的端部進行加熱控制，在接合部分側(cè)進行該加熱控制直到達到其軟化溫度為止。
根據(jù)上述構(gòu)造，由于預(yù)先將光纖的接合端部加熱到軟化溫度，所以可以將光纖的端部從平坦端面變形為曲面。因此，可以產(chǎn)生通過光纖的邊緣反射而形成的回光的漫反射，從而可以抑制光學特性的劣化。
此外，由于在雙芯光纖中使兩條對準的芯線的一部分融化，以進入芯線之間的空間，所以可以通過毛細現(xiàn)象將兩條芯線粘在一起。
根據(jù)基于本發(fā)明第七方面的本發(fā)明的第十二方面，優(yōu)選地，該設(shè)備還具有透鏡夾持器驅(qū)動機構(gòu)，其沿光學透鏡的光軸方向同時驅(qū)動透鏡夾持器機構(gòu)和光學透鏡。
根據(jù)基于本發(fā)明第八方面的本發(fā)明的第十三方面，更優(yōu)選地，該設(shè)備還具有光纖導(dǎo)向機構(gòu)，其通過第一和第二光纖夾持器沿相對于光學透鏡向前和向后的方向來移動光纖。
根據(jù)基于本發(fā)明第九方面的本發(fā)明的第十四方面，其中所述拉力施加單元具有電控的致動器，以沿直線方向來移動透鏡夾持機構(gòu)和光纖夾持機構(gòu)中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，提供了一種光學模塊，該光學模塊用于進行光束的發(fā)射和入射，該光學模塊包括光纖；以及光學透鏡，其中通過包括以下步驟的處理來制造該光學模塊通過加熱僅軟化光學透鏡；將光纖的端部推入光學透鏡的接合部分中，從而使光纖和光學透鏡接合；其中光纖的軟化點高于光學透鏡的軟化點。
根據(jù)基于本發(fā)明第十五方面的本發(fā)明的第十六方面，其中光纖的端部和光學透鏡的接合部分被設(shè)置為彼此相對，并且通過設(shè)置在光纖側(cè)遠離光學透鏡的接合部分的熱源來軟化光學透鏡。
根據(jù)基于本發(fā)明第十六方面的本發(fā)明的第十七方面，其中所述熱源為電弧放電。
根據(jù)基于本發(fā)明第十六方面的本發(fā)明的第十八方面，其中熱源沿光纖軸線的徑向方向遠離光纖和光學透鏡。
根據(jù)基于本發(fā)明第十五方面的本發(fā)明的第十九方面，其中通過包括以下步驟的處理來制造該光學模塊在軟化光學透鏡之前軟化光纖的端部，以在其上形成圓形表面。
根據(jù)基于本發(fā)明第十五方面的本發(fā)明的第二十方面，其中通過包括以下步驟的處理來制造該光學模塊沿拉伸光纖和光學透鏡的方向?qū)σ呀雍系墓饫w和光學透鏡施加拉力；以及基于向光學透鏡和光纖所施加的拉力來檢查光學透鏡和光纖之間的接合狀態(tài)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示沿第一光纖夾持器與光纖的中芯線配合的方向觀察的狀態(tài)的局部放大視圖；圖3A是表示在下部芯線突出的情況下，通過夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)來調(diào)節(jié)光纖的各條芯線的頂端面之間的對準操作的說明圖；圖3B是表示在上部芯線突出的情況下，通過夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)來調(diào)節(jié)光纖的各條芯線的頂端面之間的對準操作的說明圖；圖4是表示用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備的控制系統(tǒng)的方框圖；圖5是表示該接合設(shè)備的操作的流程圖；以及圖6是從圖5繼續(xù)的流程圖，表示該接合設(shè)備的操作。
具體實施例方式
(該實施例的總體構(gòu)造)下面將參照圖1至圖6來說明根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖F和光學透鏡L的接合設(shè)備10。圖1是接合設(shè)備10的示意性結(jié)構(gòu)圖。
這里，作為由接合設(shè)備10接合的一個對象的光纖F為雙芯光纖，并且分別由芯和包層構(gòu)成的芯線F1由管狀包線F2覆蓋并夾持。兩條芯線F1都夾持在包線F2內(nèi)部，以使得可以沿包線F2的縱向方向移動它們的位置。然后，光纖F中的各條芯線F1的一個端面用作為對于光學透鏡L的接合部分。此外，作為芯線F1的材料，光纖F采用石英玻璃，其加熱軟化點大約為1700攝氏度。
作為由接合設(shè)備10接合的另一對象的光學透鏡L為準直器透鏡，并且其一個端面用作為對于光纖F的接合部分。此外，作為其材料，光學透鏡L采用多組分玻璃，其加熱軟化點大約為400至600攝氏度。
接合設(shè)備10包括透鏡夾持機構(gòu)20，用于夾持光學透鏡L；光纖夾持機構(gòu)30，用于夾持光纖F；加熱單元40，用于加熱光學透鏡L；加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)50，用于調(diào)節(jié)加熱單元40的目標加熱位置到所夾持的光學透鏡L的接合部分的距離；接合強度檢查機構(gòu)60，用于通過透鏡夾持機構(gòu)20和光纖夾持機構(gòu)30中的至少一個沿使光纖F和光學透鏡L相分離的方向施加拉力，并且還根據(jù)此時所需的拉力來檢查光學透鏡L和光纖F之間的接合狀態(tài)；以及操作控制單元90，用于控制上述結(jié)構(gòu)的各種操作。然后，下面將對各個部分進行說明。
(透鏡夾持機構(gòu))透鏡夾持機構(gòu)20包括透鏡夾持器21，用于夾持光學透鏡L；以及透鏡側(cè)滑動導(dǎo)向機構(gòu)22，用于沿預(yù)定的一個軸向方向可移動地支承透鏡夾持器21。
透鏡夾持器21具有一對夾持框架23，其分別具有通過將圓柱體沿中心線分為兩部分而獲得的形狀；以及緊固螺釘(未示出)，用于緊固各個夾持框架23。由此，通過上緊緊固螺釘將光學透鏡L設(shè)置在夾持框架23之間。
透鏡側(cè)滑動導(dǎo)向機構(gòu)22將透鏡夾持器21保持為，在將接合設(shè)備10安裝在水平平面上的狀態(tài)下可以沿一個水平軸方向移動。此時，透鏡側(cè)滑動導(dǎo)向機構(gòu)22將透鏡夾持器21保持為使得由透鏡夾持器21夾持的光學透鏡L的光軸與透鏡夾持器21可沿其移動的一個軸向方向一致。換言之，光學透鏡L由透鏡夾持機構(gòu)20夾持，以在光軸保持為水平方向的狀態(tài)下與光軸平行地移動。
(接合強度檢查機構(gòu))接合強度檢查機構(gòu)60包括拉力傳感器61，用于感測施加給所夾持的光學透鏡L的拉力；移動構(gòu)件62，其通過拉力傳感器61與透鏡夾持器21相連；驅(qū)動電機63，其作為驅(qū)動源，用于沿使光學透鏡L遠離光纖F的方向?qū)σ苿訕?gòu)件62施加移動力；以及滾珠絲杠64，用于將驅(qū)動電機63的驅(qū)動力轉(zhuǎn)換為施加給移動構(gòu)件62的移動力。
拉力傳感器61感測透鏡夾持器21和移動構(gòu)件62之間的極小位移，并將該位移輸出給操作控制單元90。然后，操作控制單元90可以基于所感測的位移來計算透鏡夾持器21和移動構(gòu)件62之間的拉力。
以下述方式設(shè)置驅(qū)動電機63，該方式使得轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸的中心線與透鏡夾持器21的移動方向一致。轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸與滾珠絲杠64的螺紋軸相連。然后，滾珠絲杠64與移動構(gòu)件62嚙合，以通過驅(qū)動電機63的轉(zhuǎn)動驅(qū)動使移動構(gòu)件62沿其中心線方向移動。換言之，驅(qū)動電機63的驅(qū)動使得移動構(gòu)件62通過滾珠絲杠64遠離透鏡夾持器21移動，并且結(jié)果可以沿使光學透鏡L遠離光纖F的方向來施加拉力。
(光纖夾持機構(gòu))光纖夾持機構(gòu)30包括第一光纖夾持器31，用于在接合部分側(cè)上的芯線F1的端面附近夾持光纖F的芯線F1的預(yù)定部分；第二光纖夾持器32，用于在接合部分以外的位置夾持光纖F；夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)33，用于沿使第二光纖夾持器32從光纖F的軸線偏離的方向移動第二光纖保持器32；以及光纖側(cè)滑動導(dǎo)向機構(gòu)34，用于通過第一和第二光纖夾持器31、32沿使光纖F靠近和遠離光學透鏡L的方向移動光纖F。
圖2是表示沿第一光纖夾持器31與光纖F的中心線配合的方向觀察的狀態(tài)的局部放大視圖。換言之，光纖夾持機構(gòu)30通過第一光纖夾持器31和第二光纖夾持器32以下述方式來夾持光纖F，該方式將光纖F的總體方向保持為與如上夾持的光學透鏡L的光軸水平平行。
如圖2所示，第一光纖夾持器31具有框架構(gòu)件31a、31b，用于形成沿垂直方向和水平方向(沿處于其夾持狀態(tài)的光學透鏡L的光軸方向)的光纖夾持間隙；以及緊固螺釘31c，用于調(diào)節(jié)框架構(gòu)件31a、31b之間的間隙距離。在如上構(gòu)造的第一光纖夾持器31中，將光纖F的兩條芯線F1插入框架構(gòu)件31a、31b之間的間隙中以垂直對準，然后在較松地夾持兩條芯線F1的狀態(tài)(可以沿其縱向方向調(diào)節(jié)各條芯線F1的位置的狀態(tài))下進行芯線F1的端面的對準，并且隨后通過緊固螺釘31c來固定芯線F1，以使其在對準之后不會移動。然后，在這種狀態(tài)下進行與光學透鏡L的接合操作。
在第二光纖夾持器32中與處于夾持狀態(tài)的光學透鏡L的光軸平行地形成通孔，光纖F的包線F2穿過該通孔。因此，第二光纖夾持器32以下述狀態(tài)夾持光纖F，在該狀態(tài)下，光纖F可以沿貫穿方向(throughdirection)移動。
夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)33是滑塊機構(gòu)，用于支承第二光纖夾持器32，以使得可以沿垂直方向移動和定位第二光纖夾持器32。可以將夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)33中的光纖F的移動方向設(shè)置為與光纖F的縱向方向不一致的任何方向。但是希望將通過第一光纖夾持器31保持的兩條芯線F1的對準方向設(shè)置為與光纖F的移動方向一致。
圖3是表示通過夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)33進行的光纖F的各條芯線F1的頂端面之間的對準操作的說明圖。
如圖3A所示，在下部芯線F1朝向光學透鏡L側(cè)突出的情況下(如雙點劃線所示)，當?shù)诙饫w夾持器32向上移動時，拉動并向后牽引下部芯線F1。此外，如圖3B所示，在上部芯線F1朝向光學透鏡L側(cè)突出的情況下(如雙點劃線所示)，當?shù)诙饫w夾持器32向下移動時，拉動并向后牽引上部芯線F1。
因此，通過將第二光纖夾持器32定位在適當?shù)母叨?，可以使兩條芯線F1的頂端面的位置彼此配合。
在這種情況下，因為光纖F的芯線F1非常細，所以設(shè)置攝像機11，用于攝取各條芯線F1的頂端面的位置的圖像。然后，在觀察以放大方式顯示的攝取圖像的同時，可以進行頂端位置的對準。
此外，第二光纖夾持器32由夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)33沿垂直方向可移動地支承。但是，可以沿垂直方向可移動地支承第一光纖夾持器31，或者可以沿垂直方向可移動地支承光纖夾持器31、32。也就是說，第二光纖夾持器32可以沿與突出的芯線F1相反的方向相對于第一光纖夾持器31移動。
光纖側(cè)滑動導(dǎo)向機構(gòu)34具有滑塊35，用于支承第一光纖夾持器31和第二光纖夾持器32；以及縱向移動機構(gòu)36，用于沿水平方向(所夾持的光學透鏡L的光軸方向)驅(qū)動滑塊35，以對其進行定位。
如上所述，在完成了芯線F1的頂端對準的狀態(tài)下將光學透鏡L緊固到第一光纖夾持器31上，并且隨后在由光纖夾持器31、32支承光纖F的狀態(tài)下，通過滑塊35沿水平方向移動整個光纖F以調(diào)節(jié)其位置。
換言之，通過操作控制單元90來控制縱向移動機構(gòu)36的操作。因此，當如稍后所述形成光纖F的芯線F1的曲面時，將光纖F定位在加熱位置處，或者當將芯線推入光學透鏡L中時，移動光纖F并將其定位在預(yù)定的推入位置。
(加熱單元和加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu))加熱單元40是用于進行所謂的電弧焊接的結(jié)構(gòu)。加熱單元40具有一對電弧放電電極以及用于提供放電電流的電流供應(yīng)電路(未示出)，其中該對電弧放電電極的頂端部分被設(shè)置為沿垂直方向彼此相對。
此外，加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)50具有框架構(gòu)件51，用于夾持一對電弧放電電極；以及移動機構(gòu)52，用于沿水平方向(沿著所夾持的光學透鏡L的光軸的方向)移動框架構(gòu)件51以對其進行定位。
將一對電弧放電電極的相互頂端分開一距離，可以在該距離中設(shè)置光纖F，并且這些電極的相互頂端之間的位置為目標加熱位置。然后，通過加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)50來支承電弧放電電極，以使得電極的頂端部分之間的間隙可以保持為與所夾持的光纖F相同的高度。
加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)50通過移動機構(gòu)52沿水平方向移動框架構(gòu)件51以對其進行定位，其中該框架構(gòu)件51夾持一對電弧放電電極，同時保持它們的相對狀態(tài)。因此，可以調(diào)節(jié)目標加熱位置與光學透鏡L的接合部分的分離距離，并且在保持提供給電弧放電電極的電流值恒定的同時，可以調(diào)節(jié)施加給光學透鏡L的接合部分的熱量。在這種情況下，可以通過操作控制單元90來控制由框架構(gòu)件51對移動機構(gòu)52進行的電弧放電電極的移動/定位。
(接合設(shè)備的控制系統(tǒng))圖4是表示光纖和光學透鏡的接合設(shè)備10的控制系統(tǒng)的方框圖。如圖4所示，操作控制單元90具有CPU91，用于執(zhí)行各種處理，并根據(jù)至少一個預(yù)定的控制程序來進行控制；系統(tǒng)ROM92，用于存儲用來執(zhí)行各種處理和控制的程序以及各種處理和控制所需的數(shù)據(jù)；RAM93，用于存儲各種數(shù)據(jù)，以用作為各種處理的工作區(qū)域；以及I/F(接口)(未示出)，用于連接CPU91和各種裝置。然后，將用于輸入各種設(shè)置和操作指令的控制面板94通過I/F與拉力傳感器61、攝像機11、驅(qū)動電機63、縱向移動機構(gòu)36、加熱單元40以及移動機構(gòu)52相連。
根據(jù)存儲在ROM92中的程序，CPU91對驅(qū)動電機63進行驅(qū)動，以在接合光纖F和光學透鏡L之后，使光纖F和光學透鏡L彼此分離，并且CPU91還根據(jù)此時由拉力傳感器61感測到的拉力負載來進行操作控制以確定接合強度。
另外，根據(jù)存儲在ROM92中的程序，CPU91在接合光纖F和光學透鏡L之后，向光纖F和光學透鏡L施加拉力，并隨后執(zhí)行操作控制，以當由拉力傳感器61感測到的拉力負載不滿足預(yù)定值時，根據(jù)光纖F和光學透鏡L之間的距離變化是否超過預(yù)定值來再次確定接合強度。
此外，根據(jù)存儲在ROM92中的程序，CPU91在接合光纖F和光學透鏡L之后，向光纖F和光學透鏡L施加拉力，并隨后執(zhí)行操作控制，以根據(jù)所感測的拉力負載是否幾乎變?yōu)榱?，或者在光纖F和光學透鏡L之間的間隔是否達到預(yù)定值，來再次確定接合強度。
另外，根據(jù)存儲在ROM92中的程序，當作為確定結(jié)果，接合狀態(tài)并不良好時，CPU91進行操作控制以再次進行接合操作。此外，根據(jù)存儲在ROM92中的程序，CPU91進行操作控制以重復(fù)上述重新接合操作預(yù)定次數(shù)。
此外，根據(jù)存儲在ROM92中的程序，CPU91對加熱單元40進行控制，以在接合操作前將光纖F的頂端部分加熱到軟化溫度。即，用于執(zhí)行預(yù)定程序的CPU91可以用作為加熱控制單元。
此外，根據(jù)存儲在ROM92中的程序，CPU91確定在加熱上述光纖F之后的頂端形狀的彎曲特性，并隨后在沒有確定頂端形狀為曲面時再次執(zhí)行操作控制以進行加熱操作。此外，根據(jù)存儲在ROM92中的程序，CPU91執(zhí)行操作控制以重復(fù)上述重新接合操作預(yù)定次數(shù)。
(接合設(shè)備的操作的說明)下面將參照圖5和圖6來說明光纖F和光學透鏡L的接合操作。圖5和圖6是表示接合設(shè)備10的操作的流程圖。
首先，通過手動操作將光學透鏡L設(shè)置在透鏡夾持機構(gòu)20中，并還通過手動操作將光纖F設(shè)置在光纖夾持機構(gòu)30中(步驟S1)。即，通過緊固夾持框架23來安裝光學透鏡L，并還通過將光纖插入光纖夾持器31、32中來安裝光纖F。
此時，進行光纖F的芯線F1的各個頂端部分的對準。更具體地，在監(jiān)視由攝像機11攝取的放大圖像的同時，向上或向下移動第二光纖夾持器32，并且隨后定位第二光纖夾持器32以校準光纖的端部位置。然后，通過第一光纖夾持器31來緊固/固定兩條芯線F1。然后，當通過設(shè)置在控制面板94上的開始開關(guān)輸入開始操作時，釋放制動器(stopper)，并且還通過驅(qū)動電機63將透鏡夾持器21拉回到光纖F相對側(cè)的再處理位置(步驟S2)。
同時，操作控制單元90控制縱向移動機構(gòu)36和移動機構(gòu)52，以使它們移動/定位，從而使得加熱單元40的目標加熱位置與光纖F的芯線F1的頂端位置對準(步驟S3)。更具體地，操作控制單元90使得攝像機11攝取光纖F的芯線F1的頂端部分以及電弧放電電極的圖像，并處理所攝取的圖像，并且隨后對縱向移動機構(gòu)36和移動機構(gòu)52進行定位控制，以使得目標加熱位置與芯線F1的頂端位置一致。
在定位光纖F之后，通過加熱單元40來執(zhí)行電弧放電，同時產(chǎn)生可以將光纖加熱到石英玻璃的軟化點的高輸出(步驟S4)。電弧放電將光纖的端部加熱到軟化點，以在其上獲得圓形表面。
然后，攝像機11攝取芯線F1的頂端部分的圖像。操作控制單元90對所攝取的圖像進行圖像處理，并確定從側(cè)面觀察的芯線F1的頂端面是否為曲面(步驟S5)。
結(jié)果，如果芯線F1中的至少一個保持為預(yù)定的平面度，則檢查預(yù)定的重復(fù)次數(shù)n(步驟S6)。如果n不為0，則將數(shù)量n減1(步驟S7)。然后，處理返回到步驟S4，在步驟S4通過加熱單元40再次對芯線F1進行電弧放電。相反，如果已經(jīng)滿足n＝0，則確定已經(jīng)重復(fù)了n次電弧放電，并因此執(zhí)行異常終止處理。此時，可以通過設(shè)置通知單元或者顯示單元來執(zhí)行通知操作者由于故障而結(jié)束操作的處理。
相反，在步驟S5中，如果確定光纖F的芯線F1的頂端面的形狀為曲面，則通過移動機構(gòu)52移動電弧放電電極，以使其遠離光學透鏡L預(yù)定距離(步驟S8)。
然后，通過驅(qū)動電機63將透鏡夾持器21朝向光纖F側(cè)移動。此時，攝像機11攝取芯線F1的頂端部分以及電弧放電電極的圖像，并且操作控制單元90基于成像處理對驅(qū)動電機63進行驅(qū)動，以使光學透鏡L的接合部分與芯線F1的頂端部分接觸(步驟S9)。
然后，當定位了光學透鏡L時，在目標加熱位置處執(zhí)行電弧放電，在該目標加熱位置處電弧放電電極與光學透鏡L分離預(yù)定距離(步驟S10)。由于即使將電弧放電電極的加熱輸出抑制到允許該設(shè)備放電的最低輸出，該加熱輸出也大大超過光學透鏡L的軟化點，所以可以通過分離目標加熱位置以控制距離來調(diào)節(jié)加熱溫度。因此，可以適當?shù)剀浕鈱W透鏡L。
然后，通過縱向移動機構(gòu)36將光纖F的芯線F1朝向光學透鏡L側(cè)移動。由此，將芯線F1推入光學透鏡L的連接部分中，并且隨后通過冷卻光學透鏡L來固定芯線F1，結(jié)果將光纖F與光學透鏡L接合(步驟S11)。
在完成接合操作后，檢查光纖F和光學透鏡L之間的接合強度。換言之，對驅(qū)動電機63進行驅(qū)動，以使光學透鏡L從光纖F分離(步驟S12)。如果在該驅(qū)動過程中，拉力傳感器61的輸出超過預(yù)定負載(步驟S13)，則停止對驅(qū)動電機63的驅(qū)動并保持透鏡夾持器21的位置(步驟S14)。然后，將該設(shè)備保持現(xiàn)有狀態(tài)預(yù)定時間(步驟S15)。然后，沿相反方向?qū)︱?qū)動電機63進行驅(qū)動，并使透鏡夾持器21返回到初始位置(步驟S16)。由此，完成接合操作。
相反，在步驟S13中，如果拉力傳感器61的輸出沒有達到預(yù)定負載或更大，則基于驅(qū)動電機63的驅(qū)動量來確定透鏡夾持器21是否移動了預(yù)定距離(步驟S17)。如果透鏡夾持器21沒有移動，則處理進行到步驟S13，在步驟S13仍繼續(xù)對驅(qū)動電機63進行驅(qū)動。
此外，如果透鏡夾持器21移動了預(yù)定距離，則通過檢查拉力傳感器61的輸出來再次確定該負載是否幾乎等于0(步驟S18)。
如果負載等于或接近于0，則確定光纖F與光學透鏡L分離，并且隨后執(zhí)行異常終止處理。此時，通過設(shè)置通知單元或者顯示單元來執(zhí)行通知操作者由于故障而結(jié)束操作的處理。
然后，如果負載不等于或接近于0，則檢查預(yù)定重復(fù)次數(shù)m是否等于0(步驟S19)。然后，如果次數(shù)m不等于0，則將次數(shù)m減1(步驟S20)。然后，沿相反方向?qū)︱?qū)動電機63進行驅(qū)動，隨后使透鏡夾持器21返回到初始位置(步驟S21)，然后通過加熱單元40再次執(zhí)行電弧放電(步驟S22)。然后，處理返回到步驟S11，在步驟S11將光纖F推入光學透鏡L中。如果已經(jīng)滿足次數(shù)m＝0，則確定重復(fù)了m次電弧放電，并且執(zhí)行異常終止處理。
(該實施例的優(yōu)點)由于具有上述構(gòu)造的接合設(shè)備10可以通過將光纖F推入軟化的光學透鏡L中而實現(xiàn)相互接合，所以可以省略粘合劑，并且還可以避免由于溫度升高而導(dǎo)致光學特性的劣化。
此外，由于僅將光學透鏡L加熱到其軟化點，所以可以在不將光纖F加熱到高于軟化點的溫度的情況下實現(xiàn)相互接合，從而還可以減少功率消耗。
此外，由于不需要粘合劑，所以可省略用于粘合劑的邊緣(margin)，可以省略用于固定光纖F的諸如毛細管等的導(dǎo)向裝置，并且可以省略拋光光纖和導(dǎo)向裝置的端面的操作。結(jié)果，因為減少了構(gòu)件數(shù)量以及工序數(shù)量，所以可以提高成本性能和生產(chǎn)率。
此外，由于可以通過將光纖F推入軟化的光學透鏡L中來實現(xiàn)接合，所以在光纖F和光學透鏡L之間沒有形成空間。因此，可以避免異物的進入，從而可以將光學特性保持較高。
此外，由于可以省略用于保持間隙空間的結(jié)構(gòu)并且還可以省略端面上的防反射涂層，所以可以實現(xiàn)較低成本和較小尺寸。
另外，與熔化光纖F和光學透鏡L以進行接合的方法不同，可以不考慮軟化溫度的相互差異來接合光纖F和光學透鏡L。
此外，由于光學透鏡L的線性膨脹系數(shù)大于光纖F的線性膨脹系數(shù)，所以通過光學透鏡L從周邊固定推入的光纖F，并由此可以提高接合強度。
此外，由于接合設(shè)備10根據(jù)從電弧放電的目標加熱點到光學透鏡L的接合部分的距離來調(diào)節(jié)熱量，所以可以省略或者簡化用于調(diào)節(jié)電弧放電的輸出強度的電路，并由此可以簡化整個設(shè)備，并且可以提高生產(chǎn)率。
此外，由于接合設(shè)備10通過調(diào)節(jié)兩個光纖夾持器31、32的相互位置來對雙芯光纖的芯線的端面進行對準，所以可以省略拋光操作，并且可以通過簡單的操作來進行對準。因此，可以提高加工能力，并且可以省略導(dǎo)向裝置等，并由此可以降低成本。
另外，接合設(shè)備10具有接合強度檢查機構(gòu)60，用于在光學透鏡L和光纖F之間施加拉力，并感測該拉力，并且操作控制單元90還基于所感測的拉力來檢查光學透鏡L和光纖F之間的接合狀態(tài)。因此，可以容易地發(fā)現(xiàn)不良接合。
此外，操作控制單元90基于由接合強度檢查機構(gòu)做出的不良接合的確定來執(zhí)行操作控制，以使加熱單元40再次進行加熱。因此，可以提高光學透鏡L和光纖F之間的接合操作的可靠性。
此外，由于操作控制單元90執(zhí)行操作控制，以在接合操作之前將光纖F的接合端部加熱到軟化溫度，所以可以將光纖F的芯線F1的端部變形為類似于曲面。因此，可以產(chǎn)生由光纖F的邊緣反射形成的回光的漫反射，從而可以抑制接合操作后光學特性的劣化。此外，由于通過加熱使兩條對準的芯線F1的一部分融化以進入芯線之間的空間中，所以可以通過毛細現(xiàn)象將兩條芯線粘在一起。因此，可以將兩條芯線保持為其對準狀態(tài)，并且可以使光纖的端部直徑減小。
通過提供驅(qū)動電機作為用于垂直于夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)33移動第二光纖夾持器32的驅(qū)動源，并且隨后通過操作控制單元90控制該驅(qū)動電機，來執(zhí)行光纖F的兩條芯線F1的頂端的對準操作。換言之，操作控制單元90可以通過基于由攝像機11攝取的圖像來執(zhí)行圖像處理而區(qū)分其不一致的狀態(tài)，然后可以根據(jù)芯線F1中的哪一條突出來確定驅(qū)動電機的向上或向下驅(qū)動方向，并且還執(zhí)行控制以移動第二光纖夾持器32，直到兩個端面彼此一致。
在上述接合強度檢查機構(gòu)60中，采用驅(qū)動電機63作為驅(qū)動源，以在光纖F和光學透鏡L之間施加拉力。在這種情況下，當已知待施加拉力時，可以采用使用磁力的螺線管等、使用氣動技術(shù)的致動器、液壓裝置等來代替驅(qū)動電機63。結(jié)果，可以簡化機械部分，并且還可以實現(xiàn)減小尺寸，降低成本以及提高生產(chǎn)率。
盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然在不脫離本發(fā)明的情況下可以進行各種變化和修改，因此，其目的在于在所附權(quán)利要求中涵蓋落入本發(fā)明的實質(zhì)精神和范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
在本發(fā)明的第一方面中提出的發(fā)明中，由于通過將光纖推入軟化的光學透鏡中來實現(xiàn)相互接合，所以可以省略粘合劑，并且還可以避免由于溫度升高而導(dǎo)致光學特性劣化。
此外，由于僅將光學透鏡加熱到其軟化點，所以可以不將光纖加熱到高于光纖軟化點的溫度，從而還可以減小加熱輸出。
此外，由于在光纖的頂面中并不發(fā)生變形，所以可以保持如所設(shè)計的光纖的光學特性。
此外，由于不需要粘合劑，因此可省略用于粘合劑的邊緣，可以省略用于固定光纖F的諸如毛細管等的導(dǎo)向裝置，并且可以省略拋光光纖和導(dǎo)向裝置的端面的操作。結(jié)果，因為減少了構(gòu)件數(shù)量以及工序數(shù)量，所以可以提高成本性能和生產(chǎn)率。
此外，由于采用了將光纖推入軟化的光學透鏡中的方法，所以在光纖和光學透鏡之間沒有形成空間。因此，可以避免異物的進入，從而可以將光學特性保持得較高。
此外，由于可以省略用于保持間隙空間的結(jié)構(gòu)并且還可以省略端面上的防反射涂層，所以可以實現(xiàn)較低的成本和較小的尺寸。
另外，與熔化光纖F和光學透鏡L以進行接合的方法不同，可不考慮軟化溫度的相互差異來接合光纖和光學透鏡。
此外，由于光學透鏡的線性膨脹系數(shù)大于光纖的線性膨脹系數(shù)，所以通過光學透鏡從周邊固定所推入的光纖，由此可以提高接合強度。
根據(jù)本發(fā)明，由于電弧放電的加熱點與光學透鏡的接合部分相分離，所以可以以與分離距離相對應(yīng)的溫度來加熱光學透鏡的接合部分。因此，可以省略用于調(diào)節(jié)放電輸出強度的裝置等，并且可以簡易地調(diào)節(jié)光學透鏡的加熱溫度。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，由于可以通過加熱位置調(diào)節(jié)單元來調(diào)節(jié)加熱單元的目標加熱位置，所以可以根據(jù)分離距離來調(diào)節(jié)光學透鏡的接合部分的加熱溫度。因此，可以通過該接合設(shè)備來進行加熱以僅軟化光學透鏡的接合部分，并且通過在該加熱后將光纖的端部推入光學透鏡的接合部分中而容易地進行光纖和光學透鏡的接合。
此外，由于不需要粘合劑，所以可以獲得與本發(fā)明第一方面中相同的效果。
此外，由于僅將光學透鏡加熱到其軟化點，所以可以不將光纖加熱到高于光纖軟化點的溫度，從而還可以減小加熱輸出。
此外，由于在光纖的頂面中不發(fā)生變形，所以可以保持如所設(shè)計的光纖的光學特性。
此外，由于光學透鏡的線性膨脹系數(shù)大于光纖的線性膨脹系數(shù)，所以通過光學透鏡從周邊固定所推入的光纖，并由此可以提高接合強度。
在本發(fā)明的第八方面中，由于通過調(diào)節(jié)兩個光纖夾持器的位置來執(zhí)行對雙芯光纖的芯線的端面的對準，所以可以省略拋光操作，并且可以通過簡單的操作來進行對準。因此，可以提高加工能力，并且可以省略導(dǎo)向裝置等，并由此可以降低成本。
在本發(fā)明的第九方面中，提供了接合強度檢查機構(gòu)，用于基于施加在光學透鏡和光纖之間的拉力來檢查光學透鏡和光纖之間的接合狀態(tài)。因此，可以容易地發(fā)現(xiàn)不良接合。
在本發(fā)明的第十方面中，提供了操作控制單元，用于基于由接合強度檢查機構(gòu)做出的不良接合的確定，使加熱單元再次加熱光學透鏡。因此，可以提高光學透鏡和光纖之間的接合操作的可靠性。
在本發(fā)明的第十一方面中，由于預(yù)先將光纖的接合端部加熱到軟化溫度，所以可以使光纖的端部變形為曲面。因此，可以產(chǎn)生由光纖的邊緣反射形成的回光的漫反射，從而可以抑制接合操作后光學特性的劣化。
此外，由于在雙芯光纖中使兩條對準芯線的一部分融化以進入芯線之間的空間中，所以可以通過毛細現(xiàn)象將兩條芯線粘在一起。因此，可以使兩條芯線保持為其對準狀態(tài)，并且還可以減小光纖端部的直徑。
本發(fā)明要求于2004年2月23日在日本專利局提交的日本專利申請No.2004-046189的外國優(yōu)先權(quán)，在此通過引用并入其內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于接合光纖和光學透鏡的方法，包括以下步驟通過加熱僅軟化所述光學透鏡；將所述光纖的一端部推入所述光學透鏡的接合部分中，從而接合所述光纖和所述光學透鏡；其中所述光纖的軟化點高于所述光學透鏡的軟化點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接合光纖和光學透鏡的方法，其中將所述光纖的所述端部和所述光學透鏡的所述接合部分設(shè)置為彼此相對，并且通過設(shè)置在所述光纖側(cè)遠離所述光學透鏡的所述接合部分的熱源來軟化所述光學透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于接合光纖和光學透鏡的方法，其中所述熱源為電弧放電。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于接合光纖和光學透鏡的方法，其中所述熱源被設(shè)置為沿光纖的軸線的徑向方向遠離所述光纖和所述光學透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接合光纖和光學透鏡的方法，還包括以下步驟在軟化所述光學透鏡之前，軟化所述光纖的所述端部，以在其上形成圓形表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接合光纖和光學透鏡的方法，還包括以下步驟沿拉伸所述光纖和所述光學透鏡的方向?qū)σ呀雍系墓饫w和光學透鏡施加拉力；以及基于對所述光學透鏡和所述光纖施加的拉力來檢查所述光學透鏡和所述光纖之間的接合狀態(tài)。
7.一種用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，其包括透鏡夾持機構(gòu)，用于夾持所述光學透鏡；光纖夾持機構(gòu)，用于夾持所述光纖；加熱單元；以及加熱位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，其調(diào)節(jié)目標加熱位置與所夾持的光纖的接合部分之間的距離，其中所述光纖的軟化點高于所述光學透鏡的軟化點，并且以下述方式設(shè)置所述透鏡夾持機構(gòu)和所述光纖夾持機構(gòu)，該方式使得所述光學透鏡的接合部分與所述光纖的接合部分彼此相對。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，其中所述光纖夾持機構(gòu)包括第一光纖夾持器，其在所述光纖的作為所述接合部分的端部附近的區(qū)域處夾持所述光纖，該第一光纖夾持器能夠緊固和釋放所述光纖；第二光纖夾持器，其在所述接合部分以外的區(qū)域處夾持所述光纖；以及夾持器位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，其沿與所述光纖的軸線偏離的方向移動所述第一光纖夾持器和所述第二光纖夾持器中的至少任何一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，還包括接合強度檢查機構(gòu)，其包括拉力施加單元，其通過沿拉伸所述光纖和所述光學透鏡的方向移動所述透鏡夾持機構(gòu)和所述光纖夾持機構(gòu)中的至少任何一個來施加拉力；以及檢查單元，其基于對所述光學透鏡和所述光纖施加的拉力來檢查所述光學透鏡和所述光纖之間的接合狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，還包括操作控制單元，其根據(jù)從所述接合強度檢查機構(gòu)獲得的信息通過加熱單元再次進行加熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，還包括加熱控制單元，其在加熱所述光學透鏡以接合所述光纖和所述光學透鏡之前，通過所述加熱單元對所述光纖的端部進行加熱控制，在接合部分側(cè)進行該加熱控制直到達到其軟化溫度為止。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，還包括透鏡夾持器驅(qū)動機構(gòu)，其沿所述光學透鏡的光軸方向同時驅(qū)動所述透鏡夾持器機構(gòu)和所述光學透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，還包括光纖導(dǎo)向機構(gòu)，其通過所述第一和第二光纖夾持器相對于所述光學透鏡沿向前和向后的方向移動所述光纖。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于接合光纖和光學透鏡的設(shè)備，其中所述拉力施加單元具有電控的致動器，以沿直線方向移動所述透鏡夾持機構(gòu)和所述光纖夾持機構(gòu)中的至少一個。
15.一種光學模塊，其用于進行光束的發(fā)射和入射，該光學模塊包括光纖；以及光學透鏡，其中通過包括以下步驟的處理來制造所述光學模塊通過加熱僅軟化所述光學透鏡；將所述光纖的一端部推入所述光學透鏡的接合部分中，從而接合所述光纖和所述光學透鏡；其中所述光纖的軟化點高于所述光學透鏡的軟化點。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學模塊，其中所述光纖的所述端部與所述光學透鏡的所述接合部分被設(shè)置為彼此相對，并且通過設(shè)置在所述光纖側(cè)遠離所述光學透鏡的所述接合部分的熱源來軟化所述光學透鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學模塊，其中所述熱源為電弧放電。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學模塊，其中所述熱源被設(shè)置為沿所述光纖的軸線的徑向方向遠離所述光纖和所述光學透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學模塊，其中通過包括以下步驟的處理來制造所述光學模塊在軟化所述光學透鏡之前，軟化所述光纖的所述端部，以在其上形成圓形表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學模塊，其中通過包括以下步驟的處理來制造所述光學模塊沿拉伸所述光纖和所述光學透鏡的方向?qū)σ呀雍系乃龉饫w和所述光學透鏡施加拉力；以及基于對所述光學透鏡和所述光纖施加的拉力來檢查所述光學透鏡和所述光纖之間的接合狀態(tài)。
全文摘要
用于接合光纖和光學透鏡的方法、設(shè)備和光學模塊。在接合光纖(F)和光學透鏡(L)的接合方法中，通過加熱僅軟化該光學透鏡，并且將該光纖的作為接合部分的端面推入已軟化的光學透鏡的接合部分中，從而將它們接合，其中該光纖(F)的軟化點高于該光學透鏡(L)的軟化點。
文檔編號G02B6/38GK1673788SQ20051000880
公開日2005年9月28日 申請日期2005年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者高原敏明 申請人:重機公司, 昭和電線電纜株式會社, 職業(yè)能力開發(fā)大學校, 株式會社小原, 日本世來科技, 株式會社拓普康, 日本皮拉工業(yè)株式會社