-
Die vorliegende Erfindung betrifft
Verbesserungen der Schnittstellen-Ausbildung optischer Übertragungsstrukturen
und insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Vorrichtung zur
Ankopplung einer ersten optischen Übertragungsvorrichtung, beispielsweise
einer optischen Faser, die in einem Verbundwerkstück, beispielsweise
einer Flugzeugtafel eingebettet ist, an eine zweite optische Übertragungsvorrichtung,
beispielsweise eine optische Faser, die außerhalb des Verbundkörpers liegt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die eine
solche Ankopplung mit einer minimalen Anzahl von Schritten durchzuführen gestattet,
wodurch die Ankopplungsprozedur vereinfacht wird.
-
Der Ausdruck „eingebettet in einem Verbundmaterialkörper" soll im Rahmen dieser
Beschreibung bedeuten, daß an
einem möglichen
Verbindungspunkt der betreffende Gegenstand völlig von dem Verbundmaterialkörper umschlossen
und unter der äußeren Oberfläche des
Verbundmaterialkörpers
nach der Herstellung liegt. Ein derart eingebetteter Gegenstand
liegt nach der äußeren Oberfläche hin
nicht frei und wird nur dadurch zugänglich, daß in das Innere des Verbundmaterialkörpers eingedrungen
wird.
-
Der Ausdruck „Verbundmaterialkörper", wie er in der Beschreibung
benutzt wird, soll irgendeine Trägerstruktur
bezeichnen, die irgendeine Lichtübertragungseinrichtung
tragen kann. Typische Verbundmaterialien sind Bedienungsfelder in
Flugzeugen und zum Beispiel auch andere Trägerstrukturen aus Plastikmaterialien,
Kohlenstoff-Fasern, Glas oder Metall und diese umfassen auch mehrlagige
Strukturen.
-
Die Benutzung optischer Fasern und
verbesserter Verbundwerkstoffe wird in der Flugzeugindustrie in
zunehmendem Maß anstelle
der früheren
Systeme aus Leichtmetall und elektrischer Verdrahtung benutzt. Es
gibt zahlreiche Vorteile, die durch die Benutzung optischer Fasern
begründet
sind, beispielsweise ein vermindertes Gewicht, die Ausschaltung elektromagnetischer
Probleme, beispielsweise Störeinkopplungen
und zufällige
Signalstrahlungen. Außerdem
ergeben sich geringere Materialkosten und es werden potentiell gefährliche
Leitwegepfade eliminiert. Diese Vorteile sind natürlich erwünscht, aber die
Benutzung optischer Systeme in einem Flugzeug hat eine eigene spezifische
Charakteristik, die unterschiedlich ist von jener herkömmlicher
Systeme, die bisher die neue Technik nur zögernd aufgenommen haben.
-
Faseroptiken, die in Verbundstrukturen
eingebettet sind, können
elegant verteilte und eingebettete Sensorfunktionen (zum Beispiel
Beanspruchung, Temperatur) liefern, und sie können als eingebettete Kommunikationsverbindungen
benutzt werden. Trotz der erwiesenen Funktionsfähigkeit derart eingebetteter
optischer Fasern verbleiben Probleme hinsichtlich der besten Möglichkeit
einer Schnittstellenbildung (das heißt das Eingeben und Abziehen von
Licht) nach den eingebetteten optischen Fasern und aus diesen heraus.
Eine in der US-A-5,299,273 beschriebene Möglichkeit benutzt einen relativ
großen
optischen Verbinder an einem geschichteten Verbundkörper, der
eine optische Faser eingebettet hat. Der optische Verbinder wird
durch Trimmen der Struktur um den Pfad der optischen Faser herum
angebracht, wobei das Ende der Faser freiliegt, das mit der Oberfläche der
Struktur fluchtet. Dann wird die optische Faser poliert und der
Verbinder wird unter Benutzung von Mikropositionierungstechniken
angebracht, um die Ausrichtung zwischen Verbinder und optischer
Faser zu korrigieren.
-
Bei anderen gegenwärtig üblichen
Lösungen läßt man empfindlich
eingebettete Fasern aus der Strukturoberfläche oder einem Rand austreten
(sogenannte „fliegende
Leitungen") oder
es werden Faser-Verbinder in einer Oberfläche des Verbundmaterials an
den Enden oder Seiten von eingebetteten optischen Fasern angebracht,
um danach eine Verbindung mit äußeren optischen
Vorrichtungen oder anderen optischen Fasern vorzunehmen. Beispiele
dieser letztgenannten Kopplungsart sind in der US-A-5,809,197 und
in dem Dokument von S. Meller, J. Greene, C. Kozikowski, K. Murphy,
R. Claus, „Polymer
and Metal-Matrix Composite-Embedded Optical Fibres for Avionics
Communications Links",
SPIE Proceedings, Bd. 3042, S. 383–388, 1997 beschrieben.
-
Die Anordnung von „fliegenden
Leitungen" ist problematisch
insofern, als es hier potentielle Einzelpunkte von Fehlern gibt,
die während
der Benutzung des Verbundkörpers
auftreten. Ferner sind diese Anordnungen leicht Beschädigungen
ausgesetzt und die Fasern müssen
während
der Herstellung verlegt werden, was eine komplexe Handhabung, lange Zeit
und hohe Kosten erfordert. Ebenso kann die Anordnung herkömmlich eingebetteter
Verbindungen an der Verbundkörperoberfläche den
Herstellungsprozeß erheblich
komplizieren, insbesondere deshalb, weil diese eingebetteten Verbinder
ziemlich sperrig sind und eine sorgfältigen Schutz erfordern. Außerdem kann
der Kunststoff um dieser Verbinder herum anwachsen (auch bei fliegenden
Leitungen), was zu einer Versprödung
und Verunreinigungseffekten führen
kann.
-
Allgemein gesagt leiden all diese
Verfahren unter den Problemen einer potentiellen Beschädigung der
optischen Fasern, die aus dem Verbundmaterial austreten und im Hinblick
auf die eingebetteten Verbinder, die an der Oberfläche des
Verbundmaterials vorhanden sind, wenn der Verbundmaterialkörper während seines
Herstellungsverfahrens einer Endbearbeitung unterzogen werden muß. Diese
Probleme haben sich als Hindernis für eine allgemeine Akzeptanz
eingebetteter optischer Fasersysteme innerhalb der Flugzeugindustrie
erwiesen.
-
Die UK-Patentanmeldung Nr. 9812109.8,
die als GB-A-2,322,479 für
die Advantest Corportion veröffentlicht wurde, beschreibt ein Verfahren zur
Verbindung einer optischen Faser in einem optischen Mother Board,
mit einer optischen Faser, die in einem optischen Tochter Board
angeordnet ist. Die optische Faser in dem Mother Board endet unter
einem 45° Winkel,
der das Licht in die optische Faser des Tochter Boards reflektiert.
Stattdessen kann die optische Faser in dem Mother Board mit einer
aufrechten Stirnfläche
enden, und ein prismatischer Spiegel kann benutzt werden, um das
Licht in die optische Faser im Tochter Board zu reflektieren.
-
Es besteht eine Notwendigkeit die
oben erwähnten
Probleme zu überwinden
oder wenigstens zu reduzieren.
-
Es ist allgemein üblich, daß eingebettete optische Verbindungen
an der Oberfläche
des Verbundmaterials nicht freiliegen müssen, bevor der Herstellungsprozeß, beispielweise
eine Trimmverarbeitung oder die Streckenführung, des Verbundkörpers beendet
ist. Nachdem all diese Herstellungsprozesse vollendet sind, kann
der eingebettete optische Verbinder lokalisiert werden und es kann
ein Kanal in dem Verbundkörper
ausgehoben werden. Auf diese Weise können die oben erwähnten Probleme
teilweise verringert werden.
-
Gemäß einem Merkmal der Erfindung
weist diese einen Verbundkörper
mit den folgenden Teilen auf: optische Übertragungsmittel, die in einem
Träger eingebettet
sind; eine hochqualitative optische Schnittstellenoberfläche innerhalb
des Trägers,
in Verbindung mit den optischen Übertragungsmitteln, wobei
die optische Schnittstellenoberfläche ein Mittel bildet, um eine
optische Verbindung nach den Übertragungsmitteln
von einer Stelle außerhalb
des Trägers
herzustellen; wobei der Verbundmaterialkörper gekennzeichnet ist durch
ein Mikrosubstrat, das innerhalb des Verbundkörpers eingebettet ist, und
an dem optische Verarbeitungsmittel vorgesehen und mit den optischen Übertragungsmitteln
verbunden sind, wobei die optischen Verarbeitungsmittel optisch mit
den optischen Übertragungsmitteln
verbunden sind, um Licht nach den optischen Übertragungsmitteln und von
diesen zu verarbeiten, und um dadurch die optische Schnittstellenoberfläche zu bilden.
-
Die vorliegende Erfindung schafft
die Möglichkeit,
daß die
optischen Übertragungsmittel
innerhalb des Verbundmaterialkörpers
verborgen und nicht zugänglich
verbleiben, bis sie erforderlich sind, nämlich bis nach der Vollendung
der Herstellung des Verbundkörpers.
Dann kann der Zugriff zu den Übertragungsmitteln
erforderlichenfalls wieder hergestellt werden. Dieses Konzept der
vollständigen
Einbettung und Wiedergewinnung nach der Herstellung erlaubt außerdem eine
Redundanz in dem Verbundkörper
einzubauen. Eingebettete Ersatzteile für optischen Übertragungsmittel
und Schnittstellenoptiken könnten
innerhalb des Verbundkörpers
eingebettet werden, aber in der Struktur verborgen bleiben, bis sie
benötigt
werden, wenn beispielsweise eine bestehende optischen Übertragungsanordnung
oder eine Schnittstelle beschädigt
wird. Diese Verbindungen sind auch während der Herstellung des Verbundkörpers verborgen
und erfordern keine äußere Bearbeitung,
beispielsweise empfindlicher Leiter. Wenn ein neuer optischer Verbindungskanal
oder eine Sensorfunktion erforderlich ist, dann kann die Stelle
der gewählten Übertragungsmittel
und die hochqualitative Schnittstellenoberfläche festgestellt werden und
es kann ein geeigneter Kanal zur Schnittstelle geschaffen werden,
die für
den Zugriff geeignet ist. Demgemäß können zusätzliche
Verbindungen und/oder Sensorfunktionen vorgesehen werden, ohne daß zusätzliche
optische Übertragungsmittel
außerhalb
des Verbundkörpers
vorgesehen werden müßten.
-
Die vorliegende Erfindung bringt
auch Vorteile im Hinblick auf eine verringerte Komplexität in der Herstellung
und bezüglich
Zeit und Kosten. Die Gesamtzahl der Operationen, die erforderlich
sind, um eine Verbindung herzustellen, können ebenfalls im Vergleich
mit herkömmlichen
Systemen vermindert werden. Außerdem
kann die vorliegende Erfindung die Einführung eingebetteter optische
Fasersysteme in die Flugzeugindustrie beschleunigen.
-
Es gibt bei einer optischen Kopplung
immer gewisse Verluste und die optischen Verarbeitungsmittel können ein
Signal an einer optischen Schnittstelle verstärken, um die Wirksamkeit der
optischen Kopplung zu verbessern. Außerdem kann das Licht von den Übertragungsmitteln
so manipuliert werden, daß das
Abziehen aus dem Verbundkörper
optimiert wird.
-
Die hoch-qualitative optische Schnittstellenoberfläche wird
zu einer Zeit geschaffen, in der die ersten optischen Übertragungsmittel
innerhalb des Verbundmaterials eingebettet sind. Der Ausdruck „hochqualitative
optische Schnittstellenoberfläche", wie er in der Beschreibung
benutzt wird, soll eine Oberfläche
bezeichnen, die an eine andere optische Oberfläche angekoppelt werden kann,
und eine annehmbare optische Schnittstelle bildet (mit einem annehmbaren
Signalverlust), ohne daß es
notwendig wäre,
die Qualität
verbessernde Maßnahmen,
beispielsweise eine Polierung der Oberfläche, vorzunehmen. Dadurch,
daß eine
derart hochqualitative Oberfläche
vorgesehen wird, kann die Verbindung mit den ersten optischen Übertragungsmitteln
einfacher durchgeführt
werden, da keine Notwendigkeit besteht, zusätzliche Verarbeitungsschritte,
wie zum Beispiel ein Polieren, durchzuführen, um eine qualitativ annehmbare
Schnittstelle zur Lichtübertragung zu
schaffen.
-
Indem ein Mikrosubstrat vorgesehen
wird, auf dem die optischen Verarbeitungsmittel vorgesehen und mit
den optischen Übertragungsmitteln
verbunden sind, wird eine sichere spannungslose Verbindung zwischen
den optischen Verarbeitungsmitteln und den optischen Übertragungsmitteln
gewährleistet.
Außerdem
kann die Orientierung der optischen Verarbeitungsmittel gesteuer
werden, da das Mikrosubstrat leichter ausrichtbar ist als die optischen
Verarbeitungsmittel selbst.
-
Die Ausrichtstruktur ist vorzugsweise
auf dem Mikrosubstrat vorgesehen. Auf diese Weise braucht nur eine
einzige Mikrostruktur vorbereitet werden, um mehrere Funktionen
durchzuführen, ohne
daß es
notwendig wäre,
andere spezialisierte Strukturen vorzusehen. Hierdurch werden die
Kosten beträchtlich
vermindert.
-
Zweckmäßigerweise besteht das Mikrosubstrat
aus Silizium.
-
Vorzugsweise besitzt der Verbundmaterialkörper einen
Kanal innerhalb des Trägers
nach den eingebetteten optischen Übertragungsmitteln von einer äußeren Oberfläche des
Trägers.
Dieser Kanal wird vorzugsweise hergestellt nachdem das Herstellungsverfahren
beendet ist, so daß die
optischen Übertragungsmittel
und die optisch hoch-qualitative Schnittstelle durch das Verarbeitungsverfahren
nicht beschädigt
werden.
-
Das Verbundmaterial kann weiter einen Schutzstopfen
aufweisen, der in dem Kanal angeordnet ist, um diesen zu schließen. Der
Schutzstopfen kann vor der Herstellung einer optischen Verbindung entfernt
werden. Auf diese Weise wird die erste optischen Übertragungsvorrichtung
zugänglich
und kann vor Vollendung irgendeines Herstellungsprozesses des Verbundmaterialkörpers und
der optischen Übertragungsmittel
geschaffen werden, und die hochqualitative optische Schnittstelle
kann durch die Anordnung des Stopfens geschützt werden.
-
Wenn der Kanal unter Benutzung eines
Laser eingeformt wird, dann weist das Verbundmaterial weiter zweckmäßigerweise
Mittel auf, die verhindern, daß das
Licht, welches in der Laserstrahlung benutzt wird, optisch an die
optischen Übertragungsmittel
angekoppelt wird. Der Zweck dafür
besteht darin, daß eine
Beschädigung
der optischen Übertragungsmittel verhindert
werden soll, was durch die Wellenlänge der Laserstrahlung verursacht
werden könnte.
-
Zu diesem Zweck sind die Mittel zur
Verhinderung vorzugsweise so angeordnet, daß die Wellenlängen des
bei der Laserstrahlung benutzten Lichtes und die Wellenlängen des
in der optischen Übertragungsvorrichtung
benutzten Lichtes unterschiedlich sind, und eine Übertragung
des bei der Laserbearbeitung benutzten Lichtes in die optischen Übertragungsmittel
verhindert wird. Dies ergibt eine Möglichkeit der Verhinderung
einer optischen Einkopplung zwischen dem Laserlicht und den optischen Übertragungsmitteln,
wobei vorteilhafterweise nur eine minimale Zahl von Komponenten
erforderlich ist. Die beiden Wellenlängen können beispielsweise durch einen
wellenlängenselektiven
Spiegel oder einen Strahlteiler unterschieden werden. Nachdem die
beiden Lichtwellenlängen
unterschieden sind, ergibt sich eine zusätzliche Möglichkeit der Verhinderung der
optischen Kopplung, indem die die Kopplung verhindernden Mittel
derart angeordnet werden, daß das für die Laserbearbeitung
erforderliche Licht wenigstens einem Strahlabsorber innerhalb des
Verbundkörpers
zugeführt
wird.
-
Um die Lage der optischen Übertragungsmittel
und ihre Schnittstelle festzustellen, kann das Verbundmaterial außerdem eingebettete
nachweisbare Lokalisierungsmittel aufweisen, die vorgesehen sind, um
die Stelle der hochqualitativen optischen Schnittstellenoberfläche innerhalb
des Verbundmaterials anzuzeigen. Dies ist nützlich, wenn das Material des Verbundkörpers und
der optischen Übertragungsmittel
durch den Lokalisierungsprozeß nicht
auf einfache Weise unterschieden werden kann.
-
Die Lokalisierungsmittel können eine
eingebettete Positionsmarkierung innerhalb des Verbundmaterials
aufweisen. Außerdem
kann das Verbundmaterial eine Tiefenmarkierung ebenfalls eingebettet im
Träger
aufweisen, um anzuzeigen, wann der Kanal die richtige Tiefe erreicht
hat. Dies ist insbesondere bei einer Laserbearbeitung nützlich,
wo das Licht, das zum Abtragen benutzt wird, auch hinsichtlich der Reflexion überwacht
werden kann, um zu bestimmen, wann eine reflektierende Markierung,
die eine richtige Tiefe repräsentiert,
erreicht worden ist.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt
die Tiefenmarkierung die Positionsmarkierung und demgemäß wird die
Anzahl zusätzlicher
Komponenten in vorteilhafter Weise vermindert. Die Positionsmarkierung
oder die Tiefenmarkierung kann einen Überzug aufweisen, der so ausgebildet
ist, daß er
später
nach der Bildung des Kanals entfernt werden kann, um die optischen Übertragungsmittel
zugänglich
zu machen. Auf diese Weise kann die genaue Tiefe des Kanals mit
hoher Genauigkeit eingestellt werden.
-
Die optischen Übertragungsmittel können einen
thermisch expandierten optischen Faserkern an der optischen Schnittstellenoberfläche aufweisen. Hierdurch
werden die Ausrichterfordernisse am Verbindungspunkt vermindert
und dadurch der Verbindungsprozeß erleichtert.
-
Der Verbundmaterialkörper kann
eine gerade Struktur aufweisen, die innerhalb des Trägers angeordnet
ist, um eine Schnittstelle mit den optischen Übertragungsmitteln an der optischen
Schnittstellen-Oberfläche
auszurichten. Die Benutzung einer Ausrichtstruktur beschleunigt
in vorteilhafter Weise den Verbindungsprozeß, da eine genaue Verbindung hergestellt
werden kann, ohne eine unzweckmäßige Verzögerung,
die möglicherweise
durch Benutzung anderer Ausrichtverfahren verursacht werden könnte.
-
Beispielsweise können die optischen Verarbeitungsmittel
Mittel aufweisen, um einen Lichtstrahl zu steuern. Insbesondere
können
diese Steuermittel aus einem Strahlteiler oder einem Mikro-Ablenkspiegel
bestehen. Die Lichtstrahl-Kollimatormittel können eine Gradientenindexlinse
oder eine Gradientenfaser aufweisen. All diese verschiedenen Mittel
zur Verarbeitung des Lichtstrahls können vorteilhafterweise den
Schnittstellen-Herstellungsprozeß bilden,
um die Übertragungseigenschaften
zu optimieren, unabhängig
von der gewünschten
Stelle des Eingangs bzw. des Ausgangs nach bzw. von dem Verbundmaterialkörper.
-
Die optischen Übertragungsmitteln bestehen vorzugsweise
aus einer optischen Faser, weil dies eines der wirksamsten und zweckmäßigstens
optischen Übertragungssysteme
ist, die gegenwärtig verfügbar sind.
-
Das Verbundmaterial weist vorzugsweise
mikrooptische Komponenten oder einen Aufbau von Komponenten auf,
die vollständig
mit der Faser während
des Herstellungsverfahrens eingebettet werden. Das mikrooptische
Paket kann auf einer Anzahl von Technologien beruhen. Es können GRIN-Linsen (Gradientenlinsen)
oder Gradientenfasern in das eingebettete Fasersystem eingebracht
(zum Beispiel eingespleißt)
werden, um eine Strahl-Kollimation zu erzeugen (und eine Ausrichtung
mit der anderen Hälfte
der Schnittstelle zu erleichtern).
-
Es ist notwendig, die im Verbundkörper eingebettete
Mikrooptik mit dem Bearbeitungslaser (oder ein anderes Verfahren)
zu finden. Der Zielsitz kann jedoch auf einfache Weise vor der Verarbeitung durch
eingebettete Strukturen (zum Beispiel eingebettete Überzüge) identifiziert
werden, die durch Röntgenbestrahlung
des Verbundkörpers
sichtbar werden.
-
Der Verbundkörper kann optische TEC-Fasern
enthalten, die möglicherweise
mit der eingebetteten optischen Faser verspleißt sind oder am Ende der Systemfaser
angeformt sind, um den Kern der eingebetteten Faser zu expandieren
und die Ausrichterfordernisse am Verbindungspunkt zu verbessern.
-
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Schaffung
eines Verbundkörpers
mit eingebetteten optischen Fasern und mikrooptischen Komponenten. Das
Verbundmaterial kann auf verschiedene Weise hergestellt werden,
um den fertigen Verbundkörper zu
erzeugen. Dann wird durch Röntgenstrahlabbildung
des Verbundkörpers
die Stelle der optischen Fasern und der mikrooptischen Komponenten
bestimmt, und es können
Markierungen für
die folgende Benutzung am Verbundkörper vorgesehen werden. Diese
Markierungen repräsentieren
Einbohrpunkte, um die eingebetteten optischen Fasern und die mikrooptischen
Komponenten zugänglich
zu machen.
-
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
zeigen:
-
1a, 1b und 1c sind schematische Teilschnittansichten
eines Flugzeugverbundkörpers,
der eine optische Faser einschließt, wobei die Figuren verschiedene
Stufen des Herstellungsverfahrens zur Schaffung einer Schnittstelle
mit einer eingebetteten optischen Faser zeigen, wie dies in unserer
laufenden UK-Patentanmeldung
beschrieben ist;
-
die 2a und 2b sind sind schematische Teilschnittansichten
von Flugzeugverbundkörpern, bei
denen jeweils eine optische Faser und ein eingebetteter optischer
Anschluß angeordnet
sind;
-
3a ist
eine schematische Teilschnittansicht eines Flugzeugverbundkörpers mit
einer optischen Faser und einem eingebetteten optischen Anschluß;
-
3b ist
eine schematische Teilschnittansicht des Flugzeugverbundkörpers gemäß 3a, welche ein Verfahren
zur Herstellung eines Kanals nach dem eingebetteten optischen Anschluß durch Laserbearbeitung
zeigt;
-
4a ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer optischen Faser,
eingebettet in einem polierten Block, der benutzt wird, um die optische
Faser zur seitlichen Kopplung vorzubereiten;
-
4b ist
eine schematische Schnittansicht des Polierblocks und der optischen
Faser gemäß 4a, wobei der Schnitt über die
Länge des
polierten Blocks geführt
ist;
-
5a, 5b und 5c sind schematische Teilschnittansichten
eines Flugzeugverbundkörpers
mit der polierten optischen Faser gemäß 4a und 4b, wobei
unterschiedliche Stufen der Herstellung der Schnittstelle nach der
eingebetteten optischen Faser ersichtlich sind;
-
6a ist
ein schematischer Vertikalschnitt eines Flugzeugverbundkörpers mit
einer optischen Faser und einem eingebetteten optischen Anschluß gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
-
6b ist
ein schematischer Horizontalschnitt des Flugzeugverbundkörpers gemäß 6a, entsprechend der Erfindung.
-
Unter Bezugnahme auf die 1a, 1b und 1c wird
ein Verfahren beschrieben, mit dem eine optische Faser 10,
die in einem Flugzeug-Kohlenstoff-Faser-Verbundkörper 12 eingebettet
ist, mit einer weiteren optischen Faser 14 gekoppelt wird,
die außerhalb
des Verbundkörpers 12 befindlich
ist, wie dies in unserer laufenden UK-Patentanmeldung beschrieben
ist. Die optische Faser 10 wird bei der Herstellung des
Verbundkörpers 12 eingebettet
und wirksam von den äußeren Oberflächen 16 des
Verbundkörpers 12 an
allen möglichen
Verbindungspunkten abgedeckt, so daß sich die optische Faser 10 nicht bis
zu einer der Verbindungsoberflächen 16 des
Verbundkörpers 12 erstreckt.
Auf diese Weise können die
Anschlußoberflächen 16 des
Verbundkörpers 12 während des
Herstellungsverfahrens fein bearbeitet werden, ohne die optische
Faser 10 zu beschädigen.
-
1a zeigt
ein Ende 17 des Flugzeugverbundkörpers 12, mit einer
darin eingebetteten optischen Faser 10, die während des
Herstellungsverfahrens angeordnet wurde.
-
Obgleich das andere Ende des Verbundkörpers 12 nicht
dargestellt ist, so kann dies doch in gleicher Weise wie in 1a dargestellt ausgebildet sind.
Um eine optische Verbindung mit der eingebetteten optischen Faser 10 herzustellen,
wird der Verbundkörper 12 durch
Röntgenstrahlen
abgetastet, und die Ergebnisse dieser Abtastung liefern die exakte
Lage der optischen Faser 10 innerhalb des Verbundkörper 12.
Es ist nicht notwendig, irgendwelche spezielle Detektoranordnungen
für den
Aufbau innerhalb des Verbundkörpers
vorzusehen, da die Lage der optischen Faser leicht bestimmt werden
kann. Wenn eine Bildverstärkung
der eingebetteten Struktur erforderlich ist, kann ein selektiver
Faserüberzug (vor
der Einbettung) benutzt werden. Die Ergebnisse werden benutzt, um
einen Bohrpunkt 18 zu bestimmen, um einen Zugang zu der
eingebetteten optischen Faser 10 von außerhalb des Verbundkörpers 12 zu
bestimmen.
-
Der Zugang zu der eingebetteten optischen Faser
wird im Verbundkörper 12 dadurch
erreicht, daß ein
Loch (Kanal) 20 von dem vorbestimmten Bohrpunkt 18 durch
den Verbundkörper 12 geführt wird,
wie dies in 1b dargestellt
ist. Das Einbohren eines Lochs ist eine allgemein übliche Produktionstechnik
und wird routinemäßig bei
der Herstellung von Verbundkörpern
durchgeführt.
Der auf diese Weise gebildete Kanal 20 schneidet die optische
Faser 10 und trennt diese ab. Um eine optische Güte an der
Stirnfläche
der optischen Faser 10 wiederherzustellen, nämlich um
eine hoch-qualitative optische Schnittstelle an dem Trennabschnitt 22 der
optischen Faser 10 zu bilden, wird dann der abgetrennte
Abschnitt 22 unter Benutzung eines üblichen Polierverfahrens fein
poliert, und dies erfordert keine weiteren Erklärungen. Es ist jedoch klar,
daß der
Poliervorgang von einer Stelle innerhalb des Kanals 20 durchgeführt wird.
-
Dann wird eine Stopfenverbindung
mit dem polierten Ende 24 der abgetrennten optischen Faser 12 hergestellt,
wie dies in 1c dargestellt
ist. Im einzelnen wird ein Verbindungsstopfen 26, der einen inneren
optischen Übertragungspfad 28 aufweist,
in den Kanal 20 eingesteckt und so positioniert, daß optisch
ein Ende des Übertragungspfades 28 auf
das polierte abgetrennte Ende 24 der optischen Faser 10 ausgerichtet
ist. Der Verbindungsstopfen 26 dient zur Einführung und
zum Abziehen von Licht nach der eingebetteten optischen Faser 10 und
von dieser weg, über
den inneren optischen Übertragungspfad 28.
Es kann irgendeine Ausrichttechnik benutzt werden, aber gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird die Ausrichtung in den Verbinderstopfen 26 eingebaut, indem
ein nicht dargestellter dreiachsiger Übertragungs-Mikropositionierungs-Mechanismus benutzt wird,
der den inneren optischen Übertragungspfad 28 bewegt,
um die optische Kopplung zu optimieren, bevor die Relativstellung
von Pfad und Stopfen 26 im Kanal 20 und damit
die optische Ausrichtung festgelegt werden.
-
Ein Schnittstellen-Verbinder 30 wird
optisch an das andere Ende des inneren optischen Übertragungspfades 28 des
Verbinderstopfens 26 angekoppelt. Im verbundenen Zustand
gemäß 1c führt ein innerer optischer Pfad 32 innerhalb
des Schnittstellenverbinders 30 von dem Verbindungsstopfen 26 nach
der äußeren optischen
Faser 14, die am Schnittstellenverbinder 30 ansetzt.
Auf diese Weise kann eine optische Verbindung zwischen der eingebetteten
optischen Faser 10 und der äußeren optischen Faser 14 hergestellt
werden.
-
Die Verbindung der eingebetteten
optischen Faser 10 mit der äußeren optischen Faser 14 wurde nur
an einem Ende 17 des Verbundkörpers 12 dargestellt.
Das oben beschriebene Verbindungsverfahren könnte jedoch an beiden Enden
des Verbundkörpers 12 durchgeführt werden.
Dieses Verfahren würde äußere optische
Fasern 14 an beiden Enden der eingebetteten optischen Faser 10 verbinden,
die keinen Abschnitt aufweist, der aus der äußeren Oberfläche 16 des
Verbundkörpers 12 vorsteht.
Auf diese Weise kann eine optische Faser 10, die vollständig innerhalb
eines Verbundkörpers 12 eingeschlossen
ist, zur Übertragung
optischer Signale oder zur Detektion von Umgebungsbedingungen benutzt
werden, denen der Verbundkörper
ausgesetzt ist.
-
Gemäß einer (nicht dargestellten)
Alternative zu den beschriebenen Verbindungsverfahren kann die Ausrichtung
unter Benutzung eines expandierten Kernfaser vereinfacht werden,
beispielsweise durch eine optische TEC-Faser (Thermally Expanded
Core) am Sitz der Schnittstelle, wo die eingebettete optische Faser 10 abgetrennt
wurde. Im einzelnen wird die optische TEC-Faser auf die optische
Faser 10 gespleißt,
und innerhalb des Verbundkörpers
eingebettet. Wenn der Verbundkörper
abgetastet wird, führt die
Röntgenabtastung
zur Identifizierung des optischen TEC-Faser-Abschnitts und die Lage
des Bohrpunkts 18 wird eingestellt, um einen Kanal zu erzeugen,
der diesen Abschnitt durchstößt.
-
Unter Bezugnahme auf 2a werden nunmehr einige Merkmale der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Da es gewisse Ähnlichkeiten
zwischen der Verbindung bei diesem Ausführungsbeispiel und dem oben
beschriebenen Verbindungsverfahren gibt, wird die folgende Beschreibung
auf die Unterschiede zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem oben beschriebenen
Beispiel gerichtet, um unnötige
Wiederholungen zu vermeiden.
-
Es wird eine Verbundmaterialplatte 40 mit
einer eingebetteten optischen Faser 42 benutzt. Die optische
Faser 42 weist eine mikrooptische Komponente 44 an
einem Ende auf, die zur Zeit der Herstellung vollständig innerhalb
der Verbundmaterialplatte 40 eingebettet wird. Die mikrooptische
Komponente 44 weist zum Beispiel eine GRIN (Graded Index)
Linse auf, die mit der eingebetteten optischen Faser 42 verbunden
oder mit dieser verschmolzen ist, um eine Strahl-Kollimation zur
leichteren Ausrichtung mit einer weiteren Hälfte der Schnittstelle zu schaffen (Stopfenverbinder 26 und
Schnittstellenverbinder 30, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel).
Stattdessen können
die GRIN-Linsen durch eine geeignete Länge einer GRIN (Graded Index)
Faser ersetzt werden.
-
Vor der Vollendung des Herstellungsverfahrens
auf der Verbundmaterialplatte wird die Stelle der mikrooptischen
Komponente 44, unter Benutzung einer Abbildungstechnik,
beispielsweise einer Röntgenstrahl-Abtastung,
bestimmt, und es wird ein Kanal 46 zu der mikrooptischen
Komponente 44, beispielsweise durch Bohren, hergestellt.
Der Kanal 46 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel
in einer Linie mit der mikrooptischen Komponente 44, über eine
Endfläche
des Verbundmaterials 40. Der so gebildete Kanal 46 wird
dann zeitweise mit einem Schutzstopfen 48 abgedichtet,
um die eingebettete mikrooptische Komponente 44 gegenüber dem
nachfolgenden Endprozeß des
Verbundkörpers
zu schützen.
Nachdem dieser Endprozeß vollendet
ist, kann der Stopfen 48 entfernt werden, um Zugang zu
der mikrooptischen Komponente 44 und demgemäß zu der
eingebetteten optischen Faser 42 zu schaffen. Die Entfernung
des Stopfens 48 ergibt dadurch einen Schnittstellenanschluß für die eingebettete
optische Faser 42 über
eine eingebettete hoch-qualitative optische Oberfläche 50,
die durch die mikrooptische Komponente 44 gebildet wird.
Es werden dann Verbindungen zur Außenwelt unter Benutzung eines Verbindungsstopfen
und eines (nicht dargestellten) Schnittstellenverbinders in gleicher
Weise wie bei dem erst beschriebenen Verbindungsverfahren installiert.
-
Falls erforderlich kann die hoch-qualitative optische
Oberfläche 50 mit
einem Schutzüberzug (nicht
dargestellt) überzogen
werden, der beispielsweise durch einen chemischen Ätzvorgang
entfernt werden kann, kurz bevor die optische Verbindung hergestellt
wird. Bei dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel wurden GRIN-Linsen
benutzt, es ist jedoch auch möglich,
diese durch GRIN-Fasern zu ersetzen, die im wesentlichen die gleiche
Wirkung haben.
-
Weitere Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden nunmehr in Verbindung mit 2b beschrieben. Um unnötige Wiederholungen
zu vermeiden, werden nur die Unterschiede gegenüber den beschriebenen Ausführungsbeispielen
erläutert.
-
Gemäß 2b ist es erwünscht, die eingebettete optische
Faser 42 von der Oberseite 52 des Verbundkörpers 40 anzuschließen. Demgemäß wird die
mikrooptische Komponente 44 mit einem Mikro-Ablenkspiegel 54 versehen,
um steuerbar die Lichtrichtung einstellen zu können, die von der eingebetteten
optischen Faser 42 über
die mikrooptische Komponente 44 abgestrahlt wird. Gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird das Licht reflektiert und über
90° unter
Benutzung des Mikro-Spiegels 54 abgelenkt,
der unter einem Winkel von 45° angeordnet
ist. Da der resultierende Lichtstrahl nach der Oberseitenfläche 52 des
Verbundkörpers 40 gerichtet
ist, wird ein Kanal 56 von der Oberseitenfläche 52 des
Verbundkörpers 40 nach
dem Mikro-Ablenkspiegel 54 geführt. Der Kanal 56 wird
mit einem Schutzstopfen 48 verschlossen, bis der Herstellungsprozeß für den Verbundkörper 40 abgeschlossen
ist, wie dies auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall war.
Die Bildung der Anschlüsse
kann nach der abschließenden
Bearbeitung hergestellt werden, da die Stopfen einen Schutz der
Schnittstelle bis zu einem späteren
Zeitpunkt liefern, wenn die Verbindung hergestellt wird.
-
Ein den Lichtstrahl beeinflussendes
Element, das anstelle des Mikro-Ablenkspiegels 54 zur Strahlsteuerung
genutzt werden kann, ist ein (nicht dargestellter) Strahlteiler.
Andere mikrooptische Strukturen, die eingebettet werden könnten, sind
Gitter, Wellenleiter, Dämpfungskoppler,
Wellenlängenplatten,
Hologramme und optische Filter. Diese Strukturen könnten in
Abfragesystemen und auch bei optischen Schnittstellen Verwendung
finden.
-
In Verbindung mit 3a werden nunmehr weitere Merkmale der
Erfindung beschrieben. Wiederum sind nur die Unterschiede erläutert. In 3a ist der Verbundkörper hergestellt
und fertig bearbeitet, ohne einen vorgeformten und mit Stopfen versehenen
Kanal nach dem optischen Verarbeitungselement. Stattdessen wird
der Kanal erst nach der Herstellung des Verbundkörpers fertiggestellt. Diese
Verbundmaterialplatte 40 weist eine eingebettete optische
Faser 42, eine Strahlkollimator-mikrooptische-Komponente 44 und
einen Strahl-Ablenkspiegel 54 auf, wie dies bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Fall war. Der Ablenkspiegel 54 besitzt jedoch eine
spezielle Wellenlängenselektivität, wie dies
später
im einzelnen beschrieben wird. Der Verbundkörper weist außerdem an
einer Unterseite des Ablenkspiegels 54 einen Bearbeitungsstrahlanschlag 58 und
eine metallische Positionsmarkierung 60 auf, die leicht
durch eine Abbildungstechnik detektierbar ist.
-
Nachdem der Verbundkörper fertiggestellt ist,
wird er einer Röntgenstrahluntersuchung
unterworfen, um die genaue Stelle der Positionsmarkierung 60 zu
ermitteln. Es wird ein (nicht dargestellter) Bohransatzpunkt bestimmt,
und auf der Oberfläche des
Verbundkörpers
markiert. Dann wird ein Präzisions-Laser-Bearbeitungstechnik
benutzt, wie dies schematisch in 3b dargestellt
ist, um einen Kanal 62, ausgehend vom Bohrmarkierungspunkt
durch den Verbundkörper 40 nach
der Positionsmarkierung 60 und dem Ablenkspiegel 54,
einzubohren. Es wird (beispielsweise) ein Eximer-Laser zusammen
mit einer Fokussierungsoptik 64 benutzt, da dies ein genaues
und gesteuertes Abtragen des Verbundmaterials (zum Beispiel der
Kohlenstoff-Fasern) auf einer Impulsbasis ermöglicht.
-
Dieser Bearbeitungsvorgang erfordert
einen Schutz der eingebetteten optischen Faser 42 und der mikrooptischen
Komponente 44, um zu gewährleisten, daß diese
während
des Laserbearbeitungsverfahrens nicht beschädigt werden. Demgemäß wird die
obere Oberfläche
des Ablenkspiegels 54 mit einem Schutzüberzug 66 versehen,
der durch den Eximer-Laser entfernt werden kann, nachdem der Kanal 62 hergestellt
ist. Der Überzug 66 ist
metallisch und begrenzt den Bearbeitungsprozeß, weil die Lichtreflektivität am Boden
des Kanals 62 während der
Erzeugung überwacht
wird, so daß es
möglich
ist, zu bestimmen, wann dieser Überzug 66 erreicht
ist, nämlich
dann, wenn der Kanal die richtige Tiefe erreicht hat. Dann kann
der Laser so eingestellt werden, daß eine vorbestimmte Materialdicke
entsprechend der Dicke der Schutzschicht abgetragen wird. Stattdessen
kann der Überzug
aus einem Material, beispielsweise aus Kupfer, bestehen, das selektiv durch
den Laser (infolge spezieller Lichtwellenlängen-Absorptionscharakteristiken) abgetragen
werden kann, oder es erfolgt eine selektive chemische Ätzung, ohne
die Oberfläche
des Kunststoff-Faser-Verbundkörpers 40 zu
beschädigen.
Gemäß einer
Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels
kann die Positionsmarkierung (das Ziel) 60 wegfallen, und der
metallische Überzug 66 kann
seine Funktion durchführen,
da er leicht durch Röntgenstrahl-Abbildungstechnik
detektierbar ist.
-
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden
die Wellenlängen
der optischen Übertragung und
der Laserbearbeitung unterschiedlich gewählt. Auch der Ablenkspiegel 54 hat
eine wellenlängenabhängige Reflexionscharakteristik,
um zu gewährleisten,
daß die
Laserbearbeitungsstrahlung nicht in die eingebettete optische Faser 42 eingekoppelt
wird. Insbesondere hat der Ablenkspiegel 54 eine Charakteristik,
die die Laserbearbeitungswellenlängen
des Lichts durchläßt und die
optischen Übertragungswellenlängen des
Lichts reflektiert. Der Absorptionsstrahlanschlag 58 ist
so angeordnet, daß er
die Laserstrahlung absorbiert, nachdem diese den Kanal 62 geschaffen
hat und durch den Ablenkspiegel 54 übertragen wurde.
-
Nachdem der Kanal 62 erzeugt
ist, wird die Verbindung mit der eingebetteten optischen Faser 42 in
der Weise durchgeführt,
wie dies bei den vorherigen Ausführungsbeispielen
beschrieben wurde.
-
Die 4a, 4b, 5a, 5b und 5c zeigen eine Einkopplung
in eine optische Faser 70, die über einen Seitenabschnitt der
Faser erfolgt, um eine sogenannte Evaneszenz-Kopplung durchzuführen. Der Zweck
der Emaneszenz-Kopplung besteht darin, daß eine Abzweigstruktur derart
geschaffen werden kann, daß das
Signal, das längs
der optischen Faser 70 übertragen
wird, zwischen der bestehenden eingebetteten optischen Faser 70 und
einer weiteren optischen Faser 72 außerhalb des die Faser 70 enthaltenden
Verbundkörpers 74 aufgespalten
werden kann. Diese Art der Kopplung wird benutzt, um die Fasern
seitlich wirksam zugänglich
zu machen.
-
4a und 4b zeigen eine Vorbehandlungsprozedur,
die benutzt wird, um eine seitliche Kopplung mit der optischen Faser 70 herzustellen.
Das Verfahren besteht darin, die optische Faser 70 in einem
polierten Block 76 anzuordnen, der die optische Faser 70 derart
aufnimmt, daß ein
Seitenabschnitt 78 etwas aus der polierten Oberfläche 80 des
Blocks 76 vorsteht. Der vorstehende Seitenabschnitt 78 der
optischen Faser 70 wird dann unter Benutzung standardisierter
Schleiftechniken poliert, wie dies für den Fachmann bekannt ist.
-
Nachdem der Seitenabschnitt der Faser 70 poliert
ist, wird diese innerhalb des Verbundkörpers 74 in der Weise
eingebettet, daß eine
Kopplung mit dem polierten Abschnitt 78 stattfinden kann.
Wie im einzelnen aus 5a ersichtlich,
wird ein eingebetteter Evaneszenz-Kopplerblock 82 an dem
polierten Seitenbereich 78 angebracht, um einen Träger für die optische
Faser 70 an einem vorbestimmten Verbindungspunkt zu schaffen.
Die optische Faser 70 und der Koppelblock 82 sind
innerhalb des Verbundkörpers 74 derart
eingebettet, daß die
Herstellungsverfahren, die auf die äußeren Oberflächen des
Verbundmaterials einwirken, keinerlei Auswirkung auf die optische
Faser 70 oder den Koppelblock 82 haben können.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel wirkt der Koppelblock 82 auch
als nach der Herstellung wirkendes Positionierungsglied für einen
Koppelpunkt und der Koppelblock kann leicht durch eine Röntgenstrahlabtastung
des Verbundkörpers 74 detektiert werden.
Nachdem die Abtastung vollendet ist, wird der Bearbeitungspunkt
bestimmt, um eine Bearbeitung bis zum Koppelblock 82 durchführen zu
können und
der Verbundkörper 74 wird
bearbeitet, um einen flachen Kanal 84 zu bilden, um den
polierten Seitenabschnitt 78 der optischen Faser 70 zugänglich zu machen,
wie dies aus 5b ersichtlich
ist.
-
Der so gebildete Kanal 84 hat
eine Größe, die
ausreicht, um einen Evaneszenz-Schnittstellen-Koppelblock 86 aufzunehmen.
Der Schnittstellen-Koppelblock 86 trägt ein Ende der äußeren optische
Faser 72, die auch eine polierte Seitenfläche besitzt.
Um die Kopplung zu bewirken, werden deren Schnittstellen-Koppelblock 86 und
der Koppelblock 82 so zusammengebracht, daß sie optisch
mit ihren jeweiligen polierten Seitenabschnitten der optischen Fasern 70, 72 aufeinander
ausgerichtet sind.
-
Gemäß einem nicht dargestellten
weiteren Ausführungsbeispiel
können
die optischen Fasern 70, 72 mit ihren polierten
Seitenabschnitten durch D-Fasern im Verbundkörper 74 ersetzt werden.
Die D-Fasern sind ähnliche
seitlich polierte Fasern und besitzen eine flache Seite, dicht am
Faserkern, wodurch sich geringere Ausrichttoleranzen im Vergleich mit
anderen Fasergeometrien ergeben. Am Verbindungsbereich sind die
D-Fasern mit Trägerblöcken versehen,
um die Schnittstellen-Ausrichtung zu vereinfachen.
-
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben,
das in den 6a und 6b dargestellt ist. Dieses
Ausführungsbeispiel
ist ähnlich
den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen,
und deshalb werden zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen nur die
Unterschiede beschrieben.
-
Der Hauptunterschied besteht darin,
daß zur vereinfachten
Herstellung die mikrooptische Komponente 90 auf einem Mikrosubstrat 92 angeordnet
ist, das seinerseits in der Verbundplatte 94 eingebettet ist.
Das Mikrosubstrat 92 besteht aus Silizium, obgleich alternativ
auch andere Materialien benutzt werden können. Die Bearbeitung von Silizium
ist relativ einfach und ermöglicht
die Herstellung von Verbindungsstrukturen, wie Nuten, Taschen, Reflektoren und
Ausrichtmarkierungen (nicht dargestellt). Diese Verbindungsstrukturen
bilden zwei Anschlußmöglichkeiten.
Erstens wird die Möglichkeit
geschaffen, die mikrooptische Komponente 90 und die optische
Faser 96 auszurichten, und miteinander mit hoher Präzision auf
dem Mikrosubstrat 92 festzulegen, und zweitens, wird die
Möglichkeit
geschaffen, die Kombination aus mikrooptischer Komponente 90 und
eingebetteter optischer Faser 96 an den äußeren Verbinder
(nicht dargestellt) genau und betriebssicher anzukoppeln. Das Mikrosubstrat 92 wird
bei der Herstellung eingebettet.
-
Die mikrooptische Komponente 90 kann
Linsen/Optiken/Prismen sowie Fenster oder Überzüge aufweisen, um ihre optischen
Oberflächen
zu schützen,
bevor sie freigelegt werden, um die Verbindung herzustellen. Der
gesamte Aufbau wird während
der Herstellung eingebettet. Die Herstellung kann auch den Einbau
von Zielmarkierungen für
eine Röntgenstrahl-Abtastung
oder eine C-Abtastung umfassen.
-
Ein Verfahren, das benutzt werden
kann, um ausgerichtete Strukturen für mikrooptische Komponenten 90 zu
schaffen, ist das sogenannte LIGA-Verfahren (Lithographie Galvanoformung
and Abformung), das auf der Röntgenstrahl-Lithographie
beruht. Dieses Verfahren benutzt eine tiefe Röntgenstrahlung einer Sperrschicht
und eine darauffolgende Elektroplattierung, um genau ausgerichtete
Strukturen zu schaffen. Dadurch kann eine Ausrichtstruktur in Metallen
und Keramikmaterialien (von einer Master-Struktur aus) geschaffen
werden, und es wird dann eine umfangreiche Replikation in anderen Werkstoffen,
wie Verbundstoffen, möglich,
die aus festen Plastikmaterialien, wie PMMA (Polymethylmethacrylat)
und PEEK (Polyetylethylkeytone) hergestellt werden. Das Substrat 92 kann
nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden und dies ist eines. Andere
Verfahren benutzen beispielsweise eine Ätzung von Silizium oder eine
Laserbearbeitung. Das ausgerichtete Substrat 92 und die
mikrooptischen Komponenten 90, die aufeinander ausgerichtet
sind, sind robust genug, um sowohl das Herstellungsverfahren als
auch die betriebsmäßige Umgebung
in einem Flugzeug-/Verbund-Aufbau
zu überleben.
-
Gewisse optische Verarbeitungselemente, insbesondere
jene ohne Rotationssymmetrie, können
während
des Aushärtungsprozesses
des Verbundmaterials einer Fehlausrichtung unterworfen werden. Ein
Substrat, das diese Elemente enthält, würde eine solche Bewegung minimieren.
Die natürliche
Schichtenstruktur des Verbundmaterials bewirkt, daß das Material „flach" liegt, wodurch weiter die
Ausrichtung auf andere Strukturen verbessert wird.
-
Andere mikrooptische Strukturen,
die als Strahlverarbeitungselemente bei den obigen Ausführungsbeispielen
benutzt werden können,
umfassen Gitter, Wellenleiter, Evaneszenz-Koppler, Wellenlängenplatten,
Hologramme und optische Filter. Diese Strukturen können in
einem Abfragesystem oder einer optischen Schnittstelle vorgesehen
werden.
-
Vorstehend wurden verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben, wobei zu bemerken ist, daß dies nur
Beispiele sind, und Abwandlungen und Modifikationen getroffen werden können, wie
sie dem Fachmann geläufig
sind, und wie sie im Rahmen der beiliegenden Ansprüche gekennzeichnet
sind. Während
beispielsweise eine Röntgenstrahlabbildung
zu bevorzugen ist, um die Lage der eingebetteten optischen Faser
und/oder der mikrooptischen Komponenten zu detektieren, so können doch
auch andere Techniken für
diesen Zweck geeignet sein, beispielsweise eine Ultraschallabbildung.
Auch die Benutzung eines Substrats kann in gleicher Weise erfolgen,
um eine optische Faser und/oder die mikrooptischen Komponenten auszurichten,
oder es können
auch andere Techniken geeignet sein, beispielsweise eine Ultraschallabbildung.
Die Benutzung eines Substrats kann auch erfolgen, um eine optische
Faser auf einen Evaneszenz-Koppler oder einen D-Faser-Koppler auszurichten.