Verbundprojekt Greiferbaukasten für die Mikrosystemtechnik S. Fabian

2. Statusseminar 06.02.2003

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Mikromontageaufgaben in der Fertigung optischer Schalter

Ing. S. Fabian

SFabian@piezojena.com

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Übersicht

direkte Fa ser-Fa serkopplungG lasnu ten zu r F aserau fnahm e

Multim odeKerndurchm esser: 50-600µm

K opplung über optische B a uelem enteL insen und P rism en fü r optim ale K oppelbedingungen

Singlem odeKerndurchm esser: 3-10µm

Anwendung:S p ek troskop ie

op tisch e M esssys tem eTe lekom m u n ika tion

FaserschalterB ew eg u n g m ik roop tisch er K om p on en ten u n d F asern

d u rch p iezoe lek tris ch e B ieg ew an d le r

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Singlemode-Faserschalter

• hohe Schaltgeschwindigkeit

• geringe Koppelverluste

• hohe Reproduzierbarkeit

• wellenlängenabhängig

Fokusieroptik

Kollimations- optik

aktives Prisma

Ausgangs-faserarray

Eingangsfaser

Aktuator

passives Prisma

Fokusierlinsen

geschaltete Kanäle

Fasern

Fasern

FSS 1x4

FSS 4x4

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Multimode-Faserschalter

• hohe Schaltgeschwindigkeit

• minimale Koppelverluste

• hohe Reproduzierbarkeit

• wellenlängenunabhängig

1x3 Modul

1x3 Modul

1x3 Modul

1x3 Modul

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Grundprinzip Faserschalter MM

Antriebe (Bieger)

1x3 Trägermodul

Glasnuten zur Faseraufnahme

Position 1 Position 2 Position 3 Position 0

Breite (µm) Tiefe (µm) Breite (µm) Tiefe (µm) Breite (µm) Tiefe (µm)

300 300 400/400 300 400/300/400 300

400 400 600/600 400 600/300/600 400

600 600 800/800 600

Außenabmaße bei allen Typen gleich

1-er Nut 2-er Nut 3-er Nut

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Anforderungen an Greifsysteme FSM•Greifen von Glasnuten und Fasern

•Anpassung an die verschiedenen Nutgeometrien und Faserdurchmesser

•Zuführen zum Ablagepunkt

•Grobpositionierung / Feinpositionierung

•Sichtkontrolle bei Feinpositionierung der Glasnuten

•(computergesteuertes Ausrichten der Glasnuten in x,y und

z-Richtung über virtuelle Masken)

•Halten der Position (Klebung)

•Lösen des Greifers

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Nutmontage•Auswahl der Nutgeometrie

•Overlay

•Positionieren der 1. Glasnut

•Klebung

•Overlay unter Schaltbedingungen

•Positionierung der 2. Glasnut

•Klebung

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Fasermontage

• Greiferwahl nach Fasergeometrie

• Positionierung der Eingangsfaser(mittig in 1-er Nut)

• Klebung

• Vorpositionieren der Ausgangsfaser

• Feinpositionierung durch aktive Justage

• Klebung

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Faserschalter

FSM 1x9 MM FSS 1x8 SM

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