动态微型定位与校准器制造技术

一种微型定位器，包括：一个用于接受和固定媒介或部件的安装组件；一个往复式组件，往复式组件安装在安装组件上；往复式组件可以根据控制信号朝着一定方向移动。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一个或多个用于动态校准、定位或移动媒介(Media)、整件(Mass)、部件(component)和仪器(device)的微型定位器。所述媒介包括但不限于一条或多条光纤、光学元件、管子或线路；所述部件包括但不限于透镜、管嘴、阀门、天线元件和射频(以下简称“RF”)接脚。微型定位器可以安装和固定在护套或其它外壳中，这些护套和外壳用于容纳和固定媒介或牢固部件。微型定位器还可以定位一体化封装材料(如光纤封装)。
技术介绍
媒介或部件校准的传统方式是采用主动或被动方式静态校准媒介、部件或安装媒介或部件的支架。静态是指媒介或相关元件固定后就无法再做调整。为了采用被动方式校准媒介，需要利用半导体技术将小型硅工作台蚀刻到仪器中。这样，零部件就能够放置到硅工作台上，并且固定到位。在上述情况下，媒介可能包括光纤。被动方式需要光纤精确定位和对准一个机械部件，可以依次定位在工作台的蚀沟内。采用被动方式的校准成功率不高，因为在多数情况下，机械部件与光纤之间的连接关系不够精确。采用被动方式的缺点是在光纤被放置和固定到最终位置后，无法再做调整。这种缺点也适用于除光纤以外的其它媒介。由于被动方式的上述缺陷，媒介或部件的主动校准方式得到了广泛应用。主动方式利用复杂设备来移动并校准媒介，主要是光纤。该设备然后采用粘接、焊接或熔接方式来固定媒介(如光纤)。尽管主动方式更加精确，但是成功使用主动方式需要复杂设备和精确的零部件，其表面应该特别平滑。缺点就是，使用主动方式的生产量低，并且重新加工组件也较困难。与被动校准一样，主动校准也是静态的。本专利技术包括一个动态微型定位器，用于定位和校准媒介或部件；本专利技术还包括多种较佳实施例和应用。本专利技术可用于定位和校准媒介和部件；媒介包括但不限于一条或多条纤维、光纤、光学元件、管子或线路；部件包括但不限于透镜和管嘴。在先技术披露了各种传统的主动和被动的方法和装置用于校准媒介和部件，通常是光学元件和光学组件。Dhuler等人专利技术的MEMS技术激励器(美国专利号6,114,794)采用硅基片，其上加入双金属材料。Dhuler专利技术的MEMS激励器的制造方式是一个单独的发热器，使双金属片膨胀。其缺点是Dhuler的双金属片牢固附在基片上，这使得只能达到很小的位移量。并且，Dhuler还进一步披露了插销(latch)机制。但是只有在少数不连续的位置上的锁定光学元件时，这种插销才能发挥作用。与Dhuler形成对照的是，本专利技术较佳实施例包括用于膨胀之用的集成发热器和一个允许连续锁定位置的锁紧机构。本专利技术较佳实施例中的机构可在一系列交替锁定位置中转换。这使得移动范畴扩大，集成发热器可以为用户提供准确的步长。Goodman等人专利技术的光交换设备和方法(美国专利号6,381,382B2)，在光纤的一端纵向添加一个合成物，它随着电信号膨胀或收缩。Goodman的专利技术可以弯曲光纤，因此可以校准光纤。其缺点是Goodman的专利技术需要持续不断的电能，以供应校准，并且需要使用压电材料和其它材料。由于光纤局部应力，光信号的偏振性能可能受到影响。本专利技术较佳实施例利用一体化的微型定位器将媒介(如光学元件)移到所需要的位置。本专利技术不使用纵向的激励器附在光纤上，而是使用与光纤垂直的MEMS热激励器。Flanders专利技术的安装和校准结构(美国专利号6,487,355)披露了被动校准和静态固定结构，通过弯曲可微调。Flanders的专利技术不能使用静态固定。与此不同的是本专利技术无需弯曲，即可对媒介进行主动校准，还可以对媒介进行动态固定。LaBudde专利技术的光交换系统(美国专利号4,696,062)及方法包括一个光开关，它可以依据端口之间的光棒(optical rod)位置来移动透镜，以作交换之用，这样就可以通过监控反射光来校准。与此不同的是本专利技术光纤较佳实施例中，可以任意利用两个校直器之间、校直器与连接器之间、或连接器与光纤之间的空间。Bergmann等人专利技术的透镜组(美国专利号6,374,012B1)利用光程内的透镜来改变瞄准角(当移动到与光程垂直位置时)。该组件要求外部操纵者将部件移至所需要的位置，然后采用焊接、熔接和粘接方式，以将组件固定到位。固定到位后，不能再调整元件位置。与此不同的是本专利技术较佳实施例使用一体化的微型定位器来移动元件(如光学元件)，将其移至所需位置。本专利技术组件具有自锁功能，这样，如果断电的话，元件还是固定的。而且，本专利技术具有动态功能，这样在产品使用同期内的任一时间点，都可以使用电能将媒介(如光纤或光纤元件)移动到一个新的安装位置。Laor专利技术的压电装置(美国专利号4,512,036)利用压电零部件来弯曲光纤，从而对其进行校准。在Laor的专利技术中，如果出现变形，则固定为静态。如果未出现变形，则须保持电压以确保校准。使用压电装置的缺点是需要向压电元件提供和保持高电压。而本专利技术的较佳实施例利用一体化的微型定位器将媒介(如光纤或光纤部件)移动到所需的位置。本专利技术的较佳实施例还具有自锁功能，这样，如果断电的话，媒介(如光纤和光纤部件)仍旧能够保持固定。Musk专利技术的组件(美国专利申请号09/733,049)使用硅加工机械零部件作为定位和移动光学元件的一种方式。这种组件要求外部操纵者将部件移至所需要的位置，并且采用焊接和粘接和玻璃再流焊(glass re-flow)方式，以将光学元件固定到位。这种专利技术的缺点是固定是静态的；因为，校准固定后，媒介或元件无法进行进一步调整。而本专利技术较佳实施例利用一体化的微型定位器将媒介(如光纤或光学部件)移至所需要的位置。并且，本专利技术的较佳实施例还具有自锁功能，这样，如果本专利技术断电的话，媒介(如光纤和光纤部件)仍旧能够固定，但是本专利技术在产品使用周期内的任何时间能够保持动态，因为可通电将媒介移到一个新的安装位置。Paten专利技术(美国专利号6,205,266)的方法利用与信号通道耦合的光线来提供反馈，这样可以连续调整光纤。这种专利技术实施方法被称为主动校准。Paten的专利技术需要不断供应电源，以保持光学元件的位置。与此不同的是本专利技术较佳实施例中，允许周期性的调整，固定和再校准，无需向微型定位器提供不间断电源。Paten的专利技术虽然可以利用光反馈结构进行连续校准，但是它没有固定机构，而本专利技术则包括固定机构。Deck等人专利技术的仪器(美国专利申请号10/098,742)采用干涉测量方式，利用外部操纵者来主动校准和静态固定光纤。与此不同的是本专利技术较佳实施例中，使用一体化的微型定位器来动态固定，本专利技术方式可清楚探测校准误差。在下列所有参考文献中，没有一个专利技术的实施方法和设备利用一体化的微型定位器来动态校准媒介，将光纤或光纤元件移至所需要的位置，微型定位器组件具有自锁功能。并且，在下列所有参考文献中，没有一个专利技术能够保持动态，以至于在产品使用周期的任一时间，都需要通电将光纤移至一个新的安装位置，才有可能校准。例如Joyce等人的专利技术实施方法和仪器(美国专利号6,244,755B1)利用主动校准和静态(非动态)固定方式，利用外部控制器和一个用于校准而改变形状的金属支架。Witherspoon专利技术的光接口(美国专利号6,477,303)利用V型槽技术，进行被动校准和静态固定，更容易使用光底板技术。Withersp本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：海瑞·蹦汉，退勒·道森，杰伊·普瑞斯提皮诺，格瑞地·罗伯茨，瑞虎儿·萨伊尼，
申请(专利权)人：内诺林公司，
类型：发明
国别省市：