4.11. Особенности технологии изготовления устройств для волоконно-оптических систем

Развитие световодных систем взаимосвязано с успехами в области создания источников излучения (лазеров и светодиодов), волоконных световодов и кабелей, фотодетекторов. Технология этих элементов интенсивно развивалась в последние 20 лет и сложилась в самостоятельные технологические направления с уже определившимися концепциями развития. Тем не менее реализация волоконно-оптических линий и систем была бы невозможной без создания технологии соединителей, ответвителей, переключателей, оптических вентилей и других устройств,

обеспечивающих функционирование систем. Как было показано выше, при создании этих элементов существуют три основных технологических направления (волоконное, микрооптическое и планарное), каждое из которых имеет свои особенности, но все вместе эти технологические направления представляют уже достаточно оформившуюся в настоящее время технологию волоконно-оптическнх устройств. Эта новая технология, естественно, базируется на технологических процессах, разработанных в смежных областях: точной механике и оптике, микроэлектронике, технологии элементов вычислительной и СВЧ-техники, но имеет ряд особенностей, на которых мы хотим остановиться.

Технология волоконно-оптических устройств может быть разделена на пять основных групп технологических процессов: изготовления волоконных элементов (см. гл. 5); изготовления прецизионных деталей; изготовления микрооптических элементов; изготовления планарных элементов; сборки волоконно-оптических устройств.

Необходимо отметить, что технологические направления создания устройств (волоконное, микрооптическое, планарное) существуют не изолированно, а дополняют друг друга. Так, для изготовления устройств по волоконной технологии необходимо применение технологических процессов из трех групп (изготовление волоконных элементов, изготовление прецизионных деталей, сборка). Для изготовления микрооптических устройств необходимо применение процессов, характерных для волоконного направления, и технологических процессов изготовления микрооптических элементов. Изготовление планарных устройств требует применения технологических процессов, необходимых для создания волоконных и микрооптических устройств, и дополнительно специфических процессов изготовления планарных элементов.

Неразрывную связь микрооптического и планарного направлений с волоконным можно проиллюстрировать на примере волоконно-оптических ответвителей (см. рис. 4.44).

Рассмотрим особенности выделенных нами групп технологических процессов с точки зрения специфики применяемого оборудования и условий проведения процессов.

Процессы изготовления прецизионных деталей должны обеспечивать точность изготовления наконечников, втулок, отверстий порядка ±2 мкм для многомодовых устройств и ±0,2 мкм для одномодовых. Изготовление деталей с микронными допусками не потребовало специального оборудования. Необходимая точность сравнительно легко достигается методами обтачивания, круглого и плоского шлифования. Субмикронные точности, необходимые для деталей одномодовых устройств, потребовали создания термоконстантных участков, минимизации вибраций на этих участках, разработки оборудования, обеспечивающего контроль параметров элементов в процессе изготовления. В целом

это не новая задача для производства, и ряд проблем был решен задолго до появления волоконно-оптических устройств в смежных областях.