166871. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikai szigetelő elemmel ellátott fényvezetők előállítására és fényvezetőelrendezés
166871 5 6 tató adódjék. Az akril- és metakril sor polimerjei ugyancsak alkalmazhatók optikai berendezések előállításához a találmány szerinti eljárás szerint, az anyagokat relatív törésmutatójuk szerint öszeválogatva. A fényvezetőelem felületének bevonására a lap anyaga, vagy tetszésszerinti más anyag alkalmas, amelynek törésmutatója kisebb, mint a fényvezetőelem törésmutatója. Nehezenfolyó anyagok olvadékának felhasználásánál (üveg, kvarc) egyeztetni kell az anyagok olvadáspontját (a lapot magasabb olvadás-Dontú és/vagy nagyobb viszkozitású anyagból készítjük) és a hőtágulási együtthatóit is a teljes üzemi hőmérséklettartományra vonatkozóan. Ha közel azonos lágyuláspontú üveganyagot használunk fel, akkor a lap anyagánál nagyobb viszkozitású üvegből készítjük a fényvezetőelemet, ezzel meggátoljuk annak szétfolyását a lapon. Emellett a fényvezetőelem ágai a viszkozitástól és vastagságtól függően részben vagy teljesen besüllyeszhetők a lap anyagába. A fényvezetőelem ágának keresztmetszet-változtatása az öntőfej sebességének változtatásával történhet. Elágazás vagy a folyamatosan préselt anyag áramlásának kettéosztásával állítható elő — pl. két öntőfejjel, amelyek egy csíkot öntenek és amelyeket az elágazásnál egymástól eltávolítunk, miközben az anyag útjába azt adott sebességgel és adott arányban szétválasztó eszközt helyezünk — vagy úgy képezünk új ágat, hogy meghatározott helyen az elkészített csíkra az új ág anyagát kezdjük önteni. Ez utóbbi módszerrel megváltoztathatjuk a fényvezetőelem anyagárnak összetételét. Így például megváltoztatható a stirol- és metilmetakrilát-kopolmmerek százalékos összetétele ritka földfémek indukált fénysugárzásra alkalmas ke-Iát jainak a keverék polimerbe vitelével, így az üvegbe neodymatomok építhetők be stb. 2. példa Fényvezetők optikai szigetelésének javítására és/vagy aperturájuk csökkentésére a fényvezető további dielektromos bevonattal látható el, amelynek n' törésmutatója az első optikai szigetelő ni törésmutatójánál nagyobb, a fényvezetőelem n2 törésmutatójánál kisebb. Például polibutilmetakrilátból előállít ott 4 lapra (n' törésmutató) (2. ábra) legalább 3—5 mikron vastag 5 csíkban polimetilmetakrilátot viszünk fel (ni törésmutató), ami szélesebb, mint a fényvezető elem. Ezen képezzük ki a 2 fényvezetőelemet stirol keverék-polimerből (n2 törésmutató) vagy stirol-metilmetakrilát-kopolimerek keverékéből, és ezt az elrendezést felső és oldalsó részén metilmetakrilát keverék-polimerrel öntéssel zárjuk le. Az egész elrendezés felülről még butilmetakrilát keverék-polimerrel önthető le, ami felületi bevonatot képez. 3. példa ni törésmutatójú 1 lapra (3. a ábra) n2 törésmutatójú, több hullámhossznyi vastagságú 6 fóliát viszünk fel (az átviendő fény hullámhossztartományát véve alapul). Erre a fóliára sablont helyezünk, vagy 7 maszkot porlasztunk fel (3. ábra). A nem szükséges fóliarészeket maratással eltávolítjuk (3. c ábra). Az így kialakított fényvezetőelrendezést felülről ni törésmutatójú anyaggal vonjuk bel. (3. d ábra) Hasonló módon készíthetők többrétegű fényvezetők is (4. a, b, c, d ábrák), ni törésmutatójú 1 lapra n2 törésmutatójú 6 fóliát viszünk fel, ahol n2 > ni. Erre iá fóliára 7 maszkot porlaszrtunlk fel, majd a fóliát maratjuk. Az így kapott felületet n3 törésmutatójú fóliával vonjuk be, ahol n3 > n 2 . Ezután újabb 7' maszkot porlasztunk fel, majd maratást végzünk. Az így kapott fényvezetőelrendezést optikai szigetelő 1' réteggel — pl. az 1 lemez anyagához hasonló anyaggal — vonhatjuk be. A kiindulási fóliát vákuumban történő öntéssel, felszórással állíthatjuk elő az első példában említett anyagokból. A maratáshoz szükséges maszk ezüst, alumínium vagy más anyag felszórásával készíthető. A polimerek maratása oldószerekkel (benzol, toluol, xylol vagy keverékeik), vagy üveget oldó savakkal (pl. fluorsav) stb. végezhető. 4. példa Fényvezetőelemek az összes említett anyagból készíthetők alaplapként alkalmazott lapon vákuumban sablonon át történő felszórással, vagy a sablon nyílásain át történő öntéssel, ha az említett anyagok a sablon anyagával nem mutatnak adhéziót. Más sablonon át más anyagok porlaszthatok vagy önthetők, ezekkel folytatható a fényvezető kialakítása. Hasonló módon a lapon villamos vezető elemek is felszórhatok, amelyekkel nyomtatott elektronikus és opto-elektrondkus berendezések alakíthatók ki. Az ily módon kialakított nyomtatott áramkör felülről optikailag szigetelő anyaggal öntjük be. 5. példa Pontosan betartandó keresztmetszetű fényvezetők pl. négyzetes, háromszögű, hatszögletes, vagy körkeresztmetszetű fényvezetőelemekkel 50 (5. a ábra) az alábbi módon készíthetők: az alapként alkalmazott 1 lapban 8 horonyrendszert képezünk ki a kívánt formára és az előre megadott profillal (5. b ábra). A lap hornyait azután öntés útján kitöltjük a fény vezetőelemek anyagával 53 (5. c ábra). Keményedés után a felesleges anyagot eltávolítjuk, és így megkapjuk a kész optikai elrendezést (5. c ábra), amelynek felső felületét optikai szigetelő 3 bevonattal befedhetjük. (5. d ábra) 60 A horonyrendszer tetszőleges eljárással előállítható, (hornyos lapok öntése, nyomás, maratás, fotolitográfia, kivágás stb.). A lap anyagát az 1 foganatosítási példában leírt anyagok képezhe-65 tik. A hornyok megtöltése vákuumban vágy ne-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
