ES2228793T3 - Montaje de conexion de fibra optica. - Google Patents

Abstract

Un montaje de conexión de fibra óptica caracterizado porque comprende: (a) un primer grupo de componentes que incorporan un número de guías ópticas (5) espaciadas de un segundo grupo de componentes que incorporan un número de guías ópticas (5); (b) medios de colimador (12t; 40; 41; 50) que se corresponden con cada guía óptica; (c) medios de activación (1a; 1b; 2a; 2c; 2d; 2e; 4a; 4b; 9a; 9c; 9; 7; 7a; 7b; 8; 44; 55) que se flexionan cuando son activados y están operativamente conectados a dichos medios de colimador para mover individualmente dichos medios de colimador de forma que se desvíe la radiación óptica para que sea transmitida desde una guía seleccionada en el primer grupo y recibida por una guía seleccionada en el segundo grupo.

Description

Montaje de conexión de fibra óptica.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un montaje de conexión de guía óptica y a los mecanismos de dirección utilizados en el montaje para desviar la radiación desde una guía transmisora para dirigir la radiación a una guía receptora seleccionada.

Uno de los mayores problemas a los que se enfrenta la invención es proporcionar una conexión rápida con una baja pérdida de inserción (alta eficiencia de acoplamiento y baja interferencia) para cuentas de puerto alto, mientras se desarrolla un diseño compacto que puede ser fabricado fácilmente. Un problema relacionado es aumentar la capacidad de conexión de un montaje de conexión de fibra óptica, sin el gasto de un aumento del tamaño físico. Por lo menos se han diseñado especialmente realizaciones preferentes de la invención para tratar estos problemas.

Antecedentes

Documento DE19708053A1 (Fraunhofer) revela un conmutador óptico con una fibra de entrada única espaciada desde un objetivo lenticular único que puede ser desplazado en dirección vertical para extraer un rayo de luz en un ángulo. Este conmutador óptico anterior incorpora una pluralidad de fibras de salida espaciadas desde un elemento óptico único de enfoque que funciona con un rayo de prisma y una colección de re-dirección para re-dirigir estáticamente un rayo entrante sobre las fibras de salida.

Documento US A4696062 (Labudde Edward V) se refiere a un método y sistema de conexión de fibra óptica. Este sistema anterior muestra un conmutador con una pluralidad de fibras de entrada y salida. Cada pluralidad de fibras de salida está acoplada a una lente única de entrada y salida que puede ser desplazada por cualquier servomecanismo.

Documento US A5135295 (Jen Cheng-Kuel) revela una fibra óptica única a la que se unen finas películas piezoeléctricas que están adaptadas para extenderse o contraerse en respuesta al voltaje aplicado a las películas.

Documento US A4567339 (Fick Franz) muestra un conmutador de fibra óptica con una única entrada con dos posibles salidas. No se proporcionan medios del colimador ni en la entrada ni en las salidas. La fibra de entrada se fija en un extremo de una caja y se recubre con un elemento piezoeléctrico que cuando se activa desplaza la fibra de entrada desde una posición adyacente a la primera fibra de salida hasta una posición adyacente a la segunda fibra de salida.

Resumen de la invención

En su aspecto más amplio, la presente invención proporciona un montaje de conexión de fibra óptica caracterizado porque comprende:

a)

Un primer grupo de componentes que incorporan una serie de guías ópticas espaciadas de un segundo grupo de componentes que incorporan una serie de guías ópticas;

b)

Medios del colimador que se corresponden con cada guía óptica;

c)

Medios de activación que se flexionan cuando se activan y que están operativamente conectados a dichos medios del colimador para mover individualmente dichos medios del colimador de forma que se desvíe la radiación óptica para que sea transmitida desde una guía seleccionada en el primer grupo y recibida por una guía seleccionada en el segundo grupo.

En un aspecto secundario, los medios del colimador tienen una primera y una segunda extremidad, los medios de activación tienen medios que se enganchan a la primera extremidad del colimador, estando forzados los medios del colimador de forma que cuando los medios de activación para mover dichos medios del colimador se desplazan en una dirección, dicha segunda extremidad se desplaza esencialmente en la dirección opuesta.

En otro aspecto secundario, el montaje tiene una estructura de soporte y los medios del colimador están respectivamente montados sobre dicha estructura de soporte mediante una montura para forzar los medios del colimador de forma que los medios del colimador se desplazan en un movimiento oscilante cuando son movidos por los medios de actuación.

En otro aspecto secundario, se proporcionan medios para detectar la posición para poder detectar la posición de al menos uno de los componentes del montaje que son movidos por los medios de activación, donde la radiación óptica es transmitida desde un primer a un segundo grupo de medios del colimador sin medios intermediarios de detección de la posición.

En otro aspecto secundario, el montaje comprende un sistema de control, donde dichos medios de detección de la posición funcionan con unos medios de detección de la posición de respuesta, donde los medios de detección de la posición de respuesta alimentan al menos una señal de vuelta representativa de la cantidad de desviación de dichos componentes del montaje que han sido movidos a dicho sistema de control y dicha señal es utilizada por el sistema de control para asegurar que ningún medio del colimador sobrante del primer grupo es dirigido a ningún medio del colimador seleccionado del segundo grupo.

En otro aspecto secundario, dichos medios del colimador incluyen al menos una lente integral con, o fijada al final de la susodicha guía, según cual la guía y la lente se mueven a la vez.

En otro aspecto secundario, los medios de activación para mover los medios del colimador incluyen medios electrostáticos.

En otro aspecto secundario, los medios de activación para mover los medios del colimador incluyen medios transductores piezoeléctricos.

En otro aspecto secundario, los medios transductores piezoeléctricos son de "tipo lámina", donde los dedos de una serie en forma de peine de transductores piezoeléctricos están unidos a unos miembros de activación, tales como tiras de láminas para producir un desplazamiento ortogonal de una de las guías ópticas y los medios del colimador, donde las láminas y los dedos pueden ser ensamblados en una matriz laminar.

En otro aspecto secundario, los medios trans-
ductores piezoeléctricos son de "tipo monolítico", donde dicho transductor está hecho de material
piezoeléctrico, tiene un cuerpo con un eje longitudinal, y el cuerpo tiene tiras conductoras alineadas con el eje longitudinal para definir porciones respec-
tivas del transductor que confieran movimientos transversales respectivos en direcciones radiales diferentes para proporcionar un movimiento resultante en el plano bidimensional perpendicular al eje longitudinal.

En otro aspecto secundario, los medios de detección de posición detectan cambios capacitivos para determinar una posición; teniendo al menos una de las susodichas guías una capa conductora que actúa como al menos una placa condensadora que se mueve con respecto como mínimo a otra placa condensadora fija, proporcionando de este modo información posicional de al menos una de las guías y los medios del colimador.

En otro aspecto secundario, los medios detectores de posición detectan cambios capacitivos para determinar una posición, teniendo al menos uno de dichos medios del colimador una capa conductora que actúa como al menos una placa capacitiva y que funciona conjuntamente con al menos otra placa capacitiva, la cual es parte de una estructura de soporte adyacente.

En otro aspecto secundario, los medios detectores de posición incluyen canales conductores que se cruzan en puntos donde pares de canales conductores, asociados con una de las guías individuales y los medios del colimador, están adaptados para detectar cambios capacitivos.

En otro aspecto secundario, los medios detectores de posición utilizan un sistema de dirección diagonal, donde se aplica secuencialmente una señal a diagonales de puntos de detección, y se leen secuencialmente cambios capacitivos desde cada fila y columna.

En otro aspecto secundario, los medios para mover los medios del colimador incorporan un transductor monolítico que funciona conjuntamente con medios mecánicos de palanca para aumentar el movimiento transductor.

En otro aspecto secundario, los medios de palanca incluyen una montura de suspensión, una montura de flexión y una varilla de extensión situada entre un extremo del cuerpo transductor y un punto de soporte sobre la suspensión espaciado de su eje central.

A continuación se describen realizaciones de la invención con referencia a los dibujos que acompañan en los que:

La Figura 1 es una sección transversal similar a través de una realización de tipo lámina de un dispositivo para mover fibras ópticas;

La Figura 2 es una sección transversal similar a través de un tipo monolítico;

La Figura 3 es una vista en perspectiva que muestra las tiras de láminas activadoras (dirigidas por activadores de material piezoeléctrico) sosteniendo las fibras ópticas;

La Figura 4 es una sección transversal de elevación a través de un submontaje de tipo lámina;

Las Figuras 5 y 6 son diferentes vistas en perspectiva de un montaje de conexión de 4 puertos, que incluye 4 lentes, mostrando guías piezoeléctricas conectadas a tiras de láminas para mover fibras ópticas en el plano focal de las lentes (sólo se muestran 4 puertos para simplificar la explicación, pues en la práctica se usaría una multiplicidad de puertos);

Las Figuras 7a - 7d son vistas en perspectiva que muestran las etapas de elaboración de un tipo monolítico del activador y la Figura 7e es una vista en planta;

La Figura 8 muestra un grupo de activadores monolíticos y lentes;

La Figura 9 es una elevación esquemática a través de un montaje activador monolítico con una serie de lentes (cuando se utiliza una serie hexagonal de fibras y de activador);

La Figura 10 muestra el submontaje de la Figura 9 utilizado en un tipo reflectivo de montaje de conexión en el que la radiación es proyectada a través de un espejo semi-plateado sobre un dispositivo de carga acoplada (CCD);

La Figura 11 muestra el submontaje de la Fig. 9 utilizado en un tipo de montaje de conexión de paso a través en el que la radiación pasa directamente desde las fibras de un transmisor a las fibras de un receptor y las Figuras 11 a y 11 b son diagramas para mayor explicación;

La Fig. 12 es una sección transversal esquemática que muestra una disposición detectora capacitiva;

Las Figuras 13a - 13b muestran otra realización de detección capacitiva;

La Fig. 14 es un diagrama electrónico esquemático;

La Fig. 15 muestra una técnica de conexión diagonal explicada con detalle más adelante;

La Fig. 16 muestra fibras con una lente integral y del colimador unida;

La Fig. 17 muestra disposiciones del colimador con tipos monolíticos;

La Fig. 18 muestra una montura de suspensión para un colimador;

La Fig. 19 muestra una montura de suspensión alternativa;

La Fig. 20 muestra un efecto exagerado de inclinar la montura de suspensión y el colimador;

La Fig. 21 muestra un detalle de una estructura de conexión de tipo lámina para una montura de suspensión y de translación de colimadores;

La Fig. 22 muestra una serie de activadores de tipo tubo piezoeléctrico en una disposición triangular;

Las Figuras 23a y 23b son vistas laterales de una realización que utiliza una lente móvil y una fibra fija;

La Fig. 24 es una vista isométrica de la última realización que utiliza una lente móvil y una fibra fija;

La Fig. 25 muestra un grupo de la disposición de los mecanismos mostrados en la Fig. 24;

Las Figuras 26a - 26e muestran un ejemplo de cada uno de los diferentes diseños de lámina en una vista en planta para un montaje de conexión de tipo lámina de 64 puertos y cinco capas;

La Fig. 27 es una vista en perspectiva de un activador guía piezoeléctrico. La Fig. 27a muestra un detalle de los conectadores eléctricos y la Fig. 27b muestra los detalles de conexión para el activador guía piezoeléctrico de la Fig. 27a;

Las Figuras 28a - 28e muestran diferentes vistas en sección en planta de cada una de las 5 capas de las series de guías piezoeléctricas y las disposiciones de láminas;

La Fig. 29 muestra un tipo de submontaje (de tipo lámina) de una conexión (que incluye 64 puertos), y

La Fig. 30 muestra una vista posterior del tipo de submontaje (de tipo lámina) de conexión;

Las Figuras 31a - 31e son vistas isométricas de un submontaje de activadores de tipo monolítico;

Cada una de las Figuras 32 y 33 muestran montajes de conexión; y

La Fig. 34 muestra dos de los montajes de la Fig. 38 utilizados con grupos espaciados de fibras transmisoras y receptoras.

La Fig. 1 muestra esquemáticamente

\hbox{dispositivos}

de tipo lámina que pueden ser utilizados por ejemplo para mover fibras ópticas. En cada dispositivo, los elementos transductores piezoeléctricos 1 a, 1b, 2a, 2b formas grupos respectivos de dedos de una estructura tipo peine fijada en un extremo a una unidad de soporte 3. Los extremos de los dedos están fijados a las respectivas láminas 4a, 4b, con pares de estructuras tipo peine situadas en lados opuestos de las fibras respectivas 5a, 5b. Cada fibra, como por ejemplo la fibra 5a, está fijada a los respectivos grupos de láminas 4a mediante una gota de adhesivo 6a o contactos de soldadura si la fibra es metalizada. Los elementos transductores de material piezoeléctrico 1a, 1b, 2a, 2b se doblan (en paralelo) en la misma dirección de forma que confieren un movimiento de "empujar/tirar" a la respectiva fibra (en una de las dos direcciones ortogonales). Otros elementos transductores de material piezoeléctrico (no mostrados, y que están dispuestos perpendicularmente a los elementos anteriores) se doblan de manera similar (pero en una dirección ortogonal diferente) de forma que confieren el movimiento de "empujar/tirar" a la respectiva fibra. El resultante proporciona a la fibra dos grados de movimiento en direcciones ortogonales. Por lo tanto, la radiación que pasa a través de la fibra 5a y sale por el extremo 5a' puede ser desviada en cualquier sitio en un plano x-y. La "radiación" puede ser una luz de láser, o una luz de un LED, por ejemplo, pero también puede consistir en otras formas de energía electromagnética.

La Fig. 2 muestra esquemáticamente un "tipo monolítico" donde cada uno de los elementos piezoeléctricos 7a,7b tiene un cuerpo de forma cilíndrica con un agujero central a lo largo de su eje longitudinal en el cual es recibida la fibra óptica 5a,5b. Un extremo de cada elemento piezoeléctrico 7a,7b es asegurado firmemente para apoyar la unidad 3, y el extremo libre queda libre para moverse como resultado de la inclinación del cuerpo con respecto al eje longitudinal (tal como se explica más adelante). El dibujo también muestra conexiones eléctricas 8a,8b a los elementos piezoeléctricos. Como con la de tipo lámina la radiación que sale por el extremo 5e' es desviada doblando la fibra 5a en el plano x-y.

La Fig. 3 muestra una ampliación de un "tipo lámina" modificado con más detalle. En este caso, cada lámina tiene la forma de tiras, tales como 9a,9b que se extienden perpendicularmente entre ellas y que terminan en un extremo en un plataforma 9c a través de la que pasa la fibra 5a y que está fijada mediante la gota de adhesivo 5a o contacto de soldadura si la fibra es metalizada. La Fig. 3 muestra tres disposiciones diferentes donde las tiras 9a,9b se unen a la plataforma 9c en diferentes ocasiones (y en un caso donde la tira 9b está formada mediante dos ángulos rectos antes de ser acoplada a la plataforma. Los otros extremos de las tiras están unidos a los dedos 2c,2d de una estructura tipo peine de material piezoeléctrico. Dichos dedos confieren movimiento en cada una de las dos direcciones ortogonales respectivas x-y (tal como se muestra) a las tiras de lámina, por lo que la porción final de la respectiva fibra 5a se mueve en estas direcciones, de forma que la luz que sale del extremo que enfrenta 5a',5b',5c' es desviada.

La Fig. 4 es una sección transversal en elevación, (girada 90º), que muestra un grupo de fibras ópticas 5 que pasan a través de una estructura de soporte 3, estando fijada cada fibra a láminas respectivas 9 dispuestas en capas separadas, en una pila de láminas (no mostrada con detalle). Cada una de las láminas está conectada a los respectivos dedos de una estructura tipo peine piezoeléctrica 2e, que está montada en un montaje de placa de apoyo 3a en la estructura de soporte. Se conecta un cable plano 10 a los activadores piezoeléctricos para proporcionar energía.

Las Figuras 5 y 6 muestran más gráficamente como las estructuras 2e tipo peine de material piezoeléctrico están conectadas a las estructuras de lámina 9, las cuales están unidas a las respectivas fibras ópticas 5, lo que provoca que los extremos de las fibras ópticas se muevan en el plano focal de las respectivas lentes 12. Las Figuras 5 y 6 muestran esquemáticamente una estructura de 4 puertos que tiene sólo cuatro lentes, con el fin de simplificar el dibujo y la explicación. Por supuesto, el montaje puede tener "n" elementos de lente para "n" fibras en una conexión de "n" puertos, donde "n" es el número de puertos que se requieren en la aplicación concreta. Las lentes 12 se apoyan en un bloque 13 que también sostiene los sensores de posición capacitivos (tal como se explica más adelante).

La Fig. 7 muestra cuatro etapas 7a - 7d durante la elaboración de un "tipo monolítico" de un transductor de material piezoeléctrico. La primera etapa 7a muestra un cuerpo 7 de material piezoeléctrico que tiene generalmente una forma cilíndrica. La segunda etapa muestra pares de cortes de sierra en forma de V, V1, V2, V3, los cuales forman surcos definiendo un pilar central 14 de segmentos de sección transversal triangulares 15a, 15b, 15c y pilares delgados periféricos 16a, 16b, 16c, cada uno de sección transversal triangular. A continuación, estos surcos son llenados con una aleación 17 con bajo punto de fusión en la etapa 7c. Finalmente, se realizan más cortes de sierra S tal como se muestra en la Fig. 7d con el fin de definir tres conexiones en forma de plataformas conductoras aisladas 18 en los lados triangulares del pilar central 14. Estas plataformas están aisladas a lo largo del borde de cada extremo debido al hueco 19 (de material piezoeléctrico) que es abierto por el respectivo corte S. Entradas eléctricas en cada una de estas plataformas provocan que el pilar central 14 se doble y flexione la fibra óptica. La vista en planta de la Fig. 7e muestra el movimiento individual "d" conferido por cada plataforma 18 cuando es activada. Mediante la activación adecuada de estas plataformas, se puede conseguir un movimiento resultante para mover el pilar 14 en los ejes de coordenadas x-y. Un agujero 20 perforado de un lado a otro del cuerpo de material piezoeléctrico, a lo largo del eje longitudinal, recibe la fibra óptica tal como se muestra en el diagrama esquemático de la Fig. 2.

Se puede realizar una estructura similar (a) moldeando el pilar 14 de material piezoeléctrico antes de encenderlo y (b) uniendo las plataformas 18 mediante capas. Dicho pilar podría ser hueco o macizo y de diferentes formas de sección transversal.

La Fig. 8 es una vista en perspectiva de un grupo de transductores 7 de tipo monolítico. Cada uno de estos transductores sostiene una respectiva fibra óptica 5, cuyo extremo final se mueve en el plano focal de la respectiva lente 12. Aquí se muestra la serie de fibras en una disposición hexagonal/triangular, pero también se pueden utilizar disposiciones cuadradas.

La Fig. 9 es una sección transversal a través de tres transductores monolíticos 7, cada uno montado sobre una tabla de base 3 que sostiene las fibras
ópticas 5. Aquí se muestran con revestimiento 19 sobre el lado izquierdo de la tabla 3 y las fibras extendiéndose mediante transductores 7 que terminan en extremos 7a cercanos a cada lente plano-convexa del colimador 12 de una serie de lentes. También se puede utilizar una serie de lentes biconvexas. Esta separación se indica mediante el hueco 21, que es dispuesto de forma que la luz que sale del extremo de cada fibra está en el plano focal de la respectiva lente. También se muestran los conectadores 20 que tienen cables de unión conectados a los transductores 7.

La Fig. 10 es una vista esquemática de un montaje utilizado en el calibrado durante la instalación. Muestra salidas de rayos de luz 22 de cada una de las lentes 12 que primero pasan a través de (por ejemplo) un espejo parcialmente reflectante (por ejemplo, una pila multicapa dieléctrica o semiplateado) 29, que transmite parcialmente rayos a un dispositivo CCD 23 y parcialmente refleja los rayos. La posición de los rayos que atraviesan en línea recta sobre la superficie del CCD 23 puede ser debida a la ausencia (o presencia) de señales utilizadas para proporcionar energía a los transductores piezoeléctricos. De la misma manera, la posición de un rayo desviado de una fibra transmisora, que es parcialmente reflejado por el espejo 29 sobre una fibra receptora (de la misma pila), a la vez que incide parcialmente en la superficie del CCD 23, puede ser debido a señales instantáneas utilizadas para activar los transductores piezoeléctricos para que provoquen diferentes desviaciones. Esto permite que las señales dirigidas por el transductor sean derivadas para que se enfoquen correctamente y se dirijan a las porciones finales de las fibras, de forma que los rayos de salida lleguen a sus destinos correctos (o sea, las fibras de recepción seleccionadas en la conexión activa). Por ejemplo, se pueden utilizar cuadros de mejora para recordar las posiciones punta ideales de fibras en cada extremo para producir los acoplamientos fibra-a-fibra deseados (o sea, conexiones cruzadas entre puertos transmisores y receptores). Esto permite el funcionamiento del montaje como una conexión y el montaje sería reversible (o sea, las fibras transmisoras pueden ser las fibras receptoras y viceversa).

La Fig. 11 muestra una disposición diferente que puede ser calibrada de manera similar pero también utilizada en funcionamiento, y donde los rayos de luz 22 que salen del montaje de lente del colimador transmisora 12t son recibidos por un montaje de lente receptora 12r, que dirige la luz sobre respectivas fibras ópticas 5 en una estructura monolítica (similar). La señales de activación pueden ser calibradas de manera similar con respecto a los rayos de luz que atraviesan en línea recta, y siendo desviados, ya que los rayos transmisores serán recibidos por las diferentes fibras respectivamente. Esta disposición es totalmente "reversible", ya que los "transmisores" pueden ser "receptores" y viceversa.

En referencia a la Fig. 11a, es necesario mencionar que:

i.

Cada fibra en la conexión es asociada con una lente del colimador pequeña

ii.

Las puntas de las fibras son situadas en el plano focal de cada lente

iii.

Se producirá un rayo gaussiano colimado si se enciende una fibra, ya que la luz saldrá de la punta de la fibra en el plano focal y será recogida y colimada por la lente

iv.

El movimiento de cada punta de fibra dentro del plano focal origina una oscilación angular efectiva del rayo colimado

v.

Por simetría, cualquier rayo colimado que llegue a una lente objetivo se dirigirá a un punto en el plano focal de la lente objetivo

vi.

Si una punta de fibra fuera situada en el punto definido en (v), la luz se acoplaría en la fibra

Una combinación de (iii) y (iv) permite un acoplamiento fibra a fibra. La luz de una fibra puede ser transformada en un rayo colimado direccional mediante (iii). Moviendo una punta de fibra iluminada (la "fuente"), se puede disponer que el rayo colimado de su lente asociada sea dirigido como la lente asociada con una fibra totalmente diferente (el "objetivo"). Moviendo la fibra objetivo se pude disponer que la luz de rayo colimado entrante pueda ser recogida y de esta manera se ha establecido una condición para el acoplamiento fibra a fibra. Puesto que el sistema óptico es simétrico, los términos puntas de fibra "fuente" y "objetivo" puede utilizarse de manera intercambiable y, en una situación de acoplamiento, la luz puede ser transmitida en cualquiera de las dos direcciones.

El calibrado se llevaría a cabo mediante los siguientes pasos:

1.

Cada fibra está puesta a tierra en 2D y por cada fibra se localizan los valores de capacidad eléctrica para la retroreflexión

2.

Cada fibra es movida secuencialmente a las posiciones en el CCD utilizando la retroreflexión para calibrar con los puntos de referencia

3.

Para cada fibra a cada fibra los voltajes medios 2x y 2y son optimizados para un máximo acoplamiento

4.

Con 128 fibras (64 en cada extremo) tenemos 64 x/y valores de capacidad eléctrica almacenados, o sea, 16.384 números. Éstos son almacenados en la memoria no volátil de la conexión y utilizados como los valores de capacidad eléctrica objetivos para los ajustes deseados de la conexión.

Estos pasos se refieren tanto al reflectante como a otro diseño de paso a través.

En referencia a la Fig. 11b, existe una posición de apoyo óptima de las puntas de la fibra que confiere beneficios importantes del sistema (incluyendo una óptima eficiencia de acoplamiento).

Con una desviación no efectiva (o sea, sin aplicación de voltaje sobre los activadores piezoeléctricos), el rayo colimado de cada punta de fibra debería dirigirse en el mejor de los casos hacia el centro de la serie de lentes objetivo (o, mediante reflejo, hacia el centro de la serie fuente en un sistema plegado). El objetivo de ello es minimizar la translación bipolar de la punta de fibra requerida (desde la posición de apoyo) hasta aproximadamente la mitad del tamaño de la serie.

Las posiciones de punta de fibra Z deben estar dentro de la profundidad del foco de la serie de lentes para asegurar rayos colimados de alta calidad. Todas las puntas de fibra deben estar dentro de una zona por detrás de la superficie trasera del substrato de vidrio de la serie de lentes, definida por la longitud focal de la serie de lentes.

El ángulo de las fibras en relación a la serie de lentes debería ser en el mejor de los casos de 90°. Cualquier desviación considerable de una geometría perpendicular podría tener un efecto perjudicial sobre la eficiencia del acoplamiento y la escalabilidad del límite.

Para detectar la posición de cada fibra óptica individual, se utiliza un acoplamiento capacitivo de tipo lámina o de tipo monolítico (para desviación correlativa con señales de accionamiento del transductor) entre (por ejemplo) cada porción final móvil de la fibra óptica (que está cubierta con material conductor para formar una placa móvil), y otras placas relativamente fijas. Una serie de tales fibras ópticas cubiertas puede ser alineada dentro de una serie similar de unidades capacitivas de exploración sensora. La disposición puede ser o bien cuadrada o bien hexagonal para asegurar una densidad de embalaje óptima. Los tamaños de la serie son escalables para mayores cantidades de fibras (> 1000), adecuados para futuras conexiones ópticas cruzadas con elevado número de puertos para aplicaciones de comunicaciones de fibra óptica.

La posición de la fibra óptica es determinada mediante una medición del acoplamiento capacitivo entre la fibra y las placas detectoras de la capacidad. Como la respuesta capacitiva determina la posición de la fibra óptica con respecto a la serie de lentes 12, la unidad capacitiva de respuesta de montaje está rígidamente conectada a la serie de lentes para asegurar a los centros de las lentes una referencia exacta con las fibras. (Una realización alternativa utiliza fibras fijas y una lente móvil). Las unidades de exploración de placa detectora capacitiva se pueden formar como se muestra en la Fig. 12 o en las Figuras 13a y 13b.

La Fig. 12 muestra, en vista en planta, un método en el que la unidad de exploración detectora se forma mediante agujeros en una placa atravesada de un material de tabla aislante 30. El material de tabla aislante puede ser una tabla con un circuito impreso u otro material aislante alternativo como la cerámica. Los agujeros del sensor están segmentados en cuatro cuadrantes aislados llamados "Norte", "Sur", "Este" y "Oeste" (N, S, E y W). El contacto eléctrico se realiza en ellos con los canales modelo eléctricos adecuados según la muestra 31N, 31S, 31W, 31E. Cada fibra óptica (cubierta) pasa por el centro del agujero sensor.

Las Figuras 13a y 13b muestran, en una vista en sección, una disposición alternativa en la que las placas detectoras capacitivas N, S, E y W están formadas por series perpendiculares de canales conductores paralelos 31N, 31S, 31W, 31E que cruzan una serie de agujeros a través de los cuales pasa la fibra óptica 5. Los canales sensores capacitivos para la detección de NS y EW están dispuestos en series paralelas, siendo las dos series paralelas perpendiculares entre ellas. Para aislamiento, las series sensoras NS y EW están aisladas entre ellas mediante capas intercaladas de material de matriz de aislamiento 33. Capas de tierra artificial 32 por encima y por debajo de cada capa sensora actúan como una pantalla contra la exploración electromagnética del ambiente. Hay que tener en cuenta que las Figuras 13a y 13b muestran únicamente dos capas de los canales sensores NS y EW. Se puede conseguir una mejor sensibilidad capacitiva de respuesta incrementando el número de canales sensores (capas).

La disposición de la Fig. 12 da por resultado un mayor acoplamiento capacitivo entre la fibra 5 y las placas sensoras, mientras que el de las Figuras 13a y 13b es intrínsecamente más fácil de elaB0rar (pero para obtener suficiente acoplamiento capacitivo entre los canales sensores NS y EW, se requiere una serie vertical de tales canales).

Un voltaje de corriente alterna es aplicado a la capa conductora sobre cada fibra óptica, generalmente a una audiofrecuencia. A continuación, se detecta el resultante voltaje de corriente alterna acoplado a las placas sensoras utilizando un circuito amplificador de baja interferencia, tal como el mostrado en la Fig. 14 (donde componentes similares son identificados mediante cifras de referencia similares). El voltaje de corriente alterna generado en las placas sensoras es proporcional al acoplamiento capacitivo entre la placa sensora y la capa conductora de fibra. Esto depende de la distancia local de la fibra a la placa sensora. Por lo tanto, la información combinada de las placas 31N, 31S, 31E y 31W proporciona información sobre la posición localizada de la fibra.

Se consigue una mayor precisión de posición acoplando los voltajes detectados en las placas sensoras N y S a las dos entradas de un amplificador diferencial de baja interferencia 35. De esta manera, conforme la fibra óptica se acerca a la placa N, la señal detectada de la placa N aumenta; asimismo la señal detectada de la placa S disminuye. El diferencial es aplicado al amplificador. Se utiliza una disposición similar para las placas E-W.

Para permitir que las posiciones únicas de fibras individuales dentro de amplias series de fibras ópticas sean detectadas, es necesario aplicar una señal de corriente alterna a cada fibra. Tal disposición no es factible con grandes cantidades de fibras. Por lo tanto, preferimos utilizar un método por el que se puedan detectar las posiciones únicas de series de fibras cambiando selectivamente entre filas diagonales de tales fibras. Los detalles se muestran en la Fig. 15. Aplicando secuencialmente corriente alterna a las filas diagonales y leyendo secuencialmente las señales capacitivas de respuesta de las columnas y filas horizontales, se puede obtener un direccionamiento único. Esto será descrito con más detalle a continuación. (Esta conexión diagonal puede ser utilizada independientemente, o sea, en otros montajes de conexión).

Una señal de activación de corriente alterna es aplicada a series de fibras diagonales (como se muestra en la Fig. 15). Para una serie de conexión de 64 fibras hay 15 diagonales como esa, pero utilizando una serie vertical y horizontal de canales sensores capacitivos de respuesta, dispuestos ortogonalmente, el número de diagonales para aplicación se reduce a 8 únicamente. Esto se explica con referencia a la Fig. 15, que muestra una serie de 64 elementos, pero el siguiente análisis es de aplicación a cualquier serie escalable. En la Fig. 15, las diagonales son A, B, C, D, E, F, G y H. Las filas horizontales 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, de forma que, por ejemplo, la tercera fibra de arriba abajo y quinta desde la izquierda se denomina C2.

La serie diagonal A utiliza todas las 8 fibras a lo largo de la diagonal. Sin embargo, la serie diagonal B utiliza 7 de tales fibras (de B0 a B6), por lo tanto, esta diagonal está conectada a la fibra B7 (esquina inferior izquierda). De forma similar, la diagonal C comprende seis de tales elementos de fibra (C0 a C5), y esto está conectado a los elementos de fibra C6 y C7. El proceso se repite de forma que todas las diagonales comprendan 8 elementos. (Sin embargo, este sistema de conexión puede ser escalado a cualquier tamaño de serie). Por ejemplo, una serie de 256 fibras que comprende 16 filas y 16 columnas estaría conectada utilizando 16 diagonales. Por lo tanto, una serie general de N fibras contiene (N) diagonales de raíz cuadrada.

En referencia a la serie de 64 fibras mostrada en la Fig. 15, cada una de las 8 filas y las 8 columnas de los canales detectores ortogonales de condensador están conectadas a 8 circuitos detectores de amplificador diferencial paralelos, de forma que la capacidad es detectada a lo largo de todas las filas y las columnas simultáneamente: 1 circuito de detección por fila y 1 circuito de detección por columna. No es necesario que los canales de condensador sean ortogonales, se pueden utilizar ángulos alternativos mientras los canales se crucen. Conforme la señal de activación es aplicada a lo largo de la diagonal y únicamente a una diagonal a la vez, sólo un único elemento en una fila o una columna genera una señal capacitiva de respuesta cuando es detectado por el sistema de circuitos capacitivos de respuesta. De esta manera, para el presente caso de 64 elementos por cada activación de diagonal, se leen 8 señales capacitivas de respuesta en paralelo de cada fila y columna. Las salidas están conectadas a una unidad convertidor de analógico a digital (ADC) de 8 canales, una para las filas y otra para las columnas.

Hay que tener en cuenta también que para series muy amplias, el tiempo para detectar todos los elementos con el sistema capacitivo de respuesta está limitado por el tiempo que se tarda en activar y examinar cada diagonal. Se puede conseguir una mejora en el tiempo de conexión subdividiendo amplias series de fibras en subsecciones, donde por ejemplo, una serie de 256 elementos puede ser dividida en 4 series de lectura de salida independientes más pequeñas. Este método es escalable a cualquier tamaño de serie.

Para proporcionar otra mejora, una lente de colimador puede ser unida o incorporada al extremo de la fibra óptica para proporcionar un campo angular más amplio del rayo saliente. En este caso, tanto la lente como la fibra se mueven a la vez, lo que simplifica el diseño, permitiendo una rápida velocidad de conexión para un número elevado de puertos. Estas lentes de colimador pueden ser utilizadas independientemente o con otros montajes de conexión, pero son especialmente útiles cuando son utilizadas junto con los transductores de material piezoeléctrico "tipo lámina" o "tipo monolítico" miniaturizados descritos anteriormente.

Como tanto el extremo de fibra como la serie de lente pueden dar como resultado un reflejo de vuelta (incluso cuando todas las caras están cubiertas con capas antirreflectantes dieléctricas multicapas), se pierde parte de la señal. Además, la eficiencia de acoplamiento entre los extremos de la fibra y las ópticas de colimador depende críticamente de que se mantenga la posición del extremo de la fibra dentro del plano focal de la lente. Se pueden utilizar fibras ópticas colimadas para tratar este problema. Se pueden reducir considerablemente las pérdidas de inserción y el reflejo de vuelta dentro de sistemas de conexión óptica, y se puede simplificar la construcción mediante la
utilización de extremos de fibra óptica colimados o con lentes incorporadas (Fig. 16a y 16b) en lugar de extremos de fibra óptica y series de lentes.

Fibras ópticas colimadas 40 están disponibles comercialmente, incorporan una lente de colimador 40a unida la porción final 5 de la fibra óptica de modo simple.

Las fibras ópticas 41 con lentes incorporadas pueden ser utilizadas también en lugar de un colimador 40 para todas las aplicaciones presentes aquí tratadas. Fibras ópticas con lentes incorporadas se forman tratando el extremo de fibra óptica de manera que forma una micro lente (sistemas de fibra óptica con lente integrada están actualmente disponibles en algunos fabricantes de sistemas de fibra óptica). La ventaja que ambas tecnologías proporcionan en la presente aplicación de conexión es que la luz que sale del extremo de fibra óptica es colimada y paralela sin la incorporación de componentes ópticos diferenciados adicionales tales como series de lentes.

También se pueden elaborar fibras ópticas con lentes integradas pegando una lente apropiada al extremo de la fibra. En todos los casos, se pueden utilizar componentes cubiertos o no. Conexiones de NxN fibras basadas en colimadores (o sea, un número N de puertos de entrada y un número N puertos de salida) tienen la ventaja de una baja pérdida de inserción, un excelente cumplimiento de interferencia, y una independencia de polarización excelente.

Alternativamente, se pueden obtener conexiones de fibra óptica en las que los extremos de fibra óptica colimados o integrados son incorporados en la matriz de conexión NxN, impidiendo de esta forma la serie de lentes 12 utilizada en las estructuras de conexión alternativas descritas anteriormente.

En los casos en que se utiliza una respuesta capacitiva (tal como se describe más arriba) para determinar la posición del colimador, la superficie externa del colimador es metalizada o cubierta con una delgada película conductora.

La conexión con el colimador se puede realizar utilizando fibras metálicas y la respuesta capacitiva se puede utilizar para medir la capacidad entre la superficie externa del colimador mejor que la fibra óptica metalizada. Sin embargo, si se utilizan ópticas con lentes integradas, el acoplamiento capacitivo es utilizado para medir la capacidad entre el sensor placa de circuitos impresos (pcb) y la fibra metalizada.

La Fig. 17 muestra esquemáticamente cómo la lente integrada o colimada en el extremo de la fibra óptica puede ser incorporada en una conexión de fibra óptica monolítica piezoeléctrica. Ésta es una solución simplificada en la que la serie de lentes 12 es reemplazada por el colimador 40 o la lente integrada 41. Aunque no se muestra en la Fig. 17, es posible aumentar la longitud de la fibra entre la parte superior del activador piezoeléctrico monolítico y el colimador.

Para conseguir una mayor oscilación angular de las ópticas colimadas al final de la fibra óptica, puede ser montada en una montura de tipo suspensión 42 que permite al colimador 40 pivotar alrededor de su punto central tal como se muestra en las Figuras
18 - 20, para proporcionar movimiento en los ejes de coordenadas x-y 43. Se utiliza preferiblemente una unión de flexión que une el colimador con el brazo de extensión del activador piezoeléctrico tal como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 19 y 21. Ambas uniones de suspensión y de flexión pueden ser elaboradas mediante una variedad de medios que incluye láminas según patrón. La Fig. 21 muestra cómo el uso de láminas acopladas con una disposición de suspensión puede ser utilizada para inclinar el extremo de fibra óptica de la lente colimada o integrada, en este caso la disposición de suspensión también puede ser realizada utilizando una estructura de lámina
modelo.

La Fig. 19 y la Fig. 20 muestran una variante del esquema de montaje del colimador en el que una pieza abocinada 44 forma una extensión del tubo piezoeléctrico 8. La pieza de extensión 44 proporciona una ventaja mecánica, o sea, proporciona un movimiento XY de la base del colimador mayor que el generado únicamente por el escáner tubo piezoeléctrico. Por lo tanto, la pieza de extensión proporciona una ventaja mecánica al movimiento activador piezoeléctrico. (El rayo de salida se muestra como 45 en la Fig. 19). La varilla de extensión 44 del activador piezoeléctrico es abocinada para reducir la frecuencia de resonancia del sistema mecánico.

Una característica clave de este diseño es que la varilla de extensión 44 proporciona un movimiento lateral extra en el plano XY (perpendicular al eje de la fibra) de la base del colimador mayor que el proporcionado por un solo activador piezoeléctrico no extendido. La ventaja de ello es que el rayo colimado puede ser balanceado sobre un campo angular mayor para un movimiento piezoeléctrico determinado. Esto es importante ya que proporciona un campo direccionable mucho más amplio para el rayo resultante que sale del colimador, permitiendo así que se construyan series de conexiones mucho más amplias (por ejemplo, tamaños de conexión NxN mayores - mayores números de puertos).

Con el tipo monolítico, la fibra óptica pasa a través del centro del escáner tubo piezoeléctrico. La unidad completa es repetida N veces para una unidad de conexión NxN (Fig. 22) -hay que tener en cuenta que la Fig. 22 muestra únicamente los activadores piezoeléctricos- donde la disposición puede ser o bien cuadrada o bien hexagonal/triangular en su diseño.

Activadores piezoeléctricos individuales son formados mediante moldeado, encendido y/o posterior serrado del material monolítico piezoeléctrico, seguido de un modelado mediante contactos eléctricos.

La Fig. 20 muestra (en una forma esquemática exagerada), el desplazamiento del montaje de activador de fibra. La fibra óptica no es mostrada en este dibujo -pasa a través del centro del activador tubo piezoeléctrico 8.

El soporte de colimadores de suspensión y flexión puede ser fabricado de muchas maneras, siendo una de ellas láminas modelo. La Fig. 21 muestra un método posible de fabricación del soporte de suspensión. Alternativamente, se puede utilizar una disposición de lámina tipo meandro para fabricar el soporte de flexión.

La Fig. 23 muestra una realización alternativa de un activador de material piezoeléctrico de tipo monolítico. En este caso, la fibra óptica 5 (mostrada doblada a través de un ángulo recto) se mantiene fija sobre un bloque de soporte 52, que también sostiene interconectores electrónicos y placas de detección capacitivas (asociadas respectivamente con la fibra fija y la lente móvil). Éstas detectan el desplazamiento de la lente y proporcionan una señal de control de

\hbox{respuesta}

(tal como se describe anteriormente). La lente 50 es sostenida por un soporte de lente 51 que está conectado a un activador de material piezoeléctrico de tipo monolítico mediante una palanca de conexión 53. La vista isométrica de la Fig. 24 muestra un agujero de espacio libre 54 que permite libertad de movimientos. La Fig. 25 muestra una pluralidad de estos activadores montados sobre una placa de soporte rígida y PCB 55 para proporcionar conexiones de accionamiento. Tal como se muestra en la Fig. 23a, por ejemplo, la varilla de extensión 7 termina en una porción abocinada 53 y una porción cilíndrica con forma de varilla 57, que está conectada al soporte de lente 51 (ver también la Fig. 24). Esta disposición es particularmente ventajosa porque la lente del colimador 50 puede tener una capa conductora, para actuar como una placa de condensador y está convenientemente posicionada con respecto al bloque de soporte fijo 52, sobre el que se puede proporcionar otra placa de condensador (por ejemplo, en una relación de confrontación), para proporcionar información de respuesta posicional como resultado de los cambios capacitivos. Además, esta disposición permite a los componentes estar convenientemente situados sobre una estructura de soporte detectora capacitiva, de forma laminar, como la descrita con referencia a las Figuras 13a y 13b. Esto también es más evidente en los submontajes mostrados en las Figuras 29 y 31-34, donde el sistema detector capacitivo incluye canales conductores planos, que están ensamblados de forma laminar, en un bloque o estructura de soporte, que puede convenientemente sostener otros componentes del montaje de conexión. Esto proporciona tanto las ventajas de una detección capacitiva como una estructura compacta y robusta que facilita la fabricación.

Las Figuras 26a - 26e son vistas en planta de un ejemplo de diseños de lámina para un montaje de conexión de tipo lámina de 64 puertos. Éstos están dispuestos en capas, aislados entre ellos, en el submontaje de haces de fibra óptica.

La Fig. 27 es una vista en perspectiva de una estructura tipo peine piezoeléctrica 2, para un diseño de tipo lámina de conexión, mostrando cortes tipo sierra 60 separando activadores individuales 1 y mostrando también contactos metalizados 61, 62, 63. La Fig. 27a muestra cómo los dedos de la estructura tipo peine 2 están unidos a los respectivos canales conductivos de un conectador plano flexible 2'. La guía piezoeléctrica incluye capas exteriores que forman planos respectivos comunes +V y -V y una capa interior que forma un plano de control V.

En referencia a la Fig. 27b, ésta ilustra esquemáticamente un accionamiento de desviación preferible para aumentar el rendimiento de la vida útil de los piezoeléctricos. Esto implica esencialmente no dirigir ninguna de las mitades de los bimorfos piezoeléctricos de tal manera que pudieran ser despolarizados de no ser así. De esta manera, el accionamiento desviado aumenta la longevidad del aparato. Otra ventaja es que el número de interconectores eléctricos a guías piezoeléctricas puede ser reducido drásticamente. Esencialmente, los electrodos superiores para todos los elementos de la guía se hacen comunes, los electrodos inferiores para todos los elementos de la guía también se hacen comunes y sólo los electrodos centrales de los elementos necesitan un control independiente. De esta manera, para una guía de 8 bimorfos, sólo hay 8+2 (10) interconectores eléctricos, en lugar de 8+8+8 (24).

Las Figuras 28a - 28e muestran vistas en planta de cada capa de las series de guías piezoeléctricas y disposiciones de lámina tales como las mostradas en las Figuras 26a - 26e. Éstas están ensambladas en un montaje de conexión tal como se muestra en las Figuras 29 y 30. La Figura 29 muestra una pila 64 de 5 láminas, guía piezoeléctrica 2 en una placa de soporte 65 a la que se realizan conexiones eléctricas mediante cable plano 66, siendo montados los componentes sobre una estructura de soporte 67. Una serie de fibra óptica 5 pasa centralmente a través de la estructura 67, tal como se muestra también en la vista trasera de la Fig. 30.

Las Figuras 31a y 31b son unas vistas en perspectiva recortadas de tipo monolítico de una serie de conexión en la que activadores piezoeléctricos de tipo tubo monolítico 70 desvían fibra óptica metalizada 71 que termina en (o es adyacente a) colimadores 72 montados en una tabla de respuesta detectora capacitiva 73; siendo aplicada una influencia mecánica (como la que se muestra en la Fig. 20) mediante las palancas de extensión 74 (la Fig. 31c muestra una vista

\hbox{ampliada).}

Las Figuras 32 y 33 muestran submontajes de tipo lámina en una etapa posterior de conclusión, y la Fig. 34 muestra dos de los submontajes enfrentados a través de un espacio en el que los rayos son proyectados.

Apéndice A

Un ejemplo de un método para elaborar un tipo monolítico de transductor piezoeléctrico es descrito con más detalle más adelante; todas las conexiones eléctricas para dirigir las fibras son llevadas a unas plataformas de unión en el filo de la cerámica cada una de las tres conexiones es provista con voltajes para accionarlas.

Primer paso: Los interconectores son depositados sobre una base cerámica. Dos capas metalizadas, fuera en la serie de plataformas de unión alrededor del filo.

Segundo paso: Una pantalla cerámica de modelo basto de baja temperatura es impresa y encendida.

Tercer paso: Se realizan agujeros en el modelo, conectando a los interconectores por debajo.

Cuarto paso: Un bloque piezoeléctrico, de un grado utilizado para cabezas de impresión por inyección o equivalentes, adecuado para sierra de diamante unido a la base cerámica utilizando una aleación con bajo punto de fusión.

Quinto paso: Se perforan agujeros a través (para despejar el núcleo de la fibra)

Sexto paso: Primer corte de sierra hexagonal, paso de corte (Fig. 7)

Séptimo paso: Los lados de las columnas son chapados o evaporados profundamente. Los agujeros de la fibra también chapados o evaporados, así como la parte trasera de la cerámica para su uso como derivación a tierra para los agujeros de fibra. Las partes superiores de las columnas son desmetalizadas si fuera necesario.

Octavo paso: Polarización piezoeléctrica bajo aceite, produciendo una inversión de conductores radial en columnas.

Noveno paso: Segundo grupo de cortes de sierra hexagonales, producen las columnas finales (Fig. 7). Se necesita mayor corte para reducir el grosor del metal si es chapado en lugar de evaporado. Fijación de hilos de conexión o placas de soldadura a conectores eléctricos.

Décimo paso: Los centros de la fibra caen (extremos ya preparados) con el aparato colocado sobre una red de distribución plana y localizada. Echar epoxy de cura ultravioleta en cada fibra y dejar al descubierto.

Undécimo paso: Unir y enfocar una serie de microlentes

Duodécimo paso: Montar parte trasera con parte trasera con una serie combinada o espejo. Unir los extremos de fibra a los conectores.

Un número de fibras accesible en una disposición hexagonal de fibra dada se puede doblar n veces la separación puntual desde el punto central n (n=1)*3 + 1, o sea, una capacidad de desviación de +/- 10 tamaños del punto luminoso da acceso a 334 puntos - 334x334 conexión de no bloqueo. Para llevar a cabo este rendimiento, es necesario utilizar la correcta longitud de trayectoria.

La calidad de la serie de lentes es importante para conseguir rayos gaussianos de difracción limitada necesarios para maximizar el rendimiento. Dada una elevada apertura numérica y un pequeño campo de vista utilizado, una única forma de superficie parabólica produce excelentes resultados, construida de sílice multicapa depositado y a continuación devuelto al flujo.

El tiempo de respuesta está establecido por la frecuencia resonante de las columnas más la fibra. Cuanto más corta y más gruesa, mejor (éste es un requisito opuesto a la maximización del desplazamiento). Es bueno tener columnas que se van haciendo más claras por la parte superior.

La desviación se consigue utilizando este sistema de polarización radial, siendo aplicados los polos radiales y los voltios entre tres lados y el centro. Utilizar una desviación de modo tangencia) evita la necesidad de repolarizar (se puede utilizar los prepolos mediante el grosor), pero confiere una desviación mucho menor. La máxima desviación se obtiene mediante una pila multicapa polarizada mediante el grosor, pero esto requiere varias capas.

Se puede tener una ayuda al ajuste en el paquete único contra una configuración de espejo utilizando un espejo parcialmente transmisor, y un CCD en el lugar donde iría el otro paquete de fibras. Esto puede ser utilizado en línea si se desea esta configuración, o simplemente como una ayuda establecida para que los electrónicos sepan los voltajes correctos de accionamiento para todas las ubicaciones de todas las fibras.

Claims (16)

1. Un montaje de conexión de fibra óptica caracterizado porque comprende:

(a)

un primer grupo de componentes que incorporan un número de guías ópticas (5) espaciadas de un segundo grupo de componentes que incorporan un número de guías ópticas (5);

(b)

medios de colimador (12t; 40; 41; 50) que se corresponden con cada guía óptica;

(c)

medios de activación (1a; 1b; 2a; 2c; 2d; 2e; 4a; 4b; 9a; 9c; 9; 7; 7a; 7b; 8; 44; 55) que se flexionan cuando son activados y están operativamente conectados a dichos medios de colimador para mover individualmente dichos medios de colimador de forma que se desvíe la radiación óptica para que sea transmitida desde una guía seleccionada en el primer grupo y recibida por una guía seleccionada en el segundo grupo.

2. Un montaje de acuerdo con la reivindicación 1 donde los medios de colimador tienen una primera y segunda extremidades, teniendo los medios de activación medios (44) que se engranan a la primera extremidad del colimador, los medios de colimador siendo forzados de forma que cuando los medios de activación para mover dichos medios de colimador se desplazan en una dirección, dicha segunda extremidad se desplaza esencialmente en la dirección opuesta.

3. Un montaje según la reivindicación 1, en el que el montaje tiene una estructura de soporte y los medios de colimador están montados respectivamente sobre dicha estructura de soporte mediante una montura (42) para forzar los medios de colimador, de forma que los medios de colimador se desplazan en un movimiento de oscilación cuando son movidos por los medios de activación.

4. Un montaje según la reivindicación 1, donde se suministran unos medios de detección de la posición (13; 31N; 31S; 31W; 31E) para detectar la posición de al menos uno de los componentes del montaje que son movidos por los medios de activación, donde la radiación óptica es transmitida desde un primer a un segundo grupo de medios de colimador sin ningún medio intermediario de detección de la posición.

5. Un montaje según la reivindicación 4, que además comprende un sistema de control, donde dichos medios detectores de la posición funcionan con medios de respuesta detectores de la posición, donde los medios de respuesta detectores de la posición alimentan al menos una señal de respuesta representativa de la cantidad de desviación de dichos componentes del montaje desplazados con respecto al susodicho sistema de control y dicha señal es utilizada por el sistema de control para asegurar que cualquiera de los susodichos medios de colimador del primer grupo está dirigido a cualquier medio de colimador seleccionado del segundo grupo.

6. Un montaje según la reivindicación 1, donde dichos medios de colimador incluyen al menos una lente integrada (40a, 41) con o fijada al extremo de dicha guía, donde la guía y la lente se mueven conjuntamente.

7. Un montaje según la reivindicación 1, en el que los medios de activación para mover los medios de colimador incluyen medios electrostáticos.

8. Un montaje según la reivindicación 1, en el que los medios de activación para mover los medios de colimador incluyen medios transductores piezoeléctricos (1a; 1b; 2b; 2c; 2d; 2e; 7; 7a; 7b; 8).

9. Un montaje según la reivindicación 8, en el que los medios transductores piezoeléctricos son de "tipo lámina", donde los dedos de una serie tipo peine (2) de transductores piezoeléctricos (1a; 1b; 2a; 2b; 2c; 2d; 2e) están unidos a los miembros de actuación tales como tiras de láminas (4a; 4b; 9a; 9b; 9c; 9), para producir un desplazamiento octogonal de una de las guías ópticas (5; 5a; 5b) y los medios de colimador, donde las láminas y las guías pueden ser ensambladas en una matriz laminar.

10. Un montaje según la reivindicación 8, donde los medios transductores piezoeléctricos son de "tipo monolítico", donde dicho transductor está hecho de material piezoeléctrico, tiene un cuerpo con un eje longitudinal, y el cuerpo tiene tiras conductivas alineadas con el eje longitudinal de forma que define porciones respectivas del transductor que confieren movimientos transversales respectivos en direcciones radiales diferentes para proporcionar un movimiento resultante en el plano bidimensional perpendicular al eje longitudinal.

11. Un montaje según la reivindicación 4, donde los medios detectores de posición (13) detectan cambios capacitivos para determinar una posición, teniendo al menos una de las susodichas guías una capa conductiva que actúa como al menos una placa condensadora que se mueve con respecto a como mínimo otra placa condensadora fija, proporcionando por lo tanto información posicional, información de al menos una de las guías y los medios de colimador.

12. Un montaje de acuerdo con la reivindicación 4, donde los medios detectores de posición detectan cambios capacitivos para determinar una posición, teniendo al menos uno de los susodichos medios de colimador una capa conductiva que actúa como al menos una placa condensadora y funcionando en conjunción con al menos otra placa condensadora, que es parte de una estructura de soporte adyacente.

13. Un montaje según la Reivindicación 4, donde los medios detectores de posición incluyen canales conductivos (31N; 31S; 31W; 31E), que se cruzan en puntos donde pares de canales conductivos, asociados con una de las guías individuales (5) y los medios de colimador, son adaptados para detectar cambios capacitivos.

14. Un montaje de acuerdo con la Reivindicación 4, donde los medios de detección de posición utilizan un sistema de direccionamiento diagonal, donde una señal es aplicada secuencialmente a diagonales de puntos detectados, y cambios capacitivos son leídos secuencialmente desde cada fila y columna.

15. Un montaje según la reivindicación 1, en el que los susodichos medios para mover los medios de colimador incorporan un transductor monolítico que coopera con medios de palanca mecánicos (44; 7) para aumentar el movimiento transductor.

16. Un montaje de acuerdo con la reivindicación 15, en el que los medios de palanca incluyen una montura de suspensión (42), una montura de flexión, y una varilla de extensión (44; 7), situada entre un extremo del cuerpo del transductor y un punto de montaje sobre la suspensión espaciado del eje de pivote.