DE19513374A1 - Vorrichtung zum Ankoppeln von Lichtwellenleitern und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Vorrichtung zum Ankoppeln von Lichtwellenleitern und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem wenigstens einen
Eingang und wenigstens einen Ausgang aufweisenden
optoelektronischen Bauelement, an welche Lichtwellenleiter
angekoppelt sind. Bei dem optoelektronischen Bauelement kann es
sich um verschiedene Bauelemente handeln, in denen ein aus einem
Lichtwellenleiter eingekoppeltes optisches Signal
weiterverarbeitet, z. B. umgeschaltet oder aufgeteilt, wird. Bei den
Lichtwellenleitern kann es sich beispielsweise um sogenannte
Linsenfasern handeln, das sind Lichtwellenleiter, deren Ende w
spitz angeschliffen sind. Diese Linsenfasern zeichnen sich durch
geringe Koppelverluste aus, erfordern aber eine sehr genaue
Ankopplung.
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht
darin, eine Vorrichtung zu schaffen, welche in der Weise gestaltet
ist, daß es ein optoelektronische Bauelement aufnehmen kann und für
die genaue Ankopplung der Linsenfasern geeignet ist, sowie ein
Verfahren zur justierenden Ankopplung des Lichtwellenleiters an das
optoelektronische Bauelement anzugeben.
Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß durch die
technischen Lehren der Hauptansprüche 1 und 2 gelöst.
Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß sie eine einfache und
genau justierte Ankopplung der Lichtwellenleiter an das
optoelektronische Bauelement gestattet. Das Verfahren zur Montage
und Justage der Lichtwellenleiter ist im Verfahrensanspruch
enthalten.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der
Vorrichtung und
Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, enthält die Vorrichtung einen
quaderförmigen Kupferblock 1, in welchen eine kastenförmige
Vertiefung 2 derart eingearbeitet worden ist, daß zu beiden Seiten
der Vertiefung Plattformen 3 bzw. 3′ vorhanden sind. Die Vertiefung
2 kann beispielsweise durch Funkenerodieren hergestellt werden.
Diese Herstellungsweise gestattet eine hohe Genauigkeit, welche
beispielsweise bei 5 µm liegt.
In der Vertiefung 2 ist der Kupferträger 4 mit dem darauf
befestigten optoelektronischen Bauelement 5 angeordnet. Bei dem
optoelektronischen Bauelement kann es sich beispielsweise um eine
2×2 Schaltmatrix handeln, welche auf dem Kupferträger 4 durch
kleben befestigt ist. Der Kupferträger 4 selbst ist ebenfalls in
der Vertiefung 2 durch kleben befestigt. Allerdings befinden sich
die Klebestellen 6 an den Seiten des Kupferträgers 4 zwischen der
Seitenwand und der Seitenwand der Vertiefung 2. Der Kupferträger 4
sitzt mit seinem ebenen Boden auf dem Boden der Vertiefung 2 auf.
Da sich die Vertiefung 2, der Kupferträger 4 und das
optoelektronische Bauelement 5 sehr genau herstellen lassen, kann
das optoelektronische Bauelement 5 so genau montiert werden, daß
seine optische Achse den gewünschten Abstand zum Boden der
Vertiefung 2 bzw. zu den Plattformen 3 bzw. 3′ aufweist. Es kann
eine Genauigkeit von 2 µm erreicht werden. Auf den Plattformen 3
bzw. 3′ sind die Faserarrays 7 angeordnet. Sie bestehen aus einer
z. B. mit V-Nuten versehenen Platte 8 beispielsweise aus Silizium,
in deren V-Nuten die Lichtwellenleiter 9 angeordnet sind.
Im Bereich der Platten 8 ist über den Lichtwellenleitern 9 ein
Deckel, welcher aus Glas bestehen kann, angeordnet. Die
Lichtwellenleiter 9 werden mit Hilfe eines an sich bekannten
Spezialhalters im Faserarray justiert und eingeklebt. Da die
Platten 8 mit den V-Nuten sehr genau hergestellt werden können,
sind auch die wichtigen Parameter der Faserarrays genau. Die Lage
der optischen Achse der Lichtwellenleiter im Faserarray ist durch
die dicke der Platte 8, der Breite der V-Nuten und dem Durchmesser
des Lichtwellenleiters definiert, so daß der Abstand der optischen
Achse des Faserarrays von der Unterseite der Platte 8 auf 1 µm
genau verwirklicht werden kann.
Der Kupferblock 1 mit der Vertiefung 2 und den Plattformen 3 bzw.
3′ soll so dimensioniert sein, daß die optischen Achsen des
optoelektronischen Bauelementes 5 und des Faserarrays 7 auf einer
Höhe liegen. In diesem Zustand soll zwischen dem Boden der Platte 8
und der Oberfläche der Plattform 3 bzw. 3′ ein Abstand von 15 bis
20 µm vorhanden sein, welcher bei der endgültigen Montage für die
Kleberschicht benötigt wird.
Nachdem die Lichtwellenleiter 9 im Faserarray befestigt worden
sind, werden sie sowohl horizontal als auch vertikal (optische
Achse) bezüglich des optoelektrischen Bauelementes 5 justiert. Zu
diesem Zweck wird das optoelektronische Bauelement in Betrieb
genommen, so daß es ein konstantes optisches Signal aussendet. Das
in einer Mikropositionieranlage eingespannte Faserarray wird nun
auf maximale Lichtintensität in den Lichtwellenleitern 9 justiert.
Zur genauen Ausrichtung der optischen Achsen vom optoelektronischen
Bauelement 5 und Faserarray 7 wird die horizontale Lage des
Faserarrays 7 gespeichert. Das Faserarray wird nun auf die
Oberfläche der Plattform 3 bzw. 3′ abgesetzt und die dabei
zurückgelegte Strecke gemessen. Das Faserarray 7 wird dann aus
dieser Position so weit entfernt, daß auf der Plattform eine
Kleberschicht erzeugt werden kann. Danach wird das Faserarray in
die gespeicherte, der optimalen Justage entsprechenden Position
gebracht; erforderlichenfalls kann eine Nachjustage stattfinden. Um
eine Fehljustage, welche durch die Kontraktion des Klebers beim
Aushärten auftritt zu vermeiden, wird dieser Justagefehler vor dem
Aushärten des Klebers durch einen Vorhalt ausgeglichen. Der Vorhalt
wird aus der bekannten Volumenkontraktion des Klebers und dem
Abstand zwischen Plattform und Boden der Platte 8 berechnet. Bevor
die Aushärtung des Klebers eingeleitet wird, wird das Faserarray um
den Vorhalt angehoben. Nachdem der Kleber ausgehärtet ist und das
Faserarray von der Mikropositionieranlage freigegeben ist, sind die
optischen Achsen vom optoelektronischen Bauelement 5 und Faserarry
7 justiert.
Claims (2)
1. Vorrichtung mit einem wenigstens einen Eingang und wenigstens
einen Ausgang aufweisenden optoelektronischen Bauelement, an welche
Lichtwellenleiter angekoppelt sind,
gekennzeichnet durch einen mit einer
kastenförmigen Vertiefung (2) versehenen quaderförmigen Kupferblock
(1), in dessen Vertiefung (2) ein ein das optoelektronische
Bauelement (5) tragender blockartiger Kupferträger (4) befestigt
ist und dadurch, daß auf Plattformen (3, 3′) zu beiden Seiten der
Vertiefung (2) Faserarrays (7) befestigt sind, in deren Nuten die
Lichtwellenleiter (9) gehaltert sind.
2. Verfahren zur justierten Ankopplung der Lichtwellenleiter an
das optoelektronische Bauelement bei einer Vorrichtung gemäß
Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- a) in dem Kupferblock (1) wird die Vertiefung (2) mit solcher Tiefe erzeugt, daß die optischen Achsen des optoelektronischen Bauelementes (5) und des Faserarrays (7) in etwa fluchten,
- b) ein Kupferträger (4) mit dem darauf befestigten optoelektronischen Bauelement (5) wird durch Klebestellen (6) zwischen der Seitenwand des Kupferträgers (4) und der Wand der Vertiefung (2) in der Vertiefung befestigt,
- c) ein Faserarray (7) wird in eine Mikropositioniereinrichtung eingespannt, bezüglich dem optoelektronischen Bauelement (5) justiert und seine Position gespeichert,
- d) das Faserarry (7) wird auf eine Plattform (3, 3′) abgesenkt und die zurückgelegte Wegstrecke gemessen,
- e) das Faserarray (7) wird von der Plattform (3, 3′) entfernt und auf der Oberfläche der Plattform (3, 3′) eine Kleberschicht angebracht,
- f) das Faserarray (7) wird in die gespeicherte (Justier-) Position gebracht,
- g) aus der bekannten Volumenkontraktion des Klebers beim Aushärten und dem Abstand zwischen Faserarray (7) und der Oberfläche der Plattform (3, 3′) wird ein Vorhalt berechnet, um welchen das Faserarray (7) angehoben wird
- h) danach wird der Kleber ausgehärtet.
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| DE19513374A1 true DE19513374A1 (de) | 1996-10-10 |
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ID=7759253
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20200981U1 (de) | 2002-01-24 | 2002-06-27 | Babcock Noell Nuclear GmbH, 97080 Würzburg | Messdose zur Aufnahme von Sensoren |
| CN115236807A (zh) * | 2021-04-22 | 2022-10-25 | 联合微电子中心有限责任公司 | 端面耦合对准方法、半导体器件 |
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1995
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| CN115236807A (zh) * | 2021-04-22 | 2022-10-25 | 联合微电子中心有限责任公司 | 端面耦合对准方法、半导体器件 |
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