DE19856601A1

DE19856601A1 - Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung und einer Lichtleitfasermatrix

Info

Publication number: DE19856601A1
Application number: DE19856601A
Authority: DE
Inventors: Byong-Gwon You; Tae-Hyung Rhee; Hyung-Jae Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 1999-07-01
Also published as: JPH11237523A; FR2772146A1; CN1221116A; GB9826461D0; KR19990048163A; US6122423A; GB2332067A; CA2255208A1; BR9805236A; KR100277356B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verpackungsverfahren für eine Lichtwellenleitervorrichtung und insbesondere auf ein Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung und einer Lichtleitfasermatrix.

Im allgemeinen werden Lichtwellenleitervorrichtungen unter Verwendung einer planaren Wellenleitertechnologie auf einem planaren Substrate geformt. Die Lichtwellenlei tervorrichtungen umfassen einen Lichtverteiler, einen Lichtmodulator, ein Lichtschalter element, einen Lichtsignalmultiplexer, einen Equalizer und dergleichen. Für Anwendungen der Lichtwellenleitervorrichtungen in optischen Kommunikationssystemen sind verschiede ne Techniken untersucht worden, die sich grob in die Gebiete des Wellenleiterdesigns, der Wellenleiterfertigung, der Wellenleiterverpackung und der Messung von Umgebungseigen schaften einer Wellenvorrichtung aufteilen.

Unter diesen Techniken ist die Wellenleiterverpackung eine wesentliche Technik, da sie einer Lichtwellenleitervorrichtung nach ihrer Herstellung ermöglicht, ihre optischen Eigenschaften voll zu entfalten. Insbesondere ist ein Leiterverbindungsverfahren zwischen der Lichtwellenleitervorrichtung und einem Lichtleitfasermatrixmodul von großer Bedeu tung für die Verbesserung der optischen Eigenschaften der Lichtwellenleitervorrichtung.

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die ein herkömmliches Leiterverbindungsverfahren zwi schen einer Lichtwellenleitervorrichtung und einem Lichtleitfasermatrixmodul zeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine Lichtwellenleitervorrichtung 5 mit einem auf einem Substrat 1 geformten Lichtwellenleiter 3 einen Eingangsanschluß 7 und einen Aus gangsanschluß 9. Ein erstes Lichtleitfasermatrixmodul 11a mit einer darauf angeordneten, ersten Lichtleiterfaser 10a und ein zweites Lichtleitfasermatrixmodul 11b mit einer darauf angeordneten, zweiten Lichtleiterfaser 10b sind an dem Eingangsanschluß 7 beziehungs weise an dem Ausgangsanschluß 9 befestigt. Das herkömmliche Leiterverbindungsverfah ren zwischen der Lichtwellenleitervorrichtung 5 und dem Lichtleitfasermatrixmodulen wird so durchgeführt, daß der Eingangsanschluß 7 der Lichtwellenleitervorrichtung 5 und das erste Lichtleitfasermatrixmodul 11a aneinander ausgerichtet werden, das erste Lichtleitfa sermatrixmodul 11a an dem Eingangsanschluß 7 befestigt wird, wenn der Ausgangspegel am Ausgangsanschluß 9 am höchsten ist, und dann der Ausgangsanschluß 9 der Licht wellenleitervorrichtung 5 und das zweite Lichtleitfasermatrixmodul 11b aneinander ausge richtet werden, um dann aneinander befestigt zu werden.

Da jedoch entsprechend dem oben beschriebenen, herkömmlichen Leiterverbin dungsverfahren zwischen der Lichtwellenleitervorrichtung 5 und den Lichtleitfasermatrix modulen 11a und 11b der Eingabeanschluß 7 und der Ausgabeanschluß 9 der Lichtwellen leitervorrichtung 5 in unterschiedlichen Ebenen liegen, müssen die Lichtleitfasermatrixmo dule 11a und 11b getrennt an beide Ebenen befestigt werden. Somit muß bei dem Leiter verbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung und einer Lichtleitfaser der Schritt, der für die Befestigung eines Lichtleitfasermatrixmoduls notwendig ist, zwei mal, also für einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß, durchgeführt werden. Als Ergebnis ist das herkömmliche Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellen leitervorrichtung und einer Lichtleitfaser kostenintensiv.

Zur Lösung des obigen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung und einem Lichtleitfasermatrixmodul zu schaffen, wie es in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.

Insbesondere werden obige und weitere Aufgaben erfindungsgemäß gelöst durch ein Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung und einem Lichtleitfasermatrixmodul, welches folgende Schritte aufweist: Vorbereiten einer Licht wellenleitervorrichtung mit Lichtwellenleitern mit N Eingangsanschlüssen und N Ausgangs anschlüssen auf der seitlichen Oberfläche eines Substrats, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, Ausrichtung des Lichtleitfasermatrixmoduls mit in gleichen Abständen zwischen den Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen angeordneten Lichtleitfasern mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Lichtwellenleitervorrichtung und Be festigen des ausgerichteten Lichtleitmatrixmoduls an der seitlichen Oberfläche der Licht wellenleitervorrichtung.

Die Lichtwellenleiter der Lichtwellenleitervorrichtung sind auf der Oberfläche des Substrats geformt und umfassen einen vertikalen Ausbreitungsbereich senkrecht zur seitli chen Oberfläche des Substrats und einen horizontalen Ausbreitungsbereich. Vorzugsweise liegt der Mittenabstand zwischen den Lichtwellenleitern in dem horizontalen Ausbreitungs bereich im Bereich von 5-125 µm oder von 125-1000 µm.

Die mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbundenen Lichtwellenleiter umfassen wenigstens einen Kreisbogen mit einem Krümmungsradius zum Positionieren der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse auf einer seitlichen Oberfläche der Lichtwellenleitervor richtung. Hier sind wenigstens zwei der Krümmungsradien der Kreisbögen der mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbundenen Lichtwellenleiter dieselben, oder die Krümmungsradien der Kreisbögen der mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen ver bundenen Lichtwellenleiter sind voneinander verschieden.

Die obigen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch eine detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels derselben unter Bezug nahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher.

Fig. 2 ist eine Draufsicht, die ein Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Licht wellenleitervorrichtung und einem Lichtleitfasermatrixmodul nach der vorliegenden Erfin dung zeigt.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs "A" der Fig. 2.

Fig. 2 ist eine Draufsicht, die das Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Licht wellenleitervorrichtung und einem Lichtleitfasermatrixmodul nach der vorliegenden Erfin dung zeigt, und Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs "A" der Fig. 2.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, besitzt bei dem Leiterverbindungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung 21 und einem Lichtleitfasermatrixmodul 31 die Lichtwellenleitervorrichtung 21 einen Lichtwellenleiter 29 mit N (wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist) Ausgangsanschlüssen 27 auf der seitlichen Oberfläche eines Substrats 23, zum Beispiel eines LiNbO₃-Substrats, eines Silizi umwafers, eines Si₃N₄-Substrats, eines Silikatglases oder eines Halbleitersubstrats der III-V-Gruppe (z. B. GaAs). Insbesondere entspricht die Lichtwellenleitervorrichtung 21 nach der vorliegenden Erfindung einem 1 × 4-Lichtverteiler mit einem Eingangsanschluß 25 und vier Ausgangsanschlüssen 27. Auch wenn in diesem Ausführungsbeispiel ein Lichtverteiler als Lichtwellenleitervorrichtung verwendet wird, könnten auch ein Lichtkoppler, ein Licht modulator, ein optisches Schaltelement, ein optischer Signalmultiplexer oder ein Equalizer verwendet werden. Weiterhin umfaßt der Lichtwellenleiter 29 einen vertikalen Ausbrei tungsbereich senkrecht zur seitlichen Oberfläche des Substrats 23 und einen horizontalen Ausbreitungsbereich. Insbesondere muß der Lichtwellenleiter 29, der mit dem Eingangs anschluß 25 und den Ausgangsanschlüssen 27 verbunden ist, wenigstens einen Kreisbogen mit einem Krümmungsradius (R) besitzen, der 100 µm übersteigt, wie in Fig. 3 gezeigt, um zu ermöglichen, daß der Eingangsanschluß 25 und die Ausgangsanschlüsse 27 in einem Bereich angeordnet sind. Hier sind die Krümmungsradien des Kreisbogens des Lichtwellen leiters 29, der mit dem Eingangsanschluß 25 und den Ausgangsanschlüssen 27 verbunden ist, solcherart, daß wenigstens zwei davon dieselben sind oder daß alle voneinander ver schieden sind.

In Fig. 2 bezeichnet S1 den Mittenabstands zwischen dem Eingangsanschluß 25 und den Ausgangsanschlüssen 27, und S2 bezeichnet den Mittenabstand zwischen zwei benach barten Ausganganschlüssen 27. S1 und S2 sind größer oder gleich 125 µm und liegen vorzugsweise zwischen 125-1000 µm. Weiterhin bezeichnet T1 den Mittenabstand zwi schen Lichtwellenleitern, die von dem Lichtwellenleiter 29 abgespalten sind und sich in der horizontalen Ausbreitungsrichtung erstrecken, wobei dieser Abstand zwischen 5-125 µm oder zwischen 125-1000 µm liegt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Lichtwellenleiter vorrichtung 21 mit einem Eingangsanschluß 25 versehen. Wenn die Lichtwellenleitervor richtung 21 jedoch N Eingangsanschlüsse besitzt, liegt der Mittenabstand zwischen diesen bei 125 µm oder mehr und vorzugsweise zwischen 125-1000 µm wie bei den Ausgangs anschlüssen. Weiterhin können in diesem Ausführungsbeispiel die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse vertauscht werden.

Weiterhin besitzt das Lichtleitfasermatrixmodul 31 Lichtleitfasern 35, die auf einem Substrat 33 mit gleichen Abständen wie zwischen dem Eingangsanschluß 25 und zwischen den Ausgangsanschlüssen 27 der Lichtwellenleitervorrichtung 21 angeordnet sind. Somit wird, wenn das Lichtleitfasermatrixmodul 31 an der Lichtwellenleitervorrichtung 21 mit dem Eingangsanschluß 25 und den Ausgangsanschlüssen 27 befestigt wird, das Lichtleitfa sermatrixmodul 31 mit den darauf angeordneten Lichtleitfasern 35 entsprechend den Posi tionen der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 25 und 27 der Lichtwellenleitervorrichtung 21 ausgerichtet, wie in Fig. 2 gezeigt. Danach wird das Lichtleitfasermatrixmodul 31 an der seitlichen Oberfläche der Lichtwellenleitervorrichtung 21 befestigt. Als Ergebnis kann entsprechend der vorliegenden Erfindung, weil die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Lichtwellenleitervorrichtung auf einer seitlichen Oberfläche derselben geformt sind, das Leiterverbindungsverfahren zwischen der Lichtwellenleitervorrichtung und einem Licht leitfasermatrixmodul beendet werden, indem die für die Befestigung des Lichtfasermatrix moduls notwendigen Schritte im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren, bei dem die Schritte zum Befestigen eines Lichtleitfasermatrixmoduls für die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse getrennt wiederholt werden müssen, nur einmal durchgeführt werden.

Wie oben beschrieben, kann bei dem Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung und einem Lichtleitfasermatrixmodul nach der vorliegenden Erfindung das für die Befestigung des Lichtleitfasermatrixmoduls an der Lichtwellenleiter vorrichtung notwendige Verfahren vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten verringert.

Auch wenn die vorliegende Erfindung hiervor im Detail beschrieben und gezeigt worden ist, ist die Erfindung nicht auf solche Details beschränkt, und es ist klar, daß ver schiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs und des Wesens der Erfindung vom Fachmann ohne weiteres durchgeführt werden können.

Claims

1. Leiterverbindungsverfahren zwischen einer Lichtwellenleitervorrichtung (21) und einem Lichtleitfasermatrixmodul (31), welches folgende Schritte aufweist:
Vorbereiten der Lichtwellenleitervorrichtung mit Lichtwellenleitern (29) mit N Eingangsanschlüssen (25) und N Ausgangsanschlüssen (27) auf der seitlichen Oberfläche eines Substrats (23), wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist,
Ausrichtung des Lichtleitfasermatrixmoduls mit in gleichen Abständen zwischen den Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen angeordneten Lichtleitfasern mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Lichtwellenleitervorrichtung und
Befestigen des ausgerichteten Lichtleitmatrixmoduls an der seitlichen Oberfläche der Lichtwellenleitervorrichtung.

2. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter der Lichtwellenleitervorrichtung auf der Oberfläche des Substrats geformt sind und einen vertikalen Ausbreitungsbereich senkrecht zur seitlichen Oberfläche des Substrats und einen horizontalen Ausbreitungsbereich umfassen.

3. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand zwischen den Lichtwellenleitern in dem horizontalen Ausbreitungsbereich im Bereich von 5-125 µm oder von 125-1000 µm liegt.

4. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleitervorrichtung ein Lichtkoppler, ein Lichtmodulator, ein optisches Schalt element, ein optischer Signalmultiplexer oder ein Equalizer ist.

5. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein LiNbO₃-Substrat, ein Siliziumwafer, ein Si₃N₄-Substrat, ein Silikatglas oder ein Halbleitersubstrat der III-V-Gruppe ist.

6. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand zwischen den Eingangsanschlüssen der Lichtwellenleitervorrichtung im Bereich von 125-1000 µm liegt.

7. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand zwischen den Ausgangsanschlüssen der Lichtwellenleitervorrichtung im Bereich von 125-1000 µm liegt.

8. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbundenen Lichtwellenleiter wenigstens einen Kreisbogen mit einem Krümmungsradius zum Positionieren der Eingangs- und Aus gangsanschlüsse auf einer seitlichen Oberfläche der Lichtwellenleitervorrichtung umfassen.

9. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß we nigstens zwei der Krümmungsradien der Kreisbögen der mit den Eingangs- und Ausgangs anschlüssen verbundenen Lichtwellenleiter dieselben sind.

10. Leiterverbindungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der Kreisbögen der mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen ver bundenen Lichtwellenleiter voneinander verschieden sind.