DE102014202764A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Kopplung eines stirnseitigen Endes eines Lichtwellenleiters (3) mit einer optoelektronischen Komponente (2), umfassend eine Trägerkomponente (4), in welcher die optoelektronische Komponente (2) angeordnet und zumindest ein stirnseitiges Ende des Lichtwellenleiters (3) anordenbar ist,
– wobei das stirnseitige Ende des Lichtwellenleiters (3) und die optoelektronische Komponente (2) derart zueinander angeordnet sind, dass der Lichtwellenleiter mit seiner Längsachse senkrecht zu einer aktiven Fläche (2.2) der optoelektronischen Komponente (2) angeordnet ist, und
– wobei elektrische Kontakte (2.1) der optoelektronischen Komponente (2) in einem ersten Abschnitt in Richtung einer Hochachse der Trägerkomponente (4) nach oben aus der Trägerkomponente (4) herausgeführt sind und in einem zweiten Abschnitt derart von dem ersten Abschnitt abgewinkelt sind, dass eine Kontaktfläche der zweiten Abschnitte parallel zur Längsachse des Lichtwellenleiters (3) angeordnet ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kopplung eines stirnseitigen Endes eines Lichtwellenleiters (3) mit einer optoelektronischen Komponente (2).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente.
  • Mittels der optischen Datenübertragung sind gegenüber der elektrischen Datenübertragung höhere Bandbreiten möglich. Vorrichtungen zur optischen Datenübertragung beruhen beispielsweise auf einer Lichtumlenkung oberhalb einer vertikal emittierenden optoelektronischen Komponente, da bauartbedingt eine optische Austrittsöffnung und eine elektrische Kontaktfläche auf einer Ebene angeordnet sind. Eine optoelektronische Komponente kann dabei als ein Sender oder ein Empfänger ausgebildet sein.
  • Beispielsweise wird die Lichtumlenkung mittels Spritzgusstechnik realisiert, wie es in der US 6 106 161 und in der US 7 399 125 B1 beschrieben ist. Weiterhin ist eine Lichtumlenkung mittels polymer-basierter Drucktechniken bekannt, wie es in der US 2011026081 A1 offenbart ist.
  • Darüber hinaus ist in der US 2011026081 A1 eine Bildverarbeitungsvorrichtung offenbart, bei welcher die Lichtumlenkung mittels Linsensystemen realisiert ist. Auch ist es bekannt, Lichtwellenleiter mit einem 45 Grad abgewinkelten Abschnitt zur Lichtumlenkung auszubilden.
  • Eine nachstehende Anbindung eines Lichtwellenleiters erfolgt beispielsweise durch v- und/oder /u-förmige Materialaussparungen. Die Lichtwellenleiter werden z. B. mittels Löt- und/oder Klebetechniken mechanisch fixiert. Eine elektrische Verbindung erfolgt durch allgemein bekannte Verbindungstechniken wie z. B. Drahtbonden oder Löten.
  • Eine Alternative für eine gleichzeitige optische und elektrische Kontaktierung der optoelektronischen Komponente in einer Ebene bietet eine Umlenkung der Elektronen anstelle einer Umlenkung des Lichts. Dies ist z. B. in der US 7 086 788 B2 beschrieben, welche eine Trägerkomponente für eine optoelektronische Baugruppe offenbart. Die Trägerkomponente umfasst eine erste Seitenfläche mit einer ersten Schicht zur Aufnahme eines Halbleiterelements, eine zweite Seitenfläche mit einer zweiten Schicht, die zur ersten Schicht abgewinkelt ist, wobei zwischen der ersten und der zweiten Schicht eine leicht abgerundete Ecke angeordnet ist, deren Radius zwischen 25 bis 100 Mikrometer beträgt. Weiterhin umfasst die Trägerkomponente zwei Seitenwände, die zwischen der ersten und der zweiten Seitenfläche angeordnet ist sowie zwei Passbohrungen, welche der Aufnahme von Führungsstiften zur Erfassung von stirnseitigen Glasfaserenden dienen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente sowie ein verbessertes Verfahren zur Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kopplung eines stirnseitigen Endes eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente umfasst eine Trägerkomponente, in welcher die optoelektronische Komponente angeordnet und zumindest ein stirnseitiges Ende des Lichtwellenleiters anordenbar ist,
    • – wobei das stirnseitige Ende des Lichtwellenleiters und die optoelektronische Komponente derart zueinander angeordnet sind, dass der Lichtwellenleiter mit seiner Längsachse senkrecht zu einer aktiven Fläche der optoelektronischen Komponente angeordnet ist, und
    • – wobei elektrische Kontakte der optoelektronischen Komponente in einem ersten Abschnitt in Richtung einer Hochachse der Trägerkomponente nach oben aus der Trägerkomponente herausgeführt sind und in einem zweiten Abschnitt vorzugsweise derart von dem ersten Abschnitt abgewinkelt sind, dass eine Kontaktfläche der zweiten Abschnitte parallel zur Längsachse des Lichtwellenleiters angeordnet ist.
  • Die derart ausgebildete Vorrichtung ermöglicht eine optische Kopplung der optoelektronischen Komponente sowie eine elektrische Kontaktierung in einer Ebene. Dazu werden Elektronen durch Abwinkeln der elektrischen Kontakte umgelenkt. Vorzugsweise ist damit eine direkte optische Kopplung der optoelektronischen Komponente mit dem Lichtwellenleiter möglich, so dass eine Umlenkung des Lichts, welches zusätzliche Komponenten, wie z. B. Linsen oder Spiegel bedingt, nicht notwendig ist. Zudem sind ein Verlust der optischen Signale und damit ein Qualitätsverlust der Übertragung gegenüber einer indirekten Kopplung der optoelektronischen Komponente mit dem Lichtwellenleiter verringert.
  • Die elektrischen Kontakte sind dabei jeweils mit dem abgewinkelten Abschnitt auf einer äußeren Oberfläche der Trägerkomponente angeordnet und können somit außerhalb der Vorrichtung mit einer entsprechenden elektronischen Komponente, z. B. mittels Drahtbonden, mechanisch und elektrisch gekoppelt werden. Mittels der abgewinkelten Abschnitte sind geringe Aufbauhöhen der Vorrichtung möglich, so dass ein Bauraumbedarf gegenüber dem Stand der Technik verringert ist.
  • Zur direkten optischen Kopplung des Lichtwellenleiters mit der optoelektronischen Komponente ist ein stirnendseitiges Ende des Lichtwellenleiters zur aktiven Fläche der optoelektronischen Komponente beabstandet angeordnet. Die aktive Fläche bildet hierbei beispielsweise eine Emitterfläche, bei der Licht senkrecht zu dieser abgestrahlt wird. Zwischen der aktiven Fläche der optoelektronischen Komponente und des Lichtwellenleiters ist dabei eine Schicht der Trägerkomponente angeordnet, so dass die aktive Fläche vor mechanischer Beschädigung geschützt ist. Der dadurch gebildete Abstand zwischen der optoelektronischen Komponente und dem Lichtwellenleiter ist dabei derart gering, dass optische Verluste bei der Übertragung der optischen Signale ausgehend von der optoelektronischen Komponente an den Lichtwellenleiter oder anders herum minimal sind. Beispielsweise beträgt der Abstand 10 Mikrometer.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerkomponente aus einem optisch transparenten Kunststoff, z. B. ein ausgehärtetes Epoxid oder Acrylat, gebildet. Aufgrund der optischen Transparenz der Trägerkomponente kann das von der optoelektronischen Komponente emittierte Licht in den Lichtwellenleiter nahezu vollständig eindringen.
  • Zur Aufnahme des Lichtwellenleiters weist die Trägerkomponente zwei Materialaussparungen auf, wobei die Materialaussparungen im Durchmesser verschieden ausgebildet sind. Dabei weist eine erste Materialaussparung einen ersten Durchmesser und eine zweite Materialaussparung einen zweiten Durchmesser auf, wobei der erste Durchmesser korrespondierend mit einem äußeren Durchmesser eines Kerns des Lichtwellenleiters ist und ein zweiter Durchmesser korrespondierend mit einem äußeren Durchmesser eines Mantels des Lichtwellenleiters ist.
  • Der Kern des Lichtwellenleiters ist dabei der lichtführende Teil, der von dem Mantel umschlossen ist. Mittels der derart ausgebildeten, zweistufigen Führung des Lichtwellenleiters ist es möglich, neben der optischen Kopplung eine mechanische Fixierung in Form einer Zugentlastung herzustellen.
  • Zweckmäßigerweise ist die erste Materialaussparung der optoelektronischen Komponente zugewandt, so dass der lichtführende Kern des Lichtwellenleiters optisch mit der optoelektronischen Komponente gekoppelt ist. Damit kann das von der optoelektronischen Komponente emittierte Licht direkt in den lichtführenden Kern des Lichtwellenleiters eingekoppelt werden oder es kann das mittels des Lichtwellenleiters übertragene Licht direkt von der optoelektronischen Komponente erfasst werden.
  • Für eine mechanisch stabile Fixierung des Lichtwellenleiters ist dieser form- und stoffschlüssig mit der Trägerkomponente verbunden, wobei der Formschluss mittels der Materialaussparung und der Stoffschluss beispielsweise mittels eines Klebstoffs realisiert sind. Als Klebstoff eignet sich vorzugsweise ein optisch transparenter Klebstoff, welcher z. B. mittels einer UV-Quelle ausgehärtet werden kann. Die Trägerkomponente weist zudem eine dritte Materialaussparung auf, welche seitlich der ersten und zweiten Materialaussparung angeordnet ist und diese schneidet. Mittels der dritten Materialaussparung wird dabei ein möglicher Einschluss von Luft beim stoffschlüssigen Verbinden weitestgehend verhindert. D. h. die dritte Materialaussparung dient als ein Entlüftungskanal.
  • Die optoelektronische Komponente ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Oberflächenemitter, bei dem Licht senkrecht zu einer aktiven Oberfläche abgestrahlt wird und bei welchem eine Einkoppeleffizienz in Lichtwellenleitern gegenüber anderen Emittern, z. B. sogenannte Kantenemitter, verbessert ist. Alternativ kann es sich bei der optoelektronischen Komponente auch um eine Photodiode, einen Kantenemitter oder dergleichen mehr handeln.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kopplung eines stirnseitigen Endes eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente umfasst folgende Schritte:
    • – Anordnen der optoelektronischen Komponente auf einem Trägermaterial zur Herstellung der Trägerkomponente und stoffschlüssiges Verbinden der optoelektronischen Komponente mit dem Trägermaterial,
    • – sukzessives Aufbauen des Trägermaterials in Form von Schichten um die optoelektronische Komponente herum,
    • – Herstellen und Herausführen elektrischer Kontakte der optoelektronischen Komponente aus der Trägerkomponente heraus,
    • – vollständiges Aushärten des Trägermaterials zur Bildung der Trägerkomponente.
  • Das Verfahren ermöglicht einen Schutz der optoelektronischen Komponente vor mechanischen Beschädigungen bei der Montage der Vorrichtung, insbesondere bei Anordnung des Lichtwellenleiters. Gleichzeitig kann dabei eine Vorrichtung hergestellt werden, die eine optische Kopplung und eine mechanische Justierung innerhalb einer optischen Schnittstelle bei im Vergleich zum Stand der Technik geringeren Abmessungen ermöglicht. Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere der Kopplung eines stirnseitigen Endes eines Lichtwellenleiters mit einer optoelektronischen Komponente wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellt wird.
  • Die stereolithografische Herstellung ermöglicht die Erstellung interner Materialaussparungen, wobei durch das transparente Material der Trägerkomponente eine visuelle Beurteilung der Materialaussparungen möglich ist. Dazu wird durch eine lithografische Maske eine Form und Abmessung der Materialaussparungen zuvor festgelegt.
  • Zur Montage der Vorrichtung wird im Anschluss an die Herstellung der Trägerkomponente ein stirnseitiges Ende des Lichtwellenleiters in die Materialaussparungen eingeschoben und mit diesen stoffschlüssig verbunden. Zur stoffschlüssigen Verbindung des stirnseitigen Endes des Lichtwellenleiters mit den Materialaussparungen wird vor dem Einschieben des Lichtwellenleiters ein Klebstoff in zumindest einer der Materialaussparungen eingebracht. Damit ist eine besonders mechanisch stabile Verbindung des Lichtwellenleiters mit der Trägerkomponente ermöglicht.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Darin zeigen:
  • 1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur optischen Datenübertragung mit einem Lichtwellenleiter und einer optoelektronischen Komponente und
  • 2 schematisch die Vorrichtung gemäß 1 ohne den Lichtwellenleiter.
  • Die 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur optischen Datenübertragung in teilweise semitransparenter Darstellung.
  • Die Vorrichtung 1 ist als eine optische Baugruppe ausgebildet, welche optische Signale einer optoelektronischen Komponente 2 an einen Lichtwellenleiter 3 ausgibt, wobei dieser die optischen Signale an einen nicht dargestellten Empfänger übermittelt. In diesem Fall ist die optoelektronische Komponente 2 als ein Sender, z. B. als ein Oberflächenemitter, ausgebildet.
  • Alternativ kann die optische Baugruppe auch dazu ausgebildet sein, optische Signale von einem mit dem Lichtwellenleiter 3 gekoppelten Empfänger an die optoelektronische Komponente 2 zu übermitteln. Dabei ist die optoelektronische Komponente 2 als Empfänger, z. B. als eine Photodiode, ausgebildet.
  • Die optoelektronische Komponente 2 ist vollständig innerhalb einer Trägerkomponente 4 angeordnet und daher im vorliegenden Ausführungsbeispiel gestrichelt dargestellt.
  • Die Trägerkomponente 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel blockartig geformt und aus einem optisch transparenten Material gebildet. Die Trägerkomponente 4 ist dabei im Sinne der Erfindung nicht auf eine blockartige Ausformung beschränkt, sondern kann vielmehr auch unregelmäßig geformte Seitenkanten aufweisen. Die blockartige Ausformung der Trägerkomponente 4 ist dabei bevorzugt.
  • Die Trägerkomponente 4 ist beispielsweise aus einem Epoxid oder aus einem Acrylat gebildet, welche mittels Stereolithographie von einer UV-Quelle in dünnen Schichten ausgehärtet werden. Dabei entsteht während des stereolithografischen Prozesses eine Kavität, in welcher die optoelektronische Komponente 2 angeordnet und mit dem Epoxid oder Acrylat stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, wird. Das Epoxid oder Acrylat wird im Anschluss daran um die optoelektronische Komponente 2 herum sukzessive schichtweise aufgebaut.
  • Elektrische Kontakte 2.1 der optoelektronischen Komponente 2 werden dabei in separaten Herstellungsschritten, beispielsweise mittels eines Verdampfungs- oder Sputterprozesses, hergestellt und dabei aus der Trägerkomponente 4 herausgeführt. D. h., die Herstellung der elektrischen Kontakte 2.1 erfolgt während des Lithografieprozesses, wobei dieser zur Durchführung eines der Herstellungsschritte der elektrischen Kontakte 2.1 unterbrochen wird.
  • In einem ersten Abschnitt sind die elektrischen Kontakte 2.1 senkrecht zur aktiven Fläche 2.2 oder in einem Winkel bis zu 45 Grad zu einer Lotrechten der aktiven Fläche 2.2 nach oben angeordnet. Die jeweils ersten Abschnitte der elektrischen Kontakte 2.1 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel gestrichelt dargestellt.
  • Die zweiten Abschnitte der elektrischen Kontakte 2.1 liegen jeweils auf einer äußeren Oberfläche der Trägerkomponente 4 an, so dass diese weitestgehend parallel zu der Oberfläche der Trägerkomponente 4 und zu einer Längsausrichtung des Lichtwellenleiters 3 angeordnet sind. Die elektrischen Kontakte 2.1 sind vorzugsweise aus einem goldbeschichteten Material, z. B. Kupfer mit Goldbeschichtung, gebildet.
  • Die elektrischen Kontakte 2.1 können somit außerhalb der Vorrichtung 1 mit einer entsprechenden elektronischen Komponente mechanisch und elektrisch gekoppelt werden, z. B. mittels Drahtbonden oder Löten mittels einer sogenannten Flip-Chip-Montage. Dabei können durch die derart ausgebildete Umlenkung der Elektronen anstelle des Lichts, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, Abmessungen der Vorrichtung 1 geringer gestaltet werden, so dass Kosten und Bauraum bei der Herstellung und Montage der Vorrichtung 1 gegenüber dem Stand der Technik verringerbar sind. Darüber hinaus ermöglichen die derart abgewinkelten elektrischen Kontakte 2.1 sehr gute Hochfrequenzeigenschaften, da gegenüber dem Stand der Technik lange, freiliegende Kontaktdrähte vermieden werden.
  • Weiterhin weist die fertig hergestellte Trägerkomponente 4 zwei Materialaussparungen 4.1, 4.2 auf, in denen der Lichtwellenleiter 3 angeordnet ist und die im vorliegenden Ausführungsbeispiel gestrichelt dargestellt sind.
  • Die Materialaussparungen 4.1, 4.2 werden vor der Herstellung der Trägerkomponente 4 durch lithografische Masken festgelegt und werden während des Stereolithografieprozesses gebildet.
  • Eine erste Materialaussparung 4.1 ist der aktiven Fläche 2.2 der optoelektronischen Komponente 2 zugewandt und in einem geringen Abstand zu dieser angeordnet, wobei zwischen der ersten Materialaussparung 4.1 und der aktiven Fläche 2.2 eine Schicht der Trägerkomponente 4 angeordnet ist. Diese Schicht ist beispielsweise 10 Mikrometer dick, so dass aufgrund des geringen Abstandes optische Verluste vergleichsweise gering gehalten werden können.
  • An einem der optoelektronischen Komponente 2 abgewandten Ende der ersten Materialaussparung 4.1 schließt sich die zweite Materialaussparung 4.2 an, die im Durchmesser größer ist als die erste Materialaussparung 4.1. Dabei korrespondiert ein Durchmesser der ersten Materialaussparung 4.1 mit einem äußeren Durchmesser eines Kerns des Lichtwellenleiters 3, wobei der Durchmesser der zweiten Materialaussparung 4.2 mit einem äußeren Durchmesser eines Mantels des Lichtwellenleiters 3 korrespondiert. Die derart verschieden ausgebildeten Materialaussparungen 4.1, 4.2 bilden somit eine zweistufige Führung für den Lichtwellenleiter 3.
  • Der Kern ist der lichtführende Teil des Lichtwellenleiters 3 und dient der Übertragung der optischen Signale. Der Mantel umhüllt den Kern und weist üblicherweise eine niedrigere Brechzahl auf als der Kern, so dass die optischen Signale durch Totalreflexion im Kern weitergeleitet werden. Beispielsweise ist der Lichtwellenleiter 3 als eine Glasfaser ausgebildet.
  • Innerhalb der ersten Materialaussparung 4.1 ist somit der Kern des Lichtwellenleiters 3 angeordnet, welcher mit der aktiven Fläche 2.2 der optoelektronischen Komponente 2 optisch gekoppelt ist. Die aktive Fläche 2.2 ist dabei eine Abstrahlebene oder eine Empfängerebene der optoelektronischen Komponente 2.
  • Damit können sowohl optische Signale direkt von der optoelektronischen Komponente 2 in den Kern des Lichtwellenleiters 3 eingeleitet werden, wenn diese einen Sender darstellt, oder optische Signale von dem Kern des Lichtwellenleiters 3 an die optoelektronische Komponente 2 übermittelt werden, wenn diese einen Empfänger darstellt.
  • Der Lichtwellenleiter 3 ist mittels der Materialaussparungen 4.1, 4.2 mit seinem stirnseitigen Ende formschlüssig in der Trägerkomponente 4 gehalten, wobei die zweistufige Führung des Lichtwellenleiters 3 eine mechanische Fixierung desselben im Sinne einer Zugentlastung darstellt. Weiterhin kann der Lichtwellenleiter 3 mit seinem Kern in einem sehr geringen Abstand zu der optoelektronischen Komponente 2 angeordnet werden, wobei eine Längsausrichtung des Lichtwellenleiters 3 senkrecht zur aktiven Fläche 2.2 gerichtet ist, so dass von der optoelektronischen Komponente 2 emittiertes Licht direkt in den Lichtwellenleiter 3 eingekoppelt werden kann. Optische Verluste können durch den minimal gewählten Abstand gering gehalten werden.
  • Um den formschlüssigen Verbund des Lichtwellenleiters 3 mit der Trägerkomponente 4 mechanisch zu fixieren, wird der Lichtwellenleiter 3 zusätzlich stoffschlüssig mit der Trägerkomponente 4 verbunden. Dazu wird beispielsweise in die erste Materialaussparung 4.1 ein Klebstoff eingebracht. Der Klebstoff ist vorzugsweise ein optisch transparenter Kleber, z. B. ein UV-sensitiver Kleber, welcher mittels UV-Licht ausgehärtet werden kann. Dabei wird nur eine sehr geringe Klebstoffmenge benötigt, so dass beispielsweise ein Tropfen Kleber für einen mechanisch stabilen Form- und Stoffschluss ausreicht.
  • Um einen Lufteinschluss bei der stoffschlüssigen Verbindung des Lichtwellenleiters 3 mit den Materialaussparungen 4.1, 4.2 weitestgehend zu verhindern, weist die Trägerkomponente 4 eine schlitzförmige dritte Materialaussparung 4.3 auf, die zur ersten und zweiten Materialaussparung 4.1, 4.2 durchgehend angeordnet ist. Dabei ist die dritte Materialaussparung 4.3 seitlich der ersten und zweiten Materialaussparung 4.1, 4.2 angeordnet und schneidet diese. Die dritte Materialaussparung 4.3 dient dabei als ein Entlüftungskanal, so dass optische Verluste durch Lufteinschluss beim stoffschlüssigen Verbinden des Lichtwellenleiters 3 mit der Trägerkomponente 4 reduziert werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist zur optischen Datenübertragung geeignet, welche gegenüber der elektrischen Datenübertragung den Vorteil hat, dass höhere Bandbereiten möglich sind. Die geringen Abmessungen der Vorrichtung 1 erlauben zudem einen geringen Bauraumbedarf, so dass diese auch in modernen Geräten integrierbar ist, die nur wenig Bauraum zur Verfügung stellen.
  • 2 zeigt die Vorrichtung 1 perspektivisch ohne den Lichtwellenleiter 3.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    optoelektronische Komponente
    2.1
    elektrischer Kontakt
    2.2
    aktive Fläche
    3
    Lichtwellenleiter
    4
    Trägerkomponente
    4.1
    erste Materialaussparung
    4.2
    zweite Materialaussparung
    4.3
    dritte Materialaussparung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6106161 [0003]
    • US 7399125 B1 [0003]
    • US 2011026081 A1 [0003, 0004]
    • US 7086788 B2 [0006]

Claims (14)

  1. Vorrichtung (1) zur Kopplung eines stirnseitigen Endes eines Lichtwellenleiters (3) mit einer optoelektronischen Komponente (2), umfassend eine Trägerkomponente (4), in welcher die optoelektronische Komponente (2) angeordnet und zumindest ein stirnseitiges Ende des Lichtwellenleiters (3) anordenbar ist, – wobei das stirnseitige Ende des Lichtwellenleiters (3) und die optoelektronische Komponente (2) derart zueinander angeordnet sind, dass der Lichtwellenleiter (3) mit seiner Längsachse senkrecht zu einer aktiven Fläche (2.2) der optoelektronischen Komponente (2) angeordnet ist, und – wobei elektrische Kontakte (2.1) der optoelektronischen Komponente (2) in einem ersten Abschnitt in Richtung einer Hochachse der Trägerkomponente (4) nach oben aus der Trägerkomponente (4) herausgeführt sind und in einem zweiten Abschnitt derart von dem ersten Abschnitt abgewinkelt sind, dass eine Kontaktfläche der zweiten Abschnitte parallel zur Längsachse des Lichtwellenleiters (3) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgewinkelten zweiten Abschnitte der elektrischen Kontakte (2.1) auf einer äußeren Oberfläche der Trägerkomponente (4) angeordnet sind.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das stirnendseitige Ende des Lichtwellenleiters (3) zu der aktiven Fläche (2.2) der optoelektronischen Komponente (2) beabstandet angeordnet ist.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (4) aus einem optisch transparenten Kunststoff gebildet ist.
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (4) zwei Materialaussparungen (4.1, 4.2) zur Aufnahme des Lichtwellenleiters (3) aufweist, wobei die Materialaussparungen (4.1, 4.2) im Durchmesser verschieden ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Materialaussparung (4.1) einen ersten Durchmesser und eine zweite Materialaussparung (4.2) einen zweiten Durchmesser aufweist, wobei der erste Durchmesser mit einem äußeren Durchmesser eines Kerns des Lichtwellenleiters (3) und ein zweiter Durchmesser mit einem äußeren Durchmesser eines Mantels des Lichtwellenleiters (3) korrespondiert.
  7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialaussparung (4.1) der optoelektronischen Komponente (2) zugewandt ist.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (3) form- und stoffschlüssig mit der Trägerkomponente (4) verbunden ist.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (4) eine dritte Materialaussparung (4.3) aufweist, welche seitlich der ersten Materialaussparung (4.1) und der zweiten Materialaussparung (4.2) angeordnet ist und diese schneidet.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optoelektronische Komponente (2) ein Oberflächenempfänger oder ein Oberflächensender ist.
  11. Verfahren zur Kopplung eines stirnseitigen Endes eines Lichtwellenleiters (3) mit einer optoelektronischen Komponente (2), gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Anordnen der optoelektronischen Komponente (2) auf einem Trägermaterial zur Herstellung der Trägerkomponente (4) und stoffschlüssiges Verbinden der optoelektronischen Komponente (2) mit dem Trägermaterial, – sukzessives schichtweises Aufbauen des Trägermaterials um die optoelektronische Komponente (2) herum, – Herstellen und Herausführen elektrischer Kontakte (2.1) der optoelektronischen Komponente (2) aus der Trägerkomponente heraus – vollständiges Aushärten des Trägermaterials zur Bildung der Trägerkomponente (4).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine lithografische Maske eine Form und Abmessung der Materialaussparungen (4.1, 4.2) in der Trägerkomponente (4) vor dem Aufbau des Trägermaterials festgelegt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein stirnseitiges Ende des Lichtwellenleiters (3) in die Materialaussparungen (4.1, 4.2) eingeschoben und mit diesen stoffschlüssig verbunden wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur stoffschlüssigen Verbindung des stirnseitigen Endes des Lichtwellenleiters (3) mit den Materialaussparungen (4.1, 4.2) vor dem Einschieben des Lichtwellenleiters (3) ein Klebstoff in zumindest einer der Materialaussparungen (4.1, 4.2) eingebracht wird.
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