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Die
Erfindung bezieht sich auf ein elektrooptisches Modul mit den Merkmalen
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein
derartiges elektrooptisches Modul ist aus der offengelegten US-Patentanmeldung
US 2002/0090172 A1 bekannt. Dieses Modul weist Linsen auf, die komponentenindividuell
Laserdioden zugeordnet sind. Mit diesen Linsen wirkt eine Sammellinse
zusammen, die das von den Linsen kommende Licht in einen Wellenleiter
einkoppelt.
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Außerdem ist
ein elektrooptisches Modul aus der internationalen Offenlegungsschrift
WO 99/29000 bekannt. Dieses vorbekannte elektrooptische Modul weist
eine Vielzahl von vertikal emittierenden Lasern auf, die in einer
Reihe angeordnet sind. Jedem Laser – mit Ausnahme zweier jeweils
am äußeren Rand
der Reihe befindlichen „Randlasern" – ist jeweils ein Lichtwellenleiter
zugeordnet, in den die Strahlung des zugeordneten vertikal emittierenden Lasers
eingekoppelt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrooptisches Modul
anzugeben, bei dem die optische Bandbreite des bzw. der Lichtwellenleiter noch
besser als zuvor ausgenutzt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von einem elektrooptischen Modul der eingangs
angegebenen Art erfindungsgemäß durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen elektrooptischen Moduls
ist darin zu sehen, dass mehrere elektrooptische Komponenten, beispielsweise
Laser, an ein und denselben Lichtwellenleiter angeschlossen sind.
Der Lichtwellenleiter kann somit die optischen Signale zumindest
zweier elektrooptischer Komponenten übertragen, wodurch die optische
Bandbreite des Lichtwellenleiters besonders gut ausgenutzt wird.
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Ein
weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen elektrooptischen Moduls
besteht darin, dass eine unmittelbare optische Verbindung zwischen
den elektrooptischen Komponenten und dem Lichtwellenleiter aufgrund
der durch die Linsen bewirkten optischen Freistrahlverbindung realisiert wird.
Auf den Einsatz beispielsweise von im Bereich der WDM-(Wavelength
Division Multiplex)-Komponenten bekannten „Faser-Combinern", mit denen ein Zusammenführen von
optischen Signalen verschiedener elektrooptischer Komponenten in
einen einzigen Lichtwellenleiter erreicht wird, kann bei dem erfindungsgemäßen elektrooptischen
Modul aufgrund der Freistrahlverbindung somit verzichtet werden.
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Um
eine besonders einfache Montage des erfindungsgemäßen elektrooptischen
Moduls zu ermöglichen,
weist die optische Abbildung zumindest einer optischen Linse einen
optischen „Schielwinkel" auf. Unter einem „Schielwinkel" wird dabei verstanden,
dass zwischen der optischen Achse des einfallenden Lichtes und der
optischen Achse des ausfallenden Lichtes ein Winkel auftritt, der
sich von 180° unterscheidet;
aufgrund des Schielwinkels wird das Licht nach dem Durchdringen
der Linse also von der optischen Achse „weggebrochen". Ein wesentlicher Vorteil
des Vorhandenseins des Schielwinkels bei mindestens einer der Linsen
besteht darin, dass die elektrooptischen Komponenten nebeneinander
beispielsweise auf einem Träger – angeordnet
werden können,
wobei dennoch die Einkoppelbarkeit des Lichts der nebeneinander
angeordneten Komponenten in ein und denselben Lichtwellenleiter
gewährleistet
wird.
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Um
zu erreichen, dass die optische Freistrahlverbindung zwischen dem
Lichtwellenleiter einerseits und den elektrooptischen Komponenten
andererseits für
alle elektrooptischen Komponenten vergleichbar bzw. im Wesentlichen
identisch ist, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die mindestens zwei
elektrooptischen Komponenten bezüglich
ihres Anschlusses an den Lichtwellenleiter symmetrisch angeordnet
sind und wenn die Linsen der mindestens zwei elektrooptischen Komponenten
jeweils denselben optischen Schielwinkel aufweisen. Bei einer solchen
symmetrischen Anordnung ist die optische Freistrahlverbindung zwischen
jedem der elektrooptischen Komponenten und dem Lichtwellenleiter
also weitgehend identisch.
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Eine
besonders kostengünstige
Montage des elektrooptischen Moduls lässt sich dann erreichen, wenn
die elektrooptischen Komponenten auf einem gemeinsamen Träger angeordnet
werden, weil dann nämlich
beispielsweise die von der Leiterplattentechnik her bekannten Bestückautomaten
zur Montage des Moduls eingesetzt werden können. Einfach und damit vorteilhaft
lässt sich
die Justage der Linsen erreichen, wenn die Linsen auf einem oder
auf jeweils einem auf dem Träger
befindlichen Abstützelement
derart angeordnet werden, dass sie sich – insbesondere unmittelbar – räumlich über den
ihnen zugeordneten elektrooptischen Komponenten befinden.
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Soll
das elektrooptische Modul zum Aussenden von optischen Signalen eingesetzt
werden, so wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die mindestens
zwei elektrooptischen Komponenten Laser und/oder Leuchtdioden sind.
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Bevorzugt
weisen die Laser und/oder Leuchtdioden dabei unterschiedliche optische
Wellenlängen
auf, damit die Bandbreite des zugeordneten Lichtwellenleiters optimal
ausgenutzt wird.
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Bei
dem elektrooptischen Modul kann es sich vorzugsweise um ein C-WDM-Modul
(C-WDM: coarse wavelength division multiplex) oder um ein D-WDM-Modul
(D-WDM: dense wavelength division multiplex) handeln.
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Das
elektrooptische Modul kann beispielsweise vier Laser und/oder Leuchtdioden
aufweisen, die ein und demselben Lichtwellenleiter zugeordnet und
bezüglich
des Lichtwellenleiters symmetrisch angeordnet sind. Vorzugsweise
sind die Laser bzw. Leuchtdioden an den Eckpunkten eines gedachten bzw.
virtuellen Quadrates angeordnet.
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Falls
es sich bei zumindest einem der mindestens zwei elektrooptischen
Komponenten um einen kantenemittierenden Laser handelt, so wird
es als vorteilhaft angesehen, wenn das Abstützelement auf seiner dem kantenemittierenden
Laser zugewandten Außenseite
bzw. seinen den kantenemittierenden Lasern zugewandten Außenseiten
verspiegelt ist, wobei das Abstützelement
und die verspiegelten Außenseiten
derart angeordnet sind, dass das von dem bzw. den kantenemittierenden
Lasern emittierte Licht auf die jeweils zugeordnete Linse gelenkt wird.
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Kostengünstige Gehäuse für elektrooptische Module
sind beispielsweise die sogenannten TO-Gehäuse; es wird daher als vorteilhaft
angesehen, wenn das elektrooptische Modul in einem TO-Gehäuse untergebracht
ist und die Linsen jeweils bezüglich
der Fensterkappe des TO-Gehäuses
optisch justiert sind.
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Das
elektrooptische Modul kann vorteilhaft auf einer flexiblen Leiterplatte,
insbesondere auf einem Flexboard, montiert sein. Vorzugsweise ist
die flexible Leiterplatte dabei auf einem Leiterplattenträger befestigt,
insbesondere aufgeklebt, der zum Zwecke der Wärmeabfuhr der von den elektrooptischen Komponenten
erzeugten Abwärme
eine möglichst große thermische
Wärmeleitfähigkeit
aufweisen sollte. Vorteilhaft besteht der Leiterplattenträger aus
Metall, insbesondere Aluminium, da derartiges Material eine besonders
hohe Wärmeleitfähigkeit
aufweist.
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Die
elektrische Verbindung zwischen dem elektrooptischen Modul und der
flexiblen Leiterplatte kann beispielsweise mittels Bonddrähte erfolgen,
die zwischen dem elektrooptischen Modul und der flexiblen Leiterplatte
angebracht werden.
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Der
Anschluss des elektrooptischen Moduls an einen oder mehrere Lichtwellenleiter
kann unmittelbar derart erfolgen, dass der bzw. die Lichtwellenleiter
unmittelbar mit dem elektrooptischen Modul dauerhaft verbunden werden;
stattdessen kann das elektrooptische Modul auch mit einer bzw. mehreren optischen
Steckeinrichtungen (Stecker/Buchsen) ausgestattet werden, mit denen
sich externe Lichtwellenleiter an das elektrooptische Modul anschließen lassen.
Bei diesen optischen Steckeinrichtungen kann es sich beispielsweise
um sogenannte „Receptacle" handeln.
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Eine
dauerhafte und unmittelbare Verbindung zwischen dem bzw. den Lichtwellenleitern
und dem elektrooptischen Modul kann vorteilhaft dadurch erreicht
werden, dass der oder die Lichtwellenleiter durch eine Abdeckkappe
hindurchgeführt
werden, mit denen das elektrooptische Modul verschlossen, insbesondere
hermetisch verschlossen wird.
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Die
optische Justage zwischen dem Lichtwellenleiter bzw. den Lichtwellenleitern
und dem elektrooptischen Modul kann dann dadurch erreicht werden,
dass die Abdeckkappe relativ zu den Linsen des elektrooptischen
Moduls derart ausgerichtet wird, dass eine optimale optische Verbindung
zwischen den elektrooptischen Komponenten einerseits und dem bzw.
den Lichtwellenleitern andererseits erreicht wird.
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Der
Lichtwellenleiter bzw. die Lichtwellenleiter können vorteilhaft in der Abdeckkappe
eingeklebt sein, um eine dauerhafte und feste Fixierung des Lichtwellenleiters
bzw. der Lichtwellenleiter zu erreichen.
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Die
Abdeckkappe kann vorzugsweise auf dem elektrooptischen Modul aufgeklebt
sein, um eine dichte, insbesondere hermetische Isolation des elektrooptischen
Moduls zu erreichen.
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Die
Abdeckkappe besteht vorteilhaft zumindest teilweise aus Silizium,
da Silizium ein kostengünstiges
Material ist, das mit Hilfe der bekannten Halbleiterbearbeitungsverfahren
relativ einfach bearbeitet werden kann.
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Stattdessen
kann die Abdeckkappe auch aus einem Spritzgussteil oder einem Multilayer-Keramikbauteil
gebildet sein.
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Zur
Erläuterung
der Erfindung zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel
für ein
erfindungsgemäßes elektrooptisches
Modul,
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2 das Ausführungsbeispiel
gemäß 1, wobei das elektrooptische
Modul an einen Lichtwellenleiter mittels einer Zusatzlinse angekoppelt
ist,
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel
für ein
erfindungsgemäßes elektrooptisches
Modul, wobei das Modul ohne Zusatzlinse an einen Lichtwellenleiter
angeschlossen ist,
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4 ein Ausführungsbeispiel
für eine
Befestigung des elektrooptischen Moduls gemäß 1 oder 3 auf
einer Leiterplatte und
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5 ein Ausführungsbeispiel
für eine
Abdeckkappe für
eine Befestigung eines Lichtwellenleiters an einem erfindungsgemäßen elektrooptischen Modul.
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In
den Figuren werden für
identische bzw. vergleichbare Komponenten dieselben Bezugszeichen
verwendet.
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In
der 1 erkennt man ein
elektrooptisches Modul 10, das ein Substrat 20 aufweist.
Bei dem Substrat 20 kann es sich beispielsweise um ein Siliziumsubstrat
handeln. Auf dem Substrat 20 sind vier kantenemittierende
Laser 30 angeordnet, die jeweils mit einem Bonddraht 40 mit
in der 1 nicht dargestellten
Leiterbahnen des Substrates 20 verbunden sind. Das Substrat 20 erfüllt somit
die Funktion einer Trägerplatte
bzw. eines Trägers
und könnte somit
auch als "Submount" bzw. "Baseplate" bezeichnet werden.
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Im Übrigen kann
man in der 1 ein Abstützelement 50 erkennen,
auf dem vier optische Linsen 60 angeordnet sind. Die optischen
Linsen 60 sind dabei mittels ihrer Linsenträger 65 derart
am Rand des Abstützelements 50 angebracht,
dass der optisch aktive Teil der Linsen 60 über den
seitlichen Rand des Abstützelements 50 hinausragt.
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Das
Abstützelement 50 ist
an seinen, den Lasern 30 zugewandten Außenseiten 70 verspiegelt, sodass
das aus den Lasern 30 heraustretende Licht an den verspiegelten
Außenseiten 70 reflektiert
und in Richtung der optischen Linsen 60 gespiegelt wird. Der
optische Strahlengang zwischen dem kantenemittierenden Laser 30 und
den optischen Linsen 60 ist beispielhaft durch abgestrichelte
Linien 100 dargestellt.
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Auf
dem Substrat 20 sind darüber hinaus vier Monitordioden 110 angeordnet.
Jede der vier Monitordioden 110 ist jeweils einem Laser 30 zugeordnet, und
zwar derart, dass das von dem jeweiligen kantenemittierenden Laser 30 in
Richtung Monitordiode 110 abgestrahlte Laserlicht von der
Monitordiode empfangen wird. In Abhängigkeit von dem jeweils empfangenen
Laserlicht erzeugen die Monitordioden 110 jeweils ein Monitorsignal,
das zu einer in der 1 nicht
dargestellten Auswerteschaltung übertragen
wird, die die Ansteuerung der kantenemittierenden Laser 30 vornimmt.
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Die
optischen Linsen 60 können
derart beschaffen sein, dass das von den kantenemittierenden Lasern 30 erzeugte
Licht auf eine in der 1 nicht dargestellte
Fensterkappe eines TO-Gehäuses fällt. Bei
einer solchen Anordnung würde
ein Anschluss des elektrooptischen Moduls 10 an einen Lichtwellenleiter
dadurch erfolgen, dass der Lichtwellenleiter optisch relativ zu
der Fensterkappe des TO-Gehäuses justiert
wird.
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In
den 2 und 3 ist dargestellt, wie die Justage
des elektrooptischen Moduls 10 an einen Lichtwellenleiter
konkret aussehen kann.
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In
der 2 erkennt man das
elektrooptische Modul 10 gemäß der 1 sowie einen Lichtwellenleiter 300,
der mittels einer Zusatzlinse 310 in optischer Verbindung
mit dem elektrooptischen Modul 10 steht.
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Die
optische Verbindung zwischen dem Lichtwellenleiter 300 und
der Zusatzlinse 310 einerseits und den kantenemittierenden
Lasern 30 andererseits wird durch die optischen Linsen 60 bewirkt, die
das Licht der kantenemittierenden Laser 30 in Richtung
auf die Zusatzlinse 310 und damit in den Lichtwellenleiter 300 lenken.
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Der
Strahlengang zwischen den optischen Linsen 60 und der Zusatzlinse 310 ist
in der 2 mit dem Bezugszeichen 320 gekennzeichnet.
Man kann erkennen, dass die optischen Linsen 60 keine „geradlinige" Abbildung bewirken,
denn die optische Achse des auf die Linsen 60 einfallenden
Lichtes und die optische Achse des austretenden Lichtes sind nicht
identisch bzw. fallen nicht zusammen. Konkret weisen die optische
Achse des von den kantenemittierenden Lasern 30 erzeugten
Laserlichtes und die optische Achse des aus der optischen Linse 60 austretenden
Lichtes jeweils einen Schielwinkel α auf, der derart gewählt ist,
dass das von den Lasern 30 generierte Licht auf den Lichtwellenleiter 300 fallen kann.
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Aufgrund
dieses Schielwinkels α der
optischen Linsen 60 ist es möglich, dass alle vier kantenemittierenden
Laser 30 des elektrooptischen Moduls 10 ihr Licht
in ein und denselben Lichtwellenleiter 300 einspeisen können.
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Der 2 lässt sich darüber hinaus
entnehmen, dass die Anordnung der vier kantenemittierenden Laser 30 und
die Anordnung der optischen Linsen 60 symmetrisch ist und
zwar derart, dass die kantenemittierenden Laser 30 und
damit die optischen Linsen 60 auf den Eckpunkten eines
virtuellen Quadrates liegen. Jeder der kantenemittierenden Laser 30 sowie
jede der optischen Linsen 60 hat somit denselben Abstand
zu der Zusatzlinse 310 bzw. zu dem Lichtwellenleiter 300.
Somit ist die optische Verbindung zwischen jedem der kantenemittierenden Laser 30 und
dem Lichtwellenleiter 300 identisch.
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Bei
dem elektrooptischen Modul 10 gemäß den 1 und 2 kann
es sich beispielsweise um ein C/D-WDM-Modul handeln, also um ein
Modul, bei dem in einem einzigen Lichtwellenleiter 300 Lichtstrahlen
verschiedener Wellenlängen übertragen werden.
Dies setzt voraus, dass die vier kantenemittierenden Laser 30 auf
unterschiedlichen optischen Wellenlängen Licht emittieren.
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Bei
der Anordnung gemäß der 2 ist die Zusatzlinse 310 dazu
vorgesehen, das von den kantenemittierenden Lasern 30 erzeugte
und von den optischen Linsen 60 um den „Schielwinkel" α umgelenkte Licht auf den Lichtwellenleiter 300 derart
zu fokussieren, dass eine optimale Einkopplung erreicht wird.
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In
der 3 ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel
für eine
Einkopplung des Lichts in den Lichtwellenleiter 300 gezeigt.
Man erkennt, dass bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 3 keine Zusatzlinse vorhanden
ist, die zwischen dem Lichtwellenleiter 300 und den optischen
Linsen 60 angeordnet ist. Eine optimale Einkopplung des
von den Lasern 30 generierten Lichts wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 dadurch erreicht, dass
der Lichtwellenleiter 300 an seiner den kantenemittierenden Lasern 30 zugewandten
Außenseite
eine schräge Stirnfläche 350 aufweist.
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Darüber hinaus
lässt sich
in der 3 erkennen, dass
die Anordnung der kantenemittierenden Laser 30 anders als
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 und 2 ist; konkret sind die kantenemittierenden
Laser 30 in einer Reihe angeordnet, also nicht an den Ecken
eines virtuellen Quadrates. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel
gemäß der 3 in seiner prinzipiellen
Wirkungsweise dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 und 2.
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In
der 4 ist dargestellt,
wie ein elektrooptisches Modul 10 gemäß den 1 und 2 bzw. 3 auf einer Leiterplatte
montiert werden kann. Konkret erkennt man in der 4 eine flexible Leiterplatte 400, die
beispielsweise als „Flexbord" ausgeführt sein kann.
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Die
flexible Leiterplatte 400 ist auf einer Leiterplatten-Trägerplatte 410 aufgebracht,
beispielsweise aufgeklebt. Das Material der Leiterplatten-Trägerplatte 410 ist
derart gewählt,
dass eine optimale Wärmeabfuhr
der von dem elektrooptischen Modul 10 generierten Abwärme erreicht
wird. Die Leiterplatten-Trägerplatte 410 kann
beispielsweise aus Metall, insbesondere Aluminium bestehen.
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Wie
sich in der 4 erkennen
lässt,
ist in der flexiblen Leiterplatte 400 eine rechteckförmige Ausnehmung 420 eingestanzt
worden. In dieser Ausnehmung 420 ist das elektrooptische
Modul 10 gemäß den 1 und 2 bzw. 3 hineingesetzt
worden. Die Befestigung des elektrooptischen Moduls 10 erfolgt
dabei durch die Leiterplatten-Trägerplatte 410, auf
der das elektrooptische Modul 10 aufliegt.
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Die
elektrische Verbindung zwischen dem elektrooptischen Modul 10 und
der flexiblen Leiterplatte 400 erfolgt durch Bonddrähte 430,
die einerseits mit der flexiblen Leiterplatte 400 und andererseits
mit auf dem Substrat 20 des elektrooptischen Moduls 10 angeordneten
Leiterbahnen verbunden sind.
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Im Übrigen lässt sich
in der 4 erkennen, dass
die flexible Leiterplatte 400 nicht in ihrem gesamten Bereich
auf der Leiterplatten-Trägerplatte 410 aufgeklebt
bzw. aufgebracht sein muss; so lässt sich
in der 4 ein Bereich 450 erkennen,
in dem die flexible Leiterplatte 400 nicht auf der Leiterplatten-Trägerplatte 410 aufgeklebt
ist.
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Der
Bereich 450 der flexiblen Leiterplatte 400 bildet
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 4 einen Flexbordstecker,
mit dem die flexible Leiterplatte 400 an externe Steckerbuchsen
oder dergleichen anschließbar
ist.
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In
der 5 ist ein Ausführungsbeispiel
für eine
Befestigung des Lichtwellenleiters 300 gemäß den 2 und 3 dargestellt.
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Man
erkennt in der 5 eine
Abdeckkappe 500, durch die der Lichtwellenleiter 300 hindurchgeführt ist.
Der Lichtwellenleiter 300 kann dabei in der Abdeckkappe 500 eingeklebt
sein, um eine feste Verbindung zwischen dem Lichtwellenleiter 300 und
der Abdeckkappe 500 zu erreichen.
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Durch
ein Verkleben des Lichtwellenleiters 300 wird darüber hinaus
erreicht, dass die Verbindung zwischen dem Lichtwellenleiter und
der Abdeckkappe hermetisch dicht ist. Eine Abdeckkappe wie die Abdeckkappe 500 kann
beispielsweise hergestellt werden, indem eine Siliziumplatte (z.
B. ein Silizium-Wafer) zunächst
mikromechanisch strukturiert und dann isotrop in Kalilauge geätzt wird.
Durch das Ätzen
ergibt sich eine pyramidenstufenartige Vertiefung, deren Tiefe in
Abhängigkeit
von der Aufbauhöhe
des elektrooptischen Moduls 10, insbesondere in Abhängigkeit
von der Lage der optischen Linsen 60, gewählt wird.
Die pyramidenstufenartige Vertiefung wird also an der den optischen
Linsen 60 zugewandten Außenseite 510 der Abdeckkappe 5 angebracht.
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In
der Mitte der sich nach diesem Ätzschritt ergebenden
Grube wird dann ein Loch für
den Lichtwellenleiter 300 beispielsweise mit einem Laser
erzeugt. Anschließend
wird der Siliziumwafer unter Fertigstellung der Abdeckkappe zersägt; in die
fertige Abdeckkappe wird dann der Lichtwellenleiter 300 eingeklebt.
Bei Verwendung eines Silizium-Wafers kann selbstverständlich eine
Vielzahl an Abdeckkappen gleichzeitig hergestellt werden.
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Bei
der Abdeckkappe 500 kann es sich stattdessen auch um ein
Spritzgussteil oder um ein Multilayer-Keramikbauteil handeln, in
das der Lichtwellenleiter 300 beispielsweise eingeklebt
ist.
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Eine
Siliziumabdeckkappe 500 hat jedoch gegenüber einem
Plastikspritzgussteil oder einem Multilayer-Keramikbauteil den Vorteil,
dass das Material der Abdeckkappe an das Si-Substrat 20 des elektrooptischen
Moduls 10 angepasst ist. Aufgrund dieser Anpassung ist
es möglich,
die Abdeckkappe 500 unmittelbar auf das elektrooptische
Modul 10 aufzusetzen, weil die thermischen Ausdehnungskoeffizienten
identisch sind und es damit zu keinen thermischen Materialverspannungen
kommen kann.
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Die
Montage der Abdeckkappe 500 auf dem elektrooptischen Modul 10 kann
derart erfolgen, dass die Abdeckkappe 500 auf das elektrooptische
Modul aufgesetzt, aktiv justiert und dann festgeklebt wird. Verwendet
werden kann zum Kleben beispielsweise W-härtender Kleber, da bei diesem
ein besonders schnelles Aushärten
erreicht wird.
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Falls
sich die Abdeckkappe 500 komplett über das elektrooptische Modul 10 erstreckt
und damit die Bonddrähte 430 und 440 überdeckt,
lässt sich das
elektrooptische Modul 10 mit der Abdeckkappe 500 hermetisch
bzw. quasi hermetisch abschließen.
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Alternativ
kann die Abdeckkappe 500 auch so dimensioniert sein, dass
sie ausschließlich
den inneren Modulbereich – also
den Bereich mit den Lasern und den Linsen – abdeckt und damit die elektrischen
Anschlusspads des elektrooptischen Moduls für das spätere Kontaktieren – beispielsweise
durch Bonden – freilässt. In
diesem Fall muss verhindert werden, dass die Abdeckkappe, die beispielsweise durch
Löten auf
dem elektrooptischen Modul befestigt wird, einen elektrischen Kurzschluss
zwischen den Leiterbahnen des elektrooptischen Moduls verursacht.
Dies lässt
sich beispielsweise durch eine Isolationsschicht erreichen, mit
der die auf dem Substrat 20 aufgebrachten Leiterbahnen
elektrisch vom der Abdeckkappe 500 bzw. der Lötbefestigung
der Abdeckkappe getrennt werden.
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Zur
Befestigung der Abdeckkappe 500 kann diese einen äußeren Flanschbereich
zur Befestigung auf dem Substrat 20 aufweisen. Alternativ
kann der Flanschbereich auch durch eine separate Komponente gebildet
sein, die auf dem Substrat 20 aufgebracht wird und auf
die dann anschließend
die Abdeckkappe 500 aufgesetzt wird.
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Im
Zusammenhang mit den 1 bis 3 wurde ein elektrooptisches
Modul 10 mit kantenemittierenden Lasern 30 erläutert. Anstelle
von kantenemittierenden Lasern 30 können auch vertikal emittierende
Laser in dem elektrooptischen Modul eingesetzt werden. In einem
solchen Fall kann auf die Verspiegelung der den Lasern zugewandte
Außenseite 70 des
Abstützelementes 50 verzichtet
werden.
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Zur
Justage der Faser 300 relativ zu den optischen Linsen 60 des
elektrooptischen Moduls 10 wird wie folgt vorgegangen:
Zunächst werden
die vier optischen Linsen 60 aktiv so justiert, dass sich
ihr Fokus jeweils an demselben Punkt trifft, nämlich dort, wo in einem späteren Schritt die
Faser bzw. der Lichtwellenleiter 300 "hinjustiert" wird. Dabei sind der Ort und der Abstand
des Fokus so zu bestimmen, dass später ein maximaler Einkoppelungswirkungsgrad
in den Lichtwellenleiter 300 erreicht wird. Anschließend wird
dann der Lichtwellenleiter 300 justiert.
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Falls
das elektrooptische Modul 10 gemäß den 1 bis 3 als
ein WDM-Modul (beispielsweise als ein C/D-WDM-Modul) eingesetzt
werden soll, so sind die Laser 30 so zu wählen bzw.
so anzusteuern, dass sie auf verschiedenen Wellenlängen senden. Anstelle
von Lasern können
bei dem elektrooptischen Modul auch Dioden, beispielsweise I-REDS(infrarotemittierende
Dioden) eingesetzt werden.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 2 ist an dem Lichtwellenleiter 300 die
Zusatzlinse 310 vorgesehen; bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 3 ist der Lichtwellenleiter 300 mit
einer schrägen
Stirnfläche 350 versehen.
Der Vollständigkeit
halber sei darauf hingewiesen, dass ein Einkoppeln des Lichts in
den Lichtwellenleiter 300 ohne weiteres auch ohne die Zusatzlinse 350 bzw.
auch ohne die schräge
Stirnfläche 350 möglich ist;
das Licht der Laser 30 kann also auch unmittelbar von den
Linsen 60 in den Lichtwellenleiter 300 eingekoppelt
werden.
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- 10
- Elektrooptisches
Modul
- 20
- Substrat
- 30
- Laser
- 40
- Bonddrähte
- 50
- Abstützelement
- 60
- Optische
Linsen
- 65
- Linsenträger
- 70
- Außenseite
- 100
- Gestrichelte
Linien
- 110
- Monitordioden
- 300
- Lichtwellenleiter
- 310
- Zusatzlinse
- 320
- Strahlengang
- 350
- schräge Stirnfläche
- 400
- Flexible
Leiterplatte
- 410
- Leiterplatten-Trägerplatte
- 420
- Ausnehmung
- 430
- Bonddrähte
- 450
- Flexbordstecker
- 500
- Abdeckkappe
- 510
- Innenseite
der Abdeckkappe