DE19616015C1 - Anordnung zur Ankopplung optischer Sende- oder Empfangselemente an einen Lichtwellenleiter - Google Patents
Anordnung zur Ankopplung optischer Sende- oder Empfangselemente an einen LichtwellenleiterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ankopp
lung optischer Sende- oder Empfangselemente an
einen Lichtwellenleiter nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung
nach Anspruch 20.
Die Ankopplung optischer Sende- und Empfangsele
mente an einen Lichtwellenleiter ist bekannt. Dabei
müssen sehr enge Koppeltoleranzen eingehalten wer
den, um möglichst viel Leistung in den Lichtwellen
leiter einspeisen oder viel Leistung an der Em
pfangsdiode empfangen zu können. Zudem muß die Kop
pelanordnung mechanisch fixiert werden, was bei
axialer Ausrichtung der einzelnen Komponenten nur
unter beträchtlichem Aufwand möglich ist. Die DE-
A1 43 13 493 beschreibt daher eine Anordnung zur
Ankopplung, bei der das Sende- beziehungsweise Em
pfangselement auf einer planaren Trägerplatte mon
tiert wird und die Ankopplung durch Verschieben der
Trägerplatte an den Lichtwellenleiter erfolgt. Die
Strahlumlenkung erfolgt gemäß dieser Offenbarung an
V-Nuten. An der einen Seite der V-Nut erfolgt durch
Totalreflektion die Strahlumlenkung, während die
andere Seite der V-Nut mit einer Entspiegelungs
schicht versehen ist, um die Reflektionsverluste zu
reduzieren. Derartige Anordnungen sind jedoch in
Hinblick auf die auftretenden Kopplungsverluste und
die mechanische Fixierung der einzelnen Komponenten
noch verbesserungsfähig.
Die Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs
weist demgegenüber den Vorteil auf, daß durch die
passive und durch die vorgegebenen Strukturen fi
xierte Anordnung von Lichtfaser, Wellenleiter und
Einlegebauteil eine bessere Kopplung an Sende- oder
Empfangselemente ermöglicht wird. Die optischen
Sende- oder Empfangselemente werden dazu in vor
teilhafter Weise auf der die Grundplatte zumindest
teilweise überdeckenden Folie justiert. Die Justie
rung der optischen Sende- oder Empfangselemente auf
der Folie weist neben der darauf ermöglichten, ho
hen Kopplungseffizienz an die passiv justierten
Komponenten in der Grundplatte zudem den Vorteil
auf, daß elektrische Zuleitungen zu diesen Elemen
ten in einfacher Weise angeordnet werden können und
nicht in die Grundplatte eingeführt werden müssen,
was zum Beispiel dann notwendig ist, wenn die opti
schen Elemente dort angebracht sind. Die erfin
dungsgemäß verwendeten Einlegebauteile wie Umlenk
spiegel, Wellenlängenselektive Spiegel, Linsen oder
optische Isolatoren werden also passiv justiert,
das heißt, deren Justierung erfolgt im wesentlichen
selbsttätig aufgrund ihrer Abmessungen und der ent
sprechenden Strukturen der Grundplatte. In vorteil
hafter Weise ist also keine aktive, beispielsweise
Mikromanipulatoren erfordernde, Justierung der Ein
legebauteile notwendig. Die passive Justierung
weist herstellungstechnische Vorteile auf, da sie
einfacher als das aktive Justieren durchzuführen
ist. Schließlich ist die Herstellung der erfin
dungsgemäßen Anordnungen aufgrund der verwendeten
polymeren Abformtechnik ausgesprochen kostengün
stig.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
In besonders vorteilhafter Weise weist die in der
Grundplatte vorgeformte Struktur zur Aufnahme des
Einlegebauteils eine Tiefe T auf, die geringer als
die Höhe H des Einlegebauteils ist. Dies hat zur
Folge, daß die Oberkante eines beispielsweise an
einem Einlegebauteil vorhandenen Umlenkspiegels
oberhalb der Oberkante des Lichtwellenleiters gele
gen sein kann. Da nämlich zwischen Umlenkspiegel
und Ende des Lichtwellenleiters ein lichter Abstand
vorliegt, kommt es zu einer Auffächerung des den
Lichtwellenleiter verlassenen Lichtstrahls. Um die
sen aufgefächerten Lichtstrahl möglichst vollstän
dig umzulenken, ist es daher vorteilhaft, daß die
Oberkante des Spiegels eben nicht mit der Oberkante
des Wellenleiters abschließt, sondern vielmehr über
diesem liegt.
Die Erfindung betrifft in einer weiteren Ausfüh
rungsform auch ein Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Anordnungen, wobei die in der
Grundplatte vorhandenen Strukturen für den Licht
wellenleiter, die Faserführung und das mindestens
eine Einlegebauteil auf einem Silizium-Wafer aufge
bracht werden, diese Strukturen durch galvanisches
Abformen auf eine Nickelmatrize übertragen werden,
das mindestens eine Einlegebauteil in die Nickelma
trize eingelegt wird, die Grundplatte hergestellt,
der Lichtwellenleiter aus polymerem Material herge
stellt, die Folie aufgepreßt und die Sende- oder
Empfangselemente auf der Folie justiert werden.
Durch den Einguß von Bauteilen mit präzisen Abmes
sungen lassen sich die gewünschten optischen Funk
tionen, wie zum Beispiel Strahlumlenkung, leicht
und exakt herstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt also die Er
stellung von Strukturen in einem als Master-Wafer
dienenden Silizium-Wafer. Die auf dem Silizium-Wa
fer anzubringenden Strukturen werden beispielsweise
mittels reaktivem Ionen-Ätzen (RIE) oder anisotro
pem Ätzen gebildet. In besonders vorteilhafter
Weise stellt die Erfindung auch eine Ausführungs
form dieses Verfahrens zur Verfügung, nach der auf
dem als Master-Wafer dienenden Silizium-Wafer Erhe
bungen aufgebracht werden. Dazu wird zunächst in
den Silizium-Wafer eine Struktur für ein Einlege
bauteil beispielsweise mittels reaktivem Ionen-Ät
zen oder anisotropem Ätzen hergestellt. In diese
Struktur wird ein paßgenaues Siliziumstück defi
nierter Höhe eingeführt, wobei diese definierte
Höhe H größer ist als die Tiefe T der eingeätzten
Struktur. Demgemäß wird auf dem Wafer eine Erhebung
gebildet. Das eingepaßte Siliziumstück wird an
schließend mit dem Wafer verbunden, vorzugsweise
angeschweißt. Auf der Oberfläche des Silizium-Ma
ster-Wafers befinden sich demgemäß Erhebungen der
Höhe H minus T, die sich als Vertiefungen in der
Nickelmatrize wiederfinden. Die so gebildete Aus
nehmung dient der Aufnahme des oberen Bereiches des
Einlegebauteils, so daß dieses mit seiner oberen
Kante nicht mit dem in der Oberfläche der Grund
platte befindlichen Lichtwellenleiter abschließt,
sondern diesen um die Höhe H minus T überragt. Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Er
hebungen in strukturierten, planaren Silizium-Wa
fern ermöglicht daher die Herstellung einer beson
ders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
und ist selbstverständlich nicht auf die Herstel
lung von Erhebungen in Silizium-Wafern beschränkt,
sondern vielmehr auch in Wafern anderer Zusammen
setzung wie InP- oder GaAs-Wafern anwendbar.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren nä
her erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt
durch ein Empfangsmodul;
Fig. 2 schematisch einen Längsschnitt
durch ein Sendemodul mit einer
Kanten-emittierenden Laserdi
ode;
Fig. 3 schematisch einen Längsschnitt
durch ein Sendemodul mit einer
Oberflächen-emittierenden La
serdiode;
Fig. 4 bis 6 schematische Darstellungen ver
schiedener Elemente eines Tran
sceivermoduls;
Fig. 7 die Herstellung einer Grund
platte;
Fig. 8 die Strukturierung eines Ma
ster-Silizium-Wafers;
Fig. 9 eine alternative Ausführungs
form zum Strukturieren des Ma
ster-Silizium-Wafers und
Fig. 10 die Herstellung von Strahlum
lenkungselementen.
Die Fig. 1 zeigt eine als Empfangsmodul ausge
führte Anordnung 1 mit einer Grundplatte aus PMMA
(Polymethylmethacrylat) und einer dieser teilweise
überdeckenden Polymerfolie 3. Die Grundplatte 2
weist eine Wellenleiterstruktur 4 zur Aufnahme ei
nes polymeren Lichtwellenleiters 5 auf. Der Wellen
leiter 5 läßt sich mit UV-Licht oder thermisch aus
härten. Die Grundplatte 2 weist zudem eine Faser
führungsnut 6 zur Aufnahme einer Lichtfaser 7 auf.
Die Lichtfaser 7 ist so in der Faserführungsnut 6
angeordnet, daß deren Endöffnung 8 mit der Wellen
leiteröffnung 9 fluchtet. In einem Abstand zu der
von der Lichtfaser 7 abgewandten Öffnung 10 des
Wellenleiters befindet sich in der gleichen Ebene
eine Struktur 11 zur Aufnahme eines Einlegebauteils
12, das einen als Hohlspiegel 13 ausgeführten Um
lenkspiegel an seiner der Öffnung 10 des Wellenlei
ters 5 zugewandten angeschränkten Stirnfläche 38
aufweist. Das beispielsweise aus PMMA oder PC (Po
lycarbonat) hergestellte Einlegebauteil 12 weist
demgemäß eine angeschrägte Stirnfläche 38 (vorzugs
weise 45° zur Längsachse des Wellenleiters 5) auf,
auf der ein Hohlspiegel 13 zur Strahlfokussierung
ausgebildet ist. Dieser Spiegel kann durch Bedam
pfung mit Gold beziehungsweise dielektrischen
Schichten hergestellt werden. Die Fig. 1 verdeut
licht, daß die Tiefe T der Struktur 11 in der
Grundplatte 2 geringer ist als die Höhe H des Ein
legebauteils 12. Die obere Kante 14 des Hohlspie
gels 13 überragt daher die Oberfläche 15 der Grund
platte 2 und damit auch die obere Kante des in der
Oberfläche 15 der Grundplatte 2 angeordneten Wel
lenleiters 5. Der Wellenleiter 5 und das Einlege
bauteil 12 wird durch eine Polymerfolie 3 abge
deckt, auf der die Photodiode 16 durch passive un
terstützte Justierung an das senkrecht austretende
Licht mittels flächiger Verschiebung fixiert wird.
Bei einer exakte Abmessungen aufweisenden Photodi
ode 16 kann die Justierung durch farbige Markie
rungen 29 (Einlegebauteile) (hier nicht darge
stellt) in der Grundplatte 2 erleichtert werden.
Die Fixierung der Photodiode 16 erfolgt durch
kurzzeitiges Erhitzen und Einprägen in die Folie 3.
Die Photodiode 16 ist gegenüber dem Polymer mit
einer Entspiegelung 17 (AR-Coating) und mit einem
Haftvermittler versehen, sowie mittels eines
UV-Klebers 18 mit der Polymerfolie 3 fest verbunden.
Die Fig. 1 stellt ferner mit der Photodiode 16
verbundene elektrische Anschlüsse 19 dar, die sich
außerhalb der Grundplatte 2 und Polymerfolie 3
befinden.
Aus der Lichtfaser 7 austretendes Licht wird durch
den Wellenleiter 5 auf den Hohlspiegel 13 geleitet
und dort in Richtung der Photodiode 16 umgelenkt.
Selbstverständlich können zur Strahlumlenkung auch
andere Elemente verwendet werden. Besonders bevor
zugt sind metallische oder dielektrische Spiegel.
Da zudem der Hohlspiegel 13 über die Oberfläche 15
der Grundplatte 2 hinausragt, wird das die Öffnung
10 des Wellenleiters 5 verlassende Licht unter be
sonders geringen Verlusten angekoppelt.
Im folgenden werden für funktionsgleiche Bauteile,
die in Fig. 1 verwendeten Bezugsziffern verwendet,
selbst wenn bauliche Unterschiede vorliegen.
Die Fig. 2 zeigt eine als Sendemodul ausgeführte
Anordnung 20 mit einer Grundplatte 2 und einer
diese teilweise überdeckenden Polymerfolie 3. Die
Anordnung und Ausführung der Grundplatte 2 und der
darin enthaltenen Elemente und Strukturen ent
spricht der der Fig. 1. Im Unterschied zu der
Fig. 1 ist jedoch auf der Polymerfolie 3 eine eine
Entspiegelungsschicht 17 aufweisende Kanten-emit
tierende Laserdiode 21 montiert, die um 90° gedreht
auf die Oberfläche der Folie 3 durch aktive Justie
rung aufgesetzt und durch einen Kleber 18 fixiert
wird. Die Laserdiode 21 ist auf einer Wärmesenke
(Submount) 22 zur Wärmeabfuhr montiert. Dargestellt
ist ferner ein außerhalb der Grundplatte 2 und der
Polymerfolie 3 befindlicher elektrischer Anschluß
19.
Das die Laserdiode 21 verlassende Licht wird über
den Hohlspiegel 13 in den als Streifenwellenleiter
ausgeführten Wellenleiter 5 eingekoppelt und kann
so in die Faser 7 eintreten.
Das Sendemodul nach Fig. 3 entspricht im wesentli
chen dem der Fig. 2, wobei jedoch auf der Folie 3
anstatt der Kanten-emittierenden Laserdiode 21 eine
Oberflächen-emittierende Laserdiode 23 dargestellt
ist. Die Montage einer Oberflächen-emittierenden
Laserdiode 23 gestaltet sich wesentlich einfacher
als die der Kanten-emittierenden Laserdiode 21, da
sie ebenso wie die Montage einer Photodiode 16 aus
geführt werden kann, das heißt, daß eine passive
Justierung durch kurzzeitiges Erhitzen und Einprä
gen in die Polymerfolie 3 durchgeführt werden kann.
Die Laserdiode 23 weist eine Entspiegelungsschicht
17 auf und ist über einen Metallring 24 für rück
seitiges Kontaktieren und einen UV-Kleber 18 mit
der Polymerfolie 3 verbunden. Die Laserdiode 23 und
der Metallring 24 weisen außerhalb der Grundplatte
2 und der Polymerfolie 3 gelegene elektrische An
schlüsse 19 auf. Entsprechend der größeren Strahl
divergenz der Laserdiode 23 ist der Hohlspiegel 13
am Einlegebauteil 12 stärker ausgeführt, so daß das
Laserfeld besser auf das Feld des als Streifenwel
lenleiters ausgeführten Wellenleiters 5 abgebildet
wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann durch Einle
gen von Gradientenindexlinsen und optischem Isola
tor ein Reflektions-unempfindliches Sendemodul re
alisiert werden. Entsprechend des größeren Durch
messers dieser Bauteile muß eine dickere Polymerfo
lie eingesetzt werden, in die die Bauteilstrukturen
der Gradientenindexlinse und des optischen Isola
tors vorgeprägt werden. Durch die passive Justie
rung der Linsen und des optischen Isolators kann
ein sehr kostengünstiges Sendemodul hergestellt
werden.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen schematisch die Elemente
eines Transceivermoduls. Durch Kombination des Emp
fangsmoduls 1 beispielsweise nach Fig. 1 (Fig. 4)
und des Sendemoduls 20 beispielsweise nach Fig. 2
(Fig. 5) läßt sich ein schematisch in der Drauf
sicht in Fig. 6 dargestelltes Transceivermodul 25
herstellen. Das Transceivermodul 25 weist ein an
den Lichtwellenleiter 5 gekoppeltes Wellenlängen
selektives Bauteil 26 in Streifenwellenausführung,
zum Beispiel einen Array-Demultiplexer oder einen
"grating assisted coupler" (Gitter-unterstützter
Koppler) auf. Entsprechend der Wellenlängen-Selek
tion und der Anzahl der Wellenleiterausgänge am Ar
ray-Demultiplexer ist eine beliebige Kombination
von Sende- und Empfangsmodulen möglich. Die Fig. 6
stellt eine Ausführungsform dar, in der eine belie
bige Anzahl von Empfangsmodulen 1 (Photo
diodenarray) mit nur einem Sendemodul 20 kombiniert
ist, wobei zusätzlich ein als Monitormodul ausge
führtes Empfangsmodul 1′ zur Überwachung der Sende
leistung vorgesehen ist. Selbstverständlich sind
auch beliebige andere Kombinationen von Sende- und
Empfangsmodulen erfindungsgemäß möglich.
Die Fig. 7 zeigt die Herstellung einer Grundplatte
2 aus PMMA. In die - wie nachstehend erläutert - her
gestellte Nickelmatrize 27 wird ein Einlegebauteil
12 zur Strahlumlenkung eingelegt, und zwar in eine
Ausnehmung 28. Das einen Hohlspiegel 13 aufweisende
Einlegebauteil 12 wird so in die Ausnehmung 28 der
Nickelmatrize 27 eingelegt, daß die Oberkante 14
des Hohlspiegels der Nickelmatrize 27 zugewandt
ist. Die Strukturen des eingelegten Einlegebauteils
12 und die als Erhebungen auf der Nickelmatrize 27
ausgeführten Strukturen für den Wellenleitersteg 4
und die Faserführungsnut 6 werden durch Ausgießen
mit PMMA auf der so hergestellten Grundplatte 2 er
zeugt. Anschließend wird die Nickelmatrize 27 ent
fernt. Durch Aufbringen des Kernpolymers in die
Struktur 4 für den Wellenleiter 5 sowie Aufpressen
mit der Folie 3 wird der Wellenleiter 5 erzeugt.
Anschließend wird ein optisches Sende- oder Emp
fangselement passiv auf der Folie justiert.
Die Fig. 7 zeigt ausschnittsweise in detaillierter
Draufsicht auf die Nickelmatrize eine farbiges
Einlegeteil 29 zur Justierung des optischen Sende-
oder Empfangselementes. Dieses Einlegeteil 29 wird
durch eine Haltestruktur 30 in seiner Position auf
der Grundplatte 2 fixiert.
Die Fig. 8 stellt die Strukturierung des für die
Herstellung der Nickelmatrize 27 erforderlichen
Silizium-Master-Wafer-Struktur dar. In einen Sili
zium-Wafer 31 werden durch reaktives Ionen-Ätzen
(RIE) die Strukturen 4′, 6′ und 11′ erzeugt. Ent
sprechend der Geometrie des Wellenleiters 5 werden
die Ätzgräben für die genannten Strukturen zunächst
etwa fünf bis sechs Mikrometer tief ausgeführt.
Dies geschieht durch reaktives Ionen-Ätzen (Fig.
8a). Die Struktur 4′ für den Wellenleiter und die
in einem späteren Verfahrensschritt endgültig her
gestellte Struktur 6′ für die Faserführungsnut wer
den durch Lack versiegelt, so daß durch an
schließendes reaktives Ionen-Ätzen (Fig. 8a) oder
anisotropes Ätzen die Struktur 11′ für das Einlege
bauteil 12 tiefer ausgeführt werden kann. Die
Struktur 6′ für die Faserführungsnut wird durch an
isotropes Ätzen in die endgültige Form gebracht.
Mit einer Wafer-Säge wird eine senkrechte Kante 32
zwischen Struktur 4′ für den Wellenleiter und
Struktur 6′ für die Faserführungsnut erzeugt. In
die Struktur 11′ wird ein paßgenaues Siliziumstück
33 eingelegt, das die Formen zur passiven Justie
rung des später verwendeten Einlegebauteils 12 auf
weist. Das Siliziumstück 33 wird durch Anschweißen
mit dem Silizium-Wafer 31 fest verbunden. Die Tiefe
T′ der Struktur 11′ ist geringer als die Höhe H′
des Siliziumstücks 33. Der Silizium-Wafer 31 weist
also eine Erhebung der Höhe H′ minus T′ über seiner
Oberfläche auf. Diese Erhebung findet sich später
als Vertiefung in der Nickelmatrize 27 wieder, in
die das Einlegebauteil 12 eingelegt wird und daher
nach Ausbildung der Grundplatte 2 über deren Ober
fläche 15 hinausragt.
Anschließend werden durch galvanisches Abformen die
Strukturen, also Vertiefungen und Erhebungen, von
dem Silizium-Wafer 31 auf eine Nickelmatrize 27
übertragen und dann gemäß Fig. 7 zur Herstellung
der Grundplatte 2 und der erfindungsgemäßen Anord
nung verwendet.
Die Fig. 9 zeigt eine Alternative zum reaktiven
Ionen-Ätzen zur Ausbildung der Struktur 11′ zur
Aufnahme des Siliziumstücks 33. Demgemäß kann die
Struktur 11′ anisotrop in Form einer V-Nut mit be
stimmter Breite in den Silizium-Wafer 31 geätzt
werden. In die so hergestellte Ausnehmung 11′ wird
dann ein paßgenaues Siliziumstück 33′, das aniso
trop angeätzt und entlang der Ätzkanten gebrochen
ist, eingefügt. Selbstverständlich können auch an
dere Siliziumstücke 33′′ beispielsweise mit geätz
ter Oberflächenstruktur verwendet werden.
Die Fig. 10 erläutert die Herstellung von Kompo
nenten zur Strahlumlenkung. Dargestellt ist ein be
wegliches Spritzgußwerkzeug 34 mit einer Einspritz
öffnung 35. Auf einer Grundplatte 36 ist ein Quader
37 mit einer angeschrägten Stirnfläche (vorzugs
weise 45°) 38 aufgebracht. Zwischen dem beweglichen
Spritzgußwerkzeug 34 und dem Quader 37 und der
Grundplatte 36 verbleibt ein Hohlraum, der die Form
des Einlegebauteils 12 hat. Er kann aber auch eine
Vielfalt des Einlegebauteils 12 aufweisen. Im
Spritzgußverfahren wird das Einlegeteil 12 herge
stellt. Als Material kommt ein dämpfungsarmes Poly
mer in Betracht, zum Beispiel PMMA oder PC, so daß
eine Strahlaufteilung für die Anwendung als Tran
sceiver möglich ist (Fig. 10a). Ist nur eine
Strahlumlenkung erforderlich, kann das Einlegebau
teil aus einem beliebigen Material hergestellt wer
den. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform
kann die angeschrägte Stirnfläche 38 zur Strahlfo
kussierung als Hohlspiegel ausgearbeitet sein
(Fig. 10b), so daß eine bessere Feldanpassung zwi
schen dem aktiven Bauelement und dem Wellenleiter
realisiert werden kann. Die Spiegelschicht wird
durch Aufdampfen aufgebracht.
Claims (20)
1. Anordnung zur Ankopplung optischer Sende- oder
Empfangselemente an einen Lichtwellenleiter, welche
eine Grundplatte und eine diese zumindest teilweise
überdeckende Folie aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die optischen Sende- oder Empfangselemente
(16, 21, 23) auf der Folie (3) justiert sind und die
Grundplatte (2) Strukturen (4, 11) für den Lichtwel
lenleiter (5) und zur Aufnahme von mindestens einem
Einlegebauteil (12) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein aus einem Polymer bestehender Lichtwel
lenleiter (5) in der Struktur (4) angeordnet und
durch die Folie (3) abgedeckt ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß das optische Sende- oder
Empfangselement (16, 21, 23) passiv, vorzugsweise mit
tels eines Klebemittels (18), auf der Folie (3) ju
stiert ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß das optische Sende-
oder Empfangselement (16, 21, 23) aktiv auf der Folie
(3) justiert ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) zu
sätzlich Strukturen (6) zur Führung einer Lichtfa
ser (7) aufweist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundplatte (2)
mindestens ein Einlegebauteil (12) angeordnet ist,
das vorzugsweise passiv justiert ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegebauteil (12)
einen Wellenlängen-selektiven Spiegel oder einen
Umlenkspiegel (13), vorzugsweise einen Hohlspiegel
aufweist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegebauteil (12)
eine Linse oder optischer Isolator ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegebauteil (12)
in einem Abstand zur Endöffnung (10) des Wellenlei
ters (5) angeordnet ist, so daß eine Ankopplung des
Lichtwellenleiters (5) an das Sende- oder Empfangs
element (16, 21, 23) gewährleistet ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (38)
des Einlegebauteils (12) in einem Winkel von 45°
zur Längsachse des Wellenleiters (5) angeordnet
ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (11) zur
Aufnahme des Einlegebauteils (12) eine Tiefe (T) in
der Grundplatte (2) aufweist, die geringer als die
Höhe (H) des Einlegebauteils (12) ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante (14) des
am Einlegebauteil (12) angeordneten Umlenkspiegels
(13) oberhalb der Oberfläche (15) der Grundplatte
(2) angeordnet ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische Sendeele
ment eine Laserdiode, vorzugsweise eine Kanten-
oder Oberflächen-emittierende Laserdiode (21, 23)
ist.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische Empfangs
element eine Photodiode (16) ist.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) und
die Folie (3) aus einem polymeren Material, vor
zugsweise PMMA (Polymethylmethacrylat) gebildet
sind.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2)
mindestens ein farbiges Einlegeteil (29) zur Ju
stierung des optischen Sende- oder Empfangselemen
tes aufweist.
17. Transceivermodul enthaltend mindestens eine
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
18. Verfahren zur Herstellung von Erhebungen in
strukturierten, planaren Wafern (31) , wobei in den
Wafer (31) eine Struktur (11′) mit der Tiefe (T′)
für ein Waferstück (33, 33′, 33′′) mit der Höhe (H′)
geätzt wird, in diese Struktur das paßgenaue Wafer
stück (33, 33′, 33′′) eingefügt und mit dem Wafer
(31) verbunden, vorzugsweise verschweißt wird, wo
bei H′<T′ ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Struktur (11′) mittels reaktivem
Ionen-Ätzen oder anisotropen Ätzen hergestellt
wird.
20. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur
Ankopplung optischer Sende- oder Empfangselemente
(16, 21, 23) an einen Lichtwellenleiter (25), welche
eine Strukturen (4, 6, 11) aufweisende Grundplatte
(2) und eine diese zumindest teilweise überdeckende
Folie (3) aufweist, wobei die in der Grundplatte
(2) vorhandenen Strukturen (4, 6, 11) für den Licht
wellenleiter (5), die Lichtfaser (7) und das min
destens eine Einlegebauteil (12) auf einen Sili
zium-Wafer (31) aufgebracht, diese Strukturen durch
galvanisches Abformen auf eine Nickelmatrize (27)
übertragen, das mindestens eine Einlegebauteil (12)
in die Nickelmatrize (27) eingelegt, die Grund
platte (2) hergestellt, der Wellenleiter (5) ge
formt, die Folie (3) aufgepreßt und die Sende- oder
Empfangselemente (16, 21, 23) passiv justiert werden.
Priority Applications (3)
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DE1996116015 DE19616015C1 (de) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Anordnung zur Ankopplung optischer Sende- oder Empfangselemente an einen Lichtwellenleiter |
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GB2312527B (en) | 1999-03-24 |
GB2312527A (en) | 1997-10-29 |
JPH1054928A (ja) | 1998-02-24 |
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