DE3043613A1 - Umhuellung fuer eine photodiode - Google Patents
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Description
PHN 9636 ^__^^ 9.9. 1980
Umhüllung für eine Photodiode.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Umhüllung für eine Photodiode, die als Detektor von Lichtsignalen
dient.
Für optische Kommunikationszwecke wird häufig
eine Lawxnendurchschlagdiode als Detektor von Lichtsignalen
verwendet. Die Lichtsignale werden über eine Glasfaser dem Detektor angeboten. Der Abstand zwischen dem
Ende der Faser und der Photodiode soll sehr klein sein, um eine zweckmässige optische Kopplung zu erhalten. Wenn dieser
Abstand grosser als etwa 0,1 mm ist, wird ein grosser Teil des von der Faser angebotenen Lichtes ausserhalb des
photοempfindlichen Teiles des Detektors auffallen. In der
Praxis ergeben sich Schwierigkeiten beim reproduzierbaren Einstellen dieses kleinen AbStandes'zwischen der Faser und
der Photodiode.
Bekanntlich ist es wünschenswert, dass eine Lawinendurchschlagdiode einen möglichst geringen Dunkel—
strom aufweist. Um eine Zunahme des Dunkelstroms zu vermeiden, soll die Lawinendurchschlagdiode in eine luft-
dichte Umhüllung aufgenommen werden. Dabei nehmen aber wieder die Probleme zu, die sich bei der Herstellung einer
zweckmässigen optischen Kopplung zwischen dem Detektor und der optischen Faser ergeben.
Die Erfindung bezweckt, eine Umhüllung für eine
Photodiode zu schaffen, die ein luftdichtes Einschliessen
der Photodiode gewährleistet- und dabei eine zweckmässige
optische Kopplung zwischen dem Detektor und einer optischen Faser auf reproduzierbare Weise ermöglicht.
Um dies zu erreichen, ist die Umhüllung nach der
Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:
einen Träger für die Photodiode, einen mit dem Träger luftdicht
verbundenen metallenen kappenförmigen Körper, einen
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PHN 9636 2T 3- 9.9.1980
durch eine Öffnung des kappenförmigen Körpers geführten
metallisierten gläsernen Lichtleiter, der in der Öffnung mit Hilfe von Lot befestigt ist und von dem ein Ende bis
zu der Photodiode reicht und das andere Ende aus dem kap— penförmigen Körper hervorragt, sowie einen blockförmigen
Körper, der auf den kappenförmigen Körper gesetzt und mit einer Bohrung versehen ist, in die auf einer Seite ein Teil
des Lichtleiters fällt und auf der anderen Seite eine optische Faser aufgenommen werden kann.
Der Träger und der kappenförmige Körper sind vorzugsweise
mit Hilfe einer Schweissverbindung aneinander befestigt. Da weiter der Lichtleiter in dem kappenförmigen
Körper festgelötet ist, ist eine absolut luftdichte Umhüllung erhalten. Der Lichtleiter kann vor dem Lötvorgang in
dem kappenförmigen Körper derart eingestellt werden, dass
ein Mindestabstand zwischen einem seiner Enden und der Photodiode erhalten wird. Der blockförmige Körper kann nun
auf einfache Weise, z.B. mittels einer Klebeverbindung, an dem kappenförmigen Körper befestigt werden. Die Bohrung
in dem blockförmigen Körper nimmt den hervorragenden Teil
des Lichtleiters auf; der Lichtleiter wird auf diese Weise effektiv geschützt. Eine optische Faser kann bis zu dem
Lichtleiter in die Bohrung geführt werden. Dadurch ist eine sehr einfache Kopplungsweise der optischen Faser möglich
geworden, wobei die Lichtübertragung auf die Photodiode maximal ist.
Vorzugsweise weist der gläserne Lichtleiter in einer Richtung quer zu der Lichtleitrichtung einen schrittförmigen
Übergang der Brechungszahl des Glases auf. Es hat
sich herausgestellt, dass dabei eine zweckmässige Lichtführung
stattfindet.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Ein Träger 2 für eine Lawinendurchschlagdiode 1
besteht aus einem Metallkörper 3, dessen Unterseite mit
Glas k gefüllt ist. Der Leiter 5 ist durch das Glas geführt
und an dem Metalloörper 3 befestigt. Der andere Leiter 6 ist
130022/0855
PHN 9636 ^ if. 9.9.I98O
durch das G-las und durch eine Öffnung des Metallkörpers
3 geführt, so dass die Leiter 5 und. 6 elektrisch gegeneinander
isoliert sind. Die Lawinendurchschlagdiοde ist
auf dem Metallkörper 3 befestigt und steht auf diese Weise
^ mit dem Leiter 5 in elektrischer Verbindung. Ein zwischen
der Oberseite der Lawinendurchschiagdiοde und dem Leiter 6
angebrachter Draht 7 bildet die elektrische Verbindung der Diode mit dem Leiter 6.
Ein metallener kappenförmiger Körper 8 ist mittels
eines Flansches an einem Flansch des Metallkörpers 3 festgeschweisst.
In der Oberseite des kappenförmigen Körpers 8 ist eine kontinuierliche Öffnung 9 vorhanden. In diese
Öffnung ist ein gläserner Lichtleiter 10 eingeführt. Dieser Lichtleiter 10 ist wenigstens an der Stelle, an der er
durch die Öffnung 9 geführt ist, mit einer Metallisierung
versehen. Vorzugsweise besteht die Metallisierung aus einer NxCr-Schicht, über die eine Ni-Schicht angebracht ist. Mit
Hilfe von Lot ist der Lichtleiter in der Öffnung 9 befestigt.
Durch Anwendung der Schweissverbindung zwischen dem
Metallkörper 3 und dem kappenförmigen Körper 8 und durch
Anwendung der Lotverbindung ist eine luftdichte Umhüllung sehr hoher Güte erhalten. Der Lichtleiter 10 ist derart
in der Öffnung 9 positioniert, und dann festgelötet, dass
sein der Photodiode 1 zugewandtes Ende bis zu einem sehr
geringen Abstand von der Diode reicht. Dieser Abstand, der
vorzugsweise nicht grosser als 0,1 mm sein soll, ist durch die dargestellte Bauart auf reproduzierbare Weise einstellbar.
Die Umhüllung enthält weiter noch einen blockför-
migen Körper 11, der auf den kappenförmigen Körper 8
gesetzt ist. Dieser blockförmige Körper 11 ist mit einer
kontinuierlichen Öffnung 12 versehen. In diese Öffnung
passt der aus dem kappenförmigen Körper hervorragende Teil des Lichtleiters 10. Der blockförmige Körper 11 kann aus
einem beliebigen Material, wie Kunststoff oder Metall, bestehen und kann auf jede geeignete Weise, z.B. mit Hilfe
eines Klebers, mit dem kappenförmigen Körper 8 verbunden
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PHN 9636 <" "" ^" 9.9.1980
sein. Die Öffnung 12, die auf einer Seite einen Teil
des Lichtleiters aufnimmt, dient weiter zur Aufnahme des Endes der optischen Faser 13, die ein Lichtsignal
zuführt, das von der Lawinendurchschiagdiοde detektiert
werden muss. Das Einführen der Faser 13 wird dadurch vereinfacht, dass das Ende der Öffnung 12 abgerundet wird.
Die Faser kann auf einfache Weise bis in. die Nähe des ■
Lichtleiters geführt werden. Durch Anwendung der dargestellten Umhüllung ist eine mechanische sehr einfache
und optisch besonders zweckmässige Kopplung zwischen der optischen Faser und der Lawinendurchschlagdiode erhalten.
Der Lichtleiter wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass in einer Richtung quer zu der Lichtleitrichtung die
Brechungszähl des Glases einen schrittförmigen übergang
aufweist.
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L e e r s e
ite
Claims (3)
- PHN 9636 ϊΓ 9*9.1980PATENTANSPRUECHE:\ J Umhüllung für eine Photodiode, die als Detektor von Lientsignalen dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung enthält: einen Träger für die Photodiode, einen mit dem Träger luftdicht verbundenen metallenen kappenförmigen Körper, einen durch eine Öffnung des kappenförmigen Körpers geführten metallisierten gläsernen Lichtleiter, der in der Öffnung mit Hilfe von Lot befestigt ist und von dem ein Ende bis zu der Photodiode reicht und das andere Ende aus dem kappenförmigen Körper hervorragt, undeinen blockförmigen Körper, der auf den kappenförmigen Körper gesetzt und mit einer Bohrung versehen ist, in die auf einer Seite ein Teil des Lichtleiters fällt und auf der anderen Seite eine optische Faser aufgenommen werden kann.
- 2. Umhüllung für eine Photodiode nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Träger einen metallenen Bodenteil enthält, der mittels einer Schweissverbindung mit dem kappenförmigen Körper verbunden ist, und dass derblockförmige Körper mit Hilfe eines Klebers an dem kap-20penförmigen Körper befestigt ist.
- 3. Umhüllung für eine Photodiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gläserne Lichtleiter in einer Richtung quer zu der Lichtleitrichtungeinen schrittförmigen Übergang der Brechungszahl des 25Glases aufweist.130Ö22/0855 original inspected
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