DE4011141C2

DE4011141C2 - Vorrichtung mit einem an eine Fotodiode gekoppelten Lichtwellenleiter

Info

Publication number: DE4011141C2
Application number: DE4011141A
Authority: DE
Inventors: Heinz Stebe
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2010-04-07
Also published as: DE4011141A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Haltehülse, einem in einer Faserendhülse gefaßten Lichtwellenleiter und einem an der Haltehülse stirnseitig fixierten Montageblock, der in einer parallel zur Stirnseite der Haltehülse vorgesehenen Befestigungsebene eine an das Ende des Lichtwellenleiters optisch gekoppelte Fotodiode trägt.

Derartige Vorrichtungen werden üblicherweise hermetisch dicht verkapselt und vorzugsweise in Einrichtungen der optischen Nachrichtentechnik verwendet.

Aus der DE 30 43 613 A1 ist ein optoelektrisches Bauelement bekannt, bei dem eine Fotodiode für Fronteinstrahlung auf einem ein Gehäuseunterteil bildenden Sockel angeordnet ist, und bei dem der auf die Fotodiode ausgerichtete Lichtwellenleiter gasdicht eine das Gehäuseoberteil bildende Abdeckkappe durchsetzt. Sockel und Abdeckkappe haben Flansche, die mittels Schweißen aneinander befestigt sind. Die konstruktive Ausführung dieses Bauelementes eignet sich nicht bei Verwendung von Fotodioden für Rückeinstrahlung.

Fotodioden für Rückeinstrahlung benötigen eine besondere Halterung, welche die Einkopplung des vom Lichtwellenleiterende abgestrahlten Lichtes gestattet. Aus der DE 33 38 315 A1 ist eine Koppelanordnung bekannt, bei welcher der Diodenhalter aus einer gelochten Trägerplatte besteht. Die Trägerplatte und die Halterung des Lichtwellenleiters sind hier jeweils separat an einem Gehäuse befestigt.

Eine Vorrichtung zur Ankopplung eines Lichtwellenleiters an eine Lichtquelle ist ferner in der DE 37 15 078 A1 beschrieben. Sie besteht aus einem hülsenförmigen Führungsteil, das frontseitig einen Justierflansch hat, an dem ein die Lichtquelle haltender Träger befestigt Ist. Das Führungsteil enthält den in einer Kapillare fixierten Lichtwellenleiter, dessen freies Ende auf die als Laserdiode ausgebildete Lichtquelle ausgerichtet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ankopplung eines Lichtwellenleiters an eine Fotodiode zu schaffen, welche wahlweise die Verwendung einer Fotodiode für Rück- oder Fronteinstrahlung gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Mit der Vorrichtung erzielbare Vorteile sind in der Beschreibung genannt.

Die Erfindung wird anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wie folgt näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Ausschnitt eines Gehäuses und eine daran befestigte Vorrichtung mit einem an eine Fotodiode gekoppelten Lichtwellenleiter, im Längsschnitt;

Fig. 2 den in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 dargestellten Montageblock ohne Fotodiode, in perspektivischer Ansicht.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung insgesamt mit 1 bezeichnet. Sie besteht im wesentlichen aus einer Haltehülse 2, einer den Lichtwellenleiter 3 enthaltenden Faserendhülse 4 und einem die Fotodiode 5 tragenden Montageblock 6.

Der Lichtwellenleiter 3 ist gasdicht in die Faserendhülse 4 eingelötet und zwar so, daß vorn ein kurzes Stück blankes Faserende 7 daraus hervorsteht. Die Faserendhülse 4 steckt ihrerseits in einer im Durchmesser größeren Bohrung 8 und ist darin mit Lot 9 gasdicht befestigt. Die einstückig gefertigte Haltehülse 2 besteht aus lötbarem Metall, vorzugsweise Kovar und weist vorn einen relativ kurzen und dickwandigen Abschnitt 10 auf, der rückwärtig mit einem im Durchmesser größeren Bund 11 endet. Hinter dem Bund 11 erstreckt sich ein gegenüber dem vorderen Abschnitt 10 im Durchmesser reduzierter, jedoch längerer Abschnitt 12. Auf diesem Abschnitt 12 sitzt ein Schrumpfschlauch 13, der das rückseitig aus der Haltehülse 2 vorstehende Ende der Faserendhülse 4 und noch ein Stück des Lichtwellenleiters 3 umfaßt. Der Schrumpfschlauch 13 dient für den Lichtwellenleiter 3 als Zugentlastung und zugleich als Knickschutz.

Der vordere Hülsenabschnitt 10 bildet die Basis für den an der Stirnseite 14 befestigten Montageblock 6. Dieser besteht aus einem quaderähnlichen Klötzchen 15, aus dem auf der Oberseite 16 ein Sichtfenster 17 mit einer auf den Sitz der Fotodiode ausgerichteten Nut 18 herausgearbeitet ist (Fig. 2). An der Rückseite des Klötzchens 15, welche die Befestigungsebene 19 der Fotodiode 5 darstellt, ist ein mit der Unterseite 20 eben abschließender Ansatz 21 vorgesehen, der sich über die gesamte Breite des Klötzchens 15 erstreckt und dessen rückwärtige Außenseite 22 sowie die vordere Außenseite 23 des Klötzchens 15 parallel zur Befestigungsebene 19 verlaufen.

Der Montageblock 6 besteht aus elektrisch isolierendem Material, z. B. aus einer metallisierbaren Keramik, vorzugsweise aus Al₂O₃. Die Oberseite 16 des Klötzchens 15 und dessen Befestigungsebene 19 sind mit Metallflecken 24 versehen, die für den elektrischen Anschluß der Fotodiode 5 dienen. Die Oberflächen von rückwärtiger und vorderer Außenseite 22, 23 dienen der beispielsweise durch Löten erfolgenden wahlweisen Befestigung des Montageblockes 6 an der Haltehülse 2 und sind daher gänzlich oder wenigstens teilweise ebenfalls metallisiert. Aus fertigungstechnischen Gründen kann es zweckmäßig sein, den Ansatz 21 des Montageblockes 6 als vergrößerte Basisplatte auszuführen und das mit entsprechend reduzierter Höhe separat gefertigte Klötzchen 15 darauf zu befestigen.

Ist der Montageblock 6 mit einer Fotodiode 5 für Rückeinstrahlung bestückt (Fig. 1), wird er mit der vorderen Außenseite 23 z. B. durch Löten an der Stirnseite 14 der Haltehülse 2 befestigt. Diese Anordnung stellt eine erste Fixierposition des Montageblockes 6 dar. Anstelle dieses Diodentyps kann der Montageblock 6 auch mit einer Fotodiode für Fronteinstrahlung bestückt werden (nicht dargestellt).

In diesem alternativen Fall wird der Montageblock 6 um 180° gedreht und mit der eine zweite Fixierposition darstellenden rückwärtigen Außenseite 22 an der Stirnseite 14 der Haltehülse 2 befestigt. Der wahlweise mit verschiedenen Diodentypen bestückbare und dementsprechend befestigbare Montageblock 6 bietet den Vorteil der Fertigung von größeren Stückzahlen nur einer Ausführung, die damit wirtschaftlicher herstellbar ist. Um außerdem bei der Ankopplung des Faserendes 7 an die beiden Diodentypen in der Z-Achse annähernd gleiche Justierverhältnisse zu gewährleisten, weist die Außenseite 22 des Ansatzes 21 zur Befestigungsebene 19 einen Abstand auf, der um das Dickenmaß einer Fotodiode für Fronteinstrahlung größer ist als der Abstand, den die Befestigungsebene 19 zur vorderen Außenseite 23 des Montageblockes 6 hat. Auf diese Weise hat das grob vorjustierte Faserende 7 unabhängig von den beiden möglichen Fixierpositionen des Montageblockes 6 stets den annähernd gleichen Abstand zur Einstrahlungsfläche der jeweils verwendeten Fotodiode.

Die Außenabmessungen des Montageblockes 6 sind so gewählt, daß sie den Durchmesser des vorderen Abschnittes 10 der Haltehülse nicht überragen. Die vollständig montierte Vorrichtung 1 kann daher einfach bis zum Bund 11 durch eine entsprechende Öffnung eines Gehäuses 25 gesteckt und beispielsweise mittels Laserschweißen gasdicht daran befestigt werden. Üblicherweise ist das verwendete Gehäuse 25 zunächst noch ohne Deckel, also offen zugänglich. Es kann z. B. eine Verstärkerschaltung enthalten, zwischen deren Anschlüssen oder entsprechenden Anschlußstiften 26 des Gehäuses 25 und den Metallflecken 24 des Montageblockes 6 somit ohne Schwierigkeiten die noch erforderlichen Löt- und/oder Bondverbindungen hergestellt werden können.

Claims

1. Vorrichtung mit einer Haltehülse, einem in einer Faserendhülse gefaßten Lichtwellenleiter und einem an der Haltehülse stirnseitig fixierten Montageblock, der in einer parallel zur Stirnseite der Haltehülse vorgesehenen Befestigungsebene eine an das Ende des Lichtwellenleiters optisch gekoppelte Fotodiode trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageblock (6) bei Verwendung einer Fotodiode (5) mit Rückeinstrahlung in einer ersten Fixierposition und bei Verwendung einer Fotodiode mit Fronteinstrahlung in einer um 180° gedrehten, zweiten Fixierposition an der Haltehülse (2) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageblock (6) an der die Fotodiode (5) tragenden Befestigungsebene (19) einen vorspringenden Ansatz (21) hat, dessen Außenseite (22) zu der an der Haltehülse (2) befestigten Außenseite (23) des Montageblockes (6) parallel verläuft und die im wesentlichen den selben Abstand zur Einstrahlungsfläche einer Fotodiode mit Fronteinstrahlung aufweist, wie die an der Haltehülse (2) befestigte Außenseite (23) zur Einstrahlungsfläche einer Fotodiode (5) mit Rückeinstrahlung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageblock (6) aus elektrisch isolierendem Material besteht und daß die vordere Außenseite (23) des Montageblockes (6) und die rückwärtige Außenseite (22) des Ansatzes (21) metallisiert sind.