DE4136690C2

DE4136690C2 - Anordnung zum optischen Anschluß von optischen Sende/-Empfangselementen jeweils an Lichtwellenleiter und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE4136690C2
Application number: DE4136690A
Authority: DE
Inventors: Alfons Wahr
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Finisar Corp
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1996-01-18
Anticipated expiration: 2011-11-08
Also published as: DE4136690A1

Description

Optische Elemente, wie optische Sendeelemente und Empfangsele mente, bekommen eine immer größere Bedeutung. Solche optischen Elemente können z. B. in einem IC integriert sein, evtl. zusätz lich zu anderen elektrischen Schaltkreisen. Diese Schaltkreise können als Teil eines Chips oder Bausteins über Anschlußstifte mit der Außenwelt verbunden sein. Schwieriger ist es aber mei stens, bei optischen Sende/- und Empfangselementen eine opti sche Verbindung mit der Außenwelt herzustellen. Dazu können z. B. Glasfasern verwendet werden, die direkt mit den optischen Elementen verbunden sind.

Es sind bereits Anordnungen zum optischen Anschluß von opti schen Sende- und Empfangselemente z. B. an Lichtwellenleiter bekannt geworden. Eine solche ergibt sich z. B. aus DE 38 33 096 A1. Hier wird ein einziges optisches Element mit Hilfe einer Linse, die auf einer Scheibe aus Halbleitermaterial aufgebracht ist, optisch gekoppelt. Weitere Anordnungen sind der US-4 355 323, DE 40 21 434 A1 zu entnehmen. Aus Hamanaka, Kenjiro: Opti cal bus interconnection system using Selfoc lenses, Optics Let ters, Vol 16, Nr. 16 (1991), S. 1221-1224 kann entnommen wer den, wie mehrere Leiterplatten mit Hilfe eines optischen Bus optisch miteinander verbunden werden können. Schließlich be schreibt EP 0 177 928 A1 einen Lichtwellenleiter und die Art und Weise, wie Licht in diesem Lichtwellenleiter transportiert werden kann.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, eine Anordnung anzugeben, mit der eine Mehrzahl von optischen Elementen an Lichtwellenleiter angekoppelt werden können, wobei die Anordnung möglichst preisgünstig ausgeführt sein soll. Dieses Problem wird mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zur Herstellung einer Anordnung gemäß den Merkmalen des An spruchs 1 anzugeben, bei der die Abschlußplatte mit Linsen auf einfache Weise realisiert werden kann. Dieses Problem wird ge mäß den Merkmalen der Ansprüche 15, 16, 17, 18 gelöst.

Andere Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dar gestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen integrierten Schaltkreis mit optischen Elementen, der in einem Gehäuse mit Abschlußplatte angeordnet ist,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch nebeneinander angeordnete optische Elemente mit Abschlußplatte,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen integrierten Schalt kreis mit einer Abschlußplatte mit plankonvexen Linsen,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil der Fig. 4,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch nebeneinander angeord nete optische Elemente mit Abschlußplatte,

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Sendeelement mit objekt naher Blende,

Fig. 8, 9 und 10 verschiedene Anordnungsstrukturen der optischen Elemente und damit der Linsen in der Abschluß platte,

Fig. 11 einen Aufbau einer plankonvexen Linse in einer Abschlußplatte,

Fig. 12 eine andere Ausführung der Abdeckplatte mit plan konvexer Linse,

Fig. 13 ein Teil zur Herstellung der plankonvexen Linsen für die Abschlußplatte,

Fig. 14 verschiedene Anschlußarten von Lichtwellenleitern an die Linsen der Abschlußplatte,

Fig. 15, 16, 17 Realisierungen von nebeneinander angeord neten Lichtwellenleitern in einer Lichtleiterplatte,

Fig. 18 die Kopplung von nebeneinander liegenden inte grierten Schaltkreisen,

Fig. 19 eine Möglichkeit der Einkopplung von Licht von einem Lichtwellenleiter in einen integrierten Schaltkreis,

Fig. 20 eine Realisierung der Lichtleitung innerhalb eines Chips,

Fig. 21 die Realisierung der Lichtleitung bei überein ander angeordneten Bausteinen,

Fig. 22 eine mögliche Realisierung der Anordnung der Fig. 14.

Aus Fig. 1 ergibt sich der Aufbau eines Chips oder Bau steins CH mit integriertem Schaltkreis IC mit optischen Elementen SEE im Querschnitt. In einem Gehäuse GH ist ein integrierter Schaltkreis IC angeordnet, der aus einem Basis substrat BM und darin integrierten optischen Elementen SEE besteht. Das Basissubstrat BM kann z. B. Silizium, Germanium oder Galliumarsenid sein, die optischen Elemente können licht emittierende Dioden LED oder Laserdioden LD zum Aussenden von monochromen, bzw. lichtempfindliche Dioden oder Transistoren zum Empfang von ankommendem Licht sein. Optische Elemente als Empfänger oder Sender können miteinander integriert auch ge meinsam bidirektional an einen Lichtwellenleiter angeschlossen werden. Schaltkreise auf dem IC können über Anschlußstifte PI mit der Außenwelt verbindbar sein.

Zur Weiterleitung des Lichtes wird der Schaltkreis IC im Ge häuse GH justiert, fixiert und gebondet. Über Anschlußstifte PI kann eine Verbindung mit der Außenwelt für elektrische Sig nale hergestellt werden. Zur Abdeckung wird nun eine Abschluß platte AP auf dem Gehäuse GH so aufgebracht, daß der inte grierte Schaltkreis IC mit den optischen Elementen SEE abge schlossen ist. Die Abschlußplatte AP enthält Lichtkanäle OK (optische Kanäle), die zumindest teilweise als Linse realisiert sind. Sie liegen im Lichtweg LW zwischen den optischen Elemen ten SEE und den Lichtwellenleitern (in Fig. 1 nicht darge stellt, vgl. Fig. 14) und sorgen dafür, daß z. B. das von einem Lichtwellenleiter zu einem optischen Element übertragene Licht beim optischen Element gebündelt wird bzw. bei Aussendung des Lichtes vom optischen Element zum Lichtwellenleiter paralleli siert übertragen wird.

Eine erste mögliche Ausführung der optischen Kanäle OK in der Abschlußplatte AP zeigt im vergrößerten Maßstab im Vergleich zu Fig. 1 die Fig. 2. Hier besteht der optische Kanal OK1 aus einer Biplanlinse, die an den Enden plane Flächen aufweist. Diese Biplanlinse ist in einem Material MA eingebettet, das in Bezug zur Linse lichtsperrend ist, z. B. durch Spiegelung an lichtundurchlässigem Material oder durch Totalreflexion bei Material mit kleinerem Brechungskoeffizienten n_SP. Das licht undurchlässige Material ist Fig. 2 schraffiert dargestellt.

Der Durchmesser der Biplanlinse OK1, (es kann sich z. B. um eine zylinderförmige oder eine quaderförmige Linse handeln, die oben und unten plan ist), kann im Prinzip beliebig ge wählt werden, da das Licht z. B. vom optischen Sender SEE beim Übergang der Luftstrecke in die Linse zur Linsenachse hin gebrochen wird, wegen dem höheren Brechungskoeffizienten n des Linsenmaterials im Vergleich zu dem (n_L) der Luft des Zwischenraumes h zwischen Abschlußplatte AP und Substrat BM. Durch den Effekt der planparallelen Platte des optischen Kanals OK1 wird jedoch der geometrische Abstand h+s optisch verkürzt zu s′.

Zu berücksichtigen ist jedoch, daß die Lichtstrahlungslei stungsdichte beim optischen Sender vom Ausfallwinkel ε ab hängig ist (Strahlungskeule im Lichtdiagramm der Sendediode) ein zu großer Durchmesser d also keine theoretischen Vor teile bringt, aber den Nachteil hat, daß nur wenige optische Elemente nebeneinander angebracht werden können und das Übersprechen durch größeren Lichtaustrittswinkel ε_g immer mehr zunimmt. Zudem wird durch den Durchmesser d bei Verwen dung als Aperturblende der Strahlungswinkel des Lichtaustritts des Stromes begrenzt.

Aus Fig. 2 sind diese Verhältnisse entnehmbar. Es wird von einem Sendeelement SEE ausgegangen, dessen Licht zunächst durch den Zwischenraum zwischen Abschlußplatte AP und Basis substrat BM hindurchgeht, indem z. B. Luft ist. Das Licht tritt dann in den optischen Kanal OK1, also die Biplanlinse, ein und wird entsprechend Fig. 2 gebrochen bzw. reflektiert. Anschließend tritt das Licht wieder in Luft aus und gelangt von dort im Lichtweg zu einem Lichtwellenleiter, wie es z. B. der Fig. 14 entnehmbar ist. In Fig. 2 sind als Beispiele der Verlauf von drei Lichtstrahlen gezeigt, die mit den Lichtaustrittswinkeln ε, εg, ε′ aus dem Sendeelement aus treten.

Nach Fig. 3 können mehrere solche optischen Elemente SEE auf dem Basissubstrat BM nebeneinander angeordnet sein. Dem entsprechend ist dann auch die Abschlußplatte AP ausgeführt. Sie enthält für jeden Lichtweg LW für ein optisches Element SEE einen optischen Kanal OK1 mit jeweils einer Biplanlinse. Der Abstand a zwischen zwei optischen Elementen sollte dann größer/gleich der Summe von Durchmesser d und der Stärke des Zwischenmaterials MA gewählt werden, zuzüglich der Ferti gungstoleranzen.

Um ein optisches Übersprechen zu verhindern, ist es zweck mäßig eine Blende BL zwischen den optischen Elementen SEE ein zufügen. Um Streulicht am Ausgang zu verhindern, ist für die Blenden lichtabsorbierendes Material zu bevorzugen. Die Blende BL kann mit der Abdeckplatte AP integriert sein.

Nach Fig. 7 ist es auch möglich, die Blende als objektnahe Blende auszuführen, z. B. als Polysiliziumschicht PSS auf dem Basissubstrat BM. Diese Schicht muß so dick sein, daß der Ausfallwinkel auf εg begrenzt wird.

Eine weitere Ausführung des optischen Kanals mit Linse kann Fig. 4, 5 und 6 entnommen werden. Fig. 4 unterscheidet sich von Fig. 1 nur dadurch, daß die Abschlußplatte AP opti sche Kanäle OK2 enthält, die auf der Fläche zu den optischen Elementen SEE konvex ausgeführt sind. Der optische Kanal stellt somit eine plankonvexe Linse dar, da die andere Durchtritts fläche des Lichtes des optischen Kanals plan ausgeführt ist. Der Durchmesser d der Plankonvexlinse, die wie gesagt zum opti schen Element konvex und auf der anderen Seite plan ausge führt ist, kann im Prinzip wiederum beliebig gewählt werden (sollte aber größer/gleich dem Querschnitt sein, den ein ab zuschließender Lichtwellenleiter besitzt), da das Licht z. B. vom optischen Sender beim Übergang der Luftstrecke in die konvexe Linsenoberfläche parallel zur Linsenachse hingebro chen wird wegen dem höheren Brechungskoeffizienten n des Linsenmaterials im Vergleich zu dem (n_L) der zu Luft des Zwischenraumes h von Abdeckplatte AP zum optischen Sender SEE.

Diese Verhältnisse sind Fig. 5 entnehmbar, in der der Verlauf der Lichtstrahlen gezeigt ist. Wiederum geht das Licht aus von einem optischen Element als Sender SEE, durchläuft die zwischen Abschlußplatte AP und Sendeelement SEE lie gende Luft, gelangt von dort in die plankonvexe Linse OP2 und von dort wiederum in Luft mit dem Brechungsindex n_L. Der weitere Weg des Lichtes kann Fig. 14 entnommen werden.

Abb. 6 zeigt einen Längsschnitt durch nebeneinander angeordnete optische Elemente SEE mit den zugeordneten optischen Kanälen OK2 in der Abschlußplatte AP. Die sonsti gen Verhältnisse entsprechen denen der Fig. 3.

Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen unterschiedliche Anordnungs strukturen für die optischen Elemente und dementsprechend auch für die Linsen bzw. optischen Kanäle OK in der Abschluß platte AP. Fig. 8 stellt eine Zeile von optischen Elementen, Fig. 9 eine Matrix aus Zeile und Spalten und Fig. 10 eine weitere Anordnungsstruktur dar. Entsprechend der Anordnung der optischen Elemente sind in den Abschlußplatten entspre chende Strukturen für die Linsen erforderlich.

Die Herstellung der Abschlußplatte AP kann auf folgende Weise erfolgen:

- Platten aus lichtleitendem Material mit der Dicke d und lichtsperrendem Material mit der Dicke a-d werden abwech selnd miteinander verklebt. Der dabei entstehende Block wird quer zu den Plattenflächen zersägt und die Flächen geschlif fen. Diese Platten, die eine Dicke von d haben, werden aber mals mit lichtsperrenden Platten der Dicke a-d verklebt. Der dadurch entstehende weitere Block wird wiederum zersägt und geschliffen, und zwar orthogonal zu den lichtleitenden Kanälen.
- Ein zweites Verfahren zur Herstellung der Abschlußplatte AP ist folgendes: z. B. runde lichtleitende Stäbe werden in einer Matrize fixiert und die einzelnen Stäbe gespannt. Anschließend wird der Zwischenraum zwischen den Stäben durch Keramikmaterial ausgefüllt oder durch eine Kunststoffmasse ausgespritzt. Die Oberflächen werden schließlich nachgeschliffen.
- In einem dritten Verfahren zur Herstellung einer Abschluß platte werden aufgeheizte lichtleitende Stäbe in eine Kunst stoffplatte eingepreßt und anschließend plangeschliffen.
- Schließlich können in einem vierten Verfahren Öffnungen der Größe der Linsen aus einem Trägermaterial ausgebohrt und eine lichtleitende Masse, wie z. B. Araldit, in flüssigem oder festem Aggregatzustand in die Öffnungen eingepreßt bzw. ausgegossen werden.

Mit den angegebenen vier Verfahren können somit Abschluß platten für Biplanlinsen erzeugt werden. Sollen optische Kanäle mit plankonvexer Linse erzeugt werden, dann sind zusätzliche Schritte erforderlich, die z. B. den Fig. 11, 12 und 13 entnehmbar sind. Eine erste Möglichkeit besteht darin, Einzellinsen LI nach Fig. 11 auf die Biplanlinse OK1 aufzubringen, z. B. aufzukleben. Weiterhin ist es möglich, eine dünne Platte PP, gemäß Fig. 13, die Plankonvexlinsen LI enthält, auf eine Platte mit den Biplanlinsen gemäß Fig. 12 aufzubringen.

Schließlich kann auf einer Abschlußplatte AP mit den Biplan linsen auf jeder Biplanlinse ein optisches Material in flüs sigem oder zähen Zustand, z. B. Araldit, durch einen Matrizen stempel mit einer Anordnungsstruktur gemäß der Fig. 8 bis 10 aufgebracht werden. Durch einen geeigneten Bewegungs verlauf des Stempels auf der Abschlußplatte, wird die Plankon vexlinse erzeugt. Dies kann so geschehen, daß der Stempel in die Linsenmasse eingetaucht wird, um die Masse zu entnehmen.

Dann wird der Stempel senkrecht auf die Abschlußplatte AP aufgesetzt und eventuell in größer werdender Schneckenbewe gung in Kreisbewegung überführt, um den Linsendurchmesser festzulegen. Anschließend kann der Stempel wieder durch kleiner werdende Schneckenkurven auf den Linsenmittelpunkt bewegt wer den. Der Stempel wird abgehoben und das Linsenmaterial kann aushärten.

Die so erzeugte plankonvexe Linse muß nicht den gleichen Durchmesser d bzw. die gleiche Querschnittsform wie die Biplanlinse in der Abschlußplatte besitzen. Auch muß das Linsenmaterial nicht den gleichen Brechungskoeffizienten besitzen. Entscheidend für die Funktion ist vor allem der Brechungskoeffizient der oben angebrachten Plankonvexlinse LI, die das Licht des annähernd punktförmigen Senders in ein paralleles Lichtstrombündel umformt, das die Biplanlinse dann durchströmt und unten parallelisiert verläßt oder umge kehrt von unten kommend auf den oberen Empfänger punktförmig gebündelt wird.

Die Blende BL kann durch 90° Überkreuzen von zwei Zeilen lichtundurchlässiger thermoplastischer Kunststoffäden und durch kurzes Aufheizen bzw. Aussetzen von Ultraschallschwin gungen gefertigt werden.

Die weitere optische Verbindung an einen Lichtwellenleiter kann im Prinzip z. B. entsprechend Fig. 14 erfolgen. Dieser Anschluß ist aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung in Fig. 1 und Fig. 4 nicht gezeigt.

Aus Fig. 14 können drei unterschiedliche Anschlußarten entnommen werden.

In einem ersten Beispiel wird ein Lichtstab LS1 als Licht wellenleiter direkt oder mit kleinem Abstand b an den Licht austritts/Lichteintrittsfenstern der Abschlußplatte AP ange bracht. Dabei können mehrere derartige Lichtstäbe oder Lichtwellenleiter LS1 in einer Zeile nebeneinander angeordnet sein, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Bei der Fig. 8 ist somit nur eine Platte mit Lichtwellenleitern LS1 zur Ankopplung der optischen Kanäle der Abschlußplatte AP erforderlich.

In einer zweiten Ausführungsform, die z. B. von Fig. 9 oder 10 ausgeht, müssen mehrere Zeilen von optischen Kanälen OK mit Lichtwellenleitern LS verbunden werden. In diesem Fall kann eine Zeile von optischen Kanälen OK3 über Licht wellenleiter LS1 angekoppelt werden, eine zweite Zeile OK4 so wie es mit den Lichtwellenleitern LS2 gezeigt ist. Hier sind zwischen den Lichtwellenleitern LS1 und den Lichtwellenleitern LS2 Isolierplatten IP angebracht, um ein Übersprechen zu ver meiden. Die Kopplung der zweiten Zeile von optischen Kanälen OK4 zu den entsprechenden Lichtwellenleitern LS2 kann Fig. 14 entnommen werden. Bei dieser Lösung ist der Abstand zwischen der Abschlußplatte AP und den Lichtwellenleitern LS2 größer als im ersten Fall. Möglicherweise sind für diese Anschlußart Plankonvexlinsen zweckmäßig.

In einem dritten Fall, wenn z. B. eine dritte Zeile von optischen Kanälen OK5 optisch angeschlossen werden soll, kann dies mit Lichtwellenleitern LS3 entsprechend Fig. 14 erfolgen. Das heißt, in diesem Fall muß der Lichtwellenlei ter abgewinkelt sein, da der Abstand zwischen der Abschluß platte AP und dem Eingang des Lichtwellenleiters sonst zu groß wäre.

Bei allen drei Ausführungsbeispielen gilt folgendes:

- Die Lichtwellenleiter müssen am Ende eine 45° geneigte, plane Abschlußfläche haben, an der der Lichtstrom um 90° aus der Längsrichtung heraus abgelenkt wird. Sie kann z. B. durch Schleifen, Spritzen und Anstauchen hergestellt werden;
- an der so geneigten Spiegelfläche soll Totalreflexion auf treten, so daß der gesamte Lichtstrom umgelenkt wird. Die Brechungskoeffizienten der Materialien sind entsprechend zu wählen (z. B. Glas, thermoplastischer Kunststoff, Acryl, zu Luft);
- die verschiedenen Lagen sind voneinander durch ein optisch sperrendes Material isoliert, so daß ein Übersprechen ausge schlossen ist oder reduziert ist;
- die lichtleitenden Leiter können sowohl rechtkantigen (qua dratischen) als auch runden Querschnitt haben. Allerdings ist an der Lichteintritts/-austrittsstelle eine plane Fläche notwendig oder vorteilhaft;
- die Zeilen von Lichtwellenleiter können auch aus einem Plat tenstreifen gefertigt werden. Dieser wird parallel zur ge wünschten Lichtstromrichtung pro Lichtleitstab zwei- oder dreimal derart rauh geschliffen, angeschnitten oder geätzt, so daß die Lichtkanäle voneinander getrennt sind und daß kein Spiegeln und damit Übersprechen auftritt, bzw. die Dämpfung genügend groß eingestellt ist und die Länge der Lichtwellen leiter genügend kurz ist, so daß die Lichtdurchlaßmenge aus reichend groß bleibt.

Diese Fälle sind in den Fig. 15 und 16 und 17 gezeigt. In Fig. 15 werden in eine Lichtleiterplatte LP je zwei Längs rillen RL eingebracht und eventuell benachbart zu den Längs rillen die Oberfläche OF der Lichtleitplatte LP angerauht. Damit entstehen Lichtwellenleiter LS, bei denen das Überspre chen vernachlässigbar ist. Eine andere Lösung kann Fig. 16 entnommen werden, bei der drei Längsrillen RL verwendet werden, eventuell unter Zuhilfenahme von Aufrauhung der Oberfläche OF der Lichtleitplatte. Auch hier entstehen Lichtleitkanäle oder Lichtwellenleiter LS, bei denen das Übersprechen vernach lässigbar ist. Bei der dritten Lösung nach Fig. 17 werden abwechselnd lichtsperrendes Zwischenmaterial und lichtleiten des Material IS miteinander verklebt.

Die optische Kopplung zwischen zwei Gehäusen GH mit integrier ten Schaltkreisen, die z. B. benachbart liegen, kann entspre chend Fig. 18 erfolgen. Hier führen Lichtwellenleiter LS von einem Gehäuse GH zu einem benachbart liegenden Gehäuse.

Fig. 19 zeigt eine Kopplungsmöglichkeit für mehr als zwei Gehäuse mit integrierten Schaltkreisen. Hier wird unter dem Gehäuse ein Lichtwellenleiter LS vorbeigeführt, der auch zu weiteren Gehäusen mit integrierten Schaltkreisen führen kann. Die Kopplung des Lichtwellenleiters LS mit einem opti schen Kanal in der Abschlußplatte kann mit Hilfe einer Kerbe KB im Lichtwellenleiter LS erfolgen. An dieser Kerbe wird dann der Lichtstrom in die Abschlußplatte AP ausgekoppelt bzw. eingekoppelt. Der Lichtwellenleiter kann an der Koppelstelle mit einer beidseitigen oder einseitigen Kerbe versehen sein, die eine 45° Neigung haben sollte.

Innerhalb eines Chips bestehend aus Gehäuse und Abschluß platte kann eine optische Kopplung nach Fig. 20 erfolgen. Hier wird auf dem Basissubstrat BM mit den optischen Elementen SEE z. B. nach dem Dick- oder Dünnschichtfilmverfahren lichtlei tendes Material aufgebracht, über das dann die Kopplung zwi schen den optischen Elementen SEE1 und SEE2 hergestellt wird.

Die optische Kopplung kann auch nach Fig. 21 erfolgen. Hier werden zwei Chips CH1, CH2 übereinander angebracht und zu einander justiert, so daß das Licht z. B. eines Sendeelementes SEE1 durch eine Abschlußplatte AP1 direkt in die Abschlußplatte AP2 des anderen Chips eindringt zum Empfangselement SEE2. Entsprechendes gilt für SEE3 und SEE4.

Fig. 22 zeigt eine Lichtwellenleiterplatte LP, die in der Lichtwellenleiter, z. B. entsprechend Fig. 14, angeordnet sind. Die Lichtwellenleiterplatte LP kann dann durchbro chen sein, um den Durchgang der Anschlußstifte der Chips CH zu ermöglichen (nicht dargestellt). Weiterhin können die Lichtwellenleiterplatten LP außen mit Noppen NO ver sehen sein, durch die die Platten selbstjustierend am Chip CH angeschlossen werden können. Der Chip weist dazu ent sprechende Sicken S1 auf (z. B. eine Rundsicke und eine Längssicke). Noppen No und Sicken Si können selbstverständ lich bezogen auf die Lichtleiterplatte LP und den Chip ver tauscht sein.

Claims

1. Anordnung zum optischen Anschluß von optischen Sende/ Empfangs-Elementen-(SEE) jeweils an Lichtwellenleiter (LS),

- bei der die optischen Elemente (SEE) in einem Gehäuse (GH) befestigt sind,
- bei der benachbart zum Gehäuse eine die optischen Elemente abdeckende Abschlußplatte (AP) vorgesehen ist, die für jedes optische Element jeweils einen im Lichtweg (LW) liegenden optischen Kanal (OK) mit jeweils einer Linse vorsieht,
- bei der der Anschluß an die Linsen der Abschlußplatte durch in einer Lichtleiterplatte (LP) angeordnete in mehreren Lagen benachbart zueinander liegenden durch optisch sperrendes Material voneinander isolierten Lichtwellenleiter (LS) er folgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Linse (OK) aus lichtdurchlässigem Material besteht, das in der Abschlußplatte (AP) in einem Material (MA) eingebettet ist, daß in Bezug zum Linsenmaterial lichtsperrend ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Linse eine Biplanlinse (OK1) mit planer Lichtaustrittsfläche und planer Lichteintrittsfläche ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der die Linse (OK2) auf der dem optischen Element zugewandten Fläche konvex ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen zwei benachbart liegenden Linsen im Raum zwischen Gehäuse und Abschlußplatte eine Blende (BL) vorgesehen ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der auf einem die optischen Elemente tragenden Basissubstrat (BM) im Gehäuse eine als Blende dienende Schicht (PSS) zwischen den optischen Elementen aufgetragen ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mehrzahl der optischen Elemente in einer Zeile bzw. in einer Matrix liegen.

8. Anordnung nach Anspruch 7, bei der das Basissubstrat (BM) mit den optischen Elementen (SEE) im Gehäuse (GH) angeordnet ist, bei der das Gehäuse durch die Abschlußplatte (AP) derart abgeschlossen ist, daß die in der Abschlußplatte liegenden Linsen (OK) in den zu den optischen Elementen führenden Lichtwegen (LW) liegen.

9. Anordnung nach Anspruch 7, bei der die Lichtwellenleiter aus lichtleitenden Stäben (LS) bestehen, die eine um ca. 45° geneigte, plane Abschlußfläche aufweisen, an der der Lichtstrom um 90° aus der Längsrichtung heraus abgelenkt wird.

10. Anordnung nach Anspruch 9, bei der die Zeilen von lichtleitenden Stäben (LS) aus einem Plattenstreifen ange fertigt sind, die parallel zur Lichtstromrichtung pro Licht leitstab mindestens zwei rauh angeschliffene, bzw. eingeschnit tene bzw. geätzte Längsrillen aufweisen.

11. Anordnung nach Anspruch 9, bei der die Zeilen von licht leitenden Stäben (LS) dadurch erzeugt sind, daß eine Lichtleiter Platte (LP) aus abwechselnd liegenden lichtleitenden Kanälen und lichtsperrenden Schichten vorgesehen ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Kopplung von Lichtleiterplatte (LP) und eines aus Ge häuse (GH) und Abschlußplatte (AP) bestehenden Bausteins (CH) über Noppen (NO) und Sicken (SI) erfolgt.

13. Anordnung nach Anspruch 12, bei der die Verkopplung zweier Bausteine (CH) über einen lichtleitenden Stab (LS) dadurch erfolgt, daß im Bereich des Lichtkanals (LW) zur Linse in dem Stab eine Kerbe (KB) vorgesehen ist.

14. Anordnung nach Anspruch 12, bei der zwei Bausteine (CH1, CH2) benachbart angeordnet sind, daß ihre Abschluß platten (AP1, AP2) einander zugewandt sind und die optischen Kanäle (OK) der miteinander zu koppelnden optischen Ele mente (SEE) in den Abschlußplatten (AP1, AP2) in demselben Lichtweg (LW) liegen.

15. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zum optischen An schluß von optischen Sende/Empfangselementen (SEE) jeweils an Lichtwellenleiter (LS)

- bei dem die optischen Elemente (SEE) in einem Gehäuse (GH) befestigt werden,
- bei dem die optischen Elemente mit einer Abschlußplatte (AP) abgedeckt werden, die für jedes optische Element jeweils einen im Lichtwinkel (LW) liegenden optischen Kanal (OK) mit jeweils einer Linse vorsieht,
- bei dem der Anschluß an die Linsen der Abschlußplatte durch in einer Lichtleiterplatte (LP) angeordnete in mehreren Lagen benachbart zueinander liegenden durch optisch sperrendes Mate rial voneinander isolierten Lichtwellenleiter (LS) erzeugt wird,
- bei dem zur Herstellung der Abschlußplatte (AP) Platten aus lichtleitendem und lichtsperrendem Material abwechselnd miteinander zu einem Block verklebt werden, dieser Block quer zu den Plattenflächen zersägt wird und diese Flächen geschliffen werden, die dabei entstehenden Platten abermals mit lichtsperrenden Platten zu einem Block verklebt werden und der weitere Block orthogonal zu dem lichtleitendem Material zersägt und geschliffen wird.

16. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zum optischen An schluß von optischen Sende/Empfangselementen (SE) jeweils an Lichtwellenleiter (LS),

- bei dem die optischen Elemente (SEE) in einem Gehäuse (GH) befestigt werden,
- bei dem die optischen Elemente mit einer Abschlußplatte (AP) abgedeckt werden, die für jedes optische Elemente jeweils einen im Lichtweg (LW) liegenden optischen Kanal (OK) mit jeweils ei ner Linse vorsieht,
- bei dem der Anschluß an die Linsen der Abschlußplatte durch in einer Lichtleiterplatte (LP) angeordnete in mehrere Lagen zueinander liegenden durch optisch sperrendes Material vonein ander isolierten Lichtwellenleiter (LS) erfolgt,
- bei dem zur Herstellung der Abschlußplatte lichtleitende Stäbe in einer Matrize fixiert und gespannt werden, in Zugrichtung der Zwischenraum zwischen den Stäben durch Keramikmaterial aus gefüllt wird bzw. mit Kunststoffmasse ausgespritzt wird und die rohen Oberflächen nachgeschliffen werden.

17. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zum optischen An schluß von optischen Sende/Empfangselementen (SEE) jeweils an Lichtwellenleiter (LS),

- bei dem die optischen Elemente (SEE) in einem Gehäuse (GH) befestigt werden,
- bei dem die optischen Elemente mit einer Abschlußplatte (AP) abgedeckt werden, die für jedes optische Element jeweils einen im Lichtweg (LW) liegenden optischen Kanal (OK) mit jeweils einer Linse vorsieht,
- bei dem der Anschluß an die Linsen der Abschlußplatte durch in einer Lichtleiterplatte (LP) angeordnete in mehreren Lagen benachbart zueinander liegenden durch optisch sperrendes Mate rial voneinander isolierten Lichtwellenleiter (LS) erfolgt,
- bei dem zur Herstellung der Abschlußplatte (AP) aufgeheizte lichtleitende Stäbe in eine Kunststoffplatte eingepaßt werden und anschließend plan geschliffen werden.

18. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zum optischen An schluß von optischen Sende/Empfangselementen (SEE) jeweils an Lichtwellenleiter (LS),

- bei dem die optischen Elemente (SEE) in einem Gehäuse (EH) befestigt werden,
- bei dem die optischen Elemente mit einer Abschlußplatte (AP) abgedeckt werden, die für jedes optische Element einen im Lichtweg (LW) liegenden optischen Kanal (OK) mit jeweils einer Linse vorsieht,
- bei dem der Anschluß an die Linsen der Abschlußplatte durch in einer Lichtplatte (LP) angeordnete in mehreren Lagen benach bart zueinander liegenden für optisch sperrendes Material von einander isolierten Lichtwellenleiter (LS) erfolgt,
- bei dem zur Herstellung der Abdeckplatte (AP) aus einem Trä germaterial dem Volumen der Linsen entsprechende Öffnungen ge bohrt werden und anschließend lichtleitendes Material in flüs sigem oder festen Aggregatzustand in die Öffnungen eingepreßt bzw. diese ausgegossen werden.