DE60116970T2 - Struktur zum Bonden von optischen Elementen - Google Patents

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Description

  • (1) Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungsstrukturen für optische Elemente und im Besonderen Verbindungsstrukturen, bei denen mehrere optische Elemente, etwa eine Laserdiode und ein Lichtwellenleitersubstrat, mit einem Träger verbunden werden, während die optischen Achsen der mehreren optischen Elemente im Submikrometerbereich (d.h. nicht mehr als 0,2 μm) fluchtend ausgerichtet sind. Die Erfindung betrifft gleichfalls ein Verfahren zur Herstellung derartiger Verbindungsstrukturen.
  • (2) Bemerkungen zum Stand der Technik
  • Es wird davon ausgegangen, dass Vorrichtungen zur Erzeugung der zweiten Harmonischen (SHG) vom Typ der Quasiphasenanpassung (QPM), die Lichtwellenleiter verwenden, in denen eine Struktur der periodischen Domäneninversion in einem Lithiumniobat- oder Lithiumtantalat-Einkristall ausgebildet ist, als Lichtquellen für Blaulaser, die beispielsweise in optischen Abtasteinheiten verwendet werden, zur Anwendung gelangen. Derartige Vorrichtungen können in einem großen Gebiet Verwendung finden, einschließlich für optische Plattenspeicher, medizinische Anwendungen, optochemische Anwendungen, verschiedene optische Messungen usw.
  • Zur Herstellung derartiger Vorrichtungen ist es notwendig, ein mit einer Struktur der periodischen Domäneninversion ausgestattetes Lichtwellenleitersubstrat zu erzeugen, das Lichtwellenleitersubstrat und eine Laserdiode auf einem Träger zu befestigen und die optische Achse des Lichtwellenleiters des Lichtwellenleitersubstrats mit jener der Laserdiode im Submikrometerbereich fluchtend auszurichten.
  • Als solches Zusammenbauverfahren steht eine Methode der sogenannten aktiven Ausrichtung zur Verfügung, das aber aufgrund des großen Zeitraums, der zum Zusammenbau benötigt wird, nicht für die Massenproduktion geeignet ist. Bei der Me thode der passiven Ausrichtung und der halbpassiven Ausrichtung wird hingegen eine Markierung an einer Oberfläche (Befestigungsfläche) eines aus Silicium oder Siliciumcarbid hergestellten, integralen Substrats betreitgestellt und die optischen Elemente bezugnehmend auf die Markierung ausgerichtet. In einem solchen Fall werden diese durch Harzhärtung, Lötfixierung, YAG-Schweißung und dergleichen angebracht.
  • Sollen eine Halbleiter-Laserdiode und ein Lichtwellenleitersubstrat fluchtend ausgerichtet, verbunden (gebondet) und an einer Befestigungsfläche eines integralen Substrats unter Bezugnahme auf eine Markierung fixiert werden, so ist es notwendig, dass die Ausrichtungsanpassung in horizontaler Richtung (der Breite nach) des Substrats durchgeführt, ein Spalt zwischen der Halbleiter-Laserdiode und dem Lichtwellenleitersubstrat eingestellt und die Diode und das Lichtwellenleitersubstrat höhenangepasst werden. Von den obgenannten Einstellungen ist es besonders schwierig, die Höhe der optischen Achse einer aktiven Schicht der Diode mit jener der optischen Achse des Lichtwellenleiter mit einer von der Befestigungsfläche des Substrats aus betrachteten hohen Präzision auszurichten. Diese Präzision darf keine größeren Abweichungen als beispielsweise 0,2 μm aufweisen. Werden aber die Diode und das Lichtwellenleitersubstrat an der Befestigungsfläche des integralen Substrats mit Harz befestigt, so stellt es sich als schwierig heraus, die Schwankungen der Dicke des Harzes auf nicht mehr als 0,2 μm einzustellen.
  • Der Grund hierfür liegt darin, dass es je nach Einfluss der Viskosität des optischen Klebers und der Benetzungseigenschaft des Trägers, die leicht zu irgendwelchen Ungleichmäßigkeiten führen, schwierig ist, die benötigte Menge des optischen Klebers an der gesamten Verbindungsfläche des Trägers präzise aufzutragen. Im Besonderen ist im Fall des Auftrags und der Härtung des Harzes nach der fluchtenden Ausrichtung der optischen Elemente in Bezug aufeinander der mit dem Harz zu beschichtende Raum in jenem Zustand, in dem die optischen Komponenten ausgerichtet sind, klein, was die Bearbeitung schwierig und die gleichmäßige Beschichtung äußerst schwer macht.
  • Es gibt einige Ursachen dafür, dass die Ausrichtungsgenauigkeit der optischen Achsen nach der Härtung und Schrumpfung abfällt. Beispielsweise ist in einer in 2(a) dargestellten Ausführungsform ein Lichtwellenleitersubstrat 10 auf einer Befestigungsfläche 3b eines unitären Substrats 3 mit einem optischen Kleber 5A angeordnet. In dieser Figur kennzeichnen die Bezugszeichen 10a, 10b und 10c eine Oberseite, eine Verbindungsfläche bzw. eine Seitenfläche des Substrats 10. Ein Teil des optischen Klebers 5A fließt aus der Seitenfläche 10c des Substrats 10 aus und bildet Ausläufer, die mit 12 gekennzeichnet sind. Wenn die einzelnen Ausläufer 12 bei der Härtung und Schrumpfung des optischen Klebers nicht einheitlich schrumpfen, so wird das Substrat 10 in die durch den Pfeil A dargestellte Richtung gezogen und kippt, was die Genauigkeit der Ausrichtung der optischen Achsen mindert.
  • In dem in 2(b) dargestellten Beispiel ist das Ausmaß der Schrumpfung in die durch den Pfeil gekennzeichnete Richtung groß, da die optische Kleberschicht 5A dick ist, wodurch Änderungen in der Genauigkeit der Ausrichtung der optischen Achsen auftreten. Im Beispiel aus 2(c) ist der linke Abschnitt des optischen Verbindungsklebers 5C dicker und der rechte Abschnitt dünner. Folglich bleibt das Substrat 10 nach der Härtung und Schrumpfung des Klebers geneigt.
  • Um eine Minderung der Präzision der Ausrichtung der optischen Achsen zu verhindern, die sich oben nach der Härtung und Schrumpfung ergibt, ist es erforderlich, die Dicke des optischen Klebers zu verringern und die Schrumpfung beim Härten zu reduzieren. Ist die Viskosität des optischen Klebers hoch, so neigt die Dicke des optischen Klebers dazu, stärker zu werden. Andererseits ist es einfach, die Dicke eines optischen Klebers mit niedrigerer Viskosität zu reduzieren, doch ist hier die Schrumpfrate bei der Härtung oft hoch. All diese Faktoren führen dazu, dass es bei der Massenproduktion der optischen Elemente schwierig ist, die optischen Achsen der optischen Elemente mit einer Präzision im Submikrometerbereich zweidimensional auszurichten und dabei eine verbesserte Ausbeute zu erzielen.
  • Die US-A Nr. 5.991.492 offenbart ein Substrat zur Befestigung von optischen Fasern. Das Substrat weist eine Vielzahl an Rillen auf, wobei jede Rille eine entsprechende optische Faser aufnimmt. Jede optische Faser wird durch einen Kleber in ihrer Rille gehalten. Die Rillen weisen eine gekrümmte obere Oberfläche auf, um eine Beschädigung dieser oberen Oberfläche zu verhindern.
  • Die US-A Nr. 4.857.130 offenbart eine Vorrichtung, in der ein optisches Element durch einen Kleber mit einem Träger verbunden wird. Der Träger weist aufrechte Schienen auf, die zwischen sich einen Verbindungsraum definieren. Der Kleber wird in diesen Verbindungsraum eingebracht und das optische Element durch die Härtung und Schrumpfung des Klebers gegen die oberen Oberflächen der Schienen gedrückt.
  • Die US-A Nr. 5.699.997 offenbart ein Verfahren zum Verbinden von optischen Elementen. Äußerst dünne Rillen mit einer Breite von 50–250 μm und einer Tiefe von 5–20 μm werden in einer der beiden Oberflächen der optischen Elemente ausgebildet. Dann wird der Kleber in die Rillen fließen gelassen und die Oberflächen werden verbunden. Dies beseitigt die Notwendigkeit der Ausbildung einer klebenden Schicht an der Kontaktfläche zwischen den Verbindungsflächen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung, die eine Verbindungsstruktur für optische Elemente betrifft, welche ein erstes optisches Element, ein zweites optisches Element und ein integrales Substrat mit einer Befestigungsfläche, auf der das erste und zweite optische Element befestigt sind, wobei zumindest das erste optische Element mit dem integralen Substrat verbunden ist, umfasst, setzt sich zum Ziel, die Minderung der Präzision der fluchtenden Ausrichtung der optischen Achsen nach der Härtung und Schrumpfung des optischen Klebers zu verhindern oder zu reduzieren und/oder Schwankungen der Lichtmenge nach dem Anlegen von Temperaturwechselzyklen zu reduzieren.
  • Diese und weitere Merkmale, Vorteile und Leistungen der Erfindung treten beim Lesen der folgenden Beschreibung der Erfindung gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen deutlich hervor, wobei es sich versteht, dass einige Modifikationen, Abwandlungen und Änderungen selbiger von Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung vorgenommen werden können.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 eine Schnittansicht ist, die schematisch eine Ausführungsform der Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Lichtwellenleitersubstrat 10 und ein Halbleiter-Laserdiodenchip 7 auf einem integralen Substrat 3 angebracht sind; und
  • die 2(a), (b) und (c) Schnittansichten sind, die schematisch Beispiele veranschaulichen, in denen ein integrales Substrat 3 mit einem Lichtwellenleitersubstrat 10 verbunden wird.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung konnten erfolgreich ein seitliches Ausfließen einer überschüssigen Menge des optischen Klebers sowie die übermäßige Dicke des optischen Klebers zwischen dem integralen Substrat und dem optischen Element verhindern, genauso wie sie eine Minderung der Präzision der fluchtenden Ausrichtung der optischen Achsen aufgrund der Härtung und Schrumpfung des optischen Klebers verhindern konnten, indem eine Rille mit angemessener Tiefe in der Befestigungsfläche des integralen Substrats bereitgestellt und zumindest ein Teil des optischen Klebers in die Rille eingefüllt wurde.
  • Weiters kann die Tiefe der Rille angepasst werden, um die Menge des zwischen der Befestigungsfläche des Substrats und der Verbindungsfläche des ersten optischen Elements verbleibenden Klebers einzustellen. Dadurch kann die Dicke der Kleber schicht optimiert und die Verbindungsfestigkeit zwischen dem optischen Element und dem Substrat maximiert werden. So können selbst nach dem Anlegen von Temperaturwechselzyklen, bei denen die Verbindungsstruktur einem großen Temperaturbereich ausgesetzt ist, Schwankungen der Lichtmenge reduziert werden.
  • Es versteht sich, dass insbesondere dann, wenn über die Rille ein Harz auf die Befestigungsfläche des Substrats aufgetragen wird, das Harz sich durch Kapillarwirkung auch an einem flachen Abschnitt ohne Rille gleichmäßig verteilt, sodass die Dicke der Harzschicht am flachen Abschnitt üblicherweise nicht mehr als 3 μm beträgt und die Schwankungen in der Harzschicht beispielsweise 0,2 μm nicht überschreiten.
  • Als Beispiele für das erste optische Element können, zusätzlich zu Lichtwellenleitersubstraten (einschließlich SHG-Elementen), optische Faseranordnungen erwähnt werden. Als zweites optisches Element können neben Laserdioden auch Leuchtdioden und Faseranordnungen aufgeführt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das zweite optische Element mit der Befestigungsfläche des integralen Substrats verbunden werden. In diesem Fall wird gegebenenfalls eine ähnliche Rille wie oben in einen Bereich für die Verbindung mit dem zweiten Element der Befestigungsfläche des Substrats ausgebildet werden.
  • Als Material für das Lichtwellenleitersubstrat können hier als Beispiele LiNbO3, LiTaO3 und Mischkristalle aus LiNbOs-LiTaO3, Lithiumkaliumniobat und Lithiumkaliumniobat-Lithiumkaliumtantalat-Mischkristalle sowie KTiOPO4 erwähnt werden.
  • Die Bezeichnung "integrales Substrat" steht hier für ein Substrat, das als einstückiger Körper aus einem im Grunde homogenen Material geformt wurde. Beispielsweise ist ein Verbundkörper, in dem zwei Substrate verbunden sind, aus der Kategorie integrales Substrat auszuschließen. Das integrale Substrat unterliegt hinsichtlich der Umrisslinie keinen Einschränkungen, solange das integrale Substrat zumindest eine flache Befestigungsfläche aufweist. Obwohl das Material für das integrale Substrat nicht im Besonderen eingeschränkt ist, ist ein aus der aus Silicium, Aluminiumnitrid, Siliciumcarbid und Diamanten bestehenden Gruppe ausgewähltes Material bevorzugt.
  • Obwohl der optische Kleber nicht im Besonderen eingeschränkt ist, ist ein Kleber, der aus einem Harz vom UV-härtbaren Typ, einem Harz vom durch sichtbares Licht härtbaren Typ, einem sofortklebendes Harz und einem Harz vom anaerob härtenden Typ ausgewählt ist, bevorzugt. Als UV-härtbares Harz stehen ein Harz auf Epoxidbasis und ein Harz auf der Basis von modifiziertem Acrylat zur Verfügung, als sofortklebendes Harz steht ein Harz auf Cyanoacrylatbasis zur Verfügung und als anaerobes Harz steht ein Harz auf Acrylbasis zur Verfügung.
  • Die Tiefe der Rille beträgt vorzugsweise 5 bis 200 μm. Beträgt die Tiefe der Rille nicht weniger 5 μm, so werden Schwankungen der Dicke des Harzes am flachen Abschnitt deutlich gemindert, und auch der Lichtverlust nach dem Anlegen von Temperaturwechselzyklen nimmt deutlich ab. Von diesem Standpunkt und vom Standpunkt der Auftragbarkeit des Harzes aus betrachtet beträgt die Tiefe der Rille vorzugsweise nicht weniger als 25 μm.
  • Beträgt hingegen die Tiefe der Rille nicht weniger als 200 μm, so werden Schwankungen der Lichtmenge, die auch durch Verformungen des Substrats nach dem Anlegen von Temperaturwechselzyklen entstehen, unterdrückt. Überschreitet die Tiefe der Rille die 200 μm, so neigt das Substrat beim Ausbilden der Rille (mechanische Bearbeitung, Laserbearbeitung, Ätzen und dergleichen) zur Deformation, und die Flachheit der Ebene des Substrats wird durch derartiges Verformen beeinträchtigt. Von diesem Standpunkt aus betrachtet beträgt die dicke der Rille vorzugsweise nicht mehr als 150 μm.
  • Vom Standpunkt der Reduktion von Schwankungen der Lichtmenge nach dem Anlegen von Temperaturwechselzyklen aus betrachtet beträgt die Breite der Rille vorzugsweise 0,1 bis 5 mm.
  • Vom Standpunkt der Unterdrückung von Schwankungen der Lichtmenge nach dem Anlegen von Temperaturwechselzyklen aus betrachtet beträgt die Dicke der Kleberschicht an einem Bereich, der die Rille nicht umfasst, vorzugsweise 1 bis 3 μm.
  • Die Präzision bei der fluchtenden Ausrichtung der optischen Achse des ersten optischen Elements mit jener des zweiten optischen Elements beläuft sich auf nicht mehr als 5 μm. Für die vorliegende Erfindung ist eine Präzision von nicht mehr als 0,5 μm, insbesondere von nicht mehr als 0,2 μm, besonders bevorzugt.
  • 1 ist eine Schnittansicht zur schematischen Veranschaulichung einer Ausführungsform der Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform weist das integrale Substrat 3 eine planare Form auf. Das Substrat 3a besitzt eine Befestigungsfläche 3a und eine Unterseite 3b.
  • An der Befestigungsfläche 3a sind ein Lichtwellenleitersubstrat 3 und ein Halbleiter-Laserdiodenchip 7 angebracht. Nun wird ein allgemeines Befestigungsverfahren beschrieben. Zunächst wird die Unterseite 3b des Substrats 3 an einer bestimmten Stelle angeordnet. Danach wird der Chip 7 mithilfe eines Mittels 8 zum Zusammenfügen auf der Befestigungsfläche 3a des Substrats 3 fixiert. Beim Mittel zum Zusammenfügen kann es sich um ein Lötmittel, eine Schweißlage oder einen obgenannten optischen Kleber handeln. Davon ist das Lötmittel oder der optische Kleber bevorzugt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Position des Chips 7 ausgerichtet. Eine aktive Schicht 6 des Chips 7 ist nach unten gerichtet bereitgestellt.
  • Eine Rille oder eine bestimmte Anzahl an Rillen wird mit einer bestimmten Größe an der Befestigungsfläche 3a des Substrats 3 ausgebildet. Die Rille(n) ist/sind innerhalb des Verbindungsbereichs 3c der Befestigungsfläche 3a angeordnet. Eine Hauptebene 10b des Substrats 10 wird mit dem Verbindungsbereich 3c der Befestigungsfläche 3a verbunden. An der Oberseite 10a des Substrats 10 ist kein Lichtwellenleiter bereitgestellt, während an der Hauptebene 10b des Substrats 10 ein Lichtwellenleiter 4 bereitgestellt ist.
  • Vorzugsweise wird die Position des Substrats 10 in eine seitliche Richtung (eine in 1 senkrecht zum Blatt stehende Richtung) ausgerichtet, während ein Spalt L zwischen einer Stirnfläche 10d des Substrats und jener des Chips 7 eingestellt wird. In diesem Zustand ist zwar die optische Achse der aktiven Schicht 6 mit jener des Lichtwellenleiters 4 mit einer Präzision von nicht mehr als 1 μm eindimensional (in der in 1 senkrecht zum Blatt stehenden Richtung) fluchtend ausgerichtet, sie sind aber in einer Längsrichtung (in der parallel zum Blatt verlaufenden Richtung) in 1 nicht streng eingestellt.
  • Nun wird ein UV-härtbares Harz auf die Verbindungsfläche 3c, hauptsächlich in den Rillen 20, Befestigungsfläche des Substrats 3 aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt verteilt sich das aufgetragene, flüssige Harz aufgrund des Kapillarphänomens üblicherweise in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Dicke zwischen der Verbindungsfläche 10b des Substrats 10 und der Befestigungsfläche 3a des Substrats 3. Danach wird das Harz durch die Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung gehärtet. Als Folge ist der gehärtete optische Kleber 15B in jeder der Rillen 20 eingefüllt, und der gehärtete Kleber 15A ist als Kleberschicht 15A zwischen der Befestigungsfläche 3a und der Verbindungsfläche 10b des Substrats 10 angeordnet. Diese Kleberschicht 15A ist vom Standpunkt der Beständigkeit gegenüber Temperaturwechselzyklen vorzugsweise vorhanden, ist aber nicht unabdingbar.
  • Sobald die Härtung und Schrumpfung des optischen Klebers beendet ist, ist die optische Achse der aktiven Schicht 6 mit jener des Lichtwellenleiters 4 mit einer Präzision von nicht mehr als 1 μm, betrachtet in der Längsrichtung in 1, fluchtend ausgerichtet.
  • Auf diese Weise ist der Lichtwellenleiter des ersten optischen Elements vorzugsweise mit jenem des zweiten optischen Elements mit einer Präzision von nicht mehr als 1 μm in einer vertikal zu diesen optischen Achsen stehenden Ebene fluchtend ausgerichtet.
  • Im Folgenden werden konkrete Versuchsergebnisse erläutert werden.
  • Eine in 1 dargestellte Verbindungsstruktur wurde dem obigen Verfahren entsprechend hergestellt. Das Substrat 3 war aus Silicium hergestellt und wies die Maße 15,0 mm × 15,0 mm × 2,0 mm Dicke T auf. Ein SHG-Element 10 wurde aus einem Einkristall aus magnesiumdotiertem Lithiumniobat hergestellt und wies die Maße 10 mm × 3 mm × 0,5 mm auf. Als optischer Kleber wurde ein UV-härtbarer Kleber verwendet und mit einer Abgabevorrichtung in die Rillen eingefüllt. Ein Chip 7 wurde an ein Substrat 3 angelötet. Die optischen Achsen des ersten und des zweiten optischen Elements wurden mit einer Präzision von nicht mehr als 0,2 μm fluchtend ausgerichtet. Der Spalt L war 3 μm groß.
  • Zwei Reihen an Rillen 20 wurden an der Befestigungsfläche 3a des Substrats 3 ausgebildet. Jede Rille wurde in eine seitliche Richtung der Befestigungsfläche 3a eingeschnitten. Die Rille 20 wies eine Breite von 3 mm auf, während die Tiefe D den Angaben in der Tabelle 1 entsprechend geändert wurde.
  • Nach der Herstellung der Verbindungsstruktur wurde ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 840 nm vom Halbleiterdiodenchip 7 ausgesendet und die Intensität P0 einer zweiten Harmonischen (ausgesendetes Licht) vom Lichtwellenleiter 4 gemessen. Danach wurden 1000 Temperaturwechselzyklen zwischen –45 °C und +85 °C angelegt und die Intensität P1 des ausgesendeten Lichts nach den Temperaturwechselzyklen gemessen. Die Änderung des Lichts (P0–P1) wurde berechnet.
  • Tabelle 1
    Figure 00110001
  • Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, konnte die Änderung der Lichtmenge nach den Temperaturwechselzyklen in jenen Fällen, in denen eine Rille bereitgestellt war, stärker gesenkt werden als in dem Fall, in dem die Tiefe der Rille 0 mm betrug (keine Rille war bereitgestellt).
  • Im Besonderen konnte bei einer Rillentiefe von 5 bis 200 μm die Änderung der Lichtmenge auf nicht mehr als 0,3 dB reduziert werden. Durch Festlegen der Rillentiefe auf 25 bis 150 μm konnte die Änderung der Lichtmenge auf nicht mehr als 0,2 dB gesenkt werden.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, umfasst die Verbindungsstruktur für optische Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung ein erstes optisches Element, ein zweites optisches Element und ein integrales Substrat mit einer Befestigungsfläche, auf der das erste und zweite optische Element befestigt sind, wobei zumindest das erste optische Element mit dem integralen Substrat verbunden ist, worin eine Verbindungsfläche des ersten optischen Elements mithilfe eines gehärteten und geschrumpften op tischen Klebers in einem solchen Zustand mit der Befestigungsfläche des integralen Substrats verbunden ist, dass die optische Achse des ersten Elements mit jener des zweiten optischen Elements mit einer Präzision von nicht mehr als 1 μm fluchtend ausgerichtet ist, wobei in einem Verbindungsbereich der Befestigungsfläche des integralen Substrats, das mit dem ersten Element verbunden wird, eine Rille ausgebildet ist und zumindest ein Teil des optischen Klebers in der Rille eingefüllt ist. Dadurch kann die durch die Härtung und Schrumpfung des optischen Klebers bedingte Minderung der Genauigkeit der fluchtenden Ausrichtung der optischen Achsen zwischen dem ersten und dem zweiten optischen Element reduziert werden, sodass auch die Änderung der Lichtmenge nach dem Anlegen von Temperaturwechselzyklen reduziert werden kann.

Claims (11)

  1. Verbindungsstruktur für optische Elemente, umfassend ein erstes optisches Element (10), ein zweites optisches Element (7) und ein integrales Substrat (3) mit einer flachen Befestigungsfläche (3a), auf der das erste und zweite optische Element befestigt sind, wobei zumindest das erste optische Element (10) mithilfe eines gehärteten und geschrumpften optischen Klebers (15B) mit dem integralen Substrat (3) verbunden ist, wobei zumindest ein Teil des optischen Klebers in zumindest eine Rille (20) auf der Befestigungsoberfläche (3a) eingefüllt ist, wobei das erste optische Element (10) mit dem integralen Substrat (3) in einem Verbindungsbereich (3c) der Befestigungsfläche (3a) verbunden ist, wobei die zumindest eine Rille (20) mit einer Tiefe von nicht weniger als 5 μm im Verbindungsbereich (3c) ausgebildet ist, worin eine Verbindungsfläche (10b) des ersten optischen Elements (10) mit der ebenen Hauptfläche und der zumindest einen Rille (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsschicht aus dem optischen Kleber zwischen der Verbindungsfläche (10b) des ersten optischen Elements (10) und dem integralen Substrat (3) angeordnet ist, und zwar an einer anderen Stelle als der Rille (20), sodass eine optische Achse des ersten optischen Elements (10) mit einer Genauigkeit von 1 μm mit der des zweiten optischen Elements (7) fluchtend ausgerichtet ist.
  2. Verbindungsstruktur nach Anspruch 1, worin die Rille (20) eine Tiefe von 5 bis 200 μm aufweist.
  3. Verbindungsstruktur nach Anspruch 2, worin die Rille (20) eine Tiefe von nicht mehr als 150 μm aufweist.
  4. Verbindungsstruktur nach Anspruch 2 oder 3, worin die Rille (20) eine Tiefe von nicht weniger als 25 μm aufweist.
  5. Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Rille (20) eine Breite von 0,1 bis 5 mm aufweist.
  6. Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Verbindungsschicht aus dem optischen Kleber (15B) eine Dicke von 1 bis 3 μm aufweist.
  7. Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das erste optische Element (10) ein Lichtwellenleitersubstrat ist, das mit einem Lichtwellenleiter ausgestattet ist, und das zweite optische Element (7) eine Laserdiode ist.
  8. Verbindungsstruktur nach Anspruch 7, worin die Laserdiode (7) mithilfe eines gehärteten und geschrumpften optischen Klebers mit der Verbindungsfläche (3a) des integralen Substrats (3) verbunden ist, eine Rille in solch einem Verbindungsbereich der Befestigungsfläche für die Laserdiode ausgebildet ist und ein Teil des optischen Klebers in der Rille vorhanden ist.
  9. Verbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, worin der optische Kleber aus der aus einem Harz vom UV-härtbaren Typ, einem Harz vom durch sichtbares Licht härtbaren Typ, einem Sofortkleber und einem Harz vom anaerob härtenden Typ bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  10. Verbindungsstruktur nach Anspruch 9, worin ein Goldfilm auf der Verbindungsfläche der Laserdiode ausgebildet ist und der optische Kleber ein UV-härtbares Harz auf Acrylbasis ist.
  11. Verbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, worin das integrale Substrat (3) aus der aus Silicium, Aluminiumnitrid, Siliciumcarbid und Diamanten bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
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