DE69321187T2

DE69321187T2 - Optische Halbleitervorrichtung mit verbesserter Positionierung des optischen Strahls

Info

Publication number: DE69321187T2
Application number: DE69321187T
Authority: DE
Inventors: Junichi C/O Fujitsu Limited Kawasaki-Shi Kanagawa 211 Ichihara; Akihiko C/O Fujitsu Limited Kawasaki-Shi Kanagawa 211 Makita
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2013-10-14
Also published as: US5404368A; DE69321187D1; EP0595502A1; JPH06132613A; EP0595502B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell optische Halbleitervorrichtungen und insbesondere eine optische Halbleitervorrichtung, welche eine Laserdiode umfaßt und zur Anbringung auf einer Trägervorrichtung geeignet ist.
Verschiedene elektronische Vorrichtungen arbeiten mit einer Laserdiode. Laserdioden werden beispielsweise bei optischen Plattenvorrichtungen, Laserdruckern und optischen Telekommunikationsvorrichtungen verwendet.
Bei Verwendung einer Laserdiode, von welcher ein Beispiel in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen durch ein Bezugszeichen 2 dargestellt ist, bei derartigen elektronischen Vorrichtungen ist es erforderlich, die Position des Leuchtpunktes (in Fig. 1 durch ein Bezugszeichen 5 bezeichnet) insbesondere bezüglich der (durch P bezeichneten) erwarteten Strahlposition mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Der Versatz A in Fig. 1, welcher die Abweichung der optischen Achse anzeigt, ist vorzugsweise unterhalb weniger Mikrometer festgelegt. In ähnlicher Weise sollte der Versatz B in Axialrichtung unterhalb weniger Mikrometer festgelegt sein.
Es ist also erforderlich, die Laserdiode mit hoher Genauigkeit bezüglich der Außenabmessungen zu fertigen. Ferner muß die Laserdiode eine kompakte Größe aufweisen.
Die Fig. 2 und 3 der beiliegenden Zeichnungen stellen ein Beispiel einer zuvor betrachteten (herkömmlichen) Laserdiodenanordnung 1 dar, welche eine in einem Metallgehäuse 3 angebrachte Laserdiode 2 umfaßt.
Das Gehäuse 3 ist maschinell gefertigt und umfaßt einen Scheibenabschnitt 3a und einen vorragenden Abschnitt 3b, welcher aus dem Scheibenteil 3a vorragt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Scheibenabschnitt 3a derart ausgebildet, daß er bezüglich einer Mittellinie 3a1 generell symmetrisch ist, und eine Fläche 3a2 aufweist, welche beim Anbringen der Laserdiodenanordnung 1 an einer anderen Vorrichtung als Bezugsfläche dient.
Es ist zu erkennen, daß der vorragende Abschnitt 3b einen Wärmeableiter 4 trägt und die Laserdiode 2 an dem Wärmeableiter 4 angebracht ist. In Fig. 2 ist die Stirnseite der Laserdiode 2, von welcher der optische Strahl emittiert wird, durch ein Bezugszeichen 5 bezeichnet. Im weiteren ist die Stirnseite 5 als Leuchtpunkt bezeichnet.
Die Vorrichtung von Fig. 2 umfaßt ferner Zuführungsdrähte 6 und 7 sowie Elektroden-Anschlußstifte 8 für einen externen Anschluß, und die Laserdiode 2 ist durch eine Kappe 9 geschützt; welche mit einem Fenster 10 versehen ist, durch welches der optische Strahl durchtritt. Ferner ist ein optischer Detektor 11 vorgesehen.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen, ist der Wärmeableiter 4 auf dem vorragenden Abschnitt 3b&submin;&sub1; durch eine Hartlöt- Legierungsschicht 12 angebracht, und die Laserdiode 2 selbst ist ebenfalls durch eine weitere Hartlöt- Legierungsschicht 13 auf dem Wärmeableiter 4 angebracht.
Bei der Laserdiodenanordnung 1 mit einem derartigen Aufbau ist es erwünscht, die Abmessungen C, D und E möglichst genau, vorzugsweise in der Größenordnung von Mikrometern, herzustellen. Die Abmessungen C und E stellen die von der Mittellinie 3a&submin;&sub1; aus gemessene Distanz des Leuchtpunktes 5 in Y- bzw. X-Richtung dar, während die Abmessung D die Distanz des Leuchtpunktes 5 zur Bezugsfläche 3a&submin;&sub2; in Z-Richtung darstellt.
Aus der Struktur von Fig. 3 ist zu ersehen, daß aufgrund des Vorhandenseins des Wärmeableiters 4 und der dazugehörigen Hartlötschichten 12 und 13 selbst dann eine Tendenz zur Änderung der Distanz C in der Größenordnung von 100 um besteht, wenn die Position des vorragenden Abschnitts 3b mit hoher Genauigkeit bestimmt ist.
In ähnlicher Weise besteht infolge der mit dem Anbringen der Laserdiode 2 auf dem Wärmeableiter 4 verbundenen Abweichung eine Tendenz zur Änderung der Abmessungen D und E in Z- bzw. X-Richtung in der Größenordnung von 100 um.
Um das oben genannte Problem zu lösen, kann die Laserdiodenanordnung 1 auf einer externen Träger- Oder Wirtsvorrichtung, wie einer optischen Plattenvorrichtung 15, mit einer Einstellvorrichtung, wie in Fig. 4 dargestellt, angebracht werden.
In Fig. 4 ist die Laserdiodenanordnung 1 auf einer verschiebbaren Platte 16 angebracht, welche als Einstellvorrichtung dient, wobei die verschiebbare Platte 16 mittels einer Schraube 17 an der externen Vorrichtung 15 angebracht ist. Beim Anbringen der Laserdiodenanordnung 1 an der Vorrichtung 15 wird die Position der Vorrichtung 1 in X- und Y-Richtung eingestellt, um die Abweichung der Abmessungen C und E zu minimieren.
Ferner wird die Abweichung bezüglich der Abmessung D durch Bewegen einer Kollimatorlinse 18 in Z-Richtung ausgeglichen, indem eine Exzenternocke 19 betätigt, wird.
Eine derartige zuvor betrachtete (herkömmliche) Laserdiodenanordnung hat einen offensichtlichen Nachteil, welcher darin besteht, daß die Vorrichtung beim Anbringen an der externen Vorrichtung 15 sowohl einen komplizierten Einstellvorgang als auch eine komplizierte Einstellvorrichtung erfordert. Handelt es sich bei der Vorrichtung 15 beispielsweise um eine optische Aufnahmevorrichtung, so erhöht ein derartiger Einstellvorgang die Anzahl der zum Montieren der optischen Aufnahmevorrichtung erforderlichen Schritte. Überdies vergrößert eine derart komplizierte Einstellvorrichtung die Abmessungen der optischen Aufnahmevorrichtung. Ferner sei darauf hingewiesen, daß der das Gehäuse der Vorrichtung 1 bildende Scheibenabschnitt 3a generell einen großen Durchmesser d von etwa 10 mm aufweist. Dadurch weist die Vorrichtung 1 zwingend große Abmessungen auf.
Es ist eine generelle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige und nützliche optische Halbleitervorrichtung zu schaffen, bei welcher die oben genannten Probleme beseitigt sind.
Es ist eine weitere, spezifischere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Halbleitervorrichtung mit einer Laserdiode zu schaffen, bei welcher die Positionsgenauigkeit der Laserdiode wesentlich verbessert ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine optische Halbleitervorrichtung geschaffen, welche sich zur Anbringung an einer externen Vorrichtung eignet und umfaßt: ein Gehäuse mit einer ersten Fläche angepaßt zum Eingriff mit der genannten externen Vorrichtung, eine zweite Fläche, welche zur ersten Fläche parallel liegt und von der ersten Fläche um eine Distanz getrennt ist, und eine durch eine Vertiefung auf der genannten zweiten Fläche ausgebildeten Höhlung; ein Unterträgerelement mit einer Hauptfläche; und eine an der Hauptfläche des Unterträgerelements zum Erzeugen eines optischen Strahls angebrachte Laserdiode umfaßt; wobei das Unterträgerelement derart in die Halbleitervorrichtung eingebaut ist, daß dessen Hauptfläche in einer Angrenzbeziehung mit der zweiten Fläche des Gehäuses gehalten wird, und die Laserdiode in der Höhlung untergebracht ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode derart auf dem Unterträgerelement angeordnet ist, daß der Laserstrahl parallel zu der Hauptfläche emittiert wird; daß die: Distanz derart vorbestimmt und gewählt ist, daß eine gewünschte Distanz der Laserdiode von der ersten Fläche beim Anbringen des Unterträgerelements an der zweiten Fläche automatisch erreicht wird; und daß die Struktur des Gehäuses und der Höhlung derart beschaffen sind, daß das Unterträgerelement während einem derartigen Positionieren der Laserdiode in einer zu dessen Hauptfläche parallelen Richtung bewegbar ist, während die Hauptfläche in Angrenzeingriff mit der zweiten Fläche gehalten wird, um die Laserdiode genau zu positionieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleitervorrichtung geschaffen, welche sich zur Anbringung an einer externen Vorrichtung eignet, welches die folgenden Schritte umfaßt: Ausbilden, an einem Gehäuse, das eine erste Fläche zum Eingriff mit der externen Vorrichtung hat, einer zweiten Fläche, die zu der ersten Fläche parallel verläuft und von der ersten Fläche um eine Distanz entfernt ist, und einer durch eine Vertiefung auf der zweiten Fläche gebildeten Höhlung; Befestigen einer Laserdiode zum Erzeugen eines optischen Strahl, an einer Hauptfläche eines Unterträgerelements; und Befestigen des Unterträgerelements an dem Gehäuse, so daß dessen Hauptfläche in Angrenzbeziehung mit der zweiten Fläche des Gehäuses gehalten wird und die Laserdiode in der Höhlung untergebracht ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode derart befestigt ist, daß der optische Strahl parallel zu der Hauptfläche emittiert wird; und daß die Distanz derart vorbestimmt und gewählt ist, daß eine gewünschte Distanz der Laserdiode von der ersten Fläche beim Anbringen des Unterträgerelements an der zweiten Fläche automatisch erreicht wird; und daß die erste und die zweite Fläche des Gehäuses als Bezugsflächen zur Verwendung beim genauen Positionieren der Laserdiode, wenn diese am Unterträgerelement befestigt ist, in der Halbleitervorrichtung vor einer Befestigung des Unterträgerelements am Gehäuse dienen; wobei das Verfahren ferner durch folgende zusätzliche Schritte, welche zwischen den Schritten des Befestigens der Laserdiode an dem Unterträgerelement und des Befestigens des Unterträgerelements am Gehäuse ausgeführt werden, gekennzeichnet ist: Erregen der Laserdiode, so daß dadurch ein optischer Strahl entsteht; und Einstellen der Position des Unterträgerelements, während die Hauptfläche in Angrenzeingriff mit der zweiten Fläche gehalten wird, bis der optische Strahl einem vorbestimmten Weg folgt.
So kann die Position der Hauptfläche des Unterträgerelements bezüglich der ersten Fläche des Gehäuses infolge des Angrenzeingriffs des Unterträgerelements mit der zweiten Fläche des Gehäuses genau bestimmt werden, während sich das Unterträgerelement in einer zu dessen Hauptfläche parallelen Richtung bewegt. Dadurch ist die Position der auf der Hauptfläche des Unterträgerelements gehaltenen Laserdiode bezüglich der ersten Fläche und somit der externen Vorrichtung genau bestimmt. Es sei darauf hingewiesen, daß das Unterträgerelement ferner als Wärmeableiter dient, welcher Wärme von der Laserdiode zum Gehäuse hin ableitet.
JP-A-60-219788 und JP-A-2-116186 offenbart optische Vorrichtungen mit: einem Körperelement mit einer ersten Fläche, einer von der ersten Fläche getrennten zweiten Fläche und einer Höhlung; einem Unterträgerelement mit einer Hauptfläche; und einer an der Hauptfläche des Unterträger elements angebrachten Laserdiode; wobei das Unterträgerelement derart in der Vorrichtung angebracht ist, daß dessen Hauptfläche in Angrenzbeziehung mit der zweiten Fläche des Körperelements gehalten wird und die Laserdiode in der Höhlung untergebracht ist.
Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Teileanzahl der Vorrichtung unter Beibehaltung einer hohen Genauigkeit der Laserdiode und des von der Laserdiode erzeugten optischen Strahls zu verringern.
Nachfolgend wird beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
Fig. 1 (welche oben beschrieben ist) eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Laserdiode und einem von der Laserdiode erzeugten optischen Strahl ist;
Fig. 2 (welche oben beschrieben ist) eine graphische Darstellung des Aufbaus einer zuvor betrachteten (herkömmlichen) Laserdiodenanordnung ist;
Fig. 3 (welche oben beschrieben ist) eine graphische Darstellung der Laserdiodenanordnung von Fig. 2 in Querschnittsansicht ist;
Fig. 4 (welche oben beschrieben ist) eine graphische Darstellung einer Einstellvorrichtung ist, die bei der Laserdiodenanordnung von Fig. 2 zum Einstellen der Position des durch diese erzeugten optischen Strahls verwendet wird;
Fig. 5-8 graphische Darstellungen einer optischen Halbleitervorrichtung (Laserdiodenanordnung) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
Fig. 9 eine graphische Darstellung einer elektrischen Verbindung bei der Laserdiodenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 10 eine graphische Darstellung eines bei der Laserdiodenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels verwendeten Unterträgers ist;
Fig. 11 eine graphische Darstellung einer Abwandlung der Laserdiodenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 12 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Montage der Laserdiodenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 13 eine graphische Darstellung der Laserdiodenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels ist, wobei der Unterträger in einem Gehäuse der Vorrichtung untergebracht ist;
Fig. 14 eine graphische Darstellung einer optischen Halbleitervorrichtung (Laserdiodenanordnung) gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 15 eine graphische Darstellung einer optischen Halbleitervorrichtung (Laserdiodenanordnung) gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 16 eine graphische Darstellung der Anbringung der Laserdiodenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels an einer optischen Aufnahmevorrichtung ist;
Fig. 17 eine graphische Darstellung des Aufbaus einer optischen Halbleitervorrichtung (Laserdiodenanordnung) gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 18 eine graphische Darstellung der Laserdiodenanordnung von Fig. 17 in Querschnitts-Seitenansicht ist;
Fig. 19 eine graphische Darstellung des Aufbaus einer optischen Halbleitervorrichtung (Laserdiodenanordnung) gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 20(a) und 20(b) graphische Darstellungen des Aufbaus eines Unterträgerelements zur Verwendung bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 19 sind;
Fig. 21(a) und 21(b) graphische Darstellungen des Aufbaus eines weiteren Unterträgerelements zur Verwendung bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 19 sind;
Fig. 22 eine graphische Darstellung des Aufbaus einer optischen Halbleitervorrichtung (Laserdiodenanordnung) gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 23 eine graphische Darstellung einer zum Montieren der Vorrichtung von Fig. 22 verwendeten Saugvorrichtung ist; und
Fig. 24 eine graphische Darstellung des Aufbaus einer optischen Halbleitervorrichtung (Laserdiodenanordnung) gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Die Fig. 5-8 stellen eine Laserdiodenanordnung 20 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Fig. 5 stellt eine perspektivische Teilquerschnittsansicht der Laserdiodenanordnung 20, Fig. 6 eine Teilquerschnitts-Draufsicht, Fig. 7 eine Querschnitts- Seitenansicht und Fig. 8 eine Querschnitts-Seitenansicht dar.
In den Zeichnungen umfaßt die Laserdiodenanordnung ein Unterträgerelement 21, welches eine Laserdiode 2 trägt, und ein Gehäuse (Körperbasis) 22 der Vorrichtung, welches das Unterträgerelement 21 trägt.
Das Gehäuse 22 kann aus Aluminium mit einer anodisch erzeugten Schutzschicht, einem hitzebeständigen Kunststoff oder aus Keramik hergestellt sein und weist typischerweise eine rechteckige oder quaderartige Form auf.
Das Gehäuse 22 weist eine obere Hauptfläche 23 auf, welche bei Anbringung der Laserdiodenanordnung an einer externen Vorrichtung als erste Bezugsfläche dient.
Das Gehäuse 22 weist ferner eine Vorderfläche 24 auf, welche bei Anbringung der Vorrichtung an einer externen Vorrichtung als Vorderbezugsfläche dient.
Außerdem weist das Gehäuse 22 eine in dessen Bodenfläche 26 ausgebildete Höhlung 25 auf, wobei die Tiefe der Höhlung 25 zum Mittelabschnitt der Bodenfläche 26 hin schrittweise zunimmt.
Die Höhlung 25 umfaßt einen ersten Vertiefungsabschnitt 25&submin;&sub1;, dessen Größe das Einführen eines (später zu beschreibenden) Betätigungsarms zuläßt, und einen zweiten Vertiefungsabschnitt 25&submin;&sub2;, der generell an einem Mittelbereich des ersten Vertiefungsabschnitts 25&submin;&sub1; ausgebildet ist und gegenüber der Tiefe des Vertiefungsabschnitts 25&submin;&sub1; eine größere Tiefe aufweist. Die Quer- und Längsabmessungen F und H des Vertiefungsabschnitts 25&submin;&sub2; sind größer als entsprechende Quer- und Längsabmessungen G und I des (später zu beschreibenden) Unterträgerelements 21. Ferner weist die Höhlung 25 einen dritten Vertiefungsabschnitt 25&submin;&sub3; auf, welcher in Entsprechung zu dem Mittelabschnitt des zweiten Vertiefungsabschnitts angeordnet ist. Wie später beschrieben, wird der dritte Vertiefungsabschnitt 25&submin;&sub3; zur Aufnahme einer Laserdiode verwendet.
Bei einer derartigen Struktur bildet eine Bodenfläche 25-2a des zweiten Vertiefungsabschnitts 25&submin;&sub2; eine zweite Bezugsfläche, welche von der ersten Bezugsfläche 23 um eine vorbestimmte Distanz J getrennt ist. Die Position der Bodenfläche 25-2a und somit der Distanz J ist mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern bestimmt.
Eine sich verjüngende Öffnung 28 durchdringt das Gehäuse 22 von der Vorderbezugsfläche 24 zum dritten Vertiefungsabschnitt 253, um einen Durchgang für den von der Laserdiode 2 erzeugten Laserstrahl zu schaffen.
Ferner sind elektrische Anschlußleitungen 30 und 31 vorgesehen, welche jeweils Innenenden 30a und 31a aufweisen, die durch ein Glas in dem Gehäuse 22 eingeschlossen sind, während die Außenenden der Leitungen 30 und 31 seitlich aus dem Gehäuse 22 vortreten.
Die Innenenden 30a und 31a sind elastisch und ragen in den Vertiefungsabschnitt 253 in Richtung der Bezugsfläche 25-2a hinein. Wie in Fig. 7 durch eine Strichlinie dargestellt, überragen die Innenenden 30a und 31a, wenn sich diese in freiem Zustand befinden, die Bezugsfläche 25-2a um eine Distanz K.
Ein Unterträgerelement 21 besteht aus einem isolierenden Material, welches gleichzeitig eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Das Unterträgerelement 21 besteht vorzugsweise aus einem Keramikmaterial, wie Aluminiumnitrid bzw. Bornitrid, oder, alternativ hierzu, aus Silizium mit einer isolierenden Beschichtung. Typischerweise weist ein Unterträgerelement 21 eine rechteckige Form auf und dient als Basis und Wärmeableiter der Laserdiode 2.
Wie in Fig. 9 dargestellt, weist das Unterträgerelement 21 eine Breitenabmessung G, eine Längenabmessung I und eine Höhe L auf, welche jeweils in der Größenordnung von mehreren Millimetern liegen, so daß es sich zur manuellen Handhabung eignet. Wie oben erwähnt, ist das Unterträgerelement 21 etwas kleiner als der Vertiefungsabschnitt 25&submin;&sub2;.
Das Unterträgerelement 21 weist eine obere Hauptfläche 21a auf, auf welcher Elektrodenfilme 32 und 33 vorgesehen sind, wobei dazwischen ein Trenn-Isolierabschnitt 34 ausgebildet ist.
Angrenzend an eine Stirnseite 21b des Unterträgerelements 21 ist auf dessen oberer Hauptfläche 21a eine Laserdiode 2 vorgesehen. Die Laserdiode 2 ist über eine Lötmittelschicht 35 mittels Hartlöten auf den Elektrodenfilm 32 aüfgebracht.
Ein Zuführungsdraht 37 stellt eine elektrische Verbindung zwischen einer oberen Fläche der Laserdiode 2 und dem Elektrodenfilm 33 her.
Fig. 10 stellt eine vertikale Querschnitts- Seitenansicht des Unterträgers 21 dar. Die beiden Elektroden der Laserdiode 2, welche an der Ober- bzw. Unterseite der Laserdiode 2 angebracht sind, sind mit dem Elektrodenfilm 32 bzw. dem Elektrodenfilm 33 verbunden. Die Elektrodenfilmschichten 32 und 33 weisen eine zuverlässige elektrische Isolierung zwischen sich auf.
Fig. 11 ist ein Fig. 10 entsprechendes Diagramm, jedoch stellt es eine Querschnittsansicht eines aus Kupfer bestehenden Unterträgerelements 21a dar. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 11 ist der Elektrodenfilm 33 auf einer isolierenden Keramikbasis 77 ausgebildet, um eine elektrische Isolierung zwischen dem Elektrodenfilm 32 und dem Elektrodenfilm 33 zu erzielen. Es sei darauf hingewiesen, daß die isolierende Basis 77 auf deren unterer und oberer Hauptfläche eine Metallschicht 78 trägt; wobei die untere Metallschicht 78 über eine Hartlötmittelschicht 35 mittels Hartlöten auf die Kupferbasis 21 aufgebracht ist und die obere Metallschicht 78 als Elektrodenfilm 33 dient.
Um das Niveau der oberen Hauptfläche 21a zwischen der Kupferbasis 21 und der Keramikbasis 77 im wesentlichen geebnet zu halten, wird die obere Hauptfläche des Unterträgers 21a nach Aufbringen der isolierenden Basis 77 auf die Kupferbasis 21 geglättet.
Das Unterträgerelement 21 ist derart an dem Gehäuse 22 angebracht, daß die die Laserdiode 2 tragende Fläche 21a an der Bezugsfläche 252a angrenzt. Der Umfang des Elements 21 ist durch einen Klebstoff 38 unlösbar am Gehäuse 22 befestigt, um den Angrenzeingriff beizubehalten.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Laserdiode 2 durch ein Epitaxieverfahren hergestellt ist. Daher ist die Distanz zwischen einer Fläche 2a der Laserdiode 2, welche durch Hartlöten auf das Unterträgerelement aufgebracht ist, und dem in Fig. 1 dargestellten Leuchtpunkt 5 mit hoher Genauigkeit bestimmt. In Fig. 1 ist die oben genannte Distanz mit M bezeichnet.
So ist die in Fig. 5 zwischen der Bezugsfläche 23 und dem Leuchtpunkt 5 bezeichnete Distanz N durch bloßes Anbringen des Unterträgerelements 21 am Gehäuse 22 mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern bestimmbar.
Ferner läßt sich infolge der später zu beschreibenden Positionseinstellung die Distanz Q zwischen der Vorderbezugsfläche 24 und dem Leuchtpunkt 5 auf wenige Mikrometer genau bestimmen.
Der Unterträger 21 übt auf die Innenenden 30a und 31a der Leitungen 30 und 31 beim Anbringen des Unterträgers 21 am Gehäuse 22 eine Kraft aus, und die Elektroden 30 und 31 drücken infolge der auf diese Weise in ihnen auftretenden Federkraft F1 gegen die Elektrodenfilme 32 und 33.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist ein am Gehäuse 22 angebrachter Kontroll-Photodetektor 49 vorgesehen.
Die Laserdiodenanordnung 20 des vorhergehenden Aufbaus weist typischerweise eine Gesamtlängenabmessung R und eine Gesamtbreitenabmessung S von etwa 4 mm und eine Gesamthöhe T von etwa 2 mm auf. Die Größe der Laserdiodenanordnung 20 ist also gegenüber zuvor betrachteter (herkömmlicher) Laserdiodenanordnungen wesentlich kleiner.
Nachfolgend wird die Einstellung einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Laserdiodenanordnung während ihrer. Montage beschrieben.
Fig. 12 stellt eine bei einem derartigen Montagevorgang verwendete Haltevorrichtung 40 dar.
Wie in Fig. 12 dargestellt, umfaßt die Haltevorrichtung 40 ein Basis 41 und einen auf der Basis 41 ausgebildeten Positionierabschnitt 42. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet einen optischen Detektor, das Bezugszeichen 44 einen Betätigungsarm, welcher zum Festklemmen des oben genannten Unterträgerelements 21 verwendet wird.
Der Betätigungsarm 44 wird durch eine Antriebseinheit 45 angetrieben, welche den Arm 44 in die durch Pfeile angezeigten X-, Y- und Z-Richtungen bewegt. Ferner ist der Arm 44, wie durch 6y angezeigt, um die Y-Achse bewegbar.
Beim Montieren der Vorrichtung 20 wird das leere Gehäuse 22, wie in Fig. 13 dargestellt, auf die Basis 41 umgedreht, so daß die Bezugsfläche 23 eine obere Hauptfläche 41a der Basis 41 berührt. Ferner wird die Position des Gehäuses 22 bestimmt, indem die Vorderbezugsfläche 24 mit dem Positionierabschnitt 42 in Angrenzung gebracht wird.
Eine Lasertreiberstufen-Leistungseinheit 46 ist an die Leitungselektroden 30 und 31 angeschlossen.
Der Arm 44 hält das Unterträgerelement 21, welches wiederum die Laserdiode trägt, und der Arm 44 senkt das Unterträgerelement 21 (in Y-Richtung), so daß das Unterträgerelement 21 in der im Gehäuse 22 ausgebildeten Höhlung 25 untergebracht wird. Die obere Hauptfläche 21a des Unterträgerelements 21 grenzt an die Bezugsfläche 25-2a an.
In diesem Zustand wird der Laserdiode 2 Leistung zugeführt, welche in Reaktion darauf einen Laserstrahl 47 erzeugt. Dabei tritt der Laserstrahl 47 über die oben erwähnte Öffnung 28 in den Photodetektor 43 ein.
Anschließend wird der Betätigungsarm 44 in Z-, X- und θy-Richtung bewegt, während das Ausgangssignal des Photodetektors 43 überwacht wird, so daß sich der Unterträger 21 um eine kleine Distanz in der X-Z-Ebene bewegt, wobei das Maximum des Ausgangssignals des Photodetektors 43 ermittelt wird. Bei Erfassung des Maximums wird der Antrieb des Arms gestoppt und das Unterträgerelement 21 am Gehäuse 22 befestigt, indem der Klebstoff 38 derart aufgebracht wird, daß er den Spalt 39 zwischen dem Umfang des Unterträgerelements 21 und dem Vertiefungsabschnitt 25&submin;&sub2; ausfüllt.
Infolge des vorhergehenden Montagevorgangs ist das Unterträgerelement 21 unlösbar auf dem Gehäuse 22 der Laserdiodenanordnung 20 befestigt, wobei sich die Laserdiodenanordnung 20 in einem Zustand befindet, in welchem die Position des Leuchtpunkts 5 der Laserdiode 2 bezüglich der Bezugsflächen 23 und 24 mit hoher Genauigkeit bestimmt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Größe des ersten Vertiefungsabschnitts 25&submin;&sub1; ausreichend groß ist, um den Betätigungsarm 44 aufzunehmen. Ferner ist der zweite Vertiefungsabschnitt 25&submin;&sub2; derart ausgebildet, daß seine Größe die Querbewegung des Unterträgerelements 21 zuläßt. So läßt sich die Positionseinstellung des Unterträgerelements 21 ohne der bei zuvor betrachteten Aufbauten einer Laserdiodenvorrichtung auftretenden Probleme durchführen.
Alternativ hierzu kann das Auf-Den-Kopf-Stellen des Gehäuses 22 beim Anbringen an der Basis 41 durch Verwenden einer Vakuumsaugvorrichtung vermieden werden.
Im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Montagevorgang sei darauf hingewiesen, daß eine Positionseinstellung in Y-Richtung nicht erforderlich ist, da die erforderliche Positioniergenauigkeit der Laserdiode 2 erreicht wird, indem, wie oben beschrieben, einfach das Unterträgerelement 21 mit dem Gehäuse 22 in Angrenzung gebracht wird.
Wie in Fig. 16 dargestellt, ist die so montierte Laserdiodenanordnung 20 an einer externen Vorrichtung 50, wie einer optischen Aufnahmevorrichtung eines optischen Plattenlaufwerks, angebracht.
Die optische Aufnahmevorrichtung 50 umfaßt in einem Gehäuse 51 verschiedene optische Elemente, wie ein Prisma 52, einen Spiegel 53, einen Strahlenteiler 54 und eine Objektivlinse 55.
Das Gehäuse 51 ist mit einem Aufnahmeabschnitt 56 ausgebildet, welcher die Laserdiodenanordnung 20 aufnimmt, wobei der Aufnahmeabschnitt 56 die Bezugsflächen 57 und 58 umfaßt, welche sich mit der Laserdiodenanordnung 20 in Angrenzeingriff befinden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Größe des Gehäuses 51 gegenüber dem Gehäuse zuvor betrachteter optischer Aufnahmevorrichtungen wesentlich kleiner ist, da das Gehäuse 51 ohne Einstellvorrichtungen zur Positionseinstellung der Laserdiodenanordnung 20 auskommt.
Bei der optischen Aufnahmevorrichtung 50 sind die optischen Elemente, wie das Prisma 52, der Spiegel 53, der Strahlenteiler 54, die Objektivlinse 55 und ähnliches, in einer bezüglich der Bezugsflächen 57 und 58 bestimmten vorbestimmten Positionsbeziehung angeordnet.
Beim Montieren der optischen Aufnahmevorrichtung 50 wird die Laserdiodenanordnung 20 derart montiert, daß die Bezugsfläche 23 der Vorrichtung 20 einen Angrenzeingriff mit der Bezugsfläche 57, und die Vorderbezugsfläche 24 einen Angrenzeingriff mit der Bezugsfläche 58 bildet.
Aufgrund eines derartigen Aufbaus der optischen Aufnahmevorrichtung 50 ist die Position des Leuchtpunkts 5 der Laserdiode 2 bezüglich der Bezugsflächen 57 und 58 genau bestimmbar, und auf eine Positionseinstellung nach Anbringen der Vorrichtung 20 an der Aufnahmevorrichtung 50 kann verzichtet werden.
Folglich läßt sich der Ausnutzungsgrad bezüglich der Herstellung der optischen Aufnahmevorrichtung 50 wesentlich erhöhen.
Ferner ist die von der Laserdiode 2 während des Betriebs der Laserdiodenanordnung 20 erzeugte Wärme, wie in Fig. 7 durch einen Pfeil 61 angezeigt, auf das Unterträgerelement 21 ableitbar, und über die aneinander angrenzenden Bezugsflächen 21a und 252a kann die Wärme weiter auf das Gehäuse 22 der Vorrichtung 20 abgeleitet werden.
Fig. 14 stellt eine Laserdiodenanordnung 20A gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
Die in Fig. 14 dargestellte Anordnung 20A umfaßt gegenüber der Anordnung 20 von Fig. 5 zusätzlich eine Kollimatorlinse 70, welche über der Öffnung 28 vorgesehen ist, wodurch ein geschlossener Raum 71 entsteht, in welchem die Laserdiode 2 untergebracht ist.
Fig. 15 stellt eine Laserdiodenanordnung 20B gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
In Fig. 15 arbeitet die Anordnung 20B anstelle der Linse 70 der Anordnung 20A in Fig. 14 mit einem einfachen optischen Fenster 75.
Die Fig. 17 und 18 stellen eine Laserdiodenanordnung 20c gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
In den Zeichnungen umfaßt die Laserdiodenanordnung 20c Leitungselektroden 30A und 31A mit Kontaktabschnitten 30Aa und 31Aa an den jeweiligen distalen Enden, welche jeweils eine der Größe I des Unterträgerelements 21 entsprechende Breite U aufweisen.
Ist das Unterträgerelement 21 nicht am Gehäuse 22 angebracht, so nehmen die Kontaktabschnitte 30Aa und 31Aa den in Fig. 18 durch eine Strichlinie dargestellten Zustand an. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 17 und Fig. 18 ist das Unterträgerelement 21 in einer in dem Gehäuse 22 der Vorrichtung 20c ausgebildeten Höhlung 25A untergebracht, welche die zuvor betrachtete Bezugsfläche 25-2a nicht aufweist.
Bei einem derartigen Aufbau wird das Unterträgerelement 21, wie in Fig. 17 angezeigt, gegen die Kontaktabschnitte 30Aa und 31Aa gedrückt, so daß diese eine elastische Verformung erfahren. Durch Einstellen des Ausmaßes der elastischen Verformung läßt sich die Position des Unterträgerelements 21 sowohl in Z- und X-Richtung als auch in Y- Richtung einstellen. Anders ausgedrückt schafft der Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Möglichkeit zur dreidimensionalen Einstellung des Unterträgerelements 21.
Genauer ermöglicht das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Positionseinstellung der Laserdiode 2 bezüglich der in Fig. 18 dargestellten Distanz N.
Ferner ist es möglich, die Ausrichtung der Laserdiode nicht nur um die Y-Achse, wie durch den Drehwinkel 6y dargestellt, sondern auch um die X- und die Z-Achse, wie durch die Drehwinkel θx und θz dargestellt, einzustellen.
Fig. 18 stellt den Zustand dar, in welchem das Unterträgerelement 21 bei elastischer Verformung der Kontaktabschnitte 30Aa und 31Aa, so daß diese auf das Element 21 eine Kraft F&sub2; ausüben, durch einen Klebstoff am Gehäuse der Vorrichtung 20c befestigt ist.
Fig. 19 stellt eine Laserdiodenanordnung 20D gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Fig. 7 entsprechenden Querschnittsansicht dar.
In Fig. 19 umfaßt die Vorrichtung 20D gegenüber dem Aufbau der Vorrichtung 20 von Fig. 5 zusätzlich ein Blech 76 und ferner einen Vertiefungsabschnitt 254 zur Aufnahme des Blechs 76.
Das Blech 76 kann aus einem Metall, wie Kupfer bzw. Phosphorbronze, oder einem wärmeleitenden Kunststoff mit einer Metallbeschichtung aus Gold, Silber oder Kupfer bestehen.
Fig. 20(A) bzw. Fig. 20(B) stellen eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines einem Unterträgerelement 21 von Fig. 10 entsprechenden Unterträgerelements 21B dar. Wie zu erkennen ist, umfaßt der Unterträger 21b eine Metallschicht 78 auf dessen unterer Hauptfläche, und an der Metallschicht 78 ist über eine Hartlötlegierung 35 ein Blech 76 angebracht.
Wie aus Fig. 20(A) ersichtlich, wird der Unterträger 21b im wesentlichen am Mittelabschnitt des Blechs 76 gehalten.
Fig. 21(A) und Fig. 21(B) stellen Ansichten eines dem Unterträgerelement 21A aus Fig. 11 entsprechenden Unterträgerelements 21C dar. Wie aus der Seitenansicht von Fig. 21(B) ersichtlich, ist das Unterträgerelement 21C durch einfaches Befestigen eines Blechs 76 an dem Unterträger 21A mittels einer Hartlötschicht 35 gebildet.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Unterträger 21C generell am Mittelabschnitt des Blechs 76 gehalten wird, wie dies aus Fig. 21(A) ersichtlich ist.
Das Unterträgerelement 21B bzw. 21C läßt sich an dem Gehäuse 22 der Laserdiodenanordnung 20 anbringen, indem das Blech 76 mittels des Klebstoffs 35 bzw. 38 an dem Vertiefungsabschnitt 254 befestigt wird. Bei dem Aufbau von Fig. 19 ist zu erkennen, daß sich die Menge des Klebstoffs infolge des kleineren Spalts 79 verringern läßt. Dadurch ist die Wirksamkeit der Wärmeableitung vom Unterträgerelement 21B bzw. 21C zum Gehäuse 22 maximiert, indem zusätzlich zu dem Weg, auf welchem eine direkte Wärmeableitung vom Unterträgerelement 21B zum Gehäuse 22 stattfindet, ein Weg durch den Klebstoff 38 geschaffen ist. Durch Verwenden einer Hartlötlegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit anstelle des Klebstoffs 35 bzw. 38 ist die Wirksamkeit der Wärmeableitung weiter erhöht.
Der Aufbau von Fig. 19 weist ein weiteres vorteilhaftes Merkmal auf, welches darin besteht, daß der gesamte Umfangsabschnitt des Blechs 76 am Gehäuse 22 befestigt ist. Folglich ist trotz der Tatsache, daß die Größe des Unterträgerelements 21 selbst klein ist, eine große Fläche des Blechs 76 am Gehäuse 22 befestigt. Dementsprechend haftet das Blech 76 zuverlässig am Gehäuse 22 an, und die Wirksamkeit der Wärmeableitung durch das Blech 76 ist wesentlich verbessert.
Bezüglich der Struktur von Fig. 19 sei darauf hingewiesen, daß die Größe des zwischen dem Blech 76 und der Fläche 25-4a ausgebildeten und durch eine Hartlötlegierung bzw. einen Klebstoff gefüllten Spalts 79 klein ist, so daß Wärme verhältnismäßig leicht über das den Spalt 79 ausfüllende Material abwandern kann.
Fig. 22 stellt eine Laserdiodenanordnung 20E gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
In Fig. 22 umfaßt die Laserdiodenanordnung 20E das Blech 76, welches in elastisch verformtem Zustand am Gehäuse 22 befestigt ist. So entsteht ein Spalt 81, welcher kleiner ist als der oben beschriebene Spalt 79.
Durch eine von dem Blech 76 infolge der elastischen Verformung ausgeübte Kraft F wird das Unterträgerelement 21 nach oben in Angrenzeingriff mit der Bezugsfläche 25-2a gedrückt. Der Angrenzeingriff läßt sich daher selbst dann beibehalten, wenn die Hartlötlegierung bzw. der Klebstoff 38 eine thermische Ausdehnung verursacht.
Fig. 23 stellt einen bei der Montage-Haltevorrichtung 40 verwendeten Betätigungsarm 44&submin;&sub1; dar. Der Arm 44&submin;&sub1; hält das Blech 76 durch Ansaugen an einer Seite davon, welche der Seite, an der das Unterträgerelement befestigt ist, gegenüberliegt.
Fig. 24 stellt eine Laserdiodenanordnung 20F gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
In Fig. 24 kann das Gehäuse 22 der Laserdiodenanordnung 20F sowohl von einer Trägervorrichtung 50A als auch von der Laserdiodenanordnung 20F verwendet werden. Anders ausgedrückt weist die Trägervorrichtung 50A ein ebenfalls als Gehäuse 22 der Laserdiodenanordnung 20F verwendetes Gehäuse 51A auf. Das Gehäuse 51A ist mit einer Fläche 25-2aA ausgebildet, welche als zweite Bezugsfläche zum Positionieren des Unterträgers 21 der Laserdiodenanordnung 20F bezüglich der Trägervorrichtung 50A verwendet wird.
Der mit Klebstoff arbeitende Aufbau von Fig. 5 kann dazu verwendet werden, den Unterträger 21 am Gehäuse 51A anzubringen. Alternativ hierzu kann das oben beschriebene Blech 76 dazu verwendet werden, den Unterträger 21, ähnlich wie bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 22 beschriebenen Ausführungsbeispiel, am Gehäuse 51A der Trägervorrichtung 50A anzubringen. Da eine Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels hinsichtlich des Aufbaus von Fig. 22 einfach erkennbar ist, wird auf eine weitere Beschreibung verzichtet.

Claims

1. Optische Halbleitervorrichtung (20) angepaßt zum Anbringen an einer externen Vorrichtung, umfassend:

ein Gehäuse (22) mit einer ersten Fläche (23), adaptiert zum Eingriff mit der externen Vorrichtung, einer zweiten Fläche (25-2a), welche parallel zur ersten Fläche liegt und von der ersten Fläche (23) um eine Distanz getrennt ist, und einer Höhlung (25), die durch eine Vertiefung (25&submin;&sub3;) in der zweiten Fläche gebildet ist;

ein Unterträgerelement (21) mit einer Hauptfläche; und eine an der Hauptfläche des Unterträgerelements (21) angebrachte Laserdiode (2), zur Erzeugung eines optischen Strahl;

wobei das Unterträgerelement (21) derart an der Halbleitervorrichtung angebracht ist, daß dessen Hauptfläche in Angrenzbeziehung mit der zweiten Hauptfläche (25-2a) des Gehäuses (22) gehalten wird und die Laserdiode (2) in der Höhlung (25) untergebracht ist;

dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode (2) derart auf dem Unterträgerelement (21) angeordnet ist, daß der Laserstrahl parallel zur Hauptfläche emittiert wird; daß die Distanz derart vorbestimmt und gewählt ist, daß beim Anbringen des Unterträgerelements (21) an der zweiten Fläche (25-2a) automatisch eine gewünschte Distanz der Laserdiode (2) zur ersten Fläche (23) erreicht wird; und daß die Struktur des Gehäuses (22) und die Höhlung (25) derart beschaffen sind, daß das Unterträgerelement (21) während eines derartigen Positionierens der Laserdiode (2) in einer zu dessen Hauptfläche parallelen Richtung bewegbar ist, während die Hauptfläche mit der zweiten Fläche (25-2a) zum genauen Positionieren der Laserdiode (2) in Stoßeingriff gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (22) von quaderartiger Form ist und eine obere und eine untere Fläche aufweist, von welchen eine die erste Fläche (23) bildet, und bei der die in dem Gehäuse (22) ausgebildete Höhlung (25) eine gestufte Höhlung mit einer weiteren Vertiefung (25&submin;&sub2;) ist, wobei die Vertiefung (25&submin;&sub3;) zum Unterbringen der Laserdiode (2) in Entsprechung zum Mittelabschnitt einer weiteren Vertiefung (25&submin;&sub2;) ausgebildet ist, so daß die zweite Fläche (25-2a) an die weitere Vertiefung (25&submin;&sub2;) an einer Seite angrenzt und das Unterträgerelement (21) in der weiteren Vertiefung (25&submin;&sub2;)davon untergebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (22) einen Durchgang (28) aufweist, durch welchen ein bei Betrieb der Vorrichtung durch die Laserdiode (2) erzeugter optischer Strahl hindurchtreten kann und über welchem ein optisches Element vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei eine Federelektrode (31) in die die Laserdiode (2) aufnehmende Vertiefung (253) hineinragt und in Federkontakt mit der Hauptfläche des Unterträgerelements (21) gehalten wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Unterträgerelement (21) eine auf einer Fläche des Unterträgerelements (21) gegenüber dessen Hauptfläche befindliche Metallplatte (76) umfaßt, welche in der Ebene der Hauptfläche größer ist als das Unterträgerelement und am Gehäuse (22) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Metallplatte (76) in einem Zustand elastischer Verformung gehalten wird, wenn das Unterträgerelement (21) in Position ist, und die Metallplatte (76) am Gehäuse (22) befestigt ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleitervorrichtung, welche sich zur Anbringung an einer externen Vorrichtung angepaßt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Ausbilden, an einem Gehäuse (22), das eine erste Fläche (23) zum Eingriff mit der externen Vorrichtung hat, einer zweiten Fläche (25-2a), die parallel zur ersten Fläche (23) verläuft und von der ersten Fläche (23) um eine Distanz getrennt ist, und einer durch eine Vertiefung (253) auf der zweiten Fläche ausgebildeten Höhlung (25);

Befestigen einer Laserdiode (2), zur Erzeugung eines optischen Strahl, an einer Hauptfläche eines Unterträgerelements (21); und

Befestigen des Unterträgerelements (21) an dem Gehäuse (22), so daß dessen Hauptfläche in Angrenzbeziehung mit der zweiten Fläche (252a) des Gehäuses (22) gehalten wird und die Laserdiode (2) in der Höhlung (253) untergebracht ist;

dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode (2) derart befestigt ist, daß der optische Strahl parallel zur genannten Hauptfläche emittiert wird; daß die Distanz derart vorbestimmt und gewählt ist, daß eine gewünschte Distanz der Laserdiode (2) zur ersten Fläche (23) beim Anbringen des Unterträgerelements (21) an der zweiten Fläche (25-2a) automatisch erreicht wird; und daß die erste und die zweite Fläche (23, 25-2a) des Gehäuses (22) als Bezugsflächen zur Anwendung bei genauem Positionieren der Laserdiode (2), wenn diese am Unterträgerelement (21) befestigt ist, in der Halbleitervorrichtung vor einer Befestigung des Unterträgerelements (21) am Gehäuse (22) dienen;

wobei das Verfahren ferner durch die folgenden, zwischen den Schritten des Befestigens der Laserdiode (2) am Unterträgerelement (21) und des Befestigens des Unterträgerelements (21) am Gehäuse (22) ausgeführten zusätzlichen Schritte gekennzeichnet ist:

Erregen der Laserdiode (2), so daß dadurch ein optischer Strahl erzeugt wird; und

Einstellen der Position des Unterträgerelements (21) unter Beibehaltung des Stoßeingriffs der Hauptfläche mit der zweiten Fläche (25-2a), bis der optische Strahl einem vorbestimmten Weg folgt.