DE69514358T2

DE69514358T2 - Optische bauteilanordnung

Info

Publication number: DE69514358T2
Application number: DE69514358T
Authority: DE
Inventors: Vincent Collins; John Fiddyment; Francis Lealman; Alyn Payne; Richard Thurlow
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2015-06-30
Also published as: EP0767923B1; US5852696A; WO1996000918A1; DE69514358D1; CA2193095A1; CA2193095C; KR970704168A; JPH10505433A; EP0767923A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung eines optischen Bauteils in Ausrichtung mit einem Lichtwellenleiter.
Die Notwendigkeit der genauen Ausrichtung eines Lichtwellenleiters mit anderen Komponenten in optischen Bauteilen ist allgemein bekannt. Bei einer optoelektronischen Vorrichtung, beispielsweise einer Übertragungs- oder Empfangseinrichtung, ist die Ausrichtung eines Lichtwellenleiters mit einem Laser oder Empfängerchip erforderlich, um eine optimale Kopplung der Lichtenergie zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere für Übertragungseinrichtungen, bei denen beispielsweise eine gute optische Kopplung den Einsatz eines Lasers bei minimaler Stromzufuhr ermöglicht, wodurch sich der während des Betriebs des Lasers erzeugte Wärmeanfall verringert und die Lebenszeit des Lasers verlängert. Auch die bei der Wärmeübertragung bei dem Laser auftretenden thermischen Ausdehnungsprobleme werden minimiert, und bei einigen Anwendungen lassen sich die Montagekosten in festen Baugruppen insofern reduzieren, als keine thermoelektrische Kühleinrichtung benötigt wird.
Bei der Herstellung muß der Lichtwellenleiter im Hinblick auf eine optimale Kopplung nicht nur in den drei Koordinaten ausgerichtet sein; es muß diese Ausrichtung auch starr fixiert sein und darf nicht durch Schrumpfungskräfte während der Fixierung oder einer anschließenden Behandlung verändert werden. Beispielsweise muß bei einem im Einzelmodus arbeitenden Wellenleiter die Endausrichtung allgemein innerhalb von ± 1/2 um in radialer Richtung zum Wellenleiter und innerhalb von 1 bis 2 um in axialer Richtung gehalten werden.
Herkömmlicherweise werden Anordnungen mit Bauteilen, die ihrer Umgebung gegenüber empfindlich sind, beispielsweise Laser, hermetisch versiegelt, um das Bauteil gegenüber seinem Umfeld abzudichten und vor diesem zu schützen. Üblicherweise werden Lichtwellenleiter für die Übertragung von Nachrichten in solche Anordnungen über eine geeignete Durchführungsverbindung eingebracht. Bei der Herstellung wird der Wellenleiter zunächst in das Durchführungselement eingebracht, und dieses dann an der Anordnung befestigt. Der in der Anordnung innen befindliche Teil des Lichtwellenleiters wird sodann mit dem Laser oder einem anderen Bauteil ausgerichtet und getrennt in seiner Position fixiert. Die US 4615031 offenbart beispielsweise eine Herstellungsmethode, bei der eine im Innern der Anordnung über die Faser geschweißte Verankerungsklammer verwendet wird, um die Ausrichtung zu fixieren.
Eine ähnliche Methode für die Anordnung eines optischen Bauteils in einer festen Baugruppe ist in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0286319 offenbart, wo ein Lichtwellenleiter in einer Durchführungsröhre hermetisch versiegelt wird, die mit einem Laser durch eine Öffnung in einer Wandung der Anordnung ausgerichtet ist. Die Durchführungsröhre weist dabei zwei an einer Innenoberfläche der Anordnung befestigte Haltepunkte auf, an denen sie bewegt werden kann, um sie mit dem optischen Bauteil in Ausrichtung zu bringen. Der Lichtwellenleiter in der Röhre wird dadurch optisch aktiv mit dem Laser ausgerichtet, daß man den Laser einschaltet und die Lichtwerte beobachtet, die durch den Lichtwellenleiter hindurchgehen, während die Position des Wellenleiters gegenüber dem Laser verändert wird. Ist die optimale Ausrichtung erreicht, so wird die Röhre in fester Relation zu dem Laser fixiert. Bei dieser Technik dürfen sich die Anordnung und ihre Wandungen bei Temperaturveränderungen nicht verformen, da sich ansonsten der Lichtwellenleiter und das optische Bauteil aus ihrer optischen Ausrichtung herausbewegen könnten.
Ein weiteres Beispiel ist in der GB-A-2 184 289 enthalten.
Die Kosten für die Anordnung solcher optischer Bauteile in festen Baugruppen stellen eines der finanziellen Hauptprobleme beim Ausbau zu einem FTTH-Fernmeldenetzwerk (mit Wellenleiter als eigenem Hausanschluß) dar, da solche Bauteile erheblich zu den Kosten für die Einrichtung beitragen, die in den Räumen des Teilnehmers installiert werden muß. Von besonderem Gewicht sind die Kosten für die optoelektronischen Bauteile und Baugruppen wie zum Beispiel Halbleiter- Laser-Anordnungen. Der größte Kostenfaktor, beispielsweise bei einer Halbleiter-Laser-Anordnung, ergibt sich aus der Anordnung des Bauteils in einer festen Baugruppe, und nicht aus den Kosten für den Laser selbst. Ein wesentlicher Kostenfaktor bei der Anordnung in festen Baugruppen ist dabei die spezielle Aufnahmeeinrichtung für den Laser bzw. das Gehäuse für diesen und die Notwendigkeit einer hermetischen Versiegelung mit der Aufnahmeeinrichtung bzw. dem Gehäuse, um den Laser vor Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen zu schützen. Ein weiterer Kostenfaktor ist das Erfordernis aktiver Wellenleiterausrichtverfahren (d. h. von Verfahren, die eine aktive Überwachung des Laserlichts erfordern, das während das Ausrichtens in die Faser geleitet wird), um den Lichtwellenleiter mit dem Halbleiterlaser auszurichten.
Der Einfachheit halber wird im Folgenden lediglich auf den speziellen Fall der Ausrichtung eines Lasers mit einem Lichtwellenleiter verwiesen. Der Fachmann wird jedoch unschwer erkennen, daß die Erfindung auch für die Ausrichtung von Lichtwellenleitern mit anderen optischen Bauteilen, wie Detektoren, Modulatoren, Verstärkern, Filtern usw., geeignet ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Bauteil, ein Lichtwellenleiter und ein Träger geschaffen, wobei der Träger eine Bohrung zur Aufnahme des Lichtwellenleiters aufweist; ferner eine Bezugsoberfläche, in bezug auf die das optische Bauteil montiert ist, so daß es mit dem Ende des Lichtwellenleiters, der in der Bohrung aufgenommen ist, ausgerichtet ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an dem optischen Bauteil eine eine Schutzkappe bildende Einkapselung angebracht ist, um das optische Bauteil gegenüber der Umgebung zu versiegeln, wobei die Einkapselung in ihrem Index angepaßt ist und eine Verbindung zwischen einer Grenzfläche des optischen Bauteils und dem Ende des Lichtwellenleiters herstellt.
Dabei kann der Träger eine Zwinge oder, alternativ, ein Substrat mit einer mikromechanischen Bohrung sein. Die Einkapselung kann eine Siliconversiegelung sein.
Der Lichtwellenleiter kann eine numerische Apertur von über 0,25 aufweisen. Das optische Bauteil kann ein Halbleiterlaser mit einer Wellenleiterstruktur sein, durch die sich ein Ausgangssignal ergibt, das im wesentlichen an die Spot- Größe des Fundamentalmodus eines Einzelmodenlichtwellenleiters angepaßt ist.
Die Ausrichttoleranz, und damit die Kopplungseffizienz zwischen der Grenzfläche des Lasers und dem Lichtwellenleiter, können durch die Verwendung eines Lasers mit hoher Spot- Größe heraufgesetzt werden (wie in unserer parallel anhängigen europäischen Patentanmeldung der Nummer 94301309.4 beschrieben, die am 24. 2. 1994 eingereicht wurde), welcher einen Ausgangsstrahl hoher Spot-Größe besitzt, der der Spot- Größe des Standard-Einzelmodenlichtwellenleiters für die Nachrichtenübertragung angenähert ist (die Spot-Größe eines Standard-Einzelmodenlichtwellenleiters für die Übertragung von Nachrichten beträgt bei einer Wellenlänge von 1,55 um etwa 10 um, während die Spot-Größe an der Ausgangsgrenzfläche eines typischen Halbleiterlasers mit doppelter Heterostruktur 1,0 mal 1,5 um beträgt). Ein Halbleiterlaser mit hoher Spot-Größe wird mit einer Wellenleiterstruktur hergestellt, die modifiziert worden ist, um einen Ausgangswert zu erzeugen, der typischerweise größer als ein Standardhalbleiterlaser ist und weniger Abweichungen aufweist.
Es können dabei ein Lichtwellenleiter mit großer numerischer Apertur und ein Laser mit hoher Spot-Größe in Kombination Verwendung finden. Die Erfinder haben jedoch gezeigt, daß die Verwendung eines Lasers hoher Spot-Größe mit einem Standardlichtwellenleiter für die Übertragung von Nachrichten eine extrem gute Kopplungseffizienz von bis zu 66% für die vorliegende Erfindung gewährleistet.
Eine Aufgabe des Trägers ist es, den Lichtwellenleiter in genauer optischer Ausrichtung mit dem Laser zu halten. Dies kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann der Träger ein Substrat aufweisen, in dessen einer Oberfläche eine Bezugsoberfläche mit einer präzisionsgearbeiteten V-Nut ausgebildet ist. Vorzugsweise wird die präzisionsgearbeitete V-Nut durch Ätzen, insbesondere durch Ätzen eines monokristallinen Substrats, hergestellt. Der Lichtwellenleiter wird dann in der V-Nut fixiert, um seine Ausrichtung aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus kann die Baugruppe dadurch verstärkt werden, daß man über den Lichtwellenleiter ein weiteres Substrat mit einer V-Nut aufbringt. Auf diese Weise wird der Laser in optisch gekoppelter Relation zu dem Lichtwellenleiter gegenüber einer zweiten Bezugsfläche an dem Träger gehalten. Alternativ kann der Träger eine Präzisionszwinge sein, in die der Lichtwellenleiter zur Beibehaltung seiner Ausrichtung aufgenommen wird. Die Innenoberfläche der Zwingenbohrung weist für den Lichtwellenleiter eine Bezugsoberfläche auf. Weitere Formen zum Halten des Lichtwellenleiters gehen aus der vorliegenden Offenbarung hervor.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Träger eine Keramikzwinge mit Abmessungen sein, die ausreichend genau sind, um sowohl als Basis für den Laser zu dienen als auch, um eine Bezugsoberfläche in der Zwingenbohrung vorzugeben, die für den Lichtwellenleiter einen genau dimensionierten Träger darstellt. Der Zwingenrand wird dabei als Bezugsoberfläche verwendet, um den Laser mit dem Lichtwellenleiter auszurichten.
Alternativ kann der Träger zu einem Siliciumsubstrat mikroverarbeitet werden, wobei die Ausrichtung des Lasers an dem Träger durch Herstellen eines Ausrichthöckers, typischerweise SiO&sub2; aufweisend, auf einer Bezugsoberfläche - unter Verwendung einer lithographischen Maske sowie mit Hilfe von Ätztechniken - bewirkt wird, der die Positionierung des Lasers in bezug auf das Lichtwellenleiterende lenkt, das von dem Träger gehalten wird. Das mikromechanische Substrat kann dabei zur Aufnahme des Lichtwellenleiters eine zwingenartige Struktur aufweisen, oder es kann beispielsweise ein Substrat mit einer V-Nut sein.
Herkömmlicherweise benötigt ein Halbleiterlaser eine Wärmesenke, um die im Betrieb entstehende Wärme abzuleiten. Vorzugsweise stellt der Träger selbst eine geeignete Wärmesenke dar. Alternativ kann der Laser an einer Bauteilhalterung befestigt sein, die ihrerseits an dem Träger befestigt ist, wobei die Bauteilhalterung entweder allein oder in Kombination mit dem Träger als Wärmesenke dient. Eine Wärmesenke in Form der Bauteilhalterung wäre typischerweise herkömmlicher Art; es würde diese beispielsweise einen mit Gold beschichteten Diamanten aufweisen, an dem der Laser befestigt ist. Typischerweise lassen sich die Kosten jedoch dadurch reduzieren, daß man den Diamanten durch ein diamantbeschichtetes Substrat oder eine Verbindung wie Aluminiumnitrid oder ein ähnlich wärmeleitendes Material ersetzt.
Elektrische Kontakte für den Halbleiterlaser können in den Träger integriert sein. Die Kontakte können auch mit Leiterplatten(PCB)stiften (in den Träger integriert) verbunden sein, um eine Montage der gesamten Bauteilanordnung an einer Standard-PCB-Anordnung zu ermöglichen.
Im Einsatz ist der Laser mit einer kostensparenden Schutzkappe versehen, um ihn vor Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen zu schützen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Laser mit einem Siliconversiegelungsgel beschichtet, das als eine solche Kappe dient. Die Erfinder haben gezeigt, daß Silicon-Versiegelungsgels überraschenderweise in der Lage sind, den Laser vor Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen in ausreichendem Maße zu schützen, selbst bei Anwendungen in der Fernmeldetechnik (wo die Anforderungen an die Lebensdauer hoch sind), so daß der Laser nicht in einem hermetisch versiegelten Gehäuse untergebracht werden muß, wodurch ein wesentlicher Kostenüberhang, wie bei der Herstellung bekannter Anordnungen, entfällt.
Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die Schutzkappe, beispielsweise ein Silicon-Versiegelungsgel, in ihrem Index dem optischen Bauteil und dem Lichtwellenleiter angepaßt und wirkt anstelle eines indexangepaßten Klebemittels, um den Lichtwellenleiter mit dem Bauteil zu verbinden.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung macht diese ein Verfahren zum Anordnen eines optischen Bauteils verfügbar, das die folgenden Schritte umfaßt:
a) Montieren eines Lichtwellenleiters an oder in einem Lichtwellenleiterträger;
b) Positionieren des optischen Bauteils in optischer Ausrichtung mit dem Lichtwellenleiter und Befestigen des Bauteils und des Wellenleiters in optisch gekoppelter Relation; und
d) Anbringen einer Einkapselung an dem Bauteil zur Bildung einer im wesentlichen luftdichten Versiegelung, wobei die Einkapselung in ihrem Index angepaßt ist und eine Verbindung zwischen einer Grenzfläche des optischen Bauteils und dem Ende des Lichtwellenleiters herstellt.
Bei einem Halbleiterlaser kann eine aktive Ausrichtung angewandt werden, um den Halbleiterlaser und die Bauteilhalterung dadurch genau miteinander auszurichten, daß man den Laser einschaltet und den Laserstrahl zur Positionierung der Bauteile, beispielsweise in bezug auf eine Bohrungsmitte in dem Lichtwellenleiterträger, verwendet, wobei der Laserstrahl beispielsweise auf einen optischen Sensor auftrifft, wenn die richtige Position erreicht ist.
Alternativ kann der Laser durch ein mechanisches Ausrichtsystem passiv positioniert und in seiner Position befestigt werden. Um diese genaue Positionierung sicherzustellen, wird der Laser vorzugsweise an Ausrichtelementen an dem Träger, beispielsweise einer oder mehreren Nute(n), Kante(n), Schulter(n) oder Höcker(n) orientiert.
Dabei kann der Laser an dem Träger manuell positioniert werden, oder er kann vorzugsweise durch eine automatische Platzierungs- und Verbindungsmaschine in Position gebracht werden, die ihn mit Druck beaufschlagt, um ihn während des Verbindungsvorgangs mit dem Träger gegen die Ausrichtelemente an dem Träger zu drücken.
Ein Nachteil bei der passiven Ausrichtmethode ist, daß der Abstand zwischen einer Ausrichtkante eines Laserkörpers und der Position der Lasermesa die Ausrichtung des Lasers mit dem Lichtwellenleiter ernsthaft beeinträchtigt. Kann beispielsweise der Abstand zwischen der Ausrichtkante und dem aktiven Bereich nur mit einer im Mikrobereich liegenden Genauigkeit bestimmt werden, so kann eine optische Ausrichtung des Lichtwellenleiters und des laseraktiven Bereichs mit ausreichender Genauigkeit anhand von passiven Ausrichtmethoden unmöglich werden, insbesondere, wenn der Lichtwellenleiter nur im Einzelmodus arbeitet.
Bisher haben die Verfahren zur Herstellung genau dimensionierter Laserchips nur Genauigkeiten von bis zu 1 Mikron ermöglicht. Typischerweise bestimmen die Abmessungen des Substrats die Abmessungen des Laserchips. Diese Abmessungen werden typischerweise durch Schnittebenen für Einzellaser bestimmt, die von einem Gesamtsubstrat abgetrennt worden sind. Insofern bestimmen sich die Abmessungen bekannter Laser nach der Genauigkeit des Abtrennvorgangs.
Selbstverständlich gelten die vorstehenden Bezugnahmen auf einen Halbleiterlaser mutatis mutandis auch für andere Halbleiterbauteile, beispielsweise für Detektoren, Modulatoren, Verstärker, Filter usw.
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen, und lediglich beispielhaft, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben. In diesen zeigen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 und 3 eine Vorderansicht sowie eine auseinandergezogene Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4a bis 4i die Schritte bei der Herstellung eines Halb leiterlaserchips zur Verwendung bei der zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 eine Vorderansicht eines abgetrennten Laserchips, hergestellt mit den Schritten gemäß Fig. 4a bis 41;
Fig. 6 einen alternativen Layout der Chipherstellung für die in den Fig. 4a bis 4i gezeigten Schritte;
Fig. 7 ein Beispiel der zweiten Ausführungsform im Detail;
Fig. 8 eine zeichnerische Darstellung der mit der Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform erhaltenen Kopplungsergebnisse; und
Fig. 9 eine zeichnerische Darstellung eines Vergleichs zwischen der Leistung der Wärmesenke der zweiten Ausführungsform der Erfindung und einer Standardwärmesenke mit Diamant.
Gemäß Fig. 1 ist der Halbleiterlaser 10 mit einer Grenzfläche 15 an einer Wärmesenke 50 befestigt, die ihrerseits an einer einen Lichtwellenleiter 20 tragenden Röhre angebracht ist. Die Befestigungsmittel umfassen einen wärmeleitenden UV-härtbaren Kleber. Ein solcher Kleber wird verwendet, nachdem es nicht nötig ist, das Bauteil zu erhitzen, um eine Verbindung herzustellen, wie dies bei Lötverbindungen oder bei Verbindungsverfahren mit Wärmekompression der Fall wäre. Die Trägerröhre 20 nimmt den Lichtwellenleiter 30 in sich auf, so daß sich dieser in optisch gekoppelter Ausrichtung mit der Grenzfläche 15 des Lasers 10 befindet. Der Lichtwellenleiter 30 wird in der Trägerröhre mittels eines indexangepaßten UV-härtbaren Klebers 90 befestigt. An der Träger röhre 20 sind elektrische Kontakte 60 und 70 vorgesehen, um die Zufuhr von Strom zu dem Laser 10 über eine elektrische Verbindung 65 und die Wärmesenke 50 zu ermöglichen. Die elektrischen Kontakte 60 und 70 sind jeweils mit Leiterplattenstiften 80 und 85 verbunden, wodurch eine einfache Verbindung der Laseranordnung mit einer gedruckten Leiterplatte (nicht dargestellt) ermöglicht wird. Der Laser 10 ist voll durch eine Kappe 40 aus Silicongel abgedeckt, beispielsweise den Wacker (Hersteller) 905, um ihn vor Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen zu schützen.
Der Lichtwellenleiterträger 20 ist eine präzisionsgefertigte Keramikzwinge, wie sie beispielsweise bei Kyocera (Japan) mit einer Fertigungstoleranz von unter lu erhältlich ist. Aufgrund der Genauigkeit der Zwinge 20 kann diese als Substrat für die gesamte Laseranordnung dienen. Durch die genaue Positionierung des Halbleiterlasers 10 und der Wärmesenke 50 in bezug auf den Rand der Zwinge 20 kann der Lichtwellenleiter 30 daher in optisch gekoppelte Ausrichtung mit der Laser-Grenzfläche 15 ohne weiteres dadurch gebracht werden, daß man den Lichtwellenleiter 30 lediglich in die Zwinge einbringt. Dadurch ist keine aktive Ausrichtung erforderlich, um den Wellenleiter 30 mit der Grenzfläche 15 auszurichten.
Es sind mit dieser Anordnung Tests durchgeführt worden, deren Ergebnisse in Tabelle 1 enthalten sind. Für diese Tests wurde der Lichtwellenleiter 30 zusammen mit dem UV-härtbaren Kleber 90 in die Zwinge 20 eingebracht. Der Laser 10 und der Lichtwellenleiter 30 wurden miteinander in aktiver Weise ausgerichtet, indem der Laser eingeschaltet und mit dem Lichtwellenleiter 30 auf einer Standard-Ausrichtbank bzw. -unterlage ausgerichtet wurde. Hieran anschließend wurde zur Unterstützung des Lasers 10 die Wärmesenke 50 angebracht und mit der Zwinge 20 unter Verwendung des UV-härtbaren Klebers dadurch verbunden, daß man die Anordnung einer UV-Strahlung aussetzte. Messungen der optischen Kopplungseffizienz wurden an den einzelnen Bauteilen in verschiedenen Herstellungsstadien gemäß Tabelle 1 vorgenommen. Tabelle 1
In Tabelle 1 bezieht sich 'Laser Nummer' auf den im Test befindlichen Laser. Unter 'vor der Fixierung' ist die ursprüngliche Kopplungseffizienz aufgrund der aktiven Ausrichtung zu verstehen. 'Wärmesenke fixiert' bezieht sich auf die Kopplungseffizienz nach Anbringen der Wärmesenke, und 'Epoxidhärtung' bedeutet die Kopplungseffizienz nach dem Aushärten des Bauteils.
Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß die durchschnittliche Kopplungseffizienz bei Verwendung eines Lasers mit hoher Spot-Größe und einer maximalen theoretischen Maximaleffizienz von 66% nahezu 45% beträgt.
Anschließende Tests wurden mit einem Laser hoher Spot-Größe durchgeführt, dessen theoretische Maximaleffizienz 76% betrug. Bei diesen Tests wurden Kopplungseffizienzen von über 62% erreicht. Die Anmelder sind der Auffassung, daß Kopplungseffizienzen, die den theoretischen Maxima der Laserbauteile nahekommen, durch eine Feineinstellung des Herstellungsprozesses möglich sind.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Halbleiterlaseranordnung nach der vorliegenden Erfindung, die in auseinandergezogener Darstellung in Fig. 3 gezeigt ist. Die Zeichnungen zeigen einen Siliciumträger, bzw. Unterlage, 200 mit einer SiO&sub2;-Ausrichtkante 210, gegen die ein Halbleiterlaserchip 220 ausgerichtet ist. Ein Vorteil bei der Verwendung von Silicium für die Unterlage 200 ist, daß diese präzisionsgeätzt werden kann, wobei ihre anisotropen Eigenschaften genutzt werden, um akurate Ätztiefen und Ätzwinkel zu ermöglichen. Auf die Unterlage 200 wird ein Lötkissen 230 plattiert, auf dem dann der Laserchip 220 befestigt wird. Durch das Lötkissen 230 wird für den Laserchip 220 ein thermischer und elektrischer Kontakt sowie eine Befestigungsmöglichkeit hergestellt, um den Chip in seiner Lage zu halten. Der Laserchip 220 weist eine Präzisionsausrichtkante 240 auf, die mit der SiO&sub2;-Ausrichtkante 210 in Anlage kommt, um eine genaue Ausrichtung der Laserchips 220 in bezug auf die Unterlage 200 zu gewährleisten. Eine Präzisions-V-Nut 250, die in die Unterlage 200 eingeätzt wird, erstreckt sich von einer Kante der Unterlage 200 zur Kante des Laserchips 220. Die Tiefe der V-Nut 250 ist so bemessen, daß ein in der V-Nut befindlicher Lichtwellenleiter mit dem Laserchip 220 in optische Ausrichtung gelangt. Die V-Nut 250 wird unter Verwendung bekannter Maskierungstechniken und anisotroper Ätztechniken hergestellt. Der Lichtwellenleiter 260 wird in die V-Nut 250 unter Verwendung eines indexangepaßten UV- härtbaren Klebers oder eines anderen bekannten Klebemittels eingeklebt.
Wie bereits bemerkt, ist die passive Ausrichtmethode einer aktiven vorzuziehen. Bei den vorstehend genannten Ausführungsformen können passive Ausrichtmethoden angewandt werden, sofern die Laserchip-Ausrichtkante sich in einem genau definierten Abstand von dem Licht aussendenden Bereich der Lasergrenzfläche oder -mesa befindet. Bisher haben die Methoden zur Herstellung genau dimensionierter Laserchips nur Genauigkeiten bis zu 1 Mikron sichergestellt. Die Erfinder haben nunmehr eine Technik entwickelt, um Laserchips mit Genauigkeitsabmessungen von unter 1 Mikron fertigen zu können. Diese Methode findet insbesondere bei der Herstellung von Lasern zum Gebrauch bei der vorliegenden Erfindung Verwendung. Sie kann jedoch auch auf allgemeinerer Basis Verwendung finden.
Das Verfahren zur Herstellung von pn-Dioden-Laserchips mit Genauigkeiten von unter 1 Mikron ist beispielsweise in bezug auf die Fig. 4a bis 4i beschrieben. Fig. 4a zeigt ein InP-Substrat 400 mit zwei epitaxial gewachsenen Oberflächenschichten 402 und 404, sowie eine Schicht aus Siliciumdioxid (SiO&sub2;), die zur Erstellung einer Kontur für die anschließende Herstellung des Laserchips geätzt worden ist. In den Fig. 4a bis 4i sind die Schichten 402 und 404 (in den Fig. 4a und 4b im eingebrachten Zustand gezeigt) der Deutlichkeit halber als eine einzige, nicht-schattierte Schicht dargestellt.
Das Substrat 400 ist typischerweise auf ein Niveau zwischen 3 · 10¹&sup8; cm&supmin;³ und 1 · 10¹&sup9; cm&supmin;³ S-dotiert. Die Schichten weisen eine quarternär aktive (Q-aktive) InwGaxAsyPz-Schicht 402 auf, die typischerweise 0,15 um dick ist und eine Kappe aus einer InP-Schutzschicht 404 trägt, die typischerweise 50 nm dick ist und mit Zn auf ein Niveau von etwa 5 · 10¹&sup7; cm&supmin;³ dotiert ist. Die Wellenlänge, mit der der Laserchip schließlich lasert, bestimmt sich nach dem Verhältnis der Komponentenbeträge in der Q-aktiven Schicht. Typischerweise betrügen, um mit 1300 nm zu lasern, die Komponentenverhältnisse für w : x : y : z 0,74 : 0,26 : 0,56 : 0,44, oder, um mit 1550 nm zu lasern, 0,61 : 0,39 : 0,83 : 0,17. Das Ätzen erfolgt unter Anwendung standard-photolithographischer Verfahren sowie Ätztechniken dadurch, daß man das Substrat in SiO&sub2; 410 beschichtet und das SiO&sub2; mit einem positiven Standardphotoresist, typischerweise einem chrombeschichteten Quarzglas bedeckt, um Konturflächen für eine BH-Lasermesa 420 (~3,5 um breit) sowie V-Nut-Aperturen 430 (~5,0 um breit) auf dem Substrat 400 zu definieren. Die Kontur wird zunächst in das SiO&sub2;, 410 eingeätzt, typischerweise unter Anwendung eines üblichen reaktiven Ionenätzmittels (RIE), beispielsweise von CF&sub4;-Plasma bei 10 mT und 150 W, oder einer Naßätzung in einem Ätzmittel auf Fluorwasserstoffbasis, beispielsweise von 10 : 1-gepuffertem Fluorwasserstoff (chemisch rein bei 20ºC). Das zurückbleibende SiO&sub2; 410 wird sodann als Maske verwendet, um den darunter befindlichen Halbleiter 400 auf eine Tiefe von etwa 1,0 um unter Verwendung eines geeigneten kristallographischen Ätzmittels zu ätzen, beispielsweise eines kristallographischen Naßätzmittels im Verhältnis von 14 : 1 : 9 (entionisiertes H&sub2;O : (17 : 1 HBr : Br) : HBr bei 5ºC, oder eines RIE aus CH&sub4;/H&sub2;-Plasma bei 70 mT und 200 W. Das verbleibende Photoresist wird anschließend entfernt, typischerweise unter Verwendung von Aceton, gefolgt von konzentrierter Schwefelsäure. In diesem Stadium wird der Abstand vom Mittelpunkt der Lasermesa 420 zur Kante der V- Nut-Apertur 430 durch die Genauigkeit des photolitographischen Verfahrens bestimmt, die typischerweise innerhalb von +/-0,25 um liegt.
Fig. 4b zeigt das zweite Herstellungsstadium, in dem die Lasermesa 420 durch ein geeignetes Schutzresist 450 geschützt wird, typischerweise ein chrombeschichtetes Quarzglas, während das verbleibende SiO&sub2; 410 mit Hilfe von CF&sub4; aus Plateaubereichen 460 entfernt wird, die nach der ersten photolitographischen Stufe zurückbleiben, wobei die InP- Kappenschicht 404 freigelegt wird. Erste und zweite Stufen eines Überwachsens sind in den Fig. 4c und 4d gezeigt, in denen eine herkömmliche Sperrstruktur 470 sowie Kontaktschichten 480 jeweils epitaxial auf die Struktur zum Aufwachsen gebracht werden.
Die Sperrschicht weist zwei Schichten auf, eine aus p-InP 472, typischerweise 0,5 um dick und mit Zn auf ein Niveau von 5 · 10¹&sup7; dotiert, sowie eine aus n-InP 474, typischerweise 0,4 um dick und mit S auf ein Niveau von 1-2 · 10¹&sup8; dotiert. Die Sperrschichten sind bei Sperrspannung zu den n- und p- Schichten des pn-Dioden-Laserchips angeordnet (wobei sich die n-Schicht normalerweise zuoberst befindet).
Die Kontaktschicht 480 umfaßt zwei Schichten, eine aus Zn-dotiertem InP 482 (die effektiv zwei Schichten aufweist: - eine untere, 0,7 um dicke Schicht, die auf ein Niveau von 5 · 10¹&sup7; dotiert ist, und eine obere, 0,7 um dicke Schicht, die auf ein Niveau von 1-2 · 10¹&sup8;) dotiert ist). Die andere Kontaktschicht 484 besteht aus InGaAs, ist 0,1 um dick und auf ein Niveau von > 4 · 10¹&sup9;, dotiert, um eine nahezu metallische p++ Oberflächenschicht für den elektrischen Kontakt zu bilden.
Anschließend wird die InGaAs-Kontaktschicht 484 litographisch mit einem Muster versehen (Fig. 4e), um den Weg des Stroms zu verringern und die kapazitiven Effekte durch Abätzen von Bereichen der Kontaktschicht zu minimieren. Dies geschieht mittels einer SiO&sub2;-Maske 486 sowie durch Ätzen der InGaAs-Schicht in einem Naßätzmittel mit: H&sub2;SO&sub4; (1 Teil); H&sub2;O&sub2; (1 Teil) und H&sub2;O (25 Teile).
In der Praxis wird durch die Musterbildung die InGaAs- Schicht 484 bis auf einen kleinen Bereich entfernt, so daß typischerweise nur ein 15 um breiter Bereich oberhalb der Mesa 420 verbleibt.
Die nächste Stufe ist das in Fig. 4F gezeigte Grabenziehen, bei dem zu beiden Seiten der Lasermesa 420 Gräben 490 unter Verwendung einer geeigneten Maske 492 geätzt werden, typischerweise SiO&sub2;, sowie eines Ätzmittels, beispielsweise eines Naßätzmittels, mit H&sub3;PO&sub4; (4 Teile) und HCl (1 Teil). Die Arbeitsgeschwindigkeit eines BH-Halbleiters hängt von vielen Faktoren ab, wobei die Kapazität der Sperrstruktur einer der wesentlichsten Faktoren ist. Die Gräben isolieren die Mesa 420 von den kapazitiven Wirkungen aufgrund der Sperrstruktur 470 insgesamt und ermöglichen so den Hochgeschwindigkeitslaserbetrieb beim Fehlen solcher kapazitiven Wirkungen.
Nach der Stufe des Grabenziehens wird die Maskierung SiO&sub2; 492 von der Siliciumscheibe entfernt, und es wird letztere in einer frischen Schicht 502 aus SiO&sub2; neu beschichtet. Ein etwa 10 um breites Kontaktfenster wird dann über der Lasermesa aufgemacht, um einen elektrischen Kontakt mit dem Laser zu ermöglichen. Während dieses Vorgangs werden erneut Fenster über den V-Nut-Aperturen 430 geöffnet.
Fig. 4 g zeigt die Bildung einer p-seitigen Kontaktmetallisierung (TiAu) für die elektrischen Kontaktfenster 500 und den Schutz der Fenster mittels einer Resistschicht 510, beispielsweise eines positiven Standardphotoresists wie des AZ5214E von Hoechst, als Maske für einen weiteren Musterbildungsschritt. Die Au-Schicht wird in einem Naßätzmittel auf der Basis von Kl geätzt, und das Ti wird durch RIE in einem CF&sub4;-Plasma unter Anwendung von Standardbedingungen geätzt. Die gleiche Metallisierung wird zur Herstellung des n-seitigen Kontakts auf die Unterseite der Siliciumscheibe aufgebracht (nicht dargestellt), nachdem die Scheibe unter Anwendung eines Standard-Naßätzmittels (Br/Methanol) auf eine Stärke von ~90 um reduziert worden ist.
Anmerkung: Während des (nachstehend beschriebenen) V-Nut- Ätzens unter Verwendung von HBr wird die Resistmaske, die für die Musterbildung des p-Metalls verwendet wurde, auf dem Metall belassen, um als Schutzschicht zu dienen, und nach dem Ätzen der V-Nuten entfernt.
Fig. 4h zeigt, wie die V-Nuten 520 weiter unter Verwendung von HBr geätzt werden, das das InP-Substrat, jedoch nicht die Q-Schicht 402, erodiert. Die Aperturen 430 an den Mündungen der V-Nuten 520, und somit der Abstand zwischen der Kante der V-Nut und der Mesa 420, werden durch die zuvor geätzte Q-Schicht 402, die in der ersten Stufe (Fig. 4a) definiert wurde, auf eine Genauigkeit innerhalb von 1 um definiert. Das Profil der V-Nut 520 ist infolge der kristallographischen Ätzeigenschaften des HBr in der < 110> InP- Kristallrichtung rautenförmig. Fig. 4i zeigt die resultierende Struktur mit Trennebenen 530 jeweils am Boden der V-Nuten 520.
Einmal abgetrennt, wie in Fig. 5 gezeigt, bietet diese Struktur für den Laserchip zwei mögliche Ausrichtmechanismen. Zum einen ist da die Q-Kante 240, die eine potentielle Genauigkeit von unter 1 Mikron zwischen der Lasermesamitte 420 und der Q-Kante ermöglicht. Zum anderen gibt es da die Trennebene 530, die sich vom Boden der V-Nut 520 erstreckt und die eine Genauigkeit innerhalb von 1 Mikron aufweisen sollte.
Alternative, zum Abtrennen von Laserchips verwendete Abtrennanordnungen können sich den Vorteil zunutze machen, daß der Abtrennmechanismus nicht länger ein wesentliches Merkmal des Ausrichtvorgangs ist, wenn die Q-Kante (die nicht abgetrennt wird) zum Ausrichten Verwendung findet.
So zeigt Fig. 6 sehr viel breitere Aperturen 435 (~50 um breit), die auf dem Halbleiter problemlos hergestellt werden können. In diesem Fall würden die Laserchips voneinander durch Abtrennen in der herkömmlichen Art und Weise, unter Verwendung eines Anreißwerkzeugs 550 aus Diamant, abgetrennt. Dann wäre jedoch die genaue nicht abgetrennte Ausrichtkante diejenige, die für die tatsächliche Ausrichtung verwendet wird.
In der Praxis würden die relevanten Teile derselben Maske zum Ätzen der Unterlage und des Laserchip-Substrats verwendet, um sicherzustellen, daß sie zu einander passen, was die genaue Ausrichtung des Laserchips mit der Unterlage anbetrifft.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel der vorstehend beschriebenen Erfindung in bezug auf die Fig. 2 und 3 im einzelnen. Es ist hier ein 1550-nm-Laser 220 mit Fabry-Perot-Aufbau gezeigt, der an einer im Mikrobereich gearbeiteten optischen Bank bzw. Unterlage 200 aus Silicium befestigt ist. Der Laser 220 hat eine hohe Spotgröße mit einer 8 Senken aufweisenden, auf Kompression beanspruchten aktiven Schicht, deren planare Auslegung bereits in der früheren Patentanmeldung der Anmelderin der Nummer 94301309.4 beschrieben worden ist.
Die erste photolitographische Stufe für den Laser dient dazu, sowohl das passive Führungselement (nicht dargestellt) des Lasers mit hoher Spotgröße als auch Kanäle (nicht gezeigt) an der Vorrichtungskante zu definieren, die Anreißlinien 435 bilden, über die mehrere auf einem gemeinsamen Substrat gefertigte Laser voneinander abgetrennt werden können. Eine durch eine Anreißlinie präzisionsabgetrennte Kante 240 kann mit dieser Methode auf etwa ± 0,2 um genau bestimmt werden.
Bei dieser Ausführungsform werden Anreißlinien 435, die aufgrund anschließender Herstellungsschritte von weiteren Schichten bedeckt sind, freigelegt, und diese Anreißlinien werden unter Verwendung von H&sub3;PO&sub4; : HCl in einem Verhältnis von 4 : 1 geätzt. Das Ergebnis dieses Ätzvorgangs ist ein im wesentlichen U-förmiger Kanal von etwa 20 um Tiefe und 5 um Breite, wobei dessen präzisionsabgetrennten Kanten 240, oder oberen Ecken, durch ein 1,1 um Quarternäres des passiven Führungselementes des Lasers bestimmt werden. Die hergestellten Bauteile werden aus einem gemeinsamen Substrat in 1,1 mm lange und 300 um breite Bauteile (bestimmt durch die Anreißlinien) herausgeschnitten. Die Länge des Bauteils umfaßt 340 um eines sich nicht verjüngenden aktiven Bereichs, 460 um eines sich verjüngenden Bereichs und 300 um eines passiven Bereichs.
Optimierte Kopplungsmessungen an einer Anzahl von Bauteilen, die nach der vorstehenden Methode gefertigt und an herkömmlichen Chiphalterungen montiert worden waren, ergaben Kopplungseffizienzen von bis zu 62%, verglichen mit Einzelmodenlichtwellenleitern mit abgetrennten Enden.
In Fig. 8 ist das Laserbauteil 220 an der optischen Bank oder Unterlage 200 aus Silicium über ein dazwischen liegendes Lötverbindungskissen 230 befestigt, das zwischen dem Laser 220 und der optischen Unterlage aus Silicium einen thermischen sowie elektrischen Kontakt ermöglicht. Der Laser 220 wird dadurch ausgerichtet, daß man die quaternäre Präzisionskante 240 in Anlage an einen Ausrichtanschlag 210 aus Siliciumdioxid (SiO&sub2;) bringt, der auf der Unterlage wie nachstehend beschrieben ausgebildet worden ist.
Zur Herstellung der optischen Unterlage 200 aus Silicium, auf der der Laser 220 passiv ausgerichtet wird, erfolgen mikromechanische Bearbeitungen. Die Hauptmerkmale der optischen Unterlage 200 aus Silicium sind eine V-Nut 250 zur Befestigung des Wellenleiters und ein Siliciumdioxid-Anschlag 210, an dem die präzisionsgeschnittene Kante 240 des Laserchips 220 ausgerichtet wird. Der Siliciumdioxid-Anschlag 210 ist 15 um hoch und wird durch plasmagestützte chemische Dampfabscheidung hergestellt, gefolgt von einem Ätzen mittels einer Kombination aus reaktiver Ionenätzung und chemischer Naßätzung. Das Lötverbindungskissen 230 wird durch e-Strahlverdampfen von 50 nm Titan, 200 nm Platin und 200 nm Gold hergestellt und mit einem Muster durch Materialabtragung versehen. Anschließend werden auf thermischem Wege 3 um eines Gold-Zinn-Lötmittels auf das entstandene Metallverbindungskissen 230 aufgedampft, das ebenfalls mit einem Muster durch Abtragen versehen wird. Die V-Nut 250 des Wellenleiters wird durch anisotropes Ätzen von < 100> Siliciumscheiben mit Äthylendiamin und Pyrocatechol unter Verwendung einer Siliziumnitridmaske hergestellt. Die Tiefe der V-Nut 250 ist so bemessen, daß der Kern eines geeigneten Einzelmodenlichtwellenleiters 260 sich im wesentlichen in optischer Ausrichtung mit dem Laser befindet. In der Praxis bestimmt sich die genaue Tiefe der V-Nut 250 durch Versuche mit den Ätzmitteln, dem Siliciumsubstrat und dem Lichtwellenleiter 260, die hierbei Verwendung finden.
Senkrecht zur V-Nut 250 wird durch Ätzen eine Nut 710 ausgebildet, damit Kleber, der den Wellenleiter 260 in seiner Lage halten soll, ungehindert unter diesen fließen kann. Darüber hinaus wird am Ende der V-Nut 250 neben dem Laser 220 eine Flachsägung 700 vorgesehen, um die schräge Endfläche der V-Nut zu beseitigen, die nach dem Ätzen der V-Nut zurückbleibt. Dadurch kann der Wellenleiter 260 nahe an die Grenzfläche des Lasers 220 herangebracht werden.
Die Herstellung der Anordnung ist folgendermaßen: Der Laser 220 wird mit dem auf der Siliciumunterlage 200 befindlichen Ausrichtanschlag 210 aus Siliciumdioxid durch einen herkömmlichen Laser-Druckverbinder verbunden. Sodann wird ein abgetrennter Einzelmodenlichtwellenleiter 260 in die V-Nut 250 an der optischen Unterlage 200 eingebracht und mit einem UV-gehärteten Klebemittel in seiner Lage befestigt. Ferner wird eine (nicht dargestellte) Abdeckung aus Silicium mit einer eingeätzten V-Nut auf den Wellenleiter 260 aufgebracht, um diesen in seiner Lage festzuklemmen und für die erforderliche Steifigkeit zu sorgen.
Es ist eine Vielzahl von Laserbauteilanordnungen gemäß Fig. 7 wie vorstehend beschrieben hergestellt worden. Des gleichen ist eine Vielzahl von Laserchips von derselben Halbleiterscheibe abgetrennt und für den Effizienzvergleich mit der Verbindungsseite nach unten an Diamanten herkömmlicher Chiphalterungen befestigt worden. Dabei ist festgestellt worden, daß diese an Diamanten befestigten Anordnungen sehr einheitliche Eigenschaften aufwiesen, und daß ihre Ausgangsleistungen bei 50 mA und 20ºC 5-6 mw betrugen.
Die Kopplungseffizienzen der Bauteile auf den optischen Unterlagen aus Silicium wurden dadurch geschätzt, daß man die Ausgangsleistung im Einzelmodenleiter bei 50 mA und 20ºC mit dem durchschnittlichen Wert von 5,5 mW verglich. Bei Verwendung dieser Technik wurden Kopplungseffizienzen von bis zu 55% errechnet.
In Fig. 8 sind reproduzierbare Ausbeuten von Bauteilanordnungen nach der Erfindung gezeigt, die zumeist Kopplungseffizienzen von über 30% aufweisen; bemerkenswerterweise liegt jedoch ein wesentlicher Anteil bei einer Effizienz von über 50%.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, erweisen sich die thermischen Eigenschaften von Lasern auf der Siliciumunterlage im Vergleich zu den mit Diamanten verbundenen Versuchsbauteilen als günstig. Es wird angenommen, daß die größere Auflagefläche der Siliciumunterlage im Vergleich zur Diamanthalterung eine Kompensation für die geringere Wärmeleitfähigkeit des Siliciums darstellt.
Die ursprüngliche Abschätzung der Modulationsfähigkeit eines Bauteils gemäß der Erfindung führt zu unmittelbaren (back to back) Bit-Fehlerratenmessungen, die zeigen, daß das Bauteil bei Modulationsraten von über 300 MBit/s einsetzbar ist.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß die Kombination aus preisgünstiger Anordnung, hoher Kopplungseffizienz und großer Bandbreite in der Laseranordnung nach der vorliegenden Erfindung eine gangbare Technologie ist für die Lichtwellenleiterverlegung bis ins eigene Haus (FTTH).
Während die vorstehend beschriebene Laserchip-Herstellungsmethode besondere Anwendung in dem Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterlaseranordnung nach der vorliegenden Erfindung findet, wird ersichtlich, daß diese Technik von großer Bedeutung auf dem Gebiet der Halbleiterherstellung und -ausrichtung allgemein ist. Insbesondere ist das Verfahren nicht auf die vorstehenden Schritte zur Herstellung eines Standard-pn-Diodenlasers beschränkt. Das Verfahren findet auch bei der Herstellung anderer Laserarten Verwendung, beispielsweise bei den MQW-Lasern oder Lasern mit hoher Spotgröße, oder jedem anderen Halbleiterbauelement, das eine Ausrichtung im Bereich von unter 1 u erforderlich macht. Somit dienen die näheren Angaben über die Schichtzusammensetzung, Dotierung, Dicke sowie die Gesamtabmessungen des Bauteils nur als Beispiele. Andere Bauteile, ob nun der Laser oder andere Elemente, weisen nach diesem Aspekt der Erfindung typischerweise sehr unterschiedliche Eigenschaften zu den vorstehend beschriebenen auf. Insbesondere bildet auch die quaternäre Schicht mit den nicht abgetrennten Ausrichtkanten die aktive Schicht des Bauteils. Bei anderen Vorrichtungen bzw. Bauteilen ist es sehr gut möglich, daß die äquivalente Schicht nicht eine quaternäre, sondern eine ternäre, binäre oder andere Zusammensetzung ist. Ferner kann die Schicht mit der nicht abgetrennten Ausrichtkante eine andere sein als die aktive Schicht des Bauteils, beziehungsweise ist es möglich, daß das Bauteil keine so ohne weiteres identifizierbare aktive Schicht aufweist. Dennoch dürfte für den Fachmann die Anwendbarkeit dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung im Fall von Ausrichtproblemen auf der Hand liegen.

Claims

1. Optische Bauteilanordnung mit:

einem optischen Bauteil (10), einem Lichtwellenleiter (30) und einem Träger (20), wobei der Träger eine Bohrung aufweist, in welcher der Lichtwellenleiter aufgenommen ist, und mit einer Bezugsoberfläche (50), in Bezug auf welche das optische Bauteil montiert ist, so daß es mit dem Ende des Lichtwellenleiters, der in der Bohrung aufgenommen ist, ausgerichtet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Einkapselung (40), die eine Schutzkappe bildet, an dem optischen Bauteil angebracht ist, um das optische Bauteil gegenüber der Umgebung zu versiegeln, wobei die Einkapselung in ihrem Index angepaßt ist und eine Verbindung zwischen einer Grenzfläche des optischen Bauteils (10) und dem Ende des Lichtwellenleiters (30) herstellt.

2. Optische Bauteilanordnung nach Anspruch 1, bei der der Träger (20) eine Zwinge ist.

3. Optische Bauteilanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Träger (20) ein Substrat mit einer mikromechanischen Bohrung aufweist.

4. Optische Bauteilanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Einkapselung eine Siliconversiegelung ist.

5. Optische Bauteilanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Lichtwellenleiter (30) eine numerische Apertur von mehr als 0,25 aufweist.

6. Optische Bauteilanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das optische Bauteil (10) ein Halbleiterlaser mit einer Wellenleiterstruktur ist, so daß sich ein Ausgangssignal ergibt, das im wesentlichen an die Spot-Größe der Fundamentalmode eines Einzelmodenlichtwellenleiters angepaßt ist.

7. Verfahren zum Anordnen eines optischen Bauteils (10), wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

a) Montieren eines Lichtwellenleiters (30) an oder in einem Lichtwellenleiterträger (20),

b) Positionieren des optischen Bauteils in optischer Ausrichtung mit dem Lichtwellenleiter und Befestigen des Bauteils und der Faser, so daß beide optisch gekoppelt sind, und

c) Anbringen einer Einkapselung (40) an dem Bauteil, so daß sich eine im wesentlichen luftdichte Versiegelung ergibt, wobei die Einkapselung eine Indexanpassung aufweist und eine Verbindung zwischen einer Grenzfläche des optischen Bauteils (10) und dem Ende des Lichtwellenleiters (30) herstellt.