DE69833611T2 - Ein Mikro-Photonikmodul mit einer Trennwand - Google Patents

Ein Mikro-Photonikmodul mit einer Trennwand Download PDF

Info

Publication number
DE69833611T2
DE69833611T2 DE69833611T DE69833611T DE69833611T2 DE 69833611 T2 DE69833611 T2 DE 69833611T2 DE 69833611 T DE69833611 T DE 69833611T DE 69833611 T DE69833611 T DE 69833611T DE 69833611 T2 DE69833611 T2 DE 69833611T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical
photodetector
components
partition
attached
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69833611T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69833611D1 (de
Inventor
Lawson H. Portola Valley Fisher
Gary R. San Mateo Trott
Gerald J. Los Altos Gleason
Robert William Ipswich Musk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Original Assignee
Agilent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agilent Technologies Inc filed Critical Agilent Technologies Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69833611D1 publication Critical patent/DE69833611D1/de
Publication of DE69833611T2 publication Critical patent/DE69833611T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • G02B6/4277Protection against electromagnetic interference [EMI], e.g. shielding means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246Bidirectionally operating package structures

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Faseroptik- oder Photonikmodule. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf ein Mikrophotonikmodul, das eine Trennwand aufweist, um eine Trennung (Isolation) unter verschiedenen Komponenten des Mikrophotonikmoduls zu liefern.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Optische Kommunikationssysteme werden häufig zum Tragen einer sehr großen Menge von Informationen über große Strecken mit einer geringen Verzerrung und bei niedrigen Kosten verwendet. Aus diesem Grund wurde eine beträchtliche Entwicklung an Komponenten von optischen Kommunikationssystemen vorgenommen, wie beispielsweise Photonikgehäusen oder -modulen. Photonik bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen, die sowohl elektronische als auch optische Attribute gemeinschaftlich verwenden. Diese Vorrichtungen können Laservorrichtungen, die ansprechend auf ein elektronisches Signal kohärentes Licht erzeugen, und Photodetektoren sein, die ansprechend auf Licht ein elektronisches Signal erzeugen.
  • Ein bidirektionales Photonikmodul umfasst typischerweise einen Sender, der durch zumindest einen Laser gebildet ist, und einen Empfänger, der durch zumindest einen Photodetektor gebildet ist. Der Laser ist typischerweise ein kantenemittierender Halbleiterlaser und der Photodetektor ist typischerweise ein oberflächenerfassender Photodetektor. Da ein kantenemittierender Laser einen relativ breiten Strahlungswinkel aufweist, ist eine Linse zwischen den Laser und eine Optikfaser eingebracht, um eine hohe optische Kopplungseffizienz zu erhalten. Zusätzlich ist typischerweise eine Linse zwischen die Optikfaser und einen Photodetektor eingebracht. Die eingebrachte Linse verbessert die optische Kopplungseffizienz zwischen der Optikfaser und dem Photodetektor. Weil das Photonikmodul ein bidirektionales Modul ist, wird ein optisches Filter verwendet, um den Lichtstrahl, der von der Optikfaser emittiert wird, zu dem Photodetektor zu reflektieren und zu ermöglichen, dass der Lichtstrahl von dem Laser die Optikfaser erreicht.
  • Bei einem Herstellen eines derartigen bidirektionalen Photonikmoduls müssen sich alle der optischen Komponenten in einer präzisen, vorbestimmten Ausrichtung miteinander befinden, um den Sender und den Empfänger zu bilden. Um dies zu erreichen, werden typischerweise Halterungen und/oder Befestigungen benötigt, um die Komponenten in Position und in Ausrichtung miteinander zu halten.
  • Derartigen Photonikmodulen oder -gehäusen sind jedoch Nachteile zugeordnet. Ein Nachteil besteht darin, dass derartige Photonikmodule des Stands der Technik typischerweise relativ kostspielig zu fertigen sind, weil dieselben typischerweise eine relativ hohe Präzision erfordern. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass es typischerweise zeitraubend ist, die Photonikmodule unter Verwendung der Halterungen zusammenzufügen, wobei so ein geringer Durchsatz bewirkt wird. Zusätzlich wird ferner möglicherweise Zeit für eine Ausrichtung und Einstellung während einer Zusammenfügung der Photonikmodule benötigt. Dies behindert typischerweise eine Massenproduktion der Photonikmodule durch Personen mit mäßiger Fachkenntnis, während die erforderlichen Ausrichtungskriterien beibehalten sind. Diese Faktoren begrenzen typischerweise die Kostenreduzierung der Photonikmodule. Typischerweise weisen zudem diese Photonikmodule auf Grund der Halterungen eine relativ große Größe auf.
  • Eine bekannte Lösung besteht darin, alle oder die meisten Komponenten eines Photonikmoduls an einem einzigen Befestigungsbauglied oder -substrat zu befestigen. Dies erzeugt jedoch optische Störungen zwischen dem Sender und dem Empfänger des Photonikmoduls. Beispielsweise kann etwas des Lichts von dem Laser, das von der entsprechenden sphärischen Linse weg reflektiert wird, durch den empfangenden Photodetektor aufgenommen werden, wobei so eine optische Störung bewirkt wird. Weil zudem ein Photonikmodul ferner elektrische Komponenten sowie optische Komponenten umfasst, sind Metallanschlussleitungen an dem Befestigungsbauglied erforderlich, falls die elektrischen Komponenten mit den optischen Komponenten an dem gleichen Befestigungsbauglied befestigt sein sollen. Wenn dies auftritt, können die Metallanschlussleitungen wie eine Antenne wirken, um eine elektrische Störung zu erzeugen, die die Leistungsfähigkeit der optischen Komponenten (z. B. des Lasers oder Photodetektors) beeinflusst.
  • Die europäische Patentanmeldung 0 640 853 offenbart eine integrierte optische Vorrichtung, die ein Substrat, eine Mehrzahl von optischen Komponenten, die an dem Substrat befestigt sind, und eine Photodiode, eine Monitordiode und elektronische Komponenten aufweist, die an dem Substrat platziert sind. Diese optischen Komponenten umfassen einen Würfeltyp-Halbspiegel, eine sphärische Linse und eine Optikfaser, die entlang einer optischen Achse eines Laserstrahls angeordnet sind. Der Würfeltyp-Halbspiegel wirkt als ein Strahlteiler. Der Laserstrahl wird durch den Würfeltyp-Halbspiegel durchgelassen, durch die sphärische Linse konvergiert und zu dem Kern der Optikfaser geführt. Ein optischer Isolator ist ebenfalls zwischen dem Würfeltyp-Halbspiegel und der sphärischen Linse angeordnet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu ermöglichen, dass elektrische und optische Komponenten eines Mikrophotonikmoduls an einem einzigen Substrat ohne optische und elektrische Störungen resident sind.
  • Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische und optische Trennung (Isolation) zwischen einem Sender und einem Empfänger eines Mikrophotonikmoduls zu liefern, das an einem einzigen Substrat resident ist.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu ermöglichen, dass ein Mikrophotonikmodul kosteneffektiv hergestellt wird.
  • Folglich sieht die vorliegende Erfindung eine Mikrophotonikvorrichtung vor, die einen optischen Sender und einen Empfänger aufweist und folgende Merkmale aufweist:
    • (A) ein Substrat;
    • (B) einen Laser und eine Mehrzahl von optischen Komponenten, die an dem Substrat befestigt sind;
    • (C) eine Wand, die an dem Substrat befestigt ist, wobei die Wand ein Loch aufweist, das in derselben vorgesehen ist, und eine Metallschicht zum Verhindern einer elektrischen und optischen Störung zwischen dem Sender und dem Empfänger aufweist; und
    • (D) eine Mehrzahl von elektrischen Komponenten und einen Photodetektor, der an einer Oberfläche der Wand entfernt von dem Laser und der Mehrzahl von optischen Komponenten befestigt ist, wobei der Photodetektor, der an der Oberfläche der Wand befestigt ist, mit zumindest einer der optischen Komponenten über das Loch kommuniziert.
  • Die Wand kann einfach an einer Seitenoberfläche des Substrats angebracht sein. In diesem Fall liefert die Wand immer noch eine elektrische und optische Trennung zwischen den Komponenten an dem Substrat und den Komponenten an der Wand.
  • Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich, die durch ein Beispiel die Prinzipien der Erfindung darstellen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Photonikmoduls;
  • 2 ist eine Draufsicht des Photonikmoduls von 1;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine andere perspektivische Ansicht des Photonikmoduls von 3;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 6 bis 9 zeigen verschiedene Befestigungsverfahren für die Trennwände.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • 1 und 2 zeigen ein Photonikmodul 30, wobei die Komponenten desselben (d. h. Komponenten 35 bis 45) an einem einzigen Befestigungsbauglied 31 resident sind. Die Komponenten 3545, die an dem Befestigungsbauglied 31 integriert sind, umfassen sowohl optische Komponenten (d. h. Komponenten 3539 und 45) als auch elektrische Komponenten (d. h. Komponenten 4044). Diese Komponenten 3545 bilden einen optischen Sender und einen optischen Empfänger.
  • Eine Trennwand 50 ist an dem Befestigungsbauglied 31 befestigt, um eine elektrische und optische Störung zwischen dem optischen Sender und dem Empfänger des Photonikmoduls 30 zu verhindern. Dies ermöglicht, dass die Komponenten 3545 des Photonikmoduls 30 zusammen auf das gleiche Befestigungsbauglied 31 integriert sind. Durch ein Integrieren der Komponenten 3545 des Photonikmoduls 30 an dem einzigen Befestigungsbauglied 31 ist die Größe des Photonikmoduls 30 erheblich reduziert. Zusätzlich sind die Kosten eines Fertigens des Photonikmoduls 30 reduziert, weil lediglich ein Befestigungsbauglied (d. h. das Befestigungsbauglied 31) erforderlich ist.
  • Zudem können die Kosten eines Herstellens eines Photonikmoduls durch ein Befestigen einiger der Komponenten an der Trennwand weiter reduziert werden. Dieser Ansatz ist in 3 bis 5 gezeigt, die unten detaillierter beschrieben werden. Folglich ist die Größe des Befestigungsbauglieds (d. h. des Befestigungsbauglieds 101) reduziert, was die Kostend es Befestigungsbauglieds reduziert. Zusätzlich können die Komponenten, die an der Trennwand befestigt sind (d. h. der Trennwand 102), als ein vollständig getestetes Modul vor der Zusammenfügung des Photonikmoduls (d. h. des Photonikmoduls 100) kommen, was den Zusammenfügungsprozess des Photonikmoduls vereinfacht.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 12 ist das Photonikmodul 30 ein bidirektionales Photonikmodul. Alternativ ist das Photonikmodul 30 eventuell nicht bidirektional. Das Photonikmodul 30 kann beispielsweise tridirektional oder unidirektional sein.
  • Die optischen Komponenten 3539 und 45 des Photonikmoduls 30 umfassen einen Laser 38, sphärische Linsen 36 und 37, ein planares optisches Filter 35, einen Photodetektor 39 und einen Rückfacettenphotodetektor 45. Der Rückfacettenphotodetektor 45 dient als ein Monitor des Lasers 38. Ein externes optisches Filter 51 ist über das optische Filter 35 aktiv mit den sphärischen Linsen 36 und 37 ausgerichtet, nachdem die Komponenten des Photonikmoduls 30 zusammenge fügt wurden. Der Laser 38, der Monitor 45 und die sphärische Linse 36 bilden den optischen Sender des Photonikmoduls 30 und der Photodetektor 39 und die sphärische Linse 36 bilden den optischen Empfänger des Photonikmoduls 30. Das planare optische Filter 35 wird durch sowohl den Sender als auch den Empfänger gemeinschaftlich verwendet. Alternativ kann das Photonikmodul 30 mit mehr oder weniger als den oben beschriebenen Komponenten wirken.
  • Die elektrischen Komponenten 4044 des Photonikmoduls 30 umfassen Kondensatoren 40, 42 und 44, einen Widerstand 41 und eine integrierte Schaltung 43. Diese elektrischen Komponenten 4044 sind elektrisch mit dem Photodetektor 39 verbunden und sind Teil des optischen Empfängers des Photonikmoduls 30. Es ist zu beachten, dass das Photonikmodul 30 nicht auf diese elektrischen Komponenten begrenzt ist und mehr oder weniger elektrische Komponenten umfassen kann.
  • Bei einem Beispiel ist das Befestigungsbauglied 31 aus Silizium hergestellt. Ein Verwenden von Silizium für das Befestigungsbauglied 31 ermöglicht, dass die optischen Komponenten 3539 und 45 des Photonikmoduls 30 an dem Befestigungsbauglied 31 unter Verwendung eines photolithografischen Maskierungs- und Ätzprozesses befestigt werden, der häufig bei einem Fertigen von integrierten Halbleiterschaltungen mit großer Genauigkeit verwendet wird. Dies bewirkt, dass die Komponenten des Photonikmoduls 30 mit großer Genauigkeit an dem Befestigungsbauglied 31 platziert werden. Zudem ermöglicht dies, dass das Befestigungsbauglied 31 unter Verwendung einer Stapelverarbeitung gefertigt wird. Die Drahtanschlussleitungen (in 12 gezeigt) an dem Befestigungsbauglied 31 für die elektrischen Komponenten 4044, den Laser 38 und die Photodetektoren 39 und 45 werden ebenfalls unter Verwendung des oben erwähnten photolithografischen Maskierungs- und Ätzprozesses hergestellt.
  • Bei einem Beispiel ist das Befestigungsbauglied 31 aus kristallinem Silizium mit kristallografischen <100>-Oberflächen hergestellt. Alternativ kann das Befestigungsbauglied 31 aus anderen Materialien hergestellt sein. Beispielsweise kann das Befestigungsbauglied 31 aus keramischen Materialien hergestellt sein.
  • Der Laser 38 und der Monitor 45 sind an dem Befestigungsbauglied 31 angebracht (gebondet). Bei einem Beispiel ist der Laser 38 ein kantenemittierender Laser. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Laser 38 ein oberflächenemittierender Laser. Um die sphärischen Linsen 3637 an dem Befestigungsbauglied 31 zu befestigen und auszurichten, sind pyramidenförmige Hohlräume 58 und 59 in dem Befestigungsbauglied 31 gebildet, um einen Sitz für die sphärischen Linsen 3637 zu bilden. Die pyramidenförmigen Hohlräume 5859 sind unter Verwendung des oben erwähnten photolithografischen Maskierungs- und Ätzprozesses in dem Befestigungsbauglied 31 präzisionsgebildet.
  • Der Photodetektor 39 ist an einem Halter 46 angebracht, der dann an dem Befestigungsbauglied 31 befestigt wird. Bei einem Beispiel ist der Photodetektor 39 ein oberflächenerfassender Photodetektor 39. Bei anderen Beispielen kann der Photodetektor 39 eine andere Art eines Photodetektors sein. Die elektrischen Komponenten 4044 sind ebenfalls an dem Befestigungsbauglied 31 in Kontakt mit den Metallanschlussleitungen befestigt, die an dem Befestigungsbauglied 31 vorgesehen sind. Bei einem Beispiel sind die elektrischen Komponenten 4044 an dem Befestigungsbauglied 31 oberflächenbefestigt.
  • Die Trennwand 50 ist im Wesentlichen vertikal an dem Befestigungsbauglied 31 befestigt. Alternativ ist die Position der Trennwand 50 eventuell nicht im Wesentlichen vertikal an dem Befestigungsbauglied 31 befestigt (d. h. kann geneigt sein). Die Trennwand 50 kann durch eine Anzahl von Befestigungsverfahren an dem Befestigungsbauglied 31 befes tigt sein. 6 bis 9 zeigen einige dieser Befestigungsverfahren, die unten detaillierter beschrieben werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 12 ist die Trennwand 50 bei einem Ausführungsbeispiel aus einem keramischen oder organischen Material hergestellt. Bei anderen Beispielen kann die Trennwand 50 aus anderen Materialien hergestellt sein. Beispielsweise kann die Trennwand 50 aus Silizium hergestellt sein.
  • Wie es aus 12 zu sehen ist, trennt die Trennwand 50 den Laser 38 physisch von dem Photodetektor 39. Dies verhindert eine optische Störung von dem Laser 38 zu dem Photodetektor 39. Wie es bekannt ist, strahlt zumindest etwas Licht, das von einem Laser emittiert wird, zufällig aus, obwohl das Laserlicht im Wesentlichen ein kohärentes Licht ist. Das zufällig ausgestrahlte Laserlicht wird typischerweise zu einem Rauschen, falls dasselbe durch einen Photodetektor aufgenommen wird. Somit ist die Leistungsfähigkeit des Photodetektors 39, optische Signale zu empfangen, beeinflusst, falls das ausgestrahlte Laserlicht des Lasers 38 an der aktiven Region des Photodetektors 39 auftrifft. Dies wird typischerweise als Übersprechen oder eine optische Störung zu dem Photodetektor 39 bezeichnet. Durch ein Platzieren der Trennwand 50 ist der Laser 38 physisch von dem Photodetektor 39 getrennt (isoliert) und kein zufällig ausgestrahltes Laserlicht von dem Laser 38 erreicht den Photodetektor 39.
  • Die Trennwand 50 umfasst ein Loch 52, das einen Lichtkanal zwischen dem Photodetektor 39 und der sphärischen Linse 37 liefert. Die Größe des Lochs ist derart, dass lediglich das Licht entlang dem optischen Weg zwischen dem Photodetektor 39 und der sphärischen Linse 37 durchläuft.
  • Die Trennwand 50 trennt ferner den Laser 38 physisch von den elektrischen Komponenten 4044. Wie es oben beschrieben ist, sind die elektrischen Komponenten 4044 dem Photode tektor 39 zugeordnet. Die Trennwand 50 weist eine Oberfläche (d. h. die Oberfläche 53) auf, die mit einer Metallschicht (nicht gezeigt) beschichtet ist. Bei einem Beispiel ist diese Oberfläche der Trennwand 50 dem Laser 38 und dem Monitor 45 zugewandt. Dies liefert im Wesentlichen eine elektrische Abschirmung, die jegliche elektrische Störung zwischen dem Laser 38 und den elektrischen Komponenten 4044 verhindert.
  • 3 und 4 stellen ein Photonikmodul 100 dar, das eine Trennwand 102 umfasst, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung implementiert. 3 und 4 zeigen unterschiedliche perspektivische Ansichten des Photonikmoduls 100. Wie es aus 34 zu sehen ist, ist die Trennwand 102, die an einem Befestigungsbauglied 101 des Photonikmoduls 100 befestigt ist, ebenfalls mit optischen und elektrischen Komponenten (d. h. den Komponenten 114 bis 119) befestigt. Dieser Ansatz reduziert die Größe und die Kosten des Befestigungsbauglieds 101, was wiederum die Größe und die Kosten des Photonikmoduls 100 reduziert.
  • Der Grund dafür, dass die elektrischen Komponenten 115119 an der Trennwand 102 befestigt sein können, besteht darin, dass die Platzierung der elektrischen Komponenten 115119 nicht so genau wie die Platzierung der optischen Komponenten 110113 an dem Befestigungsbauglied 100 sein muss. Durch ein Befestigen der elektrischen Komponenten 115119 und des Photodetektors 114 an der Trennwand 102 können zusätzlich die Trennwand 102 und die Komponenten 114119 als ein einziges, vorab zusammengefügtes und vollständig getestetes Modul kommen, bevor dieselben an dem Befestigungsbauglied 101 befestigt werden. Die Befestigung der Komponenten 114119 an der Trennwand 102 kann unter Verwendung irgendeines bekannten Gedruckte-Schaltungsplatine-Fertigungsprozesses realisiert werden.
  • Durch ein Befestigen der elektrischen Komponenten zuerst an der Trennwand 102 können fehlerhafte elektrische Komponen ten eliminiert werden, bevor dieselben tatsächlich an dem Befestigungsbauglied 101 befestigt werden. Dabei werden die Kosten einer Herstellung des Photonikmoduls 100 weiter reduziert und die Ausbeute des Photonikmoduls 100 wird erhöht.
  • Wie es aus 34 ferner zu erkennen ist, ist der Photodetektor 114 ebenfalls an der Trennwand 102 befestigt. Ein Loch (nicht gezeigt) ist ebenfalls in der Trennwand 102 vorgesehen, um zu ermöglichen, dass Licht den Photodetektor 114 von der sphärischen Linse 113 erreicht. Dies ermöglicht, dass ein oberflächenerfassender Photodetektor 114 ohne irgendeine andere optische Vorrichtung direkt optisch mit der sphärischen Linse 113 gekoppelt ist. Ein Hohlraum 120 ist in dem Befestigungsbauglied 101 gebildet, um den Photodetektor 114 aufzunehmen, wenn die Trennwand 102 an dem Befestigungsbauglied 101 befestigt ist. Die Drahtanschlussflächen an der Trennwand 102 (z. B. die Anschlussleitung 122) und diese an dem Befestigungsbauglied (z. B. die Anschlussleitung 123) sind miteinander durch ein leitfähiges Haftmittel (z. B. ein leitfähiges Epoxid) an den jeweiligen Verbindungspunkten derselben (z. B. dem Verbindungspunkt 124) verbunden.
  • Die Trennwand 102 ist an dem Befestigungsbauglied 101 unter Verwendung der Befestigungsverfahren befestigt, die in 69 gezeigt sind und die unten detaillierter beschrieben werden. Alternativ kann die Trennwand 102 an dem Befestigungsbauglied 101 unter Verwendung anderer bekannter Befestigungsverfahren befestigt sein. Die Oberfläche 122 der Trennwand 102, die dem Laser 110, den sphärische Linsen 111112 und dem optischen Filter 112 zugewandt ist, ist mit einer Metallschicht (nicht gezeigt) beschichtet. Dies ermöglicht, dass die Trennwand 102 eine optische und elektrische Störung zwischen dem Laser 110 und dem Photodetektor 114 minimiert und eine elektrische Störung zwischen dem Laser 110 und den elektrischen Komponenten 115119 minimiert, die dem Photodetektor 114 zugeordnet sind. Der Laser 110, die sphärischen Linsen 111 und 113 und das optische Filter 112 sind an dem Befestigungsbauglied 101 befestigt.
  • 5 stellt ein Photonikmodul 160 dar, das eine Trennwand 162 umfasst, die noch ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung implementiert. Bei einem Vergleich des Photonikmoduls 160 von 5 mit dem Photonikmodul 100 von 34 ist zu bemerken, dass die Trennwand 162 von 5 nicht an dem Befestigungsbauglied 161 des Photonikmoduls 160 befestigt ist. Anstelle dessen ist die Trennwand 162 an einem Ende des Befestigungsbauglieds 161 angebracht (gebondet). Es wird ein Haftmittel verwendet, um die Trennwand 162 an dem Befestigungsbauglied 161 anzubringen. Durch ein Anbringen der Trennwand 162 an einem Ende des Befestigungsbauglieds 161 kann die Größe des Befestigungsbauglieds 161 weiter minimiert werden. Zusätzlich ist der Befestigungsprozess der Trennwand 162 an dem Befestigungsbauglied 161 vereinfacht und zuverlässiger, was ferner in einer zuverlässigeren Struktur für das Photonikmodul 160 resultiert. Die Trennwand 162 weist eine Oberfläche 170 auf, die mit einer Metallschicht (nicht gezeigt) beschichtet ist, um die optische und elektrische Trennung (Isolation) zu liefern.
  • 69 stellen unterschiedliche Befestigungstechniken zum Befestigen einer planaren Trennwand im Wesentlichen vertikal an einem Befestigungsbauglied dar. Jede von 69 zeigt eine Seitenansicht. Unter erster Bezugnahme auf 6 sind die Trennwand 201 und das Befestigungsbauglied 200 als in einer Kopplungsposition gezeigt. Das Befestigungsbauglied 200 umfasst eine Rille 202, um die Trennwand 201 aufzunehmen. Die Rille 202 ist beispielsweise eine V-förmige Rille und die Trennwand 201 weist ein V-förmiges Ende 206 auf, das mit der V-förmigen Rille 202 zusammenpasst. Ein Kleber oder andere Haftmittel können verwendet werden, um die Trennwand 201 anzubringen, nachdem die Trennwand 201 in der Rille 202 eingepasst ist.
  • Die Rille 202 kann unter Verwendung irgendwelcher bekannter Verfahren gebildet sein. Falls beispielsweise das Befestigungsbauglied 200 aus <100>-Silizium hergestellt ist, kann die V-förmige Rille 202 unter Verwendung eines anisotropen Ätzens gebildet sein, derart, dass die Seitenwände 203204 der Rille 202 auf den kristallografischen <111>-Ebenen des Siliziumbefestigungsbauglieds 200 liegen. Das V-förmige Ende 206 der Trennwand 201 kann durch zwei Sägeschnitte beispielsweise unter Verwendung einer Vereinzelungssäge gebildet sein.
  • Falls die Trennwand 201 vertikal an dem Befestigungsbauglied 200 befestigt sein soll, dann ist das V-förmige Ende 206 durch zwei symmetrische Schnitte gebildet. Falls die Trennwand 201 an dem Befestigungsbauglied 200 geneigt sein soll, dann ist das V-förmige Ende 206 durch zwei asymmetrische Schnitte in zwei unterschiedlichen Winkeln gebildet.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel, wie es in 8 gezeigt ist, weist die Trennwand 201 eventuell lediglich einen Sägeschnitt auf, um ein geneigtes Ende 207 zu bilden, derart, dass die Oberfläche des geneigten Endes 207 eine Seitenwand (d. h. die Seitenwand 203) der V-förmigen Rille 202 berührt.
  • Eine sphärische Drückkugel 208 (oder ein zylindrischer Stab) ist dann in der V-förmigen Rille 202 platziert, um die Trennwand 201 in der Rille 202 in Position halten zu helfen. Alternativ kann mehr als eine Drückkugel verwendet werden, um die Trennwand 201 in der Rille 202 sichern zu helfen. Die Trennwand 201 ist dann an dem Befestigungsbauglied 200 in der Rille 202 angebracht.
  • 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Anordnung von 6 und 8. Wie es aus 7 zu sehen ist, ist die Rille 252 in dem Befestigungsbauglied 250 keine V-förmige Rille. Anstelle dessen ist die Rille 252 eine abgeschnittene V-förmige Rille mit einer flachen unteren Oberfläche 254 und zwei geneigten Seitenwänden 253 und 255. Das untere Ende 256 der Trennwand 251 berührt die flache untere Oberfläche 254, wenn die Trennwand 251 in der Rille 252 aufgenommen ist. Ein Kleber oder andere Haftmittel können dann in die Rille 252 entlang der Zwischenräume zwischen der Trennwand 251 und den Seitenwänden 253 und 255 aufgebracht sein, um die Trennwand 251 in der Rille 252 anzubringen.
  • 9 zeigt noch ein anderes alternatives Ausführungsbeispiel zum Bilden der Rille an dem Befestigungsbauglied. Wie es aus 9 zu erkennen ist, ist die Rille 301 an dem Befestigungsbauglied 300 unter Verwendung einer Vereinzelungssäge gebildet. Dies ermöglicht, dass die Seitenwände der Rille 301 im Wesentlichen vertikal sind. In diesem Fall muss die Trennwand 302 kein speziell geformtes (z. B. V-förmiges) Ende aufweisen.
  • In der vorhergehenden Beschreibung wurde die Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsbeispiele derselben beschrieben. Es ist jedoch Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen an derselben vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims (4)

  1. Eine Mikrophotonikvorrichtung (100), die einen optischen Sender und einen Empfänger aufweist und folgende Merkmale aufweist: (A) ein Substrat (101); (B) einen Laser (110) und eine Mehrzahl von optischen Komponenten (111113), die an dem Substrat (101) befestigt sind; (C) eine Wand (102), die an dem Substrat (101) befestigt ist, wobei die Wand ein Loch aufweist, das in derselben vorgesehen ist, und eine Metallschicht zum Verhindern einer elektrischen und optischen Störung zwischen dem Sender und dem Empfänger aufweist; und (D) eine Mehrzahl von elektrischen Komponenten (115119) und einen Photodetektor (114), der an einer Oberfläche der Wand (102) entfernt von dem Laser (110) und der Mehrzahl von optischen Komponenten (111113) befestigt ist, wobei der Photodetektor (114), der an der Oberfläche der Wand (102) befestigt ist, mit zumindest einer der optischen Komponenten (111113) über das Loch kommuniziert.
  2. Die Mikrophotonikvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, bei der die Wand (102) aus einem keramischen Material oder einem organischem Material hergestellt ist und die Wand (102) in einer Rille (202, 252, 301) des Substrats (101) angebracht ist.
  3. Die Mikrophotonikvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, bei der die optischen Komponenten (111113), die an dem Substrat (101) befestigt sind, sphärische Linsen (111, 113) und ein optisches Filter (112) umfassen.
  4. Die Mikrophotonikvorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Substrat (101) ferner einen Hohlraum (120) aufweist, um den Photodetektor (114) aufzunehmen, wenn die Wand (102) an dem Substrat (101) befestigt ist, derart, dass ein Teil des Photodetektors (114) sich unterhalb der Oberfläche des Substrats (101) befindet.
DE69833611T 1997-07-21 1998-07-16 Ein Mikro-Photonikmodul mit einer Trennwand Expired - Fee Related DE69833611T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/897,801 US5937114A (en) 1997-07-21 1997-07-21 Micro-photonics module with a partition wall
US897801 1997-07-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69833611D1 DE69833611D1 (de) 2006-04-27
DE69833611T2 true DE69833611T2 (de) 2006-09-14

Family

ID=25408441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69833611T Expired - Fee Related DE69833611T2 (de) 1997-07-21 1998-07-16 Ein Mikro-Photonikmodul mit einer Trennwand

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5937114A (de)
EP (1) EP0893720B1 (de)
JP (1) JPH11121771A (de)
DE (1) DE69833611T2 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19700549A1 (de) * 1997-01-10 1998-07-16 Alsthom Cge Alcatel Vorrichtung zur präzisen Anordnung von mikrooptischen Bauteilen auf einem Träger
JP3637228B2 (ja) * 1999-02-09 2005-04-13 住友電気工業株式会社 光送受信モジュール
US6318909B1 (en) * 1999-02-11 2001-11-20 Agilent Technologies, Inc. Integrated packaging system for optical communications devices that provides automatic alignment with optical fibers
US6213651B1 (en) * 1999-05-26 2001-04-10 E20 Communications, Inc. Method and apparatus for vertical board construction of fiber optic transmitters, receivers and transceivers
US6632030B2 (en) 1999-05-27 2003-10-14 E20 Communications, Inc. Light bending optical block for fiber optic modules
JP4166471B2 (ja) * 2001-12-28 2008-10-15 三菱電機株式会社 光モジュール
US6954592B2 (en) * 2002-01-24 2005-10-11 Jds Uniphase Corporation Systems, methods and apparatus for bi-directional optical transceivers
US6728449B2 (en) 2002-02-14 2004-04-27 Agilent Technologies, Inc. Fiber assembly alignment using fiducials
EP1345059A1 (de) 2002-03-16 2003-09-17 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Integrierte mikrooptische Elemente
US20040166905A1 (en) * 2003-02-07 2004-08-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Radio frequency linked computer architecture
US6888988B2 (en) * 2003-03-14 2005-05-03 Agilent Technologies, Inc. Small form factor all-polymer optical device with integrated dual beam path based on total internal reflection optical turn
TWM241892U (en) * 2003-10-03 2004-08-21 Foci Fiber Optic Communication A silicon optical bench based bi-directional transceiver module
WO2006012922A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 Agilent Technologies, Inc. Chassis of a device providing an enclosed zone
US20060110094A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Bernhard Bachl Bidirectional electro-optical device for coupling light-signals into and out of a waveguide
US7850374B2 (en) * 2005-01-14 2010-12-14 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical transmitter module with an integrated lens and method for making the module
US7068892B1 (en) * 2005-03-29 2006-06-27 Intel Corporation Passively aligned optical-electrical interface
JP5441236B2 (ja) * 2007-08-30 2014-03-12 アンリツ株式会社 光送受信モジュール、光パルス試験器及び光送受信モジュールの組立調整方法
US20120288231A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-15 Applied Optoelectronics, Inc. Laser package including tilted laser and method of using same
JP2020101735A (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 光電変換モジュール

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS547196B2 (de) * 1971-08-26 1979-04-04
JPS61218183A (ja) * 1985-03-25 1986-09-27 Hitachi Tobu Semiconductor Ltd 光電子装置
JPS63258060A (ja) * 1987-04-15 1988-10-25 Nec Corp 半導体記憶装置
JPH0198299A (ja) * 1987-10-12 1989-04-17 Fujitsu Ltd 光信号送受信装置
DE3735138A1 (de) * 1987-10-16 1989-05-03 Siemens Ag Optisches sende- und/oder empfangsmodul mit wenigstens einem optischen filter
US5034856A (en) * 1989-10-24 1991-07-23 Hewlett-Packard Company Modular housing assembly for two incompatible circuits
US5256590A (en) * 1989-11-24 1993-10-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of making a shielded semiconductor device
US5181216A (en) * 1990-08-27 1993-01-19 At&T Bell Laboratories Photonics module apparatus
US5124281A (en) * 1990-08-27 1992-06-23 At&T Bell Laboratories Method of fabricating a photonics module comprising a spherical lens
US5285512A (en) * 1992-06-24 1994-02-08 Litton Systems, Inc. Fiber optic transceiver with integrated coupler
JP3324151B2 (ja) * 1992-09-22 2002-09-17 富士電機株式会社 直流電圧安定化電源装置
US5291572A (en) * 1993-01-14 1994-03-01 At&T Bell Laboratories Article comprising compression bonded parts
JPH0774343A (ja) * 1993-08-31 1995-03-17 Fujitsu Ltd 集積化光装置及びその製造方法
JP3302458B2 (ja) * 1993-08-31 2002-07-15 富士通株式会社 集積化光装置及び製造方法
JPH07162186A (ja) * 1993-12-08 1995-06-23 Fujitsu Ltd 光送受信ユニット
US5600130A (en) * 1994-06-17 1997-02-04 The Regents Of The University Of Colorado Two-dimensional optoelectronic array module
WO1997012271A1 (en) * 1995-09-29 1997-04-03 The Whitaker Corporation Bi-directional link submodule with holographic beamsplitter

Also Published As

Publication number Publication date
EP0893720A3 (de) 2000-07-19
JPH11121771A (ja) 1999-04-30
US5937114A (en) 1999-08-10
EP0893720B1 (de) 2006-03-01
EP0893720A2 (de) 1999-01-27
DE69833611D1 (de) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69833611T2 (de) Ein Mikro-Photonikmodul mit einer Trennwand
DE69734044T2 (de) Optoelektronisches Modul dessen Bauelemente auf einem einzigen Trägerelement montiert sind
DE112008003784B4 (de) Flexible, optische Zwischenverbindung
DE60022479T2 (de) Verfahren zum aufbau einer optoelektronischen anordnung
EP1174745B1 (de) Optoelektronisches oberflächenmontierbares Modul
DE69923894T2 (de) Optische Baugruppe zum faseroptischen Senden und Empfangen von Daten
EP0366974B1 (de) Halbleiterschaltung
DE10306044B4 (de) Optisches Verbindersystem und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0335104A2 (de) Vorrichtung zum optischen Verbinden eines oder mehrerer optischer Sender mit einem oder mehreren optischen Detektoren eines oder mehrerer integrierter Schaltkreise
DE3543558C2 (de) Opto-elektrische Koppelanordnung
DE60129678T2 (de) Verfahren und vorrichtung für optische fasern und optoelektronische bauelemente passiver ausrichtung
DE69738191T2 (de) Verfahren für die Herstellung eines Fotodetektors mit integriertem Spiegel
DE10238741A1 (de) Planare optische Komponente und Kopplungsvorrichtung zur Kopplung von Licht zwischen einer planaren optischen Komponente und einem optischen Bauteil
DE19838519A1 (de) Leiterplatte und Verfahren zur Herstellung
DE10150401A1 (de) Ausrichten eines optischen Bauelementsystems mit einem optischen Linsensystem
DE60215019T2 (de) Trennung von integrierten optischen modulen und strukturen
DE19830360A1 (de) Opto-elektronischer Modul
DE60303140T2 (de) Optische verbindungsanordnung
EP0415382A2 (de) Verfahren zum Anbringen von elektrooptischen Bauteilen an integriert-optischen Wellenleitern
DE60125123T2 (de) Verfahren und Anordnung für die passive Ausrichtung optischer Komponenten
DE69731044T2 (de) Montieren von einer planaren optischen Komponente auf einer Aufbauplatte
EP1330670B1 (de) Positionsfixierung in leiterplatten
DE19917554C2 (de) Positionsfixierung in Leiterplatten
DE69819502T2 (de) Verbessertes mikro-photonisches modul auf einem einzelsubstrat
DE102022124633A1 (de) PIC-Die und Package mit mehrstufigen Verbindungen unterschiedlicher Tiefen von Fasern zu optischen On-Chip-Komponenten

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: AGILENT TECHNOLOGIES, INC. (N.D.GES.D. STAATES, US

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: DILG HAEUSLER SCHINDELMANN PATENTANWALTSGESELLSCHA

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: AVAGO TECHNOLOGIES GENERAL IP (SINGAPORE) PTE., SG

8339 Ceased/non-payment of the annual fee