DE69938277T2

DE69938277T2 - Anordnung optischer Komponenten

Info

Publication number: DE69938277T2
Application number: DE69938277T
Authority: DE
Inventors: Henry C. Westlake Village Abbink; Arnold E. Calabasas Goldman; Agop Santa Monica Cherbettichian; Raymond Scott Gaston Enochs
Original assignee: Litton Systems Inc
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: CA2279562A1; DE69938277D1; EP0978910A3; JP3884189B2; US6146025A; EP0978910B1; EP0978910A2; JP2000124538A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der optischen Komponenten, wie beispielsweise Festkörperlaserdioden und insbesondere auf das Gebiet der Lichtquellen für Faseroptikanwendungen. Die Erfindung sorgt für eine verbesserte Ausrichtung von Anschlussfasern oder optischen Fasern, die verwendet werden, um Licht von einer optischen Quelle aus einer Baugruppe heraus zur Verwendung in einer Anwendung zu koppeln. Die Verwendung der Erfindung bei der Herstellung von Festkörperlaserdioden wird die Kosten verringern und die Leistung und Einheitlichkeit derartiger Produkte erhöhen.
2. Verwandte Technik und Hintergrund
Die Herstellung von Festkörperlaserdioden erfordert, dass der optische Anschluss auf einem Laserdiodenchip mit dem polierten Ende einer optischen Faser ausgerichtet wird. Das Laserdiodenprodukt wird durch Metallisieren eines Tonerde- bzw. Aluminiumoxid-Substrats in vorbestimmten Bereichen, Löten eines Laserdiodenchips an einen der vorbestimmten Bereiche und Löten des Substrats an einen thermoelektrischen Kühler (TEC) oder einen Stapel von TEC-Kühlvorrichtungen hergestellt. Eine optische Faser wird durch Metallisierung vorbereitet.
Die optische Faser oder Anschlussfaser wird dann ausgerichtet, um die größte Menge an Licht von dem optischen Anschluss aufzunehmen bevor sie an das Substrat gelötet wird. Die Anordnung wird dann einer Temperaturfolge ausgesetzt, um Spannungen auf dem Substrat zu entlasten, die dazu neigen, eine Fehlausrichtung zu verursachen. Der Zusammenbauprozess wird dann mit einem endgültigen Test abgeschlossen, um zu sehen, ob die beibehaltene Ausgabeleistung innerhalb akzeptabler Grenzwerte geblieben ist. Es besteht die Möglichkeit, dass eine Vorrichtung, die eine gute beibehaltene Leistung vor der Anbringung besaß, eine unzureichende beibehaltene Leistung nach der Anbringung und dem thermi schen Prozess besitzt. Ausgabeleistung geht manchmal infolge von Verkrümmen bzw. Verziehen des Substrats während des Anbringungsvorgangs oder während eines Reflow- bzw. Aufschmelzvorgangs verloren.
Substratverziehen und -brechen wird manchmal durch die Wärme verursacht, die an das Substrat angelegt werden muss, um die Lötkugel zu schmelzen, die verwendet wird, um die optische Faser an dem Substrat anzubringen. Sämtliche Komponenten werden an dem Substrat oder dem thermoelektrischen Kühler unter Verwendung metallurgischen Bondens bzw. Verbindens angebracht, wobei das Substrat einen niedrigen Wärmewiderstandspfad zu dem Laserchip und zu dem thermoelektrischen Kühler vorsieht, wodurch die Wärmemenge ansteigt, die an die Lötkugel und das Substrat geliefert werden muss, um die Lötkugel zu schmelzen. Zusätzlich zu einer größeren Wärmemenge wird die Anwendungsdauer der größeren Wärmemenge verlängert, da durch den thermoelektrischen Kühler Wärme von dem Werkstück weggezogen wird.
Ferner wird auf das Dokument US-A-4,807,956 aufmerksam gemacht. Das Dokument beschreibt dass in einem opto-elektronischen Kopf, eine optische Faser mit einem Laser oder einer Leuchtdiode gekoppelt ist. Ein glattes bzw. ebenes Keramiksubstrat dient als eine Referenzebene für die Ausrichtung. Es ist in zwei Zonen unterteilt: eine Zone ist der Halbleitervorrichtung zugeordnet und eine Zone ist der Faser zugeordnet. Die zweite Zone trägt einen Heizwiderstand, der zwischen zwei isolierenden Schichten angeordnet ist. Eine Wärmebarriere, bestehend aus einem Schlitz in dem Substrat, verringert die Wärmeübertragung auf die Schicht auf ein Minimum. Um die beiden Komponenten auszurichten, wird eine Lotvorform oder Polymervorform auf dem Widerstand angeordnet. Wenn die Vorform schmilzt, bildet sie einen Tropfen, auf dem die Faser 4 in drei Richtungen bewegt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine optische Komponentenanordnung gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Diese Erfindung lehrt eine verbesserte Laserdiode, die ein Substrat verwendet, das auf einer Wärmesenke angebracht ist, wobei das Substrat auf der Wärmesenke oder dem thermoelektrischen Kühler versetzt ist, um einen Vorsprungs- oder Überhangbereich zu bilden, auf dem die optische Faser angebracht ist. Die optische Faser wird an ein Pad auf dem Überhang gelötet. Der Überhang leitet nicht direkt Wärme durch seine Dicke zu dem thermoelektrischen Kühler, da ein Hohlraum unterhalb der Lötpadposition vorhanden ist. Ein thermischer Isolierschlitz wird entlang einer Linie zwischen dem Lötpad und einer Linie, unter der der thermoelektrische Kühler angebracht ist, mikromaschinell erzeugt. Ein zweiter Schlitz wird von der Kante des Substrats zum thermischen Isolierschlitz mikromaschinell erzeugt und dient als ein Spannungsentlastungsschlitz. Die Schlitze werden durch die gesamte Dicke des Substrats geschnitten.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt die Laserdiode ungefähr 40 Mw optische Leistung ab. Das Linsensystem nimmt ungefähr 50% davon auf, wenn es in perfekter Weise gekoppelt ist. Die beibehaltene, gekoppelte Leistung ist was beibehalten wird, nachdem die Faser gelötet wurde. Die Schlitze werden mikromaschinell unter Verwendung eines YAG-Lasers hergestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer unterteilten Laserdiodenanordnung unter Verwendung eines verbesserten Substrats.
2 ist eine teilweise schematische Draufsicht der unterteilten Laserdiodenanordnung der 1.
3 ist eine schematische Schnittansicht der 2 genommen entlang der Unterteilungslinie 4-4.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 liefert eine schematische Darstellung in perspektivischer Ansicht der verbesserten Laserdiode 10 für eine automatische Laserdiodenanschlussfaserherstellung. Die Erfindung erreicht diese Ziele, aufgrund der Verwendung eines ver besserten Substrats 12, das aus Aluminiumoxid Al₂O₃ besteht, mit einem Vorsprungs- oder Überhangteil 14 und einem Isolierschlitz 16, 64, der den thermischen Widerstand zwischen der Padposition 46 und dem thermoelektrischen Kühler erhöht. Der erhöhte thermische Widerstand macht es möglich, die Lötkugel 40 zu schmelzen und die optische Faser 66 an dem optischen Chip 18 und dem Substrat 12 zu befestigen, und zwar mit einem wesentlich niedrigeren Thermoschock.
Ein Laserdiodenchip 18 ist angebracht auf dem Substrat 12 gezeigt. Der Laserdiodenchip spricht auf einen Antriebsstrom 20 von einer Stromquelle 22 durch die Ausgabe optischer Leistung 24 von einem optischen Anschluss 26 auf dem Laserdiodenchip 18 an. Ein typischer Antriebsstrom kann 300 Milliampere betragen und Vf (Durchlassspannungsabfall) auf der Diode kann typischerweise 1,8 V betragen.
Bezug nehmend auf 2 und 3 besitzt der Laserdiodenchip 18 eine Wärmesenkenoberfläche 28 auf seiner Basis von der Wärme an die obere Substratoberfläche 30 abgegeben wird. Die Wärme wird durch die interne Verlustleistung erzeugt. Der Laserdiodenchip 18 gibt optische Leistung aus seinem optischen Anschluss 26 ab. Eine erste Lotschicht 31 ist zwischen der Laserdiodenwärmesenkenoberfläche 28 und der oberen Substratoberfläche 30 gezeigt. Das Substrat 12 nimmt Wärme von der Laserdiodenwärmesenkenoberfläche 30 auf und leitet die Wärme zu einer unteren Substratoberfläche 32.
Die obere Substratoberfläche 30 besitzt einen Umfang, der einen Bereich umgibt, der größer als der Bereich ist, der durch die Laserdiodenwärmesenkenoberfläche 28 belegt wird. Eine Lichtleit- bzw. optische Faser 36 besitzt ein erstes Ende 38, das so positioniert ist, dass es die optische Leistung von dem optischen Anschluss 26 an ein zweites Ende einer optischen Faser (nicht gezeigt) koppelt. Ein Teil der optischen Faser 42 nahe des ersten Endes 38 ist metallisiert und in eine Lötkugel 40 auf einem Pad 44 an einer Padposition 46 auf dem Substrat 12 eingebettet.
Ein thermischer Isolierschlitz 16 ist in das Substrat 12 zwischen der Padposition 46 und dem optischen Anschluss 26 auf dem Laserdiodenchip 18 ausgebildet.
Eine Wärmesenke 48 (thermoelektrischer Kühler) besitzt eine obere Wärmesenkenoberfläche 50 zur Aufnahme von Wärme und eine untere Wärmesenkenoberfläche 52 zur Aus- oder Abgabe von Wärme. Die obere Wärmesenkenoberfläche besitzt einen Wärmesenkenumfang 54a, 54b, 54c und 54d. Ein Teil der unteren Substratoberfläche 32 ist auf der oberen Wärmesenkenoberfläche 50 angebracht. Eine zweite Lotschicht 33 ist zwischen der unteren Substratoberfläche 32 und der oberen Wärmesenkenoberfläche 50 gezeigt.
Die untere Substratoberfläche 32 besitzt einen Überhangteil 14, der sich über den Wärmesenkenumfang 54b, 54c, 54d hinaus erstreckt. Der Überhangteil 14 besitzt einen Überhangumfang 60a, 60b, 60c, 60d und 54c, der die Padposition 46 und den Isolierschlitz 16 enthält.
Wie gezeigt ist die untere Substratoberfläche 32 auf der oberen Wärmesenkenoberfläche 50 positioniert, um die Laserdiodenwärmesenkenoberfläche 28 in einer entgegengesetzten Beziehung zu einem entsprechenden Bereich, oder direkt gegenüberliegend dem Bereich oder einer Anschlussfläche auf der oberen Wärmesenkenoberfläche 50 zu positionieren. Die Laserdiodenwärmesenkenoberfläche 28 verlassende Wärme geht direkt durch das Substrat 12 zu einem entsprechenden Bereich auf der oberen Wärmesenkenoberfläche 50 hindurch.
Ein Spannungsentlastungsschlitz ist in dem Substrat 12 ausgebildet. Der Spannungsentlasungsschlitz 64 verhindert, dass Wärme bei der Lotpadposition 46 das teilweise isolierte Substratmaterial unter dem Pad 44 ausdehnt und Spannung in dem Substratmaterial erzeugt.
Der Spannungsentlastungsschlitz 64 erstreckt sich von dem Isolierschlitz 16 zu der Kante des Überhangteils 14 des Substrats 12. Der Spannungsentlastungsschlitz 64 erstreckt sich in einer Richtung, die ausgewählt ist, um die wärmebedingte Spannung in dem Substrat 12 zu verringern.
Eine optische Faser 66 besitzt eine Linsenfläche 68. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Ende der optischen Faser poliert, um eine Linse zu formen.
Andere Hersteller verwenden Gradienten- bzw. GRIN-Linsen und verschiedene andere Mittel. 2 und 3 zeigen die optische Faser 66 befestigt an einer Padposition 46 auf der oberen Substratoberfläche 30, und zwar mit einer Lötkugel 40. Die Linsenfläche 68 ist dicht an dem optischen Anschluss 26, um die optische Leistung von dem optischen Anschluss 26 aufzunehmen.
Der Kern der optischen Faser beträgt im Durchmesser lediglich 5–6 Mikron. Eine geringfügige Veränderung der Position der optischen Faser infolge einer durch Überhitzung induzierten Spannung, die an die Position 46 des optischen Pads angelegt wird, oder ein Verspannen bzw. Verkrümmen des Substrats wird die beibehaltene Leistung verringern, nachdem das Lot erneut aushärtet.
Der Überhangteil 14 des Substrats 12 erstreckt sich über den Umfang 54b, 54c, 54d der oberen Wärmesenkenoberfläche hinaus. Der Überhangteil 14 des Substrats 12 bildet einen Vorsprungsteil des Substrats 70. Der Isolierschlitz 16 ist in dem Substratüberhangteil 14 zwischen der Padposition 46 und dem Umfang 54a–54d der oberen Wärmesenkenoberfläche gebildet. In den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 ist die Wärmesenke 48 ein thermoelektrischer Kühler (TEC).
Die Laserdiodenwärmesenkenoberfläche 28 ist metallurgisch an die obere Substratoberfläche 30 gebondet und die untere Substratoberfläche 32 ist metallurgisch an die obere Wärmesenkenoberfläche 50 gebondet. Der thermische Isolierschlitz 16 ist als ein Schlitz ausgebildet, der durch das Substrat 12 und auf einer Linie orthogonal zu einem Pfad von der Padposition 46 zu dem optischen Anschluss 26 verläuft. Zusätzlich ist der Spannungsentlastungsschlitz 64 als ein Schlitz gebildet, der durch die Dicke des Substrats 12 hindurchgeht und von einer Kante des Substrats 60b, parallel zu einem Pfad von der Padposition 46 zu dem optischen Anschluss 26, und dann zu dem Ende des thermischen Isolierschlitzes 16 verläuft.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Kombination für eine verbesserte optische Komponente, wie beispielsweise einen Fototransistor, einer anderen, derartigen Vorrichtung mit einem Substrat 12, wobei das Substrat eine obere und eine untere Oberfläche 30, 32 und einen „L"-förmigen Schlitz 72 besitzt, wie er beispielsweise durch die Kombination des thermischen Isolierschlitzes 16 und des Spannungsentlastungsschlitzes 64 gebildet wird. Der „L"-förmige Schlitz besitzt einen Spannungsentlastungsschlitz 64 und einen thermischen Isolierschlitz 16. Der Spannungsentlastungsschlitz 64 beginnt an einer Kante 60b des Substrats 12 und endet an dem Beginn des thermischen Isolierschlitzes 16. Der Schlitz ist den gesamten Weg durch das Substrat geschnitten und es gibt einen Hohlraum unterhalb der Auslegertragevorrichtung.
Der Vorsprungsteil des Überhangteils 58 des Substrats 12 besitzt eine äußere Kante. Ein Kanal ist mikromaschinell in die Kante zu dem thermoelektrischen Kühler hin für eine kurze Entfernung gebildet, aber erreicht den thermoelektrischen Kühler nicht, wobei der Kanal um 90 Grad gedreht wird, um sich für eine längere Entfernung parallel zu der Kante 60b, 60c des Überhangteils 14 zu erstrecken. Der Kanal bildet dadurch einen Aluminiumoxid-Auslegertragevorrichtungsbereich oder ein Ausleger- bzw. Träger-Fasertragevorrichtungssegment 76 auf dem Überhangteil 58, und zwar frei von dem thermoelektrischen Kühler. Obwohl das Ausleger-Fasertragevorrichtungssegment 76 durch einen „L"-förmigen Schlitz definiert wird, sollte es offensichtlich sein, dass jegliche Form der Unterbrechung in dem thermischen Pfad von der Padposition 46 zu der Kante des thermoelektrischen Kühlers gemäß alternativer Konstruktionen, die nicht durch die Ansprüche abgedeckt sein können, immer noch einen vergleichbaren Vorteil liefern werden. Eine Reihe von eng angeordneten Bohrlöchern würde wahrscheinlich anstelle eines Schlitzes funktionieren. Wellige Schlitzlinien oder eine gekrümmte Schlitzlinie würden ebenfalls funktionieren. Bei diesen Konstruktionen könnte der Schlitz nicht vollständig durch das Substrat gehen müssen. Ein hoher Durchdringungsprozentsatz könnte gewählt werden, wenn es notwendig sein würde, eine Oberfläche auf dem Substrat zu erhalten. Das Überhang- oder Vorsprungsmerkmal ist unbedingt notwendig.
Die Oberfläche 30 des Fasertragevorrichtungssegments 76 wird vorbereitet, um Lot an der Position der Laserdiode und an der Padposition 46 auf dem Ausleger-Fasertragevorrichtungssegment 76 aufzunehmen. Eine Laserdiode wird auf dem Substrat positioniert, an einer vorbestimmten Position registriert, ausgerichtet und an das Aluminiumoxidsubstrat gelötet. Das Substrat 12 wird dann über eine Lotvorform auf einem thermoelektrischen Kühler 48 oder auf einem Mehrfachstapel von thermoelektrischen Kühlern 48 angebracht.
Der „L"-förmige Schlitz definiert eine Teilgrenze 74 um das Fasertragevorrichtungssegment 76 oder den Bereich des Substrats 12 herum, der ein Spitzenende 78 und ein Ursprungsende 80 besitzt. Ein Pad 44 zur Aufnahme einer Lötkugel 40 ist auf der oberen Oberfläche des Ausleger-Fasertragevorrichtungssegments 76 positioniert.
Eine Lotvorform ist auf dem Ausleger-Fasertragevorrichtungssegment positioniert. Eine Lichtleit- bzw. optische Faser wird durch Entfernen des Faserhüllenmaterials vorbereitet, um eine freie Länge von freigelegtem Mantel vorzusehen. Der Fasermantel wird mit einer NiAg-Beschichtung für das Löten bereitgestellt. Das Eingabeende der Faser wird poliert, um eine Aufnahmelinsenoberfläche zu bilden. Ein Ausgabeende der Faser wird mit einer Leistungsmessausrüstung gekoppelt, die imstande ist, eine Reihe von gemessenen Leistungen aus der Faser mit entsprechenden X-Y-Koordinatenpositionen für jede Messung zu versehen. Eine Lotvorform ist auf dem Pad 44 an der Padposition 46 der Auslegeroberfläche positioniert.
Eine optische Komponente, wie beispielsweise ein Fototransistor oder eine Laserdiode 18 mit einem optischen Anschluss 26, ist auf dem Substrat 12 angebracht. In diesem alternativen Ausführungsbeispiel besitzt eine optische Faser 66 ein poliertes Ende oder eine Linsenfläche 68. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel formt das Ende der Faser in einen Kegel (nicht gezeigt) für die optische Leistung und Aufnahme von Licht von dem optischen Anschluss 26. Die optische Faser 66 ist ausgerichtet, um das polierte Ende oder die Linsenfläche 68 mit dem optischen Anschluss 26 optisch zu koppeln. Die optische Faser 66 ist an dem Ausleger-Fasertragevorrichtungssegment 76 durch Einbettung in die Lötkugel 40 angebracht.
In einem Prozess wird die verbesserte optische Komponente als eine Lichtquelle gebildet. Ein Laserdiodenchip 18 überträgt Licht durch den optischen Anschluss an das polierte Ende oder die Linsenfläche 68 einer optischen Faser 66. Die optische Kopplung des Lichts in das polierte Ende oder die Linsenfläche 68 wird durch die Schritte des Scannens der Position des polierten Endes oder der Linsenfläche in einem Fenster dicht an dem optischen Anschluss, um die optische Leistung, die an zahlreichen Positionen in dem Fenster empfangen wird, abzutragen, verbessert.
Die Lotvorform oder die -kugel 40 wird geschmolzen während die optische Faser 66 gleichzeitig in der geschmolzenen Lötkugel an einer abgetragenen Position positioniert wird, von der erwartet wird, dass sie die größte optische Leistung erzeugt. Das Schmelzen der Lötkugel und das Bewegen der optischen Faser finden gleichzeitig statt. Minimale Energie ist erforderlich, um die Lötkugel zu schmelzen, da der Überhangteil des Substrats keine Wärmesenke besitzt und der thermische Isolierschlitz 16 eine Barriere für die Wärme vorsieht, die sich von dem Fasertragevorrichtungssegment 76 zu der Wärmesenke 48 bewegt.
Die Ausrichtung der optischen Faser beginnt mit dem Schritt der Messung der Leistung, die durch die optische Faser aufgenommen wird, und zwar an jeder Position in einer Anordnung von Positionen, die durch Koordinaten identifiziert werden, und zwar bevor die optische Faser in eine Lötkugel auf dem Substrat eingebettet wird, um die Position zu bestimmen, zu der die Faser für eine maximale, erwartete, beibehaltene Leistung zu bewegen ist.
Die Faser wird anfänglich durch eine Klammer oder Haltevorrichtung (nicht gezeigt) ergriffen. Das System ordnet das Ende der Faser dicht an der Laserdiodenlichtquelle an. Die Position des Eingabeendes der Faser wird dann durch den Betrieb einer computergesteuerten Scannvorrichtung unter Verwendung codierergesteuerter Linearmotoren gescannt. Eine Scannvorrichtung dieser Bauart wird in dem U.S. Patent 5,926,594 gelehrt, erteilt am 20. Juli 1999, eingereicht am 7. Juni 1995 (für Aktenzeichen Nr. GCD 94-33 => 40) und verwandte Teilanmeldungen von Ike Song et al. und die eine gemeinsame Anmelderin besitzen für ein Automati siertes Anschlussfasersystem für MIOC (Automated Pigtailing System for MIOC), deren Inhalte hierin durch Bezugnahme enthalten sind. Eine Bewilligungserklärung wurde kürzlich in diesem Fall ausgegeben. Die Faser wird an einer festen Position gehalten und das Gehäuse, das das Substrat und den Laserchip enthält, wird bewegt, um das Scannen zu bewerkstelligen.
Das Scannen bewegt das Gehäuse durch die Anordnung von Positionen durch eine Ablaufmaschine, die durch Linearmotoren angetrieben wird, wobei der Antrieb Hochauflösungscodierer besitzt, so dass Koordinatenpositionen mit hoher Präzision identifiziert werden und jede aufgezeichnete Position wiederauffindbar ist. Die Lotvorform oder –kugel wird durch Abfeuern eines Laserstrahls auf die Lotvorform geschmolzen.
Die optische Faser wird durch Bewegen des Gehäuses zu einer vorbestimmten Position gleichzeitig mit dem Abfeuern des Lasers und Schmelzen der Lotvorform während die Vorform die geschmolzene Phase erreicht, bewegt. Die Energiemenge, die erforderlich ist, um die Lötkugel zu schmelzen, wurde experimentell für eine Produktionseinheit bestimmt. Nach der Bestimmung bleibt die Energiemenge von einer Einheit zur nächsten unverändert. Der Laser (nicht gezeigt) wird programmiert, um eine vorbestimmte Anzahl von Joules auf die Lötvorform auf dem Aufleger-Fasertragevorrichtungssegment 76 anzuwenden. Der Laser wird programmiert, um einen Impuls von ungefähr 5 Watt auszugeben.
Die Position der optischen Faser wird zu einer neuen Position zum gleichen Zeitpunkt verändert, in dem die Lötkugel durch den Laserstrahl geschmolzen wird. Ein weiterer Vorteil des Prozesses der Erfindung ist es, dass kein physischer Kontakt mit der Lötkugel vorhanden ist. Das Schmelzen erfolgt ohne Flussmittel. Ein Inertgas wird verwendet, um die Lötkugel einzuhüllen, während sie geschmolzen und abgekühlt wird. Wenn die erwünschte Ausrichtung nicht erreicht wurde, kann der Prozess wiederholt werden, um ein besseres Ergebnis zu erzielen. Der Prozess kann iteriert werden.
Obwohl die Erfindung im Detail offenbart und dargestellt wurde, sollte verstanden werden, dass sie nur mittels Darstellung eines Beispiels erfolgt und nicht als beschränkend angesehen werden soll. Der Rahmen und Umfang dieser Erfindung soll nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt sein.

Claims

Eine optische Komponentenanordnung (10), welche eine optische Faser (66) hat, welche mit einer optischen Komponente (18) ausgerichtet ist, welche auf einer Oberfläche eines Substrats (12) angeordnet ist, wobei das Substrat (12) an einer Wärmesenke (48) auf der anderen Oberfläche befestigt ist, wobei das Substrat (12) einen Überhangteil (14) hat, welcher sich über die Wärmesenke (48) erstreckt, wobei der Überhangteil (14) ein Trägerunterstützungssegment (76) hat, welches ein Pad (44) unterstützt, wobei das Ende der optischen Faser (66) an dem Pad (44) befestigt ist, ein thermischer Isolierschlitz (16), welcher durch das Substrat (12) in dem Überhangteil (14) zwischen der optischen Komponente (18) und dem Pad (44) ausgebildet ist, wobei die optische Komponente (18) aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Laserdiode, einem Fototransistor und einem Halbleiterchip besteht, welcher ansprechend auf Licht ist, dadurch gekennzeichnet dass ein Spannungsentlastungsschlitz (64) durch das Substrat (12) in dem Überhangteil (14) ausgebildet ist, und sich von einer Kante des Substrats (12) zu dem thermischen Isolierschlitz (16) erstreckt, um Verspannung bzw. Krümmen des Substrats zu verhindern.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der thermische Isolierschlitz (16) und der Spannungsentlastungsschlitz (64) gerade sind.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der thermische Isolierschlitz (16) und der Spannungsentlastungsschlitz (64) gebogen oder wellenförmig sind.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der thermische Isolierschlitz (16) und der Spannungsentlastungsschlitz (64) im Wesentlichen eine „L"-Form bilden.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der thermische Isolierschlitz (16) sich zwischen der optischen Faser (66) und der optischen Komponente (18) erstreckt.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Spannungsentlastungsschlitz (64) sich zu der Kante des Substrats (12) in einer Topographie erstreckt, welche im Wesentlichen das Pad (44) isoliert.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die optische Komponente (18) eine Wärmesenkenoberfläche (28) hat, welche in entgegengesetzter Beziehung zu einer Oberfläche (62) der Wärmesenke (48) ist.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 7, wobei die Wärmesenkenoberfläche (28) der optischen Komponente (18) und die Oberfläche (50) der Wärmesenke (48) metallurgisch mit entgegengesetzten Oberflächen des Substrats (12) verbunden sind.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 8, wobei die Wärmesenke (48) ein thermoelektrischer Kühler ist.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 9, wobei die optische Komponente (18) einen optischen Anschluss (26) beinhaltet, und wobei die optische Faser (66) ein poliertes Ende oder eine Linsenfläche (68) hat, das polierte Ende oder die Linsenfläche (68) sind optisch mit dem optischen Anschluss (26) verbunden.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 10, wobei die optische Komponente (18) ein Laserdiodenchip (18) ist, und wobei der optische Anschluss (26) Licht zu dem polierten Ende oder der Linsenfläche (68) der optischen Faser (66) überträgt.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die optische Komponente (18) ein Halbleiterchip ist, welcher ansprechend auf Licht ist, welches bei dem optischen Anschluss (26) von dem polierten Ende oder der Linsenfläche (68) der optischen Faser (66) empfangen wurde.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmesenke (48) ein thermoelektrischer Kühler ist.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die optische Komponente (18) ein Fototransistor ist.
Die optische Komponentenanordnung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die optische Komponente (18) eine Laserdiode ist.