DE8211582U1

DE8211582U1 - Durchführung für eine Glas-Lichtleiterfaser mit einem Metallgehäuse

Info

Publication number: DE8211582U1
Application number: DE8211582U
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-04-27
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1982-08-26
Also published as: FR2504693B3; JPS6214711Y2; FR2504693A1; JPS5889954U; NL8102050A

Description

PHN 10 038 ¹ 23.2.19S2

Durchführung für eine Glas-Lichtleitfaser mit einem Metallgehäuse

Die Neuerung betrifft eine Durchführung für eine Glas-Lichtleitfaser mit einem Gehäuse aus Metall, in das ein elektro-optisches Element eingeschlossen ist, wobei die Lichtleitfaser mit einem Glasemail in einer Öffnung des Gehäuses gegenüber dem elektro-optischen Element befestigt ist.

Eine derartige Glasfaserdurchführung ist aus der GB-PS 2 022 280 bekannt. Derartige Glasf as erdur chf ührur.gen treten häufig in elektro-optischen Komponenten auf, die in optischen (TeIe- )Koir.munikationssystemen benutzt werden, in denen I-» ^rmationen in Form von Lichtimpulsen über Lichtleitglasfasern von der einen auf die andere Stelle übertragen werden. Die erwähnten elektro-optischen Teile bestehen oft auf einem Metallgehäuse, in dem ein elektrooptisches Element, z.B. ein Laser, eine lichtemittierende oder lichtdetektierende Halbleiterdiode, montiert ist. Zum Erreichen einer langen Lebensdauer derartiger elektrooptischer Elemente ist es wichtig, dass sie in einem für die Umgebung hermetisch abgeschlossenen Raum arbeiten können. Der erwähnte Raum wird durch ein Metallgehäuse gebildet, das jedoch mit einer Durchführung für die Lichtleitglasfaser ausgerüstet sein soll, weil die Glasfaser bis ganz nahe an der aktiven Oberfläche des Halbleiterelements (beispielsweise etwa 100 /um) geführt werden soll, um eine ausreichend hohe Ausbeute der Lichtübertragung zwischen der Glasfaser und der aktiven Oberfläche zu erreichen .

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Durchführung für eine Gla.-Lichtleitfaser mit einem Gehäuse aus Metall zu schaffen, die harinetisch abgeschlossen ist,

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelbst, dass der Ausdehnungskoeffizient der Lichtleitfaser

• · t ·

PHN 10 038 2 23.2.198;

kleiner als der Ausdehnungskoeffizient des Glasemails ist, welcher selbst wieder kleiner als der Ausdehnungskoeffizier des Metallgehäuses ist und dass bei einem gegenüber dem elektro-optischen Element befestigten Glasfaserende die primäre Faserhülle abgenommen ist und das Glasfaserende am Metallgehäuse befestigt ist, wobei die primäre Faserhtllle sich bis ins Glasemail erstreckt. Bei der neuerungsgemässen Durchführung erfährt die Verbindungsstelle durch den Unterschied in den Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Werkstoffe einen radial gerichteten Druck, was im Zusammenhang mit der hermetischen Dichte und der mechanischen Festigkeit der Durchführung vorteilhaft ist. Ausserdem bietet die neuerungsgemäße Durchführung für eine Glaslichtleitfaser den Vorteil, dass die PrimärhUlle zum Schützen und Befestigen der Glasfaser sich bis ins Glasemail der Glasfaserbefestigung erstreckt, womit eine schwache Stelle der Glasfaser (d.h. gerade über der Befestigung) verstärkt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nunmehr anhand der Zeichnung des Gehäuses einer Fotodiode näher erläutert.

Das in der Figur dargestellte Gehäuse 1 enthält einen Träger 2, auf dem eine lichtempfindliche Lawinendurchschlagdiode 3 (photo-avalanche diode) befestigt ist.

Die Diode 3 ist an zwei Leiter k und 5 elektrisch angeschlossen, von denen der Leiter V über den Träger 2 und der Leiter 5 über einen Anschlussdraht 6 die Diode 3 kontaktieren. Der Leiter 5 ist in bezug auf den Träger 2 mittels einer Glasmasse 7 isoliert, die weiter als Befestir gung für die beiden Leiter h und 5 wirkt.

Ein Gehäuse 8 aus Metall ist mittels eines Flansches 9 mit einem Flansch 10 des Trägers 2 verschwelest. Das Gehäuse 8 ist an der Oberseite mit einem Loch 11 versehen, in dem eine gläserne Lichtleitfaser 12 befestigt ist An der Stelle des Lochs 11 wird eine Glasemailringform um die gläserne Lichtleitfaser 12 angebracht. Das Glasemail schmilzt durch Hochfrequenzerhitzung und heftet sich an das Gehäuse 8 und an die Lichtleitfaser 12 an. Nach dem Erkalte

III I

• t

I · · «till

Il · · ·

I I I I I I · · t ·

PHN 10 038 3 23.2.1982

des Glasemails 13 ist die Lichtleitfaser 12 im Gehäuse 8

befestigt, und es hat sich eine hermetisch geschlossene

Durchführung für eine Glas-Lichtleitfaser im Gehäuse 8 gebildet.

Vorzugsweise ragt eine Primärhtille (coating) 12' der Lichtleitfaser 12 bis in das geschmolzene Glasemail 13· Die Primärhülle 12' besteht oft aus Kunststoff und ist daher vom Ende 14 der Lichtleitfaser 12 zur Ermöglichung einer guten Haftung (hermetischer Anschluss) zwischen der Lichtleitfaser 12 und dem Gehäuse 8 entfernt. Die Primärhülle 12' um die Faser 12 herum ist eine schützende und verstärkte Schicht. Daher hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Primärhülle 12· bis in das Glasemail hineinragt, wodurch vermieden wird, dass eine verletzliche Stelle an der Lichtleitfaser 12 entsteht (d.h. gerade über der Verbindungsstelle).

Zum Schutz der Faser 12 und der Verbindungsstelle aus dem Giasemail 13 ist auf dem Gehäuse 8 eine Schutzbüchse 15 angeordnet (verklebt), die ein Loch 16 und ein'.

Schutzrohr 17 aufweist. Im Schutzrohr 17 ist eine Sekundärhülle 18 der Lichtleitfaser 12 durch Verkleben oder Einquetschen des Schutzrohrs 17 mit einer Schrumpfzange befestigt.

Ein Raum 19 um die Lichtleitfaser 12, 12·, 18 und

/ 25 in der Schutzbüchse 15 kann durch die Öffnung 16 mit einem Kunststoff ausgefüllt werden (beispielsweise mit einem Epoxydharz), so dass die Lichtleitfasor 12 vollständig eingebettet und geschützt ist,

Schliesslich wird eine Kappe 20 über die Schutzbüchse 15 und das Gehäuse 8 geschoben und mit einem Flansch 9 des Gehäuses 8 verschweisst. In einem Hals 21 der Kappe wird mit einer Einschnürung 22 (hergestellt mit Hilfe einer Schrumpfzange) die Sekundärhülle 18 abermals fixiert, so dass die Lichtleitfaser 12 und das Giasemail 13 besonders gut zugentlastet und die KlebbefestigMng der Büchse 15 am Gehäuse 8 vor Abstossen geschützt ist.

Es sei noch bemerkt, dass Glasemail (auch Schmelzglas oder Lötglas = solderglass genannt) an sxch bekannt ist.

I I ■ t I I I · ·

PHN 10 038 h 23.2.1982

Das Glasemail hat eine niedrigere Schmelztemperatur als die lichtleitfaser und kann in Form einer Suspension aus Glaspulver in einer Lösung aus Nitrozellulose in Amylacetat, jedoch in Form eines Rings aus Glaspulver und Bindemittel angebracht werden. Das Glasemail wird beispielsweise durch Hochfrequenzerhitzung auf etwa kkO°C erhitzt, wobei das Glaspulver schmilzt und sich an die Lichtleitfaser 12 aus Glas und an das Gehäuse 8 aus Metall anheftet.

10

15

20

25

30

35

Claims

I It I UM « · PHN 10 038 ' 5 23.2.1982 SCHUTZANSPRÜCHE:

1. . Durchführung für eine Glas-Lichtleitfaser mit einem Gehäuse aus Metall, in das ein elektro-optisch.es Element eingeschlossen ist, wobei die Lichtleitfaser mit einem Glasemail in einer Öffnung des Gehäuses gegenüber dem elektro—optischen Element befestigt ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Ausdehnungskoeffizient der Lichtleitfaser kleiner als der Ausdehnungskoeffizient des Glasemails ist, welcher selbst wieder kleiner als der Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses ist und dass von dem gegenüber dem elektro-optischen Element befestigten Lichtleitfaserende eine Primärhtille entfernt und die Lichtleitfaser am Gehäuse befestigt ist, wobei die primäre Lichtleitfaserhülle jedoch bis in das Glasemail hineinragt.

2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, dass am Gehäuse eine Schutzbüchse befestigt ist, an der eine Durchführung ausgebildet ist, in der eine Sekundärhülle fixiert und der vom Gehäuse und von der Schutzbüchse begrenzte Raum mit einem Kunststoff ausgefüllt ist.