NL7908536A

NL7908536A - Omhulling voor een fotodiode.

Info

Publication number: NL7908536A
Application number: NL7908536A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1979-11-23
Filing date: 1979-11-23
Publication date: 1981-06-16
Also published as: DE3043613A1; FR2470446B1; US4386268A; FR2470446A1; GB2064862A; JPS6333307B2; CA1169532A; JPS5687374A; GB2064862B

Description

PHN 9636 1 N.V. PHILIPS» GLOEILAMPENFABRIEKEN TE EINDHOVEN "Omhulling voor een fotodiode"

De uitvinding heeft betrekking op een omhulling voor een fotodiode, die dienst doet als detektor van lichtsignalen.

Ten behoeve van optische communicatie wordt 5 veelal gebruik gemaakt van een lawinedoorslagdiode als detektor van lichtsignalen. De lichtsignalen worden via een glasfiber aan de detektor aangeboden. De afstand tussen het einde van de fiber en de fotodiode dient zeer klein te zijn om een efficiënte optische koppeling te verkrijgen. ^ Als deze afstand groter is dan ongeveer 0,1 mm zal een groot deel van het door de fiber aangeboden licht buiten het fotogevoelige deel van de detektor vallen. Het reproduceerbaar verkrijgen van deze geringe afstand tussen fiber en fotodiode stuit in de praktijk op moeilijkheden.

Zoals bekend is het wenselijk, dat de lawinedoorslagdiode een zo gering mogelijke donkerstroom heeft,.

Om een stijging van de donkerstroom te vermijden, dient de lawinedoorslagdiode in een hermetische omhulling te worden opgenomen. Hierbij stijgen echter weer de problemen, 20 die optreden bij het realiseren van een efficiënte optische koppeling tussen de detektor en de optische fiber.

De uitvinding heeft tot doel een omhulling voor een fotodiode te verschaffen, die een hermetisch opsluiten van de fotodiode garandeert, en daarbij een efficiënte 25 optische koppeling tussen de detektor en een optische fiber op reprodueerbare wijze mogelijk maakt. Om dit doel te bereiken is de omhulling volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de omhulling een drager voor de fotodiode bevat, een met de drager hermetisch verbonden metalen kapvormig 30 lichaam, een door een opening van het kapvormig lichaam gevoerde gemetaliseerde glazen lichtgeleider die in de opening met soldeer is bevestigd en waarvan een einde tot de fotodiode reikt en het andere einde uit het kapvormig li- 790 85 36 ψ' ♦ ΡΗΝ 9636 2 • ·chaam steekt, en een blokvormig lichaam dat op hét kapvor--mig lichaam is geplaatst, welk blokvormig lichaam is voorzien van een boring, waarin aan> de ene zijde een gedeelte van de lichtgeleider valt en aan de andere zijde een op-5 tische fiber kan worden opgenomen.

De drager en het kapvormige lichaam zijn bij voorkeur met behulp van een lasverbinding aan elkaar bevestigd. Daar voorts de lichtgeleider in het kapvormige lichaam is gesoldeerd, is een absoluut.· hermetische omhul-M ling verkregen. De lichtgeleider kan vóór het solderei in het kapvormige lichaam zodanig worden ingesteld, dat een minimale afstand tussen een van haar uiteinden en de foto-diode ontstaat. Het blokvormige lichaam kan nu op eenvoudige wijze, bijvoorbeeld door middel van een lijmverbin-15 ding, aan het kapvormige lichaam worden bevestigd. Een boring in het blokvormige lichaam neemt het naar buiten stekende deel van de lichtgeleider op; de lichtgeleider wordt zodoende effektief beschermd. Een optische fiber kan in de boring worden gevoerd tot aan de lichtgeleider.

20 Hierdoor is een zeer eenvoudige wijze van koppelen van de optische fiber mogelijk geworden, waarbij de licht-overdracht naar de fotodiode maximaal is.

Bij voorkeur vertoont de glazen lichtgeleider in een richting dwars op de lichtgeleidingsrichting een 25 stapvormige overgang van de brekingsindex van het glas.

Het is gebleken, dat daarbij een effectieve lichtgeleiding plaats heeft.

De uitvinding zal aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de omhulling 30 nader worden toegelicht.

Een drager 2 voor een lawinedoorslagdiode 1 bestaat uit een metalen lichaam 3, waarvan de onderzijde is gevuld met glas k. Een geleider 5 is’door het glas gevoerd en bevestigd aan het metalen lichaam 3· Een andere 35 geleider 6 is door het glas en door een opening van het metalen lichaam 3 gevoerd, zodat de geleidens 5 en 6 onderling elektrisch zijn geïsoleerd. De lawinedoorslag- 790 85 36 ~ PHN 9636 3 diode is op het metalen lichaam 1 bevestigd en staat zodoende in elektrische verbinding met geleider 5· Een tussen de bovenzijde van de lawinedoorslagdiode en de geleider 6 aangebrachte draad 7 vormt de elektrische verbin-5 ding van de diode met geleider 6.

Een metalen, kapvormig lichaam 8 is met een flens gelast aan een flens van het metalen lichaam 3· In de bovenzijde van het kapvormige lichaam 8 is een doorgaande opening 9 aanwezig. In deze opening is een glazen licht-10 geleider 10 gevoerd. Deze lichtgeleider 10 is ten minste op de plaats waar zijn door opening 9 is gevoerd voorzien van een metalisering. Bij voorkeur bestaat de metalisering uit een laagje NiCr waarover een laagje Ni. Door middel van soldeer is de lichtgeleider in de opening 10 bevestigd.

15 Door toepassing van de lasverbinding tussen het metalen deel 3 en het kapvormig deel 8 en door toepassing van de soldeerverbinding is een hermetische omhulling van uitstekende kwaliteit verkregen. De lichtgeleider 10 is zodanig in de opening 9 gepositioneerd en daarna vastgesoldeerd, 20 dat zijn naar de fotodiode 1 gerichte einde tot op zeer korte afstand van deze diode reikt. Deze afstand, die bij voorkeur niet groter moet zijn dan 0,1 mm, is door de weergegeven constructie reproduceerbaar instelbaar.

De omhulling bevat voorts nog een blokvormig 25 lichaam 11, dat op het kapvormige lichaam 8 is geplaatst.

Dit blokvormige lichaam 11 is voorzien van een doorgaande opening 12. In deze opening past het uit het kapvormige lichaam stekende gedeelte van de lichtgeleider 10. Het blokvormige lichaam 11 kan uit een willekeurig materiaal, 30 zoals kunststof of metaal, bestaan en kan op iedere geschikte wijze, bijvoorbeeld met behulp van een lijm, met het kapvormig deel 8 zijn verbonden. De opening 12 die aan de ene zijde een gedeelte van de lichtgeleider opneemt, dient voorts voor het opnemen van het einde van een opti-35 sche vezel 13> die een lichtsignaal aanvoert, dat door de lawinedoorslagdiode ma et worden gedetekteerd. Het invoeren van de vezel 13 wordt vereenvoudigd, door het einde 79 0 85 36 ~ PHN 9636 k van de opening 12 af te ronden. De fiber kan op eenvoudige wijze tot bij de lichtgeleider worden gevoerd. Er is door toepassing van de getoonde omhulling een mechanisch zeer eenvoudige en optisch uitermate effectieve koppeling tus-5 sen de optische vezel en de lawinedoorslagdiode verkregen. De lichtgeleider wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat in een richting dwars op de lichtgelexdingsrichting, de brekingsindez van het glas een stapvormige overgang vertoont.

10 15 20 25 30 35

- 790 8 5 36—---ZZZI

Claims

1. Omhulling voor een fotodiode, die dienst doet als detector van lichtsignalen, met het kenmerk, dat de omhulling een drager voor de fotodiode bevat, een met de 5 drager hermetisch verbonden metalen kapvormig lichaam, een door een opening van het kapvormig lichaam gevoerde geme-taliseerde glazen lichtgeleider die in de opening met soldeer is bevestigd en waarvan een einde tot de fotodiode reikt en het andere einde uit het kapvormig lichaam steekt, 10 en een blokvormig lichaam dat op het kapvormig lichaam is geplaatst, welk blokvormig lichaam is voorzien van een boring, waarin aan de ene zijde een gedeelte·νηη de lichtge— leider valt en aan de andere zijde een optische fiber kan worden opgenomen. 15

2. Omhulling voor een fotodiode volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drager een metalen bodemdeel bevat, dat door middel van een lasverbinding met het kapvormig lichaam is verbonden en dat het blokvormig lichaam met behulip van een lijm aan het kapvormig lichaam is be-20 vestigd.

3* Omhulling voor een fotodiode, met het kenmerk, dat de glazen lichtgeleider in een richting dwars op de lichtgeleidingsrichting een stapvormige overgang van de brekingsindex van het glas vertoont. 25 30 79085 36------- 35