SE514478C2 - Optisk mottagar- och sändarmodul - Google Patents

Description

514 478 KORT FIGURBESKRIVNING Uppfimiingen skall nu beskrivas i detalj såsom en ej begränsande utfóringsform i sam- band med de bifogade ritningarna, i vilka: - Fig. l är en schematisk vy uppifrån av ett substrat, som innefattar integrerade rektangulära vågledare och har optiska mottagar- och sändarkretsplattor monterade på sig, - Fig. 2 är en schematisk vy sedd från framsidan av substratet i fig. l, - Fig. 3 är en schematisk vy från framsidan av en detektorrnatris, som används som den i fig. 1 visade mottagarkretsplattan, - Fig. 4 är en schematisk vy uppifrån av endast substratet i fig. l, som visar de elektriskt ledande vägarna vid substratets yta, - Fig. 5 är en schematisk vy liknande den i fig. 1 av ett substrat med optiska fibrer, som är placerade i V-spår i stället för integrerade rektangulära vågledare, - Fig. 6 är en schematisk vy sedd från framsidan av substratet i fig. 5 och - Fig. 7 är en schernatisk vy liknande den i fig. 1 av ett substrat med vågledare försedda med kopplare.

DETALJERAD BESKRIVNING I fig. 1 visas en vy uppifrån av ett substrat 1, som har separata mottagar- och sändar- kretsplattor 3, 5, vilka är monterade på substratet, och optiska vågledare 7, 9 för att leda ljus till och från respektive kretsplatta. Substratet 1 är en allmänt rektangulär platta, exempelvis gjord av kisel eller av ett lämpligt polymerrnaterial, som har elektriska ledare, ej visade, anbragta i och på substratet, och de optiska vågledarna 7, 9, som är utformade genom att anbringa skikt med olika brytningsindex på plattans yta. De optiska vågledarna är här sålunda vågledarerav-rektangulär typ, se vyn framifrån av substratet i fig. 2, som har en kärna med rektangulärt tvärsnitt omgiven av en undermantel och övermantel, ej visade. Vågledama 7, 9 sträcker sig parallellt med substratets långsidor och slutar vid en kort framsida eller kant. Det är företrädesvis placerade med likformiga regelbundna mellanrum, varvid vågledare för att sända ljus växlar om med vågledare för att mottaga ljus. Ett törbindningsdon av typ MT ("Mechanical T ransfer"), ej visat, kan fastgöras vid framkanten, där alla vågledarna slutar.

Vågledama 7 för att mottaga ljus sträcker sig alla längs raka vägar från substratets 1 framkant och slutar vid aktiva områden på en framsida eller framkant av mottagar- eller detektorkretsplattan 3. Vågledarna 9 för att sända ljus från anordningen sträcker sig längs raka vägar från substratets framkant och förbi detektorkretsplattan 3 fram till sändar- eller laserkretsplattan 5, som är belägen bakom detektorkretsplattan. Dessa vågledare 9 slutar alla vid aktiva områden på en framkant av laserkretsplattan 5. De kommer inte i kontakt med detektorkretsplattan 3, eftersom detektorkretsplattan har diken eller spår 11, vilka är utforma- de i dess undre yta, se också frontvyn av detektorkretsplattan i fig. 3. Dikena 11 kan åstad- kommas på ganska enkelt sätt genom exempelvis sågning eller fräsning, så länge som de har tillräckligt tvärsnitt, vilket företrädesvis är rektangulärt och likformigt med tvärsnittet hos de vågledare 9, vilka passerar i och genom dikena. De aktiva detektoronrrådena 13 vid fram- 514 478 3 kanten av detektorkretsplattan 3 är då belägna mellan spåren 11, så som visas i fig. 3.

Bakom laserkretsplattan 5 fmns en övervakningsdiodkretsplatta 15 fastgjord vid substra- tets 1 yta, varvid diodkretsplattan mottager visst ljus, som utsänds i bakåtrikmingen från la- serkretsplattan 5, för att styra effektnivån hos ljus, vilket utsänds från laserelementen till våg- ledama 7. De elektriska förbindningarria av kretsplattorna 3, 5 och 15 framgår av fig. 4, i vilken en vy uppifrån av substratet 1 visas. De elektriska förbindningarna 19 för mottagar- kretsplattan 3 kan såsom visas vara utförda, så att de slutar vid en långsida av substratet 1, och alla elektriska anslutningar 21, 23 för sändarkretsplattan 5 och övervalcningskretsplattan är då med fördel anordnade vid den motsatta långsidan av substratet. Detta minskar elekt- risk överhöming. Kretsplattorna kan alla vara monterade, så att de har sin krets- eller monte- ringsyta vid bottenytan, så kallad montering av typ "flip-chip" och de är då lödda eller lim- made till substratplattans 1 yta. Kontaktpaddama 17 för detektorkretsplattan är synliga i fig. 3.

De vågledare, vilka såsom ovan beskrivs är integrerade i substratets 1 yta, kan ersättas med optiska fibrer placerade i V-spår. En sådan utformning visas i vyn uppifrån i fig. 5 och frontvyn i fig. 6. Här ñnns optiska fibrer 7°, 9', som sträcker sig från substratets framkant till respektive aktiva område på framkantema av respektive mottagar- och sändarkretsplattor 3, 5. De optiska fibrerna är placerade i V-spår 7", 9", som är framställda i substratets ytskikt genom t ex etsning. Fibrema 9” för ljus, som sänds från modulen, passerar i spår 11 i botten- ytan av detektorkretsplattan på samma sätt som i den första utföringsformen. Det kan förelig- ga ett problem med att anordna de elektriska anslutningarna till elementen hos detektor- _ kretsplattan 3, eftersom de elektriska ledarna för detta måste passera V-spåren 5" för sändar- fibrerna. Substratetkan i detta fall vara 'en 'polymerstrukmr av' 'flerskiktstyp, som har djupt liggande elektriska ledare, eller också kan, substratet framställs genom att gjuta ett poly- merrnaterial, en benram, ej visad, placeras i gjutformen, så att benramarna har partier, vilka sträcker sig ovanför de optiska fibrerna 7' för utsänt ljus, järnför fig. 4.

I fig. 7 visas en optisk mottagar- och sändarmodul, som har kopplare 25, vilka kombi- nerar inkommande och utgående ljus på samma ändfibrer 27. Modulen i fig. 7 kan erhållas från modulen i fig. 5 genom att förlänga substratet vid dess framkant och där åstadkomma lämpliga urtagningar för kopplarna och ändñberstyckena 27. Mycket små höjningar i fibrerna 7' från detektorkretsplattan 3 och i fibrerna 9' från laserkretsplattan 5 erfordras, eftersom förskjutningen i sidled av fibrerna för de båda kretsplattorna är liten. Kopplama 25 kan vara selektiva vad beträffar våglängd om så erfordras.

En optisk mottagar- och sändarmodul har sålunda beskrivits, som är utförd på ett litet substrat, eftersom inga höjningar av vågledarna erfordras, och som kan framställas ganska enkelt genom att endast utföra parallella spår i den aktiva sidan hos en optoelektrisk eller elektrooptisk kretsplatta, varvid spåren bildas med hjälp av t ex sågning, fräsning eller till och med etsning. '

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 514 478 4 PATENTKRAV

1. l. Optisk mottagar- och såndarmodul innefattande en mottagarenhet och en sändarenhet, som är monterade på ytan av ett substrat, och vidare innefattande vid en yta av substratet en mottagande optisk vågledare, som sträcker sig från mottagarenheten, och en utsändande optisk vågledare, som sträcker sig från sändarenheten, k ä n n e t e c k n a d av att en första av vågledarna passerar den av den mottagar- och sändarenhetema, från vilken den första vågle- daren inte sträcker sig, i ett spår, vilket är utformat i en undre yta hos denna enhet.

2. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den första vågledaren sträcker sig inom det område, där den passerar den nämnda av mottagar- och sändarenheterna, i en riktning parallell med den riktning, som vågledaren, vilken sträcker sig från denna enhet, har i ett område vid denna enhet, och att spåret har samma riktning.

3. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt något av krav l - 2, k ä n n e t e c k n a d av att mottagar- och sändarenheterna har aktiva områden, från vilken de motsvarande vågle- dama sträcker sig, varvid de aktiva områdena alla är orienterade i samma riktning.

4. Optisk mottagar- och sändarrnodul enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att motta~ gar- och sändarenhetema är belägna bakom varandra, sett i den nämnda riktningen.

5. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt något av krav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d av att mottagar- och sändarenheterna har framkanter innefattande aktiva områden, från vilka de motsvarande vågledarna sträcker sig, varvid framkanterna är parallella med varandra och en aktiv area hos en av enheterna är belägen bakom en aktiv area hos den andra av enheterna och är förskjuten i sidled med ett förutbestämt avstånd.

6. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt något av krav l - 5, k ä n n e t e c k n a d a av att--derr-enhet: som innefattar spåret, har ett aktivt område vid en kant; frårrvilkenmotsva-'r rande vågledare sträcker sig, varvid det aktiva området är belägen i ett plan, vilket är väsent- ligen vinkelrät mot riktningen hos spåret.

7. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt något av krav l - 6, k ä n n e t e c k n a d av att vågledarna alla sträcker sig parallellt med varandra fram till en framkant hos substratet.

8. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt något av krav l - 6, k ä n n e t e c k n a d av att vågledarna alla sträcker sig väsentligen parallellt med varandra fram till en kopplare, från vilken en vågledare sträcker sig fram till en framkant hos substratet.

9. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt något av krav l - 8, k ä n n e t e c k n a d av att mottagar- och sändarenhetema är matrisanordningar, som innefattar samma antal motta- gar- och sändarelement.

10. Optisk mottagar- och sändarmodul enligt krav 9, k å n n e t e c k n a d vågledarna sträcker sig från alla mottagar- och såndarelement med regelbundet mellanrum aV 311 mellan varandra, så att mottagande vågledare omväxlar med utsändande vågledare, och att spår är utformade i en undre yta i enlighet därmed.