WO1998034142A1 - Anordnung zum ankoppeln von optoelektronischen elementen mit jeweils einer optisch empfindlichen oberfläche an zugeordnete lichtwellenleiter - Google Patents

Anordnung zum ankoppeln von optoelektronischen elementen mit jeweils einer optisch empfindlichen oberfläche an zugeordnete lichtwellenleiter

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WO1998034142A1
WO1998034142A1 PCT/DE1998/000387 DE9800387W WO9834142A1 WO 1998034142 A1 WO1998034142 A1 WO 1998034142A1 DE 9800387 W DE9800387 W DE 9800387W WO 9834142 A1 WO9834142 A1 WO 9834142A1
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carrier
optical fibers
optoelectronic elements
arrangement
coupling
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Volker Plickert
Lutz Melchior
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
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    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device

Definitions

  • the invention is in the field of optoelectronic connections and relates to an arrangement for coupling optoelectronic elements, each with an optically sensitive surface, to assigned optical waveguides.
  • a coupling arrangement is known from US Pat. No. 5,420,954 in which surface-emitting laser diodes are arranged on the back of a first carrier, the laser diodes emitting perpendicular to the carrier surface. In addition, holes are provided on the first carrier next to the laser diodes.
  • a second carrier has a multiplicity of optical waveguides which end on a prepared end face of the second carrier. Alignment pins arranged parallel to the optical waveguides protrude from this end face, the alignment pins and the optical waveguides being arranged in a pattern which corresponds to that of the arrangement of the recesses and the laser diodes on the first carrier.
  • the optical fibers and the laser diodes are passively aligned with one another. Due to the inclination of the first bracket or the bracing of the second bracket, a mismatch and thus failure of the coupling arrangement can easily occur.
  • a V-shaped recess and, perpendicular to this, a V-shaped groove for receiving an optical waveguide are provided on a second surface which is coplanar with the first surface of the carrier, between the end of the groove and the V-shaped one Depression substrate material with sloping flanks remains; At the end of the groove is the fiber end face of the inserted optical fiber.
  • Light guided in the optical waveguide is emitted on the fiber end face of the optical waveguide, penetrates into the remaining substrate material and is totally reflected on the recess-side flank of the remaining substrate material in the direction of the photodiode through the carrier.
  • the light For coupling, the light must be focused through a lens upstream of the optically sensitive surface. This arrangement is complex and also visually lossy.
  • a photodiode a laser diode can also be used, in which case the light transmission takes place in the opposite direction with respect to the arrangement described above with a photodiode.
  • the arrangement disclosed there comprises a carrier made of plastic, in which a single groove is provided for receiving a single optical waveguide, which extends to a reflecting and inclined surface.
  • An optically active side of an emitter element faces the carrier in such a way that the emitter emitted light is reflected on the inclined surface and is coupled into the optical waveguide, which is directly in front of the inclined surface with its end face.
  • the inclined surface is designed as a beam splitter, whereby part of the light is lost during reflection.
  • the optical waveguide emerges from the arrangement and apparently ends at a corresponding corresponding arrangement.
  • the object is achieved by an arrangement for coupling optoelectronic elements, each having an optically sensitive surface, to assigned optical waveguides with a carrier consisting of plastic, on which the optoelectronic elements are arranged, the optically sensitive surfaces facing one side of the carrier, wherein in the structured waveguides are housed in a structured depression, reflective surfaces for deflecting light between the optical waveguides and the optoelectronic elements being present on the same side, and wherein the carrier has guide means arranged parallel to the plane of the structured depressions.
  • an optical waveguide is understood to mean any device for the spatially limited routing of an optical signal, in particular assembled optical waveguides and so-called waveguides.
  • an optoelectronic element with a light-sensitive surface should be understood to mean both a transmitting and a receiving element, in particular a light emitter. diodes, surface emitting laser diodes and photodiodes.
  • the common arrangement of optoelectronic elements, optical waveguides and reflecting surfaces on one side of the carrier advantageously results in a direct coupling of the optical waveguides to the optoelectronic elements while avoiding the lossy penetration of the carrier substrate.
  • a restriction to carrier materials that are transparent in the relevant spectral range is not necessary.
  • plastics can be used as the carrier material, which can be processed relatively inexpensively by molding techniques with the necessary accuracy.
  • the arrangement according to the invention can also be designed for coupling to optical fiber connectors.
  • plastics In contrast to commonly used crystalline materials, for example surface-oriented silicon, plastics have a comparatively low brittleness and can withstand any tension that may occur without material breakage.
  • the carrier has guide means arranged parallel to the plane of the structured depressions. These are used to align the optical fibers of a connector to be coupled to the optical fibers on the arrangement by interacting with the guide means on the connector side.
  • the arrangement according to the invention can interact with other assemblies via optical long-distance lines. By separating the optical fiber on the arrangement side from the long-distance line, mechanical decoupling is achieved, as a result of which tensile forces which may occur are not transmitted to the optical fiber arrangement on the arrangement.
  • the optoelectronic elements and optical waveguides aligned with one another are not misaligned.
  • the arrangement according to the invention allows flexible blen and modular structure of a network with other modules, a possibly defective arrangement according to the invention can be easily replaced.
  • An advantageous embodiment of the arrangement according to the invention is characterized in that at least one optoelectronic element is a surface-emitting laser.
  • the arrangement according to the invention can thus be used as a transmitting and / or receiving module.
  • Another advantageous embodiment is characterized by a paraboloidal shape of the reflecting surfaces.
  • a shape of the reflective surfaces significantly increases the coupling efficiency.
  • the parabolic surface almost completely reflects the optically sensitive surface of the photodiode.
  • the beam of rays emanating from a surface-emitting laser is optimally coupled into the optical waveguide. This makes it possible to use the entire aperture of the optical waveguide and the laser for coupling in and out.
  • fiber optic cables that only transmit a near-axis signal mode, so-called single-mode fiber can be used without large coupling losses.
  • Another advantageous embodiment of the arrangement according to the invention is characterized in that the reflecting surfaces have a reflective coating. In this way a degree of reflection of close to 1 can be achieved.
  • optical waveguides are formed by material introduced into the structured depressions with a refractive index that is greater than that of the plastic molded body. This creates optical fibers that form an integral part of the carrier. A suitable material is introduced into the recesses and solidified in one work step. The time-consuming preparation of pre-assembled optical fibers prior to their inclusion in the recesses is eliminated.
  • FIG. 1 shows the exemplary embodiment in an exploded view
  • FIG. 2 shows the same exemplary embodiment in the assembled state.
  • Figure 1 shows an arrangement 1 according to the invention with a carrier 2 made of a plastic material.
  • a carrier 2 made of a plastic material.
  • grooves 10 are machined parallel to each other, which run from a prepared end face 16 to approximately the center of the carrier 2 and end there on inclined surfaces 18 as reflecting surfaces.
  • Pre-assembled optical waveguides 20 are introduced into the grooves 10 as structured depressions, which are flush with the end face 16 after a polishing process.
  • metallizations 24 are provided on the surface 6, which are connected to the solder connection surfaces 8.
  • a diode array 4 with vertically emitting laser diodes is placed on the metallizations 24 as optoelectronic elements which, with their optically active surfaces (not visible), lie on the underside 26 of the diode array 4 and therefore facing the carrier 2.
  • the underside of the diode array 4 likewise has metallizations (not shown) which correspond in their spatial arrangement to the metallizations 24 on the carrier side.
  • the laser diodes of the diode array 4 are arranged to the array-side metallizations as well as the inclined surfaces 18 to the carrier-side metallizations 24, so that when the diode array 4 is applied to the carrier 2, the array-side and carrier-side metallizations 24 on top of one another and the laser diodes and the inclined surfaces 18 opposite.
  • the exact alignment takes place through the centering effect of the surface tension of liquefied solder, which is initially applied in the form of small solidified balls to the carrier-side metallizations 24 and is heated after the roughly pre-adjusted placement of the diode array 4 on the carrier 2.
  • the solder subsequently only wets the array-side and the carrier-side metallizations 24 and, due to its surface tension, aligns the metallizations congruently with one another.
  • the laser diodes are electrically contacted.
  • the inclined surfaces 18 serve to deflect the beam.
  • the arrangement 1 permits simple and reliable coupling of the optical waveguide sections 20 to the laser diodes in the diode array 4.
  • the inclined surfaces 18, which are provided with a reflective coating, have a defined angle with respect to the longitudinal direction of the optical waveguides 20, so that the signal emitted by the laser diodes is coupled into the optical waveguide 20 with little loss.
  • Figure 2 shows the arrangement 1 in the assembled state.
  • the same reference numerals as in FIG. 1 were chosen for the corresponding feature.
  • the cover 34 covers the grooves 10 with the inserted optical waveguides 20 and is flush with the end face 16 and the end faces of the optical waveguides 20.
  • the lid 34 is locked laterally by the flanks 32.
  • an adhesive is inserted into the grooves 10 and between the flanks 32 and the side walls 38; the adhesive fixes the optical waveguide 20 on the one hand in the grooves 10 and on the other hand the cover 34 on the carrier 2.
  • blind holes 30 are provided which run parallel to the grooves 10 and which are used to align and fix guide pins, not shown, of a connector plug, also not shown serve.
  • optical fibers or optoelectronic elements on the plug side are aligned with respect to the optical fibers 20 and optical signals can be passed on.
  • the coupling of optical fibers on the connector part side can take place via a coaxial butt coupling to the optical fibers 20.

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Abstract

Es wird eine Anordnung (1) zum Ankoppeln von optoelektronischen Elementen (4) mit einer optisch empfindlichen Oberfläche (26) an Lichtwellenleiter (20) beschrieben, die einen Träger (2) aufweist, auf dem die optoelektronischen Elemente (4) mit ihrer optisch empfindlichen Oberfläche (26) dem Träger (2) zugewandt angeordnet sind, an dem in strukturierten Vertiefungen (10) die Lichtwellenleiter (20) untergebracht sind und an dem reflektierende Oberflächen (18) zur Lichtumlenkung zwischen dem jeweiligen Lichtwellenleiter (20) und dem zugeordneten optoelektronischen Element (4) vorhanden sind, wobei der Träger (2) ein Kunststofformkörper ist und sich die optoelektronischen Elemente (4) und die Lichtwellenleiter (20) gemeinsam mit den reflektierenden Oberflächen (18) auf ein und derselben Seite des Trägers (2) befinden.

Description

Beschreibung
Anordnung zum Ankoppeln von optoelektronischen Elementen mit jeweils einer optisch empfindlichen Oberfläche an zugeordnete Lichtwellenleiter
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet optoelektronischer Verbindungen und betrifft eine Anordnung zum Ankoppeln von optoelektronischen Elementen mit jeweils einer optisch empfindli- chen Oberfläche an zugeordnete Lichtwellenleiter.
Aus der US 5,420,954 ist eine Koppelanordnung bekannt, bei der oberflächenemittierende Laserdioden rückseitig auf einem ersten Träger angeordnet sind, wobei die Laserdioden senk- recht zur Trägeroberfläche abstrahlen. Zusätzlich sind Löcher auf dem ersten Träger neben den Laserdioden vorgesehen. Ein zweiter Träger weist eine Vielzahl von Lichtwellenleitern auf, die an einer vorpräparierten Stirnseite des zweiten Trägers enden. Aus dieser Stirnseite ragen parallel zu den Lichtwellenleitern angeordnete Ausrichtstifte heraus, wobei die Ausrichtstifte und die Lichtwellenleiter in einem Muster angeordnet sind, welches mit dem der Anordnung der Ausnehmungen und der Laserdioden auf dem ersten Träger korrespondiert. Durch die Wechselwirkung der Ausrichtstifte mit den Löchern beim Zusammenfügen der beiden Träger werden die Lichtwellenleiter und die Laserdioden zueinander passiv ausgerichtet. Durch Neigung des ersten oder Verspannung des zweiten Trägers kann es leicht zu einer Fehlanpassung und damit zum Ausfall der Koppelanordnung kommen.
Eine weitere Anordnung zur Ankopplung von optoelektronischen Elementen an Lichtwellenleiter ist in der EP 0 682 279 AI beschrieben. Auf einem Träger aus einem Halbleiter-Substrat ist ein optoelektronisches Element in Form z. B. einer Photodiode mit ihrer zu einer ersten Oberfläche des Trägers zugewandten optisch empfindlichen Oberfläche angeordnet. Auf einer zur ersten Oberfläche des Trägers koplanar ausgerichteten zweiten Oberfläche ist in dem Halbleiter-Substrat eine V-förmige Vertiefung und senkrecht zu dieser eine V-förmige Nut zur Auf- nähme eines Lichtwellenleiters vorgesehen, wobei zwischen dem Ende der Nut und der V-förmigen Vertiefung Substratmaterial mit schrägen Flanken verbleibt; am Ende der Nut befindet sich die Faserstirnseite des eingelegten Lichtwellenleiters. Im Lichtwellenleiter geführtes Licht wird an der Faserstirnseite des Lichtwellenleiters emittiert, dringt in das verbliebene Substratmaterial ein und wird an der vertiefungsseitigen Flanke des verbliebenen Substratmaterials in Richtung Photodiode durch den Träger hindurch totalreflektiert. Zur Kopplung muß das Licht durch eine der optisch empfindlichen Flä- ehe vorgelagerte Linse fokussiert werden. Diese Anordnung ist aufwendig ausgeführt und auch optisch verlustbehaftet. Anstelle einer Photodiode kann auch eine Laserdiode eingesetzt werden, wobei dann die Lichtübertragung in umgekehrter Richtung in Bezug auf die obenbeschriebene Anordnung mit einer Photodiode erfolgt.
Eine weitere Anordnung, bei der ein zusätzlich auf einen Träger mit Photodiode aufgesetzter Deckel mit innenliegender Spiegelfläche die Strahlumlenkung vom Lichtwellenleiter zur Photodiode bewirkt ist in der EP O 660 146 AI offenbart.
Eine Anordnung zum Ankoppeln von optoelektronischen Elementen mit jeweils einer optisch empfindlichen Oberfläche an zugeordnete Lichtwellenleiter ist in der DE 33 15 861 AI be- schrieben. Die dort offenbarte Anordnung umfaßt einen aus Kunststoff bestehenden Träger, in dem eine einzige Nut zur Aufnahme eines einzigen Lichtwellenleiters vorgesehen ist, die sich bis zu einer spiegelnden und geneigten Fläche erstreckt. Ein Emitterelement ist mit seiner optisch aktiven Seite dem Träger dergestalt zugewandt, daß das vom Emittere- le ent abgestrahlte Licht an der geneigten Fläche reflektiert und in den Lichtwellenleiter, der mit seiner Stirnfläche der geneigten Fläche unmittelbar vorgelagert ist, eingekoppelt wird. Die geneigte Fläche ist als Strahlteiler ausgebildet, wodurch ein Teil des Lichts bei der Reflexion verloren geht. Der Lichtwellenleiter tritt aus der Anordnung aus und endet offenbar an einer korrespondierenden entsprechenden Anordnung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Koppelanordnung zu schaffen, die konstruktiv einfach und austauschbar ist sowie eine optisch verlustarme Ankopplung von Lichtwellenleitern an optoelektronische Elemente ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung zum Ankoppeln von optoelektronischen Elementen mit jeweils einer optisch empfindlichen Oberfläche an zugeordnete Lichtwellenleiter mit einem aus Kunststoff bestehenden Träger, auf dem die optoelektronischen Elemente angeordnet sind, wobei die optisch empfindlichen Oberflächen einer Seite des Trägers zugewandt sind, wobei in einer strukturierten Vertiefung derselben Seite die Lichtwellenleiter untergebracht sind, wobei auf derselben Seite reflektierende Oberflächen zur Lichtumlenkung zwischen den Lichtwellenleitern und den optoelektronischen Elementen vorhanden sind, und wobei der Träger parallel zur Ebene der strukturierten Vertiefungen angeordnete Führungsmittel aufweist.
Im Sinne der Erfindung wird unter einem Lichtwellenleiter je- de Vorrichtung zur räumlich begrenzt geführten Weiterleitung eines optischen Signals verstanden, insbesondere konfektionierte Lichtwellenleiter und sogenannte Waveguides. Weiterhin soll unter einem optoelektronischen Element mit lichtempfindlicher Oberfläche sowohl ein Sende- als auch ein Emp- fangselement verstanden werden, insbesondere Lichtemitter- dioden, oberflächenemittierende Laserdioden sowie Photodioden.
Durch die gemeinsame Anordnung von optoelektronischen Elemen- ten, Lichtwellenleitern und spiegelnden Flächen auf einer Seite des Trägers erfolgt in vorteilhafter Weise eine unmittelbare Ankopplung der Lichtwellenleiter an die optoelektronischen Elemente unter Vermeidung des verlustbehafteten Durchdringens des Trägersubstrats. Eine Einschränkung auf Trägermaterialien, die im relevanten Spektralbereich transparent sind, ist nicht notwendig. Somit können als Trägermaterial Kunststoffe verwendet werden, die durch Formtechniken mit der notwendigen Genauigkeit relativ kostengünstig bearbeitet werden können. Durch Verwendung eines Kunststoffs kann die erfindungsgemäße Anordnung auch zur Kopplung mit Lichtwellenleitersteckern ausgebildet werden. Kunststoffe weisen im Gegensatz zu üblicherweise verwendeten kristallinen Materialien, beispielsweise oberflächenorientiertem Silizium, eine vergleichsweise geringe Sprödigkeit auf und können eventu- eil auftretende Verspannungen ohne Materialbruch überstehen.
Weiterhin weist daß der Träger parallel zur Ebene der strukturierten Vertiefungen angeordnete Führungsmittel auf. Diese dienen der Ausrichtung von Lichtwellenleitern eines anzukop- pelnden Steckers an den anordnungsseitigen Lichtwellenleitern durch die Wechselwirkung mit steckerseitigen Führungsmitteln. Dadurch kann die erfindungsgemäße Anordnung mit anderen Baugruppen über optische Fernleitungen in Wechselwirkung treten. Durch die Trennung der anordnungsseitigen Lichtwellenleiter von der Fernleitung wird eine mechanische Entkopplung erzielt, wodurch eventuell auftretende Zugkräfte nicht auf die anordnungsseitigen Lichtwellenleiter übertragen werden. Insbesondere die zueinander ausgerichteten optoelektronischen Elemente und Lichtwellenleiter werden nicht dejustiert. Wei- terhin gestattet die erfindungsgemäße Anordnung einen flexi- blen und modularen Aufbau eines Netzwerkes mit weiteren Baugruppen, wobei eine eventuell defekte erfindungsgemäße Anordnung leicht ersetzt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß zumindest ein optoelektronisches Element ein oberflächenemittierender Laser ist. Die erfindungsgemäße Anordnung kann also als Sende- und/oder Empfangsbaugruppe verwendet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich durch eine paraboloide Form der reflektierenden Oberflächen aus. Durch eine solche Form der reflektierenden Oberflächen wird die Koppeleffizienz deutlich erhöht. Das im Falle einer Pho- todiode als optoelektronisches Element von einem Lichtwellenleiter in einen Raumwinkel emittierte Strahlenbündel wird durch die parabolförmige Oberfläche nahezu vollständig auf die optisch empfindliche Fläche der Photodiode reflektiert. Umgekehrt wird das von einem oberflächenemittierenden Laser ausgehende Strahlenbündel optimal in den Lichtwellenleiter eingekoppelt. Damit ist es möglich, die gesamte Apertur der Lichtwellenleiter und der Laser zur Ein- und Auskopplung zu nutzen. Weiterhin können Lichtwellenleiter, die nur eine achsnahe Signalmode, sogenannte Singlemodefaser, weiterlei- ten, ohne große Koppelverluste verwendet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß die reflektierenden Oberflächen einen spiegelnden Überzug tragen. Hier- durch kann ein Reflektionsgrad von nahe 1 erzielt werden.
Derartige Überzüge können beispielsweise durch Metallisierungen oder dielektrische Schichten realisiert werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter von in die strukturierten Vertiefungen eingebrachtem Material mit einem Brechungsindex gebildet sind, der größer als der des Kunststofformkörpers ist. Hierdurch werden Lichtwellenleiter geschaffen, die einen integralen Bestandteil des Trägers bilden. Dabei wird in einem Arbeitsschritt ein geeignetes Material in die Vertiefungen eingebracht und verfestigt. Das aufwendige Präparieren von vorkonfektionierten Lichtwellenleitern vor deren Aufnahme in die Vertiefungen entfällt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels erläutert und in zwei Figuren graphisch skizziert. Es zeigen Figur 1 das Ausführungsbeispiel in Explosionsdarstellung und Figur 2 dasselbe Ausführungsbeispiel in zusammengefügtem Zustand.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 1 mit einem Träger 2 aus einem Kunststoffmaterial. In eine Oberfläche 6 des Trägers 2 sind zueinander parallel ausgerichtete Nuten 10 eingearbeitet, die von einer vorpräparierten Stirnfläche 16 bis etwa zur Mitte des Trägers 2 verlaufen und dort an ge- neigten Flächen 18 als reflektierende Oberflächen enden. In die Nuten 10 als strukturierte Vertiefungen werden vorkonfektionierte Lichtwellenleiter 20 eingebracht, die mit der Stirnfläche 16 nach einem Poliervorgang bündig abschließen. Seitlich der geneigten Flächen 18 und in Richtung der Nuten 10 sind Metallisierungen 24 auf der Oberfläche 6 vorgesehen, die mit Lötanschlußflächen 8 in Verbindung stehen. Auf die Metallisierungen 24 ist ein Diodenarray 4 mit vertikal emittierenden Laserdioden als optoelektronische Elemente aufgesetzt, die mit ihren optisch aktiven Flächen (nicht erkenn- bar) an der Unterseite 26 des Diodenarrays 4 liegen und daher dem Träger 2 zugewandt sind. Das Diodenarray 4 weist an seiner Unterseite 26 ebenfalls nicht dargestellte Metallisierungen auf, die in ihrer räumlichen Anordnung der der trägersei- tigen Metallisierungen 24 entsprechen. Die Laserdioden des Diodenarrays 4 sind zu den arrayseitigen Metallisierungen genauso wie die geneigten Flächen 18 zu den trägerseitigen Metallisierungen 24 angeordnet, so daß bei einem Aufbringen des Diodenarrays 4 auf den Träger 2 die arrayseitigen und trägerseitigen Metallisierungen 24 aufeinander und die Laserdioden und den geneigten Flächen 18 gegenüberliegen. Die genaue Ausrichtung erfolgt dabei durch die zentrierende Wirkung der Oberflächenspannung von verflüssigtem Lot, welches zunächst in Form kleiner erstarrter Kugeln auf die trägerseitigen Metallisierungen 24 aufgebracht und nach dem grob vorjustierten Aufsetzen des Diodenarray 4 auf den Träger 2 erhitzt wird. Das Lot benetzt nachfolgend nur die arrayseitigen und die trägerseitigen Metallisierungen 24 und richtet infolge seiner Oberflächenspannung die Metallisierungen deckungsgleich zueinander aus. Gleichzeitig erfolgt hiermit die elektrische Kontaktierung der Laserdioden. Durch die Ausrichtung des Diodenarrays 4 wird eine optimale optische Kopplung zwischen den Laserdioden und den Lichtwellenleitern 20 erzielt. Die geneigten Flächen 18 dienen dabei der Strahlumlenkung.
Beiderseits der Nuten 10 erstrecken sich von der Stirnfläche 16 ausgehend und parallel zu den Nuten 10 verlaufend im Querschnitt trapezähnliche Erhebungen 28, deren den Nuten 10 zugewandte Flanken 32 zu den Nuten 10 hin schräg abfallen. Die Erhebungen 28 dienen der Fixierung eines im Querschnitt tra- pezförmigen Deckels 34, der mit seiner Unterseite 36 die Nuten 10 mit den eingelegten Lichtwellenleitern 20 überdeckt. Der Deckel 34 hat derartig bemessene Seitenwände 38, daß er genau zwischen die Flanken 32 der Erhebungen 28 auf den Träger 2 paßt. Die Anordnung 1 gestattet eine einfache und sichere Ankopp- lung der Lichtwellenleiterabschnitte 20 an die Laserdioden im Diodenarray 4. Die geneigten Flächen 18, die mit einem spiegelnden Überzug versehen sind, weisen einen definierten Win- kel bezüglich der Längsrichtung der Lichtwellenleiter 20 auf, so daß das von den Laserdioden emittierte Signal verlustarm in die Lichtwellenleiter 20 eingekoppelt wird.
Figur 2 zeigt die Anordnung 1 im zusammengefügten Zustand. Es wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 für korrespondierende Merkmal gewählt. Der Deckel 34 überdeckt die Nuten 10 mit den eingelegten Lichtwellenleitern 20 und schließt bündig mit der Stirnfläche 16 und den Stirnseiten der Lichtwellenleiter 20 ab. Durch die Flanken 32 wird der Deckel 34 seitlich arretiert. Zusätzlich ist ein Klebemittel in die Nuten 10 und zwischen den Flanken 32 und den Seitenwänden 38 eingefügt; das Klebemittel fixiert einerseits die Lichtwellenleiter 20 in den Nuten 10 und andererseits den Deckel 34 auf dem Träger 2. In den Erhebungen 28 sind parallel zu den Nuten 10 verlaufende Sacklöcher 30 vorgesehen, die der Ausrichtung und Fixierung von nicht dargestellten Führungsstiften eines ebenfalls nicht gezeigten Anschlußsteckers dienen. Dadurch werden steckerseitige Lichtwellenleiter oder optoelektronische Elemente bezüglich der Lichtwellenleiter 20 ausgerichtet und eine Weiterleitüng von optischen Signalen ermöglicht. Beispielsweise kann die Ankopplung von steckpart- nerseitigen Lichtwellenleitern über eine koaxiale Stumpfkopplung an die Lichtwellenleiter 20 erfolgen.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zum Ankoppeln von optoelektronischen Elementen mit jeweils einer optisch empfindlichen Oberfläche an zuge- ordnete Lichtwellenleiter
- mit einem aus Kunststoff bestehenden Träger (2), auf dem die optoelektronischen Elemente (4) angeordnet sind, wobei die optisch empfindlichen Oberflächen (26) einer Seite des Trägers (2) zugewandt sind, - wobei in einer strukturierten Vertiefung (10) derselben Seite die Lichtwellenleiter (20) untergebracht sind,
- wobei auf derselben Seite reflektierende Oberflächen (18) zur Lichtumlenkung zwischen den Lichtwellenleitern (20) und den optoelektronischen Elementen (4) vorhanden sind, und - wobei der Träger (2) parallel zur Ebene der strukturierten Vertiefungen (10) angeordnete Führungsmittel (30) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest ein optoelektronisches Element (4) ein oberflächenemittierender Laser ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die reflektierenden Oberflächen (18) eine paraboloide Form aufweisen.
4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die reflektierenden Oberflächen (18) einen spiegelnden Überzug tragen.
5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtwellenleiter (20) von in die strukturierten Vertiefungen (10) eingebrachtem Material mit einem Brechungsindex gebildet sind, der größer als der des Kunststofformkörpers ist .
PCT/DE1998/000387 1997-02-03 1998-02-02 Anordnung zum ankoppeln von optoelektronischen elementen mit jeweils einer optisch empfindlichen oberfläche an zugeordnete lichtwellenleiter WO1998034142A1 (de)

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