WO1998041888A1 - Hermetisch dichtes optisches sendemodul - Google Patents

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WO1998041888A1
WO1998041888A1 PCT/DE1998/000798 DE9800798W WO9841888A1 WO 1998041888 A1 WO1998041888 A1 WO 1998041888A1 DE 9800798 W DE9800798 W DE 9800798W WO 9841888 A1 WO9841888 A1 WO 9841888A1
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PCT/DE1998/000798
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Franz Auracher
Hartmut Schneider
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a hermetically sealed optical transmitter module according to the preamble of patent claim 1.
  • a transmitter module of the type mentioned is from M. Yano and K. Vao: "Optical Semiconductor Devices and Modules for Optical Parallel Link", Fujitsu, Sei. Tech. J. 30, 2, pp. 195-202
  • the hermetically sealed optical connection between each semiconductor laser and the optical fiber optically connected to it is that the fiber is soldered into the carrier body and an end face of this soldered fiber is directly opposite a light exit window of the semiconductor laser.
  • the carrier body itself consists of two body sections, in one of which the fibers are soldered and on the other of which the semiconductor lasers are attached.
  • the two body halves are connected to one another in such a way that the end face of one fiber is arranged opposite the light exit window of each semiconductor laser.
  • an optical transmitter module emerges in which a plurality of semiconductor lasers are arranged in a cavity of a housing, each semiconductor laser being optically attached by a planar microlens fixed in the housing with one extending from the housing optical fiber is connected.
  • a plurality of electrical connecting lines for establishing an electrical connection between the cavity and the external environment of the housing are also fastened in the housing.
  • the housing consists of a first housing section which has a sack-like recess defining the cavity, in which all semiconductor lasers are arranged and in which electrical connecting lines are fastened, and a second housing section in which the planar microlens is fastened, to which the fibers are attached.
  • the second housing section is inserted into an opening in the sack-like recess of the first housing section.
  • the invention specified in claim 1 has the advantage that a hermetically sealed transmitter module is provided, which is easy to manufacture.
  • the module according to the invention has the particular advantage that a very production-intensive metallization and soldering of fibers into a housing or a housing section is not necessary. Polishing and anti-reflective coating of fibers fastened in a housing are also advantageously omitted. There is advantageously no risk of broken soldered fibers at the solder joint.
  • the module according to the invention can advantageously be used particularly as a hermetically sealed transmission module for parallel optical links, which in the near future will be inexpensive and powerful transmission devices for data rates of approximately 100 Mbit / s to 2.5 Gbit / s per channel and transmission distances of approximately 1 m will gain in importance up to approx. 10 km.
  • the application potential of such links ranges from optical backplanes or backplane cabling, for example for powerful telecommunication switching systems via computer connections to LAN backbones and the subscriber access area.
  • Such links essentially consist of the transmitter module, which usually consists of a laser line with suitable electrical inputs and optical outputs and a fiber ribbon cable as the transmission medium, and a receiver module with optical inputs and electrical outputs.
  • short-wave lasers such as VCSL or Fabry-Perot lasers and multimode fibers for short transmission paths or long-wave Fabry-Perot or DFB lasers and single-mode fibers for longer transmission paths and high data rates.
  • the coupling of the fibers to the semiconductor laser in the transmitter module is particularly difficult and cost-intensive, in particular if single-mode glass fibers are to be used and if a hermetically sealed design is required for reasons of reliability.
  • the module according to the invention advantageously meets these requirements.
  • a simple butt coupling is used, similar to the known module of the type mentioned at the outset, and to a spot adaptation between the semiconductor lasers and the ones that can be realized, for example, by optical lenses Fibers, as is common in telecom modules for high data rates up to 10 Gbit / s and long transmission distances of typically at least 50 km, are dispensed with.
  • the lower coupling efficiency associated with the butt coupling of approximately -10 dB compared to typically -6 to -2 dB for spot adaptation can advantageously be accepted due to the shorter transmission paths, and moreover the lower coupling efficiency advantageously leads to less repercussions of reflections on the semiconductor laser, which is important for data rates from 622 Mbit / s with transmission distances of several kilometers, because in contrast to the high-end telecom modules, no optical isolators are used.
  • the problems associated with lenses for example complex production and adjustment problems, also do not occur.
  • a very special advantage of the module according to the invention can be seen in the fact that an otherwise particularly difficult to implement hermetically sealed module design is provided, which is relatively simple, easy to manufacture and inexpensive to implement.
  • the module according to the invention differs from the known module with butt coupling of the type mentioned essentially in that
  • the carrier body consists of a housing which hermetically seals a cavity in which the semiconductor laser or lasers are arranged that
  • a hermetically sealed optical connection between a semiconductor laser and an optical fiber not as in the known arrangement by a hermetically sealed attachment by soldering the fiber itself in the housing, but from a separate optical connection waveguide hermetically sealed in the housing for establishing an optical connection between the Cavity and the external environment of the housing is realized, and that
  • the housing is one or more hermetically sealed electrical lines for establishing an electrical connection between the cavity and the outer environment of the housing is realized.
  • the connecting waveguide according to the invention eliminates the difficult and time-consuming manipulation of the fiber end sections during metallizing, soldering, end face polishing and Anti-reflective coating and a risk of breakage of the fibers due to the solder joints.
  • the semiconductor lasers are arranged in a cavity of a housing in which electrical connecting waveguides for connecting the cavity and the external environment of the housing are fastened, but the fibers are not a connecting waveguide according to the invention and simple butt coupling, but a planar one Microlens optically connected to the semiconductor lasers.
  • FIG. 1 shows a vertical longitudinal section through an embodiment of a transmitter module according to the invention, in which the housing consists of two housing sections, which are still shown in a separate state,
  • FIG. 2 shows a cross section through the second housing section of the embodiment according to FIG. 1 along the section line II-II,
  • FIG. 3 shows a modification of the embodiment according to FIG. 1 in the same representation
  • FIG. 4 shows a partial cross section through the second housing section of the modified embodiment according to FIG. 3 along the section line III-III,
  • Figure 6 shows a modification of the embodiment of Figure 5 in the same representation.
  • the housing with 1 the cavity densely enclosed by the housing 1 with 10
  • the semiconductor laser arranged in the cavity 10 with 2
  • each of the optical connecting waveguides fixed hermetically in the housing 1 with 3
  • each of the optical fibers continuing from the housing 1 with 4
  • each of the electrical connection lines hermetically sealed in the housing 1 with 5.
  • connection waveguide 3 hermetically sealed in the housing 1 establishes a hermetically sealed optical connection between the cavity 10 and the external environment 100 of the housing 1 and optically connects a light exit window 21 each of a semiconductor laser 2 and an end surface 41 each of a fiber 4.
  • each semiconductor laser 2 and the associated connecting waveguide 3 is realized by means of butt coupling, i.e. An end face 31 of this connecting waveguide 3 is directly opposite the light exit window 21 of this semiconductor laser 2.
  • each connecting waveguide 3 and the optical fiber 4 assigned to it is realized by shock coupling, ie the end face 41 of this fiber 4 is directly opposite an end face 32 of this connecting waveguide 3.
  • the connecting waveguides 3, which are hermetically sealed in the housing 1 are an integral part of the housing 1, so that the fibers 4 do not have to be soldered into the housing, but can be connected to the housing 1 on the outside .
  • the semiconductor laser 2 and connecting waveguide 3 are protected in the housing 1.
  • the hermetically sealed electrical connecting lines 5 connecting the cavity 10 and the external environment 100 of the housing 1 to one another are connected in the cavity 10 to the semiconductor lasers 2 and, if appropriate, also to the electrical circuits necessary for this and located in the cavity 10 and outside the housing 1 to electrical connections and / or supply lines.
  • the housing 1 consists of a first housing section 11 and a second housing section 12.
  • the first housing section 11 has a blind hole-like recess 101 defining the cavity 10, in which at least all the semiconductor lasers 2 are arranged, and in this housing section 11 all the electrical connecting lines 5 are fastened hermetically, which enclose the cavity 10 and the external environment 100 of the housing 1 connect with each other.
  • the first and second housing sections 11 and 12 are to be adjusted relative to one another and connected hermetically in such a way that the blind hole-like recess 101 is hermetically sealed between the two housing sections 11 and 12, forming the cavity 10 of the housing, and that each semiconductor laser 2 is optically connected to a fiber 4 by a connecting waveguide 3.
  • the first and the second housing sections 11 and 12 are preferably configured as follows:
  • the first housing section 11 has an essentially flat surface area 110, which contains an opening 10 of the blind hole-like recess 101.
  • the second housing section 12 has an essentially flat surface area 120, on which end faces 31 of all connecting waveguides 3 are located and have essentially the same orientation 125 as this surface area 120.
  • the surface areas 110 and 120 of the two housing sections 11 and 12 are to be arranged opposite one another and adjusted to one another such that the surface area 120 of the second housing section 12 opens the opening 101 ] _ of the blind hole-like recess 101 in the surface area 110 of the first Covering housing section 11 and the end face 31 of each connecting waveguide 3 is in the region of the opening 101 ⁇ _ and the light exit window 21 of each semiconductor laser 2 is opposite the end face 31 of each connecting waveguide 3, and in this state the two housing sections 11 and 12 are to be hermetically sealed to one another.
  • the first housing section 11 is preferably and advantageously designed such that it is made of
  • the second housing part II2 has a recess 102 defining the blind hole-like recess 101 of the first housing section 11, against which both the first and second surface sections 111, IIO2 of the second housing part II2 border.
  • the two housing parts 11 ⁇ and II2 are to be hermetically connected to one another with the mutually opposite first surface sections 111 and 112 such that all electrical connecting lines 5 are hermetically sealed between the first surface sections 111 and 112, the second surface sections 110] _, IIO2 essentially aligned and together the essentially flat
  • Form surface area 110 of first housing section 11 and at least all semiconductor lasers 2 are arranged in the area of recess 102 formed in second housing part II2.
  • the second housing section 12 is preferably and advantageously made of
  • These two housing parts 12 ⁇ and 122 are to be connected hermetically to one another with the mutually opposite first surface sections 121 and 122 such that all optical connecting waveguides 3 are hermetically sealed between these first surface sections 121, 122 and the second surface areas IIO ⁇ and IIO2 of these two Housing parts 12] _, and 122 are substantially aligned and together form the flat surface region 120 of the second housing section 12.
  • the angle between the first 111 and second surface section 110] _ of the first housing part 11] _ and the angle between the first 112 and second surface section IIO2 of the second housing part II2 of the first housing section 11 are preferably selected in each case 90 °.
  • 122 of the two housing dimensions sections 11 and 12 are each preferably made of silicon and can be structured by preferential etching and sawing.
  • other materials for example ceramics, can also be used.
  • a ceramic can also be designed as a multilayer ceramic, which already contains the hermetically sealed electrical connecting lines 5, which are connected to electrical connections of at least the semiconductor laser 2, which is generally in the form of a laser line.
  • the first housing part 11] of the first housing part 11 has a metallization for soldering on the semiconductor laser 2. for example in the form of the laser line, necessary bond pads and electrical leads including the hermetically sealed electrical connecting lines 5.
  • the semiconductor lasers 2 are preferably at first
  • the individual lasers 2 can be connected to electrical supply lines in the case of junction-down mounting by means of flip-chip bonding.
  • the second housing part II2 of the first housing section 11 serves as a cover for the first housing part 11] _ and is used with the latter e.g. hermetically sealed by soldering, for which purpose suitable metallizations and / or solder layers are to be applied to these housing parts 11 and II.
  • soldering for which purpose suitable metallizations and / or solder layers are to be applied to these housing parts 11 and II.
  • the first housing part 12] of the second housing section 12 contains the connecting waveguides 3 made of, for example, doped glass.
  • the connecting waveguide 3 can be produced using known deposition methods and in planar technology, preferably integrated on a silicon substrate.
  • semiconductor lasers 2 arranged in a semiconductor row can be produced in the form of a waveguide row.
  • pieces of glass fiber can also be inserted as connecting waveguides 3 in corresponding grooves which are produced in the first housing part 12 ⁇ _ of the second housing section 12. They must then be hermetically sealed or glazed when joining the two housing parts I2 and 122 of the second housing section 12.
  • the second housing part 122 of the second housing section 12 serves as a cover for the first housing part 12! this section 12 and is hermetically connected to this first housing part 12 ⁇ , for example by soldering.
  • the first and second housing sections 11 and 12 are adjusted to each other, for example by actively adjusting the second housing section 12 with respect to the first housing section 11, and both housing parts 11 and 12 are hermetically sealed to one another connected, for example again by soldering, suitable metallizations and / or solder layers being provided on the housing sections 11 and 12.
  • etched pyramid-shaped holes are etched into the housing parts and suitable balls are inserted or glued into one of the two housing parts, which ensure a very precise adjustment of the two housing parts to be joined to one another.
  • Each optical fiber 4 is preferably held on the housing 1, in the case of the housing 1 consisting of the two housing sections 11 and 12, preferably such that an end section containing the end face 41 arranges this fiber 4 in a fiber guide channel 44 formed in the second housing section 12 and It is fixed that this end face 41 is directly opposite the end face 32 of the connecting waveguide 3 facing it, to which this fiber 4 is assigned.
  • each fiber guide channel 44 is preferably in at least one of the two housing parts 12 and 122 of the second housing section 12 in a partial surface 121 für or 122 ⁇ _ of the flat surface section 121 or 122 bordering the connecting waveguide 3 educated.
  • each of the partial guide surfaces 121 ] _ and 122 ⁇ of the flat surface regions 121 and 122 of both housing parts 12] _ and 122 of the second housing section 12 is formed in the fiber guide channel 44
  • each of which contains one of five optical fibers 4, preferably glass fibers, are shown in cross section.
  • the channels 44 run parallel to one another.
  • the number of channels 44 is not limited to five, but can be smaller and largely arbitrarily larger.
  • Each channel 44 exists in the example Figure 2 specifically of two grooves, each with a V-shaped cross-section, one of which is formed in one partial surface 121 ⁇ and the other in the other partial surface 122 ⁇ , which run in the longitudinal direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2, ie parallel to one another and which are open Long sides face each other.
  • Such guide channels 44 are shown in cross section in FIG.
  • Each of these channels 44 consists of a groove with a V-shaped cross section formed in the partial surface 121 ] .
  • the grooves 44 run in the longitudinal direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 4, ie parallel to one another.
  • each groove 44 the end section containing the end surface 32 is received and fastened, for example by means of an adhesive, of a fiber 4.
  • the fibers 4 arranged in the groove-shaped fiber guide channels 44 are covered by a separate part 15 ⁇ in the form of a block made of, for example, glass, which has a flat surface 150 facing the partial surface 12l ⁇ , which on the Circumferential surface of the fibers 4 abuts.
  • the part 15 ⁇ _ the fibers 4 can be pressed into the open groove-shaped fiber guide channels 44 and fixed by gluing.
  • the flat surface can be used to keep an adhesive gap small
  • An adhesive layer in an adhesive gap between a surface section 153 of the block 15] _ which is offset from the bottom surface 150 of the recess by the step 152 and the surface region 121 of the first housing section 12 is designated by 154.
  • the groove-shaped fiber guide channels 44 in the relevant partial surface 121 ⁇ _ or 122 ] _ can be made so deep that the fibers 4 with their peripheral surface protrude only a few micrometers from this partial surface 121 ⁇ or 122 ⁇ .
  • the connecting waveguide 3 can be aligned with the lowered fibers 4, the connecting waveguide 3 must be produced on a lower surface of the relevant housing part 12 ⁇ or 122 of the second housing section 12 relative to the partial surface 121 ] _ or 122] _.
  • this deeper surface can be produced, for example, by deep etching before the application of the waveguide layers for the connecting waveguides 3 in their area.
  • the fibers 4 to be coupled to the connecting waveguide 3 can be positioned precisely with respect to this waveguide 3 such that an end face 41 of each fiber 4 is exactly opposite one end face 32 of each connecting waveguide 3.
  • guide channels in which connecting waveguides 3 are to be arranged for example in the form of pieces of glass.
  • Grooves forming fiber guide channels 44 can be produced by means of preferred sets and / or by means of a "free cut".
  • the housing 1 consists of a first housing section 13 and a second housing section 14.
  • At least all semiconductor lasers 2, connecting waveguides 3 and electrical connecting lines 5 are fastened on the first housing section 13 such that the light exit window 21 of each semiconductor laser 2 has an end face 31 of one connecting waveguide 3 each, and the second housing section 14 has one Cavity 10 of the housing 1 defining blind hole-like recess 104.
  • the first and second housing sections 13 and 14 are adjusted so that they are hermetically sealed to one another such that at least all semiconductor lasers 2 are arranged in the region of the blind hole-like cutout 104 and this cutout 104, the connecting waveguide 3 and the electrical connecting lines 5 are hermetically sealed between the two housing sections 13 and 14 are enclosed, the enclosed recess 104 forming the cavity 10 of the housing 1.
  • the first and the second housing sections 13 and 14 are preferably configured as follows:
  • the first housing section 13 has an essentially flat surface area 130, on which at least all
  • connecting waveguide 3 and electrical connecting lines 5 are fastened in such a way that the light exit window 21 of each semiconductor laser 2 has an end face 31 of one connecting waveguide 3 each.
  • the second housing section 14 has a substantially flat surface area 140 which has an opening 104 ⁇ contains pocket-hole-like recess 104 formed in this second housing section 14.
  • the two housing sections 13 and 14 are adjusted so that they are hermetically sealed to one another in such a way that the two surface areas 130 and 140 lie opposite one another, the surface area 140 of the second housing section 14 covers the opening 104] in the surface area 130 of the second housing section 14, all semiconductor lasers 2 are arranged in the region of this opening 104, the blind hole-like recess 104 is hermetically sealed between the two housing sections 13 and 14 and forms the cavity 10 of the housing 1, and all connecting waveguides 3 and electrical connecting lines 5 are hermetically sealed between the surface regions 130 and 140 of both Housing sections 13 and 14 are included.
  • the semiconductor lasers 2 and connection waveguides 3 can be arranged and fastened together on the one housing section 13, it is necessary for the semiconductor lasers 2 to be arranged junction-down and for the light-guiding cores of the connection waveguides 3 to be attached to the through a corresponding layer construction Height of the light exit window 21 of the semiconductor laser 2 are brought.
  • the end faces 31 of the connecting waveguides 3 facing the light exit windows 21 of the semiconductor laser 2 are as perpendicular as possible to the surface region 130 of the first housing section 13, which is made of silicon, for example.
  • this can be achieved, for example, by etching the end faces 31 using a suitable dry etching method.
  • the semiconductor lasers 2 have to be aligned with respect to the connecting waveguides 3. Since the semiconductor lasers 2 are often in the form of a laser line, this line is as The whole to be adjusted with respect to the connecting waveguides 3, which in all cases can be in the form of a planar line of waveguides 3 running side by side.
  • the hermetic tightness is again achieved by soldering the two housing sections 13 and 14.
  • a fiber 4 is also arranged and fastened in a partial surface 130 ⁇ _ or 140 ⁇ of the surface region 130 or 140 of the first 13 and / or second housing section 14 which is adjacent to all connecting waveguides 3.
  • the second construction concept is advantageously particularly easy to assemble.
  • the two housing parts 11 and 12 are to be adjusted relative to one another in two lateral directions and at an angle to one another.
  • the second construction concept places higher demands on the dimensional accuracy of glass layer thicknesses and the etching technology for the glass layers.
  • the connecting waveguides 3 in the form of glass waveguide rows are first applied to the surface of a single-crystalline (100) Si wafer, since these are usually high-temperature steps.
  • a single-crystalline (100) Si wafer since these are usually high-temperature steps.
  • the cladding glass layer following the core glass layer is to serve, in addition to its optical function, at the same time for planarization and thus a good positive fit with the surface of the wafer which later forms the first housing section 13 Second housing section 14 to be placed on the lid enable.
  • the required reduction in viscosity is achieved by an increased proportion of the dopants B2O3 or P2O5.
  • the following second structuring step serves to define laser and fiber grooves as well as the end faces 31, 32 of the connecting waveguide 3.
  • the 40 ⁇ m thick layer of glass removed to the surface of the wafer.
  • This can be done either by an inexpensive wet chemical etching step, e.g. with an NH4F-HF etching mixture, or similar to the definition step for the connecting waveguide 3 by reactive ion etching (RIE).
  • RIE reactive ion etching
  • the end faces 31, 32 of the connecting waveguides 3 are prepared by two saw cuts which are set in such a way that they limit the connecting waveguides 3 on both sides, but do not open the edges of the laser assembly pit.
  • the RIE etching is carried out in such a way that vertical, smooth end faces of sufficient optical quality are formed.
  • the grooves or recesses for the fibers 4 and any laser positioning are produced.
  • the wafer is e.g. provided with a silicon nitride protective layer, which is opened by an SF6 dry etching step at the corresponding positions.
  • anisotropic wet etching e.g. KOH is then used to form grooves defining the fiber guide channels 44 for the fibers 4.
  • the cover in the form of the second housing section 14 made of silicon can be assembled, for example, by soldering or bonding suitable metal layers.
  • suitable metal layers for example Ti / Pt / Au, Ti / Pt / Au / Sn or Cr / Pt / Au, Cr / Pt / au-Sn etc., and then either soldered or bonded by an annealing process under pressure.
  • the silicon used should be high-resistance, for example 2.5 k ohm cm, and in addition a dielectric buffer layer, for example 1 ⁇ m SiO 2, for the electrical insulation of the conductor tracks with respect to the housing sections 13 and 14 made of silicon (see, for example, A. Ambrosy, H. Richter, J. Hehmann and D. Ferling, "Silicon Motherboards for Multichannel Optical Modules", Proc. Of 45th ECTC, Las Vegas, May 1995).

Abstract

Das Sendemodul besteht aus einem Gehäuse (1), das erfindungsgemäß einen mehrere Halbleiterlaser (2) enthaltenden Hohlraum (10) hermetisch dicht umschließt und mehrere hermetisch dicht im Gehäuse (1) befestigte optische Verbindungswellenleiter (3) aufweist, deren jeder je einen Laser (2) im Hohlraum (10) mit je einer außen vom Gehäuse (1) fortführenden Faser (4) optisch miteinander verbindet.

Description

Beschreibung
Hermetisch dichtes optisches Sendemodul
Die Erfindung betrifft ein hermetisch dichtes optisches Sendemodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Sendemodul der genannten Art ist aus M. Yano und K. Va- ao : "Optical Semiconductor Devices and Moduls for Optical Parallel Link", Fujitsu, Sei. Tech. J. 30, 2, S. 195-202
(Dec. 1994) bekannt. Bei diesem bekannten Modul besteht die hermetisch dichte optische Verbindung zwischen jedem Halbleiterlaser und der optisch an ihn angeschlossenen optischen Faser darin, daß die Faser in den Trägerkörper eingelötet ist und eine Endfläche dieser eingelöteten Faser einem Lichtaustrittsfenster des Halbleiterlasers unmittelbar gegenüberliegt.
Der Trägerkörper selbst besteht aus zwei Körperabschnitten, in deren einem die Fasern eingelötet und auf deren anderem die Halbleiterlaser befestigt sind. Die beiden Körperhälften sind miteinander verbunden, derart, daß gegenüber dem Licht- austrittsfenster jedes Halbleiterlasers die Endfläche je einer Faser angeordnet ist.
Aus S. Hanatani et al . : "10 Channel Fully-Integrated High- Speed Optical Transmitter Modul with a Through-put Larger Than 8 Gbit/s" , Proc . 21st ECOC'95, Paper ThB.1.4 Seiten 875 bis 878, geht ein optisches Sendemodul hervor, bei dem in ei- nem Hohlraum eines Gehäuses mehrere Halbleiterlaser angeordnet sind, wobei jeder Halbleiterlaser durch eine im Gehäuse befestigte planare Mikrolinse optisch mit einer vom Gehäuse fortführenden optischen Faser verbunden ist. Im Gehäuse sind auch mehrere elektrische Verbindungsleitungen zur Her- Stellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Hohlraum und der äußeren Umgebung des Gehäuses befestigt. Das Gehäuse besteht aus einem ersten Gehäuseabschnitt, der eine den Hohlraum definierenden sackartige Aussparung, in der alle Halbleiterlaser angeordnet sind, aufweist und in dem elektrischen Verbindungsieitungen befestigt sind, und aus ei- nem zweiten Gehäuseabschnitt, in welchem die planare Mikro- linse befestigt ist, an welche die Fasern angeschlossen sind.
Zur Herstellung der optischen Verbindung zwischen den Halbleiterlasern und den Fasern wird der zweite Gehäuseabschnitt in eine Öffnung der sackartigen Aussparung des ersten Gehäuseabschnitts eingesteckt.
Die im Anspruch 1 angegebene Erfindung hat den Vorteil, daß ein hermetisch dichtes Sendemodul bereitgestellt ist, welches fertigungsfreundlich herstellbar ist.
Das erfindungsgemäße Modul hat insbesondere den Vorteil, daß ein sehr fertigungsintensives Metallisieren und Einlöten von Fasern in ein Gehäuse oder einen Gehäuseabschnitt nicht er- forderlich ist. Auch entfällt vorteilhafterweise ein Polieren und auch Entspiegeln von in einem Gehäuse befestigten Fasern. Die Gefahr eines Brechens eingelöteter Fasern an der Lötstelle besteht vorteilhafterweise nicht.
Das erfindungsgemäße Modul ist vorteilhafterweise besonders als hermetisch dichtes Sendemodul für parallel optische Links einsetzbar, die in naher Zukunft als kostengünstige und leistungsfähige Übertragungseinrichtungen für Datenraten von etwa 100 MBit/s bis 2,5 GBit/s pro Kanal und Übertragungs- strecken von etwa 1 m bis ca. 10 km an Bedeutung gewinnen werden. Das Anwendungspotential derartiger Links reicht von optischen Backplanes bzw. Rückwandverkabelungen, beispielsweise für leistungsfähige Telekom-Vermittlungssysteme über Rechnerverbindungen zu LAN-Backbones und den Teilnehmer-An- Schlußbereich. Derartige Links bestehen im wesentlichen aus dem Sendemodul, das üblicherweise aus einer Laserzeile mit geeigneten elektrischen Eingängen und optischen Ausgängen und einem Faserbandkabel als Übertragungsmedium besteht, sowie aus einem Empfängermodul mit optischen Ein- und elektrischen Ausgängen.
Dabei werden je nach dem Einsatzbereich unterschiedliche Technologien bzw. Subkomponenten eingesetzt, beispielsweise kurzwellige Laser, wie VCSL- oder Fabry-Perot-Laser und Mul- timodefasern für kurze Übertragungsstrecken oder langwellige Fabry-Perot- oder auch DFB-Laser und Monomodefasern für längere Übertragungsstrecken und hohe Datenraten. Besonders schwierig und kostenintensiv ist dabei die Ankopplung der Fasern an die Halbleiterlaser im Sendemodul, insbesondere wenn Monomodeglasfasern eingesetzt werden sollen und wenn aus Zuverlässigkeitsgründen eine hermetisch dichte Ausführung gefordert wird.
Das erfindungsgemäße Modul genügt vorteilhafterweise diesen Anforderungen.
Bei dem erfindungsgemäßen Modul ist zur besseren Beherrschung der Justiertoleranzen bei der Ankopplung der Halbleiterlaser an die Monomodefasern und damit der Fertigungskosten ähnlich wie bei dem bekannten Modul der eingangs genannten Art eine einfache Stoßkopplung eingesetzt und auf eine beispielsweise durch optische Linsen realisierbare Fleckanpassung zwischen den Halbleiterlasern und den Fasern, wie sie in Telekom- Modulen für hohe Datenraten bis zu 10 GBit/s und große Über- tragungsstrecken von typischerweise mindestens 50 km üblich ist, verzichtet.
Der mit der Stoßkopplung verbundene niedrigere Koppelwirkungsgrad von etwa -10 dB gegenüber typisch -6 bis -2 dB bei Fleckanpassung kann wegen der kürzeren Übertragungsstrecken vorteilhafterweise in Kauf genommen werden und überdies führt der niedrigere Koppel irkungsgrad vorteilhafterweise zu ge- ringerer Rückwirkung von Reflexionen auf den Halbleiterlaser, was für Datenraten ab 622 MBit/s bei Übertragungsstrecken von mehreren Kilometern wichtig ist, da im Gegensatz zu den High- end-Telekom-Modulen keine optischen Isolatoren eingesetzt werden. Durch die Verwendung der Stoßkopplung treten auch die mit Linsen verbundenen Probleme, beispielsweise aufwendige Herstellung und Justierprobleme, nicht auf.
Ein ganz besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Moduls ist darin zu sehen, daß ein sonst besonders schwierig zu verwirklichendes hermetisch dichtes Moduldesign bereitgestellt ist, das relativ einfach, fertigungsfreundlich und kostengünstig realisierbar ist.
Das erfindungsgemäße Modul unterscheidet sich von dem bekannten Modul mit Stoßkopplung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch, daß
- der Trägerkörper aus einem Gehäuse besteht, das einen Hohlraum hermetisch dicht umschließt, in welchem der oder die Halbleiterlaser angeordnet sind, daß
- eine hermetisch dichte optische Verbindung zwischen einem Halbleiterlaser und einer optischen Faser nicht wie bei der bekannten Anordnung durch eine hermetisch dichte Befestigung durch Einlöten der Faser selbst im Gehäuse, sondern aus einem im Gehäuse hermetisch dicht befestigten separaten optischen Verbindungswellenleiter zur Herstellung einer optischen Verbindung zwischen dem Hohlraum und der äußeren Umgebung des Gehäuses realisiert ist, und daß
- das Gehäuse eine oder mehrere hermetisch dicht im Gehäuse befestigte elektrische Leitungen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Hohlraum und der äußeren Umgebung des Gehäuses realisiert ist.
Durch die erfindungsgemäßen Verbindungswellenleiter entfällt ein schwieriges und aufwendiges Manipulieren der Faserendabschnitte beim Metallisieren, Löten, Stirnflächenpolieren und Entspiegeln, sowie eine Bruchgefährdung der Fasern durch die Lötstellen.
Beim Modul nach dem zweitgenannten Dokument sind zwar die Halbleiterlaser in einem Hohlraum eines Gehäuses angeordnet, in welchem elektrische Verbindungswellenleiter zum Verbinden des Hohlraums und der äußeren Umgebung des Gehäuses befestigt sind, doch sind die Fasern nicht durch erfindungsgemäße Verbindungswellenleiter und einfache Stoßkopplung, sondern durch eine planare Mikrolinse optisch mit den Halbleiterlasern verbunden .
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Moduls gehen aus den Ansprüchen 2 bis 17 hervor.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Sendemodul, bei der das Gehäuse aus zwei Gehäuseabschnitten besteht, die noch im voneinander getrennten Zustand dargestellt sind,
Figur 2 einen Querschnitt durch den zweiten Gehäuseabschnitt der Ausführungsform nach Figur 1 längs der Schnittlinie II - II,
Figur 3 eine Modifikation der Ausführungsform nach Figur 1 in der gleichen Darstellung,
Figur 4 einen partiellen Querschnitt durch den zweiten Gehäuseabschnitt der modifizierten Ausführungsform nach Figur 3 längs der Schnittlinie III - III,
Figur 5 einen vertikalen Längsschnitt durch eine andere
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sendemoduls mit anderen Gehäuseabschnitten als bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 4, und
Figur 6 eine Modidikation der Ausführungsform nach Figur 5 in der gleichen Darstellung.
Die Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sendemoduls sind generell das Gehäuse mit 1, der vom Gehäuse 1 dicht umschlossene Hohlraum mit 10, die im Hohlraum 10 angeordneten Halbleiterlaser mit 2, jeder der hermetisch dicht im Gehäuse 1 befestigten optischen Verbindungswellenleiter mit 3, jede der vom Gehäuse 1 fortführen- den optischen Fasern mit 4 und jede der hermetisch dicht im Gehäuse 1 befestigten elektrische Verbindungsleitungen mit 5 bezeichnet .
Jeder im Gehäuse 1 hermetisch dicht befestigte Verbindungs- Wellenleiter 3 stellt eine hermetisch dichte optische Verbindung zwischen dem Hohlraum 10 und der äußeren Umgebung 100 des Gehäuses 1 her und verbindet ein Lichtaustrittsfenster 21 je eines Halbleiterlasers 2 und eine Endfläche 41 je einer Faser 4 optisch miteinander.
Die optische Verbindung zwischen jedem Halbleiterlaser 2 und dem ihm zugeordneten Verbindungswellenleiter 3 ist durch Stoßkopplung realisiert, d.h. dem Lichtaustrittsfenster 21 dieses Halbleiterlasers 2 liegt unmittelbar eine Endfläche 31 dieses Verbindungswellenleiters 3 gegenüber.
In gleicher Weise ist die optische Verbindung zwischen jedem Verbindungswellenleiter 3 und der ihm zugeordneten optischen Faser 4 durch Stoßkopplung realisiert, d.h. der Endfläche 41 dieser Faser 4 liegt unmittelbar eine Endfläche 32 dieses Verbindungswellenleiters 3 gegenüber. Wesentlich bei dieser Grundstruktur eines erfindungsgemäßen Sendemoduls ist, daß die hermetisch dicht im Gehäuse 1 befestigten Verbindungswellenleiter 3 fester Bestandteil des Gehäuses 1 sind, so daß die Fasern 4 nicht in das Gehäuse ein- gelötet werden müssen, sondern außen an das Gehäuse 1 angeschlossen werden können. Die Halbleiterlaser 2 und Verbindungswellenleiter 3 sind im Gehäuse 1 geschützt .
Die den Hohlraum 10 und die äußere Umgebung 100 des Gehäuses 1 miteinander verbindenden hermetisch dichten elektrischen Verbindungsleitungen 5 sind im Hohlraum 10 mit den Halbleiterlasern 2 und ggf. auch mit dafür notwendigen und im Hohlraum 10 befindlichen elektrischen Schaltungen verbunden und außerhalb des Gehäuses 1 mit elektrischen Anschlüssen und/oder Zuleitungen.
Bei den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten und einem ersten Aufbaukonzept entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Moduls besteht das Gehäuse 1 aus einem ersten Gehäuseabschnitt 11 und einem zweiten Gehäuseabschnitt 12.
Der erste Gehäuseabschnitt 11 weist eine den Hohlraum 10 definierende sacklochartige Aussparung 101 auf, in welcher zumindest alle Halbleiterlaser 2 angeordnet sind, und in diesem Gehäuseabschnitt 11 sind alle elektrischen Verbindungsleitungen 5 hermetisch dicht befestigt sind, die den Hohlraum 10 und die äußere Umgebung 100 des Gehäuses 1 miteinander verbinden.
Im zweiten Gehäuseabschnitt 12 sind alle Verbindungswellenleiter 3 hermetisch dicht befestigt.
Der erste und zweite Gehäuseabschnitt 11 und 12 sind derart zueinander zu justieren und hermetisch dicht miteinander zu verbinden, daß die sacklochartige Aussparung 101 hermetisch dicht zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 11 und 12 eingeschlossen ist, wobei sie den Hohlraum 10 des Gehäuses bildet, und daß jeder Halbleiterlaser 2 durch je einen Verbindungswellenleiter 3 optisch mit je einer Faser 4 verbunden ist.
Zur hermetisch dichten Verbindung der Gehäuseabschnitte 11 und 12 miteinander sind vorzugsweise der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 11 bzw. 12 wie folgt ausgebildet:
Der erste Gehäuseabschnitt 11 weist einen im wesentlichen ebenen Oberflächenbereich 110 auf, der eine Öffnung lOl^ der sacklochartige Aussparung 101 enthält.
Der zweite Gehäuseabschnitt 12 weist einen im wesentlichen ebenen Oberflächenbereich 120 auf, an dem sich Endflächen 31 aller Verbindungswellenleiter 3 befinden und im wesentlichen die gleiche Orientierung 125 wie dieser Oberflächenbereich 120 aufweisen.
Die Oberflächenbereiche 110 und 120 der beiden Gehäuseabschnitte 11 und 12 sind zur Fertigstellung des hermetisch dicht abgeschlossenen Gehäuses 1 derart einander gegenüberliegend anzuordnen und aufeinander einzujustieren, daß der Oberflächenbereich 120 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 die Öffnung 101]_ der sacklochartigen Aussparung 101 im Oberflächenbereich 110 des ersten Gehäuseabschnitts 11 abdeckt und sich die Endfläche 31 jedes Verbindungswellenleiters 3 im Bereich der Öffnung 101τ_ befindet und dem Lichtaustrittsfenster 21 jedes Halbleiterlasers 2 die Endfläche 31 je eines Verbindungswellenleiters 3 gegenüberliegt, und in diesem Zustand sind die beiden Gehäuseabschnitte 11 und 12 hermetisch dicht miteinander zu verbinden.
Der erste Gehäuseabschnitt 11 ist Vorzugs- und vorteilhafterweise so ausgebildet, daß er aus
- einem ersten Gehäuseteil 11^ mit einem im wesentlichen ebe- nen ersten Oberflächenabschnitt 111 und einem im Winkel zum ersten Oberflächenabschnitt 111 stehenden, im wesentlichen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt 110]_ und - einem zweiten Gehäuseteil H2 mit einem im wesentlichen ebenen ersten Oberflächenabschnitt 112 und einem im Winkel zu diesem ersten Oberflächenabschnitt 112 stehenden, im wesentlichen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt IIO2 besteht.
Auf dem ersten Oberflächenabschnitt 111 des ersten Gehäuseteils llτ_ sind alle Halbleiterlaser 2 und alle elektrischen Verbindungsieitungen 5 befestigt. Das zweite Gehäuseteil II2 weist eine die sacklochartige Aussparung 101 des ersten Ge- häuseabschnitts 11 definierende Ausnehmung 102 auf, an welche sowohl der erste als auch zweite Oberflächenabschnitt 111, IIO2 des zweiten Gehäuseteils II2 grenzt.
Die beiden Gehäuseteile 11^ und II2 sind mit den einander ge- genüberliegenden ersten Oberflächenabschnitten 111 und 112 derart hermetisch dicht miteinander zu verbinden, daß alle elektrischen Verbindungsleitungen 5 hermetisch dicht zwischen den ersten Oberflächenabschnitten 111 und 112 eingeschlossen sind, die zweiten Oberflächenabschnitte 110]_, IIO2 im wesent- liehen fluchten und gemeinsam den im wesentlichen ebenen
Oberflächenbereich 110 des ersten Gehäuseabschnitts 11 bilden und zumindest alle Halbleiterlaser 2 im Bereich der im zweiten Gehäuseteil II2 ausgebildeten Ausnehmung 102 angeordnet sind.
Ähnlich besteht der zweite Gehäuseabschnitt 12 Vorzugs- und vorteilhafterweise aus
- einem ersten Gehäuseteil 12_ mit einem im wesentlichen ebenen ersten Oberflächenabschnitt 121 und einem im Winkel zum ersten Oberflächenabschnitt 121 stehenden, im wesentlichen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt 120]_ und
- einem zweiten Gehäuseteil 122 mit einem im wesentlichen ebenen ersten Oberflächenabschnitt 122 und einem im Winkel zu diesem ersten Oberflächenabschnitt 122 stehenden, im wesent- liehen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt 1202- Auf dem ersten Oberflächenabschnitt 121 des ersten Gehäuseteils 12τ_ sind alle Verbindungswellenleiter 3 befestigt.
Diese beiden Gehäuseteile 12^ und 122 sind mit den einander gegenüberliegenden ersten Oberflächenabschnitten 121 und 122 derart hermetisch dicht miteinander zu verbinden, daß alle optischen Verbindungswellenleiter 3 hermetisch dicht zwischen diesen ersten Oberflächenabschnitten 121, 122 eingeschlossen sind und die zweiten Oberflächenbereiche IIO^ und IIO2 dieser beiden Gehäuseteile 12]_, und 122 im wesentlichen fluchten und gemeinsam den ebenen Oberflächenbereich 120 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 bilden.
Der Winkel zwischen dem ersten 111 und zweiten Oberflächenab- schnitt 110]_ des ersten Gehäuseteils 11]_ und der Winkel zwischen dem ersten 112 und zweiten Oberflächenabschnitt IIO2 des zweiten Gehäuseteils II2 des ersten Gehäuseabschnitts 11 sind vorzugsweise jeweils 90° gewählt. Das Gleiche gilt für den Winkel zwischen dem ersten 121 und zweiten Oberflächenab- schnitt 120^ des ersten Gehäuseteils 12χ und den Winkel zwischen dem ersten 122 und zweiten Oberflächnabschnitt 1202 des zweiten Gehäuseteils 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12.
Die Gehäuseteile llι_7 Ü2 12l un<3. 122 der beiden Gehäuseab- schnitte 11 und 12 bestehen vorzugsweise je aus Silizium und können durch Vorzugsätzen und Sägen strukturiert werden. Im Falle der Gehäuseteile 11^ und II2 des ersten Gehäuseabschnitts 11 können aber ebenso andere Materialien, beispielsweise Keramiken, verwendet werden. Eine Keramik kann auch als Mehrlagenkeramik ausgebildet sein, welche bereits die hermetisch dicht eingeschlossenen elektrischen Verbindungsleitungen 5 enthalten, die mit elektrischen Anschlüssen zumindest der in der Regel in Form einer Laserzeile ausgebildeten Halbleiterlaser 2 verbunden sind.
Das erste Gehäuseteil ll]_ des ersten Gehäuseteils 11 weist eine Metallisierung zum Auflöten der Halbleiterlaser 2 bei- spielsweise in Form der Laserzeile, erforderliche Bondpads und elektrische Zuleitungen inklusive der hermetisch dichten elektrischen Verbindungsleitungen 5 auf.
Die Halbleiterlaser 2 werden vorzugsweise auf den ersten
Oberflächenabschnitt 111 des ersten Gehäuseteils 11]_ aufgelötet, derart, daß das Lichtaustrittsfenster 21 jedes Halbleiterlasers 2 nur wenige μm, typisch 5 μm vom im Winkel zum ersten Oberflächenabschnitt 111 stehenden zweiten Oberflächen- abschnitt 110^ des ersten Gehäuseteils 11]_ entfernt sind, damit eine gute Stoßkopplung dieses Halbleiterlasers 2 mit dem diesem Laser 2 zugeordneten Verbindungswellenleiter 3 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 erreicht wird.
Der Anschluß der einzelnen Laser 2 an elektrische Zuführungs- leitungen kann bei Junetion-down-Montage durch Flip-Chip-Bonden erfolgen.
Das zweite Gehäuseteil II2 des ersten Gehäuseabschnitts 11 dient als Deckel für dessen erstes Gehäuseteil 11]_ und wird mit letzterem z.B. durch Löten hermetisch dicht verbunden, wozu geeignete Metallisierungen und/oder Lotschichten auf diese Gehäuseteile llι_ und II2 aufzubringen sind. Beim Zusammenfügen der Gehäuseteile llχ und H2 sollte gewährleistet sein, z.B. durch eine entsprechend geeignete Vorrichtung, daß ihre zweiten Oberflächenabschnitte 110]_ und IIO2 miteinander fluchten, damit danach eine hermetisch dichte Verbindung der Gehäuseabschnitte 11 und 12 möglich ist .
Das erste Gehäuseteil 12]_ des zweiten Gehäuseabschnitts 12 enthält die Verbindungswellenleiter 3 aus beispielsweise dotiertem Glas. Die Verbindungswellenleiter 3 können mittels bekannten Abscheideverfahren und in Planartechnologie vorzugsweise auf einem Substrat aus Silizium integriert herge- stellt werden. In einer Halbleiterzeile angeordneten Halbleiterlasern 2 entsprechend können sie in Form einer Wellenleiterzeile hergestellt werden. Alternativ dazu können auch Glasfaserstücke als Verbindungswellenleiter 3 in entsprechende Nuten eingelegt werden, die im ersten Gehäuseteil 12τ_ des zweiten Gehäuseabschnitts 12 hergestellt werden. Sie müssen dann beim Fügen der beiden Gehäuseteile I2 und 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 hermetisch dicht verlötet oder eingeglast werden.
Eine weitere Möglichkeit stellt die Verwendung von Verbin- dungswellenleitern 3 dar, die durch Ionenaustausch in Glas integriert erzeugt werden. Dazu muß naturgemäß ein geeignetes Glasmaterial für das erste Gehäuseteil 12 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 verwendet werden.
Das zweite Gehäuseteil 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 dient als Deckel für das erste Gehäuseteil 12! dieses Abschnitts 12 und wird mit diesem ersten Gehäuseteil 12χ hermetisch dicht verbunden, beispielsweise durch Löten.
Nach einer etwaigen Bearbeitung der Oberflächenbereiche 110 und 120 der beiden Gehäuseabschnitte 11 und 12 und/oder einer Entspiegelung des zweiten Gehäuseabschnitts 12, die zumindest den Bereich der den Halbleiterlasern 2 zugekehrten Endflächen 31 der Verbindungswellenleiter 3 umfaßt, aber auch den Be- reich der den optischen Fasern 4 zugekehrten zugekehrten Endflächen 32 der Verbindungswellenleiter 3 umfassen kann, werden der erste und zweite Gehäuseabschnitt 11 und 12 zueinander justiert, beispielsweise durch eine aktive Justage des zweiten Gehäuseabschnitts 12 gegenüber dem ersten Gehäuseab- schnitt 11, und beide Gehäuseteile 11 und 12 hermetisch dicht miteinander verbunden, beispielsweise wiederum durch Löten, wobei geeignete Metallisierungen und/oder Lotschichten an den Gehäuseabschnitten 11 und 12 vorzusehen sind.
Um das Fügen der beiden Gehäuseteile 11^ und II2 des ersten Gehäuseabschnitts 11 bzw. auch der beiden Gehäuseteile 12^ und 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 zu erleichtern, kön- nen beispielsweise im Fall von Gehäuseteilen aus Silizium vorzugsgeätzte pyramidenförmige Löcher in die Gehäuseteile geätzt und jeweils in eines der beiden Gehäuseteile passende Kugeln eingelegt oder eingeklebt werden, die eine sehr präzi- se Justierung der beiden zu fügenden Gehäuseteile zueinander gewährleisten .
Jede optische Faser 4 ist vorzugsweise am Gehäuse 1 gehaltert, bei dem aus den beiden Gehäuseabschnitten 11 und 12 be- stehenden Gehäuse 1 vorzugsweise derart, daß ein die Endfläche 41 enthaltender Endabschnitt diese Faser 4 in einem im zweiten Gehäuseabschnitt 12 ausgebildeten Faserführungskanal 44 derart angeordnet und befestigt ist, daß diese Endfläche 41 der ihr zugekehrten Endfläche 32 des Verbindungswellenlei- ters 3 unmittelbar gegenüberliegt, dem diese Faser 4 zugeordnet ist.
Bei dem aus den beiden Gehäuseteilen llι_ und 12ι_ bestehenden zweiten Gehäuseabschnitt 12 ist jeder Faserführungskanal 44 vorzugsweise in einer an die Verbindungswellenleiter 3 grenzenden Teilfläche 121χ bzw. 122τ_ des ebenen Oberflächenabschnitts 121 bzw. 122 zumindest eines der beiden Gehäuseteile 12^ und 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 ausgebildet.
Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist es speziell so eingerichtet, daß jeder in der Faserführungskanal 44 in einander gegenüberliegenden Teilflächen 121]_ und 122^ der ebenen Oberflächenbereiche 121 und 122 beider Gehäuseteile 12]_ und 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 ausgebildet ist
In der Figur 2 sind beispielsweise fünf Faserführungskanäle 44, deren jeder eine von fünf optischen Fasern 4, vorzugsweise Glasfasern, enthält, im Querschnitt dargestellt. Die Kanäle 44 verlaufen parallel zueinander. Die Zahl der Kanäle 44 ist wie die der Fasern 4 und der Halbleiterlaser 2 nicht auf fünf beschränkt, sondern kann kleiner und weitgehend beliebig größer sein. Jeder Kanal 44 besteht beim Beispiel nach Figur 2 speziell aus zwei Nuten mit jeweils V-förmigem Querschnitt, deren eine in der einen Teilfläche 121ι und die andere in der anderen Teilfläche 122χ ausgebildet ist, die in Längsrichtung senkrecht zur Zeichenebene dieser Figur 2, d.h. parallel zueinander verlaufen und die mit ihren offenen Längsseiten einander gegenüberliegen.
Bei der in den Figuren 3 und 4 dargestellten modifizierten Ausführungsform des ersten Aufbaukonzepts ist es so einge- richtet, daß die einen Faserführungskanal 44 enthaltende
Teilfläche des Oberflächenbereichs nur eines der beiden Gehäuseteile 12i und 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12, im dargestellten Fall die Teilfläche 121_ des Oberflächenbereichs 121 des ersten Gehäuseteils 121_ des zweiten Gehäuseab- Schnitts 12, frei vom anderen, dem zweiten Gehäuseteil 122 dieses Gehäuseabschnitts 12 ist.
In der Figur 4 sind solche Führungskanäle 44 im Querschnitt dargestellt. Jeder dieser Kanäle 44 besteht aus einer in der Teilfläche 121]_ ausgebildeten Nut mit V-förmigem Querschnitt. Die Nuten 44 verlaufen in Längsrichtung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 4, d.h. parallel zueinander.
In jeder Nut 44 ist der die Endfläche 32 enthaltende Endab- schnitt je einer Faser 4 aufgenommen und befestigt, beispielsweise mittels Klebstoffs.
Speziell sind bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 die in den nutenförmigen Faserführungskanälen 44 angeordne- ten Fasern 4 von einem gesonderten Teil 15χ in Form eines Klötzchens aus beispielsweise Glas abgedeckt, das eine der Teilfläche 12lχ zugekehrte ebene Fläche 150 aufweist, die an der Umfangsflache der Fasern 4 anliegt. Mit dem Teil 15τ_ können die Fasern 4 in die offenen nutenförmigen Faserführungs- kanäle 44 gedrückt und durch Verkleben fixiert werden. Um einen Klebespalt klein zu halten, kann die ebene Fläche
150 des gesonderten Teils 15^, wie in der Figur 4 gezeigt, die Bodenfläche einer im Teil 15]_ ausgebildeten Aussparung
151 sein, die seitlich durch eine Stufe 152 begrenzt ist. Eine Klebeschicht in einem Klebespalt zwischen einem durch die Stufe 152 von der Bodenfläche 150 der Aussparung abgesetzten Oberflächenabschnitt 153 des Klötzchens 15]_ und dem Oberflächenbereich 121 des ersten Gehäuseabschnitts 12 ist mit 154 bezeichnet .
Alternativ dazu können die nutenförmigen Faserführungskanäle 44 in der betreffenden Teilfläche 121τ_ oder 122]_ so tief ausgeführt werden, daß die Fasern 4 mit ihrer Umfangsflache nur wenige Mikrometer aus dieser Teilfläche 121χ oder 122χ her- ausragen.
Damit in diesem Fall die Verbindungswellenleiter 3 mit den tiefergelegten Fasern 4 fluchten können, müssen die Verbindungswellenleiter 3 auf einer relativ zur Teilfläche 121]_ oder 122]_ tieferliegenden Fläche des betreffenden Gehäuseteils 12ι oder 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 12 erzeugt werden. Bei einem Gehäuseteil 12]_ oder 122 aus Silizium kann diese tieferliegende Fläche beispielsweise durch Tieferätzen vor dem Aufbringen der Wellenleiterschichten für die Verbin- dungswellenleiter 3 in deren Bereich erzeugt werden.
Mit den Faserführungskanälen 44 lassen sich die an die Verbindungswellenleiter 3 anzukoppelnden Fasern 4 genau in bezug auf diese Wellenleiter 3 so positionieren, daß einer Endflä- ehe 41 jeder Faser 4 eine Endfläche 32 je eines Verbindungswellenleiters 3 genau gegenüberliegt. Das Gleiche gilt bei Führungskanälen, in denen Verbindungswellenleiter 3 beispielsweise in Form von Glasstücken anzuordnen sind.
Faserführungskanäle 44 bildende Nuten können durch Vorzugsätzen und/oder mittels eines "Freischnitts" hergestellt werden. Bei den in den Figuren 5 und 6 dargestellten und einem zweiten Aufbaukonzept entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Moduls besteht das Gehäuse 1 aus einem ersten Gehäuseabschnitt 13 und einem zweiten Gehäuseabschnitt 14.
Im Unterschied zum ersten Aufbaukonzept sind auf dem ersten Gehäuseabschnitt 13 zumindest alle Halbleiterlaser 2, Verbindungswellenleiter 3 und elektrischen Verbindungsleitungen 5 befestigt, derart, daß dem Lichtaustrittsfenster 21 jedes Halbleiterlasers 2 eine Endfläche 31 je eines Verbindungswellenleiters 3 gegenüberliegt, und der zweite Gehäuseabschnitt 14 weist eine den Hohlraum 10 des Gehäuses 1 definierende sacklochartige Aussparung 104 auf.
Der erste und zweite Gehäuseabschnitt 13 und 14 sind derart zueinander justiert hermetisch dicht miteinander zu verbinden, daß zumindest alle Halbleiterlaser 2 im Bereich der sacklochartigen Aussparung 104 angeordnet sind und diese Aussparung 104, die Vebindungswellenleiter 3 und die elektri- sehen Verbindungsleitungen 5 hermetisch dicht zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 13 und 14 eingeschlossen sind, wobei die eingeschlossene Aussparung 104 den Hohlraum 10 des Gehäuses 1 bildet.
Zur hermetisch dichten Verbindung der Gehäuseabschnitte 13 und 14 miteinander sind vorzugsweise der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 13 bzw. 14 wie folgt ausgebildet:
Der erste Gehäuseabschnitt 13 weist einen im wesentlichen ebenen Oberflächenbereich 130 auf, auf dem zumindest alle
Halbleiterlaser 2, Verbindungswellenleiter 3 und elektrischen Verbindungsleitungen 5 derart befestigt sind, daß dem Licht- austrittsfenster 21 jedes Halbleiterlasers 2 eine Endfläche 31 je eines Verbindungswellenleiters 3 gegenüberliegt.
Der zweite Gehäuseabschnitt 14 weist einen im wesentlichen ebenen Oberflächenbereich 140 auf, der eine Öffnung 104^ der in diesem zweiten Gehäuseabschnitt 14 ausgebildeten sack- lochartigen Ausnehmung 104 enthält.
Die beiden Gehäuseabschnitte 13 und 14 sind derart zueinander justiert hermetisch dicht miteinander zu verbinden, daß die beiden Oberflächenbereiche 130 und 140 einander gegenüberliegen, der Oberflächenbereich 140 des zweiten Gehäuseabschnitts 14 die Öffnung 104]_ im Oberflächenbereich 130 des zweiten Gehäuseabschnitts 14 abdeckt, alle Halbleiterlaser 2 im Bereich dieser Öffnung 104^ angeordnet sind, die sacklochartige Ausnehmung 104 hermetisch dicht zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 13 und 14 eingeschlossen ist und den Hohlraum 10 des Gehäuses 1 bildet, und alle Verbindungswellenleiter 3 und elektrischen Verbindungsleitungen 5 hermetisch dicht zwischen den Oberflächenbereichen 130 und 140 beider Gehäuseabschnitte 13 und 14 eingeschlossen sind.
Damit bei diesem zweiten Aufbaukonzept die Halbleiterlaser 2 und Verbindungswellenleiter 3 gemeinsamen auf dem einen Ge- häuseabschnitt 13 angeordnet und befestigt werden können, ist es notwendig, daß die Halbleiterlaser 2 junction-down angeordnet und die lichtführenden Kerne der Verbindungswellenleiter 3 durch einen entsprechenden Schichtaufbau auf die Höhe der Lichtaustrittsfenster 21 der Halbleiterlaser 2 gebracht werden.
Außerdem ist es notwendig, dafür zu sorgen, daß die den Lichtaustrittsfenstern 21 der Halbleiterlaser 2 zugekehrten Endflächen 31 der Verbindungswellenleiter 3 möglichst senk- recht zum Oberflächenbereich 130 des beispielsweise aus Silizium bestehenden ersten Gehäuseabschnitts 13 sind. Bei Verbindungswellenleitern 3 aus Glas kann dies beispielsweise durch Ätzen der Endflächen 31 mit einem geeigneten Trok- kenätzverfahren erreicht werden. Als einziger Justierschritt müssen die Halbleiterlaser 2 bezüglich der Verbindungswellenleiter 3 ausgerichtet werden. Da die Halbleiterlaser 2 vielfach in Form einer Laserzeile vorliegen, ist diese Zeile als Ganzes bezüglich der Verbindungswellenleiter 3 zu justieren, die bei allen Fällen in Form einer planaren Zeile aus nebeneinander verlaufenden Wellenleitern 3 vorliegen können. Die hermetische Dichtheit wird wiederum durch Löten der beiden Gehäuseabschnitte 13 und 14 erreicht.
Eine Faser 4 wird auch beim zweiten Aufbaukonzept in einer an alle Verbindungswellenleiter 3 grenzenden Teilfläche 130ι_ bzw. 140χ des Oberflächenbereichs 130 bzw. 140 des ersten 13 und/oder zweiten Gehäuseabschnitts 14 ausgebildeten Faserführungskanal 4 angeordnet und befestigt .
Die Anordnung und Befestigung der Fasern 4 kann wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 des ersten Aufbau- konzepts erfolgen, wobei der dortigen Teilfläche 121]_ hier die Teilfläche 130χ und der dortigen Teilfläche 122]_ hier die Teilfläche 140]_ entspricht, sie kann aber auch wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 des ersten Aufbaukonzepts mit Hilfe des gesonderten Teils 15Q_ erfolgen, so daß die einen Faserführungskanal 44 enthaltende Teilfläche des Oberflächenbereichs nur eines der beiden Gehäuseabschnitte, beispielsweise und wie in der Figur 6 dargestellt die Teilfläche 130χ des Oberflächenbereichs 130 nur des Gehäuseabschnitts 13, frei vom anderen Gehäuseabschnitt 14 und daß eine in diesem Faserführungskanal 44 angeordnete Faser 4 von dem gesonderten Teil 15^ abgedeckt ist.
Ansonsten gilt für die Faserführungskanäle 44, deren Anordnung und Ausbildung und die Anordnung und Befestigung der Fa- sern 4 das in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 bis 4 diesbezüglich bereits erläuterte in gleicher Weise auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 5 und 6.
Das zweite Aufbaukonzept ist vorteilhafterweise besonders montagefreundlich. Außerdem ist vorteilhafterweise nicht wie beim ersten Aufbaukonzept eine aktive Justage der beiden Ge- häuseabschnitte 11 und 12 in drei Freiheitsgraden erforderlich. Beim ersten Aufbaukonzept sind die beiden Gehäuseteile 11 und 12 relativ zueinander in zwei lateralen Richtungen und im Winkel zueinander zu justieren. Gegenüber dem ersten Auf- baukonzept stellt das zweite Aufbaukonzept höhere Anforderungen an die Maßhaltigkeit von Glasschichtdicken und der Ätz- technik für die Glasschichten.
Im folgenden werden beispielhaft technologischen Schritte für das zweite Aufbaukonzept beschrieben. Die dabei beschriebenen Herstellungsschritte für die Verbindungswellenleiter 3 in Form von Glaswellenleitern eignen sich ebenso für das erste Aufbaukonzept .
Auf die Oberfläche eines einkristallinen (100) -Si-Wafers werden zunächst die Verbindungswellenleiter 3 in Form von Glas- wellenleiter-Zeilen aufgebracht, da es sich dabei meist um Hochtemperatur-Schritte handelt. Dazu wird z.B. wie in H. W. Schneider, „Realization of Siθ2-B2θ3-Tiθ2 Waveguides and Re- flektors on Si Substrates", edited by M. M. Broer, Th. Ker- sten, G. H. Sigel and H. Kawazoe, Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol. 244, Seiten 337 bis 342 beschrieben zunächst eine relativ hochviskose untere Mantelschicht, z.B. aus Siθ2-B2θ3-Glas auf der Oberfläche des Wafers abge- schieden. Darauf folgt eine Kernglasschicht, z.B. aus Siθ2~ B2θ3~Geθ2-Tiθ2 mit zum Zwecke der Lichtführung erhöhter Brechzahl relativ zu den angrenzenden Schichten. Die Definition der Wellenleiter-Strukturen erfolgt nun durch geeignete photolithographische Schritte unter Verwendung von Lack- oder auch von Hartmasken (z.B. a-Si, Ti, oder Cr) und durch RIE-
Ätzen z.B. in CHF3/Argon-Atmosphäre (siehe genanntes Dokument Schneider) . Die auf die Kernglasschicht folgende Mantelglasschicht, z.B. ebenfalls aus Siθ2-B2θ3-Ge02-P205-Glas, soll neben ihrer optischen Funktion gleichzeitig zur Planarisie- rung dienen und damit einen guten Formschluß zum später die Oberfläche des den ersten Gehäuseabschnitt 13 bildenden Wafers als Deckel aufzusetzenden zweiten Gehäuseabschnitt 14 ermöglichen. Die erforderliche Viskositätsabsenkung wird durch einen erhöhten Anteil an den Dotierstoffen B2O3 oder P2O5 erreicht. Zur Verbesserung der chemischen und mechanischen Oberflächen- und Kontakteigenschaften ist es erforder- lieh, eine zusätzliche dünne Abdeckschicht mit verringertem Dotierstoff-Anteil aufzubringen. Dies stellt lediglich eines von mehreren Herstellungsverfahren für Glaswellenleiter dar.
Der folgende zweite Strukturierungsschritt dient der Defini- tion von Laser- und Faser-Nuten sowie der Endflächen 31, 32 der Verbindungswellenleiter 3. Dazu wird die jetzt z.B. 40μm dicke Glasschicht großflächig bis zur Oberfläche des Wafers abgetragen. Dies kann entweder durch einen kostengünstigen naßchemischen Ätzschritt, z.B. mit einer NH4F-HF-Ätzmischung, oder ähnlich wie im Defintionsschritt für die Verbindungswellenleiter 3 durch reaktives Ionenätzen (RIE) erfolgen. Im ersten Fall erfolgt die Präparation der Endflächen 31, 32 der Verbindungswellenleiter 3 durch zwei Sägeschnitte, die so gesetzt werden, daß sie die Verbindungswellenleiter 3 beidsei- tig begrenzen, nicht jedoch die Ränder der Laser-Montagegrube öffnen. Im zweiten Fall wird die RIE-Ätzung so ausgeführt, daß sich vertikale, glatte Endflächen hinreichender optischer Qualität ausbilden.
In einem dritten Strukturierungsschritt werden jetzt die Nuten bzw. Aussparungen für die Fasern 4 und eine eventuelle Laserpositionierung hergestellt. Dazu wird der Wafer z.B. mit einer Siliziumnitrid-Schutzschicht versehen, die durch einen SF6 -Trockenätzschritt an den entsprechenden Positionen geöff- net wird. Durch anisotrope Naßätzung. z.B. mit KOH erfolgt dann die Ausformung von die Faserführungskanäle 44 definierenden Nuten mit für die Fasern 4.
Die Montage des Deckels in Form des zweiten Gehäuseabschnitts 14 aus Silizium kann z.B. durch Löten oder Bonden geeigneter Metall-Schichten erfolgen. Dazu werden die entsprechenden Siθ2~ oder Si-Oberflachen des Wafers und des Si-Deckels mit einer geeigneten Metallisierungsschicht versehen, z.B. Ti/Pt/Au, Ti/Pt/Au/Sn oder Cr/Pt/Au, Cr/Pt/au-Sn etc., und anschließend entweder verlötet oder durch einen Temperprozeß unter Andruck verbunden.
Um gute HF-Eigenschaften der Leiterbahnen für die Ansteuerung der Laserdioden zu erzielen sollte das verwendete Silizium hochohmig, z.B. 2,5 k Ohmcm, sein und zusätzlich eine dielektrische Pufferschicht z.B. 1 μm Si02 zur elektrischen Isola- tion der Leiterbahnen bzgl. der Gehäuseabschnitte 13 und 14 aus Silizium vorgesehen sein (siehe z.B. A. Ambrosy, H. Richter, J.Hehmann and D. Ferling, „Silicon Motherboards for Mul- tichannel Optical Modules", Proc . Of 45th ECTC, Las Vegas, May 1995) .
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Sendemoduls, insbesondere in der Realisierung in den beiden beschriebenen Aufbaukonzepten sind:
- große Justiertoleranzen aufgrund der Stoßkopplung, - geringe Rückwirkung (< - 30 dB) der Endflächen 31, 32 der Vebindungswellenleiter 3 aufgrund des niedrigen Koppelwirkungsgrads (< - 8 dB) ,
- einfache Möglichkeit der Bearbeitung dieser Endflächen 31, 32 (auch Schrägschliff möglich) sowie deren EntSpiegelung, - Montagemöglichkeit der Laserzeile junction-up oder -down,
- Präzision der Planartechnologie bzw. der Si-Vorzugsätztech- nik (Verbindungswellenleiter 3 in Form von Glaswellenleitern, Nuten für Glasfasern 4 oder Steckerzentrierung) ,
- Ausführung mit Faserpigtails oder Faserstecker ist möglich, - Anpassung von unterschiedlichen Rastermaßen der Laserzeile und Faserzeile durch gekrümmte Wellenleiter möglich,
- Eignung für Monomode- und Multimode-Fasern 4- allerdings vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Monomode-Verbindungswellenleitern 4 - d.h. Koppelwirkungsgrad < -8 dB, - bei ausschließlicher Verwendung von Si für die Gehäuseabschnitte 11, 12 und 13, 14 angepaßte thermische Ausdehnungskoeffizienten und somit hohe thermische Stabilität, - sehr kompakte Bauform,
- Full-wafer- bzw. batch-Planarprozesse bei der Herstellung der Gehäuseabschnitte 11, 12 und 13, 14.

Claims

Patentansprüche
1. Optisches Sendemodul, bestehend aus - einem Trägerkörper
- einem oder mehreren auf dem Trägerkörper angeordneten Halbleiterlasern (2)
- pro Halbleiterlaser (2) je einer vom Trägerkörper fortführenden optischen Faser (4) und - pro Halbleiterlaser (2) je einer auf dem Trägerkörper ausgebildeten, hermetisch dichten optischen Verbindung zwischen diesem Halbleiterlaser (2) und einer optischen Faser (4) , dadurch gekennzeichnet, daß
- der Trägerkörper aus einem Gehäuse (1) besteht, das einen Hohlraum (10) hermetisch dicht umschließt, in welchem der oder die Halbleiterlaser (2) angeordnet sind, daß
- eine hermetisch dichte optische Verbindung zwischen einem Halbleiterlaser (2) und einer optischen Faser (4) aus einem im Gehäuse (1) hermetisch dicht befestigten optischen Verbin- dungswellenleiter (3) zur Herstellung einer optischen Verbindung zwischen dem Hohlraum (10) und der äußeren Umgebung (100) des Gehäuses (1) besteht, der ein Lichtaustrittsfenster (21) dieses Halbleiterlasers (2) und eine Endfläche (41) dieser Faser (4) optisch miteinander verbindet, und daß - das Gehäuse (1) eine oder mehrere hermetisch dicht im Gehäuse (1) befestigte elektrische Verbindungsleitungen (5) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Hohlraum (10) und der äußeren Umgebung (100) des Gehäuses (1) aufweist .
2. Modul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungswellenleiter (3) aus Glas besteht.
3. Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungswellenleiter (3) aus einem integrierten Wellenleiter besteht.
4. Modul nach Anspruch 2 und 3 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungswellenleiter (3) aus einem durch Ionenaustausch in Glas erzeugten Wellenleiter besteht.
5. Modul nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungswellenleiter (3) aus einem in Planartechnologie auf der Oberfläche (120; 130) eines Substrats (121;- 13) erzeugten Wellenleiter besteht .
6. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faser (4) am Ge- häuse (1) gehaltert ist.
7. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) - einen ersten Gehäuseabschnitt (11) , der eine den Hohlraum (10) definierende sacklochartige Aussparung (101) aufweist, in welcher alle Halbleiterlaser (2) angeordnet sind, und in welchem alle elektrischen Verbindungsleitungen (5) hermetisch dicht befestigt sind, und - einen zweiten Gehäuseabschnitt (12) , in welchem alle Verbindungswellenleiter (3) hermetisch dicht befestigt sind, aufweist, und daß
- der erste und zweite Gehäuseabschnitt (11, 12) derart zueinander justiert hermetisch dicht miteinander verbunden sind, daß die sacklochartige Aussparung (101) hermetisch dicht zwischen den beiden Gehäuseabschnitten (11, 12) eingeschlossen ist und den Hohlraum (10) des Gehäuses (1) bildet und jeder Halbleiterlaser (2) durch je einen Vebindungswel- lenleiter (3) optisch mit je einer Faser (4) verbunden ist.
8 . Modul nach Anspruch 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der erste Gehäuseabschnitt (11) einen im wesentlichen ebenen Oberflächenbereich (110) aufweist, der eine Öffnung
(101ι) der sacklochartige Aussparung (101) enthält, und
- der zweite Gehäuseabschnitt (12) einen im wesentlichen ebe- nen Oberflächenbereich (120) aufweist, an dem sich Endflächen
(31) aller Verbindungswellenleiter (3) befinden und im wesentlichen die gleiche Orientierung (125) wie dieser Oberflächenbereich (120) aufweisen, und daß
- die Oberflächenbereiche (110, 120) der beiden Gehäuseab- schnitte (11, 12) derart einander gegenüberliegend angeordnet und hermetisch dicht miteinander verbunden sind, daß der Oberflächenbereich (120) des zweiten Gehäuseabschnitts (12) die Öffnung (101_) der sacklochartigen Aussparung (101) im Oberflächenbereich (110) des ersten Gehäuseabschnitts (11) abdeckt und die Endfläche (31) jedes Verbindungswellenleiters (3) im Bereich der Öffnung (lOlη dem Lichtaustrittsfenster (21) je eines Halbleiterlasers (2) gegenüberliegt.
9. Modul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn- zeichnet, daß der erste Gehäuseabschnitt (11) aus
- einem ersten Gehäuseteil (lli) mit einem im wesentlichen ebenen ersten Oberflächenabschnitt (111) und einem im Winkel zum ersten Oberflächenabschnitt (111) stehenden, im wesentlichen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt (110]_) und - einem zweiten Gehäuseteil (H2) mit einem im wesentlichen ebenen ersten Oberflächenabschnitt (112) und einem einem im Winkel zu diesem ersten Oberflächenabschnitt (112) stehenden, im wesentlichen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt (IIO2) besteht, wobei - auf dem ersten Oberflächenabschnitt (111) des ersten Gehäuseteils (llχ) alle Halbleiterlaser (2) und alle elektrischen Verbindungsleitungen (5) befestigt sind und
- das zweite Gehäuseteil (II2) eine die Aussparung (101) des ersten Gehäuseabschnitts (11) definierende Ausnehmung (102) aufweist, an welche sowohl der erste als auch zweite Oberflächenabschnitt (111, HO2) des zweiten Gehäuseteils (II2) grenzt, und daß - die beiden Gehäuseteile (11]_, II2) mit den einander gegenüberliegenden ersten Oberflächenabschnitten (111, 112) derart hermetisch dicht miteinander verbunden sind, daß alle elektrischen Verbindungsleitungen (5) hermetisch dicht zwischen den ersten Oberflächenabschnitten (111, 112) eingeschlossen sind, die zweiten Oberflächenabschnitte (110]_, IIO2) im wesentlichen fluchten und gemeinsam den ebenen Oberflächenbereich (110) des ersten Gehäuseabschnitts (11) bilden und alle Halbleiterlaser (2) im Bereich der im zweiten Gehäuseteil (H2) ausgebildeten Ausnehmung (102) angeordnet sind.
10. Modul nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gehäuseabschnitt (12) aus
- einem ersten Gehäuseteil (12]_) mit einem im wesentlichen ebenen ersten Oberflächenabschnitt (121) und einem im Winkel zum ersten Oberflächenabschnitt (121) stehenden, im wesentlichen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt (120^) und
- einem zweiten Gehäuseteil (122) mit einem im wesentlichen ebenen ersten Oberflächenabschnitt (122) und einem im Winkel zu diesem ersten Oberflächenabschnitt (122) stehenden, im wesentlichen ebenen zweiten Oberflächenabschnitt (12O2) besteht, wobei
- auf dem ersten Oberflächenabschnitt (121) des ersten Gehäuseteils (12]_) alle Verbindungswellenleiter (3) befestigt sind, und daß
- diese beiden Gehäuseteile (12^, 122) mit den einander gegenüberliegenden ersten Oberflächenabschnitten (121, 122) derart hermetisch dicht miteinander verbunden sind, daß alle optischen Verbindungswellenleiter (3) hermetisch dicht zwi- sehen diesen ersten Oberflächenabschnitten (121, 122) eingeschlossen sind und die zweiten Oberflächenabschnitte (110ι, IIO2) dieser beiden Gehäuseteile (12^, 122) im wesentlichen fluchten und gemeinsam den im wesentlichen ebenen Oberflächenbereich (120) des zweiten Gehäuseabschnitts (12) bilden.
11 . Modul nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 7 bis 10 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Faser (4 ) in einem im zweiten Gehäuseabschnitt (12) ausgebildeten Faserführungs- kanal (44) angeordnet und befestigt ist.
12. Modul nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faserführungskanal (44) in einer an die Verbindungswellenleiter (3) grenzenden Teilfläche (121ι; 122 i ) des Oberflächenabschnitts (121; 122) zumindest eines (12χ; 122) der beiden Gehäuseteile { 12-^ , 122) des zweiten Gehäuseabschnitts (12) ausgebildet ist.
13. Modul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Faserführungskanal (44) enthaltende Teilfläche (121χ) des Oberflächenbereichs (121) nur eines (121) der beiden Gehäuseteile (12]_, 122) des zweiten Gehäuseabschnitts (12) frei vom anderen Gehäuseteil (122) dieses. Gehäuseabschnitts (12) ist, und daß eine in diesem Faserführungskanal (44) angeordnete Faser (4) von einem gesonderten Teil (13]_) abgedeckt ist.
14. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1)
- einen ersten Gehäuseabschnitt (13) aufweist, auf dem alle Halbleiterlaser (2) , Verbindungswellenleiter (3) und elektri- sehen Verbindungsleitungen (5) befestigt sind, derart, daß dem Lichtaustrittsfenster (21) jedes Halbleiterlasers (2) eine Endfläche (31) je eines Verbindungswellenleiters (3) gegenüberliegt, und
- einen zweiten Gehäuseabschnitt (14) , der eine den Hohlraum (10) definierende sacklochartige Aussparung (104) aufweist, und daß
- der erste und zweite Gehäuseabschnitt (13, 14) derart zueinander justiert hermetisch dicht miteinander verbunden sind, daß alle Halbleiterlaser (2) im Bereich der sacklochar- tigen Aussparung (104) angeordnet sind und diese Aussparung (104) , die Vebindungswellenleiter (3) und die elektrischen Verbindungsleitungen (5) hermetisch dicht zwischen den beiden Gehäuseabschnitten (13, 14) eingeschlossen sind, wobei die eingeschlossene Aussparung (104) den Hohlraum (10) des Gehäuses (1) bildet.
15. Modul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
- der erste Gehäuseabschnitt (13) einen im wesentlichen ebenen Oberflächenbereich (130) aufweist, auf dem alle Halbleiterlaser (2), Verbindungswellenleiter (3) und elektrischen Verbindungsleitungen (5) derart befestigt sind, daß dem
Lichtaustrittsfenster (21) jedes Halbleiterlasers (2) eine Endfläche (31) je eines Verbindungswellenleiters (3) gegenüberliegt,
- der zweite Gehäuseabschnitt (14) einen im wesentlichen ebe- nen Oberflächenbereich (140) aufweist, der eine Öffnung
(104τ der in diesem zweiten Gehäuseabschnitt (14) ausgebildeten sacklochartigen Aussparung (104) enthält, und daß
- die beiden Gehäuseabschnitte (13, 14) derart zueinander justiert hermetisch dicht miteinander verbunden sind, daß die beiden Oberflächenbereiche (130, 140) einander gegenüberliegen, der Oberflächenbereich (140) des zweiten Gehäuseabschnitts (14) die Öffnung (104!) im Oberflächenbereich (130) des zweiten Gehäuseabschnitts (14) abdeckt, alle Halbleiterlaser (2) im Bereich dieser Öffnung (104]_) angeordnet sind, die sacklochartige Aussparung (104) hermetisch dicht zwischen den beiden Gehäuseabschnitten (13, 14) eingeschlossen ist und den Hohlraum (10) des Gehäuses (1) bildet, und alle Verbindungswellenleiter (3) und elektrischen Verbindungsleitungen (5) hermetisch dicht zwischen den Oberflächenbereichen (130, 140) beider Gehäuseabschnitte (13, 14) eingeschlossen sind.
16. Modul nach Anspruch 6 und 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faser (4) in einer an alle Verbindungswellenleiter (3) grenzenden Teilfläche (130]_, 140η des Oberflächenbereichs (130, 140) des ersten (13) und/oder zweiten Gehäuseabschnitts (14) ausgebildeten Faserführungskanal (44) angeordnet und befestigt ist.
17. Modul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Faserführungskanal (44) enthaltende Teilfläche (130χ; 140χ) des Oberflächenbereichs (130; 140) nur eines (13; 14) der beiden Gehäuseabschnitte (13, 14) frei vom anderen Gehäuseabschnitt (14, 13) ist, und daß eine in diesem Faserführungskanal (44) angeordnete Faser (4) von einem gesonderten Teil (13) abgedeckt ist.
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