WO2004051335A1 - Optische sende- und/oder empfangsanordnung mit einem planaren optischen schaltkreis - Google Patents

Optische sende- und/oder empfangsanordnung mit einem planaren optischen schaltkreis Download PDF

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WO2004051335A1
WO2004051335A1 PCT/DE2002/004509 DE0204509W WO2004051335A1 WO 2004051335 A1 WO2004051335 A1 WO 2004051335A1 DE 0204509 W DE0204509 W DE 0204509W WO 2004051335 A1 WO2004051335 A1 WO 2004051335A1
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lens
arrangement according
circuit
planar optical
waveguide
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PCT/DE2002/004509
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Gottfried Beer
Hans-Ludwig Althaus
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Infineon Technologies Ag
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    • G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures

Definitions

  • the invention relates to an optical transmission and / or reception arrangement according to the preamble of claim 1. It is particularly suitable for a precise coupling of an optical fiber to an optical transmission and / or reception module with a planar optical circuit.
  • an optical fiber For coupling an optical fiber to a transmitting and / or receiving arrangement with transmitting and receiving components in TO construction, it is known for example from WO 99/57594 AI to couple the light beam to the end face of the optical fiber via a lens, in particular a spherical lens.
  • the optical fiber is usually arranged in a ferrule, which in turn is pressed or glued into a metal flange.
  • the metal flange is welded firmly to the housing of the transmitting and / or receiving device.
  • the known construction is very robust and insensitive to temperature fluctuations, but only suitable for TO designs.
  • planar optical circuits (PLC - Planar Light Circuit) are known, which have a wave-guiding layer on a planar carrier substrate.
  • PLC Planar Light Circuit
  • wavelength-selective filters or other wavelength-selective deflection means are provided in the beam path, which couple the light into the plane of the planar optical circuit or couple it out of it.
  • V-grooves in the optical fibers are conceivable in a planar optical circuit, due to the planar geometry, into which optical fibers are introduced, the optical fibers via the V-grooves, for example, are brought close to the planar optical circuit and its integrated waveguide.
  • Such an arrangement is disadvantageously associated with a high outlay on production and adjustment.
  • the present invention is based on the object of providing an optical transmitter and / or receiver arrangement with a planar optical circuit which enables the coupling of an optical fiber to the transmitter and / or receiver arrangement in a simple, precise and reliable manner.
  • the object is achieved by an optical transmission and / or reception arrangement with the features of claim 1.
  • Preferred and advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
  • the solution according to the invention is characterized in that a lens for the optical coupling of the at least one waveguide of the planar optical circuit is provided with an optical fiber which can be fastened to the transmitting and / or receiving arrangement, the lens being arranged on the planar optical circuit.
  • a direct coupling to the end face of an optical fiber to be coupled takes place via the lens without the need to provide a V-groove for the optical fiber to be coupled.
  • the arrangement of the lens on the planar optical substrate enables a compact design with parts that are not to be adjusted separately from one another. At the same time, the risk of misalignment of the lens with respect to the planar substrate is reduced.
  • a lens is any beam-shaping element and any combination of beam-shaping elements. It can thus be a single lens body such as a spherical lens, an etched lens structure or a lens system or another system of beam-shaping elements.
  • the lens is arranged in a recess on the surface of the planar optical circuit.
  • the recess is preferably pyramid-shaped, in particular truncated pyramid-shaped. It extends in the carrier substrate of the planar optical circuit and is introduced into the carrier substrate, for example by etching or milling.
  • the recess is formed with high precision in the manufacture of the planar optical circuit, so that a lens inserted into the recess with high precision is positioned and adjusted relative to an associated integrated optical waveguide of the planar optical circuit.
  • the lens is preferably a spherical lens that is placed in the recess and, if necessary, is additionally fixed in it.
  • the lens is arranged on the end face on an end face of the planar optical circuit.
  • the lens is preferably attached to the end face of the planar optical circuit by means of an index-adapted adhesive in order to minimize back reflections.
  • the lens is preferably a plane-convex lens, the flat side of which is attached to the end face of the planar optical circuit. This allows a simple connection of the lens to the end face of the planar optical circuit. In principle, however, the lens can also have other shapes.
  • the at least one receiving component in each case detects light of a different wavelength and the waveguide in each case has coupling-out and deflecting means which couple the received light for each received wavelength in a wavelength-selective manner from the plane of the planar optical circuit and direct it to an assigned receiving component.
  • a wavelength-selective filter is preferably assigned to each receiving component, so that only that Light of the assigned wavelength is detected and light of other wavelengths is blocked.
  • the outcoupling and deflecting means can be, for example, a Mach-Zehnder component and an associated deflecting prism, light of a specific wavelength being coupled out of the waveguide by the Mach-Zehnder component, fed to the deflecting prism and deflected by the latter to the receiving component becomes.
  • the outcoupling and deflecting means are each formed by a wavelength-selectively coated mirror surface which interrupts the waveguide of the planar optical circuit in an oblique arrangement and couples light of a certain wavelength out of the waveguide, while it is transparent to light of other wavelengths.
  • the planar optical circuit is arranged on the top of a substrate, which is preferably a printed circuit board. At least one transmitting component and the at least one receiving component are arranged on the underside of the substrate or the printed circuit board. A recess is preferably provided in the circuit board for light to pass through.
  • the transmitting component and / or the receiving component are preferably prefabricated and pre-testable housed modules which can be mounted on the underside of the printed circuit board in SMD mounting.
  • the planar optical circuit and the transmitting and receiving components can be positioned relative to one another in a simple manner and at the same time electrically contacted.
  • the transmitting and / or receiving arrangement preferably has a housing that has a receiving opening for coupling an optical fiber.
  • the optical fiber is at a certain distance from the lens on the housing fixable.
  • the receiving opening is designed, for example, as a connector receptacle. It is used in particular to receive a glass fiber arranged in a ferrule. It can be provided that the recess is provided with a metal sleeve into which the optical fiber or a ferrule surrounding the optical fiber can be inserted. This provides a fixed connection of the optical fiber to the housing and the transmission and / or reception arrangement.
  • the free radiation area between the lens and the waveguide is encapsulated with an optically transparent medium in order to protect it from environmental influences.
  • a prerequisite for potting with a non-transparent medium is that the optical fiber to be coupled is already adjusted before potting. This configuration is particularly useful when coupling a fiber stub to the housing.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a first embodiment of an optical transmission and / or reception arrangement, an optical fiber being able to be coupled to the waveguide of a planar optical circuit via a ball lens;
  • Figure 2 is a plan view of the arrangement of Figures 1 and FIG. 3 shows a sectional view of a second embodiment of an optical transmission and / or reception arrangement, an optical fiber being able to be coupled to the waveguide of a planar optical circuit via a plane-convex lens.
  • Figures 1 and 2 show an optical transmitting and / or receiving arrangement 1, to which an optical fiber can be coupled.
  • the transmitting and / or receiving arrangement 1 in the exemplary embodiment shown is designed as a 3-port bidirectional transmitting and receiving module, which has a transmitting component 2 and two receiving components 3, 4.
  • the light to be coupled in or out is guided in a waveguide 51 of a planar optical circuit and is coupled by the waveguide 51 of the planar optical circuit 5 into or out of an optical fiber, as will be explained in more detail below.
  • the optical fiber to be coupled is preferably a glass fiber, in particular a single-mode glass fiber, which also transports light signals of different wavelengths.
  • the planar optical circuit is implemented, for example, in SI0 2 on Si technology.
  • three S10 2 layers are applied to a silicon wafer, which are usually called the buffer layer, core layer and cover layer and each have different refractive indices.
  • the middle core layer has the largest refractive index.
  • the outer cover layer Before it is covered with the outer cover layer, it is structured with the aid of a photolithographically produced mask and an etching process, so that only individual ribs of this layer remain. These ribs are overlaid with the cover layer and then form the light-guiding waveguide core, which is buried approximately 20 ⁇ m in an approximately 40 ⁇ m thick S10 2 layer system and usually has a cross section of approximately 6 ⁇ 6 ⁇ m having.
  • a wave-guiding layer 53 with at least the integrated optical waveguide 51 is thus provided on a planar carrier substrate 52.
  • Material systems other than Si0 2 on Si for example the material systems Si (Ge) on Si, lithium niobate (LiNb03) or InGaAsP on InP can also be used.
  • the planar optical circuit 5 is arranged on the one side, in the exemplary embodiment shown, of the upper side of a printed circuit board 6 or more generally a substrate 6.
  • the transmitting component 2 and the receiving components 3, 4 are located on the other, lower side of the printed circuit board 6.
  • the printed circuit board has in the area of FIG Components 2, 3, 4 each have a recess 61, 62, 63.
  • the printed circuit board 6 consists of a material which is transparent for the wavelengths used.
  • the transmission component 2 has a laser diode 21 which is arranged on the back of a carrier 22 and is electrically contacted in the usual way.
  • the upper side of the carrier 22 has a lens 23 which focuses the light emitted by the laser diode 21 and radiated through the carrier 22 and emits it through the window 61 in the printed circuit board 6 in the direction of the planar optical circuit 5.
  • the lens 23 can be glued to the carrier 22 or integrated into the carrier.
  • the carrier 22 with the components mentioned is arranged on a leadframe 24, via which the transmission component 2 is electrically contacted.
  • the arrangement is preferably encased by a non-transparent plastic 25 and is located in a plastic housing (eg TSSOP design).
  • the two receiving components 3, 4 are constructed in a corresponding manner.
  • a receiving diode 31, 41 is arranged on the underside of a carrier 32, 42.
  • the respective carrier 22, 32, 42 is optically transparent for the light wavelengths used, which are preferably in the windows at 1310 nm and 1550 n.
  • a blocking filter 7, shown schematically, is assigned to the receiving components 3, 4.
  • the blocking filter 7 is arranged such that the light coupled out from the planar optical waveguide 5 shines through it. However, it is only transparent for the respectively assigned wavelength that the assigned receiving component 3, 4 is intended to detect, while other wavelengths are blocked.
  • the coupling of light signals, which are emitted by the transmitting component 2, into the waveguide 51 of the planar optical circuit 5 or the coupling out of light signals from the waveguide 51 of the planar optical circuit 5 and deflection to the receiving components 3, 4 takes place by means of prisms 8, which couple the light of the transmission component 2 into the integrated optical waveguide 51 and the plane of the planar optical circuit 5 or couple light received by a coupled optical fiber and guided in the optical waveguide 51 out of the plane of the planar optical circuit 5 and in the direction of the respective receiving component Deflect 2, 3.
  • means are integrated into the planar optical circuit 5, which effect a wavelength-selective deflection of the received light onto the respective receiving component 3, 4.
  • these means are a Mach-Zehnder interferrometer 91, 92, which is only shown in FIG is shown schematically.
  • the Mach-Zehnder interferometer By suitable adjustment of the Mach-Zehnder interferometer, only the light of a certain wavelength is coupled out of the optical waveguide 51, then guided to the associated prism 8 and deflected by the latter out of the plane of the planar optical circuit 5 onto the respective receiving component 3, 4. This ensures that only light of a certain wavelength is received by a receiving component 3, 4.
  • wavelength-selective coupling out of light from the optical waveguide 51 can also take place in another way.
  • a mirror or another deflection device can be used instead of the prism 8.
  • a wavelength-selective coupler can also be used in combination with a deflection device or a mirror provided with a wavelength-selective layer, which cuts the optical waveguide 51 in an oblique orientation and is inserted, for example, into a recess in the planar optical substrate 5 that runs obliquely to the surface. Light of a certain wavelength is then coupled out at the wavelength-selective mirror, while the light of other wavelengths passes the wavelength-selective mirror undisturbed.
  • Corresponding mirrors or filters are known per se.
  • the transmitting and receiving module 1 is located in a housing 10 with a cover 101.
  • the housing 10 with the cover 101 completely encloses the components described except for a coupling area or a receiving opening 11 for an optical fiber.
  • the housing 10 can consist of individual, interconnected housing sections. It is preferably provided with a shield against electromagnetic interference radiation in order to avoid crosstalk. It is now necessary to provide an optical coupling between an optical fiber inserted into the receiving opening 11 and the integrated waveguide 51 of the planar optical circuit.
  • the planar optical circuit 5 has, at its end region facing the receiving opening 11, a region 54 in which no waveguiding layer is provided on the Si carrier substrate 52. The carrier substrate 52 thus forms the upper end of the planar optical circuit in this region.
  • a recess 13 is now made in the carrier substrate 52 in the area 54, which in the preferred exemplary embodiment shown has the shape of a truncated pyramid.
  • a spherical coupling lens 14 is inserted into the recess 13. As indicated by the arrows, a coupling of light occurs between the waveguide 51 of the planar optical circuit 5 and a coupled optical fiber via the coupling lens 14.
  • the pyramid-shaped recess 13 is e.g. introduced into the carrier substrate 52 of the planar optical circuit 5 by anisotropic etching (micro achining).
  • anisotropic etching micro achining
  • the lens 14 can be positioned with high precision relative to the integrated optical waveguide 51.
  • a free radiation area is provided between lens 14 and integrated optical waveguide 51 or optical fiber.
  • the adjustment of an optical fiber to be coupled only has to be carried out in the x, y plane, for example by moving a sleeve 12 which has the housing in the region of the receiving opening 11.
  • the sleeve 12 can then e.g. can be fixed with laser welding.
  • the coupling shown does not require the formation of a V-groove which receive an optical fiber in the longitudinal direction would.
  • the optical fiber only has to be coupled to the housing in the receiving area 11.
  • There is a simple, inexpensive design which does not have the risk of misalignment even with thermal stresses, since it avoids a mechanical connection between the fiber and the waveguide.
  • the housing has the metal sleeve 12, which serves to receive a suitable fiber connector or to accommodate a so-called “fiber stub”, ie an optical fiber arranged in a ferrule, which protrudes from the housing and which can be coupled to further optical fibers
  • the optical fiber to be coupled with the ferrule surrounding it is firmly connected to the housing 10 together with the sleeve 12 after adjustment, for example by gluing, welding, etc., so that there is a firm, permanent attachment of the optical fiber to the housing 10.
  • a detachable or pluggable connection of an optical fiber to be coupled is provided in the receiving area 11.
  • the transmitting and receiving module 1 is provided with contact pins 20, which enable SMD mounting, for example on a printed circuit board.
  • the coupling region 11 is arranged, for example, in the region of a rear wall of such a printed circuit board, so that an optical fiber can be coupled in via the rear wall in an easily accessible manner.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 3 differs only in the design of the coupling between the integrated optical waveguide 51 of the planar optical circuit 5 and an optical fiber to be coupled from the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2.
  • a plan-convex lens 15 is also included its flat rear side 15a directly on the end face 55 facing the receiving opening 11 of the housing 10 of the planar optical circuit 5 glued on. Light emerging from the end of the optical waveguide 51 is thus coupled directly into the lens 15.
  • the optical transition between the optical waveguide 51 and the lens 15 is index-matched by an adhesive with a corresponding refractive index in order to avoid reflections.
  • the coupling means, ie the lens 15, is arranged on the planar optical circuit 5, so that there is a compact arrangement. There is a free radiation area between the lens 15 and an optical fiber inserted into the receiving opening 11.
  • the adjustment is preferably carried out actively by moving the lens in the case of a solid fiber or, in the case of a prefixed lens, by moving the sleeve 12 as explained with reference to FIG. 1.
  • the diameter of the planar rear side 55a of the lens 55 preferably corresponds essentially to the thickness of the planar optical circuit.
  • a refractive index that is sufficiently high above the refractive index of the transparent potting material is considered to be highly refractive in order to provide a meaningful light refraction in the lens.
  • the housing can also be filled with a non-transparent potting material, with the optical fiber being adjusted prior to potting.
  • a cover 101 for the housing 10 is then not required.
  • the exemplary embodiments shown are only to be understood as examples and the invention is not restricted to these exemplary embodiments. For example, it can be provided to provide a different number of transmitting and receiving components. It is also conceivable to design the module only as a transmission unit with one or more transmission components or merely as a reception unit with one or more reception components.
  • planar optical circuit 5 not only one waveguide 51, but a plurality of corresponding waveguides are arranged parallel to one another, to which one or more transmitting and / or receiving elements are then respectively assigned.
  • the receiving opening 11 of the housing would then represent an array of receiving openings.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Sende- und/oder Empfangsanordnung mit mindestens einem Sendebauelement (2) und/oder mindestens einem Empfangsbauelement (3, 4) sowie einem planaren optischen Schaltkreis (5) mit mindestens einem integrierten Wellenleiter (51), wobei Licht des Sendebauelements (1) in einen Wellenleiter (51) des planaren optischen Schaltkreises (5) eingekoppelt und/oder Licht aus dem Wellenleiter (51) des planaren optischen Schaltkreises (5) ausgekoppelt und auf das Empfangsbauelement (3, 4) geleitet wird. Erfindungsgemäss ist eine Linse (14, 15) zur optischen Kopplung des mindestens einen Wellenleiters (51) des planaren optischen Schaltkreises (5) mit einer an der Sende- und/oder Empfangsanordnung (1) befestigbaren Lichtleitfaser vorgesehen, wobei die Linse (14, 15) an dem planaren optischen Schaltkreis (5) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Bezeichnung der Erfindung: Optische Sende- und/oder Empfangsanordnung mit einem planaren optischen Schaltkreis.
Die Erfindung betrifft eine optische Sende- und/oder Empfangsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie eignet sich insbesondere für eine präzise Ankopplung einer Lichtleitfaser an ein optisches Sende- und/oder Empfangsmodul mit einem planaren optischen Schaltkreis.
Zur Ankopplung einer Lichtleitfaser an eine Sende- und/oder Empfangsanordnung mit Sende- und Empfangsbauelementen in TO- Baufor ist es beispielsweise aus der WO 99/57594 AI bekannt, den Lichtstrahl über eine Linse, insbesondere eine Kugellinse mit der Stirnfläche der Lichtleitfaser zu koppeln. Die Lichtleitfaser ist üblicherweise in einer Ferrule angeordnet, die wiederum in einen Metallflansch eingepresst oder eingeklebt ist. Der Metallflansch ist fest an das Gehäuse der Sende- und/oder Empfangseinrichtung geschweißt. Die bekannte Konstruktion ist sehr robust und unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, jedoch nur für TO-Bauformen geeignet.
Des weiteren ist es bekannt, eine Glasfaser oder ein Faserarray in eine V-Nut bzw. in V-Nuten eines Substrats einzulegen und in diesen zu befestigen. In vielen Fällen wird ein zusätzlicher Deckel oben auf gelegt, so dass eine stabilere mechanische Befestigung vorliegt. Das mit V-Nuten versehene Substrat wird auch als „Microbench" bezeichnet. Die Fasern werden an einem Gehäuse zugentlastet. Dabei wird die Gehäusedurchführung für die Fasern möglichst nahe an dem „Microbench" plaziert. Eine solche Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, dass wegen der nahezu unvermeidlichen Spannungen zwischen den verschiedenen Materialien unterschiedlicher thermischer Ausdehnung sich die Befestigung der Fasern in den V-Nuten durch Scher- und/oder Knickspannungen dejustieren, verschieben oder sogar lösen kann.
Weiter sind planare optische Schaltkreise (PLC - Planar Light Circuit) bekannt, die auf einem planaren Trägersubstrat eine wellenleitende Schicht aufweisen. Zur Einkopplung der Lichtsignale eines Sendebauelements in die wellenleitende Schicht bzw. zur Kopplung empfangener LichtSignale mit einem Empfangsbauelement werden wellenlängenselektive Filter oder andere wellenlängenselektive Umlenkmittel im Strahlengang vorgesehen, die das Licht in die Ebene des planaren optischen Schaltkreises einkoppeln bzw. aus dieser auskoppeln.
Von den beiden zuvor beschriebenen Arten der Ankopplung und Befestigung einer Lichtleitfaser an eine Sende- und/oder Empfangsanordnung ist bei einem planaren optischen Schaltkreis aufgrund der planaren Geometrie allein die Verwendung von V-Nuten denkbar, in die Lichtleitfasern eingebracht werden, wobei die Lichtleitfasern über die V- Nuten beispielsweise bis nahe an den planaren optischen Schaltkreis und an dessen integrierte -Wellenleiter herangeführt werden. Nachteilig ist eine solche Anordnung mit einem hohen Fertigungs- und Justageaufwand verbunden.
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine optische Sende- und/oder Empfangsanordnung mit einem planaren optischen Schaltkreis zur Verfügung zu stellen, die in einfacher, präziser und zuverlässiger Weise die Ankopplung einer Lichtleitfaser an die Sende- und/oder Empfangsanordnung ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine optische Sende- und/oder Empfangsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Danach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, dass eine Linse zur optischen Kopplung des mindestens einen Wellenleiters des planaren optischen Schaltkreises mit einer an der Sende- und/oder Empfangsanordnung befestigbaren Lichtleitfaser bereitgestellt wird, wobei die Linse an dem planaren optischen Schaltkreis angeordnet ist. Über die Linse erfolgt eine direkte Kopplung mit der Stirnfläche einer anzukoppelnden Lichtleitfaser, ohne dass die Bereitstellung einer V-Nut für die anzukoppelnden Lichtleitfaser notwendig wäre .
Die Anordnung der Linse an dem planaren optischen Substrat ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung mit wenig gesondert zueinander zu justierenden Teilen. Gleichzeitig wird die Gefahr einer Dejustage der Linse gegenüber dem planaren Substrat reduziert.
Eine Linse im Sinne der Erfindung ist jedes strahlformende Element und jede Kombination strahlformender Elemente. Es kann sich somit um einen einzelnen Linsenkörper wie eine Kugellinse, um eine geätzte Linsenstruktur oder um ein Linsensysten oder ein anderes System strahlformender Elemente handeln.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Linse in einer Aussparung an der Oberfläche des planaren optischen Schaltkreises angeordnet ist. Dabei liegt zwischen der Linse und dem Wellenleiter des planaren optischen Schaltkreises einerseits und der Linse und der Lichtleitfaser andererseits ein Freistrahlbereich. Die Aussparung ist bevorzugt pyramidenförmig, insbesondere pyramidenstumpfförmig ausgebildet. Sie erstreckt sich in dem Trägersubstrat des planaren optischen Schaltkreises und ist beispielsweise durch Ätzen oder Fräsen in das Trägersubstrat eingebracht. Die Aussparung wird bei der Herstellung des planaren optischen Schaltkreises mit hoher Präzision ausgebildet, so dass eine in die Aussparung eingesetzte Linse mit hoher Präzision gegenüber einem zugeordneten integriert optischen Wellenleiter des planaren optischen Schaltkreises positioniert und justiert ist. Es muss für die Ankopplung einer Lichtleitfaser lediglich noch durch Verschieben der Lichtleitfaser der Abbildungfsfleck der Linse auf die Stirnfläche der Lichtleitfaser justiert werden. Somit wird eine einfache und stabile Ankopplung einer Lichtleitfaser bereitgestellt.
Die Linse ist bevorzugt eine Kugellinse, die in die Aussparung gelegt und ggf. zusätzlich in dieser fixiert wird.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Linse stirnseitig an einer Stirnfläche des planaren optischen Schaltkreises angeordnet. Die Linse ist dabei bevorzugt mittels eines indexangepassten Klebstoffs an der Stirnseite des planaren optischen Schaltkreises befestigt, um Rückreflexionen zu minimieren.
Bei der Linse handelt es sich bei dieser Ausgestaltung bevorzugt um eine plan-konvexe Linse, deren plane Seite an der Stirnseite des planaren optischen Schaltkreises befestigt ist. Hierdurch ist in einfacher Weise eine definierte Anbindung der Linse an der Stirnfläche des planaren optischen Schaltkreises möglich. Grundsätzlich kann die Linse jedoch auch andere Formen aufweisen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das mindestens eine Empfangsbauelement jeweils Licht einer unterschiedlichen Wellenlänge detektiert und der Wellenleiter jeweils Auskoppel- und Umlenkmittel aufweist, die das empfangene Licht für jede empfangene Wellenlänge wellenlängenselektiv aus der Ebene des planaren optischen Schaltkreises auskoppeln und auf ein zugeordnetes Empfangsbauelement leiten. Einem Empfangsbauelement ist bevorzugt jeweils ein wellenlängenselektiver Filter zugeordnet, so dass nur das Licht der zugeordneten Wellenlänge detektiert und Licht anderer Wellenlängen blockiert wird.
Bei den Auskoppel- und Umlenkmitteln kann es sich beispielsweise um ein Mach-Zehnder-Bauelement und ein zugeordnetes Umlenkprisma handeln, wobei Licht einer bestimmten Wellenlänge durch das Mach-Zehnder-Bauelement aus dem Wellenleiter ausgekoppelt, dem Umlenkprisma zugeführt und von diesem auf das Empfangsbauelement umgelenkt wird.
In einer anderen Ausgestaltung werden die Auskoppel- und Umlenkmittel jeweils durch eine wellenlängenselektiv beschichtete Spiegelfläche gebildet, die den betrachteten Wellenleiter des planaren optischen Schaltkreises in schräger Anordnung unterbricht und Licht einer bestimmten Wellenlänge aus dem Wellenleiter auskoppelt, während sie für Licht anderer Wellenlängen transparent ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der planare optische Schaltkreis auf der Oberseite eines Substrats angeordnet, bei dem es sich bevorzugt um eine Leiterplatte handelt. Mindestens ein Sendebauelement und das mindestens eine Empfangsbauelement sind auf der Unterseite des Substrats bzw. der Leiterplatte angeordnet. Für einen Lichtdurchtritt ist bevorzugt jeweils eine Aussparung in der Leiterplatte vorgesehen. Das Sendebaulement und/oder das Empfangsbauelement sind bevorzugt vorgefertigte und vorprüfbare gehäuste Module, die in SMD-Montage auf der Unterseite der Leiterplatte montierbar sind. Der planare optische Schaltkreis und die Sende- und Empfangsbauelemente sich bei dieser Ausgestaltung in einfacher Weise zueinander positionierbar und gleichzeitig elektrisch kontaktierbar .
Die Sende- und/oder Empfangsanordnung weist bevorzugt ein Gehäuse auf, dass eine Aufnahmeöffnung zur Ankopplung einer Lichtleitfaser aufweist. Die Lichtleitfaser ist dabei in einer bestimmten Entfernung von der Linse am Gehäuse fixierbar. Die Aufnahmeöffnung ist beispielsweise als Steckeraufnahme ausgebildet. Sie dient insbesondere der Aufnahme einer in einer Ferrule angeordneten Glasfaser. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Aussparung mit einer Metallhülse versehen ist, in die die Lichtleitfaser bzw. eine die Lichtleitfaser umgebende Ferrule einsteckbar ist. Hierdurch wird eine feste Anbindung der Lichtleitfaser an dem Gehäuse und der Sende- und/oder Empfangsanordung bereitgestellt .
Es kann bei Linsen aus einem hochbrechenden Material wie beispielsweise Siliziumlinsen vorgesehen sein, dass der Freistrahlbereich zwischen Linse und Wellenleiter zum Schutz vor Umwelteinflüssen mit einem optisch transparenten Medium vergossen ist. In einem solchen Fall kann zusätzlich vorgesehen sein, das Gehäuse im übrigen mit einem optisch nicht transparenten Material zu füllen, wodurch der Schutz vor äußeren Einflüssen erhöht und darüberhinaus ein Deckel gespart wird, der ansonsten an dem Gehäuse der Anordnung anzubringen wäre. Voraussetzung für einen Verguss mit einem nicht transparenten Medium ist allerdings, dass die anzukoppelnde Lichtleitfaser vor dem Vergießen bereits justiert ist. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere bei Ankopplung eines Fiberstubs an das Gehäuse an.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer optischen Sende- und/oder Empfangsanordnung, wobei eine Lichtleitfaser über eine Kugellinse mit dem Wellenleiter eines planaren optischen Schaltkreises koppelbar ist;
Figur 2 eine Draufsicht auf die Anordnung der Figur 1 und Figur 3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer optischen Sende- und/oder Empfangsanordnung, wobei eine Lichtleitfaser über eine plan-konvexe Linse mit dem Wellenleiter eines planaren optischen Schaltkreises koppelbar ist.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine optische Sende- und/oder Empfangsanordnung 1, an der eine Lichtleitfaser ankoppelbar ist. Die Sende- und/oder Empfangsanordnung 1 ist im dargestellten Äusführungsbeispiel als 3-Port bidirektionales Sende- und Empfangsmodul ausgebildet, das ein Sendebauelement 2 und zwei Empfangsbauelemente 3, 4 aufweist.
Das ein- bzw. auszukoppelnde Licht wird in einem Wellenleiter 51 eines planaren optischen Schaltkreises geführt und von dem Wellenleiter 51 des planaren optischen Schaltkreises 5 in eine Lichtleitfaser eingekoppelt bzw. aus dieser ausgekoppelt, wie noch im Einzelnen erläutert werden wird. Bei der anzukoppelnden Lichtleitfaser handelt es sich dabei bevorzugt um eine Glasfaser, insbesondere um eine Single- Mode-Glasfaser, die auch Lichtsignale unterschiedlicher Wellenlängen transportiert.
Der planare optische Schaltkreis ist beispielsweise in SI02 auf Si-Technologie ausgeführt. Zur Herstellung werden auf einem Siliziumwafer drei S102-Schichten aufgebracht, die üblicherweise Pufferschicht, Kernschicht und Deckschicht genannt werden und jeweils verschiedene Brechungsindizes aufweisen. Die mittlere Kernschicht weist dabei den größten Brechungsindex auf. Bevor diese mit der äußeren Deckschicht abgedeckt wird, wird sie mit Hilfe einer fotolithografisch hergestellten Maske und eines Ätzverf hrens strukturiert, so dass nur einzelne Rippen dieser Schicht stehen bleiben. Diese Rippen werden mit der Deckschicht überschichtet und bilden dann den Licht führenden Wellenleiterkern, welcher sich etwa 20 μm vergraben in einem ca. 40 μ dicken S102-Schichtsystem befindet und üblicherweise einen Querschnitt von ca. 6 x 6 μm aufweist. Es ist somit auf einem planaren Trägersubstrat 52 eine wellenleitende Schicht 53 mit mindestens dem integriert optischen Wellenleiter 51 vorgesehen.
Auch können andere Materialsysteme als Si02 auf Si, beispielsweise die Materialsysteme Si(Ge) auf Si, Lithiumniobat (LiNb03) oder InGaAsP auf InP verwendet werden.
Der planare optische Schaltkreis 5 ist auf der einen, im dargestellten Ausführungsbeispiel oberen Seite einer Leiterplatte 6 oder allgemeiner eines Substrats 6 angeordnet. Auf der anderen, unteren Seite der Leiterplatte 6 befinden sich das Sendebauelement 2 und die Empfangsbauelemente 3, 4. Um eine Lichtkopplung zwischen dem Sendeelement 2 bzw. den Empfangselementen 3, 4 und dem planaren optischen Schaltkreis 5 zu ermöglichen, weist die Leiterplatte im Bereich der Bauelemente 2, 3, 4 jeweils eine Aussparung 61, 62, 63 auf. Alternativ besteht die Leiterplatte 6 aus einem für die verwendeten Wellenlängen transparenten Material.
Das Sendebauelement 2 weist eine Laserdiode 21 auf, die auf der Rückseite eines Trägers 22 angeordnet und in üblicher Weise elektrisch kontaktiert ist. Die Oberseite des Trägers 22 weist eine Linse 23 auf, die das von der Laserdiode 21 ausgesandte und durch den Träger 22 hindurchgestrahlte Licht fokussiert und durch das Fenster 61 in der Leiterplatte 6 in Richtung des planaren optischen Schaltkreises 5 abstrahlt. Die Linse 23 kann dabei auf den Träger 22 aufgeklebt oder in den Träger integriert sein.
Der Träger 22 mit den genannten Komponenten ist auf einem Leadframe 24 angeordnet, über den das Sendebauelement 2 elektrisch kontaktiert wird. Die Anordnung ist bevorzugt von einem nicht transparenten Kunststoff 25 umhüllt und befindet sich in einem Kunststoffgehäuse (z.B. TSSOP Bauform). Die beiden Empfangsbauelemente 3, 4 sind in entsprechender Weise aufgebaut. Statt einer Sendediode ist dabei auf der Unterseite eines Trägers 32, 42 jeweils eine Empfangsdiode 31, 41 angeordnet. Der jeweilige Träger 22, 32, 42 ist für die verwendeten Lichtwellenlängen, die bevorzugt in den Fenstern bei 1310 nm und 1550 n liegen, optisch transparent.
Den Empfangsbauelementen 3, 4 ist jeweils ein schematisch dargestellter Blockingfilter 7 zugeordnet. Der Blockingfilter 7 ist dabei jeweils so angeordnet, dass er von dem aus dem planaren optischen Wellenleiter 5 ausgekoppelten Licht durchstrahlt wird. Er ist allerdings nur für die jeweils zugeordnete Wellenlänge, die das zugeordnete Empfangsbauelement 3, 4 detektieren soll, transparent, während andere Wellenlängen blockiert werden.
Die Einkopplung von Lichtsignalen, die von dem Sendebauelement 2 ausgesendet werden, in den Wellenleiter 51 des planaren optischen Schaltkreises 5 bzw. die Auskopplung von Lichtsignalen aus dem Wellenleiter 51 des planaren optischen Schaltkreises 5 und Umlenkung auf die Empfangsbauelemente 3, 4 erfolgt mittels Prismen 8, die das Licht des Sendebauelementes 2 in den integriert optischen Wellenleiter 51 und die Ebene des planaren optischen Schaltkreises 5 einkoppeln bzw. von einer angekoppelten Lichtleitfaser empfangenes und in dem Lichtwellenleiter 51 geführtes Licht aus der Ebene des planaren optischen Schaltkreises 5 auskoppeln und in Richtung des jeweiligen Empfangsbauelementes 2, 3 umlenken.
Wie insbesondere in der Draufsicht der Figur 2 zu erkennen ist, sind in den planaren optischen Schaltkreis 5 dabei jeweils Mittel integriert, die eine wellenlängenselektive Umlenkung des empfangenden Lichts auf das jeweilige Empfangsbauelement 3, 4 bewirken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei diesen Mitteln um ein Mach-Zehnder-Interferrometer 91, 92, das in Figur 2 lediglich schematisch dargestellt ist. Durch geeignete Abstimmung des Mach-Zehnder-Interferrometers wird nur das Licht einer bestimmten Wellenlänge aus dem Lichtwellenleiter 51 ausgekoppelt, anschließend auf das zugehörige Prisma 8 geführt und von diesem aus der Ebene des planaren optischen Schaltkreises 5 heraus auf das jeweilige Empfangsbauelement 3, 4 umgelenkt. Dadurch wird erreicht, dass jeweils nur Licht einer bestimmten Wellenlänge von einem Empfangsbauelement 3, 4 empfangen wird.
Dabei wird darauf hingewiesen, dass ein wellenlängenselektives Auskoppeln von Licht aus dem Lichtwellenleiter 51 auch in anderer Weise erfolgen kann. Etwa kann statt des Prismas 8 ein Spiegel oder eine andere Umlenkvorrichtung eingesetzt werden. Auch können ein wellenlängenselektiver Koppler in Kombination mit einer Umlenkvorrichtung oder ein mit einer wellenlängenselektiven Schicht versehener Spiegel verwendet werden, der in schräger Ausrichtung den Lichtwellenleiter 51 schneidet und hierzu beispielsweise in eine schräg zur Oberfläche verlaufende Aussparung des planaren optischen Substrat 5 eingesetzt ist. An dem wellenlängenselektiven Spiegel wird dann jeweils Licht einer bestimmten Wellenlänge ausgekoppelt, während das Licht anderer Wellenlängen den wellenlängenselektiven Spiegel ungestört passiert. Entsprechende Spiegel bzw. Filter sind an sich bekannt.
Das Sende- und Empfangsmodul 1 befindet sich in einem Gehäuse 10 mit einem Deckel 101. Das Gehäuse 10 mit dem Deckel 101 umschließt die beschriebenen Komponenten bis auf einen Ankoppelbereich bzw. eine Aufnahmeöffnung 11 für eine Lichtleitfaser vollständig. Das Gehäuse 10 kann dabei aus einzelnen, miteinander verbundenen Gehäuseabschnitten bestehen. Es ist bevorzugt mit einer Schirmung gegen elektromagnetische Störstrahlung versehen, um ein Übersprechen zu vermeiden. Es ist nun erforderlich, eine optische Kopplung zwischen einer in die Aufnahmeöffnung 11 eingeführten Lichtleitfaser und dem integrierten Wellenleiter 51 des planaren optischen Schaltkreises bereitzustellen. Hierzu weist der planare optische Schaltkreis 5 an seinem der Aufnahmeöffnung 11 zugewandten Endbereich einen Bereich 54 auf, in dem auf dem Si-Trägersubstrat 52 keine wellenleitende Schicht vorgesehen ist. Das Trägersubstrat 52 bildet in diesem Bereich somit den oberen Abschluß des planaren optischen Schaltkreises.
In das Trägersubstrat 52 ist nun im Bereich 54 eine Aussparung 13 eingebracht, die im dargestellten bevorzugtem Ausführungsbeispiel die Form eines Pyramidenstump es besitzt. In die Aussparung 13 ist eine kugelförmige Koppellinse 14 eingelegt. Wie durch die Pfeile angedeutet, erfolgt über die Koppellinse 14 eine Lichtkopplung zwischen dem Wellenleiter 51 des planaren optischen Schaltkreises 5 und einer angekoppelten Lichtleitfaser.
Die pyramidenförmige Aussparung 13 ist mit hoher Präzision z.B. durch anisotropes Ätzen (Micro achining) in das Trägersubstrat 52 des planaren optischen Schaltkreises 5 eingebracht. Die Linse 14 kann hierdurch mit hoher Präzision gegenüber dem integrtiert optischen Wellenleiter 51 positioniert werden. Zwischen Linse 14 und integriert optischem Wellenleiter 51 bzw. Lichtleitfaser ist jeweils ein Freistrahlbereich vorgesehen.
Die Justage einer anzukoppelnden Lichtleitfaser muss lediglich in der x, y - Ebene erfolgen, beispielsweise durch ein Verschieben einer Hülse 12, die das Gehäuse im Bereich der Aufnahmeöffnung 11 aufweist. Die Hülse 12 kann dann nach der Justage z.B. mit Laserschweißung fixiert werden.
Die dargestellte Kopplung kommt ohne die Ausbildung einer V- Nut aus, die eine Lichtleitfaser in Längsrichtung aufnehmen würde. Die Lichtleitfaser muss lediglich im Aufnahmebereich 11 an das Gehäuse angekoppelt werden. Es liegt eine einfach ausgebildete, kostengünstige Ausgestaltung vor, die auch bei thermischen Spannungen nicht die Gefahr einer Dejustage aufweist, da sie eine mechanische Verbindung zwischen Faser und Wellenleiter vermeidet.
Im Bereich der Aufnahmeöffnung 11 weist das Gehäuse die Metallhülse 12 auf, die der Aufnahme eines geeigneten Fasersteckers oder der Aufnahme eines so genannten „Fiberstubs" dient, d.h. einer in einer Ferrule angeordneten Lichtleitfaser, die aus dem Gehäuse herausragt und die mit weiteren Lichtleitfasern koppelbar ist. Die anzukoppelnde Lichtleitfaser mit der sie umgebenden Ferrule wird gemeinsam mit der Hülse 12 nach einer Justage etwa durch Kleben, Schweißen etc. fest mit dem Gehäuse 10 verbunden, so dass eine feste, beständige Befestigung der Lichtleitfaser am Gehäuse 10 vorliegt. Alternativ wird eine lösbare bzw. steckbare Verbindung einer anzukoppelnden Lichtleitfaser im Aufnahmebereich 11 bereitgestellt.
In Figur 2 ist zusätzlich zu erkennen, dass das Sende- und Empfangsmodul 1 mit Kontaktbeinchen 20 versehen ist, die eine SMD-Montage etwa auf einem Leiterplattenboard ermöglichen. Der Ankoppelbereich 11 ist beispielsweise im Bereich einer Rückwand eines solchen Leiterplattenboards angeordnet, so dass über die Rückwand in einfach zugänglicher Weise eine Lichtleitfaser angekoppelt werden kann.
Das in der Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich lediglich in der Ausgestaltung der Kopplung zwischen dem integriert optischen Wellenleiter 51 des planaren optischen Schaltkreises 5 und einer anzukoppelnden Lichtleitfaser von dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2. Gemäß Figur 3 ist eine plan-konvexe Linse 15 mit ihrer planen Rückseite 15a unmittelbar auf die der Aufnahmeöffnung 11 des Gehäuses 10 zugewandte Stirnfläche 55 des planaren optischen Schaltkreises 5 aufgeklebt. Aus dem Lichtwellenleiter 51 stirnseitig austretendes Licht wird somit unmittelbar in die Linse 15 eingekoppelt. Der optische Übergang zwischen Lichtwellenleiter 51 und Linse 15 ist dabei durch einen Klebstoff mit einem entsprechenden Brechungsindex indexangepasst, um Reflektionen zu vermeiden. Auch bei dieser Ausgestaltung ist das Kopplungsmittel, d.h. die Linse 15 an dem planaren optischen Schaltkreis 5 angeordnet, so dass eine kompakte Anordnung vorliegt. Zwischen der Linse 15 und einer in die Aufnahmeöffnung 11 eingeführten Lichtleitfaser liegt ein Freistrahlbereich vor.
Die Justage erfolgt bevorzugt aktiv durch Verschieben der Linse bei fester Faser oder bei vorfixierter Linse durch Verschieben der Hülse 12 wie in Bezug auf Fig. 1 erläutert.
Der Durchmesser der planen Rückseite 55a der Linse 55 entspricht bevorzugt im wesentlichen der Dicke des planaren optischen Schaltkreises.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei den
Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 3 bei Verwendung einer hochbrechenden Linse 14, 15 der Koppelbereich mit der Linse 14, 15 und den jeweiligen Freistrahlbereichen mit einem transparenten Vergussmaterial vergossen sein kann, das den Lichtpfad gegenüber Verunreinigungen und Feuchtigkeit schützt und darüber hinaus mechanische Spannungen aufnimmt, so dass einer Dejustage entgegengewirkt wird. Als hochbrechend wird dabei ein Brechungsindex angesehen, der ausreichend über der Brechungsindex des transparenten Vergussmaterials liegt, um eine sinnvolle Lichtbrechung in der Linse bereitzustellen.
Auch kann das Gehäuse bei Verwendung hochbrechender Linsen ansonsten mit einem nichttransparenten Vergussmaterial gefüllt sein, wobei vor dem Verguss die Justage der Lichtleitfaser durchzuführen ist. Ein Deckel 101 für das Gehäuse 10 ist dann nicht erforderlich. Des weiteren wird darauf hingewiesen, dass die dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaft zu verstehen sind und die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, eine unterschiedliche Anzahl von Sende- und Empfangsbauelementen vorzusehen. Auch ist es denkbar, das Modul lediglich als Sendeeinheit mit einem oder mehreren Sendebauelementen oder lediglich als Empfangseinheit mit einem oder mehreren Empfangsbauelementen auszubilden.
Des weiteren liegt es ebenfalls im Rahmen der Erfindung, dass in dem planarischen optischen Schaltkreis 5 nicht nur ein Wellenleiter 51, sondern parallel zueinander eine Vielzahl von entsprechenden Wellenleitern angeordnet sind, denen dann jeweils ein oder mehrere Sende- und/oder Empfangselemente zugeordnet sind. Die Aufnahmeöffnung 11 des Gehäuses würde dann ein Array von Aufnahmeöffnungen darstellen. Die Kopplung zwischen den einzelnen integriert optischen Wellenleitern und den anzukoppelnden Lichtleitfasern erfolgt wie beschrieben jeweils über Kopplungsmittel 14, 15, die an dem planaren optischen Schaltkreis 5 angeordnet sind.

Claims

Patentansprüche
1. Optische Sende- und/oder Empfangsanordnung mit
- mindestens einem Sendebauelement (2) und/oder
- mindestens einem Empfangsbauelement (3, 4) sowie
- einem planaren optischen Schaltkreis (5) mit mindestens einem integrierten Wellenleiter (51) , wobei
- Licht des Sendebauelements (1) in einen Wellenleiter (51) des planaren optischen Schaltkreises (5) eingekoppelt und/oder
- Licht aus dem Wellenleiter (51) des planaren optischen Schaltkreises (5) ausgekoppelt und auf das Empfangsbauelement (3, 4) geleitet wird,
gekennzeichnet durch
eine Linse (14, 15) zur optischen Kopplung des mindestens einen Wellenleiters (51) des planaren optischen Schaltkreises (5) mit einer an der Sende- und/oder Empfangsanordnung (1) befestigbaren Lichtleitfaser, wobei die Linse (14, 15) an dem planaren optischen Schaltkreis (5) angeordnet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Linse (14) in einer Aussparung (13) an der Oberfläche des planaren optischen Schaltkreises (5) angeordnet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Aussparung (13) pyramidenförmig, insbesondere pyramidenstumpfförmig ausgebildet ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Linse (14) eine Kugellinse ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Linse (15) stirnseitig an einer Stirnfläche (55) des planaren optischen Schaltkreises (5) angeordnet ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Linse (15) mittels eines indexangepassten Klebstoffs an der Stirnfläche (55) des planaren optischen Schaltkreises (5) befestigt ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Linse (15) als plankonvexe Linse ausgebildet und die plane Seite (15a) an der Stirnfläche (55) des planaren optischen Schaltkreises (5) befestigt ist.
8. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das mindestens eine Empfangsbauelement (3, 4) jeweils Licht einer anderen Wellenlänge detektiert und der Wellenleiter (51) jeweils Auskoppel- und Umlenkmittel (91, 92, 8) aufweist, die das empfangene Licht für jede empfangene Wellenlänge wellenlängenselektiv aus der Ebene des planaren optischen Schaltkreises (5) auskoppeln und auf das zugeordnete Empfangsbauelement (3, 4) leiten.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Auskoppel- und Umlenkmittel jeweils durch ein Mach-Zehnder-Bauelement
(91, 92) und ein zugeordnetes Umlenkprisma (8) gebildet sind, wobei Licht einer bestimmten Wellenlänge durch das Mach-Zehnder-Bauelement (91, 92) aus dem Wellenleiter
(51) ausgekoppelt, dem Umlenkprisma (8) zugeführt und von diesem auf das Empfangsbauelement (3, 4) umgelenkt wird.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Auskoppel- und Umlenkmittel jeweils durch eine wellenlängenselektiv beschichtete Spiegelfläche gebildet sind, die den betrachteten Wellenleiter des planaren optischen Schaltkreises in schräger Anordnung unterbricht und Licht einer bestimmten Wellenlänge aus dem Wellenleiter auskoppelt, während sie für Licht anderer Wellenlängen transparent ist.
11. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der planare optische Schaltkreis (5) auf der Oberseite eines Substrats (6) angeordnet ist.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass das mindestens eine Sendebauelement (2) und das mindestens eine Empfangsbauelement (3, 4) auf der Unterseite des Substrats (6) angeordnet sind.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , dass das Sendebaulement (1) und/oder das Empfangsbauelement (2, 3) als vorgefertigte gehäuste Module ausgebildet sind, die auf der Unterseite des Substrats (6) montiert sind.
14. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Sende- und/oder Empfangsanordnung (1) ein Gehäuse (10) aufweist, dass eine Aufnahmeöffnung (11) zur Ankopplung einer Lichtleitfaser aufweist.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Aufnahmeöffnung (11) als Steckeraufnahme ausgebildet ist.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (11) der Aufnahme einer in einer Ferrule angeordneten Glasfaser dient.
17. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (11) mit einer justierbaren Metallhülse
(12) versehen ist, in die eine Lichtleitfaser bzw. eine die Lichtleitfaser umgebende Ferrule einsteckbar ist.
18. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistrahlbereich zwischen Linse (14, 15) und Wellenleiter (51) mit einem optisch transparenten Medium vergossen ist.
19. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Mehrzahl von Wellenleitern des planaren optischen Schaltkreises (5) ein Array von anzukoppelnden Lichtleitfasern zugeordnet ist, wobei zwischen einem Wellenleiter und einer Lichtleitfaser des Arrays jeweils eine Linse zur Lichtkopplung angeordnet ist, und die Linse jeweils an dem planaren optischen Schaltkreis (5) angeordnet ist.
20. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Empfangsbauelementen (3, 4) jeweils ein wellenlängenselektiver Filter (7) angeordnet ist.
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