專利名稱：制造一個(gè)分光模制體并且在一個(gè)光電模塊中使用分光模制體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分制造一個(gè)分光模制體的方法。
已經(jīng)公開了這種方式的分光模制體例如棱鏡立方體。已經(jīng)公開的制造這種棱鏡立方體的方法十分復(fù)雜的并且因此費(fèi)用高。因此為了制造性能價(jià)格比最佳的光電元件，目前沒有使用棱鏡立方體。
基于本發(fā)明的任務(wù)是改進(jìn)一種開始時(shí)提到方式的方法，這種方法具有盡可能少的技術(shù)上簡單的方法步驟。
通過具有權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2特征的方法解決這個(gè)任務(wù)。
根據(jù)本發(fā)明，在第一個(gè)方案中，提供下面連續(xù)的方法步驟a) 制造第一個(gè)片，其含有允許射線通過的材料，b) 在第一個(gè)片的主平面上涂敷分光層，c) 在含有允許射線通過的材料的第二個(gè)片上涂敷分光層，d) 沿著相互平行延伸的傾斜于或者垂直于分光層的分離線，切開第一個(gè)片、分光層和第二個(gè)片構(gòu)成的片組合物，具體形式為形成相互分開的條，它們分別具有第一個(gè)片條和第二個(gè)片條，在它們之間安排了分光層，e) 分別磨削和/或者研磨條的第一個(gè)和第二個(gè)片條，具體方式為條的垂直于分光層的橫截面基本上保持分光模制體一個(gè)預(yù)定的相應(yīng)的橫截面，并且f) 假設(shè)，在各個(gè)分光模制體中，橫向于條的縱向軸線切開條。第二個(gè)根據(jù)本發(fā)明的解決方案具有下面連續(xù)的處理步驟a) 制造第一個(gè)片，其含有允許射線通過的材料，b) 在第一個(gè)片的一個(gè)主平面上涂敷分光層，c) 在第二個(gè)含有允許射線通過的材料的片上涂敷分光層，d) 切開第二個(gè)片并且沿著相互平行延伸分離線，借助于一個(gè)具有V形截面圖的分離工具鋸開分光層，形成相互分離的第一個(gè)片條，e) 在一個(gè)底片上如下固定具有第一個(gè)片、第二個(gè)片和分光層的組合物第一個(gè)片條面向底片，f) 按如下方式沿著相互平行延伸的分離線，借助于一個(gè)V形截面的分離工具切開第一個(gè)片和分光層，具體方式如下相互分離地產(chǎn)生與第一個(gè)片條相面對(duì)的第二個(gè)片條，因此構(gòu)成相互分離的分光模制體，它的垂直于分光層的橫截面基本上具有一個(gè)分光模制體的預(yù)先提供的相應(yīng)的橫截面，和g) 假設(shè)，橫向于縱向軸線切割條。
根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選的另外設(shè)計(jì)和實(shí)施形式是從屬權(quán)利要求3至5的主題。在權(quán)利要求6至13中說明優(yōu)選使用根據(jù)本發(fā)明方法制造的分光模制體。
下面根據(jù)兩個(gè)實(shí)施例，結(jié)合

圖1和2詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的方法，并且根據(jù)兩個(gè)實(shí)施例結(jié)合圖3至5詳細(xì)說明優(yōu)選使用根據(jù)本發(fā)明方法制造的分光模制體。圖中圖1第一個(gè)根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例過程的圖示說明，圖2第二個(gè)根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例過程的圖示說明，圖3一個(gè)具有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明方法制造的分光模制體的第一個(gè)光電模塊的圖示說明，圖4一個(gè)具有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明方法制造的分光模制體的第二個(gè)光電模塊的圖示說明，圖5示出同時(shí)制造大量根據(jù)圖3的光電模塊的方法過程的示意說明。
在圖中分別使用同一個(gè)符號(hào)表示相同的或者相同作用的元件。
在圖1中圖示說明的方法中，首先(分圖A)在第一個(gè)允許射線通過的片80上涂敷一個(gè)分光層10，上述片80含有例如石英、硼硅玻璃、藍(lán)寶石、硅、GaP或者含有另一個(gè)適合的半導(dǎo)體材料。這個(gè)分光層10例如可以是一個(gè)3dB分離層或者一個(gè)WDM(波分復(fù)用)過濾層，例如作為短波濾波器、長波濾波器或者阻尼濾波器構(gòu)成這個(gè)WDM過濾層。在圖1的分圖A中使用箭頭91表示對(duì)分光層10的涂敷。
隨后(分圖B)，在分光層10上涂敷第二個(gè)允許射線通過的片81，該片例如也含有石英、硼硅玻璃、藍(lán)寶石、硅、GaP或者含有另一適合的半導(dǎo)體材料。例如可以使用膠粘劑(例如熱固性材料，環(huán)氧樹脂、硅橡膠)將它固定在分光層10上。如果面向第二個(gè)片81的分光層10的表面是一個(gè)硅層(例如α硅)，而第二層81是玻璃，那么這兩個(gè)元件可能借助于陽極接線進(jìn)行連接。在這個(gè)已經(jīng)公開的技術(shù)中，相互重疊放置兩個(gè)將被連接的表面，例如在大約450℃溫度上加熱，玻璃相對(duì)于硅例如電壓差為-1000V。
因此，含有第一個(gè)片80、分光層10和第二個(gè)片81的組合物通過或者是片80的，或者是片81的一個(gè)敞開的主平面以附著薄膜92分層，并且沿著相互平行延伸的分離線82，垂直于分光層10例如使用鋸切開組合物，形成一個(gè)單獨(dú)的僅通過附著薄膜92相互連接的條83。每個(gè)這樣的條83包括第一個(gè)片條84、一個(gè)分光層10和第二個(gè)片條85(比較分圖C)。
通過磨削和/或研磨第一個(gè)和第二個(gè)片條的側(cè)面，接下來以預(yù)期形狀實(shí)現(xiàn)條83垂直于分光層10的橫截面，例如六角形、矩形或者正方形。例如存在著所謂的棱鏡條52，這個(gè)條包括第一個(gè)棱鏡15和第二個(gè)棱鏡16和一個(gè)位于棱鏡之間的分光層10。例如這個(gè)可能象在圖5中所說明的進(jìn)一步處理，或者通過鋸斷，立即實(shí)現(xiàn)它們最終的長度，并且接下來對(duì)它進(jìn)一步處理。
優(yōu)選的例如可以借助于厚鋼板或者水熱分離等等使用一種反射材料覆蓋棱鏡15、16側(cè)面。
在圖2中說明的方法不同于所述的方法，特別是在附著薄膜92上粘貼組合物(分圖B)后，在分光層10與附著薄膜相面對(duì)一側(cè)上安排片81，借助于一個(gè)具有V形截面87的鋸條86，提供了相互限制的第一個(gè)V槽93(分圖C)。第一個(gè)V槽93一直深入到分光層10。此后，組合物例如借助于蠟94固定在一個(gè)底盤88上，方式如下組合物第一個(gè)V槽93的側(cè)面面向底盤。在底盤88上位于在底盤88和組合物之間的例如是紙片95。
接著(分圖D)，同樣借助于一個(gè)具有V形橫截面87的鋸條86，片80正好面對(duì)于第一個(gè)V槽的中心，提供相互限制的第二個(gè)V槽99，這個(gè)V槽99同樣伸進(jìn)分光層10，并且切開分光層。因此存在著若干個(gè)棱鏡條52，這些棱鏡條基本上具有垂直于分光層10的預(yù)定的分光模制體的橫截面的最終形式。
為了在一個(gè)有序的組合物中固定用于另外處理步驟的棱鏡條52，在底盤88上固定的棱鏡條52，例如借助于環(huán)氧樹脂96將棱鏡條固定在支柱88上(圖E)。因此從底盤88上分開組合物，所以構(gòu)成若干個(gè)固定在支柱97上的各個(gè)棱鏡52。然后可以對(duì)此進(jìn)一步任意處理，例如通過切開棱鏡條52形成棱鏡立方體或者棱鏡長方體或者象在圖5中說明的，為了制造光電模塊在一個(gè)襯底片上涂敷。
上面說明的根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)特別優(yōu)點(diǎn)是可以制造若干個(gè)在片組合物中也就是槽中具有任意橫截面的分光模制體。
可選的，這里例如借助于厚鋼板或者水熱分離等等使用一種反射材料覆蓋棱鏡15、16的側(cè)面。
顯而易見，可以借助于上面說明的方法，不僅制造正方形橫截面的分光模制體，而且通過改變磨削/研磨處理或者鋸條橫截面，制造不同方式的橫截面形狀例如正方形、六角形等等。
在圖3的光電模塊中，在一個(gè)載體部分1的第一個(gè)主平面30上，構(gòu)成一個(gè)凹槽31，在與載體部分1的第一個(gè)主平面32相面對(duì)的第二個(gè)主平面30上，構(gòu)成一個(gè)聚焦射線的射線聚焦裝置8，在這種情況下是一個(gè)球面聚焦透鏡。在凹槽31的底平面49上，通過使用一種允許射線通過的連接工具29，例如一種透明的膠粘劑，作為分光設(shè)備4固定一個(gè)分光模制體，在這種情況下是一個(gè)棱鏡立方體14。棱鏡立方體14包括兩個(gè)連接的光學(xué)棱鏡15、16，在這兩個(gè)棱鏡之間安排分光層10。分光層10位于棱鏡立方體14的一個(gè)對(duì)角平面上。顯而易見，這個(gè)實(shí)施例不唯一限制于使用一個(gè)棱鏡立方體14。同樣代替棱鏡立方體14，例如使用一個(gè)棱鏡立方體，它具有一個(gè)垂直于分光層10的正方形或者長方形的截面。
在載體部分1的第一個(gè)主平面30上相鄰于棱鏡六面體14的第一個(gè)側(cè)面5固定一個(gè)發(fā)射元件2，例如一個(gè)法布里-帕羅或者一個(gè)DFB激光器，也就是一個(gè)邊緣發(fā)射器，具體方式如下發(fā)射元件2的一個(gè)發(fā)射元件-射線射出表面11平行于棱鏡六面體14的第一個(gè)側(cè)面5。作為發(fā)射元件2和載體部分1之間的連接工具33，例如使用一種焊劑或者一個(gè)膠粘劑?？蛇x的，象圖4和圖5中所說的，在載體部分1的第一個(gè)主平面30上，涂敷結(jié)構(gòu)化的金屬層42，這個(gè)金屬層和發(fā)射元件2的電節(jié)點(diǎn)連接，并且被用作發(fā)射元件2的外部電節(jié)點(diǎn)。發(fā)射元件2因此可以直接和它的電節(jié)點(diǎn)連接位于金屬層42上，并且和這個(gè)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)電連接連接，例如使用焊劑。
發(fā)射元件-射線射出表面11選擇的直接靠在棱鏡立方體的第一個(gè)側(cè)面5上，或者距離這個(gè)側(cè)面一定距離。在第二種情況中，在射線射出表面11和棱鏡立方體14的第一個(gè)側(cè)面5之間的空間象在圖3中說明的使用一個(gè)允許射線通過的的耦合媒體填充，提供了相對(duì)于空氣的折射率。因此根據(jù)空氣和半導(dǎo)體材料或者棱鏡立方體顯著不同的折射率，可以減小發(fā)射損耗。理想的發(fā)射元件-射線射出表面11到第一個(gè)側(cè)面5有一個(gè)物理觸點(diǎn)。
棱鏡立方體14的第二個(gè)側(cè)面6在垂直于第一個(gè)側(cè)面5和平行于載體部分1的第一個(gè)主平面10上，使用一種允許射線通過的連接工具25，將一個(gè)接收元件3例如一個(gè)光電二極管固定在棱鏡立方體14的第二個(gè)側(cè)面6上。接收元件3的接收元件-射線射出表面12面向第二個(gè)側(cè)面6。理想的，接收元件-射線射出表面12到第二個(gè)側(cè)面6也具有物理接觸。如下安排棱鏡立方體14分光層10位于一個(gè)平面上，這個(gè)平面被安排在發(fā)射元件2和接收元件3之間，并且這個(gè)平面和載體部分1的第一個(gè)主平面30具有一個(gè)45°的角度。
同樣在載體部分1的凹槽31中使用一種連接工具34例如一個(gè)金屬焊料和一個(gè)膠粘劑，在于棱鏡立方體14側(cè)面相對(duì)的發(fā)射元件2上固定一個(gè)監(jiān)控二極管21。這個(gè)監(jiān)控二極管21基本上用于檢查發(fā)射元件2在它的波長上發(fā)射的射線7。因此構(gòu)成分光層10，使它允許發(fā)射的射線7的一部分通過。
設(shè)置監(jiān)控二極管21，以使監(jiān)控二極管-射線進(jìn)入表面23面向與棱鏡立方體14的第四個(gè)側(cè)面22相對(duì)的第一個(gè)側(cè)面5。在棱鏡立方體14的第四個(gè)側(cè)面22和監(jiān)控二極管射線入射表面23之間存在著空間，使用一種透明的耦合材料26例如一種透明的環(huán)氧樹脂填充這個(gè)空間。因此再次減小了射線到監(jiān)控二極管21路徑上的反射損耗。
如下磨削面對(duì)監(jiān)控二極管21側(cè)面44的監(jiān)控二極管射線入射表面23，使之成為斜面它至少部分反射進(jìn)入監(jiān)控二極管21的射線，反射到探測(cè)射線的監(jiān)控二極管21的pn結(jié)45。它和一個(gè)距離pn結(jié)45最近的監(jiān)控二極管的側(cè)面46具有一個(gè)角度，這個(gè)角度小于90°。補(bǔ)充的例如它提供一個(gè)反射層。
如下構(gòu)成并且相互設(shè)置發(fā)射元件2、接收元件3、棱鏡立方體14和射線聚焦裝置8在光電模塊工作中，至少輸入耦合一部分從發(fā)射元件2發(fā)射的射線7，在射線通過射線聚焦裝置8進(jìn)入一個(gè)位于射線聚焦裝置下級(jí)的光設(shè)備9，所謂下級(jí)是在發(fā)射射線的傳播方向上定義的；在穿過射線聚焦裝置8和棱鏡立方體14進(jìn)入接收元件3后，至少耦合從光電設(shè)備9輸出耦合的、接收的射線13的一部分。
因此增強(qiáng)包括一個(gè)允許發(fā)射射線和接收射線13穿過的材料(例如石英、硼硅玻璃、藍(lán)寶石或者半導(dǎo)體材料(人們例如將下面用于載體部分的半導(dǎo)體材料與這種材料比較))的棱鏡立方體14。如下構(gòu)成分光層10分光層反射大部分發(fā)射射線并且最大可能的允許接收射線通過。這種方式的分光層10在光學(xué)技術(shù)中已經(jīng)公開了，例如3dB分光器或者WDM(波分復(fù)用器)濾波器，在這點(diǎn)上沒有更詳細(xì)的說明。可選的，在棱鏡立方體的側(cè)面5、6、17、22上，涂敷一層增透膜48(虛線表示)。
在這個(gè)實(shí)施例中，發(fā)出的射線7的射線軸線19和接收到的射線13和射線軸線20相互垂直。
為了完整，在這點(diǎn)上說明了發(fā)射射線7和接收射線13優(yōu)選具有不同的波長λ。這適合于在這個(gè)報(bào)告中說明的根據(jù)本發(fā)明的光電模塊的所有實(shí)施例。
光設(shè)備9例如象在圖3中說明的是一個(gè)光導(dǎo)體、一個(gè)透鏡裝置或者另一個(gè)光電模塊等等。
包括射線聚焦裝置8的載體部分1包括一種材料，這種材料同樣不僅允許發(fā)射射線7通過，而且允許接收射線13通過。對(duì)此適合的是例如玻璃、塑料、藍(lán)寶石、金剛石或者半導(dǎo)體材料，它允許發(fā)射射線7和接收射線13通過。對(duì)于波長λ＞400nm，與此相關(guān)的例如可以使用SiC，對(duì)于λ＞400nmGaP，對(duì)于λ＞900nmGaAs和對(duì)于λ＞1100nm，可以使用硅材料。
射線聚焦裝置8例如可以是一個(gè)具有球形或者非球形表面的聚光透鏡，通過蝕刻或者磨削生成這個(gè)表面。同樣作為射線聚焦裝置8，使用一個(gè)衍射光學(xué)元件、一個(gè)全息照相光學(xué)元件或者一個(gè)夫累內(nèi)爾透鏡，通過蝕刻、磨削或者銑削制成上述元件。例如通過蝕刻或者銑削生成間隙31。
替換的使用兩個(gè)分別制造的模制體可以實(shí)現(xiàn)凹槽31，這兩個(gè)模制體例如被彼此相距一段距離固定在載體部分1上。同樣可以替代上面說明的方法，可以分別制造射線聚焦裝置8，并且例如使用一種允許射線通過的焊料或者膠粘劑將該裝置8固定在載體部分1上。如果載體部分1例如包括硅，射線聚焦裝置8包括玻璃，那么這兩個(gè)元件可以使用陽極連線相互連接在一起。
假如必需為了保護(hù)光電模塊的有源元件也就是發(fā)射元件2、接收元件3和監(jiān)控二極管21不受環(huán)境影響，那么可以使用基本上包括塑料或者另一種填料的填料，例如一種環(huán)氧樹脂或者另一種適合的塑料澆注具有上述三個(gè)元件和棱鏡立方體14的全部功能單元。同樣根據(jù)本發(fā)明的光電模塊具有一個(gè)具有光學(xué)窗的密閉的不透水或氣的金屬外殼。
在圖4中說明的光電模塊不同于根據(jù)圖3說明的光電模塊，特別是在面對(duì)發(fā)射元件2棱鏡立方體的側(cè)面安排射線聚焦裝置8；如下構(gòu)成分光層10它允許大部分發(fā)射射線7通過并且它反射大部分接收射線13。發(fā)射射線7的射線軸線19和接收射線13的射線軸線19相互平行的延伸，特別情況下互相重疊。在分光層10上反射的部分接收到的射線13的軸線43垂直于接收到的射線13的射線軸線19。
發(fā)射元件2、棱鏡立方體14和射線聚焦裝置8例如使用膠粘或者焊接的方法固定在一個(gè)共有的載體元件36上，這個(gè)載體元件36例如基本上包括硅。載體元件36具有一個(gè)臺(tái)階40，這個(gè)臺(tái)階將第一個(gè)安裝表面37和與之平行的第二個(gè)安裝表面18相互分離。
棱鏡立方體14被固定在第一個(gè)安裝表面37上，并且與垂直于安裝表面37、38的臺(tái)階40的臺(tái)階表面41相鄰。為此使用的連接裝置29必須是不允許射線通過的的。另外使用一種連接裝置28，在第一個(gè)安裝表面37上固定射線聚焦裝置8，具體方式如下射線聚焦裝置8的射線射入表面和射線射出表面18與棱鏡立方體14的第三個(gè)側(cè)面17平行，并且面對(duì)這個(gè)表面。在這個(gè)實(shí)施例中，在射線聚焦裝置8和棱鏡立方體14之間有一個(gè)間隙，使用一種透明的耦合媒體例如合成樹脂填充這個(gè)間隙。同樣，射線聚焦裝置8和棱鏡立方體之間自然物理接觸，特別是直接位于這個(gè)棱鏡立方體上。
在第二個(gè)安裝平面18上安裝發(fā)射元件2，具體方式如下發(fā)射元件的射線射入表面11面對(duì)棱鏡立方體14，并且直接和棱鏡立方體14的第一個(gè)側(cè)面5相鄰。在發(fā)射元件2和棱鏡立方體14之間，自然同樣象在圖3實(shí)施例中說明的存在一個(gè)間隙，為了減小反射，使用一種透明的耦合媒體例如合成樹脂填充這個(gè)間隙，或者由一個(gè)物理接觸。
在第二個(gè)安裝表面38上涂敷金屬層42。它和發(fā)射元件2的電觸點(diǎn)電連接。因此例如如下構(gòu)成發(fā)射元件2和金屬層42發(fā)射元件2的電觸點(diǎn)和金屬層42相互重疊，并且使用一種金屬焊料或者使用一種導(dǎo)電的膠粘劑使二者相互連接在一起。金屬層42同時(shí)用作發(fā)射元件2的外部電節(jié)點(diǎn)，這個(gè)電節(jié)點(diǎn)例如使用連接線和一個(gè)引線框連接。同樣，自然可以使用連接線使發(fā)射元件2的電觸點(diǎn)和金屬層42連接或者直接和一個(gè)引線框連接。類似的也適合于圖3的實(shí)施例。那里，在載體部分1上還能提供相應(yīng)的金屬層42。
另外，在圖4的實(shí)施例中，在安排在棱鏡立方體14上的接收元件3和棱鏡立方體14之間安排一個(gè)帶阻濾波器27，這個(gè)濾波器27不允許發(fā)射射線7的波長的射線進(jìn)一步通過。因此，能降低光電模塊的串音衰減?？梢詫ⅰ按?dāng)_”理解為接收元件3上發(fā)射元件2發(fā)出的信號(hào)的直接傳輸。帶阻濾波器27可選的安裝在接收元件-射線射入表面12或者棱鏡立方體14的第二個(gè)側(cè)面6上。假如出于光學(xué)原因必需，那么另外還可能在接收元件-射線射入表面12和棱鏡立方體14之間安排一個(gè)聚焦透鏡。
如果使用一個(gè)激光二極管作為發(fā)射元件，那么它可以被安裝在向上的活動(dòng)面(向上)或者安裝在向下的區(qū)(向下)上也就是載體元件36的方向上。第二種情況中，激光二極管襯底的厚度必須十分精確的適合于分光層10的位置。這帶來了安裝和校正的高費(fèi)用。在第一種情況中，相反，在這種想法中，僅理解激光二極管的外延層的厚度和載體元件42上可能已經(jīng)存在的電連接金屬層42的厚度。這里制造公差可以簡單的限制在毫米范圍，并且維持低于這個(gè)范圍。類似的，自然適合于上面圖3中所說明的情況。
如果在這個(gè)實(shí)施例中，提供一個(gè)監(jiān)控二極管21，那么從棱鏡立方體14的角度看，這可以被安排在第二個(gè)安裝表面38上，位于發(fā)射元件2的后面。在發(fā)射元件2產(chǎn)生的射線的一部分自然必須在后面輸出耦合，在使用一個(gè)激光二極管作為發(fā)射元件2時(shí)，這和衰減激光器參數(shù)相聯(lián)系，因?yàn)闃?gòu)成后面的諧振腔發(fā)射器時(shí)，它必須允許部分通過。這樣做的缺點(diǎn)是沒有圖3的實(shí)施例，這里可以在高反射上，設(shè)計(jì)一個(gè)作為發(fā)射元件使用的激光二極管的后面的鏡子。
在圖5中圖示說明的方法過程中，為了根據(jù)圖3的實(shí)施例同時(shí)制造若干個(gè)根據(jù)本發(fā)明的光電模塊，在片50的第一個(gè)主平面30上，生成若干個(gè)在一定的距離內(nèi)相互平行延伸的矩形槽54。在圖5中說明的片50的橫截面具有四個(gè)功能單元，其中在前視的橫截面中說明它們。
在與片50的第一個(gè)主平面51面對(duì)的第二個(gè)主平面61上，根據(jù)預(yù)先給定的網(wǎng)格，構(gòu)成若干個(gè)射線聚焦裝置8。在這種情況下，例如使用蝕刻或者磨削的方法制造球形或者非球形的透鏡。按順序安置射線聚焦裝置8，它們與槽54平行延伸并且與槽垂直。片54包括一個(gè)允許發(fā)出的射線7和接收的射線13通過的材料。對(duì)此比較圖3中的說明。
在每個(gè)槽54中，與第一個(gè)槽側(cè)面相鄰固定一個(gè)橫截面為正方形的棱鏡條52。第一個(gè)槽側(cè)面55這時(shí)可以用作棱鏡條52的第一個(gè)側(cè)面5的校正附加平面。每個(gè)棱鏡條52具有一個(gè)分光層10，這個(gè)分光層被安排在棱鏡條52與分光層的縱向中軸平行的對(duì)角截面上。因此在分光層10和片50第一個(gè)主平面51之間的角度α為45°。
如果棱鏡條52例如包括玻璃，片50包括α硅，或者相反，那么為了在片50上固定棱鏡條52，代替上面說明的連接，使用一種連接工具29插入陽極。在這種技術(shù)中，將被連接的表面相互重疊，例如在大約450℃加熱，并且在玻璃和硅之間存在著大約-1000V的電壓。如果片50包括玻璃或者任何另一種材料并且與棱鏡條52的連接位置上具有一個(gè)α硅層，那么這種連接技術(shù)是可行的。僅必須相互重疊放置一層玻璃和一層α硅層。
在片50的第一個(gè)主平面51上，與第一個(gè)側(cè)面5相鄰固定若干個(gè)發(fā)射元件2，具體方式如下發(fā)射元件2的電觸點(diǎn)位于為此在片50的第一個(gè)側(cè)面51上涂敷的金屬層42上，并且和這個(gè)金屬層導(dǎo)電連接。這個(gè)側(cè)面5分別用于發(fā)射元件2的校正平面。安排發(fā)射元件2，使每個(gè)發(fā)射元件2分配得到一個(gè)射線聚焦裝置8。
為了保證能可靠的將激光二極管-發(fā)射元件的p和n觸點(diǎn)分離，或者當(dāng)使用接片波導(dǎo)(MCRW激光器)時(shí)，避免使用接片，在安裝發(fā)射元件2之前，分別在金屬層42之間構(gòu)成一個(gè)分割槽，例如蝕刻。
在棱鏡條52的第二個(gè)側(cè)面6上，分別固定若干個(gè)具有電觸點(diǎn)56的接收元件3。如下安排這些元件為每個(gè)元件分配一個(gè)射線聚焦裝置8。
與之類似，與面對(duì)第一個(gè)側(cè)面5相面對(duì)的第四個(gè)側(cè)面22相鄰，在槽54中，安排若干個(gè)具有電觸點(diǎn)56的監(jiān)控二極管21。
當(dāng)使用激光二極管作為發(fā)射元件2時(shí)，這些可以使用金屬軌57(在圖5中虛線表示)在片50的第一個(gè)主平面51上串聯(lián)連接，因此對(duì)于所謂的激光二極管老化，必須分別接觸這兩個(gè)外部的、安排在各個(gè)激光二極管單元58兩端上的接觸表面42。因此使用特別簡單的方法，同時(shí)老化分配給同一個(gè)激光二極管單元58的激光二極管。此外，通過接觸附屬的金屬層42、56，并且聯(lián)系片組合物也就是槽中的一個(gè)適合的鏡片檢驗(yàn)儀，使用它的電參數(shù)可以測(cè)量單獨(dú)的發(fā)射元件2和接收元件3。同時(shí)自然適合于監(jiān)控二極管21。
在這次方法步驟后，第一個(gè)分離線59在各個(gè)發(fā)射元件2之間垂直于槽54延伸，沿著這個(gè)線切開片50和棱鏡條52；沿著第二個(gè)分離線60，切開片50，這個(gè)分離線總在兩個(gè)槽54之間延伸。設(shè)備具有一個(gè)發(fā)射元件2、一個(gè)接收元件3、一個(gè)監(jiān)控二極管21、一個(gè)棱鏡立方體14和一個(gè)具有載體部分1射線聚焦裝置8，接下來按照預(yù)先提供的使用范圍，進(jìn)一步處理這個(gè)已經(jīng)被固定的這個(gè)設(shè)備，例如固定在一個(gè)先導(dǎo)框上面，并且提供一個(gè)填充外殼。
權(quán)利要求
1.制造至少一個(gè)分光模制體(14)的方法，這個(gè)分光模制體(14)允許電磁射線通過，并且在這個(gè)分光模制體(14)中嵌入一層分光層(10)，其特征在于，下面的方法步驟a)制造第一個(gè)片(80)，其含有允許射線通過的材料，b)在第一個(gè)片(80)的主平面上涂敷分光層(10)，c)在含有允許射線通過的材料的第二個(gè)片(81)上涂敷分光層(10)，d)沿著相互平行延伸的傾斜于或者垂直于分光層的分離線(82)，切開由第一個(gè)片(80)、分光層(10)和第二個(gè)片(81)構(gòu)成的片組合物，方式為形成相互分開的條(83)，它們分別具有第一個(gè)片條(84)和第二個(gè)片條(85)，在它們之間安排了分光層(10)，e)沿著分離線(82)分別磨削和/或者研磨條(83)的第一個(gè)(84)和第二個(gè)片條(85)至分光模制體(14)的預(yù)期的橫截面，f)在各個(gè)分光模制體(14)中，橫向于條的縱向軸線，切開條(83)。
2．制造至少一個(gè)分光模制體(14)的方法，這個(gè)分光模制體(14)允許電磁射線通過，并且在這個(gè)分光模制體(14)中嵌入一層分光層(10)，其特征在于，下面的方法步驟a)制造第一個(gè)片(80)，其含有允許射線通過的材料，b)在第一個(gè)片(80)的主平面上涂敷分光層(10)，c)在含有允許射線通過的材料的第二個(gè)片(81)上涂敷分光層(10),d)切開第二個(gè)片并且沿著相互平行延伸的分離線(82)，借助于一個(gè)具有V形截面(87)的分離工具鋸開分光層，形成相互分離的第一個(gè)片條(84)，e)在一個(gè)底片(88)上如下固定具有第一個(gè)片(80)、第二個(gè)片(81)和分光層(10)的組合物第一個(gè)片條(84)面向底片(88)，f)按如下方式沿著相互平行延伸的分離線(82)，借助于一個(gè)V形截面(87)的分離工具切開第一個(gè)片(80)和分光層(10)，方式如下相互分離地產(chǎn)生與第一個(gè)片條(84)相面對(duì)的第二個(gè)片條(85)，因此使用分光模制體(14)一個(gè)預(yù)期的橫截面構(gòu)成相互分離的分光模制體(52)，和g)橫向于縱向軸線，切割條(83)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在切開第二個(gè)片(81)和鋸開分光層(10)后，磨削和/或者研磨第一個(gè)片條(84)的截面(89)，并且在切開第一個(gè)片(80)和分光層(10)后，磨削和/或者研磨第二個(gè)片條(85)的截面(90)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，分光層(10)具有一個(gè)WDM層序列。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，使用玻璃板作為第二層(81)，分光層(10)與玻璃板鄰接的分隔層含有硅，并且使用陽極連線連接玻璃板和分光層(10)。
6．在一個(gè)雙向光數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓怆娔K中根據(jù)權(quán)利要求1至5之一制造的分光模制體(14)的應(yīng)用，其特征在于，如下構(gòu)成并且相互設(shè)置一個(gè)發(fā)射射線的發(fā)射元件(2)、一個(gè)接收射線的接收元件(3)、一個(gè)聚焦射線的射線聚焦裝置(8)和分光模制體(14)，在光電模塊工作中，在一個(gè)光學(xué)耦合到光電模塊的光學(xué)設(shè)備(9)中，至少輸入耦合一部分發(fā)射元件(2)發(fā)射的射線(7)，并且在接收元件(3)中至少輸入耦合一部分從光學(xué)設(shè)備(9)輸出耦合接收的射線(13)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的應(yīng)用，其特征在于，分光模制體(14)具有一個(gè)長方六面體的形式，分光層(10)位于長方六面體的一個(gè)對(duì)角線平面上，長方六面體的一個(gè)垂直于分光層(10)的截面具有矩形的形狀，特別是正方形。
8．根據(jù)權(quán)利要求6或7的應(yīng)用，其特征在于，分光模制體(14)至少具有第一個(gè)側(cè)面(5)、第二個(gè)側(cè)面(6)和第三個(gè)側(cè)面(17)；第一個(gè)側(cè)面(5)和第二個(gè)側(cè)面(6)相互傾斜；第三個(gè)側(cè)面(17)和第二個(gè)側(cè)面(6)或者第三個(gè)側(cè)面(17)和第一個(gè)側(cè)面(5)相互傾斜；第一個(gè)側(cè)面(5)和第三個(gè)側(cè)面(17)或者第二個(gè)側(cè)面(6)和第三個(gè)側(cè)面(17)是分光模制體(14)相面對(duì)的側(cè)面；發(fā)射元件(2)的發(fā)射元件-射線射出表面(11)面對(duì)第一個(gè)側(cè)面(5)；接收元件(3)的接收元件-射線射入表面(12)面對(duì)第二個(gè)側(cè)面(6)；射線聚焦裝置(8)的射線射入和射線射出表面(18)面對(duì)第三個(gè)側(cè)面(17)；和如此設(shè)置分光層(10)，使它不僅與發(fā)射射線(7)的射線軸線(19)而且與接收射線(13)的射線軸線(20)相切。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的應(yīng)用，其特征在于，第一個(gè)側(cè)面(5)和第二個(gè)側(cè)面(6)相互垂直；第三個(gè)側(cè)面(17)和第二個(gè)側(cè)面(6)或者第三個(gè)側(cè)面(17)和第一個(gè)側(cè)面(5)相互垂直；第一個(gè)側(cè)面(5)和第三個(gè)側(cè)面(17)或者第二個(gè)側(cè)面(6)和第三個(gè)側(cè)面(17)是分光模制體(14)相互平行面對(duì)的側(cè)面。
10．根據(jù)權(quán)利要求8或者9的應(yīng)用，其特征在于，發(fā)射元件(2)的發(fā)射元件-射線射出表面(11)和第一個(gè)側(cè)面(5)連接；接收元件(3)的接收元件-射線射入表面(12)和第二個(gè)側(cè)面(6)連接；射線聚焦裝置(8)的射線射入和射線射出表面(18)和第三個(gè)側(cè)面(17)連接。
11．根據(jù)權(quán)利要求6至10之一的應(yīng)用，其特征在于，射線聚焦裝置(8)具有一個(gè)載體部分(1)，它通過一個(gè)允許射線通過的連接工具(29)和分光模制體(14)連接；載體部分(1)基本上含有一個(gè)允許發(fā)射射線(7)和接收射線(13)通過的材料；發(fā)射元件(2)和光學(xué)設(shè)備(9)被設(shè)置在載體部分(1)的不同側(cè)上。
12．根據(jù)權(quán)利要求6至11之一的應(yīng)用，其特征在于，提供一個(gè)監(jiān)控二極管(21)，它具有一個(gè)面向分光模制體(14)的第四個(gè)側(cè)面(22)的監(jiān)控二極管射線射入表面(23)；如下構(gòu)成允許發(fā)射射線(7)通過的分光層(10)，在監(jiān)控二極管射線射入表面(23)上出現(xiàn)第一個(gè)部分發(fā)射射線(7)。
13．根據(jù)權(quán)利要求8或者根據(jù)權(quán)利要求8和權(quán)利要求9至12之一的應(yīng)用，其特征在于，發(fā)射射線(7)的射線軸線(19)基本上和接收射線(13)的射線軸線(20)平行延伸；如下構(gòu)成并且設(shè)置分光層(10)，分光層(10)允許在光學(xué)設(shè)備(9)輸入耦合的部分發(fā)射射線(7)通過，并且反射大部分的接收射線(13)并且返回到接收元件(3)，射線聚焦裝置(8)和發(fā)射元件(2)被設(shè)置在分光模制體(14)的對(duì)面一側(cè)，或者發(fā)射射線(7)的射線軸線(19)和接收射線(13)的射線軸線(20)之間的角度為90°；如下構(gòu)成和設(shè)置分光層(10)至少反射大部分的發(fā)射射線(7)，因此反射射線的射線軸線和接收射線(13)的射線軸線(20)平行，并且分光層(10)至少允許一部分接收射線(13)通過，因此這些射線出現(xiàn)在接收元件的射線射入表面(12)上。
全文摘要
制造至少一個(gè)含有透明材料的分光模制體的方法，其中嵌入一層分光層(10)。這里提供兩個(gè)允許射線通過的片(80、81)，其中一個(gè)具有一個(gè)分光層(10)，這兩個(gè)片相互連接，方式如下分光層(10)位于這兩個(gè)片(80、81)之間。接下來，將這些片組合物進(jìn)一步處理成各個(gè)棱鏡條(52)，例如使用鋸生成條和磨削/研磨側(cè)面或者使用截面鋸。
文檔編號(hào)G02B5/04GK1238842SQ97180133
公開日1999年12月15日 申請(qǐng)日期1997年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月30日
發(fā)明者W·格拉曼, W·思佩斯 申請(qǐng)人:西門子公司