DE102014208503B3

DE102014208503B3 - Coupling of an optical waveguide with an electro-optical or optical component and method for producing such a coupling

Info

Publication number: DE102014208503B3
Application number: DE102014208503.9A
Authority: DE
Inventors: Gunther Vollrath
Original assignee: Aifotec AG
Current assignee: Aifotec AG
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2015-08-27
Anticipated expiration: 2034-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kopplung eines Lichtwellenleiters (2) mit einem elektrooptischen oder optischen Bauelement (1), umfassend eine Trägerkomponente (3) zur Aufnahme zumindest eines Abschnitts des Lichtwellenleiters (2) und eine Stabilisierungskomponente (4) zur Stabilisierung des in der Trägerkomponente (3) aufgenommenen Abschnitts des Lichtwellenleiters (2). Weiterhin betrifft die Erfindung eine Kopplung zwischen einem Lichtwellenleiter (2) und einem elektrooptischen oder optischen Bauelement (1), umfassend eine solche Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kopplung.The invention relates to a device for coupling an optical waveguide (2) to an electro-optical or optical component (1), comprising a carrier component (3) for receiving at least a portion of the optical waveguide (2) and a stabilizing component (4) for stabilizing the carrier component (3) received portion of the optical waveguide (2). Furthermore, the invention relates to a coupling between an optical waveguide (2) and an electro-optical or optical component (1), comprising such a device and a method for producing such a coupling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einem elektrooptischen oder optischen Bauelement. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kopplung. The invention relates to a coupling of an optical waveguide with an electro-optical or optical component. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a coupling.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Lichtwellenleiter zur Kopplung mit einem elektrooptischen oder optischen Bauelement mittels Greifvorrichtungen, Vakuumwerkzeugen zueinander zu positionieren und mittels stoffschlüssiger Anbindung mechanisch zu fixieren, wobei eine Stirnseite des Lichtwellenleiters mit dem elektrooptischen oder optischen Bauelement, insbesondere mit einer polierten stirnseitigen Oberfläche, wahlweise mittels eines Klebers zur Anpassung eines Brechungsindexes verbunden wird. From the prior art it is known to position optical waveguides for coupling with an electro-optical or optical component by means of gripping devices, vacuum tools to each other and mechanically fix by means of material connection, wherein a front side of the optical waveguide with the electro-optical or optical component, in particular with a polished frontal Surface is optionally connected by means of an adhesive to adjust a refractive index.

In der US 2003/0031426 A1 ist ein optisches Modul beschrieben, welches eine Hülse, eine in die Hülse eingeführte optische Faser, eine optische Kommunikations-Funktionseinheit zur Herstellung einer optischen Kommunikation mit der optischen Faser und einen Harzguss-Abschnitt umfasst, welcher einen Teil der Hülse und der optischen Kommunikations-Funktionseinheit bedeckt. In the US 2003/0031426 A1 For example, an optical module including a sleeve, an optical fiber inserted into the sleeve, an optical communication functional unit for establishing optical communication with the optical fiber, and a resin molding portion which is a part of the sleeve and the optical communication functional unit covered.

Weiterhin sind in der US 5,793,914 A ein optisches Modul und ein Verfahren beschrieben, bei welchem ein optisches Element und ein Lichtwellenleiter auf einem Siliziumsubstrat angeordnet sind, so dass eine optische Achse des optischen Elements mit einer optische Achse des Lichtwellenleiters kongruiert. Furthermore, in the US 5,793,914 A an optical module and a method are described in which an optical element and an optical waveguide are arranged on a silicon substrate, so that an optical axis of the optical element congruent with an optical axis of the optical waveguide.

Weiterhin ist in der US 2011/0051454 A1 ist eine Vorrichtung zur Übertragung von Licht mit einer optischen Faser beschrieben, welche in einem Halteelement angeordnet und gehalten wird. Furthermore, in the US 2011/0051454 A1 An apparatus for transmitting light with an optical fiber is described, which is arranged and held in a holding element.

Darüber hinaus ist in der US 6,263,137 B1 ein optisches Modul offenbart, welches ein Substrat aus einem einzelnen Element umfasst. Das Substrat ist dabei zum Halten einer optischen Faser, einer Hülse und eines optischen Halbleiterelements vorgesehen. In addition, in the US 6,263,137 B1 discloses an optical module comprising a substrate of a single element. The substrate is provided for holding an optical fiber, a sleeve and an optical semiconductor element.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einem elektrooptischen oder einem rein passiven optischen Bauelement sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer solchen Kopplung anzugeben. The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved coupling of an optical waveguide with an electro-optical or a purely passive optical component and an improved method for producing such a coupling.

Hinsichtlich der Kopplung wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. With regard to the coupling, the object is achieved according to the invention with the features of claim 1 and in terms of the method with the features of claim 8.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine Vorrichtung zur Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einem elektrooptischen oder optischen Bauelement umfasst eine Trägerkomponente zur Aufnahme zumindest eines Abschnitts des Lichtwellenleiters und eine Stabilisierungskomponente zur Stabilisierung des in der Trägerkomponente aufgenommenen Abschnitts des Lichtwellenleiters. A device for coupling an optical waveguide with an electro-optical or optical component comprises a carrier component for receiving at least a portion of the optical waveguide and a stabilizing component for stabilizing the portion of the optical waveguide received in the carrier component.

Die derart ausgebildete Vorrichtung ermöglicht eine direkte stirnseitige optische Kopplung des Lichtwellenleiters mit dem elektrooptischen oder optischen Bauelement, wobei der Lichtwellenleiter mittels der Trägerkomponente dauerhaft und mechanisch stabil mit dem elektrooptischen oder optischen Bauelement koppelbar ist, so dass eine durch die Vorrichtung gegebene mechanische Stabilität die Kopplung zwischen dem elektrooptischen oder optischen Bauelement und dem Lichtwellenleiter gegenüber dem Stand der Technik erhöht ist. Die Vorrichtung ermöglicht zudem eine vollständige oder teilweise Montage des elektrooptischen oder optischen Bauelements auf der Trägerkomponente sowie eine mechanische und stoffschlüssige Verbindung mit diesem. The thus formed device allows a direct end-side optical coupling of the optical waveguide to the electro-optical or optical component, wherein the optical waveguide by means of the carrier component permanently and mechanically stable with the electro-optical or optical device can be coupled so that a given by the device mechanical stability, the coupling between the electro-optical or optical component and the optical waveguide is increased over the prior art. The device also allows a complete or partial assembly of the electro-optical or optical component on the carrier component as well as a mechanical and material connection with this.

Weiterhin ist die Vorrichtung unabhängig von einer stirnflächigen Oberflächenbeschaffenheit des elektrooptischen oder optischen Bauelements. Die Kanten müssen in Bezug auf den Stand der Technik nicht mehr poliert werden. Geometrische Abweichungen z.B. durch Bruchkanten, Sägekanten können durch die ausgebildete Vorrichtung kompensiert werden. Furthermore, the device is independent of a front surface finish of the electro-optical or optical device. The edges need not be polished with respect to the prior art. Geometric deviations e.g. by break edges, saw edges can be compensated by the trained device.

Die derart ausgebildete Vorrichtung ermöglicht zudem die optische Kopplung von Lichtwellenleitern mit beispielsweise geschliffenen oder geätzten kreisrunden, gewinkelten, angeschrägten oder kegelförmigen Endflächen. Hierzu muss keine Anpassung des Brechungsindexes erfolgen. Das Koppelmedium bleibt durch diese Vorrichtung variabel. The device designed in this way also allows the optical coupling of optical waveguides with, for example, ground or etched circular, angled, bevelled or conical end surfaces. For this purpose, no adjustment of the refractive index must be made. The coupling medium remains variable by this device.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Trägerkomponente und die Stabilisierungskomponente jeweils aus einem Glasblock gebildet, so dass die beiden Komponenten nicht nur in Form einer dünnen Platte ausgebildet sind, sondern ein größeres Volumen aufweisen. Die Vorrichtung kann aus einem Stück oder aus einzelnen Komponenten gebildet sein. Die Vorrichtung kann vorzugsweise stabil und dauerhaft ausgebildet werden. Alternativ können anstelle von Glas auch andere geeignete Materialien verwendet werden, welche mechanisch fest und strukturierbar sind. According to a preferred embodiment, the carrier component and the stabilizing component are each formed from a glass block, so that the two components are not only formed in the form of a thin plate, but have a larger volume. The device may be formed from one piece or from individual components. The device can preferably be made stable and durable. Alternatively, other suitable materials can be used instead of glass, which are mechanically strong and structurable.

Die Trägerkomponente weist auf einer ersten Oberfläche eine erste Nut in Längsausrichtung und zumindest eine zweite Nut und eine dritte Nut in Querausrichtung auf, wobei die zweite und dritte Nut jeweils abschnittsweise in die erste Nut eingreifen. Das heißt, die zweite und dritte Nut kreuzen die erste Nut und sind an ein und derselben Oberfläche der Trägerkomponente angeordnet. Die erste Nut dient dabei einer Aufnahme und Führung des Lichtwellenleiters, welcher bei der Herstellung der Kopplung desselben mit dem elektrooptischen oder optischen Bauelement in die erste Nut der Vorrichtung zunächst eingebracht wird. Die Tiefe der ersten Nut ist dabei kleiner als ein Kerndurchmesser des Lichtwellenleiters, so dass dieser über die erste Oberfläche der Trägerkomponente hinausragt. Die Breite der ersten Nut korrespondiert mit dem Kerndurchmesser des Lichtwellenleiters, das heißt, die Breite der ersten Nut ist geringfügig größer, geringfügig kleiner oder genauso groß wie der Durchmesser des Lichtwellenleiters. Die erste Nut kann vorzugsweise an der seitlichen Kante der Oberfläche der Trägerkomponente verlaufen. Der Lichtwellenleiter wird in die erste Nut eingelegt und mittels eines Klebers fixiert. Die Stirnseite des Lichtwellenleiters auf dem Trägersubstrat ist zwischen der zweiten und dritten Nut angeordnet und dort fixiert. The carrier component has a first groove in a longitudinal direction on a first surface and at least one second groove and a third groove in transverse orientation, wherein the second and third groove engage in sections in each case in the first groove. That is, the second and third grooves intersect the first groove and are disposed on one and the same surface of the carrier component. The first groove serves to receive and guide the optical waveguide, which is first introduced into the first groove of the device during the production of the coupling thereof with the electro-optical or optical component. The depth of the first groove is smaller than a core diameter of the optical waveguide, so that this protrudes beyond the first surface of the carrier component. The width of the first groove corresponds to the core diameter of the optical waveguide, that is, the width of the first groove is slightly larger, slightly smaller or equal to the diameter of the optical waveguide. The first groove may preferably extend at the lateral edge of the surface of the carrier component. The optical waveguide is inserted into the first groove and fixed by means of an adhesive. The end face of the optical waveguide on the carrier substrate is arranged between the second and third groove and fixed there.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die zweite Nut und die dritte Nut jeweils tiefer ausgebildet als die erste Nut. Die zweite Nut dient insbesondere durch die Aufnahme eines Klebstoffs als Kleberstopp, um eine Benetzung der Stirnseite des Lichtwellenleiters mit Klebstoff zu vermeiden, welche im Falle eines als nicht optisch transparent ausgebildeten Klebstoffs verdeckt werden würde. Zudem wird überschüssiger Klebstoff durch die Montage der Trägerkomponente an das elektrooptische Bauelement durch die dritte Nut aufgenommen. Dadurch, dass die zweite Nut und die dritte Nut jeweils tiefer ausgebildet sind als die erste Nut, kann überschüssiger Klebstoff aus der ersten Nut aufgenommen werden. In a preferred embodiment, the second groove and the third groove are each formed deeper than the first groove. The second groove serves in particular by the inclusion of an adhesive as an adhesive stop to avoid wetting of the end face of the optical waveguide with adhesive, which would be hidden in the case of an adhesive designed as non-optically transparent. In addition, excess adhesive is absorbed by the mounting of the carrier component to the electro-optical component through the third groove. Characterized in that the second groove and the third groove are each formed deeper than the first groove, excess adhesive can be absorbed from the first groove.

Eine Kopplung zwischen einem Lichtwellenleiter und einem elektrooptischen oder optischen Bauelement umfasst erfindungsgemäß die zuvor beschriebene Vorrichtung, den Lichtwellenleiter sowie das elektrooptische oder optische Bauelement,

– wobei der Lichtwellenleiter zumindest abschnittsweise in der ersten Nut angeordnet ist,
– wobei eine Stirnseite des Lichtwellenleiters zwischen der zweiten Nut und der dritten Nut angeordnet ist, – wobei die Stabilisierungskomponente auf der ersten Oberfläche seitlich der ersten Nut, von dem bereits angeordneten Lichtwellenleiter beabstandet, im Bereich zwischen einem stirnseitigen Ende der Trägerkomponente und der zweiten Nut angeordnet ist,
– wobei die Stabilisierungskomponente mit der Oberfläche der Trägerkomponente und mit einem Abschnitt des Lichtwellenleiters stoffschlüssig verbunden ist,
– und wobei das elektrooptische oder optische Bauelement zumindest abschnittsweise auf der ersten Oberfläche der Trägerkomponente derart vertieft oder erhöht angeordnet ist, dass eine aktive Fläche des elektrooptischen Bauelements der Stirnseite des Lichtwellenleiters gegenüberliegend angeordnet ist.

A coupling between an optical waveguide and an electro-optical or optical component according to the invention comprises the device described above, the optical waveguide and the electro-optical or optical component,

Wherein the optical waveguide is arranged at least in sections in the first groove,
- Wherein an end face of the optical waveguide between the second groove and the third groove is arranged, - wherein the stabilizing component on the first surface laterally of the first groove, spaced from the already arranged optical waveguide, in the region between an end face of the carrier component and the second groove is
Wherein the stabilizing component is bonded to the surface of the carrier component and to a portion of the optical waveguide,
- And wherein the electro-optical or optical component is at least partially so deepened or elevated on the first surface of the carrier component is arranged such that an active surface of the electro-optical component of the end face of the optical waveguide is arranged opposite.

Die derart ausgebildete Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter und dem elektrooptischen oder optischen Bauelement weist gegenüber dem Stand der Technik eine erhöhte Stabilität und eine daraus resultierende erhöhte Lebensdauer auf. Die stoffschlüssige Verbindung des Lichtwellenleiters mit der Trägerkomponente ermöglicht dabei eine mechanisch besonders stabile Verbindung des Lichtwellenleiters mit der Trägerkomponente. Zudem können zur Optimierung der mechanisch besonders stabilen Verbindung zusätzlich der Lichtwellenleiter und die Trägerkomponente mit der Stabilisierungskomponente stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt werden. Ein dazu verwendeter Klebstoff kann beispielsweise mittels eines Dispensers aufgetragen werden. Weiterhin ist durch die gegenüberliegende Anordnung der aktiven Fläche des elektrooptischen oder optischen Bauelements zur Stirnseite des Lichtwellenleiters eine direkte optische Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter und dem elektrooptischen oder optischen Bauelement ermöglicht, so dass eine Qualität einer optischen Signalübertragung optimiert ist. Des Weiteren können die Trägerkomponente und die Stabilisierungskomponente auch als ein einteiliges Bauteil ausgebildet sein. Die Stirnseite des Lichtwellenleiters und die aktive Fläche des elektrooptischen oder optischen Bauelements sind dabei in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet. Die aktive Fläche bildet hierbei beispielsweise eine Emitterfläche, bei der Licht senkrecht zu dieser abgestrahlt wird. Durch die beabstandete Anordnung des Lichtwellenleiters wird die aktive Fläche mechanisch nicht beschädigt. Der Abstand ist allerdings dabei derart gering, dass optische Verluste bei der Übertragung der optischen Signale ausgehend von dem elektrooptischen oder optischen Bauelement an den Lichtwellenleiter oder anders herum minimal sind. The thus formed coupling between the optical waveguide and the electro-optical or optical component has over the prior art, an increased stability and a resulting increased lifetime. The cohesive connection of the optical waveguide with the carrier component thereby enables a mechanically particularly stable connection of the optical waveguide to the carrier component. In addition, in order to optimize the mechanically particularly stable connection, in addition the optical waveguide and the carrier component can be materially bonded to the stabilizing component, in particular adhesively bonded. An adhesive used for this purpose can be applied for example by means of a dispenser. Furthermore, a direct optical coupling between the optical waveguide and the electro-optical or optical component is made possible by the opposite arrangement of the active surface of the electro-optical or optical component to the end face of the optical waveguide, so that a quality of optical signal transmission is optimized. Furthermore, the carrier component and the stabilizing component may also be formed as a one-piece component. The end face of the optical waveguide and the active surface of the electro-optical or optical component are arranged at a predetermined distance from each other. The active surface forms, for example, an emitter surface in which light is emitted perpendicular to it. Due to the spaced arrangement of the optical waveguide, the active surface is not mechanically damaged. However, the distance is so small that optical losses in the transmission of the optical signals from the electro-optical or optical component to the optical waveguide or vice versa are minimal.

Vorzugsweise ist die Stirnseite des Lichtwellenleiters in einem Bereich der zweiten und dritten Nut angeordnet, in welchem die dritte Nut parallel zur zweiten Nut angeordnet ist. Damit ist es möglich, dass überschüssiger Klebstoff von der dritten Nut durch die Montage der Trägerkomponente auf das elektrooptische oder optische Bauelement aufgenommen wird, ohne dass die Stirnseite von dem Klebstoff verdeckt wird. Preferably, the end face of the optical waveguide is arranged in a region of the second and third groove, in which the third groove is arranged parallel to the second groove. Thus, it is possible that excess adhesive from the third groove is received by the mounting of the carrier component to the electro-optical or optical component, without the end face is covered by the adhesive.

Der Lichtwellenleiter ist dabei bevorzugt als eine Glasfaser ausgebildet und dient der Übertragung optischer Signale beispielsweise von einem elektrooptischen Sender an einen elektrooptischen Empfänger oder anders herum. Beispielsweise ist das elektrooptische Bauelement ein elektrooptischer Empfänger oder ein elektrooptischer Sender. Damit ist die Vorrichtung vielseitig einsetzbar. Alternativ kann der Lichtwellenleiter auch als ein Polymer oder eine optische Faser ausgebildet sein. The optical waveguide is preferably designed as a glass fiber and serves to transmit optical signals, for example, from an electro-optical transmitter to an electro-optical Receiver or vice versa. For example, the electro-optical component is an electro-optical receiver or an electro-optical transmitter. Thus, the device is versatile. Alternatively, the optical waveguide may also be formed as a polymer or an optical fiber.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Kopplung weist folgende Schritte auf:

– mechanisches Fixieren der Trägerkomponente,
– Auftragen eines Klebstoffs in die erste Nut der Trägerkomponente
– Anordnen des Lichtwellenleiters in der ersten Nut, wobei die Stirnseite des Lichtwellenleiters in einem Bereich der ersten Nut, insbesondere in einem Bereich zwischen der zweiten Nut und der dritten Nut angeordnet wird,
– Aushärten des Klebstoffs
– Aufbringen eines weiteren Klebstoffs auf die erste Oberfläche zumindest seitlich des in der ersten Nut angeordneten Lichtwellenleiters im Bereich zwischen einem stirnseitigen Ende der Trägerkomponente und der zweiten Nut,
– Anordnen der Stabilisierungskomponente auf dem weiteren Klebstoff, so dass der in der ersten Nut angeordnete Abschnitt des Lichtwellenleiters mit der Fixierkomponente verklebt wird,
– Aushärten des weiteren Klebstoffs,
– Applizieren eines Klebstoffs auf dem elektrooptischen oder optischen Bauelement oder auf der Trägerkomponente,
– Anordnen der Trägerkomponente gemeinsam mit dem stoffschlüssig verbundenen Lichtwellenleiter und der stoffschlüssig verbundenen Stabilisierungskomponente auf einem Abschnitt des elektrooptischen oder optischen Bauelements,
– Herstellen einer optischen Kopplung durch aktive oder passive Justage der Trägerkomponente und dem elektrooptischen oder optischen Bauelement zueinander
– Aushärten des Klebstoffs.

A method according to the invention for producing a coupling has the following steps:

Mechanical fixing of the carrier component,
- Applying an adhesive in the first groove of the carrier component
Arranging the optical waveguide in the first groove, wherein the end face of the optical waveguide is arranged in a region of the first groove, in particular in a region between the second groove and the third groove,
- curing of the adhesive
Applying a further adhesive to the first surface at least laterally of the optical waveguide arranged in the first groove in the region between an end face of the carrier component and the second groove,
Arranging the stabilization component on the further adhesive so that the section of the optical waveguide arranged in the first groove is glued to the fixing component,
Curing the further adhesive,
Applying an adhesive to the electro-optical or optical component or to the carrier component,
Arranging the carrier component together with the cohesively connected optical waveguide and the materially connected stabilizing component on a section of the electro-optical or optical component,
- Producing an optical coupling by active or passive adjustment of the carrier component and the electro-optical or optical component to each other
- curing of the adhesive.

Mittels des Verfahrens ist eine mechanisch stabile Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter und dem elektrooptischen oder optischen Bauelement bei gleichzeitiger optischer Kopplung zwischen diesen herstellbar. Für den Stoffschluss zwischen dem Lichtwellenleiter und der Trägerkomponente sowie zwischen der Trägerkomponente und der Stabilisierungskomponente eignet sich ein Klebstoff, welcher z. B. mittels einer UV-Quelle aushärtet oder ausgehärtet wird. By means of the method, a mechanically stable coupling between the optical waveguide and the electro-optical or optical component with simultaneous optical coupling between them can be produced. For the material bond between the optical waveguide and the carrier component and between the carrier component and the stabilizing component is an adhesive which z. B. cures or cured by means of a UV source.

Die Trägerkomponente wird dabei mit dem elektrooptischen oder optischen Bauelement ebenfalls stoffschlüssig verbunden, wobei die Trägerkomponente mit der ersten Oberfläche im Bereich eines zweiten stirnseitigen Endes auf dem Abschnitt des elektrooptischen oder optischen Bauelements derart angeordnet wird, dass die aktive Fläche des elektrooptischen oder optischen Bauelements der Stirnseite des Lichtwellenleiters gegenüberliegend angeordnet ist. Die aktive Fläche des elektrooptischen oder optischen Bauelements emittiert oder empfängt dabei ein optisches Lichtsignal in Längsausrichtung des Lichtwellenleiters, welche der Übertragungsrichtung des Lichtwellenleiters entspricht. Damit wird eine direkte optische Kopplung des Lichtwellenleiters mit dem elektrooptischen oder optischen Bauelement ermöglicht. The carrier component is also connected to the electro-optical or optical component cohesively, wherein the carrier component is arranged with the first surface in the region of a second end face on the portion of the electro-optical or optical component such that the active surface of the electro-optical or optical component of the end face the optical waveguide is arranged opposite. The active surface of the electro-optical or optical component emits or receives an optical light signal in the longitudinal direction of the optical waveguide, which corresponds to the transmission direction of the optical waveguide. This allows a direct optical coupling of the optical waveguide to the electro-optical or optical component.

Da zwischen der aktiven Fläche des elektrooptischen oder optischen Bauelements und der Stirnseite des Lichtwellenleiters ein minimaler Abstand vorgegeben ist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel in diesen Freiraum ein zusätzlicher Klebstoff zur Anpassung eines Brechungsindexes eingebracht, welcher die Stirnseite des Lichtwellenleiters vorzugsweise vollständig umgibt. Damit können störende Reflexionen am Übergang zwischen der Stirnseite des Lichtwellenleiters und des Freiraums verringert werden. Der Klebstoff ist dabei vorzugsweise ein optisch transparenter Klebstoff, welcher aushärtet oder z. B. mittels einer UV-Quelle ausgehärtet wird. Since a minimum distance is predetermined between the active surface of the electro-optical or optical component and the end face of the optical waveguide, according to one embodiment an additional adhesive for adapting a refractive index is introduced into this free space, which preferably completely surrounds the end face of the optical waveguide. This disturbing reflections at the transition between the end face of the optical waveguide and the free space can be reduced. The adhesive is preferably an optically transparent adhesive which hardens or z. B. is cured by means of a UV source.

Der Lichtwellenleiter wird mittels der Stabilisierungskomponente auf der Trägerkomponente im Sinne einer Zugentlastung mechanisch fixiert. Damit ist die Vorrichtung mechanisch besonders stabil und dauerhaft hergestellt. Darüber hinaus ist das Verfahren einfach und kostengünstig durchführbar. Zur Aushärtung des Klebstoffs kann beispielsweise ein aus dem Stand der Technik bekannter UV-Laser verwendet werden. The optical waveguide is mechanically fixed by means of the stabilizing component on the carrier component in the sense of a strain relief. Thus, the device is mechanically very stable and durable. In addition, the method is simple and inexpensive to carry out. For curing the adhesive, for example, a known from the prior art UV laser can be used.

Für eine Optimierung der mechanischen Fixierung des Lichtwellenleiters mit der Trägerkomponente wird in wenigstens eine Kehle zwischen Trägerkomponente und Stabilisierungskomponente ein weiterer, zusätzlicher Klebstoff in Form einer Kehlnaht aufgebracht, welcher anschließend aushärtet oder ausgehärtet wird. Damit ist der Lichtwellenleiter im Sinne einer Zugentlastung mechanisch auf der Trägerkomponente fixiert. In order to optimize the mechanical fixing of the optical waveguide with the carrier component, a further, additional adhesive in the form of a fillet weld is applied in at least one throat between carrier component and stabilizing component, which is then cured or cured. Thus, the optical waveguide is mechanically fixed in the sense of a strain relief on the carrier component.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Darin zeigen: Show:

1 schematisch eine Seitenansicht einer Kopplung zwischen einem Lichtwellenleiter und einem elektrooptischen Bauelement gemäß dem Stand der Technik, 1 1 is a schematic side view of a coupling between an optical waveguide and an electro-optical component according to the prior art;

2 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Trägerkomponente einer Vorrichtung zur Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einem elektrooptischen Bauelement 2 schematically a perspective view of a carrier component of a device for coupling an optical waveguide with an electro-optical device

3 schematisch eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kopplung eines Lichtwellenleiters mit einem elektrooptischen Bauelement mittels einer Vorrichtung und 3 schematically a perspective view of a coupling according to the invention of an optical waveguide with an electro-optical component by means of a device and

4 schematisch eine Rückansicht der Trägerkomponente und einer Stabilisierungskomponente der Vorrichtung und einem mit der Vorrichtung verbundenen Lichtwellenleiter. 4 schematically a rear view of the carrier component and a stabilizing component of the device and an optical waveguide connected to the device.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Die 1 zeigt eine Kopplung zwischen einem elektrooptischen Bauelement 1 und einem Lichtwellenleiter 2 aus dem Stand der Technik in Seitenansicht. The 1 shows a coupling between an electro-optical device 1 and an optical fiber 2 from the prior art in side view.

Die dargestellte Kopplung entspricht einer direkten optischen Kopplung zwischen dem elektrooptischen Bauelement 1 und dem Lichtwellenleiter 2, wobei diese stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs K miteinander verbunden sind. Der Klebstoff K ist zweckmäßigerweise ein optisch transparenter Klebstoff K und härtet z. B. mittels UV-Licht aus. Zur Positionierung des Lichtwellenleiters 2 für einen anschließenden Stoffschluss mit dem elektrooptischen Bauelement 1, können der Lichtwellenleiter 2 und das elektrooptische Bauelement 1 mittels Greifvorrichtungen und/oder Vakuumwerkzeugen gegeneinander positioniert werden. The illustrated coupling corresponds to a direct optical coupling between the electro-optical component 1 and the optical fiber 2 , wherein these are cohesively connected to each other by means of an adhesive K. The adhesive K is suitably an optically transparent adhesive K and cures z. B. by means of UV light. For positioning the optical fiber 2 for a subsequent material bond with the electro-optical component 1 , can the optical fiber 2 and the electro-optical device 1 be positioned against each other by means of gripping devices and / or vacuum tools.

Die dargestellte Kopplung findet insbesondere im Bereich der optischen Datenübertragung Verwendung, wobei optische Signale in Form von Licht ausgehend von dem elektrooptischen Bauelement 1, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine Laserdiode mit einem Laserkanal L dargestellt ist, an einen nicht dargestellten elektrooptischen Empfänger, z. B. eine Photodiode, übertragen wird. The illustrated coupling is used in particular in the field of optical data transmission, with optical signals in the form of light starting from the electro-optical component 1 , which is shown in the present embodiment as a laser diode with a laser channel L, to an electro-optical receiver, not shown, for. B. a photodiode is transmitted.

Der Laserkanal L zeigt dabei die Abstrahlrichtung der von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Laserdiode ein Kantenemitter, d. h. das Licht wird senkrecht zur aktiven Fläche, auch Facette genannt, emittiert, wobei die aktive Fläche an einer Außenkante nahe einer Oberfläche der Laserdiode angeordnet ist. Alternativ kann das elektrooptische Bauelement 1 auch einen elektrooptischen Empfänger, z. B. eine Photodiode, darstellen, wobei die aktive Fläche die Fläche darstellt, welche optische Signale empfängt. Für eine direkte optische Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter 2 und dem elektrooptischen Bauelement 1 ist die aktive Fläche des elektrooptischen Bauelements 1 senkrecht zu einer Längsausdehnung des Lichtwellenleiters 2 ausgerichtet. D. h. die Richtung der emittierten optischen Strahlung korrespondiert mit der Übertragungsrichtung des Lichtwellenleiters 2, die dessen Längsausdehnung entspricht. The laser channel L shows the emission direction of the laser radiation emitted by the laser diode. In the present embodiment, the laser diode is an edge emitter, ie the light is emitted perpendicular to the active surface, also called a facet, wherein the active surface is arranged on an outer edge near a surface of the laser diode. Alternatively, the electro-optical device 1 also an electro-optical receiver, for. A photodiode, with the active area representing the area receiving optical signals. For a direct optical coupling between the optical fiber 2 and the electro-optical device 1 is the active area of the electro-optical device 1 perpendicular to a longitudinal extent of the optical waveguide 2 aligned. Ie. the direction of the emitted optical radiation corresponds to the transmission direction of the optical waveguide 2 corresponding to its longitudinal extent.

Der Lichtwellenleiter 2 ist dabei aus einem lichtführenden Kern und einem Mantel gebildet. Der Kern dient der Übertragung der optischen Signale. Der Mantel umhüllt den Kern und weist üblicherweise eine niedrigere Brechzahl auf als der Kern, so dass die optischen Signale durch Totalreflexion im Kern weitergeleitet werden. Beispielsweise ist der Lichtwellenleiter 2 als eine Glasfaser ausgebildet. The optical fiber 2 is formed of a light-guiding core and a jacket. The core serves to transmit the optical signals. The cladding envelops the core and usually has a lower refractive index than the core, so that the optical signals are passed through total internal reflection in the core. For example, the optical waveguide 2 formed as a glass fiber.

Zur Erhöhung einer mechanischen Stabilität der Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter 2 und dem elektrooptischen Bauelement 1 ist eine Vorrichtung vorgesehen, die in den 2 bis 4 dargestellt ist. To increase a mechanical stability of the coupling between the optical waveguide 2 and the electro-optical device 1 a device is provided in the 2 to 4 is shown.

Die 2 zeigt dazu eine Trägerkomponente 3 der Vorrichtung in perspektivischer Darstellung. The 2 shows a carrier component 3 the device in a perspective view.

Die Trägerkomponente 3 ist beispielsweise aus einem Glasblock gebildet und dient der Aufnahme und Führung eines Bereichs des Lichtwellenleiters 2 mit einer Stirnseite, wie es in 3 gezeigt ist. Durch die Ausbildung der Trägerkomponente 3 aus Glas kann diese besonders stabil und dauerhaft ausgebildet werden, da Glas chemisch stabil und durchlässig für UV-Strahlung ist. Zudem kann Glas durch Ätzen selektiv strukturiert werden. Alternativ kann die Trägerkomponente 3 auch aus einem anderen mechanisch festen und strukturierbaren Material gebildet sein. The carrier component 3 is formed for example of a glass block and serves to receive and guide a portion of the optical waveguide 2 with a front side, as is in 3 is shown. Due to the design of the carrier component 3 Made of glass, this can be made very stable and durable, since glass is chemically stable and permeable to UV radiation. In addition, glass can be selectively structured by etching. Alternatively, the carrier component 3 be formed from another mechanically strong and structurable material.

Dazu weist die Trägerkomponente 3 auf einer ersten Oberflächenseite eine erste Nut 3.1 auf, die sich im gezeigten Ausführungsbeispiel in eine Längsausrichtung x von einem ersten stirnseitigen Ende zu einem zweiten stirnseitigen Ende erstreckt und dabei randseitig angeordnet ist. Alternativ kann sich die erste Nut 3.1 auch nur teilweise über die erste Oberflächenseite erstrecken. Zudem ist es auch denkbar, die Nut 3.1 mittig anzuordnen. Die Anordnung der ersten Nut 3.1 ist dabei insbesondere von der Ausrichtung des Laserkanals L des elektrooptischen Bauelements 1 abhängig. Die erste Nut 3.1 dient dabei einer Aufnahme und Führung des Lichtwellenleiters 2, welcher bei der Herstellung der Kopplung desselben mit dem elektrooptischen Bauelement 1 in die erste Nut 3.1 zunächst eingebracht wird, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist. Dazu ist eine Tiefe der ersten Nut 3.1 kleiner als ein Kerndurchmesser des Lichtwellenleiters 2. For this purpose, the carrier component 3 on a first surface side, a first groove 3.1 on, which extends in the embodiment shown in a longitudinal orientation x from a first end face to a second end face and is arranged at the edge side. Alternatively, the first groove 3.1 also extend only partially over the first surface side. In addition, it is also conceivable, the groove 3.1 to arrange centrally. The arrangement of the first groove 3.1 is in particular the orientation of the laser channel L of the electro-optical component 1 dependent. The first groove 3.1 serves to receive and guide the optical waveguide 2 , which in the manufacture of the coupling of the same with the electro-optical component 1 in the first groove 3.1 is first introduced, as it is in the 3 and 4 is shown. This is a depth of the first groove 3.1 smaller than a core diameter of the optical waveguide 2 ,

Weiterhin weist die Trägerkomponente 3 eine zweite Nut 3.2 und eine dritte Nut 3.3 auf, die jeweils in eine Querrichtung y ausgerichtet und in Längsausrichtung x zueinander beabstandet sind. Die zweite und die dritte Nut 3.2, 3.3 greifen dabei abschnittsweise in die erste Nut 3.1 ein. Das heißt, dass sich die erste Nut 3.1, die zweite Nut 3.2 und die dritte Nut 3.3 kreuzen und an ein und derselben ersten Oberfläche der Trägerkomponente 3 angeordnet sind. Die Tiefe der ersten Nut 3.1 ist dabei kleiner als der Durchmesser des Lichtwellenleiters 2, so dass dieser über die erste Oberfläche der Trägerkomponente 3 hinausragt. Die Breite der ersten Nut 3.1 korrespondiert mit einem Kerndurchmesser des Lichtwellenleiters 2, das heißt, die Breite der ersten Nut 3.1 ist geringfügig größer, geringfügig kleiner oder genauso groß wie der Kerndurchmesser des Lichtwellenleiters 2. Furthermore, the carrier component 3 a second groove 3.2 and a third groove 3.3 each aligned in a transverse direction y and spaced from one another in the longitudinal direction x. The second and the third groove 3.2 . 3.3 grab it in sections in the first groove 3.1 one. That is, the first groove 3.1 , the second groove 3.2 and the third groove 3.3 cross and on one and the same first surface of the carrier component 3 are arranged. The Depth of the first groove 3.1 is smaller than the diameter of the optical waveguide 2 so that this over the first surface of the carrier component 3 protrudes. The width of the first groove 3.1 corresponds to a core diameter of the optical waveguide 2 that is, the width of the first groove 3.1 is slightly larger, slightly smaller or the same size as the core diameter of the optical waveguide 2 ,

Vor der Anordnung des Lichtwellenleiters 2 wird dessen Mantel im Bereich mit der Stirnseite, insbesondere in dem Bereich, welcher in der ersten Nut 3.1 anzuordnen ist, entfernt. Dabei wird die Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 beschnitten, so dass beispielsweise eine im Wesentlichen plane Fläche in einem Winkel von 90 Grad zur Längsachse des Lichtwellenleiters 2 entsteht. Alternativ kann die Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 auch eine andere Form oder einen anderen Winkel zur Längsachse des Lichtwellenleiters 2 aufweisen. Before the arrangement of the optical waveguide 2 whose jacket is in the area with the front side, in particular in the area which in the first groove 3.1 is to be located away. In this case, the front side of the optical waveguide 2 trimmed so that, for example, a substantially plane surface at an angle of 90 Degree to the longitudinal axis of the optical waveguide 2 arises. Alternatively, the front side of the optical waveguide 2 also another shape or another angle to the longitudinal axis of the optical waveguide 2 exhibit.

Die zweite und dritte Nut 3.2, 3.3 dienen dabei der Aufnahme von überschüssigen Klebstoff K, welcher bei Anordnung des Lichtwellenleiters 2 in der ersten Nut 3.1 aus dieser herausgedrückt wird, insbesondere welcher bei der Anbringung der Stabilisierungskomponente 4 herausgedrückt wird, der beim Befüllen der Kehlnaht anfällt oder welcher beim stoffschlüssigen Fixieren der Trägerkomponente 3 an das elektrooptische Bauelement 1 herausgedrückt wird. Dazu sind die zweite und dritte Nut 3.2, 3.3 jeweils in der Tiefe größer ausgebildet als die erste Nut 3.1. Damit kann verhindert werden, dass eine Facette, d. h. eine Lichtein- oder Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters 2 mit dem Klebstoff K bedeckt wird. Nach der Kopplung der Trägerkomponente 3 mit dem elektrooptischen Bauelement 1 kann zur Verbesserung der Koppeleffizienz ein Kleber in einen Luftspalt zwischen der Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 und dem elektrooptischen Bauelement 1 eingefüllt werden um den Brechungsindex der Materialien anzupassen. Alternativ ist es auch möglich, nur eine zweite Nut 3.2 oder eine dritte Nut 3.3 als Quernut anzuordnen. The second and third groove 3.2 . 3.3 serve to accommodate excess adhesive K, which in the arrangement of the optical waveguide 2 in the first groove 3.1 is pushed out of this, in particular which in the attachment of the stabilizing component 4 is pressed out, which is obtained during filling of the fillet weld or which in the cohesive fixing of the carrier component 3 to the electro-optical device 1 is pushed out. These are the second and third groove 3.2 . 3.3 each formed in the depth greater than the first groove 3.1 , This can be prevented that a facet, ie a Lichtein- or light exit surface of the optical waveguide 2 covered with the adhesive K. After coupling of the carrier component 3 with the electro-optical component 1 For example, to improve the coupling efficiency, an adhesive can be introduced into an air gap between the end face of the optical waveguide 2 and the electro-optical device 1 be filled to adjust the refractive index of the materials. Alternatively, it is also possible, only a second groove 3.2 or a third groove 3.3 to be arranged as a transverse groove.

Weiterhin sind in der 2 schraffierte Flächen gezeigt, die mit Klebstoff K zu versehen sind. Die schraffierten Flächen kennzeichnen dabei Klebeflächen bei der Herstellung einer in 3 gezeigten erfindungsgemäßen Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter 2 und dem elektrooptischen Bauelement 1, insbesondere zur stoffschlüssigen Verbindung der Trägerkomponente 3 mit einer in den 3 und 4 gezeigten Stabilisierungskomponente 4, dem Lichtwellenleiter 2 und dem elektrooptischen Bauelement 1. Furthermore, in the 2 shown hatched areas to be provided with adhesive K. The shaded areas characterize adhesive surfaces during the production of a 3 shown inventive coupling between the optical waveguide 2 and the electro-optical device 1 , in particular for the cohesive connection of the carrier component 3 with one in the 3 and 4 shown stabilizing component 4 , the optical fiber 2 and the electro-optical device 1 ,

3 zeigt die erfindungsgemäße Kopplung zwischen dem Lichtwellenleiter 2 und dem elektrooptischen Bauelement 1 mittels der zuvor beschriebenen Vorrichtung, umfassend die Trägerkomponente 3 und die Stabilisierungskomponente 4. 3 shows the coupling according to the invention between the optical waveguide 2 and the electro-optical device 1 by means of the device described above, comprising the carrier component 3 and the stabilizing component 4 ,

Der Lichtwellenleiter 2 ist mit dem die Stirnseite umfassenden Bereich in der ersten Nut 3.1 angeordnet, wobei der Lichtwellenleiter 2 in Längsausdehnung in der ersten Nut 3.1 angeordnet ist. Der Abschnitt des Lichtwellenleiters 2 ist dabei in einem Bereich der ersten Nut 3.1 angeordnet, der sich von einem ersten stirnseitigen Ende der Trägerkomponente 3 bis in den Bereich zwischen zweiter Nut 3.2 und dritter Nut 3.3 in Richtung des elektrooptischen Bauelements 1 erstreckt. Das erste stirnseitige Ende der Trägerkomponente 3 ist dabei ein dem elektrooptischen Bauelement 1 abgewandtes stirnseitiges Ende. Zur Anordnung des Lichtwellenleiters 2 in der ersten Nut 3.1 wird die Trägerkomponente 3 fixiert, z. B. mittels einer Vakuumvorrichtung. The optical fiber 2 is with the end face comprehensive area in the first groove 3.1 arranged, wherein the optical waveguide 2 in longitudinal extent in the first groove 3.1 is arranged. The section of the optical fiber 2 is in an area of the first groove 3.1 arranged, extending from a first front end of the carrier component 3 to the area between the second groove 3.2 and third groove 3.3 in the direction of the electro-optical component 1 extends. The first end face of the carrier component 3 is a the electro-optical component 1 facing away from the front end. For the arrangement of the optical waveguide 2 in the first groove 3.1 becomes the carrier component 3 fixed, z. B. by means of a vacuum device.

Der Lichtwellenleiter 2 wird dabei stoffschlüssig mit der Trägerkomponente 3 verbunden, wobei ein Klebstoff K vorgesehen ist, welcher beispielsweise mittels eines Dispensers in der ersten Nut 3.1 vor Anordnung des Lichtwellenleiters 2 in dieser aufgetragen wird. Im Anschluss daran wird der Klebstoff K in der ersten Nut 3.1 z. B. mittels einer UV-Quelle ausgehärtet. The optical fiber 2 becomes cohesively with the carrier component 3 connected, wherein an adhesive K is provided, which for example by means of a dispenser in the first groove 3.1 before the arrangement of the optical waveguide 2 is applied in this. Following this, the adhesive K in the first groove 3.1 z. B. cured by means of a UV source.

Durch diese Anordnung des Lichtwellenleiters 2 kann verhindert werden, dass die Facette des Lichtwellenleiters 2 mit dem Klebstoff K bedeckt wird, welcher einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Lichtwellenleiter 2 und der Trägerkomponente 3 dient. By this arrangement of the optical waveguide 2 can prevent the facet of the optical fiber 2 is covered with the adhesive K, which a cohesive connection between the optical waveguide 2 and the carrier component 3 serves.

Zur Fixierung des Lichtwellenleiters 2 mit der Trägerkomponente 3 im Sinne einer Zugentlastung ist die Stabilisierungskomponente 4 vorgesehen, die auf der ersten Oberfläche seitlich der ersten Nut 3.1 im Bereich zwischen dem ersten stirnseitigen Ende der Trägerkomponente 3 und der zweiten Nut 3.2 angeordnet ist. For fixing the optical waveguide 2 with the carrier component 3 in terms of strain relief is the stabilizing component 4 provided on the first surface laterally of the first groove 3.1 in the region between the first end face of the carrier component 3 and the second groove 3.2 is arranged.

Die Stabilisierungskomponente 4 ist dabei analog zur Trägerkomponente 3 beispielsweise aus einem Glasblock gebildet, wobei die Abmessungen der Stabilisierungskomponente 4 signifikant geringer sind als die der Trägerkomponente 3. The stabilizing component 4 is analogous to the carrier component 3 formed for example from a glass block, wherein the dimensions of the stabilizing component 4 are significantly lower than that of the carrier component 3 ,

Zur Zugentlastung des Lichtwellenleiters 2 ist die Stabilisierungskomponente 4 stoffschlüssig mit der ersten Oberflächenseite der Trägerkomponente 3 verbunden, wobei in eine zwischen der Trägerkomponente 3 und Stabilisierungskomponente 4 ausgebildete Kehle ein weiterer Klebstoff K in Form einer Kehlnaht aufgebracht wird, wie es in 4 dargestellt ist. Der Klebstoff K härtet anschließend aus oder wird z. B. mittels UV-Licht ausgehärtet. Alternativ können die Trägerkomponente 3 und die Stabilisierungskomponente 4 auch als ein einteiliges Bauteil hergestellt werden. For strain relief of the optical waveguide 2 is the stabilizing component 4 cohesively with the first surface side of the carrier component 3 connected, wherein in between the carrier component 3 and stabilizing component 4 trained throat another adhesive K is applied in the form of a fillet weld, as it is in 4 is shown. The adhesive K then hardens or z. B. cured by UV light. Alternatively, the carrier component 3 and the stabilizing component 4 also be manufactured as a one-piece component.

Die Trägerkomponente 3 wird anschließend auf einem Abschnitt des elektrooptischen Bauelements 1 angeordnet und stoffschlüssig mit diesem verbunden. Dazu wird die Trägerkomponente 3 mit der ersten Oberfläche im Bereich des zweiten stirnseitigen Endes auf dem Abschnitt des elektrooptischen Bauelements 1 derart angeordnet, dass die aktive Fläche des elektrooptischen Bauelements 1 der Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 gegenüberliegend angeordnet ist. Das heißt im vorliegenden Ausführungsbeispiel, dass die Ausrichtung des Laserkanals L mit der Längsausdehnung des Lichtwellenleiters 2 und damit mit der Übertragungsrichtung des Lichtwellenleiters 2 korrespondiert. Damit wird eine direkte optische Kopplung des Lichtwellenleiters 2 mit dem elektrooptischen Bauelement 1 ermöglicht. Alternativ ist es auch möglich, dass die Trägerkomponente 3 verschiedene Höhen in Bezug auf eine Hochausrichtung z aufweist. Beispielsweise ist eine Höhe der Trägerkomponente 3 im Bereich des Lichtwellenleiters 2 größer als im Bereich des elektrooptischen Bauelements 1. The carrier component 3 is then on a portion of the electro-optical device 1 arranged and materially connected thereto. For this purpose, the carrier component 3 with the first surface in the region of the second front end on the section of the electro-optical component 1 arranged such that the active surface of the electro-optical component 1 the front side of the optical waveguide 2 is arranged opposite. That is, in the present embodiment, that the orientation of the laser channel L with the longitudinal extent of the optical waveguide 2 and thus with the transmission direction of the optical waveguide 2 corresponds. This is a direct optical coupling of the optical waveguide 2 with the electro-optical component 1 allows. Alternatively, it is also possible that the carrier component 3 has different heights with respect to a high z orientation. For example, a height of the carrier component 3 in the area of the optical waveguide 2 larger than in the area of the electro-optical component 1 ,

Die Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 ist mit einem minimalen Abstand zum elektrooptischen Bauelement 1 angeordnet. Der minimale Abstand ist dabei im Nanometerbereich bis zu mehreren Micrometer dimensioniert. The front side of the optical waveguide 2 is at a minimum distance to the electro-optical device 1 arranged. The minimum distance is dimensioned in the nanometer range up to several micrometers.

Ein zwischen der aktiven Fläche des elektrooptischen Bauelements 1 und der Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 vorgegebener Freiraum wird dabei mit zusätzlichem Klebstoff K zur Anpassung des Brechungsindexes versehen, welcher die Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 vollständig umgibt. Damit können störende Reflexionen am Übergang zwischen der Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 und des Freiraums verringert werden. Der Klebstoff K ist ein optisch transparenter Klebstoff K, welcher aushärtet oder z. B. mittels einer UV-Quelle ausgehärtet wird. A between the active surface of the electro-optical device 1 and the end face of the optical waveguide 2 given free space is provided with additional adhesive K to adjust the refractive index, which is the end face of the optical waveguide 2 completely surrounds. This can disturbing reflections at the transition between the end face of the optical waveguide 2 and the free space. The adhesive K is an optically transparent adhesive K, which hardens or z. B. is cured by means of a UV source.

Die verwendeten Klebstoffe K können jeweils zueinander verschiedene Materialeigenschaften aufweisen. D. h. zur stoffschlüssigen Verbindung der Stirnseite des Lichtwellenleiters 2 kann ein anderer Klebstoff K verwendet werden als zur stoffschlüssigen Verbindung der Stabilisierungskomponente 4 mit der Trägerkomponente 3 und dem Lichtwellenleiter 2. The adhesives K used may each have mutually different material properties. Ie. for cohesive connection of the end face of the optical waveguide 2 For example, a different adhesive K may be used than for the cohesive connection of the stabilizing component 4 with the carrier component 3 and the optical fiber 2 ,

4 zeigt die Trägerkomponente 3 mit dem Lichtwellenleiter 2 und der Stabilisierungskomponente 4 in Rückansicht. 4 shows the carrier component 3 with the optical fiber 2 and the stabilizing component 4 in rear view.

Die erfindungsgemäße Kopplung ist zur optischen Datenübertragung geeignet, welche gegenüber der elektrischen Datenübertragung den Vorteil hat, dass höhere Bandbereiten möglich sind. Die mechanisch stabile Ausbildung der Kopplung ermöglicht eine hohe Lebensdauer und kann in vielen Anwendungsbereichen der optischen Datenübertragung, z. B. im Mobilfunkbereich oder bei Unterhaltungsmedien, eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Kopplung ermöglich eine gegenüber den Stand der Technik, einfachere optische Kopplung von Lichtwellenleitern 2 mit beispielsweise geschliffenen oder geätzten kreisrunden, gewinkelten, angeschrägten oder kegelförmigen Endflächen, da hierzu keine Anpassung des Brechungsindexes notwendig ist und demnach kein direkte stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Lichtwellenleiter 2 und der aktiven Fläche des elektrooptischen Bauelements 1 nötig ist. The coupling according to the invention is suitable for optical data transmission, which has the advantage over the electrical data transmission that higher band preparation is possible. The mechanically stable formation of the coupling allows a long service life and can be used in many applications of optical data transmission, for. B. in mobile communications or entertainment media used. The coupling according to the invention allows a comparison with the prior art, easier optical coupling of optical fibers 2 with, for example, ground or etched circular, angled, bevelled or conical end surfaces, since no adjustment of the refractive index is necessary for this, and therefore no direct cohesive connection between the optical waveguide 2 and the active area of the electro-optical device 1 is necessary.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Elektrooptisches oder optisches Bauelement Electro-optical or optical component
2 2: Lichtwellenleiter optical fiber
3 3: Trägerkomponente support component
3.1 3.1: erste Nut first groove
3.2 3.2: zweite Nut second groove
3.3 3.3: dritte Nut third groove
4 4: Stabilisierungskomponente stabilization component
K K: Klebstoff adhesive
L L: Laserkanal laser channel
x x: Längsausrichtung longitudinal alignment
y y: Querausrichtung transverse orientation
z z: Hochausrichtung high alignment

Claims

Coupling between an optical fiber ( 2 ) and an electro-optical or optical component ( 1 ), comprising - a device with a carrier component ( 3 ) for receiving at least a portion of the optical waveguide ( 2 ) and a stabilizing component ( 4 ) for stabilizing the in the carrier component ( 3 ) recorded portion of the optical waveguide ( 2 ), wherein the carrier component ( 3 ) on a first surface a first groove ( 3.1 ) in the longitudinal direction (x) and at least one second groove ( 3.2 ) and a third groove ( 3.3 ) in transverse orientation (y), and wherein the second groove ( 3.2 ) and the third groove ( 3.3 ) in sections in the first groove ( 3.1 ), - the optical fiber ( 2 ), and - the electro-optical or optical component ( 1 ), wherein the optical waveguide ( 2 ) at least in sections in the first groove ( 3.1 ) is arranged, an end face of the optical waveguide ( 2 ) between the second groove ( 3.2 ) and the third groove ( 3.3 ), the stabilizing component ( 4 ) on the first surface laterally of the first groove ( 3.1 ), from the already arranged optical waveguide ( 2 ), in the region between a front end of the carrier component ( 3 ) and the second groove ( 3.2 ) is arranged the stabilizing component ( 4 ) with the surface of the carrier component ( 3 ) and with a portion of the optical waveguide ( 2 ) is materially connected, and the electro-optical or optical component ( 1 ) at least in sections on the first surface of the carrier component ( 3 ) is arranged such that an active surface of the electro-optical or optical component ( 1 ) of the front side of the optical waveguide ( 2 ) is arranged opposite one another.

Coupling according to claim 1, characterized in that the end face of the optical waveguide ( 2 ) and the active surface of the electro-optical or optical component ( 1 ) are arranged at a predetermined distance from each other.

Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the end face of the optical waveguide ( 2 ) in a region between the second groove ( 3.2 ) and the third groove ( 3.3 ) is arranged, in which the third groove ( 3.3 ) parallel to the second groove ( 3.2 ).

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the optical waveguide ( 2 ) is formed as a glass fiber.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the electro-optical or optical component ( 1 ) is an electro-optical transmitter or an electro-optical receiver.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier component ( 3 ) and the stabilizing component ( 4 ) are each formed from a glass block.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the second groove ( 3.2 ) and the third groove ( 3.3 ) are each formed deeper than the first groove ( 3.1 ).

Method for producing a coupling according to one of the preceding claims, comprising the following steps: - mechanical fixing of the carrier component ( 3 ), - applying an adhesive (K) in the first groove ( 3.1 ) of the carrier component ( 3 ), - arranging the optical waveguide ( 2 ) in the first groove ( 3.1 ), wherein the end face of the optical waveguide ( 2 ) in a region between the second groove ( 3.2 ) and the third groove ( 3.3 ), - curing the adhesive (K) - applying a further adhesive (K) to the first surface of the carrier component ( 3 ) at least laterally of the first groove ( 3.1 ) in the region between a first end face of the carrier component ( 3 ) and the second groove ( 3.2 ), - arranging the stabilization component ( 4 ) on the further adhesive (K), so that in the first groove ( 3 .1) arranged portion of the optical waveguide ( 2 ) with the stabilizing component ( 4 ), - curing the further adhesive (K), - applying adhesive to the electro-optical or optical component ( 1 ) or on the carrier component ( 3 ), - arranging the carrier component ( 3 ) together with the cohesively connected optical waveguide ( 2 ) and the cohesively connected stabilizing component ( 4 ) on a portion of the electro-optical or optical device ( 1 ), - producing an optical coupling by active or passive adjustment of the carrier component ( 3 ) and the electro-optical component ( 1 ) to each other - curing of the adhesive.

Method according to claim 8, characterized in that the carrier component ( 3 ) cohesively with the electro-optical or optical component ( 1 ), the carrier component ( 3 ) with the first surface in the region of a second end face on the portion of the electro-optical or optical component ( 1 ) is arranged such that the active surface of the electro-optical or optical component ( 1 ) of the front side of the optical waveguide ( 2 ) is arranged opposite one another.

Method according to claim 8 or 9, characterized in that between the active surface of the electro-optical or optical component ( 1 ) and the front side of the optical waveguide ( 2 ) an additional adhesive (K) is introduced for adjusting a refractive index, which is the end face of the optical waveguide ( 2 ) completely surrounds.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that in at least one throat between carrier component ( 3 ) and stabilizing component ( 4 ) a further, additional adhesive (K) is applied in the form of a fillet weld and cured or cured.