用于双向光学数据传输的光电模块制造技术

一种用于双向光学数据传送的光电模块，其中设有模制体（１４）以作为分光器（４），模制体（１４）基本上由可通过发送光线（７）和接收光线（１３）的材料构成，有一分光层（１０）埋入模制体（１４）中。发送组件（２）、接收组件（３）和聚光元件（８）可有利地直接与模制件（１４）相连接。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双向光学数据传输的光电模块，其中设有发送组件以发送光线、接收组件以接收光线，含有分光层的分光器以及聚光元件以将光线聚集，这些组件互相配合使得光电模块在操作时，至少有一部分由发送组件所发送的光线耦合至在光学上耦合至此光电模块的光电装置(特别是光波导体)中，且至少有一部分由光学装置所发出，接收的光线可耦合至接收组件中。一种这样的模块例如在欧洲专利文件EP 664 585中已为人所知，此文件中描述一种用于双向光学数据传输和信号传输的发送-及接收模块。在此种已知的模块中，有一激光芯片配置在介于二个载体组件间的共同载体上，载体组件与激光芯片的共振器表面相临的侧面设有反射层且对共振器表面倾斜成45°角。一种由激光芯片发出的平行于共同载体上侧的光线由这些侧面之一转向90°至固定于载体组件的透镜耦合光学系统的方向中且通过此种光学系统而耦合至光波导体中。由光波导体耦合而出的光线，其至少一部分可透过上述反射层和载体组件以及共同载体的材料，是由配置于共同载体下方的光电二极管所接收。由激光芯片、光电二极管、共同载体及载体组件所构成的装置装入一个具有视窗的密封式金属外壳中。此种方式所构成的光电模块的各别组件的安装是非常昂贵的，其需要极多的步骤且个别组件互相校准是很困难的。此外，由于在透镜和反射层之间的空气间隙，因此会产生很大的反射损耗。本专利技术的目的是改进一种开头所述技术的光电模块，其所需的安装费用可尽可能的少，使个别组件间的校准尽可能简单且具有很小的反射损耗。此目的是通过具有权利要求1特征的光电模块来完成。本专利技术的光电模块的有利实施形式及其它方式则叙述在权利要求2到11中。同时制造多个本专利技术的光电模块的较佳方法叙述在权利要求12中。依据本专利技术，在本文开头所述技术的光电模块中设有模制体以作为分光器，此种模制体基本上由可透过所发送光线和所接收光线的材料所构成且有分光层埋置于此模制体中。本专利技术此种作为模制体的分光器的外形所具有的特殊优点是其侧面可用作光电模块的上述全部组件所需的参考面及校准面。此种模制体至少具有第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中第一侧面和第二侧面互相倾斜，特别是互相成垂直，第三侧面对第二侧面或对第一侧面形成倾斜；特别是分别可倾斜成90°。第一和第三侧面或第二和第三侧面是模制体的相对的侧面且特别是互相平行地相对。发送组件的光线发出面是面对分光器的第一侧面，接收组件的光线进入面是面对第二侧面，聚光元件的光线进入面和光线发出面是面对第三侧面。分光层的配置方式须使其不但与发送光线的光轴相交，而且亦与接收光线的光轴相交。在发送组件-光线发出面之下是与发送组件中所产生的大部分光线由此发出的侧面，接收组件中作为光线进入面的此一侧面亦可同样定义，即，其为接收组件即将接收的光线被耦合而入其侧面。聚光元件中由发送组件发出的光线经由一侧面(定义为光线进入面)而进入聚光元件中，来自光线装置而由聚光元件所接收的光线经由聚光元件发出时所经过的侧面即称为光线发出面。发送组件-光线发出面是与第一侧面连接，接收组件-光线进入面是与第二侧面连接，聚光元件的光线进入面和光线发出面是与第三侧面连接，例如各种透光介质(例如，合成树脂)可作为连接介质，其可填入介于各面之间可能存在的间隙中。当发送组件-光线发出面有实际接触到第一侧面时，即，当发送组件-光线发出面和第一侧面之间的距离小于或等于所发送光线波长的十分之一时，此时特别有利。理想方式时发送组件-光线发出面放置于第一侧面上。类似情况适用于接收组件-光线进入面以及聚光元件的光线进入面和光线发出面。本专利技术这样构成的光电模块可有利地具有很小的内部反射损耗。本专利技术此种光电模块特别的优点是其只有非常小的空间需求。在本专利技术光电模块的有利其它形式中，分光器是由至少二个拼合的光学棱镜所制成且分光层是配置在此二个光学棱镜之间。因此，分光器可有利地以简易方式且在交货件数很大时能以成本有利的制造方法制成。在本专利技术光电模块的特别优良的实施形式中，分光器具有长方六面体的形式，分光层位于长方六面体的对角线剖面中，且长方六面体的垂直于分光层的剖面具有长方形的形式(特别是正方形的形式)。此种形式的所谓棱形正六面体在交货件数很大时可有利地以特别简易的方式制成。在本专利技术光电模块的其它有利形式中，聚光元件有一载体组件，分光器和发送组件固定于载体组件上。载体组件基本上由可透过送光线和接收光线的材料所构成，发送组件和聚光元件配置在载体组件的相对侧面上，光电模块的大小因此可特别有利地大大减小且光电模块中的光线损耗特别可再减小。在此种光电模块的特别有利的实施形式中，载体组件共同聚光元件以单体方式构成。在本专利技术光电模块的其它较佳实施形式中具有监视二极管，其具有一个面对模制体第四侧面的监视二极管。光线进入面。此处监视二极管的光线进入面亦定义成即将由监视二极管所侦测的光线监视二极管的此一侧面。模制体的第一侧面和第四侧面须配置成在操作光电模块时，至少有一部分穿透分光层的发送光线会入射在监视二极管-光线进入面上，这些光线进入面例如是模制体的相对侧面且特别是互相平行配置。在此情况中，第二和第三侧面例如是模制体的互相相对的侧面，它们特别是互相平行。监视二极管同样可有利地固定于载体组件上，且在监视二极管-光线进入面和模制体的第四侧面之间可能存在的间隙以透明材料填入。本专利技术光电模块的特别有利的其它形式中，模制体具有长方六面体的形式，分光层位于长方六面体的对角线剖面中，长方六面体的垂直于分光层的剖面具有长方形的形式(特别是正方形)，第二和第三侧面是模制体的互相相对的侧面，使聚光元件和接收组件可配置在模制体的互相相对的侧面上，此种光电模块的特征是发送光线的光轴和接收光线的光轴形成90°，须形成及配置分光层，使其可反射大部分的发送光线，因而使反向光线的光轴平行于接收光线的光轴而延伸，且使分光层可透过至少一部分接收光线而使其入射在接收组件-光线进入面上。在本专利技术光电模块的其它特别有利的形式中，模制体具有长方六面体的形式，分光层位于长方六面体的对角线剖面中，长方六面体的垂直于分光层的剖面具有长方形的形式(特别是正方形)，第一和第三侧面是模制体的互相相对的侧面，使聚光元件和接收组件可配置在模制体的互相相对的侧面上，此种光电模块的特征是发送光线的光轴和接收光线的光轴基本上是互相平行而延伸，须形成及配置分光层，使其可透过即将耦合至光线装置中的一部份发送光线且反射大部分的接收光线使转向至接收组件中。此外，特别有利的是在接收组件和模制体的第二侧面之间配置一个带阻滤波器，其可广泛地使具有发送光线波长的光线无法通过，因此，可特别防止串音，即防止信号由发送组件直接传送至接收组件。在网络安装时同时制造至少二个光电模块的较佳方法中，聚光元件各有一个载体组件，分光器和发送组件固定于载体组件上，载体组件基本上由可透过发送光线和接收光线的材料所制成。发送组件和聚光元件配置在载体组件的相对侧面上，此种制造方法具有下列步骤a)制造盘，其系由可透过发送光纤和接收光线的材料所构成，b)在盘的主面上形成或涂布至少二个聚光元件，使得在二个聚光元件之间存有中间空间，c)在盘上沉积一个棱镜条，有一在其一个对角线平面上的分光层沿着棱镜条的纵向中间轴埋入棱镜条中，使得分光层位于聚光元件上方，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于双向光学数据传输的光电模块，其中如此形成发送组件（２）以发送光线、接收组件（３）以接收光线、具有分光层（１０）的分光器（４）以及聚光元件（８）以聚集光线，这些组合互相配置使得在操作光电模块时，至少有一部份由发送组件（２）所发送的光线（７）被耦合于光学模块上的光学装置（９）中，且至少有一部份由光学装置（９）耦合而出的接收光线（１３）被耦合至接收组件（３）中，其特征为：设有模制体（１４）以作为分光器（４），模制体（１４）基本上由可透过发送光线（７）和接收光线（１３）的材料所构成，且分光层（１０）嵌入模制体（１４）中；模制体（１４）至少具有第一侧面（５）、第二侧面（６）和第三侧面（１７）；第一侧面（５）和第二侧面（６）互相倾斜，第三侧面（１７）和第二侧面（６）或第三侧面（１７）和第一侧面（５）互相倾斜 ，第一侧面（５）和第三侧面（７）或第二侧面（６）和第三侧面（１７）是模制体（１４）的相对的侧面，发送组件（２）的光线发出面（１１）面向第一侧面（５），接收组件（３）的光线进入面（１２）面向第二侧面（６）；聚光元件（８）的光线 进入面和光线发出面（１８）面向第三侧面（１７）；如此配置分光层（１０）使其不但和发送光线（７）的光轴（１９）相交，而且和接收光线（１３）的光轴（２０）相交，发送组件（２）的光线发出面（１１）与第一侧面（５）相连接，接收组件（３）的光 线进入面（１２）与第二侧面（６）相连接，聚光元件（８）的光线进入面和光线发出面（１８）与第三侧面（１７）相连接。...

【技术特征摘要】
DE 1996-9-30 19640421.51．用于双向光学数据传输的光电模块，其中如此形成发送组件(2)以发送光线、接收组件(3)以接收光线、具有分光层(10)的分光器(4)以及聚光元件(8)以聚集光线，这些组合互相配置使得在操作光电模块时，至少有一部份由发送组件(2)所发送的光线(7)被耦合于光学模块上的光学装置(9)中，且至少有一部份由光学装置(9)耦合而出的接收光线(13)被耦合至接收组件(3)中，其特征为设有模制体(14)以作为分光器(4)，模制体(14)基本上由可透过发送光线(7)和接收光线(13)的材料所构成，且分光层(10)嵌入模制体(14)中；模制体(14)至少具有第一侧面(5)、第二侧面(6)和第三侧面(17)；第一侧面(5)和第二侧面(6)互相倾斜，第三侧面(17)和第二侧面(6)或第三侧面(17)和第一侧面(5)互相倾斜，第一侧面(5)和第三侧面(7)或第二侧面(6)和第三侧面(17)是模制体(14)的相对的侧面，发送组件(2)的光线发出面(11)面向第一侧面(5)，接收组件(3)的光线进入面(12)面向第二侧面(6)；聚光元件(8)的光线进入面和光线发出面(18)面向第三侧面(17)；如此配置分光层(10)使其不但和发送光线(7)的光轴(19)相交，而且和接收光线(13)的光轴(20)相交，发送组件(2)的光线发出面(11)与第一侧面(5)相连接，接收组件(3)的光线进入面(12)与第二侧面(6)相连接，聚光元件(8)的光线进入面和光线发出面(18)与第三侧面(17)相连接。2．如权利要求1的光电模块，其特征在于，模制体(14)由至少二个拼合的光学棱镜(15,16)构成，在此二个光学棱镜(15,16)之间配置分光层(10)。3．如权利要求1或2的光电模块，其特征在于，模制体(14)具有长方六面体的形式，分光层(10)位于长方六面体的对角线剖面中，长方六面体的垂直于分光层(10)的剖面具有长方形，特别是正方形的形式。4．如权利要求1至3之一的光电模块，其特征在于，第一侧面(5)和第二侧面(6)互相垂直；第三侧面(17)和第二侧面(6)或第三侧面(17)和第一侧面(5)互相垂直；第一侧面(5)和第三侧面(17)或第二侧面(6)和第三侧面(17)是模制体(14)的互相平行相对的侧面。5．如权利要求1至4之一的光电模块，其特征在于，聚光元件(8)具有一个载体组件(1)，其通过可透光的连接介质(29)而与模制体(14)相连接，载体组件(1)基本上由可透过发送光线(7)和接收光线(13)的材料所构成，且发送组件(2)和光学装置(9)配置在载体组件(1)的不同侧。6．如...

【专利技术属性】
技术研发人员：W史巴斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]