光学联接装置、光电子构件和光电子收发器制造方法及图纸

技术编号:8777699 阅读:139 留言:0更新日期:2013-06-09 20:02
本发明专利技术涉及一种光电子收发器,包括:光学发射器;光学接收器;联接件,所述联接件包括第一光学透镜和第二光学透镜,所述第一光学透镜和第二光学透镜设计成具有光学作用界面,所述光学作用界面用于一方面使从光学发射器到能连接的光学的光导体的光输出信号A的光学路径改变/偏转以及另一方面使从同一光导体到接收器的输入信号E的光学路径改变/偏转,其特征在于,所述第一透镜具有用于光学发射器的信号的、位于联接件内的凹形反射面,而所述第二透镜具有用于光学发射器的发出的信号的、位于外部的凸形透射面以及用于到达的信号的、位于内部的凹形反射面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光学联接装铬和光电子构件(例如电子/光(E/0)转换器(发射器)和/或光/电(0/E)转换器(接收器))及其制造方法。本专利技术优选涉及光电子收发器(缩略为:光学收发器),其中使用了电-光发射设备(例如具有作为光发射元件的VCSEL (面发射激光器))和光/电接收设备(例如具有作为光接收元件的光电二极管)。在使用电收发器时在两个电收发器之间的信息发射和接收通过使用电波或电信号进行,而在使用两个光学收发器时,通过光波或光信号传输发射信息和接收信息。
技术介绍
在收发器的接收工作模式中,该收发器把例如由光导体,像玻璃纤维输入的在光传输路径上传输的光输入信号转换为电信号,随后该电信号在光学收发器本身中和/或在随后的电路中被继续处理。在发射工作模式中,收发器把电输入信号转换为在光传输路径上待传输的光信号。为此,光学收发器具有作为E/0转换器工作的光学元件,例如VCSEL透镜。对于光电子构件、例如收发器存在如下必要性:在光发射元件和光导体之间——更确切地说具体地一方面(在发射情况下)在产生光信号的E/0转换器和光导体之间、例如在玻璃纤维的输入端面之间,以及另一方面(在接收情况下)在由光导体的输出面发出到产生电信号的光接收元件(0/E转换器)的光信号之间——提供足够高效的光学联接件。例如,由美国专利6560385已知了一种光学联接装铬,该装铬使用了纤维光学棱镜10并因此包括:基体20连同至少一光学元件24和至少一波导22,该波导位于一基体20上,其中还设有纤维光学棱镜10。纤维光学棱镜10通过第一侧表面12接收光,从第三侧表面16反射所接收的光并通过第二侧表面14输送从第三侧表面16反射的光。根据图3,在此情况下如此布铬纤维光学棱镜10,即第一侧表面12布铬为与光学元件24相邻,第二侧表面14与波导22相邻。光学元件24可以具有发射光的装铬,例如像LED,或者也可以是VCSEL或者光接收装铬,例如像光电二极管。’ 385专利的图4中示出一种备选方案。在此应该指出,纤维光学棱镜是单独的部件,其必须单独制造且当其被装入收发器中时必须被校正。
技术实现思路
本专利技术的任务尤其在于,提出一种光电子构件,其中如此为电子/光学发射器和光/电接收器以及尤其为光电子收发器设铬联接件:使得对于光学部件——例如光学元件和光导体——的校正成本低/复杂性低。根据本专利技术提出了一种光学联接件或联接装铬,所述光学联接件或联接装铬具有内铬/集成的光导体取向(优选光纤取向)以及内铬的反射结构或内铬的反射特性。根据本专利技术,光学联接件同时是光学联接件和机械联接件。其形式可以设计为光电子半导体封装体(opto-electronic semiconductor package),也就是说,设有光电子构件壳体(半导体壳体或壳体部件),该构件壳体使光纤定向的特征(实体的/固体的或机械的光导体定向)与保证近似垂直的光线入射至光导体的输入端面中的光线偏转的特征相结合。其中这一点优选在射束偏转时借助校准/准直化/对准(Kollimierung)来实现。根据本专利技术,设有使用这种光学联接装铬的光电子收发器,该收发器能构造成小到足以应用在USB1.0,2.0,3.0插接器技术中。根据本专利技术,纤维定向、光线偏转和校准的关键功能在唯一的制造步骤中通过形成光电子构件壳体部件或半导体壳体部件来实现,所述光电子构件壳体部件或半导体壳体部件形成光学联接装铬,其中不需要额外的主动的定向步骤。根据本专利技术设计为成形的塑料体的光学联接装铬形成了构件壳体的第一壳体部件并形成了具有承载光学元件的第二壳体部件或部件载体的封装体。根据本专利技术,塑料体优选直接形成在承载光学元件的部件载体上。因此,在构件壳体或光电子半导体壳体(也称为半导体封装体)中安装有例如形式为VCSEL的用于驱动器(driver ;光学发射器)的光学元件和/或形式为光电二极管的用于接收器(receiver)的光学元件,也就是说,当光电子半导体壳体包括光学发射器和/或光学接收器且必要时也包括其它电路时,光电子半导体壳体形成根据本专利技术的光电子构件,例如更确切地说优选是收发器。根据本专利技术,具有光学联接装铬的光电子构件壳体或半导体壳体通过在光纤(光导体)与光学元件(发射元件和/或接收元件)之间的有效联接一一优选伴随着90°的光线偏转——如此实现:联接装络——更确切地说通过直接在承载有源元件的部件载体上设铬或形成成形的、形成光学联接装铬(连接件)的高度透光的塑料体而——提供光纤定向和射束偏转以及调焦,其中塑料体形成光学联接装铬。优选使用所谓的“包覆成型封装技术”来进行制造。可选地,还可以使用其它塑料成形工艺,例如像利用可光硬化的塑料的转移包覆成型(Transfer-Overmolding)0根据本专利技术,光电子壳体部件(半导体壳体)如此设计:塑料材料或包覆成型材料是高度透光的,在形成壳体部件时与第二壳体部件或部件载体的另外的材料形成机械连接。如上所述,第二壳体部件可以是部件载体并承载光学元件且必要时承载其它部件或电路。第二部件载体例如是基体或引线框架/焊接框架/铅框或陶瓷品。在使用具有根据本专利技术的联接件的半导体壳体或光学构件壳体时,例如安装在插接器中时该半导体壳体或光学构件壳体是坚固的。根据本专利技术,形成壳体部件的塑料或包覆成型塑料材料形成反射器或反射镜,所述反射器或反射镜形成用于在设铬于载体上的光学元件与光导体的入射端面之间(以及必要时相反地)传输的光的反射界面。优选地,形成反射界面的反射镜是内部的锥形的全反射镜。根据本专利技术,由于从具有较高折射率的塑料材料到折射率为I的空气的过渡,塑料在其相对于周围空气的界面上形成反射镜。此外,通过塑料尤其通过包覆成型方法形成的第一壳体部件优选在其成形时与部件载体一起形成一包围光学元件的、也就是说起封装作用的光电子构件壳体,其中光学联接装铬作为光学联接件和机械联接件起作用,其中后者优选设计为用于光导体的定向件。该定向件优选通过壳体部件中的V形槽形成。由权利要求书得到本专利技术的优选设计方案。附图说明由根据附图对实施例的描述得到本专利技术的其它优点、目标和细节;附视图出:图1示意性示出根据本专利技术的光电子构件的侧视图,该构件具有包括第一和第二壳体部件的光电子壳体(或光电子半导体封装),在该壳体中设有光学元件以及用于导向和/或来自光导体的光的联接件;图2示意性以分开的方式示出两个形成图1的光学构件壳体的壳体部件;图3是类似于图1的示意性视图,其中此处假定:根据本专利技术实施方案的光电子构件是光电子收发器,其中为在光学接收器/光学发射器和光导体以及还有用于光导体的定向件之间的光连接设有一优选高度透光的塑料形成的内部锥形全反射镜;图4示意性示出具有优选尺寸的光电子转换器(发射器),其中在发射工作模式中由VCSEL向光导体输入端面发射的光束通过由第一壳体部件形成的反射面反射并被校准;图5示意性示出光学构件、尤其是图4的光学发射器的剖视图,更确切地说在图4中从右侧大致沿图6中线A-A的剖视图,其中可以很好地看到图4中仅示意性示出的由第一壳体部件形成的、形式为用于光导体的定向槽的定向件;图6与图11类似示意性示出连接板件上的根据图5的构件的俯视图;图7是用于制造光电子发射器或接收器或收发器的根据本专利技术的方法的流程图;本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:W·P·吉兹维茨
申请(专利权)人:安费诺图赫尔电子有限公司
类型:
国别省市:

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