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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Einheiten bzw. Gehäuse für optische
und elektronische Komponenten. Im Besonderen betrifft die vorliegende
Erfindung Einheiten mit zwei Einfassungen als Gehäuse für optische
und elektronische Komponenten.
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STAND DER
TECHNIK
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Im
Zuge der zunehmenden Integration optischer Komponenten in elektronischen
Komponenten, wurden Einheiten bzw. Gehäuse für optoelektronische Vorrichtungen
entwickelt. Einzeln wurden Einheiten für optische Komponenten und
Einheiten für elektronische
Komponenten entwickelt, um unterschiedliche Probleme in Bezug auf
die Unterbringung bzw. Gehäuse
zu lösen.
Zum Beispiel müssen
optische Komponenten präzise
ausgerichtet werden, und die Ausrichtung muss beibehalten werden,
um eine ordnungsgemäße Funktionalität zu gewährleisten.
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Eine
optoelektronische Einheit muss für
gewöhnlich
eine Reihe von Voraussetzungen erfüllen. Eine Einschränkung bzw.
Voraussetzung ist es, dass jegliche in der Einheit erzeugte Wärme entfernt
werden muss, ohne dabei die Elektronik und die Optik in der Einheit
zu beeinträchtigen,
einschließlich
deren entsprechenden Schnittstellenverbindungen mit der Einheit.
Gemäß dem Stand
der Technik beeinträchtigt
der thermische Pfad für
gewöhnlich
den elektrischen Pfad. Zum Beispiel wird in einer standardmäßigen Schmetterlings-
bzw. Flügeleinheit
Wärme erzeugt,
die nach unten zu der Unterseite der Einheit wandert, während sich
die elektrischen Verbindungen auf mittlerer Höhe entlang der Seite der Einheit befinden.
Dies ist für
eine standardmäßige Anbringung
in Bezug auf eine gedruckte Leiterplatte ungeeignet bzw. unpraktisch.
Eine weitere Einschränkung in
Bezug auf optoelektronische Einheiten ist es, dass die meisten WDM-Optoelektronikbausteine
eine Temperaturregelung erfordern (z.B. Wellenlängenregelung der übertragenden
Laser, Wärmeabstrahlung von
Pumpen). Ohne die erforderliche Temperaturregelung können Probleme
in Bezug auf die Regelung der Wellenlänge der übermittelnden Laser auftreten. Ferner
kann ohne Temperaturregelung die zweckmäßige Wärmeabstrahlung, wie zum Beispiel
von Pumplasern, Probleme verursachen. Eine dritte Einschränkung in
Bezug auf optoelektronische Einheiten ist es, dass aktive optoelektronische
Chips, wie etwa im Besonderen eine Laserdiode, eine luftdichte Einfassung
mit geringer Gasabgabe voraussetzen. Das heißt, die gesamte Einheit in
dieser Einfassung kann keinen Klebstoff aufweisen, und das Löten muss
unter Verzicht auf Fluss vorgenommen werden. Dies ist aus Sicht
der Fertigung außerordentlich
schwierig.
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Aufgrund
der zahlreichen Einschränkungen in
Bezug auf optoelektronische Einheiten, handelt es sich bei den aktuellen
optoelektronischen Einheiten um große Einheiten, deren Fertigung
teuer und schwierig ist. Benötigt
wird eine verbessere optoelektronische Einheit.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Beschrieben
wird eine optoelektronische Einheit mit zwei Einfassungen. Optoelektronische Einheiten
mit zwei Einfassungen sind bekannt aus WO 9835410 oder
JP62139375 . Die Einheit weist eine
erste Einfassung mit mindestens einer optischen Komponente und einer
Wärmeleitung
auf, um Wärme
von der optischen Komponente abzuleiten, und eine zweite Einfassung,
die thermisch mit der ersten Einfassung gekoppelt ist und mindestens
eine Wärmeabstrahlungsvorrichtung
aufweist, um Wärme von
der ersten Einfassung abzustrahlen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung ist in den Abbildungen der beigefügten Zeichnungen beispielhaft
und ohne einzuschränken
veranschaulicht, wobei die gleichen Elemente mit übereinstimmenden
Bezugsziffern bezeichnet sind. Es zeigen:
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1 eine
Seitenschnittansicht eines Ausführungsbeispiels
einer optoelektronischen Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Seitenschnittansicht einer optoelektronischen Einheit mit zwei Einfassungen
nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine
Seitenschnittansicht einer optoelektronischen Einheit mit zwei Einfassungen
nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 eine
Seitenschnittansicht einer optoelektronischen Einheit mit zwei Einfassungen
nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Beschrieben
wird eine optoelektronische Einheit mit zwei Einfassungen. In der
folgenden Beschreibung sind zu Erläuterungszwecken zahlreiche besondere
Einzelheiten ausgeführt,
um ein umfassendes Verständnis
der Erfindung zu vermitteln. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt
jedoch, dass die Erfindung auch ohne diese besonderen Einzelheiten ausgeführt werden
kann. In anderen Fällen
sind Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform dargestellt,
um die Erfindung nicht unnötig
zu verschleiern.
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Verweise
in der Beschreibung auf „ein
Ausführungsbeispiel" bedeuten, dass ein
bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft, die in Verbindung
mit dem Ausführungsbeispiel
beschrieben werden, in mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
enthalten sind. Der Ausdruck „in einem
Ausführungsbeispiel" an verschiedenen
Stellen der Beschreibung bezieht sich nicht unbedingt stets auf
das gleiche Ausführungsbeispiel.
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Überblick
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Beschrieben
wird eine Einheit als Gehäuse für optoelektronische
und/oder optische Komponenten (z.B. eine Laserdiode, Linsen bzw.
Objektive, Fasern bzw. Leiter, etc.) unter Verwendung von zwei Einfassungen.
Eine erste Einfassung weist optische Komponenten mit der erforderlichen
Ausrichtung, Hermitezität
und geringen Ausgasungsumgebung auf, so dass eine optoelektronische
Einheit mit hoher Zuverlässigkeit
erzeugt wird. Die erste Einfassung weist ferner eine Wärmeleitung
oder eine andere Wärmeabstrahlungsvorrichtung
auf, um die durch die Komponente darin erzeugte Wärme abzustrahlen, und
um die Wärme
zu der anderen Einfassung zu leiten. Eine zweite Einfassung weist
eine oder mehrere zusätzliche
Wärmeabstrahlungsvorrichtungen
(z.B. eine Peltier-Kühlvorrichtung)
auf. Die zweite Einfassung ist thermisch und mechanisch gekoppelt
mit der ersten Einfassung. In einem Ausführungsbeispiel befindet sich
die zweite Einfassung oberhalb der ersten Einfassung oder umgekehrt.
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Da
die zweite Einfassung keine optischen Komponenten aufweist, können für die Montage
bzw. Einheit ausgasende Materialien eingesetzt werden. Anders ausgedrückt ist
oder kann der Einsatz von flussfreien, organisch-freien Montagematerialien
auf eine Einfassung beschränkt
sein, die nur die kritischen optischen Elemente aufweist (z.B. eine
Laserdiode und Kopplungsoptik), währen die Kühlung (und häufig Elektronik)
in der zweiten Einfassung unter Verwendung von Klebstoff oder normalem
Lötmittel mit
Fluss angebracht werden kann, was aus Sicht der Fertigung deutlich
einfacher ist. Da die zweite Einfassung keine empfindlichen optischen
Elemente aufweist, können
sich die Anforderungen in Bezug auf die Hermitezität der zweiten
Einfassung von den Anforderungen für die erste Einfassung unterscheiden.
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Eine
Abstrahleinrichtung oder eine andere Wärmeabstrahlungsvorrichtung
ist mit der Einheit aus zwei Einfassungen gekoppelt. In einem Ausführungsbeispiel
ist eine Abstrahleinrichtung mit der zweiten Einfassung gekoppelt,
um durch die erste Einfassung erzeugte Wärme abzustrahlen, die zu der zweiten
Einfassung übertragen
worden ist.
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In
einem Ausführungsbeispiel
kann die Einheit aus zwei Einfassungen zu geringen Kosten massengefertigt
werden, während
die präzise
Ausrichtung der optischen Komponenten in der optischen Einfassung
beibehalten werden kann, einschließlich deren Lichtwellenleitern
und Abschnitten dieser.
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Die
Abbildung aus 1 zeigt eine Seitenschnittansicht
eines Ausführungsbeispiels
einer optoelektronischen Einheit. In Bezug auf 1 handelt es
sich bei der Einheit 100 um eine optoelektronische Einheit
mit zwei Einfassungen, die als Gehäuse für optische Komponenten dient,
in Verbindung mit einer oder mehreren Wärmeabstrahlungsvorrichtungen, und
zwar in einer unteren Einfassung, und mit mindestens einer Wärmeabstrahlungsvorrichtung
in einer oberen Einfassung.
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Die
optoelektronische Einheit 100 ist auf einem Substrat 140 ausgebildet,
das einen Boden für die
optische Einfassung bereitstellt. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich
bei dem Substrat 140 um ein Material mit sehr geringer
Expansion (z.B. Aluminiumoxidkeramik), das eine gute mechanische Stabilität bereitstellt.
Der Lichtwellenleiter 180 überträgt optische Signale zwischen
Komponenten in der unteren Einfassung der Einheit 100 und
externen Vorrichtungen (in 1 nicht
abgebildet). In einem Ausführungsbeispiel
verläuft
der Lichtwellenleiter 180 durch eine Öffnung, die zwischen den Seitenwänden 170 und 175 ausgebildet
ist. Alternativ kann eine Röhre
oder ein Loch in einer einteiligen Wand bereitgestellt werden. Die Öffnung,
durch welche der Lichtwellenleiter 180 verläuft, kann
auf jede im Fach bekannte Art und Weise abgedichtet werden, um die gewünschte Hermitezität bereitzustellen.
An Stelle eines Lichtwellenleiters können andere hermetische optische
Schnittstellen eingesetzt werden, wie zum Beispiel ein Fenster oder
eine Linse, die in der Wand abgedichtet ist, oder ein hermetisches
optisches Verbindergehäuse.
Die optische Einfassung weist ferner eine Seitenwand 142 auf.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ruht eine Wärmeausbreitungseinrichtung 155 auf
dem Substrat 140 in der unteren Einfassung. Die Wärmeausbreitungseinrichtung 155 trägt die Komponente 157 (z.B. eine
Laserdiode) und strahlt Wärme
von der Komponente 157 über
eine größere Oberfläche ab.
Darüber hinaus
kann die Wärmeausbreitungseinrichtung 155 eine
Höhenanpassung
bereitstellen, um die Komponente 157 in optische Ausrichtung
zu bringen und um ferner elektrische Kontakte für die Komponente 157 bereitzustellen,
wenn es sich bei der Komponente 157 um ein aktives optoelektronisches
Element (z.B. eine Laserdiode) handelt. Die Wärmeleitung 150 ruht auf
der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und
ist thermisch und mechanisch mit dieser gekoppelt und leitet Wärme von
der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 zu
dem Mittelstück 130 der
Einheit, wobei dieses als eine Decke für die untere Einfassung und
als Boden für
die obere Einfassung fungiert.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ruht der Träger 160 ferne
auf dem Substrat 140. Der Träger 160 stellt eine
ordnungsgemäße Ausrichtung
für die
Komponente 160 (z.B. eine Linse) bereit, so dass optische
Daten von der Vorrichtung 157 zu dem Lichtwellenleiter 180 übertragen
werden. Während
das Ausführungsbeispiel
aus 1 zwei optische Komponenten (d.h. 157 und 165)
aufweist, kann jede beliebige Anzahl von optischen Komponenten in
der optischen Einfassung enthalten sein.
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In
einem Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und/oder
dem Träger 160 um
Unterträger
aus einem Material bzw. Werkstoff mit hoher thermischer Leitfähigkeit,
wie zum Beispiel Kupfer-Wolfram, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid
oder Bornitrid. Die Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und/oder
der Träger 160 können zum
Beispiel durch Löten
oder Hartlöten an
dem Substrat angebracht werden oder auch ein Teil des Substratmaterials
selbst sein.
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In
einem Ausführungsbeispiel
kann die Komponente 157 eine kantenemittierende, seitlich
montierte oder Wellenleitervorrichtung handeln, wie zum Beispiel
eine Laserdiode, einen Modulator, einen Detektor, angebracht an
der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und/oder
dem Träger 160.
Mikrooptische Elemente, wie zum Beispiel Mikrolinsen bzw.
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Mikroobjektive,
Filter, Splitter, Isolatoren, können
direkt auf dem Substrat 140 und/oder dem Träger 160 angebracht
werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
werden die Höhe
der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und/oder
des Trägers 160 und
die Höhe
der optischen Komponenten so ausgewählt, dass die optischen Komponenten 157 und 163 vertikal
ausgerichtet sind (d.h. ihre optischen Achsen liegen in einer gemeinsamen
Ebene, die parallel zu dem Boden der ersten Einfassung ist).
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In
einem Ausführungsbeispiel
entspricht die Höhe
der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und/oder
des Trägers 160 einem
kleinen Bruchteil (z.B. < 1/10)
der Länge
des Substrats 140, so dass die Einheit im Wesentlichen
zweidimensional ist und unter Verwendung der Bestückungsautomation
hergestellt werden kann. Unter Verwendung einer Bestückungsautomateinheit
mit hoher Präzision
kann das optische Verhältnis
zwischen den optischen Komponenten in den lateralen und transversalen
Dimensionen mit einer bis auf wenige Mikron genauen Präzision hergestellt
werden. Die Höhenausrichtung zwischen
den Komponenten wird durch die Höhe
der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und/oder
des träger 160 bestimmt.
Unter Verwendung einer präzisen
Regelung der Materialien oder einer Poliertechnik kann die Höhe der Wärmeausbreitungseinrichtung 155 und/oder
des Trägers 160 bis
auf eine Genauigkeit von innerhalb von zehn Mikron oder präziser geregelt
werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
wird die Verteilung elektrischer Signale an Stifte außerhalb
der unteren Einfassung von den inneren Komponenten über eine
Reihe von Durchkontaktierungen durch den Boden des Substrats 140 erreicht.
In einem Ausführungsbeispiel
umfassen die Durchkontaktierungen luftdicht gefüllte Durchkontaktierungen.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel
werden elektrische Verbindungen bereitgestellt durch eine Reihe
von Leitungen, die als eine Reihe von Mustern direkt auf die Oberseite
und Unterseite des Substrats 140 gedruckt sind. Die oberen
und unteren elektrisch leitfähigen
Muster sind durch Durchkontaktierungen elektrisch verbunden. Indem
die Wärme
durch die Oberseite der Einheit abgestrahlt wird und mit elektrischen Verbindungen
durch die Unterseite der Einheit, stören sich der elektrische Pfad
und der thermische Pfad im Wesentlichen nicht gegenseitig. Die Einheit
kann somit wie jede andere elektronische Komponente an einer gedruckten
Leiterplatte (PCB) angebracht werden. Dies ermöglicht ferner deutlich kürzere elektrische
Verbindungen zu der gedruckten Leiterplatte, was eine bessere Leistung
bei hohen Geschwindigkeiten bereitstellt. Unter Verwendung von Durchkontaktierungen
können
Signale von der unteren Einfassung an Stifte an der Peripherie der
Einheit, an eine Ball Grid Array oder eine ähnliche Struktur unterhalb der
Einheit verteilt werden, und zwar ohne zusätzliche Verdrahtung oder hermetische
Wanddurchführungen.
Diese Konfiguration ist vorteilhaft für Hochgeschwindigkeitsverbindungen,
da die Durchkontaktierungen kurz sind (z.B. kürzer als ungefähr 1 mm) und
da die Drahtlängen
reduziert sind, was wiederum die parasitäre Kapazität und Induktivität reduziert,
die ansonsten die Betriebsgeschwindigkeit begrenzen bzw. einschränken würde. Wenn
die Komponente 157 zum Beispiel eine Laserdiode umfasst,
kann es sich bei ihrer Verbindung durch das Substrat 140 um eine
sehr kurze Hochgeschwindigkeitsverbindung handeln (z.B. 1–2 mm).
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Das
Substrat 140, die Seitenwände 142, 170 und 175 und
das Mittelteil 130 der Einheit werden auf im Fach bekannte
Art und Weise montiert, um die entsprechend zweckmäßige Hermitezität für die optischen
Komponenten bereitzustellen. In einem Ausführungsbeispiel weist die untere
Einfassung eine hohe Hermitezität
auf und ist frei von organischen Substanzen und flussfrei, um die
Ausgasung zu regeln. In einem Ausführungsbeispiel ist die Verlustrate der
unteren Einfassung kleiner oder gleich 10–8 atm/cc·s. In
einem Ausführungsbeispiel
umfassen die Seitenwände 142, 170 und 175 und
das Mittelteil 130 ein Materialstück, das als Kappe über dem
Substrat 140 fungiert. In einem Ausführungsbeispiel umfasst das
Mittelteil 130 ein keramisches Substrat.
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Danach
wird die obere Einfassung montiert, wobei die zweckmäßige Hermitezität für die kühlenden
und elektronischen Komponenten bereitgestellt wird. Die obere Einfassung
kann mit Klebstoffen (z.B. Epoxidharzen), Fluss, etc. montiert werden.
In einem Ausführungsbeispiel
stellt die Hermitezität
der oberen Einfassung eine niedrige Hermitezität dar, die ferner niedriger
ist als die der unteren Einfassung. In einem Ausführungsbeispiel
ist die Verlust- bzw. Austrittsrate für die obere Einfassung kleiner
oder gleich 10–5 atm/cc·s. Alternativ
kann die obere Einfassung zuerst montiert werden, und wobei die
optische Einfassung danach montiert wird.
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In
einem Ausführungsbeispiel
weist die obere Einfassung ein Mittelteil 130 der Einheit,
die Wände 112 und 114 und
die Decke 110 auf. Die obere Einfassung stellt die entsprechende
Hermitezität
für Komponenten
darin bereit. In einem Ausführungsbeispiel
weist die obere Einfassung eine Peltier-Kühlvorrichtung 125 und
elektronische Komponenten 120 auf, wie zum Beispiel einen
Thermistor, eine integrierte Schaltung, eine Temperaturregelungsschaltkreisanordnung,
eine Signalverarbeitungsvorrichtung, einen Multiplexer, eine Laserdioden-Steuereinrichtung,
einen Mikrocontroller, etc. Die Peltier-Kühlvorrichtung 125 ist
für die
Ausführung
der Erfindung nicht erforderlich; wobei die Peltier-Kühlvorrichtung 125 jedoch
eine bessere Temperaturregelung oder Wärmeabstrahlung bereitstellen
kann als andere Ausführungsbeispiele
ohne eine Peltier-Kühlvorrichtung.
In alternativen Ausführungsbeispielen
können andersartige
elektronische Wärmeabstrahlungsvorrichtungen
verwendet werden. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die obere
Einfassung ferner eine Peltier-Kühlvorrichtung 125 oder
eine andere Wärmeabstrahlungsvorrichtung
und keine elektronischen Komponenten 120 aufweisen.
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An
Stelle einer Wärmeabstrahlungsvorrichtung
kann die obere Einfassung eine Wärmeregelungsvorrichtung
aufweisen, wie zum Beispiel ein Heizelement zur Erzeugung von Wärme, oder
ein Wärmestabilisierungselement,
das die Stabilisierung der Wärme
in der unteren Einfassung unterstützt.
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Die
Abstrahleinrichtung 105 ist auf im Fach bekannte Art und
Weise an der Decke 110 angebracht. Die Abstrahleinrichtung 105 ist
als eine Abstrahleinrichtung vom Typ mit Finne bzw. Rippe veranschaulicht,
wobei aber auch jede andere Art von Abstrahleinrichtung verwendet
werden kann.
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Eine
oder mehrere Öffnungen
(in der Abbildung aus 1 nicht abgebildet) können zwischen den
oberen und unteren Einfassungen bereitgestellt werden, um eine Verbindung
zwischen Komponenten in jeder Einfassung bereitzustellen. In einem
Ausführungsbeispiel
ist die bzw. sind die Öffnung(en) zwischen
den Einfassungen dicht verschlossen, so dass die hermetische Umgebung
jeder Umgebungseinfassung erhalten bleibt.
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Die
Abbildung aus 2 zeigt eine Seitenansicht,
die ein Ausführungsbeispiel
einer optoelektronischen Einheit veranschaulicht, die nicht Teil
der Erfindung ist. Bei der Einheit 200 handelt es sich
um eine optoelektronische Einheit mit zwei Einfassungen. Die beiden
Einfassungen werden unter Verwendung eines Substrats miteinander
gekoppelt.
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In
Bezug auf die Abbildung aus 2 sind in einem
Ausführungsbeispiel
die optoelektronischen und/oder optischen Komponenten in der oberen
Einfassung auf die gleiche Art und Weise wie in 1 enthalten.
Zum Beispiel ruhen eine Wärmeausbreitungseinrichtung 250 und
ein Träger 260 in
der oberen Einfassung auf dem Mittelteil 240 der Einheit.
Die Wärmeausbreitungseinrichtung 250 arbeitet
so, dass sie die Wärme
von der optischen Komponente 255 (z.B. einer Laserdiode)
abstrahlt und ausbreitet. Der Träger 260 fungiert
so, dass er die optische Komponente 265 (z.B. eine Linse)
mit dem Lichtwellenleiter 280 und der optischen Komponente 250 optisch
ausrichtet. Nicht alle optischen Komponenten erfordern den Träger 260 für eine ordnungsgemäße Ausrichtung.
In alternativen Ausführungsbeispielen
ist eine unterschiedliche Anzahl von optischen Komponenten in der
optischen Einfassung enthalten.
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Die
obere Einfassung weist das Mittelteil 240 der Einheit,
die Seitenwände 242, 270 und 275 und die
Decke 230 auf. In einem Ausführungsbeispiel stellen die
Seitenwände 270 und 275 eine Öffnung für den Lichtwellenleiter 280 bereit;
wobei an Stelle von zwei partiellen Seitenwänden auch eine einzige Seitenwand
eingesetzt werden kann. Die für
den Lichtwellenleiter 280 bereitgestellte Öffnung ist
dicht verschlossen, um die zweckmäßige Hermitezität für die obere
Einfassung bereitzustellen.
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Das
Mittelteil 240 aus 2 fungiert
sowohl als Substrat für
die Übertragung
elektrischer Signale zu Komponenten in der oberen Einfassung als
auch als Mittelteil zwischen den beiden Einfassungen. Die Verteilung
von elektrischen Signalen an Stifte außerhalb der oberen Einfassung
von inneren Komponenten wird durch eine Anordnung von Durchkontaktierungen
durch die Unterseite des Mittelteils 240 erreicht, wie
dies vorstehend in Bezug auf die Abbildung aus 1 beschrieben
worden ist. In einem Ausführungsbeispiel
umfassen die Durchkontaktierungen hermetisch gefüllte Durchkontaktierungen.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel
sind elektrische Verbindungen bereitgestellt durch eine Reihe von
Leitungen, die direkt auf die Ober- und Unterseite des Mittelteils 240 als
eine Reihe von Mustern gedruckt sind. Die oberen und unteren elektrisch
leitfähigen
Muster sind durch die Durchkontaktierungen elektrisch verbunden.
Unter Verwendung der Durchkontaktierungen können Signale von der oberen
Einfassung zu Stiften an der Peripherie der Einheit oder an elektronische
Komponenten 220, die in der unteren Einfassung angeordnet
sind, verteilt werden.
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Die
untere Einfassung weist das Substrat 210, die Seitenwände 212 und 214 und
das Mittelteil 240 der Einheit auf. In einem Ausführungsbeispiel sind
eine Peltier-Kühlvorrichtung 225 und
die elektronischen Komponenten 220 in der unteren Einfassung angeordnet;
wobei, wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist,
die Peltier-Kühlvorrichtung 225 nicht
erforderlich ist. Die Peltier-Kühlvorrichtung 225 überträgt Wärme von
dem Mittelteil 240 der Einheit, die durch die optischen
Komponenten in der oberen Einfassung erzeugt worden ist. In einem Ausführungsbeispiel
ist die Peltier-Kühlvorrichtung 225 an
der Oberseite und der Unterseite der unteren Einfassung durch Klebstoff
oder jeden anderen im Fach allgemein bekannten Befestigungsmechanismus
(z.B. Lötmittel)
angebracht.
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In
einem Ausführungsbeispiel
erstreckt sich das Mittelteil 240 der Einheit über die
Seitenwände 212 und 214 hinaus,
um einen Träger
für elektrische Verbindungen
an der Peripherie der Vorrichtung bereitzustellen. Eine Abstrahleinrichtung
oder eine Wärmeabstrahlungsvorrichtung
kann an der unteren Einfassung oder dem Mittelteil 240 der
Einheit angebracht werden, um eine zusätzliche Wärmeabstrahlungsfähigkeit
bereitzustellen.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel weist
das Mittelteil 240 der Einheit die gleiche Breite auf wie
die Unterseite bzw. der Boden 210.
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Das
Mittelteil 240, die Seitenwände 212 und 214 und
der Boden 210 werden auf jede beliebige im Fach bekannte
Art und Weise montiert, um die zweckmäßige Hermitezität für die Wärmeabstrahlungskomponenten
bereitzustellen. In einem Ausführungsbeispiel
weist die untere Einfassung eine niedrige Hermitezität auf. In
einem Ausführungsbeispiel umfassen
die Seitenwände 212 und 214 und
der Boden 210 ein Materialstück, das das Mittelteil 240 abdeckt.
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In
einem Ausführungsbeispiel
umfasst das Mittelteil 240 ein Keramiksubstrat. Das Mittelteil 240 der
Einheit kann eine oder mehrere Öffnungen
(in 2 nicht abgebildet) aufweisen, um eine oder mehrere
Verbindungen zwischen Komponenten in den Einfassungen zu ermöglichen.
Die Öffnung(en) ist
bzw. sind dicht verschlossen, um die gewünschte Hermitezität für die untere
Einfassung und die obere Einfassung bereitzustellen.
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Die
Abbildung aus 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Einheit mit zwei Einfassungen aus 2. In Bezug
auf 3 befindet sich die Einfassung, welche die optischen
Komponenten aufweist, vollständig
in der Einheit und im Wesentlichen in der Einfassung, welche die
eine oder die mehreren Wärmeabstrahlungsvorrichtungen
aufweist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel
stellt eine Doppelwand zum Schutz der optischen Komponente in Bezug
auf die Außenseite
der Einheit bereit, was die Zuverlässigkeit erhöht und die
präzise
Temperaturregelung in der Einfassung ermöglicht.
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Die
Abbildung aus 4 veranschaulicht ein alternatives
veranschaulichendes Ausführungsbeispiel
der Einheit, die nicht Teil der Erfindung ist. In diesem Ausführungsbeispiel
weist die untere Einfassung eine Höhe auf, die ausreichend kurz
ist, so dass Verbindungen von dem oberen Abschnitt der unteren Einfassung
zu der Platte, an welcher die Einheit angebracht wird, den Einsatz
von Hochgeschwindigkeitsvorrichtungen in der Einheit ermöglichen.
Zum Beispiel ist die Höhe
(Dicke) der Einfassung auf wenige Millimeter beschränkt.
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Hierin
werden zwar Ausführungsbeispiele von
optoelektronischen Einheiten beschrieben, mit einem oder mehreren
optischen Elementen auf Plattformen, wobei es gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung auch möglich ist, die Elemente an
dem Boden der Einheit zu platzieren, während andere optische Elemente
der Einheit unterhalb der oberen Oberfläche des Bodens der Einheit
angebracht sind.
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In
der vorstehenden Beschreibung wurde die Erfindung in Bezug auf besondere
Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass diesbezüglich verschiedene
Modifikationen und Abänderungen
möglich
sind, ohne dabei vom weiteren Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen somit der Veranschaulichung
und haben keine einschränkende
Funktion.