专利名称：用于双向光学数据传输的光电模块的制作方法
技术领域：
本发明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。
本发明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。本发明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。同时制造多个本发明的光电模块的较佳方法叙述在权利要求12中。
依据本发明，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。本发明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。本发明这样构成的光电模块可有利地具有很小的内部反射损耗。
本发明此种光电模块特别的优点是其只有非常小的空间需求。
在本发明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。
在本发明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。
在本发明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。
在本发明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。
本发明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。
在本发明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，d)在盘上涂布至少二个发送组件，使发送组件的光线发出面面对棱镜条的第一侧面且每一发送组件配置一个唯一的聚光元件。
e)在棱镜条上涂布至少二个接收组件，使每一接收组件配置一个唯一的聚光元件，f)若需要，则在盘上涂布至少二个监视二极管，使每一发送组件配置一个监视二极管。
g)在介于二个聚光元件之间的中间空间中分别切割盘及可能存在的棱镜条，使产生互相分离的有功能的单元，其中每一单元都具有载体组件、分光器、发送组件、接收组件及聚光元件。
为了完整性，此处要说明的是，在半导体技术中在盘结合体中同时制造多个相同形式的组件称为有效安装。
本发明的光电模块和有利的制造方法以下将依据与
图1至4有关的三个实施例作详细描述。简单说明如下图1本发明的光电模块的第一实施例的剖面图。
图2本发明的光电模块的第二实施例的剖面图。
图3本发明的光电模块的第三实施例的剖面图。
图4依据图1第一实施例同时制造多个光电模块的方法流程的图解。
在这些图中相同或同一作用的组件以同一参考符号表示。
在图1的本发明的光电模块中，在载体组件1的第一主面30上形成一个凹口31，且于载体组件1的面对第一主面30的第二主面32上形成聚光元件8以便聚焦光线，在此情况中聚光元件9是一种球形聚光透镜。通过可透光的连接介质29(例如，透明的粘合剂)将棱镜正六面体14固定在凹口31的底面49上以作为分光器4。棱镜正六面体14由二个拼合的光学校镜15、16所构成，其间配置分器4。棱镜正六面体14由二个拼合的光学棱镜15、16所构成，其间配置分光层10。分光层10位于棱镜正六面体14的对角线平面上。当然此实施例并不只专门限于使用棱镜正六面体14。若不用棱镜正六面体，同样亦可使用一种具有正方形或长方形的垂直于分光层10的剖面的棱镜长方六面体。
在载体1的第一主面30上与棱镜正六面体14的第一侧面5相邻处固定一个发送组件2。例如Fabry-Perot-激光器或DFB-激光器，使发送组件2的光线发出面能与棱镜正六面体14的第一侧面5平行。可使用焊剂或粘合剂作为发送组件2和载体组件1之间的连接介质33。如图2和4所示，可选择的方式是，在载体组件1的第一主面30上沉积结构化的金属层42，其与发送组件2的电接点相连接且作为发送组件2的外部电接点。发送组件2因此能以其电接点放置于金属层42上且例如通过焊剂而与金属层42电连接。
发送组件-光线发出面11可选择性地直接放置在棱镜正六面体的第一侧面5上或配置在与其相距某一距离处。在第二种情况中，介于光线发出面11和棱镜正六面体14的第一侧面5之间的中间空间可填入可透光的耦合介质24，如图1所示其折射率较空气大。由于其与空气和半导体材料或棱镜正六面体的材料有极为不同的折射率，因此可减少反射损耗。理想情况时，发送组件-光线发出面11至第一侧面5有实际的接触。
通过可透光的连接介质25将接收组件3(例如，光电二极管)固定于棱镜正六面体14的垂直于第一侧面5且平行于载体组件1的第一主面30的第二侧面6上。接收组件3的光线进入面12面对第二侧面6。理想情况时接收组件-光线进入面12至第二侧面6具有实际的接触。棱镜正六面体14须配置成使分光层10位于发送组件2和接收组件3之间的平面中，且此平面对于载体组件1的第一主面30形成45°角。
同样可在载体组件1的凹口31中通过连接介质34(例如，金属焊剂或粘合剂)将监视二极管21固定于棱镜正六面体14的面对发送组件2的侧面上，监视二极管21基本上是用来检验由发送组件2所发送光线7的波长。因此须形成分光层10使其可透过一部分已发出的光线7。
须配置监视二极管21使其光线进入面23面对棱镜正六面体14的与第一侧面5相对的第四侧面22。介于棱镜正六面体14的第四侧面22和监视二极管-光线进入面23之间的中间空间以透明的耦合介质26(例如，透明的环氧树脂)填入。因此，光线在至监视二极管21的路径的反射损耗可再减少。
监视二极管21的面对监视二极管-光线进入面23的侧面44须切成斜面，使其可将入射至监视二极管21中的至少一部分光线反射至监视二极管21的侦测光线的pn-接合区45。侧面44与监视二极管的最接近pn-接合区45的侧面45形成一个小于90°的角度。此外，侧面44亦可设有增强反射层。
如此形成发送组件2、接收组件3、棱镜正六面体14和聚光元件8且须互相配置成在操作光电模块时，至少有一部分由发送组件2发出的光线7在穿过聚光元件8之后被耦合至(由发送光线7的传播方向观察)配置于聚光元件8之后的光学装置9中，且至少有一部分由光学装置9耦合而出的接收光线13在穿过聚光元件8和棱镜正六面体14之后被耦合至接收组件3中。
棱镜正六面体14由可透过发送光线7和接收光线13的材料所制成(例如，石英，硼硅酸盐玻璃，蓝宝石或半导体材料)(例如请比较以下用于载体组件的半导体材料)。如此形成分光层10使其反射大部分的发送光线7且尽可能使接收光线13透过。此种分光层10在光学技术中已为人所知，例如，3dB-分配器或WDM(波长-分配-多工器)-滤波器，因此在这里不再详述。在棱镜正六面体的侧面5、6、17、22上可选择性地沉积一层抗反射层48(以断线所表示)。
发送光线7的光轴19和接收光线13的光轴20在此实施例中互相垂直。
为了完整性，此处要说明的是，发送光线7和接收光线13可有利地具有不同的波长λ。这适用于本发明的光电模块的所有在此文件中所述的实施例。
光学元件9如图1所示是一种光波导体、透镜配置或其它光电模块等等。
含有聚光元件8的载体组件1由同样可透过发送光线7和接收光线13的材料所构成，此处例如玻璃，塑料，蓝宝石，钻石或可透过发送光线7和接收光线13的半导体材料亦适用。关于此点，波入λ＞400nm时可使用SiC,λ＞550nm时可使用GaP,λ＞900nm时用GaAs,λ＞1100nm时用硅。
聚光元件8例如可以是一种具有球形或非球形表面的聚光透镜，其可通过蚀刻或研磨来制造，同样亦可使用绕射光学元件，激光摄影光学元件或环带透镜作为聚光元件8，其中环带透镜是通过蚀刻、研磨或铣切来制造，凹口31例如以蚀刻或铣切来制造。
凹口31亦可以另一方式通过二个分别制成的形成组件(互相隔开一个间距而固定于载体组件1上)来制造。聚光元件8同样亦可以上述方式而分别制造且例如可通过可透光的焊剂或粘合剂而固定于载体组件1上。若载体组件1由硅构成且聚光元件8由玻璃构成，则此二组件亦可藉阳极连结而互相连接。
若需要时，为了保护光电模块的主动元件(即，发送组件2，接收组件3，监视二极管21)不受周围环境影响，则由此三个组件及棱镜正六面体14所构成的整个有功能的单元(如图3所示)以一基本上由塑料或其它浇注材料所构成的浇注封罩35(例如，环氧树脂或其它适当的塑料)来浇注。本发明的光电模块同样亦可具有含有光学视图的密封式金属外壳。
本发明的光电模块在图2中所示的实施例和图1的实施例特别不同之处是聚光元件8配置在棱镜正六面体14的面对发送组件2的侧面上，且须形成分光层10使其可透过大部分的发送光线7且可反射大部分的接收光线13。发送光线7的光轴19和接收光线13的光轴20互相平行且特别是互相重叠。接收光线13的反射至分层10上的部份的光轴43垂直于接收光线13的轴19。
发送组件2、棱镜正六面体14和聚光元件8例如通过粘着或焊接而固定于共用的载体组件36上，载体组件36基本上由硅构成。载体组件36有一个步阶40，其将第一安装面37和与其平行的第二安装面38互相分隔。
棱镜正六面体14固定于第一安装面37上且与步阶40的垂直于安装面37、38的中断面41相邻。此处所使用的连接介质29必须是不可透光的。此外，藉连接介质28将聚光元件8固定于第一安装面37上，使其光线进入面和光线发出面18平行于棱镜面正六面体14的第三侧面17且与其相对。在此实施例中，在聚光元件8和棱镜正六面体14之间有一空隙，此空隙以透明的耦合介质26(例如，合成树脂)填入。同样地，聚光元件8当然可以和棱镜正六面体14实际接触，特别是可直接与其紧接。
发送组件2固定于第二安装面38上，使其光线发出面11面对棱镜正六面体14，且可直接紧邻其第一侧面5。在发送组件2和棱镜正六面体14之间当然同样亦可像图1的实施例一样具有空隙，此空隙以透明的耦合介质24(例如，合成树脂)填入以减少反射，但发送组件2和棱镜正六面体14亦可实际接触。
金属层42沉积在第二安装面38上。金属层42导电地与发送组件2的电接点相连接。因此须形成发送组件2和金属层42，使发送组件2的电接点和金属层42上下重叠且例如通过金属焊剂或通过导电粘合剂而互相连接。金属层42同时作为发送组件2的外部电接点，其例如可通过连接线而与导线架相连接。发送组件2的电接点当然亦同样可通过连结线而与金属层42相连接或直接与导线架相连接。类似情况亦适用于图1的实施例。在该载体组件1上亦可设有对应的金属层42。
此外，在图2的实施例中，在配置在棱镜正六面体14上的接收组件3和棱镜正六面体14之间设有带阻滤波器27，其对发送光线7的波长而言是极不易通过的。光电模块的串音衰减因此可降低。所谓“串音”是指由发送组件2所发出的信号直接传送至接收组件3。带阻滤波器27可选择性地涂布在接数组件-光线进入面12上或涂布在棱镜正六面体14的第一侧面6上。此外，若由于光学原因而需要时，在接收组件-光线进入面12和棱镜正六面体14之间可配置一个聚光透镜。
若使用激光二极管作为发送组件2，则可将其主动侧安装成向上或将主动区安装成向下(即，在载体组件36的方向中)。在此二种情况中，激光二极管基体的厚度必须非常准确地适应于分光层10的状态，这与很高的安装费用及校准费用有关。在第一种情况中，只有激光二极管的衬底层厚度和在载体组件36上可能存在的电连接金属层42的厚度须要考虑。制造容许误差在此可很简易地保持在微米及更小的范围中。类似的情况当然适用于上述图1的实施例中。
在此实施例中若设有监视二极管21，则就像图3的实施例一样，由棱镜正六面体14来看，监视二极管21可配置在第二安装面38上的发送组件2后面。在发送组件2中产生的光线的一部分当然必须向后耦合而出，这在使用激光二极管作为发送组件2时与激光参数的恶化有关，此乃因在后面的共振器镜面必须以部分透光的方式构成。图1的实施例没有此种缺点用作发送组件2的激光二极管的位于其后方的镜面在这里可设计成具有高反射率。
在图3的实施例中，其与图1的实施例的不同点特点是监视二极管21由棱镜正六面体14来看是位于发送组件2之后，载体组件1(其上固定有各种组件)通过连接介质47(例如，焊剂或粘合剂)而固定于载体板34上，使载体组件1的第二主面32面向载体板34。
载体板34例如是一种铜-导线架的安装板。且具有孔62，聚光元件8配置在孔62中或其上方。在载体板34的对着载体组件1的侧面上配置一种具有光波导体的光波导体连接装置41以作为光学装置9，其例如通过熔接、焊接或粘合以固定于载体板34上。光波导体因此须配置于孔62上方，使聚光元件8的发送光线7基本上可聚集于光波导体的末端面上。
为了保护光电模块的主动元件(即发送组件2，接收组件3，监视二极管21)不受周围环境影响，则此种具有此三个组件及棱镜正六面体14的有功能的单元须以浇注封罩35(其基本上例如由环氧树脂或其它适当的塑料构成)进行浇注。一种这样的光电模块显示一种由双向的发送-和接收模块所构成的非常简单的实施形式以便通过唯一的光波导体进行光学信息传送。当然就高的机械应力和热应力而言，亦可不使用浇注封罩35而使用具有光学视窗的密封式金属外壳。
由浇注封罩35和载体板34所构成的外壳可有利地通过适当的造形(其同样是一部分由浇注封罩35所围绕的电连接销)以简易方式构成以作为SMD-组件。于是本发明的光电模块以非常简易的标准-表面安装法安装在电路板上是可能的。在需要时仍然可以有其它电子组件包含在外壳中，例如用于光电二极管、激光驱动器等等的前置放大器。
当然在前述图1和2的实施例中各个有功能的单元亦可类似地固定在载体板上且设有浇注封罩35。
在图4所示的依据第1实施例同样制造多个本发明的光电模块的方法流程中，在盘50的第一主面30上制造多个相隔一段距离而互相平行延伸的长方形沟槽54。图4中所示盘50的片段具有4个有功能的单元，其中二个位于前面的单元显示在功面图中。
在盘50的对着第一主面51的第二主面61上对应于预设的光栅形成一些聚光元件8。在此情况中这些元件例如是通过蚀刻或研磨所制成的球形或非球形透镜。聚光元件8配置成列，平行于沟槽54而延伸，所形成的列和沟槽54垂直。盘50由可透过发送光线7和接收光线13的材料构成，请比较与图1相关的叙述。
在每一沟槽54中与第一沟槽侧面55相邻处固定有一横剖面为正方形的棱镜条52。第一沟槽侧面55在此可作为棱镜条52的第一侧面5所用的校准参考面。每一棱镜条52具有一层分光层10，其位于棱镜条52的平行于其纵向中间轴对角线剖面上。介于分光层10和盘50第一主面51之间的角度α因此是45°。
若棱镜条52例如由玻璃构成且盘50由α-硅所构成或情况相反时，则可不用上述设定的连接方式而使用阳极连结通过连接介质29以便将棱镜条52固定于盘50上。在此种技术中，即将连接的各面互相上下配置着，例如加热至大约450°且在玻璃和硅之间施加大约-1000V的电压。此种连接技术在下述情况亦是可能的当盘50由玻璃或任何其它材料构成且连接位置至棱镜条52有一种α-硅层时。只须将玻璃层和α-硅层上下互相配置。
在盘50的第一主面51上与第一侧面5相邻处固定有多个发送组件2，使发送组件2的电接触区位于沉积于盘50的第一主面51上的金属层42上且导电地与其相连接。此处各侧面5可作为发送组件2的校准参考面。须配置发送组件2使每一发送组件2有聚光元件8。
为了确保激光二极管发送组件p-接触区和n-接触区的可靠分离或在使用具有条轴导体(MCRW-激光器)的激光时为了避免损害条片，则在安装发送组件2之前须在各金属层42之间例如通过蚀刻方式分别形成隔离沟槽。
在棱镜条52的第二侧面6上分别固定有多个具有电接触区56的接收组件3。这些接收组件3亦必须配置成每一接收组件3含有一个聚光元件8。
类似地，与对着第一侧面5的第4个侧面22相邻处，在沟槽54中固定有多个具有电接触区56的监视二极管21。
在使用激光二极管为发送组件2时，这些组件可通过金属轨道57(在图4中以虚线表示)串联连接于盘50的第一主面51上，使得对激光二极管的所谓烧焊而言只有二个外部的配置于各激光二极管例58的二个末端的接触面42必须被接触。配置于同一激光二极管列58中的激光二极管所需的烧焊因此能以特别简易的方式同时进行，各发送组件2和接收组件3亦可通过相关金属层42、56的接触和在盘结合体中(亦即，使用中)连接至适当的晶片测试器而测量其光电参数。当然同样情况亦适用于监视二极管21。
在这些步骤之后，盘50和棱镜条52沿着第一切割线59，其在各发送组件2之间垂直于沟槽54而延伸，而被切割，并且盘50沿着第二切割线60，其在二个沟槽54之间延伸，而被切割。这样所制成的分别具有发送组件2、接收组件3、监视二极管21、棱镜长六面体14和附有载体组件1的聚光元件8的各个装置随后依据预设的使用领域再进一步处理，例如被固定于导线架上且设置浇注封罩35。
上述方法在极微小的改变下当然亦可使用于图2和3的此二个实施例中，这样可达成本有利的生产方式，同样在安装时有较高的效益，且可100％检查在使用中(即，在盘结合体中)光电模块的所有重要的操作参数。
权利要求
1．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．如权利要求5的光电模块，其特征在于，发送组件(2)固定于载体组件(1)上。
7．如权利要求5或者6的光电模块，其特征在于，载体组件(1)与聚光元件(8)以一体方式共同形成。
8．如权利要求1至7之一的光电模块，其特征在于，设有监视二极管(21)，其具有一个面对模制体(14)的第四侧面(22)的监视二极管光线进入面(23)，分光层(10)对于发送光线(7)以部份透光的方式形成，使发送光线(7)的第一部分入射在监视二极管光线进入面(23)。
9．如权利要求1至8之一的光电模块，其特征在于，发送光线(7)的光轴(19)和接收光线(13)的先轴(20)基本上平行延伸，如此形成及配置分光层(10)，使其可透过发送光线(7)中即将耦合至光学装置(9)中的此一部分光线，且反射大部分的接收光线(13)使其返回至接收组件(3)，聚光元件(8)和发送组件(2)配置在模制体(14)的相对侧面上。
10．如权利要求1至8之一的光电模块，其特征在于，发送光线(7)的光轴(19)和接收光线(13)的光轴(20)形成90°角，如此形成及配置分光层(10)，使其至少可反射大部分的发送光线(7)，因而使被反射的光线的光轴平行于接收光线(13)的光轴(20)延伸，且使分光层(10)至少透过一部分接收光线(13)，因而使此部分的接收光线(13)入射在接收组件-光线进入面(12)。
11．如权利要求1至10之一的光电模块，其特征在于，在接收组件(3)和模制体(14)的第二侧面(6)之间配置带阻滤波器(27)，其可广泛地使发送光线(7)的波长无法透过。
12．一种同时制造至少二个如权利要求5,6或7或权利要求5和8至11之一的光电模块的方法，其特征在于以下步骤a)制造盘(50)，其由可透过发送光线(7)和接收光线(13)的材料所构成，b)在盘(50)的主面(61)上形成或者涂布至少两个聚光元件(8)，使得在两个聚光元件(8)之间有一个中间空隙存在，c)在盘(50)上沉积至少一个棱镜条(52)，有一在其一个对角线平面上的分光层(10)沿着棱镜条的纵向中间轴埋入棱镜条中，使得分光层(10)位于聚光元件(8)上方，d)在盘(50)上涂布至少二个发送组件(2)，使发送组件(2)的光线发出面(11)面对棱镜条(52)的第一侧面(5)，且每一发送组件(2)配置一个唯一的聚光元件(8)，e)在棱镜条(52)上涂布至少二个接收组件(3)，使每一接收组件(3)配置一个唯一的聚光元件(8)，f)在介于二个聚光元件(8)之间的中间空间中分别切割盘(50)及可能存在的棱镜条(52)，使产生互相分离的有功能的单元，其中每一单元都具有载体组件(1)、分光器(4)、发送组件(2)、接收组件(3)和聚光元件(8)。
全文摘要
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。
文档编号H04B10/40GK1238858SQ97180139
公开日1999年12月15日 申请日期1997年9月26日 优先权日1996年9月30日
发明者W·史巴斯 申请人:西门子公司