(57)【要約】本発明は、それぞれが光活性ゾーン（１３ａ，１３ｂ）を有するオプトエレクトロニクス素子（４ａ，４ｂ）を、割り当てられた光導体部（２ａ，２ｂ）と結合する装置に関し、そこでは光導体部（２ａ，２ｂ）は結合素子（１）に含まれ、結合光路（１５ａ，１５ｂ）が光導体部とオプトエレクトロニクス素子との間を延びる。多くの光導体部を限られた空間でその個々に割り当てられたオプトエレクトロニクス素子と結合するこの種の装置を実現するために、本発明によれば、光導体は少なくとも２つの平面上に配置され、その態様は、１つの平面（１１ａ）上の光導体部に割り当てられた結合路（１５ａ）の少なくともいくつかが、他方の平面（１１ｂ）の光導体部の間にある中間スペースを通るようにする。
2004515794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ一つの光活性ゾーン（１３ａ，１３ｂ）を有したオプトエレクトロニクス素子（４ａ，４ｂ）をそれぞれに対応した光導体部（２ａ，２ｂ）と結合するための装置であって、光導体部（２ａ，２ｂ）は一つの結合素子（１）内に収容され、結合光路（１５ａ，１５ｂ）が前記光導体部とゾーン（１３ａ，１３ｂ）との間を延びる装置において、
光導体部（２ａ，２ｂ）は少なくとも二つの面（１１ａ，１１ｂ）に配され、一方の面（１１ａ）に配された前記光導体部に対応した結合光路（１５ａ）の少なくともいくつかは他方の面（１１ｂ）に配された前記光導体部の間に位置する中間スペースを通るように構成したことを特徴とする装置。
【請求項２】
一つの共通な面（１１ａ）に配された前記光導体部はそれぞれ定間隔（Ｔ）で互いに離間配置され、異なった面に配された前記光導体部同士の相対位置は互いにずれていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光導体部の結合側端面は一定の角度でカット、研磨され、反射コーティングが施されていることを特徴とする請求項１および２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記結合素子は一つの精密部品（５）と前記光導体部を前記精密部品内に固定する二つのスライダ（６ａ，６ｂ）とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記光導体部と前記スライダとはそれらの基準位置に接着固定されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記精密部品の一部（１２）は片持ち梁状に突き出て前記オプトエレクトロニクス素子上に達していることを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記結合素子は前記結合光路の領域に材料欠如部（３０）を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記結合素子はプラスチックから成り、精密射出成形によって製造されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
オプトエレクトロニクス素子（４ａ，４ｂ）は少なくとも一枚のキャリア（３）上に載置され、前記オプトエレクトロニクス素子の光活性ゾーン（１３ａ，１３ｂ）は少なくとも二列で配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
キャリア（３）は電気接点と前記オプトエレクトロニクス素子への導通回路とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は光データ伝送技術分野に属し、それぞれ一つの光活性ゾーンを有したオプトエレクトロニクス素子をそれぞれに対応した光導体部と結合するための装置であって、光導体部は一つの結合素子内に収容され、結合光路が光導体部とゾーンとの間に延びている装置に関する。
【０００１】
本発明の趣旨において送信器または受信器をオプトエレクトロニクス素子として解釈することとする。送信器として形成されたオプトエレクトロニクス素子は電気的制御にあたって電気信号を光信号の形で送信される光学信号に変換する。受信器として形成されたオプトエレクトロニクス素子は光学信号を受け取ると該信号を出力側で検出し得る当該電気信号に変換する。前記の信号変換が行われるオプトエレクトロニクス素子領域は以下では光活性ゾーンとも称される。
【０００２】
さらに、光学信号を空間的に限定して誘導転送するあらゆる装置、特に規格化された光導体およびいわゆる“導波路”を、光導体として解釈する。
【０００３】
光学信号が光活性ゾーンと、それぞれの当該ゾーンのみに割当てられた光導体部の入出力端との間で、空気中および／ または使用波長域の光学的に透明なその他の媒質中を自由に放射されて、および／ または結像光学素子を通って転送される領域は、以下において結合光路と称される。
【０００４】
ＤＥ１９７０５０４２Ｃ１より、たとえば１２本の平行な光導体部（ 光ファイバ） が調整ピン用の二つの高精密な孔の間に配置され、それらが個々に割り当てられたオプトエレクトロニクス素子と結合されている冒頭に述べた類の結合装置は公知である。キャリアは、光導体部を収容し構造化された溝と、光転向用の反射面とを擁している。
【０００５】
以前のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＤＥ９９／０１９５９には光多重プラグ（フェルール） が記載されている。該フェルールは光導体部を収容するための二つの収容部を備えたプラグケーシングを有している。これらの収容部は差込み方向から見て上下に重ねて配置されている。二つのプラグケーシングをつなぐため差込み方向に延びるガイドピン用ガイド孔が設けられていてよい。
【０００６】
ＵＳ−ＰＳ５，２３０，０３０には複数の面に配された複数の光導体部を半導体チップに結合する装置が記載されている。ただし半導体チップに対する光導体部のそれぞれの対応に関してはＵＳ−ＰＳ５，２３０，０３０に何の詳述もされていない。
【０００７】
そこで本発明の目的は、多数の光導体部が狭いスペースで個々に対応したオプトエレクトロニクス素子に結合される装置を提供することである。
【０００８】
前記課題は本発明により冒頭に述べた類の装置において光導体部が少なくとも二つの面に配され、一方の面に配された光導体部に割当てられた結合光路の少なくともいくつかが他方の面に配された光導体部の間に位置する中間スペースを通るように構成することによって解決される。
【０００９】
光導体部を複数の面に配することにより、結合装置を拡幅することなく、多数の光導体部をそれらに個々に対応したオプトエレクトロニクス素子と支障なく且つ損失を極力抑えて結合することができる。これにより市場で優勢を占めている形状（たとえばポジショニングピン同士の間隔）を引き続き遵守することが可能である。個々の面に配された光導体部を離間（等間隔）配置することにより、一つの面に配された光導体部に対応した結合光路が他の面に配された光導体部の間の中間スペースを通るようにすることができる。これにより構造的に簡単且つ省スペース的な方法で多数の光導体部をそれらに個々に割当てられたオプトエレクトロニクス素子と結合することが可能である。
【００１０】
製造技術的に見て特に好適な装置の構成は、一つの共通な面に配された光導体部がそれぞれ定間隔で互いに離間配置され、異なった面に配された光導体部同士の相対位置は互いにずれていることを特徴としている。
【００１１】
本発明による装置のさらなる好適な構成において、光導体部とオプトエレクトロニクス素子との間を結合する結合光路を簡単且つコンパクトに形成するため、光導体部の結合側端面は一定の角度でカット、研磨され、たとえば反射コーティングが施されている。
【００１２】
本発明の好ましい構成において、結合素子内における光導体部の特に正確な配置と確実な固定とを行うため、結合素子は一つの精密部品と、光導体部を精密部品内に固定する二つのスライダとを有している。
【００１３】
これに加えてさらに光導体部とスライダとはそれらの基準位置に接着固定されていてもよい。
【００１４】
本発明による装置の構造的に好適で且つ材料を節約したさらなる構成において、精密部品の一部は片持ち梁状に突き出てオプトエレクトロニクス素子上にまで達している。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態において、結合素子が結合光路の領域に材料欠如部を有することにより特に損失の少ない結合が可能である。
【００１６】
プラスチックから成り、精密射出成形によって製造される結合素子を使用するのが製造技術的に特に好適且つ割安である。
【００１７】
さらなる好適な実施形態は、オプトエレクトロニクス素子が少なくとも一枚のキャリア上に載置され、オプトエレクトロニクス素子の光活性ゾーンが少なくとも二列で配置されていることを特徴としている。
【００１８】
電気制御装置とオプトエレクトロニクス素子との簡易な結合を実現するため、キャリアは電気接点と、オプトエレクトロニクス素子への導通回路とを備えていてよい。さらに結合素子とキャリアとは一枚の共通なシートバーケーシングに取付けられていてよい。
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明する。各図面はそれぞれ以下を表わしている。
【００２０】
図１は、結合素子中に固定された光導体部とキャリア上に取付けられたオプトエレクトロニクス素子とを有した本発明に基づく装置の全体図。
【００２１】
図２は、図１の結合素子を第一の側から見た全体図。
【００２２】
図３は、図２の一端を拡大した図。
【００２３】
図４および図５は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図、および図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。
【００２４】
図１に図示したように装置は光導体部２ａ，２ｂを収容した結合素子１とオプトエレクトロニクス素子４ａ，４ｂが取付けられたキャリア３とを有している。オプトエレクトロニクス素子４ａ，４ｂは送信アレイおよび／または受信アレイの形でキャリア３に取付けられている。
【００２５】
結合素子１は精密部品５と二枚のスライダ６ａ，６ｂとから構成され、図１では不可視の第一の端面８を備えた（たとえば図示されていない接続プラグに対向した）第一の側７を有している。第二の端面１０を備えた第二の側９は第一の側７とは反対側にあり、オプトエレクトロニクス素子４ａ，４ｂに対向している。精密部品５内には光導体部２ａ，２ｂが二つの平行な面１１ａ，１１ｂに配されて延びている（図３参照）。前記精密部品はそれに固定された光導体部２ａ，２ｂおよび挿入されたスライダ６ａ，６ｂと共に第一の端面８で光導体部の配された面１１ａ，１１ｂに対して垂直にカットされ、研磨されている。前記精密部品の第二の側９では光導体部を収容した部分１２が第二の端面１０を越えて片持ち梁状に突き出し、オプトエレクトロニクス素子４ａ，４ｂの光活性ゾーン１３ａ，１３ｂ上にまで延びている。二枚のスライダ６ａ，６ｂも、以後の加工（たとえば研磨）を顧慮して光導体部に必要な支持を行い、その損傷から保護するために第二の端面１０を越えて突き出ることが可能である。部分１２は光導体部の配された面１１ａ，１１ｂに対して４５°傾斜した面１４を有している。この面１４は光導体部と共にカットされ、研磨される。この面は続いて金属被覆加工処理される。個々の光導体部２ａ，２ｂの金属被覆加工処理された結合側端面は９０°ビーム転向用の鏡面１４ａ，１４ｂとして機能することから、光信号は鏡面１４ａ，１４ｂにより下方のオプトエレクトロニクス素子（受信器）の光活性ゾーン１３ａ，１３ｂに転送され、あるいは逆に光活性ゾーン１３ａ，１３ｂ（送信器）から鏡面１４ａ，１４ｂに転送される。
【００２６】
したがって光活性ゾーン１３ａ，１３ｂと鏡面１４ａ，１４ｂとの間には光信号がそれに沿って転送される結合光路１５ａ，１５ｂが延びている（図４および５も参照のこと）。
【００２７】
キャリア３と結合素子１とは図１には表わされていないシートバーケーシングに取付けられ、送信モジュールまたは受信モジュールまたは送受信モジュール（トランシーバ）の中心部とすることができる。
【００２８】
精密部品の上側１６ａと下側１６ｂとには収容部１７ａ，１７ｂ（図２も参照のこと）が形成されている。精密部品には収容部の左右の領域にそれぞれガイド孔１８，１９が設けられており、該孔は精密部品５全体を貫通し、精密部品の第一および第二の端面で開口していてよい。これらのガイド孔には図示されていないガイドピンが設けられ、該ピンは精密部品の第一および第二の端面から突き出ており、このピンを介して他の素子とのきわめて精密な結合を実現することが可能である。この精密部品にすべての輪郭が高精度で実現されているのが好適である。
【００２９】
図２は結合素子を第一の側７から見た全体図である。
【００３０】
収容部１７ａ，１７ｂはそれぞれ二つの側面２１ａ，２２ａないし２１ｂ，２２ｂとそれぞれ一つの基面２３ａ，２３ｂによって限界付けられ、上側１６ａまたは下側１６ｂは開口２４ａ，２４ｂとなっている。側面はスライダ６ａ，６ｂのガイド機能を果たす。側面どうしの間隔は開口から始まって基面方向に向かって絶えず拡大していく。したがって収容部１７ａ，１７ｂは台形状の断面を有している。これに応じてスライダ６ａ，６ｂも台形状の断面を有している。スライダの側面２５ａ，２６ａないし２５ｂ，２６ｂも同じくガイドに利用される。挿入された状態においてスライダの狭幅面２７ａ，２７ｂは精密部品の上側１６ａないし下側１６ｂと同一平面を形成している。スライダの広幅面２８ａ，２８ｂは収容部１７ａ，１７ｂの基面２３ａ，２３ｂに対して僅かに離間している。収容部の形状が台形状ないし蟻継ぎ型であることにより、挿入されたスライダの脱落を防止することができる。
【００３１】
収容部の左右に配置されたガイド孔１８，１９の中心は光導体部が配された二つの面１１ａ，１１ｂの間の中心面上に位置している。これらのガイド孔は、相補対応品しか差し込むことができないようにするために、コーディングを目的としてずらして配置されていてもよい。
【００３２】
図３は光導体部が固定されている結合素子の一端を拡大したものである。
【００３３】
精密部品５の収容部の基面２３ａ，２３ｂには溝２９ａ，２９ｂが設けられ、該溝は第一の端面８から面１４まで延びており、光導体部は該溝に嵌め込まれている。したがって光導体部は結合素子の精密部品中の二つの面１１ａ，１１ｂに配置されており、各々の光導体部２ａは溝２９ａのそれぞれ二つの側面と基面から僅かに離間したスライダ６ａの広幅面２８ａとの三点支持によってその位置が一義的に定められて固定されている。これに加えてさらに光導体部および／またはスライダはそれらの基準位置に特殊な接着剤を用いて固定されていてもよい。
【００３４】
一つの共通な面１１ａに配された光導体部２ａは等間隔Ｔで互いに離間配置されており、二つの異なった面に配された光導体部２ａ，２ｂは互いに間隔Ｔの半分だけずらされている（Ｔ／２）。
【００３５】
図４および図５はそれぞれ、図１の装置の線Ａ−Ａに沿った断面、線Ｂ−Ｂに沿った断面を示したものである。線Ａ−Ａは上側の面１１ａに配された光導体部２ａの縦軸に沿って延びており、線Ｂ−Ｂは下側の面１１ｂに配された光導体部２ｂの縦軸に沿って延びている。特に精密部品５は、結合光路１５ａの領域の部分１２に、面１１ｂに配された光導体部の間に位置する材料欠如部３０を有している。
【００３６】
材料欠如部３０は光信号が極力損失を生じないようにしてオプトエレクトロニクス素子４ａ（送信器）の光活性ゾーン１３ａから上側面１１ａに配された光導体部の被覆を貫いて鏡面１４ａに達することを可能にする。光信号は鏡面１４ａで９０°転向され、続いて光導体部２ａ内を第一の端面８の方向に転送される。また逆に光導体部２ａ内を第一の端面８から誘導されてくる光信号は鏡面１４ａで９０°転向させることができよう。かくて光は上側面１１ａに配された光導体部２ａの被覆を貫き、材料欠如部３０を通過して自由ビームとして支障なく当該オプトエレクトロニクス素子４ａ（受信器）の光活性ゾーン１３ａまで転送されることになろう。結合光路１５ａ，１５ｂが通過する領域は光学的に透明な媒質で満たされていてもよい。
【００３７】
下側面１１ｂに配された光導体部２ｂの被覆を貫いて出てくる光信号は当該オプトエレクトロニクス素子４ｂ（受信器）のゾーン１３ｂに自由に放射されて転送される。逆方向ではオプトエレクトロニクス素子４ｂ（送信器）のゾーン１３ｂから発出する光信号は光導体部２ｂの被覆まで自由ビームとして転送される。同所から光信号は光導体部内に入り込み、鏡面１４ｂで９０°転向されて第一の端面８まで誘導される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
結合素子中に固定された光導体部とキャリア上に取付けられたオプトエレクトロニクス素子とを有した本発明に基づく装置の全体図である。
【図２】
図１の結合素子を第一の側から見た全体図である。
【図３】
図２の一端を拡大した図である。
【図４】
図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図５】
図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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