DE102008005801B3

DE102008005801B3 - Optisches Koppelelement für zweidimensionale Wellenleiter-Arrays und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102008005801B3
Application number: DE200810005801
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl.-Ing. Beier; Jan Dr. Kostelnik; Roland Dipl.-Ing. Moedinger
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG; Siemens AG; Wuerth Elektronik GmbH and Co KG
Current assignee: Erni Production & Co Kg De GmbH; Siemens AG; Wuerth Elektronik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2028-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Koppelelement bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung. Bei dem Koppelelement sind Arrays von Linsen (14) und eine Reflexionsfläche (18) vorgesehen, wodurch ein fokussierter Lichtstrahl (19) umgelenkt und übertragen werden kann. Um den Fertigungsaufwand möglichst gering zu halten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Koppelelement aus zwei Teilelementen (11, 12) herzustellen, so dass sich diese aus einem plattenförmigen Halbzeug (beispielsweise Glaswafer) mit der Dicke (a) fertigen lassen. Auf der Oberseite des Halbzeugs werden vor dem Zerteilen die Linsen (14) hergestellt. Hierdurch lässt sich bei vertretbarem Fertigungsaufwand ein Koppelelement mit vergleichsweise hoher Übertragungsqualität für die Lichtsignale herstellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Koppelelement. Dieses besitzt eine erste optische Schnittstelle für eine erste Gruppe von Wellenleitern, aufweisend ein erstes m × n-Array von Linsen, wobei für jeden Wellenleiter der ersten Gruppe genau eine Linse vorgesehen ist. Weiterhin besitzt das Koppelelement eine zweite optische Schnittstelle für eine zweite Gruppe von Wellenleitern, aufweisend ein zweites m × n-Array von Linsen, wobei für jeden Wellenleiter der zweiten Gruppe genau eine Linse vorgesehen ist. Zuletzt besitzt das Koppelelement eine planare Reflexionsfläche, an der alle zwischen jeweils einer Linse des ersten m × n-Arrays und jeweils einer Linse des zweiten m × n-Arrays verlaufenden Strahlengänge umgelenkt werden. Bei dem m × n-Array handelt es sich um eine zweidimensionales Array, d. h., dass m > 1 und n > 1 sind.
Ein optisches Koppelelement der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der WO 2004/015474 A2 beschrieben. Danach kann ein solches optisches Koppelelement beispielsweise eingesetzt werden, um die Lichtsignale aus einem in einer Leiterplatte gelegenen Array von Wellenleitern zu der Oberfläche der Leiterplatte hin auszukoppeln. An dieser Stelle wird beispielsweise ein Bauelement vorgesehen, welches die komplementäre Matrix von optischen Schnittstellen, angeordnet in dem entsprechenden m × n-Array, aufweist. Da die Wellenleiter in der Leiterplatte parallel zu dessen Oberfläche verlaufen, ist eine Auskopplung der Lichtsignale nur möglich, wenn diese (vorzugsweise in einem Winkel von 90°) umgelenkt werden. Zu diesem Zweck weist das Koppelelement eine Reflexionsfläche auf, die beispielsweise durch eine Verspiegelung einer ent sprechend vorbereiteten Seitenfläche des Koppelelementes erzeugt werden kann. Das Koppelelement ist gemäß 8d einteilig hergestellt, wobei an den optischen Schnittstellen des Koppelelementes Linsen ausgeformt sind, die den Strahlengang der Lichtsignale in dem Koppelelement fokussieren. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch bei eng nebeneinander liegenden Wellenleitern in dem m × n-Array eine störungsfreie Übertragung der Lichtsignale innerhalb des Koppelelementes erfolgen kann.
Bei dem Koppelelement gemäß der WO 2004/015474 A2 handelt es sich um ein Bauteil, welches aufgrund der Vielzahl der verwendeten Linsen eine vergleichsweise komplexe Struktur aufweist. Daher wird vorgeschlagen, dieses Bauteil aus Kunststoff im Spritzgussverfahren urformtechnisch herzustellen, wobei die Negativform der Linsen in dem Formwerkzeug vorgesehen sind. Hierbei sind die bei der Abbildung feinster Strukturen in Kunststoff-Spritzgusstechnik geltenden Toleranzwerte zu beachten. Weiterhin ist diese Lösung auf die optischen Eigenschaften der verarbeitbaren transparenten Kunststoffe beschränkt.
Ausgehend hiervon liegt die Aufgabe der Erfindung darin, ein optisches Koppelelement für zweidimensionale Wellenleiter-Arrays mit einer Reflexionsfläche und mit Linsen an den optischen Schnittstellen anzugeben, welches eine vergleichsweise hohe Übertragungsgüte bei vertretbarem Fertigungsaufwand gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Koppelelement aus zwei Teilelementen zusammengefügt ist, wobei das erste Teilelement das erste m × n-Array von Linsen und das zweite Teilelement das zweite m × n-Array von Linsen trägt und das zweite Teilelement die plane Reflexionsfläche aufweist. Durch die Aufteilung des Koppelelementes in zwei Teilelemente vereinfacht sich die Möglichkeit einer Fertigung vorteilhaft dadurch, dass die m × n-Arrays von Linsen jeweils einzeln auf den beiden Teilelementen hergestellt werden können. Hierdurch ist eine bessere Zugänglichkeit der Oberflächen, die mit den Linsen versehen werden sollen, gewährleistet. Daher können auch Herstellungsverfahren für die Linsen verwendet werden, die eine vergleichsweise hohe Genauigkeit bewirken. Vorzugsweise wird für die Herstellung der Teilelemente ein plattenförmiges Halbzeug, wie beispielsweise ein Glaswafer oder eine Kunststoffplatte verwendet. Dies wird möglich, da die Teilelemente des Koppelelementes eine vergleichweise einfache Geometrie aufweisen. Es ist vorteilhaft daher möglich, dass die Teilelemente jeweils eine Oberseite und eine zur Oberseite planparallel verlaufende Unterseite aufweisen, wobei die Linsen jeweils auf der Oberseite ausgebildet sind.
Durch eine verbesserte Prozessierung der m × n-Arrays von Linsen können diese andererseits vorteilhaft auch mit einer besseren Güte hergestellt werden. Dies verbessert insgesamt auch die Übertragungsgüte des Koppelelementes. Insbesondere können auch Werkstoffe mit einem verhältnismäßig hohen Brechungsindex wie optische Gläser verwendet werden, wodurch ebenfalls eine verbesserte Übertragungsgüte erreicht werden kann. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand a zwischen der Oberseite und der Unterseite der beiden Teilelemente gleich ist. Hierdurch kann vorteilhaft ein vereinfachtes Fertigungsverfahren verwendet werden, bei dem die Teilelemente in demselben Halbzeug (beispielsweise Glaswafer) mit der Dicke a hergestellt werden. Dies vereinfacht vorteilhaft die Fertigung und verringert die Lagerkosten, da nur eine Art von Halbzeug vorgehalten werden muss.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Teilelement mit einer sich zwischen des sen Oberfläche und der Unterseite erstreckenden planen Seitenfläche mit der Unterseite des ersten Teilelementes verbunden, insbesondere verklebt ist, wobei der Strahlengang durch die entstandene Verbindungsfläche zwischen den Teilelementen führt. Hierdurch lässt sich vorteilhaft ein verhältnismäßig einfacher Aufbau des Koppelelementes erreichen. Insbesondere (jedoch nicht notwendigerweise) bei einer Strahlumlenkung von 90°, d. h. einer Lage der Reflexionsfläche zu den jeweils die Linsenarrays tragenden Flächen von 45°, kann das zweite Teilelement mit der Seitenfläche einfach an die Unterseite des ersten Teilelementes angesetzt werden, wodurch sich automatisch die richtigen Winkelverhältnisse einstellen. Bei von einer Strahlumlenkung von 90° abweichenden Winkelstellung kann der Aufbau ähnlich gewählt werden, jedoch sind für die Winkellage der Reflexionsfläche sowie evtl. die Winkellage der mit der Unterseite des Teilelementes verbundenen Seitenfläche des zweiten Teilelementes von 90 bzw. 45° abweichende Winkel zu wählen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird erhalten, wenn das erste Teilelement eine Länge l der Unterseite aufweist, die größer als der Abstand a im zweiten Teilelement ist, so dass vor und hinter der Verbindungsfläche die Unterseite Fügeflächen für eine Oberflächenmontage des ersten Teilelementes auf einem Substrat entstehen. Diese Fügeflächen können damit vorteilhaft für eine zuverlässige Montage des Koppelelementes auf einer Leiterplatte dienen, wobei das an der Unterseite des ersten Teilelementes befindliche zweite Teilelement bei der Montage in eine in der Leiterplatte vorgesehen Vertiefung eintaucht. Innerhalb dieser Vertiefung liegt das Array von Wellenleitern frei, welches im Inneren der Leiterplatte verläuft, so dass es möglich ist, Lichtsignale aus dem Array dieser Wellenleiter auszukoppeln und über das m × n-Array von Linsen am zweiten Teilelement in das Koppelelement einzukoppeln. Die Reflexionsfläche des Koppelelementes bewirkt dann eine Umlenkung der Lichtsignale zur Oberfläche der Leiterplatte hin.
Die Unterseite des ersten Teilelementes kann vorteilhaft mit einer Markierung zur Ausrichtung des zweiten Teilelementes auf der Verbindungsfläche versehen sein. Hierdurch ist eine vereinfachte Verbindung bei hohen Anforderungen an die Genauigkeit durch eine optische Überprüfung des Fügeverfahrens möglich. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Markierung aus mindestens einer Begrenzungslinie am Rande der Verbindungsfläche besteht. Das bedeutet nämlich, dass beim Fügen eine Kante des zweiten Teilelementes oder mehrere Kanten desselben auf der Markierung des ersten Teilelementes zu liegen kommen muss, was optisch vorteilhaft besonders einfach überprüfbar ist.
Schließlich ist es auch vorteilhaft, auf der Oberseite des ersten Teilelementes eine Justagestruktur für die Anbindung eines weiteren Bauteils, insbesondere eines Halterahmens für das Koppelelement, vorzusehen. Hierdurch ist es auch möglich, das Montageverfahren von an die andere Seite des Koppelelementes anzuschließenden Bauteilen zu vereinfachen. An das zweite Teilelement kann beispielsweise ein Band mit einem Array von Wellenleitern entsprechend der Geometrie des m × n-Arrays der Linsen am ersten Teilelement montiert werden. Eine andere Möglichkeit besteht in der Anbindung eines optischen Bauelementes.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Reflexionsfläche in dem zweiten Teilelement ausgebildet ist und in einem spitzen Winkel zur Oberseite des zweiten Teilelements verläuft. In Anbetracht der Tatsache, dass auf der Oberfläche des zweiten Teilelementes das m × n-Array von Linsen vorgesehen ist, ist mittels der in einem spitzen Winkel α (0 < α 90°) verlaufenden Reflexionsfläche eine Umlenkung des Strahlenganges in Richtung zur Verbindungsfläche möglich.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Koppelelementes, bei dem folgende Schritte durchlaufen werden. Eine erste optische Schnittstelle für eine erste Gruppe von Wellenleitern wird durch Erzeugung eines ersten m × n-Arrays von Linsen gebildet, wobei für jeden Wellenleiter der ersten Gruppe genau eine Linse erzeugt wird. Eine zweite optische Schnittstelle wird für eine zweite Gruppe von Wellenleitern durch Erzeugung eines zweiten m × n-Arrays von Linsen gebildet, wobei für jeden Wellenleiter der zweiten Gruppe genau eine Linse erzeugt wird. Außerdem wird eine planare Reflexionsfläche erzeugt, an der alle zwischen jeweils einer Linse des ersten m × n-Arrays und jeweils einer Linse des zweiten m × n-Arrays verlaufenden Strahlengänge umgelenkt werden. Dabei handelt es sich bei dem m × n-Array um ein zweidimensionales Array mit m > 1 und n > 1.
Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen optischen Koppelelementes ist in der bereits eingangs erwähnten WO 2004/015474 A2 beschrieben. Nach dem dort beschriebenen Fertigungsverfahren kann ein solches Umlenkelement beispielsweise aus einem optischen Kunststoff hergestellt werden, wobei die beiden m × n-Arrays sowie die Reflexionsfläche beim Spritzgießen durch eine entsprechend vorbereitete Form ausgebildet werden. Hierbei wird die maximal erreichbare Fertigungsgenauigkeit durch die beim Spritzgießen von Kunststoff hinzunehmenden Toleranzen begrenzt.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Koppelelementes mit einer strahlumlenkenden Reflexionsfläche und Arrays von Linsen an den Schnittstellen anzugeben, mit dem sich bei vertretbarem Fertigungsaufwand vergleichsweise eng tolerierte Koppelelemente herstellen lassen.
Diese Aufgabe wird mit dem oben angegebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste m × n-Array von Linsen auf einem ersten Teilelement des Koppelelementes und das zweite m × n-Array von Linsen auf einem zweiten Teilelement des Koppelelementes hergestellt wird, das Koppelelement aus diesen beiden Teilelementen zusammengefügt wird und das zweite Teilelement die plane Reflexionsfläche aufweist. Hierdurch werden die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung genannten Vorteile erreicht, dass nämlich eine Fertigung unter Einsatz plattenförmiger Halbzeuge, insbesondere Glaswafern, erfolgen kann. Diese weisen eine definierte Dicke auf, wobei die Maßtoleranzen sehr gering sind. Es kann jeweils die Oberseite dieses Halbzeuges zur Herstellung der m × n-Arrays von Linsen verwendet werden, so dass während der Fertigung der Linsen keine Handhabungsschritte für das Halbzeug notwendig werden. Hierdurch lässt sich eine vergleichsweise hohe Fertigungsgenauigkeit erreichen. Die Linsen können in Kunststoff beispielsweise mittels Mikrofräsen hergestellt werden. Werden Glassubstrate verwendet, lässt sich de Krümmung der Linsen auch durch eine abgestimmte Anzahl von Ätzschritten in der Oberfläche erreichen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, aus flüssigem Glas Mikrolinsen auf der Oberfläche des Glassubstrates abzulegen, wie dies beispielsweise bei der Fertigung von Mikrolinsenarrays für bildgebende Chips praktiziert wird.
Wenn die Teilelemente aus einem Glaswafer hergestellt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Linsen auf der die Oberseiten der Teilelemente bildenden Seite des Glaswafers hergestellt werden und der Glaswafer anschließend in die Teilelemente zerlegt wird. Auf diese Weise kann vorteilhaft die gesamte Oberseite des Wafers einem Prozessschritt der Linsenerzeugung unterworfen werden. Insbesondere bei der Anwendung eines ätztechnologischen Verfahrens kann durch Vorsehen geeignet großer Masken eine stark parallelisierte Herstellung der m × n-Arrays von Linsen erfolgen. Hierdurch wird vorteilhaft Fertigungsaufwand eingespart.
Nach Herstellung der Linsen kann der Glaswafer dann in die Teilelemente zerlegt werden. Dies kann beispielsweise durch Sägen erfolgen. Dabei werden gleichzeitig die Bezugsflächen hergestellt, über die die Teilelemente zusammengefügt werden, wodurch ein hochgenau gefertigtes Koppelelement entsteht.
Um die Genauigkeit des Fügens der Teilelemente weiter zu verbessern, kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass auf der Unterseite der ersten Teilelemente eine Markierung angebracht wird, mit der die beiden Teilelemente beim Zusammenfügen aneinander ausgerichtet werden können. Es ist vorteilhaft, diese Markierungen im Prozessschritt der Fertigung der Linsen auf der Unterseite der noch zu erzeugenden ersten Teilelemente herzustellen, da hierdurch eine genaue geometrische Beziehung zwischen den Markierungen und den Linsen hergestellt werden kann. Hierdurch können Fertigungstoleranzen weiter vermindert werden, was sich beim Fügen vorteilhaft positiv auf die Genauigkeit der Fügeverbindung auswirkt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Markierungen fotolithographisch durch Beleuchten von der Oberseite der ersten Teilelemente her erzeugt werden. Hierbei kann nämlich in der Lage des Wafers, die dieser während der Herstellung der Linsen einnimmt, auch die Markierungen gefertigt werden. Insbesondere können bei einer ätztechnischen Herstellung der Linsen die Einrichtungen zur Herstellung der fotolithographischen Masken auf der Oberseite des Wafers auch verwendet werden, um eine Belichtung der Unterseite des Wafers durch das Material des Wafers hindurch vorzunehmen. Dies wird durch die funktionsbedingte Verwendung eines transparenten Substrates möglich.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind in den einzelnen Figuren mit jeweils den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei eine Erläuterung derselben nur insoweit mehrfach erfolgt, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen
1 eine isometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Koppelelementes,
2 ein Ausführungsbeispiel für einen Halterahmen, in dem das Koppelelement gemäß 1 eingesetzt werden kann in isometrischer Ansicht und
3 und 4 ausgewählte Schritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für das Koppelelement, wobei Zwischenstufen des ersten und des zweiten Teilelementes in isometrischer Ansicht dargestellt sind.
Ein Koppelelement gemäß 1 besteht aus einem ersten Teilelement 11 und einem zweiten Teilelement 12. Beide Teilelemente 11, 12 weisen eine Oberseite 13 auf, auf der Linsen 14 in einem ersten 2 × 12-Array und einem zweiten 2 × 12 Array ausgebildet sind. Den Oberseiten 13 planparallel gegenüber liegen die Unterseiten 17. Beide Teilelemente 11, 12 weisen dieselbe Dicke mit einem Abstand a zwischen der Oberseite 13 und der Unterseite 17 auf. Grundsätzlich können daher beide Teilelemente 11, 12 aus demselben Halbzeug, beispielsweise einem Glaswafer, gefertigt werden.
Das zweite Teilelement 12 weist weiterhin zwischen der Oberseite 13 und der Unterseite 17 eine Reflexionsfläche 18 auf, die zur Oberseite 13 in einem Winkel α von 45° ausgerichtet ist und auf diese Weise eine Umlenkung eines Strahlenganges 19 bewirkt, wobei der Strahlengang exemplarisch nur für ein korrespondierendes Linsenpaar aus dem ersten 2 × 12-Array und dem zweiten 2 × 12-Array eingezeichnet ist. In nicht dargestellter Weise, jedoch analog bilden auch alle anderen Linsen 14 des ersten und zweiten 12 × 2-Arrays korrespondierende Paare.
Damit eine Übertragung von Lichtsignalen zwischen den Linsenpaaren möglich ist, muss eine Übertragung des Strahlenganges von dem ersten Teilelement zum zweiten Teilelement bzw. in umgekehrter Richtung möglich sein. Dieser Übergang erfolgt im Bereich einer Verbindungsfläche 20, die einerseits aus einem Teilbereich der Unterseite 17 des ersten Teilelements 11 und andererseits aus einer planen Seitenfläche 21 des zweiten Teilelementes 12 gebildet wird, wobei die Seitenfläche rechtwinklig zur Oberseite 13 des zweiten Teilelementes 12 verläuft. Damit weist die Seitenfläche eine dem Abstand a zwischen Oberseite 13 und Unterseite 17 entsprechende Länge auf. Die Länge der Unterseite 17 des ersten Teilelementes 11 ist jedoch größer als die a entsprechende Länge der Verbindungsfläche 20. Hierdurch entstehen vor und hinter der Verbindungsfläche 20 Fügeflächen 22, mit deren Hilfe das Koppelelement auf die Oberfläche eines Substrates (nicht dargestellt) aufgesetzt werden kann, um das an der Unterseite 17 des ersten Teilelementes befindliche zweite Teilelement 12 in einer Vertiefung dieser Leiterplatte zu positionieren.
Gemäß 2 ist ein Halterahmen 23 dargestellt, in den das Koppelelement gemäß 1 in eine geeignete Aufnahme 24 eingesteckt werden kann. Für eine genaue Positionierung des Koppelelementes in der Aufnahme 24 weist dieses eine Justagestruktur 25 auf, welche aus vier linsenartigen Abschnitten auf der Oberseite 13 des ersten Teilelementes 11 besteht (vgl. 1). Der 2 ist zu entnehmen, dass der Halterahmen 23 im Bereich der Aufnahme mit vier Bohrungen 26 versehen ist, die die Justagestruktur 25 gemäß 1 aufnehmen, wodurch eine Positionierung des Koppelelementes gemäß 1 erfolgt. Dabei findet das erste 2 × 12-Array 15 in einem Aufnahmeschlitz 27 Platz, welcher eine Übertragung der Lichtsignale gewährleistet. Oberhalb dieses Aufnahmeschlitzes kann beispielsweise ein Steckverbinder für ein Wellenleiterband (nicht dargestellt) montiert werden, wobei zu dessen Montage weitere Justagebohrungen 28 nach dem MT-Standard vorgesehen sind.
In 3 ist das erste Teilelement 11 vor der Montage des zweiten Teilelementes 12 dargestellt. Auf der von der Bildebene wegweisenden Seite sind die Linsen 14 hergestellt worden (nicht zu erkennen). Auf der Unterseite 17 sind zwei linienförmige Markierungen 29 zu erkennen, die fotolithographisch durch Belichtung von der Oberseite 13 des ersten Teilelementes 11 her (angedeutet durch den Pfeil 30) hergestellt wurden. Die Markierung 29 liegt genau im Bereich der Kanten des zu montierenden zweiten Teilelementes 12. Daher ergibt sich der Abstand der Markierungen gerade aus dem Abstandsmaß a für die Dicke der beiden Teilelemente 11, 12. Die Markierung 29 trennt somit auch die Verbindungsfläche 20 von den Fügeflächen 22.
In 4 ist ein Teil eines Glaswafers 31 zu erkennen, bei dem eine Reihe von zweiten Teilelementen 12 durch Längsschnitte vereinzelt wurde. Die Längsschnitte ergeben einerseits die Seitenflächen 21, andererseits die Reflexionsflächen 18 der zweiten Teilelemente 12. In einem nachfolgenden Schritt können die Reflexionsflächen 18 noch verspiegelt werden. Anschließend werden die zweiten Teilelemente durch Querschnitte entlang der strichpunktierten Linien 32 vereinzelt.

Claims

Optisches Koppelelement mit – einer ersten optischen Schnittstelle für eine erste Gruppe von Wellenleitern, aufweisend ein erstes m × n-Array (15) von Linsen (14), wobei für jeden Wellenleiter der ersten Gruppe genau eine Linse (14) vorgesehen ist, – einer zweiten optischen Schnittstelle für eine zweite Gruppe von Wellenleitern, aufweisend ein zweites m × n-Array (16) von Linsen (14), wobei für jeden Wellenleiter der zweiten Gruppe genau eine Linse (14) vorgesehen ist, und – einer planen Reflexionsfläche (18), an der alle zwischen jeweils einer Linse (14) des ersten m × n-Arrays (15) und jeweils einer Linse (14) des zweiten m × n-Arrays (16) verlaufenden Strahlengänge (19) umgelenkt werden, wobei m > 1 und n > 1 ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement aus zwei Teilelementen (11, 12) zusammengefügt ist, wobei das erste Teilelement (11) das erste m × n-Array (15) von Linsen (14) und das zweite Teilelement (12) das zweite m × n-Array (16) von Linsen (14) trägt und das zweite Teilelement (12) die plane Reflexionsfläche (18) aufweist.
Koppelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente (11, 12) jeweils eine Oberseite (13) und eine zur Oberseite (13) planparallele Unterseite (17) aufweisen, wobei die Linsen (14) jeweils auf der Oberseite (13) ausgebildet sind.
Koppelelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand a zwischen Oberseite (13) und Unterseite (17) bei beiden Teilelementen (11, 12) gleich ist.
Koppelelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilelement (12) mit einer sich zwischen dessen Oberseite (13) und der Unterseite (17) erstreckenden, planen Seitenfläche (21) mit der Unterseite (17) des ersten Teilelementes verbunden, insbesondere verklebt ist, wobei die Strahlengänge (19) durch die entstandene Verbindungsfläche (20) zwischen den Teilelementen (11, 12) führen.
Koppelelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilelement (11) eine Länge 1 der Unterseite (17) aufweist, die größer als der Abstand a im zweiten Teilelement (12) ist, so dass vor und hinter der Verbindungsfläche (20) die Unterseite (17) Fügeflächen (22) für eine Oberflächenmontage des ersten Teilelementes (11) auf einem Substrat entstehen.
Koppelelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (17) des ersten Teilelementes (11) mit einer Markierung (29) zur Ausrichtung des zweiten Teilelementes (12) auf der Verbindungsfläche (20) versehen ist.
Koppelelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (29) aus mindestens einer Begrenzungslinie am Rande der Verbindungsfläche (20) besteht.
Koppelelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (13) des ersten Teilelementes (11) eine Justagestruktur (25) für die Anbindung eines weiteren Bau teils, insbesondere eines Halterahmens (23) für das Koppelelement, vorgesehen ist.
Koppelelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (18) in dem zweiten Teilelement (12) ausgebildet ist und in einem spitzen Winkel zur Oberseite (13) des zweiten Teilelementes (12) verläuft.
Verfahren zum Herstellen eines optischen Koppelelementes, bei dem – eine erste optische Schnittstelle für eine erste Gruppe von Wellenleitern durch Erzeugung eines ersten m × n-Arrays (15) von Linsen (14) gebildet wird, wobei für jeden Wellenleiter der ersten Gruppe genau eine Linse (14) erzeugt wird, – eine zweite optische Schnittstelle für eine zweite Gruppe von Wellenleitern durch Erzeugung eines zweiten m × n-Arrays (16) von Linsen (14) gebildet wird, wobei für jeden Wellenleiter der zweiten Gruppe genau eine Linse (14) erzeugt wird, und – eine planen Reflexionsfläche (18) erzeugt wird, an der alle zwischen jeweils einer Linse (14) des ersten m × n-Arrays (15) und jeweils einer Linse (14) des zweiten m × n-Arrays (16) verlaufenden Strahlengänge (19) umgelenkt werden, wobei m > 1 und n > 1 ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste m × n-Array (15) von Linsen (14) auf einem ersten Teilelement (11) des Koppelelementes und das zweite m × n-Array (16) von Linsen (14) auf einem zweiten Teilelement (12) des Koppelelementes hergestellt wird, das Koppelelement durch Zusammenfügen dieser zwei Teilelemente (11, 12) ausgebildet wird und das zweite Teilelement (12) die plane Reflexionsfläche (18) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente (11, 12) aus einem Glaswafer hergestellt werden, indem – die Linsen (14) auf der die Oberseiten (13) bildenden Seite des Glaswafers hergestellt werden und – der Glaswafer in die Teilelemente (11, 12) zerlegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (13) des ersten Teilelements (11) eine Justagestruktur (25) zur Anbindung eines weiteren Bauteils hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite (17) des ersten Teilelements (11) eine Markierung (29) angebracht wird, mit der die beiden Teilelemente (11, 12) beim Zusammenfügen aneinander ausgerichtet werden können.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (29) photolithographisch durch Beleuchten von der Oberseite (13) des ersten Teilelements (11) her erzeugt wird.