DE69320103T2

DE69320103T2 - Probenhaltermodul für Tests eines optischen Bauelementes

Info

Publication number: DE69320103T2
Application number: DE69320103T
Authority: DE
Inventors: Bernard Laine
Original assignee: INGENIERIE ELECTRO OPTIQUE EXF
Current assignee: INGENIERIE ELECTRO OPTIQUE EXF
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2013-05-15
Also published as: FR2691540B1; JPH06235678A; FR2691540A1; DE69320103D1; EP0571252B1; EP0571252A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Probenhaltermodul für Tests eines optischen Bauteils.
Optische Bauteile, insbesondere Laserdioden, werden am Ende der Herstellung einer Reihe von Tests unterzogen, welche dazu bestimmt sind, ihre Leistungen unter verschiedenen Bedingungen und in unterschiedlichen Umgebungen zu messen und zu überprüfen. Einer dieser üblicherweise durchgeführten Tests ist der zyklische Haltbarkeitstest oder Alterungstest ("burn-in"), bei welchem das Bauteil vorbestimmten Wärmezyklen, z. B. einer Reihe von Wärmezyklen zwischen -40ºC und +80ºC, ausgesetzt wird. Im Laufe dieses Tests wird der Strahl der Laserdiode zugleich mit einer gewissen Anzahl charakteristischer Elemente der Temperatur sowie anderen Parametern gemessen. Bei den derzeit in den Meßbänken dieser Art eingesetzten Techniken muß das optische Bauteil für jeden der Tests montiert und abmontiert werden. Bauteile, wie Laserdioden, welche mit einer gewissen Lichtleitfaserlänge ausgestattet sind, sind zerbrechlich. Es ist demnach äußerst wünschenswert, diese wiederholten Einbau- und Ausbauvorgänge zu vermeiden, welche das Risiko bergen, sie zu beschädigen.
Eine von der JP-A-63 247 676 gemäß den Patent Abstracts of Japan, Bd. 13, Nr. 57 (P-825) vorgeschlagene Lösung besteht darin, eine Multitestbank vorzusehen, welche in der Lage ist, einen einschiebbaren Träger aufzunehmen, welcher das optische Bauteil trägt. Die Temperaturmessungen werden mit Hilfe einer ersten gedruckten Schaltung, an welche das optische Bauteil angeschlossen ist, wobei diese erste Schaltung in den einschiebbaren Träger eingesetzt wird, sowie mit Hilfe anderer auf der Testbank vorgesehener gedruckter Schaltungen durchgeführt. Das System weist jedoch gewisse Verwendungseinschränkungen auf: insbesondere ist die Multitestbank gezwungenermaßen für eine begrenzte Anzahl von Messungen vorgesehen. Andererseits ist der einschiebbare Träger, welcher von extrem einfacher Struktur ist, an eine gegebene Art von optischen Bauteilen angepaßt.
Die vorliegende Erfindung hat ein Probenhaltermodul zum Gegenstand, welches ermöglicht, einen Alterungstest eines optischen Bauteils, wie einer Laserdiode, sowie eine nicht begrenzte Anzahl anderer Tests ohne aufeinanderfolgende Ein- und Ausbauten des zu messenden Bauteils durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Probenhaltermodul weist eine erste gedruckte Schaltung auf, mit:
- einem ersten Bereich, in dem eine zweite gedruckte Schaltung mit elektrischen Kontaktelementen angeordnet ist, die einerseits zur Ausführung eines elektrischen Anschlusses an Anschlußklemmen des optischen Bauteils und andererseits zur mechanischen einstückigen Ausbildung des optischen Bauteils mit der zweiten gedruckten Schaltung durch die Anschlußklemmen angeordnet sind, wobei eine Wärmeleitplatte zwischen der ersten und der zweiten gedruckten Schaltung derart blockiert ist, daß sie mit einer Kühlfläche des optischen Bauteils in mechanischen Kontakt kommen kann, wobei die Wärmeleitplatte gegenüber einer Öffnung der ersten gedruckten Schaltung angeordnet ist und eine mit der zweiten gedruckten Schaltung einstückig ausgebildet Abdeckung auf einer Öffnung dieser letzteren angeordnet und dafür eingerichtet ist, im wesentlichen das optische Bauteil auf der der Wärmeleitplatte gegenüberliegenden Seite zu umgeben;
- einem zweiten Bereich, in dem ein Meßelement für eine optische Eigenschaft des optischen Bauteils angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist die Abdeckung wärmeisolierend und trägt eine Wärmesonde, die dazu bestimmt ist, mit einer der Kühlfläche gegenüberliegenden Seite des optischen Bauteils in Kontakt zu kommen.
Die Anschlußklemmen des optischen Bauteils können zwischen der Abdeckung und der zweiten gedruckten Schaltung eingeklemmt sein.
Die Wärmeleitplatte kann auf einem größeren Teil ihres äußeren Umrisses zwischen zwei mit der ersten und zweiten gedruckten Schaltung einstückig ausgebildeten Streben festgeklemmt sein.
Der zweite Bereich kann eine Aufnahme zum Aufnehmen einer optischen Faserlänge des optischen Bauteils aufweisen.
Der zweite Bereich kann eine Befestigungsvorrichtung aufweisen, um ein Rohr in Position zu halten, in welches ein Ende der optischen Faser eingeführt wird. Als Variante kann die optische Faser ein Endverbindungsstück aufweisen, welches dafür eingerichtet ist, in dem zweiten Bereich am Platz gehalten zu werden.
Die erste gedruckte Schaltung und die zweite gedruckte Schaltung können jeweils eine erste und eine zweite Anschlußvorrichtung aufweisen. Der zweite Bereich der gedruckten Schaltung kann somit zumindest eine Öffnung aufweisen, durch die zumindest ein Anschlußkabel läuft, dessen eines Ende an zumindest eine der Anschlußvorrichtungen der ersten und zweiten gedruckten Schaltung angeschlossen ist.
Andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden besser bei der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen, welche als nicht begrenzendes Beispiel in Verbindung mit den Zeichnungen gegeben ist, welche darstellen:
- Fig. 1 A eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Probenhaltermoduls,
- Fig. 1 B einen Schnitt gemäß A-A der Fig. 1 A,
- die Fig. 2 und 3 zwei Anordnungsvarianten der Enden der optischen Faser in dem erfindungsgemäßen Modul.
Gemäß den Fig. 1A und 1B weist ein Modul einerseits einen ersten Bereich 18 auf, in welchem ein zu testendes optisches Bauteil 1 angeordnet ist, wobei der optische Arm 1, z. B. eine Laserdiode, Ausgangsleitklemmen 2 aufweist, welche zwischen einer gedruckten Schaltung 20 und einer auf dieser durch eine Vierteldrehschraube 61 festgeschraubten Abdeckung 5 festgeklemmt sind. Die gedruckte Schaltung 20 ist durch Schrauben 62 befestigt, welche die mechanische einstückige Ausbildung der gedruckten Schaltung 20, der beiden Streben 11 und 12 und der gedruckten Schaltung 10 gewährleisten. Die Streben 11 und 12 halten durch Einklemmen eine Wärmleitplatte 15 am Platz, welche im mechanischen Kontakt mit einer Kühlfläche 3 des Bauteils 1 ist. Die Abdeckung 5 weist eine Temperatursonde 6 auf, welche in Kontakt mit der der Kühlfläche 3 gegenüberliegenden Fläche 4 des Bauteils ist. Das Gehäuse 5 besteht aus wärmeisolierendem Material und die Temperatursonde 6 ermöglicht zu jedem Zeitpunkt, die Temperatur des optischen Bauteils 1, wie einer Laserdiode, zu bestimmen.
Man stellt fest, daß die gedruckte Schaltung 20 außerhalb des Abdeckungsbereiches 5 eine Anschlußvorrichtung 57 und ein Quecksilberrelais 21 aufweist.
Die gedruckte Schaltung 10 weist in ihrem Bereich 19 eine Aufnahme 46 auf, welche dazu bestimmt ist, Windungen 8 der optischen Faser 7 aufzunehmen, wobei diese Faser an ihrem Ende ein Endstück 9 aufweist, welches bezüglich einem Meßfühler 40 einer üblicherweise in den Meßbänken für optische Bauteile verwendeten Art mit Präzision angeordnet ist. Der Teil 19 der gedruckten Schaltung 10 weist ebenfalls zwei Öffnungen 51 und 52 auf, welche dafür eingerichtet sind, Kabel, jeweils 53 und 54, durchzulassen, welche zu einem Ende der Anschlußvorrichtungen, jeweils 55 und 56, führen, welche dazu bestimmt sind, jeweils mit der Anschlußvorrichtung 57 der gedruckten Schaltung 20 und einer an dem unteren Teil der gedruckten Schaltung 10 angebrachten Anschlußvorrichtung 58 zusammenzuwirken. Eine Öffnung 59 in dem Bereich 19 der gedruckten Schaltung 10 ermöglicht den Durchgang einer Anschlußvorrichtung für eine gedruckte Basisschaltung 30, welche einstückig mit der Testanlage ausgebildet ist. Die gedruckte Schaltung 10 weist vier Vierteldrehschrauben 60 auf, welche dafür eingerichtet sind, ihre Anbringung auf einer gedruckten Basisschaltung 10 zu ermöglichen, welche eine Meßbankstelle bildet und welche Anschlußvorrichtungen (nicht dargestellt) trägt, welche mit Anschlußvorrichtungen zusammenwirken, die an den anderen Enden der Kabel 53 und 54 angeordnet sind. Für den Alterungstest mit den Wärmezyklen, die z. B. zwischen -40 und +80º liegen, weist die gedruckte Schaltung 30 in bekannter Weise ein Element mit Peltiereffekt 31 auf, welches auf einem Radiator 33 aufgeklebt ist, der mit einem Gehäuse 35 einstückig ausgebildet ist, in dessen Innerem eine Heiz- oder Kühlflüssigkeit 32, nämlich Leitungswasser oder mit Glykol versetztes gekühltes Wasser für Tests, die negative Temperaturen (< 0ºC) implizieren, zirkuliert. Der Radiator 33 ist auf Federn 34 angebracht, um dem Peltierelement 31 zu ermöglichen, gut gegen die Leitplatte 15 gepreßt zu werden.
Der Peltiereffekt 31 durchquert eine Öffnung 14 der gedruckten Schaltung 10 und erstreckt sich über die Fläche der Strebe 11 hinaus, um mit der Wärmeleitplatte 15, in welcher eine Temperaturmeßsonde 16 angeordnet ist, in mechanischen und thermischen Kontakt zu kommen.
Aus der oben beschriebenen Struktur ergeben sich die folgenden Eigenschaften.
Die Abdeckung 5, welche z. B. auf einem Scharnier angebracht ist, ist mit elektrisch leitenden Preßfingern 5' und einer auf Federn angebrachten Temperatursonde 6 ausgestattet, wodurch eine dreifache Funktion gewährleistet wird, nämlich ein einzelner Druck auf jede der Klemmen des Moduls, um einen guten elektrischen Kontakt zu halten, ein Plattieren der Temperatursonde 6 auf der oberen Außenfläche 4 des Moduls, um seine Temperatur zu messen, und schließlich die Wärmeisolierung des Moduls. Die Wärmeleitplatte 15 ist thermisch und mechanisch von den gedruckten Schaltungen 10 und 20 durch die beiden Streben 11 und 12, welche von Platten aus elektrisch und thermisch isolierendem Material gebildet sind, isoliert. Gemäß der Fig. 2, wird die letzte Windung 45 der Windungsaufwicklung 8 in 41 am Platz gehalten und das Ende 44 der Faser, welche zuvor in ein mit Präzision hergestelltes Rohr 42 aus Glas eingesetzt wurde, wird in aus sich heraus bekannter Weise durch einen Flansch 43 derart blockiert, daß die optische Achse der optischen Faser mit Präzision bezüglich der Meßsonde 40 positioniert wird. Gemäß der Variante der Fig. 3 weist das Ende der optischen Faser ein zuvor angebrachtes Anschlußstück 46 auf, welches mit der Meßsonde 40 zusammenwirkt.
Das Modul, so wie hier oben beschrieben, kann mit Hilfe von Vierteldrehschrauben 60 abgebaut und auf anderen Testbänken verwendet werden, unabhängig davon, ob sie Heiz- oder Kühlelemente wie die Peltierelemente 31 aufweisen oder nicht.

Claims

1. Probenhaltermodul für Tests eines optischen Bauteils mit einer ersten gedruckten Schaltung (10), die aufweist:

- einen ersten Bereich (18), in dem eine zweite gedruckte Schaltung (20) mit elektrischen Kontaktelementen (21) angeordnet ist, die einerseits zur Ausführung eines elektrischen Anschlusses an Anschlußklemmen (2) des optischen Bauteils (1) und andererseits zur mechanischen einstückigen Ausbildung des optischen Bauteils (1) mit der zweiten gedruckten Schaltung durch die Anschlußklemmen (2) angeordnet sind, wobei eine Wärmeleitplatte (15) zwischen der ersten (10) und der zweiten (20) gedruckten Schaltung derart blockiert ist, daß sie mit einer Kühlfläche (3) des optischen Bauteils (1) in mechanischen Kontakt kommen kann, wobei die Wärmeleitplatte (15) gegenüber einer Öffnung (14) der ersten gedruckten Schaltung (10) angeordnet ist und eine mit der zweiten gedruckten Schaltung (20) einstückig ausgebildete Abdeckung (5) auf einer Öffnung dieser letzteren angeordnet und dafür eingerichtet ist, im wesentlichen das optische Bauteil (1) auf der der Wärmeleitplatte (15) gegenüberliegenden Seite zu umgeben;

- einen zweiten Bereich (19), in dem ein Meßelement (40) für eine optische Eigenschaft des optischen Bauteils (1) angeordnet ist.

2. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) wärmeisolierend ist und eine Wärmesonde (6) trägt, die dazu bestimmt ist, mit einer der Kühlfläche (3) gegenüberliegenden Seite (4) des optischen Bauteils (1) in Kontakt zu kommen.

3. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die einstückige Ausbildung des optischen Bauteils (1) mit der zweiten gedruckten Schaltung (20) durch Einklemmen der Anschlußklemmen (2) des optischen Bauteils (1) zwischen der Abdeckung (5) und der zweiten gedruckten Schaltung (20) ermöglicht.

4. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitplatte (15) auf einem größeren Teil ihres äußeren Umrisses zwischen zwei mit der ersten (10) und zweiten (20) gedruckten Schaltung einstückig ausgebildeten Streben (11, 12) festgeklemmt ist.

5. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (19) eine Aufnahme (46) zum Aufnehmen einer optischen Faser(7)-Länge (8) des optischen Bauteils (1) aufweist.

6. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (19) eine Befestigungsvorrichtung (43) aufweist, die ein Rohr (42) in Position hält, das dafür eingerichtet ist, ein Ende (44) der optischen Faser (7) aufzunehmen.

7. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (19) dafür eingerichtet ist, ein von der optischen Faser (7) getragenes Endverbindungsstück (46) an seinem Platz zu halten.

8. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste gedruckte Schaltung (10) eine erste Anschlußvorrichtung (58) aufweist und daß die zweite gedruckte Schaltung eine zweite Anschlußvorrichtung (57) aufweist.

9. Probenhaltermodul gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (19) der ersten gedruckten Schaltung (10) zumindest eine Öffnung (51, 52) aufweist, durch die zumindest ein Anschlußkabel (53, 54) läuft, dessen eines Ende (55, 56) an zumindest eine der Anschlußvorrichtungen (57, 58) der ersten (10) und der zweiten (20) gedruckten Schaltung angeschlossen ist.