Спосіб з’єднання елементів оптопари

1. Спосіб з'єднання елементів оптопари, який включає нанесення узгоджуючого середовища з підвищеним показником заломлення n між випромінювачем і приймачем оптичного випромінювання, який відрізняється тим, що як узгоджуюче середовище з підвищеним показником заломлення використовують шар аморфної речовини, а саме системи As-Sb-Se-J, товщиною (1,01 - 1,05) × kl / 4n , де l - довжина хвилі ви Винахід відноситься до оптоелектроніки, зокрема до способів узгодження оптоелектронних пар: випромінювача і приймача оптичного випромінювання, і може бути використаний для з'єднання елементів оптопари. Відомий спосіб з'єднання елементів оптопари, що полягає в застосуванні, як оптичне середовищу пар матеріалів з високими показниками заломлення [1]. У відомому способі здійснюють розрахунок коефіцієнта передачі світла від світловипромінюючого діода до фотоприймача через узгоджуючий шар. Для цього розрахунку прийнято, що випромінювач світла є точковим, а фотоприймач має нескінченні розміри. Однак, в реальних умовах світлодіод має скінченні розміри, співрозмірні з розмірами приймача випромінювання. Відомий спосіб з'єднання елементів оптопари за допомогою середовища з більшим показником заломлення, який полягає в нанесенні матеріалу з високим показником заломлення, нагріванням його з одночасним прикладенням тиску на оптопару. Як середовище використовують порошок, який складається з миш'яку (23 - 37), таллію (24 - 46), сірки (27 - 39) і селену (0 - 10) (ваг. %), виготовлений у, вигляді неперервного шару скла, що з'єднує фо топриймач і випромінювач. Показник заломлення n= nn , 1 2 n 1 і n 2 - покапромінювача, к=2;4;8;...; зники заломлення матеріалів випромінювача і фотоприймача відповідно, а далі шар середовища нагрівають до температури розм'якшення й одночасно здійснюють тиск на елементи оптопари до досягнення товщини шару середовища, рівної (11) UA (19) шару вибирають рівним n1n2 , де n1 і n2 - показники заломлення матеріалів джерела і приймача відповідно. Спосіб з'єднання елементів оптопари в єдину конструкцію зводиться до наступного. Між з'єднаними елементами вміщують порошок рекомендованого складу скла, потім вузол нагрівають з метою зплавлення порошку в однорідний некристалічний шар. Зплавлення порошку здійснюють при температурі, вищій за температуру розм'якшення, при цьому здійснюють тиск на оптопару (з метою усунення утворення повітряних бульбашок). Однак, для усунення повітряних бульбашок необхідно здійснювати нагрівання до температури порядку 620К, а це може призвести до виходу з ладу випромінювача і фотоприймача, для яких рекомендована гранична експлуатаційна температура становить близько 450К. Товщина узгоджуючого шару у відомому способі для різних оптопар 32986 (13) C2 kl / 4n . 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що контроль товщини узгоджуючого шару здійснюють при формуванні оптопари, а одержану оптопару герметизують епоксидним компаундом. 3 32986 4 різна, оскільки·в процесі прикладання тиску товрувати тільки довжину хвилі, яка відповідає довщину шар у не контролюють. Внаслідок цього світжині хвилі випромінювача. лопередача від випромінювача до фотоприймача Таким чином, заявлений спосіб відповідає кридля різних оптопар буде неоднаковою. терію "новизна". Завданням винаходу є вдосконалення способу При вивченні інших відомих те хнічних розв'язз'єднання елементів оптопари, що значно покраків у даній області технічні прийоми, що відрізнящує коефіцієнт передачі оптичного сигналу від ють заявлений винахід від прототипу, не були вивипромінювача до приймача. явлені, і тому вони забезпечують заявленому Поставлене завдання досягається таким читехнічному розв'язку відповідність критерію "сутном, що згідно винаходу спосіб з'єднання елементєві відмінності". тів оптопари, який включає нанесення узгоджуючоПриклади здійснення способу. го середовища з більшим показником заломлення Приклад 1. На кремнієвий фотоприймач нанеn між випромінювачем і приймачем оптичного висли шар Аs 0.1 Sb0.25 S 0.6 J0.05 (n = 2.96) товщиною промінювання, відрізняється тим, що як узгоджую0.38мкм. Зверху встановлювали випромінювач че середовища з більшим показником заломлення GaAs. У процесі нагрівання проводили стиснення використовують шар аморфної речовини, а саме оптопари до тих пір, доки реєстрована фотоприйсистеми As – Sb – Se - J товщиною (0,01 – 1,05) κλ мачем інтенсивність випромінювання не ставала / 4n, де λ - до вжина хвилі випромінювача; к = 2, 4, максимальною. Температура нагрівання 423К. Довжина хвилі випромінювання λ = 0.95мкм (к = 4). 8,....; n = n1n2 ; n1 і n 2 - показники заломлення Приклад 2. На кремнієвий фотоприймач нанематеріалів випромінювача і приймача відповідно; сли шар Аs 0.1 Sb0.25 S0.55 J0.05 (n = 2.98) товщиною далі шар середовища нагрівають до температури 0.38мкм. Після встановлення випромінювача GaAs розм'якшення й одночасно здійснюють тиск на проводили нагрівання і стискали. Температура елементи оптопари до досягнення товщини шару нагрівання становить 430К. Довжина хвилі випросередовища, рівної kl / 4n; контроль товщини шамінювання 0.95мкм (к = 4). ру узгоджуючого середовища здійснюють при фоЗастосування запропонованого способу рмуванні оптопари, а одержану оптопару герметиз’єднання елементів оптопари забезпечує в порівзують епоксидним компаундом. нянні з існуючими способами наступні переваги: По відомому способу [2] з'єднання елементів 1. Покращується коефіцієнт передачі оптичнооптопари здійснюють при підвищеній температурі го сигналу від випромінювача до приймача за ра(порядка 620К), з використанням порошку певного хунок того, що в оптопарі застосовується узгоджускладу з одночасним прикладанням тиску до виючий шар, який відповідає умові κλ / 4n, де к = 2; 4; промінювача і приймача. При здійсненні відомого 8;...; λ - довжина хвилі випромінювача. способу не контролюють товщину узгоджуючого 2. Застосування в якості узгоджуючого шару шару, а лише досягають усунення повітряних буматеріалів з температурою розм'якшення меншою льбашок. У цьому випадку коефіцієнти передачі 450К дає змогу досягти тієї товщини шару для пеоптичного випромінювання від випромінювача до вної довжини хвилі випромінювача шляхом стиску приймача для будь-якої виготовленої пари різні. оптопари, при якій інтенсивність її роботи найЗгідно запропонованого способу товщина узбільш висока. Слід врахувати, що гранична темпегоджуючого шару між елементами оптопари буде ратура у неперервному режимі роботи оптопари однаковою, а збереження умови d = κλ / 4n, де λ не більше 450К. довжина хвилі випромінювача, к = 2; 4; 8;...; n = Винахід може застосовуватися в приладобудуванні на підприємствах, де виготовляються опn1n2 , n1 і n2 - показник заломлення матеріалу тоелектронні пристрої. випромінювача і фотоприймача відповідно, приводить до того, що приймач буде ефективно реєст ДП «Український інститут промислов ої в ласності» (Укрпатент) вул. Сім’ї Хохлов их, 15, м. Київ , 04119, Україна (044) 456 – 20 – 90 ТОВ “Міжнародний науков ий коміт ет” вул. Артема, 77, м. Київ , 04050, Україна (044) 216 – 32 – 71