專利名稱：用于自至少二光學(xué)資料頻道傳送及或接收光學(xué)訊號之電光學(xué)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于權(quán)利要求第一項(xiàng)之特征子句之前所述之一種用于自至少二光學(xué)數(shù)據(jù)頻道傳送及或接收光學(xué)訊之電光學(xué)模塊。
用于雙向光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸之模塊，在，例如數(shù)據(jù)于光纖內(nèi)于相反方向傳輸-在一中央饋入點(diǎn)(上行鏈路)以及在另一接收器方向(下行鏈路)-之星形結(jié)構(gòu)中運(yùn)作，于該情況中，相同或不同的波長可被用于個別的數(shù)據(jù)頻道。因此電光學(xué)模塊需要具有多個光學(xué)資料頻道用之注入訊號至一光纖以及自其中輸出之傳輸及接收組件。
此種型態(tài)的模塊從EP-A-238 977中可知。雙向通信網(wǎng)路用之此傳輸及接收模塊使用自由光束光學(xué)，其中球面透鏡被設(shè)置于一雷射二極管與一光纖之端點(diǎn)之間并互相間隔一距離，并將雷射光聚集于光纖端點(diǎn)上。波長選擇分光器被設(shè)置于球面透鏡之間用以分離光束，以及分離來自光纖端點(diǎn)并且波長與來自光路徑之雷射光不同之光并將其傳輸至一偵測器或接收組件。
此種已知模塊的缺點(diǎn)在于光通過自由光束區(qū)域。所使用的透鏡因此有折射動作，也就是說折射功率僅作用在透鏡與空氣之邊界表面上。自由光束區(qū)域的出現(xiàn)需要模塊密封的概括，以防止自由光束區(qū)域內(nèi)的凝結(jié)。此外，已知的模塊在機(jī)構(gòu)上對于溫度變化必須是堅固且不敏感的，以確保雷射光可靠地被注入光纖(單一模光纖的直徑通常僅為9.3μm)。已知模塊的最后一個缺點(diǎn)是電連接接觸必須被設(shè)置于模阻的二不同側(cè)。這增加使用者的安裝復(fù)雜度。
WO-A-96/00915揭露一種光學(xué)訊號用之多任務(wù)/解多任務(wù)模塊，其于一基板上形成相位排列格并且被使用于數(shù)個光學(xué)頻道的分離及組合。此種裝置的缺失在于傳輸及接收組件必須在基板上或附加于基板而沒有被罩住。此基板也相當(dāng)大，因?yàn)椴ㄩL必須以大的半徑被傳輸，并相當(dāng)貴。另一個問題是需要耦合外部光波導(dǎo)管至基板用之特定結(jié)構(gòu)。
此外，傳輸及接收光學(xué)訊號之全部積體化雙向模塊是已知的，其中波導(dǎo)管，傳輸組件及接收組件被集積在一共同的半導(dǎo)體基板臺上。但是，這些模塊很貴。
本發(fā)明系基于以傳輸及/或接收光學(xué)訊號用之新模塊概念為基礎(chǔ)提供一光學(xué)模塊之目的，且其具有簡單，小型及模塊化設(shè)計，并可具成本效率地生產(chǎn)。
依據(jù)本發(fā)明，此目的藉由具有權(quán)利要求第1項(xiàng)之特征之光學(xué)模塊而達(dá)成。本發(fā)明較佳及有益的修改于權(quán)利要求附屬項(xiàng)中被指定。
因此，本發(fā)明提供模塊中的光學(xué)波導(dǎo)以形成至少二光學(xué)波導(dǎo)區(qū)段，每一區(qū)段具有至少一傾斜端表面，該光波導(dǎo)區(qū)段之傾斜端被同軸設(shè)置為一者在另一者之后，且從光波導(dǎo)被注入或從該光波導(dǎo)輸出之特定光數(shù)據(jù)頻道之光在相對于該光波導(dǎo)之光軸之一角度穿過一傾斜端點(diǎn)表面，或自其中出現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明之解決方案提供一種實(shí)體概念，其系以光「T-片」型態(tài)的使用為基礎(chǔ)，其中T的水平臂系由相鄰的光波導(dǎo)區(qū)段所提供。光藉由光波導(dǎo)區(qū)段的傾斜端表面在直角或橫向從/至光波導(dǎo)被輸出/注入，光于該處橫向發(fā)射或被注入。此種端點(diǎn)表面總是具有實(shí)質(zhì)上設(shè)置于和光波導(dǎo)之光軸形成直角之相關(guān)的傳輸，或接收組件。光耦合以下列方式被提供，亦即，在一傾斜端表面偏斜的光穿過波導(dǎo)區(qū)段的護(hù)套(及相鄰的材料)，且隨后實(shí)質(zhì)上由一自由光耦合至傳輸或接收組件之光主動區(qū)域，反之亦然。
本發(fā)明提供透明媒介中之封閉波導(dǎo)，其實(shí)質(zhì)上不需要將光注入及將光從波導(dǎo)輸出之自由光束光學(xué)。關(guān)于熱及機(jī)械負(fù)載之穩(wěn)定性在此例中是很高的，因?yàn)榉忾]的波導(dǎo)以及沒有增加誤差的光學(xué)。另一個優(yōu)點(diǎn)在沒有需要被分別安裝之波長選擇組件，因?yàn)楣獠▽?dǎo)區(qū)段之傾斜端表面被用以當(dāng)成這些波導(dǎo)選擇組件的座。
另一優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明之解決方案允許光波導(dǎo)接近傳輸或接收組件，其可直接被連接至光波導(dǎo)用之支架，且模塊的電連接系位于模塊的一側(cè)。后者有益于簡單的安裝。
于本發(fā)明之一較佳修改中，光波導(dǎo)區(qū)段之至少一端表面被涂布波長選擇濾波器。這允許波長分割多任務(wù)的使用，其中不同波長的光訊號在光波導(dǎo)上被傳輸。一波長經(jīng)由施加至端點(diǎn)表面之每一波選擇濾波器而輸出，而該端點(diǎn)表面對任何其它一種波長或多種波長而言是透明的。
本發(fā)明之較佳特征是二相鄰光波導(dǎo)區(qū)段之端點(diǎn)表面是共面。這表示相鄰光波導(dǎo)區(qū)段的結(jié)合中以盡可能小的間隙互相靠近，因此很少產(chǎn)生任何由于二端點(diǎn)表面之間的反射所造成的損失。端點(diǎn)表面對光波導(dǎo)光軸之角度實(shí)質(zhì)上是45°?！笇?shí)質(zhì)上」一詞在此例中表示也可能與此數(shù)值有些偏離(最多20°)，以避免，例如，回饋。唯一必要的特征是被注入或輸出的光足夠地由傾斜的端點(diǎn)表面偏移。
在本發(fā)明之較佳修改中，每一光波導(dǎo)區(qū)段被設(shè)置在一玻璃套圈之中，其對于在使用的波長的光是透明的，且具有一端點(diǎn)表面于對應(yīng)的方式在其端點(diǎn)傾斜至光波導(dǎo)區(qū)段。在此例中之偏斜的光首先穿過光波導(dǎo)區(qū)段的護(hù)套，隨后穿過玻璃套圈，且反之亦然。此玻離套圈確保光波導(dǎo)區(qū)段被可靠的維持及引導(dǎo)。
一較佳實(shí)施例提供一安裝管的使用，其容納個別的玻璃套圈及設(shè)置于其中的光波導(dǎo)區(qū)段，并將它們同軸定位。此安裝管較好具有一長槽以及同時以彈簧的方式包圍玻璃套圈。這允許管的內(nèi)部直接藉由彈簧效應(yīng)而被補(bǔ)償，因比唯一大的誤差是玻璃套圈外部直徑所引起。
以彈簧方式容納玻璃套圈及具有長槽的安裝管的使用也簡化光波導(dǎo)區(qū)段及相關(guān)玻璃套圈的安裝。當(dāng)玻璃套圈區(qū)段被導(dǎo)入時，希望它們于排列中在其傾斜端表面上的結(jié)合處具有盡可能小的縫隙。套圈外部表面及與安裝管內(nèi)部之間的簡單處理、不需任何空隙的匹配表示傾斜端表面可簡單地藉由使個別的套圈相互觸壓而實(shí)質(zhì)上不需要任何空隙即互相倚靠，任何已經(jīng)達(dá)到的位置藉由安裝管內(nèi)的彈簧裝置以及從此產(chǎn)生之個別套圈上的力而受到維持。在此程序中，任何端點(diǎn)表面之共面的缺乏藉由個別套圈上的軸壓力而被克服，其導(dǎo)致個別套圈相對共同軸旋轉(zhuǎn)直到達(dá)成共平面為止。
依然出現(xiàn)在相鄰光波導(dǎo)區(qū)段之端點(diǎn)表面之間的間隙最好藉由具有匹配的折射率之沉浸裝置填滿。因此，發(fā)明提供將被形成于安裝管內(nèi)每一相鄰光波導(dǎo)區(qū)段或玻璃套圈之區(qū)域內(nèi)之沉浸裝置之插入用的放射開孔。
固定安裝管于一支架上的固定裝置較好是形成于安裝管上。這些固定裝置是，尤其是，長溝槽。
于本發(fā)明之一較佳修改中，數(shù)個傳輸或接收組件在模塊內(nèi)光波導(dǎo)區(qū)段或光波導(dǎo)之光軸之方向中被設(shè)置為一者在另一者之后，每一傳輸或接收組件與一光波導(dǎo)區(qū)段之傾斜端表面有關(guān)。依據(jù)本發(fā)明之模塊具有套件的特征，因?yàn)椴煌膫鬏敾蚪邮战M件可依據(jù)需要被設(shè)計為一者在另一者之后，且因此可以被加上以形成一多任務(wù)/解多任務(wù)裝置，其中任何想要的數(shù)量的傳輸及/或接收組件被設(shè)置為一者在另一者之后。個別光波導(dǎo)區(qū)段之端點(diǎn)表面被涂布不同波長用的波長選擇濾波器，因此一資料頻道于每一情況中在二相鄰光波導(dǎo)區(qū)段之間之每一邊界區(qū)域被輸入或輸出。
傳輸或接收組件之光軸實(shí)質(zhì)上總是與光波導(dǎo)區(qū)段的光軸形成直角(假設(shè)相關(guān)光波導(dǎo)接收的端點(diǎn)表面是傾斜45°)。「實(shí)質(zhì)上直角」于此例中表示這可以是允許光落于光波導(dǎo)區(qū)段端點(diǎn)表面上而被偏折至光波導(dǎo)區(qū)段內(nèi)，反之亦然。
于一實(shí)施例中，傳輸或接收組件被設(shè)置為一TO罐。此TO罐是習(xí)知已知的光學(xué)傳輸或接收模塊件用之標(biāo)準(zhǔn)容器，其形式類似「傳統(tǒng)的」晶體管封裝，但具有一玻璃窗以讓光從上表面進(jìn)入并沉浸。依據(jù)本發(fā)明之模塊較好具有與每一TO罐相關(guān)之一安裝封裝，其首先容納該TO罐，其次具有容納并維持該安裝管用之安裝套。此例中的封裝具有可讓光線穿過之窗，或由半透明材料組成，以避免與個別光波導(dǎo)區(qū)段之端點(diǎn)表面與傳輸或接收組件之間的光路徑干擾。
但傳輸或接收組件也可以被設(shè)計為除了在TO罐以外之內(nèi)，例如在可被設(shè)置于一印刷電路板上之一半導(dǎo)體封裝內(nèi)。該安裝管隨后被設(shè)置在半導(dǎo)體封裝之一側(cè)上。
本發(fā)明之范圍包括光線聚焦用之透鏡被設(shè)置于一光波導(dǎo)區(qū)段之一端點(diǎn)表面與相關(guān)的傳輸或接收組件之間的光路徑中。如果傳輸或接收組件被設(shè)置在極接近相關(guān)光波導(dǎo)區(qū)段之處，則可能免除該透鏡光學(xué)。
在本發(fā)明之一修改中，光波導(dǎo)核從第一光波導(dǎo)區(qū)段至一相鄰光波導(dǎo)區(qū)段變得較大。當(dāng)光穿過具有加大的核的光波導(dǎo)區(qū)段之端點(diǎn)表面時傾向于在具有加大的感光層之接收器上被取得影像。
此光波導(dǎo)，或每一個別的光波導(dǎo)區(qū)段，較好是一單一模式波導(dǎo)。但是，本發(fā)明的模塊概念表示不同的波導(dǎo)型態(tài)也可以互相結(jié)合，例如單一模式光纖及多模式光纖。原則上，也可以僅使用多模式光纖。
應(yīng)該提及的是，數(shù)個數(shù)據(jù)頻道之?dāng)?shù)據(jù)傳輸用之不同波長的使用被公認(rèn)為是較好的，但并非絕對必要。如果僅使用一種波長，例如，不同的數(shù)據(jù)頻道可藉由不同的編碼或不同的時間窗而被提供。于此情況中，二光波導(dǎo)區(qū)段之相鄰端點(diǎn)表面形成，例如，一個50/50分離器，其確保光穿過傳輸或接收組件。特定資料頻道的資料在一評估單元中被決定。
本發(fā)明的范圍還包括一特定的波長不直接在傾斜端點(diǎn)表面上被選擇，而是在它們之前或之后，例如在關(guān)于接收組件之一濾波器中被選擇。
本發(fā)明將參照圖式使用數(shù)個實(shí)施例而被詳細(xì)說明于下文，其中


圖1表示依據(jù)本發(fā)明具有一傳輸或接收組件設(shè)置于一TO罐中之一電光學(xué)模塊之爆炸圖；圖2a表示圖1所示之組合模塊之立體圖；圖2b表示穿過圖2a模塊之剖面，相對于模塊之光波導(dǎo)之光軸的橫向；圖2c表示圖2a所示之穿過模塊之一區(qū)段，平行于光波導(dǎo)之光軸；圖3a表示圖2b所示之模決之耦合區(qū)域之放大圖；圖3b表示模塊耦合區(qū)域之另一放大圖；圖4a表示本發(fā)明模塊之立體圖，具有三個傳輸或接收組件，其一者被設(shè)置于另一者之后且每一者被設(shè)置在一TO罐內(nèi)；圖4b表示圖4a所示之模塊側(cè)視圖；圖4c表示圖4a圖所示之模塊的平面圖；圖4d表示圖4a所示之模塊的剖面圖，具有個別的耦合區(qū)域且每一者也被放大表示；圖5a表示本發(fā)明之另一實(shí)施例模塊之平面圖，具有三個成列之一者位于另一者之后之傳輸或放大組件；圖5b表示圖5a所示之模塊的側(cè)視圖；圖5c表示圖5a所示之前視圖；圖6表示做為數(shù)個耦合方法之注入誤差函數(shù)之插入損失的圖式；第7a圖表示產(chǎn)生如圖6所示之測量曲線之裝置，其中光線被注入一光波導(dǎo)之端點(diǎn)表面內(nèi)；第7b圖表示產(chǎn)生圖6所示之測量曲線之一裝置，其中光線注入本發(fā)明之一光波導(dǎo)內(nèi)。
圖1至3表示本發(fā)明之模塊，其中于一傳輸或接收組件與一光波導(dǎo)之間提供特定波長用之耦合。
模塊1具有一傳輸或接收組件10，尤其是一雷射二極管或一光二極管，其被設(shè)置于一TO罐20之內(nèi)。此TO罐20被維持于一連接或安裝封裝30內(nèi)，其具有包含附加至安裝管40之支撐件32之一支撐板31。安裝管40容納二光波導(dǎo)區(qū)段51，52，其被固定于個別的玻璃套圈61，62之中。
于此例中，所示實(shí)施例之傳輸或接收組件系一雷射二極管10，被設(shè)置于一架11之上，且較好由硅組成(見圖3a)。從雷射二極管10發(fā)射的光經(jīng)由偏移棱鏡12被偏移至一耦合透鏡13之上，其于該處向上發(fā)射。
TO罐20具有一基板21，基板21包括四個電刷用以和雷射芯片10及監(jiān)視二極管14形成電接觸。此外，TO罐具有一罐部22，罐部上表面具有一窗23，因此來自雷射二極管10之光可以向上發(fā)射或，如果此裝置被設(shè)計為具有實(shí)質(zhì)上與一接收單元相同之結(jié)構(gòu)，偵測用的光可以落入一接收組件上。TO罐在習(xí)知領(lǐng)域中為已知，因此不再于本文進(jìn)一步描述。
連接封裝30具有圓柱形容納部33以及已經(jīng)描述過的支撐或安裝板31。容納部33被用以容納TO罐20。支撐板31，如圖2b所示，同樣具有一窗31a，具有互相分離且縱向沿伸之二相對支撐組件32，其上端是弧形并形成引導(dǎo)表面32a。此支撐組件32被用以支撐安裝管40(也稱為分離套)，其具有對應(yīng)支撐表面32a之二直徑相對的縱向溝槽41。此安裝管40可以簡單地被推入支撐件中，不需要任何活動。
安裝管40具有一連續(xù)縱向槽42，其以向下直角對準(zhǔn)且因此來自傳輸二極管10之光線可以穿過其中的方式與支撐板對齊。
具有個別傾斜端點(diǎn)表面61a，61b之二玻璃套圈61，62不需任何活動地被設(shè)置于安裝管40內(nèi)，該端點(diǎn)表面實(shí)質(zhì)上互相緊鄰且不任何空隙在結(jié)合面上。具有縱向槽42之安裝管42施加一輕微的彈力于玻璃套圈61，62之上，因此補(bǔ)償安裝管40之內(nèi)徑中的誤差。
玻璃套管61，62簡單地藉由使用軸向壓力強(qiáng)迫玻璃套圈61，62在一起的方式而被安裝在安裝管40內(nèi)，任何依然出現(xiàn)的缺乏共面的現(xiàn)象藉由相對其共同軸7旋轉(zhuǎn)個別套圈而被克服。
安裝管40之軸7與TO罐20及連接封裝30之軸8成直角。
如以下所將描述，尤其是參照圖3a，3b，套圈的端點(diǎn)表面61a，62a被傾斜45°。光波導(dǎo)51，52被固定在套圈內(nèi)部應(yīng)同樣具有傾斜的表面，精確地說具有相同的傾斜角度，以確保共面。個別玻璃套圈61，62中之光波導(dǎo)51，52形成光波導(dǎo)區(qū)段，其于傾斜的端點(diǎn)表面相互連接在一起。
光波導(dǎo)51，52系玻璃光纖，具有一核區(qū)域51b，52b以及一光纖套51c，52c。玻璃光纖51，52之端點(diǎn)表面51a，52a被光因此它們是傾斜的。于此例中，一光波導(dǎo)區(qū)段52之一端點(diǎn)表面52a被涂布波長選擇濾波器9，其被當(dāng)成一波選擇鏡使用并確保從雷射二極管10發(fā)射及承載至光波導(dǎo)區(qū)段52之端點(diǎn)表面52a的光僅被注入光波導(dǎo)區(qū)段52之內(nèi)，而在相對的方向中，在光波導(dǎo)區(qū)段52內(nèi)所承載的不同波長的光訊號(其因此與一不同資料頻道有關(guān))穿過端點(diǎn)表面52a且隨后穿過透明的端點(diǎn)表面51a，并且穿過光波導(dǎo)區(qū)段51。另一端點(diǎn)表面51a未被涂布且對所有波長是半透明的。
應(yīng)該提出的是，在圖3b所示之實(shí)施例中，光波導(dǎo)區(qū)段51之核51b之直徑大于光波導(dǎo)區(qū)段52之核52b之直徑。這于穿過具有較大核51b之光波導(dǎo)區(qū)段51之端點(diǎn)表面的光在具有放大的感光層之接收器上被取得影像時尤其有益。
一圓形開孔43形成于安裝套40內(nèi)鄰近玻璃套圈61，62之端點(diǎn)表面61a，62a之區(qū)域內(nèi)，經(jīng)由該開孔可以導(dǎo)入折射率被匹配之一沉浸裝置，填補(bǔ)任何可能依然出現(xiàn)在套圈，尤其是光波導(dǎo)，之二相鄰端點(diǎn)表面之間的縫隙。
本發(fā)明之模塊的操作將參照圖2c被說明如下文。依據(jù)此模塊，從雷射二極管10發(fā)射的光線經(jīng)由耦合透鏡13被聚集并穿過TO罐中的窗23以及支撐板31中的窗31a，并穿過安裝管40中的縱向間隙42，至玻璃套圈62之較低的區(qū)段62b，以傾斜方式投射。此玻璃套圈對來自雷射二極管10之光而言是透明的，因此光穿過玻璃套圈62并落在光波導(dǎo)區(qū)段52之端點(diǎn)表面52a上。光入射方向是相對于波導(dǎo)區(qū)段52之軸(7)一個角度。端點(diǎn)表面52a之波長選擇反射表示從傳輸二極管(在例示實(shí)施例之最左側(cè))承載并承載至端點(diǎn)表面的光被偏移并注入光波導(dǎo)區(qū)段52之中。于此情況中，光首先穿過光波導(dǎo)的套，從該處落入核區(qū)域上，于該處其在45°入射角被大反射。波長選擇濾波器于本例中被設(shè)計，因此其自然反射來自雷射二極管10之波長。對其它的波長，二光波導(dǎo)區(qū)段52，51之間的接口，另一方面，是極大的透明，因此來自左側(cè)注入波導(dǎo)區(qū)段52之光穿過并進(jìn)入波導(dǎo)區(qū)段51。
以相同的設(shè)置，傳輸或接收組件10也可以是一接收二鼻體，于該情況中一特定波長的光由被涂布一波長選擇濾波器之端點(diǎn)表面52a偏移，穿過光波導(dǎo)的套并穿過套圈，并且在接收組件10之方向中在相對光波導(dǎo)區(qū)段之軸7之一角度(此處為直角)發(fā)射。
應(yīng)該說明的是，來自傳輸或接收組件10的光也可在非45°的角度被注入或從波導(dǎo)區(qū)段52輸出，例如46°，47°或甚至60°。為此目的，TO罐被設(shè)置，例如，因此其軸8并未與光波導(dǎo)軸7成直角(如圖1，二所示)，但輕微地相對于光波導(dǎo)51，52傾斜。本發(fā)明的范圍還包括光波導(dǎo)區(qū)段51，52二者之二端點(diǎn)表面不是在45°角度。唯一重要的因子是光以一角度落入個別光波導(dǎo)區(qū)段之端點(diǎn)表面，因此光在端點(diǎn)表面被偏移并以高注入耦合準(zhǔn)位被注入光波導(dǎo)區(qū)段。
圖1至三所示之模塊代表一套件之基本組件，藉此提供極大范圍的操作以產(chǎn)生光數(shù)據(jù)傳輸用之傳輸及/或接收模塊。例如，如圖1所示之?dāng)?shù)個傳輸裝置或圖1所示之接收裝置可在一光波導(dǎo)之光軸方向中被設(shè)置為一個接一個，以光經(jīng)由一光波導(dǎo)區(qū)段之傾斜端點(diǎn)表面被注入或輸出，因此數(shù)個波長可連續(xù)被注入及/或從光波導(dǎo)內(nèi)。因此可以提供所需之多任務(wù)器/解多任務(wù)器用之極大范圍的選擇。
于本文中，圖4a至4d說明以該方式使用數(shù)個注入一波長及輸出二其它波長用之波導(dǎo)區(qū)段之實(shí)施例(稱為三端口雙向組件)。
如從圖4d所示之之區(qū)段可見，三光波導(dǎo)區(qū)段151，152，153，每一者具有在45°被拋光之端點(diǎn)表面，被設(shè)置于一連續(xù)安裝管140之內(nèi)。為了引導(dǎo)一沉浸裝置，數(shù)個圓形開孔143被合并至安裝管140內(nèi)，如圖1至三所示。
每一光波導(dǎo)區(qū)段之一端點(diǎn)表面具有一相關(guān)傳輸或接收組件設(shè)置于一TO罐內(nèi)。在一對應(yīng)的方式中，提供三個TO罐120a，120b，120c，二個左TO罐具有一接收組件110a，110b，而右TO罐120c具有一傳輸組件110c。TO罐120C于此例中對應(yīng)圖1的TO罐20，以每一接收組件110a，110b也具有一相關(guān)的前放大器114a，114b。再次，提供耦合透鏡113a，113b，其聚集由光波導(dǎo)區(qū)段151，152之端點(diǎn)表面偏移且在接收組件110a，110b之方向中發(fā)射之光至接收組件110a，110b之光主動區(qū)域上。
在圖四所示之本發(fā)明模塊中，光波導(dǎo)區(qū)段153之左端點(diǎn)表面153a以從傳輸組件110c發(fā)射的波長λ3的光被注入光波導(dǎo)區(qū)段153之內(nèi)且被偏移至右邊的方式被提供波長選擇濾波器。以未被表示細(xì)節(jié)之方式從左邊被注入之波長λ1，λ2之光訊號穿過端點(diǎn)表面153a而無任何干擾(且當(dāng)然，同時穿過相鄰，未被涂布之中央波導(dǎo)區(qū)段152之端點(diǎn)表面)。
波長λ2現(xiàn)在藉由適當(dāng)設(shè)計的波長選擇濾波器在接收組件110b的方向在左端點(diǎn)表面152a被輸出，而波長λ1之光現(xiàn)在接收組件110a的方向在光波導(dǎo)區(qū)段151之左端點(diǎn)表面151a被輸出，因此二波長λ1，λ2被解多任務(wù)。
其它波長可藉由增加適合單元而被輸出或注入。光訊號之多任務(wù)及/或解多任務(wù)用之適應(yīng)的模塊因此被提供，藉由不同資料頻道之光訊號可被結(jié)合在一光波導(dǎo)內(nèi)，且個別的頻道可被分別偵測。
圖五表示一實(shí)施例，其中傳輸或接收組件(未分別示出)未被設(shè)置于一TO罐，而是被設(shè)置于半導(dǎo)體封裝20’中。半導(dǎo)體封裝20’包括傳輸或接收組件用之一座(未示出)以及一連接接觸24’，經(jīng)由該接觸使傳輸或接收組件可被連接至一印刷電路板。
數(shù)個光波導(dǎo)區(qū)段51’，52’，53’及54’以對應(yīng)圖1的方式被形成于安裝管40’中，其較好是連續(xù)的。安裝管40’以類似圖1的方式被設(shè)置于半導(dǎo)體封裝20’上。為允許光穿過，每一半導(dǎo)體封裝具有一光輸出開孔23’位于其面對安裝管之面上。
此模塊的操作方法與已經(jīng)描述的模塊相同，因此應(yīng)該參照關(guān)于它們的解釋。
圖6提供數(shù)中耦合型態(tài)之當(dāng)注入光至一光纖內(nèi)時做為光被注入之位置的函數(shù)的插入損失的圖表。于此例中，此注入依據(jù)圖7b中所示之測量曲線A，D而被執(zhí)行，基于光系依據(jù)本發(fā)明經(jīng)由一傾斜，反射的端點(diǎn)表面而被注入，其偏移注入的光至光波導(dǎo)內(nèi)。測量曲線B，C表示注入過程，其中，另一種方式是，光在端點(diǎn)注入，如圖7a所示。
對曲線A而言，為了仿真耦合誤差，注入的幅射的焦點(diǎn)應(yīng)該在Y方向被移出光纖的核區(qū)域之外，且為測量曲線D，應(yīng)該在Y方向被偏移出光纖的核區(qū)域。此數(shù)值”0μm”指示光纖核的中心。在相同的方式中，在X方向之一偏移系用于測量曲線B，而在Y方向之一偏移系用于測量曲線C。
所示的測量曲線表示，對于最佳注入而言(偏移＝0μm)，依據(jù)本發(fā)明之插入損失大約是-5dB，且因此多少大于在端點(diǎn)的插入損失，其大約是-3dB。然而，相對于耦合誤差之誤差是較大的。所使用之測量用之波導(dǎo)核的直徑為9μm。
權(quán)利要求
1.一種在被承載于一光波導(dǎo)內(nèi)之至少二光資料頻道上傳輸及/或接收光訊號用之電光學(xué)模塊，具有至少一傳輸組件(10)，其光被注入該光波導(dǎo)內(nèi)，及/或具有至少一接收組件(10)用以接收來自該光波導(dǎo)之光輸出，特征在于該模塊中之該光波導(dǎo)形成至少二每一者具有至少一傾斜的端點(diǎn)表面(51a，51b)之光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)，以該光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)之該傾斜的端點(diǎn)表面(51a，51b)被同軸且一者位于另一者之后地被設(shè)置，而被注入或從一特定光數(shù)據(jù)頻道之光波導(dǎo)輸出之光在相對該光波導(dǎo)之光軸(7)之一角度被傳送至一傾斜的端點(diǎn)表面(52a)，或自其中出現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1之模塊，特征在于該至少一光波導(dǎo)區(qū)段之至少一端點(diǎn)表面(52a)被涂布一波長選擇濾波器(9)。
3.如權(quán)利要求1或2之模塊，特征在于該二相鄰光波導(dǎo)區(qū)段之端點(diǎn)表面(51a，51b)系共平面。
4.如權(quán)利要求3之模塊，特征在于該端點(diǎn)表面(51a，51b)相對該光波導(dǎo)之光軸(7)的角度實(shí)質(zhì)上為45°。
5.如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)之模塊，特征在于該光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)系設(shè)置于一個別的玻璃套圈(61，62)內(nèi)，其對所使用的光的波長是穿透的，且在其端部具有一端點(diǎn)表面(61a，62a)，其以對應(yīng)該光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)之方式傾斜。
6.如權(quán)利要求5之模塊，特征在于一安裝管(40)，其容納該個別的玻璃套圈(61，62)及設(shè)置于其中之該光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)，并且將它們設(shè)置于互相同軸之位置。
7.如權(quán)利要求6之模塊，特征在于該安裝管(40)具有一縱槽(42)且同時以一彈簧方式包圍該玻璃套圈(61，62)。
8.如權(quán)利要求6或7之模塊，特征在于固定該安裝管于一支架(31，32)上之固定裝置(41)，尤其是縱槽，系形成于該安裝管(40)上。
9.如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)之模塊，特征在于相鄰光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)之端點(diǎn)表面(51a，51b)之間的任何間隙系由具有一匹配之折射率之一沉浸裝置所填入。
10.如權(quán)利要求6或9之模塊，特征在于該沉浸裝置之插入用之一徑向開孔(43)被形成于該安裝管(40)內(nèi)每一該相鄰光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)之區(qū)域內(nèi)。
11.如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)之模塊，特征在于數(shù)個傳輸或接收組件于該模塊內(nèi)在該光波導(dǎo)或該光波導(dǎo)區(qū)段(151，152，153)之光軸(7)的方向被一個接著一個地排列，每一者與一光波導(dǎo)區(qū)段(151，152，153)之一傾斜的端點(diǎn)表面(151a，152a，153a)相關(guān)。
12.如權(quán)利要求1至11至少一項(xiàng)之模塊，特征在于一傳輸或接收組件(10，110a，110b，110c)之光軸實(shí)質(zhì)上與相關(guān)的光波導(dǎo)區(qū)段(52，151，152，153)之光軸(7)成直角。
13.如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)之模塊，特征在于該傳輸或接收組件(10，110a，110b，110c)被設(shè)置于一個別的TO罐(20，120a，120b，120c)。
14.如權(quán)利要求13之模塊，特征在于與每一TO罐(20)相關(guān)之一安裝封裝(30)首先容納該TO罐(20)，其次具有用以容納并支撐該安裝管(40)之一扣持帽(31)，該封裝(30)具有一窗，經(jīng)由該窗使光能夠穿過或由半透明材料組成。
15.如權(quán)利要求6至12至少一項(xiàng)之模塊，特征在于該傳輸或接收組件被設(shè)置于一半導(dǎo)體封裝(20’)內(nèi)，其可被設(shè)置于一印刷電路板上，且于其上設(shè)置該安裝管(40’)之一側(cè)。
16.如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)之模塊，特征在于一耦合透鏡(13)設(shè)置于一光波導(dǎo)區(qū)段之一端點(diǎn)表面(52a)與相關(guān)傳輸或接收組件(10)之間的光路徑中。
17.如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)之模塊，特征在于該光波導(dǎo)核從一第一光波導(dǎo)區(qū)段至一相鄰光波導(dǎo)區(qū)段變得更大。
18.如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)之模塊，特征在于該光波導(dǎo)(51，52)系一單一模式波導(dǎo)。
19.如權(quán)利要求2至18至少一項(xiàng)之模塊，特征在于該光波導(dǎo)區(qū)段(151，152，153)之個別的端點(diǎn)表面(151a，152a，153a)被涂布不同波長用之波長選擇濾波器，每一波長選擇濾波器與光數(shù)據(jù)頻道之一相關(guān)。
20.如權(quán)利要求1之模塊，特征在于該二光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)之相鄰端點(diǎn)表面形成一光分離器，尤其是一50/50光分離器。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種電光學(xué)模塊，用以傳輸及/或接收來自經(jīng)由一光波導(dǎo)被輸入之至少二光資料頻道之光訊號。依據(jù)本發(fā)明，光波導(dǎo)于模塊內(nèi)形成至少二光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)，每一者具有至少一前傾斜表面(51a，51b)。該光波導(dǎo)區(qū)段(51，52)在傾斜的前表面(51a，51b)一個在另一個之后地同軸設(shè)置，而光注入光波引導(dǎo)或自該光波導(dǎo)之光解耦合為特定的光數(shù)據(jù)頻道發(fā)生，藉此該光數(shù)據(jù)頻道之光在相對該光波導(dǎo)之光軸(7)之一角度從一傾斜前表面(52a)被導(dǎo)入或存在。
文檔編號G02B6/28GK1507574SQ01823287
公開日2004年6月23日 申請日期2001年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月23日
發(fā)明者L·梅奇奧爾, V·普里科特, L 梅奇奧爾, 錕鋪 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司