一種光子集成光學(xué)模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種光子集成光學(xué)模塊，包括集成在同一磷化銦襯底上的反射式半導(dǎo)體放大器和波分復(fù)用器；其中，波分復(fù)用器設(shè)置在反射式半導(dǎo)體放大器和該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口之間；反射式半導(dǎo)體光放大器的一端設(shè)置為反射鏡，其輸出波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第一激光信號(hào)；第一激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器后，耦合至該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口；且該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口輸入波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第二激光信號(hào)至該光子集成光學(xué)模塊；解決了WDM-PON物理層的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的波長(zhǎng)自適應(yīng)、上行帶寬較小問題，且易于封裝并不需密封性封裝，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】一種光子集成光學(xué)模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖通信領(lǐng)域中的光學(xué)模塊，特別涉及一種光子集成光學(xué)模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]光接入網(wǎng)是以光纖為主要傳輸媒質(zhì)的寬帶接入網(wǎng)。隨著4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，需要研發(fā)帶寬更大、資源利用率更高、覆蓋范圍更廣、業(yè)務(wù)種類更多、接入方式更靈活、兼容性更以及能效更高的下一代光接入網(wǎng)。波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)技術(shù)具有帶寬大、便于升級(jí)、對(duì)協(xié)議和速率透明的優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有的光接入網(wǎng)中。
[0003]如圖1所示，WDM-PON則是將波分復(fù)用技術(shù)(WDM)運(yùn)用在無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)中，光分路器AWG通過識(shí)別光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (Optical Network Unit)發(fā)出各種波長(zhǎng),將信號(hào)分配至IJ各路0NU。而基于波分復(fù)用技術(shù)的WDM-PON采用波長(zhǎng)作為用戶端ONU的標(biāo)識(shí)，利用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)上行接入，能夠提供較寬的工作帶寬，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的對(duì)稱寬帶接入。在WDM — PON中,波分復(fù)用器WDM解復(fù)用下行信號(hào),并分配給指定的0UN,同時(shí)把上行信號(hào)復(fù)用到一根光纖，傳輸?shù)焦饩€路終端OLT (Optical Line Terminal)。
[0004]但是，上述現(xiàn)有的WDM-PON技術(shù)，其物理層的ONU存在波長(zhǎng)自適應(yīng)、上行帶寬較小的的問題，以及WDM-PON與光載射頻RoF(Rad1-over-fiber)技術(shù)融合的難度較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種光子集成光學(xué)模塊。
[0006]本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用于OLT或者ONU中光纖收發(fā)的器件，特別提供一種以磷化銦(InP)晶體作為集成襯底的光子集成光學(xué)模塊。
[0007]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:一種光子集成光學(xué)模塊，包括集成在同一磷化銦襯底上的反射式半導(dǎo)體放大器和波分復(fù)用器；其中，波分復(fù)用器設(shè)置在反射式半導(dǎo)體放大器和該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口之間；反射式半導(dǎo)體光放大器的一端設(shè)置為反射鏡，其輸出波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第一激光信號(hào)；第一激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器后，耦合至該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口 ；且該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口輸入波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第二激光信號(hào)至該光子集成光學(xué)模塊。
[0008]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:第二激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器后，耦合至該光子集成光學(xué)模塊的第二輸出端口。
[0009]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:該光子集成光學(xué)模塊進(jìn)一步包括集成在同一磷化銦襯底上的光電接收器，其與波分復(fù)用器的一端連結(jié)，第二激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器后，輸出至光電接收器。
[0010]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:光電接收器設(shè)置為光電二極管或者雪崩光電二極管。
[0011]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:該光子集成光學(xué)模塊更進(jìn)一步包括集成在同一磷化銦襯底上的阻抗匹配放大器，其與光電接收器的另一端連結(jié)。
[0012]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:反射式半導(dǎo)體光放大器產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為C波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器接收波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第二激光信號(hào)；反射式半導(dǎo)體光放大器產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器接收波長(zhǎng)范圍為C波段的第二激光信號(hào)。
[0013]本實(shí)用新型的光學(xué)元件相比于現(xiàn)有技術(shù)來說具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本實(shí)用新型的光學(xué)集成光學(xué)模塊均為一體化集成在同一磷化銦襯底上的光學(xué)模塊，解決了 WDM-PON物理層的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的波長(zhǎng)自適應(yīng)、上行帶寬較小問題；其次，本實(shí)用新型的光學(xué)集成模塊易于封裝且不需要密封性封裝；最后，集成度高、體積小、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的WDM-PON的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的光學(xué)元件的光子集成光學(xué)模塊示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的光學(xué)元件的光子集成光學(xué)模塊示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的光學(xué)元件的光子集成光學(xué)模塊示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為使對(duì)本實(shí)用新型的目的、構(gòu)造特征及其功能有進(jìn)一步的了解，配合附圖詳細(xì)說明如下。應(yīng)當(dāng)理解，此部分所描述的具體實(shí)施例僅可用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]本實(shí)用新型的光子集成(Photonics Integrated Circuit,簡(jiǎn)稱PIC)光學(xué)模塊應(yīng)用于OLT或者ONU的光纖收發(fā)器件中，其集成電路襯底使用磷化銦(InP)晶體。
[0020]具體實(shí)施例一
[0021]請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的光學(xué)元件的光子集成光學(xué)模塊示意圖。本實(shí)用新型的光子集成光學(xué)模塊包括反射式半導(dǎo)體光放大器(Reflect1nSemiconductor Optical Amplifier,圖中簡(jiǎn)稱 ROSA) 10 和波分復(fù)用器(WavelengthDivis1n Multiplexer,圖中簡(jiǎn)稱WDM) 20。其中反射式半導(dǎo)體光放大器10的一端為反射鏡，產(chǎn)生C波段或L波段的第一激光信號(hào)輸出至波分復(fù)用器20。波分復(fù)用器20設(shè)置于反射式半導(dǎo)體光放大器10和光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口(I/O) 30之間，且同時(shí)連結(jié)該光子集成光學(xué)模塊的第二輸出端口 40。反射式半導(dǎo)體光放大器10輸出的激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器20進(jìn)行波長(zhǎng)復(fù)用及解復(fù)用后，耦合至輸入輸出端口 30。
[0022]同時(shí)，該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口 30輸入波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第二激光信號(hào)至該光子集成光學(xué)模塊，經(jīng)由波分復(fù)用器20后，耦合至該光子集成光學(xué)模塊的第二輸出端口 40。
[0023]具體實(shí)施例二
[0024]請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的光學(xué)元件的光子集成光學(xué)模塊示意圖。本實(shí)用新型的光子集成光學(xué)模塊包括反射式半導(dǎo)體光放大器10、波分復(fù)用器20和光電接收器50。其中反射式半導(dǎo)體光放大器10的一端為反射鏡，產(chǎn)生C波段或L波段的第一激光信號(hào)輸出至波分復(fù)用器20。波分復(fù)用器20設(shè)置于反射式半導(dǎo)體光放大器10和光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口(I/o) 30之間，且同時(shí)連結(jié)光電接收器50。由反射式半導(dǎo)體光放大器10輸出的第一激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器20進(jìn)行波長(zhǎng)復(fù)用及解復(fù)用后，耦合至輸入輸出端口 30輸出。
[0025]同時(shí)，該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口 30輸入波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第二激光信號(hào)至該光子集成光學(xué)模塊，經(jīng)由波分復(fù)用器20后，輸出至光電接收器50。且反射式半導(dǎo)體光放大器10產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為C波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器50接收波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第二激光信號(hào)；反射式半導(dǎo)體光放大器10產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器50接收波長(zhǎng)范圍為C波段的第二激光信號(hào)。
[0026]其中光電接收器50設(shè)置為光電二極管(Photo D1de，簡(jiǎn)稱H))，也可設(shè)置為雪崩光電二極管(Avalanche Photod1de 簡(jiǎn)稱 APD)。
[0027]具體實(shí)施例三
[0028]請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的光學(xué)元件的光子集成光學(xué)模塊示意圖。本實(shí)用新型的光子集成光學(xué)模塊包括反射式半導(dǎo)體光放大器10、波分復(fù)用器20、光電接收器50和阻抗匹配放大器(圖中簡(jiǎn)稱TIA) 60。其中反射式半導(dǎo)體光放大器10的一端為反射鏡，產(chǎn)生C波段或L波段的第一激光信號(hào)輸出至波分復(fù)用器20。波分復(fù)用器20設(shè)置于反射式半導(dǎo)體光放大器10和光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口(I/O) 30之間，且同時(shí)連結(jié)光電接收器50。阻抗匹配放大器60設(shè)置在光電接收器50的另一端。由反射式半導(dǎo)體光放大器10輸出的第一激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器20進(jìn)行波長(zhǎng)復(fù)用及解復(fù)用后，耦合至輸入輸出端口 30。
[0029]同時(shí)，該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口 30輸入波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第二激光信號(hào)至該光子集成光學(xué)模塊，經(jīng)由波分復(fù)用器20后，輸出至光電接收器50。且反射式半導(dǎo)體光放大器10產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為C波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器50接收波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第二激光信號(hào)；反射式半導(dǎo)體光放大器10產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器50接收波長(zhǎng)范圍為C波段的第二激光信號(hào)。
[0030]其中輸出至光電接收器50的第二激光信號(hào)，經(jīng)由光電接收器50轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸出至阻抗匹配放大器60。
[0031]其中，光電接收器50設(shè)置為光電二極管(Photo D1de，簡(jiǎn)稱H))，也可設(shè)置為雪崩光電二極管(Avalanche Photod1de 簡(jiǎn)稱 APD)。
[0032]本實(shí)用新型的光子集成光學(xué)模塊包括有源區(qū)域和無源區(qū)域。其中，無源區(qū)域包括與輸入輸出光纖模場(chǎng)匹配的低損耗波導(dǎo)(簡(jiǎn)稱SSC)及用于分離反射式半導(dǎo)體光放大器10輸出的激光信號(hào)的波分復(fù)用器20，分別位于集成襯底磷化銦的第一層和第二層；有源區(qū)域包括反射式半導(dǎo)體光放大器10,或者包括反射式半導(dǎo)體光放大器10和光電接收器50,再或者包括反射式半導(dǎo)體光放大器10、光電接收器50和阻抗匹配放大器60,位于集成襯底磷化銦的上層區(qū)域。
[0033]本實(shí)用新型的光學(xué)元件相比于現(xiàn)有技術(shù)來說具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本實(shí)用新型的光學(xué)集成光學(xué)模塊均為一體化集成在同一磷化銦襯底上的光學(xué)模塊，解決了 WDM-PON物理層的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的波長(zhǎng)自適應(yīng)、上行帶寬較小問題；其次，本實(shí)用新型的光學(xué)集成模塊易于封裝且不需要密封性封裝；最后，集成度高、體積小、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)。
[0034]以上所述，僅為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例而已，并非用于限制本實(shí)用新型的范圍，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本實(shí)用新型所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種光子集成光學(xué)模塊，包括集成在同一磷化銦襯底上的反射式半導(dǎo)體放大器和波分復(fù)用器；其中，波分復(fù)用器設(shè)置在反射式半導(dǎo)體放大器和該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口之間；其特征在于:反射式半導(dǎo)體光放大器的一端設(shè)置為反射鏡，其輸出波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第一激光信號(hào)；第一激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器后,稱合至該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口 ；且該光子集成光學(xué)模塊的輸入輸出端口輸入波長(zhǎng)范圍為C波段或L波段的第二激光信號(hào)至該光子集成光學(xué)模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光子集成光學(xué)模塊，其特征在于:第二激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器后，稱合至該光子集成光學(xué)模塊的第二輸出端口。
3.如權(quán)利要求1所述的一種光子集成光學(xué)模塊，其特征在于:該光子集成光學(xué)模塊進(jìn)一步包括集成在同一磷化銦襯底上的光電接收器，其與波分復(fù)用器的一端連結(jié)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種光子集成光學(xué)模塊，其特征在于:第二激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器后，輸出至光電接收器。
5.如權(quán)利要求3述的一種光子集成光學(xué)模塊，其特征在于:光電接收器設(shè)置為光電二極管或雪崩光電二極管。
6.如權(quán)利要求3所述的一種光子集成光學(xué)模塊，其特征在于:該光子集成光學(xué)模塊更進(jìn)一步包括集成在同一磷化銦襯底上的阻抗匹配放大器，其與光電接收器的另一端連結(jié)。
7.如權(quán)利要求3或6所述的一種光子集成光學(xué)模塊，其特征在于:反射式半導(dǎo)體光放大器產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為C波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器接收波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第二激光信號(hào)。
8.如權(quán)利要求3或6所述的一種光子集成光學(xué)模塊，其特征在于:反射式半導(dǎo)體光放大器產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍為L(zhǎng)波段的第一激光信號(hào)，此時(shí)光電接收器接收波長(zhǎng)范圍為C波段的第二激光信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04B10/40GK204119239SQ201420490964
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】謝紅, 華一敏, 李連城, 雷獎(jiǎng)清, 曾昭鋒 申請(qǐng)人:昂納信息技術(shù)（深圳）有限公司