具有多条信号通道的光学组件的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种包括多于一条信号通道的光学组件的制造方法，每条信号通道设置有半导体激光二极管(LD)、第一透镜和第二透镜。该方法首先把第一透镜设置在使得从LD输出的光束变为准直光束的位置，之后，稍微地移动第一透镜以远离LD，以便把光束转换成会聚光束。第二透镜首先设置在使得从第一透镜输出的光束变为准直光束的位置，之后，移动第二透镜以远离第一透镜，使得通过耦合光纤所得到的光输出变为在预定范围内。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及实现了多条信号通道的光学组件的制造方法。
技术介绍
当安装在光发射器组件中且被提供足够的偏压电流的激光二极管(LD)与外部光纤牢固地耦合时，光发射器组件有时会导致光功率超过极限值，该极限值是从例如人眼安全的角度进行控制的。当调整或减小偏压电流来降低光输出功率时，LD降低共振频率，这意味着光发射器组件的高频性能会下降。提出了一个解决方案：即光发射器组件使LD的焦点从光纤的端部移开。具体来说，当接收LD输出的光的外部光纤通过光连接器与光学组件耦合时，提议的解决方案是把光连接器，准确说是把光纤的端部，物理上地从LD所输出的光的焦点处移开。光纤的端部相对于焦点的偏差改变了进入光纤的芯部中的光束的一部分，因此，可以降低从光纤输出的光的输出功率。这种机理经常被称为离焦(de-focusing)。在能够输出基于波长而多路复用多条光束的光信号的光学组件中，可以适当地对一条光束执行上述离焦处理。然而，用于一条光束的该离焦处理对于其余光束而言并不总是足够的。与光纤耦合的各条光束相互独立地穿过各通道或光学耦合系统。因此，各个光束并不总是以与经过离焦的一条光束相同的角度或相同的条件和光纤进行耦合。
技术实现思路
本专利技术的一方面涉及一种光学组件的制造方法，所述光学组件设置有：半导体激光二极管，其用作光源；第一透镜，其与所述半导体激光二极管耦合；第二透镜，其与所述第一透镜耦合；第三透镜，其与所述第二透镜耦合；以及耦合光纤，其与所述第三透镜耦合。本专利技术的所述光学组件经由所述耦合光纤输出光信号。所述方法包括以下步骤：(a)将所述第一透镜设置在第一位置，在所述第一位置处，所述第一透镜把从所述半导体激光二极管输出的光束转换成准直光束；(b)移动所述第一透镜，在该步骤中，沿着将所述半导体激光二极管与所述第一透镜连接的光轴移动所述第一透镜从而使所述第一透镜离开所述半导体激光二极管预定距离；(c)将所述第二透镜设置在第二位置，在所述第二位置处，所述第二透镜把从所述第一透镜输出且穿过所述第二透镜的光束转换成准直光束；以及(d)调整光功率，在该步骤中，通过使所述第二透镜从所述第二位置朝所述第三透镜移动来将经由所述耦合光纤输出的光功率调整到预定范围内。附图说明结合附图，从本专利技术的优选实施例的以下详细描述中，可以更好地理解上述和其它目的、方面和优点，其中：图1示出本实施例的光学组件的内部；图2是示出光学组件内部的俯视图；图3示意地示出本实施例的光学组件的光学耦合系统；图4A示出使第一透镜与LD对准的处理，图4B示出使第二透镜对准在第二透镜产生准直光束的初始位置的处理，图4C示出设置虚设口的处理，图4D示出朝虚设口移动第二透镜来得到在预定范围内的输出功率的处理；图5A示出当朝第一透镜方向移动第二透镜时的耦合公差，图5B示出当朝第三透镜方向移动第二透镜时的耦合公差；图6示出当第二透镜沿着其光轴移动时的背向反射；图7示意地示出在常规的离焦对准中导致失败的机理。具体实施方式下面参考附图来描述根据本专利技术的一些实施例。在附图的描述中，彼此相同或相似的标号或标记指代彼此相同或相似的元件，而不做重复解释。图1示出本实施例的光学组件的内部，图2是示出光学组件内部的俯视图。本实施例的光学组件1是光发射组件的类型，其设置有盒形外壳2和带有凸缘的圆柱形套筒单元3，光学组件1具有多条信号通道，在图1和图2所示的本光学组件中具有4条通道。具体来说，光学组件1在外壳2内部包括：四个激光二极管(LD)11a至11d、四个第一透镜12a至12d、分束器(BS)13、四个第二透镜14a至14d、两个波分复用(WDM)滤波器14和15、反射镜17、隔离器18以及偏振光合束器(PBC)19。LD11a至11d中的一个、第一透镜12a至12d中的一个和第二透镜中的一个与信号通道相对应。下文描述假设前侧对应于套筒单元的安装侧，后侧对应于相反侧。然而，这些假设仅仅是为了说明，绝不是为了限定本专利技术的范围。光学组件1驱动相互独立的各LD11a至11d。即各LD11a至11d可以独立于其余LD来发射光束。第一透镜12a至12d把各光束朝第二透镜14a至14d会聚。第二透镜14a至14d因此可以把入射光束转换成各准直光束。位于第一透镜12a至12d侧的第二透镜14a至14d的各自焦点大体上与位于第二透镜14a至14d侧的第一透镜12a至12d的各自焦点重合。因此，可以经由第一和第二透镜把从LD11a至11d输出的发散光束转换成各准直光束。光学组件1的光学系统处理这些准直光束。图3示意地示出本实施例的光学组件的光学系统。第二透镜14a至14d输出的准直光束被包括波分复用滤波器15和16、反射镜17、隔离器18和偏振光合束器19在内的光学系统多路复用，并穿过设置在外壳2的前壁上的窗口2a输出到套筒单元3。套筒单元3在内部安装有第三透镜4和插芯(stub)6。第三透镜4把如此经过处理的准直光束会聚到耦合光纤5的紧固在插芯6的中心处的端部。常规的组件，即常规的发射器组件通过使耦合光纤的端部的位置偏离获得最大功率的位置(即，会聚透镜的焦点)来调整发射器组件的光输出功率，这也常常被称为离焦。另一方面，本实施例的光学组件也对耦合光纤执行用于控制光耦合效率的离焦，但是离焦是通过第二透镜14a至14d来执行的，第二透镜14a至14d是准直透镜而不是靠近耦合光纤的会聚透镜。第二透镜14a至14d用于相应的通道。因此，一条通道上的离焦不会影响其它通道上的离焦。在本实施例的光学组件中，LD11a至11d产生的光束是发散光束。第二透镜14a至14d使这些发散光束准直成各个准直光束。安装在第二透镜14a至14d的下游的光学系统将各个准直光束多路复用，并且第三透镜把这些多路复用的光束会聚到耦合光纤的端部上。因此，只要各准直光束进入第三透镜的有效区域内，即使第二透镜14a至14d偏离发散光束被转换成准直光束的各位置，准直光束还是可以和耦合光纤的端部耦合。由普通的驱动信号直接驱动的LD可以发出平均功率大约是10dBm的光。从LD到耦合光纤端部的光学系统不可避免地表现出大约2到3dB的光耦合损耗。因此，耦合光纤输出的光功率变成大约7到8dB。另一方面，由IEEE规定的100G-baseLR4的一个标准定义了最大光功率为4.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学组件的制造方法，所述光学组件设置有：半导体激光二极管，其用作光源；第一透镜，其与所述半导体激光二极管耦合；第二透镜，其与所述第一透镜耦合；第三透镜，其与所述第二透镜耦合；以及耦合光纤，其与所述第三透镜耦合，所述光学组件经由所述耦合光纤输出光信号，所述方法包括以下步骤：将所述第一透镜设置在第一位置，在所述第一位置处，所述第一透镜把从所述半导体激光二极管输出的光束转换成准直光束；移动所述第一透镜，在该步骤中，沿着将所述半导体激光二极管与所述第一透镜连接的光轴移动所述第一透镜从而使所述第一透镜离开所述半导体激光二极管预定距离；将所述第二透镜设置在第二位置，在所述第二位置处，所述第二透镜把从所述第一透镜输出且穿过所述第二透镜的光束转换成准直光束；以及调整光功率，在该步骤中，通过使所述第二透镜从所述第二位置朝所述第三透镜移动来将经由所述耦合光纤输出的光功率调整到预定范围内。

【技术特征摘要】
2014.05.13 JP 2014-0993151.一种光学组件的制造方法，所述光学组件设置有：半导体激
光二极管，其用作光源；第一透镜，其与所述半导体激光二极管耦
合；第二透镜，其与所述第一透镜耦合；第三透镜，其与所述第二
透镜耦合；以及耦合光纤，其与所述第三透镜耦合，所述光学组件
经由所述耦合光纤输出光信号，所述方法包括以下步骤：
将所述第一透镜设置在第一位置，在所述第一位置处，所述第
一透镜把从所述半导体激光二极管输出的光束转换成准直光束；
移动所述第一透镜，在该步骤中，沿着将所述半导体激光二极
管与所述第一透镜连接的光轴移动所述第一透镜从而使所述第一透
镜离开所述半导体激光二极管预定距离；
将所述第二透镜设置在第二位置，在所述第二位置处，所述第
二透镜把从所述第一透镜输出且穿过所述第二透镜的光束转换成准
直光束；以及
调整光功率，在该步骤中，通过使所述第二透镜从所述第二位
置朝所述第三透镜移动来将经由所述耦合光纤输出的光功率调整到
预定范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一透镜在借助移
动所述第一透镜的所述步骤从所述第一位置移开的位置处具有5到6
的放大率，并且，
所述第二透镜在借助调整光功率的所述步骤从所述第二位置移
开的位置处放大率为1。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一透镜设置在
第一位置的所述步骤和将所述第二透镜设置在第二位置的所述步骤
通过设置用于使从所述第一透镜输出的光束和从所述第二透镜输出
的光束平行移动的工具来执行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，调整光功率的所述步骤
包括如下步骤：
在所述第三透镜和所述耦合光纤的各设置位置设置虚设透镜和
虚设光纤；
通过朝所述虚设透镜移动所述第二透镜来将通过所述虚设光纤
所得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐伯智哉，黑川宗高，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP