光收发机及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种能够简化制造工艺的光收发机。光收发机（１００）是由各种透明衬底呈层状粘贴组合在一起构成的，其包括：安装面发射激光器（１０）的透明衬底（１１０）、安装光检测器（１２）的透明衬底（１１１）、形成衍射光栅（１６）和（２０）的透明衬底（１１２）、以及形成衍射光栅（１８）的透明衬底（１１３）。从面发射激光器（１０）出射的信号光通过衍射光栅（１６）进入衍射光栅（１８），由衍射光栅（１８）进行聚光，并入射到与套管（２２）连接的光纤（２００）。与套管（２２）连接的光纤（２００）处出射的信号光通过衍射光栅（１８）进入衍射光栅（２０），由衍射光栅（２０）聚光，入射光检测器（１２）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过光信号进行信息通信时使用的光收发机以及该光收发机的制造方法。在波分复用方式中，从站端向用户端发信时使用波长为1.55μm的光信号，而从用户端向站端发信时使用波长为1.3μm的光信号。为了进行这样的光通信，在用户端的终端装置(例如个人计算机等)处，设置作为收发光信号的接口的光收发机(光敏无线交换机)。光收发机包括光发射部分，用于将向站发送信息的电信号转换为光信号；光接收部分，用于将来自站的光信号转换为电信号；连接部分(光连接器)，用于连接包括与站相连的光纤、光发射部分和光接收部分的单元等。为了广泛普及上述的光通信网络，重要的是降低用户的终端装置上配置的光收发机的成本。但是，现有的光收发机中，在加工光学元件等部件时，或是加工装有三维光波导通路的硅衬底的凹凸时，由于使用各向异性蚀刻等方法，需要较长的加工时间。另外，由于在硅衬底上的不同位置，使用三维精密定位来安装光学元件等部件，安装时需要较多的步骤。由于这些原因，在现有的光收发机的制造中，需要多种工艺步骤，增加了制造的成本。同时，本专利技术也提供可以实现简化制造工艺的光收发机的制造方法。为了达到上述目的，本专利技术的光收发机包括分光装置、光发射器和光接收器，分别被设置在双向传递信号光的光信号通路的一端，与该光信号通路的一端出射的信号光的光轴基本上呈正交的面内；分光装置在将光信号通路的一端出射的信号光的方向改变后导入光接收器的同时，将光发射器出射的信号光导入光信号通路的一端。另外，其它的本专利技术的光收发机包括的分光装置、光发射器和光接收器，分别被设置在双向传递不同波长的多个信号光的光信号通路的一端，与该光信号通路的一端出射的信号光的光轴基本上呈正交的面内；把由分光装置从光信号通路的一端出射的信号光作为接收光，按照接收光的波长改变其光轴的方向后导入光接收器，同时将光发射器出射的信号光导入光信号通路的一端。由于在垂直于光信号通路的一端出射的信号光的光轴的面内设置了分光装置、光发射器和光接收器的各个元件，因而可以实现结构简单、定位容易，简化光收发机的制造工艺。由此，使减少制造成本，实现光收发机的低成本化成为可能。优选的是，分光装置、光发射器和光接收器分别位于不同的正交面上。分光装置、光发射器和光接收器分别由透明衬底(或者具有透光性的衬底)支撑。这样，由于分别支撑分光装置、光发射器和光接收器的透明衬底可以形成层状排列从而构成光学系统，因此使光收发机的制造更加容易，成本降低。另外，由于可以采用以下的制造方法，即准备多个透明衬底，在各个透明衬底上设置多个分光装置、多个光发射器和多个光接收器后，将各透明衬底叠加，然后进行分割，从而可以高效率地制造多个光收发机。特别是在采用此种制造方法时，由于可以一次完成对多个光收发机的分光装置、光发射器和光接收器的相互间的精密定位，从而可以大幅度地简化制造工艺。优选该分光装置是由包括衍射光栅，对应入射光的波长改变出射光光轴角度的角色散光分支电路实现的。因此，可以形成薄型分光装置。优选的是，对于该衍射光栅，如果设光栅深度为d，衍射光栅的材料的折射率为n，发射光与接收光的波长中较小一方的波长为λ1，较大一方的波长为λ2，则光栅的深度d满足以下关系式λ1/(n-1)＜d＜λ2/(n-1)。由此，发射光与接收光都可以得到高衍射率。优选作为分光装置的该衍射光栅同时还具有聚光功能。由此可以使信号光高效率地入射到光信号通路中。另外，分光装置也可以通过棱镜来实现。优选的是，还具有第一偏转装置，用于改变从光发射器输出的信号光的方向，将其导入分光装置。由此可以增大光发射器的配置位置的自由度，使设计配置位置更加容易。第一偏转装置优选是由包括衍射光栅，对应入射光的波长改变出射光光轴角度的角色散光分支电路来实现。这样，第一偏转装置的厚度可以变薄。第一偏转装置配置在与分光装置配置面基本上平行的面内。第一偏转装置由透明衬底支撑。因此，可以与支撑该分光器等的透明衬底一起，通过将支撑第一偏转装置的透明衬底层状重叠粘合，构成光学系统，因此可以使其结构简单化，避免由于添加第一偏转装置而造成的制造工艺复杂化。优选还具有第二偏转装置，用于改变从分光装置输出的信号光的方向，将其导入光接收器。由此可以加大光发射器的配置位置的自由度，使配置位置的设计更加容易。优选第二偏转装置，是由包括衍射光栅或透镜，对应入射光的波长改变出射光光轴角度的角色散光分支电路来实现的。这样，第二偏转装置的厚度可以变薄。优选第二偏转装置还具有聚光功能。这样，可以使分光装置出射的信号光聚光后入射到光接收器中，因而可以更加准确地接收信息。优选的是第二偏转装置配置在与分光装置配置面基本上平行的面内。优选的是第二偏转装置由透明衬底支撑。因此，可与支撑该分光器等的透明衬底一起，由支撑第二偏转装置的透明衬底层状叠加从而构成光学系统，进而，可以使其结构简单化，避免由于添加第二偏转装置造成制造工艺复杂化。优选第一及第二偏转装置设置在同一面内。因此，在第一及第二偏转装置通过透明衬底支撑的情况下，可以使用同一透明衬底支撑二者，故可以因减少了部件的数量而简化其结构。此外，在这种情况下，由于能够同时对第一及第二偏转装置进行组装，因而可以因简化了制造工艺而降低成本。优选第二偏转装置是反射型衍射光栅，其反射分光装置输出的信号光，并将其导入所述光接收器。因此，光接收器可以离开光发射器更远，从而有效控制二者之间的串音(信号干扰)。优选还具有聚光装置，所述聚光装置将光信号通路一端出射的信号光作为基本上平行的光线，将其导入分光装置。因此，可高效率地向光信号通路入射信号光。该聚光装置最好使用透镜来实现。优选还包括串音防止装置，其被配置在光发射器与光接收器之间，用于防止相互间信号的泄露。这样，即使光发射器与光接收器的配置距离较近，也可以抑制二者间的串音。优选的是，分光装置和串音防止装置共同位于与光信号通路一端出射的光的光轴相垂直的面内。优选分光装置和串音防止装置分别由透明衬底支撑。因此，可以通过将支撑分光装置和串音防止装置的透明衬底层状叠加，与支撑该分光器等的透明衬底一起构成光学系统，这样，可以简化结构，避免制造工艺的复杂化。优选串音防止装置是在透明衬底上形成的导电膜。因此，不但可以对两个信号光间进行遮光，还能形成电磁屏蔽，防止收发机电路间电信号的泄漏。另外，可以在较小的空间内设置串音防止装置。此外，本专利技术还包括含有光发射器和光接收器、以及对应入射光的波长改变出射光的光轴方向的分光装置；设置在双向传递不同波长的多个信号光的光信号通路的一端，进行信息收发的光收发机的制造方法形成多个分光装置的第一透明衬底、形成多个光接收器的第二透明衬底、以及形成多个光发射器的第三透明衬底相互重叠组装的衬底组装步骤；将组装后的第一至第三的透明衬底，按每一块区域均包括一个光接收器、光发射器、和分光装置的方法进行切割，将其分割成多个子衬底的衬底切割步骤。根据上述的制造方法，由于可以在一个透明衬底上同时形成多个分光装置(例如衍射光栅)，从而提高制造工艺的效率。此外，由于是将具有多个分光装置的第一透明衬底、具有多个光接收器的第二透明衬底、和具有多个光发射器的第三透明衬底叠加组合后进行分割，所以，在重叠组装各透明衬底时，已进行了精密定位，故不必分别对每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光收发机，包括： 分光装置、光发射器和光接收器，分别设置在双向传递信号光的光信号通路的一端，与该光信号通路的一端出射的信号光的光轴基本上呈正交的面内； 所述分光装置在改变由所述光信号通路的一端出射的所述信号光的方向后导入所述光接收器的同时，将由所述光发射器出射的信号光导入所述光信号通路的一端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长坂公夫，宫前章，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]