组装发射器光学子组件的方法技术

技术编号:10307159 阅读:105 留言:0更新日期:2014-08-08 09:49
本发明专利技术公开一种组装发射器光学组件的方法,该光学组件安装有两个透镜,其中一个透镜会聚从激光二极管发射的光束,另一个透镜将前一个透镜所会聚的光束准直。该方法的特征在于,首先将第一透镜定位在将来自激光二极管的光束准直的位置,然后将第一透镜移动到相对于激光二极管远离前一个位置的位置,以便会聚光束。所公开的方法执行如下步骤:利用治具来定位透镜,以便将穿过第一透镜的光束引导到壳体的外侧。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及组装发射器光学子组件(在下文中表示为T0SA)的方法,具体地说,本申请涉及具有波分多路复用(在下文中表示为WDM)功能的T0SA。
技术介绍
已公开了实现WDM功能的多种T0SA。例如,美国专利USP8,036, 533B公开了一种T0SA,这种TOSA具有封装在封装件中的光源、阵列透镜和光多路复用器。来自相应光源的光束经阵列透镜而准直,以倾斜角进入光多路复用器,在光多路复用器中反复地发生内反射并与其它光束多路复用,并输出为单独一条多路复用光束。光多路复用器的倾斜角和厚度确定光束的轴线。日本专利申请公开N0.H01-101511A公开了一种光学系统,该光学系统将从激光二极管(在下文中表示为LD)输出并被准直透镜准直的各条光束多路复用。准直光束在彼此不同的点进入会聚透镜。会聚透镜将如此进入的准直光束会聚在一点上。随着所要传输的信息量的急剧增加,已开发出被广泛地称为百形状因数可拔插光组件(Centum Form factor Pluggable,在下文中表示为CFP)的新型光收发器。然而,对以有限的能耗来进一步增大传输容量的要求是没有止境的。本领域中迫切需要与CFP相比尺寸更小且能耗更低的光收发器。这种光收发器一般要求外部光纤与光信号源之间的耦合效率高。上述现有技术中公开的那些光学系统未必满足要求。
技术实现思路
本申请的一个实施例涉及一种组装发射器光学组件的方法,所述方法包括以下步骤:准备中间组件,所述中间组件包括半导体激光二极管(在下文中表示为LD)、基板和壳体,所述LD被安装到所述基板上,安装有所述LD的所述基板被安装到所述壳体中;使用辅助治具来使从所述LD输出的光束偏移,以便将所述光束引导到所述壳体的外侧;在监测所述光束的同时,将第一透镜对准到如下位置:所述第一透镜的光轴与所述LD的光轴重合并且穿过所述第一透镜的光束变为准直光束;以及在监测穿过所述第一透镜的光束的同时,将所述第一透镜移动到另一个位置,在该位置处所述LD定位在所述第一透镜的焦点处。所述辅助治具可以包括两个棱镜,所述两个棱镜分别反射从所述LD输出的光束,从所述辅助治具输出的光束大致平行于从所述LD输出的光束的光轴。将所述第一透镜对准的步骤包括如下步骤:二维地监测从所述辅助治具输出的光束的二维图像。具体地说,可以将所述第一透镜对准,以使与最大强度相对应的位置变成二维图像的中心,并且所述二维图像具有预定的尺寸。移动所述第一透镜的步骤包括如下步骤:在保持最大强度为所述二维图像的中心的同时,移动所述第一透镜,以使所述第一透镜距所述LD为预定的距离。所述方法可以包括在移动所述第一透镜之后固定所述第一透镜的步骤,固定所述第一透镜的步骤包括以下步骤:稍微提升所述第一透镜;向提升起来的所述第一透镜下方的所述基板上施加粘合树脂;使所述第一透镜下降到所述基板上;以及通过以紫外线照射和/或加热所述树脂来使所述粘合树脂固化。【附图说明】根据以下结合附图对本专利技术的优选实施例所做的详细描述,可以更清楚地理解本专利技术的以上和其它目的、方面以及优点,其中:图1是根据一个实施例的发射器光学组件的平面图;图2是图1所示的发射器光学组件的侧视图;图3是组装图1所示的发射器光学组件的工序的流程图;图4示意性地示出组装安装在发射器光学组件中的第一透镜的工序;图5是组装第一透镜的工序的流程图;图6示意性地示出在图4所示的布置方式中测得的光束的强度分布;图7示意性地示出从图4所示的工序变型而来的工序;图8示意性地示出在图4所示的工序之后将第一透镜定位的工序;图9示出在图5所示的工序之后组装第二透镜的工序的流程图;以及图10示意性地示出组装第二透镜的工序。【具体实施方式】下面将参考附图来描述一些实施例。在描述附图时,将用彼此相同或相似的附图标记或标号来表示彼此相同或相似的元件,并省略重复的说明。另外,在附图中,附图部件P1至P7表示按照这个顺序设置的各个基准平面。下面参考图1和图2来描述实施例的发射器光学组件。发射器光学组件2包括:驱动器10、子支架Ila至lid、半导体激光二极管(LD) 12a至12d、第一透镜13a至13d、分束器14、监测光电二极管(mPD)15a至15d、第二透镜16a至16d、以及光多路复用器17。第一透镜13a至13d的类型是会聚透镜,第二透镜16a至16d的类型是准直透镜。发射器光学组件2还包括基板la、壳体Ib和输出口 18,其中,基板Ia安装有上述电学兀件和光学兀件,壳体Ib的一侧设置有输出口 18并将上述兀件和基板Ia封装于壳体Ib中。输出口 18设置有与设置在壳体Ib —侧的开口连续的孔。输出口 18的孔的中心大致与壳体Ib的开口的中心对准。基板Ia设置有表面Ia1,该表面用于安装上述电学兀件和光学兀件。在本实施例中,LD12a至12d具有彼此相同的结构,并利用相应的子支架Ila至Ild沿着第一基准平面P1设置在基板Ia的主表面Ia1上。LD12a至12d分别发射波长彼此不同的特定波长的光束。结构彼此相同的第一透镜13a至13d利用粘合树脂J1沿着第二基准平面P2设置在基板Ia的主表面Ia1上。第二基准平面P2与第一基准平面P1平行。第一透镜13a至13d分别将来自相应的LD12a至12d的光束B1会聚到第四基准平面P4上,第四基准平面P4也与第一基准平面P1及第二基准平面P2平行。设置在第二基准平面P2与第四基准平面P4之间的分束器14将从第一透镜13a至13d输出的光束B2分成两部分,其中一部分B2b穿过分束器14透射并射向第二透镜16a至16d,另一部分则朝均安装在分束器14上的mPD15a至15d前进。当将LD12a至12d设置在第一基准平面P1上并将第一透镜13a至13d设置在第二基准平面P2上时,从第一透镜13a至13d输出并被分束器14部分地反射的光束B2聚焦在相应的mPD15a至15d的主表面上而成为光束B2a。尽管mPD15a至15d沿着第三基准平面P3设置,但是分束器14的横向中心偏离第三基准平面P3,也就是说,参考图2,分束器14的两个棱镜之间的界面相对于基板Ia的主表面Ia1的角度小于45°。因此,光束B2a以偏离mPD15a至15d法线的倾斜角进入相应的mPD15a至15d。mPD15a至15d和分束器14的这种光学布置方式防止了在mPD15a至15d的表面上反射的光返回并进入LD12a至12d中。再次进入LD的光将导致LD中的光噪声。在本实施例中,mPD15a至15d具有彼此相同的结构,并且可以具有所谓的顶部照射或背部照射的类型。第二透镜16a至16d的类型是准直透镜。第二透镜16a至16d也利用粘合树脂J2沿着第五基准平面P5定位在基板Ia的主表面Ia1上。第五基准平面P5与第一基准平面P1至第四基准平面P4平行。第二透镜16a至16d分别将从分束器14输出并聚焦在第四基准平面P4上的光束B2b转换成准直光束B3。光多路复用器17将分别从相应的第二透镜16a至16d输出的光束B3根据波长进行多路复用,并且向输出口 18输出单独一条光束B4。单独一条光束B4是准直光束并包含四种波长。设置在壳体Ib的外侧的第三透镜19将从光多路复用器17输出并穿过输出口18的光束B4会聚到外部光纤20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装发射器光学组件的方法,包括以下步骤:步骤a:准备中间组件,所述中间组件包括半导体激光二极管、基板和壳体,所述半导体激光二极管被安装到所述基板上,安装有所述半导体激光二极管的所述基板被安装到所述壳体中;步骤b:通过设置辅助治具使从所述半导体激光二极管输出的光束偏移,来将所述光束引出到所述壳体的外部;步骤c:在监测所述光束的同时将第一透镜对准在如下位置:使所述第一透镜的光轴与所述半导体激光二极管的光轴重合,并使穿过所述第一透镜的光束变为准直光束;以及步骤d:在监测所述光束的同时将所述第一透镜移动至另一位置,使所述半导体激光二极管位于所述第一透镜的一个焦点处。

【技术特征摘要】
2013.02.04 JP 2013-0194111.一种组装发射器光学组件的方法,包括以下步骤: 步骤a:准备中间组件,所述中间组件包括半导体激光二极管、基板和壳体,所述半导体激光二极管被安装到所述基板上,安装有所述半导体激光二极管的所述基板被安装到所述壳体中; 步骤b:通过设置辅助治具使从所述半导体激光二极管输出的光束偏移,来将所述光束引出到所述壳体的外部; 步骤c:在监测所述光束的同时将第一透镜对准在如下位置:使所述第一透镜的光轴与所述半导体激光二极管的光轴重合,并使穿过所述第一透镜的光束变为准直光束;以及 步骤d:在监测所述光束的同时将所述第一透镜移动至另一位置,使所述半导体激光二极管位于所述第一透镜的一个焦点处。2.根据权利要求1所述的方法,其中, 所述辅助治具包括两个棱镜,所述两个棱镜分别反射从所述半导体激光二极管输出的光束,从所述辅助治具输出的光束大致平行于从所述半导体激光二极管输出的光束。3.根据权利要求1所述的方法,其中, 将所述第一透镜对准的步骤包括如下步骤:二维地监测从所述辅助治具输出的光束的二维图像。4.根据权利要求3所述的方法,其中, 将所述第一透镜对准的步骤包括如下步骤:将所述第一透镜对准成使所述二维图像在大致中心处具有最大强度。5.根据权利要求3所述的方法,其中, 将所述第一透镜对准的步骤包括如下步骤:将所述第一透镜对准成使所述二维图像变为预定的尺寸。6.根据权利要求1所述的方法,其中, 移动所述第一透镜的步骤包括如下步骤:滑动所述第一透镜,以使所述第一透镜距所述半导体激光二极管为预定的距离。7.根据权利要求1所述的方法,还包括以下步骤: 步骤e:在步骤d之后,将所述第一透镜固定在所述基板上。8.根据权利要求7所述的方法,其中, 固定所述第一透镜的步骤进一步包括以下步骤: 步骤e-Ι:提升所述第一透镜; 步骤e_2:向提升起...

【专利技术属性】
技术研发人员:黑川宗高佐伯智哉藤村康
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

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