应用光源、光调制器和波长检测器的光学模块制造技术

本发明专利技术公开一种光学模块。该光学模块包括输出第一和第二CW光束的波长可调谐激光二极管(t‑LD)、通过调制第一CW光束产生第一输出光束的光调制器、对第二CW光束进行分束以产生被监测光束和第二输出光束的波长检测器、以及壳体。壳体的前壁中设置有第一和第二输出端口，波长检测器和t‑LD排列在第二输出端口的沿壳体两侧壁中的一个延伸的光轴上，光调制器排列在第一输出端口的沿壳体两侧壁中的另一个延伸的光轴上。光调制器具有输入端口、输出端口和信号焊盘，输入端口设置在光学模块的与两侧壁中的一个相对的一侧，输出端口设置在光学模块的与壳体的前壁相对的一侧，信号焊盘设置在光学模块的与壳体的后壁相对的一侧，信号焊盘提供包括高频分量的信号。

Optical module using light source, light modulator and wavelength detector

The invention discloses an optical module. The optical module includes a first and a second CW output beam wavelength tunable laser diode (t LD), generates a first output beam of light modulator, second CW beam splitter to produce wavelength detection device, and the shell beam and second beam is monitored by the first beam modulation CW. The first and second output port is arranged in the front wall of the housing, the wavelength detector and the t LD arranged in second output ports along the two sides of the shell in the wall of an extension of the optical axis, light modulator arranged in the first output port along the two sides of the shell wall in another extension of the optical axis. Light modulator having an input port and output port and a signal pad input port, set up a relatively is on the side of the optical module and the side walls of the output port is arranged side of the front wall in the optical module and the shell relative to the signal pad is arranged in the optical module and the shell in the rear wall of the opposite side the signal pads provide signals, including high frequency components.

【技术实现步骤摘要】
应用光源、光调制器和波长检测器的光学模块本申请是申请日为2015年10月28日、申请号为201580058464.0、专利技术名称为“应用光源、光调制器和波长检测器的光学模块及其组装方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及安装有包括半导体激光二极管(LD)的光源、光调制器和波长检测器的光学模块；并且本专利技术还涉及组装该光学模块的方法。
技术介绍
安装有波长可调谐半导体激光二极管(t-LD)以及调制从t-LD发射的CW光的光调制器的光学模块已经在该领域中众所周知。日本专利申请公开No.2009-146992已披露了这种光学模块。从t-LD输出的CW光经由光纤与光调制器光耦合。然而，光纤在以大曲率弯曲时会引起弯曲损耗。因此，当具有有限的尺寸的光收发器在其壳体中安装有t-LD和光调制器时，需要补偿由内部光纤引起的弯曲损耗的技术。
技术实现思路
本申请的一个方面涉及一种组装光学模块的方法，所述光学模块安装有被封入壳体内的激光器单元、调制器单元以及检测器单元。所述激光器单元包括半导体激光二极管(LD)，所述LD具有输出第一连续波(CW)光束的前端面和输出的第二CW光束的后端面。所述调制器单元调制所述第一连续波(CW)光束。所述检测器单元确定所述第二CW光束的波长。所述壳体包括第一输出端口和第二输出端口。本申请的所述方法包括以下步骤：(1)将第一热电冷却器(TEC)、第二TEC和第三TEC安装在所述壳体内；(2)分别将所述激光器单元安置在所述第一TEC上，将所述调制器单元安置在所述第二TEC上，并且将所述检测器单元安置在所述第三TEC上；(3)实现所述第一CW光束通过所述调制器单元与所述壳体的所述第一输出端口光耦合以及所述第二CW光束通过所述检测器单元与所述壳体的所述第二输出端口光耦合中的一者；以及(4)实现所述第一CW光束通过所述调制器单元与所述壳体的所述第一输出端口光耦合以及所述第二CW光束通过所述检测器单元与所述壳体的所述第二输出端口光耦合中的另一者。本申请的方法的一个特征在于，使所述第一CW光束与所述第一输出端口耦合的步骤包括以下步骤：(3-1)使所述激光器单元通过所述输入单元与所述光调制器光耦合，以及(3-2)使所述光调制器通过所述输出单元与所述第一输出端口光耦合。本方法的另一特征在于，使所述第二CW光束与所述第二输出端口耦合的步骤包括以下步骤：(4-1)使所述检测器单元与所述激光器单元光耦合，以及(4-2)使所述检测器单元与所述第二输出端口光耦合。本申请的另一方面涉及包括具有第一端面和第二端面的波长可调谐激光二极管(t-LD)、光调制器、波长检测器、壳体以及第一输出端口和第二输出端口的光学模块。所述t-LD从所述第一端面输出第一CW光束并且从所述第二端面输出第二CW光束。所述光调制器主要由半导体材料制成，所述光调制器通过调制所述第一CW光束产生第一输出光束。所述波长检测器确定所述t-LD的振荡波长，所述波长检测器将所述第二CW光束分束为被监测光束和第二输出光束。所述壳体包括前壁、后壁以及将所述前壁和所述后壁连接起来的两个侧壁，所述壳体将所述t-LD、所述光调制器和所述波长检测器封入由所述前壁、所述后壁和所述侧壁分隔成的空间中。所述第一输出端口和所述第二输出端口设置在所述前壁中，并分别输出所述第一输出光束和所述第二输出光束。本申请的光调制器的一个特征在于，所述波长检测器和所述t-LD排列在所述第二输出端口的沿所述侧壁中的一个延伸的光轴上，而所述光调制器排列在所述第一输出端口的沿所述侧壁中的另一个延伸的光轴上。本申请的光调制器还具有这样的特征：所述光调制器具有输入端口、输出端口和信号焊盘，其中，所述输入端口设置在所述光调制器的与所述壳体的所述侧壁中的所述一个相对的一侧，所述输出端口设置在所述光学模块的与所述壳体的所述前壁相对的一侧，并且所述信号焊盘设置在所述光学模块的与所述后壁相对的一侧，其中所述信号焊盘提供包括高频分量的信号。本申请的又一方面涉及光学模块。该方面的光学模块包括光源、光调制器和输入单元。所述光源安置在第一TEC上并且第一载体置于所述光源与所述第一TEC之间，所述光源产生连续波(CW)光束，其中在所述第一载体上设置有标记。所述光调制器安置在独立于所述第一TEC的第二TEC上，并且基体置于所述光调制器与所述第二TEC之间，所述光调制器调制所述CW光束。所述输入单元使所述CW光束与所述光调制器耦合，所述输入单元安置在基体上，并且第二载体置于所述输入单元与所述基体之间，其中在所述第二载体上设置有标记。本光学模块的一个特征在于，所述输入单元的所述第二载体上的标记与所述光源的所述第一载体上的标记对准。本申请的又一方面涉及光学模块。本方面的光学模块包括光源、光学部件、壳体和移束器。光源，其产生具有光轴的光束。光学部件，其与所述光源光耦合，所述光学部件具有与所述光束的光轴偏离的另一光轴。壳体，其具有底部，在所述底部上布置所述光源和所述光学部件。移束器，其置于所述光源与所述光学部件之间。本方面的光学模块的特征在于，所述移束器使从所述壳体的底部起测量的所述光束的光轴与从所述壳体的底部起测量的所述光学部件的另一光轴对准。本申请的又一方面涉及组装设置有光源、移束器、光学部件、会聚透镜和壳体的光学模块的方法。所述光源产生光束。所述光学部件与所述光束光耦合。所述会聚透镜将所述光束会聚到所述光学部件上。具有底部的所述壳体将所述光源、所述会聚透镜和所述光学部件封入其中。该方法包括以下步骤：(1)将所述移束器布置在所述光源与所述会聚透镜之间，其中，所述移束器使从所述壳体的所述底部起测量的光束的光轴与所述光学部件的光轴对准；以及(2)通过调准所述会聚透镜使从所述移束器输出的光束与所述光学部件耦合。附图说明[图1]图1是根据本专利技术的实施例的光学模块的透视图；[图2]图2示出了图1所示的光学模块的内部；[图3]图3示出了在图1所示的光学模块内应用的波长可调谐LD的剖视图；[图4]图4是激光器单元的俯视图；[图5]图5是光调制器的俯视图；[图6]图6是检测器单元的俯视图；[图7]图7是调制器单元的俯视图；[图8]图8是调制器单元的分解图；[图9]图9是调制器单元的基体的俯视图，其中，基体通过载体安置光调制器；[图10]图10是安置在图9所示的基体上的终止器单元的俯视图；[图11]图11是安置在图9所示的基体上的偏压单元的俯视图；[图12]图12是输入单元的俯视图，输入单元将从图4所示的激光器单元发射的第一CW光引导到图2所示的光调制器中；[图13]图13A示意性示出了单透镜系统的光线径迹，并且图13B示出了双透镜系统的光线径迹；[图14]图14A至图14F示出了单透镜系统的耦合容差(图14A和图14B)、双透镜系统中第一透镜的耦合容差(图14C和图14D)以及双透镜系统中第二透镜的耦合容差(图14E和图14F)；[图15]图15是接合单元的俯视图；[图16]图16是输出单元的俯视图；[图17]图17示出了沿从第二输出端口延伸的光轴截取的光学模块的剖视图；[图18]图18示出了沿从第一输出端口延伸的光轴截取的光学模块的剖视图；[图19]图19是沿布线基板、激光器单元以及检测器单元的布置的俯视图；[图20]图20是围绕激光器单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学模块，包括：具有第一端面和第二端面的波长可调谐激光二极管(t‑LD)，其从所述第一端面输出第一连续波(CW)光束并且从所述第二端面输出第二CW光束；光调制器，其主要由半导体材料制成，所述光调制器通过调制所述第一CW光束产生第一输出光束；波长检测器，其对所述第二CW光束进行分束以产生被监测光束和第二输出光束，所述波长检测器确定所述t‑LD的振荡波长；壳体，其包括前壁、后壁以及将所述前壁和所述后壁连接起来的两个侧壁，所述壳体将所述t‑LD、所述光调制器和所述波长检测器封入由所述前壁、所述后壁和所述侧壁分隔成的空间中；以及第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口和所述第二输出端口均设置在所述壳体的所述前壁中，所述第一输出端口输出所述第一输出光束，并且所述第二输出端口输出所述第二输出光束，其中，所述波长检测器和所述t‑LD排列在所述第二输出端口的沿所述侧壁中的一个延伸的光轴上，并且所述光调制器排列在所述第一输出端口的沿所述壳体的所述侧壁中的另一个延伸的光轴上，所述光调制器具有输入端口、输出端口和信号焊盘，所述输入端口设置在所述光学模块的与所述壳体的所述侧壁中的所述一个相对的一侧，所述输出端口设置在所述光学模块的与所述壳体的所述前壁相对的一侧，并且所述信号焊盘设置在所述光学模块的与所述壳体的所述后壁相对的一侧，其中所述信号焊盘提供包括高频分量的信号。...

【技术特征摘要】
2014.10.28 JP 2014-219585;2014.11.21 JP 2014-236631.一种光学模块，包括：具有第一端面和第二端面的波长可调谐激光二极管(t-LD)，其从所述第一端面输出第一连续波(CW)光束并且从所述第二端面输出第二CW光束；光调制器，其主要由半导体材料制成，所述光调制器通过调制所述第一CW光束产生第一输出光束；波长检测器，其对所述第二CW光束进行分束以产生被监测光束和第二输出光束，所述波长检测器确定所述t-LD的振荡波长；壳体，其包括前壁、后壁以及将所述前壁和所述后壁连接起来的两个侧壁，所述壳体将所述t-LD、所述光调制器和所述波长检测器封入由所述前壁、所述后壁和所述侧壁分隔成的空间中；以及第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口和所述第二输出端口均设置在所述壳体的所述前壁中，所述第一输出端口输出所述第一输出光束，并且所述第二输出端口输出所述第二输出光束，其中，所述波长检测器和所述t-LD排列在所述第二输出端口的沿所述侧壁中的一个延伸的光轴上，并且所述光调制器排列在所述第一输出端口的沿所述壳体的所述侧壁中的另一个延伸的光轴上，所述光调制器具有输入端口、输出端口和信号焊盘，所述输入端口设置在所述光学模块的与所述壳体的所述侧壁中的所述一个相对的一侧，所述输出端口设置在所述光学模块的与所述壳体的所述前壁相对的一侧，并且所述信号焊盘设置在所述光学模块的与所述壳体的所述后壁相对的一侧，其中所述信号焊盘提供包括高频分量的信号。2.根据权利要求1所述的光学模块，还包括：第一热电冷却器(TEC)、第二TEC和第三TEC，所述第一TEC构造为在其上安置所述t-LD，所述第二TEC构造为在其上安置所述光调制器，并且所述第三TEC构造为在其上安置所述波长检测器，其中，所述第一TEC至所述第三TEC彼此独立。3.根据权利要求2所述的光学模块，还包括：第一准直透镜和输入单元，所述第一准直透镜构造为准直从所述t-LD的前端面输出的第一CW光束，所述输入单元构造为使被准直的第一CW光束与所述光调制器耦合，其中，所述输入单元包括：分束器(BS)；以及透镜系统，其包括第一透镜以及布置为相对于所述第一透镜与所述光调制器分离开的第二透镜，所述BS朝向所述光调制器反射被所述第一准直透镜准直的第一CW光束，所述透镜系统将被所述BS反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：山路和宏，藤村康，渡部彻，山内康之，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