具有线性布置、堆叠激光器封装、以及RF路径的光发射机制造技术

本文描述了一种光发射机(100)，其包括至少部分地平行于光信号路径(115)的RF信号路径(105)。在一个实施例中，限定RF信号路径的电传输元件(235)被设置在发出光信号的激光器(110)和容纳光发射机的封装的侧壁之间。虽然RF和光信号可能沿着光发射机内的不同平面传播，但是这两种信号都在光调制器(120)处被接收。通过使用RF信号，光调制器调制光信号(例如，连续波)以生成经调制的光信号。然后光调制器将经调制的信号输出到插座(130)，该插座(130)耦接到诸如光纤电缆之类的载光介质。

Optical transmitter with linear arrangement, stacked laser package, and RF path

An optical transmitter (100) including an RF signal path (105) that is at least partially parallel to an optical signal path (115) is described. In one embodiment, an electrically transmitting element (235) defining the RF signal path is arranged between the laser (110) that emits the optical signal and the side wall of the package that holds the light transmitter. Although the RF and optical signals may propagate along different planes within the optical transmitter, the two signals are received at the optical modulator (120). By using RF signals, the light modulator modulates optical signals (e.g., continuous waves) to generate modulated optical signals. The light modulator then outputs the modulated signal to the socket (130), the socket (130) coupled to a light carrying medium such as an optical fiber cable.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开中呈现的实施例一般涉及光发射机。更具体地，本文公开的实施例使用平行于发射机中的光路径并垂直地固定(stake)到发射机中的光路径的RF路径。
技术介绍
用于LAN、波分复用(WDM)或具有大于40千兆字节(Gb)传输速率的密集型波分复用(DWDM)高速数据通信的光发射子组件(TOSA)通常包括形式为与光调制器部分对准的一个或多个半导体激光器的连续光源，其中在单个透镜或透镜阵列的帮助下光从激光器耦接到调制器输入(以最小化对准力)。通常，(一个或多个)透镜和调制器被密闭地密封在适当的壳体内以在不形成冷凝的情况下冷却部件，并且控制或调谐激光器的波长。包括TOSA的小形状因子收发器(例如，四通道小型可插拔(QSFP或QSFP+)、QSFP28、以及小型可插拔(SPF))是用于光学数据传输的紧凑且低成本的解决方案。40Gb和100Gb的传输速率通常需要两个PCB以容纳所有所需的部件，这为收发器的发射和接收部分留下很小的空间。附图说明为了可以详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例来得到对以上进行简要概括的本公开的更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应注意的是，所附附图仅示出此公开的典型实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本公开可以承认其他等效的实施例。图1示出了根据本文公开的一个实施例的包括了垂直堆叠并与光信号路径平行的RF信号路径的光发射机。图2示出根据本文公开的一个实施例的光发射机，其中光信号路径垂直堆叠并与建立RF信号路径的电传输元件平行。图3A-3B示出了根据本文公开的一个实施例的具有用于接收RF和光信号的电集成电路和光子芯片的光发射机。图4示出了根据本文公开的一个实施例的封闭在外壳中的光发射机。图5是根据本文公开的一个实施例的用于基于RF信号和光信号发射调制信号的方法。图6示出根据本文公开的一个实施例的在共享外壳中包括TOSA和ROSA的封装。为了便于理解，在可能的情况下使用相同的参考数字来表示附图中共同的相同元件。预期在一个实施例中公开的元件可以有益地用于其他实施例中而无需具体叙述。具体实施方式概览本公开中呈现的一个实施例描述了一种光学系统，其包括在密封壳体中的激光器组件和在密封壳体外部的光调制器，其中光调制器被配置为接收由激光器组件生成的光信号，并且基于接收到的数据信号调制光信号。光学系统还包括容纳密封壳体和光调制器的外壳以及被设置在密封壳体和外壳的侧壁之间的电传输元件。此外，电传输元件至少部分地沿着平行于第二轴的第一轴延伸，光信号在该第二轴上在激光器组件和光调制器之间传播，并且电传输元件被配置为将数据信号提供给光调制器。本文描述的另一实施例是一种用于操作光发射机的方法。该方法包括在电传输元件上发送数据信号，其中电传输元件的一部分沿着第一轴延伸，并且沿着平行于第一轴的第二轴将光信号从密封壳体发送到光调制器，其中电传输元件的这一部分被设置在密封壳体与光发射机的外壳的平行于第一轴的侧壁之间。该方法还包括在光调制器处接收数据信号和光信号，以及基于数据信号调制光信号。本文描述的另一实施例是一种光发射机，其包括在密封壳体中的激光器以及被配置为接收由激光器组件生成的光信号的光调制器，其中光调制器在密封壳体的外部并且被配置为基于接收到的数据信号调制光信号。发射机还包括插座，该插座被配置为从光调制器接收经调制的光信号，并物理耦接到用于传输经调制的光学信号的载光介质。此外，光调制器被配置为既从激光器组件接收光信号，还沿共同方向将光信号发送到插座。示例实施例本文公开的实施例描述了包括至少部分地平行于光信号路径的RF信号路径的光发射机。此外，RF和光信号路径可以垂直堆叠。在一个实施例中，承载RF信号的电传输元件被设置在发出光信号的激光器和容纳光发射机的外壳的侧壁之间。虽然RF和光信号可能沿着光发射机内的不同平面传播，但是这两种信号都在光调制器处被接收。通过使用RF数据信号，光调制器调制光信号(例如，连续波)以生成调制信号。然后光调制器输出该调制信号，该调制信号然后可以在诸如光纤电缆之类的载光介质上被发送。在一个实施例中，通过使用这种布置，光发射机可以适合于空间有限的收发器(例如，QSFP+、QSFP28或SFP收发器)的小形状因子，并仍实现大于或等于40Gb的传输速率。此外，本文的实施例可以使用各种光波长，例如4ChLAN、WDM、或具有可调谐信道的1CHDWDM。图1示出了根据本文公开的一个实施例的包括RF信号路径105和光信号路径115的光发射机100。如图所示，RF信号路径105的至少一部分垂直堆叠并平行于光信号路径115。换言之，RF信号路径105沿着第一轴延伸，其中第一轴平行于限定光信号115的传播方向的第二轴。在此示例中，RF信号路径105在路径105的激光器组件110和光调制器120之间的部分中被垂直地重定向。以这种方式，在路径105中传播的RF数据信号和在路径115中传播的光信号都被光调制器120接收。然而，在另一实施例中，不重定向RF信号路径105，而是可以使用例如一个或多个反射镜或透镜来重定向光信号路径115。此外，在一些实施例中，路径105和115可以间隔足够近，使得这两个路径都不需要为了在光调制器120处被接收而被重定向。例如，针对RF信号路径105和光信号路径115的相应传播轴可以在它们的整个长度上平行。RF信号路径105可以由用于传输RF数据信号的电传输元件(例如，柔性PCB、刚性PCB、电线、电缆等)限定。也就是说，RF信号路径105可以采用在光发射机100中使用的任何电传输元件的形状，以将RF信号传输到光调制器120。另一方面，光信号可以沿着气体环境(例如，地球大气)或真空中的路径115行进。如果需要，可以使用反射面来重定向发射机100中的路径115。可选地，可以使用诸如光纤电缆之类的载光介质限定光信号路径115，并且将光信号从激光器组件110发射到光调制器120。光调制器120使用在路径105上传输的RF数据信号来调制沿着路径115传输的光信号。例如，RF数据信号可以包括一个或多个数据信号或控制信号，其指示光调制器120调制由激光器组件110输出的光信号，以便将信息编码到光信号。例如，调制器120可以使用调制器方案来将RF信号中承载的数据编码到光信号。然后，调制器120将经调制的光信号输出到光连接器130中，其中光连接器130接下来可以耦接到光纤电缆。稍后将提供关于光调制器120和激光器组件110的附加细节。虽然在图1的侧视图中未示出，但在一个实施例中，发射机100可以包括多个激光器组件110，其中每个激光器组件110沿着各自的光路径115发射各自的光信号。光调制器120可以基于RF信号将不同的数据编码到相应的光信号中。光调制器120还可以将相应的光信号(其可以处于不同的波长)复用为发射到连接器130的单个复用光信号或组合的光信号。图2示出根据本文公开的一个实施例的光发射机100，其中光信号路径115平行于建立RF信号路径105的柔性PCB235。如图所示，柔性PCB235将光调制器120与PCB230电耦接，其中PCB230可以是非柔性PCB。为此，柔性PCB235包括将RF信号从PCB230传输到调制器120的多个信号路径或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统，包括：在密封壳体中的激光器组件；在所述密封壳体外部的光调制器，所述光调制器被配置为接收由所述激光器组件生成的光信号，并且基于接收到的数据信号调制所述光信号；容纳所述密封壳体和所述光调制器的外壳；以及被设置在所述密封壳体和所述外壳的侧壁之间的电传输元件，所述电传输元件至少部分地沿着第一轴延伸，所述第一轴基本上平行于下述二者：(i)第二轴，所述光信号沿所述第二轴在所述激光器组件和所述光调制器之间传播，以及(ii)所述侧壁，其中所述电传输元件被配置为向所述光调制器提供所述数据信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 US 14/517,4141.一种光学系统，包括：在密封壳体中的激光器组件；在所述密封壳体外部的光调制器，所述光调制器被配置为接收由所述激光器组件生成的光信号，并且基于接收到的数据信号调制所述光信号；容纳所述密封壳体和所述光调制器的外壳；以及被设置在所述密封壳体和所述外壳的侧壁之间的电传输元件，所述电传输元件至少部分地沿着第一轴延伸，所述第一轴基本上平行于下述二者：(i)第二轴，所述光信号沿所述第二轴在所述激光器组件和所述光调制器之间传播，以及(ii)所述侧壁，其中所述电传输元件被配置为向所述光调制器提供所述数据信号。2.根据权利要求1所述的光学系统，还包括插座，所述插座被配置为从所述光调制器接收经调制的光信号，并且物理耦接到用于传输所述经调制的光信号的载光介质，其中所述光调制器被配置为：既从所述激光器组件接收所述光信号，还沿共同方向将所述经调制的光信号发送到所述插座。3.根据权利要求2所述的光学系统，其中所述插座、所述光调制器和所述密封壳体沿着所述共同方向布置。4.根据权利要求1所述的光学系统，还包括印刷电路板(PCB)，所述PCB耦接到所述电传输元件的第一端，所述第一端与电耦接到所述光调制器的第二端相对，所述PCB被配置为向所述电传输元件提供所述数据信号。5.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光调制器被配置为使用从所述电传输元件接收的所述数据信号将信息编码到所述经调制的光信号中。6.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述电传输元件是柔性的并且在其长度的至少一部分上是弯曲的。7.根据权利要求6所述的光学系统，其中所述电传输元件包括柔性PCB，其中所述柔性PCB在所述密封壳体和所述光调制器之间的区域中是弯曲的。8.一种用于操作光发射机的方法，包括：在电传输元件上发送数据信号，其中所述电传输元件的一部分沿着第一轴延伸；沿着平行于所述第一轴的第二轴将光信号从密封壳体发送到光调制器，其中所述电传输元件的所述一部分被设置在所述密封壳体与所述光发射机的外壳的侧壁之间，所述侧壁平行于所述第一轴；在所述光调制器处接收所述数据信号和所述光信号；以及基于所述数据信号调制所述光信号。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：将经调制的光信号从所述光调制器发送到所述插座，其中所述插座物理耦接到载光介质，用于在所述光发射机外传输所述经调制的光信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬·普福努尔，马修·特拉韦尔索，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US