具有垂直地安装的监控光二极管的光发射次组件配置制造技术

本发明专利技术关于一种多频道光发射次组件，其中多频道光发射次组件具有垂直安装的监控光二极管以降低光发射次组件壳体尺寸并提升射频驱动信号品质。详细来说，根据本发明专利技术的光发射次组件壳体包含实质上相对激光二极管安装面横向延伸的至少一垂直监控光二极管安装面，而使得安装在垂直监控光二极管安装面的监控光二极管位在耦接至激光二极管安装面的相关激光二极管上方。垂直安装的监控光二极管因此使邻近于激光二极管且在其他情况下被用来安装监控光二极管的区域能用来图案化导体射频线路，以提供射频驱动信号给激光二极管。导体射频线路可因此从垂直安装的监控光二极管下方延伸到靠近激光二极管的位置，以使它们之间的打线接合能缩短。

Optical emission sub assembly configuration with vertically mounted monitoring photodiodes

【技术实现步骤摘要】
具有垂直地安装的监控光二极管的光发射次组件配置
本专利技术关于光学通讯，特别是一种光发射次组件(transmitteropticalsubassembly，TOSA)配置，其具有垂直安装的监控光二极管以降低壳体尺寸并提高射频(radiofrequency，RF)驱动信号的品质。
技术介绍
光收发器可用来发出及接收光学信号以适用于但不限于网络数据中心(internetdatacenter)、有线电视宽带(cableTVbroadband)及光纤到户(fibertothehome，FTTH)等各种应用。举例来说，相较于以铜制成的线缆来传输，以光收发器来传输可在更长的距离下提供更高的速度及更大的频宽。为了在空间较为限制的光收发器模块中提供较高的速度已面临诸如热管理、插入损失(insertionloss)、射频驱动信号品质及合格率等的挑战。光收发器模块一般包含用来发射光学信号的一或多个光发射次组件。光发射次组件可包含一或多个激光器及用于驱动激光器的相关电路，其中激光器用以发出一或多个频道波长。诸如长距离通讯的某些光学应用会需要光发射次组件包含气密的(hermetically-sealed)壳体，其中所述壳体具有设置于其中的阵列波导光栅、温度控制装置、激光封装(laserpackage)及相关电路以降低损失并确保光学效能(opticalperformance)。然而，将气密的元件包含在空间受限的壳体中会增加制造复杂度、成本并产生数个无法轻易解决的(non-trivial)挑战。
技术实现思路
根据本专利技术一实施例，公开有一种光发射次组件模块。光发射次组件模块包含一激光二极管安装面、至少一第一激光二极管、一基部以及一第一监控光二极管。至少一第一激光二极管设置于激光二极管安装面。第一激光二极管具有一背侧发射面。背侧发射面用于沿一第一光学路径发出一部分的光功率。基部提供一垂直监控光二极管安装面。第一监控光二极管设置于垂直监控光二极管安装面。第一监控光二极管具有一光接收区。光接收区通过第一光学路径并至少根据实质上相对激光二极管安装面横向延伸的垂直监控光二极管安装面而光学地对齐于第一激光二极管，而使得第一光学路径交会于第一监控光二极管的光接收区。附图说明这些及其他的特征与优点将通过阅读以下的详细描述及附图被更透彻地了解。在附图中：图1为根据本专利技术的实施例的多频道光收发器模块的方块图。图2为根据本专利技术的实施例的光收发器模块的立体图。图3为图2中根据本专利技术一实施例的光收发器模块的侧视图。图4及图5根据本专利技术一实施例共同呈现适用于图2及图3中的光收发器模块的示例性光发射次组件配置。图6为图4及图5中根据本专利技术的实施例的示例性光发射次组件配置的俯视图。图7根据本专利技术一实施例呈现图4至图6中的示例性光发射次组件配置的空腔的放大图。图8A为图4至图7中根据本专利技术一实施例的示例性光发射次组件配置的侧视图。图8B为图5中根据本专利技术一实施例的示例性光发射次组件配置沿割面线8B-8B绘制的剖面图。图9根据本专利技术一实施例呈现适用于图2及图3中的光收发器模块的另一示例性光发射次组件配置。图10呈现用来记录(register)激光配置的光功率的现有方法。附图标记说明：光收发器100基板102多频道光发射次组件配置104多频道光接收次组件配置106光收发器架体109激光配置110发射连接电路112光发射次组件壳体114馈通装置116中继发射线路117导体电路119输出波导120光纤插座122光学元件124频道波长126光二极管阵列128放大电路130接收连接电路132接收波导134光纤插座136光收发器模块200基板202多频道光发射次组件配置204光发射次组件壳体204’多频道光接收次组件配置206激光配置210激光配置210-4激光二极管211-4激光二极管次安装件213光发射次组件壳体214侧墙214-1～214-6光学元件空腔220光耦合插座222光学元件224光感测器阵列228放大电路230输入端口235光耦合插座236长轴250第一端252第二端254第一安装面256第一端258第二端259馈送装置262馈送装置262’经多工光学信号263经多工信号264接收中间光纤268发射中间光纤269长轴450第一端452第二端454输入端口456输出端口458开口462电性互连器464频道波长466经多工信号468开口480-1～480-4监控光二极管安装面490第一安装面702第二安装面704第三安装面706第一群导体线路708第二群导体线路711监控光二极管712、712-1～712-4激光二极管次安装件713监控光二极管次安装件714光接收区716-4多工次安装件720热敏电阻724-4汇聚透镜726-4光学路径850激光配置1000基板1002光发射次组件壳体1004监控光二极管1006激光二极管1008光功率1010光功率1011激光二极管驱动器1012打线接合1014维度D方向D1驱动信号TX_D1～TX_D4电性数据信号RX_D1～RX_D4具体实施方式如上所述，某些光发射次组件的传输距离能高达10公里或更长。这种光发射次组件可适用于CFP(Cform-factorpluggable)、CFP2、CFP4及QSFP(quadsmallform-factorpluggable)应用。一般来说，这种光发射次组件包含具有用于光耦合的LC插座(或其他合适的连接端口)的气密封装(或壳体)。气密的封装能容纳诸如电吸收调变积体激光(electro-absorptionmodulatorintegratedlaser，EML)的激光封装、电力监控光二极管(photodiode，PD)、热电致冷器(thermoelectriccooler，TEC)、诸如阵列波导光栅(arrayedwaveguidegrating，AWG)且用于多工多个频道波长的光学多工器、诸如可挠式印刷电路板的电性互连器，以及诸如光纤分支(fiberstub)的光学互连器。气密的封装能包含空腔，且空腔特别设计来以最佳化空间限制及提升热传递的方式容纳这种元件。然，制造尺寸须符合光启动器(li本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光发射次组件模块，其特征在于，包含：/n一激光二极管安装面；/n至少一第一激光二极管，设置于所述激光二极管安装面，所述第一激光二极管具有一背侧发射面，所述背侧发射面用于沿一第一光学路径发出一部分的光功率；/n一基部，提供一垂直监控光二极管安装面；以及/n一第一监控光二极管，设置于所述垂直监控光二极管安装面，所述第一监控光二极管具有一光接收区，所述光接收区通过所述第一光学路径并至少根据实质上相对所述激光二极管安装面横向延伸的所述垂直监控光二极管安装面而光学地对齐于所述第一激光二极管，而使得所述第一光学路径交会于所述第一监控光二极管的所述光接收区。/n

【技术特征摘要】
1.一种光发射次组件模块，其特征在于，包含：
一激光二极管安装面；
至少一第一激光二极管，设置于所述激光二极管安装面，所述第一激光二极管具有一背侧发射面，所述背侧发射面用于沿一第一光学路径发出一部分的光功率；
一基部，提供一垂直监控光二极管安装面；以及
一第一监控光二极管，设置于所述垂直监控光二极管安装面，所述第一监控光二极管具有一光接收区，所述光接收区通过所述第一光学路径并至少根据实质上相对所述激光二极管安装面横向延伸的所述垂直监控光二极管安装面而光学地对齐于所述第一激光二极管，而使得所述第一光学路径交会于所述第一监控光二极管的所述光接收区。


2.如权利要求1所述的光发射次组件模块，其特征在于，还包含：
一壳体，具有界定出一空腔的多个侧墙，所述激光二极管安装面设置于所述空腔中；以及
一馈送装置，至少部分由所述基部所界定，所述馈送装置用于至少部分地设置于所述壳体的所述空腔中，其中所述馈送装置的一第一端提供一电性耦合区以电性耦接至一光学模块基板进而接收一射频驱动信号来驱动所述第一激光二极管，且所述馈送装置的一第二端界定出所述垂直监控光二极管安装面，所述垂直监控光二极管安装面设置于所述空腔中。


3.如权利要求2所述的光发射次组件模块，其特征在于，所述壳体的所述空腔被气密地密封以防止异物进入。


4.如权利要求2所述的光发射次组件模块，其特征在于，所述壳体的所述些侧墙的至少其中一者提供一热电致冷安装部，且所述光发射次组件模块提供：
一热电致冷配置，安装于所述热电致冷安装部；以及
一激光二极管次安装件，设置于所述热电致冷配置，所述激光二极管次安装件热连接于所述热电致冷配置，且所述激光二极管次安装件提供所述激光二极管安装面。


5.如权利要求1所述的光发射次组件模块，其特征在于，还包含多个发射射频线路，所述些发射射频线路设置于所述基部上的一表面，所述表面沿实质上平行于所述激光二极管安装面的一方向远离所述垂直监控光二极管安装面延伸。


6.如权利要求5所述的光发射次组件模块，其特征在于，所述些发射射频线路于安装至所述垂直监控光二极管安装面时设置于所述第一监控光二极管之下，以使所述些发射射频线路能朝所述激光二极管安装面延伸，且部分的所述些发射射频线路邻设于所述激光二极管安装面。


7.如权利要求1所述的光发射次组件模块，其特征在于，还包含一第二激光二极管及一第二监控光二极管，所述第二激光二极管设置于所述激光二极管安装面，所述第二监控光二极管设置于所述垂直监控光二极管安装面，所述第二激光二极管及所述第一激光二极管用于发出不同的相关频道波长，且所述第二激光二极管及所述第二监控光二极管通过一第二光学路径光学地对齐，而使得所述第二光学路径从所述第二激光二极管的一背侧发射面延伸并交会于所述第二监控光二极管的一光接收区。


8.如权利要求7所述的光发射次组件模块，其特征在于，还包含一多工配置，所述多工配置至少具有分别光学地对齐于所述第一光学路径及所述第二光学路径的一第一输入端口及一第二输入端口，以接收并合并所述第一激光二极管及所述第二激光二极管所发出的频道波长而产生一经多工光学信号供一输出端口输出。


9.如权利要求8所述的光发射次组件模块，其特征在于，所述多工配置包含一阵列波导光栅以多工所接收的频道波长，且所述阵列波导光栅提供所述输出端口并将所述经多工光学信号传送给耦接至所述输出端口的一发射波导。


10.如权利要求8所述的光发射次组件模块，其特征在于，所述多工配置的所述第一输入端口及所述第二输入端口相对所述第一激光二极管及所述第二激光二极管的一光发射区成角度，使得沿所述第一光学路径及所述第二光学路径接收的入射频道波长以大约8度的角度交会而防止后反射。

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【专利技术属性】
技术研发人员：林恺声，王修哲，刘凯文，
申请(专利权)人：祥茂光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US