集成光模块以及集成光模块的制造方法技术

具备：多个光元件，处理相互不同的波长的光；多个准直透镜(104)，分别设置于光元件，一端与光元件中的1个光元件的主面对置；光合波分波器，一端与各准直透镜(104)的另一端对置，利用通过空间光学系统实现的光的反射；耦合透镜(106)，一端与光合波分波器的另一端对置；SMF(107)，一端与耦合透镜(106)的另一端对置；以及透明的光学块(108)，设置于各准直透镜(104)与光合波分波器之间的、该光合波分波器中的反射次数少的光路上。中的反射次数少的光路上。中的反射次数少的光路上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成光模块以及集成光模块的制造方法


[0001]本专利技术涉及在许多通道中安装有光学系统的集成光模块以及集成光模块的制造方法。

技术介绍

[0002]在数据中心等中使用的光发送用的收发机(transceiver)包括搭载有LD(Laser Diode，激光二极管)的光发送模块和搭载有PD(Photo Diode，光电二极管)的光接收模块。
[0003]以往的10GbE(千兆位以太网)用的光发送模块具有1个通道。即，该光发送模块安装有1个LD，将以10Gbps调制的1个波的信号输出到1根SMF(单模光纤)。
[0004]另一方面，10km通信用途或者40km通信用途的100GbE用的光发送模块具有4个通道。即，该光发送模块安装有射出波长不同的4个LD，将以25Gbps调制的4个波的信号进行合成后输出到1根SMF。
[0005]另外，2km通信用途或者10km通信用途的400GbE用的光发送模块具有8个通道。即，该光发送模块安装有射出波长不同的8个LD，将基于25GBaud PAM4调制的50Gbps的8个波的信号进行合成后输出到1根SMF。另外，该光发送模块还有具有4个通道的例子。在该情况下，光发送模块安装有射出波长不同的4个LD，将基于50GBaud PAM4调制的100Gbps的4个波的信号进行合成后输出到1根SMF。
[0006]如以上那样，100GbE用或者400GbE用的光发送模块具有许多通道。因此，在该光发送模块中，为了小型化，一般将LD和对由该LD射出的光进行合波的光合波器集成到同一封装。光合波器有使用平面光电路的情况和使用由反射镜以及BPF(带通滤波器)等光学部件形成的空间光学系统的情况，后者在成本方面有利的情况较多。
[0007]以往的10GbE用的光发送模块仅具有1个通道，所以透镜和SMF的调芯容易。即，在该光发送模块中，作业者将透镜相对于LD而进行固定，进而以使耦合效率成为最大的方式调整SMF的位置即可。
[0008]另一方面，在100GbE用或者400GbE用的光发送模块中应用了使用空间光学系统的光合波器的情况下，需要在利用准直透镜根据LD的光生成准直波束并利用光合波器将该波束合波之后，经由耦合透镜而与SMF耦合。然而，在通过光合波器的合波而得到的准直波束中，发生波束偏心以及波束偏角。波束偏心是平行位置偏移，引起向SMF的光的入射角度偏移损失。另外，波束偏角是角度偏移，引起由针对SMF的聚光点偏移而导致的损失。
[0009]因此，即使假设针对某1个通道以使耦合效率成为最大的方式进行了调芯，也未必是针对其它通道而耦合效率成为最大。因此，在该光发送模块中，重要的是针对全部通道以使耦合效率成为最大的方式进行调芯。即，需要以使各通道的波束偏心以及波束偏角成为最小的方式调整准直透镜的位置和光合波器的角度，进而以使向SMF的耦合效率针对全部通道成为最大的方式调整耦合透镜的位置和SMF的位置。
[0010]另外，还知晓如下方法：通过从外部针对配置于光路上的液晶元件或者非线性光学元件提供操作信号，使光线方向(波束偏角以及准直的状态)变化(例如参照专利文献1)。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献1：日本特开2010-175875号公报

技术实现思路

[0013]然而，为了针对全部通道以使耦合效率成为最大的方式进行调芯，需要调整大量的部件(准直透镜、光合波器、耦合透镜以及SMF)的位置或者角度，装配工序的复杂化和生产节拍成为课题。
[0014]另外，在专利文献1公开的方法中，对耦合效率的提高会有一定的效果。然而，该方法由于需要来自外部的操作信号，并且需要对其进行响应的特殊的元件，所以存在成为高成本这样的课题。
[0015]此外，以上说明了光发送模块，但光接收模块也是同样的。
[0016]本专利技术是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于提供一种具有许多通道的集成光模块，无需调整光合波分波器以及耦合透镜的位置以及角度，而能够实现针对全部通道的高耦合效率。
[0017]本专利技术所涉及的集成光模块的特征在于，具备：
[0018]多个光元件，处理相互不同的波长的光；
[0019]多个准直透镜，分别设置于光元件，准直透镜的一端与光元件中的1个光元件的主面对置；
[0020]光合波分波器，一端与准直透镜的另一端对置，利用通过空间光学系统实现的光的反射；
[0021]耦合透镜，一端与光合波分波器的另一端对置；
[0022]单模光纤，一端与耦合透镜的另一端对置；以及
[0023]透明的光学块，设置于准直透镜与光合波分波器之间的、该光合波分波器中的反射次数少的光路上。
[0024]根据本专利技术，如上所述构成，所以在具有许多通道的集成光模块中，无需调整光合波分波器以及耦合透镜的位置以及角度，而能够实现针对全部通道的高耦合效率。
附图说明
[0025]图1是示出本专利技术的实施方式1所涉及的光发送模块的结构例的俯视图(具有4个通道的情况)。
[0026]图2是示出本专利技术的实施方式1所涉及的光发送模块的其它结构例的俯视图(具有4个通道的情况)。
[0027]图3是示出在图1、图2所示的集成光模块(没有光学块的情况)中以使向SMF的光的入射角度偏移损失成为最小的方式调整准直透镜的位置的情况下的每个通道的耦合效率的图。
[0028]图4是示出在图1、图2所示的集成光模块(没有光学块的情况)中相对于针对全部通道使耦合效率成为最大的SMF的位置而调整准直透镜的位置的情况下的每个通道的耦合效率的图。
[0029]图5是示出在图1、图2所示的集成光模块(有光学块的情况)中相对于针对全部通
道使耦合效率成为最大的SMF的位置而调整准直透镜的位置的情况下的每个通道的耦合效率的图。
[0030]图6是示出本专利技术的实施方式1所涉及的光发送模块的制造方法例的流程图。
[0031]图7是示出本专利技术的实施方式2所涉及的光发送模块的结构例的俯视图(具有4个通道的情况)。
[0032]图8是示出本专利技术的实施方式2所涉及的光发送模块的其它结构例的俯视图(具有4个通道的情况)。
[0033]图9是示出本专利技术的实施方式3所涉及的光发送模块的结构例的俯视图(具有4个通道的情况)。
[0034](符号说明)
[0035]101、101b：封装；102、102b：馈通部(feedthrough)；103：LD(发光元件)；104：准直透镜；105：光合波器(光合波分波器)；106、106b：耦合透镜；107：SMF；108：光学块；109：载体；1011：嵌入部；1021：导电部；1051：保持器；1052：反射镜；1053：BPF。
具体实施方式
[0036]以下，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式。
[0037]实施方式1.
[0038]图1是示出本专利技术的实施方式1所涉及的光发送模块的结构例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成光模块，具备：多个光元件，处理相互不同的波长的光；多个准直透镜，分别设置于所述光元件，所述准直透镜的一端与所述光元件中的1个光元件的主面对置；光合波分波器，一端与所述准直透镜的另一端对置，利用通过空间光学系统实现的光的反射；耦合透镜，一端与所述光合波分波器的另一端对置；单模光纤，一端与所述耦合透镜的另一端对置；以及透明的光学块，设置于所述准直透镜与所述光合波分波器之间的、该光合波分波器中的反射次数少的光路上。2.根据权利要求1所述的集成光模块，其特征在于，所述光学块设置于所述光合波分波器中的反射次数最少的光路上。3.根据权利要求1所述的集成光模块，其特征在于，在所述光合波分波器中的反射次数最少的光路上以及反射次数第2少的光路上设置有1个所述光学块或者分别设置有所述光学块。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的集成光模块，其特征在于，所述集成光模块具备金属制的封装，该金属制的封装具有嵌入部，该金属制的封装安装有所述光元件、所述准直透镜、所述光合波分波器以及所述光学块，所述耦合透镜通过嵌入到所述嵌入部而安装到所述封装。5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的集成光模块，其特征在于，所述集成光模块具备封装，该封装通过玻璃或者树脂模具成型，该封装安装有所述光元件、所述准直透镜、所述光合波分波器以及所述光学块...

【专利技术属性】
技术研发人员：村尾觉志，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：