光模块制造技术

本发明专利技术提供一种特性的稳定性高、且低成本的光模块，其通过透镜光学系统而使光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合。其特征在于，该光模块包括在框体内部的光波导阵列、光功能元件阵列、使用一个或多个透镜的透镜光学系统、以及镜子，该光波导阵列具有多个第一光射入端口和一个或多个第一光射出端口；该光功能元件阵列具有一个或多个第二光射入端口；该透镜光学系统用于使在光波导阵列和光功能元件阵列之间传送的光束聚光、并使光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合；该镜子配置为：改变透过了透镜光学系统的光束的传送方向并射入光功能元件阵列的光射入端口，光功能元件阵列直接或者通过辅助支架等固定在框体上，在调整镜子的角度之后固定了镜子的角度，以使得光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内置有射出光信号的光波导阵列和接收光信号并转换成电信号的光功能元件阵列的光模块，更详细来说，涉及一种能够制造出性能稳定且低成本的光模块的安装结构，该安装结构包括镜子，并通过用镜子进行角度偏移校正之后再固定镜子，该镜子是在将从光波导阵列射出的光束阵列聚光到光功能元件阵列的受光部上的光学系统的内部，用于进行光束阵列的角度偏移校正。
技术介绍
近年来，通信量的增大进一步持续加速，作为大容量传送技术，密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)系统的开发正在急速地进行。以往，在DWDM系统中复用每一波长IOGbps的信道进行传送，但由于通过采用每一波长40Gbps、IOOGbps等的超高速传送方式能消减线路卡数、实现低成本、节省空间、节省电力等，因此引入超高速传送方式。这些超高速传送方式由于高速化而产生OSNR灵敏度降低、波长分散、极化模式色散等，因而限制了传送距离。为了避免该传送距离的限制，有望采用DQPSK传送方式、DP-QPSK传送方式等，该传送方式不仅传送光强度，还通过在光相位状态上附加信号信息来降低波特率(Baud rate)。在这些传送方式中使用的接收电路，使用被称为延迟线干涉仪(DLI:Delay Line Interferometer)或 DPOH (Dual Polarization Optical Hybrid:双偏振光学桥接器)的光电路，将信号光的光相位差变换为光强度差，由光敏二极管(PD)对变换后的光强度进行受光。近几年，集成式接收模块的需求急速增高，该集成式接收模块集成了如上述那样输入的光信号的光位相进行光强度变换的光电路、PD、以及高频放大器，该高频放大器具有将在H)进行光电流转换后的信号进行电流-电压变换，放大并作为高频率电信号输出的功能。在专利文献I等中，公开了这样的现有的集成式接收模块。应用了上述光电路、ro和高频放大器的集成式接收模块的例子如图1A 图1C、以及图2A 图2C所示。图1A 图1C和图2A 图2C都是使用了通过平面光波导(planarlightwave circuit)制造的DLI2、背面射入式PIN-PD阵列5、以及差动输入式TIA6的、接收40Gbps的DQPSK光信号的集成式接收模块的一个例子。图1A和图2A是侧视图，图1B和图2B是俯视图，图1C和图2C是从背面射入式PIN-PD阵列5的光射入面进行观察的正视图。图1A 图1C的集成式接收模块的结构如下所述。DLI2通过支架7固定在框体I上。背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6被搭载在载体9的上表面，通过电布线13进行电连接。载体9的一部分形成斜面，在斜面上安装有镜子4。搭载有背面射入式PIN-PD阵列5和差动输入式TIA6的载体9被安装在框体I上，由盖子12进行局部气密密封。以涂敷了 AR膜的面成为光束从带AR膜的玻璃射出的面的方式，由间隔用玻璃(spacer glass)14来固定带AR (Anti Reflection:抗反射)膜的玻璃10。带AR膜的玻璃10的AR膜可以防止如下情况:在从输出端口射出的带AR膜的玻璃内部传送的光束从玻璃射出时，可以防止因玻璃和空气的折射率之差所造成的光束强度的降低。框体I的一部分形成对背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6、载体9等进行收纳的箱型形状，在其壁面上安装有窗口11，以使得从DLI2射出的光束射入到盖子内部。光纤16由光纤座15进行固定，并以光耦合的方式与DLI2连接。DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d按图1B之上的2a、2b、2c、2d的顺序配置在图1B的DLI2的贴付有带AR膜的玻璃10的端面上。光从光纤16射入到DLI2，从DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d分别射出的四束光束通过透镜3a、3b变换成聚光光束，并透过窗口 11射入到局部气密的封装的内部，由镜子4将传送方向变换为上方后，分别在以光射入面朝向下方的方式配置的背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上进行聚光。与图1A 图1C的集成式接收模块同样，图2A 图2C的集成式接收模块中的DLI2经支架7固定在框体I上。背面射入式PIN-PD阵列5搭载在载体9的侧面，差动输入式TIA6搭载在载体9的上表面，通过电布线13进行电连接。搭载有背面射入式PIN-PD阵列5和差动输入式TIA6的载体9被安装在框体I上，由盖子12进行局部气密密封。以涂敷了AR膜的面成为光束从带AR膜的玻璃射出的面的方式，由间隔用玻璃14来固定带AR膜的玻璃10。框体I的一部分形成对背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6、载体9等进行收纳的箱型形状，在其壁面上安装有窗口 11，以使得从DLI2射出的光束射入到盖子内部。光纤16由光纤座15进行固定，并以光耦合的方式与DLI2连接。DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d按图2B之上的2a、2b、2c、2d的顺序配置在图2B的DLI2的贴付有带AR膜的玻璃10的端面上。光束从光纤16射入到DLI2，从DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d分别射出的四束光束通过透镜3a、3b变换成聚光光束，并透过窗口 11射入到局部气密的封装的内部，分别在以光射入面朝向DLI2的方向竖直配置的背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上进行聚光。这些集成式接收模块是，将DLI2搭载在框体I上，并将搭载有背面射入式PIN-PD阵列5的载体9安装在框体I上之后，将透镜3a、3b在X轴、Y轴、Z轴方向上对齐并固定在框体I上。由于向框体I中搭载DLI2、向载体9中搭载背面射入式PIN-PD阵列5、向框体I中搭载载体9时所产生的搭载位置偏移、各部件的尺寸公差等原因，在DLI2和背面射入式PIN-PD阵列5的相对位置关系相对于设计值产生误差时，如果位置偏移是X、Y、Z轴方向的水平偏移，则通过在X轴、Y轴、Z轴方向上调整透镜3a、3b的位置，就能够将从DLI2射出的光束聚光在背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上，以这样的方式就能够实现集成式接收模块。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-134444号公报
技术实现思路
但是，在这样的集成式接收模块中，当DLI2和背面射入式PIN-PD阵列5的相对位置关系产生了以X轴、和/或Y轴、和/或Z轴为中心的旋转角度偏移，在背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上进行聚光的光束的排列方向和背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的排列方向之间产生了旋转角度偏移时，由于透镜3a、3b没有调整光束的旋转角度的功能，因此不能通过透镜3a、3b的位置调整来校正旋转角度偏移。因此，为了使DLI2和背面射入式PIN-PD阵列5的相对位置不产生角度偏移，需要将各部件的搭载角度的误差、角度尺寸的误差抑制到极低。在此，参照图3A和图3B、图4、图5以及图6，考虑到以高速传送用的集成式接收模块作为所要求的角度精度的一个例子。图3A是从与光射入面垂直的方向来观察背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的图，图3B是受光部5a的放大图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光模块，其特征在于，所述光模块包括在框体内部的光波导阵列、光功能元件阵列、透镜光学系统和镜子，所述光波导阵列具有一个或多个第一光射入端口和多个第一光射出端口；所述光功能元件阵列具有一个或多个第二光射入端口和/或、一个或多个第二光射出端口；所述透镜光学系统是在所述光波导阵列和所述光功能元件阵列之间，使用一个或多个透镜，所述光波导阵列和所述光功能元件阵列相对于所述框体直接、或者通过辅助支架进行固定，以如下方式进行配置：所述透镜光学系统将从所述光波导阵列射出的光束聚光到所述光功能元件阵列上，所述镜子改变从所述光波导阵列射出的光束的传送方向而射入所述光功能元件阵列，所述镜子具有微调整功能，通过微调整所述镜子的角度，来微调整在所述光波导阵列和所述光功能元件阵列之间传送的光束的所述变换后的传送方向，将所述透镜光学系统和所述镜子配置为，通过所述透镜光学系统和所述镜子而使所述光波导阵列和所述光功能元件阵列进行光耦合，调整所述镜子的角度，以使得所述光波导阵列和所述光功能元件阵列进行光耦合，之后固定所述镜子的角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.07 JP 2010-2001821.一种光模块，其特征在于， 所述光模块包括在框体内部的光波导阵列、光功能元件阵列、透镜光学系统和镜子， 所述光波导阵列具有一个或多个第一光射入端口和多个第一光射出端口； 所述光功能元件阵列具有一个或多个第二光射入端口和/或、一个或多个第二光射出端口 ； 所述透镜光学系统是在所述光波导阵列和所述光功能元件阵列之间，使用一个或多个透镜， 所述光波导阵列和所述光功能元件阵列相对于所述框体直接、或者通过辅助支架进行固定， 以如下方式进行配置:所述透镜光学系统将从所述光波导阵列射出的光束聚光到所述光功能元件阵列上，所述镜子改变从所述光波导阵列射出的光束的传送方向而射入所述光功能元件阵列， 所述镜子具有微调整功能，通过微调整所述镜子的角度，来微调整在所述光波导阵列和所述光功能元件阵列之间传送的光束的所述变换后的传送方向， 将所述透镜光学系统和所述镜子配置为，通过所述透镜光学系统和所述镜子而使所述光波导阵列和所述光功能元件阵列进行光耦合， 调整所述镜子的角度，以使得所述光波导阵列和所述光功能元件阵列进行光耦合，之后固定所述镜子的角度。2.如权利要求1所 述的光模块，其特征在于， 所述光波导阵列的光束射出方向是大致水平方向，所述光功能元件阵列的光束射入方向以朝向大致上方的方式而配置，所述镜子配置在所述光功能元件阵列的上方，以使得所述光束的传送方向在大致水平方向和大致垂直下方之间进行变换。3.如权利要求1或2所述的光模块，其特征在于， 所述光功能元件阵列密封在局部气密的封装的内部，所述镜子配置并固定在所述局部气密的封装的外部，所述局部气密的封装的至少一部分由透过光束的材料而形成，以使得通过所述镜子反射的光束射入所述光功能元件阵列。4.如权利要求1至3中任一项所述的光模块，其特征在于， 所述光波导阵列是由在基板上形成光波导的平面光波导构成的光波导阵列、或者是在直线上...

【专利技术属性】
技术研发人员：笠原亮一，小川育生，西泽寿树，三桥祐司，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社， NTT电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP