[發明專利]光學模塊及其封裝方法

無效

• 申請號: 200710109966.9
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN101093267A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 山崎裕幸;畑中孝明
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

本申請要求2006年6月20日向日本專利局提出的日本專利申請No.2006-170388的優先權，從而本文將該在先申請的全部內容引為參考文獻。

技術領域

構成本發明的裝置和制造方法涉及用于高速和大容量光學通信系統的光學模塊及其封裝方法。

背景技術

隨著因特網的廣泛使用，已經開發出高速和大容量的光學通信系統。尤其是在長距離和大容量通信系統中，曾經努力降低波長變動(后面簡稱“波長啁啾效應(wavelength?chirping)”)，調制過程中會產生這種啁啾效應，因為這樣的波長啁啾限制了傳輸距離。端面發光類型的頻率脈沖激光器(FP激光器)用于短距離和小容量的通信，以單一模式振蕩的分布式反饋激光器(DFB激光器)用于數吉比特/每秒速率的通信。通常，在以10Gb/s速率傳輸數十公里距離的情況下，并不直接調制激光器，而是使激光器連續振蕩。另外，使用外部調制器進行調制。

美國專利US?6,963,685公開的光學模塊中，直接調制的DFB激光器所發出的光通過濾波器，因而，把頻率調制成分轉換為振幅調制成分。這種光學模塊通過另外利用濾波器的波長散射補償波形。然而，在把DFB激光器和光學濾波器封裝到光學模塊中時，現有技術中描述的這種光學模塊需要調整它的光軸。這樣就不允許光學模塊結構使用被動式調整。不使用被動式調整，模塊的制造成本和時間都將增加。

美國專利申請公開No.2005/0175356公開了一種波導環諧振器被用作光學濾波器。然而，這種現有技術中示出的光學模塊也需要改進用以封裝DFB激光器和光學濾波器的結構，有如美國專利US?6,963,685公開的現有技術中的光學模塊的情形一樣。

在《IEEE光學技術學報》(2006年1月15日第18卷第2冊)中的論文“Chirp-managed?Directly?Modulated?Laser(CML)”中所表示的光學模塊情況下，公開了利用一種光學濾波器，通過利用多個標準具使光學濾波器周期波長特性。由此，利用這種光學濾波器的傾斜把頻率調制信號轉換為振幅調制信號。然而，使用多個標準具作為光學濾波器需要調光軸。另外，??這樣不允許對光學模塊結構采用被動調節。

《電子學報》(2005年4月28日第41卷第9冊)中的論文“Error-free250?Km?transmission?in?standard?fiber?using?compact?10Gb/schirp-managed?directly?modulated?lasers(CML)at?1550nm”中示出一種光學模塊，通過延長現有技術“Chirp-managed?Directly?ModulatedLaser(CML)”中所示出的光學模塊的傳輸距離，實現250Km的傳輸。然而，這種光學模塊太大，不能滿足模塊小型化的要求。這是因為標準具用作光學模塊的濾波器。

發明內容

本發明的示例性實施例克服了現有技術的上述缺點和其他未描述的缺點。而且，本發明不需要克服上述不足，本發明的示例性實施例可以不克服上述任何問題。

本發明的方案提供一種光學模塊和封裝光學模塊的方法，所述光學模塊能夠實現利用單一結構進行長距離和大容量的通信。

按照本發明的一種方案，一種光學模塊設計成單模振蕩光源和光學濾波器結合。在這種光學模塊中，單模振蕩光源輸出單模頻率調制信號。另外，光學濾波器頻率調制轉換為振幅調制。并且，將單模振蕩光源和光學濾波器封裝在同一基板上，而不主動對心(即不對心)。

可以通過被動對心封裝單模振蕩光源和光學濾波器。或者，可以使單模振蕩光源和光學濾波器彼此直接地光學耦合，或者由它們之間的透鏡耦合。

此外，所述單模振蕩光源可以是DFB激光器，而且，可以通過比閾值高的電流而偏置所述DFB激光器，而且可以根據調制信號進行調制。另外，所述光學濾波器可以是波導環諧振器，而且波導環諧振器可以把DFB激光器的振蕩波長漂移轉換為強度調制。

再有，所述波導環諧振器可以利用直通端口把振蕩波長漂移轉換為強度調制，從而具有陷波濾波器或者帶通濾波器特性。另外，光學濾波器可以包含多個彼此光學耦合的波導環諧振器。此外，光學濾波器可以包含帶有非對稱馬赫-澤德(Mach-Zehnder)干涉儀的光路結構。

按照本發明的另一方案，一種封裝光學模塊的方法，包括如下步驟：把單模振蕩光源和光學濾波器封裝于同一基板上，而不主動對心。所述單模振蕩光源輸出頻率調制信號，所述光學濾波器把頻率調制信號轉換為振幅調制信號。