[發(fā)明專利]光學(xué)隔離TO-CAN

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210539340.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103293716A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉先立;陳倜嶸
• 申請（專利權(quán)）人: 葉先立;陳倜嶸
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李寶泉;周亞榮

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求在2012年2月24日提交的美國臨時專利申請No.61/603,027的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器從光纖的光學(xué)隔離。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代電信和數(shù)據(jù)通信中，半導(dǎo)體激光器，主要地分布反饋（DFB）激光器和法布里-珀羅（FP）激光器，通常被用于經(jīng)由光纖傳輸信號。FP激光器通常被用于短距離傳輸（例如，低于2km），而DFB激光器通常被用于在2km和80km之間的距離傳輸。這些激光器通常被封裝在TO-Can（晶體管外形罐）中，TO-Can繼而在被安裝到光學(xué)收發(fā)器模塊中之前被組裝到光發(fā)射子組件（TOSA）或者雙向光學(xué)子組件（BiDi）中。不象FP激光器，DFB激光器通過基于Bragg（布拉格）反射的內(nèi)置光柵產(chǎn)生單一波長光學(xué)輸出。DFB激光器對于通過前小平面到激光器腔中的外部光學(xué)反饋非常敏感。從光學(xué)元件諸如被耦合到DFB激光器的輸出面的耦合透鏡和/或光纖端面的小反射和/或從光纖網(wǎng)絡(luò)（諸如光纖連接器或者檢測器）的遠(yuǎn)端部的反射能夠引起有害的反饋。

光學(xué)反射或者反饋將引起DFB激光器的顯著的性能劣化，諸如邊模抑制比減小或者相對強度噪聲增加和激光線寬度加寬。在某些情形中，另一個光學(xué)模式能夠變得如此之強，以至激光器不再具有單一模式輸出。這些性能劣化繼而在信號傳輸中引起誤差，使得收發(fā)器模塊將不能滿足系統(tǒng)規(guī)范。

為了減小由光學(xué)反饋引起的激光器性能劣化，通常在TO-can和光纖的端部之間安裝光學(xué)隔離器。通常被用于這種應(yīng)用的光學(xué)隔離器由具有與DFB激光器相同的偏振的輸入偏振器、具有45度旋轉(zhuǎn)的法拉第旋轉(zhuǎn)器和關(guān)于第一或者輸入偏振器具有45度偏振的出射偏振器構(gòu)成。光學(xué)隔離器使得激光器的輸出穿過但是將阻擋來自光纖端部的光反饋（能夠在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中找到光學(xué)隔離器的原理）。

然而，隨著對于DFB激光器的需求增加，對于結(jié)合DFB的、較低成本的裝置的市場壓力也有增加。對于當(dāng)前的市場需要而言，用于在DFB、TOSA或者BiDi裝置中的光學(xué)隔離的現(xiàn)有封裝方法變得成本太高。

因此，糾正在現(xiàn)有技術(shù)中固有的、前面的和其它的缺陷將是非常有利的。

相應(yīng)地，本發(fā)明的目的在于提供新的和改進(jìn)的光學(xué)隔離TO-Can。

本發(fā)明的另一個目的在于提供更易于制造和更便宜的、新的和改進(jìn)的光學(xué)隔離TO-can。

本發(fā)明的另一個目的在于提供光學(xué)地隔離激光器和光纖以實現(xiàn)精確的偏振校準(zhǔn)并且實現(xiàn)精確的定位放置的、新的和改進(jìn)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

簡要地，為了根據(jù)優(yōu)選實施例實現(xiàn)本發(fā)明所期望的目的，提供了一種光學(xué)隔離TO-can，該光學(xué)隔離TO-can包括帶有電連接的封頭（header）、安裝在封頭上的激光二極管、和位于激光二極管之上以便封裝并且密閉地密封激光二極管的透鏡蓋。該光學(xué)隔離TO-can包括鄰近激光二極管并且在由激光二極管產(chǎn)生的光的光路中的、位于TO-can中的光學(xué)隔離器。在該優(yōu)選實施例中，透鏡與激光二極管的間隔根據(jù)等于光學(xué)隔離器的實際厚度減去光學(xué)隔離器的有效厚度的距離增加，并且光學(xué)隔離器位于TO-can內(nèi)足夠靠近激光二極管以基本上減小所要求的孔徑尺寸。

進(jìn)一步根據(jù)一種制造光學(xué)隔離TO-can的優(yōu)選方法實現(xiàn)了本發(fā)明所期望的目的，該光學(xué)隔離TO-can包括帶有電連接的封頭、安裝在封頭上的激光二極管、和位于激光二極管之上以便封裝并且密閉地密封激光二極管的透鏡蓋，并且該透鏡蓋包括在其端部中的透鏡，該透鏡與激光二極管間隔開并且被定位成將光路中的所產(chǎn)生的光導(dǎo)引到光纖中。該方法包括鄰近激光二極管并且在由激光二極管產(chǎn)生的光的光路中、在TO-can中定位光學(xué)隔離器并且調(diào)節(jié)激光二極管與透鏡的間隔以補償光學(xué)隔離器的步驟。優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括在TO-can內(nèi)將光學(xué)隔離器定位得足夠靠近激光二極管以基本上減小所要求的孔徑尺寸的步驟。

附圖簡要說明

結(jié)合附圖，根據(jù)其優(yōu)選實施例的以下詳細(xì)說明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明前面的以及進(jìn)一步的和更加具體的目的和優(yōu)點將變得顯而易見，其中：

圖1是典型的現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)激光器耦合系統(tǒng)的簡化側(cè)視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)隔離TO-can激光器系統(tǒng)的透視圖；

圖3是具有虛線示出的TO-can的圖2的光學(xué)隔離TO-can激光器系統(tǒng)的前視圖；

圖4是具有虛線示出的TO-can的圖2的光學(xué)隔離TO-can激光器系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖5是所產(chǎn)生的光的漫射和到光纖上的聚焦的示意圖；