[發明專利]供在并行光學通信模塊中使用的光學器件系統

在審

• 申請號: 201410142495.1
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104216078A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 邵冰;陳燁;李志強;安德魯·J·施米特
• 申請（專利權）人: 安華高科技通用IP(新加坡)公司
• 主分類號: G02B6/43
• 分類號: G02B6/43
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

技術領域

本發明涉及光學通信模塊。更特定來說，本發明涉及一種供在并行光學通信模塊中使用的光學器件系統及方法。

背景技術

并行光學通信模塊為具有多個發射(Tx)信道、多個接收(Rx)信道或兩者的模塊。并行光學收發器模塊為分別在收發器模塊的Tx部分及Rx部分中具有多個Tx信道及多個Rx信道的光學通信模塊。Tx部分包括用于在通常為光纖的多個光學波導上以經調制光學信號的形式發射數據的組件。Tx部分包含安裝于模塊印刷電路板(PCB)上的激光驅動器集成電路(IC)、多個激光二極管及控制器IC。所述激光驅動器電路將電信號輸出到激光二極管以對其進行調制。當所述激光二極管被調制時，其輸出具有對應于邏輯1及邏輯0的功率電平的光學信號。所述模塊的光學器件系統將由激光二極管產生的光學信號聚焦到光纖電纜(例如光纖帶狀電纜)的相應發射光纖的端中。所述光學器件系統通常與和收發器模塊配對的連接器模塊機械耦合。所述光纖的端通常機械耦合到光學器件系統且被固持為與光學器件系統的光學元件(例如，透鏡)精確光學對準。

所述Rx部分包含安裝于PCB上的多個接收光電二極管，所述多個接收光電二極管接收從固持于連接器中的相應接收光纖的端輸出的傳入光學信號。所述收發器模塊的光學器件系統將從接收光纖的端輸出的光聚焦到相應接收光電二極管上。所述接收光電二極管將傳入光學信號轉換成電模擬信號。電檢測電路(例如跨阻抗放大器(TIA))接收由接收光電二極管產生的電信號并輸出對應經放大電信號，所述經放大電信號在Rx部分中經處理以恢復數據。

光學通信行業中存在對能夠同時發射及接收日益增加的數據量的光學通信系統的需求。為了實現此目的，已知將多個并行光學收發器模塊邊緣安裝或中平面安裝于安裝平面中。在邊緣安裝配置中，安裝平面為系統箱的前平面，且模塊插入到形成于所述前平面中的開口中。在中平面安裝配置中，安裝平面為母板PCB，且模塊安裝于安置于所述母板PCB上的容座中。

與現有或所提議的中平面安裝解決方案相關聯的問題之一是，存在對模塊在母板PCB上的安裝密度的限制。此問題的原因之一是，連接到所述模塊的光纖帶狀電纜通常從模塊的平行于母板PCB的上表面的一側傳出，此使得有必要在鄰近模塊之間提供某一空間以避免必須將帶狀電纜彎曲超出其最小彎曲半徑以允許其在鄰近模塊的頂部上通過。因此，可安裝于母板上的模塊的數目受為容納所述電纜而在鄰近模塊之間需要的額外空間的限制。

此問題的一種已知解決方案是，使模塊傾斜或使將電纜耦合到所述模塊的光學器件系統傾斜，使得所述電纜相對于所述母板PCB的上表面以非零角度從所述模塊延伸。舉例來說，稱為US?Conec?of?Hickory(美國北卡羅來納州)的公司提供一種與并行光學通信模塊配對且附接到光纖電纜的端的傾斜式光學器件系統。由于傾斜式光學器件系統，電纜相對于所述母板PCB的上表面以非零角度從所述模塊延伸。然而，由于光纖耦合到光學器件系統的方式，可能發生導致性能問題的光學損耗。

所述光學器件系統具有形成于其中的用于接納相應光纖的端部分的孔。所述孔與光學器件系統的相應光學元件精確對準。使光纖的端部分通過相應孔，使得所述光纖的端定位成與所述光學器件系統的相應光學元件緊密接近。接著借助折射率匹配環氧樹脂將所述端部分牢固地固定到所述光學器件系統。

由于光纖及孔的極小大小，將光纖端部分插入到所述孔中可為困難的任務且可在當試圖將光纖的端插入到相應孔中時所述端與光學器件系統的硬表面接觸的情況下導致所述端被損壞。當然，對光纖的任何損壞均可能導致性能問題。此類型的對準配置的另一問題是，甚至在光纖端部分安置于相應孔內且借助環氧樹脂固定于適當位置中時，在孔外部鄰近于相應光學耦合元件延伸的光纖端可能不能與相應光學耦合元件精確地對準。光纖的端不由光學器件系統的任何類型的結構支撐，而是僅安置于填充有折射率匹配環氧樹脂的儲器中。出于此原因，光纖端可能將不與相應光學元件精確地對準，此可導致光學耦合損耗及性能問題。

需要一種供在并行光學通信模塊使用的光學器件系統，其確保光纖端與所述光學器件系統的光學元件之間的精確光學對準。還需要一種避免對為容納光纖電纜而在鄰近并行光學通信模塊之間提供空間的需要的光學器件系統。

發明內容