[發(fā)明專(zhuān)利]雙透鏡一體式光接收器組件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510632740.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105242360A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 迪因策·彼琳希格魯;拉杰什·蒂格德;瑪麗·娜朵;大衛(wèi)·派德;秦文宏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 思科技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 李曉冬

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2007年12月21日，申請(qǐng)?zhí)枮?00780046831.0，名稱(chēng)為“雙透鏡一體式光接收器組件”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2006年12月22日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第60/876,848號(hào)和2007年2月3日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第60/899,208號(hào)的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙透鏡一體式光接收器組件(dual-lensedunitaryopticalreceiverassembly)，且更具體地涉及用于提供入射光纖(或其它波導(dǎo)結(jié)構(gòu))和光敏接收裝置之間的被動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的一體式組件。

發(fā)明背景

光網(wǎng)絡(luò)，包括纖維光學(xué)和光電子學(xué)，是高速通信系統(tǒng)的重要方面，特別是因?yàn)槠湓试S在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各種部件之間有效、準(zhǔn)確和快速傳輸數(shù)據(jù)的能力。就大多數(shù)通信系統(tǒng)而言，有效使用光網(wǎng)絡(luò)中的空間和功率變得愈加重要。進(jìn)一步，這種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)考慮必須顧及包括在網(wǎng)絡(luò)中的具體部件的調(diào)制性。

實(shí)際上，在纖維光學(xué)系統(tǒng)中期望用模塊化部件來(lái)減小制造系統(tǒng)的成本，其增加使系統(tǒng)變得更加用戶(hù)化。模塊化部件的例子是光接收器模塊，其也可以是完整的光收發(fā)器組件(包括光傳送器模塊和光接收器模塊)的一部分，或進(jìn)一步包括波長(zhǎng)多路復(fù)用/多路復(fù)用分解(wavelengthmultiplexing/demultiplexing)的光轉(zhuǎn)發(fā)器的一部分。典型的光接收器模塊包括用于光纖(或其它光傳播設(shè)備)的輸入端口/通道、用于探測(cè)入射光信號(hào)的光電二極管，以及用于把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為與其它網(wǎng)絡(luò)部件兼容的數(shù)字電子信號(hào)的傳感電路。

迄今為止，光接收器的這些元件的數(shù)量和布置限制了減少接收器的尺寸的能力以及減少其成本和復(fù)雜性的能力。例如，入射光信號(hào)(通常沿著光纖)和光敏裝置之間的光校準(zhǔn)通常要求“主動(dòng)”對(duì)準(zhǔn)，調(diào)整光敏裝置的布置直到探測(cè)到最大光功率。在高速光接收器中，光敏裝置一般呈現(xiàn)相對(duì)小的有效面積(為了更有效地將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為其電對(duì)應(yīng)物)。該小的有效面積使執(zhí)行主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的過(guò)程更加困難。

因此，本領(lǐng)域依然需要真正緊湊的、并允許入射光信號(hào)和光敏接收裝置之間使用被動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的光接收器模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明描述了現(xiàn)有技術(shù)中存在的需要，本發(fā)明涉及雙透鏡一體式光接收器組件，且更具體地，涉及用于在入射光纖(或其它波導(dǎo)結(jié)構(gòu))和光敏接收裝置之間提供被動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的透明一體式組件。

依照本發(fā)明，一體式接收器組件形成為包括與準(zhǔn)直透鏡(透鏡沿著垂直于V形凹槽的表面形成)對(duì)準(zhǔn)的V形凹槽。光纖沿著V形凹槽放置，并用來(lái)使接收的光信號(hào)進(jìn)入一體式組件里。當(dāng)接收的光信號(hào)經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡時(shí)，轉(zhuǎn)向鏡壁(turningmirrorwall)將攔截接收的光信號(hào)，向下引導(dǎo)信號(hào)通過(guò)聚焦透鏡(也模制在一體式組件中)，然后進(jìn)入光敏裝置中。有利地，光敏裝置布置為與聚焦透鏡被動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，允許所接收的信號(hào)從入射光纖耦合到光敏裝置，其間不需要任何類(lèi)型的主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。使用聚焦透鏡允許接收的信號(hào)有效地耦合到光敏裝置中。因此，小的有效面積的光電二極管(如在高速應(yīng)用中使用的)適合用在本發(fā)明的一體式模塊中。此外，通過(guò)直接把準(zhǔn)直透鏡和聚焦透鏡(和V形凹槽)模制到一體式接收器模塊中，實(shí)現(xiàn)了光纖和光敏裝置之間的被動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，減少了接收設(shè)備的成本和復(fù)雜性。

在本發(fā)明的另一方面，一體式組件可形成為包括入射光波導(dǎo)(代替入射光纖)，波導(dǎo)的核心同樣形成為與準(zhǔn)直透鏡對(duì)準(zhǔn)。

本發(fā)明的特征是：結(jié)合V形凹槽和轉(zhuǎn)向鏡，使用一體式組件中的模制透鏡允許提供多個(gè)這些特征的、沿單個(gè)組件的表面放置的陣列結(jié)構(gòu)易于形成?？蛇x地，該模制透鏡的陣列可以與嵌入式棱鏡元件和承載多個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)的單個(gè)輸入光纖聯(lián)合使用，以形成多路復(fù)用分解裝置。

現(xiàn)有技術(shù)的光接收器/收發(fā)器組件中，光端口軸線通常平行于支撐襯底表面。組件一般包括兩個(gè)部件：TO-can封裝光端口組件(TOcanopticalportassembly)(包含光電二極管和跨阻抗放大器)和用于把TO-can連接到襯底的柔性電路。本發(fā)明的設(shè)備不需要兩個(gè)單獨(dú)的元件，并特別地，因?yàn)楣怆姸O管直接位于襯底上作為一體式組件的一部分，因此不需要柔性電路。

在以下討論的過(guò)程期間并通過(guò)參考附圖，本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的方面以及特征將變得明顯。

附圖簡(jiǎn)述

現(xiàn)在參考附圖，相似的參考數(shù)字在幾個(gè)圖中代表相似的部件：