中被BS14折转的一个光束，随着被反射镜28x再次折转以及经两个透镜30xL2和30xLl聚集，进入第一光混合器16x。通过BS 14的另一光束，随着通过无源装置39y以调整时滞、以及经两个透镜30yL2和30yLl聚集，进入另一光混合器16y。
[0029]对于光混合器16x,以从BS 14到反射镜28x的距离,本振光束LO的光路长于信号SIB的光路。据此，在信号SIG的光路中放置无源装置29x，以调整两个光束之间的时滞或相位，也就是，无源装置29x使信号SIG的相位延迟。另一方面，对于光混合器16y，以从BS12到反射镜28y的距离,信号SIG的光路长于本振光束LO的光路。所以，在本振光束LO的光路中放置另一无源装置29y，以调整两个光束之间的时滞或相位，也就是，无源装置29y使本振光束LO的相位延迟。无源装置29x和29y可以由玻璃、硅等制成，这里，它们对于两个光束SIG和LO来说是基本透明的。
[0030]各光混合器16x和16y设置有波导，以将进入其中的光束引导至多模干涉(MMI)稱合器，从而执行这两个光束之间的相乘处理。波导暴露在各光混合器16x和16y的小面(facet)中。图3示出本实施例的光波导的剖视图。本实施例的光混合器16x或16y由半导体材料制成，以及，形成于其中的波导也由半导体材料制成。具体而言，在半绝缘InP衬底上，光混合器16x或16y设置有:下包覆层16b，其具有1.5微米厚度，并且掺杂有硅；中间层16c，其由半绝缘InP层制成，并掺杂有离子，具有55纳米(nm)厚度和5 X 115厘米3的载流子密度；芯层16d，由未经掺杂的InGaAsP制成，具有0.5微米厚度，并具有对应于1.05微米的频带隙能量Eg ；以及上包覆层16e，由未经掺杂的InP制成，具有1.0微米的厚度。从上包覆层16e到部分下包覆层16b的层叠，形成波导台面16m，其具有2.5微米宽度和2.2微米高度；据此，在台面16m两侧中按约0.8微米的深度除去下包覆层26b。在台面16m的侧面中设置树脂制成的包埋层16f。另外，整个台面16m和包埋层16f覆盖有保护层16g。InP具有的折射率小于芯层16d的InGaAsP的折射率。此外，台面16m侧面中的树脂具有的折射率也小于InGaAsP的折射率。据此，芯层16d和周围区域16b、16e、以及16f形成波导结构。
[0031]例如图3中所示的半导体材料制成的波导的特征在于，暴露在混合器16x或16y小面中的芯层的尺寸只有2.5微米X0.5微米；尤其是，其高度或厚度只有0.5微米。为了可靠地使光束与截面极窄的光波导耦合，采用数项技术是不可避免的。
[0032]接着，对根据本发明的半导体材料制成的波导所用的光耦合系统进行描述。
[0033]图4A和图4B比较用于半导体材料所制成波导的光耦合系统，一种只设置一个透镜(图4A)，以及，另一种光耦合系统具有两个透镜(双透镜)(图4B)。光耦合系统设定，光轴为沿Z方向，与光轴垂直并且平行于托架中安装有透镜的表面的延伸方向是X方向，以及，同样垂直于光轴但垂直于托架该表面的其余方向是Y方向。
[0034]图5A和图5B比较一个透镜系统(图5A)和双透镜系统(图5B)的光耦合容差。在图5A和图5B中，左列和右列分别与X、Y容差以及Z容差对应。在图5B中，上栏中的性能对应于第一透镜30a，而下栏中的性能示出第二透镜30b的容差。各个性能的水平标度具有微米的尺寸，而竖向标度按最大耦合效率归一化。
[0035]对于图4A中所示的单透镜系统，透镜30是厚度为0.84毫米的非球面透镜类型，具有0.7毫米的焦距，以及，从透镜边缘到焦点的距离设定为0.3毫米。在光接收器10中，光混合器的光波导的小面与透镜的焦点对准。在单透镜系统中，光波导端部处的光束腰可以具有约3微米的直径，这可比于波导的截面尺寸。透镜经常用树脂典型为紫外线固化树脂固定在托架上。这种树脂通常在固化期间收缩几微米，这导致透镜偏离对准位置。参见单透镜系统中耦合效率沿X方向或Y方向偏离的性能(图5A)，仅几微米的偏离导致耦合效率相当大的劣化。
[0036]对于如图4B中所示的双透镜系统，第一透镜30a更靠近于光混合器放置，以及，第二透镜30b设定为与之远离。此外，相比于第一透镜30a，第二透镜30b具有更长的焦距，这意味着相比于第一透镜30a，第二透镜30b具有更大的位置容差。首先用紫外线固化树脂将第一透镜30a固定在托架上；然后，也用紫外线固化树脂将第二透镜30b放置在托架上。如已经描述的那样，第一透镜30a在树脂固化期间固有地导致偏离，但第二透镜30b可以补偿此偏离。第二透镜30b在固化期间也导致另外的偏离。然而，相比于第一透镜30a，第二透镜30b具有更大的容差。参见图5B，用于第二透镜的横轴的标度大于第一透镜的标度和图5A中所示单透镜系统中透镜的标度，前者为后者的五倍。据此，由第二透镜可以有效地抑制或完全补偿光耦合效率的劣化。
[0037]在示例中，第一透镜30a具有0.7毫米的焦距，这与图4A中的透镜相同，同时，第二透镜30b也是非球面透镜类型，其具有3.548毫米的焦距。同样，第一透镜30a具有0.84毫米的厚度，以及，从其表面到焦点也就是到光混合器边缘的距离是0.155毫米。第二透镜30b具有0.73毫米的厚度，以及，从其表面到第一透镜30a端部的距离设定为0.50毫米。这种光学系统在焦点处也就是光混合器的小面处可以示出约3微米的场直径。此场直径可比于图4A的单透镜系统中所得到的场直径。
[0038]因此，因为双透镜系统加宽了第一透镜30a的位置容差，双透镜系统可以补偿第一透镜的偏离，在树脂固化期间不可避免地产生这种偏离。
[0039]图6中，第一透镜的偏离与用于补偿光耦合效率的第二透镜偏置之间的关系由实线表示，以及，补偿后的耦合效率由虚线表示。横轴与第一透镜的偏离对应，同时，右侧的竖轴与施加于第二透镜的偏置对应，以及，左侧的竖轴示出总的或补偿后的耦合效率。第一透镜的偏离以及第二透镜的偏置都沿光轴即Z方向。
[0040]如图6中所示，当第一透镜30a偏离设计位置时，这导致光耦合效率的劣化，需要第二透镜30b来恢复此劣化。例如，当第一透镜30a朝光混合器16x侧从设计位置偏离0.02毫米时，第二透镜需要朝与光混合器16x相反的一侧(也就是远离第一透镜30a的一侧)偏置约0.5毫米。于是，使光耦合效率恢复至约1.0。因此，即使靠近光混合器16x并且对光耦合效率的容差较低的第一透镜30a产生位置偏离，第二透镜可以补偿光耦合效率的降低，达到大致等于偏离之前的值，或有时超过偏离之前的值。此外，比较第一透镜30a的偏离和第二透镜30b的补偿，后者远大于前者，例如，在上述情况下，两个量之比为0.5/0.02=25。据此，即使要与透镜系统进行光耦合的对象的光输入端口具有有限尺寸，如本实施例的波导，双透镜系统也提供了较大的容差，用于各个透镜的对准。
[0041](变化例)
[0042]图7A和图7B示意性示出对图2所示实施例进行变化后的双透镜系统的光学布置。图7A中所示的光学布置具有这样的特征:双透镜系统的两个单元32和34各自具有彼此不同的第二透镜30b和30d。也就是，在各个单元32和34中，第一透镜30a与光混合器16x之间的距离等于第一透镜30c与光混合器16x之间的距离，但是，第二透镜30b与第一透镜30a之间的距离不同于第二透镜30d与第一透镜30c之间的距离。对于第一单元32，第一透镜30a与光混合器之间的距离是L2，以及，第一透镜30a与第二透镜30b之间的距离设定为LI。同时，在第二单元34中，前一种距离也是L2，但是，后一种距离也就是第一透镜30c与第二透镜30d之间的距离设定为L3，该距离L3大于第一单元中的距离LI。第二单元34的第二透镜30d具有的焦距大于第一单元32的第二透镜30b的焦距。即使在这样一种布置中，第二透镜30b和30d可以补偿第一透镜30a和30c的偏离。此外，第二单元34中的第二透镜30d远离第一透镜30c，以在二者之间以及在第一单元32中的第二透镜30b —侧形成空间，这能够提高用于各个第二透镜30b