专利名称：平面光波线路(plc)器件、包括该器件的波长可调光源以及采用该光源的波分复用无源光 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通讯，更具体地，涉及采用热光效应的平面光波线路 (PLC, planar lightwave circuit)器件、包4舌该器4牛和光传送器(optical
transmitter )的波长可调光源以及釆用该光传送器的波分复用无源光网络 (WDM-PON )。本发明基于作为信息与通讯部的IT新生长驱动核心技术开
发项目的一部分所开展的研究(项目管理No.2005-S-401-02 ),项目名称
High Speed Passive Optical Network Technology Development(高速无源光网络
技术开发))。
背景技术：
与基于波分复用(WDM)的无源光网络(PON)相关的研发正在全世 界积极地开展，该基于波分复用(WDM)的无源光网络提供声音、数据以 及将在接下来的几年内广泛启动的广播融合服务(broadcast convergent service )。 WDM基PON被称作WDM-PON。
WDM-PON是采用分配给每个用户的多波长在中心机房(CO,center o迅ce)与用户之间通讯的方法。由于每个用户采用唯一的波长，所以安全 性优良并可以有大容量的通讯服务。此外，根据例如链接速率(link rate)
然而，由于WDM-PON网络是采用WDM技术在单根光纤中复用各种 波长的技术，所以需要与属于单个远程节点(RN)的用户数目一样多的不 同的光源数目。对于每个波长的光源的制造、安装和管理是WDM-PON商 业化的巨大障碍，其成为用户或服务提供者的相当大的经济负担。为了解决 该问题，正在广泛研究应用波长可调光源器件的方法，该方法能够选择性地 调节光源的波长。
作为波长可调光源的一个示例，有外腔激光器(ECL)形式的波长可调 光源，其通过布置单个光部件例如半导体LD、平面光波线路(PLC)和光纤而形成。在常规ECL波长可调光源中，单个光部件都安装在基板上，半 导体LD和PLC之间的光耦合采用对接耦合方法制成。因此，产生了各种问 题，将参照图8A和8B在描述部分具体地描述这些问题。
PLC器件被用于波长可调光源。PLC器件具有光能够在诸如硅的基板的 上部传播的结构。通常，用于导光的该结构包括光在其中传播的芯层以及围 绕该芯层的覆层，该覆层的折射率比该芯层的折射率低约0.0001-0.01。具有 小的器件尺寸并与半导体工艺兼容的PCL器件具有优良的生产率并能够实 施不同的功能。例如，PLC器件被广泛用于例如光功率分配器(optical power distributor)、波长分裂/组合滤波器、采用热光效应的光开关、可变光衰减器 以及波长可变滤波器。
图IA和IB是采用平面型热光器件的常规波长可调光源(PLC-ECL) 的结构图和功能框图。参照图1，常规PLC-ECL型波长可调光源包括用 作光增益介质的反射半导体光放大器(RSOA) 150、具有三维光波导芯层 101的PLC器件100以及附属光纤(attachment optical fiber) 160。 RSOA150 具有与半导体激光器相似的谐振器151。在RSOA 150中，前出口表面152 和后出口表面153分别涂敷有非反射膜(non-reflective film)和高反射膜。 从而，由于限制了自激激光器振荡(self laser oscillation),所以RSOA 150 用作光增益介质。
尽管不仅RSOA而且反射激光器二极管(R-LD)也可以用作光增益介 质，但在本说明书中，为了解释的方便，RSOA主要被称为光增益介质。布 拉格光栅102形成在PLC器件的三维光波导芯层101的一部分中。薄膜金 属加热器103布置为靠近布拉格光4册102。当RSOA 150在PLC器件100的 三维光波导芯层101光耦合到RSOA 150的谐振腔151之后被驱动时，ECL 形成在布拉格光栅102与后出口表面153的高反射膜之间，并且具有匹配布 拉格光栅102的有效周期的波长的激光器振荡。当PLC器件100的光输出 耦合到附属光纤160时，就制造了可应用于外部光通讯网络的光源。
当电流施加到在薄膜金属加热器103的两端的电极105时，由薄膜金属 加热器103产生的热增大了与其相邻的三维光波导芯层101的温度。因此， 三维光波导芯层101的折射率由于热光效应而减小，该热光效应缩短了布拉 格光栅102的有效周期使得图IB的PLC-ECL 170的输出光波长向短波长变 化。布拍4各光4册102和在薄膜金属加热器103两端处的电才及105构成波长可调区域107。布置在三维光波导芯层101的没有形成布拉;格光4册102的地方 的薄膜金属加热器104和在薄膜金属加热器104两端处的电极106构成相位 控制区域108。相位控制区域108控制PLC-ECL 170的由波长可调区域107 选出的输出光波长的往返(round trip )相位。
参照图1B,PLC-ECL 170根据其功能包括作为光增益介质的RSOA 150、 相位控制区域108、波长可调区域107和附属光纤160。在下面的描述中， 为了解释的方便省略了相位控制区域108。
图2A是常规三维光波导型热光器件(也就是图1A的波长可调光源的 波长可调区域)的透视图。参照图2A,波长可调区域107包括设置在硅 基板110上的下覆层111;三维光波导芯层101，其中芯层以三维棒状形成； 以及覆盖三维光波导芯层101的上部的上覆层112。在图2A中，靠近光波 导设置的薄膜金属加热器没有被示出。
在干涉曝光蚀刻方法中形成的厚度可调布拉格光栅102设置在三维光波 导芯层101的上部的部分中。布拉格光栅102相对于在三维光波导芯层101 中传播的光反射对应于两倍有效布拉格光栅周期的波长成分，从而相对于相 应波长形成ECL振荡器。三维光波导芯层101和覆层111、 112可以由各种 材料例如半导体材料、电介质材料和聚合物材料制成。
图2B是示出图2A的光波导型热光器件的热光效应的曲线图。在图2B
照图2B,用作光波导的聚合物通常具有约(-0.7 ~ -2.2)xlO力。C的热光系数 或热膨胀系数(CTE )。在实验中采用的聚合物的热光系数为约 -1.822xlO力。C。也就是，由聚合物形成的光波导的折射率随着温度的升高而 降低。因此，布拉格光栅102的有效周期被减小，使得PLC-ECL170的输出 光波长向短波长变化。
图3A和3B是常规PLC的薄膜金属加热器部分的截面图和正视图。参 照图3A，常规PLC器件包括硅基板110;设置在硅基板110上的下覆层111; 三维光波导芯层101，其中形成有布拉格光栅102;设置在三维光波导芯层 101上的上覆层112;以及布置在上覆层112的表面上的薄膜金属加热器103。
在PLC结构中，当电流施加到薄膜金属加热器103时，位于薄膜金属 加热器103之下的三维光波导芯层101的温度部分地增大。三维光波导芯层 101的折射率根据光波导材料的热光系数随温度的变化量(DT)成比例地改变。通常，在温度变化量DT，根据热光系数的反射率变化量Dn由下面的 公式表示。
Dn=CTExDT [公式1]
对于基板110，通过采用热电冷却器(TEC)或附着散热板将温度保持 在恒定水平以防止基板110的温度随时间而变化。
薄膜金属加热器103通常由铬、镍、镍铬合金、钨以及鴒硅化物制成并 形成在光波导的上覆层112的表面上。在基板110的温度保持在恒定水平的 状态下，通过施加电流到薄膜金属加热器103来增大三维光波导芯层101的 温度。如上构造的PLC具有下面的问题。
图4是示出图3A的PLC器件的薄膜金属加热器在垂直方向上的温度分 布的曲线图。参照图4，薄膜金属加热器103的温度随着施加到薄膜金属加 热器103的电流的增大而增大。然而，由于基板110的温度保持在恒定水平， 所以向三维光波导芯层101的温度的转移线性地减小。也就是，在常规PLC 结构中，由于光波导的温度不能通过加热器改变很多，所以缺点是可调波长 的宽度是窄的。具体地，温度的倾斜度(在下文中，称为温度梯度)随着施 加到薄膜金属加热器103的电流的增大而增大。高的温度梯度使三维光波导 芯层101周围的折射率分布变形。因此，当光传播时，产生了光散射、高次 模产生(higher mode generating)和光损失，使得光波导的特性退化。
图8A和8B分别是常规波长可调光源的平面图和侧视图。参照图8A和 8B，波长可调光源包括PLC器件100、 RSOA 150和附属光纤160。在常规 波长可调光源中，硅光具座(optical bench) 201封装在蝶型封装200中，硅 光具座201具有形成在PLC器件100的两端处的RSOA组件区域204和光 纤组件区域203,光纤组件区域203形成有V形槽。附属光纤160利用V形 槽装配在与PLC器件100的三维光波导芯层101对准的光纤组件区域203 上。RSOA 150在倒装芯片接合方法中装配在布置为与PLC器件100的三维 光波导芯层101对准的焊盘(也就是，RSOA组装区域204)上。热电冷却 器(TEC) 202装设到硅基板(也就是硅光具座201)的下部以保持恒定的
装中的电极焊盘通过接合线208电连接到封装引脚207。
考虑到光耦合效率、性能效率、批量生产率(它们是在封装PLC-ECL 波长可调光源中主要的考虑)，常规波长可调光源具有下面的问题第一，由于RSOA150、三维光波导芯层101、附属光纤160当中的光 耦合是对接耦合而没有采用透镜，所以与采用透镜的情况相比光耦合效率会 减小到其最大值的1/2。此外，考虑到倒装芯片接合和V形槽的对准误差 (l-2pm)，光耦合效率被进一步降低。
能将每个功能部分与它们的最好部件选择性地结合。而且，当最后组装的光 源的一部分的性能(例如RSOA和PLC器件之间的光耦合效率)低时，整 个光源的性能^&降低使得难以保证性能质量和生产率。
第三，由于构成波长可调光源的不同部件安装在单个基板上，所以不仅 总的生产率是低的而且当在工艺期间出现问题时也不可能维修和复原。这导 致器件制造的质量管理中的相当的负担。因此，光模块器件的产率降低使得 很难降低价格。
在WDM-PON中分配到每个用户节点的波长由经过连接到用户节点的 阵列波长光栅(AWG)的波长来确定。因此，当网络连接到用户节点时， WDM-PON系统需要支持一系列的初始功能以将波长校准到分配的固有波 长。在初始化方法中，基于由光线路终端(OLT)传输到光网络终端(ONT) 的光信号确定ONT的波长的方法是最优选的。
在此情况下，用于ONT的光传送器不能使用能自振荡的单独的光源而 是釆用由OLT提供的单独的籽光源(seed light source )以便采用模锁定型光 源或反射型光源。对于这种光源，不需要额外的波长初始功能，因为采用其 实际上的输入光波长。然而，该方法仅应用于采用锁定或反射机理的RSOA 或注入锁定基FP-LD。此外，初始功能不能被添加具有自振荡功能的波长可 调光源。
发明内容
为了解决上述和/或其他的问题，在PLC-ECL型波长可调光源的制造和 应用中，本发明提供了具有改善的性能和稳定性的波长可调机构、具有改善 的封装和批量生产率前景的光源以及应用到具有初始和稳定功能的 WDM-PON的光源。
具体地，第一，关于波长可调机构的性能和稳定性的改进，本发明提供 了一种PLC器件的结构，其能够减少光波导芯层的上和下区域之间的温度梯度、改善薄膜金属加热器的机械稳定性并减少功耗。
第二，关于波长可调光源的封装和批量生产率的改进，本发明提供了一 种波长可调光源的结构，通过单独制造并冲莫块化构成波长可调光源的单独部 件，其能够在变化的外部环境中稳定地改善单独部件之间的光耦合效率和器 件的操作稳定性。
第三，关于初始和稳定功能的增加，当波长可调光源应用到WDM-PON 时，本发明提供了一种WDM-PON,其能够在网络运行期间实时地保证光的
的波长自动地调制振荡波长而无需用户的干预。
根据本发明的一个方面，平面光波线路(PLC)器件包括硅基板；热 阻挡层，形成在硅基板上并使硅基板与上层热阻断；薄膜金属加热器，形成 在热阻挡层上；以及光波导，在薄膜金属加热器上具有覆层和由聚合物形成 的芯层。
芯层的聚合物的热膨胀系数(CTE)或热光系数是(-0.7 -3.4)xl(^/K, 芯层的厚度和宽度分别为3-8pm,覆层围绕芯层并具有10-25nm的厚度。布 拉格光栅形成在位于形成有薄膜加热器的部分的上方的芯层中，布拉格光栅 的反射波长可通过驱动薄膜金属加热器以利用热光效应来调整。薄膜金属加 热器由从铬(Cr )、镍(Ni )、镍铬合金(Ni-Cr )、鸽(W)以及鵠硅化物(WSix) 构成的组中选出的材料形成。热阻挡层由掺有锗(Ge)、硼(B)、磷(P) 至少之一的二氧化硅(silica )、多孔硅、SOG(旋涂玻璃，spin-on glass)和 聚合物材料形成。当热阻挡层由二氧化硅(silica)或SOG材料形成时，热 阻挡层的厚度是10-30pm;当热阻挡层有多孔硅或聚合物材料形成时，热阻 挡层的厚度是5-20|im。
沟槽形成在硅基板的在薄膜金属加热器下面的部分中，沟槽的宽度超过 薄膜金属加热器的宽度的两倍，沟槽的深度是5-20|im。
根据本发明的另一方面，具有PLC (平面光波线路)-ECL (外腔激光 器)结构的波长可调光源包括第一壳体，其中安装有半导体光增益介质； 第二壳体，其中安装有PLC器件；以及第三壳体，其中安装有光纤，其中 第一壳体、第二壳体和第三壳体通过光耦合透镜进行光轴对准并以激光焊接 方法4妄合。
半导体光增益介质是反射半导体光放大器(RSOA)或反射激光二极管(R-LD),其具有不超过O.P/。的前出口表面的反射率并且不小于30%的后出 口表面的反射率。半导体光增益介质装设到具有在2.5。-4.5。之间的倾斜表面 的底座，使得半导体光增益介质的光轴和光耦合透镜的光轴形成2.5°-4.5° 之间的角度，底座由陶瓷或铜钨(CuW)形成。
第一壳体包括热电冷却器(TEC)或热敏电阻，半导体光增益介质具有 TO封装，立方形的TEC支撑物插入在TEC与TO封装之间，该TEC支撑 物由具有不同于TEC的热膨胀系数(CTE)的CTE的铜钨(CuW )形成。
PLC器件安装在具有热敏电阻的引线框(lead frame)上并用热固化树 脂或环氧树脂模制，PLC器件的两端处的截面表面以5°-10。之间的角度研 磨，使得光波导的输入和输出表面被暴露。第二壳体具有微型蝶式封装的完 全密封的壳体结构，PLC器件安装在具有TEC和热^t电阻的第二壳体中， 透明窗口和用于激光焊接装配的SUS法兰装设在第二壳体的两端的每个处， 使得PLC器件光耦合到半导体光增益介质和光纤。
根据本发明的另一方面，波长可调光传送器包括波长可调光源；2x2 光耦合器；监控光输出的光功率监控器；以及波长调控单元，控制波长可调 光源的输出光信号波长，其中波长可调光传送器通过自动调整到外部输入的 光信号波长而输出光信号波长。
波长可调光源包括半导体光增益介质、布拉格光栅区域和相位控制区 域，波长调控部分接收来自光功率监控器的电流信号并控制驱动波长可调光 源的半导体光增益介质、布拉格光栅区域和相位控制区域的电流。波长可调 光传送器具有装设在光耦合器的输出端口的任一个处的光接收器并用于波 分复用(WDM)-无源光网络(PON)。
才艮据本发明的另一方面，波分复用(WDM)-无源光网络(PON)包括 光线路终端(OLT),具有参考光波长光源(籽光源)、光循环器、波长复用 /解复用器(multi/demultiplexer)、光传送器和光接收器；远程节点(RN), 具有波长复用/解复用器；以及光网络单元或端子(ONU/ONT)，具有光耦合 器、光传送器和光接收器，其中波长可调光传送器用于OLT的光传送器和 ONU/ONT的光传送器中以传输上游/下游的光信号波长，该波长可调光传送 器通过改变光信号波长而自动调整到外部输入光信号波长并输出该光信号 波长。
参考光波长光源是放大自发射(ASE)源、分布式反馈激光二极管(DFB-LD)模块阵列(其中对应于WDM波长的多个单波长光源被集成)、 光纤环形激光器(fiber ring laser)以及发射在包括用于信号传输的WDM波 长的波长范围内的光的发光二极管(LED)中的任意一种。
RN还包括光功率分配器，每个光波长在时分复用(TDM)方法中被多 个O画ONT共享。
根据本发明的另一方面，波长可调光传送器包括波长可调光源、2x2光 耦合器、监控光输出的光功率监控器以及控制波长可调光源的输出光信号波 长的波长调控单元，采用该波长可调光传送器^^交正振荡波长的方法包括切 断波长可调光源的电源；通过扫描注入到布拉格光栅区域的驱动电流，找到 使光功率监控器的光电流信号达到其最大值处的布拉格光栅区域的驱动电 流；通过将布拉格光栅的反射波长与外部输入光信号波长匹配来调整波长可 调光源的波长到外部输入光信号波长，初始化波长可调光源的波长；通过施 加驱动电流到光增益介质中来操作波长可调光源；通过由光功率监控器来检 测波长可调光源的光输出，连续地控制驱动相位控制区域的电流，佳_得光功 率监控器的光电流信号保持到其最大值，其中波长可调光源的光输出和光波 长的品质^^皮稳定化。
在PLC-ECL型波长可调光源的制造和应用中，以下为具有改善的性能 和稳定性的波长可调机构、具有改善的封装性能和批量生产率的光源以及应 用到具有初始化和稳定化功能的WDM-PON的光源的优点。
第一，通过沉积具有与薄膜金属加热器的良好的附着力的热阻挡层到下 覆层与硅基板之间，能够获得薄膜金属加热器的机械稳定性。此外，由于使 用具有低热导率的热阻挡层，通过在基板中形成沟槽，薄膜金属加热器的功 耗可以被减小，使得可以获得PLC-ECL的低功耗和稳定性。
第二，由于薄膜金属加热器存在于波导的下覆层之下而不是在波导的上 覆层的表面上，所以光波导芯层周围的区域中的温度梯度被减小，使得光损 失、较高阶的产生以及波导材料的变形可以被减小。此外，可以增强 PLCD-ECL的性能和可靠性。
第三，由于构成波长可调光源的单个部件根据其功能模块化，所以每个 模块的制造和性能管理以及它们的集成形式是可能的，使得改善了光源的性 能并增加了生产率。此外，由于模块化部件之间的有效光轴对准是可能的， 所以模块之间的光耦合效率提高，使得可以改善光源的性能。而且，通过在模块安装中釆用激光焊接方法，改善了批量生产率。
第四，通过采用密闭密封或采用环氧树脂密封每个单独的模块，
PLC-ECL光源的稳定性和可靠性可以相对于外部环境的变化被改善。
第五，由于PLC-ECL光源的波长相对于外部输入光信号的波长自动地
调整，所以在上游/下游信号的传输中实施了采用相同波长的具有简单结构的
WDM-PON 。因此，复杂的WDM波长资源的库存管理(inventory
management)或多个昂贵的单波长光源或多个BLS是不必要的，使得可以
实现简单且经济的FTTH。
第六，在PLC-ECL的波长的初始化和工作中波长的稳定保持中，由于
波长调整过程是筒单并自动进行的，所以OLT和ONU收发器的安装、工作
和管理在低成本下很容易。
图IA和IB是采用平面型热光器件的常规波长可调光源(PLC-ECL)
的结构图和功能框图2A是常规三维光波导型热光器件的透视图2B是示出图2A的光波导型热光器件的热光效应的曲线图3A和3B是常规PLC的薄膜金属加热器部分的截面图和正视图4是示出图3A的PLC器件的薄膜金属加热器上沿垂直方向的温度分
布的曲线图5A和5B是根据本发明实施例的PLC器件的薄膜金属加热器的一部 分的截面图和正^L图6是示出图5A的PLC器件的薄膜金属加热器周围沿垂直方向的温度 分布的曲线图7是根据本发明另一实施例的PLC器件的薄膜金属加热器的一部分 的截面图8A和8B分别是常规波长可调光源的平面图和侧视图9示出了应用于本发明的波长可调光源的光轴对准；
图10示出了根据本发明另一实施例的波长可调光源；
图IIA和IIB是图10的波长可调光源的RSOA的一部分的侧视图和正
视图；图12A是图IO的波长可调光源的PLC器件的一部分的平面图12B和12C是分别沿图12A的线II-II，和线I-r的截面图13是示出安装在SUS壳体中的图12A的PLC模制组件的透视图14A是根据本发明另一实施例的可应用于图IO的波长可调光源的另
一PLC器件的平面图14B-14D是图14A的PLC器件分别沿图14A的线V-V，、 III-in，和
IV-IV，的截面图15示出了根据本发明另一实施例的具有安装在ONU上的波长可调光 传送器的上游/下游相同波长传输WDM-PON的结构；
图16示出了根据本发明另一实施例的波长可调光传送器的结构，其具 有自动调整到外部输入光波长的振荡波长；
图17是示出在图16的波长可调光传送器中调整振荡波长到外部输入波 长的过程的流程图。
具体实施例方式
在WDM光通讯中，可以z使用用于每个WDM波长通道且与通道数目一 样多的单波长光源或者可以使用通过改变到任意WDM波长通道而运行的
波长可调光源。波长可调光源的使用被认为在WDM系统的构造和维护上是 简单和经济的。波长可调光源(PLC-ECL)(其包括PLC和RSOA、利用光 波导中的热光效应、以波长选择衍射光栅作为外腔结构)是有利的，这是因 为波长调制方法是简单的，自光信号调制特性是优良的，并且制造成本是低的。
PLC-ECL型波长可调光源的波长可调性能由采用热光效应的PLC的衍 射光栅周期调整特性来决定。光源的调制特性和低成本由封装结构和批量生 产率来决定。当PLC-ECL波长可调光源的工作波长可以调制到外部输入光 波长时，PLC-ECL波长可调光源可以不仅用作常规WDM光通讯的光源还 可用作用户的WDM-PON型光源。因此，PLC-ECL波长可调光源的使用范 围被显著扩展。
根据本发明，在PLC-ECL波长可调光源的实施例中，波长可调机构的 性能和稳定性被改善。当PLC-ECL波长可调光源制造为光纤附属光源时， 光源的性能和生产率被改善。此外，本发明提供了一种以与外部输入光波长相同的波长来操作制造的波长可调光源的波长调制方法，使得所制造的波长
调制光源可以应用到WDM光通讯。
PLC波长可调器件由形成在硅基板上方的光波导芯层和围绕该芯层的 覆层组成。薄膜金属加热器布置为邻近光波导。当光波导的温度采用薄膜金 属加热器调整时，形成在光波导的一部分中的衍射光栅的周期通过热光效应 调整使得ECL波长被调制。
在本发明中，具有宽的温度调整范围并同时具有温度稳定性和可靠性的 薄膜金属加热器的结构和布置^C提供，以增大波长调制范围并改善调制波长 的稳定性和PLC的可靠性。
PLC-ECL波长可调光源的性能不仅由RSOA和PLC (它们是单位功能 部件)中的每个的性能还由RSOA与PLC之间以及PLC与附属光纤(尾光 纤)之间的光耦合特性来支配。具体地，在光耦合装配三个部件的封装工艺 中的批量生产率决定了波长可调光源的成本。本发明提供了能够改善波长可 调光源的性能并同时改善批量生产率的封装结构，由此能够降低成本。
在期望对诸如WDM-PON有巨大需求的光纤到户(FTTH , fiber-to-the-home )中，用户侧的光源的振荡波长(也就是，光网络单元或终 端(ONU/ONT))必须根据连接到光源的物理链接来动态地工作。本发明建 议波长可调光传送器的结构和算法以及采用该波长可调光传送器的 WDN-PON结构。该波长可调光传送器通过自动调制到光线路终端(OLT) 的下游光信号波长而稳定且能够输出上游光信号波长而不用单独且昂贵的 光学器件装置(例如，波长监控器或波长锁定器)。
现在将参照附图更充分地描述本发明，本发明的示范性实施例在附图中 示出。在下面的描述中，还应当理解，当某个组成元件被称作在另一组成元 件"上，，或"下方"或者连接到另一组成元件时，该某个组成元件可以直接 在另一组成元件"上"或"下方，，或者连接到另一组成元件，或者第三组成 元件还可以插设在两者之间。此外，在附图中，为了解释的方便和清晰，层 和区域的厚度被夸大。附图中相同的附图标记指代相同的元件，由此将省略
描述，实施例和术语应当仅以描述的意义考虑而不是为了限制的目的。
图5A和5B是根据本发明实施例的PLC器件的薄膜金属加热器的一部 分的截面图和正视图。参照图5A和5B， PLC包括硅基板110;在硅基板110上的热阻挡层113;薄膜金属加热器103,在热阻挡层113的表面上；以 及光波导，包括下覆层111、光波导芯层101和上覆层112。在本实施例的 PLC器件中，不同于常规技术，薄膜金属加热器103形成在下覆层111的下 表面上，热阻挡层113形成在下覆层111与硅基板110之间。
光波导(具体地，芯层101)优选地由具有高热光系凄t值的材料形成。 通常，使用聚合物基材料，根据杂质的添加量和组分具有在(-0.7 -3.4)x10—Vk范围内的热光系数值的材料被优选使用。尽管在附图中未示出， 但热电冷却器(TEC)器件可以设置在硅基板IIO之下或上覆层112之上以 将硅基板110的表面A的温度保持在恒定的水平。
热阻挡层113物理地支撑薄膜金属加热器103并阻止由薄膜金属加热器 103产生的热功率传递到硅基板110。因此，热阻挡层113的材料需要与薄 膜金属加热器103具有良好的耦接力和足够低的热导率以减少从薄膜金属加 热器103到硅基板110的热转移。薄膜金属加热器103通常由铬(Cr)、镍 (Ni)、镍铬合金(Ni-Cr)、鴒(W)以及钨硅化物(WSix)形成。这些金 属材料表现出与玻璃材料的良好的耦接力。因此，添加有Ge/P/B的二氧化 硅(silica )、 SOG(旋涂玻璃)、多孔硅和聚合物优选用作满足上述两个条件 的材料。热阻挡层的厚度T,，与热阻挡层113的热导率成反比。当硅或SOG
材料用作热阻挡层113时，热阻挡层的厚度T!ayer优选为10~30^im。当多孔 硅材料和聚合物材料用作热阻挡层113时，热阻挡层的厚度T,ayer优选为
5 20)im。
图6是示出图5A的PLC器件的薄膜金属加热器部分周围沿垂直方向的 温度分布的曲线图。图6示出了当使用热阻挡层113时薄膜金属加热器103 的上区域和下区域中的温度分布。硅基板110的温度通过TEC器件保持在 恒定的温度。
参照图6，光波导芯层101周围的温度梯度与图4中示出的常规PLC的 情况相比可忽略。因此，根据本实施例的PLC器件使得由于热光效应引起 的光波导芯层区域的折射率的变化的分布恒定，使得可以改善作为热光器件 的性能。此外，比常规PLC的更大的温度范围可以通过到薄膜金属加热器 的相同注入电流来产生，这在考虑到功耗时有利。Ts表示基板的温度，Th 表示加热器的温度，Tc表示上覆层的表面的温度。
图7是根据本发明另一实施例的PLC器件的薄膜金属加热器的一部分的截面图。参照图7，与图5的结构相比，根据本实施例的PLC器件包括基 板中的沟槽114以进一步P条低薄膜金属加热器103的功耗。由于从薄膜金属 加热器103到沟槽114的底表面的距离是热阻挡层113的厚度T一r+沟槽114
的厚度Dtrench的总和，所以与没有沟槽114的情况相比该距离增大了沟槽114 的厚度Dtrench使得可以减少热损失。因此，薄膜金属加热器103的功耗可以 被减小。
沟槽114可以通过在采用KOH溶液的湿法蚀刻方法或采用等离子体离
子的干法蚀刻方法中蚀刻硅基板110而形成。沟槽114的宽度W^eh通常需 要较大，优选地为加热器103的宽度Whe自的两倍或更多。沟槽114的厚度
Dtrench必须在热阻挡层113的水平工艺(leveling process )中允许的范围内， 优选地在5 20|im之间。
图9示出了应用到本发明的波长可调光源的光轴对准，示出了 PLC-ECL 波长可调光源的光轴对准方法。参照图9， PLC-ECL波长可调光源包括 RSOA部分400，具有RSOA150和光耦合透镜409; PLC器件部分300,具 有包括光波导衍射光^)^的PLC器件和光耦合透镜341;以及光纤部分600， 具有附属光纤160。由于本附图只是为了描述光轴对准，所以与光轴对准无 关的衍射光栅和相位调整区域没有示出。
为了获得各个光功能部件之间的高光耦合效率并防止各个光功能部件 之间的精细光的反射(这是对波长可调光源的封装的要求)，图9的波长可 调光源的每个光功能部件的截面被以预定角度抛光或RSOA 150被倾斜。
优选地，RSOA150的倾斜角度ei为在2.5°-4.5。之间的范围内的数值。 优选地，耦合到光耦合透镜409的光波导芯层101的输入表面308的角度02 为在5°-10°之间的范围内的数值。优选地，光波导芯层101的位于输入表面 308的相反侧的输出表面309的角度03和光纤截面601的角度04在5°-10° 之间。
RSOA 150的前出口表面152为抗反射(AR)涂l丈以减少反射。AR涂 覆的反射率优选地不超过0.1%,进一步地，优选地不超过0.01%。此外，与 前出口表面152相反的后出口表面153是高反射(HR)涂敷。HR涂覆的反 射率优选地不小于30%。模尺寸转换器可以集成在RSOA 150的前出口表面 152侧用于与PLC的光波导芯层101的有效光耦合。为了减少前出口表面 152的剩余反射率，振荡器可以相对于前出口表面152垂直地倾斜5。-8。。由于PLC-ECL波长可调光源中的RSOA 150用作半导体光增益介质，所以 RSOA 150可以用通常的R-LD替代。由于RSOA和R-LD仅在偏振的增益 的变化量上不同，所以RSOA和R-LD在如上所述的本发明中一皮一起称作 RSOA。
图IO示出了才艮据本发明另一实施例的波长可调光源。在图IO中，示出 了采用图9中建议的光轴对准方法的波长可调光源的结构。PLC ^t制组件 320相对与图9的光轴旋转90。示出以帮助理解附图。
参照图10，本实施例的波长可调光源包括RSOA部分400、 PLC器件部 分300和光纤部分600。波长可调光源的各个部件是单独封装的并安装在每 个壳体中。如图9所述，每个壳体通过光轴对准耦合。RSOA部分400和PLC 器件部分300参照图11A-11B具体地描述。
图11A和11B是图10的波长可调光源的RSOA的一部分的侧视图和正 视图。为了解释的方便，在下面的描述中也参照图10。参照图11A,在RSOA 部分400中，TEC 202和热敏电阻205装设到TO封装401 。装设有RSOA 150 和监控光探测器406的底座404装设在TEC 202的上表面上。底座404可以 由具有良好热导率的材料(例如陶瓷或铜鵠(CuW))制成。
由CuW材料形成的TEC支撑物(未示出)可以插入在TO封装401与 TEC 202之间，CuW材料能够緩沖TO封装401与TEC 202之间的热膨胀系 数的差异。底座404的角度95与图9的角度ei相同，优选地在2.5°-4.5°之 间。角度96优选地在12。-15°之间以防止反射。
RSOA 150和监控光探测器406通过装设到子托台(sub-mount) 405和 407而装设到底座404。多个引脚410设置在TO封装401处使得RSOA 150、 热敏电阻205、 TEC 202和监控光探测器406通过多个接合线208连接到引 脚410。 TO封装401被盖402和光耦合透镜409封闭地密封。
在激光焊接方法中利用用于激光焊接的SUS套管403, RSOA部分400 耦合到PLC器件部分300的超使用不锈钢(SUS)壳体330。球面透镜或非 球面透镜可以用于光耦合透镜409。
PLC器件部分300通过光耦合透4竟409光耦合到RSOA部分400并通过 光耦合透镜341光耦合到附属光纤160。 PLC器件部分300采用激光焊接方 法通过透镜夹持器340和SUS套管603耦合到光纤部分600。附属光纤160 安装在金属光纤套圈(ferrule) 602中并通过热固化环氧树脂固定。部件的光对准和耦合的顺序为，首先是PLC SUS壳体330与附属光纤160侧的透 镜夹持器340之间的耦合，第二是在光纤160与透镜夹持器340之间采用 SUS 603的耦合，第三是在盖402与PLC SUS壳体330之间采用SUS套管 403的耦合。参照图11B, TO封装401的引脚410通过接合线208连接到 RSOA150、热敏电阻205、 TEC 202以及监控光探测器406。
图12A-12C是图IO的波长可调光源的PLC器件的一部分的平面图和截 面图，详细地示出了 PLC模制组件320的一部分。图12B和12C是分别沿 图12A的线II-ir和线I-r的截面图。
参照图12A-12C，在PLC模制组件320中，PLC器件100和热敏电阻 205装配在引线框301上，高度调整块303插设在两者之间，PLC器件100 包括形成有波长可调区域(也就是衍射光栅102)的光波导芯层101,热敏 电阻205布置在PLC器件100的表面上。每个部件的焊盘和引脚通过接合 线208连接并通过热固化树脂或环氧树脂302模制。
为了解释的方便，在附图中示出的模制类型仅是一个示例，因此可以有 多种模制类型。图12B的PLC模制组件320的图9的输入表面308和输出 表面309通过沿具有角度02和03的倾斜研磨表面310研磨PLC模制组件 320直到光波导层101被暴露而获得。研磨角度02和03优选地在5。-10。范 围之间的数值。图12A的虚线B示出了研磨表面310的上部和下部的水平 间隔的差异。在完成模制和研磨之后，最终的PLC模制组件320通过切割 并去除在引线框301两端处的金属连接部分来完成。
图13是透视图，示出图12A的PLC模制组件320安装在SUS壳体330 中。参照图13 ，在PLC器件部分300中，PLC模制组件320与TEC 202和 热沉331插入在SUS壳体330中。热沉331可以由Cu或CuW制造并具有 半圆形的截面。热沉331具有将由TEC 202产生的热转移到SUS壳体330 的作用。PLC模制组件320、 TEC 202和热沉331采用焊料或导热树脂装配。 TEC 202的引脚连接到引线框301的未使用的引脚。
图14A-14D是根据本发明另一实施例的可应用于图IO的波长可调光源 的另一PLC器件的平面图和截面图。图14B-14D是图14A的PLC器件分别 沿线V-V， 、 III-in，和IV-IV，的截面图。
参照图14A,不同于图12和13的PLC器件的采用热固化树脂的模制结 构，在根据本实施例的PLC器件中，PLC器件100包括在微型双列直插式(DIL， dual-in-line )或碟型完全密封的微型碟形封装500中，TEC 202和热 敏电阻205通过接合线208接合到引脚505。用于与RSOA 150和附属光纤 160光耦合的透明窗口 501和502装设到微型蝶式封装500。透明窗口 501 和502可以被AR涂敷以减少反射。圆柱法兰504设置在微型蝶式封装500 的存在有透明窗口 501和502的两端处用于在激光焊接方法中RSOA 150与 光纤160之间的组装。法兰504可以由柯伐合金(kovar)或SUS制成。
入光波长并安装在ONU上)的WDM-PON系统、波长可调光传送器的结构
图15示出了根据本发明另 一实施例的具有安装在ONU上的波长可调光 传送器的上游/下游相同波长传输WDM-PON的结构。参照图15， WDM-PON 链接结构包括位于中心机房的光线路终端(OLT) 700、光网络单元或终端 (ONU/ONT) 900和远程节点(RN) 800。 OLT 700和RN 800通过单芯馈 送光纤(single core feeder optical fiber )716连接。RN 800和ONU/ONT 900 通过分配光纤817连接。
下游光信号在OLT 700中从参考光波长光源(也就是宽带源(BLS)713 ) 依次转输到光循环器714、具有WDM复用/解复用(multi/demultiplexing ) 功能的阵列波导光栅(AWG )715、用于OLT 700的光传送器711 、 AWG 715、 光循环器714、々贵送光纤716和RN 800的AWG 815。然后，下游光信号经 由分配光纤817和ONU/ONT 900中的1x2光耦合器920最终转移到光传送 器921和用于ONU的光接收器。
下游和上游光信号基于工作波长的概念简短地描述。当用于OLT 700的 光传送器711以自动调制到WDM解复用BLS 713的波长的工作波长来传输 下游信号时，用于ONU卯0的光接收器922接收该下游光信号并且同时下 游光信号的一部分调制用于ONU 900的光传送器921的工作波长。因此， 用于ONU 900的光传送器921以自动调制到下游光信号的工作波长来传输 下游光信号。
上游光信号以与下游光信号的方向相反的方向传输。也就是，具有工作 波长(其自动调制到OLT 700的光传送器711的下游光信号的波长)的上游 光信号从用于ONU 900的光传送器921经由1x2光耦合器920、分配光纤 817、 RN 800的AWG 815、馈送光纤716、光循环器714和AWG 715传输到OLT 700的光4妻收器712。
因此，由于自动调制到外部输入光波长的波长可调光传送器应用到ONU 900的光传送器921 ，所以根据本实施例的WDM-PON链接结构可以实施上 游/下游相同波长传输WDM-PON。因此，不需要用于复杂的WDM波长管 理机构的库存管理或昂贵的单波长光源，使得可以实现简单且经济的FTTH。 OLT700的BLS 713是发射包括通讯波长范围的宽带光的光源。发光二 极管(LED )、放大自发发射(ASE )源和高亮度发光LED主要用作OLT 700 的BLS 713。此外，集成有多个单波长的光源(例如分布式反馈激光二极管 (DFB-LD)阵列或光纤环形激光器(fiber ring laser))可以用作OLT 700的 BLS 713。
RN 800还包括光功率分配器，使得每个波长以时分复用(TDM)方法 被多个ONU/ONT 900共享。也就是，由于光信号在TDM方法中处理并分 配到ONU/ONT 900,所以每个光信号可以分配到多个低速数据用户。
图16示出了根据本发明另一实施例的波长可调光传送器的结构，其具 有自动调制到外部输入光波长的振荡波长并安装在图15的WDM-PON中。 参照图16,根据本实施例的波长可调光传送器包括参照图IO描述的波长可 调光源(PLC-ECL) 170、 2x2光耦合器732、光功率监控器731和波长调控 单元740。光功率监控器731探测上游/下游光信号的输出光功率。波长调控 单元740接收光功率监控器731的信号并控制提供到每个功能区域的电流。
当波长可调光传送器用于WDM-PON时，在图15的ONU/ONT 900的 结构中，lx2光耦合器920被2x2光耦合器732替代，光功率监控器731添 加到2x2光耦合器732的上游侧处的另外的端口 ，光接收器922连接到下游 侧的额外端口。因此，图16的波长可调光传送器的整个结构用作ONU/ONT 900的光传送器M妄收器。
波长可调光传送器不仅可用于ONU/ONT 900，还可以用于OLT 700的 光传送器。然而，由于波长可调光传送器的传输光波长需要调制到BLS713 的光波长，所以需要合适的光耦合器。
如上所述，PLC-ECL 170的工作原理如下。反射波长范围采用PLC器 件100的布拉格光栅102调整并且只有匹配到ECL模的布拉格光栅102的 反射波长范围的波长振荡。由于选择振荡波长的布拉格光栅102的周期可以 利用光波导材料的折射率(热光效应)关于温度的变化来控制，所以具有改变的振荡波长的光传送器可以通过由光栅控制电流I(3控制温度而实施。外部 振荡模可以通过由施加到相位控制区域108的相位控制电流Ipc控制温度而
精细地调整。因此，可以调整振荡谱的边模抑制比(SMSR)和输出功率。
也就是，自动调制到外部输入光波长的波长可调光传送器可以考虑到以下事
实而实施，即布拉格光栅102的通过I(j的反射波长控制功能和波长反射特性 在PLC 100的光波导芯层101的两端处对称地表现。
来自外部的光信号输入通过2x2光耦合器732输入到波长可调区域107。 布拉格光栅102根据IG的数值选择性地反射输入光信号。当布拉格光栅102 的反射波长范围匹配输入光波长时，大部分输入光信号被反射， 一部分反射 信号经由2x2光耦合器732输入到光功率监控器731。光功率监控器731将 对应于输入光信号的幅度的光功率监控电流lM传输到波长调控单元740。
在振荡波长初始化过程中，波长调控单元740改变布拉格光栅102的反 射波长范围，使得可以确定lM具有最大值的Ig植。由于PLC-ECL170的振 荡波长根据确定的lG值由布拉格光栅102的反射波长范围来确定，所以 PLC-ECL 170的输出光波长自动地匹配输入光波长。此外，由自动调制并由 此固定的I(j值确定的PLC-ECL 170的光输出通过2x2光耦合器732部分地 输入到光功率监控器731，使得lM输入到波长调控单元740。波长调控单元 740连续地监控Im并控制Ipc使得PLC-ECL 170的光输出是最大的，也就是 使得Im是最大的。因此，可以稳定地保持振荡光波长。
图17是示出在图16的波长可调光传送器中将振荡波长调制到外部输入 波长的过程的流程图。通过波长调控单元740的波长初始化和稳定化的操作 参照图16描述。
参照图17，波长调控单元740切断RSOA控制电流IRSOA以确定匹配输 入光波长的Ig但(SllO)。 Ic在切断电源的情况下被扫描(S120)。确定IM 是否为最大值(S130)。当lM为最大值时的Ig但被固定(S140)。完成相对 于输入光波长调整布拉格光栅102的反射波长的初始化(S100 )。
当完成波长初始化步骤(S100)时，执行波长稳定化步骤(S200)。在 波长稳定化步骤(S200 )中，输入IRS0A(也就是，接通IRS0A)以操作PLC-ECL 170 (S210)。 Ipc用lM为最大处的值来控制(S220)。 Ipc的控制以高频振动 的方法(d他ering method)实施并且IM是否为最大由IPC控制来确定(S230 )。 然后，固定当lM为最大时的Ipc值(S240)，使得实现波长稳定化。即使当IPC值^皮设定用于波长稳定化，波长稳定化步骤通过在预定时间后重新开始波 长稳定化控制循环而持续地进行。因此，保持了具有高品质的输出和波长的 光信号，从而获得了光信号传送的可靠性。
尽管已经参照本发明的优选实施例具体示出并描述了本发明，但本领域 技术人员应当理解的是，其中可以在形式和细节上进行各种变化而不背离本 发明的由附加的权利要求书限定的精神和范围。
工业应用
如上所述，在PLC-ECL型波长可调光源的制造和应用中，本发明提供 了具有改善的性能和稳定性的波长可调机构、具有改善的封装和批量生产率 前景的光源以及应用到具有初始化和稳定化功能的WDM-PON的光源。
权利要求
1.一种平面光波线路(PLC)器件，包括硅基板；热阻挡层，形成在所述硅基板上并且使所述硅基板与上层热阻断；薄膜金属加热器，形成在所述热阻挡层上；以及光波导，在所述薄膜金属加热器上并具有覆层和由聚合物形成的芯层。
2. 如权利要求1所述的平面光波线路器件，其中所述芯层的所述聚合物 的热膨胀系数(CTE)或热光系数是(-0.7—3.4)xl(TVK，所述芯层的厚度和 宽度分别为3-8所述覆层围绕所述芯层并具有10-25pm的厚度。
3. 如权利要求1所述的平面光波线路器件，其中布拉格光栅形成在位于 形成有所述薄膜加热器的部分的上方的所述芯层中。
4. 如权利要求1所述的平面光波线路器件，其中所述薄膜金属加热器由 从铬(Cr)、镍(Ni)、镍铬合金(Ni-Cr)、鴒(W)以及鴒硅化物(WSix) 组成的组中选出的材料形成。
5. 如权利要求1所述的平面光波线路器件，其中所述热阻挡层由掺有锗 (Ge)、硼(B)、磷(P)的至少之一的二氧化硅、多孔硅、SOG (旋涂玻璃)和聚合物材料形成；当所述热阻挡层由二氧化硅或SOG材料形成时， 所述热阻挡层的厚度是10-3(^m;当所述热阻挡层由多孔硅或聚合物材料形 成时，所述热阻挡层的厚度是5-2(^m。
6. 如权利要求1所述的平面光波线路器件，其中沟槽形成在所述硅基板 的在所述薄膜金属加热器下面的部分中，所述沟槽的宽度超过所述薄膜金属 加热器的宽度的两倍并且所述沟槽的深度为5-20ixm。
7. —种具有PLC-ECL (外腔激光器)结构的波长可调光源，该波长可 调光源包括第一壳体，在该第一壳体中安装有半导体光增益介质； 第二壳体，在该第二壳体中安装有平面光波线路器件；以及 第三壳体，在该第三壳体中安装有光纤，其中所述第一壳体、所述第二壳体和所述第三壳体通过光耦合透镜进行 光轴对准并以激光焊接方法接合。
8. 如权利要求7所述的波长可调光源，其中所述半导体光增益介质是反射半导体光放大器(RSOA)或反射激光二极管(R-LD),具有不超过0.1% 的前出口表面反射率并且具有不小于30%的后出口表面反射率。
9. 如权利要求7所述的波长可调光源，其中所述半导体光增益介质装设 到具有在2.5°-4.5°之间的倾斜表面的底座，使得所述半导体光增益介质的光 轴和所述光耦合透镜的光轴形成2.5°-4.5°之间的角度，所述底座由陶瓷或铜 鴒(CuW)形成
10. 如权利要求7所述的波长可调光源，其中所述第一壳体包括热电冷 却器(TEC)或热敏电阻，所述半导体光增益介质具有TO封装结构，立方 形的TEC支撑物插入在所述TEC与所述TO封装之间，所述TEC支撑物由 热膨胀系数(CTE)不同于所述TEC的CTE且差异在10%以内的铜鴒(CuW)形成。
11. 如权利要求7所述的波长可调光源，其中所述平面光波线路器件包 括硅基板；热阻挡层，形成在所述硅基板上；薄膜金属加热器，形成在所 述热阻挡层上；以及光波导，在所述薄膜金属加热器上且具有覆层和由聚合 物形成的芯层，所述芯层的所述聚合物的热膨胀系数(CTE)或热光系数是 (-0.7 -3.4)xlO-4/K，布拉格光栅形成在位于形成有所述薄膜金属加热器的部 分的上方的所述芯层中，并且所述布拉格光栅的反射波长可通过驱动所述薄 膜金属加热器以利用热光效应来调整。
12. 如权利要求7所述的波长可调光源，其中所述平面光波线路器件安 装在具有热敏电阻的引线框上并用热固化树脂或环氧树脂模制，所述平面光 波线路器件的两端处的截面表面被研磨成5°-10。之间的角度，使得所述光波 导的输入和输出表面被暴露。
13. 如权利要求7所述的波长可调光源，其中所述第二壳体具有微型蝶 式封装的完全密封的壳体结构，所述平面光波线^^器件安装在具有TEC和 热敏电阻的所述第二壳体中，透明窗口和用于激光焊接装配的SUS法兰装 设在所述第二壳体的两端的每个处，使得所述平面光波线路器件光耦合到所 述半导体光增益介质和所述光纤。
14. 一种波长可调光传送器，包括 波长可调光源；2x2光耦合器；监控光输出的光 率监控器；以及波长调控单元，控制所述波长可调光源的输出光信号波长， 其中所述波长可调光传送器通过自动调整到外部输入的光信号波长而 输出光信号波长。
15. 如权利要求14所述的波长可调光传送器，其中所述波长可调光源包 括半导体光增益介质、布拉格光栅区域和相位控制区域，所述波长调控单元 接收来自所述光功率监控器的电流信号并控制到所述波长可调光源的所述 半导体光增益介质、所述布拉格光栅区域和所述相位控制区域的电流注入。
16. 如权利要求14所述的波长可调光传送器，其中所述波长可调光传送 器具有装设在所述光耦合器的输出端口的任一个处的光接收器并用于波分 复用(WDM)-无源光网络(PON)。
17. —种波分复用(WDM)-无源光网络(PON)，包括 光线路终端(OLT),具有参考光波长光源(籽光源)、光循环器、波长复用/解复用器、光传送器和光接收器；远程节点(RN)，具有波长复用/解复用器；以及 光网络单元或端子(ONU/ONT),具有光耦合器、光传送器和光接收器，的所述光传送器中以传输上游/下游的光信号波长，所述波长可调光传送器通 过改变光信号波长而自动调整到外部输入光信号波长并输出所述光信号波长。
18. 如权利要求17所述的波分复用-无源光网络，其中所述参考光波长 光源是发射包括WDM波长范围的宽带光的发光二极管(LED)或放大自发 射(ASE)源以及其中集成有对应于WDM波长的多个单波长光源的分布式 反馈激光二极管(DFB-LD)模块阵列或光纤环形激光器中的任一种。
19. 如权利要求17所述的波分复用-无源光网络，其中所述RN还包括 光功率分配器，每个光波长在时分复用(TDM )方法中被多个所述ONU/ONT 共享。
20. —种校正波长可调光传送器的振荡波长的方法，所述波长可调光传 送器包括波长可调光源、2x2光耦合器、监控光输出的光功率监控器以及控 制所述波长可调光源的输出光信号波长的波长调控单元，该方法包括切断所述波长可调光源的电源；通过扫描注入到布拉格光栅区域的驱动电流，找到使所述光功率监控器的光电流信号达到最大值处的所述布拉;格光4册区域的驱动电流；通过将所述布拉格光栅的反射波长与外部输入光信号波长匹配来调整 所述波长可调光源的波长到外部输入光信号波长，从而初始化所迷波长可调 光源的波长；通过施加驱动电流到光增益介质来操作所述波长可调光源； 通过由所述光功率监控器来才全测所述波长可调光源的光输出，连续地控制进入相位控制区域的驱动电流，使得所述光功率监控器的光电流信号保持在最大值，其中所述波长可调光源的光输出和光波长的品质被稳定化。
全文摘要
在PLC-ECL型波长可调光源的制造和应用中，提供了具有改善的性能和稳定性的波长可调机构、具有改善的封装性能和批量生产率的光源以及应用到具有初始化和稳定化功能的WDM-PON的光源。具有PLC(平面光波线路)-ECL(外腔激光器)结构的波长可调光源包括第一壳体，其中安装有半导体光增益介质；第二壳体，其中安装有PLC器件；以及第三壳体，其中安装有光纤。第一壳体、第二壳体和第三壳体通过光耦合透镜进行光轴对准并以激光焊接方法结合。
文档编号H01S3/10GK101601176SQ200780050952
公开日2009年12月9日 申请日期2007年10月31日 优先权日2006年12月5日
发明者尹铉浩, 朴万镛, 朴景铉, 金秉辉 申请人:韩国电子通信研究院