专利名称：半导体光元件的安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体光元件的安装结构，尤其是涉及配置以从PLC (平面光波回路(Planar Lightwave Circuit))的相对侧取得光输出的 半导体光元件的安装结构。
背景技术：
随着宽带时代的到来，各种光设备被用于光传输系统。在集群系 统中，WDM (波分复用)传输系统的引入逐渐增加。
近几年来，DWDM装置(密集波分复用装置)的应用逐渐扩大， 该装置通过多路传输数十个光波长，获得更高的传输速度。在每个 WDM传输系统中，对于每个光波长光源是必需的，因此，与更高的多 路传输相对应，必需的光源数目显著增加。
此外，近几年来，已经研究配置以在每个节点增加或减少一个任 意波长的ROADM (可重构光分插复用器)，以便商业化。
在光接入系统中，各种模块结构已经被提出，以便实现低成本的 光模块。在光接入系统中使用的结构大概分为两种类型。
一种是这样的结构，其中，全双工通信是以这样的方式实现的 在模块中引进分束器，并且不同的波长用于输入的和输出的传输。在
这种结构中，具有波长滤波器的分束器、半导体激光器和光接收元件
被引入模块中。然而，在这种结构中，由于复杂的模块结构和对于严 格的对准精度的需要，认为难以满足低成本的需求。
对于另一种结构，为了提供低成本的光模块，提出一种结构，其 中半导体激光器和光接收元件安装至其中形成有石英波导的平台。
图l示出了后者的光模块的结构的实例。分支波导由PLC形成。光
纤14未经调整通过使用V型槽安装至PLC平台11。通过这种方式，光纤 核心和波导lla能够在微米的水平上定位。此外，半导体激光器12和光 纤14与波导能够在微米的水平上耦合，无须光轴对准，以这种方式， 在半导体激光器12上形成的标识图案和在PLC平台11上形成的标识图 案通过使用红外透射光而彼此匹配。
以这种方式配置的光模块中，所有光轴对准的操作能够是自动化 的。这对降低光模块的生产成本是有很大作用的。
光模块如此配置，以便光滤波器15设置在波导lla的返回部件上， 并且仅特定波长的光在返回部件返回，并且其他波长的光被PD载波17 所支持的PD16接收。
作为使用被动对准(passive alignment)的一种设备， 一种是如图2所 示的波长可调谐激光器。这种设备被认为是WDM传输系统的关键设 备，并且许多研究机构在积极地研究。在图2所示的结构中，环形谐振 器24的三个级以串联的方式连接在PLC平台21上，并且将波导配置成能 由波导镜25返回。
波长可调谐操作通过以这种方式执行相位控制得以实现，该方式 通过加强在每个环形谐振器中形成的加热器，局部地改变折射率。调 整环形谐振器中的一个，以与预定周期(例如，ITU栅格周期)相匹配，
以便实现高精度的波长锁定操作。具有相位控制的SOA (半导体光放
大器)22，即一种半导体光元件，通过被动对准，高精度地设置在PLC 平台21上。
作为该结构的优势具有基于具有非活动部件结构的高度可靠的 操作；基于简单结构的生产成本降低等，该简单结构的实现是通过将 波长可调谐激光器的功能集成至一个芯片内。
通常，当通过被动对准安装半导体光元件时，因为波导和半导体 光元件之间的折射率不同，所以在连接位置引起菲涅尔反射。为了防 止该反射，使用折射率与PLC平台的波导的折射率接近的折射率匹配凝 胶(refractive index matching gel)。在图2所示的实例中，即使当非反射 涂层没有应用于波导，也有可能实现无波纹的稳定操作，其实现方式 是非反射涂层没有应用于空气而是应用于折射率匹配凝胶23，从而防 止反射。
日本专利特开No. 2001-272582中，公开了一项发明，其中所采用 的一种结构的配置使得粘接层的端部从光发射表面后退至内部，从而 防止粘接层的端部延伸而上升至发射表面侧，并在光通道中突出而遮 蔽了发射光。
发明内容
折射率匹配凝胶的粘滞度通常较低。因此，即使当折射率匹配凝 胶仅应用于光导和具有相位控制的SOA之间的连接点的附近，凝胶也延 展了宽的区域。因此，在使用折射率匹配凝胶的情况下，即使当膜区域 的末端被设定在光反射表面的内部，如在日本专利特开No.2001-272582 所公开的发明中，凝胶的一部分可能转向接触到光发射表面，从而阻止 光发射。即，凝胶的一部分也可以转向接触到具有相位控制的SOA光发 射部件。在这样的情况下，有可能使得前表面的反射比低于设计值，或 者由于光发射表面的变形而导致与光纤耦合的效率降低。 以这种方式，折射率匹配凝胶的转向导致特征的改变也导致产率降 低。在从通过被动对准安装的半导体光元件中直接取得光的情况下，如 上面所描述的波长可调谐激光器，避免折射率匹配凝胶的转向尤为重要。
本发明的做出正是考虑到上面所描述的问题。本发明的典型目的 是提供半导体光元件的安装结构，在该结构中，防止了折射率匹配凝胶 的转向。
为此目的，根据本发明，提供了一种半导体光元件的安装结构， 在该结构中，从安装至其中形成有光波导的平台的半导体光元件的一端 发射的信号光被入射到光波导，并且随后再次被入射到半导体光元件， 以从半导体光元件的另一端发射；其中该半导体光元件以其另一端从平 台突出的状态被安装至平台；并且，其中在半导体光元件的一端和光波 导之间设置折射率匹配凝胶。
图1是示出了普通光模块的结构的视图2是示出了其中使用环形谐振回路的波长可调谐激光器的结构； 图3是示出了根据优选地实施了本发明的第一示意性的实施方式
的半导体激光器的结构的视图4是示出了根据第一示意性的实施方式的半导体激光器的结构
的视图；以及
图5是示出了根据优选地实施了本发明的第二示意性的实施方式 的半导体激光器的结构的视图。
具体实施例方式
这里将描述优选地实施了本发明的第一示意性的实施方式。
图3和图4示出了根据本发明的半导体光元件的安装结构。具有相位控
制的SOA 2通过被动对准安装至PLC平台。被动对准技术是一种通过使用 在PLC衬底表面上形成的标识图案和LD芯片的标识图案执行定位的技术， 并且该技术消除了在制造光模块过程中预先执行光轴对准的需要，并且极 大地改善了生产模块的成本和交付周期。
为了使PLC平台l中形成的波导lla的高度与在具有相位控制的SOA2 中形成的波导2a的高度相匹配，基座6设置在具有相位控制的SOA 2和PLC 平台1之间。
在与具有相位控制的SOA 2耦合的波导la中，形成了环形谐振器4的 三个级。而且，波导la被配置为通过波导镜5折返，以便执行波长可调谐 操作。
通过被动对准安装的具有相位控制的SOA 2的一端表面，从PLC平台 l的一端表面突出。以这种构造，即使用具有低粘滞度的折射率匹配凝胶3 时，也有可能防止折射率匹配凝胶3转向接触光发射端部表面，从而防止 振荡特性的改变以及与光纤的耦合特性的恶化。
以这种构造，其中光取得元件(具有相位控制的SOA2)的端部表面 从PLC平台1以这种方式突出，可能防止折射率匹配凝胶3转向接触该元件 的端部表面。因此，可能稳定振荡特性并高效地实现与光纤的极佳的耦合 特性。
这里将描述优选地实施了本发明的第二示意性的实施方式。
图5示出了集成波长可调谐激光器的调制器的构造，在该构造中， 除了具有相位控制的SOA 2之外，还通过被动对准安装了作为另一个 芯片的调制器7。第二示意性的实施方式的结构几乎与第一示意性的实
施方式的相同，唯一区别是还配置了调制器7。
在该构造中，因为调制器7的发射端的反射比减少，所以振荡特
性能够更稳定。因此，当折射率匹配凝胶3接触调制器7的发射端部
表面时，调制器的发射端部的反射比增加，使得波长可调谐激光器的 振荡操作变得不稳定。另外，与光纤的耦合特性可能由于发射端部表 面的变形而恶化。
为了防止这些缺点，如此配置，使得光取得调制器7的端部表面 从PLC平台l突出。这防止了折射率匹配凝胶3与调制器7的发射端 部表面接触，从而能够实现稳定的操作以及与光纤的极佳耦合特性。
以这种方式，采用这种结构，其中光取得元件(调制器7)的端 部表面从PLC平台1突出，可能防止折射率匹配凝胶3转向接触光取 得元件的端部表面。因此，可能稳定振荡特性并高效地实现与光纤的 极佳的耦合特性。
请注意上面描述的实施方式是优选地实施了本发明的实例，但是 本发明不限于这些。
例如，对上面所描述的每个实施方式被配置为通过使用三个级的 环形谐振器来执行波长可调谐操作，但是环形谐振器的级的数目可以 任意的设置。此外，只要波长可调谐操作能够执行，就没有必要使用 环形谐振器。
此外，对上面所描述的每个实施方式被配置为将具有相位控制的 SOA用作为半导体光元件的实例。然而，本发明显然能够应用于包括 半导体激光器的所有半导体光元件。
这样可以在本发明的范围和精神之内做出各种修改。
权利要求
1.一种半导体光元件的安装结构，在所述结构中，从安装至其中形成有光波导的平台的所述半导体光元件的一端发射的信号光被入射到所述光波导，并且随后再次被入射到所述半导体光元件，以从所述半导体光元件的另一端发射；其中，所述半导体光元件以其另一端从所述平台突出的状态被安装至所述平台；以及其中，在所述半导体光元件的一端和所述光波导之间设置折射率匹配凝胶。
2. 根据权利要求l所述的半导体光元件的安装结构，其中，通过 在所述光波导的端部形成的镜折返的所述信号光再次被入射到所述半 导体光元件。
3. 根据权利要求l所述的半导体光元件的安装结构，其中，波长 可调谐回路通过光波导在所述平台中形成。
4. 根据权利要求3所述的半导体光元件的安装结构，其中，所述 波长可调谐回路包括环形谐振器的至少一个级。
5. 根据权利要求l所述的半导体光元件的安装结构，其中，所述 折射率匹配凝胶的折射率被设置为与接近所述半导体光元件的折射率 相比更接近所述光波导的折射率。
6. 根据权利要求l所述的半导体光元件的安装结构，其中，所述 半导体光元件是具有相位控制的半导体光放大器。
7. 根据权利要求l所述的半导体光元件的安装结构，其中，所述 半导体光元件包括布置在所述一端侧并且与所述光波导耦合的具有相位控制的半导体光放大器，以及布置在所述另一端侧并且配置为调制 再次入射的所述光信号的调制器。
全文摘要
提供一种半导体光元件的安装结构，其中，折射率匹配凝胶的转向被防止。提供了一种光发射元件的安装结构，在该结构中，从安装至其中形成有光波导(1a)的PLC平台(1)的具有相位控制的SOA(2)的一端发射的信号光被入射到光波导(1a)，并且随后再次被入射到具有相位控制的SOA(2)，以从SOA(2)的另一端发射，其中，具有相位控制的SOA(2)以其另一端从PLC平台(1)突出的状态被安装至PLC平台(1)，并且，其中在具有相位控制的SOA(2)的一端和光波导(1a)之间设置折射率匹配凝胶(3)。
文档编号G02B6/42GK101339278SQ20081013560
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月7日 优先权日2007年7月5日
发明者山崎裕幸 申请人:日本电气株式会社