光接收模块的制作方法
【专利摘要】本光接收模块设置有：准直从光学纤维入射的信号光的透镜；已经由该透镜准直并输出的信号光入射到的平面光波导（PLC）；具有在预定方向上反射由PLC出射的信号光并透射其的功能的镜；和接收由镜反射的信号光的光接收元件。镜还具有透射来自与由PLC输出的信号光的透射方向相反的方向的光的功能。在镜的、对于镜透射的信号光来说的输出侧上设置伪镜，该伪镜使得从外侧入射的外部光在PLC的方向上反射、使得该反射的外部光从与信号光通过的方向相反的方向通过镜、使得该外部光入射到PLC，以经由PLC将光引导到光学纤维。
【专利说明】光接收模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光接收模块，更加具体地涉及一种用于光学通信的光接收模块。【背景技术】
[0002]近年来，由于通信流量的急剧增加而已经要求增加传输容量。光学通信模块是光学网络系统的关键设备。随着系统变得高速和大容量，要求使得光学通信模块是小型的和闻速的。
[0003]用于光学通信的光接收模块通常具有封装在陶瓷封装中的、传输光信号的光学纤维、将通过传输路径传输的光信号转换成电流的F1D (光电二极管),和执行阻抗转换并且放大电流信号并作为电压信号输出的TIA (跨阻放大器)。
[0004]用于通过使模块的内侧为多信道来使光学通信模块为高速光学通信模块的技术的数目正在增力卩，例如利用IOGbps X 4实现40Gbps或者利用25GbpsX4实现IOOGbps。
[0005]为了使得光接收模块是高速的，有必要在同一板上安装电气部件并且使GND共用以降低电信号的损耗，并且使得在部件之间的互连长度是尽可能短的。因此，作为像数字相干接收器模块的多信道高速光接收模块，一种弯曲在PLC上产生的多信道干涉信号光并且使得光进入安装在与TIA和陶瓷电路板相同的载体上的ro中的结构是广泛已知的。
[0006]此外，作为光接收模块,存在一种配备有监视F1D并且经由分束棱镜(tap prism)来监视信号电平以检查传输的信号光的强度的结构。在于光路中插入诸如棱镜的光学部件的情形中，通常使用准直光学系统，因为当光漫射或者会聚时，部件特性并不变得稳定。
[0007]因为光接收模块并不具有用作光源的元件，所以通常使得光从光学纤维一侧进入，并且在检查ro电流值时主动地实现。取决于在内侧安装的部件的类型和结构，能够作为光源使用当ro正向电流流动时照亮的、PD的微弱光，并且由此确定安装用于准直光的透镜的位置。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本未审定专利申请公报N0.1988-139307
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]然而，被构造成将信号光分支到多个信道中的光接收模块具有以下问题，S卩，由于直至入射端的传播损耗，从由ro正向电流获得的微弱光不能获得足以用于监视的光量。因此，考虑了通过使得激光束沿着与光路相反的方向进入并且监视大量的伪光(drnnrnylight)来实现。然而，在具有将光学纤维放置在封装外侧的结构的光接收模块中，因为封装的外壁阻挡伪光，所以无任何方式使得伪光进入。即，存在以下问题，即，难以在光接收模块中定位透镜。
[0013]在专利文献I中，作为相关技术描述了一项通过在光发射模块中设置伪光源来调整光轴的技术，该光发射模块被构造为使得来自光源的光线直接地进入透镜系统中。然而，因为如上所述，在光接收模块中，封装的外壁成为障碍物，所以难以应用在专利文献I中描述的技术。
[0014]相应地，本发明的一个目的在于解决难以在光接收模块中定位透镜的上述问题。
[0015]解决问题的手段
[0016]作为本发明的一个示例性实施例的光接收模块是以下光接收模块，该光接收模块包括:透镜，其被配置为准直从光学纤维进入的信号光；PLC (平面光波导)，由透镜准直并且出射的信号光进入PLC ;镜(miiror)，其具有在预定方向上反射和透射由PLC出射的信号光的功能；和光接收元件，其被配置为接收由镜反射的信号光，
[0017]其中，镜还具有透射来自与由PLC出射的信号光的透射方向相反的方向的光的功倉泛，
[0018]光接收模块进一步包括伪镜(dummy mirror)，其镜的在出射由镜透射的信号光的出射侧上，伪镜被配置为在朝向PLC的方向上反射从外侧进入的外部光、使得所反射的外部光从与信号光的透射方向相反的方向通过镜、使得光进入PLC，并且经由PLC将光引导到光学纤维。
[0019]此外，作为本发明另一个示例性实施例的、一种用于光接收模块的调整的方法是以下光接收模块的方法，
[0020]其中，该光接收模块包括:透镜，其被配置为准直从光学纤维进入的信号光；PLC(平面光波导)，由透镜准直并且出射的信号光进入PLC ;镜，其具有在预定方向上反射和透射由PLC出射的信号光的功能；和光接收元件，其被配置为接收由镜反射的信号光，
[0021]其中，镜还具有透射来自与由PLC出射的信号光的透射方向相反的方向的光的功能；并且
[0022]其中，光接收模块进一步包括在出射由镜透射的信号光的、镜的出射侧上的伪镜，伪镜被配置为在朝向PLC的方向上反射从外侧进入的外部光、使得反射的外部光从与信号光的透射方向相反的方向通过镜、使得光进入PLC，并且经由PLC将光引导到光学纤维，
[0023]该用于光接收模块的调整的方法，包括:
[0024]使得外部光进入伪镜中；和
[0025]从光学纤维侧检测外部光，并且取决于检测值来调节部件的位置。发明效果
[0026]利用上述配置，本发明便于在光接收模块中定位透镜。
[0027]附图简要说明
[0028]图1A和IB是示出在本发明第一示例性实施例中的光接收模块的配置的图；
[0029]图2A和2B是示出与本发明有关的光接收模块的配置的图；
[0030]图3是示出在图1中公开的光接收模块的一部分的配置的图；
[0031]图4是示出在图1中公开的光接收模块的一部分的配置的图；并且
[0032]图5是示出在本发明第一示例性实施例中的光接收模块的另一个配置的图。
【具体实施方式】
[0033]<第一示例性实施例>
[0034]参考图1A到5，将描述本发明的第一示例性实施例。图1A是在这个示例性实施例中的光接收模块的顶视图，并且图1B是其侧视图。如在图1A和IB中所示，光接收模块配置由被陶瓷封装16包围的周边。用于分别地使得信号光和本地光进入封装16中的光学纤维I连接到光接收模块。光接收模块包括分别地用于准直从光学纤维I进入的光的透镜2。
[0035]在封装16内侧，光接收模块具有:用于使得由透镜2准直的信号光的一部分分支的分束棱镜(信号光分支装置)5 ;响应于由分束棱镜5分支的信号光的进入，检测并且监视光接收水平的ro (光电二极管)(信号光水平检测元件)4 ;分别地将本地光的准直光和透射通过分束棱镜5的信号光的准直光聚集到PLC7上的聚光透镜6 ;具有相干混合器的功能的PLC (平面光波导)7;和支撑上述部件的元件载体3。
[0036]此外，在封装16内侧，光接收模块具有:准直从PLC7出射的干涉光的透镜8、改变干涉光的光路的镜10、接收从PLC7出射的信号光和本地光的干涉信号并且将该光转换成电流的ro (光电二极管)(光接收元件)12，和将干涉光耦合到roi2的透镜9。而且，在封装16内侧，光接收模块具有:将从roi2输出的电流转换成电压的TIA (跨阻放大器)13、电路板14、支撑roi2等等的板载体15，和用于使得光从封装16的外侧进入PLC7中的伪镜11。由此配置用于DP-QPSK的数字相干接收器模块(光接收模块)。
[0037]在DP-QPSK光接收模块中，信号光被分离成TE分量和TM分量并且经历与本地光的延迟干涉，由此获得了用于两对X4的八个端口的输出。通过使得差分TIA13接收该输出，通过传输路径传输的调制信号光得以解调。为了获得用于从PLC7出射的光的八个端口的光学输出，有必要在封装16内侧实现八个H)和用于信号解调的四个TIA。因为随着在PD和TIA之间的距离变得越长，高频特性变得越差，所以通常采用一种通过尽可能相互靠近地实现roi2和TIA13而具有有利的电气特性的结构。roi2和TIA13被彼此相邻地放置，并且从PLC7出射的光被弯曲，使得从PLC7出射的光由八个roi2接收。
[0038]图2A和2B示出与本发明有关的另一个光接收模块的配置。不像图2A和2B所示的其它光接收模块那样，根据本发明的光接收模块在光进入PLC7中之前的一侧上具有监视PD4和分束棱镜5，以监视信号光的水平。分束棱镜5使得信号光的一部分在相对于入射方向呈90度的方向上分支,并且监视PD4监视信号光的光水平。为了由分束棱镜5使得一定比例的光分支，在PLC7的入射侧上的光学系统需要是一种准直光学系统。准直入射光的透镜2安装在封装16外侧，并且聚光透镜6 (第二透镜)安装于在光透射通过分束棱镜5之后的一侧上。
[0039]为了以高准确度固定在封装16外侧安装的透镜2和光学纤维1，有必要使得光在与信号传播相反的方向上进入并且通过PLC7传播，并且在从封装16外侧监视由聚光透镜6准直的光时调节聚光透镜6的位置。因此，聚光透镜6是在可移动状态下安装的，使得其位置能够被调节。
[0040]然而，在部件被封装在封装16中的状态下，封装16的外壁成为障碍物，并且因此，至此尚无任何途径使得光进入PLC7中。
[0041]相应地，通过设置具有透射带地朝向roi2反射从PLC7出射的干涉光的镜10，并且将朝向上面反射从PLC7出射的干涉光的伪镜11结合到镜10，本发明使得光能够从封装16外侧进入PLC7中。具体地，参考图3和4，将描述镜10和伪镜11。
[0042]镜10具有以下特性:如由图3中的实线箭头示出地，在相对于作为从光学纤维I朝向镜10的方向的光入射方向呈90度的方向(B卩，在图3和4中，放置roi2的向下方向)上弯曲并且反射信号波长带的λ I到λ η的光，并且如由图3中的短划线箭头示出地，在入射方向上透射其它波长带(λ η和更大)的光。而且，镜10具有在与上述方向相反的方向上透射光的特性，即，朝向光学纤维I透射来自与入射方向相反的方向的光。
[0043]伪镜11沿着上述入射方向在镜10的后部中被邻近于镜10放置，并且能够自由地附接到光接收模块和从光接收模块拆离。伪镜11具有以90度弯曲并且反射在镜10的透射带中的光(即，在波长带λ η和更大波长带中的光)的特性。具体地，伪镜11如由图3中的短划线箭头示出地，以相对于上述入射方向呈向上90度(与镜10的反射方向相反的方向)弯曲并且反射光。因此，镜10和伪镜11被放置为使得反射方向是以180度相互不同的。
[0044]为了在上述光接收模块的封装16的外侧实现光学纤维I和透镜2，首先，使得作为外部光(伪光)的准直光如由图4中的短划线箭头示出地从封装16的上面侧进入伪镜11中。然后，外部光被伪镜11朝向镜10反射并且被镜10透射，并且进入PLC7中。因为通过PLC7的波导路径传播的外部光传播到光学纤维1，所以在于封装16外侧放置的光学纤维I中检测到并监视外部光。取决于受到监视的外部光的检测值，调节构成光接收模块的部件的位置。例如，通过为光学纤维I提供照相机，调节放置在分束棱镜5和PLC7之间的聚光透镜6的位置，使得由照相机监视的外部光的光学输入功率变得最大。而且，通过沿着光学纤维I的轴向方向移动照相机，调节放置在分束棱镜5和PLC7之间的聚光透镜6的位置，使得光的尺寸变得恒定，即，光成为准直光。
[0045]通过以以上方式调节光接收模块，在信号光进入的一侧上实现准直光学系统是可能的。然后，从光学纤维I进入的信号光和本地光的干涉光如由图4中的实线箭头示出地被镜10反射并且进入roi2中，由此实现作为光接收模块的功能。可以在以上述方式调节透镜6的位置之后，在如在图5中所示的移除伪镜11的状态中使用光接收模块。虽然以上已经作为一个实例描述了调节放置在分束棱镜5和PLC7之间的透镜6的位置的情形，但是可以调节其它部件的位置以增加光接收模块的准确度。
[0046]<补充性注解>
[0047]以上所公开的示例性实施例的全部或者部分能够被描述为以下补充性注解。将在下面描述根据本发明的光接收模块的配置和用于光接收模块的调整的方法的概要。然而，本发明将不限于以下配置。
[0048](补充性注解I)
[0049]一种光接收模块，包括:透镜，所述透镜被配置为准直从光学纤维进入的信号光；PLC(平面光波导)，由所述透镜准直并且出射的信号光进入所述PLC ;镜，所述镜具有在预定方向上反射和透射由所述PLC出射的信号光的功能；和光接收元件，所述光接收元件被配置为接收由所述镜反射的信号光，
[0050]其中，所述镜还具有透射来自与由所述PLC出射的信号光的透射方向相反的方向的光的功能，
[0051]所述光接收模块进一步包括伪镜，所述伪镜在所述镜的、出射由所述镜透射的所述信号光的出射侧上，所述伪镜被配置为在朝向所述PLC的方向上反射从外侧进入的外部光、使得所反射的外部光从与所述信号光的透射方向相反的方向通过所述镜、使得所述光进入所述PLC，并且经由所述PLC将所述光引导到所述光学纤维。[0052](补充性注解2)
[0053]根据补充性注解I所述的光接收模块，包括:
[0054]信号光水平检测元件，所述信号光水平检测元件被配置为检测所述信号光的光接收水平；
[0055]信号光分支装置，所述信号光分支装置用于使得由所述透镜准直并且出射的所述信号光的一部分分支，并且使得分支部分进入所述信号光水平检测元件中；以及
[0056]第二透镜，所述第二透镜配置为将由所述信号光分支装置透射的所述信号光聚集到所述PLC上，
[0057]其中，所述第二透镜被安装为使得所述第二透镜的位置能够被调节。
[0058](补充性注解3)
[0059]根据补充性注解I或者2所述的光接收模块，其中，所述镜具有反射预设波长范围的信号光并且透射预设其它波长范围的信号光和所述外部光的功能。
[0060](补充性注解4)
[0061]根据补充性注解3所述的光接收模块，其中:
[0062]所述镜具有以相对于入射方向呈90度来弯曲并且反射所述预设波长范围的信号光的功能；并且
[0063]所述伪镜具有在与通过所述镜的反射方向相反的方向上，以相对于入射方向呈90度来弯曲并且反射由所述镜透射的所述信号光的功能。
[0064](补充性注解5)
[0065]根据补充性注解I到4中的任何一项所述的光接收模块，其中，所述伪镜被安装为以便自由地附接到所述光接收模块和从所述光接收模块拆离。
[0066](补充性注解6)
[0067]一种用于光接收模块的调整的方法，
[0068]其中，所述光接收模块包括:透镜，所述透镜被配置为准直从光学纤维进入的信号光；PLC (平面光波导)，由所述透镜准直并且出射的信号光进入所述PLC ;镜，所述镜具有在预定方向上反射和透射由所述PLC出射的信号光的功能；以及光接收元件，所述光接收元件被配置为接收由所述镜反射的信号光；
[0069]其中，所述镜还具有透射来自与由所述PLC出射的信号光的透射方向相反的方向的光的功能；并且
[0070]其中，所述光接收模块进一步包括伪镜，所述伪镜在所述镜的、出射由所述镜透射的所述信号光的出射侧上，所述伪镜被配置为在朝向所述PLC的方向上反射从外侧进入的外部光、使得所反射的外部光从与所述信号光的透射方向相反的方向通过所述镜、使得所述光进入所述PLC，并且经由所述PLC将所述光引导到所述光学纤维，
[0071]所述用于光接收模块的调整的方法，包括:
[0072]使得所述外部光进入所述伪镜中；并且
[0073]从光学纤维侧检测所述外部光，并且取决于检测值来调节部件的位置。
[0074](补充性注解7)
[0075]根据补充性注解6所述的用于光接收模块的调整的方法，
[0076]其中，所述光接收模块包括:信号光水平检测元件，所述信号光水平检测元件被配置为检测所述信号光的光接收水平；信号光分支装置，所述信号光分支装置用于使得由所述透镜准直并且出射的所述信号光的一部分分支，并且使得分支部分进入所述信号光水平检测元件中；以及第二透镜，所述第二透镜配置为将由所述信号光分支装置透射的所述信号光聚集到所述PLC上，
[0077]所述用于光接收模块的调整的方法包括取决于从所述光学纤维侧检测的所述外部光的检测值来调节所述第二透镜的位置。
[0078](补充性注解8)
[0079]根据补充性注解7所述的用于光接收模块的调整的方法，包括从所述光学纤维侧检测所述外部光的功率，并且调节所述第二透镜的位置，使得所述功率变得最大。
[0080](补充性注解9)
[0081]根据补充性注解6到8中的任何一项所述的用于光接收模块的调整的方法，包括在调节所述光接收模块的部件的位置之后，移除所述伪镜。
[0082]参考示例性实施例，以上已经描述了本发明，但是本发明不限于示例性实施例。能够在本发明的范围内以本领域技术人员能够理解的各种方式修改本发明的配置和细节。
[0083]本发明基于在2011年9月9日提交的日本专利申请N0.2011-196962并且要求其优先权的利益，其公开在这里通过引用而被以其整体并入。
[0084]附图标记的说明
[0085]I光学纤维
[0086]2 透镜
[0087]3元件载体
[0088]4 PD
[0089]5分束棱镜
[0090]6聚光透镜
[0091]7 PLC
[0092]8 透镜
[0093]9 透镜
[0094]10 镜
[0095]11 伪镜
[0096]12PD
[0097]13 TIA
[0098]14电路板
[0099]15板载体
[0100]16 封装
【权利要求】
1.一种光接收模块，包括:透镜，所述透镜被配置为准直从光学纤维进入的信号光；PLC(平面光波导)，由所述透镜准直并且出射的所述信号光进入所述PLC ;镜，所述镜具有在预定方向上反射和透射由所述PLC出射的所述信号光的功能；以及光接收元件，所述光接收元件被配置为接收由所述镜反射的所述信号光， 其中，所述镜还具有透射来自与由所述PLC出射的所述信号光的透射方向相反的方向的光的功能， 所述光接收模块进一步包括伪镜，所述伪镜在所述镜的、出射由所述镜透射的所述信号光的出射侧上，所述伪镜被配置为在朝向所述PLC的方向上反射从外侧进入的外部光、使得所反射的外部光从与所述信号光的透射方向相反的方向通过所述镜、使得所述光进入所述PLC，并且经由所述PLC将所述光引导到所述光学纤维。
2.根据权利要求1所述的光接收模块,包括: 信号光水平检测元件，所述信号光水平检测元件被配置为检测所述信号光的光接收水平； 信号光分支装置，所述信号光分支装置用于使得由所述透镜准直并且出射的所述信号光的一部分分支，并且使得分支部分进入所述信号光水平检测元件中；以及 第二透镜，所述第二透镜配置为将由所述信号光分支装置透射的所述信号光聚集到所述PLC上， 其中，所述第二透镜被安装为使得所述第二透镜的位置能够被调节。
3.根据权利要求1或者2所述的光接收模块，其中，所述镜具有反射预设波长范围的信号光并且透射预设 其它波长范围的信号光和所述外部光的功能。
4.根据权利要求3所述的光接收模块，其中: 所述镜具有以相对于入射方向呈90度来弯曲并且反射所述预设波长范围的所述信号光的功能；并且 所述伪镜具有在与通过所述镜的反射方向相反的方向上，以相对于所述入射方向呈90度来弯曲并且反射由所述镜透射的所述信号光的功能。
5.根据权利要求1到4中的任何一项所述的光接收模块，其中，所述伪镜被安装为以便自由地附接到所述光接收模块和从所述光接收模块拆离。
6.一种用于光接收模块的调整的方法， 其中，所述光接收模块包括:透镜，所述透镜被配置为准直从光学纤维进入的信号光；PLC (平面光波导)，由所述透镜准直并且出射的所述信号光进入所述PLC处；镜，所述镜具有在预定方向上反射和透射由所述PLC出射的所述信号光的功能；和光接收元件，所述光接收元件被配置为接收由所述镜反射的所述信号光； 其中，所述镜还具有透射来自与由所述PLC出射的所述信号光的透射方向相反的方向的光的功能；并且 其中，所述光接收模块进一步包括伪镜，所述伪镜在所述镜的、出射由所述镜透射的所述信号光的出射侧上，所述伪镜被配置为在朝向所述PLC的方向上反射从外侧进入的外部光、使得所反射的外部光从与所述信号光的透射方向相反的方向通过所述镜、使得所述光进入所述PLC，并且经由所述PLC将所述光引导到所述光学纤维， 所述用于光接收模块的调整的方法包括:使得所述外部光进入所述伪镜中；并且 从光学纤维侧检测所述外部光，并且取决于检测值来调节部件的位置。
7.根据权利要求6所述的用于光接收模块的调整的方法， 其中，所述光接收模块包括:信号光水平检测元件，所述信号光水平检测元件被配置为检测所述信号光的光接收水平；信号光分支装置，所述信号光分支装置用于使得由所述透镜准直并且出射的所述信号光的一部分分支，并且使得分支部分进入所述信号光水平检测元件中；以及第二透镜，所述第二透镜配置为将由所述信号光分支装置透射的所述信号光聚集到所述PLC上， 所述用于光接收模块的调整的方法包括取决于从所述光学纤维侧检测的所述外部光的检测值来调节所述第二透镜的位置。
8.根据权利要求7所述的用于光接收模块的调整的方法，包括从所述光学纤维侧检测所述外部光的功率，并且调节所述第二透镜的位置，使得所述功率变得最大。
9.根据权利要求6到8中的任何一项所述的用于光接收模块的调整的方法，包括在调节所述光接收模块的部件的·位置之后，移除所述伪镜。
【文档编号】G02B6/42GK103858039SQ201280043411
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2011年9月9日
【发明者】富田功 申请人:日本电气株式会社