CN102934385A - 双向光学发射和接收装置 - Google Patents

双向光学发射和接收装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102934385A
CN102934385A CN2011800278666A CN201180027866A CN102934385A CN 102934385 A CN102934385 A CN 102934385A CN 2011800278666 A CN2011800278666 A CN 2011800278666A CN 201180027866 A CN201180027866 A CN 201180027866A CN 102934385 A CN102934385 A CN 102934385A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wdm filter
optical
light
receiving system
platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800278666A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102934385B (zh
Inventor
林权燮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI filed Critical Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority claimed from PCT/KR2011/002441 external-priority patent/WO2011126317A2/ko
Publication of CN102934385A publication Critical patent/CN102934385A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102934385B publication Critical patent/CN102934385B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256Details of housings
    • G02B6/4257Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256Details of housings
    • G02B6/4262Details of housings characterised by the shape of the housing
    • G02B6/4263Details of housings characterised by the shape of the housing of the transisitor outline [TO] can type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • G02B6/4277Protection against electromagnetic interference [EMI], e.g. shielding means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40Transceivers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246Bidirectionally operating package structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双向光学发射和接收装置,其中,使用了一个光纤和一个封装体,并将电光串扰最小化,放大了光学耦合效率。所述装置包含:封装体,其具有多个引线穿过其中的空腔;平台,其安装在封装体上,使得空腔被完全覆盖,并且该平台在空腔的上侧形成有具有倾斜表面的通孔;接收单元,其安装在空腔内,产生与通过穿过通孔而入射进空腔内的输入光对应的电信号,并将电信号输出至多个引线中的至少一个;发射单元,其安装在封装体上,以定位于未形成通孔的区域,并根据通过多个引线的至少一个传输的电信号而产生输出光;以及波分复用(WDM)滤波器,其安装在平台上以定位于通孔的上侧,并朝向光纤传递输出光,朝向通孔传递输入光。

Description

双向光学发射和接收装置
技术领域
本发明涉及一种光学发射和接收装置,更确切地说,涉及一种双向光学发射和接收模块,其通过使用单个光纤和单个封装体能够执行光信号的发射和接收,并由此涉及一种光学封装方法。
技术背景
相关技术的双向光学发射和接收装置通常具有一种结构,在该结构中,基于TO-CAN的光学发射单元和光学接收单元在单个金属外壳中对准,并通过激光焊机(laser welder)固定,该结构允许由安装在外壳中的光学滤波器反射或透射光,以实现双向光学耦合。
当使用采用激光焊机的有源光学对准(active optical alignment)方法时,可易于光学对准两个TO-CAN封装体,但是诸如两个TO-CAN封装体、金属外壳等的很多部件可导致高成本,致使加工步骤增加,并大大地降低量产可行性。
在解决上述问题的尝试中,已经提出了一种能够通过使用单个TO-CAN封装体来双向地执行光学信号的发射和接收的双向光学发射和接收装置,但是不利的是,该装置具有由于其结构而发生电光串扰的高可能性,在该装置中,发射单元和接收单元安装在单个TO-CAN封装体内的同一空间中。
因此,为了减少电光串扰发生的可能性,已经提出了一种制造单独的盖子的方法,该单独的盖子具有45°的倾斜表面以隔离接收单元。然而,关于该方法,因为除了现有的盖子之外,还设置了额外的盖子,所以增加了制造成本和加工成本,并且应当在45°的倾斜表面的一部分中形成孔,用于光学耦合至接收单元光接收元件。同样,因为不能在结构上减小孔的尺寸,所以在减少电光串扰方面存在局限性,并且在用于分开输入光和输出光的WDM(波分复用)滤波器的情况下,应该仅使用在玻璃上以薄膜形式制造的光学滤波器,并且应该有源地对准具有WDM光学滤波器的内部盖子,以用于光学耦合。
而且,在上述相关技术的情况下,制造用于各个元件的结构以分底座(sub-mount)形式安装,而不是平台的形式,使得很难光学对准这些元件,并且增加了加工成本和加工时间。此外,需要长的焊线和引线,其难以传输高速信号。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种双向光学发射和接收装置,其通过使用单个光纤和单个封装体,能够使电光串扰最小化,并使光学耦合效率最大化。
本发明的一个方面还提供了一种双向光学发射和接收装置,其中,根据无源对准方法(passive alignment method)封装光学发射和接收模块,并且该模块允许高速信号传输。
根据本发明的一个方面,提供了一种双向光学发射和接收装置,其包括:封装体(package),其具有空腔,并允许多个引线穿过其中;平台,其安装在封装体上,使得空腔被完全覆盖,并且包括形成在空腔上方并具有倾斜表面的通孔;接收单元,其安装在空腔中,并产生与经由通孔入射至空腔的输入光相对应的电信号,以及将产生的电信号输出至多个引线中的至少一个;发射单元,其安装在封装体上,使得发射单元位于其中未形成通孔的区域中,并根据通过多个引线中的至少一个传输的电信号而产生输出光;以及波分复用(WDM)滤波器,其安装在平台上,使得WDM滤波器位于通孔上方,以朝向光纤传输输出光,并朝向通孔传输输入光。
倾斜表面可反射全部输入光,使输入光朝向空腔通过通孔入射。
双向光学发射和接收装置还可包括:球或半球状透镜,其位于WDM滤波器的下方,以减少传送通过WDM滤波器的输入光的束直径。
平台可进一步包括:电极,其形成在平台的除了通孔之外的整个底部表面上,以减少在接收单元和发射单元之间的电串扰。
多个引线的一部分可位于空腔内。
双向光学发射和接收装置可进一步包括:聚焦透镜,其位于WDM滤波器和光纤之间,以将由发射单元输出的光聚焦在光纤上。
双向光学发射和接收装置可进一步包括:光学透镜,其位于WDM滤波器和光源之间,以减少光的发散角,以允许光被传送至WDM滤波器。
双向光学发射和接收装置可进一步包括:光隔离器,其位于WDM滤波器和光学透镜之间,以仅允许输出光被传送至WDM滤波器。
双向光学发射和接收装置可进一步包括:聚焦透镜,其位于发射单元和WDM滤波器之间,以将由发射单元输出的光聚焦在光纤上。
双向光学发射和接收装置可进一步包括:准直透镜,其位于发射单元和WDM滤波器之间,以准直由发射单元输出至光纤的光。
双向光学发射和接收装置可进一步包括:聚焦透镜,其位于WDM滤波器和光纤之间,以将由准直透镜准直的光聚焦在光纤上。
双向光学发射和接收装置可进一步包括:光隔离器,其位于聚焦透镜和WDM滤波器之间,或准直透镜和WDM滤波器之间,以仅允许由发射单元输出的光被传送至WDM滤波器。
平台可进一步包括:V形凹槽,其引起聚焦透镜或准直透镜的无源对准。
可通过将接收单元的光接收元件的有源区域的中心与球或半球状透镜的中心对准来无源地安装WDM滤波器。
平台可进一步包括:对准标记,其允许无源地对准WDM滤波器以安装WDM滤波器。
有利效果
在根据本发明实施例的双向光学发射和接收装置的情况下,通过使用单个封装体,使电光串扰最小,并使光纤耦合效率最大,并且尤其是显著提高了接收单元对准公差,以减少由于工艺误差导致的产品的不良率(defectivityrate),并可同时轻易地光学对准发射单元和接收单元。
另外,因为使用了包括用于传送接收单元和发射单元的电信号的电极的平台,所以可使焊线的长度最小,而且,因为使用了具有极高频率特性的薄膜电阻,可实现高速信号传输。
此外,因为根据无源对准方法来封装光学发射和接收模块,所以可减少加工成本和加工时间,获得量产方面的优点。
附图说明
图1至3为分别示出根据本发明实施例的双向光学发射和接收装置的结构的视图;
图4和5为分别示出根据本发明另外的实施例的双向光学发射和接收装置的结构的视图;
图6和7为分别示出根据本发明另外的实施例的双向光学发射和接收装置的结构的视图;
图8至12为示出根据本发明的实施例而提出的使光学耦合效率最大化的光学耦合结构的视图;
图13至18为示出制造根据本发明实施例的双向光学发射和接收装置的过程的视图;
图19为示出对一定程度的电串扰进行说明的结果的曲线图,该电串扰在根据本发明的实施例的双向光学发射和接收装置的发射单元和接收单元之间;以及
图20为示出了根据通孔的底部表面的宽度对电串扰进行说明的结果的曲线图,根据本发明的实施例,通孔形成在平台中并具有倾斜表面。
具体实施方式
下面将参考附图详细地描述本发明的实施例。然而,本发明可实施为许多不同的形式,并且不应将本发明解释为限制于在此阐明的实施例。更确切地,提供这些实施例,使得本公开能够全面完整,并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。
在附图中,为了清楚起见,扩大了元件的形状和尺寸,并且始终使用相同的参考数字来指示相同或相似的部件。
同样,除非明确地相反描述,单词“包括”及其变体将被理解为包含所述元件的内含物,而并不排除任何其他元件。
用于参考,在本发明的实施例中,通过使用硅基底、根据湿法刻蚀方法而不是成本更高的干法刻蚀方法来制造平台,以增加量产可行性,以便实现低制造成本。然而,根据应用领域和情况,还可使用干法刻蚀方法,并且还可使用除了硅基底以外的、包括陶瓷基底的任何基底。
此外,为了将接受单元与发射单元分开,提出了使用具有空腔的封装体,该空腔形成在封装体的底部表面上。
图1至3为分别示出根据本发明的实施例的双向光学发射和接收装置的结构的视图。
参考图1至3,根据本发明的实施例的双向光学发射和接收装置包括封装体10,其具有空腔11,允许接收单元安装在其中,并且允许多个引线12和13穿过其中;平台20,其安装在封装体10上,使得空腔11被完全覆盖,并具有形成在空腔11的上部、具有倾斜表面的通孔21;接收单元31和32,其安装在空腔11中,并产生与入射至空腔11的输入光相对应的电信号,以及通过引线13输出产生的电信号;发射单元41和42,其安装在封装体10上,使得发射单元41和42位于未形成通孔21的区域中,并根据通过引线12传输的电信号产生输出光;波分复用(WDM)滤波器50,其安装在平台20上,使得WDM滤波器50位于通孔21上方,并朝向光纤70传输输出光,以及朝向通孔21传输输入光;聚焦透镜60,其位于光纤70和WDM滤波器50之间,以将通过WDM滤波器50而传输的输出光聚焦在光纤70上,以便增加光传输效率;以及盖子100,其密封地封住封装体10的上部空间和平台20,并固定聚焦透镜60,使得聚焦透镜60位于WDM滤波器50上方。
优选地,引线13的一部分形成在封装体的空腔11中,以减少发射单元和接收单元之间的电串扰。
接收单元31和32可包括接收单元光接收元件31,其安装在空腔11内,使得其位于通孔21的下方,并产生与通过通孔21入射至空腔11的输入光相对应的电信号;以及跨阻抗放大器32,其安装在空腔11内,放大来自接收单元光接收元件31的输出,并将电流信号转换为电压信号,以及通过引线13输出已转换的电压信号。这里,必要时,跨阻抗放大器32可包括限辐放大器。
此外,接收单元31和32可进一步包括用于接收单元光接收元件31的分底座33、用于减少电源接线端中的噪声的电容器33等。另外,如图2所示,接收单元光接收元件31可基于用于无源对准光接收元件的形成在平台20上的对准标记15而安装,因此增强了光接收效率。
发射单元41和42可包括光源41,其安装在平台20上,使得其相对于WDM滤波器50水平地布置,并响应通过引线12供应的电信号而产生输出光;以及监测光接收元件42,其安装在平台20上,使得其邻近光源41,该监测光接收元件监测光源41的输出强度,并通过引线12输出监测结果。此外,发射单元41和42可进一步包括薄膜电阻43,用于与光源驱动电路(未示出)和光源41等阻抗匹配。
平台20安装在封装体10上。特别地,为了减少电光串扰,优选地将平台20安装在封装体10上,使得空腔11被完全覆盖。此外,如图3所示,为了最大化无源光学对准和光学对准效率,优选地将平台20安装为使得形成在平台20中的通孔21的中心与接收单元31的有源区域的中心彼此对应。
此外,为了最小化在接收单元31和32以及发射单元41和42之间的电光串扰,优选地,电极44形成在平台20的整个底部表面上。相应地,可有效封锁通过基底的电串扰。
另外,可形成绝缘体14,用于覆盖引线12和13,以使平台20和引线12和13绝缘,并执行阻抗匹配,并且可形成对准标记15,以无源对准接收单元光接收元件31。
聚焦透镜60可实现为多种透镜,例如球透镜、半球状透镜等,并且可由诸如准直透镜等的多种透镜取代。
如果使用具有大发散角的光源41,那么在聚焦透镜60的前面阶段(stage)的输出光的束直径可非常大,使得不易于设计和制造聚焦透镜60,或者输出光的束直径会增加到大于WDM滤波器50的尺寸,以致于导致损失。为了解决该问题,用于减少光源41的发散角的光学透镜80可位于WDM滤波器50和光源41之间。
此外,如图11和12所示,为了减少接收单元光接收元件31的焦距,或有效地聚焦输入光,半球状透镜54可连接到WDM滤波器50的下部,或者球透镜55可安装在平台20的具有倾斜表面的通孔21中。
作为WDM滤波器50,可使用WDM滤波器的多种类型、分束器等。优选地,如图1所示,使用包括两个棱镜51和52以及形成在两个棱镜51和52之间的薄膜滤波器53的六面体WDM滤波器。
另外,如图4所示,双向光学发射和接收装置可进一步包括光隔离器90,其形成在光源41和WDM滤波器50之间,仅允许由光源41输出的光传输至WDM滤波器50。在这种情况下,优选地,将光隔离器90连接至WDM滤波器50,并且随后将光隔离器90和WDM滤波器50一起安装在平台20上。
如图4所示,当添加了光隔离器90时,与图1的情况相比,光源41和聚焦透镜60之间的距离可变长,并且相应地,接收单元光接收元件31和WDM滤波器50之间的距离可变长,从而降低了耦合效率。这里,如果为了补偿该问题而使空腔11形成地更深,那么难以制造相应的结构,并且制造成本会增加。然而,在本发明的实施例中,通过使用形成在平台20中的倾斜表面来反射输入光,以将输入光全部传输至接收单元光接收元件31,因此解决了该问题。
同样,如图5所示,在双向光学发射和接收装置中,聚焦透镜61可安装在平台20上,使得聚焦透镜61位于光源41和WDM滤波器50之间,而不是位于WDM滤波器50的上侧。在该情况下,不需要将聚焦透镜61安装在盖子100上,这允许使用低价平面窗口盖子,并且因为聚焦透镜61安装在盖子100的内表面上,所以透镜可免受污染,增强了可靠性。
此外,双向光学发射和接收装置可使用用于准直由光源41输出的光的准直透镜来替代聚焦透镜61,在该情况下,用于将准直光聚焦于光纤70的聚焦透镜还可设置在WDM滤波器50和光纤70之间。
图6和7为分别示出根据本发明的另外的实施例的双向光学发射和接收装置的结构的视图。
在图6所示的双向光学发射和接收装置中,光纤70位于与WDM滤波器50水平的方向上,而聚焦透镜60被安装在平台20上,使得聚焦透镜位于WDM滤波器50和光纤70之间。即,图6中示出的双向光学发射和接收装置涉及另外的示例,在该另外的示例中,光纤70位于与WDM滤波器50水平的方向上,而不位于WDM滤波器50的上侧。
在该情况下,封装体10具有圆柱形状,其底部表面被塞住,而顶部表面敞开,并且封装体10包括窗口27,用于将由发射单元光源41输出的光传输至光纤70。盖子100实施为可紧固在封装体10的上表面的薄板,以密封地封住封装体10的上部空间和平台20。如图7所示,有利的是,V形凹槽26可形成在平台20中,并且聚焦透镜61可根据无源对准方法而安装在平台20中。
图8至12为示出根据本发明实施例而提出的使光学耦合效率最大化的光学耦合结构的视图。
图8示出了一种情况,在该情况下,传输通过位于有源区域31a前方的WDM滤波器51的输入光的束直径小于接收单元光接收元件31的有源区域31a,因此获得高耦合效率。
图9示出了一种情况,在该情况下,传输通过位于有源区域31a前方的WDM滤波器51的输入光的束直径大于有源区域31a。然而,即使在该情况下,仍可看到输入光由平台20的通孔21的倾斜表面反射,以耦合至接收单元光接收元件31的有源区域31a。
图10示出了一种情况,在该情况下,当接收单元光接收元件31的有源区域31a安装在平台20上时,其倾向于平台20的通孔21的一侧,或者图10示出了一种情况,该情况下,输入光的光轴倾向于平台20的通孔21的一侧入射。即使在该情况下,光由平台20的通孔21的倾斜表面反射,以耦合进接收单元光接收元件31的有源区域31a。
图11和12示出了在安装半球状透镜54或球透镜55以增加光学耦合效率的情况下的光学耦合方法。
如此,双向光学发射和接收装置具有使光学耦合效率最大化的结构,该结构获得了减少由在量产过程期间产生的工艺误差导致的不良率的效果。
例如,当光源41和WDM滤波器50之间的距离或者光源41和设置在光源41和WDM滤波器50之间的光学透镜80之间的距离由于工艺误差而变化时,聚焦透镜60和光纤70之间的距离会变化,因此降低了耦合效率,这导致通过聚焦透镜60的输入光的焦距变长而极大地降低了耦合效率。
然而,在本发明的实施例中,平台20的通孔21的倾斜表面充当透镜,以在一定程度上抵偿耦合效率的降低。因此,获得了增加对准公差的效果。
通常,使用单个封装体的双向光学发射和接收装置难以光学地对准发射单元和接收单元,这与光学发射装置或光学接收装置是不同的。然而,如上所述,在根据本发明的实施例的双向光学发射和接收装置中,接收单元具有大的对准公差,因此,根据通过使用传统激光焊机仅对准发射单元的方法可实现同步双向光学对准。
图13至18为示出制造本发明的实施例的双向光学发射和接收装置的过程的视图,其示出使用TO-CAN封装体的示例,迄今为止,TO-CAN封装体最优地用于工业领域。
如图13中所示,准备包括用于接收单元的光学耦合的通孔21、允许WDM滤波器50安装在其中的空腔22以及用于无源对准滤波器的对准标记24的平台20,并将光源41、监测光接收元件42、薄膜电阻43等安装在平台20上,使得它们位于未形成空腔22的区域中。
此外,如图14所示,准备包括空腔11的封装体,空腔11用于允许接收单元安装在其中,并将接收单元光接收元件31、跨阻抗放大器32、分底座或电容器33等安装在空腔11中。
随后,如图15所示,将平台20安装在封装体10上,使得接收单元光接收元件31的有源区域31a位于平台20的通孔21的中心。
随后,如图16所示,将WDM滤波器50安装在平台20上,使得WDM滤波器50的下表面的中心点达到平台20的通孔21的中心。这里,优选地,根据无源对准方法、通过使用形成在平台20上的对准标记24来安装WDM滤波器50。然而,当意图获得较高的耦合效率时,根据有源对准方法,WDM滤波器50可通过对接收单元和发射单元施加动力,接着监测接收单元的光电流和由发射单元输出的光功率(optical power)而安装。或者,透射至WDM滤波器50的接收单元光接收元件31的有源区域31a,以及投射至WDM滤波器50的倾斜表面的发射单元光源41的有源区域可无源地以重叠的方式对准在封装体10的上侧。
因为半球状透镜安装在WDM滤波器50的下表面的中心,并且半球状透镜的中心和接收单元光接收元件的有源区域的中心通过无源对准而调整成彼此对应,由此,无源对准可用于允许量产。特别地,当使用无源对准方法时,应该最小化半球状透镜和接收单元光接收元件之间的距离,以增加光学耦合效率。在根据本发明实施例的双向光学发射和接收模块中,半球状透镜和接收单元光接收元件之间的距离减少为与几十微米一样短,这最大化了光学耦合效率。
此外,在无源对准WDM滤波器50的情况下,优选地,对准标记23形成在平台20上,以允许尽可能准确地将WDM滤波器50安装为关于光轴成直角。
在相关技术的双向光学发射和接收装置中,引线和接收单元,以及发射单元通过焊线直接连接,但是在本实施例中,如图16所示,利用形成在平台上的电极,且焊线25仅用于连接引线和电极,所以焊线25的长度被最小化。同样,通过使用具有极高频率特性的薄膜电阻43,可实现高速信号传输。
然后,如图17和18所示,具有透明窗口120的盖子100或聚焦透镜安装在其上的盖子100安装在封装体10上,以密封地封住封装体10的上部空间和平台20。
图19为示出了对一定程度的电串扰进行说明的结果的曲线图,该电串扰在根据本发明的实施例的双向光学发射和接收装置的发射单元和接收单元之间。
在图19中,“打开”表示在平台20未完全覆盖形成在封装体10中的空腔11并且没有电极形成在平台20的底部表面上时,对在发射单元和接收单元之间发生的电串扰的说明的结果。“闭合”表示在平台20完全覆盖形成在封装体10中的空腔11并且没有电极形成在平台20的底部表面上时,对在发射单元和接收单元之间发生的电串扰的说明的结果。“打开-底部”表示在平台20未完全覆盖形成在封装体10中的空腔11并且电极形成在平台20的除了通孔的整个底部表面上时,对在发射单元和接收单元之间发生的电串扰的说明的结果。“闭合-底部”表示在平台20完全覆盖形成在封装体10中的空腔11并且电极形成在平台20的除了通孔的整个底部表面上时,对在发射单元和接收单元之间发生的电串扰的说明的结果。
参考图19的“闭合-底部”,可看到当平台20完全覆盖封装体10的空腔11并且电极形成在平台20的除了通孔21的整个底部表面上时,电串扰,即双向光学发射和接收装置的最大问题之一,可急剧地减少至低于100dB。
图20为示出根据通孔的底部表面的宽度对在“闭合-底部”情况下的电串扰进行说明的结果的曲线图,根据本发明的实施例,通孔形成在平台中并具有倾斜表面。
可看到电串扰随着通孔21的底部表面的宽度的减少而减少。亦即,在平台20具有通孔21,且通孔具有形成在其中的倾斜表面的情况下,由于倾斜表面,平台20的底部表面上的通孔的尺寸可减少,进一步减少了电串扰,并且基于类似原理,光串扰与电串扰一样可减少。
以上基于实施例说明了本发明,但是本领域技术人员可以基于在不脱离本发明宗旨的范围内,进行各种修改或各种变更。

Claims (15)

1.一种双向光学发射和接收装置,其包含:
封装体,其具有空腔,并允许多个引线通过所述封装体;
平台,其安装在所述封装体上,使得所述空腔被完全覆盖,并且所述平台包括形成在所述空腔上方且具有倾斜表面的通孔;
接收单元,其安装在所述空腔内,产生与通过所述通孔入射至所述空腔的输入光相对应的电信号,并将产生的电信号输出至所述多个引线的至少一个;
发射单元,其安装在所述封装体上,使得所述发射单元位于未形成所述通孔的区域中,并根据通过所述多个引线的至少一个传输的电信号而产生输出光;以及
波分复用(WDM)滤波器,其安装在所述平台上,使得所述WDM滤波器位于所述通孔的上方,以朝向光纤传输所述输出光,并朝向所述通孔传输输入光。
2.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其中,所述倾斜表面反射全部输入光,使所述输入光朝向所述空腔通过所述通孔入射。
3.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含球或半球状透镜,所述球或半球状透镜位于所述WDM滤波器下方,以减少传输通过所述WDM滤波器的所述输入光的束直径。
4.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其中,所述平台进一步包含电极,所述电极形成在所述平台的除了所述通孔的整个底部表面上,以减少在所述接收单元和所述发射单元之间的电串扰。
5.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其中,所述多个引线的一部分位于所述空腔内。
6.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含聚焦透镜,所述聚集透镜位于所述WDM滤波器和所述光纤之间,以将由所述发射单元输出的光聚焦在所述光纤上。
7.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含光学透镜,所述光学透镜位于所述WDM滤波器和所述光源之间,以减少光的发散角,以允许光传输至所述WDM滤波器。
8.根据权利要求7所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含光隔离器,所述光隔离器位于所述WDM滤波器和所述光学透镜之间,以仅允许所述输出光传输至所述WDM滤波器。
9.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含聚焦透镜,所述聚焦透镜位于所述发射单元和所述WDM滤波器之间,以将由所述发射单元输出的光聚焦在所述光纤上。
10.根据权利要求1所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含准直透镜,所述准直透镜位于所述发射单元和所述WDM滤波器之间,以准直从所述发射单元输出至所述光纤的光。
11.根据权利要求10所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含聚焦透镜,所述聚焦透镜位于所述WDM滤波器和所述光纤之间,以将由所述准直透镜准直的光聚焦在所述光纤上。
12.根据权利要求9或10所述的双向光学发射和接收装置,其进一步包含光隔离器,所述光隔离器位于所述聚焦透镜和所述WDM滤波器之间,或位于所述准直透镜和所述WDM滤波器之间,以仅允许由所述发射单元输出的光传输至所述WDM滤波器。
13.根据权利要求6、权利要求9、权利要求10或权利要求11所述的双向光学发射和接收装置,其中,所述平台进一步包含V形凹槽,所述V形凹槽引起所述聚焦透镜或所述准直透镜的无源对准。
14.根据权利要求3所述的双向光学发射和接收装置,其中,通过将所述接收单元的光接收元件的有源区域的中心与所述球或半球状透镜的中心对准,而无源地安装所述WDM滤波器。
15.根据权利要求14所述的双向光学发射和接收装置,其中,所述平台进一步包含对准标记,所述对准标记允许无源地对准所述WDM滤波器,以安装所述WDM滤波器。
CN201180027866.6A 2010-04-07 2011-04-07 双向光学发射和接收装置 Expired - Fee Related CN102934385B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0031830 2010-04-07
KR20100031830 2010-04-07
KR1020110026383A KR101419381B1 (ko) 2010-04-07 2011-03-24 양방향 광송수신 장치
KR10-2011-0026383 2011-03-24
PCT/KR2011/002441 WO2011126317A2 (ko) 2010-04-07 2011-04-07 양방향 광송수신 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102934385A true CN102934385A (zh) 2013-02-13
CN102934385B CN102934385B (zh) 2015-09-16

Family

ID=45028365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180027866.6A Expired - Fee Related CN102934385B (zh) 2010-04-07 2011-04-07 双向光学发射和接收装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8992100B2 (zh)
JP (1) JP5613823B2 (zh)
KR (1) KR101419381B1 (zh)
CN (1) CN102934385B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014190900A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Micro bi-directional optical sub-assembly
CN105244396A (zh) * 2014-07-10 2016-01-13 光红建圣股份有限公司 光电微型模块及其制造方法
CN105759370A (zh) * 2016-01-04 2016-07-13 金舟 防串扰同轴形光收发一体器件
CN106443908A (zh) * 2016-11-08 2017-02-22 佑胜光电股份有限公司 光学收发模块及光纤缆线模块
CN106802454A (zh) * 2016-11-08 2017-06-06 佑胜光电股份有限公司 光学收发模块及光纤缆线模块
CN107046444A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 苏州旭创科技有限公司 光学组件及光模块
CN108490572A (zh) * 2018-03-12 2018-09-04 广东欧珀移动通信有限公司 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN109844407A (zh) * 2016-10-19 2019-06-04 艾沃索卢森股份有限公司 利用层叠结构的波分复用阵列光接收模块的封装结构
CN111694110A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光模块
CN111865429A (zh) * 2019-04-30 2020-10-30 深圳市聚飞光电股份有限公司 光电接收器及光电接收器的制作方法
CN114924363A (zh) * 2022-07-20 2022-08-19 武汉乾希科技有限公司 光传输组件和用于封装光传输组件的方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106449805B (zh) 2009-02-09 2019-03-12 艾克斯瑟乐普林特有限公司 集中器型光电(cpv)模块、接收器和子接收器及其形成方法
KR101419381B1 (ko) * 2010-04-07 2014-07-15 한국전자통신연구원 양방향 광송수신 장치
KR20150145124A (ko) 2014-06-18 2015-12-29 한국전자통신연구원 양방향 광송수신 모듈 및 이의 정렬방법
TWM507618U (zh) * 2014-07-04 2015-08-21 Ezconn Corp 光電微型模組
KR101743276B1 (ko) 2014-11-26 2017-06-15 한국전자통신연구원 광파장 및 광파워 측정용 장치
JP6726682B2 (ja) * 2015-03-25 2020-07-22 クワーン チー インテリジェント フォトニック テクノロジー リミテッド 光信号受信装置
WO2017059079A1 (en) * 2015-09-29 2017-04-06 Semprius, Inc. Miniaturized devices for combined optical power conversion and data transmission
WO2017105581A2 (en) 2015-10-02 2017-06-22 Semprius, Inc. Wafer-integrated, ultra-low profile concentrated photovoltaics (cpv) for space applications
WO2017113227A1 (zh) * 2015-12-30 2017-07-06 华为技术有限公司 光收发组件
AU2016391182B2 (en) * 2016-02-02 2019-07-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Single optical fiber bi-directional sub-assembly
US10295765B2 (en) * 2017-01-24 2019-05-21 Applied Optoelectronics, Inc. TO-Can photodiode package with integrated coupling member and exposed active region, and a receiver optical subassembly (ROSA) using the same
JP7121289B2 (ja) * 2019-02-05 2022-08-18 日本電信電話株式会社 波長選択型光受信装置
TWI717736B (zh) 2019-05-15 2021-02-01 財團法人工業技術研究院 多天線系統及其通道校正方法
CN116626819A (zh) * 2022-02-14 2023-08-22 宁波环球广电科技有限公司 光模块
CN115079347B (zh) * 2022-08-16 2023-04-07 武汉乾希科技有限公司 光发射接收组件和用于光发射接收组件的光路耦合方法
CN115826156A (zh) * 2022-11-01 2023-03-21 讯芸电子科技(中山)有限公司 光通讯装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005043635A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Fujinon Corp 光通信用光学プリズム、光送受信モジュールおよび光学プリズム
JP2006345474A (ja) * 2005-05-10 2006-12-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光トランシーバモジュール
CN1983880A (zh) * 2005-12-12 2007-06-20 日立通讯技术株式会社 光通信用光学棱镜和光收发模块
US7309172B2 (en) * 2005-08-25 2007-12-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435692A (en) * 1977-08-24 1979-03-15 Nec Corp Luminous semiconductor device
JP3349826B2 (ja) * 1994-07-08 2002-11-25 沖電気工業株式会社 光反射センサ
JP2002252357A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Sunx Ltd 光電センサ
JP2003279808A (ja) 2002-03-25 2003-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光送受信モジュール
KR100480252B1 (ko) * 2002-10-10 2005-04-07 삼성전자주식회사 이중 캡 구조의 양방향 광송수신기 모듈
JP2004271921A (ja) 2003-03-10 2004-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 双方向光モジュール及び光伝送装置
US20060013541A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-19 Infineon Technologies Fiber Optics Gmbh Optoelectronic module
JP2007085917A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Horiba Ltd 赤外線アレイセンサ
JP4713634B2 (ja) 2006-02-28 2011-06-29 株式会社フジクラ 一芯双方向光モジュール
WO2007114053A1 (ja) 2006-04-06 2007-10-11 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 一心双方向光送受信モジュール及びその製造方法
JP2008181025A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 一芯双方向光モジュール
US8121484B2 (en) 2008-04-28 2012-02-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Bi-direction optical module installing light-emitting device and light-receiving device in signal package
KR100982018B1 (ko) 2008-10-02 2010-09-14 한국전자통신연구원 양방향 광송수신 장치
JP2010164818A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 一芯双方向光モジュール
KR101041570B1 (ko) 2009-08-24 2011-06-15 한국전자통신연구원 광통신 모듈
JP2011203458A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光モジュール
KR101419381B1 (ko) * 2010-04-07 2014-07-15 한국전자통신연구원 양방향 광송수신 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005043635A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Fujinon Corp 光通信用光学プリズム、光送受信モジュールおよび光学プリズム
JP2006345474A (ja) * 2005-05-10 2006-12-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光トランシーバモジュール
US7309172B2 (en) * 2005-08-25 2007-12-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module
CN1983880A (zh) * 2005-12-12 2007-06-20 日立通讯技术株式会社 光通信用光学棱镜和光收发模块

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105247401A (zh) * 2013-05-31 2016-01-13 华为技术有限公司 微型双向光学次模块
US9372315B2 (en) 2013-05-31 2016-06-21 Futurewei Technologies, Inc. Micro bi-directional optical sub-assembly
WO2014190900A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Micro bi-directional optical sub-assembly
CN105247401B (zh) * 2013-05-31 2018-06-26 华为技术有限公司 微型双向光学次模块
CN105244396B (zh) * 2014-07-10 2017-09-26 光红建圣股份有限公司 光电微型模块及其制造方法
CN105244396A (zh) * 2014-07-10 2016-01-13 光红建圣股份有限公司 光电微型模块及其制造方法
CN105759370A (zh) * 2016-01-04 2016-07-13 金舟 防串扰同轴形光收发一体器件
CN107046444A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 苏州旭创科技有限公司 光学组件及光模块
CN109844407A (zh) * 2016-10-19 2019-06-04 艾沃索卢森股份有限公司 利用层叠结构的波分复用阵列光接收模块的封装结构
CN109844407B (zh) * 2016-10-19 2021-01-29 艾沃索卢森股份有限公司 利用层叠结构的波分复用阵列光接收模块的封装结构
CN106802454A (zh) * 2016-11-08 2017-06-06 佑胜光电股份有限公司 光学收发模块及光纤缆线模块
CN106443908A (zh) * 2016-11-08 2017-02-22 佑胜光电股份有限公司 光学收发模块及光纤缆线模块
CN108490572A (zh) * 2018-03-12 2018-09-04 广东欧珀移动通信有限公司 激光投射模组、深度相机及电子装置
CN111694110A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光模块
CN111865429A (zh) * 2019-04-30 2020-10-30 深圳市聚飞光电股份有限公司 光电接收器及光电接收器的制作方法
CN111865429B (zh) * 2019-04-30 2022-05-27 深圳市聚飞光电股份有限公司 光电接收器及光电接收器的制作方法
CN114924363A (zh) * 2022-07-20 2022-08-19 武汉乾希科技有限公司 光传输组件和用于封装光传输组件的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110112770A (ko) 2011-10-13
US8992100B2 (en) 2015-03-31
JP2013524528A (ja) 2013-06-17
CN102934385B (zh) 2015-09-16
US20130034357A1 (en) 2013-02-07
KR101419381B1 (ko) 2014-07-15
JP5613823B2 (ja) 2014-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102934385B (zh) 双向光学发射和接收装置
US9541714B2 (en) Bidirectional optical transceiver module and method of aligning the same
CN108957649B (zh) 一种平行光结构双收双发盒型密封封装光器件
US20160349470A1 (en) Hybrid integrated optical sub-assembly
US9910233B2 (en) Optical module
JPH10173207A (ja) 光送受信モジュール
CN108008550A (zh) 光学模块和安装有若干光学模块的光学发射设备
KR102167838B1 (ko) 좁은 파장 간격의 양방향 통신용 광모듈 패키지 구조
CN113917625A (zh) 光模块及光模块的制造方法
WO2022246917A1 (zh) 一种基于cob工艺的平面多通道单纤双向器件
US9151918B2 (en) Opto-electronic assembly for parallel high speed transmission
US11616577B2 (en) Optical transceiver in transistor outline package
CN113296203B (zh) 一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法
TW202343051A (zh) 蝶型封裝光收發器
US20040258367A1 (en) Electrooptical module
KR20120016033A (ko) 집적형 두 파장 광 송신 모듈
JP2018072674A (ja) 光モジュール
CN113740979A (zh) 光器件及光模块
JP2016038558A (ja) 4波長多重光送信器の構成方法
CN110794527A (zh) 一种透镜系统
CN105782909A (zh) 采用光波导的激光照明光源
US20230061382A1 (en) Multi-channel optical sub-assembly
CN219475878U (zh) 光模块
US10072977B2 (en) Optical module with capacitor and digital coherent receiver using the same
WO2022110921A1 (zh) 一种光器件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150916

Termination date: 20170407

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee