CN105022128A - 紧凑型多通道光学接收机组件封装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及紧凑型多通道光学接收机组件封装。提供了用于光学收发机的光学接收部件的光学组件封装。该光学组件封装包括被配置来接纳光纤的端部的容纳子组件。提供了在一端处具有开口的外壳，该开口被配置为接纳容纳组件。光学路由和波长解复用元件被安装于外壳的底壁。电学子组件包括支撑底板、被安装于支撑底板上的电路板、被安装于电路板的集成电路、以及多个光电探测器，该多个光电探测器靠近电路板边缘被安装于支撑底板。将电学子组件以堆叠布置放置于外壳下方，以最小化光学组件封装的总长度。

Description

紧凑型多通道光学接收机组件封装
技术领域
本公开涉及光学接收机子组件(subassembly)。
背景技术
在光学网络中，在光学节点处需要用于将波长复用并调制的光转换为电信号的设备。示例为在单个光纤中行进的由间隔800GHz的4个波长组成的100Gbps长距离4(Long Reach 4，LR4)光束。以25Gbps调制每个波长信号。所接收的光学信号首先被解复用为独立的波长，然后使用光电二极管转换为电信号。在长距离城市网络中，类似的波长复用方案被用来使用单一模式光纤长距离传输信号。
发明内容
根据一个实施例，提供了用于光学收发机的光学接收机部件的光学接收机组件封装。光学接收机组件封装(package)包括容纳子组件，该容纳子组件被配置来接纳光纤的端部。提供了在一端处具有开口的外壳，该开口被配置为接纳容纳组件。光学路由和波长解复用元件被安装于外壳的底壁。提供了电学子组件，该电学子组件包括支撑底板、被安装于该支撑底板上的电路板、被安装于电路板上的集成电路、以及多个光电探测器，该多个光电探测器靠近电路板边缘安装于支撑底板或安装在电路板上。将电学子组件以堆叠布置放置在外壳下方，以最小化光学组件封装的总长度。
附图说明
图1是根据示例实施例的光学接收机组件封装的内部透视图。
图2是根据示例实施例，图1中所示的光学接收机组件封装的剖视图。
图3是根据示例实施例，示出光学接收机组件封装的电学子组件的一部分的透视图。
图4是根据示例实施例，类似于图1并且示出在光学接收机组件封装的操作期间的光束路径的内部透视图。
图5是图1的光学接收机组件封装的顶视图，并且根据示例实施例，示出了在光学组件封装的操作期间的光束路径。
图6是根据另一示例实施例，以波长解复用布置为特征的光学接收机组件封装的侧面局部剖视图。
图7A是根据另一示例实施例的光学接收机组件封装的顶视图，该光学接收机组件封装以波长解复用布置为特征，以从接收到的光学信号获得四个波长。
图7B是根据图7A中所描绘的示例实施例，被配置为以四个波长接收光束的电学子组件的部分透视图。
图8A是根据另一示例实施例的光学接收机子组件的顶部透视图。
图8B是根据示例实施例，图8A中所示出的光学接收机子组件的底部透视图。
图9A和图9B根据示例实施例，示出了用于对光学接收机组件封装进行组装的处理。
图10是根据示例实施例，一般地描绘出光学接收机组件封装的建立和组装处理的图解。
具体实施方式
随着向更加便宜并且更加紧凑的光学收发机解决方案发展，新的调制方案正在出现，这些新的调制方案在电学上更加复杂，但在光学上不复杂/不昂贵(更少的复用光学通道，少到1至2个通道)。此外，终端用户愿意接受非密封的光学组件封装。
根据本文所呈现的各个实施例，采用各种形式因素中的任意因素(例如，QSFP+和QSFP28或者甚至SFP)提供光学接收机组件封装配置以用于光学节点的接收侧功能。这些封装配置对于光学上“放松”但电学上具有挑战的先进的调制方案是有用的。光学上“放松”意味着只有一个或两个(或四个)不同的波长进入封装的接收机部分。这减轻了光学路由需求。然而，电路径非常严格，并且涉及很高的信号完整性、光电探测器与集成电路之间的短距离(例如，小于1mm)、具有多个内置功能(传输阻抗放大器、模数转换器、解码器，等等)的大型集成电路，其中，这些大型集成电路在接收封装中需要充足的空间。
因此，提供了包括第一功能层、第二功能层和第三功能层的光学接收机组件封装。第二功能层被布置于第一功能层与第三功能层之间，从而形成堆叠结构或三维(3D)结构。该堆叠结构允许减少光学组件封装的总尺寸。
首先参照图1和图2。以附图标记10总体示出光学组件封装。光学组件封装10包括电学子组件20、容纳子组件30和外壳40。电学子组件20包括安装于支撑底板24上的电路板22、安装于电路板22上的一个或多个电子集成电路(IC)26、以及一个或多个光电探测器(例如，光电二极管)28。
容纳子组件30包括光纤插芯32、对开套管34、金属套管36以及准直透镜38。金属套管36是伸长的，并且对开套管34安装在金属套管36的内部。金属套管36的一端安装在环状元件37的内部。光纤插芯32被接纳并安装于对开套管34中，并且准直透镜38没有被接纳和安装于对开套管34中。容纳子组件30可以被配置为遵从若干个标准(例如，QSFP+、QSFP28以及SFP)中的任意标准。
外壳40包括具有壳口或开口44的主体42，容纳子组件30安装在壳口或开口44中。存在开口45，其允许光从容纳组件30进入外壳40。在外壳40中存在空腔46，在该空腔46内，光束沿着特定路径导向。空腔46的侧壁不是必须的，而是可以被部分移除或全部移除。
为此，被安装于外壳40的底壁48上的是以附图标记50被集体示出的光学路由和波长解复用元件。光学元件50包括镜子52、薄膜波长滤波器54-1和54-2、以及棱镜56。此外，在底壁48的下侧于外壳中的开口59上安装有聚光透镜阵列58，聚光透镜阵列58将接收到的光向下导向到电学子组件20。
光学组件封装10具有多个功能层。最好如图2中描绘的，电学子组件20形成第一功能层，被表示为层1。层1包括有源部件(例如，电子IC 26和光电探测器28)和下面的支撑结构(即，电路板22和支撑底板24)。层1还可以被称为底层。层1上面是第二功能层，被表示为层2。层2包括外壳主体42的支撑结构和外壳的底壁48、以及聚光透镜阵列58，该聚光透镜阵列58向层1的电学子组件20中的光电探测器28提供光学馈通(feed-through)。层2还可以被称为中间层。最后，层2的上面是第三功能层或顶层，被表示为层3。层3包括被安装于外壳20内部的光学路由和波长解复用元件50、以及束准直透镜38和容纳子组件30的相关结构。如下文结合图8A和图8B进一步的描述，光学层3还可以在光学封装组件10的外部在合适的附加的载体/底板上预先组装。以这种方式，光学解复用元件不被直接放置于底壁48上，而是在与层1和层2结合之前首先被预先组装并测试。此外，某些部件还可以被移位到其他功能层。例如，可以将聚光透镜(阵列)58从层2移动到层1，并且可以将透镜38和容纳子组件30从层3移动到层2。
层1、层2和层3被堆叠在一起，形成3D布置，由此，最小化了光学组件封装10的总尺寸。由虚线框60来描绘堆叠/3D布置。外壳内安装于外壳40的底壁48的层2和层3的部件位于层1部件上方。而且，有源部件和无源部件在功能层内以及跨功能层彼此分离。
现参照图3。图3示出关于电学子组件20的电子IC和光电探测器布置的进一步细节。电子IC 26可以是利用焊料或其他介质(异向导电薄膜或胶、凸块(stud bumping))被安装到电路板22上的倒装芯片。电路板22可以是多层柔性电路板。电路板22首先被安装在支撑底板24上，以为电学部件和光学部件二者提供稳固的安装平台。与引线接合相比，倒装芯片安装是高效、低成本并且可靠的接合方法，尤其对于高密度器件。使用层压的多层柔性板22与诸如陶瓷或硅之类的无机基板相比在成本方面更加划算。
支撑底板或板24还用作光电探测器(例如，光电二极管)的底座，光电探测器被示出为两个光电探测器28-1和28-2，每个光电探测器用于从接收到的光束获得的相应的波长。光电探测器28-1和28-2可以靠近电路板22的边缘放置在支撑底板24上。这允许针对引线接合29的最短的可能的电学连接。电路板22的厚度十分接近光电探测器28-1和28-2的高度/厚度，这将光电探测器28-1和28-2对准了电路板22的顶面，从而有助于减小引线接合的长度。该示例示出了用于100GHz的接收的光学信号的两个光电探测器28-1和28-2，但可以只有一个光电探测器用于40GHz接收的光学信号(单个波长)或者用于100GHz或更大的接收的光学信号的多于两个的光电探测器。光电探测器还可以位于附加的子底座(未示出)上，以匹配热膨胀系数(CTE)，或者电学上与底板去耦合，只有到那时被安装于底板。替代地，光电探测器被直接放置于电路板上在电路板中可选的小囊(pocket)内。
为描述光学组件封装10的操作，现参照图4和图5。以附图标记61示出的传入(incoming)(接收到的)光经由光纤插芯32进入光学组件封装10。靠近光纤插芯32的准直透镜38产生准直(或接近准直)的束62，该束62经由开口45进入外壳40。光束62可以包含若干不同的波长。图4和图5示出(例如，针对100GHz接收的光学信号)存在两个波长的示例。镜子52将传入的束62以其来的大概的方向反射回第一薄膜滤波器54-1，如64所示，第一薄膜滤波器54-1允许只第一特定波长的光束通过。棱镜56将光束64转动90度，从而光束64入射到聚光透镜阵列58。不允许通过薄膜滤波器54-1的光被反射回镜子52，如附图标记66所示。该光束66然后由镜子52反射到第二薄膜滤波器54-2，第二薄膜滤波器54-2只允许第二特定波长通过，如附图标记68所示。(第二特定波长的)光束68由棱镜56重新导向到聚光透镜阵列58。
最好如图5所示，棱镜56被置于偏离传入束62的中心，以防止传入光束62与解复用光束64和68之间的干扰。光电探测器28被置于聚光透镜阵列58的下面，以使得光束64和68被聚焦，从而入射到相应的光电探测器的有源区域。
封装10内的解复用光学元件单元的位置有助于其紧凑且稳固的设计。光学元件50被置于(层3中的)一个层面上，并且具有IC 26和光电探测器28的电路板22被置于下面(层1中的)较低层面。该方法使得封装的总长度最小。
为了进一步最小化部件的数目和成本，提供了如图6所示的布置。薄膜滤波器54-1、54-2被置于相对于准直束62成45度角，以直接将光的相应波长(64和68)分别偏转到光电探测器28-1和28-2。这消除了附加镜子部件及其对齐的需要。
现转到图7A，以附图标记10’示出了光学组件封装的变体。在该实施例中，光学组件封装10’可以接收传入光学光束，并且从该光束提取四个分离的波长，而无需增加封装的尺寸。在该实施例中，除了结合图4和图5所提到的光学元件，还存在薄膜滤波器53(带通滤波器)、另一对薄膜滤波器55-1和55-2、以及另一棱镜57。传入准直光束62入射到薄膜滤波器53。滤波器53反射包括第一波长和第二波长的波长范围内的光，并且允许包括第三波长和第四波长的波长范围内的光通过。附图标记70示出通过滤波器53的光束。由滤波器53反射的光束71入射到薄膜滤波器55-1。滤波器55-1允许第一波长的光通过，并且对不是第一波长的光进行反射，这由附图标记72示出。附图标记73示出由滤波器55-1反射的光束，并且该光束由滤波器53反射并入射到滤波器55-2。滤波器55-2使得第二波长的光通过，并且该光束由附图标记74示出。
在另一光学路径中，镜子52对光束70进行反射，以入射到薄膜滤波器54-1。滤波器54-1使得第三波长的光通过，并且以附图标记75示出该光束。不是第三波长的光由薄膜滤波器54-1反射回镜子52，并且其以附图标记76示出。光束76入射到薄膜滤波器54-2，薄膜滤波器54-2允许第四波长的光通过，如附图标记77所示。
类似于图4和图5中所示的实施例，棱镜56和57均被置于偏离传入准直光束62，而位于传入光束62的相对侧。这防止了所反射的波长与传入准直光束62之间的干扰。
图7B示出了针对图7A的光学组件封装10’具有四个光电探测器(例如，光电二极管)28-1、28-2、28-3和28-4的电学子组件20的一部分，这四个光电探测器28-1、28-2、28-3和28-4用来接收四个波长的光束72、74、75和77。
现参照图8A和图8B。这些图示出了预先组装的封装或子组件中的光学层3，其具有支持四个波长的形式，如图7A和图7B所示。图8A和图8B示出了被预先组装到载体或支撑底板80上的光学解复用和路由元件。也就是说，镜子52、薄膜滤波器53、滤波器54-1、54-2和55-1、55-2、以及棱镜56和57被安装到支撑底板80上。此外，聚光透镜阵列58-1和58-2如图所示被附接到支撑底板80的底部，其中，光最终被向下导向通过支撑底板80中的开口。最好如图8B所示，支撑底板80包括凹陷部分82。如下文所描述的，调整凹陷部分82的大小和形状来容纳并对齐电学子组件20(层1)。附图标记90大体示出了光学层3子组件。
现转到图9A和图9B，现在对用于组装光学组件封装10的示例处理进行描述。在步骤100，通过将每个光学解复用和路由元件放置在支撑底板80上来对光学层3子组件90进行组装。接下来，在110，获得外壳40，并且在120，将光学层3子组件90与外壳40相结合。转到图9B，在120，对层1电学子组件20进行组装。在140，将层1电学子组件20在光学层3子组件90的支撑底板80下方安装到外壳中。据此，该层的电学子组件20被结合到光学层3子组件90，并且被置于光学层3子组件90的下方。在150，将容纳子组件30以及准直透镜对齐并插入到外壳40中，并与组件10的其余部分结合。应当理解，针对光学元件被安装到外壳中(无需使用支撑载体/底板80)的封装10的情形，可以遵照类似的组装流程。
现在参照图10。可以将本文所描述的封装的组件分解为功能子组件，可以对这些功能子组件进行独立测试以最大化最终组件的收益。收益不是从第一个部分到最后部分累加的，而是只针对各部分的子集。昂贵的IC和昂贵的光学对齐位于单独的子组件中，从而平衡每个子组件的值，并且将子组件累加的收益分解为均等的部分。如图10所示，三个功能层中的每个功能层可以被构造为预先组装的功能单元，并且每个功能层可以被单独测试。只将好的功能单元组装到封装中，这最大化了收益并且降低了成本。各个功能层和最终组件可以被回修以进一步改善收益。层3在机械上是稳固的，从而实现光学元件之间所期望的对齐。
与薄膜滤波器和(一个或多个)棱镜偏离中心的设置相组合，三个功能层的三维堆叠实现了较高的紧凑度以及最小的占用空间。其还使用了未使用的垂直空间。
因此，为了总结图9A、图9B和图10，一种对光学接收机装置进行组装的方法，该方法包括：获得光学装置的第一功能层，该第一功能层包括电学子组件，该电学子组件包括一个或多个光电探测器；获得该光学装置的第二功能层，该第二功能层包括在外壳的壁上的光学馈通，该外壳被配置为包含光学路由和波长解复用元件；获得该光学装置的第三功能层，该第三功能层包括该光学路由和波长解复用元件；以及对该光学装置进行组装，以使得第二功能层位于第一功能层上，并且第三功能层位于第二功能层上面。获得第三功能层可以包括获得光学子组件，该光学子组件包括支撑底板，光学解复用和路由元件被安装于该支撑底板。对光学装置进行组装可以包括：将光学子组件安装到外壳内；将电学子组件在外壳内安装到光学子组件下方，以使得电学子组件以预定的关系与外壳的壁的光学馈通对齐；以及将容纳子组件附接到外壳，以使得容纳子组件的透镜以预定的关系与光学子组件中的光学解复用和路由元件对齐。可以在光学装置被组装之前对各个功能层，尤其是电学子组件和光学子组件进行构建和测试。
可以使用本文所呈现的设计来减少光学接收机组件封装的总长度。例如，并且不是通过限制的方式，从光纤插芯上的光学平面到机械后端，针对所描述的封装的长度减少可以从大约19.5mm至13.2mm。一般，长度减少是基于IC的长度、柔性电路板的突出(1-2mm)以及光电探测器的长度的一半的总和。6mm的宽度允许封装安装于QSFP/SFP收发机的前部，并且允许类似宽度的发送组件被恰好置于其旁边。
功能层1可以容纳具有除了模拟信号处理功能之外的功能的相当长的IC。功能层3允许超过两个波长解复用(例如，四个波长解复用或更多个，以及各种控制)的附加的光学功能，以在100Gbp及以上支持光学信号。更加复杂的光学器件可以如上所述在封装外部在附加的载体上预先组装。
如上所述，组件封装可以是非密封的。其使用最小数量的光学部件，并且拥有具有较高功能的紧凑、较小的占用空间。光学解复用元件的紧凑的堆叠布置减小了封装的总长度，这对于某些收发机格式是有用的。
由于对更加紧密的光学收发机设计增加的需求，在收发机封装内，所有必要元件的可用空间是有限的。电学元件和光学元件的交错/分层布置在不增加封装成本的情况下允许紧凑且稳固的封装设计。
综上所述，提供了一种光学组件装置，该装置包括：外壳，该外壳被配置为包含光学路由和波长解复用元件，该外壳具有拥有光学馈通的底壁并且在一端处具有开口；容纳子组件，该容纳子组件被配置为连接到光纤，并且安装于外壳的开口内；以及电学子组件，该电学子组件包括一个或多个光电探测器和集成电路；其中，电学子组件定义该装置的第一功能层，光学馈通定义该装置的第二功能层；并且光学路由和波长解复用元件定义装置的第三功能层，并且第二功能层被布置于第一功能层与第三功能层之间。
类似地，提供了一种装置，该装置包括：容纳子组件，该容纳子组件被配置为接纳光纤的端部；在一端处具有开口的外壳，该开口被配置为接纳容纳组件，该外壳包括底壁；光学路由和波长解复用元件，该光学路由和波长解复用元件被安装于外壳的底壁；电学子组件，该电学子组件包括支撑底板、被安装在支撑底板上的电路板、被安装于电路板的集成电路、以及靠近电路板边缘被安装于支撑底板的多个光电探测器；其中，电学子组件以堆叠布置放置于外壳下方。
上面的描述旨在仅通过示例的方式进行。在不背离本文所描述的概念的范围并且在权利要求的等同的范围之内的情况下，可以对其做出各种修改和结构变更。

Claims (21)

1.一种光学组件装置，该光学组件装置包括：
外壳，所述外壳被配置为包含光学路由和波长解复用元件，所述外壳具有底壁并且在一端处具有开口，所述底壁具有光学馈通；
容纳子组件，所述容纳子组件被配置为连接到光纤并且安装于所述外壳的所述开口内；以及
电学子组件，所述电学子组件包括一个或多个光电探测器和集成电路；
其中，所述电学子组件定义所述装置的第一功能层，所述光学馈通定义所述装置的第二功能层，并且所述光学路由和波长解复用元件定义所述装置的第三功能层，并且所述第二功能层被布置于所述第一功能层与所述第三功能层之间。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一功能层、所述第二功能层以及所述第三功能层处于堆叠布置，以使得所述电学子组件处于所述堆叠布置的底部，所述第二功能层位于所述第一功能层之上，并且所述第三功能层位于所述第二功能层之上。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述外壳内的所述第三功能层的所述光学路由和波长解复用元件被垂直置于所述集成电路上方，并且被置于所述第一功能层的所述电学子组件中的一个或多个光电探测器上方。
4.如权利要求3所述的装置，还包括所述容纳子组件内的准直透镜，并且所述准直透镜被配置为将所述光纤内源于接收到的光学信号的光束沿着光学路径导向通过所述外壳中的所述开口。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述外壳内的所述光学路由和波长解复用元件包括：
镜子，所述镜子被置于所述光学路径中，以在所述外壳内将所述光束以相反的方向反射回去，但偏离所述光束的光学路径的中心；
至少第一滤波器和第二滤波器；以及
第一棱镜；
其中，所述第一滤波器和所述第二滤波器以及所述第一棱镜被置于偏离所述光束的光学路径的中心，并且其中，所述第一滤波器被配置为将第一波长的光传至所述第一棱镜，并且所述第二滤波器被配置为将第二波长的光传至所述第一棱镜。
6.如权利要求5所述的装置，其中，所述电学子组件包括第一光电探测器和第二光电探测器，并且还包括聚光透镜阵列，所述聚光透镜阵列被置于所述外壳的所述光学馈通中，以将从所述棱镜接收到的第一波长和第二波长的光束分别导向到所述第一光电探测器和所述第二光电探测器。
7.如权利要求5所述的装置，其中，所述外壳内的所述光学路由和波长解复用元件还包括：
第三滤波器和第四滤波器以及第二棱镜，其中，所述第三滤波器和所述第四滤波器以及所述第二棱镜被置于偏离所述光束的光学路径的中心，并且相对所述第一滤波器和所述第二滤波器以及所述第一棱镜被置于光路径的相对侧，其中，所述第三滤波器被配置为通过第三波长的光，并且所述第四滤波器被配置为通过第四波长的光；以及
第五滤波器，所述第五滤波器被置于所述光束的所述光学路径中，并且被配置为将在包括所述第一波长和所述第二波长的波长范围内的光反射到所述第一滤波器和所述第二滤波器，并且将在包括所述第三波长和所述第四波长的波长范围内的光传至所述镜子，以导向到所述第三滤波器和所述第四滤波器。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述电学子组件包括四个光电探测器，每个光电探测器被配置为接收所述第一波长、所述第二波长、所述第三波长以及所述第四波长中的相应一个波长的相应光束。
9.如权利要求4所述的装置，其中，所述外壳内的所述光学路由和波长解复用元件还包括：
第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器和所述第二滤波器被置于所述光束的所述光学路径中，并且以相对于所述光学路径的角度被定向，其中，所述第一滤波器被配置为将第一波长的光反射以通过所述外壳的所述馈通，并且所述第二滤波器被配置为将第二波长的光反射以通过所述外壳的所述馈通。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述电学子组件包括第一光电探测器和第二光电探测器，并且还包括聚光透镜阵列，所述聚光透镜阵列被置于所述外壳的所述馈通中，以将从所述第一滤波器和所述第二滤波器接收到的所述第一波长和所述第二波长的光束分别导向到所述第一光电探测器和所述第二光电探测器。
11.一种装置，包括：
容纳子组件，所述容纳子组件被配置为接纳光纤的端部；
在一端处具有开口的外壳，该开口被配置为接纳所述容纳组件，所述外壳包括底壁；
光学路由和波长解复用元件，所述光学路由和波长解复用元件被安装于所述外壳的所述底壁；以及
电学子组件，所述电学子组件包括支撑底板、被安装在所述支撑底板上的电路板、被安装于所述电路板的集成电路、以及靠近所述电路板边缘被安装于所述支撑底板的多个光电探测器；
其中，所述电学子组件以堆叠布置放置于所述外壳下方。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述容纳组件包括准直透镜，所述准直透镜被配置为将所述光纤内源于接收到的光学信号的光束在光学路径上导向通过所述外壳中的所述开口。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述外壳内的所述光学路由和波长解复用元件包括：
镜子，所述镜子被置于所述光学路径中，以在所述外壳内将所述光束以相反的方向反射回去，但偏离所述光束的光学路径的中心；
至少第一滤波器和第二滤波器；以及
棱镜；
其中，所述第一滤波器和所述第二滤波器以及所述第一棱镜被置于偏离所述光束的光学路径的中心，并且其中，所述第一滤波器被配置为将第一波长的光传至所述第一棱镜，并且所述第二滤波器被配置为将第二波长的光传至所述第一棱镜。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述电学子组件包括第一光电探测器和第二光电探测器，并且还包括聚光透镜，所述聚光透镜被置于所述外壳中，以将从所述棱镜接收到的第一波长和第二波长的光束分别导向到所述第一光电探测器和所述第二光电探测器。
15.如权利要求13所述的装置，其中，所述外壳内的所述光学路由和波长解复用元件包括：
第三滤波器和第四滤波器以及第二棱镜，其中，所述第三滤波器和所述第四滤波器以及所述第二棱镜被置于偏离所述光束的光学路径的中心，并且相对于所述第一滤波器和所述第二滤波器以及所述第一棱镜被置于光路径的相对侧，其中，所述第三滤波器被配置为通过第三波长的光，并且所述第四滤波器被配置为通过第四波长的光；以及
第五滤波器，所述第五滤波器被置于所述光束的所述光学路径中，并且被配置为将在包括所述第一波长和所述第二波长的波长范围内的光反射到所述第一滤波器和所述第二滤波器，并且将在包括所述第三波长和所述第四波长的波长范围内的光传至所述镜子，以导向到所述第三滤波器和所述第四滤波器。
16.如权利要求15所述的装置，其中，所述电学子组件包括四个光电探测器，每个光电探测器被配置为接收所述第一波长、所述第二波长、所述第三波长以及所述第四波长中的相应一个波长的相应光束。
17.如权利要求12所述的装置，其中，所述外壳内的所述光学路由和波长解复用元件包括：
第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器和所述第二滤波器被置于所述光束的所述光学路径中，并且以相对于所述光学路径的角度被定向，其中，所述第一滤波器被配置为将第一波长的光反射以通过所述外壳的所述底壁中的光学馈通，并且所述第二滤波器被配置为将第二波长的光进行反射以通过所述外壳的所述馈通。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述电学子组件包括第一光电探测器和第二光电探测器，并且还包括聚光透镜，所述聚光透镜被置于所述外壳的所述光学馈通中，以将从所述第一滤波器和所述第二滤波器接收到的所述第一波长和所述第二波长的光束分别导向到所述第一光电探测器和所述第二光电探测器。
19.一种方法，包括：
获得光学装置的第一功能层，所述第一功能层包括电学子组件，所述电学子组件包括一个或多个光电探测器；
获得所述光学装置的第二功能层，所述第二功能层包括在外壳的壁上的光学馈通，所述外壳被配置为包含光学路由和波长解复用元件；
获得所述光学装置的第三功能层，所述第三功能层包括所述光学路由和波长解复用元件；以及
对所述光学装置进行组装，以使得所述第二功能层位于所述第一功能层上，并且所述第三功能层位于所述第二功能层上面。
20.如权利要求19所述的方法，其中，获得所述第三功能层包括获得光学子组件，所述光学子组件包括支撑底板，光学路由和波长解复用元件被安装于所述支撑底板，并且其中，组装包括：
将所述光学子组件安装到所述外壳内；
将所述电学子组件在所述外壳内安装到所述光学子组件下方，以使得所述电学子组件以预定的关系与所述外壳的所述壁的所述光学馈通对齐；以及
将容纳子组件附接到所述外壳，以使得容纳子组件的透镜以预定的关系与所述光学子组件中的所述光学路由和波长解复用元件对齐。
21.如权利要求20所述的方法，还包括在对所述光学装置进行组装之前对所述电学子组件和所述光学子组件进行构建和测试。
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