CN105705975A - 用于光学通信设备的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，公开了光学通信装置和其制造方法。光学子组件和光学平台可以形成该装置。气密密封光学子组件中包含的激光器能够被耦合到光学平台上的调制器。光调制器能够使用从激光器发送的光束接入光学网络。在另一个实施例中，公开了制造光学通信设备的方法。光学子组件和光学平台能够形成光学通信设备。预定义的断裂线被布置在载体晶片上。该晶片能够容纳调制器子基座和激光器子基座。加工过程被用来将调制器子基座布置在光学平台上并且邻近热电冷却器布置激光器子基座。该激光器子基座能够被气密封装并且被对准以与调制器子基座通信。

Description

用于光学通信设备的方法和系统
技术领域
本公开一般涉及用于通过光学通信网络进行通信的方法和系统。
背景技术
下一代光学方案利用硅光子以实现功率控制和持续小型化。使用发射光学子组件(TOSA)内的硅光子光调制器用于大于40千兆字节(GB)传输速率的高速数据通信，一般需要半导体激光器形式的连续光源与调制器部件对准，其中光在各个透镜或透镜阵列的帮助下(以最小化对准工作)从激光器耦合到调制器的输入。典型地，(一个或多个)透镜和调制器然后被气密密封在合适的外壳内以在不形成缩合的情况下冷却组件。虽然创建的此种光学设备提供更高吞吐量和小型化结构，但是由于冷却被气密密封在外壳内的其它组件(例如，调制器)和激光器需要电能，所以这些设备的能量需求居高不下。此外，用于使在气密密封外壳内的激光器的同轴度中的高度容差完美的制造要求保持严格，并且在一些情况下，由于这些要求，制造被阻止或放缓。
因此，需要针对能够保持高吞吐量特性的具有提高的能量效率的光学设备的方案。此外，需要针对可以使用较低成本的组件被制造的具有高吞吐量的高效光学通信设备的方案。另外，需要针对制造能够被更容易地执行并且还能保持此设备所需的严格容差的光学通信设备的方法的方案。
附图说明
图中的组件相对彼此不必按比例。类似的参考标号指全部多个视图中的相应部件。
图1示出了根据本发明的实施方式的光学通信设备的透视图；
图2示出了根据本发明的实施方式的显示在其上安装多个激光器的单个子基座(sub-mount)的气密密封激光子组件；
图3示出了根据本发明的实施方式的光学通信设备的横截面图；
图4示出了根据本发明的实施方式的光学通信设备的透视图；
图5示出了根据本发明的实施方式的单独的分装的(sub-mounted)激光器在TEC上的布置；
图6A示出了根据本发明的实施方式的单独分装的激光器；
图6B示出了根据本发明的实施方式的单个激光器在TEC上的子基座上的布置；
图6C示出了根据本发明的实施方式的两个激光器在TEC上的单独的子基座上的布置，并且示出了包括间隙检查引线键合毛细管的引线键合的路线；
图6D示出了根据本发明的实施方式的四个激光器在TEC上的单独的子基座上的布置；
图6E示出了根据本发明的实施方式的四个透镜和引线在TEC上的四个单独分装的激光器上的布置；
图7示出了根据本发明的实施方式的在提供机械稳定性和改进的可靠性的TEC上的单独子基座上的四个激光器上的对准的四个透镜的透视图：
图8A示出了根据本发明的实施方式的安装有水平TEC的光学通信设备的透视图；
图8B示出了根据本发明的实施方式的对准的光学通信设备的侧视图；
图9A示出了根据本发明的实施方式的光学通信设备的透视图；
图9B示出了根据本发明的实施方式的对准的光学通信设备的侧视图；
图10示出了根据本发明的制造的实施方式的具有预定义断裂(break)的晶片结构；
图11示出了根据本发明的制造的实施方式的具有预定义断裂的硅光子芯片(例如，子基座)；
图12A示出了根据本发明的制造的实施方式的安装到具有预定义断裂的载体晶片结构的硅光子芯片和激光器子基座；
图12B示出了根据本发明的制造的实施方式的具有预定义断裂(break)的晶片结构的加工；
图13A-E示出了根据本发明的制造的实施方式的光学通信设备的加工；
图14A-B示出了根据本发明的制造的实施方式的光学通信设备中的信号流；
图15A-E示出了根据本发明的制造的另一实施方式的光学通信设备的加工；
图16A示出了根据本发明的另一实施方式的光学通信设备的透视图；
图16B示出了根据本发明的另一实施方式的光学通信设备的俯视图；
图16C示出了根据本发明的另一实施方式的光学通信设备的横截面图：
图17A-B示出了根据本发明的制造的另一实施方式的安装到具有预定义断裂的载体晶片结构的硅光子芯片和激光器子基座；
图18示出了根据本发明的一个实施方式的使用高效光学通信设备的方法；以及
图19示出了根据本发明的一个实施方式的制造光学通信设备的方法。
具体实施方式
概述
根据本文公开的示例实施方式，光学通信设备可以包括用于光学通信网络的气密密封子组件内的激光器。热电冷却器也可以居于气密密封子组件内用于消散由激光器产生的热量。窗口可以形成气密密封子组件的一部分用于在激光器和位于气密密封子组件外的光学输入之间传输光束。光学输入可以被连接到气密密封子组件外的光调制器来调制光束并发送调制的光学信号到光学通信网络。
在另一示例实施方式中，激光器可以在气密密封光学子组件上接收来自外部源的的电输入。作为响应，气密密封光学子组件内的子基座上的激光器可以对应于电输入被启动。气密密封子组件的外的光调制器可以接收第一激光器的输出并且调制所述光并将被调制的光通过形成光学通信设备的一部分的光学连接器发送到光学通信网络。
本文公开的进一步示例性实施方式可以提供制造光学通信设备和气密密封子组件的方法。在一个示例实施方式中，制造光学通信设备的方法可以包括定位第一子基座，该第一子基座被配置为容纳在载体晶片上的大致邻近载体晶片上的第一预定义断裂线的光学激光器。第二子基座然后被配置为容纳在同一载体晶片上的大致邻近载体晶片上的第二预定义断裂线的光调制器。可选地，钳夹工具或倒金字塔工具然后可以被用于对准第一子基座和第二子基座使得第一子基座上的激光器/透镜和第二子基座上的调制器被粗略地预对准，随后针对透镜使用精细对准步骤来最大化激光器和调制器之间的光耦合。
第一子基座能够进一步被气密密封在子组件中。子组件中的窗口与光学激光器的输出对准。光学设备平台和子组件然后可以彼此相邻地放置使得第一子基座和第二子基座可选地被动地重新对准，因此允许第一子组件内的(一个或多个)激光器与光调制器的(一个或多个)输入对准。
在本文公开的替代示例性实施方式中，制造光学通信设备的方法可能需要在子基座上靠近(approximateto)被配置为容纳光学激光器的该子基座的部分处制备第一预定义断裂线和在子基座上靠近被配置为容纳光调制器的该子基座的部分处制备第二预定义断裂线。该子基座然后可以垂直于TEC并且平行于光学设备平台(即，光具座)被附连。在第一断裂线和第二断裂线之间的子基座的部分然后可以被去除以便允许根据本文公开的方法的进一步制造。
说明
在一些光学网络设备中，使用的激光器需要使用热电冷却器(TEC)进行温度控制以维持输出波长和/或功率。为了避免温度受控(被冷却)区域的缩合，密封外壳被用于包围电气组件、调制器和激光器。例如，在光学设备应用中，发射光学子组件(TOSA)可以通过将组件气密密封在合适的外壳内被产生。以这种方式，组件(其通常包括激光器和光调制器)可以在不在光学设备内形成有问题的缩合的情况下被冷却。因此，经由气密密封的激光器和调制器组件外壳，TOSA可以通过连接引线获得电输入信号，并通过光学插座(例如，光学连接器或接插线被插入插座以通过光纤将光引导到其最终目的地)输出光学信号。
虽然产生的此种光学设备提供更高吞吐量和小型化结构，但是由于冷却被气密密封在外壳内的其它组件(例如，调制器)和激光器需要电能，所以这些设备的能量需求居高不下。这是至少部分地因为全部组件都位于TEC上并且通向调制器的多个短引线键合增加了功耗。
此外，因为调制器在密封封闭的结构内，所以包括多条RF线的电引线必须从外壳的内部布线通过不导电绝缘(例如陶瓷)到连接器部，同时保持包装的密封性，从而产生额外的制造费用和困难。因此，连接器的最终设计仍然很重要，因为密封RF馈通过与低成本的DC馈通(例如，玻璃或金属)相比更昂贵。此外，用于使在密封外壳内的激光器的同轴度中的高度容差完美的制造要求保持严格，并且在一些情况下，由于这些要求，制造被禁止或减缓。
在示例实施方式中，本文公开的光学通信设备可以具有激光器的密封子组件和集成在坚固光学平台或工作台内的热电冷却器(TEC)，该坚固光学平台或工作台还保持光学组件(例如，隔离器、光调制器、反射镜、连接器和电子芯片/电路)。在不影响性能并保证最高产量可能的情况下，通过使用TO行业部件，该创造性设备的成本可以比传统设计小。在本文公开的各种实施方式中，多个激光器可以被放置在密封包装内以允许多信道传输。密封外壳上的窗口帽可以允许未密封的组件从密封的激光器组件接收信息和向密封的激光器组件发送信息。以该方式，该设备消耗的能量比传统的光学设备配置消耗的能量少。
本公开还提供用于吸收热电冷却器(TEC)的大高度容差的方法，该大高度容差能够是在加或减0.1毫米(mm)的范围内，而不影响光学封装的稳定性。此外，本文公开的示例性实施方式允许单个激光器的预烧(burn-in)以最大化产量，并还允许以一定间距布置的激光器能够使用透镜阵列并且将光耦合到相同间距的具有多个输入的调制器。激光器可以是在子基座上，诸如陶瓷。
在本文公开的另一个示例性实施方式中，该创造性光学通信设备还可以具有形成气密密封组件的一部分的窗口，用于在激光器和位于所述气密密封组件外部的光输入之间进行通信。光学输入和/或多个输入可以被耦合到光调制器(包括硅光子)，通过光调制器可以在来自激光器的信号上执行信号处理。引导激光的隔离器可以是在密封组件外部或内部。光学通信设备还可以具有用于与光学通信网络通信的光学输出。也可以使用从光学输出接收光学信号和接入光学通信网络的各种类型的光学连接器。
可以用于光学通信设备的TEC能够在气密密封组件内被垂直地或水平地定向。如果被垂直定向，激光器的高度容差调整可以通过垂直地调整激光器在TEC的位置被进行。如果被水平地定向，激光器和光学输入之间的高度调整可以通过改变气密密封组件的底盖或光调制器的深度或机关器安装的深度被进行。当光调制器或激光器的深度被改变时，在调制器下面的间隔件或在气密密封外壳内的TEC上方或下方的间隔件可以被配置为容纳/考虑到(accountfor)高度调整。
可选地，光学通信设备在位于TCE上的单个子基座上可以具有多个激光器(代替在子基座子上的单个激光器)，以便位于子基座下面并邻近TEC的间隔件有助于消散激光器或多个激光器产生的热。
在本公开中描述的光学通信设备的示例性实施方式因此提供了可靠、灵活并且坚固的光学通信设备。一个实施方式可以具有传输光学子组件，对其可使用晶体管型(高容量)低成本组件，例如标准晶体管型头(TO头)，并具有低成本的玻璃/金属气密密封的窗口帽。能量效率通过气密密封的有限区域被提供，如可以被用作连续光源的冷却或未被冷却的(一个或多个)激光器。这允许创造性光学通信设备的光调制器和连接器部分留在气密封装外部，提供如本文所述的优点。这也防止昂贵的密封射频(RF)馈通。
根据不同实施实施方式，本文所提供的公开内容能够提供优于传统TOSA连接器的优点。第一，本文公开的密封区域可以包含直流(DC)线路以及无射频(RF)信号，从而允许比传统设计更便宜和更容易地布线(这是部分因为具有圆形引脚的玻璃/金属馈通仅对少于10Gb速度有效。超过10Gb速度，陶瓷多层具有优异的RF性能(更少的反射/辐射和更多传输射频信号))。具体地，制备直流信号到密封区域的馈通与布线RF信号相比是更便宜和更容易，因为相比于与RF布线所需的金属密封件配套的多陶瓷层，能够使用简单的玻璃/金属密封件。第二，在某些实施方式中，光学通信设备可以包括更低成本的标准封装配件，如陶瓷子基座，标准窗口帽、和/或标准排针。第三，由于本文所描述的子基座设计上的优选单独激光器，所以光学通信设备可以具有更高的预烧产量，其中由于单个激光器故障，单独子基座可以由多激光器子基座替换。第四，光学通信设备可以产生较低的功率消耗，因为与传统设备所需的调制器部件内包含的电子产品相比，它仅需要密封封装内的激光器被冷却。第五，因为不需要从热到冷的短引线键合，所以光学通信设备可以产生较低的无源头负荷(headload)。第六，光学通信设备提供了用于激光器和调制器分离的优雅方案，该方案通过倾斜TEC90度(或基本上垂直)来处理TEC高度容差，而不损害稳定性或不需要更复杂的设计特征来吸收TEC高度容差(像匀场、激光器或调制器高度调整)。
在本文公开的一个实施方式中，使用多个I/O引脚的低成本TO-头技术能够被用于允许与激光器偏差的DC布线，连同TEC电流和温度传感器连接(例如，针对热敏电阻的连接)。(一个或多个)激光器能够被安装在单独的子基座上(相比于具有较低热导率的更昂贵的硅处理的子基座，优选低成本和高热导率的陶瓷，其增加了TEC功率)。这将允许子基座上的每个激光器的单独预烧并且通过模能被用于后续装配。这样，与在同一子基座上的几个激光器同时预烧相比(如果仅有一个激光器预烧失败，则将使整个子组件失败)，预烧产量被最大化。然而，本领域的普通技术人员应当理解，该子组件可以使用覆盖单独或团体(晶片)预烧策略二者的任何类型的子基座。
如果优选单独的激光器子基座被实现，则子基座的形状可以允许每个单独的激光器被安装在TEC顶表面上，以允许与TO封装中心轴线一致的发射光。这也将允许具有激光器的多个子基座以低至0.5mm的间距被布置以匹配透镜阵列的间距和/或调制器部件的间距。为了允许易于处理和预烧单独的子基座，优选它们具有0.8mm至0.9mm的最小尺寸。另外，预烧需要在激光器子基座上的最小焊盘尺寸以进行可靠的电接触(例如，与弹簧针)。可选地，在TEC顶表面上布置的多个子基座可以是交替的(或相对的)以便所有奇数信道都面向单向以及所有偶数信道旋转到相反方向(即180度)。这允许子组件维持所需的小间距(例如，0.5mm)。否则，诸如1.0mm的间距将是最小间距尺寸，因此限制了封装尺寸。根据单独的子基座实施方式，一个子基座上的切口可以被用来避免与相邻信道的激光器焊线的干扰。在通过切割刀分离子基座前，子基座上的间隙能够在不增加太多成本的情况下很容易地被添加。与之相比，传统设计在硅上使用更昂贵的反应离子蚀刻来产生间隙切口。
电连接可以通过从子基座焊盘到TO头引脚的引线键合被建立(如参考图6所讨论的)。子基座和头引脚二者的布局也可以被仔细地选择以保持小的占地面积并且仍然允许引线可焊接性。在与TEC顶表面接触的子基板背侧，导电环氧树脂能够被用于将子基座焊盘电连接到金属化或图案化的TEC顶表面和/或被安装到TEC上表面的其它图案化基底(即，可以为所有激光器的公共地基)。电连接可以通过靠近背侧的子基座焊盘上的导电环氧树脂被90度弯曲到TEC顶表面。这将是成本最低的方案(在没有90度环氧树脂路径的情况下，引线键合将需要替代连接，因为存在有限的空间/接入用于其它焊盘，边缘周围的环绕金属焊盘开辟了额外的空间来放置焊盘，但增加了子基座的成本)。此外，如所指出的，具有环绕(多条)边缘的导电路径的子基座可以用来仅具有引线键合连接。然而，这将增加子基座的成本。
可选地，为了增加在垂直安装的热电冷却器顶表面上的激光器子基座阵列的机械完整性，框架结构可以被胶合到连接相互连接所有子基座并增加组件的硬度的子基座的前侧。
每个激光器可以以距子基座的正面的可控距离被安装。第一透镜然后被对准并胶合到每个子基座的正面来准直或弯曲激光。这允许在激光器和调制器部件之间较大的物理分隔以容纳具有窗口帽的气密密封。可替代地，透镜阵列能够被对准并胶合到激光器子基座前表面。
因此，由TO头和包含多个激光器、TEC和温度传感器(例如，热敏电阻)的窗口(镜头盖)组成的密封子组件构建强健单元，该强健单元能够在用于后续装配步骤前被容易地处理和测试。该光学子组件然后能够被对准并固定(通过焊接，胶合和/或钎焊)在光具座内，以便激光信号/激光与光具座是水平的。这需要头关于光学平台/光具座90度倾斜。以这种方式，光学装置对任何TEC高度容差是免疫的。它也允许激光束在x/y/z和角度的精确对准以匹配调制器的光学高度和位置，以便调制器高度不必严格控制。应当指出的是，TEC的使用在某些实施方式中(例如，CWDM或非WDM)不是强制的。对于这些应用，TO头将仅为(一个或多个)非冷却激光器提供密封密封装，仍允许使用需要密封封装的(一个或多个)激光器(其是被需要的，例如大量当前商业可获得的磷化铟激光器)
与本公开一致，光具座材料可以是各种材料，包括但不限于，铁镍钴合金或铜钨合金(CuW)来匹配硅热膨胀系数(CTE)，并且在CuW的情况下还提供良好的散热。金属注射成型(MIM)能够可替代地用于光具座以降低更高容量的光学通信设备的成本。典型的金属注射成型尺寸公差对于本发明是可接受的
可替换地，陶瓷也可以用作光具座材料，但它在机加工到所需的形状时更具有挑战。此外，如果需要激光焊接，特别是在TO头和光具座的连接以及到光具座的光纤连接器/插座，陶瓷/金属或金属/金属的混合是一种选择。
根据制造创造性光学通信设备的一种实施方式，激光器和调制器之间的隔离器将被附连到该设备，之后将调制器布置和附着到光具座。如果次级透镜(或阵列)被用在调制器输入侧(此次级透镜对准需要高精度)，则粗对准也是可接受的。可替代地，调制器输入信道的交错布局将允许更大的次级透镜和更容易的加工接入。另外，在另一替代实施方式中，所有调制器输入可以是在同一行上，并且次级透镜阵列可以被使用。
为了将调制器的输出光更容易地布线到光纤(阵列)连接器，有益的是使调制器输出侧与输入侧不同，以允许更容易地布置当布置在相同侧上时由于空间限制而不可用的组件。在任何情况下，光纤(阵列)连接器布置和附连到光学平台/光具座可以是最后或倒数第二光学对准步骤，这取决于用于制造光学通信设备的工艺偏好。如所指出的，单独的或阵列透镜可以被使用。
如本文进一步公开的，光具座可以被设计成使得一个或多个驱动集成电路可以邻近调制器被安装或甚至直接放置在调制器上。到印刷电路板(PCB)的连接可以是使得集成电路和PCB之间使用的引线键合或柔性连接或替代地在光具座上的切口能够允许集成电路的球栅阵列(BGA)附连到PCB。
本文所公开的光学通信设备的示例性实施方式的另一方面包括TEC的散热。在垂直取向，热量必须采取从头的背侧到通常平行于光具座的散热器的90度弯曲。通过对头和适当散热器使用高导热性钢，使得接触头的背侧(例如，铜指针)，散热器路径内的温度下降可以被最小化到可接受的水平(例如，添加额外的高导热性材料到头的背侧提供热量平行路径减少热阻和温度降至环境温度)。
本文公开的附图提供了创造性光学通信设备的进一步细节。
图1示出了根据本发明的实施方式的光学通信设备100的透视图。光学通信设备100可以包括两个主要组件：光学平台/光具座105和气密密封光学子组件200。如图所示，调制器110(其包含硅光子)和印刷电路板(PCB)115可被固定地附连到光学通信设备平台105。此外，电子集成电路111(例如，经由BGA键合的倒装芯片)可以呗键合到调制器110。
一个或多个输入透镜120-N可以位于调制器110上以将从光学子组件200接收的激光信号耦合到光子调制器110来进行处理。调制器110上的激光输出透镜125也可以用于通过光学接口130(诸如图1中所示的透镜光纤插座130或可替代插座(未示出))将光子调制器110的输出耦合到光学通信网络。应当注意的是，其它组件可以被放置在光学平台/光具座105上，包括但不限于无源电气组件和有源驱动集成电路，主电子PCB115，和/或微光学转向镜。到PCB115(或其它主电板)的电连接可以通过球栅阵列(BGA)来完成，或也可以通过柔性PCB或引线键合完成。
光学接口130可以包括各种形式，包括但不限于，透镜光纤(图1中示出的)或允许到光学接插线的连接的任何其它光学插座。不管类型如何，在输出透镜被对准并进入放置在调制器输出侧来将最大光耦合到光学接口130之前或之后，光学接口130可以(例如，胶合、钎焊或焊接)被附连到光学平台。
图2示出了根据本发明的一个实施方式的气密密封光学子组件200。子组件200提供用于放置TEC210和分装激光器215A-N的气密密封外壳。如所示的，为了最大化热量消散和增加机械稳定性，间隔件220可以被引入到激光器215A-N的下面。间隔件220可以包括如下材料，如陶瓷，或旨在从分装的激光器215A-N散热的其它材料。激光器215A-N可以是单独分装的(如图6A-E所讨论的)的或可替代的一起安装在子基座上。为了将光或光信号从激光器215A-N引导到调制器110，一个或多个透镜(或透镜阵列)可被安装在激光器215A-N附近。金属化焊盘245可以被用来携带电流到分装激光器215A-N。如图4所示，在TEC210和激光器子基座(通常是硅)之间存在间隙310以使得电焊盘245在TEC210上不短路。如果此间隙被填充有导电性粘接剂(如银填充环氧树脂)，则由于过剩的环氧树脂存在短路的风险。因此，具有高热导率但不导电的环氧树脂是优选的。例如，在一个示例性实施方式中，填充有陶瓷颗粒的环氧树脂可用于提供导热但不导电的环氧树脂(如关于图3进一步讨论的)。
气密密封子组件200内的温度可以通过类似热敏电阻240的温度传感器测量。如图2中进一步所示的，光学子组件还可以包括允许激光到达调制器110的光学信号输入120A-N的窗口帽230(如在图1中示出的)。在该实施方式中，隔离器235毗邻分装激光器215A-N。然而，如本文描述的，该隔离器235可选地可以位于子组件外。
图3示出了根据本发明的实施方式的光学通信设备100的横截面图。如在该实施方式中所示的，TEC210和头205被转向90度至基本垂直的位置。这样做允许高度容差更容易地在调制器110的位置和激光器215A-N的输出之间被考虑。例如，间隔件220、分装激光器215A-N以及隔离器235可以被垂直地调整以考虑在调制器110的位置和激光器215A-N的输出之间出现的任何变化。可替代地，子组件200本身可以在被放置在光学平台105时(如果需要，在被固定地附连到光学平台之前)被调整以产生激光器215A-N和调制器110之间的适当对准。
如图3中所示的，可以在激光器的子基座(例如，硅)和TEC210之间提供间隙310以防止激光器上的电短路。在此配置中，热量从激光器(即，热量源)行进，向下通过子基座并通过间隔件220到达TEC210。可替代地，如前面所提到的，间隙310可以被填充有高导热性的环氧树脂(例如，3W/mK)，例如填充有陶瓷颗粒的环氧树脂，以提高热性能，从而使热量直接通过环氧树脂行进到TEC210，示例示出了通过此方法获得的热效率。例如，使用t＝0.5mm厚度的间隔件，激光器温度可以大约被降低1.2℃，对于t＝2毫米，该减少可以大约是0.5℃(假设激光器的温度为50℃并且环境温度为75℃)，显著的是，随着四个激光器每个以120毫安运行，该量相当于TEC功率每1℃节省了40毫瓦。
图4示出了根据本发明的另一实施方式的光学通信设备的透视图。如所指出的，在该实施方式中隔离器235被示出在密封装配的子组件200外部。此外，该实施方式示出了光学通信设备100可以通过任何数目的接口130配置(例如，插座)被连接到光学网络。
在图5示出的实施方式中，单独的分装激光器505A-N可以以相对的结构位于TEC上以适应如先前讨论的较小间距。该结构可被用作在子基座结构上的多个激光器的替换。在任何情况，为了促进在子组件200和调制器输入120A-N之间交换激光或信号，分装激光器有利地具有透镜510A-N来聚焦或准直激光，以便它可以延伸通过窗口帽230并且到达调制器输入120A-N。替代地，透镜阵列可以代替单独的透镜被使用。
图6A至6E示出了根据本发明的实施方式的用于布置单独分装的激光器505A-N的优选设计和结构。在图6A中，示出了单个分装的激光器。在单独的子基座设计上的激光器包括具有引线键合的激光器605、预烧焊盘610(用于在预烧针或引脚接触期间的电接触)、以及间隙615切口以避免与相邻激光器的焊线的接触。如前面提到的，间隙615可以在不向制造工艺增加太多成本的情况下通过切割刀形成。
图6B示出了根据本发明的实施方式的单个分装激光器505在TEC210上的布置。子基座505上的激光器可以被胶合或以其它方式固定地附连到TEC210上，并且焊线可以被伸展以形成到头205上的引脚或用于气密密封的子组件200中的其它引脚组件的电连接。根据图6C，第二分装激光器505可以邻近并与第一单独分装的激光器505相对的被放置在TEC210上。此结构允许将焊线625A-N有效布线到头205的引脚。此外，如所示的，该布置允许足够的间隙用于使用工具620来连接焊线625A-N。
如图6D所示，四个分装激光器505A-D根据本发明的实施方式被放置在TEC210上。每个可以通过焊线625A-D被连接到相应的引脚515A-N。图6E示出了根据本发明的实施方式在TEC210的单独子基座上的四个激光器505A-N上的四个透镜的布置。如前面所指出的，透镜阵列可以替代地代替单独的透镜被使用。
在图6B-6E中示出的以相对的方式在一条线上布置激光器505A-N允许更小的受控间距。优选地，该间距的范围是0.5mm-1.0mm，图6D-6E中示出了0.5mm的间距。该间距提供优势因为它允许更密集组件布置、更小占地面积和更低的成本。
在图7中，分装激光器505A-N结构的示例性实施方式被示出具有金属(或其它材料)框架705，该金属框架705被可选地胶合或以其他方式固定地附连到围绕透镜510A-N的分装激光器505A-N以稳固结构。此稳定允许对所有操作、条件和更好的可靠性提供更稳定的性能。
图8A-8B根据本发明的实施方式示出了另一光通信设备。在图8A种，光学通信设备100包括类似于图1中所示的光具座/平台805和气密密封的光学子组件800。然而，在图8A中，光学子组件800的设计改变。具体地，如图8B中更详细地示出的，子组件800中的TEC210相对于调制器110被水平地布置。因此，分装激光器215A-N(其可以被一起安装或单独地分装)被布置在TEC210的顶部以提供激光器所需的热消散。如前面所指出的，在一些结构中，激光器可能在气密密封子组件800内不需要TEC210，在这种情况下，激光器根据需要将使用间隔件调整高度，以满足与布置在激光器215A-N和到调制器110的输入120A-N之间的窗口帽815的对准。值得注意的是，即使当激光器不需要TEC210时，它们仍然需要密封封闭的空间，从而使用本发明可应用于非冷却激光器以及冷却激光器。
如图8B中所示，当TEC210被使用时，TEC210关于805和/或调制器110的高度调整可以通过使用工具组件(如图8B中虚线840所示的)放置组件进行，并且然后使用TEC210以优选高度将底盖825焊接到金属环830A-N。另外，图8A-B示出了830-N和810之间的第二密封可用于将顶部金属盖810连接到平台805(在该实施方式中，其是多层陶瓷但可以是任何合适材料)。可选地，如图8B中所示，调制器110和集成电路板115可以通过使用间隔件820在高度方向被预先调整，其可以在制造过程期间被机加工为平台805的一部分或者后加入。另外，用于焊接的钎焊金属环830A-N应包括具有较差射频性能的陶瓷。因此，RF布线应直接到PCB而不是经由陶瓷被布线。这可以用焊线来完成。虽然隔离器235被示出在密封子组件800内，但是它可以替代地位于密封外壳800的外部(如果需要的话)，如前面所示讨论的。此外，如图8A-B中所示的，创造性光学通信设备100可以在不使用标准TO头的情况下被制造，虽然经济上优选使用TO头代替密封陶瓷馈通封装。
在图8A和8B中所示的光学通信设备100的操作可以与先前描述的相同。具体地，连续光可以从激光器215A-N被启动。在启动的同时，激光器215A-N由TEC210冷却。激光通过透镜来在激光器附近将光准直并且然后被聚焦至气密密封光学子组件800的外面，在外面它们被耦合到光调制器110。如上所述的，隔离器235可以位于气密密封组件800内部或外部。调制器110然后基于PCB115的输入对激光进行调制，并将调制后的信号输出到光学网络130。
图9A-9B示出了根据本发明的另一实施方式的光学通信设备100的又一视图。如图9B中所示的，高度容差可以通过调整110和820之间的距离/高度在光学子组件900中被调整。随着后续110到820的锁定(经由胶合、焊接、或钎焊)，调制器110(硅光子芯片)可以坐落在相对于820上被调整的其它载体(未示出)。尤其对于“焊接”锁定方法，这是优选的，因为载体材料可以是可焊接铁镍钴合金。此外，如图8A-B中所示的实施方式，间隔件820也可用于调整其它高度，在110侧上的调整可以在子组件900的输出和到调制器110的(一个或多个)输入120A-N之间的阶梯式高度变化容差中使用各种垫片。(类似地，高度调整(代替调制器高度调整)可以同样地在激光器子基座215A-N和TEC210(未示出)之间的密封区域810内完成。在如之前任一情况，窗口帽815被采用以允许在气密密封激光器815A-N和调制器110之间通信(其反过来可以通过光学接口130发送信号到光学网络)。
如先前讨论的，本文公开的各种实施方式提供优于传统设计的优点。此类优点包括增强的功率性能(低功率消耗)、更经济的封装设计、和潜在更小的设备尺寸。该列表不是排它的，而是包括本领域的普通技术人员认识到其它优点。
本公开还提供了制造创造性光学通信设备100的创造性方法。图10示出了包括载体1015、1010和1005的子组件。单一子组件被示出，但其可以是晶圆级组件的一部分(即，许多载体1015的晶片)。根据本发明的制造的实施方式，载体1015具有预定义断裂1020A-B。此断裂1020A-B确保在后续过程步骤中容易分离调制器1010和激光部件1005。晶圆级组件可以具有成本和处理优点。另外一个优点是特定激光器子基座和调制器的配对。该配对可以保持贯穿整个过程从而导致更容易的光学对准过程和更好的最终光学耦合。例如，调制器1010和激光器子基座1005能够大致邻近图中所示的断裂被对准。完整子组件1000然后可以被同时附连到光具座和头，并且之后使用预定义断裂线1020A-B分离。在没有靠近的和以有限加工接入的调制器的情况下，该制造过程允许激光器子基座部分的密封(如图13B-E中所示)。
图11示出了根据本发明的制造的另一实施方式的具有预定义断裂1115A-B的子组件1100。类似于图10中所示的实施方式，断裂1115A-B允许在后续过程步骤中分离激光部分1005和调制器部分1010。然而，在该实施方式中，较大的单个硅芯片1100包括这两个部分，消除了对额外载体1015的需要。
如图12A-12B所示，如果使用两个分离的子基座(例如，激光器子基座1005和调制器1010)，则根据本发明的制造的另一实施方式的具有预定义断裂1020A-B的子组件11015可以使用工具1205被对准。在图12A中，该两个子基座在第一航向对准步骤中被布置成与预定义断裂1020A-B大致对准。子基座之间的合适高度对准通过1015和1010以及1015和1005之间的键合线控制被保证。然而，为了确保合适的侧到侧对准，在一个实施方式中，钳夹工具1205可以被插入到子基座之间的空间并打开(如图12B中所示)来定位两个单独的子基座。(钳夹工具偏离参照(referencesoff)了在子基座1005和1010上精确蚀刻特征)。如所示的，这可以在激光器附连到1005和预烧之后但在特定组件(诸如隔离器、调制器和激光透镜)的最终布置之前被执行。然而，此加工可以在子基座的最终附连之前的任何时间被执行。
类似地，图17A-17B示出了对准激光器子基座部件1005和调制器部件1010的另一方法。如所示的，第一工具1705A-B可以被插入被制造进子基座部件1005和调制器部件1010的狭槽1715A-B内，从而提供角度对准。同时，第二工具1710A-B可以被插入倒金字塔1720A-B。第二工具1710A-B的组合，其优选地包括两个细长柱(例如，用于保持组件的筒夹中的锥形销)、在金字塔或尖形中的每个端，当被布置入倒金字塔1720A-B时，允许合适的横向对准。随着第二工具1710A被压入被机加工或化学蚀刻入调制器部件1010的倒金字塔狭槽1720A，这在图17B中被详细地示出。
图13A-13E进一步示出了根据本发明制造的实施方式的光学通信设备100的进一步加工。在图13A中，预形成工具1305保持光学平台105在合适位置抵靠头205(即在加工过程中是静止的)。第二工具1310提供了合适的航向对准用于布置子基座或载体晶片。在图13B中，具有预形成断裂的子组件1100(如上面参考图11所讨论的)或替代的预形成有断裂的晶片1015(如上面参考图10所讨论的)被定位在热电冷却器210旁边的空间的顶部和光学平台105的顶部。在这一点，环氧树脂可以被用于将子基座1100固定到间隔件220和光学平台105。固化可以在固定装置中被执行。
在固化后，断裂之间的子组件1100的部分在受控条件下被断开(即破裂)。这可以通过受控加工分离或受控应力施加到子基座的薄弱区被执行。无论是哪种情况，子基座1100(或晶片，如果使用晶片配置)的中间部分可以被移除或将消失，如图13C中所示。接着，如图13D中所示，加工元件1310、1305随着光学平台105被移除，因此在具有TEC210、激光器子基座1105和间隔件220的固定装置中留下稳定的头205。使用该增强的接入，热敏电阻1320可以被增加用于热监测，并且可以发生引线键合。
在根据图13D的激光器子基座1105的布线完成后，气密密封步骤(无论是凸焊或激光接缝密封)将光学子组件200的前盖225固定到头205。加工元件1305和加工元件1315可以在该步骤中被使用。如前面所述的，该光学子组件包括用于发送激光/信号的窗口帽230。此时，子组件200的外壳可以通过围绕前盖225和TO头205之间的接头的钎焊或焊接被气密密封。在将盖225密封到头205后，加工元件1305、1310和1300被再次连接在一起。注意，如果设计正确，1305、1310和1300的分离和重新连接可以被反复且精确的进行，以便1005和1010之间的光学耦合被维持，而不需要额外的主动重对准。最后，光具座105和头205可以在接口1350A和1350B被连接以永久地固定对准(附连方法可以是钎焊、激光焊接或粘合附连)。光学通信设备100然后可以从卡环移除，并且其它部件(例如，PCB板和光学连接器)根据需要可以被增加。
可选地，将头205连接到光具座105的一种方式是依靠加工保持1005和1010之间的光学对准。这在制造期间是有利的，因为它由于避免额外的对准步骤而更快并且更便宜。然而，因为光学耦合可能被折中，所以可能是可接受的应用，而其它应用被更少的宽容并且需要最高可能耦合。在这些情况下，在前盖225密封到头205之后，在头205和光具座105二者在接口1350A和1350B被连接之前，在头205和光具座105之间可能需要其它主动多路接入对准步骤。
在图14A-B中所示的创造性光学通信设备100的又一实施方式中，输入透镜阵列1410可以结合角反射器1405被使用以将光学信号引导进入和引导离开调制器1005。输入阵列1410从激光器子基座接收激光(在这里被示为接收虚线所示的四个激光束)。调制器1005然后将(通过编码数据和多路复用)调制光，激光输入将反过来发送单一光束到光学网络。在图1中，用于调制器110的激光输出透镜(或多个透镜)125可以被邻近光学连接器130被放置。然而，如图14B中所示的，这也可以通过使用将光弯曲90度并将其引导到光学接口/插座130的角反射器来进行，该光学接口/插座130与光学网络接口连接。如此，一旦耦合到调制器110，各种实施方式被设想用于处理激光信号，并且由光子调制器110执行的处理的具体步骤不被本公开内容规定。如此，创造性光学通信设备100不限于光学处理的任何具体类型或方法。
图15A-E示出了根据本发明的制造的实施方式的光学通信设备100的又一加工。在图15A中，预形成工具1505保持光学平台105在合适位置抵靠头205(即在加工过程中是静止的)。第二工具1515提供了合适的航向对准用于布置子基座或载体晶片。
在图15B中，具有预形成断裂的晶片1000(如上面参考图10所讨论的)或替代的具有预形成断裂的硅芯片1015(如上面参考图11所讨论的)被定位在热电冷却器210旁边的空间的顶部和光学平台105的顶部。如所示的，光学平台105具有预形成区域来插入调制器1000用于合适对准。在这一点，环氧树脂可以被用于将子晶片1100(具有子基座部分)固定到TEC210和光学平台105。固化可以在固定装置中被执行。
在固化后，预形成的断裂之间的晶片1100的部分在受控条件下被破裂。这可以通过受控加工分离或受控应力施加到子基座的薄弱区被执行。无论是哪种情况，晶片1100(或芯片，如果使用硅子基座配置)的中间部分可以被移除或将消失，如图15C中所示。加工元件1510、1515然后随着光学平台105被移除，在具有TEC210和激光器子基座部分1105的固定装置中留下稳定的头205。使用该增强的接入，热敏电阻可以被增加用于热监测，并且可以发生引线键合。
在激光器子基座部分1005的布线完成后，气密密封步骤(无论是凸焊或激光接缝密封)将光学子组件200的前盖225固定到头205，如图15C中的右侧所示。加工元件1510和加工元件1515然后可以被重新插入，如图15D中所示的。注意，如果设计正确，加工元件1505、1510和1515的分离和重新连接可以被反复且精确的进行，以便子基座部分1005和1010之间的光学耦合被维持，而不需要额外的主动重对准。
如前所述的，该光学子组件包括用于发送激光/信号的窗口帽230。如图15C中所示的，右侧，子组件200的外壳可以通过围绕前盖225和TO头205之间的接头的钎焊或焊接被气密密封。在将盖225密封到头205后，加工元件1505、1510和1515被再次连接在一起。最后，光具座105和头205可以在它们的接口被连接以永久地固定对准(附连方法可以是钎焊、激光焊接或粘合附连)。光学通信设备100然后可以从卡环移除，并且其它部件(例如，PCB板和光学连接器)根据需要可以被增加，如图15E中所示。
如指出的，光学通信设备100可以包括许多不同的实施方式。图16A示出了根据本发明的另一实施方式的光学通信设备100的又一示例。在该结构中，窗口帽230被再次用来从气密密封的子组件200内传输激光。如图中所示，在分装的激光器在制造过程中被插入封盖225之后，盖1605可被用于密封分装的激光器。电引线1625A-N(例如，由低成本密封玻璃/金属密封制造的)可用于提供到激光器的电输入，其可以是激光器子基座的一部分，如图16B中示出的子基座部分1010。调制器部分1005然后可以被布置在子组件200外部的光具座105上以通过窗口帽230接收激光。如前所述的，调制器部分1005然后可以使用光调制信号，并利用接口(未示出)来接入光学网络。
如图16C中所示的，TEC210在该实施方式中是水平的，允许如前面参考图8-9指出的执行高度调整。然而，在该具体示例中，光具座105可以通过参照光学子组件200(并且具体的是参照窗口帽230，其是静止的)向上或向下移动来进行高度调整。一旦合适的高度被发现，光具座/平台105可以使用激光焊接被永久地附连到气密密封子组件200和窗口帽230，如图16B中箭头指示的。
此外，为了实现最高的光学耦合，作为最后的步骤，单独的激光器120A-N可以被对准调制器110，而不是使用像图16A中所示的一个的透镜阵列1610。该方式，多路准直光束彼此的光学未对准可以被补偿并且可以实现最大耦合。然而，如果应用允许不太完美的对准条件，那么可以替代使用更有效的透镜阵列1610。
可替代地，为了例如在窗口帽被焊接之后光学耦合偏移太多的实例中恢复耦合损失，可以在光学组件中使用光学平面(或窗口)。这可以是有益的，因为在窗口盖的窗口可能不被完美地对准90度，但可以具有在+/-2度范围内的一些随机分布。此情形引入了(垂直于光束的)6到7微米范围的光束行程(beamwalk)。因此，增加光学平面并以与窗口的随机倾斜相反的方式倾斜该光学平面可以被用来有利地恢复由于光束行程导致的耦合损失。如此，厚度“h”的平面窗口可以被插入TO和波导之间的准直光束，以及平面窗口可以被倾斜并固定以将光束偏移距离“d”。此外，次级恢复模式可用于恢复在子组件到平台附连期间由不受控制偏移引入的光学倾斜。在该可选配置中，单/双楔/棱镜可用于恢复损失并将准直光束弯曲回到中心(类似于参考透镜阵列1610所述的)。
根据上述描述，图18示出了使用高效光学设备的示例方法1800。在步骤1805，气密密封光学子组件上接收电输入。该输入可以从外部源或位于子组件上的源产生。在步骤1810，一个或多个激光器在气密密封光学子组件内被启动。如本文所指出的，该激光器或多个激光器可以位于子基座上并且被固定到热电冷却器。在步骤1815，从激光器产生的激光束然后在气密密封子组件外的调制器上被接收。在这点，该调制器可以对该光束起作用或可以不对光束起作用以生成用于光学通信网络的信号。然而，在任一情况下，在步骤1820，光束被引导通过调制器并输出到光学通信网络。如所指出的，任何数量和类型的光学连接器可提供对该设备的接入以与光学网络通信。
此外，根据上述制造过程，图19根据本发明的一个实施方式提供了制造光学通信设备的示例性方法。在步骤1905，激光器子基座邻近载体晶片上的第一预定义断裂被布置在载体晶片上。(如先前所指出的，在未在方法1900中示出的另一实施方式中，预定义断裂可以被代替地制作在单一子基座上，该子基座能够代替使用载体晶片承载激光器部分和调制器部分)。在步骤1910，调制器子基座然后被布置成邻近载体晶片上的第二预定义断裂。
在这两个实例中，子基座可以被胶合或以其它方式固定附连到载体晶片。此外，为了在粘合材料被应用之前或之后确保合适对准，(如本文所公开的)钳夹工具或倒金字塔工具可被用于对准该两个子基座。在调制器子基座被固定之后，激光器子基座(通过载体晶片或除了载体晶片之外)可以在步骤1915被固定到热电冷却器。同样地，在步骤1920，调制器子基座(通过载体晶片或除了载体晶片之外)可以被固定到光学平台以将子组件和调制器组件保持到合适位置。
一旦这些子基座被固定，该两个子基座之间的载体晶片的部分可以在步骤1925被断裂或切掉并移除。如本文所讨论的，调制器部件然后可以可选地被移除以允许加工接入热电冷却器和激光器子基座。在任何情况下，如在步骤1930指出的，激光器子基座和至少一部分热电冷却器被密封在包含用于在激光器子基座和调制器子基座之间通信的窗口的气密密封子组件内部。具体地，窗口允许激光束从气密密封的子基座上的激光器被启动并且由未被气密密封的调制器上的输入接收。为了实现这一点，本文公开的任一对准技术可以被使用。
虽然本文的主题以专用于结构特征和/或方法动作的语言被描述，但是应当理解，在所附利要求书中定义的主题不限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作作为实现权利要求的示例形式被公开。

Claims (40)

1.一种装置，包括：
气密密封组件；
激光器，该激光器被布置在所述气密密封组件内；
热电冷却器，该热电冷却器被布置在所述气密密封组件内并且被配置为消散由所述激光器产生的热；
窗口，该窗口形成所述气密密封组件的一部分并且被配置为允许光束在所述激光器和位于所述气密密封组件外部的光学输入之间的传输。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述光学输入是被耦合到光调制器的输入，该光调制器用于对从所述激光器接收的所述光束执行信号处理。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述光调制器还包括用于与光学通信网络通信的至少一个光学输出。
4.如权利要求3所述的装置，还包括：用于从所述光学输出接收光学信号并且接入所述光学通信网络的光学连接器。
5.如权利要求1所述的装置，还包括位于所述气密密封组件外部的光学隔离器。
6.如权利要求1所述的装置，还包括位于所述气密密封组件外部的光学输入。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述热电冷却器相对于所述装置在所述气密密封组件内被垂直定向以允许通过调整所述热电冷却器上的激光器的位置进行所述激光器的高度容差调整。
8.如权利要求1所述的装置，其中子基座上的多个激光器被布置在所述热电冷却器上。
9.如权利要求8所述的装置，其中间隔件被布置在所述子基座的下面并且邻近所述热电冷却器以促进消散所述激光器产生的热。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述气密密封组件的一部分包括用于为所述激光器提供容易接入的电输入的标准连接器头。
11.如权利要求1所述的装置，其中所述热电冷却器相对于所述装置在所述气密密封组件内被水平定向；并且
其中所述激光器和所述光学输入之间的高度调整是通过改变所述气密密封组件的底盖或所述光调制器的深度中的至少一者来做出的。
12.如权利要求1所述的装置，其中间隔件被配置为考虑允许在所述激光器和光学输入之间传输光束所必需的高度调整。
13.一种系统，包括：
光学平台，该光学平台被配置为接受光调制器和气密密封子组件；以及
窗口，该窗口形成所述气密密封子组件的一部分并且用于在所述气密密封子组件内的激光器和所述光调制器之间传送光束。
14.如权利要求13所述的系统，其中热电冷却器在所述气密密封子组件内被垂直定向以允许通过调整所述热电冷却器上的激光器的位置进行所述激光器的高度容差调整。
15.一种方法，包括：
在气密密封光学子组件处接收电输入；
启动所述气密密封光学子组件内的子基座上与所述电输入相对应的第一激光器；
在气密密封光学子组件外部的光调制器处接收子基座上的所述第一激光器的输出；以及
通过光学连接器将从子基座上的所述第一激光器的输出中产生的光学信号发送至光学通信网络。
16.如权利要求15所述的方法，还包括使用相对于所述光调制器被垂直定位的热电冷却器冷却子基座上的所述第一激光器。
17.如权利要求15所述的方法，还包括使用相对于所述光调制器被水平定位的热电冷却器冷却子基座上的所述第一激光器。
18.如权利要求15所述的方法，还包括在所述密封光学子组件外部配置隔离器来隔离子基座上的所述第一激光器的输入。
19.如权利要求15所述的方法，还包括与子基座上的所述第一激光器相对的在子基座上布置第二激光器，该布置被配置为允许用于使用工具进行引线键合的空间，并且使得所述激光器的信号使用受控间距被对准。
20.如权利要求15所述的方法，其中透镜将光从子基座上的所述第一激光器引导到所述光调制器。
21.一种制造光学通信设备的方法，包括：
布置第一子基座，该第一子基座被配置为容纳在载体晶片上的大致邻近载体晶片中的第一预定义断裂线的光学激光器；以及
布置第二子基座，该第二子基座被配置为容纳所述载体晶片上的大致邻近所述载体晶片中的第二预定义断裂线的光调制器。
22.如权利要求21所述的方法，还包括：
将所述第一子基座固定到热电冷却器；
将所述第二子基座固定到光学设备平台；
移除所述载体晶片在所述第一子基座和所述第二子基座之间的部分；
移除所述光学设备平台以产生到所述第一子基座的加工接入。
23.如权利要求22所述的方法，还包括将所述第一子基座气密密封在子组件中，其中所述子组件中的窗口与所述光学激光器的输出对准。
24.如权利要求22所述的方法，还包括使用填充环氧树脂的陶瓷来附连所述第一子基座以便减少所述子基座和所述热电冷却器之间的电短路的风险的步骤。
25.如权利要求22所述的方法，其中所述光调制器被配置为通过被固定附连到所述光学设备平台的光学连接器输出光学信号。
26.如权利要求21所述的方法，还包括使用钳夹工具对准所述第一子基座和所述第二子基座。
27.如权利要求21所述的方法，还包括使用倒金字塔对准部件来对准所述第一子基座和所述第二子基座。
28.如权利要求22所述的方法，还包括增加光学平面并以与窗口的随机倾斜相反的方式倾斜该光学平面以有利地恢复由于光束行程导致的耦合损失的步骤。
29.如权利要求23所述的方法，其中所述子基座通过将所述子组件焊接到标准连接头被气密密封。
30.如权利要求23所述的方法，还包括：
将所述光学设备平台布置成基本邻近所述子组件以便所述第一子基座和所述第二子基座被重新对准；以及
将所述光学设备平台固定地连接到所述子组件。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述子组件被焊接到所述光学设备平台。
32.如权利要求21所述的方法，其中所述第一子基座被配置为容纳四个激光器。
33.如权利要求21所述的方法，其中所述第一子基座还被配置为容纳隔离器。
34.一种制造光学通信装置的方法，包括：
在子基座上靠近被配置为容纳光学激光器的一部分所述子基座处制备第一预定义断裂线；
在所述子基座上靠近被配置为容纳光调制器的一部分所述子基座处制备第二预定义断裂线。
35.如权利要求34所述的方法，还包括：
布置光学激光器并且在所述子基座上布线；
垂直于热电冷却器并且平行于光学设备平台附连所述子基座；以及
移除所述第一断裂线和所述第二断裂线之间的所述子基座的部分。
36.如权利要求35所述的方法，还包括使用填充环氧树脂的陶瓷垂直于热电冷却器附连被配置为容纳光学激光器的所述子基座的部分，以便减少所述子基座和所述热电冷却器之间的电短路的风险的步骤。
37.如权利要求35所述的方法，还包括以下步骤：使用填充环氧树脂的陶瓷将被配置为容纳光学激光器的所述子基座的一部分附连至所述热电冷却器，以便减少在所述子基座上的电短路的风险。
38.一种制造光学通信设备的方法，包括：
布置第一子基座，该第一子基座被配置为容纳在载体晶片上的大致邻近载体晶片中的第一预定义断裂线的光学激光器；
布置第二子基座，该第二子基座被配置为容纳所述载体晶片上的大致邻近所述载体晶片中的第二预定义断裂线的光调制器；
将所述第一子基座固定到热电冷却器；
将所述第二子基座固定到光学设备平台；以及
移除所述第一子基座和所述第二子基座之间的一部分所述载体晶片。
39.如权利要求38所述的方法，还包括：
将所述第一子基座密封在气密外壳中；以及
提供与所述第二子基座通信的连接器以便在光学网络中使用所述光学通信设备。
40.如权利要求39所述的方法，还包括：
确保从所述第一子基座发送的激光束到所述第二子基座的合适耦合；以及
增加光学平面以便恢复所述第一子基座和所述第二子基座之间的耦合损失。
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