CN107430312A - 相干接收器 - Google Patents

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CN107430312A
CN107430312A CN201680014574.1A CN201680014574A CN107430312A CN 107430312 A CN107430312 A CN 107430312A CN 201680014574 A CN201680014574 A CN 201680014574A CN 107430312 A CN107430312 A CN 107430312A
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Abstract

一种相干接收器1包括：壳体2；第一多模干涉器40，其包括第一本地光输入口41和第一信号光输入口42；第二多模干涉器50，其包括第二本地光输入口51和第二信号光输入口52；第一分光器12；第一反射器13；第二分光器21；第二反射器22；以及安装区域71，其位于所述第一分光器12和所述第一本地光输入口51之间的光路上，所述安装区域用于安装使所述本地光的强度的部分一部分衰减的信号光衰减单元。

Description

相干接收器
技术领域
本发明涉及相干接收器。
背景技术
下述专利文献1已经公开一种光电转换装置。该专利文献已经公开一种相干接收器的构造。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开No.H05-082810
发明内容
要解决的技术问题
相干接收器提供一种多模干涉器，其中该多模干涉器包括例如两个多模干涉元件。相干接收器可以用同时进入多模干涉元件的本地光解调进入两个多模干涉元件的信号光。当光学部件，例如分光器的对准精度在其组装过程中劣化时，进入两个多模干涉器的本地光和信号光其强度存在差异，这可能会增大解调过程中的误差率。
解决问题的手段
根据本发明的相干接收器是一种相干接收器，其通过使信号光与本地光干涉来提取包含两个偏振的信号光中包含的相信息。本发明的相干接收器包括：偏振光分光器，其将信号光分成两部分；分光器，其将本地光分成两部分；第一多模干涉器，其使信号光的两部分的一部分与本地光的两部分的另一部分干涉；以及第二多模干涉器，其使信号光的两部分的另一部分与本地光的两部分的一部分干涉。此外，相干接收器提供至少一个光衰减器，所述至少一个光衰减器设置在本地光的两部分的一部分的光路上或者信号光的两部分的一部分的光路上，所述至少一个光衰减器使本地光的两部分的一部分或者信号光的两部分的一部分衰减。
本发明的效果
本发明可以使进入第一多模干涉器的本地光的两部分的一部分的强度与进入第二多模干涉器的本地光的两部分的另一部分的强度相等，或者使进入第二多模干涉器的信号光的两部分的一部分的强度与进入的第一多模干涉器的信号光的两部分的另一部分的强度相等。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明第一实施例的相干接收器的平面图。
图2是示出第一实施例的相干接收器的内部的透视图。
图3示意性地示出内部安装有光衰减器的区域。
图4示意性地示出根据第一变型例的用于安装光衰减器的区域。
图5示意性地示出根据第二变型例的用于安装光衰减器的区域。
图6示意性地示出根据第三变型例的用于安装光衰减器的区域。
图7示意性地示出根据第四变型例的用于安装光衰减器的区域。
图8示意性地示出根据第五变型例的用于安装光衰减器的区域。
图9示意性地示出根据第六变型例的用于安装光衰减器的区域。
图10示意性地示出本发明的相干接收器的组装过程。
图11示出本发明的相干接收器的组装过程。
图12示出本发明的相干接收器的组装过程。
图13示意性地示出本发明的相干接收器的组装步骤。
图14示出本发明的相干接收器的组装过程。
图15示出本发明的相干接收器的组装过程。
图16示出本发明的相干接收器的组装过程。
图17示出本发明的相干接收器的组装过程。
图18示出本发明的相干接收器的组装过程。
图19示出光衰减器的衰减量与施加于其上的偏压的关系。
图20示出本发明的相干接收器的组装过程。
图21示出本发明的相干接收器的组装过程。
图22示出本发明的相干接收器的组装过程。
图23示出两透镜系统中各个透镜的耦合公差。
具体实施方式
接下来，将描述根据本发明实施例的相干接收器及其组装过程。本发明不限于实施例，并且包括在权利要求中限定的技术方案以及落入权利要求及其等同内容的范围内的所有变形。通过分配彼此相同或相似的数字或标记，下面的描述将省略对彼此相同或相似的元件的重复描述。
图1是示意性地示出根据本发明第一实施例的相干接收器1的平面图。图2是示出图1所示相干接收器的内部的透视图。相干接收器1通过干涉本地光(本地光束：Lo)与信号光(信号光束：Sig)来恢复相位被调制的信号光中包含的信息。恢复的信息在被转变为电信号之后被输出到外部。相干接收器1提供分别对应于本地光和信号光的光学系统；两个多模干涉(MMI)器件40和50；以及内部安装光学系统和MMI器件40和50的壳体2。壳体2在其底部2E中通过载架3和基座4安装光学部件和两个MMI器件40和50。载架3还安装电路板46和56，在电路板上安装有处理恢复的信息的电路。载架3可以由金属，典型地钨铜合金(CuW)制成，同时，基座4可以由绝缘材料例如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)等制成。两个MMI器件40和50由半导体材料例如磷化铟(InP)制成。MMI器件40和50均提供Lo光束输入口41和51以及Sig光束输入口42和52，其中输入Lo光束输入口41和51的Lo光与输入Sig光输入口42和52的Sig光干涉，以恢复相信息。两个MMI器件40和50独立地制备或者彼此成一体。
壳体2提供第一侧壁(前壁)2A。下面的描述假定提供前壁2A的一侧是“前方”；而另一侧是“后方”。然而，前/后的这些假设仅仅是出于描述的目的而不限制本发明的范围。通过例如激光焊接将Lo光输入口5和Sig光输入口6固定于前壁2A。Lo光从保偏光纤35进入Lo光输入口5，而Sig光从单模光纤36进入Sig光输入口6。两个输入口5和6均组装有准直透镜以将Lo光和Sig光(是刚刚从各自纤维输出的发散光束)转变为各个准直光束并且将准直光束提供到壳体2内。
用于Lo光束的光学系统将从Lo光输入口5提供的Lo光与MMI器件40和50的Lo光束输入口41和51耦合。具体地说，用于Lo光束的光学系统包括偏振器11、第一分光器12、第一反射镜13以及一对透镜系统14和15，各个透镜系统包括：第一透镜14B和15B，其设置为相对地靠近MMI器件40和50；以及第二透镜14a和15a，其设置为相对地远离MMI器件40和50。偏振器11与Lo光输入口5光学耦合，使从Lo光输入口5提供的Lo光偏振。用于Lo光的光源基本上输出具有极其扁平椭圆形偏振的Lo光。甚至该光源产生具有直线偏振的Lo光；刚刚从Lo光输入口5提供的Lo光(N0)并非总是偏振方向与设计方向对准。偏振器11可以将Lo光转变为直线偏振，该直线偏振的方向与设计方向对准，例如平行于壳体的底部2E。
第一BS12将从偏振器11提供的Lo光N0以50：50的比例分开。如此分开的一束Lo光N1在第一BS12中直线前进并且射向第一MMI器件40。光轴被第一BS12转变90°并且再次被第一反射器13进一步转变90°的另一束Lo光N2射向第二MMI器件50。图1的实施例用棱镜类型实现第一BS12和第一反射器13，其中棱镜类型附接两个棱镜并且分光面或光反射面形成于两个棱镜的界面中。然而，第一BS12和第一反射器13不限于棱镜类型。第一BS12和第一反射器13可以采用所谓的平行板类型。
用于Lo光的光学系统还可以包括一对透镜系统14和15、第一歪斜调节器16和第一光衰减器71。透镜系统14放置在第一BS12与第一MMI器件40之间，将透射第一BS12的Lo光L1与第一MMI器件40的Lo光束输入口41耦合。透镜系统15放置在第一反射器13与第二MMI器件50之间，将第一反射器13反射的Lo光L2与第二MMI器件50的Lo光束输入口51光耦合。歪斜调节器16放置在第一BS12与透镜系统14之间，可以对被第一BS12分开的两束Lo光L1和L2补偿在从第一BS12到各个Lo光束输入口41和51的光程中的差值。也就是说，Lo光的光程L1比Lo光的光程L2长从第一BS到第一反射器13的长度。第一歪斜调节器16可以补偿该差值。换句话说，第一歪斜调节器16可以补偿在各个Lo光束输入口41和51处Lo光的时间差。第一歪斜调节器16由硅(Si)制成并且对于Lo光具有约99％的透光率，这意味着第一歪斜调节器16对于Lo光实质上是透明的。
在Lo光的光路中，对于一束Lo光L1从第一BS12到第一MMI器件40的光路有时候假定为第一光路，而对于另一束Lo光L2到第二MMI器件50的另一光路有时候称为第二光路。如本说明书后半部分所述，在没有光衰减器(ATT)71的状态下，第一光路与光束输入口41的光耦合效率大于第二光路与Lo光束输入口51的耦合效率。
用于Sig光的光学系统包括第二BS21、第二反射器22以及一对透镜系统23和24。第二BS21与信号光输入口6光学耦合，将通过信号光输入口6从单模光纤36提供的Sig光分开。分光率基本上设定为50：50。从单模光纤36提供的Sig光其偏振是不定的。第二BS21基于其偏振将该Sig光N0分开。例如，第二BS21透射Sig光N0的具有平行于壳体的底部2E的偏振的组分，该组分变为一束Sig光N1；同时反射Sig光的具有垂直于底部2E的偏振的另一组分，该组分变为另一束Sig光N2。因此，第二BS21可以是偏振分光器(PBS)。
Sig光的光学系统还包括一对透镜系统23和24、歪斜调节器26以及半波长(λ/2)板25。穿过PBS21的Sig光N1在穿过第二歪斜调节器26之后通过透镜系统23与第二MMI器件50的Sig光束输入口光学耦合。第二歪斜调节器26补偿Sig光N1和N2的从PBS21到第二反射器22的光路。也就是说，Sig光N2在一光路上传播之后到达第一MMI器件40，该光路比Sig光N1到第二MMI器件50的光路长从PBS21到第二反射器22的距离。歪斜调节器26可以对应于该光路设定Sig光N1中的延迟。
PBS21反射的另一Sig光在经过λ/2板25时其偏振旋转90°。也就是说，Sig光N0决定于其偏振被分成两束Sig光N1和N2。刚刚分光之后的两束Sig光各自具有彼此垂直的偏振。穿过λ/2板25之后，Sig光N2的偏振旋转90°，这变为与另一Sig光N1的偏振相同。Sig光N2在其光轴被第二反射器22旋转90°之后通过透镜系统24与第一MMI器件40的Sig光束输入口42光学耦合。图1还示出具有附接两个棱镜的棱镜类型的PBS21和第二反射器22，并且示出决定于偏振的分光以及两个棱镜之间的界面处的光束反射的功能；然而，PBS21和第二反射器22可以具有平行板类型的构造，其中，分光以及光束反射的功能在平行板的表面中实现。类似于用于Lo光的透镜系统14和15，透镜系统23和24也提供更靠近MMI器件40和50放置的第一透镜23b和23b，以及相对地远离MMI器件40和50放置的第二透镜23a和24a。通过第一和第二透镜23b和23a以及24b和24a的组合，透镜系统23和24可以提高Sig光N1和N2分别与Sig光束输入口42和52的光耦合效率。
从PBS22到用于Sig光N1的第二MMI器件50的Sig光束输入口52的光路可以称为第三光路，而从PBS22到用于Sig光N2的第一MMI器件40的Sig光束输入口42的另一光路可以称为第四光路。本实施例的相干接收器1可以将第二光衰减器81置于歪斜调节器26与PBS22之间。在第三光路省略第二ATT81的状态下，第三光路的光耦合效率大于第四光路的光耦合效率。
第一MMI器件40包括多模干涉光导(MMI光导)44和与MMI光导44光耦合的光电二极管(PD)。MMI光导44形成于例如由磷化铟(InP)制成的半导体基板上，可以恢复Sig光N2的与输入至Lo光束输入口41的Lo光L1的相一致的相组分以及Sig光N2的独立于前一相组分与Lo光L1相差90°的另一相组分。也就是说，第一MMI器件40可以从Sig光N2恢复两个独立于彼此的数据。类似地，第二MMI器件50包括两个MMI光导54以及与两个MMI光导54光耦合的PD55。两个MMI光导54也形成于由InP制成的半导体基板上，可以通过使进入Sig光束输入口51的Sig光N1与进入Lo光束输入口52的Lo光L2干涉来恢复两个数据。
根据本实施例的相干接收器1提供壳体2，该壳体包括第一侧壁2A(其可以是前壁)以及与第一侧壁2A相反的第二侧壁2B(其可以是后壁)。另外，壳体2在后壁2B中以及连接前壁2A与后壁2B的另外两个侧壁中提供馈通61。后壁2B中的馈通61提供多个信号输出端子65，这些信号输出端子输出两个MMI器件40和50恢复的总共四个数据，并且在由IC 43和53处理之后将数据独立于彼此输出至相干接收器1的外部。两个侧壁提供其它端子66。这些端子66主要提供进入壳体2的信号，其中一些信号用于驱动两个MMI器件40和50，一些用于驱动各个光学部件等，其中一些信号是低频率的DC信号。第一和第二IC 43和53安装在基座4上的电路板46和56上从而分别包围MMI器件40和50。电路板46和56也安装有电阻、电容器等，或者如果需要，安装有DC/DC转换器。
本实施例的相干接收器1在第一和第三光路中分别提供安装区域70和80，这些安装区域70和80安装光衰减器71和81。当对第一光路的第一MMI器件40的光耦合效率大于对第二光路的第二MMI器件的光耦合效率时，在安装区域70上安装光衰减器71。类似地，当对第三光路中的第二MMI器件的光耦合效率大于对第四光路的第一MMI器件40的光耦合效率时，在安装区域80上可以安装光衰减器81。这些光衰减器71和81可以平衡对MMI器件40和50的Lo光L1和L2的光耦合效率与对MMI器件40和50的Sig光N1和N2的光耦合效率，这可以抑制MMI器件40和50的数据恢复的精度劣化。本实施例将光衰减器71和81设定在Lo光的第一光路和Sig光的第三光路上。然而，至少放置在Sig光N1的第三光路上的光衰减器81可以表现出本发明的功能。因为仅仅BS12分开Lo光，对于Lo光难以想象BS12所分开的两束Lo光L1和L2具有显著不同于彼此的各自强度。另一方面，因为光源的偏振特性、放置在光源与本相干接收器1之间的光学部件等，对于Sig光N0容易想象两束Sig光N1和N2具有显著不同于彼此的各自强度。在这种情况下，放置在第三光路中的光衰减器81可以有效地提高MMI器件40和50的数据恢复精度。
作为用于Lo光的光衰减器71和用于Sig光的光衰减器81，本实施例可以配备例如多个透光型ATT，每个ATT归于不同于彼此的各自衰减度。决定于需要的衰减度，在这些透光型ATT中选择一个ATT例如选择具有足够衰减度的ATT作为用于Lo光的光衰减器71以及用于Sig光的光衰减器81。ATT71和81的透光率是例如95％至98％。例如，可以采用具有反射膜或吸收膜的二氧化硅玻璃。反射膜可以是多层膜，包括由铝(Al)和金(Au)中至少一个构成的金属膜以及由例如氮化硅(SiN)形成的介电膜；而吸收膜可以由包含碳的材料制成。光衰减器71和81可以基本上具有可选的外形；例如，光衰减器71和81可以是立方体、矩形和/或平板形状。此外，光衰减器71和81可以具有沿其光轴的可选厚度。光衰减器71和81的一个实例可以是一边长为约1mm的立方体。第一和第二安装区域70和80可以是一边长为约1.5mm的正方形。
在相干接收器1中，进入第一MMI器件40的第一Lo光L1的强度与进入第二MMI器件50的第二Lo光的强度的比率、以及进入第一MMI器件40的第二Sig光的强度与进入第二MMI器件50的第一Sig光的强度的比率均被调节为位于80％至120％的范围内。
图3(a)至3(d)示意性地示出根据本发明第一实施例的安装区域70。图3(a)是安装区域70的平面图。图3(b)示出沿图3(a)中指示的线IIIb-IIIb截取的横截面。另一安装区域80具有与第一安装区域70相同的构造；因此，下面的描述将省略与第二安装区域80相关的附图。如图3(a)和3(b)示出，安装区域70提供将要安装光衰减器71的安装表面72。图3(c)和3(d)示出光衰减器71安装在安装表面72上。图3(c)是安装区域70的平面图；而图3(d)示出沿图3(c)中指示的线IIId-IIId截取的横截面。图3(a)至3(d)指示Lo光L1的光路R1。
安装表面72提供用于固定光衰减器71的固定剂73。图3(c)省略了固定剂73。固定剂73可以是粘接剂或焊料。粘接剂可以是环氧树脂，而焊料可以是低熔点焊料例如铟锡(InSn)、铋锡(BiSn)等。如图3(a)至(d)示出，安装区域70伴有防止固定剂73流出的结构部74。结构部74可以是例如围绕安装区域72的沟槽。固定剂73被施加为不干涉光路R1。也就是说，光路R1不受安装区域72和固定剂73遮挡。另一安装区域80也可以伴有用于防止流出的结构部。相干接收器1可以在安装区域70和80至少一个中提供防止固定剂流出的结构部74。
下面将描述上述相干接收器1中实现的优点。根据本相干接收器1，通过使Sig光与Lo光干涉，可以解调其相位被调制的Sig光。另外，可以有效地抑制因为均进入第二MMI器件50的Lo光和Sig光之间的增大强度差而导致的增大误差率。也就是说，通过在安装区域80中安装光衰减器81，可以抑制进入第二MMI器件50的Sig光N1的强度。因此，进入第二MMI器件50的Sig光N1与进入第一MMI器件50的Sig光N2之间的强度差可以得到缓和，这有效地降低相干接收器1的解调精度的劣化。
另外，相干接收器1在第一BS12与第一MMI器件40的Lo光束输入口41之间的光路上提供安装区域70以便安装光衰减器71。光衰减器71衰减进入第一MMI器件40的Lo光L1的强度。进入第一MMI器件40的Lo光L1与进入第二MMI器件50的Lo光L2之间的强度差可以得到缓和。可以进一步减轻相干接收器1的解调精度的劣化。
相干接收器1的安装区域70设置在Lo光L1的光路R1上。在光路R1上安装光衰减器71，对第一MMI器件40的光耦合损失不可避免地增大；但是与安装区域70设置在另一Lo光L2的光路R2上的状态相比，该光耦合损失可以得到缓解。另一Lo光L2的光轴被第一BS12和第一反射器13弯曲两次。与后一Lo光L2相比，光轴未被弯曲的前一Lo光L1在增大光耦合损失方面是更有利的。在另一安装区域80中会出现类似的情况。
本实施例的相干接收器1提供一个用于Lo光的安装区域70以及一个用于Sig光的安装区域80，与针对Lo光L1和L2以及Sig光N1和N2独立地提供四个区域的构造相比，这可以使相干接收器1小型化。实施例的相干接收器1可以使用于布置光衰减器71和81的空间以及用于其组装的区域基本上只约一半。在相干接收器1中，Lo光L1和L2的强度以及Sig光N1和N2的强度在第一和第二MMI器件40和50处变得相当。此外，在部件的组装过程中，可以利用集成在第一和第二MMI器件40和50内部的PD45和55光学地对准透镜系统14、15、23和24，使得对PD45和55的耦合效率变得各自最大。当PD45和55检测到的耦合效率不能相当时，光衰减器71和81被设定在各自的光路上以补偿相对于MMI器件40和50两束Lo光L1和L2以及两束Sig光N1和N2的耦合效率之差。
相干接收器1在安装区域70和80中提供安装表面72和82，其中安装表面72和82伴有粘接剂或焊料。光衰减器71和81可以通过粘接剂或焊料容易而紧固地固定在安装表面72和82上。因为粘接剂或焊料蔓延到光衰减器71和81的侧面，光衰减器71和81的固定可以变得更加紧固。
至少一个安装区域70和80可以进一步提供防止粘接剂或焊料流出的结构部84。根据本相干接收器1，当光衰减器71和81安装在安装区域70和80上时，可以防止粘接剂或焊料从安装区域70和80流出。结构部83可以被用作用于在安装区域70和80上对准光衰减器71和81的识别部。
第一变型例
图4(a)至4(d)示意性地示出根据本发明第一变型例的安装区域70a。图4(a)是安装区域70a的平面图。图4(b)示出沿图4(a)中指示的线IVb-IVb截取的横截面。如图4(a)和4(b)所示，安装区域70a提供上面用于安装光衰减器71的安装表面72。类似地，另一安装区域80a可以提供用于安装光衰减器81的安装表面82。图4(c)和4(d)示出安装在安装表面72上的光衰减器71。图4(c)是安装区域70a的平面图，而图4(d)示出沿图4(c)指示的线IVd-IVd截取的横截面。图4(a)至4(d)示出Lo光L1的光路R1。根据第一变型例的安装区域72伴有用于固定光衰减器71的固定剂73。如图4(d)所示，光衰减器71通过固定剂73固定在安装表面72上，这里图4(c)省略固定剂73。安装区域70a伴有凸出部74a作为防止固定剂流出的机构。凸出部74可以是沿着光路R1延伸的两个肋部。两个肋部不干扰Lo光L1的光路R1。固定剂73施加为不干扰Lo光L1的光路R1。可以通过成形安装区域72从而伴有凸出部74a而形成安装区域70a。或者，在其中心具有开口的矩形平板形的结构部70a可以安装在安装表面72上以形成安装区域70。相干接收器1可以提供结构部74a用于防止固定剂73在至少一个安装区域70a和80a中流出。因此，可以防止粘接剂或焊料流出安装区域70a，其中光衰减器71和81安装在各自的安装区域70a和80a上。
第二变型例
图5(a)和5(b)示意性地示出第二变型例。图5(a)是根据第二变型例的安装区域70b的平面图，其中图5(a)示出Lo光L1的光路R1，而图5(b)示出沿图5(a)中指示的线Vb-Vb截取的横截面。
如图5(a)和5(b)示出，安装区域70b提供安装表面72b。安装表面72b可以是例如凸出台。光衰减器71安装在安装表面72b上。相干接收器1可以在第二变型例的安装表面72b以及用于Sig光N1的安装表面的至少一个中提供该凸出台。第二变型例的安装表面72b伴有固定剂73。如图5(b)所示，第二变型例中的光衰减器71通过固定剂73固定在安装表面72b上，其中图5(a)省略固定剂73。固定剂73施加为不干扰Lo光L1的光路R1。光路R1不受安装表面72b上的固定剂73遮挡。
安装表面72和另一安装表面中的至少一个可以提供像本变型例的凸出台。因此，光衰减器71和81可以按照Lo光和Sig光的对准水平安装在安装表面72和82上。
第三变型例
图6(a)和6(b)示意性地示出本发明的第三变型例。图6(a)是安装区域70c的平面图，而图6(b)示出沿图6(a)中指示的线VIb-VIb截取的横截面。图6(a)还指示Lo光L1的光路R1。
如图6(a)和6(b)示出，安装区域70c在安装表面72上提供安装平台75。安装平台75可以由例如氧化铝(Al2O3)制成。光衰减器71安装在安装平台75上。类似地，另一安装区域可以伴有位于安装表面82上的用于在上面安装光衰减器81的安装平台。相干接收器1可以在安装区域70c和另一安装区域中的至少一个中提供安装平台75。第三变型例的安装表面72提供用于固定光衰减器71的固定剂73。光衰减器71通过固定剂73固定在安装表面72上。图6(a)省略了固定剂6。固定剂73可以施加为不干扰Lo光L1的光路R1。光路R1不受安装平台75和固定剂73遮挡。
至少一个安装区域可以提供类似本变型例的安装平台75。因此，光衰减器71和81可以在对其水平与Lo光和Sig光的光路的高度对准的情况下安装在安装表面72和第二安装表面上。
第四变型例
图7(a)和7(b)示意性地示出根据第四变型例的安装区域。图7(a)和(c)是安装区域70的平面图，而图7(b)示出沿图7(a)中指示的线VIIb-VIIb截取的横截面。图7(d)还示出沿图7(c)中指示的线VIId-VIId截取的横截面。
如图7(a)和7(b)示出，安装区域70d在安装表面72上提供钎焊材料76。光衰减器71安装在钎焊材料76上。钎焊材料76可以由与固定剂73相同的材料形成。钎焊材料76可以通过例如丝网印刷来施加并且具有比用于固定另一光学部件例如第一BS12的化合物SnAgCu低的熔点。Lo光L1的光路R1也不受第四变型例的钎焊材料76遮挡。
如图7(c)和7(d)示出，第四变型例可以在安装表面72上进一步提供金属膜77。金属膜77可以是镀金(Au)和镀镍(Ni)。图7(d)示出通过固定剂73固定在形成于安装表面72上的金属膜77上的光衰减器71，其中图7(c)省略了固定剂73。如图7(d)示出，固定剂73施加为不干扰Lo光L1的光轴R1。用于Sig光N1的安装区域也可以提供钎焊材料76或金属膜77。
相干接收器可以在安装表面72和用于Sig光N1的另一安装表面中的至少一个上提供钎焊材料76和金属膜77。因此，光衰减器71和81可以容易地固定在安装表面72和另一安装表面上。金属膜77可以提高钎焊材料的润湿性，这使得容易钎焊。当安装表面72被氧化时，这会降低钎焊材料的润湿性，金属膜77变得对于氧化的安装表面72特别有效。
另外，施加于安装表面72的钎焊材料76优选地具有比用于固定另一光学部件例如第一BS12的钎焊材料低的熔点。在这样的情况下，当安装表面72上的钎焊材料熔化时，固定另一光学部件如第一BS12的另一钎焊材料不熔化；可以有效地防止这些光学部件的位置偏离。当在安装光衰减器71和81之后安装另一光学部件如第一BS12时，安装表面72和82上的钎焊材料可能熔化。然而，安装表面72和82被氧化并且提高了钎焊材料的耐受性，安装表面72和82可以有效抑制钎焊材料的溢出。
第五变型例
图8(a)和8(b)示意性地示出第五变型例。图8(a)是安装区域70e的平面图，图8(b)示出沿图8(a)中指示的VIIIb-VIIIb截取的横截面。在第五变型例中，安装区域70提供台部75e，该台部可以提供具有凹陷横截面的结构部用于防止固定剂流出。具有防止流出的凹陷横截面的结构部74可以是围绕安装表面72的沟槽。台部75e可以通过例如AuSn共晶合金的焊料固定在安装区域70e上。固定剂73施加为不干扰Lo光L1的光路R1。Lo光L1的光路R1也不受第五实施例的台部75e和固定剂73遮挡。
台部75e可以提供图4(d)所示的凸出部，而非凹陷沟槽74。凸出部包括沿着光路R1延伸的两个肋部。两个肋部形成为不干扰Lo光L1的光路R1。相干接收器1在安装区域70e和用于Sig光N1的另一安装区域的至少一个中提供台部75e，其中台部75e可以提供凸出部或沟槽用于防止固定剂73流出。因此，当安装光衰减器71和81时防止粘接剂或钎焊材料在台部75的外周流出。
第六变型例
图9(a)和9(b)示意性地示出第六变型例。图9(a)是安装区域70f的平面图。图9(b)示出沿图9(a)中指示的线IXb-IXb截取的横截面。
台部75f在其底部提供金属膜78，并且在顶部75A提供另一金属膜77f。此外，通过在台部75的顶面70A上形成第三金属膜79a并且在台部75f的底部75B与安装区域70f的顶面70A之间设置粘接剂材料79b，台部75f被安装在安装区域70中。粘接剂材料79b可以是例如粘接剂和/或钎焊材料。台部75f提供围绕安装表面72f的沟槽74。固定剂73施加为不干扰Lo光L1的光路R1。Lo光L1的光路R1不受第六变型例的台部75f和固定剂73干扰。用于Sig光N1的另一安装区域可以提供台部75f。相干接收器1可以在两个安装区域中的至少一个中提供台部75，该台部具有带第二金属膜78的底部75B。类似本变型例的台部75f可以提供带第二金属膜78的底部75B。因此，当台部75f安装在用于第二安装区域的安装区域70上时，可以增加润湿性并且利于钎焊。
第二实施例
下面描述根据本发明以上述构造构成的相干接收器1的组装过程。
首先，在壳体2外部将载架3安装和固定于基座4。载架3可以由例如铜钨(CuW)制成并且具有矩形平板形状。基座4可以由例如氧化铝(Al2O3)制成并且也具有矩形平板形状。共晶焊料例如金锡(AuSn)可以固定基座4与载架3。载架3在其表面上提供沟槽，这里沟槽区分用于安装基座4的区域与用于安装MMI器件40和50的另一区域。通过仅凭视觉检查对准基座4的后端与沟槽的前边缘，载架4可以确定其在基座3上沿着壳体2纵向的位置。作为选择，基座4可以在其前边缘与载架3的前边缘对准。
当要将载架3安装于壳体2内部时，优选的是在形成于其各个侧边中的变窄的部分中保持载架3，因为载架3的宽度基本上等于壳体2的内部宽度。此外，可以利用载架3的变窄的部分执行基座4与壳体2的横向对准。也就是说，因为载架3的各个侧边的中央部分具有变窄的部分，基座4的横向位置可以与载架3的变窄的部分对准。
然后，该过程将MMI器件40安装在MMI载架(图中未示出)上并固定于MMI载架。类似地，将MMI器件50安装在另一MMI载架(图中未示出)上并固定于MMI载架。MMI载架可以是矩形块并且由陶瓷例如氧化铝制成。MMI器件40和50在MMI载架上的固定可以通过共晶焊料例如金锡(AuSn)来执行。用于在绝缘基板上安装半导体器件的现有技术可以应用于该固定步骤。然后，该过程将安装有MMI器件40和50的MMI载架固定在基座4后方的载架3上的各个区域中。因为载架3制备有围绕将要固定MMI载架的区域的沟槽，可以通过视觉检查将MMI载架放置在各个区域上。
MMI载架在其表面中制备有区分前侧与后侧的沟槽。MMI载架的前侧对应于MMI器件40和50中集成有光导44和54的部分。另一方面，MMI载架的后侧对应于MMI器件中集成有PD45和55的部分。MMI器件40和50在其背面金属中在前方区域与后方区域之间分开。因此，集成在MMI器件40和50内部的PD45和55可以减小其泄露电流。
在将MMI器件40和50固定于MMI载架上的同时，该过程将芯片电容器(平行板电容器)安装在电路板46和56上。电路板46和56可以由例如氮化铝(AlN)制成。芯片电容器的安装可以使用例如金锡(AuSn)颗粒或常规焊接。然后，上面安装有芯片电容器的一个电路板46被固定在载架3上从而围绕MMI器件40，并且另一电路板56也被固定在载架3上从而围绕MMI器件50。电路板46和56的固定可以通过例如AuSn共晶焊料执行。然后，该过程将载架3安装于壳体2内部。
载架3被安装在壳体2的底部2E上。具体地说，通过将载架3的前边缘抵靠在构成壳体2的一侧2A的前壁的内部并且将载架3从该侧缩回预定量来相对于壳体2对准载架3，从而载架3放置在壳体2的底部2E上。如图2所示，侧壁的各个内侧提供将由金属制成的上部与形成由陶瓷制成的馈通61的下部分开的台阶，以便将端子3电绝缘。壁之间的下部的内尺寸基本上等于载架3的宽度，但是上部的内部宽度比载架3的宽度宽。因此，载架3可以抵靠在侧壁的上部内侧，这可以相对于壳体2在±0.5°的精度内对准载架3和安装在载架上的部件。焊料可以将载架3固定在底部2E上。
上述过程还与载架3同时地将VOA载架30安装在壳体2的底部2E上。通过将VOA载架30的前端抵靠在壳体2的一侧2A的内侧以相对于壳体2对准VOA载架30，然后将VOA载架30从该侧2A缩回预定量，该过程可以将VOA载架30放置在壳体2的底部2E上。该步骤可以设定载架3的前端平行于VOA载架30的后端。焊料可以将VOA载架30固定于底部2E。
在将载架3固定于底部2E上之后，该过程将集成电路43和53(参考图1和2)安装到电路板46和56上。集成电路43和53的组装可以通过例如使用导电膏例如所谓银膏的现有技术执行。在安装集成电路43和53之后，对整个壳体2的约180℃的热处理可以使导电树脂中包含的溶剂蒸发。然后，接合引线将集成电路43和53顶面上提供的连接盘与壳体后方准备的端子65(参考图1和2)电连接。引线可以使得能够在后续步骤中执行光学部件的灵活对准；也就是说，实际地使测试光束进入进入MMI器件40和50，并且将光学部件设置在内置于MMI器件40和50内部的PD45和55的输出变为各个最大值时的各个位置。
接下来，将在壳体2内部安装光学部件。首先，准备用于光学对准的Lo光。如图10(a)指示，该过程准备具有垂直于彼此的反射表面104a和底面104b的基准反射器104。反射表面104a模拟壳体2的所述一个侧壁2A，而底面104b模拟壳体2的底部。基准反射器104安装在台架103上，台架固定在对准装置的台架105上。底面104b紧密接触台架103。
使自准直仪125的光轴与基准反射器104的光轴对准。具体地说，从自准直仪125输出的可见激光L照射基准反射器104的反射表面104a。然后，自准直仪125检测反射可见激光L的强度。当反射可见激光L与反射前的可见激光L重合时，检测强度为最大值。根据上述步骤，反射表面104a的法线，也就是说，基准反射器104的光轴与自准直仪125的光轴重合。然后，从台架103移除基准反射器104并且放置上面安装有MMI器件40和50、电路板46和56以及VOA载架30的壳体2(图10(b))。壳体2的底部紧密接触台架103。因为自准直仪125的光轴穿过壳体2上方，可见激光L不进入壳体2内部。
然后，如图11所示，该过程将监测PD33安装在VOA载架30上，并且将PBS21、歪斜调节器16和26、λ/2板25、偏振器11以及BS12放置在各个位置。这些光学部件不需要光学地对准并且仅仅光学入射面其方向被对准然后固定。具体地说，该过程利用预先对准的自准直仪125的光轴调节这些光学部件的角度。假定这些光学部件的一个表面作为来自自准直仪125的可见激光L的反射表面，这些光学部件的角度被对准从而使反射后的可见激光与反射前的可见激光L重合。可以在位于壳体2上方空间中的自准直仪125的光轴上执行上述步骤。在保持光学部件的角度的同时，或者如果需要则旋转预定角度，在各个光学部件的位置上准备的粘接剂树脂上移动光学部件，通过硬化粘接剂树脂固定光学部件。
因为PBS21、歪斜调节器16和26以及偏振器11其入射面面对前壁2A，这些部件优选地在其入射面与自准直仪126的光轴对准之后保持其方向而安装。同时，λ/2板25和监测PD33其入射面面对侧向；这些部件优选地在其入射面的法线与自准直仪125的光轴对准并且围绕底部2E的法线旋转90°之后安装。监测PD33进一步通过接合引线执行与预定端子61的电连接。对于BS12，当BS12安装在壳体2内部时，其入射面面对侧边但是其发光表面面对后侧。因此，BS12优选地安装为在将出射面或与其相反的表面的法线与自准直仪125的光轴对准之后保持其角度。
然后，安装其它光学部件，这里光学部件是Sig光透镜27、第一和第二反射器13和22以及透镜系统14、15、23和24，这些光学部件具有与MMI器件40和50的更小耦合公差并且因此需要对准。在安装之前，如图12所示，在壳体2的前壁2A上设置虚拟连接器123a和123b。虚拟连接器123a和123b分别模拟Sig光输入口6和Lo光输入口5，并且提供用于对准上述其它光学部件的测试光束。接下来，将具体描述准备测试光束的步骤。
图12是支撑虚拟连接器123a的操纵器100的一部分的透视图。操纵器100包括臂101和保持在臂101的端部的头部102，臂和头部的位置和角度是可选地可调节的；也就是说，沿着垂直于彼此的三轴X、Y和Z的位置以及围绕垂直于虚拟连接器123a的光轴的两个轴线的角度是可调节的。虚拟连接器123a被支撑在头部102上，并且定位在Sig光输入口6将要附接的位置。另一虚拟端口123b类似于操纵器123a在由另一操纵器100支撑的同时也定位在将要附接Lo光输入口5的位置。
图13A示出用于产生测试光束的系统的功能框图。系统通过将偏压从偏压电源111供应至光源112(其可以是例如半导体激光二极管)产生测试光束(其是CW光束)。如此产生的测试光束被提供给调节测试光束的偏振的偏振控制器113。因此，测试光束可以提供两个偏振组分，每个偏振组分模拟Sig光的偏振组分。然后，测试光束经过光耦合器114到达连接器116。连接器116选择性地与一个连接器117和118耦合。前一连接器117与虚拟连接器123a耦合，而后一连接器118与功率计119耦合。光耦合器114还与另一功率计115连接。图13(a)所示的系统提供两个功率计115和119，但是系统可以提供选择性地应用于功率计115和119的仅一个功率计。另外，虚拟连接器123a可以应用于另一虚拟连接器123b。
首先，光学连接器116与光学连接器118连接。功率计119可以检测从光源112提供的测试光束的强度，并且通过调节偏压将进入壳体2的测试光束的强度设定为预定值。然后，系统再次从台架移除壳体2并且放上基准反射器104。连接光学连接器116与光学连接器117，并且虚拟连接器123a和123b面向基准反射器104的反射表面104a。从光源112输出测试光束，测试光束从虚拟连接器123a和123b输出，在反射表面104a处反射并且返回到虚拟连接器123a和123b。功率计115可以通过光耦合器114检测反射测试光束。调节虚拟连接器123a和123b从而最大化反射测试光束的强度；虚拟连接器123a和123b的光轴可以与基准反射器104的光轴对准。然后，从台架103移除基准反射器104，并且系统将壳体2设置于其上，如图13(b)所示。
然后，系统调节通过虚拟连接器123a进入壳体2的测试光束的偏振，这是步骤S1。为了执行调节，将提供两个监测PD以及PBS的测试工具设定在虚拟连接器123a后方，例如位于将要安置VOA31的位置。测试工具可以具有两个监测PD，各个监测PD分别附接于PBS的两个输出表面。或者，测试工具可以在光学地耦合两个监测PD与PBS的各个输出表面的情况下安装在基板上。通过虚拟连接器123a为壳体2内部提供测试光束，并且通过两个监测PD检测均从PBS输出的各个偏振组分的强度，偏振控制器113调节测试光束的偏振方向使得两个偏振组分变得基本上相等。该步骤可以准备在台架103而非壳体2上安装有偏振分光器和两个监测PD的虚拟组件，并且调节偏振方向。
在偏振方向的调节中，两个监测PD的输出可以经由壳体2的端子65输出。另外，当测试工具准备有用于提取两个监测PD的输出的端子时，可以在将壳体2放置在台架103上之前执行偏振方向的调节。
该步骤还执行虚拟连接器123a和123b的对准。首先，集成在第一MMI器件40内部的PD检测通过虚拟连接器123a进入壳体2的测试光束的强度。通过在前壁2A上朝向一方向滑动虚拟连接器123a从而增加测试光束的强度，可以在垂直于其光轴的平面中对准虚拟连接器123a。类似地，通过集成在第二MMI器件50内部的PD检测通过虚拟连接器123b进入壳体2的测试光束的强度并且在前壁2A上朝向强度增加的方向滑动虚拟连接器213b，可以在垂直于其光轴的平面中对准虚拟连接器123b。测试光束具有约300μm的场直径，而MMI器件40和50的输入口具有数微米宽度以及1μm以下厚度的尺寸。因此，尽管进入MMI器件40和50的测试光束的强度变得微弱，但是可以获得用于确定测试光束的光轴的充分强度。
通过将虚拟连接器123a和132b抵靠在壳体的前壁2A上可以确定虚拟连接器123a和123b沿着光轴的位置。
接下来，该过程在虚拟连接器123a或123b与MMI器件40和50之间设置不需要对准的其它光学部件，并且参考从MMI器件40和50内部的监测PD或监测PD33输出的检测强度，光学地对准该其它光学部件。然后，将该其它光学部件固定在壳体2内部。对这些光学部件光学对准的顺序不限于下面的描述。顺序是可选的。
在该步骤中，如图13(b)示出，VOA偏压源120和电压监测器121和122被连接于壳体2。当VOA31安装在VOA载架30上时，VOA偏压源120供应偏压至VOA31。电压监测器121和122可以监测电路板46和56上的电压信号。
首先对准并固定BS32(参考图1和2)。具体地说，BS32的前表面设定为反射表面，来自自准直仪125并且经过壳体2上方空间的可见激光L可以对准BS32的角度，即其光轴。保持BS32的角度，将BS32移动到VOA载架30上。然后，在VOA载架30上沿着Sig光的光轴滑动BS12，并且确定监测PD33的输出成为最大值时BS12的位置，通过粘接剂将BS12固定在VOA载架30上。
接下来，该过程对准并固定第一和第二反射器13和22。具体地说，设定反射器13和22的前表面作为反射表面，来自自准直仪125并且经过壳体2上方空间的可见激光可以调节反射器13和22的方向，即其光轴。保持反射器13和22、MMI器件40和50中的内置PD的角度，检测反射器13和22反射的光。沿着垂直于两个输入口5和6的光轴的方向稍稍滑动反射器13和22；系统确定内置PD的输出成为最大值时反射器13和22的位置。要注意到，在反射器13和22的整个对准过程中，保持其通过来自自准直仪125的可见激光确定的角度。因为已经确定MMI器件40和50相对于壳体2的角度以及光输入口5和6的光轴；反射器12和21的角度调节(其光轴改变90°)使这些部件的对准变形。
然后，该过程对准和固定四个透镜系统。具体地说，如图15示出，该过程对准位置更靠近MMI器件40和50的各个第一透镜14b、15b、23b和24b。将第一透镜14b、15b、23b和24b设置在各个设计位置，测试光束经由虚拟连接器123a和123b进入，并且经过透镜14b、15b、23b和24b；可以通过内置PD44和55检测进入MMI器件40和50的测试光束。稍微变动透镜14b、15b、23b和24b的位置和角度，确定内置PD检测到的强度成为最大值时的位置和角度。在确定位置和角度之后，紫外光可固化树脂可以固定透镜14b、15b、23b和24b。接下来，如图16指示，该过程执行第二透镜14a、15a、23a和24a的对准和固定。这些透镜的对准和固定基本上类似于对第一透镜14b、15b、23b和24b进行的对准和固定。
下面将描述透镜系统14、15、23和24提供沿着光轴设置的两个透镜(每个为聚光透镜)的原因。图23示出耦合效率的变化，当两个透镜沿着光轴布置时，对本实施例中的MMI器件40和50的光束输入口的耦合效率与透镜位置相对于设计位置的偏离的关系。图23(a)和23(b)示出设置在耦合对象侧的透镜，即，设置为相对更靠近耦合对象的透镜的偏离的公差，其中部分(a)对应于垂直于光轴的偏离，而部分(b)对应于平行于光轴的偏离。另外，图23(c)和23(d)示出相对于设置在与耦合对象相反的一侧的透镜，即，设置为相对远离耦合对象的透镜的偏离变化耦合效率的变化，其中部分(c)对应于垂直于光轴的偏离，而部分(d)对应于平行于光轴的偏离。图23(c)和23(d)假定设置在耦合对象侧的透镜设定在设计位置。
首先研究沿着垂直于光轴的方向(X，Y)的偏离。如图23(a)所示，对于设置在耦合对象侧的透镜，仅仅数微米偏离就会降低耦合效率，也就是说，仅仅一微米偏离就导致30％的耦合效率劣化。另一方面，如图23(c)指示，对于设置在与耦合对象相反的一侧的透镜，数微米的偏离基本上不会导致耦合效率劣化，并且显著的劣化需要数十微米的偏离。另外，研究沿着光轴的偏离，如图23(b)指示，设置在耦合对象侧的透镜甚至数十微米的偏离就改变耦合效率；同时，如图23(d)指示，与耦合对象相反设置的透镜即使当偏离数十微米时也基本上不会导致耦合效率劣化。
各个透镜系统14、15、23和24中的透镜通过树脂例如紫外线可固化树脂固定于基座4。因为树脂在固化过程中不可避免地收缩数微米，透镜位置可能会在树脂固化过程中偏离数微米。此外，如上所述，对于设置在耦合对象侧的透镜，仅仅数微米偏离会降低耦合效率。
另一方面，对于与耦合对象相反设置的透镜，数微米的偏离基本上不会显著导致耦合效率劣化，这意味着对于与耦合对象相反设置的透镜可以确保大的位置公差。特别地，甚至数十微米的偏离是可以接受的；因此，沿着光轴的对准精度可以基本上不用考虑。因此，通过在对设置在耦合对象侧的透镜对准之后对与耦合对象相反地设置的透镜执行对准，可以有效地补偿设置在耦合对象侧的透镜中不可避免地产生的偏离。
本过程首先对准和固定设置为更靠近MMI器件40和50的四个透镜14b、15b、23b和24b；然后对准和固定其它透镜14a、15a、23a和24a。作为选择，当如图13(b)所示为两个虚拟连接器123a和123b准备仅仅一组光源112和光学连接器116时，该过程可以利用从一个虚拟连接器123a或123b提供的测试光束执行透镜的对准和固定，然后，利用从另一虚拟连接器123a或123b提供的测试光束对其它透镜执行对准和固定。具体地说，该过程首先对准和固定透镜14B和15B，然后对准和固定透镜14a和15a，之后，该过程对准和固定透镜23b和24b，然后对准和固定透镜23a和24a。该过程可以减少更换光源112等的次数。
上述过程将更靠近MMI器件40和50设置的透镜固定在耦合效率成为各个最大值时的位置。作为选择，这些透镜被固定在与上述位置分离的位置，即，偏离前述位置，并且相对远离MMI器件40和50设置的透镜可以被固定在耦合效率成为各个最大值时的位置。更靠近地设置的透镜单独地给出最大耦合效率时的位置不同于更靠近地设置的透镜中两个透镜组合地给出最大耦合效率时的位置；后一位置与前一位置相比更远离耦合对象。
然后，如图17指示，该过程对准和固定Sig光输入透镜27。在Sig光输入口6内设置有聚光透镜，并且将输入透镜27对准使得内置透镜的焦点与输入透镜27的焦点重合。此外，通过将VOA31设置在内置透镜与输入透镜之间形成的束腰上，可以提高VOA31的消光比，这是因为Sig光可以经过具有有限面积的VOA31的快门。因此，为了对准输入透镜27，优选地应用另一虚拟连接器123B代替虚拟连接器123b，这里所述另一虚拟连接器123B包括焦距与用于Sig光的输入口6中的内置透镜的焦距相等的透镜。因此，本步骤用虚拟连接器123B替代虚拟连接器123b。
具体地说，该过程在台架103上用基准反射器104替代壳体2并且用所述另一虚拟连接器123B替代虚拟连接器123b作为图13指示的连接器116。然后，利用图12所示的操纵器100，该过程将虚拟连接器123B设置在Sig光输入口6将要附接的位置，并且面对基准反射器104的反射表面104。从虚拟连接器123B输出测试光束，调节虚拟连接器123B的位置；该过程对准虚拟连接器123B的光轴使得功率计115检测的测试光束的强度成为最大值。然后，利用上述测试工具调节从虚拟连接器123B进入壳体2的测试光束的偏振方向。也就是说，通过虚拟连接器123B提供进入壳体2的测试光束，并且通过各个PD检测测试工具中的PBS所分开的各个偏振组分的强度，调节通过偏振控制器113提供的测试光束的偏振方向使得如此检测的两个强度变得基本上彼此相等。另外，通过检测从虚拟连接器123B提供到壳体2中的测试光束并且朝向集成在MMI器件50内部的PD55检测的强度变得更大的方向滑动虚拟连接器123B，该过程在垂直于光轴的平面内对准虚拟连接器123B。虚拟连接器123B沿着光轴的对准是通过使虚拟连接器123B抵靠壳体2的前壁2A来实现的。
然后，将输入透镜27移动到设计位置并且将来自虚拟连接器123b的测试光束提供给输入透镜27，内置于MMI器件50的PD55检测经过输入透镜27的测试光束的强度。沿着前后方向、左右方向和上下方向稍微移动输入透镜27的位置，可以确定内置PD55产生最大输出时的位置。
然后，如图18指示，将VOA31安装在VOA载架30上。在该步骤中，该过程通过用特殊的操纵器100A固定VOA31而将VOA31设置在测试光束的通路上。操纵器100A提供两个臂101A以及头部，每个臂能够可选地改变位置和角度，具体地说，沿着垂直于彼此的三轴平的移位置，并且围绕垂直于VOA31光轴的两个轴线旋转角度，头部固定在各个臂101A的端部。VOA31在头部102A之间被拾取。同时，一个头部102A电气地接触VOA31的一个电极。另一头部102A也电气地接触VOA31的另一电极。然后，VOA偏压电源120通过臂101A和102A给VOA31提供偏压。通过在安装之前以例如大于100μm的厚度施加紫外线可固化树脂，VOA31被保持在VOA载架30的表面上，但是离开例如100μm。以例如1秒的周期改变0V和5V之间的偏压，偏压被施加给VOA31。同时，沿着平行于底部2E并且垂直于其光轴的方向滑动VOA31，内置于MMI器件40和50的两个PD可以检测VOA31所衰减的各个部件测试光束的强度。
然后，将VOA31固定在两个偏振组分的强度差落在可接受范围内时的位置。在该步骤中，内置于MMI器件40和50的PD的输出差可以被认为是测试光束的偏振组分的衰减量差。VOA31安装为相对于将虚拟连接器123B中的聚光透镜与输入透镜27连接起来的光轴倾斜预定角度，例如7°，以便于反射光束不会反射回到Sig光的输入口6。
图19示出VOA31的衰减量对施加于其上的偏压的实例。特性曲线G11和G22代表各个偏振组分的衰减量，其中G11对应于X-偏振，而G12对应于Y-偏振。特性曲线G13示出衰减量的差值。当施加0V偏压时，VOA31完全封闭。如图19所示，随着偏压增加，衰减量增加；但是即使当施加相同的偏压时，各个偏振组分的衰减量也彼此稍有差异。此外，随着偏压增加，偏振组分的强度差增加。通过沿着光轴方向、垂直于光轴但平行于底部2E的方向以及垂直于光轴和底部2E的方向对准VOA31，本实施例设定各个偏振组分的衰减量差落在可接受范围内。4.5V的一个偏压实例给出了各个偏振组分的衰减量超过12dB并且各个偏振组分的衰减量差位于±0.5dB范围内的条件。
然后，如图20所示，将两个光衰减器71和81安装在各个安装区域70和80上。具体地说，相干接收器1处于如下状态：内置于MMI器件40和50的PD45和55可以确定两束Lo光L1和L2的强度，每个光均是被BS21分开的。被BS21分开的两束Lo光L1和L2通过不同于彼此的各个光路R1和R2与MMI器件40和50耦合。决定于设置在光路R1和R2中的光学部件的透光率以及相对于MMI器件的对准，即使当BS12具有1：1的分光率时，光耦合效率也变得彼此不同。当光耦合效率的差值变大时，MMI器件40和50对包含在Sig光中的相信息的提取精度降低。
类似地，Sig光N0到达MMI器件40和50，在PBS21分开的不同于彼此的光路R3和R4上传播。难以将决定于偏振的分光率准确地设定为1：1，并且放置在各个光路R3和R4上的光学部件并非总是彼此相当；因此，相对于MMI器件40和50的耦合效率不能彼此相同。根据本发明的相干接收器1具有如下特征：为了补偿Lo光和Sig光相对于MMI器件40和50的耦合效率差值，在Lo光的光路R1上的歪斜调节器16与BS12之间以及Sig光的光路R3上的歪斜调节器26与PBS21之间分别设置光衰减器71和81。具体安装步骤类似于BS12和PBS21的安装步骤，首先利用来自自准直器125以及壳体2上方的可见激光确定光衰减器71和81的角度。然后，保持角度，并且在各个设计区域70和80上安装光衰减器71和81，通过照射紫外光来固定光衰减器71和81。
然后，如图21指示，覆盖壳体2的盖子2C可以通过附接于壳体而气密地密封壳体2的内部。然后，如图22指示，该过程用Sig光输入口6和Lo光输入口5替换虚拟连接器123a和123b，并且对准和固定Sig光输入口6和Lo光输入口5。具体地说，从Sig光输入口6提供虚拟信号光；内置于MMI器件40的PD检测虚拟Sig的光强度。参考检测强度并且移动Sig光输入口的位置，该过程可以确定内置PD给出最大输出时Sig光输入口6的位置。对于Lo光输入口5，类似于Sig光输入口6的步骤，该过程实际地提供Lo光，内置于MMI器件40和50的PD45和55可以检测如此提供的Lo光的强度。在参考检测Lo光强度的同时移动Lo光输入口5的位置，可以确定内置PD45和55产生最大输出时的位置。在该确定步骤之后，将Sig光输入口6和Lo光输入口5固定于壳体2。YAG激光焊接可以用来进行固定。
接下来，描述根据本发明的用于组装相干接收器1的该过程的优点。本实施例的过程包括步骤：第一步骤，使提前准备的测试光束中包含的各个偏振组分的强度相等；第二步骤，将VOA31设置在测试光束的光路上，在改变VOA31的衰减量的同时监测衰减的测试光束的两个偏振组分的强度，并且对准VOA31；以及第三步骤，将VOA31固定在测试光束的两个偏振组分强度差变为预定范围内时的位置。根据该过程，可以使Sig光中包含的两个偏振组分的衰减量彼此相等。
另外，类似于本实施例，第一步骤可以包括如下步骤：在将要组装Sig光输入口的位置设置模拟Sig光输入口6的虚拟连接器125b，通过虚拟连接器124b向相干接收器1的内部提供测试光束并且对准虚拟连接器125b。根据上述步骤，该过程可以提高测试光束的光轴的位置精度以及VOA31的对准精度。
另外，类似于本实施例，第二步骤可以通过内置于MMI器件40和50的PD45和55监测测试光束中包含的两个偏振组分的强度；并且第三步骤将PD45和55的输出差值视为两个偏振组分的强度差。根据如此描述的该过程，可以检测两个偏振组分的差值。
另外，现有相干接收器通常安装电压信号驱动MEMS类型的VOA。MEMS类型的VOA具有光圈，其快门尺寸为相对较小的约70μm。因此，当VOA组装在PD前方时，通过利用显微镜视觉检查光圈并且对准光圈与PD来组装VOA。然而，本实施例的相干接收器未将VOA31设置在PD前方，而是设置在BS12和输入透镜27的光学部件之间。因此，本实施例在向VOA31提供测试光束并且动态地开闭快门的同时精确地调节快门相对于测试光束的相对位置。本实施例通过操纵器100A向VOA31的电极提供偏压。因此，可以容易地执行VOA31的对准。

Claims (13)

1.一种相干接收器，其通过使具有两个偏振组分的信号光与本地光干涉来提取所述信号光中包含的相信息，所述相干接收器包括：
偏振依赖性分光器，其依赖于所述信号光中包含的偏振将所述信号光分成两部分；
分光器，其将所述本地光分成两部分；
第一多模干涉器，其使所述信号光的所述两部分的一部分与所述本地光的所述两部分的另一部分干涉；
第二多模干涉器，其使所述信号光的所述两部分的另一部分与所述本地光的所述两部分的一部分干涉；以及
至少一个光衰减器，其设置在所述本地光的所述两部分的所述一部分的光路上或者所述信号光的所述两部分的所述一部分的光路上，所述至少一个光衰减器使所述本地光的所述两部分的所述一部分或者所述信号光的所述两部分的所述一部分衰减。
2.根据权利要求1所述的相干接收器，
其中，所述本地光的所述两部分的所述另一部分通过第一反射器进入所述第二多模干涉器，并且
所述信号光的所述两部分的所述另一部分通过第二反射器进入所述第一多模干涉器。
3.根据权利要求2所述的相干接收器，
其中，所述偏振依赖性分光器、所述分光器、所述第一反射器和所述第二反射器安装在基座上，
所述基座在所述本地光的所述一部分的光路上或者分开的所述信号光的所述一部分的光路上提供安装区域，并且
所述光衰减器通过粘接剂安装在所述安装区域上。
4.根据权利要求3所述的相干接收器，
其中，所述安装区域设置在所述基座中提供的一对沟槽之间。
5.根据权利要求3所述的相干接收器，
其中，所述安装区域设置在所述基座中提供的一对凸出部之间。
6.根据权利要求3所述的相干接收器，
其中，所述安装区域提供台部，所述光衰减器安装在所述台部上。
7.根据权利要求1至6所述的相干接收器，
其中，所述至少一个光衰减器设置在所述本地光的所述两部分的所述一部分的所述光路上。
8.根据权利要求1至7所述的相干接收器，还包括：
歪斜调节器，其设置在所述本地光的所述两部分的所述一部分的光路上以及所述本地光的所述两部分的所述一部分的光路上。
9.根据权利要求1至8所述的相干接收器，
其中所述本地光的所述两部分的所述一部分、所述本地光的所述两部分的所述另一部分、所述信号光的所述两部分的所述一部分以及所述信号光的所述两部分的所述另一部分通过各个第一透镜和各个第二透镜与所述第一多模干涉器和所述第二多模干涉器耦合。
10.根据权利要求1至9所述的相干接收器，
其中所述第一多模干涉器包括两个光电二极管，各个光电二极管检测所述本地光的所述两部分的所述一部分的强度以及所述信号光的所述两部分的所述另一部分的强度，并且所述第二多模干涉器包括两个光电二极管，各个光电二极管检测所述本地光的所述两部分的所述另一部分的强度以及所述信号光的所述两部分的所述一部分的强度。
11.根据权利要求1至10所述的相干接收器，还包括：
光衰减器，其使所述信号光衰减，所述信号光通过所述光衰减器被提供给所述偏振依赖性分光器。
12.根据权利要求1至11所述的相干接收器，还包括偏振器，其中，所述本地光通过所述偏振器被提供给所述分光器。
13.根据权利要求1至11所述的相干接收器，还包括偏振旋转器，其中，所述第一多模干涉器使所述本地光的所述两部分的所述一部分与偏振被所述偏振旋转器旋转的所述信号光的所述两部分的所述另一部分干涉。
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