CN110888204B - 具有集成于激光次基台的阻抗匹配网络的激光次模组以及实施它的光发射次模组 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种用于光发射次模组中的激光次模组，且激光次模组包括集成阻抗匹配网络以致能多个选择性的电阻态样，借以确保光发射次模组的驱动电路及激光发射器具有匹配或实质匹配的阻抗。激光次模组包括基板且驱动电路设置于基板。驱动电路包括用于电性耦接至外部发送连接电路的信号传导体、导体激光安装部以及阻抗匹配网络。阻抗匹配网络包括多个电阻器，且一或多个电阻器选择性地电性耦接至导体激光安装部以引入所选择的电阻量，进而最小化或降低反射。

Description

具有集成于激光次基台的阻抗匹配网络的激光次模组以及实 施它的光发射次模组
技术领域
本发明关于光学通讯，特别是关于具有集成阻抗匹配网络的激光次模组，其中集成阻抗匹配网络具有多个可选择的电阻供匹配，或至少实质上匹配相关的激光发射器的负载阻抗(load impedance)。
背景技术
光收发器可用来发出及接收光学信号以适用于但不限于网络数据中心(internetdata center)、有线电视宽带(cable TV broadband)及光纤到户(fiber to the home，FTTH)等各种应用。举例来说，相较于以铜制成的线缆来传输，以光收发器来传输可在更长的距离下提供更高的速度。为了以较低的成本在较小的光收发器模组中提供较高的速度例如会面临热管理(thermal management)、介入损失(insertion loss)及良率(manufacturing yield)等挑战。
光收发器模组一般包括一或多个用于发射光学信号的光发射次模组(transmitter optical subassembly，TOSA)以及一或多个用于接收光学信号的光接收次模组(receiver optical subassembly，ROSA)。一般来说，光发射次模组包括一或多个激光器以及用于驱动激光器的相关电路，其中激光器用于发射一或多个频道波长的信号。一般而言，光接收次模组包括解多工器及一或多个透镜，借以接收并解多工频道波长而作为正比电性信号输出。
由于光纤到户及其他数据服务的盛行，高速数据通讯的需求仍持续增加。100G以太网络(Ethernet)的标准化完成于2010年，因此100G以太网络收发器的采用度持续成长。光收发器的制造商面临在不牺牲效能的前题下降低成本的难以轻易解决的挑战。举例来说，当数据速率达到25Gb/s或更高时，光发射次模组便会成为光收发器装置的整体制造成本中主要的部分。
发明内容
根据本发明一实施例，公开有一种光收发次模组。光收发次模组包括基板以及激光驱动电路。激光驱动电路设置于基板且用于接收驱动信号并调制激光发射器，借以使激光发射器输出相关频道波长。激光驱动电路包括第一及第二信号传导体、导体激光安装部以及阻抗匹配网络。第一及第二信号传导体用于电性耦接至外部发射电路以接收驱动信号。导体激光安装部用于电性耦接至激光发射器及第一信号传导体。阻抗匹配网络用于电性耦接至导体激光安装部及第二信号传导体。阻抗匹配网络包括阻抗可调装置，借以在多个阻抗之间进行选择来实质上匹配激光驱动电路的阻抗，进而减缓信号反射。
附图说明
这些及其他的特征与优点将通过阅读以下的详细描述及附图被更透彻地了解。在附图中：
图1A及图1B为根据本发明的实施例的多频光收发器的方块图；
图2根据一实施例呈现图1A及图1B中的多频光收发器中的光发射次模组中所适用的激光次模组的立体图；
图3根据本发明一实施例呈现图2中的激光次模组的信号路径层的上视图；
图4根据一实施例呈现设置在图2中的次模组基板的驱动电路的示例的方块图；
图5A至图5P根据本发明的实施例绘示用来引入图4中的驱动电路的阻抗变化的各种示例性态样。
图6根据本发明一实施例呈现单频双工次模组装置的示例，其中单频双工次模组配置具有激光次模组，且激光次模组具有集成阻抗匹配网络。
附图标记说明：
光收发器100
光收发器100’
壳体102
发射连接电路104
接收连接电路108
MPO连接器110
光学多工器111
MPO连接器112
光学解多工器113
光纤114
输出光纤115
输出光学连接器116
输入光纤117
输入光学连接器118
光发射次模组120a、120b、120c、120d
发射光纤122
光接收次模组130
接收光纤132
光纤阵列133
光感测器阵列134
跨阻抗放大器136
驱动信号TX_D1、TX_D2、TX_D3、TX_D4
电性资料信号RX_D1、RX_D2、RX_D3、RX_D4
激光次模组200、200A、200B、200C、200D、200E、200F、200G、200H、200I、200J、200K、200L、200M、200N、200O、200P
基板202
第一端204
第二端206
接地平面层208
信号路径层210
长轴212
阻抗匹配网络216
第一信号传导体218-1
第二信号传导体218-2
部分222
导体激光安装部224
激光二极管226
光学耦合端口228
光信号230
波导231
终端232-1、232-2
驱动电路234
第一电阻器250-1
第二电阻器250-2
第三电阻器250-3
第一焊线260-1
第二焊线260-2
第三焊线260-3
第四焊线260-4
第五焊线260-5
第一共用终端270
第二共用终端272
终端274、276
驱动信号MOD-、MOD+
具体实施方式
如上所述，在生产光收发器系统的成本中，光发射次模组占主要的部分。激光装置，也称为激光发射器，能产生高达并超过25Gbps的数据速率，举例来说，这不仅需要高品质的激光二极管，还更需要散热的考量、信号路径距离及印刷电路板的布局。这种通过激光器装置的高速调制一般也需要相对较精准的阻抗匹配，以确保额定的效能，其中相对较精准的阻抗匹配例如为±10％。某些光发射次模组方法(approach)在不考虑阻抗失配(impedance mismatch)的情况下使用所谓的“失配(unmatched)”构型。然而，仍存在有不可避免的反射(reflection)问题，且这种失配构型例如依赖阻抗转移电路或能进行补偿的驱动器。因此，使用失配态样所增加的成本、复杂度及覆盖区往往使其成为不理想的选择，尤其是在光次模组的尺寸不断地扩展的情况更为严重。
阻抗匹配能由软件模拟或人工所进行的计算而模组化。然而，光学模组具有诸如频率超过Gbps、激光驱动模组中的变化、信号传送线路及激光器装置本身等数个限制因素。激光器装置特性会随着不同的激光类型及不同的激光制造商而改变。这些因素常常使得阻抗匹配变得复杂，且光发射次模组相关的元件中的一或多个的改变会需要额外的计算及重新设计，借以确保阻抗充分地被匹配。
举例来说，发生于激光驱动器终端及印刷电路板线路之间，相同的板体上不同的印刷电路板线路之间、诸如可挠式印刷电路板的互连装置之间及其他元件之间的阻抗失配会造成反射。反射的产生代表一部分的驱动信号反射回驱动信号源，这使得该部分的驱动信号会来回反射直到反射衰减。这些信号的反射会显著地影响驱动信号品质而会降低整体的信号杂讯比(signal to noise，SNR)。
来自如激光器装置的负载的反射驱动信号的量基于驱动信号源及负载阻抗之间的差(delta)。反射系数公式可根据等式(1)计算：
Figure BDA0002290485980000051
其中(Z0)为发送线路阻抗，且(ZL)为负载阻抗，一般介于10欧姆(ohm)至250欧姆之间。匹配的系统因此具有相等或实质相等的负载阻抗(ZL)及发送线路阻抗(Z0)((ZL)-(Z0)＝0)，且于这种情况中反射理论上为零。这就是光发射次模组设计的主要目标。
激光器装置例如为分布反馈式(distributed feedback，DFB)或法布里-佩罗式(Fabry-Perot，FP)，可例如能具有7欧姆至10欧姆的低电阻值。互连装置例如为可挠式印刷电路板且能具有约25欧姆范围内的相对较高电阻。这种失配会造成显著的反射。某些设计包括集成于光发射次模组中的电阻器，尤其为一或多个电阻器电性并联于产生负载的激光器装置以降低或消除反射。
一或多个集成电阻器各自的电阻值可根据支持电路额定或量测到的特性、激光器装置本身以及等式(1)的计算而预先决定。然而，如上所述，电阻值会随着不同的激光发射器类型及不同的制造商而显著地变化。因此，制造商可能要投资相当多的资源在生产具有特定激光发射器的光发射次模组，且绝大部分必须投入大量的成本及资源才能转换成其他的激光器装置。这种对激光器装置进行的转换需要对阻抗匹配进行完整的重新计算，且需要重新设计电阻器电路、印刷电路板布局等等。这会导致制造商无法利用可能较为有效率、较便宜及/或较泛用的激光器装置。这种使用灵活度不足的问题仍为光发射次模组发展及继续革新的显著障碍，并最终会影响量率。
因此，根据本发明一实施例，公开有一种适用于光发射次模组中的激光次模组(laser subassembly)，其中激光次模组包括集成阻抗匹配网络(integrated impedancematching network)以致能多个可选择的电阻态样，进而确保光发射次模组的驱动电路及激光发射器具有匹配或实质上匹配的阻抗。激光次模组包括基板，且基板上设有驱动电路。驱动电路包括信号传导体，且信号传导体用于电性耦接于外部发送连接电路、导体激光安装部以及阻抗匹配网络。阻抗匹配网络包括多个电阻器，且一或多个电阻器选择性地电性耦接于导体激光安装部以引入量值可选择的阻抗。因此，通过使技术人员于制造过程中能耦接阻抗匹配网络所提供的电阻器或电阻器组合(resistor combination)，阻抗匹配网络容纳具有不同负载阻抗的多个不同的激光发射器，借以例如确保驱动电路及激光器装置具有10％以内的实质上匹配的阻抗。
相较于其他根据一或多个电阻器的稳定构型(static configuration)匹配阻抗之方法，在此公开的具有集成阻抗匹配网络的激光次模组提供有数个优点。举例来说，即使多个不同的激光器装置差异甚大的阻抗，例如10欧姆、50欧姆及250欧姆，根据本发明的光发射次模组仍会使用数量相对较少的电阻器及这些电阻器之间的互连器来匹配这些激光器装置的阻抗。
此外，根据本发明的光发射次模组提供粗略的(course-grain)及细微的(fine-grain)阻抗选择。举例来说，本发明的一实施例包括三电阻器电路的利用，其中此电路包括串连的250欧姆电阻器、50欧姆电阻器及10欧姆电阻器，以使250欧姆、50欧姆及10欧姆的负载阻抗能匹配。然而，某些激光发射器可具有从额定量值变化2％至10％的真实负载阻抗。因此，在此公开的三电阻器电路可借由将电阻器以彼此串联及/或彼此并联的方式耦接而被用来达成中间电阻(intermediate resistance)。举例来说，在上下文中具有约10欧姆负载阻抗的激光发射器中，三电阻电路能根据所需的态样达到8.06欧姆、9.62欧姆、9.62欧姆或10欧姆。仅借由在阻抗匹配网络中选择一个不同的电阻器组合以使阻抗达到匹配或实质上匹配，激光器装置可轻易地于次模组改变而用于具有潜在不同的相关负载阻抗的其他类型的激光发射器。因此，根据本发明的光发射次模组能于相对较紧密的覆盖区(footprint)中使用数量相对较少的电阻器来供应(accommodate)大范围的负载阻抗，其中覆盖区能与相关的激光发射器紧密地被集成于相同的基板。
在此，“频道波长(channel wavelength)”指与光学频道相关的波长，且可包括中心波长附近的特定波长带。在一示例中，频道波长可由国际电信(InternationalTelecommunication，ITU)标准定义，例如ITU-T高密度波长分波多工(dense wavelengthdivision multiplexing，DWDM)网格(grid)。本发明同样地可应用于低密度分波多工(coarse wavelength division multiplexing，CWDM)。于特定的示例中，频道波长根据区域网络(local area network，LAN)波长分割多工(wavelength division multiplexing，WDM)实施，而区域网络波长分割多工也可称为LWDM。用语“耦合”在此指任何连接、耦接、连结或相似的关系，且“光学地耦合”指光从一个元件传递(impart)到另一个元件的耦合关系。这种“耦合”装置并不需要直接彼此连接，且可由中间元件或能操控或修改这样的信号的装置分隔开。
用语“实质上”在此一般性地使用并指可接受的误差范围内的精准程度，其中可接受的误差范围视为并反映因制造过程中的材料组成、材料缺陷及/或限制/奇异(peculiarity)所产生的次要真实世界变化(minor real-world variation)。这种变化可因此被描述为大致地(largely)，但不需完全地达成所述的特性。为了提供一种非限制性的示例来量化“实质上”，除非另有说明，否则次要变化可造成的误差小于或等于特定描述的数量/特性之正负5％。
请参阅相关图式，其中图1A呈现及描述根据本发明实施例的光收发器100。在本实施例中，光收发器100使用四个不同的频道波长(λ1、λ2,λ3,λ4)发出并接收四个频道的信号，且每频道能具有至少大约25Gbps的传输速度。在一示例中，频道波长λ1、λ2、λ3、λ4可分别为1270纳米(nm)、1290nm、1310nm及1330nm。包括相关于区域网络波长分割多工之其他频道波长也属于本发明的范畴。光收发器100也能具有2公里(km)到至少约10公里的传输距离。光收发器100例如可用于网络数据中心应用(internet data center applications)或是光纤到户(fiber to the home，FTTH)应用。
本实施例所公开的光收发器100包括多个光发射次模组(TOSA)120a、120b、120c、120d及多频道的光接收次模组(receiver optical subassembly，ROSA)130，其中光发射次模组120a、120b、120c、120d用于在不同的频道波长发出光学信号，且多频道的光接收次模组130用于在不同的频道波长接收光学信号。光发射次模组120a、120b、120c、120d及多频道的光接收次模组130位于收发器的壳体102中。
发射连接电路104及接收连接电路108在壳体102中分别提供电性连接给光发射次模组120a、120b、120c、120d及多频道的光接收次模组130。发射连接电路104电性连接于各个光发射次模组120a、120b、120c、120d中的电子元件(例如激光器、屏幕光二极管等等)，且接收连接电路108电性连接于多频道的光接收次模组130中的电子元件(例如光二极管、跨阻抗放大器等等)。发射连接电路104及接收连接电路108可为可挠式印刷电路(flexibleprinted circuits，FPCs)，其中可挠式印刷电路至少包括导电路径(conductive path)借以提供电性连接，并也可包括额外的电路。
各个光发射次模组120a、120b、120c、120d可与激光次模组200一起实施，其中激光次模组200如以下所详细描述具有集成阻抗匹配网络。各个光发射次模组可电性耦接于发射连接电路104上的导电路径，且可用于接收驱动信号(例如TX_D1、TX_D2、TX_D3、TX_D4)，并将频道波长发射至发射光纤122的光纤上。
MPO(multi-fiber push on)连接器110提供光学连接给在壳体102中的光发射次模组120a、120b、120c、120d及多频道的光接收次模组130。MPO连接器110分别通过发射光纤122及接收光纤132光学地耦接于光发射次模组120a、120b、120c、120d及多频道的光接收次模组130。MPO连接器110用于耦接于相匹配的MPO连接器112，而使得光收发器100中的发射光纤122及接收光纤132光学地耦接于外部的光纤114。
接着，图1A中所呈现的本实施例的多频道的光接收次模组130包括光感测器(photodetector)阵列134，其中光感测器阵列134例如包括光学耦合于光纤阵列133的光二极管，且光纤阵列133由接收光纤132的端部形成。多频道的光接收次模组130也包括多频道的跨阻抗放大器(transimpedance amplifier)136，且多频道的跨阻抗放大器136电性连接于光感测器阵列134。光感测器阵列134及跨阻抗放大器136侦测从光纤阵列133接收的光学信号并将此光学信号转换成电性资料信号RX_D1、RX_D2、RX_D3、RX_D4，其中电性数据信号RX_D1、RX_D2、RX_D3、RX_D4通过接收连接电路108输出。光接收次模组的其他实施例也可用于光收发器100中，而用于接收及侦测一或多个光学信号。
本实施例所提供的光收发器100不包括光学多工器(multiplexer)或解多工器(demultiplexer)。光学信号可于光收发器100外部多工或解多工。
请参阅图1B，另一实施例提供的光收发器100’包括同上所述的光启动器(例如光发射次模组120a、120b、120c、120d及光接收次模组130)，并更包括光学多工器111及光学解多工器113。光学多工器111及光学解多工器113皆可包括阵列波导光栅(AWG)。光学多工器111光学地耦接于发射光纤122，且光学解多工器113光学地耦接于接收光纤132。光学多工器111多工正通过发射光纤122发射的光学信号，借以提供经多工的光学信号给输出光纤115。光学解多工器113将输入光纤117所接收并经多工的光学信号解多工，借以提供所接收的光学信号给接收光纤132。输出光纤115及输入光纤117分别耦接于输出光学连接器116以及输入光学连接器118。
本实施例所提供的光收发器100’包括4个频道，且可用于低密度分波多工，但也可包括其他数量的频道。本实施例所提供的光收发器100’也可具有每频道至少约25Gbps的传输速率以及2km到至少约10km的传输距离，并可用于网络数据中心应用或光纤到户应用。
图2至图5P呈现根据本发明一实施例的示例性激光次模组200。如附图所示，激光次模组200包括一基板202，且基板202也可称为次模组基板或称为激光次基台(submount)。基板202包括一信号路径层210，信号路径层210也可称为电源平面(power plane)并以三明治结构的方式设置于一接地平面层208。信号路径层210例如可包括介电材料(dielectricmaterial)或其他合适的基板材料，其中介电材料例如为玻璃、硅。如以下将详细描述，以诸如铜的金属形成的多个导电线路可设置于信号路径层210以将驱动信号提供给激光器装置。导电线路例如可包括微带传送线路(microstrip transmission line)。接地平面层208可包括金属或金属合金。在一实施例中，接地平面层208包括铜或铜箔。
基板202更包括一第一端204，且第一端204相对于一第二端206。基板202的长轴212能平行界定出第一端204及第二端206的表面延伸。也就是说，如图式所示，第一端204及第二端206分别彼此横向(cross-wise)设置，而不是位于基板202的相对两端，且位于基板202的相对两端也可以说是彼此纵向设置。第一端204可邻近于发射连接电路104，并因此可称为电性耦合端。第二端206可邻近于光纤耦合端(如图4所示)，并因此可称为光学耦合端。借由将基板202图案化成具有横向相对的电性耦合端及光学耦合端的态样，得以有利地降低驱动信号的飞行时距(time of flight)。然而，其他的构型也属于本发明的范畴且本发明并不以图2中所呈现的特定实施例为限。
接着，请参照图3，信号路径层210包括具有集成的阻抗匹配网络216且为弯曲的接地共面波导(grounded coplanar waveguide，GCPW)图案化构型(patterningconfiguration)。接地共面波导图案化构型包括一第一信号传导体218-1，其中第一信号传导体218-1设置/形成于界定基板202的表面的顶部。第一信号传导体218-1包括弯曲构型，而使得邻近基板202的第二端206的部分222包括实质上为90度的弯曲。部分222也可称为激光驱动器(laser driver，LD)耦合部。接地共面波导图案化构型更包括一第二信号传导体218-2，且如以下所详细描述，第二信号传导体218-2可电性耦接于第一信号传导体，以通过集成的阻抗匹配网络216改变基板202的阻抗。
接地共面波导图案化构型还包括一导体激光安装部224，且导体激光安装部224用于耦接激光器装置(未绘示)至界定出信号路径层210的表面。激光器装置例如可包括电吸收调制激光器(electro-absorption modulated laser；EML)，且电吸收调制激光包括集成于单一的光电积体电路(integrated circuit，IC)芯片上的分散式回馈(distributedfeedback；DFB)激光二极管以及电吸收调制器(electro-absorption modulator，EAM)。位于电吸收调制激光器外部的驱动芯片能提供电性驱动信号给电吸收调制器，且电吸收调制器接着能根据电性驱动信号来调制分散式回馈激光二极管。诸如法布立-拍若(Fabry-Perot；FP)激光器的其他激光器装置也位于本发明的范围中。
阻抗匹配网络216可包括为了引入所需的电阻量而选择性地耦接的多个电阻器(或电阻元件)，其中所需的电阻量是为了匹配阻抗。阻抗的可选择性可使用数量相对较少的电阻器及电阻器之间的互连器而处于细微位准(fine-grain level)及粗略位准(coarse-grainlevel)，其中互连器例如为焊线(wire bond)。举例来说，某些构型允许相对较大的阻抗变化，例如<±10％，而其他态样允许±3％或更小的渐进式(incremental)改变。为了说明，在以下提供某些非限制性的示例电阻值。举例来说，阻抗匹配网络216的电阻器能包括表面安装(Surface Mount，SMD)电阻器、薄膜电阻器、其他合适的电阻器装置或上述的结合。
接着，接地共面波导图案化构型使第一信号传导体218-1能通过导体激光安装部224及阻抗匹配网络216电性耦接至第二信号传导体218-2。当上述耦接完成时，驱动电路234(如图4所示)可包括以并联方式电性连接阻抗匹配网络216的导体激光安装部224。驱动电路234也可称为激光驱动电路。阻抗匹配网络216的电阻元件可接着选择性地耦接至驱动电路以确保基板202及激光二极管226在预设的公差内相匹配，其中预设的公差例如为10％且较佳地为5％。
图4根据一实施例呈现具有激光次模组200的光发射次模组120n的高度简化的示意图，其中激光次模组200具有集成的阻抗匹配网络216。如图式所示，发射连接电路104能提供驱动信号MOD-、MOD+。激光次模组200通过驱动电路234电性耦接至发射连接电路104。尤其，终端232-1、232-2耦接至发射连接电路104并接收电压形式的驱动信号。终端232-1通过第一信号传导体218-1电性耦接至阻抗匹配网络216的一端及导体激光安装部224。终端232-2通过第二信号传导体218-2耦接至阻抗匹配网络216的另一端及导体激光安装部224。诸如电吸收调制激光器的激光二极管226安装并电性耦接至导体激光安装部224，且阴极电性耦接至终端232-1且阳极电性耦接至终端232-2。
在运作过程中，发射连接电路104提供驱动信号MOD-、MOD+。驱动电路234接收驱动信号，且激光二极管226响应于接收驱动信号而发出具有相关频道波长的光信号230。光信号230的频道波长可接着被发送至波导231，其中波导231例如为光纤且光学的耦接于光学耦合端口228中。虽然未绘示于图4中，激光次模组200可包括聚焦光学结构(focusingoptics)、隔离器(isolators)、套管(ferrule)及其他被动及主动的光学装置，借以发送光信号230至波导231。
请参照图5A，呈现有激光次模组200A的一示例性实施例。如图式所示，激光次模组200A包括具有阻抗可调配置(adjustable impedance arrangement)的集成阻抗匹配网络216。阻抗可调配置包括一第一电阻器250-1(电阻值为R1)、一第二电阻器250-2(电阻值为R2)及一第三电阻器250-3(电阻值为R3)。在本实施例中，阻抗可调配置也可称为三电阻线路。以下的各个阻抗匹配网络216的示例性构型包括：R1＝250Ω、R2＝50Ω以及R3＝10Ω。须注意的是，电阻器的数量及特定的电阻值可依据实际需求调整而非为限制性的。第一电阻器250-1、第二电阻器250-2及第三电阻器250-3彼此以串联的方式电性耦接，且没有增设互连装置(例如焊线、搭接线等等)而保持为开放电路(open circuit)。如以下所进一步描述，第一共用终端270、终端274、276可接着电性耦接至驱动电路234中以根据第一电阻器250-1、第二电阻器250-2及第三电阻器250-3来改变阻抗。
图5B呈现具有集成的阻抗匹配网络216的激光次模组200B的示例性实施例，其中集成的阻抗匹配网络216的电阻值等于R1，例如250欧姆。如图式所示，激光次模组200B包括第一焊线260-1、第二焊线260-2及第三焊线260-3。第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一电阻器250-1(R1)的第一端。第三焊线260-3电性耦接第一电阻器250-1(R1)的另一端至第二信号传导体218-2，而因此完成驱动电路234。如图5B所示，在诸如负载的相关激光二极管具有约为250欧姆的负载阻抗的情况下，可引入数量相对较少的焊线来选择性地耦接250欧姆的电阻至驱动电路。技术人员可于激光次模组200B的制造过程中引入焊线。
图5C根据本发明呈现具有集成的阻抗匹配网络216的激光次模组200C的另一示例性实施例。如图式所示，激光次模组200C实质上相似于以上参照图5B说明的激光次模组200B。然而，在图5C中的实施例中，第二电阻器通过第一至第三焊线260-1、260-2、260-3耦接至第二信号传导体218-2以完成驱动电路234。在此情况中，第一电阻器250-1及第二电阻器250-2可包括依第一共用终端270。第一共用终端270可实质上垂直于第一电阻器250-1及第二电阻器250-2延伸并使阻抗匹配网络216的电路能使用相对较小的覆盖区。此外，第一共用终端270有利地降低焊线的整体数量以达成所需的电阻值。在任何情况中，激光次模组200C因此选择性地耦接50欧姆的电阻至驱动电路。
图5D根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200D的另一示例性实施例。如图式所示，激光次模组200D具有相关于第二电阻器250-2及第三电阻器250-3的一第二共用终端272。第二共用终端272平行第一电阻器250-1及第三电阻器250-3延伸。第二共用终端272可电性耦接至第一电阻器250-1、第二电阻器250-2及第三电阻器250-3。第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第二共用终端272，而因此电性耦接至第三电阻器250-3(R3)的第一端。第三焊线260-3电性耦接第三电阻器250-3(R3)的另一端至第二信号传导体218-2以完成驱动电路234。因此，激光次模组200D选择性地耦接10欧姆的电阻至驱动电路。
图5E根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200E的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性连接导体激光安装部224至第二共用终端272。第二共用终端272通过第一共用终端270电性耦接至第一电阻器250-1(R1)的第一端。第一电阻器250-1(R1)的另一端接着电性耦接至第二信号传导体218-2以完成驱动电路。因此，第一与第二共用终端270、272可有利地被用来选择性地以串联的方式在驱动电路234中电性耦接第一电阻器250-1及第二电阻器250-2，借以选择性地加总第一电阻器250-1及第二电阻器250-2的电阻值(例如R1(250欧姆)+R2(50欧姆)＝300欧姆)。
图5F根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200F的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第三电阻器250-3的第一终端。如上所述，第三电阻器250-3(R3)电性耦接至第二共用终端272。第二共用终端272接着通过第三焊线260-3电性耦接至第一共用终端270。第一共用终端270电性耦接至第一电阻器250-1(R1)。第一电阻器250-1(R1)接着通过第四焊线260-4电性耦接至第二信号传导体218-2。因此，图5F中所呈现的实施例能在驱动电路中选择性地以串联的方式电性耦接第一电阻器250-1及第三电阻器250-3，借以加总第一电阻器250-1及第三电阻器250-3各自的电阻值(例如R1(250欧姆)+R3(10欧姆)＝260欧姆)。
图5G根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200G的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一共用终端270。第三焊线260-3电性耦接第三电阻器250-3的终端274至第二信号传导体218-2以完成驱动电路234。因此，图5G所呈现的实施例能选择性地于驱动电路234中以串联的方式电性耦接第二电阻器250-2及第三电阻器250-3，借以加总第二电阻器250-2及第三电阻器250-3各自的电阻值(例如R2(10欧姆)+R3(50欧姆)＝60欧姆)。
图5H根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216之激光次模组200H的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第三电阻器250-3(R3)的终端274。第三焊线260-3电性耦接第一电阻器250-1(R1)的终端276至第二信号传导体218-2以完成驱动电路234。由于终端274、276分别耦接至导体激光安装部224及第二信号传导体218-2，因此第一电阻器250-1、第二电阻器250-2及第三电阻器250-3各自串联。因此，图5G所呈现的实施例使得第一电阻器250-1、第二电阻器250-2及第三电阻器250-3的电阻值的加总(例如R1(250欧姆)+R2(10欧姆)+R3(50欧姆)＝310欧姆)被引入驱动电路234。
图5I根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200I的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一共用终端270。第二与第三焊线260-2、260-3耦接至第二信号传导体218-2。图5I所呈现的实施例使得第一电阻器250-1及第二电阻器250-2于驱动电路中以并联的方式电性耦接，且这两个电阻器的总电阻值为他们各自的电阻值倒数之加总的倒数(R＝(R1-1+R2-1)-1)，总电阻值能表示为1/(1/R1(250欧姆)+1/R2(50欧姆))＝41.67欧姆。
图5J根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200J的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一共用终端270。第三焊线260-3将第一共用终端270电性耦接至第二共用终端272。第四焊线260-4耦接第一电阻器250-1的终端276至第二信号传导体218-2以完成驱动电路234。相似地，第五焊线260-5耦接第三电阻器250-3的终端274至第二信号传导体218-2。图5J所呈现的实施例使得第一电阻器250-1及第三电阻器250-3于驱动电路中以并联的方式电性耦接，且这两个电阻器的总电阻值为他们各自的电阻值倒数的加总的倒数(R＝(R1-1+R3-1)-1)，总电阻值能表示为1/(1/R1(250欧姆)+1/R3(10欧姆))＝9.62欧姆。
图5K根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200K的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一共用终端270。第三焊线260-3电性耦接第一共用终端270至第三电阻器250-3(R3)的终端274。第四焊线260-4耦接第一电阻器250-1(R1)的终端276至第二信号传导体218-2。图5K所呈现的实施例使得第二电阻器250-2及第三电阻器250-3于驱动电路234中以并联的方式电性耦接，且这两个电阻器的总电阻值为他们各自的电阻值倒数的加总的倒数(R＝(R2-1+R3-1)-1)，总电阻值能表示为1/(1/R2(50欧姆)+1/R3(10欧姆))＝8.33欧姆。
图5L根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200L的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一共用终端270。第三焊线260-3电性耦接第二共用终端272至第一电阻器250-1(R1)的终端276。第四焊线260-4电性耦接第三电阻器250-3(R3)的终端274至第二信号传导体218-2。图5L所呈现的实施例使得于驱动电路中，第一电阻器250-1及第二电阻器250-2以并联的方式彼此电性耦接，且再串联于第三电阻器250-3。第一电阻器250-1及第二电阻器250-2的总电阻值为他们各自的电阻值倒数的加总的倒数。本实施例的总电阻值为((R1-1+R2-1)-1+R3)，且可进一步表示为1/(1/R1(250欧姆)+1/R2(50欧姆))+R3(10欧姆)＝51.67欧姆。
图5M根据本发明呈现具有集成阻抗匹配网络216的激光次模组200M的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第二共用终端272。第三焊线260-3电性耦接第一共用终端270至第三电阻器250-3(R3)的终端274。第四焊线260-4电性耦接第一电阻器250-1(R1)的终端276至第二信号传导体218-2。图5M所呈现的实施例使得于驱动电路中，第二电阻器250-2及第三电阻器250-3以并联的方式彼此电性耦接，且串联于第一电阻器250-1。第二电阻器250-2及第三电阻器250-3的总电阻值为他们各自的电阻值倒数的加总的倒数。本实施例的总电阻值为((R2-1+R3-1)-1+R1)，且可进一步表示为1/(1/R2(50欧姆)+1/R3(10欧姆))+R1(250欧姆)＝258.33欧姆。
图5N根据本发明呈现具有集成的阻抗匹配网络216的激光次模组200N的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至共用的终端274。第三焊线260-3电性耦接第三电阻器250-3(R3)的终端274至第二信号传导体218-2。第四焊线260-4电性耦接第一电阻器250-1(R1)的终端276至第二信号传导体218-2。图5N所呈现的实施例使得于驱动电路中，第一电阻器250-1及第二电阻器250-2以串联的方式彼此电性耦接，且并联于第三电阻器250-3。因此，本实施例的总电阻值可表示为1/((1/(R1(250欧姆)+R2(50欧姆))+1/R3(10欧姆))＝9.68欧姆。
图5O根据本发明呈现具有集成的阻抗匹配网络216的激光次模组200O的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一共用终端270。第三焊线260-3电性耦接第三电阻器250-3(R3)的终端274至第二信号传导体218-2。第四焊线260-4电性耦接第一电阻器250-1(R1)的终端276至第二信号传导体218-2。图5O所呈现的实施例使得在驱动电路中，第二电阻器250-2及第三电阻器250-3以串联的方式彼此电性耦接，且并联于第一电阻器250-1。因此，本实施例的总电阻值可表示为1/((1/(R2(50欧姆)+R3(10欧姆))+1/R1(250欧姆))＝48.39欧姆。
图5P根据本发明呈现具有集成的阻抗匹配网络216的激光次模组200P的另一示例性实施例。如图式所示，第一焊线260-1电性耦接第一信号传导体218-1至导体激光安装部224。第二焊线260-2电性耦接导体激光安装部224至第一共用终端270。第三焊线260-3电性耦接第一共用终端270至第三电阻器250-3(R3)的终端274。第四焊线260-4电性耦接第一电阻器250-1的终端276至第二信号传导体218-2。第五焊线260-5电性耦接第二共用终端272至第二信号传导体218-2。图5P中的实施例使得第一电阻器250-1、第二电阻器250-2及第三电阻器250-3于驱动电路以并联的方式彼此电性耦接。本实施例的总电阻值为(R1-1+R2-1+R3-1)-1，并可进一步表示为1/(1/R1(250欧姆)+1/R2(50欧姆)+1/R3(10欧姆))＝8.06欧姆。
虽然前述的示例及情况是呈现于使用多频收发器的情况，但本发明并不以此为限。举例来说，图6根据本发明呈现示例性的单频双工次模组(BOSA)配置，其中单频双工次模组装置具有激光次模组，且激光次模组具有集成阻抗匹配网络。
根据本发明一实施例，公开有一种光收发次模组。光收发次模组包括一基板以及一激光驱动电路。激光驱动电路设置于基板且用于接收一驱动信号并调制一激光发射器，借以使激光发射器输出一相关频道波长。激光驱动电路包括第一及第二信号传导体、一导体激光安装部以及一阻抗匹配网络。第一及第二信号传导体用于电性耦接至一外部发射电路以接收驱动信号。导体激光安装部用于电性耦接至激光发射器及第一信号传导体。阻抗匹配网络用于电性耦接至导体激光安装部及第二信号传导体。阻抗匹配网络包括一阻抗可调配置，借以在多个阻抗之间进行选择来实质上匹配激光驱动电路的阻抗，进而减缓信号反射。
根据本发明另一实施例，公开有一种光收发器。光收发器包括一壳体、一光收发次模组以及一光接收次模组。光收发次模组设置于壳体中，并包括一基板以及一激光驱动电路。激光驱动电路设置于基板且用于接收一驱动信号并调制一激光发射器，借以使激光发射器输出一相关频道波长。激光驱动电路包括第一及第二信号传导体、一导体激光安装部以及一阻抗匹配网络。第一及第二信号传导体用于电性耦接至一外部发射电路以接收驱动信号。导体激光安装部用于电性耦接至激光发射器及第一信号传导体。阻抗匹配网络用于电性耦接至导体激光安装部及第二信号传导体。阻抗匹配网络包括一阻抗可调配置，借以在多个阻抗之间进行选择来实质上匹配激光驱动电路的阻抗，进而减缓信号反射。光接收次模组设置于壳体中。
根据本发明另一实施例，公开有一种用于一激光发射器及一驱动电路之间的阻抗匹配的方法，其中驱动电路用于激光发射器。所述方法包括设置驱动电路于一基板的一信号层，驱动电路包括多个信号传导体、一导体激光安装部及一阻抗匹配网络，信号传导体用于接收一驱动信号，导体激光安装部用于耦接至激光发射器，阻抗匹配网络具有多个电阻元件，将电阻元件彼此耦接，以及将电阻元件中的至少一第一电阻元件电性耦接于导体激光安装部及阻抗匹配网络之间，以完成驱动电路，驱动电路包括形成于信号传导体、导体激光安装部及阻抗匹配网络之间的一电路，其中，电性耦接至少一第一电阻元件包括电性耦接少于全部的电阻元件至驱动电路。
虽然本发明的原理已在此描述，但是可以理解的是，本领域技术人员可理解这些叙述仅为示例性的而不用于限定本发明的范围。除了在此描述及呈现的示例性实施例之外，其他的实施例也属于本发明的范畴。本领域技术人员当可进行一些修改及替换，且这些修改及替换也属于本发明的范畴并仅以下述的权利要求为限。

Claims (18)

1.一种光发射次模组，其特征在于，所述光发射次模组包括：
基板；
激光驱动电路，设置于所述基板，用于接收驱动信号并调制激光发射器以使所述激光发射器输出相关频道波长，所述激光驱动电路包括：
第一信号传导体及第二信号传导体，用于电性耦接至外部发射电路以接收所述驱动信号；导体激光安装部，用于电性耦接至所述激光发射器及所述第一信号传导体；以及阻抗匹配网络，电性耦接至所述导体激光安装部及所述第二信号传导体，所述阻抗匹配网络包括阻抗可调配置，以在多个阻抗中选择以实质上匹配所述激光驱动电路的阻抗而减缓信号反射,
其中所述多个阻抗包括邻设于所述导体激光安装部的三个电阻器。
2.如权利要求1所述的光发射次模组，其特征在于，所述多个电阻器以串联的方式彼此电性耦接。
3.如权利要求1所述的光发射次模组，其特征在于，所述阻抗匹配网络还包括多个终端，所述多个终端使所述多个电阻器中的一或多个能被选择性地电性耦接于所述导体激光安装部及所述第二信号传导体之间。
4.如权利要求3所述的光发射次模组，其特征在于，所述多个终端至少其中一个共用于所述多个电阻器的其中两个之间。
5.如权利要求1所述的光发射次模组，其特征在于，多个焊线电性耦接少于全部的所述多个电阻器至所述激光驱动电路，以引入所选择的阻抗。
6.如权利要求1所述的光发射次模组，其特征在于，所述多个电阻器包括表面安装电阻器或薄膜电阻器装置。
7.如权利要求1所述的光发射次模组，其特征在于，所述第一信号传导体包括弯曲的接地共面波导图案化构型。
8.如权利要求1所述的光发射次模组，其特征在于，所述基板包括信号层，所述信号层设置于接地平面层，所述激光驱动电路设置于所述信号层。
9.如权利要求1所述的光发射次模组，其特征在于，还包括耦接至所述导体激光安装部的电吸收调制激光器。
10.一种光收发器，其特征在于，包括：壳体；
光收发次模组，设置于所述壳体中，所述光收发次模组包括：
基板；以及激光驱动电路，设置于所述基板，用于接收驱动信号并调制激光发射器以使所述激光发射器输出相关频道波长，所述激光驱动电路包括：
第一信号传导体及第二信号传导体，用于电性耦接至外部发射电路以接收所述驱动信号；导体激光安装部，用于电性耦接至所述激光发射器及所述第一信号传导体；以及阻抗匹配网络，电性耦接至所述导体激光安装部及所述第二信号传导体，所述阻抗匹配网络包括阻抗可调配置，以在多个阻抗中选择以实质上匹配所述激光驱动电路的阻抗而减缓信号反射；以及光接收次模组，设置于所述壳体中，其中
所述多个阻抗包括邻设于所述导体激光安装部的三个电阻器。
11.如权利要求10所述的光收发器，其特征在于，所述多个电阻器以串联的方式彼此电性耦接。
12.如权利要求10所述的光收发器，其特征在于，所述阻抗匹配网络还包括多个终端，所述多个终端使所述多个电阻器中的一或多个能被选择性地电性耦接于所述导体激光安装部及所述第二信号传导体之间。
13.如权利要求12所述的光收发器，其特征在于，所述多个终端至少其中一个共用于所述多个电阻器的其中两个之间。
14.如权利要求10所述的光收发器，其特征在于，多个焊线电性耦接少于全部的所述多个电阻器至所述激光驱动电路，以引入所选择的阻抗。
15.如权利要求10所述的光收发器，其特征在于，所述多个电阻器包括表面安装电阻器或薄膜电阻器装置。
16.如权利要求10所述的光收发器，其特征在于，所述第一信号传导体包括弯曲的接地共面波导图案化构型。
17.一种用于激光发射器及驱动电路之间的阻抗匹配的方法，其特征在于，所述驱动电路用于所述激光发射器，所述方法包括：
设置所述驱动电路于基板的信号层，所述驱动电路包括多个信号传导体、导体激光安装部及阻抗匹配网络，所述多个信号传导体用于接收驱动信号，所述导体激光安装部用于耦接至所述激光发射器，所述阻抗匹配网络具有多个电阻元件；将所述多个电阻元件彼此耦接；以及将所述多个电阻元件中的至少一个第一电阻元件电性耦接于所述导体激光安装部及所述阻抗匹配网络之间，以完成所述驱动电路，所述驱动电路包括形成于所述多个信号传导体、所述导体激光安装部及所述阻抗匹配网络之间的电路，其中，电性耦接所述至少一个第一电阻元件包括电性耦接少于全部的所述多个电阻元件至所述驱动电路，以及其中所述多个电阻元件包括邻设于所述导体激光安装部的三个电阻器。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，电性连接所述至少一个第一电阻元件包括通过多个焊线电性连接所述至少一个第一电阻元件至所述驱动电路。
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