CN112904495A - 光模块装置 - Google Patents

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Abstract

一种光模块装置，包括基板、光检测器以及光解复用器。光检测器设置于所述基板上，用以检测光信号并产生对应的电信号，所述光检测器具有检测器表面。光解复用器具有本体，所述本体具有复用器表面并朝向所述检测器表面，且所述本体于所述复用器表面具有凹槽，所述凹槽用以容纳胶水，所述光解复用器透过胶水与所述光检测器黏合，且所述检测器表面与所述复用器表面直接接触。本发明实施例透过减少光解复用器与光检测器之间的距离，以解决光斑产生以及光路差损所造成的功率损失的问题。

Description

光模块装置
技术领域
本发明有关于一种光模块装置，尤指一种接收光信号的光模块装置。
背景技术
光收发器用于发送和接收用于各种应用的光信号，包括互联网数据中心、有线电视宽带和光纤到户(fiber to the home，FTTH)应用等。光收发器可以包括用于发送和接收光信号的一个或多个光发射组件(transmitteroptical subassemblies，TOSA)和光接收组件(receiver optical subassemblies，ROSA)。在光接收组件中，光信号在由光解复用器传递至光检测器时，必须考虑光斑产生以及光路差损所造成的功率损失的问题。
发明内容
有鉴于此，在本发明一实施例中，透过减少光解复用器与光检测器之间的距离，以解决光斑产生以及光路差损所造成的功率损失的问题。
本发明一实施例揭露一种光模块装置，包括基板；光检测器，设置于所述基板上，用以检测光信号并产生对应的电信号，所述光检测器具有检测器表面；以及光解复用器，所述光解复用器具有本体，所述本体具有复用器表面并朝向所述检测器表面，且所述本体于所述复用器表面具有凹槽，所述凹槽用以容纳胶水，所述光解复用器透过胶水与所述光检测器黏合。
本发明另一实施例揭露一种光模块装置，包括基板；光检测器，设置于所述基板上，用以检测光信号并产生对应的电信号，所述光检测器具有检测器表面；以及光解复用器，所述光解复用器具有本体，所述本体具有平台部以及朝向所述检测器表面的中央部，所述中央部对于所述光检测器的投影面积小于所述平台部对于所述光检测器的投影面积，所述平台部透过胶水与所述光检测器黏合，所述中央部与所述光检测器直接接触。
根据本发明一实施例，其中所述本体沿延伸方向延伸，所述本体具有沿所述延伸方向延伸的侧壁，所述凹槽位于所述侧壁。
根据本发明一实施例，其中部份所述检测器表面与部份所述复用器表面直接接触。
根据本发明一实施例，其中所述光信号经由所述光解复用器，未经过所述胶水，直接入射至所述光检测器。
根据本发明一实施例，更包括接收处理电路，用以放大以及转换处理所述电信号以取得所述光信号所对应的数据。
附图说明
图1显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。
图2显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。
图3显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的外观图。
图4显示图3沿虚线AA切面的剖面图。
图5显示图3沿虚线BB切面的剖面图。
图6显示图5的光解复用器32的结构。
主要元件符号说明
光模块装置 100、200、300
光接口端口 10
光解复用器 12、12A、32
光复用器 12B
光检测器 14、14A、34
激光器 14B
接收处理电路 16、16A、36
发送处理电路 16B
光接收次模块 20A
光发送次模块 20B
基板 30
斜面 33
胶水 40
区域 42
本体 60
复用器表面 62
凹槽 64A、64B
侧壁 66A、66B
平台部 68A
中央部 68B
光信号 L1、L2
数据 RX_D1、RX_D2、RX_D3、RX_D4
电数据信号 TX_D1、TX_D2、TX_D3、TX_D4
延伸方向 X
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于本发明技术领域的技术人员理解和实施本发明，下面结合附图与实施例对本发明进一步的详细描述，应当理解，本发明提供许多可供应用的发明概念，其可以多种特定型式实施。本发明技术领域的技术人员可利用这些实施例或其他实施例所描述的细节及其他可以利用的结构，逻辑和电性变化，在没有离开本发明的精神与范围之下以实施发明。
本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。其中，图示和说明书中使用的相同的元件编号表示相同或类似的元件。本说明书的图示为简化的形式且并未以精确比例绘制。为清楚和方便说明起见，方向性用语(例如顶、底、上、下以及对角)是针对伴随的图示说明。而以下说明所使用的方向性用语在没有明确使用在以下所附的申请专利范围时，并非用来限制本发明的范围。
再者，在说明本发明一些实施例中，说明书以特定步骤顺序说明本发明的方法以及(或)程序。然而，由于方法以及程序并未必然根据所述的特定步骤顺序实施，因此并未受限于所述的特定步骤顺序。本发明技术领域的技术人员可知其他顺序也为可能的实施方式。因此，于说明书所述的特定步骤顺序并未用来限定申请专利范围。再者，本发明针对方法以及(或)程序的申请专利范围并未受限于其撰写的执行步骤顺序，且本发明技术领域的技术人员可了解调整执行步骤顺序并未跳脱本发明的精神以及范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
图1显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。根据本发明实施例，光模块装置100为光接收模组。如图1所示，光模块装置100包括光接口端口10、光解复用器12、光检测器14以及接收处理电路16。在本实施例中，光模块装置100透过光接口端口10与光缆连接。光缆的端口可以是ST型、SC型、FC型、与LC型等形式。
密集波长分波多任务(Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)技术利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。本发明一实施例利用密集波长分波多任务技术，光模块装置100可以使用四个不同的通道波长(λ1、λ2、λ3、λ4)来接收四个通道，因此，光接口端口10所接收的光信号L1可以具有λ1、λ2、λ3、λ4等四种波长。虽然本实施利是以四个信道配置为例，但是其他信道配置(例如，2、4、16、32等等)也在本申请的范围内。
光信号L1经由光接口端口10传送至光解复用器12，根据本发明实施例，光解复用器12利用阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)技术将光信号L1区分为对应于λ1、λ2、λ3、λ4等四种波长的光信号。光检测器14(在本实施例中为四个)检测光信号并产生对应的电信号，所产生的电信号再经由接收处理电路16的放大电路以及转换电路处理之后，即可取得光信号L1所传送的数据(例如RX_D1至RX_D4)。根据本发明其他实施例，光解复用器12也可使用介质膜滤光片(Thin-film filter，TFF)以及光纤光栅(Fiber BraggGrating，FBG)等相关技术来将光信号L1区分为不同波长的光信号。
图2显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。根据本发明实施例，光模块装置200为光收发模组。如图2所示，光模块装置200包括光接口端口10、光接收次模块(Receiver Optical Subassembly，ROSA)20A以及光发送次模块(TransmitterOptical Subassembly，TOSA)20B。光接收次模块20A包括光解复用器12A、光检测器14A以及接收处理电路16A。光发送次模块20B包括光复用器12B、激光器14B以及发送处理电路16B。
图2与图1的差异在于增加了光发送次模块20B，与图1相同的元件在此省略不再赘述。接收处理电路16A和发送处理电路16B可以经由数据总线与外部系统通信。发送处理电路16B接收的电数据信号(TX_D1至TX_D4)，经过转换处理后，输出至激光器14B，激光器14B将所接收的电数据信号分别调制为光信号。激光器14B可以包括具有衍射光栅的分布式反馈(Distributed Feedback Laser，DFB)激光器。在其他实施例，激光器14B可以包括电吸收调制激光(Electlro-absorption Modulated Laser，EML)激光二极管封装。光复用器12B将对应于电数据信号(TX_D1至TX_D4)的调制光信号转换为包括λ1、λ2、λ3、λ4等四种波长的光信号L2，并传送至光接口端口10以输出至光缆。根据本发明实施例，光接收次模块20A与光发送次模块20B尚包括其他功能电路元件，此为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述以精简说明。
图3显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的外观图。图4显示图3中，沿虚线AA切面的剖面图。图5显示图3中，沿虚线BB切面的剖面图。图6显示图5中，光解复用器32的结构。在图3中，并未详细绘制光解复用器32的结构，有关光解复用器32的具体结构显示于图6中。在图3中，光模块装置300可对应于图1的光模块装置100或图2的光接收次模块20A。光模块装置300包括基板30、光解复用器32、光检测器34、以及接收处理电路36。
参阅图6，光解复用器32具有本体60，本体60具有复用器表面62，本体60于复用器表面62的同侧的侧壁66A与66B分别具有凹槽64A、64B，凹槽64A、64B用以容纳胶水40。回到图4，光检测器34设置于基板30上，透过胶水40与光解复用器32黏合。光检测器34朝向光解复用器32的复用器表面62的方向具有检测器表面，检测器表面与光解复用器32的复用器表面62直接接触，直接接触的区域例如为标号42所标示的区域。
根据本发明另一实施例，本体60具有平台部68A以及朝向检测器表面的中央部68B，中央部68B的底部具有复用器表面62。中央部68B对于光检测器34的投影面积小于平台部68A对于光检测器34的投影面积，平台部68A超出中央部68B的部份透过胶水40与光检测器34黏合，而中央部68B与光检测器34直接接触。
参阅图4与图6，光解复用器32的本体60沿延伸方向X延伸，侧壁66A与66B同样沿延伸方向X延伸，凹槽64A与64B分别位于侧壁66A与66B。参阅图5与图6，当光解复用器32与光检测器34贴合时，透过位于平台部68A超出中央部68B的部份与侧壁66A、66B和光检测器34之间所形成的空间来容纳胶水40，用以粘合光解复用器32与光检测器34，而中央部68B与光检测器34之间不存在胶水40。
如图4所示，光信号L1经由光解复用器32，未经过胶水40，直接入射至光检测器34。光信号L1传至光解复用器32后，经由光解复用器32内部斜面33上的反射膜反射，入射至光检测器34。在其他实施例，也可利用额外设置的反射镜将光信号L1反射至光检测器34。光检测器34将光信号L1转换为电信号后，透过接收处理电路36放大以及转换处理电信号以取得光信号L1所对应的数据。
根据本发明实施例，胶水40的材料可以包括紫外线胶或是环氧树脂。必须说明的是，因为胶水40本身具有厚度，若存在于光解复用器32与光检测器34之间，将增加光解复用器32与光检测器34的距离，将不可避免的造成光斑放大，而光斑无法完全被光检测器34所检测，因而会造成功率损失。
参阅图5，在本发明实施例中，光解复用器32与光检测器34的光路上不存在胶水40，而是紧密的邻接在一起，因此光解复用器32中的光信号得以未经过胶水39而直接入射至光检测器34，当光解复用器32与光检测器34不存在胶水40时，可以有效减少光解复用器32与光检测器34之间的距离，进而避免光信号的光斑放大。再者，由于光解复用器32中的光信号未经过胶水40而直接入射至光检测器34，有效地避免了光信号通过胶水40时发生光路差损而造成的功率损失。
根据本发明实施例所揭露的光模块装置，由于光解复用器32与光检测器34是紧密的邻接在一起，相对的减少光解复用器32与光检测器34之间的距离，避免光信号的光斑被放大而造成功率损失。另外，由于光信号由光解复用器32直接传递至光检测器34，不用经过胶水40，避免了因为光路差损所造成的功率损失。
以上概述之许多实施例的特征使得本领域的普通技术人员能够更了解本发明之范围。本领域的普通技术人员能够以本揭露为基础而设计或修改其他制程以及结构，以实现在本发明之实施例所介绍的相同特征及/或达成相同的优点。本领域的普通技术人员也了解，这些等效的结构并不背离本揭露之精神与范围，并且他们也能够在不背离本发明之精神与范围的情况下，改变、替换、以及变动本发明之特征，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种光模块装置，其特征在于，包括：
基板；
光检测器，设置于所述基板上，用以检测光信号并产生对应的电信号，所述光检测器具有检测器表面；以及
光解复用器，所述光解复用器具有本体，所述本体具有复用器表面并朝向所述检测器表面，且所述本体于所述复用器表面具有凹槽，所述凹槽用以容纳胶水，所述光解复用器透过胶水与所述光检测器黏合。
2.如权利要求1所述的光模块装置，其特征在于，所述本体沿延伸方向延伸，所述本体具有沿所述延伸方向延伸的侧壁，所述凹槽位于所述侧壁。
3.如权利要求1所述的光模块装置，其特征在于，部份所述检测器表面与部份所述复用器表面直接接触。
4.如权利要求1所述的光模块装置，其特征在于，所述光信号经由所述光解复用器，未经过所述胶水，直接入射至所述光检测器。
5.如权利要求1所述的光模块装置，其特征在于，更包括接收处理电路，用以放大以及转换处理所述电信号以取得所述光信号所对应的数据。
6.一种光模块装置，其特征在于，包括：
基板；
光检测器，设置于所述基板上，用以检测光信号并产生对应的电信号，所述光检测器具有检测器表面；以及
光解复用器，所述光解复用器具有本体，所述本体具有平台部以及朝向所述检测器表面的中央部，所述中央部对于所述光检测器的投影面积小于所述平台部对于所述光检测器的投影面积，所述平台部透过胶水与所述光检测器黏合，所述中央部与所述光检测器直接接触。
7.如权利要求6所述的光模块装置，其特征在于，所述光信号经由所述光解复用器的中央部，未经过所述胶水，直接入射至所述光检测器。
8.如权利要求6所述的光模块装置，其特征在于，更包括接收处理电路，用以放大以及转换处理所述电信号以取得所述光信号所对应的数据。
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