CN114063227A - 光次组件模组中的热管理技术 - Google Patents

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CN114063227A CN202110768005.9A CN202110768005A CN114063227A CN 114063227 A CN114063227 A CN 114063227A CN 202110768005 A CN202110768005 A CN 202110768005A CN 114063227 A CN114063227 A CN 114063227A
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汪谊
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Abstract

本发明大致上关于光次组件模组中的热管理技术，包含将如镭射组件的发热元件热耦接至如热电致冷器的温度控制装置，且无须将发热元件设置在气密地密封的壳体内。因此，这样的配置方式提供从发热元件延伸而通过温度控制装置并最终延伸到散热元件(如收发器壳体的侧墙)的热传导路径，而没有让热传导路径延伸通过气密地密封的壳体/腔体。

Description

光次组件模组中的热管理技术
技术领域
本发明涉及光通讯，特别涉及一种在光次组件模组中提供热管理的技术以及用于镭射二极管温度控制的加热装置，此技术在无需气密地密封的壳体来保护元件的情况下用于最小化或者减缓导致冷凝的情形。
背景技术
光收发器可用来发出及接收光学讯号以适用于但不限于网络数据中心(internetdata center)、线缆电视宽频(cable TV broadband)及光纤到府(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及频宽。为了在空间较受限的光收发器模组中提供较高的发射/接收速度例如会面临热管理(thermal management)、介入损失(insertion loss)、射频驱动讯号质量及良率(manufacturing yield)等挑战。
光收发器模组一般包含一或多个用于发射光学讯号的光发射次组件(transmitter optical subassembly，TOSA)。光发射次组件能包含一或多个镭射器以及用于驱动镭射器的相关电路，其中镭射器用于发射一或多个频道波长的讯号。在光学应用(如长距离通讯)中，以及在光收发器模组壳体中会形成冷凝现象的情形中，气密地密封的壳体例如能减缓效能损失及元件劣化的风险。然而，气密地密封的壳体的设置增加了制造复杂度、成本并在空间受限的壳体中产生数个难以轻易解决的问题。
发明内容
根据本发明一态样，揭露有一种光次组件模组。光次组件模组包含壳体、基板、热电致冷器以及至少一镭射组件。壳体，界定出空腔。基板至少部分地设置于空腔中。热电致冷器耦接于基板。至少一镭射组件耦接于基板。热电致冷器热耦接于至少一镭射组件并热隔离于基板。
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1为根据本发明的实施例的光收发器模组的方块图。
图2为根据本发明的光收发器模组的立体图。
图3为图2中根据本发明一实施例的光收发器模组的部分分解图。
图4为图2中根据本发明一实施例的光收发器模组在第一(或底)壳体部被省略的情况下的另一立体图。
图5为图2中根据本发明一实施例的光收发器模组在第二(或顶)壳体部被省略的情况下的另一立体图。
图6为图2中的光收发器模组沿割面线6-7绘示的剖面示意图。
图7为图2中的光收发器模组沿割面线6-7绘示的另一剖面示意图。
图8A根据本发明一实施例单独呈现适于在图2中的光收发器模组中使用的基板及多个镭射组件。
图8B为图8A中根据本发明一实施例的基板及这些镭射组件的局部放大图。
图9A为根据本发明一实施例呈现适于在图2中的光收发器模组中使用的示例性镭射二极管(laser diode，LD)次安装件的立体图。
图9B为图9A中根据本发明一实施例的镭射二极管次安装件的俯视图。
图10A为根据本发明一实施例呈现适于与图9A中的镭射二极管次安装件一起使用的示例性加热装置的立体图。
图10B为图10A中根据本发明一实施例的加热装置的俯视图。
图11A至图11C根据一实施例呈现用于形成图10A中的加热装置的示例性程序。
图12为根据本发明一实施例呈现适于在图2中的光收发器模组中使用的镭射二极管次安装件的另一立体图。
【附图标记说明】
光收发器模组100
壳体101
基板102
光发射次组件装置104
光接收次组件装置106
镭射组件110
发射连接电路112
第一传热路径113
转接线路117
导体线路119
外部发射波导120
光耦合插座122-1
光耦合插座122-2
解多工装置124
多工装置125
频道波长126
光二极管阵列128
放大电路130
接收连接电路132
外部接收波导134
温度控制装置168
光收发器模组200
壳体201
第一壳体部201-1
第二壳体部201-2
基板202
光发射次组件装置204
光接收次组件装置206
镭射组件210
基座211-1至211-4
第一传热路径213
镭射装置213-1
镭射安装面215-1
光耦合埠222
解多工装置224
多工装置225
第一热绝缘材料层236
第二热绝缘材料层237
安装面241-1
开口242-1至242-4
凹面243
对齐面245
凸部247-1
长轴250
表面251
表面252
第一端252-1
第二端252-2
把手254
空腔255
锁合装置258
掣子259
容置槽261
中间波导263
支撑结构264
中间波导267
温度控制装置268
中间波导269
第一板体270-1
第二板体270-2
导体272
第一元件安装面280-1
第二元件安装面280-2
第一安装面284
光路径285
间隙286
监控光二极管292
镭射二极管294
汇聚透镜296
光隔离器298
次安装件299
镭射次安装件299A
镭射次安装件299B
基座902
第一电性终端903-1、903-1'
第二电性终端903-2、903-2'
加热装置904、904'
基座905
电性导体906、906'
沟槽909
电阻加热元件910
安装面911
滤波电容器912
元件安装面913
匹配电阻器914
镭射区域916-1
调变区域916-2
配合面917
电性互连器918
凸部919
接地平面920
电性互连器922
电性互连器924
电性终端926
第一电性终端927-1
第二电性终端927-2
电性互连器928
金属层929
电性绝缘材料层930
电性互连器961
终端964
电性终端977
电性互连器978、979
电性互连器989
镭射二极管994
驱动讯号TX_D1至TX_D4
电性数据讯号RX_D1至RX_D4
偏移量D1、D2
具体实施方式
如上所述，现有的光次组件模组(如光发射次组件)包含气密地密封的壳体及元件以降低形成水气/冷凝现象的风险、降低光效能的风险及/或降低元件寿命的风险等等。此外，气密地密封的壳体及元件也可与温度控制装置结合使用以维持额定的光效能。举例来说，在使用电致吸收式调变镭射器(electro-absorption modulated laser，EML)的光发射次组件的情形中，通常会实施气密地密封的壳体及如热电致冷器的温度控制装置以管控温度并维持额定的光效能。然而，这种气密地密封的壳体会增加制造复杂度及成本。光收发器模组在持续缩小(scaling)而使元件密度增加、降低制造成本和复杂度以及增加功率效率(power efficiency)的方面的持续进步至少部分取决于降低或者消除对气密地密封的壳体的需求的热管理方法。
因此，本发明大致上关于一种光次组件模组中的热管理技术，包含将如镭射组件的发热元件热耦接至如热电致冷器的温度控制装置，且无须将发热元件设置在气密地密封的壳体内。因此，这样的配置方式提供从发热元件延伸而通过温度控制装置并最终延伸到散热元件(如收发器壳体的侧墙)的热传导路径，而没有让热传导路径延伸通过气密地密封的壳体/腔体。
本发明已证实在从相对温暖的内部温度(如摄氏60至70度)转变成低于露点(dewpoint)的温度时会较容易发生在光次组件模组中导致冷凝的情形。
因此，本发明的态样包含使用外部温度控制系统(如HVAC(Heating,Ventilationand Air Conditioning)系统)以维持环绕一或多个实施根据本发明的热管理技术的光次组件模组的环境的外界温度。一或多个光次组件模组可接着被这种外部温度控制系统维持在目标温度，于此也称为全局温度。于一实施例中，HVAC系统将周遭环境的全局温度维持在摄氏55±20度，较佳地维持在摄氏55±10度，更佳地维持在摄氏55±2度。根据本发明的光收发器模组可接着通过设置在光收发器模组中的相关温度控制装置来维持在比全局温度高摄氏10至25度的目标局部温度(于此也可称为局部运作温度或简称为运作温度)，且较佳地比全局温度至少高摄氏20度。因此，光收发器模组可在由其界定的空腔中维持界于摄氏65度至80度的温度，且较佳地维持于摄氏75±5度。因此，光收发器模组可接着藉由将局部温度维持为高于或等于全局温度而最小化或者减缓导致冷凝的情形。
本发明的态样也较佳地包含将如印刷电路板组件的基板热隔离于光次组件壳体中的温度控制装置。因此，基板能被用来耦接并支撑各种光次组件元件(如对温度较为敏感的光接收次组件及光发射次组件元件)，而不会将热量传导到会与这种对温度敏感的元件干涉的基板。
于一较佳的示例中，印刷电路板组件的一区域夹设于多个镭射组件及热电致冷器之间。在此示例中，多个镭射组件藉由延伸通过印刷电路板组件所界定的一或多个开口(直接)热耦接于热电致冷器。此外，至少一热绝缘材料层设置于印刷电路板组件上以将印刷电路板组件热隔离于热电致冷器。因此，一或多个热传导路径能延伸于镭射组件及热电致冷器之间而没有通过印刷电路板组件。较佳地，一或多个热传导路径沿相对基板的长轴实质上为横向的轴线延伸，且更佳地沿设置有热电致冷器及镭射组件的轴线延伸以提供相对较直/直接的热传导路径。
此外，热绝缘材料层也可作为热管道(heat conduit)以将热量朝热传导路径导通(channel)以增加热传导量并降低被传导到印刷电路板组件中的热量。或者或此外，印刷电路板组件及热电致冷器之间设有一间隙。间隙例如可由镭射组件所提供的一或多个支座提供，以为热电致冷器提供偏移于印刷电路板组件的安装面。
本发明的态样也包含以下所述的使用于光发射次组件(如光收发器模组100)中的镭射次安装件(于此也称为镭射二极管次安装件)。镭射次安装件包含基板、镭射二极管、第一电性导体路径及加热装置。镭射二极管耦接于基板。第一电性导体路径设置于基板上以将镭射二极管电性耦接至镭射二极管驱动电路。加热装置设置于基板上。加热装置较佳地包含基座且电阻加热元件及电性导体设置于其上。更佳地，电性导体设置于电阻加热元件上且有一电性绝缘材料层设置于它们之间以使电性导体能热耦接并电性隔离于电阻加热元件。电性导体能提供至少一部分的第一电性导体路径以将镭射二极管电性耦接于镭射二极管驱动电路。加热装置能用以根据将镭射二极管电性耦接至电性导体的电性互连器，将电阻加热元件所产生的热量传导至镭射二极管，较佳地至镭射二极管的镭射区域或调变区域。较佳地，电性互连器包含焊线或任何其他能传导电性驱动/射频讯号及电阻加热元件所产生的热量的合适的电性互连器。
因此，镭射次安装件有利于提供一种加热装置，这种加热装置提供一部分的第一电性导体路径以将镭射二极管耦接至镭射二极管驱动电路。加热装置接着通过第一电性导体路径将所产生的热量传导至镭射二极管，较佳地传导至镭射二极管的镭射及/或调变区域。将加热装置整合至电性导体路径中有利于减少加热装置在镭射二极管次安装件上的占位面积(footprint)并允许较大的元件密度及光次组件的持续缩小。
于此，“频道波长(channel wavelength)”指与光学频道相关的波长，且可包含中心波长附近的特定波长带。于一示例中，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)。于一特定的示例性实施例中，频道波长根据局域网络(local area network，LAN)波长分割多工(wavelength divisionmultiplexing，WDM)实施，而局域网络波长分割多工也可称为LWDM。
用语“耦合”于此系指任何连接、耦接、连结或相似的关系，且“光学地耦合”系指光从一个元件传递(impart)到另一个元件的耦合关系。相似地，用语“热耦合”于此系指热量从一个元件传递(impart)到另一个元件的元件之间的任何连接、耦接、连结或类似的关系。这种“耦合”装置并不需要直接彼此连接，且可由中间元件分隔开，或是在有关光耦合的情形中可由能操控或修改这样的讯号的装置分隔开。另一方面，用语“直接光学耦合”系指通过两个元件之间的光路径的光学耦合，且两个元件之间不包含此中间元件或装置，例如面镜、波导等或着沿两个元件之间的光路径的弯曲(bend)/转弯(turn)。相似地，用语“直接热耦合”或“直接热耦接”系指通过两个元件之间传导热的耦合关系，且两个元件之间不包含此中间元件或装置(包含空气及其他气体)。
用语“实质上”于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/特性的正负5％。
于此，“气密的”及“气密地密封”等用词可交替使用并系指壳体最多释放约5*10-8立方公分/秒的填充气体。填充气体可包含惰性气体，例如氮、氦、氩、氪、氙或是其混合物，可包含氮氦混合物、氖氦混合物、氪氦混合物或氙氦混合物。
用语“第一”、“第二”及“第三”在用来命名元件时仅系为了明确及辨认元件而非为了限制。相似地，相似的标号用于指附图中相似的要件/元件。
请参阅附图，图1呈现根据本发明的实施例的光收发器模组100的方块图。如图所示，光收发器模组100包含设置于壳体101中的多个元件，壳体101也可称为光收发器壳体或光次组件壳体。较佳地，壳体101系作为小型可插拔(small-form factor pluggable，SFFP)收发器壳体实施。
如图所示，光收发器模组100的壳体101包含耦接于基板102的光接收次组件(receiver optical subassembly，ROSA)装置(arrangement)106及光发射次组件(transmitter optical subassembly，TOSA)装置104，其中基板102也可于此称为光模组基板。
基板102例如可包含印刷电路板(printed circuit board，PCB)，较佳地为印刷电路板组件(printed circuit board assembly，PCBA)。较佳地，举例来说，基板102的一端用以从壳体101延伸以允许光收发器模组100到收发器架体(未绘示)中的“可插拔(pluggable)”插设及与外部驱动电路的电性互连。
较佳地，光发射次组件装置104及光接收次组件装置106作为多频道次组件实施，这种多频道次组件用以分别发送及接收N个频道波长的讯号并达成至少每秒40千兆位(40Gb/s)的整体传输速度。更佳地，光发射次组件装置104及光接收次组件装置106用以分别发送及接收四个不同的频道波长的讯号并达成至少400Gb/s的整体传输速度。其他的频道态样及传输速度也属于本发明的范畴。光发射次组件装置104可因此也于此被称为多频道光发射次组件装置，且光接收次组件装置106也可被称为多频道光接收次组件装置。
如图1所示，光收发器模组100分别通过光发射次组件装置104及光接收次组件装置106以四个不同的频道波长(λ1...λ4)发射及接收四个频道的讯号，且能具有每频道至少约25Gb/s的传输速度，较佳地为每频道50Gb/s。光收发器模组100也可具有2公里到至少约10公里的传输距离。光收发器模组100例如可用于网络数据中心应用或光纤到府应用。虽然以下的示例及实施例呈现及描述四频道光收发器模组，但本发明并不以此为限。
如图所进一步呈现，光收发器模组100包含发射连接电路112(TX电路)以提供电性连接给多个镭射组件110并驱动镭射组件110。发射连接电路112可用以例如从收发器架体(未绘示)所提供的外部驱动电路接收驱动讯号(如驱动讯号TX_D1至TX_D4)。多个转接(transit，TX)线路(trace)117(于此也称为电性导体路径)可于基板102的元件安装面上被图案化以使发射连接电路112电性连通于镭射组件110。基板102能依据所需的态样包含其他元件及导体线路。举例来说，如以下所详述，基板102能包含终端以将温度控制装置168电性耦接至电力轨(power rail)。须注意的是，温度控制装置168及/或镭射组件110并非需要馈送装置(feedthrough device)以与电力及驱动电路电性互连，因此相对其他在气密地密封的壳体中实施光发射次组件的方法来说降低了制造复杂度并简化了电性互连装置的线路布局(routing)。
在图1中的示例中，光发射次组件装置104包含多个镭射组件110及多工装置125。各个镭射组件110包含例如作为直接调变镭射器(direct modulated laser)或电致吸收式调变镭射器(electroabsorption modulated laser，EML)实施的至少一镭射二极管，较佳地作为至少一电致吸收式调变镭射器实施。如以下所详述，各个镭射组件110能更包含被动及/或主动光学元件，如光隔离器(optical isolator)、汇聚透镜(focus lens)、监控光二极管(monitor photodiode，MPD)。
多工装置125包含阵列波导光栅(arrayed waveguide grating，AWG)或任何适于将多个频道波长结合并通过外部发射波导120输出经多工的光讯号的装置。多工装置125可因此包含多个输入埠及输出埠，输入埠光学地耦接于镭射组件110并用以接收由镭射组件110发出的频道波长126，输出埠藉由如光纤的中间波导光学地耦接于光耦合插座122-1(光耦合埠)。光耦合插座122-1例如可包含LC埠或任何其他用于光学地耦接至一或多个外部发射波导(如外部发射波导120)的埠。
如图进一步所示，光发射次组件装置104包含热耦接于镭射组件110的温度控制装置168。如以下所详述，温度控制装置168较佳地为直接热耦接于镭射组件110。温度控制装置168能作为热电致冷器(thermoelectric cooler，TEC)实施，热电致冷器具有夹设于二或更多个板体之间的多个半导体元件(或培列提耶(Pelletier)元件)。于本示例中，温度控制装置168可用以选择性地提升或降低镭射组件110的温度以维持目标局部温度(targetlocal temperature)。更佳地，温度控制装置168被实施于壳体101中而没有设置于或者是耦接于气密地密封的壳体/腔体中。温度控制装置168能界定出第一传热路径113，第一传热路径113从镭射组件110延伸到壳体101以进行散热。
在运作过程中，光发射次组件装置104可接着接收驱动讯号(如驱动讯号TX_D1至TX_D4)并响应于驱动讯号TX_D1至TX_D4而产生经多工的频道波长，并藉由光耦合插座122-1将经多工的频道波长发出到外部发射波导120(较佳地作为光纤实施)。
本发明已证实可通过不需将光发射次组件装置104整体或部分地实施在气密地密封的壳体中的热管理方法来减缓造成壳体101中产生水气(moisture)/冷凝(condensation)的情形。因此，光发射次组件装置104较佳地不设置在气密地密封的腔体/壳体中，而是设置在与壳体101中的各个元件共享的壳体101的腔体中的空间(atmosphere)中。供光发射次组件装置104设置的腔体的空间可因此实质上包含氧气，且供光发射次组件装置104设置的腔体的空间可与环绕光收发器模组100的外部环境具有实质相同的组成(composition)及环境压力(atmospheric pressure)。也就是说，光发射次组件装置104较佳地不设置于加压的壳体中。
对于环绕光收发器模组100的温度受控环境或者是室内(in-door)环境来说，如以HVAC(Heating,Ventilation and Air Conditioning)系统为特征的环境，这种外部环境可维持在实质上摄氏50度或更低的额定外部温度(nominal ambient temperature)(也于此称为全局温度)。于此示例中，温度控制装置168可因此用以例如藉由将镭射组件110加热直到达成目标局部温度，来维持镭射组件110的目标局部温度。举例来说，在用电致吸收式调变镭射器实施的镭射组件110的情形中，目标局部温度可介于摄氏20度至70度之间。较佳地，温度控制装置168用以相对环绕光收发器模组100的环境的全局温度将镭射组件110的温度增加至少摄氏20度。
冷凝情形在光收发器模组100中相对较温暖(warm)的元件开始冷却时会较容易发生。因此，藉由以温度控制装置168将镭射组件110维持在全局温度之上(如维持在目标局部温度)，并将镭射组件110维持在目标局部温度的摄氏±20度(较佳地维持在目标局部温度的摄氏±5度，更佳地维持在目标局部温度的摄氏±2)，造成冷凝的情况会被最小化或者是减缓。
接着，光接收次组件装置106较佳地包含解多工装置124、光二极管阵列128(PD阵列)及放大电路130。解多工装置124较佳地作为阵列波导光栅实施，且放大电路130较佳地构造为至少一跨阻抗放大器(transimpedance amplifier，TIA)。解多工装置124的输入埠可藉由光耦合插座122-2光学地耦接于外部接收波导134(如作为光纤实施)。光耦合插座122-2较佳地作为LC埠实施，但其他态样的光耦合埠也属于本发明的范畴。如光纤的中间波导将光耦合插座122-2光学地耦接于解多工装置124。
解多工装置124的输出埠较佳地用以将分开的频道波长输出至光二极管阵列128上。光二极管阵列128可接着将成比例的电讯号输出至放大电路130，成比例的电讯号接着可被放大及调变。光二极管阵列128及放大电路130能侦测光讯号并将光讯号转换成通过接收连接电路132(RX电路)输出的电性数据讯号RX_D1至RX_D4。在运作过程中，光二极管阵列128可接着藉由导体线路119(可称为导体路径)将带有所接收的频道波长的表征(representation)的电讯号输出至接收连接电路132。
请参阅图2至图8B，呈现有根据本发明一实施例的示例性光收发器模组200。光收发器模组200可作为图1中的光收发器模组100实施。
如图2所示，光收发器模组200包含壳体201。于一较佳的示例中，光收发器模组200包含作为小型可插拔壳体实施的壳体201。光收发器模组200也较佳地用以发送及接收四个不同的频道波长并以至少400Gb/s的速度运作，但其他态样也属于本发明的范畴。须注意的是，态样及特征也同样地能应用于其他类型的光次组件模组而非以于此呈现及以各种方式描述的多频道光收发器为限。举例来说，态样及特征同样地能应用于仅有发射器的装置(如单独的光发射次组件)、仅有接收器的装置(如单独的光接收次组件)及/或单频道装置。
如图所示，光收发器模组200的壳体201包含耦接在一起的第一壳体部201-1及第二壳体部201-2，第一壳体部201-1及第二壳体部201-2界定出位于它们之间的空腔255(如图4所示)。壳体201包含沿长轴250相对第二端252-2设置的第一端252-1。
较佳地，第一端252-1包含从其延伸以例如通过发射连接电路112及接收连接电路132电性耦接于外部发射及接收电路的基板202的部分(请参阅图1)。第一端252-1也可称为电性耦合端。
如图所示，第二端252-2用以通过光耦合埠222光学地耦接于外部发射波导120及外部接收波导134(图1)。较佳地，光耦合埠222作为LC插座实施以耦接于外部发射波导120及外部接收波导134。第二端252-2于此也可称为光耦合端。
第二端252-2更包含耦接于锁合装置258的把手254。较佳地，锁合装置258及把手254使壳体201能可移除地耦接于收发器架体中并藉由锁合装置258的掣子(detent)259或其他特征被牢固地定位/锁定。举例来说，使用者可接着抓握把手254并沿长轴250在远离收发器壳体的方向中施力，以使锁合装置258藉由移动掣子259而解除定位/锁定，并使光收发器模组200能从收发器架体移除。
图3为图2中根据一实施例的光收发器模组200的部分分解图。如图所示，基板202至少部分地设置于壳体201的空腔255中(如图4所示)。基板202较佳地包含至少一第一元件安装面280-1(如图4所示)，以在空腔255中分别支撑光发射次组件装置204及光接收次组件装置206。更佳地，基板202包含相对第一元件安装面280-1设置的第二元件安装面280-2(如图7所示)。
如图进一步所示，光发射次组件装置204包含多个镭射组件210。各个镭射组件210于此也可称作微光发射次组件(mini TOSA)。如图所示，各个镭射组件210藉由较佳地作为光纤实施的中间波导267光学地耦接于多工装置225的输入埠。如图所示，多工装置225更包含输出埠，且输出埠藉由较佳地作为光纤实施的中间波导269光学地耦接于光耦合埠222。较佳地，多工装置225的输入埠及输出埠位于同一侧。相似地，光接收次组件装置206的解多工装置224(也请参阅图4)更包含输入埠，此输入埠藉由较佳地作为光纤实施的中间波导263光学地耦接于光耦合埠222。
继续参照图3，光收发器模组200包含设置于空腔255中的支撑结构264(请参阅图4)。支撑结构264较佳地耦接于基板202并受基板202支撑。支撑结构264更界定出容置槽261。容置槽261界定出一插口(receptacle)以容纳其中至少部分的多工装置225。容置槽261也更佳地界定出Y型通道以允许中间波导267从镭射组件210到多工装置225的输入埠的线路布局，并允许中间波导269到光耦合埠222的线路布局。
请改参阅图4至图5，图4呈现图2中的光收发器模组200反转且省略第一壳体部201-1的态样，且图5呈现图2中的光收发器模组200省略第二壳体部201-2的态样。
如图所示，基板202包含在邻近第一壳体部201-1的位置设置于壳体的空腔255中的第一元件安装面280-1(如图5所示)，且较佳地，第一元件安装面280-1例如在第一壳体部201-1耦接于第二壳体部201-2时面对第一壳体部201-1。
第一元件安装面280-1用以耦接于一或多个元件。举例来说，光接收次组件装置206的解多工装置224耦接于第一元件安装面280-1的第一区域并受第一元件安装面280-1的第一区域支撑。于此示例中，光接收次组件装置206也可称为板上(on-board)光接收次组件装置。
此外，温度控制装置268耦接于第一元件安装面280-1的第二区域并受第一元件安装面280-1的第二区域支撑。如以下所详述，基板202的第一元件安装面280-1的第二区域界定出镭射安装区域(也称为光发射次组件安装区域)的至少部分。
温度控制装置268较佳地包含热电致冷器，热电致冷器具有夹设/设置于第一板体270-1及第二板体270-2之间的多个半导体元件。温度控制装置268也较佳地由各个镭射组件210作为共享/共享的温度控制装置使用。因此，温度控制装置268可将这些镭射组件210一起加热及/或冷却。然而，温度控制装置268可作为多个温度控制装置实施，且各个温度控制装置加热/冷却一或多个相关的镭射组件。
较佳地，温度控制装置268邻设于基板202的一端，特别是界定镭射耦合区域的基板202的一端。更佳地，温度控制装置268基于如以下所详述的间隙286而设置于从基板202偏移的位置。温度控制装置268能包含实质上相对壳体201的长轴250(如图2所示)为横向的长轴。举例来说，且如图4所示，这使温度控制装置268能延伸过基板202的宽度且允许与各个镭射组件210的热耦合。
温度控制装置268能通过导体272(如图6所示)电性耦接于基板202，特别系设置于基板202的第一元件安装面280-1上的电性终端。较佳地，温度控制装置268设置于空腔255中，且空腔255以非气密密封的方式密封。因此，温度控制装置268能无需使用馈送装置而电性耦接于光收发器模组200的电路，如控制器及/或电力轨。
图6为图2中的光收发器模组200沿割面线6-7绘示的示例性剖面示意图。在图6中的较佳示例中，温度控制装置268藉由第一板体270-1耦接于镭射组件210及/或第一元件安装面280-1。更佳地，温度控制装置268藉由第一板体270-1(直接)热耦接于镭射组件210。温度控制装置268可接着提供第一传热路径213，第一传热路径213至少从镭射组件210延伸到温度控制装置268，且较佳地从镭射组件210到第一壳体部201-1以进行散热。
温度控制装置268也可通过第二传热路径(未绘示)热耦接于基板202，其中第二导热路径实质上平行第一传热路径213延伸并通过设置于温度控制装置268及镭射组件210之间的基板202的部分。然而，如以下所详述，基板202能包含设置于其上的热绝缘材料层及/或具有设置于基板202及温度控制装置268之间的间隙以使基板202热隔离于温度控制装置268。因此，相较于第一传热路径，第二传热路径能基于热绝缘材料层及/或干扰/阻碍第二传热路径的间隙而用以传导实质上较少的热量。
如图所示，温度控制装置268的第二板体270-2热耦接于第一壳体部201-1。较佳地，温度控制装置268的第二板体270-2直接热耦接于第一壳体部201-1。在此较佳示例中，温度控制装置268的第二板体270-2可因此(直接)热耦接于第一壳体部201-1以增加热量的传导量。
较佳地，如图所示，各个镭射组件210能构造为立方型镭射器(cuboid-typelaser)。各个镭射组件210包含相应的基座，如图8A中的基座211-1至211-4。为了方便描述及明确，图7中呈现基座211-1沿图2中的割面线6-7绘示的剖面示意图。须注意的是，各个镭射组件210较佳地包含实质上相似的构造，且以下参照图7讨论的态样及特征同样地能应用于各个镭射组件210。
基座211-1包含金属或其他具有合适的刚性的材料，且较佳地包含具有62瓦/米-开尔文(W/m-K)或更高的相对高热导率的材料。如图所示，基座211-1至少界定第一安装面284以耦接于并支撑温度控制装置268。较佳地，温度控制装置268直接耦接/安装于第一安装面284。如以下所详述，各个基座211-1至211-4能界定支座(pedestal)以在偏移的位置安装温度控制装置268，而在温度控制装置268及基板202的第一元件安装面280-1之间提供间隙286。间隙286能在基板202及温度控制装置268之间提供热隔离。这有利于最小化或者减少热量从镭射组件210及/或温度控制装置268传导到基板202的情形，进而降低将热传导至安装于基板202且对温度敏感的元件的风险。
接着，基座211-1更提供镭射安装面215-1，且镭射安装面215-1相对第一安装面284设置。如图所示，镭射安装面215-1用以耦接及支撑包含镭射二极管294的镭射装置213-1的至少部分。镭射二极管294可直接安装/耦接于镭射安装面215-1，或是如图所示藉由次安装件299间接安装/耦接于镭射安装面215-1。较佳地，镭射二极管294作为电致吸收式调变镭射器实施，且因此镭射装置213-1也可于此称为电致吸收式调变镭射装置。次安装件299较佳地作为分别呈现于图9A及图12中的镭射次安装件299A及镭射次安装件299B实施，但其他态样也属于本发明的范畴。
镭射装置213-1能更包含监控光二极管292、汇聚透镜296及光隔离器298。镭射装置213-1的各个元件可沿光路径285光学地对齐。光路径285可因此藉由沿X轴及Y轴对齐镭射装置213-1的元件而形成。
镭射组件210可因此界定出多个光路径(例如包含光路径285)，这些光路径实质上彼此平行地延伸且实质上平行壳体201的长轴250延伸(如图2所示)。
请参阅图8A，基板202及镭射组件210以单独且部分分解的方式呈现。须注意的是，温度控制装置268的省略仅系为了方便说明。如图所示，基板202较佳地包含多个开口242-1至242-4。如图所示，各个开口242-1至242-4能包含缺口/沟槽轮廓，或可包含其他外形及构造。
开口242-1至242-4大致上界定出镭射耦合区域(于此也称为镭射耦合部)的至少部分。镭射耦合区域更较佳地包含凹面243，且凹面243提供阶梯状轮廓。凹面243能更界定出对齐面245，且对齐面245实质上相对第一元件安装面280-1及第二元件安装面280-2横向延伸。
较佳地，第一热绝缘材料层236(如图8B所示)设置于第一元件安装面280-1上，且较佳地设置于镭射耦合区域中。第一热绝缘材料层236例如能包含玻璃加强环氧树脂积层材料(glass-reinforced epoxy laminate material)(通常称为FR4)，且较佳地包含铜(Cu)。第一热绝缘材料层236也可称为热屏蔽(thermal shielding)层。
如图8A中的较佳示例所示，第一热绝缘材料层236设置于基板202的第一元件安装面280-1及温度控制装置268之间(如图6所示)。更佳地，间隙286设置于温度控制装置268及第一热绝缘材料层236之间以在温度控制装置268及基板202之间提供额外的热隔离。
热绝缘材料的一或多个额外层体也可设置于镭射耦合区域的其他范围(area)中。举例来说，第二热绝缘材料层237可设置于凹面243上(如图6所示)。于另一示例中，热绝缘材料层也可设置于界定开口242-1至242-4的表面上。
如图8B所示，各个镭射组件210的基座用以至少部分地延伸通过开口242-1至242-4中相对应的一者以热耦接于温度控制装置268。举例来说，基座211-1包含从基座211-1延伸的凸部247-1。如图所示，凸部247-1较佳地包含渐缩的轮廓且具有大致上对应开口242-1的外形。凸部247-1及开口242-1可因此形成凹凸配置(tongue and groove arrangement)。对齐面245可接着作为机械终端止挡件(mechanical end stop)以接合(engage)表面251并防止进一步产生沿X轴的移动。基座211-1的表面252实质上相对表面251横向延伸并提供配合面(mating surface)以接合于凹面243并防止进一步产生沿Z轴的移动。因此，镭射耦合部的开口242-1至242-4在镭射组件210的安装过程中允许镭射组件210的机械对齐(mechanical alignment)。
较佳地，如图8B所更清楚地呈现，各个镭射组件210包含具有实质上平行基板202的第一元件安装面280-1延伸的安装面的各个相关基座。举例来说，基座211-1的凸部247-1构造有特定的整体高度，而使得凸部247-1的安装面241-1相对第一元件安装面280-1具有偏移量D1并相对第一热绝缘材料层236具有偏移量D2。较佳地，偏移量D1介于10微米及40微米之间。类似地，偏移量D2较佳地介于0微米及10微米之间。
因此，各个镭射组件210较佳地界定出安装面(如安装面241-1)，这些安装面实质上彼此共平面地延伸而使得这些镭射组件210共同提供用于(直接)耦接及支撑温度控制装置268的安装面。更佳地，由这些镭射组件210共同提供的安装面允许与温度控制装置268的热耦合，同时也例如基于偏移量D1、D2及/或间隙286提供温度控制装置268及基板202之间的热隔离。各个镭射组件210的凸部(如凸部247-1)也可称为温度控制装置安装支座或简称为支座。
请参阅图9A至图9B，根据本发明一实施例呈现有镭射次安装件299A。镭射次安装件299A也可称为镭射二极管次安装件。示例性的镭射次安装件299A适于在光次组件模组(如上述的图1及图2中的光收发器模组100、200)中使用。
如图所示，镭射次安装件299A包含基座902。基座902可为任何合适的基板，且较佳地为陶瓷基板。基座902较佳地包含实质上为平面的/平坦的元件安装面913。
镭射次安装件299A包含耦接于由基座902提供的元件安装面913的多个元件。具体地，镭射次安装件299A较佳地包含耦接于元件安装面913并受元件安装面913支撑的加热装置904、滤波电容器912及镭射二极管994。镭射二极管994较佳地包含电致吸收式调变镭射器，但其他类型的镭射装置也属于本发明的范畴。
如图所示，镭射二极管994包含镭射区域916-1及调变区域916-2(如图9B所示)。镭射区域916-1通过第一电性导体路径电性耦接于外部驱动电路(也于此称为外部镭射二极管驱动电路或简称为镭射二极管驱动电路)，其中第一电性导体路径延伸于镭射区域916-1及终端964(也称为垫部)之间。较佳地，如以下所详述，加热装置904提供至少部分的第一电性导体路径，以使加热装置904能将热传导给镭射二极管994，特别是镭射二极管994的镭射区域916-1。
更详细来说，第一电性导体路径较佳地包含设置于基座902的元件安装面913上的终端964(也可称为垫部)，以从电源供应器接收直流偏压讯号(direct current biassignal)。较佳地，电性终端964藉由一或多个电性互连器922电性耦接于滤波电容器912。更佳地，此一或多个电性互连器922作为焊线(wire bond)实施。
滤波电容器912例如能用以旁通(bypass)来自提供直流偏压讯号的直流电源供应器的噪声。滤波电容器912电性耦接于加热装置904，特别系设置于加热装置904上的电性导体906。如以下所进一步详述，加热装置904包含电阻加热元件(resistive heatingelement)910，电阻加热元件910热耦接于电性导体906并电性隔离于电性导体906。
电性导体906在邻近滤波电容器912的一端/区域提供第一电性终端903-1。电性导体906的第一电性终端903-1藉由至少一电性互连器924电性耦接于滤波电容器912。较佳地，如图9B所示，至少一电性互连器924包含一或多个焊线。电性导体906在邻近镭射二极管994的一端/区域更提供第二电性终端903-2。电性导体906的第二电性终端903-2藉由至少一电性互连器918电性耦接于镭射二极管994的镭射区域916-1。较佳地，至少一电性互连器918包含一或多个焊线，更佳地，至少一电性互连器918包含多个焊线以增加电阻加热元件910所产生的热传导到镭射二极管994的镭射区域916-1的量。
较佳地，电性导体906的第二电性终端903-2的整体表面积大于第一电性终端903-1的整体表面积。举例来说，第二电性终端903-2的整体表面积可为第一电性终端903-1的整体表面积的至少两倍。因此，如图9A及图9B所示，第二电性终端903-2可用以支撑多个电性互连器，如焊线。
镭射二极管994的调变区域916-2通过第二电性导体路径电性耦接于外部驱动电路，其中第二电性导体路径延伸于调变区域916-2及电性终端926(也可称为电性垫部)之间。电性终端926较佳地包含设置于元件安装面913上的金属层。具体地，第二电性导体路径包含电性终端926以从用于驱动镭射二极管994的调变区域916-2的外部驱动电路接收电讯号。电性终端926藉由电性互连器928电性耦接于调变区域916-2。较佳地，如图9B所示，电性互连器928包含一或多个焊线。
第二电性导体路径更包含电性耦接于接地平面(ground plane)920以及调变区域916-2之间的匹配电阻器(matching resistor)914(于此也称为匹配电阻器网络)。接地平面920较佳地包含设置于元件安装面913上的至少一金属层。更佳地，接地平面920包含由导电材料(如铜)形成的共面接地平面。较佳地，如图9B所示，匹配电阻器914通过电性互连器(如焊线)耦接于镭射二极管994的调变区域916-2及接地平面920。匹配电阻器914例如包含一或多个电阻器且较佳地包含一或多个表面安装装置(surface mountable device，SMD)，如50欧姆电阻表面安装装置。
图10A至图10B根据本发明一实施例单独呈现图9A至图9B中的加热装置904。如图所示，加热装置904包含具有立方外形的基座905。基座905能依据所需的构造包含其他外形及轮廓。基座905较佳地包含热导率为1.5W/m-K或更低的材料。这种材料例如为石英，但本发明并不以此为限。
基座905较佳地界定出至少一安装面，如安装面911。安装面911较佳地相对配合面917设置，其中加热装置904藉由配合面917耦接于镭射次安装件299A的基座902(如图9A所示)。如图进一步所示，基座905能包含至少一沟槽909。至少一沟槽909能用以提供凸部919(或可称为支脚(feet))以安装于镭射次安装件299A并加强电阻加热元件910及镭射次安装件299A之间的热隔离。
如图进一步所示，加热装置904的基座905包含设置于安装面911的多个元件。如图所示，此包含设置于安装面911上的电阻加热元件910。电阻加热元件910较佳地包含设置于安装面911上的金属层929，这能从图11A中更清楚地看到。电阻加热元件910更包含由第二金属形成的第一电性终端927-1及第二电性终端927-2。第一电性终端927-1及第二电性终端927-2较佳地设置于金属层929的相对侧。较佳地，第一电性终端927-1及第二电性终端927-2所包含的金属相异于金属层929所包含的金属。电阻加热元件910的第一电性终端927-1及第二电性终端927-2例如能通过电性互连器978、979及电性终端977电性耦接于外部驱动电路(如图9B所示)。较佳地，电性互连器978、979各包含一或多个焊线。
较佳地，第一电性终端927-1及第二电性终端927-2直接电性耦接于金属层929。金属层929的一示例性材料包含氮化钽(Tantalum nitride，TaN)，但金属层929能包含其他金属，如镍铬合金(Nichrome，NiCr)或电阻率(electrical resistivity)为1.5x10-6欧姆·米(Ω·m)或更高的金属。较佳地，第一电性终端927-1及第二电性终端927-2包含的金属的电阻率小于金属层929包含的金属的电阻率，第一电性终端927-1及第二电性终端927-2较佳地包含电阻率小于16.4x10-8Ω·m的金属。第一电性终端927-1及第二电性终端927-2的第二金属的一种示例性材料包含金(Au)。电阻加热元件910可因此用以根据藉由第一电性终端927-1及第二电性终端927-2提供给金属层929的电讯号产生热量(如图11A所示)。
基座905更较佳地包含设置于安装面911上的电性绝缘材料层930，且电性绝缘材料层930较佳地至少部分地设置于电阻加热元件910上。电性绝缘材料层930例如能包含二氧化硅(Silicon dioxide，SiO2)、氮化铝(Aluminum Nitride，AlN)、氧化铝(AluminumOxide，Al2O3)、碳化硅(Silicon Carbide，SiC)、氮化硅(Silicon Nitride，Si3N4)及/或聚酰亚胺(Polyimide)中的至少一者。
基座905更较佳地包含电性导体906，电性导体906设置于安装面911上且较佳地至少部分地设置于电性绝缘材料层930上。于此较佳的示例中，电性绝缘材料层930将电性导体906电性隔离于电阻加热元件910的金属层929，并将电阻加热元件910热耦接至电性导体906。
加热装置904可接着通过热传导路径较佳地将电阻加热元件910产生的热量例如传导至镭射二极管994的镭射区域916-1，其中热传导路径藉由至少一电性互连器918延伸通过电性绝缘材料层930及电性导体906并延伸到镭射二极管994的镭射区域916-1(如图9B所示)。因此，将电性导体906电性耦接至镭射二极管994的镭射区域916-1的至少一电性互连器918能一并传导驱动讯号及热量以将镭射二极管994的镭射区域916-1维持在目标温度。这种目标温度的一种态样包含至少摄氏20度。
图11A至图11C根据一实施例绘示用于形成加热装置904的示例性程序。如图11A所示，电阻加热元件910被设置于基座905上且较佳地从边缘到边缘横跨基座905的安装面911。更佳地，电阻加热元件910包含设置于基座905的中点的金属层929，以及设置于金属层929的相对侧的第一电性终端927-1及第二电性终端927-2。如图11B所示，电性绝缘材料层930被设置于基座905上，且较佳地至少设置于电阻加热元件910的金属层929上。更佳地，电性绝缘材料层930被设置于金属层929及安装面911上。如图11C所示，电性导体906可接着被设置于基座905上，且较佳地被设置于电性绝缘材料层930上。更佳地，电性导体906例如从边缘到边缘沿一轴线延伸而横跨基座905的安装面911，且此轴线实质上相对供电阻加热元件910沿着延伸的轴线为横向的。
图12呈现根据本发明一实施例的另一示例性镭射次安装件299B。镭射次安装件299B的构造实质上相似于图9A至图9B中的镭射次安装件299A的构造，故不再赘述。
然而，如图12所示，至少部分地基于加热装置904'，镭射次安装件299B提供将调变区域916-2耦接至外部驱动电路的第一电性导体路径。较佳地，如图所示，第一电性导体路径包含藉由电性互连器928耦接于调变区域916-2的电性终端926，其中电性互连器928较佳地作为一或多个焊线实施。第一电性导体路径更包含界定一部分的电性导体906'的至少一匹配电阻器914。电性导体906'能包含金属(如金或铜)，且提供第一电性终端903-1'及第二电性终端903-2'。第一电性终端903-1'通过一或多个电性互连器电性耦接于接地平面920，且较佳地系通过作为焊线实施的至少一电性互连器。同样地，第二电性终端903-2'通过一或多个电性互连器电性耦接于调变区域916-2，且较佳地系通过作为焊线实施的至少一电性互连器。
镭射次安装件299B较佳地包含设置于其上的第二电性导体路径。第二电性导体路径将镭射二极管994的镭射区域916-1电性耦接至外部镭射二极管驱动电路。举例来说，如图12所示，第二电性导体路径藉由电性互连器922从电性终端964延伸到滤波电容器912，并藉由电性互连器961从滤波电容器912延伸到镭射二极管994的镭射区域916-1。电性互连器922、961较佳地作为焊线实施。
加热装置904'的构造能实质上相似于图9A至图9B中的加热装置904的构造，其描述同样地能应用于加热装置904'故不再赘述。然而，如图所示，加热装置904包含部分由至少一匹配电阻器914实施的电性导体906'。较佳地，至少一匹配电阻器914包含表面安装装置类型的电阻器，且较佳地为50欧姆表面安装装置。
此外，如图所示，第二电性终端903-2'的总表面积较佳地实质上相同于第一电性终端903-1'的总表面积。较佳地，如图所示，第二电性终端903-2'包含足够大的总表面积以支撑及耦接于单个电性互连器989，但本发明并不以此为限。电性互连器989较佳地包含焊线且能用于通过热传导路径将加热装置904'的电阻加热元件910所产生的热传导至调变区域916-2，其中此热传导路径延伸通过第一电性绝缘材料层930、电性导体906'(更佳地至少一匹配电阻器914)及电性互连器989。电性互连器989可因此为镭射二极管994的调变区域916-2一并提供阻抗匹配方案(scheme)以及热量以维持镭射二极管994的调变区域916-2的目标温度。这种目标温度的一种态样包含至少摄氏20度。
形成加热装置904'的程序可实质上相似于以上参照图11A至图11C描述的程序。然而，此程序能包含在形成电性导体906、906'时将至少一匹配电阻器914设置于基座905上。较佳地，至少一匹配电阻器914被设置于基座905的中点/中心，且更佳地直接电性耦接于第一电性终端903-1'及第二电性终端903-2'并位于第一电性绝缘材料层930上。
根据本发明另一态样，揭露有一种光次组件模组。光次组件模组包含壳体、基板、热电致冷器以及至少一镭射组件。壳体，界定出空腔。基板至少部分地设置于空腔中。热电致冷器耦接于基板。至少一镭射组件耦接于基板。热电致冷器热耦接于至少一镭射组件并热隔离于基板。
根据本发明另一态样，揭露有一种光收发器模组。光收发器模组包含壳体、基板、热电致冷器、光发射次组件装置以及光接收次组件装置。壳体界定出空腔。基板至少部分地设置于空腔中。热电致冷器于空腔中耦接于基板。光发射次组件装置包含至少一镭射组件。至少一镭射组件于空腔中耦接于基板。热电致冷器热耦接于至少一镭射组件并热隔离于基板。光接收次组件装置于空腔中耦接于基板。
根据本发明另一态样，揭露有一种使用于光发射次组件中的加热装置。加热装置包含基座、电阻加热元件、电性导体及电性绝缘材料层。电阻加热元件设置于基座上。电性导体至少部分地设置于电阻加热元件上。电性导体用于将镭射二极管电性连接于相关的镭射二极管驱动电路。电性绝缘材料层设置于电性导体及电阻加热元件之间。电性绝缘材料层将电阻加热元件热耦接至电性导体以通过电性导体将电阻加热元件所产生的热量传导到镭射二极管。电性绝缘材料层将电阻加热元件电性隔离于电性导体。
根据本发明另一态样，揭露有一种使用于光发射次组件或发射器中的镭射次安装件。镭射次安装件包含基板、镭射二极管、第一电性导体路径及加热装置。镭射二极管耦接于基板。第一电性导体路径设置于基板上以将镭射二极管电性耦接至镭射二极管驱动电路。加热装置设置于基板上。加热装置具有彼此热耦接的电阻加热元件及电性导体。电性导体用以提供至少部分的第一电性导体路径以将镭射二极管电性耦接于镭射二极管驱动电路并将电阻加热元件所产生的热量传导至镭射二极管。电阻加热元件电性隔离于电性导体。
根据本发明另一态样，揭露有一种光收发器模组。光收发器模组包含壳体、收发器基板、至少一光发射次组件以及光接收次组件装置。收发器基板至少部分地设置于壳体中。至少一光发射次组件耦接于收发器基板且包含镭射次安装件、镭射二极管、第一电性导体路径及加热装置。镭射二极管耦接于镭射次安装件。第一电性导体路径设置于镭射次安装件上以将镭射二极管电性耦接至镭射二极管驱动电路。加热装置设置于镭射次安装件上。加热装置提供至少部分的第一电性导体路径并通过一或多个焊线用以将热量传导至镭射二极管。光接收次组件装置耦接于收发器基板。
虽然本发明的原理已于此描述，但是可以理解的是，本领域普通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。除了于此描述及呈现的示例性实施例之外，其他的实施例也位于本发明的范围内。本领域普通技术人员当可进行一些修改及替换，且这些修改及替换也位于本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种光次组件模组，其特征在于，包含：
一壳体，界定出一空腔；
一基板，至少部分地设置于该空腔中；
一热电致冷器，耦接于该基板；以及
至少一镭射组件，耦接于该基板；并且
其中该热电致冷器热耦接于该至少一镭射组件并热隔离于该基板。
2.如权利要求1所述的光次组件模组，其特征在于，该基板至少包含一第一元件安装面，且其中一热绝缘材料层设置于该第一元件安装面以及该热电致冷器之间以将该基板热隔离于该热电致冷器。
3.如权利要求2所述的光次组件模组，其特征在于，该热绝缘材料层包含玻璃加强环氧树脂积层材料或铜。
4.如权利要求2所述的光次组件模组，其特征在于，更包含一间隙，该间隙设置于该热电致冷器及该基板之间以将该热电致冷器热隔离于该基板。
5.如权利要求4所述的光次组件模组，其特征在于，该至少一镭射组件包含一支座，该支座界定一安装面以耦接于该热电致冷器，且其中该安装面设置于相对该基板的该第一元件安装面具有偏移量(D1)之处，以提供该热电致冷器及该基板之间的该间隙。
6.如权利要求1所述的光次组件模组，其特征在于，该基板界定出一开口，且其中该至少一镭射组件延伸通过该开口以热耦接于该热电致冷器。
7.如权利要求1所述的光次组件模组，其特征在于，该热电致冷器通过一热传导路径热耦接于该壳体，该热传导路径延伸于该热电致冷器及该壳体之间且没有延伸通过一气密地密封壳体。
8.如权利要求1所述的光次组件模组，其特征在于，该至少一镭射组件包含多个镭射组件，各个该镭射组件界定出延伸通过该基板的一相应开口以热耦接于并支撑该热电致冷器的一支座。
9.如权利要求1所述的光次组件模组，其特征在于，该至少一镭射组件包含一电致吸收式调变镭射器。
10.如权利要求1所述的光次组件模组，其特征在于，该基板包含一印刷电路板组件。
11.如权利要求1所述的光次组件模组，其特征在于，该光次组件模组作为用以发射及接收至少四个不同的频道波长的光收发器模组实施。
12.一种光收发器模组，其特征在于，包含：
一壳体，界定出一空腔；
一基板，至少部分地设置于该空腔中；
一热电致冷器，于该空腔中耦接于该基板；
一光发射次组件装置，包含至少一镭射组件，该至少一镭射组件于该空腔中耦接于该基板，其中该热电致冷器热耦接于该至少一镭射组件并热隔离于该基板；以及
一光接收次组件装置，于该空腔中耦接于该基板。
13.如权利要求12所述的光收发器模组，其特征在于，该基板至少包含一第一元件安装面，且其中一热绝缘材料层设置于该第一元件安装面以及该热电致冷器之间以将该基板热隔离于该热电致冷器。
14.如权利要求13所述的光收发器模组，其特征在于，该热绝缘材料层包含玻璃加强环氧树脂积层材料或铜。
15.如权利要求12所述的光收发器模组，其特征在于，更包含一间隙，该间隙设置于该热电致冷器及该基板之间以将该热电致冷器热隔离于该基板。
16.如权利要求15所述的光收发器模组，其特征在于，该至少一镭射组件包含一支座，该支座界定一安装面以耦接于该热电致冷器，且其中该安装面设置于相对该基板的一第一元件安装面具有偏移量(D1)之处，以提供该热电致冷器及该基板之间的该间隙。
17.如权利要求12所述的光收发器模组，其特征在于，该基板界定出一开口，其中该至少一镭射组件延伸通过该开口以热耦接于该热电致冷器。
18.如权利要求12所述的光收发器模组，其特征在于，该热电致冷器通过一热传导路径热耦接于该壳体，该热传导路径延伸于该热电致冷器及该壳体之间且没有延伸通过一气密地密封壳体。
19.如权利要求12所述的光收发器模组，其特征在于，该至少一镭射组件包含一电致吸收式调变镭射器。
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