CN117631170A - 光模块的组装方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种能提高调心的精度的光模块的组装方法。一个实施方式的光模块的组装方法包括以下工序:在与输入端口对置的位置配置输入透镜系统;感测分支光的光强度,调整输入透镜系统来将输入透镜系统与输入端口光学耦合;以及在分别与第一输出端口和第二输出端口对置的位置分别配置第一输出透镜系统和第二输出透镜系统,将第一输出透镜系统与第一输出端口光学耦合,将第二输出透镜系统与第二输出端口光学耦合。
Description
技术领域
本公开涉及一种光模块的组装方法。
背景技术
在专利文献1中记载了光模块及其组装方法。光模块具备:壳体;输入组件和输出组件,装配于壳体的侧壁;以及半导体调制器,配置于壳体的内部。半导体调制器具有输入端口、第一输出端口、第二输出端口、分支部、第一合波部、第二合波部、多个支路波导(armwaveguide)、第一监测端口以及第二监测端口。
输入端口输入来自输入组件的连续光。分支部将从输入端口输入的连续光分支到八条支路波导。第一合波部对在四条支路波导中传播的信号光的一部分进行合波,并将其作为第一输出光提供给第一输出端口。第二合波部对在另外的四条支路波导中传播的信号光的剩余部分进行合波,并将其作为第二输出光提供给第二输出端口。
半导体调制器具有八个调制电极、四个母相位调整电极以及八个子相位调整电极。调制电极设于支路波导上,将调制后的电压信号提供给支路波导来使支路波导的光的折射率发生变化。由此,调制支路波导的光的相位。
光模块具有:输入透镜系统,将输入组件与半导体调制器的输入端口相互光耦合;以及第一输出透镜系统和第二输出透镜系统,将输出组件分别与半导体调制器的第一输出端口和第二输出端口相互光耦合。第一输出透镜系统和第二输出透镜系统中的每一个具有前级透镜和后级透镜。
在该光模块的组装方法中,首先,在壳体的内部配置包括半导体调制器的各种光学部件,进行输入透镜系统的调心和配置。然后,在对第一输出透镜系统和第二输出透镜系统各自的后级透镜进行调心和固定之后,配置前级透镜,对来自第一输出透镜系统和第二输出透镜系统的试验光的功率的最大值进行比较。先对第一输出透镜系统和第二输出透镜系统中试验光的功率的最大值大的一方的前级透镜进行调心,之后对试验光的功率的最大值小的一方的前级透镜进行调心。之后,进行各前级透镜的固定以及输入组件和输出组件向壳体的调心和固定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2021-509483号公报
再者,在输入端口和输入透镜系统的调心中,有时会使用配置于半导体调制器的监测端口的光路上的监测PD(Photo Diode:光电二极管)的光电流。然而,从该光路通过的光以外的杂散光有时会与监测PD耦合,在该情况下,可能发生无法进行精度高的调心这一情况。即,由于从输入起到输出为止的光波导中的光损耗和从监测端口起到监测PD为止的光耦合损耗,到达监测PD的光的光量有时会减少,因此可能发生难以进行精度高的调心这一情况。
发明内容
本公开的目的在于提供一种能提高调心的精度的光模块的组装方法。
在本公开的光模块的组装方法中,光模块具备:半导体调制器,呈长方形的俯视形状,具有接收连续光的输入端口、第一输出端口、第二输出端口以及两个监测端口,该半导体调制器对将连续光分支而得到的分支光进行相位调制,将分支光中的一方调制信号化来生成从第一输出端口输出的第一输出光,并且将分支光中的另一方调制信号化来生成从第二输出端口输出的第二输出光,各监测端口分别监测第一输出光和第二输出光;壳体,在内部容纳半导体调制器;以及输入组件和输出组件,被设为在壳体的一个侧壁处与半导体调制器的一个侧面对置。组装方法包括以下工序:在与输入端口对置的位置配置输入透镜系统;感测分支光的光强度,调整输入透镜系统来将输入透镜系统与输入端口光学耦合;以及在分别与第一输出端口和第二输出端口对置的位置分别配置第一输出透镜系统和第二输出透镜系统,将第一输出透镜系统与第一输出端口光学耦合,将第二输出透镜系统与第二输出端口光学耦合。
发明效果
根据本公开,能提高调心的精度。
附图说明
图1是表示一个实施方式的光模块的立体图。
图2是从与图1不同的方向观察图1的光模块的立体图。
图3是表示图1的光模块的内部结构的立体图。
图4是表示图1的光模块的内部结构的俯视图。
图5是图1的光模块的侧剖视图。
图6是表示图1的光模块的半导体调制器的图。
图7是表示一个实施方式的光模块的组装方法的一个工序的图。
图8是表示一个实施方式的光模块的组装方法的一个工序的图。
图9是表示一个实施方式的光模块的组装方法的一个工序的图。
图10是表示一个实施方式的光模块的组装方法的一个工序的图。
图11是表示一个实施方式的光模块的组装方法的一个工序的图。
附图标记说明
1:光模块
2:壳体
2b:第一侧壁
2c:第二侧壁
2d:底壁
2f:输入端口
2g:开口部
2h:框体
2j:布线图案
2k:焊盘
2p:输出端口
3:输入组件
3b:透镜
3c:透镜保持器
3d:套筒
3f:光纤
4:输出组件
4b:透镜
4c:透镜保持器
4d:套筒
4f:光纤
5:盖
6:馈通部
6b:引脚
11:光学用基座
12:滤光器
13:复合光学部件
13b:反射面
13c:第一反射面
13d:第二反射面
13f:第三反射面
13g:第四反射面
21:温度调节器件
22:调制元件用基座
23:调制元件用托架
24:热敏电阻
25:输入透镜系统
26:第一输出透镜系统
27:第二输出透镜系统
28b:第一监测PD(监测用光接收元件)
28c:第二监测PD(监测用光接收元件)
29b:第一偏振镜(偏振镜)
29c:第二偏振镜(偏振镜)
30:调制器(半导体调制器)
30b:控制端子
30c:电极焊盘
31:调制器芯片
31b、31c、31d、31f:边
32:输入端口
33b:第一输出端口
33c:第二输出端口
34:分支部
35b:第一合波部
35c:第二合波部
36a~36h:光波导
37b:第一监测端口
37c:第二监测端口
38a、38b、38c、38d、38e、38f、38g、38h:调制电极(电极)
38j、38k、38l、38m:母相位调整电极
39a、39b、39c、39d、39e、39f、39g、39h:RF焊盘
39j、39k、39l、39m:偏置焊盘
40a、40b、40c、40d、40e、40f、40g、40h:信号焊盘
40j、40k、40l、40m、40n、40o、40p、40q:偏置焊盘
41:散热器
42:驱动IC
42b:电极焊盘
51、52:模拟光纤
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
L1:输入光
L2、L3、L4:输出光
L11、L12、L13:试验光
W1、W2、W3:接合线。
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的光模块的组装方法的实施方式的内容来进行说明。
(1)在实施方式的光模块的组装方法中,光模块具备:半导体调制器,呈长方形的俯视形状,具有接收连续光的输入端口、第一输出端口、第二输出端口以及两个监测端口,该半导体调制器对将连续光分支而得到的分支光进行相位调制,将分支光中的一方调制信号化来生成从第一输出端口输出的第一输出光,并且将分支光中的另一方调制信号化来生成从第二输出端口输出的第二输出光,各监测端口分别监测第一输出光和第二输出光;壳体,在内部容纳半导体调制器;以及输入组件和输出组件,被设为在壳体的一个侧壁处与半导体调制器的一个侧面对置。组装方法包括以下工序:在与输入端口对置的位置配置输入透镜系统;感测分支光的光强度,调整输入透镜系统来将输入透镜系统与输入端口光学耦合;以及在分别与第一输出端口和第二输出端口对置的位置分别配置第一输出透镜系统和第二输出透镜系统,将第一输出透镜系统与第一输出端口光学耦合,将第二输出透镜系统与第二输出端口光学耦合。
在该光模块的组装方法中,在与半导体调制器的输入端口对置的位置配置输入透镜系统。在半导体调制器中,感测分支光的光强度,根据感测到的光强度来将输入透镜系统与输入端口光学耦合。在与半导体调制器的第一输出端口对置的位置配置第一输出透镜系统,在与半导体调制器的第二输出端口对置的位置配置第二输出透镜系统。然后,将第一输出透镜系统和第二输出透镜系统分别与第一输出端口和第二输出端口光学耦合。因此,输入透镜系统与输入端口光学耦合,第一输出透镜系统和第二输出透镜系统分别与第一输出端口和第二输出端口光学耦合,因此能提高调心的精度。
(2)在上述(1)中,也可以是,半导体调制器是具有对分支光进行波导的光波导的马赫曾德尔型光调制器,也可以是,在半导体调制器的各个分支出的光波导设有电极。也可以是,配置输入透镜系统的工序包括以下工序:经由输入透镜系统向输入端口输出试验光;以及向半导体调制器的设于任一个光波导的电极施加电压并检测试验光的强度,决定通过光波导的光吸收而检测到的光的强度成为最大的输入透镜系统的位置。
(3)在上述(2)中,也可以是,在决定输入透镜系统的位置的工序中,将在使施加于半导体调制器的电极的电压维持恒定的状态下通过光波导的光吸收而检测到的光的强度成为最大的位置设为输入透镜系统的位置。
(4)在上述(3)中,也可以是,在组装方法中,在配置输入透镜系统的工序之前,还具备配置模拟光纤的工序,其中,该模拟光纤以不夹设有输入透镜系统的方式向半导体调制器的输入端口输出试验光。
(5)在上述(4)中,也可以是,在组装方法中,在配置模拟光纤的工序之后,包括以下工序:向输入端口输出试验光;以及向半导体调制器的设于任一个光波导的电极施加电压并检测试验光的强度,决定通过光波导的光吸收而检测到的光的强度成为最大的模拟光纤的位置。
(6)在上述(1)中,也可以是,在组装方法中,在配置输入透镜系统的工序之前,还具备配置与半导体调制器的监测端口对置的监测用光接收元件的工序。也可以是,配置输入透镜系统的工序具有经由输入透镜系统向输入端口输出试验光的工序,经由与监测用光接收元件对置的监测端口中的一个,通过监测用光接收元件中的一个来检测试验光的强度,决定由监测用光接收元件检测到的光的强度成为最大的输入透镜系统的位置。
(7)在上述(1)中,也可以是,在组装方法中,在配置输入透镜系统的工序之后,具有使用紫外线固化树脂来将输入透镜系统固定于壳体的工序。
[本公开的实施方式的详情]
以下,参照附图对本公开的实施方式的光模块的组装方法的具体例进行说明。需要说明的是,本发明并不限定于以下的示例,而是由权利要求书示出,意图在于包括与权利要求书等同的范围内的所有变更。在附图的说明中,对相同或相当的要素标注相同的附图标记,并适当省略重复的说明。此外,就附图而言,为了便于理解,有时将一部分简化或夸张地描绘,尺寸比率等不限定于附图所记载的内容。
图1是表示作为一个例子的光模块1的立体图。图2是从与图1不同的方向观察的光模块1的立体图。如图1和图2所示,光模块1具备长方体状的壳体2以及从壳体2伸出的输入组件3和输出组件4。输入组件3和输出组件4分别呈圆柱状。壳体2具有:一对第一侧壁2b,沿着第一方向D1延伸;一对第二侧壁2c,沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸;以及底壁2d,搭载光模块1的各部件。第一方向D1是光模块1的长尺寸方向,第二方向D2是光模块1的宽度方向。
第一侧壁2b在第一方向D1和第三方向D3这双方上延伸。第三方向D3是与第一方向D1和第二方向D2这双方交叉的方向,相当于光模块1的高度方向。一对第二侧壁2c沿着第一方向D1排列,各第二侧壁2c在第二方向D2和第三方向D3这双方上延伸。底壁2d在第一侧壁2b和第二侧壁2c的第三方向D3上的一端处在第一方向D1和第二方向D2这双方上延伸。
图3是表示光模块1的内部结构的立体图。图4是表示光模块1的内部结构的俯视图。图5是表示光模块1的内部结构的纵剖视图。如图3~图5所示,一对第一侧壁2b和一对第二侧壁2c构成在从第三方向D3观察时呈框状的壳体2的开口部2g。光模块1具备密封开口部2g的盖5。盖5是金属制的。例如,在壳体2中,在开口部2g接合有金属制的密封圈,盖5经由该密封圈接合于壳体2。例如,盖5向壳体2的接合通过缝焊来进行。
输入组件3和输出组件4从一对第二侧壁2c中的一方起沿着第一方向D1伸出。输入组件3和输出组件4沿着第二方向D2排列。输入组件3是从光模块1的外部向光模块1的内部输入输入光L1的部位。输出组件4是从光模块1的内部向光模块1的外部输出输出光L2的部位。
输入组件3是保持作为保偏光纤(PMF:Polarization Maintaining Fiber)的光纤3f的尾纤(pigtail)部件。输入组件3具有:透镜3b;透镜保持器3c,保持透镜3b;套筒3d;以及光纤3f,与透镜3b光学耦合。从光纤3f射出输入光L1,输入光L1从透镜3b透射并输入至光模块1的内部。
输出组件4是保持作为单模光纤(SMF:Single Mode Fiber)的光纤4f的尾纤部件。输出组件4具有:透镜4b;透镜保持器4c,保持透镜4b;套筒4d;以及光纤4f,与透镜4b光学耦合。透镜4b将来自光模块1的内部的输出光L2聚光于光纤4f的顶端面。
光模块1具有分别设于第一侧壁2b和第二侧壁2c的馈通部(feed through)6。馈通部6具有多个引脚6b。多个引脚6b例如连接于壳体2的外部的电路基板。多个引脚6b中包括将外部的信号输入至光模块1的引脚、向壳体2的内部的电气电路供给偏压的引脚以及接地引脚。需要说明的是,在本实施方式中,多个引脚6b分别设于第一侧壁2b和第二侧壁2c,但也可以仅设于第一侧壁2b。
光模块1具有:光学用基座11,搭载于底壁2d;以及复合光学部件13,包括搭载于光学用基座11的滤光器12。滤光器12透射来自输入组件3的输入光L1。滤光器12将输入光L1输入至复合光学部件13。复合光学部件13在从滤光器12观察时配置于与输入组件3相反的一侧。复合光学部件13具有反射所输入的输入光L1的多个反射面13b。
多个反射面13b包括第一反射面13c、第二反射面13d、第三反射面13f以及第四反射面13g。第一反射面13c和第二反射面13d沿着第二方向D2排列。第三反射面13f在第二方向D2上的位置偏离第一反射面13c在第二方向D2上的位置和第二反射面13d在第二方向D2上的位置。第四反射面13g在第二方向D2上的位置偏离第一反射面13c在第二方向D2上的位置和第二反射面13d在第二方向D2上的位置。第三反射面13f和第四反射面13g沿着第二方向D2排列。
从滤光器12沿着第一方向D1射入至复合光学部件13的输入光L1在第一反射面13c处沿第二方向D2反射。在第一反射面13c处发生了反射的输入光L1在第二反射面13d处沿第一方向D1反射而向与输入组件3相反的一侧射出。
将在后文详细叙述的输出光L3和输出光L4从与输出组件4相反的一侧沿着第一方向D1输入至复合光学部件13。输出光L3在第三反射面13f处沿第二方向D2反射。在第三反射面13f处发生了反射的输出光L3在第四反射面13g处沿第一方向D1反射。输出光L4从第四反射面13g透射。复合光学部件13将输出光L3和输出光L4作为输出光L2输出至光模块1的外部。
光模块1具备:温度调节器件21,搭载于底壁2d;调制元件用基座22,搭载于温度调节器件21;调制元件用托架23,搭载于调制元件用基座22;以及调制器(半导体调制器)30,搭载于调制元件用托架23。温度调节器件21是TEC(Thermo Electric Cooler:热电制冷器)。而且,光模块1具备输入透镜系统25、第一输出透镜系统26以及第二输出透镜系统27。输入透镜系统25、第一输出透镜系统26以及第二输出透镜系统27搭载于调制元件用基座22。
调制器30例如是在磷化铟(InP)基板上形成有马赫曾德尔干涉仪的多模干涉器。此外,调制器30也可以是在Si基板上形成有光波导的元件。作为一个例子,调制器30包含磷化铟(InP)、二氧化硅(SiO2)以及苯并环丁烯(BCB)。关于调制器30,将在后文详细叙述。输入透镜系统25搭载于调制器30与复合光学部件13之间。第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27分别搭载于输入透镜系统25的第二方向D2上的两侧。
光模块1具备:散热器41,在从调制器30观察时位于与复合光学部件13相反的一侧;以及驱动IC(Integrated Circuit:集成电路)42,该驱动IC42是搭载于散热器41的驱动电路。驱动IC42具有电极焊盘42b。电极焊盘42b在驱动IC42的调制器30侧的端部处沿着第二方向D2排列。光模块1具有设于壳体2的框体2h的布线图案2j(参照图3或图4)。
布线图案2j在壳体2的第二方向D2上的一侧沿着第一方向D1排列。调制器30在与驱动IC42对置的位置具有电极焊盘30c,电极焊盘30c沿着第二方向D2排列。光模块1具有将电极焊盘30c与电极焊盘42b相互电连接的接合线W1。调制器30具有控制端子30b。控制端子30b在调制器30的第二方向D2上的一侧沿着第一方向D1排列。布线图案2j经由接合线W2与调制器30的控制端子30b电连接。光模块1具有热敏电阻24。热敏电阻24例如配置于调制器30与复合光学部件13之间。热敏电阻24经由接合线W3电连接于设于框体2h的焊盘2k(参照图4)。
图6是表示调制器30的俯视图。调制器30例如是具有多个光波导的多模干涉器。如图4和图6所示,调制器30例如具有调制器芯片31、输入端口32、第一输出端口33b、第二输出端口33c、分支部34、第一合波部35b、第二合波部35c、光波导36a~36h、第一监测端口37b以及第二监测端口37c。
调制器芯片31的俯视形状为长方形。调制器芯片31具有在第一方向D1上延伸的边31b、31c和在第二方向D2上延伸的边31d、31f。输入端口32是供从复合光学部件13(第二反射面13d)射出的输入光L1经由输入透镜系统25输入至调制器30的内部的光端口。输入端口32位于边31d。例如,输入端口32位于边31d的中点。驱动IC42配置于调制器30的边31f侧。
第一输出端口33b是将作为第一偏振信号光的输出光L4输出至第一输出透镜系统26的光端口,第二输出端口33c是将作为第二偏振信号光的输出光L3输出至第二输出透镜系统27的光端口。从第一输出端口33b输出的输出光L4从第一输出透镜系统26透射并射入至复合光学部件13。从第二输出端口33c输出的输出光L3从第二输出透镜系统27透射并射入至复合光学部件13。第一输出端口33b和第二输出端口33c设于调制器芯片31的边31d。第一输出端口33b和第二输出端口33c配置于相对于输入端口32相互对称的位置。
光模块1具有第一监测PD(监测用光接收元件)28b和第二监测PD(监测用光接收元件)28c。第一监测PD28b接收从第一监测端口37b输出的监测用信号光。第一监测PD28b输出与接收到的监测用信号光的强度对应的感测信号。该感测信号例如经由导线(未图示)从与第一监测PD28b电连接的多个引脚6b中的任一个输出至光模块1的外部。第二监测PD28c接收从第二监测端口37c输出的监测用信号光。第二监测PD28c输出与接收到的监测用信号光的强度对应的感测信号。该感测信号例如经由导线(未图示)从与第二监测PD28c电连接的多个引脚6b中的任一个输出至光模块1的外部。
光模块1具有:第一偏振镜29b,位于第一监测PD28b与第一监测端口37b之间;以及第二偏振镜29c,位于第二监测PD28c与第二监测端口37c之间。第一偏振镜29b从第一监测端口37b接收监测用信号光。第一偏振镜29b仅透射监测用信号光的直线偏振光(P偏振光)。第一监测PD28b仅接收监测用信号光的直线偏振光。第二偏振镜29c从第二监测端口37c接收监测用信号光。第二偏振镜29c与第一偏振镜29b同样地,仅透射监测用信号光的直线偏振光,第二监测PD28c仅接收监测用信号光的直线偏振光。
如图6所示,分支部34将从输入端口32输入的输入光L1分支到光波导36a~36h。第一合波部35b对在光波导36e~36h中传播的信号光(信号光的一部分)进行合波,并将其作为输出光L4提供给第一输出端口33b。第二合波部35c对在光波导36a~36d中传播的信号光(多个信号光的剩余部分)进行合波,并将其作为输出光L3提供给第二输出端口33c。
第一监测端口37b将监测用信号光输出至第一偏振镜29b。第一监测端口37b是相对地监测从第一合波部35b输出的光的强度的光端口。第二监测端口37c将监测用信号光输出至第二偏振镜29c。第二监测端口37c是相对地监测从第二合波部35c输出的光的强度的光端口。第一监测端口37b和第二监测端口37c在边31d中配置于相对于输入端口32相互对称的位置。输入端口32、第一输出端口33b以及第二输出端口33c配置于第一监测端口37b与第二监测端口37c之间(调制器芯片31在第二方向D2上的中央侧)。
调制器30具有调制电极(电极)38a~38h、母相位调整电极38j~38m以及子相位调整电极(未图示)。调制电极38a~38h分别设于光波导36a~36h。调制电极38a~38h将调制后的电压信号提供给光波导36a~36h来使从光波导36a~36h通过的光的折射率发生变化。由此,调制在光波导36a~36h中传播的光的相位。
调制电极38a~38h各自的一端经由布线图案分别与信号输入用的RF(RadioFrequency:射频)焊盘39a~39h电连接。信号输入用的RF焊盘39a~39h电连接于驱动IC42。调制电极38a~38h各自的另一端经由布线图案分别与信号终端用的信号焊盘40a~40h电连接。母相位调整电极38j~38m经由布线图案分别与偏置焊盘(bias pad)39j~39m电连接。子相位调整电极经由布线图案分别与调整信号输入用的偏置焊盘40j~40q连接。
接着,参照图7~图11对实施方式的光模块1的组装方法的具体例进行说明。首先,如图7所示,准备具有供输入组件3装配的输入端口2f和供输出组件4装配的输出端口2p的壳体2。在壳体2的底壁2d安装温度调节器件21、调制元件用基座22、调制元件用托架23以及调制器30,并且安装散热器41和驱动IC42。然后,在底壁2d安装光学用基座11,在光学用基座11安装复合光学部件13。此时,例如,作为反射光对策,以使复合光学部件13相对于第一方向D1(输入光L1的光轴)倾斜规定角度(作为一个例子为2°)的方式通过环氧树脂将复合光学部件13固定于光学用基座11。
在调制元件用基座22安装第一偏振镜29b和第二偏振镜29c。例如,作为反射光对策,以相对于第一方向D1倾斜规定角度的方式安装第一偏振镜29b和第二偏振镜29c。接下来,在调制元件用基座22上,在与第一监测端口37b对置的位置安装第一监测PD28b,在与第二监测端口37c对置的位置安装第二监测PD28c(配置监测用光接收元件的工序)。此时,与上述同样地,作为反射光对策,以相对于第一方向D1倾斜规定角度的方式安装第一监测PD28b和第二监测PD28c。
接着,配置输出试验光L11的模拟光纤51(配置模拟光纤的工序)。模拟光纤51例如是虚设准直光纤(dummy collimate fiber),由准直光纤夹具保持。此时,在与壳体2的输入端口2f对置的位置配置模拟光纤51。然后,从模拟光纤51向配置于壳体2的内部的调制器30的输入端口32输出试验光L11(输出试验光的工序)。
输入至输入端口32的试验光L11分别在光波导36a~36h(参照图6)中传播。此时,向与光波导36a~36h中的任一个对应的调制电极38a~38h施加电压并检测试验光L11的强度。即,使试验光L11在光波导36a~36h中传播并且向调制电极38a~38h施加电压,监测光波导36a~36h中的吸收电流。然后,使模拟光纤51的位置与通过光波导36a~36h的光吸收而检测到的光的强度(吸收电流的值)成为最大的位置一致(决定模拟光纤的位置的工序)。
接着,如图8所示,在调制元件用基座22上的与输入端口32对置的位置配置输入透镜系统25(配置输入透镜系统的工序)。然后,从模拟光纤51向输入端口32输出试验光L11(向输入端口输出试验光的工序)。之后,向调制电极38a~38h施加电压并检测试验光L11的强度。
此时,检测作为分支光的在光波导36a~36h中传播的光的光强度,调整输入透镜系统25来将输入透镜系统25与输入端口32光学耦合(光学耦合的工序)。即,将输入透镜系统25调心到通过光波导36a~36h的光吸收而检测到的光的强度(吸收电流的值)成为最大的位置,从而决定输入透镜系统25的位置(决定位置的工序)。此时,可以将在使附加于调制电极38a~38h的电压维持恒定的状态下通过光波导36a~36h的光吸收而检测到的光的强度成为最大的位置设为输入透镜系统25的位置。然后,将已决定位置的输入透镜系统25固定于壳体2(将输入透镜系统固定于壳体的工序)。具体而言,经由涂布于调制元件用基座22上的紫外线固化树脂来固定输入透镜系统25。
如图9和图10所示,在分别与第一输出端口33b和第二输出端口33c对置的位置分别配置第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27。然后,将第一输出透镜系统26与第一输出端口33b光学耦合,将第二输出透镜系统27与第二输出端口33c光学耦合(光学耦合的工序)。
具体而言,首先,将调制器30的各相位调整端子(母相位调整电极38j~38m和子相位调整电极中的每一个)调整为使得透射最大光。接着,在与壳体2的输出端口2p对置的位置配置模拟光纤52,从模拟光纤51向输入端口32输入试验光L11。然后,进行模拟光纤52的调心,使得随着试验光L11向输入端口32的输入而输出的试验光与该模拟光纤52耦合。
接下来,将第二输出透镜系统27配置于调制元件用基座22上的与第二输出端口33c对置的位置,将第一输出透镜系统26配置于调制元件用基座22上的与第一输出端口33b对置的位置。然后,当从模拟光纤51向输入端口32输入试验光L11时,从第一输出端口33b输出试验光L12,从第二输出端口33c输出试验光L13。此时,通过调整向调制器30的偏置电压来调整试验光L12和试验光L13的输出状态。
将试验光L12的光纤耦合功率的最大值与试验光L13的光纤耦合功率的最大值进行比较。首先,调整向调制器30的偏置电压,设为输出试验光L12和试验光L13中的任一个的状态。将偏置电压调整为仅输出试验光L12的状态,试验光L12在通过第一输出透镜系统26之后,输入至模拟光纤52。以该试验光L12的光纤耦合功率成为最大的方式决定第一输出透镜系统26的位置。另一方面,将偏置电压调整为仅输出试验光L13的状态,试验光L13在通过第二输出透镜系统27之后,输入至模拟光纤52。然后,以该试验光L13的光纤耦合功率成为最大的方式决定第二输出透镜系统27的位置。
在光学耦合的工序中,调制器30的光波导36a~36h的相位状态被调整为使得试验光L12和试验光L13的输出强度成为最大。先固定第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27中模拟光纤52处的光纤耦合功率被赋予得小的一方。即,先将与试验光L12的光纤耦合功率的最大值和试验光L13的光纤耦合功率的最大值中小的一方对应的第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27中的一方固定于调制元件用基座22。之后,将第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27中模拟光纤52处的光纤耦合功率被赋予得大的另一方在光轴方向(第一方向D1)上移位,以使其光纤耦合功率与一方的光纤耦合功率一致,并将其固定于调制元件用基座22。第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27向调制元件用基座22的固定通过UV树脂(紫外线固化树脂)等粘接剂来进行。
之后,如图10和图11所示,将模拟光纤51和模拟光纤52替换为输入组件3和输出组件4。此时,使用YAG(Yttrium Aluminum Garnet:钇铝石榴石)调心焊接机来进行输入组件3和输出组件4各自的调心和固定。具体而言,从输入组件3导入输入光L1,输出通过先进行调心的第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27中的一方的输出光L2。
接着,进行壳体2、透镜3b、4b以及光纤3f、4f的三体调心。具体而言,一边将输入组件3和输出组件4在壳体2的第二侧壁2c上滑动,一边决定输出光L2的光强度成为最大的输入组件3和输出组件4的位置。此时,所决定的输入组件3和输出组件4的位置与模拟光纤51和模拟光纤52的位置相同。
然后,通过YAG焊接将输入组件3和输出组件4固定于壳体2的第二侧壁2c。此时,对于输入组件3,以将其绕光轴的旋转角设定为规定的角度的方式进行固定。当将与后进行调心的第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27中的另一方对应的输出光L2输入至输出组件4时,得到与在对第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27进行调心时检测到的光强度同等的光强度。此时,分别从第一输出端口33b和第二输出端口33c输出的输出光的光强度相互一致。
接着,对由本实施方式的光模块1的组装方法得到的作用效果进行说明。在光模块1的组装方法中,在与调制器30的输入端口32对置的位置配置输入透镜系统25。在调制器30中,感测作为分支光的在光波导36a~36h中传播的光的光强度,根据感测到的光强度来将输入透镜系统25与输入端口32光学耦合。在与调制器30的第一输出端口33b对置的位置配置第一输出透镜系统26,在与调制器30的第二输出端口33c对置的位置配置第二输出透镜系统27。然后,将第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27分别与第一输出端口33b和第二输出端口33c光学耦合。因此,输入透镜系统25与输入端口32光学耦合,第一输出透镜系统26和第二输出透镜系统27分别与第一输出端口33b和第二输出端口33c光学耦合,因此能提高调心的精度。
在本实施方式中,也可以是,调制器30是具有对分支光进行波导的光波导36a~36h的马赫曾德尔型光调制器,也可以是,在调制器30的各个分支出的光波导36a~36h设有调制电极38a~38h。也可以是,配置输入透镜系统25的工序包括以下工序:经由输入透镜系统25向输入端口32输出试验光L11;以及向调制器30的光波导36a~36h中的任一个的调制电极38a~38h施加电压并检测试验光L11的强度,决定通过光波导36a~36h的光吸收而检测到的光的强度成为最大的输入透镜系统25的位置。
再者,作为输入透镜系统25向输入端口32的调心时的监测,有时会使用分别配置于第一监测端口37b的光路上和第二监测端口37c的光路上的第一监测PD28b和第二监测PD28c的光电流。然而,在该情况下,在光波导36a~36h中传播的光以外的杂散光有时会与第一监测PD28b或第二监测PD28c耦合,因此可能会无法进行精度高的调心。与之相对,在前述的实施方式中,作为调心时的监测,使用向光波导36a~36h的调制电极38a~38h施加电压时的光电流,因此能提高调心的精度和速度。而且,在监测多个光波导的吸收电流的情况下,与光波导的数量相应地将光电流相加,能得到大的参考电流,因此能进一步提高调心的精度和速度。
如前所述,也可以是,在决定输入透镜系统25的位置的工序中,将在使施加于调制器30的电极的电压维持恒定的状态下通过光波导36a~36h的光吸收而检测到的光的强度成为最大的位置设为输入透镜系统25的位置。
也可以是,在实施方式的组装方法中,在配置输入透镜系统25的工序之前,还具备配置模拟光纤51的工序,其中,该模拟光纤51以不夹设有输入透镜系统25的方式向调制器30的输入端口32输出试验光L11。
也可以是,在实施方式的组装方法中,在配置模拟光纤51的工序之后,包括以下工序:向输入端口32输出试验光L11;以及向调制器30的设于光波导36a~36h的调制电极38a~38h施加电压并检测试验光L11的强度,决定通过光波导36a~36h的光吸收而检测到的光的强度成为最大的模拟光纤51的位置。
也可以是,在实施方式的组装方法中,在配置输入透镜系统25的工序之前,还具备配置与调制器30的监测端口37b、37c对置的监测PD28b、28c的工序。也可以是,配置输入透镜系统25的工序具有经由输入透镜系统25向输入端口32输出试验光L11的工序,经由与监测PD28b、28c对置的监测端口37b、37c中的一个,通过监测PD28b、28c中的一个来检测试验光L12、L13的强度,决定由监测PD28b、28c检测到的光的强度成为最大的输入透镜系统25的位置。
也可以是,在实施方式的组装方法中,在配置输入透镜系统25的工序之后,具有使用紫外线固化树脂来将输入透镜系统25固定于壳体2的工序。
以上,对本公开的光模块的组装方法的实施方式进行了说明。然而,本发明不限定于前述的实施方式。即,本领域技术人员容易认识到本发明在不变更权利要求书所记载的主旨的范围内可以进行各种变形和变更。例如,光模块的组装方法的工序的内容和顺序不限于前述的内容,可以适当变更。而且,光模块的各部件的形状、大小、数量、材料以及配置方案不限于前述的内容,可以适当变更。
Claims (7)
1.一种光模块的组装方法,其中,
所述光模块具备:
半导体调制器,呈长方形的俯视形状,具有接收连续光的输入端口、第一输出端口、第二输出端口以及两个监测端口,所述半导体调制器对将所述连续光分支而得到的分支光进行相位调制,将所述分支光中的一方调制信号化来生成从所述第一输出端口输出的第一输出光,并且将所述分支光中的另一方调制信号化来生成从所述第二输出端口输出的第二输出光,各所述监测端口分别监测所述第一输出光和所述第二输出光;
壳体,在内部容纳所述半导体调制器;以及
输入组件和输出组件,被设为在所述壳体的一个侧壁处与所述半导体调制器的一个侧面对置,
所述组装方法包括以下工序:
在与所述输入端口对置的位置配置输入透镜系统;
感测所述分支光的光强度,调整所述输入透镜系统来将所述输入透镜系统与所述输入端口光学耦合;以及
在分别与所述第一输出端口和所述第二输出端口对置的位置分别配置第一输出透镜系统和第二输出透镜系统,将所述第一输出透镜系统与所述第一输出端口光学耦合,将所述第二输出透镜系统与所述第二输出端口光学耦合。
2.根据权利要求1所述的光模块的组装方法,其中,
所述半导体调制器是具有对所述分支光进行波导的光波导的马赫曾德尔型光调制器,在所述半导体调制器的各个分支出的所述光波导设有电极,
配置所述输入透镜系统的工序包括以下工序:
经由所述输入透镜系统向所述输入端口输出试验光;以及
向所述半导体调制器的设于任一个所述光波导的所述电极施加电压并检测所述试验光的强度,决定通过所述光波导的光吸收而检测到的光的强度成为最大的所述输入透镜系统的位置。
3.根据权利要求2所述的光模块的组装方法,其中,
在决定所述输入透镜系统的位置的工序中,将在使施加于所述半导体调制器的所述电极的所述电压维持恒定的状态下通过所述光波导的光吸收而检测到的光的强度成为最大的位置设为所述输入透镜系统的位置。
4.根据权利要求3所述的光模块的组装方法,其中,
在配置所述输入透镜系统的工序之前,还具备配置模拟光纤的工序,其中,所述模拟光纤以不夹设有所述输入透镜系统的方式向所述半导体调制器的所述输入端口输出所述试验光。
5.根据权利要求4所述的光模块的组装方法,其中,
在配置所述模拟光纤的工序之后,包括以下工序:向所述输入端口输出试验光;以及向所述半导体调制器的设于任一个所述光波导的所述电极施加电压并检测所述试验光的强度,决定通过所述光波导的光吸收而检测到的光的强度成为最大的所述模拟光纤的位置。
6.根据权利要求1所述的光模块的组装方法,其中,
在配置所述输入透镜系统的工序之前,还具备配置与所述半导体调制器的所述监测端口对置的监测用光接收元件的工序,
配置所述输入透镜系统的工序具有经由所述输入透镜系统向所述输入端口输出试验光的工序,
经由与所述监测用光接收元件对置的所述监测端口中的一个,通过所述监测用光接收元件中的一个来检测所述试验光的强度,
决定由所述监测用光接收元件检测到的光的强度成为最大的所述输入透镜系统的位置。
7.根据权利要求1所述的光模块的组装方法,其中,
在配置所述输入透镜系统的工序之后,具有使用紫外线固化树脂来将所述输入透镜系统固定于所述壳体的工序。
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