CN1867845A - 具有模块化光连接器的紧凑型光学封装件 - Google Patents

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Abstract

一种光连接器(200)包括光路(230)和封装外壳(220)。所述封装外壳具有一个集成模块化光连接器(210)，该光连接器具有多个光波导。所述光路(230)通过一个第二V型槽衬底(252)以及光纤带缆(254)被耦合到一个第二模块化连接器(250)。所述第二模块化连接器(250)被结合到所述封装外壳(220)之中。该光学组件(200)的所有输入由所述模块化连接器(210，250)中的一个来提供，且所述模块化连接器中的另一个提供来自所述光学组件(200)的输出光信号。输入和输出光信号在多个模块化连接器之间自由混合。一个电连接器(260)被结合到所述封装外壳(220)之中。所述电连接器(260)包括电界面，所述电界面可以向所述光学组件(200)提供数据、控制和/或状态信号。

Description

具有模块化光连接器的紧凑型光学封装件
背景技术
1、发明领域
本申请所描述的发明涉及光路领域。本发明尤其涉及具有模块化光连接器的光路封装件。
2、相关技术描述
光路包括，但不限于，光源、检测器以及提供如分光、耦合、组合、多路复用、多路分路和/或光开关等功能的光波导。平面光波光路(PLC)是在一个晶片平面上加工的光路，且所述光路在所述平面上工作。PLC技术的优点在于它能够被用来形成许多不同类型的光学器件，比如，阵列波导光栅(AWG)滤波器、光学增/减多路复用器(多路分路器)、光开关以及混合光-电集成器件。这些器件如果用光纤来构成，一般要大得多或者根本就不可行。另外，PLC结构可以在硅晶片上大量生产。
图1为显示一个光学组件的一个实例的一个示意图，所述光学组件包括通过光纤14与光连接器12相连的光路10。一种将光纤14耦合到所述光路10(比如一个PLC)的方式，是通过将一个或多个V型槽衬底20对接耦合到所述光路10上。所述V型槽衬底20具有多条与其相连的光纤，这些光纤之间的间隙与所述光路10中的波导的间隙相配合。所述光连接器12可以是多个光连接器中的任何一个，比如图2所示的光连接器中的任何一个。
图2为一个示意图，显示各种类型可以用来耦合所述光学组件5的光连接器12的实例，比如FC/PC，TC，Biconic，SMA，D4等。所述连接器12中的每一个提供一个单独的波导界面。为了使所述光路10工作，所有的连接器12通过与其配合的连接器被耦合到相应的光通道上。
所述多个连接器12的缺点在于需要大量时间来连接连接器12中的每一个。另外，在将连接器12和与其配合的连接器连接之前，会要求对每个连接器12进行清洁，从而保证良好的连接。由于该过程难以自动化，会需要大量时间来连接和拆开光学组件，比如在进行测试时。
所述光连接器12通过长达几英尺的光纤14耦合到所述光路10和所述V型槽衬底20上。所述光纤14是脆性的，很容易损坏。如果所述光纤14中的一根被损坏，或者如果所述V型槽衬底20被拉离了校准位置，比如意外拖拉了所述光纤14中的一根，整个光学组件5也许需要更换。
因为所述光纤14是如此地脆弱，操纵所述光学组件5必须非常小心，并且难以将加工过程自动化而不损坏所述光纤。另外，所述光学组件的运输是昂贵的，这是因为要采用额外的保护措施来确保所述包括所述光纤14的光学组件5在运输过程中不被损坏。这必然导致要采用能够使所述光纤14被盘成大直径圆圈的大盒子，并且要在所述光纤14和连接器12周围填充衬垫物。
附图说明
图1为显示一个光学组件的一个实例的一个示意图，所述光学组件包括通过光纤与光连接器相连的光路。
图2为一个示意图，显示各种类型可以用来耦合所述光学组件的光连接器的实例。
图3为显示一个具有模块化光连接器的光学组件的一个实施方案的示意图，所述模块化光连接器被结合到所述光学组件的封装外壳中。
图4为显示一个模块化光连接器的一个实施例的示意图，所述模块化光连接器具有多个埋置在其中的光波导。
图5为显示一个具有模块化光连接器的光学组件的另一个实施方案的示意图，所述模块化光连接器被结合到所述光学组件的封装外壳中。
具体实施方式
一个光学组件具有一个带有集成模块化光连接器的封装外壳。所述模块化光连接器能够快速、方便地将所述光学组件与多个光波导耦合。由于所述光学组件没有了脆性、冗长、曝露的光纤，在所述光学组件的加工、处理和测试中可以使用自动设备。由于可以采用含有较少保护材料的较小包装，运输成本下降了。另外，采用模块化光连接器来接通所述光学组件要比采用图1中所示的单个连接器12快得多。
图3为显示一个具有模块化光连接器210的光学组件200的一个实施方案的示意图，所述模块化光连接器210被结合到所述光学组件200的封装外壳220中。所述光学组件200包括包络在所述封装外壳220中的光路230。所述光路230可以是各种光学器件中的任何器件，比如，阵列波导光栅(AWG)滤波器、光学增/减多路复用器(多路分路器)、光开关以及混合光-电集成器件。在一个实施方案中，所述光路230是一个PLC，然而，可选地，所述光路230也可以包括光纤。
在一个实施方案中，所述光路通过一个V型槽衬底240以及光纤带缆242被耦合到所述模块化连接器210。所述模块化光连接器210在与一个与其配合的光连接器连接时，允许同时连接在所述模块化光连接器210内的多个光波导或光纤。
在一个实施方案中，所述模块化光连接器210是以严格的公差来加工的，从而使一个与其配合的连接器可以提供低损耗的优良光学界面。在某些情况下，可以采用附加的对准技术，比如在一个连接器上设有对准销，且在与其配合的连接器设有相应的对准孔。
图4为显示一个模块化光连接器300的一个实施例的示意图，所述模块化光连接器300具有多个埋置在其中的光波导。在一个实施方案中，所述光波导可以包括光纤。所述光波导在所述模块化光连接器300的一端终止，从而提供多个光学界面302。对准销310可以协助将所述模块化光连接器300与一个与其配合的连接器对准。在一个实施方案中，所述配合的连接器具有一个壳鞘，所述壳鞘基本上与所述模块化光连接器300的周边相配合，且所述配合的连接器具有相应的光波导，所述光波导与所述模块化光连接器300的所述多个光学界面302对接耦合。
再参见图3，在一个实施方案中，所述光路230通过一个第二V型槽衬底252以及光纤带缆254被耦合到一个第二模块化连接器250。所述第二模块化连接器250被结合到所述封装外壳220之中。在一个实施方案中，该光学组件200的所有输入由所述模块化连接器210，250中的一个来提供，且所述模块化连接器中的另一个提供来自所述光学组件200的输出光信号。在另一个实施方案中，输入和输出光信号在多个模块化连接器之间自由混合。
在一个实施方案中，一个电连接器260被结合到所述封装外壳220之中。所述电连接器260包括电界面(interface)，所述电界面可以向所述光学组件200提供数据、控制和/或状态信号。在一个实施方案中，采用一个温度调整器270，比如加热器或热电冷却器(TEC)，将所述光路230保持在一个恒定温度，所述温度调整器270通过电连接器260接收能量、控制和状态信号。
图5为显示一个具有一个或多个模块化光连接器310的光学组件300的另一个实施方案的示意图，所述模块化光连接器被结合到所述光学组件的封装外壳320中。
在该实施方案中，所述集成光连接器是直接与所述光路330，没有采用图3的实施方案中的光纤带缆。所述集成光连接器310可以包括两个将光波导夹在中间的V型槽衬底，且可以通过多种如对接耦合这样的方式与所述光路耦合。在一个实施方案中，所述集成光连接器可以至少部分包括耐热玻璃或硅。
电连接器360可以为温度调整器370提供电信号。在一个实施方案中，一个第一配合的集成光插座380与集成光连接器310耦合，从而通过第一多个光学界面为所述光路330提供输入光信号；一个第二配合的集成光插座390与另一个集成光连接器310耦合，从而通过第二多个光学界面接收来自所述光路330的输出光信号。所述光插座380和390允许从如网络、测试设备等光学设备的输入，以及向这些设备的输出。
这样，本申请公开了一个光学组件，该组件具有一个带有集成模块化光连接器的封装外壳。然而，这里描述的具体实施方案和方法仅仅是说明性的。在不偏离下面所要求的本发明范围的情况下，可以进行很多形式和细节上的修改。本发明仅由本发明所附的权利要求书的范围来限定。

Claims (21)

1.一种光路封装件包括：
光路；以及
包络所述光路的封装外壳，所述封装外壳具有集成模块化光连接器，所述集成模块化光连接器包括多个光学界面。
2.如权利要求1所述的光路封装件，进一步包括：
具有多个电界面的电连接器。
3.如权利要求1所述的光路封装件，进一步包括：
与所述光路耦合的V型槽衬底；以及
将所述的V型槽衬底与所述集成模块化光连接器耦合的光学带缆。
4.如权利要求1所述的光路封装件，其中所述光路是平面光波光路。
5.如权利要求4所述的光路封装件，其中所述光路包括阵列波导光栅、光学多路复用器、光学多路分路器或光开关。
6.如权利要求5所述的光路封装件，进一步包括：
调节所述光路温度的温度调节器；以及
被结合到所述封装外壳之中的电连接器，所耦合的所述电连接器为所述温度调节器提供电控制信号。
7.如权利要求1所述的光路封装件，其中所述光路包括一根或多根光纤。
8.如权利要求1所述的光路封装件，其中所述集成模块化光连接器直接与所述光路耦合。
9.一种制作光路封装件的方法包括：
将V型槽衬底与光路衬底对准，所述V型槽衬底与模块化光连接器耦合；
将所述V型槽衬底附着在所述光路衬底上；以及
将所述模块化光连接器结合到所述光路封装件的外壳中，其中所述模块化光连接器具有多个光学界面。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：
将第二V型槽衬底与所述光路衬底对准，所述第二V型槽衬底与第二模块化光连接器耦合；
将所述第二V型槽衬底附着在所述光路衬底上；以及
将所述第二模块化光连接器结合所述光路封装件的外壳中，其中所述第二模块化光连接器具有多个光学界面。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：
将电连接器与容纳在所述光路封装件中的温度调节器电耦合。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述V型槽衬底是所述模块化光连接器的一部分。
13.一种操作容纳在光路封装件中的光路的方法，所述光路封装件具有集成模块化光连接器，所述方法包括：
将配合的模块化光插座与所述集成模块化光连接器耦合，从而提供第一多个光学界面；
通过所述第一多个光学界面，将光输入信号提供给所述光路；以及从所述光路接收光输出信号。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
通过所述第一多个光学界面接收所述光输出信号。
15.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
通过第二多个光学界面接收所述光输出信号，所述第二多个光学界面包括第二模块化光连接器和第二配合的第二模块化光插座，所述第二模块化光连接器被结合到所述光路封装件中。
16.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
提供电信号给所述光路。
17.一种操作容纳在一个光路封装件中的光路的方法，所述光路封装件具有包括多个光学界面的集成模块化光连接器，所述方法包括：
通过所述集成模块化光连接器接收所述光路的光输入信号；以及
提供来自所述光路的光输出信号。
18.如权利要求17所述的方法，其中提供来自所述光路的光输出信号的步骤进一步包括：
通过所述集成模块化光连接器提供所述光输出信号。
19.如权利要求17所述的方法，其中提供来自所述光路的光输出信号的步骤进一步包括：
通过第二集成模块化光连接器提供所述光输出信号，所述第二集成模块化光连接器被结合到所述光路封装件中。
20.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
通过集成模块化电连接器接收进入所述光路的电输入信号，所述电输入信号提供控制和状态信息。
21.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
通过第二集成模块化光连接器接收第二光输入信号，所述第二集成模块化光连接器被结合到所述光路封装件中。
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