JP6994258B2 - 光電子デバイスに対する光学サブアセンブリの光学アラインメント - Google Patents
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Description
(a)2016年3月15日出願の米国仮特許出願第62/308817号、および
(b)2016年3月15日出願の米国仮特許出願第62/308818号、
に基づく優先権を主張するものである。これらの出願は、参照により、それらの内容が本明細書に完全に記載されているかのように、完全に組み込まれているものとする。以下で言及するすべての刊行物も、参照により、それらの内容が本明細書に完全に記載されているかのように、完全に組み込まれているものとする。
a.アラインメント工程中において使用されるレーザおよびパワーメータは、ピック・アンド・プレース型のグリッパ内に集積することができるため、アラインメント工程中において、フォトニック回路にエネルギー供給する必要はない。
b.データ用光ファイバケーブル(上記で説明した実施形態では33)内の光ファイバは、アラインメント工程のためには必要とされないため、そのケーブル内のすべての光ファイバを、光データの入力/出力のために利用することができる。
c.光データの入力/出力のためのデータ用反射表面(26)と、光学アラインメントのためのアラインメント用反射表面(24、25)とは、単一モードの許容誤差を達成するためにスタンピング処理で同時形成することのできる、表面特徴形状である。
d.OSAの光学ベンチサブアセンブリには、取付けにより追加される追加の別個の構成要素は何ら存在しない。
e.光ファイバケーブルの終端処理中において、追加の組立工程は何ら必要とされない。
a.アラインメント工程中において使用されるレーザおよびパワーメータは、ピック・アンド・プレース型のグリッパ内に集積することができるため、アラインメント工程中において、フォトニック回路にエネルギー供給する必要はない。
b.データ用光ファイバケーブル(33)内の光ファイバは、アラインメント工程のためには必要とされないため、そのケーブル内のすべての光ファイバを、光データの入力/出力のために利用することができる。
c.光データの入力/出力のためのデータ用反射表面(326)と、光学アラインメントのためのアラインメント用反射表面対(1324a、1324b、1325aおよび1325b)とは、単一モードの許容誤差を達成するためにスタンピング処理で同時形成することのできる、表面特徴形状である。
d.PIC 101に対する基礎部420の光学アラインメントを確立することにより、基礎部420に対しOFSA 520の取外し可能な結合を用いても、OSA 320全体は、光学アラインメントが確立された状態を維持できる。
e.光ファイバケーブルの終端処理中において、追加の組立工程は何ら必要とされない。
他の実施形態
1. 光電子デバイスであって、当該光電子デバイスは、当該光電子デバイスの能動領域の外部に光学アラインメント用導波路を有し、該アラインメント用導波路は、入力用のアラインメント用格子結合器と、出力用のアラインメント用格子結合器とを含む、光電子デバイス、および
第1のアラインメント用反射表面と第2のアラインメント用反射表面とを有する本体を含む光学サブアセンブリであって、前記第1のアラインメント用反射表面は、アラインメント光信号の外部光源にアクセス可能なように構成されており、前記第1のアラインメント用反射表面は、前記アラインメント光信号を前記入力用のアラインメント用格子結合器に向けて反射し、前記出力用のアラインメント用格子結合器は、同一の前記アラインメント光信号を前記第2のアラインメント用反射表面へと指向させ、前記第2のアラインメント用反射表面は、前記アラインメント光信号の外部の光受信器にアクセス可能とされている、光学サブアセンブリ、
を備えていることを特徴とする、光電子構造。
2. 前記第1のアラインメント用反射表面および前記第2のアラインメント用反射表面が、それぞれ、前記本体のための可鍛性金属にスタンピングを施すことにより形成されたものであることを特徴とする、実施形態1に記載の光電子構造。
3. 前記光学サブアセンブリが、光学ベンチサブアセンブリと基礎部とを含み、前記第1のアラインメント用反射表面および前記第2のアラインメント用反射表面が、前記基礎部上に規定されていることを特徴とする、実施形態1に記載の光電子構造。
4. 前記基礎部は、前記光源からの光学アラインメント信号を前記光電子デバイス上の前記導波路の入力部へと指向させる、アラインメント用反射表面の第1の対と、前記アラインメント信号が前記導波路を通って前記入力部から出力部へと伝搬させられた後に、前記導波路の前記出力部から向かってくる前記アラインメント信号を、前記光受信器に向けて反射する、アラインメント用反射表面の第2の対とを含むことを特徴とする、実施形態3に記載の光電子構造。
5. 前記基礎部と前記光学ベンチサブアセンブリとが、受動的アラインメントにより取外し可能に結合されていることを特徴とする、実施形態4に記載の光電子構造。
6. 光電子デバイスに対して光学サブアセンブリを光学的にアラインメントする方法であって、前記光電子デバイスは、該光電子デバイスの能動領域の外部に光学アラインメント用導波路を有し、前記アラインメント用導波路は、入力用のアラインメント用格子結合器と、出力用のアラインメント用格子結合器とを含み、前記光学サブアセンブリは、第1のアラインメント用反射表面と第2のアラインメント用反射表面とを有する本体を含み、前記第1のアラインメント用反射表面は、アラインメント光信号の外部光源にアクセス可能なように構成されており、前記第1のアラインメント用反射表面は、前記アラインメント光信号を前記入力用のアラインメント用格子結合器に向けて反射し、前記出力用のアラインメント用格子結合器は、同一の前記アラインメント光信号を前記第2のアラインメント用反射表面へと指向させ、前記第2のアラインメント用反射表面は、前記アラインメント光信号の外部の光受信器にアクセス可能とされている、方法において、
前記光学サブアセンブリと前記光電子デバイスとの間の相対位置を調整する工程、および
最良の光学アラインメントの位置を決定するために、前記第2のアラインメント用反射表面から反射された前記アラインメント信号の光パワーを検出する工程、
を含むことを特徴とする方法。
11、411 アラインメント光信号の光路
20、320 光学サブアセンブリ
21、321 ベース
22、322 コア
23 溝
24、25 アラインメント用反射表面
26、326 データ用反射表面
30 光ファイバ
34、35 切抜部
100、101 フォトニック集積回路(光電子デバイス)
102、102’、1102 アラインメント用導波路
104、104’、105、105’ アラインメント用格子結合器
106 能動領域
108 フォトニック回路
110 データ用格子結合器
112 データ用導波路
130 VCSELアレイ
333 回路基板
399、499 表面テクスチャ
420 アラインメント基礎部
520 光学ベンチサブアセンブリ
1104、1105 アラインメント用格子結合器
1324a、1324b、1325a、1325b アラインメント用反射表面
1424a、1424b、1425a、1425b リベット
Claims (10)
- 光電子デバイスであって、当該光電子デバイスは、当該光電子デバイスの能動領域の外部に光学アラインメント用導波路を有し、該アラインメント用導波路は、入力用のアラインメント用格子結合器と、出力用のアラインメント用格子結合器とを含む、光電子デバイス、および
前記光電子デバイスに光学的にアラインメントされる光学サブアセンブリであって、
第1のアラインメント用反射表面と第2のアラインメント用反射表面とを有する本体を含む基礎部であって、前記第1のアラインメント用反射表面は、光学アラインメント信号の外部光源にアクセス可能なように構成されており、前記第1のアラインメント用反射表面は、前記光学アラインメント信号を前記入力用のアラインメント用格子結合器に向けて反射し、前記出力用のアラインメント用格子結合器は、同一の前記光学アラインメント信号を前記第2のアラインメント用反射表面へと指向させ、前記第2のアラインメント用反射表面は、前記光学アラインメント信号の外部の光受信器にアクセス可能とされている、基礎部;および
前記基礎部に取外し可能に接続された光学ベンチサブアセンブリ
を含む、光学サブアセンブリ
を備え、
前記第1のアラインメント用反射表面が、前記光源からの前記光学アラインメント信号を、前記光電子デバイス上の前記アラインメント用導波路の前記入力用のアラインメント用格子結合器に向けて指向させる、第1の光路を規定し、前記第2のアラインメント用反射表面が、前記アラインメント信号が前記アラインメント用導波路を通って前記入力用のアラインメント用格子結合器から前記出力用のアラインメント用格子結合器へと伝搬された後に、前記出力用のアラインメント用格子結合器から向けられた前記アラインメント信号を前記光受信器に向けて反射する、第2の光路を規定し、前記基礎部と前記光電子デバイスとの間の光学的にアラインメントされた位置を決定する、
ことを特徴とする、光電子構造。 - 前記第1のアラインメント用反射表面は、前記光源からの光学アラインメント信号を前記光電子デバイス上の前記アラインメント用導波路の前記入力用のアラインメント用格子結合器へと指向させる、反射表面の第1の対を含み、前記第2のアラインメント用反射表面は、前記アラインメント信号が前記アラインメント用導波路を通って前記入力用のアラインメント用格子結合器から前記出力用のアラインメント用格子結合器へと伝搬させられた後に、前記アラインメント用導波路の前記出力用のアラインメント用格子結合器から向かってくる前記アラインメント信号を、前記光受信器に向けて反射する、反射表面の第2の対を含むことを特徴とする、請求項1に記載の光電子構造。
- 前記反射表面の第1の対が、前記第1の光路を規定する第1の反射表面および第2の反射表面を含み、前記第1の反射表面が、前記光学アラインメント信号を前記光源から前記第2の反射表面に向けて指向させ、該第2の反射表面は、前記光学アラインメント信号を前記光電子デバイス上の前記アラインメント用導波路の前記入力用のアラインメント用格子結合器に方向転換させ、
前記反射表面の第2の対が、前記第2の光路を規定する第3の反射表面および第4の反射表面を含み、
前記第3の反射表面が、前記アラインメント信号が前記アラインメント用導波路を通って前記入力用のアラインメント用格子結合器から前記出力用のアラインメント用格子結合器へと伝搬された後に、前記出力用のアラインメント用格子結合器から前記光学アラインメント信号を前記第4の反射表面に向けて反射し、前記第4の反射表面が、前記光学アラインメント信号を前記光受信器に向けて反射する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の光電子構造。 - 前記反射表面が、それぞれ、前記本体のための可鍛性金属にスタンピングを施すことにより形成されたものであることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の光電子構造。
- 前記基礎部と前記光学ベンチサブアセンブリとが、受動的アラインメントにより取外し可能に結合されていることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の光電子構造。
- 光電子デバイスに対して光学サブアセンブリを光学的にアラインメントする方法であって、前記光電子デバイスは、該光電子デバイスの能動領域の外部に光学アラインメント用導波路を有し、前記アラインメント用導波路は、入力用のアラインメント用格子結合器と、出力用のアラインメント用格子結合器とを含み、前記光学サブアセンブリは、基礎部および該基礎部に接続された光学ベンチサブアセンブリを含み、前記基礎部が、第1のアラインメント用反射表面と第2のアラインメント用反射表面とを有する本体を含み、前記第1のアラインメント用反射表面は、光学アラインメント信号の外部光源にアクセス可能なように構成されており、前記第1のアラインメント用反射表面は、前記光学アラインメント信号を前記入力用のアラインメント用格子結合器に向けて反射し、前記出力用のアラインメント用格子結合器は、同一の前記光学アラインメント信号を前記第2のアラインメント用反射表面へと指向させ、前記第2のアラインメント用反射表面は、前記光学アラインメント信号の外部の光受信器にアクセス可能とされている、方法において、
前記基礎部と前記光電子デバイスとの間の相対位置を調整する工程、および
前記光電子デバイスまでの前記基礎部の最良の光学アラインメントの位置を決定するために、前記第2のアラインメント用反射表面から反射された前記アラインメント信号の光パワーを検出する工程、
を含み、
前記第1のアラインメント用反射表面が、前記光源からの前記光学アラインメント信号を、前記光電子デバイス上の前記アラインメント用導波路の前記入力用のアラインメント用格子結合器に向けて指向させる、第1の光路を規定し、前記第2のアラインメント用反射表面が、前記アラインメント信号が前記アラインメント用導波路を通って前記入力用のアラインメント用格子結合器から前記出力用のアラインメント用格子結合器へと伝搬された後に、前記出力用のアラインメント用格子結合器から向けられた前記アラインメント信号を前記光受信器に向けて反射する、第2の光路を規定し、前記基礎部と前記光電子デバイスとの間の光学的にアラインメントされた位置を決定する、
ことを特徴とする方法。 - 前記第1のアラインメント用反射表面は、前記光源からの光学アラインメント信号を前記光電子デバイス上の前記アラインメント用導波路の前記入力用のアラインメント用格子結合器へと指向させる、反射表面の第1の対を含み、前記第2のアラインメント用反射表面は、前記アラインメント信号が前記アラインメント用導波路を通って前記入力用のアラインメント用格子結合器から前記出力用のアラインメント用格子結合器へと伝搬させられた後に、前記アラインメント用導波路の前記出力用のアラインメント用格子結合器から向かってくる前記アラインメント信号を、前記光受信器に向けて反射する、反射表面の第2の対を含むことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記反射表面の第1の対が、前記第1の光路を規定する第1の反射表面および第2の反射表面を含み、前記第1の反射表面が、前記光学アラインメント信号を前記光源から前記第2の反射表面に向けて指向させ、該第2の反射表面は、前記光学アラインメント信号を前記光電子デバイス上の前記アラインメント用導波路の前記入力用のアラインメント用格子結合器に方向転換させ、
前記反射表面の第2の対が、前記第2の光路を規定する第3の反射表面および第4の反射表面を含み、
前記第3の反射表面が、前記アラインメント信号が前記アラインメント用導波路を通って前記入力用のアラインメント用格子結合器から前記出力用のアラインメント用格子結合器へと伝搬された後に、前記出力用のアラインメント用格子結合器から前記光学アラインメント信号を前記第4の反射表面に向けて反射し、前記第4の反射表面が、前記光学アラインメント信号を前記光受信器に向けて反射する、
ことを特徴とする、請求項7に記載の方法。 - 前記反射表面が、それぞれ、前記本体のための可鍛性金属にスタンピングを施すことにより形成されたものであることを特徴とする、請求項6~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記基礎部と前記光学ベンチサブアセンブリとが、受動的アラインメントにより取外し可能に結合されていることを特徴とする、請求項6~8のいずれか1項に記載の方法。
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