TW522267B - Apparatus and method for WDM optical signal processing system - Google Patents

Description

522267 五、發明說明（1) 【發明的範圍】 本發明係有關於一種多波長光訊號處理裝置，可應用 於光通訊分波多工系統；其使用光纖陣列或平面光波導管 陣列作為多波長光訊號之輸入端與輸出端，並使用微機電 技術製作之1 X N微光學振鏡一維陣列，改變各組光纖陣列 或平面光波導管陣列間各通道光訊號之傳播方向，以達到 對應通道之 改以陣列波 之多波長光 使用1 X N微 播路徑，最 合成一多身 長光訊號内 導光拇元件 端陣列波導 新訊號之輸 主要多波長 件則作為欲 訊號之輸出 糸統中多波 波長光訊號 選擇性地以 之訊號，再 長光訊號輸 將一通道多 之光纖陣列 取代，可於 長的不同予 維陣列分別 再將許多不 單一通道輸 光訊號。若 多波長光訊 作為欲對此 一輸出端陣 出端’其餘 波長光訊號 波長光訊號 入取出多工 部份波長之 長重新加入 波長之光訊 波長光訊號 或平面光波 輸入端將單 α分開至各 調整各通道 @波長的光 出’藉此可 以前述一輸 號的輪入端 主要多波長 列波導光柵 輸出嶂陣列 中取出其中 處理骏置可 之用途；藉 光祝號進行 新tfl號或前 號匯合而成 切換至另一 導管陣列若 一通道輸入 通道’而後 光訊號之傳 訊號重新匯 互換各多波 入端陣列波 ’其餘輸入 光訊號加入 元件作為此 波導光拇元 部份波長光 作為光通訊 此可自一多 處理，並可 述經過處理 一新的多波 目的。前述 導光柵'元件 訊號按其波 光學振鏡一 後於輸出端 長光訊號由 相同波長之 作為一主要 光柵元件則 入端，並以 光訊號的輸 自此主要多 端，則此多 長光訊號加 中取出其中 此取出之波 與原未取出 出0

第4頁 522267 五、發明説明（2) 【發明背景及先前技藝之描述】 光通訊網路系統中，於各節點位置常需要對各多波長 光訊號進行傳播路徑的切換，或對一多波長光訊號中部份 波長之訊號進行取代、刪除、或新增的動作。 多波長光訊號處理裝置，在先前已有一些製作方法提 出，分別描述如下： 1)如美國專利第6，097，859號之018乂8〇12&&厂(1等所開 發之多波長光交換開關元件（Multi-Wavelength Cross-Connect Optical Switch)(請參看第 1-1 圖、參考 資料[1 ])’係使用光柵1 1 (Grating)(請參看第1-2圖）作為 分波元件，將輸入端各光纖1 2 a、1 2 b、1 2 c之多波長光訊 號以其波長之不同而分開，波長分開方向則身光纖一維P車 列排列方向垂直，而後使用微光學振鏡陣列1 3 /文變各光纖 各波長光訊號之傳播路徑，重新排列組合，，再使用另一光 柵14將其匯合進入輸出端之各光纖15a、15b、15c，具多 波長光訊號加入取出多工功能。 如第卜3與1-4圖所示，微光學、振鏡元件16a、16b、 16c與17a、17b、17c的功能在於改變輸入端各光纖内波長 λ k光訊號之傳播路徑，如此可重新安排各光訊號至指定 之輸出端光纖輸出。·前述微光學振鏡陣列之元件結構為鏡 面平行於矽基板之結構，以F條光纖輸入端、各W個頻道之 多波長光交換開關元件為例，於製作時，其微光學振鏡陣 列即由兩個W X F之鏡面陣列平面1 6、1 7組成；整個元件之 光學系統設計複雜，製作較不易。

第5頁 522267 五、發明說明（3) 2)另如美國專利第6，148，124號之Vladimir A·

Aksyuk等所開發之多波長光訊號加入取出多工裝置（請參 看第2 - 1圖、參考資料[2 ])，係使用陣列波導光栅元件2 1 作為分波元件，而後使用靜電驅動之微機電光開關作為遮 斷器22(Shutter)(請參看第2-2圖），控制該波長光訊號之 通過或反射，並配合環流器2 3 (C i r c u 1 a t 〇 r)完成部份波長 光訊號取出的動作，通過遮斷器之訊號再經另一陣列波導 光柵元件2 4匯合後輸出。新訊號加入的動作則使用耦合器 2 5於輸出端再予耦合加入，無法直接防止使用未取出之波 長再行加入另一新訊號之情形發生。

3)再如美國專利第5, 745, 6 1 2號之Weyl-Kuo Wang等所 開每之多波長光號父換多工器（W a v e 1 e n g少h S o r t ί n g Multiplexer )(請參看第3圖、參考資料[3])，，係使用__N

x N陣列波導光柵元件3 1同時作為分波與合波元件，將輸 入埏F條波導3 2各自之W個波長光訊號以其波長之不同而$ 開後，使用W個FXF光開關陣列33分別對各光訊號之行徑 ，打改變，而後輸入回前述之陣列波導光柵元件，各光言 j，合由輸出端之F條波導34輸出，可應用於多波長光 =口入取出夕工β、統。其中N之數值必須大於f與（) ΪΪΪ ’ ί用上通道數與波長容量易受到限制；故其設言 J雜、4作不易、相對之零組件數目較多、成本也較 4)更如美國專利第5 Karen Liu等所開發之多 953, 141 與6, 2 0 8, 443 B1 號之 波長光訊號加入取出多工裝置（請

522267 五、發明說明（4) 參f第4圖、參考資料[4]、[5])，係使用可調式反射性濾 波杰41(Tunable Reflection Filters)與環流器 42(CirCulat〇r)所組成，故有體積較大之缺點。 【發明之總論】 本叙明即曰在提供一種多波長光訊號處理裝置，其可 應用於光通吼分波多工系統，製作上具有可以大量批次製 w的特性，且可彈性運用熟知的封裝技術在晶圓階段完成 兀件初步封裝’並能因此降低量產成本，及能有良好之信 賴性與穩定性。

依本發明之多波長光訊號處理裝置，其使用光纖陣歹 =平面光波導管陣列作為多波長光訊號之輸入端與輸出 =丄亚利用微機電技術，製作丄χ N微光學振乂鏡一維陣列白 早一凡件或複數元件的組合，用以改變各組光纖陣列或- =光波導管陣列間各通道光訊號之傳播方向，以達到將一 ^ ^多波長光訊號切換至另一對應通道之目的。於前述3 制你^之製作上，並可利用熟知之矽微加工技術於基板」 = 型或U型凹槽陣列，以固定各光纖位置，同時 決光纖導入時之對準問題。 叶』厚

#八刚述輪入端與輸出端之光纖陣列或平面光波導管陣列 端二f 2以丨,Ν與义义1陣列波導光柵元件取代，可於輸人 開至：通迢輸入之多波長光訊號按其波長的不同予以分 :通ΐΐϊ，：！使用lxim光學振鏡一維陣列分別調： 九Λ號之傳播路徑，最後於輸出端再將許 長的光訊號重新匯合成—多波長光訊號由單一通道皮

第7頁 522267 — _·_ 丨·_ 五、發明說明（5) 猎此可互換各多波長光訊號内相同波 述-輸入端陣列波導光柵 =先訊號。若以可 為主要多波長光訊沪的矜入㈣田作先矾唬之解多工器，作 元件當作光訊號之加入；，：為J ::入端陣列波導光柵 加入新訊號之輪入端；並以一輪^山主要多波長光訊號 作光訊號之多工器，作為此主：少：：波導光柵元件當 其餘輸出端陣列波導光栅元二弁1訊號的輸出端； 欲自此主要多波長光訊號中取；之取出器，作為 出端，如此可作為光通訊系统中^皮;:波長光訊號之輪 工之用途；藉此可自一多波县古f f ^光訊號加入取出多 之光訊號進行處理，並可選^蚀^沉取出其中部份波長 人新訊號或前述經過處理之訊號，再愈原f二ίί重新加 訊號匯合2成—新的多波長光tfL號輸出。、長之光 另除前述使用1 X N與N X 1陣列波導光输， :入：與輸出端之光纖陣列或平面光波導管陣列：：：代 :列^卜端另峰以一使用陣列波導：：：先= 70牛或薄膜濾鏡技術等方法製作之分波與合波工 器，則亦可作為多波長光訊號加入取出多工之用途了 除上述70件外，.亦可利用前述之矽微加工技 技術等方法，製作固定式反射鏡面，.或以切割方式/电’又 (Wcing)，直接於光纖或平面光波導管上製作二 斜面，用以改變固定偏向角度之光訊號的傳播方 ^ 可減少微光學振鏡陣列之數量；並可配合各類型之;^ 第8頁 522267 五、發明說明（6) 鏡（Collimating Lens)、聚光透鏡（c〇Uec1;lng Lens )，諸如光學球形鏡（Ball Lens )、枉形鏡 (Cylindrical Lens)、折射式微透鏡（請參看參考資料 [6 ]、[ 7 ])、繞射式微透鏡如微“以⑽工透鏡（請參看參考 資料[8 ]、[ 9 ])、及其他非球面透鏡等之應用，提升系統 中光机號之傳播效率或耦合效率；於輸入輸出介面上，亦 可與光纖直接相接合，更增加其實用性。 本發明之整個系統大致可區分為上下相對應的兩層， 所有兀件可分別整合製作於兩片基板上，而後配合封裝製 程將兩片基板固定在一起，於此同時，也可選擇性 其他主動及被動的光電元件，整合於封裝中，整個多波長 光訊號加入取出多工系統亦完成製作。另一/面，當所製 作之兀件製程為晶圓級製程時，本發明所強調之特色為相 關兀件封奴可利用晶圓級封裝技術如晶片對晶片接合 (Wafer to Wafer Bonding)、覆晶接合（Flip__Chip

Bonding)、晶粒接合（Die AUach/B〇nding)等，於曰曰 圓階段完成初級封裝（First-level package)後，再進 行所完成的系統裝置的分割（Device Dicing)，再配人 光纖定位與封止的過程，與外部封裝來完成整個產品之口 作（Housing Process)。 ^本發明之詳細組成、製造過程、其他目的與功效，則 麥照下列依附圖所作之說明即可得到完全的了解。 、 【車父佳具體實施例的詳細描述】 以下針對本發明較佳實施例的多波長光訊號處理裝置 522267 五、發明說明（7) 及其製作方法進行描述。 【實施例一】

第5圖為本發明之四個光纖一維陣列元件間各對應光 纖内光訊號交換情形之立體示意圖。利用熟知之矽微加工 技術於矽基板上製作V型或U型凹槽陣列，可用以固定光 纖陣列各光纖位置，同時可解決光纖導入時之對準問題； 並利用破機電技術，製作之立起鏡面結構，組成微光學振 鏡陣列1 0 5，用以改變各光纖間光訊號之傳播路徑，藉此 可交換各光纖一維陣列元件間各對應光纖内之光訊號。微 光學振鏡陣列1 0 5包含四個1 X N微光學振鏡一維陣列，振 鏡之驅動方法則可使用熱驅動、靜電驅動、電磁驅動、壓 電驅動、或氣壓及液壓等由壓力變化產生驅身力等的各種 驅動方式。韵述之微光學振鏡立起鏡面結構亦，可使用可洛 吕右司積體微系統（Cronos Integrated Microsystems)公司 所 k供之MUM Ps(Multi User MEM S Processes)微機電開放 製程（請參看參考資料[1 〇 ])製作。

自第一個光纖一維陣列元件101之第k—1條光纖丨丨1輸 出之光訊號，通過微光學振鏡112、113後，入射進入第二 個光纖一維陣列元件102之第k-Ι條光纖114繼續傳播，其 中微光學振鏡1 1 2、11 3之鏡面與光訊號傳播方向平行，不 改變其傳播路徑；自第一個光纖一維陣列元件丨〇 i之第k條 光纖1 2 1輸出之光訊號，經微光學振鏡丨2 2、丄2 3反射後， ^射進入第二個光纖一維陣列元件丨〇 3之第k條光纖丨2 4繼 續傳播；自第一個光纖一維陣列元件1〇1之第k+1條光纖

522267 五、發明說明（8) 1 3 1輸出之光訊號，經微光學振鏡丨3 2、1 3 3反射後，通過 微光學振鏡1 3 4，入射進入第四個光纖一維陣列元件1 〇 4之 第k+l條光纖135繼續傳播，其中微光學振鏡134之鏡面與 光訊號傳播方向平行，不改變其傳播路徑；自第一個光纖 一維陣列元件101之第k + 2條光纖141輸出之光訊號，經微 光學振鏡1 4 2反射後，入射回原光纖1 4 1繼續傳播，其中微 光學振鏡142之鏡面與光訊號傳播方向垂直，使光訊號依 原傳播路彳f反射。比照前述方法，則可重新安排各光纖一 維陣列元件間各光纖内光訊號之傳播路徑。 前述之光纖一維陣列元件亦可改以平面光波導管陣列 取代；另外，各光纖一維陣列元件或平面光波導管陣列之 外端若再接以一使用陣列波導光柵元件、光雇光柵元件、 或薄膜濾鏡技術等方法製作之分波或合波多工JI，則此多 波長光汛號處理裝置可作為光通訊系統中多，波長光訊號加 入取出多工之用途。 【實施例二] 如實施例一所述之多波長光訊號處理裝置，改以陣列 波導光栅元件取代前述之光纖一維陣列元件或平面光波導 管陣列’則可作為光通訊系統中多波長光訊號加入取出多 工之用途。如第6 - 1圖所示，為多波長光訊號加入取出多 工裝置I之立體結構圖。其利用1 X N陣列波導光柵元件之 分波功能製作光訊號解多工器2 Ο 1與加入器2 0 2，和N X 1陣 列波導光柵元件之合波功能製作光訊號多工器2 〇 3與取出 器204 ; N條波導陣列2 0 5、20 6、2 0 7、2 08分別為解多工器

522267

五、發明說明（9) ”1、加入器2〇2之輸出端與多工器2〇3、取出器2〇4之輸入 k，微光學#鏡陣列20 9則為以微貞電技術製作之立起鏡 :結構，包含四組1XN微光學振鏡一維陣列，肖以改變各 光訊號之傳播路徑。

一多波長光訊號輸入解多工器2 〇 i後，經解多工器2 〇丄 按其波長之不同予以分開，各波長光訊號分別由波導陣列 〇 5之各波導輸出；而後再以微光學振鏡陣列2 〇 9之振鏡元 件分別控制各波長光訊號之傳播路徑，其中每一波長光訊 號之路徑控制可由四個振鏡元件完成；不取出之波長光訊 唬最後入射進入多工器2 0 3輸入端之波導陣列2 〇 7，而後經 多工器203匯合後由一通道輸出；欲取出之波長光訊號最 後則入射進入取出器2 0 4輸入端之波導陣列j q 8，而後經 取出裔2 0 4匯合後由一通道輸出。若欲以已被取出光訊號 之波長重新加入新訊號，則由加入器2 〇 2輸入，新訊號經 加入器2 0 2按其波長分至不同通道，分別由波導陣列2 〇 6之 各波導輸出，而後經微光學振鏡陣列2 〇 9改變其傳播路 徑，最後入射進入多工器2 0 3輸入端之波導陣列2 0 7，而後 經多工器203與不取出之波長光訊號匯合後由一通道輸 出。

弟6-2圖為多波長光訊號加入取出多工裝置I中第k通 道光訊號在不取出之情形下之示意圖；請合併參照第6- 1 圖，多波長光訊號經解多工器2 0 1分波後，波長λ k之光訊 號自波導陣列2 0 5第k道波導2 1 1輸出，經微光學振鏡2 1 2、 213後，入射進入波導陣列207之第k道波導214，而後經多

第12頁 522267

五、發明說明（ίο) 工器2 0 3同其他通道光訊號匯合後輸出；其中微光學振在竟 2 1 2、2 1 3之鏡面與光訊號傳播方向平行，不改變其傳播路 徑。不取出之光訊號亦可以另一傳播路徑向前傳播，如第 6 - 3圖為多波長光訊號加入取出多工裝置I中第k+i通、曾光 訊號在不取出之情形下之示意圖；請合併參照第6 — 1图 多波長光訊號經解多工器2 0 1分波後，波長λ 夕水〜％ 自波導陣列2 0 5第k + 1道波導2 2 1輸出，依序經微光學## 2 22、2 23、2 24、225反射後，入射進入波導陣列2〇1 ^ = k +1道波導2 2 6，而後經多工器2 0 3同其他通道光訊穿匯人 後輸出。 口 第6-4圖為多波長光訊號加入取出多工裝置I中第k—丄 通道光δίΐ 5虎被取出之情形之不意圖，晴合併日？第β 一 1 圖，多波長光訊號經解多工器2 0 1分波後，波長又&之& §fl號自波導陣列2 0 5弟k - 1道波導2 3 1輸出，經微光學振鏡 232、2 33反射後，入射進入波導陣列20 8之第k-Ι道波導 234，而後經取出器204同其他被取出之光訊號匯合後取 出。弟6-5圖為多波長光訊號加入取出多工裝置I中第k 1 通道加入新訊號之情形之示意圖；請合併參照第6 — 1圖， 欲加入之光訊號經加入器2 0 2分波後，波長a 之光訊穿 自波導陣列2 0 6第1^-1道波導241輪出，經微光學振鏡242、 243反-射後，入射進入波導陣列2 0 7之第k—i道波導244， 而後經多工器203同其他通道之光訊號匯合後一同輸出。 前述取出波長λ η之舊訊號及以同波長加入新訊號之 動作可同時執行，如第6 - 6圖所示為多波長光訊號加入取

第13頁 522267 五、發明說明（11) 出多工裝置I中第k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新 訊號動作之示意圖。 【實施例三】 如實施例二所述之多波長光訊號加入取出多工裝置 I ，可相互對換解多工器2 0 1、加入器2 0 2、多工器2 0 3、 取出器2 0 4之位置，而產生不同的系統結構；微光學振鏡 陣列2 0 9中各振鏡元件於執行不取出光訊號、取出舊訊號 或加入新訊號時之鏡面方向亦隨系統結構之不同而異。 第7- 1圖所示為多波長光訊號加入取出多工裝置Π中 第k通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。第7-2圖為多 波長光訊號加入取出多工裝置Π中第k+ 1通道光訊號在不 取出之情形下之示意圖。第7 - 3圖為多波長参訊號加入取 出多工裝置Π中第k-Ι通道光訊號被取出之情甩之示意 圖。第7-4圖為多波長光訊號加入取出多工裝置Π中第 第7-5圖為多波長光 同時執 圖所示 訊號在 號加入 形下之 置Π中 為多波 訊號之 多工裝 行取出舊訊 為多波長光 不取出之情 取出多工裝 示意圖。第 第k- 1通道光 長光訊號加 情形之示意 置瓜中第k- l k -1通道加入新訊號之情形之示意圖。 訊號加入取出多工裝置Π中第k- 1通道 號與加入新訊號動作之示意圖。第8 -1 訊號加入取出多工裝置m中第k通道光 形下之示意圖。第8-2圖為多波長光訊 置m中第k + i通道光訊號在不取出之情 8 - 3圖—為多波長光訊號加入取出多工裝 訊號被取出之情形之示意圖。第8 - 4圖 入取出多工裝置m中第k-i通道加入新 圖。第8-5圖為多波長光訊號加入取出

第14頁 522267 五、發明說明（12) 通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意圖。第 9- 1圖所示為多波長光訊號加入取出多工裝置IV中第k通道 光訊號在不取出之情形下之示意圖。第9 - 2圖為多波長光 訊號加入取出多工裝置IV中第k+Ι通道光訊號在不取出之 情形下之示意圖。第9 - 3圖為多波長光訊號加入取出多工 裝置IV中第k-1通道光訊號被取出之情形之示意圖。第9-4 圖為多波長光訊號加入取出多工裝置IV中第k- 1通道加入 新訊號之情形之示意圖。第9 - 5圖為多波長光訊號加入取 出多工裝置IV中第k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新 訊號動作之示意圖。第1 0 -1圖所示為多波長光訊號加入取 出多工裝置V中第k通道光訊號在不取出之情形下之示意 圖。第10-2圖為多波長光訊號加入取出多工声置V中第 k + Ι通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。箄10-3圖為 多波長光訊號加入取出多工裝置V中第k- 1通道光訊號被 取出之情形之示意圖。第1 0-4圖為多波長光訊號加入取出 多工裝置V中第k- 1通道加入新訊號之情形之示意圖。第 10- 5圖為多波長光訊號加入取出多工裝置V中第k-Ι通道 同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意圖。第11 - 1 圖所示為多波長光訊號加入取出多工裝置VI中第k通道光 訊號在不取出之情形下之示意圖。第11 -2圖為多波長光訊 號加入取出多工裝置VI中第k+ 1通道訊號在不取出之情形 下之示意圖。第11 - 3圖為多波長光訊號加入取出多工裝置 VI中第k-Ι通道光訊號被取出之情形之示意圖。第11-4圖 為多波長光訊號加入取出多工裝置VI中第k-1通道加入新

第15頁 522267

訊號之情形之示意圖。第U—5圖為多波長光訊號加入取出 多工裝置VI中第k-Ι通道同時執行取出舊訊號與加入新訊 號動作之示意圖。 【實施例四】 如實施例三所述之多波長光訊號加入取出多工裝置 m ’可減少微光學振鏡陣列之振鏡元件數量，每一波長 訊號之傳播路徑控制僅由兩個振鏡元件完成。如第丨2 _ 1圖 所示，為多波長光訊號加入取出多工裝置VI[之立體結構回 圖，其係使用陣列波導光栅元件製作解多工器3 〇丄、加入 器3 02、多工器3 0 3與取出器3〇4，N條波導陣列3〇5、3〇6、 3 0 7^ 3 0 8分別為解多工器3〇1、加入器3〇2之輸出端與多 工器3 0 3、取出器304之輪入端；微光學振鏡声列3〇9則為 以U枝甩技術製作之立起鏡面結構，包含兩個丨X n微光學 振鏡一維陣列。 第12-2圖為多波長光訊號加入取出多工裝置狐中第k 通道光訊號在不取出之情形下之示意圖；請合併參照第 12-1圖，多波長光訊號經解多工器3〇1分波後，波長^之 自波導陣列3〇5fk道波導311輸出，經微光學振鏡 3反射後，入射進入波導陣列3 0 7之第k道波導 314，而後經多工器3〇3同1仙、s、、，， ，， ㈣―3圖所示為多= =光訊號匯合後輸出。 第Η通道㈣執行取出取出多工裝置 圖；請合併參照第12]圖:虎f/'入新訊號動作之。示意 分波後，波長之光訊赛“，先訊说經解多工為301 兀A琥自波導陣列3 〇 5第k— 1道波導

522267 五、發明說明（14) 321輸出，經微光學振鏡322後，入射進入波導陣列3 0 8之 第k-Ι道波導323，而後經取出器304同其他被取出之光訊 號匯合後取出，其中微光學振鏡3 2 2之鏡面與光訊號傳播 方向平行，不改變其傳播路徑。另外，欲加入之新訊號經 加入器3 0 2分波後，波長又之新訊號自波導陣列3 〇 6第 k — l道波導331輸出，經微光學振鏡3 32後，入射進入波導 陣列3 0 7之第k-Ι道波導333，而後經多工器3 0 3同其他通道 之光訊號匯合後一同輸出。前述取出波長λ η之舊訊號及 以同波長加入新訊號之動作可不同時執行，亦可僅取出舊 訊號而不以同波長加入新訊號。 如實施例三所述之多波長光訊號加入取出多工裝置 ν，亦可減少微光學振鏡陣列之振鏡元件數，每一波長 光訊號之傳播路徑控制僅由兩個振鏡元件完成。如第丨3 一丄 圖所示為多波長光訊號加入取出多工裝置遞中第k通道光 訊號在不取出之情形下之示意圖。第13 —2圖所示為多波長 光訊號加入取出多工裝置观中第k— 1通道同時執行取出舊 訊號與加入新訊號動作之示意圖。 【實施例五】

如實施例二所述之多波長光訊號加入取出多工裝置 1 ’可使用兩固定式反射鏡面取代微光學振鏡陣列中之2N 個振鏡元件。如第14-1圖所示，其為多波長光訊號加入取 出多工裝置IX之立體結構圖，可使用矽微加工技術製作凸 形平台410作為兩固定式反射鏡面；解多工器4〇1、加入器 402、多工器40 3與取出器404可使用陣列波導光柵元件製

第17頁 522267 五、發明說明（15) 作，N條波導陣列4 0 5、4 0 6、4 0 7、4 0 8分別為解多工器 、加入器402之輸出端與多工器4〇3、取出器404之輸入 ^，微光學振鏡陣列4 〇 9則為以微機電技術製作之立起鏡 面結構。

第14-2圖為多波長光訊號加入取出多工裝置汉中第垃 逍逼光訊號在不取出之情形下之示意圖；請合併參照第 14 — 1圖，多波長光訊號經解多工器4〇1分波後，波長又k之 光Λ號自波導陣列4 0 5第k道波導4 1 1輸出，經微光學振鏡 412、413後，入射進入波導陣列4〇 7之第k道波導414，而 後經多工器4 0 3同其他通道光訊號匯合後輸出；其中微光 學振鏡4 1 2、4 1 3之鏡面與光訊號傳播方向平行，不改變其 傳播路徑。

第14-3圖所示為多波長光訊號加入取出多工裝置κ中 第k-1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖；請合併參照第1 4 - 1圖，多波長光訊號經解多工器4 0 1 分波後，波長λ η之光訊號自波導陣列4 0 5第k-1道波導 421輸出，經微光學振鏡422、及固定式反射鏡面423反射 後，入射進入波導陣列4 0 8之第k-Ι道波導424，而後經取 出器4 0 4同其他被取出之光訊號匯合後取出；欲加入之新 訊號經加入器4 0 2分波後，波長叉η之新訊號自波導陣列 406第k-Ι道波導4 31輸出，經固定式反射鏡面432、及微光 學振鏡43 3反射後，入射進入波導陣列407之第k-Ι道波導 434，而後經多工器403同其他通道之光訊號匯合後一同輸 出。前述取出波長λ k-1之舊訊號及以同波長加入新訊號之

第18頁 522267 五、發明說明（16) 動作可不同時執行，亦可僅 新訊號。 私Κ曰汛唬而不以同波長加入 τν如貝施例三所述之多波長光訊號加入取出夕工务士置 IV，亦可使用如前述之兩固定式反 出夕衣置 陣列中之2N個振鏡元件。如第 代微光學振鏡 加入取出多工穿置x中笛k、g ，丄圖所不為多波長光訊號 之示意圖。第15-2圖為多波長先m 取出之r月形下

中繁k 1涓、晉门士处/夕及長光δί1號加入取出多工裝置X Τ弟k-1通運同時執行取屮雈缺沾 7 意圖。 町巩仃取出售5fl 5虎與加入新訊號動作之示 « 【實施例六】 ，工：：施!^至：施例五所述之多波長光訊號加入取出 夕工衣置，弟1 6圖為四波長光訊號加入取出工妒置之示 意圖。解多工器5〇1與加入器5 0 2為1χ4陣列波導綠元” 件，多工器5 0 3與取出器504為4X1陣列波導光栅元件。第 一至四個1 X 4微光學振鏡一維陣列5 〇 5至5 〇 8，由微機電技 術製作之立起鏡面結構微光學振鏡元件所組成。 一個四波長光訊號（内含λι、Λ2、λ3、λ4四種波 長）經過解多工器501後，按照波長之不同分開，依序以四 個不同之通道進入第一個1 X 4微光學振鏡一維陣列5 〇 5， 第一個1 X 4微光學振鏡一維陣列5 0 5中四個振鏡元件分別 控制四個通道光訊號之傳播路徑，而後波長；^ 2、人3與λ 等欲取出之光訊號向第二個1 X 4微光學振鏡一維陣列5 〇 6 傳播，經第二個1 X 4微光學振鏡一維陣列5 0 6後進入取出 器5 04，各通道光訊號匯合成一通道後取出；波長λ」之光

第19頁 522267

功267

522267 五、發明說明（19)

Bonding )等，於晶圓階段完成初級封裝（First-level Package )。如第1 9圖所示，可將多波長光訊號處理裝置 之所有元件積體化製作（Integration)於晶片801上，或 利用前述之覆晶接合或晶粒接合技術，將個別製作之元件 整合固定於晶片8 0 1上，並以相同或類似方法製作晶片 8 0 2 ;而後利用前述之晶片對晶片接合技術將兩晶片8 〇 1、 8 0 2接合在一起完成初級封裝；而後再進行所完成的系統 裝置的分割（Device Dicing)，之後可再配合光纖定位 與封止的過程，與外部封裝來完成整個產品之製作 (Housmg Process)。以此方法製作完成之多波長光訊 號處理裝置8 0 3與實施例八之多波長光訊號處理裝置7〇3相 <發 本 面光波 使用微 組光纖 向；可 工器， 用途， 動作， 形發生 配合晶 晶片上 咧之效果> 發明之多 導管陣列 機電技術 陣列或平 搭配陣列 而達到光 在做光訊 可防止使 ;且微光 圓級封裝 。系統架 波長光訊號 作為多波長 製作之1 X N 面光波導管 波導光桃元 通訊系統中 號枣出動作 用未取出之 學振鏡陣列 ，將整個多 構不但與已 處理裝 光訊號 微光學 陣列間 件作為 多波長 的同時 波長再 之結構 波長光 知技術 置’使 之輸人 振鏡一 各通if 光訊號 光訊I ’亦可 行力口入 為1起 訊號處 並不相 气光纖 端與輸 維陣列 光訊號 分波多 加入取 做新訊 另一新 之鏡面 理裝置 同，且 陣列或平 出端，並 ，改變各 之傳播方 工/解多 出多工之 號之加入 訊號之情 結構，可 整合於一 具有設計

第22頁 522267 五、發明說明（20) 簡單、製作容易、相對之零組件數目少、成本較低等優 點’為習見技術所不及，合於專利法之發明專利要件，懇 請賜准專利，實為德便。 【參考資料】 [1] Olav Solgaard, Jonathan P. Heritage, Amal R. Bhattarai, "Multi-Wavelength Cross-Connect Optical Switch'1, U.S.Patent 6,0 9 7,8 5 9 ( 2 0 0 0 ) [2] Vladimir A. Aksyuk, Bradley P. Barber, David J. Bishop, Clinton R. Giles, Lawrence W. Stulz, Rene R. Ruel, "Wavelength Division Multiplexed Optical Networks", U.S.Patent 6, 148, 124 (2000) 〆 [3] Weyl-Kuo Wang, Franklin Fuk-Kay Tong,

Karen Liu,丨丨 Wavelength Sorter and its Application to Planarized Dynamic Wavelength Routing”， U.S.Patent 5, 745,612 (1998) [4] Karen Liu, Weyl-Kuo Wang, Chaoyu Yue, "Dynamic Optical Add-Drop Multiplexers and Wavelength-Routing Networks with Improved Survivability and Minimized Spectral Filtering”， · U.S,Patent 5,953,141 (1999) [5] Karen Liu, Weyl-Kuo Wang, Chaoyu Yue, 丨1Dynamic Optical Add-Drop Multiplexers and

522267 五、發明說明（21)

Wavelength-Routing Networks with Improved Survivability and Minimized Spectral Filtering”， U·S·Patent 6, 208, 443 B 1 ( 2 0 0 1 ) [6] Daniel H. Raguin， Geoffrey Gretton, Don

Mauer, Emil P i scan i, Eric Prince， Tasso R. M. Sales, Don Schertler，丨’Anamorphic and aspheric microlenses and microlens arrays for telecommunication applications"， Optical Fiber Communication Conference, March 17-22， 2001，

Anaheim, California [7] King C. R·，Lin L. Y.，Wu M. C·， "Out-of-plane refractive microlens fabricated by surface micromachining"， IEEE Photon. Tech. Lett. 8, 1349-1351 (1996) 奏 ^ [8] M. Edward Motamedi，Ming C. Wu, Kri stofer S. J. Pister， MMicr〇-〇pt〇-electr〇-mechanical dev ices and on-chip optical processing1 丨，Opt. Eng. 36(5)， 1282-1297 (1997) [9] Lin L. Y. , Lee S. S. , Pister K. S. J. , Wu M. C. "Three-dimensional micro-Fresnel optical elements fabricated by micromachining techniques’丨， Elect. Lett. 30, 448-449 (1994) [10] URL: http:/ /www. memsrus.com/cronos/svcsmumps.html

522267 圖式簡單說明 第1-1圖顯示〇lav Sol gaard等所開發之多波長光交換 開關元件。 第1-2圖顯示Olav Solgaard等所開發之多波長光交換 開關元件中光柵之剖面圖。 第1-3圖顯示Olav Solgaard等所開發之多波長光交換 開關元件中微光學振鏡陣列之示意圖。 第1-4圖顯示Olav Solgaard等所開發之多波長光交換 開關元件中微光學振鏡陣列之立體圖。 第2-1圖顯示Vladimir A. Aksyuk等所開發之多波長 光訊號加入取出多工裝置。 第2-2圖顯Vladimir A. Aksyuk等所開發之多波長光 訊號加入取出多工裝置中微機電式遮斷器之示意圖。 第3圖顯示Wey 1 - Kuo Wang等所開發之多波長光訊號交 換多工器。 ‘ ’ 第4圖顯示K a r e n L i u等所開發之多波長光訊號加入取 出多工裝置。 第5圖顯示四個光纖一維陣列元件間各對應光纖内光 訊號交換情形之立體示意圖。 參 第6-1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置I之立 體結構圖。 、 第6-2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置I中第k 通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第6-3圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置I中第 k + 1通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。

II ill

第25頁 522267 圖式簡單說明 第6-4圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置I中第 k- 1通道光訊號被取出之情形之示意圖。 第6 - 5圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置I中第 k- 1通道加入新訊號之情形之示意圖。 第6 - 6圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置I中第 k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖 意 示 之 下 形 之 出 取 不 在 K\L 號 7-訊 第光 〇 道 圖通 第 中 Π 置 裝 工 多 出 取 入 加 號 訊 光 長 波 多 示 顯 圖 第 中 立 置 裝 工。 多圖 出意 取示 入之 加下 號形 訊情 光之 長出 波取 多不 示在 顯號 圖訊 -2光 7 就 通 第 通 第 中 Π 置 裝 工/ 多 出。 取圖 入意 加示 號之 訊形 光情 長之 波出 多取 示被 顯號 圖訊 -3光 道 多 示 頁 靡 圖 4 1 7 第 訊 新 入 加 道 通 第 中 Π 置 工. 多 出 取。 入圖 加意 號示 訊之 光形 長清 波之 第 -音心 Π示 置之 裝作 工動 多號 出訊 取新 入入 σα 力力 號與 訊號 光訊 長舊 波出 多取 示行 顯執 圖時 -5同 7 意 圖 意 示 之 下 形 情 之 出· 取 不 在 號 8-訊 第光 。 道 圖 通 第 中 置 裝 工 多 出 取 入 加 f 訊 光 長 波 多 示 顯 圖 第 通 第 中m 置 裝 工。 多圖 出意 取示 入之 加下 號形 訊情 光之 長出 波取 多不 示在 顯號 圖訊 -2光 道 第 通 第 中m 置 裝 工 多 出。 取圖 入意 加示 號之 訊形 光情 長之 波出 多取 示被 顯號 圖訊 -3光 道 第26頁 522267 圖式簡早說明 第8 - 4圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置m中第 k -1通道加入新訊號之情形之示意圖。 第8-5圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置ΠΙ中第 k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。 第9-1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置IV中第k 通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第9 - 2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置IV中第 k +1通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第9-3圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置IV中第 k- 1通道光訊號被取出之情形之示意圖。 第9-4圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置IV中第 k- 1通道加,入新訊號之情形之示意圖。 第9-5圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置IV中第 k -1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。 第1 0 -1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置V中第 k通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第1 0 - 2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置V中第 k + 1通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第1 0 - 3圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置V中第 k- 1通道光訊號被取出之情形之示意圖。 第1 0 -4圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置V中第 k -1通道加入新訊號之情形之示意圖。

第27頁 522267 圖式簡單說明 第1 0 - 5圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置V中第 k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。 第1 1 -1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置VI中第 k通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第11 - 2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置VI中第 k+ 1通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第1 1 - 3圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置VI中第 k- 1通道光訊號被取出之情形之示意圖。 第11 - 4圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置VI中第 k - 1通道加入新訊號之情形之示意圖。 第11-5圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置VI中第 k-1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。. ^ / 第12-1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置W之立 體結構圖 第1 2 - 2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置W中第 k通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第1 2 - 3圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置W中第 k-1通道同時執行取.出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。 第1 3 -1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置Μ中第 k通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 · 第1 3-2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置Μ中第

第28頁 522267 圖式簡單說明 k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。 第1 4 -1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置K之立 體結構圖 第14-2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置IX中第 k通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第14-3圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置IX中第 k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。 第1 5 -1圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置X中第 k通道光訊號在不取出之情形下之示意圖。 第1 5 - 2圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置X中第 / k- 1通道同時執行取出舊訊號與加入新訊號動作之示意 圖。 / 第1 6圖顯示四波長光訊號加入取出多工裝置之示意 圖。 第1 7圖顯示多波長光訊號加入取出多工裝置另一種結 構之示意圖。 第1 8圖顯示多波長光訊號處理裝置整合於兩片基板上 之一種實施示意圖。. 第1 9圖顯示多波長光訊號處理裝置於晶圓級製程時之 一種實施示意圖。 【圖示中的符號與元件名稱對照

第29頁 522267 圖式簡單說明 II :光柵 12a、12b、12c :輸入端光纖 1 3 :微光學振鏡陣列 14 :光柵 15a、15b、15c :輸出端光纖 16a、16b、16c、17a、17b、17c :微光學振鏡元件 1 6、1 7 : W X F之鏡面陣列平面 2 1 :陣列波導光柵元件 2 2 :光遮斷器 2 3 :環流器 2 4 :陣列波導光柵元件 2 5 :搞合器 / 3 1 : N X N陣列波導光柵元件 3 2 :輸入端波導 · 3 3 :光開關陣列 34 :輸出端波導 41 :可調式反射性濾波器 42 :環流器 I 0 1至1 0 4 ··光纖一維陣列元件 105 :微光學振鏡陣列 III :光纖 II 2、11 3 :微光學振鏡 11 4 :光纖 1 2 1 :光纖

I 第30頁 522267 圖式簡單說明 122 124 131 132 135 141 142 201 202 203 204 205 209 211 212 214 221 222 226 231 232 234 241 242 、1 2 3 :微光學振鏡 :光纖 :光纖 至1 3 4 :微光學振鏡 光纖 光纖 微光學振鏡 解多工器 力口入器 多工器 取出器 至20 8 : N條波導陣列 :微光學振鏡陣列 :波導 、2 1 3 :微光學振鏡 :波導 :波導 至22 5 :微光學振鏡 :波導 :波導 . 、2 3 3 :微光學振鏡 :波導 :波導 、243 :微光學振鏡 _

第31頁 522267 圖式簡單說明 244 ： 波導 301 ： 解多工 3 0 2 ： 力口入器 3 0 3 ： 多工器 3 0 4 ： 取出器 305 至308 : N 3 0 9 ： 微光學 311 ： 波導 312 > 313 : I 314 ： 波導 321 ： 波導 3 22 ： 微光學 3 2 3 ·· 波導 331 ： 波導 3 3 2 ： 微光學 3 3 3 ： 波導 401 ： 解多工 40 2 ： 力口入器 4 0 3 ： 多工器 404 ： 取出器 器 4 Ο 5至4 Ο 8 : N條波導陣列 4 0 9 :微光學振鏡陣列 4 1 0 :凸形平台 4 1 1 :波導

第32頁 522267 圖式簡單說明 412、413 :微光學振鏡 4 1 4 ·波導 4 2 1 :波導 4 2 2 :微光學振鏡 4 2 3 :固定式反射鏡面 424 :波導 4 3 1 :波導 432 :固定式反射鏡面 4 3 3 :微光學振鏡 434 :波導 5 0 1 :解多工器 5 0 2 :加入器 5 0 3 :多工器 5 04 :取出器 5 0 5至5 0 8 : 1 X 4微光學振鏡一維陣列 601 :解多工器 6 0 2 :加入器 6 0 3 :多工器 6 04 :取出器 6 0 5、6 0 6 :微鳥學振鏡一維陣列 7 0 1、7 0 2 :矽基板 70 3 :多波長光訊號處理裝置 7 11 :輸入端光纖 7 1 2 :分波元件

第33頁 522267 圖式簡單說明 713 :微光 學振鏡陣列 714 :合波 元件 715 :輸出 端光纖 721 、72 2 ： :微光學振鏡一維陣 801 、8 0 2 : :晶片 803 :多波 長光訊號處理裝置

第34頁

Claims (1)

1. M3t 90126194

   522267 六、申請專利範圍 1 · 一種多波長光訊號處理裝置，其包含： (1 )至少一組輸入端之光纖陣列， _中，认 π M取不同通逗光 输入須作後續傳輸方向切換的光訊號； (2)至少一組輸出端之光纖陣 M於不同通這光 厲τ 輸出經傳輸方向切換後的光訊號； 一維(陣3)列至少田一組使用微機電技術製作之1 Μ微光學振鏡 方向；用^刀換各組光纖陣列間各通道光訊號之傳輸 端；所、t/ 光纖陣列可同時重複作為輸人端與輸 其板纖陣列之製作，可利用熟知之石夕微加工技術 =板衣作V型或U型凹槽陣列，以固定各光纖位 日守可解決光纖導入時之對準問題 、、’ 鏡-維陣列係以“驅動=動而所逑之lxim光學 如申請專利範圍第1項所述之多波長光訊號處理裝 置，其得使用矽微加工技術或電鍍技術製作之固定式反射 鏡面，取代部份1 XN微光學振鏡一維陣列，以改變固定偏 向角度之光訊號的傳播方向。 3.如申請專利範圍第1項所述之多波長光訊號處理裝 置，其得使用切割方式直接於光纖上製作四十五度斜面， 取代部份1 X N微光學振鏡一維陣列，以改變固定偏向角度 之光訊號的傳播方向。 4·如申請專利範圍第1項所述之多波長光訊號處理裝 置，其中一組輪入端之光纖陣列得改以丨χ N陣列波導光柵 元件取代’作為光訊號的解多工器，用以將輸入端的單一

   第35頁 522267 --塞號 90126124 f /年"月S 日_修正_____ 六、申請專利範圍 通道輸入之多波長光訊號按其波長之不同予以分開至各光 波導管通道。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之多波長光訊號處理裝 置，其中其餘輸入端之光纖陣列可作為光訊號加入器，用 以於與解多工器相對應之通道光纖中，以該通道相對應之 波長輸入欲新加入的光訊號；或改以1 X N陣列波導光柵元 件取代，將欲新加入之各波長光訊號由同一通道輸入，而 後按其波長之不同分開至與解多工器相對應之各通道。 6·如申請專利範圍第4項所述之多波長光訊號處理裝 置，其中一組輸出端之光纖陣列得改以N X 1陣列波導光柵 元件取代’作為光訊號的多工器，用以將經傳輪方向切換 後各波長的光訊號匯合成一多波長光訊號由輸出端的單一 通道輸出。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之多波長光訊號處理裝 置’其中其餘輸出端之光纖陣列可作為光訊號取出器，用 以於與解多工益相對應之通道光纖中，輸出前述解多工卷 輸入之多波長光訊號中欲取出之波長光訊號；或改以Ν 陣列波導光拇元件取代’將欲取出之波長光訊號匯合至同 8·如申請專利範圍第4項或第5項或第6項或第7 波長光訊號處理裝置，其中所述使用微機電技術製作夕 X N微光學振鏡一維陣列，用以切換前述 夕 一年/ /月f 日_修正 522267 、申婧專剎範圍 。 —— 號朝 欲新加入的光訊號則朝多工器傳播。 9.如申請專利範圍第δ項之°多波長光訊號處理裝置， 戶斤之解夕工益、與多工哭^么它丨田你氺福知么 取出""傳播’而欲保留之波長光訊號及自加入器輸入 新力口入的光訊號則朝客 器，可分別用於光通訊系統± 裝置中欲接受訊號處理之多波 其中所述之解多工器與多 多波長光訊號加入取出多工 長光訊號的輪入端與輪出端。 I 0 ·，如申請專利範圍第8項之多波長光訊號處理裝置， 其中所述，加入器與取出器，可分別用於光通訊系統上 波長光汛號=入取出多工装置中欲加入新訊號至前述接受 訊號處理之夕波長光訊號内的輸入端，與欲自此多波長 訊號内取出之其中部份波長光訊號的輸出端。 II ·如一申請專利範圍第1項所述之多波長光訊號處理裝 置，其中一組輸入端之光纖陣列的訊號輸入端得再接以二 使用1 X N陣列波導光栅元件、光纖光柵元件、或 之技術製作之分波多工器，…訊號的解多工器U 將輸入端的^ =通道輪入之多波長光訊號按其波長之不同 予以分開至如述輸入端光纖陣列的各通道。 壯12·如申請專利範圍第11項所述之多波長光訊號處理 衣置’其中其餘輪入端之光纖陣列可作為光訊號加入器， 用以於Μ解夕JL $相對應之通道光纖巾，以該通道相對應 綸ρί :人新加入的光訊號；或於前述其餘輸入端之光 此列的訊號輪入端再各接以一使用1 X Ν陣列波導光柵元 %、光纖光柵7L件、或薄膜濾鏡之技術製作之分波多工 00將奴新加入之各波長光訊號由同一通道輸入，而後按

   第37頁 522267 年 // 修_ 案號 901261% 、申請專利範圍 甘 ^ 道 之不同予以分開至前述其餘輸入端光纖陣列的各通 13.如申請專利範圍第丨丨項所述之多波長光訊號處理 "，其中一組輸出端之光纖陣列的訊號輪出端再接以一 之Hi陣列波導光柵元件、光纖光栅^件、< 薄膜遽鏡 技術衣作之合波多工器，作為光訊號的多工 :J# J方向切換後進入前述輸出端光纖陣列的各波長光訊 琥匯B成一多波長光訊號由輸出端的單一通道輸出。 1 4·如申請專利範圍第1 3項所述之多波長光訊號處理 表置，其中其餘輸出端之光纖陣列可作為光訊號取出器， 用以於與解多工器相對應之通道光纖中，輸出前述解多工 器輸入之多波長光訊號中欲取出之波長光訊號；或於前述 其餘輸出i而之光纖陣列的訊號輸出端各接以一使用Ν X 1陣 列波導光栅元件、光纖光柵元件、或薄膜濾鏡之技術製作 之合波多工器’將欲取出之波長光訊號匯合至同一通道輸 出0 1 5 ·如申請專利範圍第11項或第1 2項或第1 3項或第1 4 項之多波長光訊號處理裝置，其中所述使用微機電技術製 作之1 X N微光學振鏡一維陣列，用以切換前述解多工器、 多工器、加入器、取出器間相對應各通道光訊號之傳播方 向’使自解多工益輸入之多波長光訊號中，欲取出之波長 光訊號朝取出器傳播，而欲保留之波長光訊號及自加入器 輸入之欲新加入的光訊號則朝多工器傳播。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之多波長光訊號處理裝

   第38頁 522267 ___一窣號 90126124__f / 年 /V 月 曰_修正___ 六、申請專利範® 置，其中所述之解多工器與多工器’可分別用於光通訊系 統上多波長光訊號加入取出多工裝置中欲接受訊號處理之 多波長光訊號的輸入端與輸出端。 17如申清專利範圍第1 5項之多波長光訊號處理裝 置，其中所述之加入器與取出器，可分別用於光通訊系統 上多波長光3孔號加入取出多工I置中欲加入新訊號至前述 接受訊號處理之多波長光訊號内的輸入端，與欲自此多波 長光訊號内取出之其中部份波長光訊號的輸出端。 1 8 ·如申請專利範圍第1項所述之多波長光訊號處理裝 置，於光訊5虎傳播路徑上可適當應用各類型之準直透鏡 (Collimating Lens)、聚光透鏡（Collecting Lens)，光學球形鏡（Ball Lens)、柱形鏡 (Cylindrical Lens)、折射式微透鏡、繞射式微透鏡、 微弗烈司尼爾（F r e s n e 1)透鏡、其他非球面透鏡，或其他 光學元件，以提升系統中光訊號之傳播效率或耦合效率。 1 9·如申請專利範圍第丨項所述之多波長光訊號處理裝 置’ ‘作日守糸統中所有元件可分別整合製作於兩片基板 上 而後配合封叙製程將兩片基板固定在一起，於此同 時，也可選擇性的加入其他主動及被動的光電元件，整合 於封裝中，使整個多波長光訊號處理裝置亦完成製作；於 το件之組裝過程中，可使用矽微加工技術於基板上製作V 型或U型凹槽作為元件之定位槽，並可利用焊錫墊（或球） ^表面張力所生的自我定位以“卜“^㈣⑼”的功能， 提升系統中各組裝元件間之對準精度。

   第39頁 522267 修正 ___案號 90126124 0年，/月夕曰 六、申請專利範圍 2 0 ·如申請專利範圍第1項所述之多波長光訊號處理裝 置’可使用晶圓級製程與封裝技術，將系統中所有元件積 體化製作（Integration )於兩晶片上，或利用覆晶接合 (Flip-Chip Bonding)或晶粒接合（Die Attach/ Bonding )技術，將個別製作之元件整合固定於兩晶片 上；而後利用熟知之晶片對晶片接合（Wafer t〇 wafer Bonding )技術將兩晶片接合在一起完成初級封裝… 再進行所完成的光訊號處理系統裝置的分割（Device D i c i n g )’之後可再配合光纖定位與封止的過程，與外部 封衣來元成整個產品之製作（Hous;[ng； pr〇cess)。 2 1 ·如申清專利範圍第1項所述之多波長光訊號處理裝 置，其中所述之光纖陣列亦可為平面光波導管陣列。 ^ 22·如申請專利範圍第21項所述之多波長光訊號處理 裝置，其中當所使用之陣列為平面光波導管陣列時，於 =輸入輸出介面上，平面光波導管可再接以光纖元件，、並 使用矽微加工技術於基板上製作v型或U型凹槽，用以固 定光纖位置，同時可解決光纖導入時之對準問4。 i 專利範圍第^所述之多波長^訊號處理裝 置，其中所述之1 XN微光學振鏡一維陣列， 裝 :、電磁驅動、壓電驅冑、或使用藉由氣壓、液壓：壓 、交化產生驅動力的方式驅動。 垄力

   第40頁