TWI510832B - 光傳輸次組件及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種光通訊元件,特別關於一種光傳輸次組件(TOSA,transmitting optical sub-assembly)。
目前在全球許多國家的長途骨幹網路上都已普遍採用的光纖網路,大多以提供2.5Gbps(Giga bit per second)、5Gbps、或10Gbps的系統為主。針對適用於寬頻、高容量與高速的網路系統於習知技術中已提出分波多工(Wavelength-division-multiplexing;WDM)以及高密度波長多工器(DWDM,Dense Wavelength Division Multiplexing)的架構。習知的光傳接裝置主要是利用解多工器(Demultiplexer),解多工器將同一光纖中具備不同波長的光線分散至不同的光纖且必須由具有絕佳分波能力以及窄頻(Narrow-Band)之光學元件組成。
然而,光纖通訊裝置的數據傳輸量已經漸漸不敷使用。因此,要更提升光纖通訊裝置的數據傳輸量的趨勢已然形成,並且提供一個微型化的光纖通訊裝置。
因此,如何提升光纖通訊裝置的數據傳輸量並且在電子產品小型化的情況下,製造出微型化的且具有高傳輸量的光
纖通訊裝置,乃為目前業界亟思解決的問題。
本發明提出一種光傳輸次組件及其製造方法,光傳輸次組件包含光波導元件、多個雷射二極體,光波導元件是一個具有多個輸入端以及一個輸出端,光波導元件將多個雷射二極體被激發時發出雷射光導引且耦合成一個雷射光。每一個雷射二極體被激發時發出的雷射光可具有至少10Gbps光訊號,使得具有多個雷射二極體的光傳輸次組件具有較高的數據傳輸量。並且製造出微型化的光傳輸次組件。
依據一實施例,光傳輸次組件包含殼體、基板、光波導元件位於基板並具有多個輸入端及一個輸出端、多個雷射二極體、多個第一聚焦透鏡、具有第一端與第二端的光纖插座位於殼體並對應輸出端,以及第二聚焦透鏡。每一個雷射二極體被激發時發出一個雷射光,每一個第一聚焦透鏡各別將對應的雷射二極體所發出來的雷射光聚焦至對應的光波導元件的輸入端。光波導元件將多個雷射光耦合後,形成一個雷射光經由光波導元件的輸出端輸出。第二聚焦透鏡再將自輸出端輸出的雷射光聚焦至光纖插座的第一端。其中,基板的材料包含氮化鋁,相較於其他陶瓷材料氮化鋁導熱率高。其中,第一聚焦透鏡的材質包含矽,矽具有較高的折射率,主要是用以縮短光波導元件與多個雷射二極體之間的距離,使得光傳輸次組件微型化。
依據一實施例,光傳輸次組件的製造方法包含進行
第一耦光程序,以一個第一聚焦透鏡將第一雷射二極體所發出雷射光耦合至光波導元件的一個第一輸入端;進行第一固化程序,以一個光線穿過一個在基板上的第一穿孔照射並固化一個在第一聚焦透鏡上的第一膠體,以固定第一聚焦透鏡;進行第二耦光程序,包含以第二聚焦透鏡將自光波導元件輸出端的光線耦合至預設輸入端;進行第二固化程序,以固化一個於第二聚焦透鏡及基板之間的第三膠體,以固定第二聚焦透鏡;進行第三耦光程序,包含將自第二聚焦透鏡的光線耦合到光纖插座;以及固定光纖插座於殼體上。於第一固化程序中,第一膠體與基板間具有透明元件,光線係穿過穿孔及透明元件而照射並固化第一膠體。光傳輸次組件的製造方法更包含在進行第三耦光程序前移除預設輸入端,預設輸入端可以是光纖的一端。
綜上所述,本發明所提出的光傳輸次組件及其製造方法適用於一個光纖通訊裝置具有高數據傳輸量,並且能夠將光傳輸次組件微型化。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理,並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
10‧‧‧殼體
12‧‧‧基板
120‧‧‧光學平台
122‧‧‧次基板
124‧‧‧穿孔
14‧‧‧光波導元件
140‧‧‧輸入端
140a-140d‧‧‧第一輸入端至第四輸入端
142‧‧‧輸出端
16‧‧‧雷射二極體
16a-16d‧‧‧第一雷射二極體至第四雷射二極體
18‧‧‧第一聚焦透鏡
18a-18d‧‧‧第一個至第四個第一聚焦透鏡
20‧‧‧光纖插座
200‧‧‧第一端
202‧‧‧第二端
204‧‧‧銲接點
206‧‧‧銲接點
22‧‧‧第二聚焦透鏡
24‧‧‧光隔離元件
26‧‧‧透明元件
28‧‧‧光二極體
30‧‧‧光線
30a-30b‧‧‧光線
32‧‧‧第一膠體
32a‧‧‧第二膠體
34‧‧‧第三膠體
90‧‧‧預設輸入端
92‧‧‧光二極體
28a-28d‧‧‧第一光二極體至第四光二極體
S40-S50‧‧‧步驟流程
第1圖係繪示依據本發明一實施例之光傳輸次組件的立體結構示意圖。
第2圖係繪示「第1圖」之不含殼體的光傳輸次組件的部分頂視圖。
第3圖係繪示「第2圖」中3-3位置的剖面圖。
第4圖係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的流程示意圖。
第5圖係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S40之示意圖。
第6A圖係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S42一實施例之示意圖。
第6B圖係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S42另一實施例之示意圖。
第7圖係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S44之示意圖。
第8圖係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S48與S50之示意圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施,且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式,任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點,但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請同時參閱「第1圖」及「第2圖」,其中,「第1圖」係繪示依據本發明一實施例之光傳輸次組件的立體結構示意圖與「第2圖」係繪示「第1圖」之不含殼體的光傳輸次組件的部分頂視圖。如「第1圖」與「第2圖」所示,光傳輸次組件包含殼體10、基板12、光波導元件14、多個雷射二極體16、多個第一聚焦透鏡18、光纖插座(receptacle)20及第二聚焦透鏡22。其中,基板12位於殼體10內,光波導元件14具有多個輸入端140以及一個輸出端142,光波導元件14用以將自輸入端140的光線導引至輸出端142。多個雷射二極體16對應輸入端140,且每一個雷射二極體16被激發時發出雷射光。第一聚焦透鏡18位於雷射二極體16與光波導元件14之間,第一聚焦透鏡18各別將對應的雷射二極體16所發出來的雷射光聚焦至對應的光波導元件14的輸入端140(容後詳述)。光纖插座20位於殼體10並對應輸出端142,光纖插座20具有第一端(200,請見於「第3圖」)與第二端(202,請見於「第3圖」),光纖插座20將自該第一端200進入之光線導引至該第二端202。第二聚焦透鏡22用以將自輸出端142輸出的雷射光聚焦至第一端200。
光傳輸次組件的殼體10的材質可以是金屬,基板12位於殼體10內。基板12可以包含下方的光學平台(optical bench)120及左上方的次基板(submount)122,光學平台120及次基板之間的電性連接於接地端。基板12的材料可以是有絕緣及/或散熱效果的材料,例如但不限於氮化鋁、矽或是其他陶瓷材料。
舉例來說,為了考量高速傳輸時,用以連接雷射二極體的傳輸線的限制,次基板122也可選用高頻傳輸介電質及/或散熱效果良好的材料。此外,次基板122的厚度不得太厚,再加上熱傳導之需求,次基板122的材料可例如為高導熱效率的氮化鋁,當最大厚度(包含次基板122所在位置的總厚度)為0.3毫米,次基板122的厚度可以約為80微米,其中次基板122的厚度更影響多個雷射二極體16可設置寬度。
換句話說,為了考慮次基板122的機構強度,實務上可以是多層(兩層以上)的氮化鋁結構,此時次基板122上層的氮化鋁層厚度可例如為80微米,而次基板122的總厚度可例如為300微米。另外,上下層的氮化鋁層之間也可以具有導電金屬層,導電金屬層係電性連接至接地端,而次基板122上方則有有導電的訊號傳輸線,訊號傳輸線係用以電性連接雷射二極體16及配置於其上的元件(如光二極體28)。
請一併參考「第2圖」,光波導元件14位於光學平台120並且具有多個輸入端140及一個輸出端142,該些輸入端140分別為第一輸入端140a、第二輸入端140b、第三輸入端140c及第四輸入端140d。光波導元件14將自輸入端140進入的光線導引至輸出端142,於本說明書中,圖示以140為光波導元件14的所有輸入端的編號,140a、140b、140c及140d為各個輸入端的編號,俾利後續說明。
雷射二極體16位於基板12的次基板122,如同前
述,雷射二極體16電性連接次基板122上的訊號傳輸線。本發明中的實施例以四個雷射二極體為例進行說明,但並不以此為限。四個雷射二極體可分別稱為第一雷射二極體16a、第二雷射二極體16b、第三雷射二極體16c及第四雷射二極體16d。雷射二極體16以一對一的方式對應至一個輸入端140,例如第一雷射二極體16a對應至第一輸入端140a,第二雷射二極體16b對應至第二輸入端140b,以此類推。當每一個雷射二極體16被激發時(意即被通入適當電流)會發出雷射光。前述第一雷射二極體16a對應至第一輸入端140a指的是第一雷射二極體16a所發出的雷射光係朝向第一輸入端140a,並且在經由第一聚焦透鏡18的聚焦後,該雷射光即會進入該第一輸入端140a(容後詳述)。從圖中可以看出,雷射二極體16以並列的方式排列,使得雷射二極體16各別發出的雷射光在進入多個輸入端140之前不會相互干擾。
其次,由於次基板122與光波導元件14係配置於光學平台120上,且雷射二極體16係配置於次基板上,為了能夠讓雷射二極體16在前述第一聚焦透鏡18能將雷射光耦合入光波導元件14的輸入端140,次基板122與光波導元件14在配置在光學平台120上時,亦需有適當地對位,此對位可以是主動地對位(active alignment)或是被動地對位(passive alignment)。主動對位可以是但不限於將雷射二極體16啟動後,利用光功率計來偵測光的強度,並以光的強度決定耦光的標準來對準定位,被動對位則可以是不啟動雷射二極體16,直接利用影像或卡扣方式來對準定
位。關於雷射二極體16對位於次基板122的方式亦可採用主動或被動式對位。
前述第一聚焦透鏡18位於雷射二極體16及光波導元件14之間,且各別地將對應的雷射二極體16所發出來的雷射光聚焦到對應的輸入端140。本發明中的實施例以四個第一聚焦透鏡可分別為第一個第一聚焦透鏡18a、第二個第一聚焦透鏡18b、第三個第一聚焦透鏡18c及第四個第一聚焦透鏡18d。前述的對應關係為第一雷射二極體16a對應第一輸入端140a及第一個第一聚焦透鏡18a。因此,第一個第一聚焦透鏡18a將對應的第一雷射二極體16a所發出來的雷射光聚焦到對應的第一輸入端140a。第二個第一聚焦透鏡18b將對應的第二雷射二極體16b所發出來的雷射光聚焦到對應的第二輸入端140b,其餘以此類推。
於一實施例中,第一聚焦透鏡18的材質可以是但不限於高折射率材料,例如矽、玻璃、石英,為了要能縮短光波導元件14與多個雷射二極體16之間的距離,聚焦透鏡18的材質可採用矽,當光波導元件14以及多個雷射二極體16之間的距離縮短時,可以將光傳輸次組件小型化,適用於目前小型化的電子設備中。
請同時參考「第3圖」,「第3圖」係繪示「第2圖」中3-3位置的剖面圖。如「第3圖」所示,光纖插座20位於殼體10並對應至輸出端142,光纖插座20具有第一端200及第二端202,且用以將自第一端200進入的光線導引至第二端202。第二
聚焦透鏡22用以將自輸出端142輸出的雷射光聚焦至光纖插座20的第一端200。於一實施例中,光傳輸次組件中的雷射二極體所發出的雷射光路徑如下所述,四個雷射二極體16a、16b、16c及16d各別地被通入適當的電流後會各別發出雷射光,該些雷射光各別經由對應的第一聚焦透鏡18a、18b、18c及18d而(一對一地)將雷射光聚焦至對應的輸入端140a、140b、140c及140d。四個雷射光於光波導元件14中耦合成一個雷射光且被導引至輸出端142,接著,第二聚焦透鏡22將輸出端142輸出的雷射光聚焦至光纖插座20的第一端200。
為了讓第二聚焦透鏡22能將來自於輸出端142光線耦合至光纖插座20的第一端200,光波導元件14與光纖插座20間的相對位置亦需適當地設計,由於光纖插座20係固定於殼體10,而光波導元件14則固定於光學平台120,如同前述,光波導元件14係已與雷射二極體16完成對位後配置於光學平台120上,因此,光學平台120設置於殼體10的相對位置亦可以採用前述的主動對位或被動對位方式進行對位後固定,如此一來,第二聚焦透鏡22即能夠適當地把來自輸出端142的光線耦合至光纖插座20的第一端200。
於另一實施例中,光傳輸次組件可包含一個光隔離元件24,光隔離元件24可位於第二聚焦透鏡22及光纖插座20之間。光隔離元件24用以防止來自光纖插座20進入輸出端142,進一步地說,當有光線由光纖插座20的第二端202進入且被導引
至第一端200時,該光線則會被光隔離元件24阻擋而不致進入輸出端142。
請同步參閱「第6A圖」,「第6A圖」為「第5圖」在6A-6A位置的剖視圖,也是依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S42之示意圖。光傳輸次組件可包含一透明元件26,透明元件26位於第一聚焦透鏡18及基板12之間,而基板12對應該透明元件26位置具有一穿孔124,從圖中可以看出,穿孔124位於透明元件26的下方,穿孔124的形式可以是方形穿孔也可以是圓形穿孔。在圖中,該穿孔124是圖面垂直的方向,但亦可以是斜的,穿孔124只要是能讓固化用光線穿透並照射到膠體的方式即可(容後詳述)。
穿孔124與透明元件26的數量在本實施例中係以一個為例進行說明,但實施時,亦可採用四個穿孔及/或四個透明元件,意即,該四個穿孔124可以各別對應四個第一聚焦透鏡18a,18b,18c,18d(請見「第2圖」),而該四個透明元件亦可各別對應四個第一聚焦透鏡18a,18b,18c,18d。
穿孔124與透明元件26之設置係考量固定該第一聚焦透鏡18,在固定第一聚焦透鏡18於透明元件26上時,係於透明元件26上設置有第一膠體,在確認第一聚焦透鏡18的位置後(耦光完成),則可利用光線(例如但不限於紫外光)照射第一膠體使第一膠體固化,關於此製程,容後詳述。因此,前述透明元件26之透明特性係以可以讓大部分的該固化用光線穿透的特性,並非
僅表示可讓可見光穿透的特性。舉例來說,若該光線為紫外光,則透明元件26可以是可讓大部分紫外光穿透的材質。
請再參閱「第1圖」、「第2圖」、及「第3圖」,光傳輸次組件可包含多個光二極體28,光二極體28位於雷射二極體16的後發光側,用以偵測與該光二極體28對應的雷射二極體16的後發光側所發出的光強度。於實務上,本實施例提及的雷射二極體16係可具有前發光側與後發光側,雷射二極體16的前發光側所發出的光係用以進行通訊,而雷射二極體16的後發光側所發出的光係用以做為光功率控制的回授訊號,或提供給自動光功率控制(auto power control,APC)迴路進行使用。例如,四個光二極體分別為第一光二極體28a、第二光二極體28b、第三光二極體28c及第四光二極體28d。第一光二極體28a對應至第一雷射二極體16a,第一光二極體28a偵測第一雷射二極體16a後發光側所發出的光,第二光二極體28b對應至第二雷射二極體16b,第二光二極體28b偵測第二雷射二極體16b後發光側所發出的光,以此類推。當光二極體28a接收到自第一雷射二極體16a後發光側所發出的光的強度低於一個預設值時,控制器則可據以調整激發對應的雷射二極體16a的電流,以維持雷射二極體16a發出光線的強度。
請參閱「第4圖」,其中,「第4圖」係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的流程示意圖。如「第4圖」,光傳輸次組件之製造方法包含:
步驟S40:進行第一耦光程序;步驟S42:進行第一固化程序;步驟S44:進行第二耦光程序;步驟S46:進行第二固化程序;步驟S48:進行第三耦光程序;以及步驟S50:固定光纖插座於殼體上。
請同步參閱「第5圖」,「第5圖」係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S40之示意圖。「第5圖」所繪示的剖面位置係類似於「第3圖」,步驟S40的第一耦光程序包含:以第一個第一聚焦透鏡18a將一雷射二極體16a所發出的雷射光耦合至光波導元件14的第一輸入端140a。雷射二極體16a以及光波導元件14位於基板12上,第一個第一聚焦透鏡18a與基板12之間具有第一膠體32,基板12具有穿孔124,穿孔124係對應至所述的第一膠體32,光波導元件14包含第二輸入端140b以及一個輸出端142,光波導元件14將自第一輸入端140a以及第二輸入端140b的光線導引至輸出端142。
在穿孔124與第一個第一聚焦透鏡18a之間,若穿孔124的孔徑大於第一個第一聚焦透鏡18a,則在穿孔124與第一個第一聚焦透鏡18a之間配置有透明元件26,如「第5圖」所示,因此,前述第一膠體32即是配置於透明元件26與第一個第一聚焦透鏡18a之間。
前述基板12係包含光學平台120與次基板122,而
雷射二極體16a係配置於次基板122上,而穿孔124與透明元件26係位於光學平台120。
如同前述,雷射二極體16a被配置於次基板122上,與光波導元件14在被配置於光學平台120上時可例如以刻度已進行了粗略的對位,因此,第一個第一聚焦透鏡18a得以將雷射二極體16a所發出的雷射光耦合至光波導元件14的第一輸入端140a。此外,以前述光傳輸次組件為例,光傳輸次組件包含四個雷射二極體16a,16b,16c,16d,此四個雷射二極體16a,16b,16c,16d及光波導元件14設置於基板上時可以利用事先就已在雷射二極體16以及光波導元件14與基板12的結合面上標註對準標記(alignment mark)。這些對準標記可由光刻(photolithography)技術得到。
此外,在進行步驟S42前,可以在步驟S40之前或步驟S40之後,進行膠體塗佈動作,意即,先將第一膠體32塗於透明元件26供第一個第一聚焦透鏡18a置放的區域,而此區域係對應穿孔124。第一膠體32塗佈之動作可以是在放置第一個第一聚焦透鏡18a之前或之後。此塗佈動作,應用於前述四個穿孔及四個透明元件的實施例時,第一膠體32則是各別塗佈於該四個透明元件對應於各個第一聚焦透鏡18a,18b,18c,18d的位置,使得當光線自穿孔124射入時,得以照射到第一膠體32。
步驟S40的耦光動作可以是以適當的電流驅動雷射二極體16a,使之發出光線,並在光波導元件的輸出端142設置
一個光強度偵測元件,可例如是連接至光功率計的單模或多模光纖92。所述單模或多模光纖92係用來接收輸出端142輸出的光線,並由光功率計測得所述光線的光強度讀值。因此,在耦光時,可依據光功率計的光強度讀值,以人工或電腦自動調整該第一個第一聚焦透鏡18a的位置,在得到較大或預定的光強度讀值時,即表示耦光完成,接著即可進行步驟S42。
前述移動第一個第一聚焦透鏡18a的位置可以是一維、二維、或三維的移動,亦可以是包含一軸、二軸、或三軸的旋轉,視實際實施時的情形與需求而定。
請參閱「第6A圖」,「第6A圖」係繪示依據本發明光傳輸次組件的製造方法步驟S42一實施例的示意圖。於步驟S42的第一固化程序是當第一聚焦透鏡18將雷射光耦合至對應的輸入端140後,以光線30穿過穿孔124而照射並且固化第一膠體32,第一膠體32固化即可固定第一個第一聚焦透鏡18a於透明元件26上。
以「第1圖」的光傳輸次組件為例,該光傳輸次組件包含有四個雷射二極體16a,16b,16c,16d與四個第一聚焦透鏡18a,18b,18c,18d,因此,在步驟S40時可以是先以一個例如第一個第一聚焦透鏡18a對一雷射二極體16a進行第一耦光程序後,先對耦好光的第一個第一聚焦透鏡18a進行步驟S42的第一固化程序。接著,再對該另一個例如第二個第一聚焦透鏡18b進行步驟S40的第一耦光程序及S42的第一固化程序,意即以第二
個第一聚焦透鏡18b將第二雷射二極體16b所發出的雷射光耦合至光波導元件14的第二輸入端140b,另第二個第一聚焦透鏡18b與基板12間也可以具有第二膠體32a,第二膠體32a可以不同於第一膠體32,第一固化程序另包含以另一光線(未標示於圖示)穿過該穿孔124而照射並固化於第二個第一聚焦透鏡18b下方的第二膠體32a,依此類推把四個第一聚焦透鏡18a,18b,18c,18d都完成第一耦光與第一固化程序。
除此之外,亦可以在步驟S40時先依序或同時把四個第一聚焦透鏡18a,18b,18c,18d都完成第一耦光程序後,再進行步驟S42的第一固化程序,如「第6B圖」所示。「第6B圖」係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S42另一實施例之示意圖。
再者,在一實施例中,第一固化程序亦可以增加固化用的光線30a,30b,將該光線自第一聚焦透鏡18的上方或側面照射並且固化第一膠體32。此固化用的光線30,30a,30b的波長可以視第一膠體32以及第二膠體32a的材質而定,例如,若第一膠體32需紫外線才能固化,則該光線30,30a,30b即可採用紫外光。
接著,請參閱「第7圖」,「第7圖」係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S44之示意圖。S44之第二耦光程序包含以一第二聚焦透鏡22將自該輸出端142的光線耦合至預設輸入端90,該第二聚焦透鏡22與基板12間具有第三膠
體34。
預設輸入端90可以是但不限於一個光纖的一端,此光纖的另一端則可以連接光強度感測設備,如此一來,當雷射二極體16被激發而發出光線時,即會依次經由第一聚焦透鏡18、光波導元件14的輸入端140、輸出端142、第二聚焦透鏡22、而到達該預設輸入端90,因此,當移動第二聚焦透鏡22時,在預設輸入端90的另一端即可讀取到不同的光強度,藉以進行耦光。此預設輸入端90所在位置可以是但不限於前述光纖插座20的第一端200所在位置。前述移動第二聚焦透鏡22的位置的方式亦如同移動第一聚焦透鏡18的方式,可以採用一到三個直線軸或一到三個旋轉軸的方式移動。
步驟S46的第二固化程序係包含固化第三膠體34以固定第二聚焦透鏡22,此固化程序所採用的固化方式可以是熱固化或光學激發固化,例如但不限於以紫外光照射該第三膠體34以固化該第三膠體34,進而固定該第二聚焦透鏡22。
再者,請參閱「第8圖」,「第8圖」係繪示依據本發明之光傳輸次組件之製造方法的步驟S48與S50之示意圖。S48的第三耦光程序包含將來自第二聚焦透鏡22的光線耦合至光纖插座20,光纖插座20對應於殼體10。由於前述的預設輸入端90的位置係對應光纖插座20的第一端200,因此,在進行步驟S48前,須先移除該預設輸入端90,並將步驟S46完成的半成品置於殼體10內,接著,激發雷射二極體16使之發出雷射光,並調整
光纖插座20的位置,在光纖插座20的第二端202係可連接於光強度偵測裝置,藉以得知光纖插座20是否能接收到來自第二聚焦透鏡22的雷射光。
在完成S48後,即可進行S50,將光纖插座20固定於殼體10上,此固定方式可以是但不限於雷射銲接(laser welding),例如但不限於圖式的銲接點204,206。接著,為避免殼體10外部的光線經由光纖插座20的第二端202通過第一端200而反向回到雷射二極體16,因此,可以在該第二聚焦透鏡22與該光纖插座20間配置一光隔離元件24(請見於「第1圖」)。
綜上所述,本發明的光傳輸次組件及其製造方法,光傳輸次組件包含多個雷射二極體、多個第一聚焦透鏡、一個具有多個輸入端與一個輸出端的光波導元件以及一個第二聚焦透鏡。光傳輸次組件方法包含多個耦光程序以及多個固化程序。藉由上述的元件以及製造方法適用於一個光纖通訊裝置具有高數據傳輸量,並且可以克服製造上的問題。
以上所舉實施例,僅用為方便說明本發明之用並非加以限制,在不悖離本發明精神範疇,熟悉此一行業技藝人士依本發明申請專利範圍及發明說明所作之各種簡易變形與修飾,均仍應含括於以下申請專利範圍中。
10‧‧‧殼體
12‧‧‧基板
120‧‧‧光學平合
122‧‧‧次基板
14‧‧‧光波導元件
140‧‧‧輸入端
142‧‧‧輸出端
16‧‧‧雷射二極體
18‧‧‧第一聚焦透鏡
20‧‧‧光纖插座
22‧‧‧第二聚焦透鏡
24‧‧‧光隔離元件
28‧‧‧光二極體
Claims (11)
- 一種光傳輸次組件(TOSA,transmitting optical sub-assembly),包含:一殼體;一基板,位於該殼體內;一光波導元件,位於該基板並具有多個輸入端及一輸出端,該光波導元件將自該些輸入端進入的光線導引至該輸出端;多個雷射二極體,位於該基板上並對應該些輸入端,每一該雷射二極體被激發時發出一雷射光;多個第一聚焦透鏡,位於該些雷射二極體與該光波導元件之間並各別將對應的該雷射二極體所發出來的該雷射光聚焦至對應的該些輸入端;一光纖插座,位於該殼體並對應該輸出端,具有一第一端與一第二端,該光纖插座係將自該第一端進入之光線導引至該第二端;一第二聚焦透鏡,用以將自該輸出端輸出的該雷射光聚焦至該第一端;以及一光隔離元件,位於該第二聚焦透鏡與該光纖插座之間,用以防止自該第二端進入之光線被導引至該輸出端。
- 如請求項1所述的光傳輸次組件,其中該基板包括一光學平台與一次基板,該次基板包含多層氮化鋁結構,於該次基板 的該些氮化鋁結構其中兩層之間具有一導電金屬層,該導電金屬層係接地。
- 如請求項2所述的光傳輸次組件,其中該些第一聚焦透鏡的材質包含矽。
- 如請求項1所述的光傳輸次組件,更包含一透明元件,位於該些第一聚焦透鏡與該基板之間,該基板具有一穿孔,該穿孔對應該透明元件。
- 一種光傳輸次組件(TOSA,transmitting optical sub-assembly),包含:一殼體;一基板,位於該殼體內;一光波導元件,位於該基板並具有多個輸入端及一輸出端,該光波導元件將自該些輸入端進入的光線導引至該輸出端;多個雷射二極體,位於該基板上並對應該些輸入端,每一該雷射二極體被激發時發出一雷射光;多個第一聚焦透鏡,位於該些雷射二極體與該光波導元件之間並各別將對應的該雷射二極體所發出來的該雷射光聚焦至對應的該些輸入端;一透明元件,位於該些第一聚焦透鏡與該基板之間,該基板具有一穿孔,該穿孔對應該透明元件; 一光纖插座,位於該殼體並對應該輸出端,具有一第一端與一第二端,該光纖插座係將自該第一端進入之光線導引至該第二端;以及一第二聚焦透鏡,用以將自該輸出端輸出的該雷射光聚焦至該第一端。
- 一種光傳輸次組件的製造方法,包含:進行一第一耦光程序,該第一耦光程序包含以一第一聚焦透鏡將一雷射二極體所發出的雷射光耦合至一光波導元件的一第一輸入端,該雷射二極體與該光波導元件係位於一基板上,該第一聚焦透鏡與該基板間具有一第一膠體,該基板具有一穿孔對應該第一膠體,該光波導元件包含一第二輸入端及一輸出端,該光波導元件係將自該第一輸入端與該第二輸入端進入的光線導引至該輸出端;進行一第一固化程序,該第一固化程序係以一光線穿過該穿孔而照射並固化該第一膠體以固定該第一聚焦透鏡;進行一第二耦光程序,該第二耦光程序包含以一第二聚焦透鏡將自該輸出端的光線耦合至一預設輸入端,該第二聚焦透鏡與該基板間具有一第三膠體;進行一第二固化程序,該第二固化程序包含固化該第三膠體以固定該第二聚焦透鏡; 進行一第三耦光程序,該第三耦光程序包含將來自該第二聚焦透鏡的光線耦合至一光纖插座,該光纖插座對應於一殼體;以及固定該光纖插座於該殼體上。
- 如請求項6所述之光傳輸次組件的製造方法,其中該第一耦光程序另包含:以另一第一聚焦透鏡將另一雷射二極體所發出的雷射光耦合至該光波導元件的第二輸入端,該另一第一聚焦透鏡與該基板間具有一第二膠體,該第一固化程序另包含以一光線穿過該穿孔而照射並固化該第二膠體。
- 如請求項6所述之光傳輸次組件的製造方法,其中該第一固化程序另包含以另一光線直接照射並固化該第一膠體。
- 如請求項6所述之光傳輸次組件的製造方法,其中該第一固化程序中用以固化該第一膠體的光線為紫外光。
- 如請求項6所述之光傳輸次組件的製造方法,其中該預設輸入端為一光纖的一端,該方法在進行該第三耦光程序前另包含移除該光纖。
- 如請求項6所述之光傳輸次組件的製造方法,其中該第一膠體與該基板間具有一透明元件,該第一固化程序之該光線係穿過該穿孔及該透明元件而照射並固化該第一膠體。
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