光模块装置的制作方法

1.本发明有关于一种光模块装置，尤指一种接收光信号的光模块装置。


背景技术：

2.光收发器用于发送和接收用于各种应用的光信号，包括互联网数据中心、有线电视宽带和光纤到户(fiber to the home，ftth)应用等。光收发器可以包括用于发送和接收光信号的一个或多个光发射组件(transmitteroptical subassemblies，tosa)和光接收组件(receiver optical subassemblies，rosa)。在光接收组件中，光信号在由光解复用器传递至光检测器时，必须考虑光斑产生以及光路差损所造成的功率损失的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，在本发明一实施例中，透过减少光解复用器与光检测器之间的距离，以解决光斑产生以及光路差损所造成的功率损失的问题。
4.本发明一实施例揭露一种光模块装置，包括基板；光检测器，设置于所述基板上，用以检测光信号并产生对应的电信号；支撑器件，设置于所述基板上，与所述光检测器具有缝隙；以及光解复用器，透过胶水与所述支撑器件黏合，并与所述光检测器直接接触。
5.根据本发明一实施例，其中所述光信号经由所述光解复用器，未经过所述胶水，直接入射至所述光检测器。
6.根据本发明一实施例，其中所述支撑器件的厚度小于所述光检测器的厚度。
7.根据本发明一实施例，其中所述缝隙用以容纳所述胶水。
8.根据本发明一实施例，更包括接收处理电路，用以放大以及转换处理所述电信号以取得所述光信号所对应的数据。
9.本发明另一实施例揭露一种光模块装置，包括基板；光检测器，设置于所述基板上，用以检测光信号并产生对应的电信号，所述光检测器为阶梯型结构，包括高阶部与低阶部，所述高阶部与所述低阶部之间具有沟槽，所述高阶部与所述光检测器直接接触；以及光解复用器，透过胶水与所述低阶部黏合。
10.根据本发明一实施例，其中所述低阶部的高度小于所述高阶部的高度。
11.根据本发明一实施例，其中所述沟槽用以容纳所述胶水。
附图说明
12.图1显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。
13.图2显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。
14.图3显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的外观图。
15.图4显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的侧观图。
16.图5显示根据本发明另一实施例所述的光模块装置的侧观图。
17.主要元件符号说明
18.光模块装置
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100、200、300、400
19.光接口端口
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10
20.光解多路复用器
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12、12a
21.光多路复用器
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12b
22.光检测器
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14、14a
23.激光器
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14b
24.接收处理电路
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16、16a
25.发送处理电路
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16b
26.光接收次模块
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20a
27.光发送次模块
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20b
28.基板
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30
29.光解复用器
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30.斜面
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33
31.光检测器
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34
32.支撑器件
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36
33.接收处理电路
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38
34.胶水
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39
35.缝隙
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40
36.光信号
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l1、l2
37.数据
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rx_d1、rx_d2、rx_d3、rx_d4
38.电数据信号
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tx_d1、tx_d2、tx_d3、tx_d4
39.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
40.为了便于本发明技术领域的技术人员理解和实施本发明，下面结合附图与实施例对本发明进一步的详细描述，应当理解，本发明提供许多可供应用的发明概念，其可以多种特定型式实施。本发明技术领域的技术人员可利用这些实施例或其他实施例所描述的细节及其他可以利用的结构，逻辑和电性变化，在没有离开本发明的精神与范围之下以实施发明。
41.本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。其中，图示和说明书中使用的相同的元件编号表示相同或类似的元件。本说明书的图示为简化的形式且并未以精确比例绘制。为清楚和方便说明起见，方向性用语(例如顶、底、上、下以及对角)是针对伴随的图示说明。而以下说明所使用的方向性用语在没有明确使用在以下所附的申请专利范围时，并非用来限制本发明的范围。
42.再者，在说明本发明一些实施例中，说明书以特定步骤顺序说明本发明的方法以及(或)程序。然而，由于方法以及程序并未必然根据所述的特定步骤顺序实施，因此并未受限于所述的特定步骤顺序。本发明技术领域的技术人员可知其他顺序也为可能的实施方
式。因此，于说明书所述的特定步骤顺序并未用来限定申请专利范围。再者，本发明针对方法以及(或)程序的申请专利范围并未受限于其撰写的执行步骤顺序，且本发明技术领域的技术人员可了解调整执行步骤顺序并未跳脱本发明的精神以及范围。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
44.图1显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。根据本发明实施例，光模块装置100为光接收模组。如图1所示，光模块装置100包括光接口端口10、光解多路复用器12、光检测器14以及接收处理电路16。在本实施例中，光模块装置100透过光接口端口10与光缆连接。光缆的端口可以是st型、sc型、fc型、与lc型等形式。
45.密集波长分波多任务(dense wavelength division multiplexing，dwdm)技术利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。本发明一实施例利用密集波长分波多任务技术，光模块装置100可以使用四个不同的通道波长(λ1、λ2、λ3、λ4)来接收四个通道，因此，光接口端口10所接收的光信号l1可以具有λ1、λ2、λ3、λ4等四种波长。虽然本实施利是以四个信道配置为例，但是其他信道配置(例如，2、4、16、32等等)也在本申请的范围内。
46.光信号l1经由光接口端口10传送至光解多路复用器12，根据本发明实施例，光解多路复用器12利用阵列波导光栅(arrayed waveguide grating，awg)技术将光信号l1区分为对应于λ1、λ2、λ3、λ4等四种波长的光信号。光检测器14(在本实施例中为四个)检测光信号并产生对应的电信号，所产生的电信号再经由接收处理电路16的放大电路以及转换电路处理之后，即可取得光信号l1所传送的数据(例如rx_d1至rx_d4)。根据本发明其他实施例，光解多路复用器12也可使用介质膜滤光片(thin-film filter，tff)以及光纤光栅(fiber bragg grating，fbg)等相关技术来将将光信号l1不同波长的光信号。
47.图2显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的方块示意图。根据本发明实施例，光模块装置200为光收发模组。如图2所示，光模块装置200包括光接口端口10、光接收次模块(receiver optical subassembly，rosa)20a以及光发送次模块(transmitter optical subassembly，tosa)20b。光接收次模块20a包括光解多路复用器12a、光检测器14a以及接收处理电路16a。光发送次模块20b包括光多路复用器12b、激光器14b以及发送处理电路16b。
48.图2与图1的差异在于增加了光发送次模块20b，与图1相同的元件在此省略不再赘述。接收处理电路16a和发送处理电路16b可以经由数据总线与外部系统通信。发送处理电路16b接收的电数据信号(tx_d1至tx_d4)，经过转换处理后，输出至激光器14b，激光器14b将所接收的电数据信号分别调制为光信号。激光器14b可以包括具有衍射光栅的分布式反馈(distributed feedback laser，dfb)激光器。在其他实施例，激光器14b可以包括电吸收调制激光(electlro-absorption modulated laser，eml)激光二极管封装。光多路复用器12b将对应于电数据信号(tx_d1至tx_d4)的调制光信号转换为包括λ1、λ2、λ3、λ4等四种波长的光信号l2，并传送至光接口端口10以输出至光缆。根据本发明实施例，光接收次模块
20a与光发送次模块20b尚包括其他功能电路元件，此为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述以精简说明。
49.图3显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的外观图。图4显示根据本发明一实施例所述的光模块装置的侧观图。光模块装置300可对应于图1的光模块装置100或图2的光接收次模块20a。光模块装置300包括基板30、光解复用器32、光检测器34、支撑器件36以及接收处理电路38。
50.光检测器34设置于基板30上。支撑器件36同样设置于基板30上。根据本发明实施例，支撑器件36与光检测器34之间具有缝隙40。光解复用器32透过胶水39与支撑器件36黏合，并与光检测器34直接接触。
51.参阅图4，光信号l1传至光解复用器32后，经由光解复用器32内部斜面33上的反射膜反射后，入射至光检测器34。在其他实施例，也可利用额外设置的反射镜将光信号l1反射至光检测器34。胶水39的材料可以包括紫外线胶或是环氧树脂。如图4所示，由于胶水39本身具有厚度，因此支撑器件36的厚度可小于所述光检测器34的厚度。必须说明的是，因为胶水39本身具有厚度，若存在于光解复用器32与光检测器34之间，增加了光解复用器32与光检测器34的距离，将不可避免的造成光斑放大，而光斑无法完全被光检测器34所检测，因而会造成功率损失。
52.因此，在本发明实施例中，光解复用器32与光检测器34不存在胶水39，而是紧密的邻接在一起，因此光解复用器32中的光信号得以未经过胶水39而直接入射至光检测器34，当光解复用器32与光检测器34不存在胶水39时，可以有效减少光解复用器32与光检测器34之间的距离，进而避免光信号的光斑放大。再者，由于光解复用器32中的光信号未经过胶水39而直接入射至光检测器34，有效地避免了光信号通过胶水39时发生光路差损而造成的功率损失。另外透过在支撑器件36与光检测器34之间保留缝隙40的设计，当有多余胶水39溢流时，缝隙40可以容纳溢流的胶水39，减少光检测器34被胶水39遮蔽的风险。
53.图5显示根据本发明另一实施例所述的光模块装置的侧观图。在本实施例中，光模块装置400与图4的差异在于光检测器42为阶梯型结构，包括高阶部44a与低阶部44b，高阶部44a与光检测器34直接接触，光解复用器32透过胶水39与低阶部44b黏合，高阶部44a与低阶部44b之间具有沟槽46。透过沟槽46的设计，当有多余胶水39溢流时，沟槽46可以容纳溢流的胶水39，减少光检测器34被胶水39遮蔽的风险。
54.根据本发明实施例，由于光解复用器32与光检测器34是紧密的邻接在一起，相对的减少光解复用器32与光检测器34之间的距离，避免光信号的光斑被放大而造成功率损失。另外，由于光信号由光解复用器32直接传递至光检测器34，不用经过胶水39，避免了因为光路差损所造成的功率损失。
55.以上概述之许多实施例的特征使得本领域的普通技术人员能够更了解本发明之范围。本领域的普通技术人员能够以本揭露为基础而设计或修改其他制程以及结构，以实现在本发明之实施例所介绍的相同特征及/或达成相同的优点。本领域的普通技术人员也了解，这些等效的结构并不背离本揭露之精神与范围，并且他们也能够在不背离本发明之精神与范围的情况下，改变、替换、以及变动本发明之特征，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。