专利名称：光模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及内置有射出光信号的光波导阵列和接收光信号并转换成电信号的光功能元件阵列的光模块，更详细来说，涉及一种能够制造出性能稳定且低成本的光模块的安装结构，该安装结构包括镜子，并通过用镜子进行角度偏移校正之后再固定镜子，该镜子是在将从光波导阵列射出的光束阵列聚光到光功能元件阵列的受光部上的光学系统的内部，用于进行光束阵列的角度偏移校正。
背景技术：
近年来，通信量的增大进一步持续加速，作为大容量传送技术，密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)系统的开发正在急速地进行。以往，在DWDM系统中复用每一波长IOGbps的信道进行传送，但由于通过采用每一波长40Gbps、IOOGbps等的超高速传送方式能消减线路卡数、实现低成本、节省空间、节省电力等，因此引入超高速传送方式。这些超高速传送方式由于高速化而产生OSNR灵敏度降低、波长分散、极化模式色散等，因而限制了传送距离。为了避免该传送距离的限制，有望采用DQPSK传送方式、DP-QPSK传送方式等，该传送方式不仅传送光强度，还通过在光相位状态上附加信号信息来降低波特率(Baud rate)。在这些传送方式中使用的接收电路，使用被称为延迟线干涉仪(DLI:Delay Line Interferometer)或 DPOH (Dual Polarization Optical Hybrid:双偏振光学桥接器)的光电路，将信号光的光相位差变换为光强度差，由光敏二极管(PD)对变换后的光强度进行受光。近几年，集成式接收模块的需求急速增高，该集成式接收模块集成了如上述那样输入的光信号的光位相进行光强度变换的光电路、PD、以及高频放大器，该高频放大器具有将在H)进行光电流转换后的信号进行电流-电压变换，放大并作为高频率电信号输出的功能。在专利文献I等中，公开了这样的现有的集成式接收模块。应用了上述光电路、ro和高频放大器的集成式接收模块的例子如图1A 图1C、以及图2A 图2C所示。图1A 图1C和图2A 图2C都是使用了通过平面光波导(planarlightwave circuit)制造的DLI2、背面射入式PIN-PD阵列5、以及差动输入式TIA6的、接收40Gbps的DQPSK光信号的集成式接收模块的一个例子。图1A和图2A是侧视图，图1B和图2B是俯视图，图1C和图2C是从背面射入式PIN-PD阵列5的光射入面进行观察的正视图。图1A 图1C的集成式接收模块的结构如下所述。DLI2通过支架7固定在框体I上。背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6被搭载在载体9的上表面，通过电布线13进行电连接。载体9的一部分形成斜面，在斜面上安装有镜子4。搭载有背面射入式PIN-PD阵列5和差动输入式TIA6的载体9被安装在框体I上，由盖子12进行局部气密密封。以涂敷了 AR膜的面成为光束从带AR膜的玻璃射出的面的方式，由间隔用玻璃(spacer glass)14来固定带AR (Anti Reflection:抗反射)膜的玻璃10。带AR膜的玻璃10的AR膜可以防止如下情况:在从输出端口射出的带AR膜的玻璃内部传送的光束从玻璃射出时，可以防止因玻璃和空气的折射率之差所造成的光束强度的降低。框体I的一部分形成对背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6、载体9等进行收纳的箱型形状，在其壁面上安装有窗口11，以使得从DLI2射出的光束射入到盖子内部。光纤16由光纤座15进行固定，并以光耦合的方式与DLI2连接。DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d按图1B之上的2a、2b、2c、2d的顺序配置在图1B的DLI2的贴付有带AR膜的玻璃10的端面上。光从光纤16射入到DLI2，从DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d分别射出的四束光束通过透镜3a、3b变换成聚光光束，并透过窗口 11射入到局部气密的封装的内部，由镜子4将传送方向变换为上方后，分别在以光射入面朝向下方的方式配置的背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上进行聚光。与图1A 图1C的集成式接收模块同样，图2A 图2C的集成式接收模块中的DLI2经支架7固定在框体I上。背面射入式PIN-PD阵列5搭载在载体9的侧面，差动输入式TIA6搭载在载体9的上表面，通过电布线13进行电连接。搭载有背面射入式PIN-PD阵列5和差动输入式TIA6的载体9被安装在框体I上，由盖子12进行局部气密密封。以涂敷了AR膜的面成为光束从带AR膜的玻璃射出的面的方式，由间隔用玻璃14来固定带AR膜的玻璃10。框体I的一部分形成对背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6、载体9等进行收纳的箱型形状，在其壁面上安装有窗口 11，以使得从DLI2射出的光束射入到盖子内部。光纤16由光纤座15进行固定，并以光耦合的方式与DLI2连接。DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d按图2B之上的2a、2b、2c、2d的顺序配置在图2B的DLI2的贴付有带AR膜的玻璃10的端面上。光束从光纤16射入到DLI2，从DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d分别射出的四束光束通过透镜3a、3b变换成聚光光束，并透过窗口 11射入到局部气密的封装的内部，分别在以光射入面朝向DLI2的方向竖直配置的背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上进行聚光。这些集成式接收模块是，将DLI2搭载在框体I上，并将搭载有背面射入式PIN-PD阵列5的载体9安装在框体I上之后，将透镜3a、3b在X轴、Y轴、Z轴方向上对齐并固定在框体I上。由于向框体I中搭载DLI2、向载体9中搭载背面射入式PIN-PD阵列5、向框体I中搭载载体9时所产生的搭载位置偏移、各部件的尺寸公差等原因，在DLI2和背面射入式PIN-PD阵列5的相对位置关系相对于设计值产生误差时，如果位置偏移是X、Y、Z轴方向的水平偏移，则通过在X轴、Y轴、Z轴方向上调整透镜3a、3b的位置，就能够将从DLI2射出的光束聚光在背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上，以这样的方式就能够实现集成式接收模块。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-134444号公报
发明内容
但是，在这样的集成式接收模块中，当DLI2和背面射入式PIN-PD阵列5的相对位置关系产生了以X轴、和/或Y轴、和/或Z轴为中心的旋转角度偏移，在背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上进行聚光的光束的排列方向和背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的排列方向之间产生了旋转角度偏移时，由于透镜3a、3b没有调整光束的旋转角度的功能，因此不能通过透镜3a、3b的位置调整来校正旋转角度偏移。因此，为了使DLI2和背面射入式PIN-PD阵列5的相对位置不产生角度偏移，需要将各部件的搭载角度的误差、角度尺寸的误差抑制到极低。在此，参照图3A和图3B、图4、图5以及图6，考虑到以高速传送用的集成式接收模块作为所要求的角度精度的一个例子。图3A是从与光射入面垂直的方向来观察背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的图，图3B是受光部5a的放大图。图3A表示在受光部5a、5b、5c、5d和聚光光束17之间产生角度偏移。各受光部以相等间隔配置在直线上，将相邻受光部的中心间距设为P。聚光光束的射入位置位于直线上，假设受光部的直线和聚光光束的射入位置的直线之间的交点，与受光部5b和5c的中点一致，受光部5b和5c的中点与最外侧的受光部5a的中心点之间的距离设为L。在将通过各受光部中心的直线和通过各聚光光束中心的直线所成的角度设为0时，将在两端的受光部和两端的光束之间产生的X轴方向、Y轴方向、受光部的半径方向的轴偏移分别设为01、07、0时，分别用下列(1)、(2)以及(3)表示。[数学式I]Dx=LX {1-cos ( Θ )} (I)Dy=LX sin ( Θ ) (2)D=加X2 +D)；2) (3 )尤其是在高速传送中使用的光敏二极管，为了避免电容引起的带宽降低，需要将其受光半径设计得非常小。作为具体的数值例，将ro受光部的半径(图4中的Rpd)设为6um，聚光光束17的半径(在光强度I/ Ce2)半径、图4中的Ropt)设为5um。另外，四个受光部各自的间隔均为250um，两端受光部的间隔为750um。另外，四个聚光光束各自的间隔也均为250um，两端受光部的间隔为750um。求出了在改变H)受光部中心和聚光光束中心的轴偏移的长度D时所产生的感光灵敏度变化，其结果如图5所示。由图5可知，作为实用的可容许的变化，为了将感光强度变化抑制在-0.2dB以内，需要将轴偏移量D抑制在1.7um以下。将L=750um+2=375um代入式(I)和式(2)，求出了在改变Θ时的Dx、Dy的变化，其结果如图6所示。由图6可知，当产生旋转角度偏移时，与Dx相比，Dy随着Θ急速增大。另夕卜，为了将轴偏移量D抑制到1.7um以下，需要将旋转角度偏移抑制到大约0.25°以下。这意味着，需要将如下多个原因产生的光束阵列和H)受光部阵列的旋转角度偏移的总计抑制到0.25°以下，这些原因是:在向框体I中搭载DLI2、向载体9中搭载背面射入式PIN-PD阵列5、向框体I中搭载载体9等时所产生的搭载位置偏移、各部件的尺寸公差、因形成平面光波导的波导材料和基板的热膨胀系数差引起的DLI2的翘曲等原因。因此，要求所使用的部件尺寸、安装技术要有极高精度，这成为阻碍制造稳定的产品、低成本化的较大要因。本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于，通过调整并减小成为阻碍制造稳定的产品、低成本化的较大要因的光束阵列和光功能元件阵列的旋转角度偏移，从而提供一种光耦合强度、其他特性的稳定性都高、且低成本的光模块，该光模块是利用透镜光学系统而使光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合，该光功能元件阵列是平面型受发光元件阵列(planar optical receiver or transmitter element array)、调制器阵列等多输入输出式波导阵列等。为实现这样的目的，本发明一个实施方式的光模块包括在框体内部的光波导阵列、光功能元件阵列、透镜光学系统和镜子，所述光波导阵列具有一个或多个第一光射入端口和多个第一光射出端口 ；所述光功能兀件阵列具有一个或多个第二光射入端口和/或、一个或多个第二光射出端口 ；所述透镜光学系统是在光波导阵列和光功能元件阵列之间，使用一个或多个透镜。光波导阵列和光功能元件阵列相对于框体直接固定、或者通过辅助支架进行固定。以如下方式进行配置:透镜光学系统使得从光波导阵列射出的光束聚光到光功能元件阵列上，镜子改变从所述光波导阵列射出的光束的传送方向而射入到光功能元件阵列。镜子具有微调整功能，即通过微调整镜子的角度，来微调整在光波导阵列和光功能元件阵列之间传送的光束的变换后的传送方向，将透镜光学系统和镜子配置为，通过透镜光学系统和镜子而使光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合，调整所述镜子的角度，以使得光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合，之后固定所述镜子的角度。在本发明的一个实施方式中，光波导阵列的光束射出方向是大致水平方向，所述光功能元件阵列的光束射入方向以朝向大致上方的方式配置，所述镜子配置在所述光功能元件阵列的上方，以使得所述光束的传送方向在大致水平方向和大致垂直下方之间进行变换。在本发明的一个实施方式中，光功能元件阵列被密封在局部气密的封装的内部，镜子被配置并固定在局部气密的封装的外部，局部气密的封装的至少一部分由透过光束的材料而形成，以使得通过镜子反射的光束射入到光功能元件阵列。在本发明的一个实施方式中，光波导阵列是由在基板上形成光波导的平面光波导构成的光波导阵列、或者是在直线上排列光纤的光纤阵列。在本发明的一个实施方式中，光功能元件阵列是PIN-PD阵列或VCSEL阵列等平面型光发送接收元件阵列、或者是调制器阵列等多输入输出型波导阵列。在本发明的一个实施方式中，对光波导的射出光束的输出端口的端面实施了抗反射处理。在本发明的一个实施方式中，透镜光学系统由两片透镜构成。在本发明的一个实施方式中，透镜光学系统是使用两片透镜而构成的焦阑光学系统。在本发明的一个实施方式中，透镜光学系统是使用两片透镜而构成的，并且是与焦阑光学系统相比而缩短或者扩大了两片透镜之间的距离的透镜光学系统。在本发明的一个实施方式中，透镜光学系统是用一片透镜光学系统同时聚光多个光束而构成的。根据本发明一个实施方式的光模块的制造方法，光模块由光波导阵列、光功能兀件阵列、一个或多个透镜以及镜子构成，光模块的制造方法包括如下步骤:将光波导阵列固定在框体上的步骤；将光功能元件阵列直接或者通过支架固定在框体上的步骤；在光波导阵列和光功能元件阵列之间设置一个或多个透镜的步骤；以及将用于变换光束的传送方向的镜子、直接或者通过固定夹具固定在框体的一部分的步骤。通过调整光波导阵列、一个或多个透镜、镜子以及光功能元件阵列的位置关系，并调整一个或多个透镜的设计，进而在将框体底面的法线作为旋转轴时、调整镜子的角度，由此使得从光波导阵列射出的全部光束与光功能元件阵列进行光耦合，并将镜子固定在框体的一部分。在本发明的一个实施方式中，还包括:通过安装在框体上的盖子，将搭载了光功能元件阵列的载体进行局部气密密封的步骤，镜子固定在盖子上。
本发明的光模块是，在将从光波导阵列输出到空间的光束阵列聚光到光功能元件阵列的光学系统中的光路上配置镜子，即使由于部件的尺寸公差、搭载位置的误差等而导致光束阵列的排列方向和光功能元件阵列的排列方向发生偏移时，也能调整镜子的角度，以使光束阵列的排列方向与光功能元件阵列的排列方向一致。尤其是，在将平面光波导作为光波导阵列使用的光模块中，一般，光波导阵列为平板状的平面结构，由于其平板的面与框体I连接，因此在调整光波导阵列的搭载角度的同时将其搭载于框体I上，从技术上来说是困难的，为了将角度偏移抑制到极小，如本发明那样通过调节镜子的角度而使光束阵列的排列方向与光功能元件阵列的排列方向一致的技术，不仅能稳定地进行制造，还能实现极大的效果。另外，这些光模块由于在框体I上搭载全部的DLI2、背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6等构成部件之后，来确定光束阵列和光功能元件阵列的相对位置关系，因此，在将全部的构成部件搭载在框体I上、并完成制造的时刻才判断出无法将角度偏移抑制在容许值以下，该光模块不能作为产品上市，这些构成部件将全部废弃，因此，如本发明那样通过调节镜子的角度而使光束阵列的排列方向与光功能元件阵列的排列方向一致的技术，从提高成品率而使制造成本降低的观点来说，其效果很大。并且，根据本发明，即使在由于光波导阵列芯片、PD阵列芯片、封装等的尺寸公差、以及安装时的位置偏移等因素而在光波导阵列和光功能元件阵列之间产生了角度偏移的情况下，通过调整在光学系统内部配置的镜子的安装角度，就能够使光功能元件阵列与在光功能元件阵列上聚光的光束阵列的相对角度一致，从而避免因安装误差造成的成品率低下，并能够实现稳定、且能以低成本制造的光模块，该光学系统是将从光波导阵列射出的光束阵列聚光到光功能元件阵列上。另外，当作为光波导阵列而使用由石英系平面光波导构成的光波导时，能够实现低损失、温度依赖性、长期稳定性、生产性优异的光模块。另外，由于与波导型等相比，在作为光功能元件阵列而使用了 PIN-PD阵列、VCSEL阵列等平面型光发送接收元件阵列时，其针对轴偏移的公差较宽，极化依赖性等特性也优异，因而能稳定地实现特性优异的光模块。另外，通过使用焦阑光学系统，即使在从透镜3b到光功能元件的动作距离发生变化，光束阵列的间隔也没有偏移，因此光功能元件阵列和光束阵列的光耦合变得稳定化，因而能够容易地进行对准工序(aligning stage),能够更稳定并且有效地实现特性优异的光模块。另外，与焦阑光学系统相比较，由于使用缩小了两片透镜距离的透镜光学系统，并缩小两片透镜之间的距离，因而能够进一步实现小型的光模块。另外，通过在光波导端面实施抗反射涂敷处理，因此能实现反射衰减量高、特性优异的光模块。
图1A是第一以往例涉及的光模块的侧视图。图1B是图1A的光模块的俯视图。图1C是从光束阵列射入方向观察背面射入式PIN-PD阵列5的正视图。图2A是第二以往例涉及的光模块的侧视图。图2B是图2A的光模块的俯视图。图2C是从光束阵列射入方向观察背面射入式PIN-PD阵列5的正视图。
图3A是表示ro阵列和在ro阵列上聚光的光束的位置关系的图。图3B是ro阵列5a的放大图。图4是表示定义ro阵列和在ro阵列上聚光的光束的轴偏移量D、ro受光径Rpd、以及光束径Ropt的图。图5是表示轴偏移量D和感光灵敏度变化的关系图。图6是表不角度偏移Θ和轴偏移量D的关系图。图7A是本发明的实施方式涉及的光模块的侧视图。图7B是图7A的光模块的俯视图。图7C是从光束阵列射入方向观察背面射入式PIN-PD阵列5的正视图。附图标记说明1:框体2:DLI2a、2b、2c、2d:输出端口3a、3b:透镜4:镜子5:PD5a、5b、5c、5d:PD 受光部6:TIA7:支架8:镜座9:载体10:带AR膜的玻璃11:窗口12:盖子(Iid)13:电布线14:间隔用玻璃15:光纤座16:光纤17:聚光光束
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。本发明的实施方式涉及的光模块如图7A、图7B以及图7C所示。图7A是侧视图，图7B是俯视图，图7C是从光束阵列射入方向观察背面射入式PIN-PD阵列5的正视图。本实施例是，使用由平面光波导制造的DL12和平面式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6，实现了接收40Gbps的DQPSK光信号的集成式接收模块的例子。在本实施方式中，DL12通过支架7固定在框体I上。背面射入式PIN-PD阵列5、差动输入式TIA6被搭载在载体9的上表面，通过电布线13进行电连接。以光射入面朝向上方的方式，将背面射入式PIN-PD阵列5搭载在载体9的上表面。搭载了背面射入式PIN-PD阵列5和差动输入式TIA6的载体9被安装在框体I上，由盖子12进行局部气密密封。以涂敷了 AR膜的面成为光束从附带AR膜的玻璃射出的面的方式，通过间隔用玻璃14来固定带AR膜的玻璃10。在盖子12上安装了窗口 11，以使得从DLI2射出的光束阵列射入到盖子内部。光纤16由光纤座15进行固定，并以光耦合的方式与DLI2连接。DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d按图7A上的2a、2b、2c、2d的顺序，依次配置在图7A的DLI2的贴付了带AR膜的玻璃10的端面上。在盖子12的上表面，配置了将光束阵列的传送方向变换成下方的镜子4。镜子4被贴付在一部分形成为斜面的镜座8上。将镜子4的角度配置为，光束的排列方向与背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的排列方向大体一致。首先，将镜子4安装在镜座8上，利用可调整角度的微动夹具来夹持镜座8，在使镜座8的底面与盖子12接触的同时，监视背面射入式PIN-PD阵列5的感光强度的变化，并且以全部的H)的感光强度成为最大的方式，与镜座8 一起调整了镜子4的X轴方向位置、Z轴方向位置、Θ y角度之后，利用YAG焊接将镜子4固定在镜座8上。光束从光纤16射入到DLI2，从DLI2的输出端口 2a、2b、2c、2d射出的四束光束通过透镜3a、3b变换成聚光光束，利用镜子4变换传送方向，并透过窗口 11射入到局部气密的封装的内部，在光射入面朝向上方竖立配置的背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d上进行聚光。通过调整透镜3a、3b的设计，DLI2、透镜3a、3b、镜子4、背面射入式PIN-PD阵列5的位置关系构成了焦阑光学系统。在此，关于本发明的实施方式的光模块，具体描述了其效果。分部制造了图1A 图1C所示的以往例和图7A 图7C所示的本发明实施方式的集成式接收模块。在所制造的各集成式接收模块中，PD受光部的半径(图4中的Rpd)设为6um，聚光光束的半径(光强度为I/ Ce2)半径、图4中的Ropt)设为5um。设计为，四个受光部的间隔均设为250um,两端受光部的间隔为750um，四个光束的间隔也均设为250um，两端受光部的间隔为750um。另夕卜，以背面射入式PIN-PD阵列5的H)的排列方向相对于光束阵列的排列方向而偏移0.5°的旋转角度的方式，来配置H)。盖子12的与镜座8接触的面，与背面射入式PIN-PD阵列5的H)排列的面平行。其结果是，在以往例的集成式接收模块中，受光部5b以及5c的两个H)为，0.07dB的感光灵敏度降低，但受光部5a以及5d的两个H)中，产生了较大的0.78dB的感光灵敏度降低。如图3A所示，由于光束阵列的排列方向和背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的排列方向具有0.5°的角度偏移，因此聚光光束的一部分溢出H)受光部的外面而产生了感光灵敏度的降低。尤其是，由于在受光部5a和5d的H)中，轴偏移变大，因此与受光部5b及5c的ro相比较，产生了特别大的感光灵敏度降低。当在内侧和外侧的ro中感光灵敏度不同时，例如在连接于差动输入式TIA的情况下，在差动输入信号上产生了不平衡，从而有接收特性劣化的问题。这样，由于以往的集成式接收模块没有校正角度偏移的机构，因此不能抑制在如下情况下产生的较大的感光灵敏度降低、感光灵敏度平衡的崩溃，所以很难稳定地制造性能良好的集成式受光模块，其中，如下情况是:在光束阵列的排列方向和背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的排列方向上产生角度偏移的情况。另一方面，在本发明的实施方式中，在将安装有镜子4的镜座8固定在盖子12上时，为了对光束阵列的排列方向和背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d的排列方向的角度偏移进行校正，以盖子12的上表面的法线作为旋转轴而旋转0.5°，将镜座8固定在盖子12的上表面，并旋转调节镜子4，在全部ro的感光强度成为最大之后，将镜子4固定在镜座8上。另外，此时，由于镜子的旋转，光束阵列和背面射入式PIN-PD阵列5的受光部5a、5b、5c、5d产生了轴偏移,但该轴偏移通过调整透镜3b的位置进行补偿。在制造的集成式接收模块中，未观察到四个H)产生感光灵敏度降低，另外，也未观察到外侧和内侧的PD的感光灵敏度的不平衡。在本实施方式中，示出了实现接收40Gbps的DQPSK光信号的集成式接收模块的例子，但并不限定于此，例如，即使是IOOGbps的DP-QPSK信号接收用、40Gbps的DPSK信号接收用等的各种集成式光模块或其他的光模块，只要是使用将多个光束输出到空间的光波导阵列，利用H)阵列对该光束进行受光的光模块，就能达到与本实施方式相同的效果。另外，在本实施方式中，示出了作为光波导而使用DLI2的情况，但是不限定于此，例如，只要是使用了在V槽基板上配置光纤的光纤座、由以DPOH为代表的平面光波导构成的光波导等的、将多个光束输出到空间的光波导阵列，利用ro阵列对该光束进行受光的光模块，就能达到与本实施方式相同的效果。另外，在本实施方式中，示出了作为ro而使用背面射入式ro来制造集成式接收模块的情况，但并不限定于此，例如，即使是在使用波导式PD、折射式ro等的端面射入式ro来制造集成式接收模块的情况、使用VCSEL、FP-LD等的LD的情况下，也能达到与本实施方式相同的效果。另外，在本实施方式中，示出了使用两片透镜的I倍倍率的焦阑光学系统的情况，但并不限定于此，即使是在使用了透镜使用片数、倍率等不同的光学系统的情况下，也能达到与本实施方式相同的效果。例如，即使是在使用两片透镜、比焦阑系统缩小了两片透镜间隔的透镜光学系统的情况下，也能达到与本实施方式相同的效果，并且能够实现小型集成式接收模块。另外，本实施方式示出了使用如下方法的情况:该方法是将镜子安装在镜座上，并将镜座固定在盖子上，调整了镜子的旋转角度，在全部ro的感光强度成为最大之后将镜子固定在镜座上，但并不限定于此，即使在如下的情况下也能达到与本实施方式相同的效果:即、使镜子与镜座成为一体化，并调整镜座的旋转角度，在全部ro的感光强度成为最大之后，将镜座固定在盖子上。另外，在本实施方式中，示出了使用将ro阵列、TiA等进行局部气密密封，并将镜子固定在局部气密的封装的盖子上的结构，但并不限定于此，例如，即使使用了在框体、载体等的部件上设置突起、并在该突起上固定镜子的结构，也能达到与本实施方式相同的效果。
权利要求
1.一种光模块，其特征在于， 所述光模块包括在框体内部的光波导阵列、光功能元件阵列、透镜光学系统和镜子， 所述光波导阵列具有一个或多个第一光射入端口和多个第一光射出端口； 所述光功能元件阵列具有一个或多个第二光射入端口和/或、一个或多个第二光射出端口 ； 所述透镜光学系统是在所述光波导阵列和所述光功能元件阵列之间，使用一个或多个透镜， 所述光波导阵列和所述光功能元件阵列相对于所述框体直接、或者通过辅助支架进行固定， 以如下方式进行配置:所述透镜光学系统将从所述光波导阵列射出的光束聚光到所述光功能元件阵列上，所述镜子改变从所述光波导阵列射出的光束的传送方向而射入所述光功能元件阵列， 所述镜子具有微调整功能，通过微调整所述镜子的角度，来微调整在所述光波导阵列和所述光功能元件阵列之间传送的光束的所述变换后的传送方向， 将所述透镜光学系统和所述镜子配置为，通过所述透镜光学系统和所述镜子而使所述光波导阵列和所述光功能元件阵列进行光耦合， 调整所述镜子的角度，以使得所述光波导阵列和所述光功能元件阵列进行光耦合，之后固定所述镜子的角度。
2.如权利要求1所 述的光模块，其特征在于， 所述光波导阵列的光束射出方向是大致水平方向，所述光功能元件阵列的光束射入方向以朝向大致上方的方式而配置，所述镜子配置在所述光功能元件阵列的上方，以使得所述光束的传送方向在大致水平方向和大致垂直下方之间进行变换。
3.如权利要求1或2所述的光模块，其特征在于， 所述光功能元件阵列密封在局部气密的封装的内部，所述镜子配置并固定在所述局部气密的封装的外部，所述局部气密的封装的至少一部分由透过光束的材料而形成，以使得通过所述镜子反射的光束射入所述光功能元件阵列。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光模块，其特征在于， 所述光波导阵列是由在基板上形成光波导的平面光波导构成的光波导阵列、或者是在直线上排列光纤的光纤阵列。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光模块,其特征在于， 所述光功能元件阵列是PIN-PD阵列或VCSEL阵列等平面型发受光元件阵列、或者是调制器阵列等多输入输出型波导阵列。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的光模块,其特征在于， 对所述光波导的射出所述光束的输出端口的端面实施了抗反射处理。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的光模块,其特征在于， 所述透镜光学系统由两片透镜构成。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的光模块,其特征在于， 所述透镜光学系统是使用两片透镜而构成的焦阑光学系统。
9.根据权利要求1 7中任一项所述的光模块,其特征在于，所述透镜光学系统是使用两片透镜而构成的，并且是与焦阑光学系统相比而缩短或者扩大了两片透镜之间距离的透镜光学系统。
10.根据权利要求1 6中任一项所述的光模块,其特征在于， 所述透镜光学系统是用一片透镜光学系统同时聚光多个光束而构成的。
11.一种光模块的制造方法，所述光模块由光波导阵列、光功能兀件阵列、一个或多个透镜、以及镜子构成，所述光模块的制造方法的特征在于， 包括如下步骤: 将所述光波导阵列固定在框体上的步骤； 将所述光功能元件阵列直接或者通过支架固定在所述框体上的步骤； 在所述光波导阵列和所述光功能元件阵列之间设置一个或多个透镜的步骤；以及 将用于变换光束的传 送方向的所述镜子，直接或者通过固定夹具固定在所述框体的一部分的步骤， 通过调整所述光波导阵列、所述一个或多个透镜、所述镜子以及所述光功能元件阵列的位置关系，并调整所述一个或多个透镜的设计，进而在将所述框体底面的法线作为旋转轴时、调整所述镜子的角度，由此使得从所述光波导阵列射出的全部光束与所述光功能元件阵列进行光耦合，并将所述镜子固定在所述框体的一部分。
12.根据权利要求11所述的光模块的制造方法，其特征在于， 还包括:通过安装在所述框体上的盖子，将搭载所述光功能元件阵列的载体进行局部气密密封的步骤， 所述镜子固定在所述盖子上。
全文摘要
本发明提供一种特性的稳定性高、且低成本的光模块，其通过透镜光学系统而使光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合。其特征在于，该光模块包括在框体内部的光波导阵列、光功能元件阵列、使用一个或多个透镜的透镜光学系统、以及镜子，该光波导阵列具有多个第一光射入端口和一个或多个第一光射出端口；该光功能元件阵列具有一个或多个第二光射入端口；该透镜光学系统用于使在光波导阵列和光功能元件阵列之间传送的光束聚光、并使光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合；该镜子配置为改变透过了透镜光学系统的光束的传送方向并射入光功能元件阵列的光射入端口，光功能元件阵列直接或者通过辅助支架等固定在框体上，在调整镜子的角度之后固定了镜子的角度，以使得光波导阵列和光功能元件阵列进行光耦合。
文档编号G02B6/42GK103109219SQ20118004320
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月6日 优先权日2010年9月7日
发明者笠原亮一, 小川育生, 西泽寿树, 三桥祐司 申请人:日本电信电话株式会社, Ntt电子股份有限公司