專利名稱：具有用于單根光纖的聚焦光學耦合系統的光學組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及采用用于單根光纖的聚焦光學耦合系統實現的光學組件，具體地說， 本發明涉及安裝有均借助聚焦光束耦合系統與單根光纖耦合的多個光學裝置的光學組件。
背景技術：
作為光信號源的用于光通信系統的發射機光學組件設置有半導體激光二極管(以下稱為LD)和利用至少一個透鏡將由LD發射的光與光纖耦合的光學耦合系統。同樣用于光通信系統的接收機光學組件設置有半導體光電二極管(以下稱為PD)和利用至少一個透鏡將由光纖提供的光與PD耦合的光學耦合系統。此外，已經知道如下的雙向光學組件，該雙向光學組件包括發射機光學組件和接收機光學組件，并且可以對單根光纖執行光發射和光接收。常規的上述光學組件通常將光纖與半導體裝置之間的光學耦合系統設置為所謂的平行光束耦合系統，即，從LD輸出的光，即發散光被第一透鏡準直并且被另一個透鏡(即聚光透鏡)聚焦在光纖的端部。該光學耦合系統可以保證兩個透鏡之間有足夠的距離，從而，可以在兩個透鏡之間放置諸如光隔離器等其它光學部件。圖13示意性示出了常規光學組件100的平行光束耦合系統，常規光學組件100安裝有分別對具有彼此不同的特定波長的光進行處理的兩個LD和一個PD。這三個光學裝置 117AU17B和119B借助單體透鏡122a、122b和122f以及聚光透鏡121與信號光纖113通信。從LD 114a和114b發射的光被單體透鏡12 和122b準直，被WDM濾光器12 多路復用，并且被聚光透鏡121聚集在光纖113的端部上；而從光纖113發出的光被聚光透鏡121 準直，被第二 WDM濾光器124d反射，并且被單體透鏡122f聚焦在PD 115b的表面上。單體透鏡12 至122f安裝在對應的光學裝置117A至119B中。由于光學組件100 具有平行光束耦合系統，因此可以粗略地執行沿各個光學裝置117A至119B的光軸的光學對準，而僅僅精確地執行與各個光軸垂直的平面中的對準，該對準通過使光學裝置117A至 119B在耦合單元111的外壁上滑動來執行。圖12B估算了在圖12A所示的光學系統中當聚光透鏡偏離光軸時的光學耦合損耗，其中兩個透鏡之間的距離設定為5. 00mm，從光纖的端部至透鏡的工作距離設定為
1.762mm,并且從LD至透鏡的另一個工作距離設定為0. 297mm0使聚光透鏡在與光軸垂直的平面內偏移，來估算通過光纖監視到的光學耦合損耗。圖12B示出對于僅僅5 μ m偏移損耗劣化超過0. 5dB,對于3 μ m偏移耦合損耗增加至0. 2dB左右。圖IlB示出了對圖IlA的聚焦光束耦合系統進行與圖12B所示的估算相同的估算的結果，其中兩個透鏡之間的距離設定為5. 13mm，從透鏡至光纖的工作距離設定為
2.84mm,并且從其它透鏡至LD的另一個工作距離設定為0. 27mm。在聚焦光束耦合系統中， 即使當透鏡偏移增加了超過50 μ m時耦合損耗仍小于0. 6dB,并且對于大約30 μ m的偏移， 容許耦合損耗小于0.2dB，這表示即使當光學組件需要安裝用于單根光纖的多個光學裝置時，聚焦光束耦合系統仍可以有助于光纖與光學裝置之間的光學對準。
發明內容
本發明的一方面涉及一種與外部光纖進行通信的光學組件。所述光學組件可以包括至少一個光學裝置和聚光透鏡。所述光學組件可以安裝有與所述光纖和單體透鏡光學耦合的半導體光學裝置。根據本發明的光學組件的一個特征在于，所述半導體光學裝置與所述單體透鏡的一個束腰對準，所述光纖與所述聚光透鏡的一個束腰對準，并且所述聚光透鏡的另一個束腰與所述單體透鏡的另一個束腰對準。從而，半導體光學裝置、單體透鏡、聚光透鏡和光纖可以構成聚焦光束耦合系統。所述光學組件還可以包括耦合單元，所述耦合單元在內部安裝有所述聚光透鏡且在各個壁上附接有所述光學裝置和固定在套筒內的光纖。所述光學裝置可以借助J型套筒附接至所述耦合單元，所述J型套筒可以將所述單體透鏡的另一個束腰與所述聚光透鏡的另一個束腰對準。所述聚光透鏡的像放大率可以為一，從而使所述聚光透鏡與所述光纖的對準基本上僅取決于物理尺寸，而不需要任何精確對準。所述光學裝置可以是如下的發射機光學裝置其安裝有發射具有特定波長的光的LD，并且所述光學組件還可以包括光隔離器以防止雜散光進入所述LD。除了包括所述發射機光學組件以外，所述光學組件還可以包括接收機光學組件。所述接收機光學組件可以從所述光纖接收光。所述光纖提供的光具有與所述LD發射的光的波長不同的特定波長。從而，所述光學組件可以構成用于單根光纖的雙向光學組件。所述接收機光學組件還可以包括單體透鏡，并且可以利用所述PD、所述接收機光學裝置(下文稱為ROD)中的所述單體透鏡、所述聚光透鏡和所述光纖構成所述聚焦光束耦合系統。根據本發明一方面的另一種光學組件利用所述聚焦光束耦合系統與單根光纖通信，并且包括第一發射機光學裝置(下文稱為T0D)、第二 TOD和波分多路復用(下文稱為 WDM)濾光器和聚光透鏡。所述第一 TOD設置有第一 LD，其發射具有第一特定波長λ i的光；以及第一單體透鏡，其一個束腰與所述第一 LD對準。所述第二 TOD也設置有第二 LD， 其發射具有與所述第一波長入工不同的特定波長λ 2的光；以及第二單體透鏡，其一個束腰也與所述第二 LD對準。所述WDM濾光器可以多路復用來自所述第一 TOD的光和來自所述第二 TOD的光。所述聚光透鏡將所述WDM濾光器與所述光纖光學耦合從而將所述聚光透鏡的一個束腰與所述光纖的端部對準。所述光學組件的特征在于，所述聚光透鏡的另一個束腰與所述第一 TOD中的第一單體透鏡的另一個束腰對準，并且與所述第二 TOD中的第二單體透鏡的另一個束腰對準，從而可以利用所述第一單體透鏡、所述第二單體透鏡、所述WDM 濾光器和所述聚光透鏡來在所述第一 LD和所述第二 LD與所述光纖之間實現所述聚焦光束耦合系統。所述聚光透鏡的像放大率可以為一，從而可以有助于光學耦合過程。所述光學組件還可以設置有位于所述光纖與所述聚光透鏡之間以防止雜散光進入所述第一 LD和所述第二 LD的光隔離器。所述光隔離器可以是偏振無關隔離器類型。所述光學組件還可以設置有安裝有所述聚光透鏡和所述WDM濾光器的第一耦合單元。所述第一耦合單元可以具有利用所述套筒附接所述光纖的第一外壁、面對所述第一外壁與所述第一外壁平行并且附接有所述第一 TOD的第二外壁、以及與所述第一外壁和所述第二外壁垂直且附接有所述第二 TOD的第三外壁。在該布置方式中，所述WDM濾光器相對于所述聚光透鏡的光軸、所述第一 TOD的光軸和所述第二 TOD的光軸成45°角。此外，所述聚光透鏡的束腰與所述第一外壁對準，所述聚光透鏡的另一個束腰可以在所述第二外壁處與所述第一單體透鏡的另一個束腰對準，并且在所述第三外壁處與所述第二單體透鏡的另一個束腰對準。在所述光學組件的另一種布置方式中，所述聚光透鏡的另一個束腰可以在所述 WDM濾光器的表面處與所述第一單體透鏡的另一個束腰和所述第二單體透鏡的另一個束腰對準。所述第一 TOD和所述第二 TOD可以發射相對于所述WDM濾光器的入射面具有相同偏振方向的光，即，當所述第一 TOD發射具有P偏振的光時，所述第二 TOD發射也具有P偏振的光，其中所述P偏振指的是進入所述WDM濾光器的光的偏振方向在所述入射面內。另一方面，所述第一 TOD發射具有S偏振的光，來自所述第二 TOD的光也表現出S偏振。當所述第一 TOD和所述第二 TOD中的LD為邊發射型時，由于從邊發射型LD發射的光表現出與有源層的延伸方向平行的偏振，因此可以容易地執行光的偏振方向的調整。所述光學組件還可以設置有第三TOD和第四TOD，每一個TOD設置有單體透鏡和發射具有彼此不同的特定波長的光的LD;另一個WDM濾光器，其多路復用來自所述第三TOD 的光和來自所述第四TOD的光；以及耦合器，其多路復用來自所述WDM濾光器的光和來自所述另一個WDM濾光器的光。在該光學組件中，所述聚光透鏡的另一個束腰在所述另一個WDM 濾光器的表面處與所述第三單體透鏡的束腰和所述第四單體透鏡的束腰對準。所述另一個WDM濾光器可以安裝在副耦合單元中，所述副耦合單元附接至前述耦合單元的與第一外壁和第二外壁垂直的第四外壁上。所述第三TOD附接至所述副耦合單元的與前述耦合單元的第四外壁面對的外壁上，并且所述第四TOD附接在與前述耦合單元的第四外壁垂直的另一個外壁上。從而，所述第三TOD的光軸和所述第四TOD的光軸可以相對于所述另一個WDM濾光器成45°角。來自所述第三TOD的光和來自所述第四TOD的光可以相對于所述另一個WDM濾光器的入射面具有相同的偏振方向，但來自所述WDM濾光器的光和來自所述另一個WDM濾光器的光可以相對于所述耦合器的入射面成直角。在所述第一波長至所述第四波長具有X^xyxyx4的關系的情形下，即使波長之間相隔得足夠窄， 仍可以有效地執行光的多路復用。
將參考以下
本發明的非限制性且非窮舉性的實施例，其中除非另有說明，否則各個附圖中用相同的附圖標記表示相同的部件。圖1示出了根據本發明實施例的光學組件中的聚焦光束耦合系統，其中光學組件設置有一個TOD ；圖2示出了根據本發明實施例的另一個光學組件中的聚焦光束耦合系統，其中光學組件設置有兩個TOD ；圖3示出了又一個光學組件的聚焦光束耦合系統，其中該光學組件設置有置于彼此面對的位置處的兩個TOD ；圖4示出了又一個光學組件的聚焦光束耦合系統，其中該光學組件設置有分別布置在耦合單元的對應外壁中的三個TOD ；圖5示出了又一個光學組件的聚焦光束耦合系統，其中該光學組件設置有四個TOD ；圖6示出了又一個光學組件的聚焦光束耦合系統，其中該光學組件設置有兩個 TOD和一個ROD，ROD中的PD放置在聚光透鏡的束腰上而無需置入單體透鏡；圖7示出了與圖6中所示的聚焦光束耦合系統類似的聚焦光束耦合系統，但圖7 中所示的耦合系統僅僅設置了兩個TOD共用的光隔離器；圖8示出了與圖7所示的聚焦光束耦合系統類似的聚焦光束耦合系統，但聚光透鏡的束腰與安裝在ROD中的單體透鏡的束腰對準；圖9示出了又一個光學組件中的聚焦光束耦合系統，其中該光學組件設置有一個 TOD和兩個ROD，聚光透鏡的束腰與各個ROD中的單體透鏡的束腰對準；圖10示出了又一個光學組件中的聚焦光束耦合系統，其中該光學組件設置有兩個ROD和一個T0D，ROD中的一個ROD面對光纖；圖IlA示意性示出了用于估算因聚光透鏡沿與光軸垂直的方向偏移而引起的耦合損耗的聚焦光束耦合系統，并且圖IlB示出了圖IlA所示的聚焦光束耦合系統的損耗特性；圖12A示意性示出了用于估算因聚光透鏡沿與光軸垂直的方向偏移而引起的耦合損耗的平行光束耦合系統，并且圖12B示出了平行光束耦合系統的損耗特性；圖13示出了平行光束耦合系統的實例；圖14示出了又一個光學組件中的聚焦光束耦合系統，其中該光學組件包括分別發射具有彼此不同的特定波長和彼此不同的相對于WDM濾光器的偏振方向的光的四個TOD 并且通過使LD的有源層的延伸方向對準來精確地調整光學耦合器；圖15示出了 WDM濾光器對于相對于入射面均具有P偏振的兩條光束的透射損耗；圖16示出了 WDM濾光器對于相對于入射面均具有S偏振的兩條光束的透射損耗；圖17示出了與穿過單體透鏡的光的點面積和發散角的相關性；圖18示出了對于具有P偏振的光和具有S偏振的光，光學耦合器相對于入射角的透射損耗；以及圖19示出了設置有利用圖14所示的聚焦光束耦合系統與單根光纖耦合的四個 TOD的光學組件的外形。
具體實施例方式下面，參考
根據本發明的優選實施例。圖1至圖5示出了至少設置在僅僅設置有發射光學子組件的光學組件中的光學耦合裝置。圖1示出了根據本發明實施例的光學組件的基本布置方式，其中光學組件10A包括單根光纖13、單個發射機光學裝置(以下稱為T0D)17A和耦合單元IlA0光學組件10A附接有將光纖13固定在耦合單元IlA的端部處的套筒16，而TOD 17A固定至耦合單元IlA的另一端部。耦合單元安裝有聚光透鏡21，其中聚光透鏡21的一個束腰位于光纖13的端部 13a，而另一個束腰大致位于耦合單元IlA的固定有TOD 17A的端壁1 處。束腰指的是從具有有限面積的真實光源發射的光不能通過聚光透鏡集中在一點而是沿將光源與透鏡中心連接起來的光軸在束腰位置處變成最窄。TOD 17A設置有單體透鏡22a，其中透鏡的一個束腰位于LDHa的發光壁處，而透鏡的另一個束腰大致位于耦合單元IlA的端壁1 處。從而，單體透鏡2 可以在壁1 中的束腰處經由形成于耦合單元IlA中的開口 Ila與聚光透鏡21光學耦合。在光纖13的端部13a與LD Ha之間的路徑上可以布置有光隔離器23。具體地說，在圖1中，光隔離器23放置在聚光透鏡21與TOD 17A中單體透鏡2 的束腰位置之間。 如圖1中虛線所示，光隔離器可以放置在聚光透鏡21與光纖13之間，或者放置在單體透鏡 2 與其它透鏡的束腰之間。光學耦合單元IlA設置有金屬殼體，其中聚光透鏡21可以物理地放置在耦合單元 IlA的殼體內。具體地說，在像放大率為一的條件下，聚光透鏡21布置在耦合單元IlA的中部，而耦合單元IlA的一端附接有套筒16。套筒16可以在與光纖13的光軸垂直的平面內在附接有套筒16的端壁上光學對準，并且利用焊接處理或粘合劑附接在該端壁上。耦合單元IlA的物理尺寸和套筒16的物理尺寸可以確定套筒16在該端壁上的位置。光纖13的軸線有時偏離聚光透鏡21的中心軸線。通過將套筒16附接至耦合單元，將聚光透鏡21和光隔離器23放置在耦合單元內，可以形成帶有套筒16的耦合單元IlA的中間產品。接著，將TOD 17A組裝在耦合單元 IlA的另一端。單體透鏡2 可以是像放大率為六(6)的非球面透鏡，這意味著距LD 14a 的工作距離為大約0.25mm。工作距離指的是從透鏡的端部至物體的壁的距離。TOD 17A可以利用連接套筒18附接至耦合單元IlA0通過使連接套筒18在端壁1 上滑動，可以使 TOD 17A在與光軸垂直的平面內對準，而通過調整TOD 17A插入連接套筒18的孔內的插入深度，可以使TOD 17A沿光軸光學對準。可以在通過將偏壓電流供應至LD 1 來實際啟動 LD 1 并且監視從光纖13輸出的光時執行TOD 17A相對于耦合單元IlA的對準。在光學對準中，由聚光透鏡21產生的束腰設定成位于端壁12a處，因此，TOD 17A 中單體透鏡2 的束腰可以參照束腰在端壁1 上的位置，這不僅可以加速光學對準步驟， 而且可以提高TOD 17A與耦合單元IlA之間的光學耦合精確性。TOD 17A可以利用焊接處理或粘合劑附接至J型套筒18，并且J型套筒18也可以利用焊接處理或粘合劑固定至耦合單元11A。在圖1所示的光學組件IOA中，從LD 1 發射的具有波長λ a的光經過光隔離器 23和兩個透鏡21和2 而進入光纖13的端部13a。本實施例的光學組件IOA可以減小由光學對準不良導致的光纖與TOD 17A之間的光學耦合損耗。具體地說，該光學組件IOA對于TOD 17A的對準不良在士30μπι內的情形，獲得不超過0.2dB的耦合損耗。如圖13所示，采用平行光束構造所實現的常規光學組件為了將光學耦合損耗減小至不超過0. 2dB必須將TOD的對準不良限制在士 3 μ m內。圖2示出了根據本發明第二實施例的光學組件IOB的布置方式，其中光學組件IOB 包括單根光纖13和分別發射具有彼此不同的特定波長的光的兩個TOD 17A和17B。第二 TOD 17B附接至耦合單元IlB的一側。光學組件IOB還設置有套筒16，其固定光纖13，并且利用焊接處理或粘合劑而附接在耦合單元IlB的端部；TOD 17A，其在與前述端部相反的另一端部1 采用具有特定波長Xa的LD 1 來實現；以及另一個TOD 17B，其在耦合單元IlB的側壁12b上采用具有特定波長λ b的LD 14b來實現。耦合單元IlB內置有聚光透鏡21、光隔離器23和WDM濾光器Ma。如圖2中虛線所示，光隔離器23還可以布置在聚光透鏡21與光纖13之間的光路中。作為另一種選擇，光學組件IOB可以設置有兩個光隔離器，一個光隔離器布置在從第一 LD Ha至WDM濾光器2 的光路中，而另一個隔離器可以布置在從第二 LD 14b至WDM濾光器Ma的光路中。從聚光透鏡21引出的光路可以分成兩條光路，一條光路朝向第一 TOD 17A，而另一條路徑經WDM濾光器Ma以大致直角彎曲且朝向第二 TOD 17B。各個光路的束腰位置設置在對應外壁1 和12b處。第二 TOD 17B還設置有第二透鏡22b和LD 14b。第二透鏡 22b的一個束腰位于LD 14b的發光點處，而另一個束腰位于耦合單元IlB的壁12b處。換句話說，第二 TOD 17B相對于耦合單元IlB光學對準，以使另一個束腰位于耦合單元IlB的外壁12b處。第二 TOD 17B中的第二透鏡2 也可以是像放大率為三(3)的非球面透鏡，這使得第二 LD 14b的工作距離為大約0. 45mm。第二 TOD 17B可以通過置入另一個J型套筒18b 內而附接至耦合單元11B。J型套筒18b可以沿與光軸垂直的方向與耦合單元光學對準，而可以通過調整與J型套筒18b的孔的重疊距離而使第二 TOD 17B沿光軸與J型套筒1 對準。J型套筒18b固定至耦合單元IlB并且可以利用焊接處理或粘合劑將第二 TOD 17B固定至J型套筒18b。與第一 TOD 17A類似，第二 TOD 17B的光學對準可以通過實際啟動第二 TOD 17B中的LD 14b并且監視經過光纖13的光來執行。與圖1所示的第一實施例中的TOD 17A相同，TOD 17A經由開口 Ila與耦合單元光學耦合，以使第一透鏡22a的束腰與聚光透鏡21的束腰大致對準。從第一 LD 14a發射的具有特定波長λ a的光穿過開口 11a、WDM濾光器Ma、隔離器23和聚光透鏡21而進入光纖13。而具有特定波長Ab的光穿過開口 lib、經WDM濾光器2 反射并且經過光隔離器23和聚光透鏡21而進入光纖13。圖3示出了根據本發明第三實施例的光學組件IOC的光學布置方式，其中光學組件IOC是如下的發射機光學組件類型，該發射機光學組件設置有光纖13和布置在耦合單元 IlC的兩側的兩個T0D17B和17C。由于兩個TOD 17B和17C布置在側部，因此可以減小光學組件IOC的縱向尺寸。與上述光學組件IOA和IOB類似，本實施例的光學組件IOC將固定光纖13的套筒16附接至耦合單元IlC的一端，而耦合單元IlC的一個側壁設有具有特定波長λ b的第一 TOD 17B并且與前述側壁相反的另一個側壁設有具有特定波長λ c的第二 TOD 17C。耦合單元IlC安裝有光隔離器23、聚光透鏡21和WDM濾光器Ma J4b，但與前述實施例相比WDM濾光器的數量增加至兩(2)個。光隔離器23可以布置在光纖與第二 WDM 濾光器24b之間。聚光透鏡21的光軸被分成兩個，一個光軸經過第二 WDM濾光器24b并且被第一 WDM濾光器2 反射而朝向第一 TOD 17B,另一個光軸被第二 WDM濾光器24b彎曲而朝向第二 TOD 17C。朝向第一 TOD 17B的前述光束的束腰位置大致位于耦合單元IlC的固定第一 TOD 17B的外壁12b上，而朝向第二 TOD 17C的后一光束的束腰位置大致位于附接第二 TOD 17C的外壁12c上。第二 TOD 17C還內置有單體透鏡22c，其中單體透鏡22c所產生的一個束腰的位置位于LD Hc的發光壁上，而另一個束腰位置位于附接第二 TOD 17C的外壁12c 上。換句話說，可以通過調整插入J型套筒18c中的插入深度而使第二 TOD 17C沿第二 TOD 17C的軸線對準，而可以通過使J型套筒18c在耦合單元IlC的外壁12c上滑動來執行在與光軸垂直的平面上的光學對準。可以通過使LD Hc實際發光并且檢測光纖13中從LDHc發射的光來執行第二 TOD 17C的光學對準。從而，TOD 17B可以與光纖13光學耦合，以便如圖2所述，單體透鏡22b的束腰位置可以與聚光透鏡21的束腰位置對準，并且可以通過將單體透鏡22c的束腰位置與聚光透鏡21的束腰位置對準來將另一個TOD 17C與光纖13耦合。從LD 14b發射的具有特定波長λ b的光經過開口 11b，被第一 WDM濾光器2 反射，透射過第二 WDM濾光器24b和聚光透鏡21，最后進入光纖13的端部13a。來自LD 14c的具有特定波長λ c的其它光穿過開口 11c，被第二 WDM濾光器24b反射，透射過聚光透鏡，最后與光纖13的端部13a耦合。圖4示出了根據本發明實施例的光學組件的又一光學布置方式。圖4所示的光學組件設置有單根光纖13、三(3)個TOD 17A至17C和耦合單元11D。本實施例的光學組件 IOD設置有單根光纖，其固定在附接至耦合單元IlD的端壁處的套筒16中；第一 T0D17A， 其包括具有特定波長Xa的LD 14a，并且位于耦合單元IlD的與前述端壁相反的外壁12a 處；第二 TOD 17B，其包括具有特定波長Xb的LD 14b，并且位于第二壁1 處；以及第三 TOD 17C，其包括具有特定波長Xc的LD 14c，并且位于最末壁12c處。從而，三個TOD 17A 至17C和套筒16面向耦合單元IlD地固定至耦合單元11D。與上一實例中出現的情形類似，耦合單元IlD安裝有光隔離器23和兩個WDM濾光器2 和Mb。光隔離器23可以布置在光纖與第二 WDM濾光器24b之間的任何位置。聚光透鏡21的光軸被分成三(3)個，一個光軸透射過第一 WDM濾光器2 和第二 WDM濾光器 24b而朝向第一 TOD 17A，而其余的光軸，與上一實施例中類似，被第一 WDM濾光器2 反射后朝向第二 TOD 17B，以及被第二 WDM濾光器24b反射后朝向第三TOD 17C。此外，束腰在對應光軸上的位置大致位于外壁1 至12c處。設置有單體透鏡2 至22c的各個TOD 17A至17C分別經過開口 Ila至Ilc與聚光透鏡21光學耦合。TOD 17A至17C可以在彼此垂直的三個方向上光學對準，并且利用焊接處理或粘合劑固定至耦合單元11D。從第一 LD 1 發射的具有特定波長λ a的光透射過第一 WDM濾光器2 和第二 WDM濾光器Mb，透射過聚光透鏡21，最后進入光纖13的端部13a。從第二 LD 14b發射的具有特定波長λ b的光在首先被第一 WDM濾光器2 反射、 接著透射過第二 WDM濾光器24b和聚光透鏡21之后，也進入光纖13的端部13a。來自第三LD Hc的具有特定波長λ c的光在首先被第二 WDM濾光器24b反射，接著透射過聚光透鏡21之后，也進入光纖13的端部13a。在圖4所示的本實施例中，第一 TOD 17A的單體透鏡22a的束腰大致位于耦合單元IlD的外壁1 處，第二單體透鏡22b的束腰位于第二外壁12b處，并且第三單體透鏡22c的束腰位于第三外壁12c處。通過供應偏壓電流來實際啟動LD 14a至Hc并且利用光纖13監視來自LDHa至14c的光，從而可以使各個J型套筒18a至18c對準各個單體透鏡的束腰的位置。圖5進一步示出了根據本發明又一個實施例的光學組件的光學耦合系統。圖5中所示的光學組件IOE設置有分別輸出具有彼此不同的特定波長的光的四個TOD 17A至17D。 光學組件IOE還設置有耦合單元11E，該耦合單元IlE的一個壁設置有臺階部。臺階部置于兩個壁12c和12d之間，兩個壁12c和12d分別安裝有第三T0D17C和第四TOD 17D。從而，臺階部可以調節聚光透鏡21的光路的長度。如下面的詳細描述，聚光透鏡21的光軸被分成四(4)個，每一個光軸設置有大致朝向光學耦合單元IlE的固定有TOD 17A至17D的外壁1 至12d的束腰點。從聚光透鏡 21至各個外壁1 至12d的光路長度彼此大致相等，因此臺階部必須置于第三壁12c與第四壁12d之間。各個TOD 17A至17D中的單體透鏡2 至22d的束腰點可以與聚光透鏡21 的形成在各個壁1 至12d處的束腰點大致對準，從而，各單體透鏡2 至22d可以通過開口 Ila至Ild和WDM濾光器2 至2 而與聚光透鏡21光學耦合。TOD 17A至17D與對應的J型套筒18a至18d —起使TOD 17A至17D沿三個彼此垂直的方向對準。TOD 17A至17D固定至J型套筒18a至18d，并且J型套筒18a至18d在對準之后利用焊接處理或粘合劑固定至對應的壁1 至12d。來自第一 TOD 17A的光(具有特定波長λ a)可以在透射過三個WDM濾光器2 至2 和聚光透鏡21之后與光纖13耦合。來自第二 TOD 17B的光(具有特定波長Xb)可以在首先被第一 WDM濾光器2 反射并且透射過第二 WDM濾光器24b和聚光透鏡21之后與光纖耦合。來自第三TOD 17C的光(具有特定波長λ c)可以在首先被第二 WDM濾光器24b反射并接著透射過聚光透鏡21之后進入光纖13。此外，來自第四TOD 17D的光可以在首先被第三WDM濾光器2 反射并且接著透射過第一和第二 WDM濾光器以及聚光透鏡21之后進入光纖13。圖6至圖10均示出了根據本發明實施例的光學組件中的光學耦合系統。除了設有前述實施例所述的TOD以外，圖6至圖10所示的光學組件還設置有至少一個接收機光學組件(以下稱為ROD)，從而構成單根光纖雙向組件類型。與TOD的情況不同，ROD 19A實質上無需沿光軸進行光學對準。于是，ROD 19A通常具有沿光軸對準的物理結構，并且僅僅對垂直于光軸的其余兩個方向進行光學對準。然而，與TOD 17A至17B類似，可以使ROD 19A沿光軸光學對準，以使由聚光透鏡21產生的束腰位于耦合單元IlF的壁12c處，并且使由安裝在ROD 19A中的單體透鏡產生的束腰與聚光透鏡21的束腰大致對準。圖6和圖7中所示的光學組件用ROD 19A替代圖4所示光學組件10D中的第三 TOD 17C。S卩，圖6的光學組件10F設置有固定至耦合單元IlF的外壁處的ROD 19A。ROD 19A安裝有PD 15a, PD 15a接收直接來自聚光透鏡21而未經過任何單體透鏡的具有特定波長的信號光。在與ROD 19A的光軸垂直的方向上使ROD 19A在耦合單元的外壁12c 上光學對準，并且利用焊接處理或粘合劑將ROD 19A固定至耦合單元11F。從聚光透鏡21到ROD 19A的光路中放置有WDM濾光器Md，以便將信號光彎曲大致直角，而在從聚光透鏡21到TOD 17A和從聚光透鏡21到另一個TOD 17B的各個光路中放置有隔離器23或25和WDM濾光器Ma。從而，ROD 19A接收從光纖13提供，透射過聚光透鏡21并且被第二 WDM濾光器24d反射的具有波長λ e的信號光。從第一 TOD 17A發射的具有特定波長λ a的光透射過光隔離器23、兩個光隔離器2 和Md、以及聚光透鏡21， 最后進入光纖13。來自第二 TOD 17B的具有波長Xb的光透射過其它光隔離器25、被第二 WDM濾光器24d反射、透射過聚光透鏡21，最后進入光纖13。第一光隔離器23和第二光隔離器25僅僅透射從TOD 17A或T0D17B進入第一 WDM濾光器2 的光，而基本上阻斷從第二 WDM濾光器24d進入TOD 17A和TOD 17B的光。圖7所示的光學組件10G的光隔離器23的位置與安裝在圖6所示的前述光學組件 10F中的光隔離器23的位置不同，以減小光隔離器的數量。光學組件10G在兩個WDM濾光器2 與24d之間設置有光隔離器23。在該光學組件10G中，從第一 TOD 17A發射的光首先透射過WDM濾光器、光隔離器23、第二 WDM濾光器24d和聚光透鏡21，最后進入光纖13， 而來自第二 TOD 17B的光首先被WDM濾光器2 反射，接著透射過光隔離器23、第二 WDM濾光器24d和聚光透鏡21，最后進入光纖13。圖7所示光隔離器23可以使從第一光隔離器 24a進入第二光隔離器Md的光透過，但阻斷從第二 WDM濾光器24d進入第一 WDM濾光器 2 的光。圖8示出了又一個光學組件IOH的光學耦合系統。圖8所示的該光學組件的ROD 19B的構造與上述組件IOF和IOG的ROD 19A的構造不同。本實施例的ROD 19B設置有單體透鏡22f，并且接收從光纖13提供的具有波長λ f的光。由單體透鏡22f產生的束腰的位置位于ROD 19B內，而不位于耦合單元IlH的外壁12c處，但與耦合單元IlH中聚光透鏡 21所產生的束腰大致對準。ROD 19B中的單體透鏡22f的像放大率可以為二(2)，以使PD 15b的工作距離形成為大約1mm。與上述實施例的ROD 19A類似，本實施例的ROD 19B可以省略沿光軸的光學對準，并且可以僅在與光軸垂直的壁上對準，即，可以通過實際提供來自光纖13的測試光并且由PD 15b監視該光來使ROD 19B與耦合單元IlH的外壁12c內光學對準。第二 WDM 濾光器2 可以反射具有波長λ f的光，并且該光被單體透鏡22f聚焦。圖9和圖10示出了除了一個TOD外還分別設置有兩個ROD的光學組件的光學耦合系統，其中各個ROD 19B和ROD 19C接收具有彼此不同的波長的光。圖9所示的光學組件101用第二 ROD 19C替代圖8中所示的第二 TOD 17B，且光隔離器23只放置在TOD 17A 的前方，以免干涉兩個ROD 19B和19C的光路。第二 ROD 19C利用PD 15c接收具有波長λ g的光，該波長λ g與第一 ROD 19B所接收的光的波長λ f不同。第二 ROD 19C還設置有單體透鏡22g，但與TOD 17A的情況類似，單體透鏡22g的束腰設置成大致位于耦合單元IlI的外壁處。第二 ROD 19C中的單體透鏡22g的布置方式與第一 ROD 19B中的單體透鏡22f的布置方式相同。第二 ROD 19C也可以省略沿光軸的光學對準，并且可以僅僅通過使ROD 19C在耦合單元IlI的外壁12b上滑動來對準。第二 R0D19C的光學對準還可以通過經由光纖13實際提供具有波長Xg的光并且由PD 15c監視該光來執行。圖10中所示的光學組件10J用ROD 19C替代圖8中所示的光學組件10H的第一 TOD 17A。光隔離器23放置在從TOD 17B至第一 WDM濾光器2 的光路中，以免干涉ROD 19B和ROD 19C的光路。第二 ROD 19C可以接收具有波長λ g的光，并且固定至耦合單元 IlJ的外壁12a。第二 ROD 19C中的單體透鏡22g的束腰與聚光透鏡21的束腰大致對準。 具有波長λ g的光透射過聚光透鏡21、第二 WDM濾光器2 和第一 WDM濾光器Ma，最后經單體透鏡22g會聚進入PD 15c。從TOD 17B發射的光首先經單體透鏡22b會聚，透射過光隔離器23，被第一 WDM濾光器2 反射，透射過第二 WDM濾光器2 和聚光透鏡21，最后進入光纖13。根據本發明實施例的光學組件10B至10J設置有固定至耦合單元IlB至IlJ的外壁處的至少一個光學裝置ROD或T0D，其中外壁不面向附接有套筒16的壁。即，至少一個光學裝置接收或發射被WDM濾光器彎曲了大致直角的光。換句話說，進入WDM濾光器的光相對于WDM濾光器的法線成大致45°角。進入WDM濾光器的兩條光束，一條光束透射過WDM濾光器而另一條光束被濾光器反射，當這兩條光束各自具有彼此相近的特定波長時，WDM不能區別這兩條光束。即，WDM濾光器使應該基本上全部發生反射的光的一部分透過，并且使應該基本上全部發生透射的光的一部分反射。在符合信道柵格采用與相鄰信道僅相隔0. Snm的ITU-T標準的密集WDM通信系統中可能出現該情形。當光束的入射角變得更大時WDM濾光器區別兩條光束的性能變差，其中入射角可以由光束與WDM濾光器的法線之間的角度來定義。下述光學組件的實施例可以解決WDM濾光器的該波長區別問題。圖14示出了根據本發明的又一個實施例的光學組件IOK的光學耦合系統。光學組件IOK包括四(4)個TOD 17E至17H，每一個TOD發射具有彼此不同但緊密相隔的特定波長X1-X4的光。除包括四個TOD 17E至17H以外，光學組件IOK還包括主耦合單元11K、 副耦合單元11L、套筒16和光纖13。TOD 17E至17H分別安裝有發射光束的LD He至LD 14g和單體透鏡2 至22h。TOD 17E至17H在插入對應的J型套筒18e至18h中的情況下固定至耦合單元IlK和11L。主耦合單元IlK安裝有光隔離器23、WDM濾光器2 和耦合器沈，而副耦合單元IlL安裝有另一個WDM濾光器Mb。第一 WDM濾光器2 布置成其法線相對于來自第一 TOD 17E和第三TOD 17G的各光束分別成大致45°角，而第二 WDM濾光器24b布置成其法線相對于來自第二 TOD 17F和第四TOD 17H的兩條光束分別成大致45° 角。具有波長無相關性的耦合器26布置成其法線相對于從第一 WDM濾光器2 和第二 WDM 濾光器24b輸出的兩條光束分別成大致45°角。光學耦合器沈可以采用如下的偏振耦合器類型，該偏振耦合器將被第一 WDM濾光器2 多路復用的光的ρ成分(平行成分)與被第二 WDM濾光器多路復用的光的s成分(垂直成分)耦合。與上述光學組件的布置方式類似，本實施例的光學組件IOK設置有光纖13，該光纖13固定在附接于主耦合單元IlK的一個壁處的套筒16中。主耦合單元IlK在與安裝有套筒16的壁面對的壁處借助J型套筒18e而設置有第一 TOD 17E且在側壁上借助另一個J 型套筒18g而設置有第三TOD 17G，J型套筒18e安裝有發射具有特定波長λ :的光的LD， 另一個J型套筒18g安裝有輸出具有另一特定波長λ 3的光的LD 14g，波長λ3比波長X1 長。與安裝有第三TOD 17G的壁相反的側壁處設置有副耦合單元11L，副耦合單元的與安裝有主耦合單元IlK的壁相反的側壁設置有TOD 17F，T0D 17F安裝有發射具有特定波長λ 2的光的LD 14f。副耦合單元IlL在與安裝有第TOD 17F的上述壁垂直的側壁處也設置有第四TOD 17H，第四TOD 17H具有發射具有特定波長λ 4的光的LD 14h。主耦合單元IlK安裝有第一 WDM濾光器Ma、耦合器26、聚光透鏡21和光隔離器 23，而副耦合單元IlL安裝有第WDM濾光器Mb。本實施例的光隔離器23可以是如下的偏振無關隔離器類型，該偏振無關隔離器的隔離與入射光的偏振方向無關。光隔離器23可以利用焊接處理、采用粘合劑或通過壓配合而固定在主耦合單元IlK中。光隔離器23可以布置在聚光透鏡21與耦合器沈之間。聚光透鏡21的束腰可以位于固定在套筒16中的光纖13的末端。聚光透鏡21的束腰的該布置方式可以僅僅借助套筒16和主耦合單元IlK的物理尺寸來確定。而聚光透鏡21的另一個束腰設置于第一 WDM濾光器Ma的表面上并且在WDM濾光器Mb的面對主耦合單元IlK的表面上。可以僅僅利用部件的機械尺寸來對由聚光透鏡21產生的束腰執行光學對準。
對于各個單體透鏡2 至22h，第一單體透鏡22e的一個束腰設成位于第一 LD 14e的發光表面上，而第一單體透鏡22e的另一個束腰設成位于第一 WDM濾光器Ma的面對第一 TOD 17E的表面上。對于第TOD 17F，單體透鏡22f的一個束腰設成位于LD 14f的發光表面上，而單體透鏡22f的另一個束腰設成位于第WDM濾光器Mb的面對第TOD 17F 的表面上。對于第三TOD 17G，第三單體透鏡22g的一個束腰設成位于LD 14g的發光表面上，而第三單體透鏡22g的另一個束腰設成位于第一 WDM濾光器2 的面對第三T0D17G的表面上。最后，第四單體透鏡22h的一個束腰設成位于LD 14h的發光表面上，而第四單體透鏡22h的另一個束腰設成位于第二 WDM濾光器24b的面對主耦合單元IlK的表面上。通過將LD He至14h組裝在TOD 17E至TOD 17H中的子安裝件上來簡單地將各個單體透鏡 2 至2 的束腰調整到LD He至LD 14h的發光表面上，而可以利用各個J型套筒18e至 18h來精確地調整各個單體透鏡2 至2 相對于WDM濾光器2 和Mb的另一個束腰。也就是說，通過使J型套筒18e至1 在耦合單元IlK和IlL的外表面上滑動，各個J型套筒18e至1 可以將TOD 17E至T0D17H在與光軸垂直的平面上光學對準，而且可以通過調整TOD 17E至TOD 17H插入在套筒18e至18h的開口內的深度來沿TOD 17E至 TOD 17H的光軸使TOD 17E至TOD 17H對準。從而，可以將由單體透鏡2 至2 產生的束腰精確地調整成位于WDM濾光器2 和Mb的表面上。具有特定波長X1的第一 LD He可以借助第一單體透鏡22e、第一 WDM濾光器 Ma、耦合器26、聚光透鏡21和光隔離器與光纖13光學耦合。具有波長λ 2的第二 LD 14f 可以借助第二單體透鏡22f、第二 WDM濾光器Mb、耦合器沈、聚光透鏡21和光隔離器23 與光纖13耦合。具有波長λ 3的第三LD 14g可以借助第三單體透鏡22g、第一 WDM濾光器 Ma、耦合器沈、聚光透鏡21和光隔離器23來與光纖13耦合。具有波長λ 4的第四LD 14h 可以借助第四單體透鏡22h、第二 WDM濾光器Mb、耦合器沈、聚光透鏡21和光隔離器23與光纖13耦合。偏振無關隔離器的一種類型包括作為半波長板放置在諸如金紅石等雙折射晶體之間的法拉第旋轉器。當雙折射晶體的厚度為0. 5mm并且入射到雙折射晶體的光為平行光束時，尋常光束與非尋常光束之間的走離距離(walk-off distance)為至多約50 μ m。因此，本實施例的光學組件IOK具有聚光透鏡21與各個單體透鏡2 至2 結合的聚焦光束布置方式。從而，在聚光透鏡21的像放大率為一且距光纖13的距離為4. 35mm而單體透鏡 22e至22h為距束腰的距離為5. 8mm的非球面透鏡的條件下，即使走離距離為50 μ m,光隔離器23仍可以有效地表現出超過-60dB的隔離。聚光透鏡21的像放大率為一從而可以有效地吸收主耦合單元IlK至各個WDM濾光器2 和Mb的物理尺寸的公差等。在圖14所示的光學組件IOK中，第一 WDM濾光器2 多路復用從第一 LD 14e發射的特定波長為λ工的光的P成分、以及從第三LD 14g發射的特定波長為λ 3的光的P成分。當LD He和LD 14g是邊發射LD類型時，從LD He和LD 14g發射的光的偏振方向與LDHe和LD 14g的有源層的延伸方向大致平行。因此，光的P成分可以通過將TOD 17E 和TOD 17G布置成使子安裝件的安裝有LD He和LD 14g的主表面變成與第一 WDM濾光器 Ma的入射面平行來獲得，其中入射面指的是由入射光束的光軸和出射光束的光軸形成的平面。圖15示出了 WDM濾光器2 的P成分透射損耗的波長相關性。在估算中，將波長A1M λ 4 分別假定為 1295. 56nmU300. 05nmU304. 58nm ^P 1309. 14nm。圖 15 還示出了當進入WDM濾光器2 的光具有士0. 5°的偏離角時透射損耗的變化范圍。如圖15所示，WDM 濾光器2 可以使來自第一 TOD 17E的入射角約為45°的大致全部光透過，而且WDM濾光器2 可以基本上使來自第三T0D17G的入射角為約45°的光不透過，這意味著WDM濾光器2 可以反射來自第三TOD 17G的大致全部光。從而，具有多層介電薄膜且被設計成具有1300nm截止波長的第一 WDM濾光器Ma可以多路復用均具有P成分的來自第一 TOD 17E 的光與來自TOD 17G的光。根據本實施例的光學組件IOK另外利用第二 WDM濾光器24b多路復用來自第二 TOD 17F的光的S成分和來自第四TOD 17H的光的S成分。圖16示出了第二 WDM濾光器 24b的透射損耗的波長相關性。圖16還示出了在進入WDM濾光器Mb的光具有士0.5°的偏離角時，即在進入WDM濾光器2 和Mb的光的入射角偏離45°時的透射損耗的變化范圍。如圖16所示，來自第二 TOD 17F的波長為1300. 05nm且偏振方向垂直于入射面的光幾乎全部透射過WDM濾光器Mb，而來自第四TOD 17H的光基本上被阻斷，換句話說，來自第四 TOD 17H的光基本上被WDM濾光器24b反射。在圖16所示的情形下，這兩種光相對于WDM 濾光器24b均形成大致45°的入射角，并且WDM濾光器24b也具有介電薄膜的多層結構并且被設計成具有1305nm的截止波長。TOD 17F和TOD 17G附接至副耦合單元11L，以使子安裝件的安裝有LD 14f和LD 14h的主表面變成與第二 WDM濾光器Mb的入射面垂直。圖17示出了光束的光軸的由各個單體透鏡22e至2 所引起的點面積(spot area)和發散角的關系。在本光學組件IlK中，由單體透鏡2 至2 產生的束腰位置和由聚光透鏡21產生的束腰位置設置在WDM濾光器2 和24b的表面上，這可以使光束的發散角大致為零(0)，并且使點面積最小。此外，圖15和圖16所示的透射特性允許入射光束的發散角有士 0.5°的公差，這對應于束腰的士 50μπι的位置偏移。從而，通過將由聚光透鏡21產生的束腰和由單體透鏡2 至2 產生的束腰設置在WDM濾光器2 至Mb的表面上，可以將進入WDM濾光器2 和24b的光的發散角大致設定為零，并且可以確保WDM濾光器2 和24b的波長選擇。此外，在本實施例的聚焦光學布置方式中，可以確保WDM濾光器2 和Mb的表面的束腰的公差為士50 μ m。耦合器沈多路復用來自第一 WDM濾光器Ma的光的P成分和來自第二 WDM濾光器Mb的光的S成分。圖18示出了用于偏振位于入射面(即由耦合器沈的法線與入射光束的軸線形成的平面)內的作為P成分的光和偏振與入射面垂直的作為S成分的光的耦合器的透射損耗。如圖18所示，耦合器的P成分的透射損耗小于-0. 05dB,這意味著來自第一 WDM濾光器2 且波長為X1* λ3的幾乎全部光透射過耦合器沈，而來自第二 WDM濾光器 24b且波長為入2和λ 4的幾乎全部光被耦合器沈反射。從而，耦合器沈可以多路復用來自第一 WDM濾光器2 且具有P偏振態的光和來自第二 WDM濾光器24b且具有S偏振態的光。下面，將說明組裝光學組件IOK的方法。首先，將兩個WDM濾光器2 和24b安裝并固定在各自的耦合單元IlK和IlL中。將聚光透鏡21和固定在套筒16內的光纖13也固定在主耦合單元IlK中。由于聚光透鏡21的像放大率為一(1)，因此除了套筒16在垂直于光軸的平面中的對準以外，這些部件的對準可以主要利用部件的物理尺寸來執行，這可以增加沿聚光透鏡21的光軸的對準公差。對于垂直于光軸的平面上的光學對準，可以使套筒16在主耦合單元IlK的表面上滑動來執行。然后，將各個TOD 17E至TOD 17H與耦合單元IlK和IlL對準，從而首先通過在各個J型套筒18e至18h內旋轉TOD 17A至T0D17H將從TOD 17E至TOD 17H發射的光的偏振方向調整成與第一 WDM濾光器Ma的入射面平行并且與第二 WDM濾光器的入射面垂直，接著，將由單體透鏡2 至2 產生的束腰與由聚光透鏡21形成的幾乎位于WDM濾光器2 和Mb的表面上的束腰對準。通過實際啟動LD 14e至14h，使J型套筒18e至1 在耦合單元IlK和IlL的外壁上滑動，并且調整TOD 17E至TOD 17H插入在J型套筒18e至18h 中的深度，來將TOD 17E至TOD 17H固定在使穿過光纖13的監視光最大的位置處。如圖17 所示，束腰的位置的對準對于士0.5°內的入射角變化量表現出士50μπι的足夠公差，這可以使T0D17E至17Η的對準足夠簡單。圖19是示出光學組件IlK的外形和物理尺寸的透視圖。圖19中所示的尺寸是光學組件IlK的典型實例。根據本實施例的光學組件IlK的主要部分具有分別為18mm和 13mm的實際長度和實際寬度。從而，根據本發明，即使光學組件具有可用于WDM通信的帶多個發射機光學裝置的構造，仍可以獲得小型光學組件。雖然已經舉例并說明了當前所認為的本發明示范實施例，但本領域的技術人員可以理解到，可以在不脫離本發明實際范圍的情況下，進行各種其它的變型以及用等同物來替代。另外，可以在不脫離文中的中心發明點的情況下，做出很多變型以適應符合本發明教導的特定情形。因此，本發明不限于所公開的特定實施例，而且本發明包括落入所附權利要求書范圍內的所有實施例。
權利要求
1.一種與外部光纖進行通信的光學組件，包括至少一個光學裝置，其在內部安裝有半導體光學裝置和單體透鏡，所述半導體光學裝置與所述光纖光學耦合，所述半導體光學裝置與由所述單體透鏡產生的束腰中一個束腰的位置對準；以及聚光透鏡，其具有與所述光纖的端部對準的束腰，其中，所述單體透鏡的另一個束腰與所述聚光透鏡的另一個束腰對準，所述半導體光學裝置利用包括所述單體透鏡和所述聚光透鏡的聚焦耦合系統與所述光纖進行光學耦合。
2.根據權利要求1所述的光學組件，還包括耦合單元，其安裝有所述聚光透鏡，在外壁上附接有所述光學裝置，并且在另一個外壁上附接有固定光纖的套筒，其中，所述單體透鏡的所述另一個束腰位于所述耦合單元的所述外壁處。
3.根據權利要求2所述的光學組件，其中，所述至少一個光學裝置借助J型套筒附接至所述耦合單元的所述外壁，所述J型套筒使所述單體透鏡的所述另一個束腰對準成與所述聚光透鏡的所述另一個束腰對準。
4.根據權利要求2所述的光學組件，其中， 所述聚光透鏡的像放大率為1。
5.根據權利要求1所述的光學組件，其中，所述至少一個光學裝置是安裝有作為所述半導體光學裝置的LD的發射機光學裝置，并且所述光學組件還包括光隔離器，所述光隔離器防止所述光纖提供的光進入所述LD。
6.根據權利要求5所述的光學組件，還包括接收機光學裝置，所述接收機光學裝置利用內部安裝的PD接收所述光纖提供的光， 其中，所述光學組件構成用于單根光纖的雙向光學組件。
7.根據權利要求6所述的光學組件，其中，所述接收機光學裝置安裝有單體透鏡，該單體透鏡的一個束腰與所述PD對準并且該單體透鏡的另一個束腰與所述聚光透鏡的所述另一個束腰對準。
8.一種利用聚焦耦合系統與單根光纖進行通信的光學組件，包括第一發射機光學裝置，其安裝有用于發射具有第一特定波長X1的光的第一 LD以及第一單體透鏡，所述第一單體透鏡的一個束腰與所述第一 LD對準；第二發射機光學裝置，其安裝有用于發射具有與第一特定波長X1不同的第二特定波長λ 2的光的第二 LD以及第二單體透鏡，所述第二單體透鏡的一個束腰與所述第二 LD對準；WDM濾光器，其多路復用所述第一 LD提供的所述光和所述第二 LD提供的所述光；以及聚光透鏡，其將所述WDM濾光器與所述光纖光學耦合，所述聚光透鏡的一個束腰位于所述光纖的端部處，其中，所述聚光透鏡的另一個束腰與所述第一單體透鏡的另一個束腰對準且與所述第二單體透鏡的另一個束腰對準。
9.根據權利要求8所述的光學組件，其中， 所述聚光透鏡的像放大率為1。
10.根據權利要求8所述的光學組件，還包括放置在所述聚光透鏡與所述光纖之間的光隔離器。
11.根據權利要求8所述的光學組件，還包括 安裝有所述WDM濾光器和所述聚光透鏡的耦合單元，其中，所述光纖設置在所述耦合單元的第一外壁中，所述第一光學裝置設置在面對所述第一外壁且與所述第一外壁大致平行的第二外壁上，并且所述第二光學裝置設置在與所述第一外壁和所述第二外壁大致垂直的第三外壁上，所述WDM濾光器相對于所述第一發射機光學裝置的光軸、所述聚光透鏡的光軸和所述第二發射機光學裝置的光軸成45°角。
12.根據權利要求11所述的光學組件，其中，所述聚光透鏡的所述束腰在所述第一外壁處與所述光纖對準，所述聚光透鏡的所述另一個束腰在所述第二外壁處與所述第一單體透鏡的所述另一個束腰對準，并且所述聚光透鏡的所述另一個束腰在所述第三外壁處與所述第二單體透鏡的所述另一個束腰對準。
13.根據權利要求11所述的光學組件，其中，所述聚光透鏡的所述另一個束腰在所述WDM濾光器的表面處與所述第一單體透鏡的所述另一個束腰和所述第二單體透鏡的所述另一個束腰對準，并且所述第一發射機光學裝置和所述第二發射機光學裝置均發射相對于所述WDM濾光器的入射面具有相同偏振方向的光。
14.根據權利要求13所述的光學組件，其中， 所述第一 LD和所述第二 LD為邊發射型LD。
15.根據權利要求11所述的光學組件，還包括第三發射機光學裝置，其安裝有用于發射具有第三特定波長λ 3的光的第三LD以及第三單體透鏡，所述第三單體透鏡的一個束腰與所述第三LD對準；第四發射機光學裝置，其安裝有用于發射具有第四特定波長λ 4的光的第四LD以及第四單體透鏡，所述第四單體透鏡的一個束腰與所述第四LD對準；另一個WDM濾光器，其多路復用所述第三LD提供的所述光和所述第四LD提供的所述光；以及耦合器，其多路復用來自所述WDM濾光器的光和來自所述另一個WDM濾光器的光， 其中，所述聚光透鏡的所述另一個束腰在所述另一個WDM濾光器的表面處與所述第三單體透鏡的另一個束腰和所述第四單體透鏡的另一個束腰對準。
16.根據權利要求15所述的光學組件，還包括 安裝有所述另一個WDM濾光器的副耦合單元，其中，所述副耦合單元的第一壁附接至所述耦合單元的面對所述第三外壁且與所述第三外壁大致平行且與所述第一外壁和所述第二外壁垂直的第四外壁，并且第三發射機光學裝置附接至面對所述副耦合單元的所述第一壁且與所述第一壁大致平行的第二壁，并且所述第四發射機光學裝置附接至所述副耦合單元的與所述副耦合單元的所述第一壁和所述第二壁大致垂直的第三壁，并且所述另一個WDM濾光器相對于所述第三發射機光學裝置的光軸和所述第四發射機光學裝置的光軸成45°角。
17.根據權利要求15所述的光學組件，其中，所述第三發射機光學裝置提供的所述光和所述第四發射機光學裝置提供的所述光相對于所述另一個WDM濾光器的入射面具有相同的偏振方向。
18.根據權利要求17所述的光學組件，其中，來自所述WDM濾光器的光的偏振方向和來自所述另一個WDM濾光器的光的偏振方向相對于所述耦合器的入射面成直角。
19.根據權利要求15所述的光學組件，其中，所述第一波長至所述第四波長具有\的關系。
全文摘要
本發明公開了一種光學組件(10B)，其中光學組件包括均與聚焦光束耦合系統中的單根光纖(13)光學耦合的多個光學裝置(17A，17B)。光學組件(10B)包括聚光透鏡(21)，并且各個光學裝置(17A，17B)包括單體透鏡(22a，22b)。聚光透鏡的一個束腰位于光纖的端部，并且另一個束腰位于耦合單元的附接有光學裝置(17A，17B)的外壁處。光學裝置中的單體透鏡(22a，22b)的一個束腰與聚光透鏡(21)的另一個束腰大致對準，而單體透鏡(22a，22b)的另一個束腰與半導體光學裝置(14a，14b)對準。
文檔編號G02B6/42GK102597837SQ201080050950
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月11日 優先權日2009年11月11日
發明者中西裕美 申請人:住友電氣工業株式會社