光接收器組件及組裝光接收器組件的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種光接收器組件及組裝光接收器組件的方法。
【背景技術】
[0002]用于接收波長多路復用光的光接收器組件常常安裝有位于具有光解復用器的獨特殼體中的多個光電二極管(PD)，該光解復用器將波長多路復用光解復用成多個光信號，該多個光信號均具有彼此不同的特定波長。光解復用器的一種類型具有沿著光解復用器的光程依次布置的多個波長選擇濾波器(WSF)和多個反射器。WSF均傳輸具有針對于WSF的波長的光信號并反射其他光信號。
[0003]對這種光解復用器而言，因為從光解復用器的輸入端口至相應WSF的光程不均勻，并且在波長解復用光離開光程上的輸入端口的同時WSF受到該波長解復用光的入射角影響，所以波長多路復用光的入射角變成用于均勻地輸出解復用光信號的主要因素。造成進入到光解復用器的波長解復用光的入射角的偏差的一個原因在于如何將耦合單元固定至組件的殼體的前壁。殼體的前壁常常設置有具有波長多路復用光能夠穿過的開口的襯套，以便利用激光焊接法實現耦合單元的固定。襯套和殼體的這種雙體結構變得難以將前壁的角度(即，襯套表面的角度)設定在設計角度的±0.5°的可接受范圍內。
[0004]隨著光信號的傳輸速度增加，將由PD產生的光電流轉換成電壓信號的前置放大器變得需要安裝為緊接ro。此外，當如本發明這樣的光學組件接收波長多路復用信號時，多個前置放大器需要安裝為緊接殼體中的ro。增加傳輸速度和安裝多個前置放大器這兩個原因造成了前置放大器的功耗更大，這意味著前置放大器優選地設置為緊接殼體底部上的PD，以提高散熱的效率；因此，PD也安裝在底部上，以使ro的感測表面面向上。需要光解復用器的特定布置來將由此被解復用的光信號引導至殼體底部上的ro。
【發明內容】
[0005]本發明的一個方面涉及一種包括耦合單元和裝置單元的光接收器組件。耦合單元準直接收到的波長多路復用信號。裝置單元包括光解復用器、多個ro元件和殼體，該殼體將光解復用器和ro元件封閉在內部。光解復用器將波長多路復用信號解復用成均具有彼此不同的波長的多個光信號。殼體設置有底部和側壁，該側壁具有波長多路復用信號能夠穿過的窗口。光解復用器設置為與殼體的底部平行，并且耦合單元被固定至側壁上。本發明的光接收器組件的特征在于:殼體的側壁被拋光成相對于殼體的底部呈直角。
[0006]本發明的另一個方面涉及組裝光接收器組件的方法。光接收器組件設置有耦合單元和裝置單元。耦合單元準直被光接收器組件接收的波長多路復用信號。裝置單元包括光解復用器、反射鏡、ro陣列和殼體。光解復用器通過解復用從耦合單元提供的波長多路復用信號來產生均具有彼此不同的特定波長的多個光信號。反射鏡朝PD陣列反射光信號。PD陣列集成有用于檢測被反射鏡反射的各個光信號的多個PD元件。將光解復用器、反射鏡和光電二極管陣列封閉在內部的殼體具有側壁和相對于側壁形成90±0.5°的角度的底部。側壁固定有耦合單元。本發明的方法包括如下步驟:(a)將光解復用器和反射鏡安裝在載體上，使得光解復用器相對于載體的邊緣形成預定角度；(b)通過使載體的邊緣抵靠在殼體的側壁上并將載體轉移到殼體中的步驟來將載體安裝到殼體中；以及(c)使光解復用器與PD陣列對準。
【附圖說明】
[0007]結合附圖，從本發明的優選實施例的以下詳細描述中，可以更好地理解上述和其它目的、方面和優點。
[0008]圖1是利用根據本發明的方法組裝的光接收器的透視圖。
[0009]圖2是圖1所示的光接收器組件的裝置單元的透視圖；
[0010]圖3示出了圖1所示的光接收器組件的裝置單元的內部；
[0011]圖4A是示出了耦合單元與安裝在殼體底部上的半導體裝置之間的穿過光解復用器的光耦合的布置的縱截面圖。
[0012 ]圖4B放大了裝置單元中的光耦合系統。
[0013]圖5是PD組件的透視圖，PD組件包括安裝在第一基板上的PD陣列和經由支柱安裝在ro陣列上方的透鏡陣列。
[0014]圖6是殼體的后部的平面圖，其中，尚未安裝圖5所示的ro組件。
[0015]圖7A示出了均安裝在載體上的光解復用器和反射鏡。
[0016]圖7B是說明了光解復用器的功能的平面圖。
[0017]圖8A示出了制備ro組件的過程。
[0018]圖8B示出了將第二基板安裝在殼體的底部上的過程。
[0019]圖8C示出了將前置放大器1C安裝到第二基板上的過程。
[0020]圖9A示出了將ro組件安裝到殼體中的過程。
[0021 ]圖9B示出了將透鏡陣列安裝到ro組件上的過程。
[0022]圖9C示出了將支撐部安裝到殼體中的過程。
[0023]圖10示出了將包括位于載體上的光解復用器和反射鏡的中間產品組裝到殼體中的過程。
[0024]圖11示出了使光解復用器與相應ro組件對準的過程。
[0025]圖12示出了將耦合單元與裝置單元組裝在一起的過程。
[0026]圖13A示出了用于拋光框架的前表面的柱體。
[0027]圖13B是柱體的平面圖，示出了內部設置有框架的凹部。
[0028]圖13C示出了用于將框架推靠在凹部的基準拐角上的推壓器。
[0029]圖13D示出了被置于凹部中的框架。
[0030]圖14A說明了殼體的前表面的要拋光的量的大小。
[0031 ]圖14B示出了拋光平臺。
【具體實施方式】
[0032]接下來，將參考附圖對根據本發明的一些實施例進行詳細描述。然而，顯而易見的是，可以在不脫離本發明更寬泛的精神和范圍的情況下對這些實施例進行各種修改和改變。因此，本說明書和附圖應被視為是示例性的而不是限制性的。此外，在附圖的描述中，將用彼此相同或相似的附圖標記來表示彼此相同或相似的部件，而不做重復說明。
[0033]首先，參考圖1至圖6，將對利用本發明的方法組裝的光接收器組件10的實例進行描述。圖1是光接收器組件10的透視圖，而圖2也是透視圖但僅示出在移除耦合單元11之后的光接收器組件10的裝置單元12。圖3通過移除裝置單元10的蓋件來示出裝置單元10的內部，而圖4A和圖4B是沿著接收器組件的縱向(沿著接收器組件的光軸)截取的截面圖。
[0034]光接收器組件10包括耦合單元11和裝置單元12。裝置單元12將半導體光學器件、光學部件、電氣裝置等封閉起來，而耦合單元11使設置在耦合單元11中的外部光纖與裝置單元12中的光學器件光耦合。裝置單元12設置有位于其后端中的端子13。下文的描述假設方向“前方”或“前面”與設置有耦合單元11的方向對應，而方向“后方”是相反的(即，設置有裝置單元12的一側)。然而，這些符號僅是出于說明的目的，而根本不限制本發明的范圍。
[0035]端子13將被封閉在裝置單元12中的電氣部件電連接至外部系統，并包括用于射頻(RF)信號、供電線路和接地件的焊盤。如圖2所示，端子13包括布置在上基板中的第一組焊盤13a以及布置在下基板中的第二組焊盤13b。穿過與前壁12a相反的后壁的端子13可以由多層陶瓷制成。第一組焊盤13a用于向前置放大器供應電力，并向均被封閉在裝置單元12中的光電二極管(PD)供應偏壓。第二組焊盤13b被用于從前置放大器輸出的RF信號。在本實施例中，第二組焊盤13b布置成G/Sig/G/NSig/G，其中，對每個信號通道而言，“G”、“Sig”和“NSig”分別表示接地、正相位信號和負相位信號。位于相應端部中的接地焊盤被緊鄰通道共用。
[0036]本實施例的光接收器組件10僅在裝置單元12的后壁設置焊盤，S卩，裝置單元12的側壁12b沒有焊盤。這是因為安裝有光接收器組件10的光收發器的標準。具體而言，大多數標準限定了光收發器的外尺寸。具有可選擇的外尺寸的光收發器不能夠設置在主系統上所準備的框架中；或者能夠設置在主系統上所準備的框架上，但相對于主系統的框架具有大的間隙從而造成EMI經由間隙泄漏。因此，標準嚴格地限定了光收發器的包括光收發器的寬度在內的外尺寸。當光接收器組件以并列的布置安裝有光發射器組件時，在光接收器組件10的側部沒有留下空間或幾乎沒有留下空間。因此，本發明的光接收器組件10不具有端子。
[0037]耦合單元11收納附接在外部光纖的端部中的光學插芯，并產生準直光。在本實施例中，光纖傳輸多路復用了多個光信號的光，該多個光信號均具