利用波長可調濾波器的光接收器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及光接收器,尤其設及利用波長可調濾波器的光接收器,其利用具有多 個透過波長特性的波長可調濾波器而能夠改變被選擇的波長。
【背景技術】
[0002] 近來,包括智能手機等視頻服務,出現了通信容量非常大的通信服務。因此,有必 要大幅增加W往的通信容量,作為運種通信容量增加方法而采用的一種是利用W往鋪設的 光纖維的DWDM值enseWavelengthDivisionMultiplexing-密集波分復用)通信方式。所 述DWDM利用了因波長互不相同的激光不會相互干設,即使通過一個光纖維同時傳送多種 波長的光信號,信號之間也無干設的現象,是指W-個光纖維同時傳送多個波長的光的方 式。
[0003] 目前,世界上正在合議的是NG_P0N2(化XtGeneration-PassiveOpticalNetwork version2 :新一代-無源光網絡版本2)規格,運種NG-P0N2規格,為電話局向加入者的向 下光信號而設定了 4通道的波長。運種4通道的波長間隔為IOOGHz或200GHz的波長間隔。
[0004] 運種NG-P0N2規格中,一個加入者需選擇一個波長而接收光,運種波長的分離,通 過分離波長的固定裝置而將特定波長的通道光信號輸入光接收器,從而實現接收向下光信 號的方法。但是,將運種固定的波長分離成特定的光纖維,與結合到特定光纖維的波長的種 類無關地進行光接收形態的光接收器無法實現動態的光線路分配,光線路的管理上存在困 難。
[0005] 為了解決運種問題,開發了光接收器中能夠動態決定接收波長的波長可變光接收 器。用于運種波長可變光接收器的波長可調濾波器一般使用了在玻璃材質的基板上交替蒸 鍛非晶質娃及Si〇2等而僅使特定波長透過的過濾器。
[0006] 圖1呈現適用于美國專利US6,985,281號的波長可調濾波器,所述美國專利的波 長可調濾波器在W往使用的玻璃材質的基板上交替蒸鍛非晶質娃與Si〇2等而使特定的波 長透過。運種美國專利中作為墊片(spacer)使用的非晶質娃的根據溫度的折射率變化為 104左右的值,若將波長選擇性過濾器的溫度改變rc左右,通過波長選擇性過濾器的光的 頻率將改變約IOGHz左右。運種波長可調濾波器在數十皿的波長帶域僅具有一個透過峰 值,為了將運種過濾器與預先設訂的4波長的通道相對應,用為圖1的墊片(spacer)層的 非晶質娃的厚度需非常精確。但是,因運種非晶質娃的厚度很難調整,波長可調濾波器的制 作上存在困難,如制作成從波長可調濾波器所需的波長相差數nm的情況頻繁發生。 陽007]另外,NG-P0N2的規格中,作為接收通過波長可調濾波器的波長的光信號的光接收 元件而提示了APD(avalanchphotodiode-雪崩光電二極管)。并且,波長可變光接收器需 接收10抓PS級的高速信號,因此需制作成不發生信號的歪曲。為了很好地接收10抓PS級 的信號,封裝的信號傳送線很好地接收IOGbps級的信號,需要很好地匹配信號傳送線路的 RF阻抗(impedance)。運種波長可調濾波器具有透過的波長根據溫度變化而改變的特性, 為了改變特定的波長而接收,需要更換波長可調濾波器的溫度的方法。
[0008] 所述圖I的美國專利中,波長可調濾波器中利用W薄膜的形態制造的加熱器 化eater)而調整波長可調濾波器的溫度。但是,若使用加熱器化eater),則雖然容易實現 溫度的上升,但需通過散熱而手動實現溫度的下降,具有難W調整溫度下降時間的缺點。
[0009] 并且,為了使用加熱器化eater)改變波長可調濾波器的溫度而維持一定的溫度, 需要在高于外部環境溫度的溫度條件下,調整波長可調濾波器的溫度。因此,若外部環境溫 度變化到85°C,波長可調濾波器的溫度至少為85°CW上,優選地,在105°CW上的溫度條件 下改變溫度而調整波長可調濾波器的透過波長。NG-P0N2中要求改變2. 4nm的波長,據此, 至少在105°C~130°C區間內運用波長可調濾波器。但是,運種溫度是非常高的溫度,環氧 等高分子系列粘合劑的溫度穩定性容易產生問題,導致組裝波長可調濾波器時無法使用環 氧的問題。
[0010] NG-P0N2的通信系統要求低價光元件,TCKtransistoroutline-晶體管輪廓)型 封裝使用低價光元件組件。TO型封裝(package)包括:管座,制作成向具有鉆孔多個貫通孔 的金屬板材插入W玻璃絕緣及密封的電極銷的結構;蓋子,蓋住布置在管座上部的光部件。
[0011] [在先技術文獻]
[0012] [專利文獻]
[0013] 美國專利US6,985, 281 號(2006. 01. 10)
【發明內容】
[0014] (要解決的技術問題)
[0015] 本發明為了解決所述W往技術的問題點而提出,本發明的目的在于提供一種波長 可變光接收器,利用標準具濾波器而具有多個透過峰值特性。
[0016] 尤其,本發明的目的在于提供一種波長可變光接收器,使用低價TO型封裝且能夠 制作成安裝到W往規格化的SFP收發器箱的大小。
[0017] 并且,本發明的目的在于提供一種TO型的波長可變光接收器,容易調整波長可調 濾波器的溫度,可進行超高速通信,能夠W低價進行制作。(解決問題的手段)
[0018] 用于達成所述目的的根據本發明的光接收器,作為一種波長可變光接收器,具備: 波長可調濾波器,使得由光纖維發散的激光透過;光電二極管,接收透過所述波長可調濾波 器的激光,所述波長可調濾波器由具有多個透過波長的F油巧-Perot(法布里-巧羅)形標 準具濾波器構成。
[0019] 所述波長可調濾波器的剖面反射率優選80~99%,更優選85~95%。
[0020] 并且,優選地,光通道數為n時,將所述波長可調濾波器的頻率間隔決定為(n/ (n+1)X光通道頻率間隔)或((n+2)/(n+l)X光通道頻率間隔),但該波長可調濾波器的 頻率間隔在所述決定的頻率間隔中會產生±10%的誤差。并且,光通道數為n時,所述波長 可調濾波器的頻率間隔可根據((n+1)X光通道頻率間隔/2)而決定,運種光通道數n優選 4或8。
[0021] 另外,所述波長可調濾波器的溫度可通過加熱器或熱電元件而調整。
[0022] 并且,還可具備透鏡,使所述透過波長可調濾波器的光集中到光電二極管的受光 部。
[0023] 所述波長可調濾波器,在包括娃、InP、GaAs中的任意一個材質的半導體基板的兩 面上層疊折射率有高有低的電介質薄膜而形成反射膜。
[0024] 另外,所述激光入射的波長可調濾波器剖面的垂線與入射的激光形成0. 2~2° 的夾角,所述夾角優選為0.4~r。
[00巧]在所述光纖維與波長可調濾波器之間,還可具備隔離器,使得光只向一個方向通 過。
[00%]另外,所述波長可調濾波器粘貼到橋型(橋墳)支架的上部,所述橋型支架的下部 可布置光電二極管。并且,所述橋型支架的下部,可粘貼透鏡,用于將所述透過波長可調濾 波器的光集中到光電二極管的受光部。
[0027] 而且,所述橋型支架上部,可粘貼用于調整所述波長可調濾波器的溫度的薄膜型 加熱器薄膜,該橋型支架的上部一側,還可粘貼用于測定所述波長可調濾波器的溫度的熱 敏電阻。
[0028] 另外,用于所述目的的根據本發明的光接收器,作為一種波長可變光接收器,具 備:波長可調濾波器,由光纖維發散的激光透過于此;APD(avalanchphotodiode)忍片 及TIA(Transimpedance-跨阻抗)忍片,具有用于接收透過所述波長可調濾波器的激光的 IOGbps級的高速運轉速度;熱電元件;熱敏電阻,用于測定熱電元件的溫度,通過熱電元件 調整所述波長可調濾波器的溫度。
[0029] 所述波長可調濾波器,在包括娃、InP、GaAs中的任意一個材質的半導體基板的兩 面上層疊折射率有高有低的電介質薄膜而形成反射膜。
[0030] 所述波長可調濾波器及Aro忍片、熱電元件通過利用具有W至少五個W上的玻璃 材質密封的7銷(pin)W上的絕緣電極銷的TO型封裝而制作,至少兩個W上的電極銷單獨 通過玻璃密封材而與TO型封裝的管座結合,至少兩個W上的電極銷具有W50ohm阻抗匹配 (impedancematching)的結構。
[0031] 向所述WSOohm阻抗匹配的電極銷的TOcan形組件內部突出的電極銷被金屬支 架圍住而形成50ohm阻抗匹配。