[发明专利]利用波长可调滤波器的光接收器

说明书

技术领域

本发明涉及光接收器，尤其涉及利用波长可调滤波器的光接收器，其利用具有多个透过波长特性的波长可调滤波器而能够改变被选择的波长。

背景技术

近来，包括智能手机等视频服务，出现了通信容量非常大的通信服务。因此，有必要大幅增加以往的通信容量，作为这种通信容量增加方法而采用的一种是利用以往铺设的光纤维的DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing-密集波分复用)通信方式。所述DWDM利用了因波长互不相同的激光不会相互干涉，即使通过一个光纤维同时传送多种波长的光信号，信号之间也无干涉的现象，是指以一个光纤维同时传送多个波长的光的方式。

目前，世界上正在合议的是NG-PON2(NextGeneration-PassiveOpticalNetworkversion2：新一代-无源光网络版本2)规格，这种NG-PON2规格，为电话局向加入者的向下光信号而设定了4通道的波长。这种4通道的波长间隔为100GHz或200GHz的波长间隔。

这种NG-PON2规格中，一个加入者需选择一个波长而接收光，这种波长的分离，通过分离波长的固定装置而将特定波长的通道光信号输入光接收器，从而实现接收向下光信号的方法。但是，将这种固定的波长分离成特定的光纤维，与结合到特定光纤维的波长的种类无关地进行光接收形态的光接收器无法实现动态的光线路分配，光线路的管理上存在困难。

为了解决这种问题，开发了光接收器中能够动态决定接收波长的波长可变光接收器。用于这种波长可变光接收器的波长可调滤波器一般使用了在玻璃材质的基板上交替蒸镀非晶质硅及SiO₂等而仅使特定波长透过的过滤器。

图1呈现适用于美国专利US6，985，281号的波长可调滤波器，所述美国专利的波长可调滤波器在以往使用的玻璃材质的基板上交替蒸镀非晶质硅与SiO₂等而使特定的波长透过。这种美国专利中作为垫片(spacer)使用的非晶质硅的根据温度的折射率变化为10^-4左右的值，若将波长选择性过滤器的温度改变1℃左右，通过波长选择性过滤器的光的频率将改变约10GHz左右。这种波长可调滤波器在数十nm的波长带域仅具有一个透过峰值，为了将这种过滤器与预先设订的4波长的通道相对应，用为图1的垫片(spacer)层的非晶质硅的厚度需非常精确。但是，因这种非晶质硅的厚度很难调整，波长可调滤波器的制作上存在困难，如制作成从波长可调滤波器所需的波长相差数nm的情况频繁发生。

另外，NG-PON2的规格中，作为接收通过波长可调滤波器的波长的光信号的光接收元件而提示了APD(avalanchphotodiode-雪崩光电二极管)。并且，波长可变光接收器需接收10Gbps级的高速信号，因此需制作成不发生信号的歪曲。为了很好地接收10Gbps级的信号，封装的信号传送线很好地接收10Gbps级的信号，需要很好地匹配信号传送线路的RF阻抗(impedance)。这种波长可调滤波器具有透过的波长根据温度变化而改变的特性，为了改变特定的波长而接收，需要更换波长可调滤波器的温度的方法。

所述图1的美国专利中，波长可调滤波器中利用以薄膜的形态制造的加热器(heater)而调整波长可调滤波器的温度。但是，若使用加热器(heater)，则虽然容易实现温度的上升，但需通过散热而手动实现温度的下降，具有难以调整温度下降时间的缺点。

并且，为了使用加热器(heater)改变波长可调滤波器的温度而维持一定的温度，需要在高于外部环境温度的温度条件下，调整波长可调滤波器的温度。因此，若外部环境温度变化到85℃，波长可调滤波器的温度至少为85℃以上，优选地，在105℃以上的温度条件下改变温度而调整波长可调滤波器的透过波长。NG-PON2中要求改变2.4nm的波长，据此，至少在105℃～130℃区间内运用波长可调滤波器。但是，这种温度是非常高的温度，环氧等高分子系列粘合剂的温度稳定性容易产生问题，导致组装波长可调滤波器时无法使用环氧的问题。

NG-PON2的通信系统要求低价光元件，TO(transistoroutline-晶体管轮廓)型封装使用低价光元件组件。TO型封装(package)包括：管座，制作成向具有钻孔多个贯通孔的金属板材插入以玻璃绝缘及密封的电极销的结构；盖子，盖住布置在管座上部的光部件。

[在先技术文献]

[专利文献]

美国专利US6，985，281号(2006.01.10)

发明内容