[发明专利]光发送机

说明书

技术领域

本文讨论的实施方式涉及光发送机。

背景技术

近来，在光通信系统中，例如，正在开发采用诸如磷化铟(InP)的半导体的光调制器(以下称作“半导体光调制器”)，以取代采用铌酸锂(LiNbO₃)的光调制器(以下称作“LN光调制器”)。与LN调制器相比，半导体调制器可实现施加电场的更高效率，从而有利于驱动电压和尺寸的减小。即，与LN光调制器相比，半导体光调制器的尺寸可更容易减小。

然而，半导体波导与铌酸锂(LiNbO₃)波导相比在更高的水平限制光，波导模分布显著降低。因此，当从半导体光调制器输出的信号光束从光波导朝着下游光纤发射时，信号光束的发散角大于从LN光调制器输出的信号光束的发散角。由于可能导致信号光束之间的干涉，信号光束的发散角的增大不是可取的。

在此背景下，已提出了这样一种技术，通过该技术，在光波导与将信号光束聚焦在光纤上的聚光透镜之间设置将信号光束准直的准直透镜。此技术使得准直透镜能够将信号光束准直，由此减小信号光束的发散角的增大，从而防止信号光束的干涉。

专利文献1：介绍日本特开2007-201939号公报作为现有技术文献。

然而，难以仅通过像上述传统技术中一样在光波导与聚光透镜之间插置准直透镜来改进光波导与光纤之间的耦合效率。

即，即使当减小了信号光束的发散角的增大时，在具有半导体光调制器的光发送机中已知的是沿着形成有光波导的基板的厚度方向的信号光束的纵截面(vertical cross section)的直径大于沿着基板的宽度方向的信号光束的横截面(horizontal cross section)的直径。换言之，对于具有半导体光调制器的光发送机，在从光波导朝着光纤发射的信号光束的行进方向上看时信号光束的截面形状为椭圆形状，长轴沿着基板的厚度方向，短轴沿着基板的宽度方向。因此，由聚光透镜聚焦在光纤上的信号光束的截面形状也维持椭圆形状。这可能由于允许具有椭圆截面形状的信号光束入射在具有圆形截面形状的光纤上而导致光损失。即，当采用半导体光调制器时，从光波导发射的信号光束的截面形状与光纤的截面形状不一致，从而导致光波导与光纤之间的耦合效率降低。

响应于此，可以想到提供这样一种结构，其中在准直透镜与聚光透镜之间另外设置棱镜，以便将从光波导发射的信号光束的截面形状整形成光纤的截面形状。

然而，另外设置棱镜的结构导致部件数增加了棱镜那么多，从而可能导致结构的复杂性和设备的尺寸的增加。

因此，本发明的实施方式的一个方面的目的是提供一种光发送机，其可利用紧凑且简化的结构来提供光波导与光纤之间的改进的耦合效率。

发明内容

在一个方面，本申请公开的光发送机包括基板、光纤、第一透镜和第二透镜。基板上形成有光波导。第一透镜透射纵截面直径接近横截面直径的光束。所述光束从光波导朝着光纤发射，并且被配置为使得作为沿着基板的厚度方向的纵截面的直径的所述纵截面直径大于作为沿着基板的宽度方向的横截面的直径的所述横截面直径。第二透镜被设置在所述纵截面直径和所述横截面直径彼此一致的位置处，以将光束聚焦在光纤上。沿着第一透镜所透射的光束的行进方向，所述位置比第一透镜更靠近光纤。

根据实施方式的一方面，一种光发送机包括：基板，在该基板上形成有光波导；光纤；第一透镜，其透射纵截面直径接近横截面直径的光束，所述光束从光波导朝着光纤发射，并且被配置为使得作为沿着基板的厚度方向的纵截面的直径的所述纵截面直径大于作为沿着基板的宽度方向的横截面的直径的所述横截面直径；以及第二透镜，其沿着第一透镜透射的光束的行进方向设置在光束的所述纵截面直径和所述横截面直径彼此一致的位置处，所述第二透镜将光束聚焦在光纤上。

附图说明

图1是示出从光波导朝着光纤发射的信号光束的形状的示例的示图。

图2是示出利用棱镜对信号光束进行整形的示例的示图。

图3是示出根据第一实施方式的光发送机的配置的示例的示图。

图4是示出在基板的厚度方向上看时图3所示的基板、波导、准直透镜、PBC、聚光透镜和光纤的平面图。

图5是示出在基板的宽度方向上看时图3所示的基板、波导、准直透镜、PBC、聚光透镜和光纤的侧视图。

图6是示出根据第一实施方式的聚光透镜所在的位置的说明图。

图7是示出根据第一实施方式的光波导的宽度与信号光束的形状之间的关系的示图。