[发明专利]应用壳体、光学部件和移束器的光学模块及其组装方法

说明书

本申请是申请日为2015年10月28日、申请号为201580058464.0、发明名称为“应用光源、光调制器和波长检测器的光学模块及其组装方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及安装有包括半导体激光二极管(LD)的光源、光调制器和波长检测器的光学模块；并且本发明还涉及组装该光学模块的方法。

背景技术

安装有波长可调谐半导体激光二极管(t-LD)以及调制从t-LD发射的CW光的光调制器的光学模块已经在该领域中众所周知。日本专利申请公开No.2009-146992已披露了这种光学模块。从t-LD输出的CW光经由光纤与光调制器光耦合。然而，光纤在以大曲率弯曲时会引起弯曲损耗。因此，当具有有限的尺寸的光收发器在其壳体中安装有t-LD和光调制器时，需要补偿由内部光纤引起的弯曲损耗的技术。

发明内容

本申请的一个方面涉及一种组装光学模块的方法，所述光学模块安装有被封入壳体内的激光器单元、调制器单元以及检测器单元。所述激光器单元包括半导体激光二极管(LD)，所述LD具有输出第一连续波(CW)光束的前端面和输出的第二CW光束的后端面。所述调制器单元调制所述第一连续波(CW)光束。所述检测器单元确定所述第二CW光束的波长。所述壳体包括第一输出端口和第二输出端口。本申请的所述方法包括以下步骤：(1)将第一热电冷却器(TEC)、第二TEC和第三TEC安装在所述壳体内；(2)分别将所述激光器单元安置在所述第一TEC上，将所述调制器单元安置在所述第二TEC上，并且将所述检测器单元安置在所述第三TEC上；(3)实现所述第一CW光束通过所述调制器单元与所述壳体的所述第一输出端口光耦合以及所述第二CW光束通过所述检测器单元与所述壳体的所述第二输出端口光耦合中的一者；以及(4)实现所述第一CW光束通过所述调制器单元与所述壳体的所述第一输出端口光耦合以及所述第二CW光束通过所述检测器单元与所述壳体的所述第二输出端口光耦合中的另一者。本申请的方法的一个特征在于，使所述第一CW光束与所述第一输出端口耦合的步骤包括以下步骤：(3-1)使所述激光器单元通过所述输入单元与所述光调制器光耦合，以及(3-2)使所述光调制器通过所述输出单元与所述第一输出端口光耦合。本方法的另一特征在于，使所述第二CW光束与所述第二输出端口耦合的步骤包括以下步骤：(4-1)使所述检测器单元与所述激光器单元光耦合，以及(4-2)使所述检测器单元与所述第二输出端口光耦合。

本申请的另一方面涉及包括具有第一端面和第二端面的波长可调谐激光二极管(t-LD)、光调制器、波长检测器、壳体以及第一输出端口和第二输出端口的光学模块。所述t-LD从所述第一端面输出第一CW光束并且从所述第二端面输出第二CW光束。所述光调制器主要由半导体材料制成，所述光调制器通过调制所述第一CW光束产生第一输出光束。所述波长检测器确定所述t-LD的振荡波长，所述波长检测器将所述第二CW光束分束为被监测光束和第二输出光束。所述壳体包括前壁、后壁以及将所述前壁和所述后壁连接起来的两个侧壁，所述壳体将所述t-LD、所述光调制器和所述波长检测器封入由所述前壁、所述后壁和所述侧壁分隔成的空间中。所述第一输出端口和所述第二输出端口设置在所述前壁中，并分别输出所述第一输出光束和所述第二输出光束。本申请的光调制器的一个特征在于，所述波长检测器和所述t-LD排列在所述第二输出端口的沿所述侧壁中的一个延伸的光轴上，而所述光调制器排列在所述第一输出端口的沿所述侧壁中的另一个延伸的光轴上。本申请的光调制器还具有这样的特征：所述光调制器具有输入端口、输出端口和信号焊盘，其中，所述输入端口设置在所述光调制器的与所述壳体的所述侧壁中的所述一个相对的一侧，所述输出端口设置在所述光学模块的与所述壳体的所述前壁相对的一侧，并且所述信号焊盘设置在所述光学模块的与所述后壁相对的一侧，其中所述信号焊盘提供包括高频分量的信号。

本申请的又一方面涉及光学模块。该方面的光学模块包括光源、光调制器和输入单元。所述光源安置在第一TEC上并且第一载体置于所述光源与所述第一TEC之间，所述光源产生连续波(CW)光束，其中在所述第一载体上设置有标记。所述光调制器安置在独立于所述第一TEC的第二TEC上，并且基体置于所述光调制器与所述第二TEC之间，所述光调制器调制所述CW光束。所述输入单元使所述CW光束与所述光调制器耦合，所述输入单元安置在基体上，并且第二载体置于所述输入单元与所述基体之间，其中在所述第二载体上设置有标记。本光学模块的一个特征在于，所述输入单元的所述第二载体上的标记与所述光源的所述第一载体上的标记对准。