[发明专利]光学通信装置

说明书

本发明提出一种光学通信装置。光学通信装置包括多个激光源、多个第一超颖透镜，以及一光纤导线。激光源向依据电信号，向相同方向发射多个激光光束。激光光束具有不同的波长。第一超颖透镜接收激光光束，并且在第一基板中，将激光光束折射至一焦点，用以产生一混和激光光束。光纤导线接收混和激光光束用以进行传输。焦点设置在光纤导线的输入端。

技术领域

本发明涉及一光学通信装置，尤其涉及具有小尺寸及超颖透镜的光学通信装置。

背景技术

在现有的光学通信系统中，一电光转换器将电信号转换为不同波长的光信号，以及一光学多工器收集不同波长的光信号，并将光信号发送到光纤导线进行传输。波长分波多工(wavelength division multiplexing：WDM)是利用单模光纤导线的低损耗区域的巨大频宽来传输不同波长的光信号的方法。

光纤导线依据其内芯的直径分为单模(single-mode)或多模(multimode)。单模光纤导线仅允许以最低阶模式的方式传播在一个特定波长(例如C波段)的光信号。C波段具有最低的损耗，并且是长距离数字通信中最常用的波段。随着半导体工艺技术的发展，如何缩小通信系统(包括电光转换器和光学多工器)的尺寸成为一重要的课题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光学通信装置，以解决上述至少一个问题。

依据本发明实施例的光学通信装置，包括多个激光源、多个第一超颖透镜，及一光纤导线。激光源依据电信号，向相同方向发射激光光束，激光光束具有不同的波长。第一超颖透镜接收激光光束，并且在一第一基板内将激光光束折射至一焦点，用以产生一混和激光光束。光纤导线接收混和激光光束用以进行传输。焦点设置在光纤导线的输入端。

如上述的光学通信装置，还包括多个第二超颖透镜。第二超颖透镜设置在激光源及第一超颖透镜之间。第二超颖透镜将激光光束折射，使得激光光束的光束剖面(beamprofile)从椭圆形变为圆形。

如上述的光学通信装置，其中，激光光束的波长在1530纳米至1565纳米之间。

如上述的光学通信装置，其中，第一超颖透镜与光纤导线之间的距离相等于第一基板的厚度。

如上述的光学通信装置，其中，第一超颖透镜及第二超颖透镜的每一个包括具有不同直径的多个圆柱体。

如上述的光学通信装置，其中，混和激光光束在光纤导线中以单模(single-mode)进行传输。

如上述的光学通信装置，其中，第一超颖透镜的每一个单独被设计，使得穿过第一超颖透镜的激光光束的折射角可与光纤导线的数值孔径(numerical aperture：NA)相匹配。

如上述的光学通信装置，其中，还包括：一第三超颖透镜、一光栅，及多个第四超颖透镜。第三超颖透镜从光纤导线接收混和激光光束，并且将混和激光光束平行化。光栅色散混和激光光束，以恢复不同波长的激光光束。第四超颖透镜接收激光光束，并且将激光光束折射并聚焦至多个第二光纤导线。第二光纤导线分别接收不同波长的激光光束。

如上述的光学通信装置，其中，第四超颖透镜的每一个单独被设计，使得穿过第四超颖透镜的激光光束的折射角可与第二光纤导线的数值孔径相匹配。

如上述的光学通信装置，其中，激光源为半导体激光。

如上述的光学通信装置，其中，激光源、第一超颖透镜，及第二超颖透镜形成于一第二基板上。第一超颖透镜及第二超颖透镜形成于一缓冲层的顶部表面上，并且缓冲层在第一、第二超颖透镜与第二基板之间。

如上述的光学通信装置，其中，缓冲层的厚度可被调整，使得激光源的高度对齐于第一、第二超颖透镜的高度。