[发明专利]并列的光学互连接无效

专利信息
申请号: 94192730.X 申请日: 1994-05-23
公开(公告)号: CN1139984A 公开(公告)日: 1997-01-08
发明(设计)人: S·E·施韦尔亨;T·K·内田 申请(专利权)人: 韦塞尔公司
主分类号: G02B6/00 分类号: G02B6/00;G02B6/12;G02B6/26;G02B6/36;G02B6/42;H01L39/02;H01L21/70;B29D11/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 董巍,马铁良
地址: 美国科*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 并列 光学 互连
【说明书】:

              本发明的技术领域

本发明涉及光学互连接,更确切地说,涉及将多根光纤耦联在整体形成的光电子器件阵列上的光学互连接。

              本发明的背景技术

光纤技术已经广泛应用在当今的通信网中。它还是未来产生出预计要变革人们交换或取得信息方式的通信技术的基础。

光纤技术的一个重要方面,在于将光纤互连在象半导体激光器、光探测器之类光电子器件上,其中的光电子器件不是接收来自光纤的光学辐射,就是由光电子器件将光学辐射发射到光纤中。光纤和光电子器件间优良的光学互连接,要求高的耦合效率(即来自该耦合的光损耗低)、构成耦合容易,而且构成这种互连接的成本低。

将光纤耦联在光电子器件上的传统方法是通过有源对准。例如,为了通过有源对准将半导体激光器耦联到光纤上,首先要接通该激光器以发出光辐射。然后将光纤的耦合端放在靠近该激光器的光发射表面,以接收光辐射,并且在光纤的另一端放置光探测器,以探测被耦合到光纤中的光辐射的大小。然后围绕激光器的发光表面手动变换光纤耦合端的位置,直到处在光纤另一端的光探测器检测到最大光辐射为止。然后将光学环氧树脂胶加在激光器和光纤的耦合端,以便永久性保持这种优化的耦合。

按照类似方式,通过将激光发进光纤的一端,并且手动调节打算耦联到探测器上的光纤另一端的位置,直到该探测器对于光辐射的电响应达到最大为止,可以将光探测器耦联到光纤上面。然后将光学环氧树脂胶加上,以将光纤附着在探测器上。

然而由于半导体激光器发光表面和光纤截面的尺寸都非常小,例如对于单模光纤在10μm的数量级,所以将半导体激光器耦联在光纤上,通常是一项费时的工作,并且需要专门知识和经验。就光纤耦联到光探测器上而论,即使人们可以增大探测器的尺寸以使这种耦联变得较为容易,然而增加探测器尺寸将不希望地增加探测器的寄生现象,从而累及探测器的工作速度和频率响应。

上述光学互连接的问题之一,是在热应变之下光纤和光电器件间的对准可能遭遇不对准之苦。这种热应变的产生,是当此互连接的温度升高时,即由于光电器件和该器件的驱动电路产生的热,或通过其它各种因素,如附近的电子元件。

而且,由于光电器件阵列是整体加工在半导体晶片上的,通常包括大量密集的器件,故应用上述有源对准方法将许多光纤耦联在此光电器件阵列上也是不实际的。然而经过许多光纤将例如光电发射器件阵列耦联在如光电探测器阵列之上,在需要并联耦合许多信号的如局域网(LAN)中应用,可能是非常有用的。

因此,本发明的目的,在于提供能够将许多光纤机械地耦联到整体形成的光电器件阵列上的光学互连接。

                     发明概述

本发明为一种用于将多根光纤耦联在光电器件阵列上的光学互连接。

在本发明的第一实施例中,此光学互连接包括一个能同光电子插件板耦联的多光纤连接器。

该多光纤连接器包括一个至少带有一个平面的夹持器,许多光纤被固定在此夹持器上,每一光纤都带有邻接第一表面的耦合端,为的是使此耦合端暴露,以便接收或发射光辐射;并由这些光纤的第一端形成一光纤阵列,而且导向机构相对此光纤阵列按预定位置配置在夹持器中。

光电子插件板包括一光电器件阵列,基本上按照光纤阵列的同样图案被整体加工在半导体晶片上。该插件板进一步包括有对准机构,基本上按照导向机构相对于光纤阵列定位的方式,以同样的预定位置相对于光电器件阵列加工在半导体晶片上。

通过让导向机构对正并啮合在对准机构中,便可使光纤连接器耦联在光电子插件板上,从而使光电器件阵列与光纤阵列对准,并使每一光电器件耦联在光纤上。最好让导向机构为导向杆,且对准机构为晶片上加工的对准孔。

此光电器件可以是能将光辐射发射到光纤阵列中的光电发射器,或者是能够接收由光纤阵列中发出光辐射的光电探测器。

在第二实施例中,此光学互连接包括多光纤连接器和光电子插件板。其中光纤连接器与第一实施例中相同。

光电子插件板包括一带有第一表面及第一对准机构的基板、装在该基板第一表面上的半导体晶片,以及整体加工在该晶片上的光电器件阵列。这些光电器件基本上按照光纤阵列的同样图案安排在晶片上。该光电子插件板进一步还包括第二个对准机构,用于使光电器件阵列与第一对准机构对准。第一对准机构则按照导向机构相对光纤阵列定位的方式,相对于光电器件阵列被定位在基本相同的预定位置。

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