[go: up one dir, main page]

CN104246561B - 光模块 - Google Patents

光模块 Download PDF

Info

Publication number
CN104246561B
CN104246561B CN201380020728.4A CN201380020728A CN104246561B CN 104246561 B CN104246561 B CN 104246561B CN 201380020728 A CN201380020728 A CN 201380020728A CN 104246561 B CN104246561 B CN 104246561B
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
optical fiber
plc
functional component
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380020728.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104246561A (zh
Inventor
鹿间光太
浅川修郎
浅川修一郎
荒武淳
都筑健
美野真司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Publication of CN104246561A publication Critical patent/CN104246561A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104246561B publication Critical patent/CN104246561B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/30Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12004Combinations of two or more optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125Bends, branchings or intersections
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12035Materials
    • G02B2006/1204Lithium niobate (LiNbO3)
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083Constructional arrangements
    • G02B2006/12119Bend
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12133Functions
    • G02B2006/12142Modulator
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G02B6/12009Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
    • G02B6/12026Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by means for reducing the temperature dependence
    • G02B6/1203Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by means for reducing the temperature dependence using mounting means, e.g. by using a combination of materials having different thermal expansion coefficients
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4267Reduction of thermal stress, e.g. by selecting thermal coefficient of materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • G02F1/0113Glass-based, e.g. silica-based, optical waveguides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供一种即使安装了多片集成器件,也考虑与光纤的连接而实现小型化的光模块。光模块(110)通过将使光学功能构件(112)的两端部与平面光波电路(PLC)(113a、b)连接而一体化所成的多片集成器件收容在封装体(111)中而成。在各个所述PLC形成有折返波导路(131a、b),经由折返波导路(131a、b)而将形成于所述光学功能构件的光波导路与光纤(114a、b)连接。另外,在各个所述PLC中在同一面内连接有用于连接所述光纤的连接部件(120a、b)与所述光学功能构件,所述光纤分别被从所述封装体的对置面取出。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及一种光模块,更详细地,涉及一种考虑与光纤的连接而实现小型化的光模块。
背景技术
近年,随着通信量的增大,在干线系的光传输网络中,寻求每一条光纤均能传输更多数据的大容量传输。作为实现这种传输的方式,用于实现频率利用效率的提高与远距离传输的多变量调制技术以及数字相干接收技术受到关注。在多变量调制方式中,考虑了光的相位的高功能的光调制器的实现成为必须。
所谓光调制器是指将电信号转换为光的强弱信号等的、光通信的基础器件,通常要求高速、低损耗、低耗电、小型以及高可靠性。实现光调制器的方式分为直接调制方式和外部调制方式。在高速、基础网络中,从高速性和远距离传输性这些方面出发,外部调制方式占主导。采用LiNbO3(铌酸锂,以下称为LN)等电介质材料、利用了电光效应(以下称为EO)的半导体材料或者有机材料、使用了电场吸收效应的半导体材料等作为适用了外部调制方式的光调制器。
在多变量调制方式的光调制器中,由于需要积极地利用光的偏振等,因此需要具有对它们进行分波、合波的被动性光电路。然而,与玻璃材料相比,由于LN、半导体材料的光学特性从低损耗性、与光纤的连接性的角度来讲占劣势,因此在功能提高方面存在课题。
作为以低损耗来实现被动性光电路的器件,已知一种在Si基板等上堆积石英玻璃而成的平面光波电路(Planar Lightwave Circuit:以下称为PLC)。利用由石英玻璃系材料构成的石英PLC的优异的光学特性,将石英PLC与由LN等电介质材料或者半导体材料、有机材料等构成的光学功能构件组合的技术受到关注。
在这种光调制器中,石英PLC的芯片与光学功能构件的芯片之间的光输入输出部被适当地连接而一体化。将集成了2个以上的芯片的结构作为一个器件(以下,多片集成器件)来处理,将进行与外部的光输入输出的光纤与多片集成器件连接。作为使用了多片集成器件的光调制器的代表性的例子,已知一种石英PLC与LN波导路组合而成的调制器(以下称为石英-LN调制器)。
通常,当在通信装置内的插件板上搭载光调制器等光学器件时,从可靠性、气体阻隔性等角度考虑,收容在由金属、陶瓷等构成的封装体、壳体等中。光纤与光学器件通常使用利用由玻璃等构成的光纤连接部件来进行粘结固定的方法。光纤贯穿过封装体或者壳体的导管部而与光学器件连接。大多采用对光纤施加了金属皮膜的金属涂层光纤,并对导管部进行焊锡密封、或者利用粘合剂等固定光纤等来进行密封。
在这种方式中,光纤被固定在安装于封装体内的光学器件的连接部件和导管部的两个点处。此时,由于封装体使用的金属材料与光学器件使用的玻璃材料、半导体材料等的热膨胀系数不同,因此,由于与温度变化相应的热应力而导致向光纤施加拉伸应力或者压缩应力,从而光纤的位置发生变动。随之,存在光纤本身或者固定光纤的构件的机械可靠性和光学特性降低的问题。
为了对应上述问题,目前为止已经研究了几个方法,例如,提出一种在光学器件的连接部与导管部之间使光纤压曲一定的长度来吸收位置变动的结构(例如,参照专利文献1)。石英-LN调制器等多片集成器件的情况也同样地、光纤成为被固定在封装体内的两个点处的结构,由于在两个以上的芯片之间也存在热膨胀系数之差,因此热应力的问题会进一步增大。
图1表示以往的石英-LN调制器的结构。石英-LN调制器10在封装体11中收容了在两端部连接有石英PLC13a、13b的LN调制器12。光纤14a、14b在连接用端面21a、21b内通过光纤连接部件20a、20b与石英PLC13a、13b连接,并被固定在封装体11的导管部22a、22b中。
例如,这些部件的热膨胀系数(单位:×10-6/K)如下表所示。
[表1]
部件名称 热膨胀系数
不锈钢(SUS303) 17.3
光纤 0.75
光纤连接部件(玻璃) 3.2
石英PLC 2.5
LN 15.4
尤其当使用不锈钢作为封装体材料时,不锈钢与石英PLC之间的热膨胀系数之差大于由玻璃构成的光纤连接部件与石英PLC之差,使应力集中在光纤与石英PLC上的光波导路的连接部以及石英PLC上的光波导路与LN调制器的光波导路的连接部,从而使机械可靠性降低。即使比较LN调制器与由不锈钢构成的封装体,由于不能成为完全一致的热膨胀系数,因此也残存热应力的问题。
鉴于上述问题,在石英-LN调制器10中,在对光纤14a、14b进行固定的两点之间,使光纤压曲来吸收因上述热应力而产生的拉伸应力或者压缩应力。因此,在封装体内需要用于压曲一定量的光纤余长23a、23b。例如,当使用长度方向上为100~200mm左右的封装体11时,光纤余长23a、23b分别需要8~15mm左右的长度。
因此,当采用使光纤在封装体内压曲的结构时,需要在光纤连接部件与导管部之间确保一定长度的空间,从而成为阻碍封装体尺寸的小型化的主要因素。如果增大光纤的压曲量,虽然缩短了该距离,但会存在或导致光纤弯曲损耗的增大、或导致可靠性的降低这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平2-73207号公报
专利文献2:日本专利第3273490号公报
非专利文献
非专利文献1:N.Mekada.et al,“Practical method of waveguide-to-fiberconnection:direct preparation of waveguide endface by cutting machine andreinforcement using ruby beads,”APPLIED OPTICS,pp.5096-5102,Vol.29,No.34,1December 1990
发明内容
本发明的目的在于,提供一种光模块,在该光模块中,即使安装了多片集成器件,也考虑与光纤的连接而实现小型化。
为了实现此目的,第一方式提供一种在封装体中收容了使在两端部连接有平面光波电路(PLC)的光学功能构件一体化而成的多片集成器件的光模块,其特征在于,在各个所述PLC形成有用于连接在所述光学功能构件上形成的光波导路与光纤的折返波导路,所述光模块具有与各个所述PLC连接且用于在同一面内连接所述光学功能构件与所述光纤的连接部件,从所述封装体的对置面取出所述光纤。
第二方式提供一种在封装体中收容了使在两端部连接有平面光波电路(PLC)的光学功能构件一体化而成的多片集成器件的光模块,其特征在于,在所述PLC中的第一PLC形成有用于连接在所述光学功能构件上形成的光波导路与光纤的折返波导路,所述光模块具有与所述第一PLC连接且用于在同一面内连接所述光学功能构件与所述光纤的连接部件,从所述封装体的同一面取出所述光纤。
第三方式在第二方式的基础上,在所述PLC中的第二PLC形成有连接在所述光学功能构件上形成的两条光波导路的折返波导路。
第六方式提供一种在封装体中收容了使连接有平面光波电路(PLC)的光学功能构件一体化而成的多片集成器件的光模块,其特征在于,在所述PLC形成有用于连接在所述光学功能构件上形成的光波导路与第一光纤的折返波导路,所述光模块具有与所述PLC连接且用于在同一面内连接所述光学功能构件与所述第一光纤的第一连接部件,所述光模块具有用于在所述光学功能构件的、与所述PLC连接的相反侧的面内连接在所述光学功能构件上形成的光波导路与第二光纤的第二连接部件,从所述封装体的同一面取出所述第一光纤及第二光纤。
如上所述,根据本发明,不需要以往设置在石英PLC与导管部之间的光纤余长,能够实现封装体的长度方向上的缩短化。另外,能够提高连接石英PLC与光纤的操作性,并且能够容易地确保基于热变动的机械可靠性。
附图说明
图1是表示以往的石英-LN调制器的结构的图。
图2是表示本发明的第一实施方式涉及的光模块的结构的图。
图3是表示本发明的第二实施方式涉及的光模块的结构的图。
图4是表示本发明的第三实施方式涉及的光模块的结构的图。
图5A是表示本发明的第四实施方式涉及的光模块的结构的图。
图5B是表示第四实施方式涉及的光模块的变形例的图。
图6A是表示本发明的第五实施方式涉及的光模块的结构的图。
图6B是表示第五实施方式涉及的光模块的变形例的图。
图7A是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第一例的图。
图7B是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第一例的图。
图7C是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第一例的图。
图8A是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第二例的图。
图8B是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第二例的图。
图8C是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第二例的图。
图9A是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第三例的图。
图9B是表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第三例的图。
图10是表示本发明的第六实施方式涉及的光模块的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。在本实施方式中,以安装石英-LN调制器的光模块为例进行说明,但只要是使在两端部上连接有平面光波电路(PLC)的光学功能构件一体化而成的多片集成器件,就不限于此。另外,在PLC上,作为上述被动性光电路,对应调制方式的合分波器、偏振合分波器等被集成在光输入输出部的波导路之间。在第一实施方式中表示了一个例子,但在其他的实施方式中,为了简化说明而在附图中进行了省略。另外,除了波导光信号的光波导路以外,在LN调制器上还安装了用于进行调制动作的电极等,但这也同样地在附图中进行了省略。
(第一实施方式)
图2表示本发明的第一实施方式涉及的光模块的结构。石英-LN调制器110是使在两端部连接有石英PLC113a、113b的LN调制器112一体化而成的多片集成器件,被收容在封装体111中。在石英PLC113a上形成有与在LN调制器112上形成的多个光波导路连接的合分波器132a、波阻片133以及偏振合成器134。LN调制器112的输出透过这些光电路,通过折返波导路131a与光纤114a连接。在石英PLC113b上形成有合分波器132b、折返波导路131b,来自光纤114b的输入透过这些光电路,与LN调制器112连接。由此,与石英PLC113a、113b连接的光纤连接部件120a、120b在同一连接用端面121a、121b内将LN调制器112和光纤114a、114b连接。
光纤114a被固定在作为与石英PLC113a连接的连接部件的光纤连接部件120a和该光纤连接部件120a所对置的较远一方的导管部122b上,光纤114b被固定在光纤连接部件120b和该光纤连接部件120b所对置的较远一方的导管部122a上。其结果是,光纤114a、114b被从封装体111的在长度方向上的各个对置面取出。
以往,在石英PLC上,石英-LN调制器的连接面与光纤连接部件的连接面是对置的独立面(存在于PLC两端)。在第一实施方式中,通过将LN调制器的连接面与光纤连接部件的连接面在石英PLC中设为同一面,从而取得如下显著作用效果。
(1)由于在石英PLC113a、113b上设置了半径R=2~3mm左右的折返波导路131a、131b,因此稍稍增大了石英PLC的宽度,但不需要以往在石英PLC与导管部之间设置的光纤余长,能够实现缩短封装体的长度方向。例如,作为一个实施例,能够将140mm左右的封装体缩短为120mm左右。
(2)以往,为了尽可能地减小光纤连接部件的大小,实施通过与小型的毛细管一体化的小型光纤连接部件等来连接光纤(例如,参照专利文献1、非专利文献1)。根据第一实施方式,由于光纤连接部件120a、120b的长度不会对封装体的长度造成影响,因此不需要利用小型部件来进行连接。另外,为了利用小型部件来进行连接,需要用于确保可靠性的复杂设计与安装作业,而根据第一实施方式,不需要这些而能够维持可靠性。
(3)在封装体111的内部中,对光纤114a、114b进行固定的两处连接点之间的距离必然增大,从而减少光纤的压曲量或增大压曲的弯曲半径。这样,由于能充分地确保余长,因此能容易地确保基于热变动的机械可靠性。
(4)石英PLC的端面作为与LN调制器、光纤连接的连接面,为了确保低反射、低损耗而需要进行研磨处理。在第一实施方式中,由于仅石英PLC的单面进行研磨处理即可,因此还能够实现制造成本的降低。
如第一实施方式所示,当使用LN调制器作为光学功能构件时,可确认到不仅缩短了封装体,并且还能够实现具有与以往的封装体尺寸的情况同等的调制功能的多片集成器件。即,调制功能自不待言,还确认到能够实现即便与以往的封装体尺寸的情况相比也不逊色的光损耗、消光比等光波导特性。
在本实施方式中,使用LN以外的电介质材料,例如使用由LiTaO3(以下称为“LT”)构成的LT调制器作为光学功能构件,也能够实现同等的缩短化以及调制功能。另外,使用由作为半导体材料的GaN构成的GaN调制器、由InP构成的InP调制器,也能够在有效保持地利用它们较高的EO效率的状态下获得同等的作用效果、以及使用有机EO材料,也能够不降低其高速响应性的优点而获得同等的作用效果。
光学功能构件不限于第一实施方式所示的调制功能,例如也可以使用由有机材料、半导体材料构成的EO切换波导路、由Si等构成的热光学切换波导路。此时,也能在维持光学切换功能的状态下来实现封装体的长度方向上的缩短化。
(第二实施方式)
图3表示本发明的第二实施方式涉及的光模块的结构。石英-LN调制器210是使在两端部连接有石英PLC213、215的LN调制器212一体化而成的多片集成器件,被收容在封装体211中。在石英PLC213上形成有将在LN调制器212上形成的光波导路与光纤214a连接的折返波导路231。由此,与石英PLC213连接的光纤连接部件220在同一连接用端面221内将LN调制器212和光纤214a连接。石英PLC215为与以往的石英PLC相同的结构。
在第二实施方式中,将LN调制器的连接面与光纤连接部件的连接面设为同一面的石英PLC仅适用于两个石英PLC中的一个石英PLC。通过该结构,能够取得第一实施方式所示的(1)-(4)中一部分的作用效果。
另外,在第二实施方式中,封装体211的导管部222为一处,能够从封装体211的同一面取出两条光纤214a、214b。因此,当石英-LN调制器210搭载在通信装置内的插件板上时,能够缓和与其他器件在连接时的安装上的制约。
(第三实施方式)
图4表示本发明的第三实施方式涉及的光模块的结构。石英-LN调制器310是使在两端部连接有石英PLC313、315的LN调制器312一体化而成的多片集成器件,被收容在封装体311中。在石英PLC313上形成有将在LN调制器312上形成的光波导路与光纤314a、314b连接的折返波导路331、332。在石英PLC315上形成有将在LN调制器312上形成的两条光波导路连接的折返波导路333。由此,与石英PLC313连接的光纤连接部件320在同一面321内将LN调制器312和光纤314a、314b连接。
通过该结构,能取得第一实施方式所示的(1)-(4)的作用效果。另外,与第二实施方式同样地、由于能够从封装体311的同一面取出两条光纤314a、314b,因此当搭载在通信装置内的插件板上时能够缓和安装上的制约。
另外,通过石英PLC315的折返波导路333,能够将用于进行调制动作的LN调制器312的光波导路的有效作用长度增大为两倍。另外,由于能够通过一处的光纤连接部件连接石英PLC与光纤,因此还能进一步降低制造成本。
(第四实施方式)
图5A表示本发明的第四实施方式涉及的光模块的结构。图5A的光模块与第一实施方式的光模块的不同点在于与石英PLC413a、413b连接的光纤连接部件420a、420b。在第一实施方式中,与两条光纤连接的连接部分为隔着LN调制器而在两侧各设置一处的结构,但在第四实施方式中,与两条光纤连接的连接部分设置在相对于LN调制器412的同一侧。
与第一实施方式同样地、导管部422a、422b设置在封装体411的对置面。然而,在第一实施方式中,两条光纤的取出口不在对称位置,但在第四实施方式中,设置在对置面的对称位置。因此,容易制作封装体,当搭载在通信装置内的插件板上时也有利于安装。
图5B的光模块中,两条光纤的取出口不设置在封装体451的在长度方向上的对置面(第一面),而设置在与第一面邻接的侧面(第二面)即第一面的旁边。
采用该结构,在封装体451的内部中对光纤454a、454b进行固定的两处连接点之间,能够对光纤454a、454b施加较大半径的弯曲。因此,能够施加与光纤的压曲同等的效果。
(第五实施方式)
图6A与图6B表示本发明的第五实施方式涉及的光模块的结构。在第五实施方式中,两条光纤的取出口不设置在封装体511、551的在长度方向上的对置面(第一面),而设置在与第一面邻接的侧面(第二面)即封装体的中央附近。在图6A的第二面中的同一面上、图6B的第二面的对置面上分别设置有光纤的取出口。
采用该结构,与第一实施方式~四实施方式相比,能够进一步缩短封装体511、551的导管部涉及的部分的长度。另外,当搭载在通信装置内的插件板上时,在与其他器件的连接时光纤的余长处理变得容易,从而能够缓和安装上的制约。
(光模块的安装方法)
接着说明本实施方式涉及的光模块的安装方法。
图7A~7C表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第一例。最初,如图7A所示,在连接用端面121a、121b上,向LN调制器112固定石英PLC113a、113b而一体化。将一体化所成的多片集成器件收容在封装体111中并进行固定(图7B)。
接着,如图7C所示,从封装体111的导管部122a、122b插入在连接端面上固定有光纤连接部件的光纤114a、114b。在连接用端面121a、121b上,对固定于光纤的光纤连接部件120a、120b与石英PLC113a、113b的光波导路进行调心而固定。最后,在导管部122a、122b上固定光纤114a、114b。
以往的光模块中,封装体的导管部与石英PLC之间设置了光纤余长,该长度大约为10mm,用于连接光纤连接部件与光波导路的空间非常狭窄,操作性较差。采用本实施例,固定光纤114a、114b的两处连接点之间的距离较长,大幅度地提高了用于连接的操作性。
图8A~8C表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第二例。最初,如图8A所示,在连接用端面121a、121b上,向LN调制器112固定石英PLC113a、113b而一体化。另外,在连接用端面121a、121b上,在预先对毛细管124a、124b与石英PLC113a、113b的光波导路进行调心之后进行固定。
如图8B所示,毛细管124是以能够预先供光纤的心线插入的方式而形成有导向孔的连接部件(例如,参照专利文献2)。将固定有毛细管124而一体化所成的多片集成器件收容在封装体111中并进行固定。
如图8C所示,从封装体111的导管部122a、122b插入光纤114a、114b,并插入至毛细管124a、124b的导向孔中并进行固定。最后,在导管部122a、122b中固定光纤114a、114b。
采用本实施例,当固定光纤114a、114b时,在封装体111的内部中不需要调心作业,因此能够大幅地缩短用于连接的作业时间。
图9A与9B表示第一实施方式涉及的光模块的安装方法的第三例。最初,如图9A所示,在连接用端面121a、121b上,向LN调制器112固定石英PLC113a、113b而一体化。另外,在连接用端面121a、121b上,在将固定有光纤连接部件120a、120b的光纤114a、114b预先与石英PLC113a、113b的光波导路进行调心之后进行固定。将固定有光纤114而一体化所成的多片集成器件收容在封装体111中并进行固定。
如图9B所示,从封装体111的内侧向导管部122a、122b插入光纤114a、114b,并向封装体111的外侧引出。当石英-LN调制器110搭载在通信装置内的插件板上时,光纤的长度为20-50cm左右。采用本实施例,由于固定光纤114a、114b的两处连接点之间的距离较长,因此能容易地进行光纤通过导管部的作业。
(第六实施方式)
图10表示本发明的第六实施方式涉及的光模块的结构。石英-LN调制器610是将石英PLC613与LN调制器612连接而一体化所成的多片集成器件,收容在封装体611中。在石英PLC613上形成有将在LN调制器612上形成的光波导路与光纤614a连接的折返波导路631。由此,在同一连接用端面621内将与石英PLC613连接的LN调制器612和利用光纤连接部件620a固定的光纤614a连接。另外,在LN波导路612的、同与石英PLC613连接的面对置的端面上,连接有与光纤连接部件620b一体化的光纤614b。从导管部622取出两条光纤614a、614b。
在以往的两芯片型的多片集成模块中,在PLC与调制器的连接端面的相反端面上连接光纤,需要分别从封装体的在长度方向上的对置面取出两条光纤。采用第六实施方式,能够取得如下的作用效果。
(1)由于在石英PLC613上设置了半径R=2~3mm左右的折返波导路631,因此稍稍增大了石英PLC的宽度,而不需要以往在石英PLC与导管部之间设置的光纤余长的单端量,因此能够实现缩短封装体的长度方向,即能够实现封装体的小型化。例如,作为一个实施例,采用第六实施方式,能够将收容以往两芯片型的多片集成模块的封装体长度120mm设为长度100mm。
另外,能够取得与第一实施方式所示的(2)、(4)相同的效果。关于第一实施方式所示的(3)的效果,也必然地增大固定光纤614a的连接点之间的距离,从而减少光纤的压曲量或增大压曲的弯曲半径。
另外,在第六实施方式中,封装体611的导管部622为一处,能够从封装体611的同一面取出两条光纤614a、614b。因此,当石英-LN调制器610搭载在通信装置内的插件板上时,能缓和与其他装置在连接时的安装上的制约。

Claims (13)

1.一种光模块,通过在封装体中收容有多片集成器件和固定了各个光纤的导管部而成,该多片集成器件通过使在两端部连接有平面光波电路即PLC的光学功能构件一体化所成,
所述光模块的特征在于,
在各个所述PLC形成有用于连接形成在所述光学功能构件的光波导路与各个所述光纤的折返波导路,
所述光模块具有连接部件,所述连接部件在各个所述PLC中的用于连接所述光学功能构件的同一面内,连接所述光学功能构件与各个所述光纤,
各个所述光纤被从所述PLC的用于连接所述光学功能构件的面和形成在所述封装体的对置面的导管部取出。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
各个所述光纤被从形成在所述封装体的在长度方向上的各个对置面的导管部取出。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
各个所述光纤被从所述封装体的、形成在与在长度方向上对置的第一面邻接的第二面的导管部即被从形成在所述第一面的旁边的第二面的导管部取出。
4.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
各个所述光纤被从所述封装体的、与在长度方向上对置的第一面邻接的第二面即被从所述第二面的中央附近取出。
5.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
所述光学功能构件是石英玻璃系材料、电介质材料、半导体材料或者有机材料中的任一种。
6.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,
所述PLC由石英玻璃系材料构成,所述光学功能构件是LiNbO3,所述多片集成器件是光调制器。
7.一种光模块,通过在封装体中收容有多片集成器件和固定了各个光纤的导管部而成,该多片集成器件通过使在两端部连接有平面光波电路即PLC的光学功能构件一体化所成,
所述光模块的特征在于,
在所述PLC中的第一PLC形成有用于连接形成在所述光学功能构件的光波导路与光纤的折返波导路,
所述光模块具有连接部件,所述连接部件在所述第一PLC中的用于连接所述光学功能构件的同一面内,连接所述光学功能构件与所述光纤,
各个所述光纤被从形成在所述封装体的同一面的导管部取出。
8.根据权利要求7所述的光模块,其特征在于,
在所述PLC中的第二PLC形成有用于连接形成在所述光学功能构件的两条光波导路的折返波导路。
9.根据权利要求7所述的光模块,其特征在于,
所述光学功能构件是石英玻璃系材料、电介质材料、半导体材料或者有机材料中的任一种。
10.根据权利要求7所述的光模块,其特征在于,
所述PLC由石英玻璃系材料构成,所述光学功能构件是LiNbO3,所述多片集成器件是光调制器。
11.一种光模块,通过在封装体中收容有多片集成器件和固定了各个光纤的导管部而成,该多片集成器件通过使连接有平面光波电路即PLC的光学功能构件一体化所成,
所述光模块的特征在于,
在所述PLC形成有用于连接形成在所述光学功能构件的光波导路与第一光纤的折返波导路,
所述光模块具有第一连接部件,所述第一连接部件在所述PLC中的用于连接所述光学功能构件的同一面内,连接所述光学功能构件与所述第一光纤,
所述光模块具有第二连接部件,所述第二连接部件用于在所述光学功能构件的、与所述PLC连接的相反侧的面内,连接形成在所述光学功能构件的光波导路与第二光纤,
所述第一光纤及第二光纤被从形成在所述封装体的同一面的导管部取出。
12.根据权利要求11所述的光模块,其特征在于,
所述光学功能构件是石英玻璃系材料、电介质材料、半导体材料或者有机材料中的任一种。
13.根据权利要求11所述的光模块,其特征在于,
所述PLC由石英玻璃系材料构成,所述光学功能构件是LiNbO3,所述多片集成器件是光调制器。
CN201380020728.4A 2012-04-25 2013-04-24 光模块 Active CN104246561B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-100306 2012-04-25
JP2012100306 2012-04-25
PCT/JP2013/002797 WO2013161299A1 (ja) 2012-04-25 2013-04-24 光モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104246561A CN104246561A (zh) 2014-12-24
CN104246561B true CN104246561B (zh) 2017-06-06

Family

ID=49482642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380020728.4A Active CN104246561B (zh) 2012-04-25 2013-04-24 光模块

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9297961B2 (zh)
JP (1) JP5759622B2 (zh)
CN (1) CN104246561B (zh)
CA (1) CA2869706C (zh)
WO (1) WO2013161299A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5554805B2 (ja) * 2012-05-15 2014-07-23 日本電信電話株式会社 光モジュール
JP6295811B2 (ja) * 2014-05-08 2018-03-20 住友電気工業株式会社 光トランシーバ
JP6660820B2 (ja) * 2016-06-13 2020-03-11 日本電信電話株式会社 光デバイス
JP6938894B2 (ja) * 2016-10-31 2021-09-22 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光変調器及び光モジュール
JP2019164261A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 住友大阪セメント株式会社 光変調器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2807122A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical component

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0273207A (ja) 1988-09-09 1990-03-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光導波路部品の実装構造
JPH03273490A (ja) 1990-03-23 1991-12-04 Tokyo Electric Co Ltd 商品販売装置
JP3273490B2 (ja) 1995-09-22 2002-04-08 日本電信電話株式会社 多芯マイクロキャピラリとこれを用いた光導波回路と光ファイバとの接続方法
CA2563182A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-11 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Micro-optical device
JP5069144B2 (ja) * 2008-02-26 2012-11-07 日本電信電話株式会社 光変調器
JP5108042B2 (ja) * 2010-03-11 2012-12-26 日本電信電話株式会社 光変調器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2807122A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical component

Also Published As

Publication number Publication date
CN104246561A (zh) 2014-12-24
CA2869706A1 (en) 2013-10-31
US20150331194A1 (en) 2015-11-19
CA2869706C (en) 2017-10-17
US9297961B2 (en) 2016-03-29
WO2013161299A1 (ja) 2013-10-31
JPWO2013161299A1 (ja) 2015-12-24
JP5759622B2 (ja) 2015-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104246561B (zh) 光模块
CN112835215B (zh) 一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片以及调制器
US8503843B2 (en) Hybrid integrated optical module
CN101238405B (zh) 光调制器
CN102033335B (zh) 集成光学多功能调制器及其制造方法
US20090003841A1 (en) Optical Modulator
CN117976667B (zh) 适用于硅光集成芯片的硅基薄膜铌酸锂调制器
US7586670B2 (en) Nonlinear optical devices based on metamaterials
US10855378B2 (en) Method and system for a silicon-based optical phase modulator with high modal overlap
US20210231866A1 (en) Silicon photonics integration circuit
JP2003121806A (ja) 光変調器
US6954298B2 (en) Electro-optic modulator, the production method therefor and the block for implementing same
CN105137621B (zh) 能实现双向调制的铌酸锂强度调制器及光收发模块
JP5108042B2 (ja) 光変調器
CN114365033B (zh) Iq光调制器
WO2015193981A1 (ja) 光変調器およびこれを備えた光送信器、光送受信器
KR101683543B1 (ko) 벌크 실리콘 기판을 사용하는 변조기
CN201508442U (zh) 集成光学多功能调制器
JP2015102686A (ja) 光変調器
JP2014038199A (ja) 光モジュール
Sugiyama et al. Low-drive-voltage and compact RZ-DQPSK LiNbO3 Modulator
JP2015200746A (ja) 光モジュール
JP2014038173A (ja) 光変調器
US12153251B2 (en) Silicon photonics integration circuit
KR20110092043A (ko) 변조기, 이를 이용한 변조방법 및 이를 이용하는 광 통신 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant