供在光學(xué)通信模塊中使用的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊、光學(xué)通信系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本申請(qǐng)案涉及一種供在光學(xué)通信模塊中使用的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊、一種光學(xué)通信系統(tǒng)及一種方法。本發(fā)明提供一種供在光學(xué)通信模塊中使用的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊可在安裝過程期間較容易地與所述模塊對(duì)準(zhǔn)、減小光纖端在其連接到所述光學(xué)器件系統(tǒng)的相應(yīng)光學(xué)端口時(shí)被損壞的可能性、且消除或減小在光纖端面與所述光學(xué)端口之間的界面處的菲涅爾損耗的發(fā)生。所述光學(xué)端口具有與所述光纖在橫切方向上(即，在橫切于所述光纖的光學(xué)軸的方向上)的形狀對(duì)稱的非圓形形狀。所述光學(xué)端口的所述非圓形對(duì)稱形狀減小所述光學(xué)端口對(duì)所述相應(yīng)光纖施加的力的量。
【專利說明】供在光學(xué)通信模塊中使用的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊、光學(xué)通信系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)通信模塊。更特定來說，本發(fā)明涉及一種供在光學(xué)通信模塊中使用的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊、一種并入有所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的光學(xué)通信模塊及一種方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中使用多種光學(xué)通信模塊來在所述網(wǎng)絡(luò)上發(fā)射及接收光學(xué)數(shù)據(jù)信號(hào)。光學(xué)通信模塊可為(I)具有光學(xué)接收能力但不具有光學(xué)發(fā)射能力的光學(xué)接收器模塊，(2)具有光學(xué)發(fā)射能力但不具有光學(xué)接收能力的光學(xué)發(fā)射器模塊，或(3)具有光學(xué)發(fā)射能力及光學(xué)接收能力兩者的光學(xué)收發(fā)器模塊。
[0003]典型的光學(xué)發(fā)射器模塊具有發(fā)射器模塊外殼、安置于所述外殼內(nèi)的電子組合件(ESA)及緊固到所述發(fā)射器模塊外殼或所述ESA的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊。發(fā)射器模塊的ESA通常包含模塊印刷電路板(PCB)、安裝于所述模塊PCB上的激光驅(qū)動(dòng)器電路、安裝于所述模塊PCB上的至少一個(gè)激光二極管及安裝于所述模塊PCB上的各種其它電組件。激光驅(qū)動(dòng)器電路向每一相應(yīng)激光二極管輸出電驅(qū)動(dòng)信號(hào)以致使所述相應(yīng)激光二極管被調(diào)制。當(dāng)所述激光二極管被調(diào)制時(shí)，其輸出具有對(duì)應(yīng)于邏輯I及邏輯O的功率電平的光學(xué)信號(hào)。所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊執(zhí)行將由每一相應(yīng)激光二極管產(chǎn)生的光學(xué)信號(hào)引導(dǎo)到相應(yīng)發(fā)射光纖的端中的功能。所述發(fā)射光纖的所述端通過某一類型的緊固機(jī)構(gòu)機(jī)械且光學(xué)耦合到所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊。通常將模塊PCB安裝于較高級(jí)系統(tǒng)PCB上且在兩個(gè)PCB之間進(jìn)行電互連。
[0004]典型的光學(xué)接收器模塊具有接收器模塊外殼、安置于所述外殼內(nèi)的ESA及緊固到所述接收器模塊外殼或所述ESA的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊。所述ESA包含模塊PCB、安裝于所述模塊PCB上的至少一個(gè)接收光電二極管及安裝于所述模塊PCB上的各種其它電組件。所述光學(xué)接收器模塊的光學(xué)器件系統(tǒng)將從光纖的端輸出的光學(xué)數(shù)據(jù)信號(hào)引導(dǎo)到相應(yīng)光電二極管中的一者上。所述光電二極管將傳入光學(xué)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。例如跨阻抗放大器(TIA)的電檢測電路接收由光電二極管產(chǎn)生的電信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)經(jīng)放大電信號(hào)，所述經(jīng)放大電信號(hào)由ESA的其它電路處理以恢復(fù)數(shù)據(jù)。通常將模塊PCB安裝于較高級(jí)系統(tǒng)PCB上且在兩個(gè)PCB之間進(jìn)行電互連。
[0005]在光學(xué)收發(fā)器模塊中，通常將接收器及發(fā)射器ESA合并成具有上面安裝接收器及發(fā)射器的激光二極管、光電二極管以及其它電組件的單個(gè)模塊PCB的單個(gè)ESA。所有這些組件均裝納于收發(fā)器模塊外殼內(nèi)。在光學(xué)收發(fā)器模塊中通常使用單個(gè)光學(xué)器件系統(tǒng)模塊來在光纖的端與相應(yīng)光電二極管及激光二極管之間耦合光學(xué)信號(hào)。
[0006]在組裝上文所描述類型的發(fā)射器、接收器或收發(fā)器模塊的過程期間，首先借助標(biāo)準(zhǔn)表面安裝技術(shù)(SMT)過程將ESA的表面安裝組件安裝于模塊PCB上。典型的表面安裝組件包含電阻器、電容器、電感器及時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)電路。接著清潔ESA。在已執(zhí)行SMT過程且已清潔ESA之后，執(zhí)行裸片附接過程以將激光二極管驅(qū)動(dòng)器電路、激光二極管、TIA及光電二極管附接到模塊PCB。在裸片附接過程期間，機(jī)器視覺系統(tǒng)捕獲組件及PCB的圖像?；谶@些圖像，機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)組件的位置及定向做出調(diào)整以使其進(jìn)入其在所述PCB上的恰當(dāng)位置及定向中。
[0007]在已執(zhí)行裸片附接過程之后，執(zhí)行線接合過程以做出所有必要的電連接。在已執(zhí)行裸片附接過程之后，無法使ESA經(jīng)受任何額外焊料回流過程，因?yàn)楹噶匣亓鬟^程通常會(huì)在PCB上及/或ESA的其它組件上留下例如助焊劑及焊料球等殘余物或碎屑。如果不移除，那么所述殘余物可導(dǎo)致性能問題。舉例來說，助焊劑可與接合線接觸從而導(dǎo)致電性能問題，或其可妨礙光學(xué)路徑從而導(dǎo)致光學(xué)性能問題。在此階段進(jìn)行清潔也是不可能的，因?yàn)槠淇蓳p壞線接合。另外，難以洗掉在間隔緊密的光學(xué)路徑中的焊劑及碎屑。出于這些原因，光學(xué)通信模塊通常不焊接到系統(tǒng)PCB，而是通常經(jīng)配置以與非焊料界面機(jī)械耦合，例如焊接到系統(tǒng)PCB的機(jī)械連接器。此非焊料界面添加系統(tǒng)的成本。
[0008]在已執(zhí)行裸片附接及線接合過程之后，將光學(xué)器件系統(tǒng)模塊安裝到ESA上。光學(xué)器件系統(tǒng)模塊通常為具有形成于其中的用于在光纖的端與相應(yīng)光電子組件(即，激光二極管及光電二極管)之間耦合光學(xué)信號(hào)的一個(gè)或一個(gè)以上光學(xué)耦合元件的經(jīng)模制塑料部件。所述光學(xué)耦合元件通常為折射、衍射或反射光學(xué)元件(例如，透鏡、反射器、衍射光柵)。光纖的端經(jīng)由直接耦合布置(例如，對(duì)接耦合)或經(jīng)由固持光纖的端并與模塊外殼配對(duì)的光學(xué)連接器裝置機(jī)械耦合到光學(xué)器件系統(tǒng)模塊。
[0009]在將光學(xué)器件系統(tǒng)模塊安裝于ESA上的過程期間，使用具有相機(jī)及計(jì)算機(jī)運(yùn)行圖案辨識(shí)軟件的精確取放系統(tǒng)來辨識(shí)光電子組件及光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的位置。在完成幾個(gè)模塊之后，通常使其下線以借助顯微鏡系統(tǒng)來測量對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)確度。根據(jù)顯微鏡測量對(duì)取放系統(tǒng)做出調(diào)整以確保光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的光學(xué)元件與ESA的相應(yīng)光電子組件準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。為了嚴(yán)格的過程控制，周期性地執(zhí)行這些線下測量及調(diào)整。
[0010]與上文所描述的對(duì)準(zhǔn)過程相關(guān)聯(lián)的困難之一是，難以準(zhǔn)確地測量與常規(guī)光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的對(duì)準(zhǔn)。由光電子元件的線、透鏡的中心及光電子元件的圖像界定的光學(xué)軸需要與測量顯微鏡的光學(xué)軸完全對(duì)準(zhǔn)。用于固持光纖的機(jī)械結(jié)構(gòu)需要將光纖端面約束在光電子元件的圖像被聚焦的恰好相同的點(diǎn)處。
[0011]在其中光纖端直接緊固到光學(xué)端口的布置中，光學(xué)端口通常為圓形的且具有比光纖的直徑稍大的直徑以確保所述光纖可被插入到所述端口中且稍后通過環(huán)氧樹脂固定地緊固到所述端口。在此設(shè)計(jì)中，由于光纖能夠在端口中四處移動(dòng)而存在不確定性或誤差?；蛘撸鈱W(xué)端口可具有比光纖的直徑稍小的直徑。在后一情況中，將也為圓形的光纖的端壓入到相應(yīng)端口中直到光纖的端面與安置于相應(yīng)端口內(nèi)側(cè)的止擋件鄰接為止。在此類布置中，稱所述光纖被壓入配合到端口中。光纖與制成端口的材料之間的干涉將光纖固持于適當(dāng)位置中。
[0012]為了使光纖端與相應(yīng)光學(xué)端口之間的此圓形/圓形界面有效，需要對(duì)光纖施加相對(duì)大的力以將所述光纖推動(dòng)到所述端口中，此可損壞光纖。而且，由于此界面處的緊密配合，在光纖端面與安置于端口內(nèi)側(cè)的止擋件之間將可能存在氣隙，此可導(dǎo)致在所述界面處發(fā)生菲涅爾損耗。無法在此界面處使用折射率匹配(RIM)環(huán)氧樹脂來防止此類菲涅爾損耗發(fā)生。通常，在經(jīng)劈裂玻璃光纖的情況及經(jīng)切割且拋光的塑料光纖的情況兩者中，在光纖的端面處存在表面粗糙度。如果可在此類布置中使用R頂環(huán)氧樹脂，那么其將有助于通過填補(bǔ)所述粗糙度來最小化光學(xué)損耗。因此，在此界面處缺少RIM環(huán)氧樹脂會(huì)引入由于光纖端面的缺陷所致的額外損耗。
[0013]需要一種可耐受焊料回流過程使得其可經(jīng)由SMT過程安裝到系統(tǒng)PCB的光學(xué)通信模塊。還需要一種光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其在將所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊安裝于光學(xué)通信模塊上的過程期間較容易與光學(xué)通信模塊對(duì)準(zhǔn)且可消除或減小光纖端面與光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的光學(xué)端口之間的界面處的菲涅爾損耗及由于有缺陷的光纖端面所致的損耗的發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明針對(duì)于一種供在光學(xué)通信模塊中使用的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊、一種并入有所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的光學(xué)通信模塊，及一種方法。所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊具有上表面、下表面、后端及前端。至少第一光學(xué)端口形成于所述上表面、所述下表面、所述前端及所述后端中的一者中以用于接納第一光纖的一端。所述第一光學(xué)端口具有非圓形形狀且經(jīng)定大小以夾持第一光纖的圓形外表面。
[0015]所述光學(xué)通信模塊包括:ESA，其包括電路板及安裝于所述電路板的上表面上的至少第一光電子組件；及光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其附接到所述ESA。所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊具有上表面、下表面、后端及前端。至少第一光學(xué)端口形成于所述上表面、所述下表面、所述前端及所述后端中的一者中以用于接納第一光纖的一端。所述第一光學(xué)端口具有非圓形形狀且經(jīng)定大小以夾持第一光纖的圓形外表面。所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊經(jīng)配置以在所述第一光學(xué)端口與所述第一光電子組件之間以光學(xué)方式耦合光。
[0016]所述方法包括:提供包括ESA及附接到所述ESA的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的光學(xué)通信模塊，其中形成于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊中的至少第一光學(xué)端口具有通過RM環(huán)氧樹脂緊固到其的第一光纖的一端，且其中所述第一光學(xué)端口具有非圓形形狀且經(jīng)定大小使得其夾持所述第一光纖的圓形外表面；及借助所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊在所述第一光學(xué)端口與所述第一光電子組件之間以光學(xué)方式耦合光。
[0017]依據(jù)以下描述、圖式及所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些及其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1圖解說明根據(jù)說明性實(shí)施例的光學(xué)收發(fā)器模塊的俯視透視圖，展示所述光學(xué)收發(fā)器模塊連接到多個(gè)光纖的端。
[0019]圖2圖解說明圖1中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊的ESA的俯視透視圖。
[0020]圖3圖解說明圖1中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊的后視透視圖，其中移除了光纖以展不形成于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的后部分中的多個(gè)光學(xué)端口。
[0021]圖4圖解說明圖3中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊的后視透視圖，其中光纖連接到所述光學(xué)收發(fā)器模塊以展示光學(xué)端口夾持相應(yīng)光纖的方式。
[0022]圖5圖解說明圖4中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊的一部分沿著圖4的線A-A ?截取的透視橫截面?zhèn)纫晥D。
[0023]圖6圖解說明根據(jù)另一說明性實(shí)施例的光學(xué)收發(fā)器模塊的俯視透視圖，展示所述光學(xué)收發(fā)器模塊連接到多個(gè)光纖的端。
[0024]圖7圖解說明圖6中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊沿著圖6的線B-B'截取的透視橫截面?zhèn)纫晥D。

【具體實(shí)施方式】
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊可在安裝過程期間較容易地與ESA對(duì)準(zhǔn)、減小光纖端在其連接到光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的相應(yīng)光學(xué)端口時(shí)被損壞的可能性、且減少或消除在光纖端面與所述光學(xué)端口之間的界面處的菲涅爾損耗的發(fā)生。所述光學(xué)端口具有相對(duì)于光纖的橫切形狀(即，光纖在橫切于光纖的光學(xué)軸的方向上的形狀)對(duì)稱的非圓形形狀。此對(duì)稱性確保光纖端面的中心保持于光學(xué)端口的中心處。換句話說，此對(duì)稱性確保光纖的芯與光學(xué)端口的中心對(duì)準(zhǔn)。所述光學(xué)端口的所述非圓形對(duì)稱形狀減小將光纖推動(dòng)到端口中所需的力的量，因此減小在將光纖推動(dòng)到端口中時(shí)損壞光纖的可能性。
[0026]而且,光纖與光學(xué)端口的形狀之間的差異在光纖的外表面與光學(xué)端口的內(nèi)表面之間形成通道，所述通道允許RIM環(huán)氧樹脂與光纖的端面并與光學(xué)端口接觸地安置于光學(xué)端口內(nèi)側(cè)以消除任何氣隙。消除氣隙確保在光纖的端面與光學(xué)端口的界面處將不發(fā)生菲涅爾損耗。如上文所指示，無法使用RIM環(huán)氧樹脂來防止在已知圓形光纖/圓形端口界面中發(fā)生此類菲涅爾損耗，這是因?yàn)樵诖祟愒O(shè)計(jì)中光纖端面必須與安置于相應(yīng)端口內(nèi)側(cè)中的相應(yīng)止擋件鄰接以實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)。
[0027]另外，根據(jù)一實(shí)施例，所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊具有致使光電子組件的圖像聚焦于其上的圖像平面位于光學(xué)端口中可容易從端口的外側(cè)觀看的預(yù)定位置處的配置。此后一特征促進(jìn)在安裝過程期間將光學(xué)器件系統(tǒng)模塊與光學(xué)通信模塊對(duì)準(zhǔn)的過程?，F(xiàn)在將參考圖1到7來描述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊及并入有所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的光學(xué)通信模塊的說明性實(shí)施例，在所述圖中相同參考編號(hào)表示相同元件、組件或特征。應(yīng)注意，圖1到7中的元件、組件或特征未必按比例繪制。
[0028]圖1圖解說明根據(jù)說明性實(shí)施例的光學(xué)收發(fā)器模塊I的俯視透視圖，展示光學(xué)收發(fā)器模塊I連接到多個(gè)光纖20的端。根據(jù)此說明性實(shí)施例，光學(xué)收發(fā)器模塊I具有四個(gè)信道，但光學(xué)收發(fā)器模塊I可具有等于或大于I的任何數(shù)目個(gè)信道。光學(xué)收發(fā)器模塊I包含ESA2及安裝于ESA2上的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10。根據(jù)此說明性實(shí)施例，光學(xué)收發(fā)器模塊I還包含用于固持光纖20的端部分的光纖組織器3，如下文將更詳細(xì)地描述。光纖組織器3為任選的。光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10通常由經(jīng)模制塑料材料制成，例如ULTEM?聚醚酰亞胺，其為由沙特阿拉伯利雅得的沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC) (Saudi Basic Industries Corporat1nof Riyadh, Saudi Arabia)制造的一種類型的聚醚酰亞胺。然而，可針對(duì)光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10使用其它適合材料，例如聚碳酸酯。
[0029]圖2圖解說明圖1中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊I的ESA2的俯視透視圖。根據(jù)此說明性實(shí)施例，ESA2提供兩個(gè)發(fā)射信道及兩個(gè)接收信道。所述發(fā)射信道中的每一者包含光源，其通常為垂直腔表面發(fā)射激光二極管(VCSEL)。光源5a及5b分別產(chǎn)生用于在光纖20c及20d(圖1)上發(fā)射的光學(xué)信號(hào)。所述接收信道中的每一者包含用于將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光檢測器，其通常為P-本征-N(PIN) 二極管。光檢測器4a及4b將分別從光纖20a及20b (圖1)的端傳出的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光源5a、5b及光檢測器4a、4b經(jīng)由接合線6電耦合到ESA2的控制器IC7。
[0030]控制器IC7充當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)光源5a、5b的驅(qū)動(dòng)器IC且充當(dāng)用于處理從光檢測器4a、4b輸出的電信號(hào)的接收器1C。ESA2還包含用于光源5a、5b及光檢測器4a、4b與ESA2的粗略對(duì)準(zhǔn)的基準(zhǔn)標(biāo)記8a。ESA2還包含用于在安裝過程期間調(diào)平光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的基準(zhǔn)標(biāo)記8b。將ESA2的組件4到7裸片附接于ESA2的PCB9的表面上。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員鑒于本文中所提供的描述將理解，控制器IC7除上文所描述的功能性以外還可具有功能性，但為簡潔起見本文中將不描述此種額外功能性。額外組件13a通常也安裝于ESA2上，例如，解耦電容器、電阻器及⑶R電路。ESA2還可包含在將光學(xué)收發(fā)器模塊I插入到邊緣卡槽(出于清晰的目的而未展示)中時(shí)與外部電路(為清晰起見而未展示)進(jìn)行電連接的邊緣卡連接器電接觸墊13b。
[0031]圖3圖解說明圖1中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊I的后視透視圖，其中移除了光纖20及組織器3以展示形成于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的后部分中的多個(gè)光學(xué)端口 1a到10d。出于說明性目的，將光學(xué)端口 1a到1d展示為矩形形狀，但其可具有與光纖20a到20d的橫切形狀(即，與光纖在橫切于光纖的光學(xué)軸的方向上的形狀)對(duì)稱的任何非圓形形狀。在每一光學(xué)端口 1a到1d內(nèi)，存在構(gòu)成端口 1a到1d的前端的止擋件11。光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的后表面12構(gòu)成端口 1a到1d中的每一者的后端。端口 1a到1d中的每一者具有形成于相應(yīng)止擋件11中的類透鏡元件14。類透鏡元件14的形狀及位置相對(duì)于端口1a到1d的側(cè)壁15對(duì)稱。在圖3中所展示的說明性實(shí)施例中，將端口 1a到1d描繪為正方形形狀且將類透鏡元件14描繪為圓形形狀且在止擋件11上居中。
[0032]類透鏡元件14與止擋件11且與聚焦到相應(yīng)類透鏡元件14的相應(yīng)頂點(diǎn)上的相應(yīng)光電子組件4a到5b (圖2)的相應(yīng)圖像大體共面，如下文將參考圖5更詳細(xì)地描述。此方面促進(jìn)將光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10與ESA2光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的過程以便將相應(yīng)光電子組件4a到5b與相應(yīng)光學(xué)端口 1a到1d光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，如下文將更詳細(xì)地描述。
[0033]端口 1a到1d各自具有對(duì)應(yīng)于相應(yīng)止擋件11與后表面12駐存于其中的平面之間的最短距離的長度L。此長度L被設(shè)計(jì)為相對(duì)較短以便允許顯微鏡(未展示)或其它具有相對(duì)寬視場(FOV)的視覺系統(tǒng)從端口 10的外側(cè)觀察類透鏡元件14。如上文所指示，光電子組件4a到5b的圖像聚焦于相應(yīng)類透鏡元件14的相應(yīng)頂點(diǎn)上。此方面結(jié)合寬FOV使得較容易借助其它觀看系統(tǒng)的顯微鏡觀看光電子組件4a到5b的圖像以確定端口 1a到1d與光電子組件4a到5b的對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)確度。此又使得較容易在制造期間控制對(duì)準(zhǔn)過程。
[0034]根據(jù)此說明性實(shí)施例，后表面12(圖3)從光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的后端19凹入以形成嚙合組織器3的互補(bǔ)形狀的托盤3a (圖1)的唇部16。此特征允許組織器3與光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10彼此精確地嚙合。將光纖20a到20d的端插入穿過組織器中由橫梁3b (圖1)的下表面及托盤3a(圖1)界定的開口。接著將光纖20a到20d的端插入到相應(yīng)光學(xué)端口 1a到1d中使得光纖20a到20d的相應(yīng)端面與相應(yīng)類透鏡元件14的相應(yīng)頂點(diǎn)鄰接或幾乎鄰接。接著將組織器3滑動(dòng)成與光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10嚙合。
[0035]通常，將在光纖20a到20d的端連接到相應(yīng)端口 1a到1d之前將RM環(huán)氧樹脂(未展示)放置于相應(yīng)光纖的尖端上或類透鏡元件14上。將光纖20a到20d的端插入到相應(yīng)端口 1a到1d中會(huì)向前推動(dòng)環(huán)氧樹脂以填充原本可能存在于光纖20a到20d的端面與相應(yīng)止擋件11之間的任何氣隙。任何過量環(huán)氧樹脂將通過存在于光纖20a到20d的外表面與端口 1a到1d的內(nèi)表面15之間的前述通道漏出。在將組織器3滑動(dòng)到適當(dāng)位置中之后，將更多的環(huán)氧樹脂澆注到安置于組織器3的托盤3a的頂部上的光纖20a到20d的部分中。當(dāng)環(huán)氧樹脂固化時(shí)，其以圖1中所展示的位置將光纖20a到20d的端固定地緊固到相應(yīng)端口 1a到1d且將組織器3固定地緊固到光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10。組織器3為光纖20a到20d提供應(yīng)變消除且有助于將其端面固持于其經(jīng)連接位置中。
[0036]傾斜小面25 (圖1)形成于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的上表面17中。傾斜小面25為使光學(xué)路徑彎折的反射器。光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的透鏡(未展示)也形成于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的下表面18中。如下文將更詳細(xì)地描述,傾斜小面25與形成于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的下表面18中的透鏡協(xié)作以分別在光電子組件4a到5b與光纖20a到20d的端之間率禹合光。
[0037]圖4圖解說明圖3中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊I的后視透視圖，其中光纖20連接到光學(xué)收發(fā)器模塊I以展示光學(xué)端口 1a到1d夾持相應(yīng)光纖20a到20d的方式。端口 1a到1d的寬度W及/或長度L稍小于光纖20a到20d的直徑，以確保端口 1a到1d對(duì)相應(yīng)光纖20a到20d施加致使端口 1a到1d夾持光纖20a到20d的對(duì)稱力。通常，端口的寬度W及長度L兩者將稍小于光纖的直徑以確保所述端口在圍繞光纖的外圍的數(shù)個(gè)位置處夾持所述光纖。由于光學(xué)端口 1a到1d為非圓形形狀(例如，矩形)，因此將光纖20a到20d推動(dòng)到相應(yīng)端口 1a到1d中需要較少的力。雖然端口與光纖20a到20d之間存在比在上文所描述的已知圓形/圓形界面中少的干涉，但在光纖20a到20d與相應(yīng)端口 1a到1d之間存在的干涉量足以確保端口 1a到1d夾持光纖20a到20d以幫助將其固持于其經(jīng)連接位置中。
[0038]此外，如上文所指示，RM環(huán)氧樹脂(未展示)安置于端口 1a到1d的內(nèi)側(cè)以用于將光纖20a到20d固定地緊固于其在相應(yīng)端口 1a到1d內(nèi)側(cè)的經(jīng)連接位置中。由于端口 1a到1d的形狀不同于光纖20a到20d的形狀，因此光纖20a到20d的外表面與端口10的內(nèi)表面之間存在RIM環(huán)氧樹脂可通過其滲漏的某一空間。當(dāng)RIM環(huán)氧樹脂硬化時(shí)，其形成幫助將光纖20a到20d緊固到相應(yīng)端口 1a到1d的接合。RIM環(huán)氧樹脂對(duì)于由光學(xué)收發(fā)器模塊I使用的光學(xué)信號(hào)的操作波長為透明的。
[0039]RIM環(huán)氧樹脂起到填補(bǔ)可存在于光纖20a到20d的端面與端口 1a到1d的相應(yīng)止擋件11 (圖3)之間的任何氣隙的額外目的。填補(bǔ)這些氣隙消除光纖20a到20d的端面與止擋件11(圖3)之間的界面處原本可能存在的任何折射率改變。消除這些氣隙防止在這些界面處發(fā)生菲涅爾反射。防止在這些界面處發(fā)生菲涅爾反射防止了在所述界面處發(fā)生光學(xué)損耗，這在幫助收發(fā)器模塊I實(shí)現(xiàn)良好光學(xué)性能方面為重要的。另外，所述環(huán)氧樹脂可填補(bǔ)由于光纖尖端的制備所致的任何粗糙度或缺陷。此類缺陷可能在劈裂或拋光操作期間形成。
[0040]圖5圖解說明圖4中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊I的一部分沿著圖4的線A-A ?截取的透視橫截面?zhèn)纫晥D。如在圖5中可見，當(dāng)光纖20a到20d連接到相應(yīng)端口 1a到1d時(shí)，光纖20a到20d的端面的中心與止擋件11的類透鏡元件14的中心或頂點(diǎn)鄰接。如上文所指示，R頂環(huán)氧樹脂(未展示)的薄膜安置于光纖20a到20d的端面與止擋件11中間以防止光纖20a到20d的端面與止擋件11之間的界面處存在任何折射率改變。
[0041]光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10具有形成于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的上表面17中的傾斜小面25，其用作全內(nèi)反射(TIR)表面。根據(jù)此說明性實(shí)施例，TIR表面25傾斜成45°使得其將入射光反射到90°的角度，但TIR表面25可經(jīng)設(shè)計(jì)而以其它角度反射光?？煽闯觯鈱W(xué)器件系統(tǒng)模塊10的下表面形成光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10中的腔28，其為ESA2 (圖2)的組件4到7提供空間使得組件4到7安置于腔28的壁與ESA2的PCB9的上表面中間。
[0042]根據(jù)其中光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10中形成有四個(gè)光學(xué)路徑的此說明性實(shí)施例，在光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的下表面18上形成有四個(gè)聚焦透鏡26a到26d，但在圖5中可僅看到透鏡26c。圖5中所展不的虛線27表不由光源5a產(chǎn)生的光學(xué)信號(hào)且不范光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10對(duì)從光源5a輸出的光學(xué)信號(hào)進(jìn)行操作的方式。光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10以一方式對(duì)光學(xué)信號(hào)27進(jìn)行操作使得光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10將光源5a的圖像聚焦于類透鏡元件14的頂點(diǎn)處。當(dāng)光學(xué)信號(hào)27從光源5a輸出時(shí)，其開始發(fā)散且繼續(xù)發(fā)散直到其入射于透鏡26c上為止。根據(jù)此實(shí)施例，透鏡26c為致使光束開始會(huì)聚的折射透鏡。所述光束在于TIR表面25上反射之后繼續(xù)會(huì)聚，直到其到達(dá)類透鏡特征14的頂點(diǎn)為止。透鏡26c反轉(zhuǎn)光源4a的圖像并將其投射到類透鏡元件14上。
[0043]TIR表面25及透鏡26a到26d的特性以及其相對(duì)于彼此及相對(duì)于光電子組件4a到5b的位置的位置經(jīng)選擇以確保光電子組件4a到5b的圖像聚焦于相應(yīng)類透鏡元件14的頂點(diǎn)上。此通過根據(jù)眾所周知的透鏡方程式對(duì)光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10及ESA2進(jìn)行設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn):
[0044]1/u+l/v = 1/f,其中u =從相應(yīng)光電子組件4a到5b到相應(yīng)透鏡26a到26d的距離，V =從透鏡26a到26d到相應(yīng)圖像平面(類透鏡特征14的頂點(diǎn))的距離除以透鏡材料的折射率，且f =透鏡26a到26d的焦距，其與所述透鏡的曲率相關(guān)。在所述透鏡方程式中并不考慮TIR表面25，因?yàn)殡m然其使光學(xué)路徑彎折，但另外并不對(duì)光執(zhí)行任何光學(xué)操作。
[0045]由于類透鏡元件14與光電子組件4a到5b的所聚焦圖像處于相同平面中，因此當(dāng)借助顯微鏡檢查對(duì)準(zhǔn)時(shí)，消除了由于顯微鏡的光學(xué)軸不與光電子組件4a到5b的光學(xué)軸對(duì)準(zhǔn)所致的誤差。另外，由于光學(xué)端口 1a到1d的相對(duì)短的長度L，顯微鏡可具有用于相對(duì)寬的FOV來觀看光電子組件4a到5b的圖像及類透鏡元件14。這些特征的組合使得較容易執(zhí)行測量光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10與光電子組件的對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)確度的過程且使得能夠以較大準(zhǔn)確度來執(zhí)行所述過程。通常使用取放系統(tǒng)來將光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10與ESA2對(duì)準(zhǔn)。此類系統(tǒng)通常為快速的、具有高精度且可重復(fù)性地執(zhí)行此功能。然而，有時(shí)使組件下線且借助顯微鏡來測量對(duì)準(zhǔn)。此測量需要為準(zhǔn)確的。一旦已執(zhí)行此測量，便在必要的情況下根據(jù)由所述顯微鏡獲得的測量來調(diào)整取放系統(tǒng)的視覺系統(tǒng)。類透鏡元件14及光電子組件在類透鏡元件14的頂點(diǎn)處的圖像使得能夠準(zhǔn)確且容易地執(zhí)行顯微鏡測量?？蓤?zhí)行此測量的準(zhǔn)確度及容易性允許執(zhí)行較大數(shù)目的此類測量操作，此導(dǎo)致對(duì)組裝過程的較嚴(yán)格且較準(zhǔn)確的控制。當(dāng)然，可使用除顯微鏡之外的視覺系統(tǒng)來執(zhí)行線下光學(xué)測量過程。
[0046]從前文描述可看出，光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10具有勝過現(xiàn)有光學(xué)器件系統(tǒng)的數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)，例如，更好地促進(jìn)光學(xué)對(duì)準(zhǔn)/安裝過程、進(jìn)一步減小光學(xué)損耗的可能性及進(jìn)一步減小光纖20的端將被使其推動(dòng)到端口中所需的力損壞的可能性。所述光學(xué)器件系統(tǒng)可以多種方式配置以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)中的一者或一者以上，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員鑒于本文中所提供的描述將理解。光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10為經(jīng)配置以在與ESA2 —起使用時(shí)實(shí)現(xiàn)所有這些目標(biāo)的光學(xué)器件系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。
[0047]ESA2具有特定配置及特定組件，但具有其它配置及其它組件的ESA也可與所述光學(xué)器件系統(tǒng)一起使用，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員鑒于本文中所提供的描述將理解。而且，盡管已將光學(xué)收發(fā)器模塊I展示及描述為具有發(fā)射功能性及接收功能性兩者，但其可代替地具有發(fā)射或接收功能性而非兩者。當(dāng)術(shù)語“光學(xué)通信模塊”在本文中使用時(shí)，所述術(shù)語打算表示所有這些不同類型的模塊，即，光學(xué)收發(fā)器模塊、光學(xué)發(fā)射器模塊及光學(xué)接收器模塊。
[0048]圖6圖解說明根據(jù)另一說明性實(shí)施例的光學(xué)通信模塊100的俯視透視圖，展示光學(xué)通信模塊100連接到多個(gè)光纖20a到20d的端。根據(jù)此說明性實(shí)施例，光學(xué)通信模塊100為具有四個(gè)信道的光學(xué)收發(fā)器模塊，但模塊100可具有等于或大于I的任何數(shù)目個(gè)信道。光學(xué)收發(fā)器模塊100包含ESA2及安裝于ESA2上的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110。根據(jù)此說明性實(shí)施例，光學(xué)收發(fā)器模塊100還包含用于固持光纖20a到20d的端部分的光纖組織器3。光纖組織器3以光纖組織器3嚙合圖1中所展示的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10的相同方式嚙合光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110。如同圖1中所展示的光纖組織器3，圖6中所展示的光纖組織器3為任選的。
[0049]圖7圖解說明圖6中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊100沿著圖6的線B-B'截取的透視橫截面?zhèn)纫晥D。根據(jù)此說明性實(shí)施例，光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110由在執(zhí)行焊料回流過程的高溫度下保持尺寸穩(wěn)定的材料制成。此類溫度通常等于或大于大約230攝氏(C)度。適合于此目的的材料的實(shí)例為由SABIC生產(chǎn)的EXTEM?聚醚酰亞胺，但可針對(duì)此目的使用能夠在此類溫度下維持其結(jié)構(gòu)完整性或尺寸穩(wěn)定性的任何材料，前提是其也具有必要或所要的光學(xué)性質(zhì)。如上文參考組裝已知光學(xué)收發(fā)器模塊的已知過程所描述，通常使用單獨(dú)的分離及安裝過程將ESA的組件安裝于PCB上且將光學(xué)器件系統(tǒng)安裝于所述模塊上。
[0050]在已將組件4到7及任何其它ESA組件(未展示)安裝于PCB9上之后，對(duì)準(zhǔn)光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110并將其安裝于PCB9上。在已執(zhí)行此對(duì)準(zhǔn)及安裝過程之后，通過形成于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110中的開口 132施配RM環(huán)氧樹脂131且其覆蓋ESA2的安置于由PCB9的上表面及光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110的各種壁及表面形成的腔133內(nèi)的組件，如圖7中所展示。接著使R頂環(huán)氧樹脂131固化以致使其硬化。經(jīng)固化的RIM環(huán)氧樹脂131保護(hù)ESA2的組件4到7免受可在后續(xù)焊料回流過程期間產(chǎn)生的任何助焊劑或其它碎屑的影響。
[0051]在已使RM環(huán)氧樹脂131固化之后，光學(xué)收發(fā)器模塊100可由SMT過程用作SMT組件以將模塊100安裝于出于清晰目的而未展示的較高級(jí)系統(tǒng)PCB上。模塊PCB9通常具有安置于其下表面上的焊料球陣列134以用于將模塊PCB9與安置于較高級(jí)系統(tǒng)PCB (未展示)的上表面上的電觸點(diǎn)陣列(未展示)電介接。通常使用SMT過程將其它組件安裝于較高級(jí)系統(tǒng)PCB上且接著執(zhí)行焊料回流過程以做出所有必要的電焊料連接。由于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110能夠耐受焊料回流溫度，因此可使用用于將SMT組件安裝于較高級(jí)系統(tǒng)PCB上的相同SMT過程將光學(xué)收發(fā)器模塊100安裝于較高級(jí)系統(tǒng)PCB上。接著可執(zhí)行清潔過程以從較高級(jí)系統(tǒng)PCB及安裝于其上的組件洗掉任何助焊劑。固化的RIM環(huán)氧樹脂131在焊料回流及清潔過程期間保護(hù)ESA2及安裝于其上的組件。
[0052]固化的RM環(huán)氧樹脂131密封其所覆蓋的ESA2的部分免受外部元件的影響。以此方式，固化的環(huán)氧樹脂131防止助焊劑妨礙接合線6及ESA2的其它電連接，此又防止在光學(xué)收發(fā)器模塊100中發(fā)生電問題(例如，短路)。由固化的RIM環(huán)氧樹脂131提供的密封還防止助焊劑妨礙光學(xué)收發(fā)器模塊100的光學(xué)路徑，此防止在光學(xué)收發(fā)器模塊100中發(fā)生光學(xué)問題(例如，導(dǎo)致光學(xué)損耗的反射)。
[0053]光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110 (圖6及7)在許多方面類似于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10 (圖1及3到5)。如同光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10，光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110具有用于接納光纖20a到20d的端的端口 1a到10d，及傾斜小面125。傾斜小面125包括用于聚焦光學(xué)路徑并使其彎折90°的角度的TIR透鏡125a到125d。根據(jù)此說明性實(shí)施例，存在四個(gè)TIR透鏡125a到125d。不同于光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10，光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110不具有形成于其下表面上的透鏡26a到26d(圖5)。在光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110中，由于RM環(huán)氧樹脂131填充腔133 (圖7)，因此在沿著從光電子組件4a到5b穿過光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110延伸到端口 1a到1d的光學(xué)路徑的任何位置處不存在折射率的改變，此避免了對(duì)折射透鏡26a到26d(圖5)的需要。由于RM環(huán)氧樹脂也安置于光纖20a到20d的端面上，因此在沿著從光電子組件4a到5b到相應(yīng)光纖20a到20d的端面的光學(xué)路徑的任何位置處不存在折射率的改變。此特征消除了菲涅爾損耗及由光纖端面中的缺陷導(dǎo)致的任何損耗使其不在這些界面中的任一者處發(fā)生。
[0054]在發(fā)射方向上，由VCSEL5a(圖7)發(fā)射的光向上行進(jìn)穿過RM環(huán)氧樹脂131且入射于相應(yīng)TIR透鏡125c上，TIR透鏡125c使光學(xué)路徑彎折90°且將VCSEL5a的圖像聚焦到在相應(yīng)光學(xué)端口 1c的類透鏡元件14的頂點(diǎn)處的相應(yīng)圖像平面上。所有發(fā)射信道均以此方式操作。在接收方向上，從光纖20b的端面?zhèn)鞒龅墓馊肷溆赥IR透鏡125b上，TIR透鏡125b使光學(xué)路徑彎折90°且將光學(xué)信號(hào)聚焦到相應(yīng)PIN 二極管4b上。所有接收信道均以此方式操作。
[0055]光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110提供由上文所描述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊10提供的促進(jìn)光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110與ESA2的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的相同優(yōu)點(diǎn)，從而防止光纖20a到20d的端被由相應(yīng)端口 1a到1d施加于光纖20a到20d上的過多力損壞且消除了在光纖20的端面與光學(xué)器件系統(tǒng)模塊110之間的界面處的菲涅爾反射的發(fā)生。不同于上文參考圖1到5所描述的光學(xué)收發(fā)器模塊I，圖6及7中所展示的光學(xué)收發(fā)器模塊100提供便于組裝及避免與助焊劑相關(guān)聯(lián)的問題的前述額外優(yōu)點(diǎn)。
[0056]應(yīng)注意，已出于示范本發(fā)明的原理及概念的目的參考說明性實(shí)施例描述了本發(fā)明?？蓪?duì)本文中所描述的說明性實(shí)施例做出許多修改，此并不背離本發(fā)明的范圍。舉例來說，雖然已將光學(xué)器件系統(tǒng)展示為具有特定形狀或配置，但所述光學(xué)器件系統(tǒng)并不限于這些形狀或配置，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員鑒于本文中所提供的描述將理解。所述光學(xué)系統(tǒng)也不限于在任何特定類型的光學(xué)通信模塊中使用。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員鑒于本文中所提供的描述將理解，這些及其它修改在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種供在光學(xué)通信模塊中使用的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊包括: 上表面、下表面、后端及前端，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述上表面、所述下表面、所述前端或所述后端中的一者具有形成于其中的用于接納第一光纖的一端的至少第一光學(xué)端口，所述第一光學(xué)端口具有非圓形形狀且經(jīng)定大小以夾持第一光纖的圓形外表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊由經(jīng)模制塑料材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其中所述至少第一光學(xué)端口形成于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述后端中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述后端具有形成于其中的用于接納第二光纖的一端的至少第二光學(xué)端口，所述第二光學(xué)端口具有非圓形形狀且經(jīng)定大小以夾持第二光纖的圓形外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其進(jìn)一步包括: 腔，其形成于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述下表面中，所述腔具有對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的內(nèi)表面的內(nèi)表面； 至少第一折射光學(xué)元件，其安置于所述腔的所述內(nèi)表面上；及至少第一全內(nèi)反射11卩光學(xué)元件，其沿著第一光學(xué)路徑安置于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊中，其中所述第一光學(xué)路徑的第一部分從所述第一折射光學(xué)元件延伸到所述第一 III？光學(xué)元件，且其中所述第一光學(xué)路徑的第二部分從所述第一 III？光學(xué)元件延伸到所述第一光學(xué)端口，且其中所述第一 ”卩光學(xué)元件使所述第一光學(xué)路徑彎折使得所述第一部分與所述第二部分成非零角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其中所述第一III？光學(xué)元件使所述光學(xué)路徑彎折90。的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其中所述第一光學(xué)端口為矩形形狀且具有寬度I及長度匕且其中所述寬度I及所述長度I中的至少一者小于所述第一光纖的外徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其中所述第一光學(xué)端口的所述寬度I及所述長度I均小于所述第一光纖的外徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其中所述經(jīng)模制塑料材料為熱塑性聚醚酰亞胺。
10.一種光學(xué)通信模塊，其包括: 電子組合件其包括電路板及安裝于所述電路板的上表面上的至少第一光電子組件；及 光學(xué)器件系統(tǒng)模塊，其附接到所述所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊具有上表面、下表面、后端及前端，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述上表面、所述下表面、所述前端或所述后端中的一者具有形成于其中的用于接納第一光纖的一端的至少第一光學(xué)端口，所述第一光學(xué)端口具有非圓形形狀且經(jīng)定大小以夾持第一光纖的圓形外表面，所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊經(jīng)配置以在所述第一光學(xué)端口與所述第一光電子組件之間以光學(xué)方式耦合光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)通信模塊，其中所述至少第一光學(xué)端口形成于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述后端中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)通信模塊，其進(jìn)一步包括: 腔，其形成于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述下表面中，所述腔具有對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的內(nèi)表面的內(nèi)表面，其中所述至少第一光電子組件安置于所述腔內(nèi)在所述電路板的所述上表面與所述腔的所述內(nèi)表面中間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)通信模塊，其進(jìn)一步包括: 至少第一折射光學(xué)元件，其安置于所述腔的所述內(nèi)表面上，所述第一折射光學(xué)元件具有與所述第一光電子組件的光學(xué)軸對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)軸；及 至少第一全內(nèi)反射11卩光學(xué)元件，其沿著第一光學(xué)路徑安置于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊中，其中所述第一光學(xué)路徑的第一部分從所述第一光電子組件穿過所述第一折射光學(xué)元件延伸到所述第一 了11？光學(xué)元件，且其中所述第一光學(xué)路徑的第二部分從所述第一 III？光學(xué)元件延伸到所述第一光學(xué)端口，且其中所述第一 11卩光學(xué)元件使所述第一光學(xué)路徑彎折使得所述第一部分與所述第二部分成非零角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)通信模塊，其中所述第一III？光學(xué)元件使所述光學(xué)路徑彎折90°的角度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)通信模塊，其中所述第一III？光學(xué)元件具有提供對(duì)入射光的聚焦效應(yīng)的曲率。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)通信模塊，其進(jìn)一步包括: 止擋件，其安置于所述第一光學(xué)端口中在所述第一光學(xué)端口的前端處，所述止擋件駐存于橫切于所述第一光學(xué)端口的光學(xué)軸的平面中，所述止擋件具有形成于其中的類透鏡元件，且其中所述第一光電子組件、所述第一折射光學(xué)元件及所述第一 III？光學(xué)元件經(jīng)定位及定向使得所述第一光電子組件的圖像聚焦于所述類透鏡元件的頂點(diǎn)處。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)通信模塊，其中所述類透鏡元件具有圓形形狀且與所述端口對(duì)稱。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)通信模塊，其中所述類透鏡元件具有非圓形形狀且與所述端口對(duì)稱。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)通信模塊，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊由經(jīng)模制塑料材料制成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)通信模塊，其中所述經(jīng)模制塑料材料為熱塑性聚醚酰亞胺。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)通信模塊，其進(jìn)一步包括: 折射率匹配環(huán)氧樹脂，其安置于所述腔中且與所述第一光電子組件的至少第一表面并與所述腔的所述內(nèi)表面接觸；及 至少第一全內(nèi)反射III？光學(xué)元件，其沿著第一光學(xué)路徑的從所述第一光電子組件的所述第一表面延伸到所述第一 III？光學(xué)元件的第一部分安置于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊中，所述尺頂環(huán)氧樹脂包圍所述第一光學(xué)路徑的所述第一部分，其中所述第一光學(xué)路徑的第二部分從所述第一 了1卩光學(xué)元件延伸到所述第一光學(xué)端口，且其中所述第一 了1卩光學(xué)元件使所述第一光學(xué)路徑彎折使得所述第一部分與所述第二部分成非零角度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)通信模塊，其中所述第一光學(xué)端口為矩形形狀且具有寬度I及長度匕且其中所述寬度I及所述長度I中的至少一者小于所述第一光纖的外徑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學(xué)通信模塊，其中所述第一光學(xué)端口的所述寬度I及所述長度I均小于所述第一光纖的外徑。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)通信模塊，其中所述第一III？光學(xué)元件使所述光學(xué)路徑彎折90°的角度。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光學(xué)通信模塊，其中所述第一III？光學(xué)元件具有提供對(duì)入射光的聚焦效應(yīng)的曲率。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)通信模塊，其進(jìn)一步包括: 止擋件，其安置于所述第一光學(xué)端口中在所述第一光學(xué)端口的前端處，所述止擋件駐存于橫切于所述第一光學(xué)端口的光學(xué)軸的平面中，所述止擋件具有形成于其中的類透鏡元件，且其中所述第一光電子組件及所述第一 III？光學(xué)元件經(jīng)定位及定向使得所述第一光電子組件的圖像聚焦于所述類透鏡元件的頂點(diǎn)處。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)通信模塊，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊由經(jīng)模制塑料材料制成。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)通信模塊，其中所述經(jīng)模制塑料材料為熱塑性聚醚酰亞胺。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的光學(xué)通信模塊，其中所述熱塑性聚醚酰亞胺具有在等于或大于攝氏230度的溫度下維持的結(jié)構(gòu)完整性。
30.一種用于在光學(xué)通信模塊中以光學(xué)方式耦合光的方法，所述方法包括: 提供包括電子組合件及附接到所述的光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的光學(xué)通信模塊，所述￡3八包括電路板及安裝于所述電路板的上表面上的至少第一光電子組件，所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊具有上表面、下表面、后端及前端，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述上表面、下表面、后端及前端中的一者具有形成于其中的至少第一光學(xué)端口，所述至少第一光學(xué)端口具有通過折射率匹配I？頂環(huán)氧樹脂緊固到其的第一光纖的一端，所述第一光學(xué)端口具有非圓形形狀且經(jīng)定大小使得所述第一光學(xué)端口夾持所述第一光纖的圓形外表面；且 其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊在所述第一光學(xué)端口與所述第一光電子組件之間以光學(xué)方式稱合光。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述至少第一光學(xué)端口形成于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的所述后端中。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊具有形成于其下表面中的腔，所述腔具有對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊的內(nèi)表面的內(nèi)表面，其中所述至少第一光電子組件安置于所述腔內(nèi)在所述電路板的所述上表面與所述腔的所述內(nèi)表面中間。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊進(jìn)一步包括: 至少第一折射光學(xué)元件，其安置于所述腔的所述內(nèi)表面上，所述第一折射光學(xué)元件具有與所述第一光電子組件的光學(xué)軸對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)軸；及 至少第一全內(nèi)反射11卩光學(xué)元件，其沿著第一光學(xué)路徑安置于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊中，其中所述第一光學(xué)路徑的第一部分從所述第一光電子組件穿過所述第一折射光學(xué)元件延伸到所述第一 了11？光學(xué)元件，且其中所述第一光學(xué)路徑的第二部分從所述第一 III？光學(xué)元件延伸到所述第一光學(xué)端口，且其中所述第一 11卩光學(xué)元件使所述第一光學(xué)路徑彎折使得所述第一部分與所述第二部分成非零角度。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述第一III？光學(xué)元件使所述光學(xué)路徑彎折90。的角度。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊進(jìn)一步包括: 止擋件，其安置于所述第一光學(xué)端口中在所述第一光學(xué)端口的前端處，所述止擋件駐存于橫切于所述第一光學(xué)端口的光學(xué)軸的平面中，所述止擋件具有形成于其中的類透鏡元件，且其中所述第一光電子組件、所述第一折射光學(xué)元件及所述第一 III？光學(xué)元件經(jīng)定位及定向使得所述第一光電子組件的圖像聚焦于所述類透鏡元件的頂點(diǎn)處。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中折射率匹配環(huán)氧樹脂安置于所述腔中且與所述第一光電子組件的至少第一表面并與所述腔的所述內(nèi)表面接觸，且其中至少第一全內(nèi)反射III？光學(xué)元件沿著第一光學(xué)路徑的從所述第一光電子組件的所述第一表面延伸到所述第一 III？光學(xué)元件的第一部分安置于所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊中，所述環(huán)氧樹脂包圍所述第一光學(xué)路徑的所述第一部分，其中所述第一光學(xué)路徑的第二部分從所述第一 III？光學(xué)元件延伸到所述第一光學(xué)端口，且其中所述第一 11卩光學(xué)元件使所述第一光學(xué)路徑彎折使得所述第一部分與所述第二部分成非零角度。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述第一III？光學(xué)元件具有提供對(duì)入射光的聚焦效應(yīng)的曲率。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述第一光學(xué)端口為矩形形狀且具有寬度I及長度匕且其中所述寬度I及所述長度I中的至少一者小于所述第一光纖的外徑。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述第一光學(xué)端口的所述寬度I及所述長度I均小于所述第一光纖的外徑。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述光學(xué)器件系統(tǒng)模塊包括具有在等于或大于攝氏230度的溫度下維持的結(jié)構(gòu)完整性的熱塑性聚醚酰亞胺。
【文檔編號(hào)】G02B6/43GK104345406SQ201410171460
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】達(dá)·K·王, 鐘-伊·蘇, 弗蘭克·葉歇 申請(qǐng)人:安華高科技通用Ip(新加坡)公司