專利名稱：高耦合效率光電模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高耦合效率光電模塊。
背景技術(shù)：
光電模塊已被開發(fā)來發(fā)送光信息或者接收光信息，或者兩者兼具。光電模塊通常包括至少一個(gè)主動(dòng)器件(例如光接收器或光發(fā)送器)以及用于在主動(dòng)器件和光纜的光纖之間耦合光線的透鏡。光電模塊通常包括具有孔的連接器，該孔配置來容納用于保持光纜光纖的套筒。該孔將光纖的末端定位于光電模塊的透鏡焦點(diǎn)處。
在制造光電模塊的過程中，光學(xué)元件彼此對準(zhǔn)，并與光纜的光纖對準(zhǔn)，以優(yōu)化主動(dòng)器件與光纖之間的耦合效率。在一種主動(dòng)對準(zhǔn)方法中，機(jī)械地操作容納套筒的連接器，直到由該套筒保持的光纖和該光電模塊內(nèi)的主動(dòng)器件之間實(shí)現(xiàn)最優(yōu)耦合。在實(shí)現(xiàn)最優(yōu)耦合之后，連接器被結(jié)合到光電模塊。此過程需要人工交互或者自動(dòng)將連接器高頻抖動(dòng)到最優(yōu)位置的昂貴設(shè)備。
某些類型的光電模塊使用機(jī)加工零件來對準(zhǔn)主動(dòng)器件和耦合光學(xué)器件。這種機(jī)加工零件對準(zhǔn)精度較低。為了補(bǔ)償這些設(shè)計(jì)中所固有的較大的累積對準(zhǔn)失配，連接器通常要在三個(gè)維度上主動(dòng)對準(zhǔn)聚焦透鏡，以實(shí)現(xiàn)與光纖之間的高耦合效率。然而，在三個(gè)維度上主動(dòng)對準(zhǔn)增加了光學(xué)對準(zhǔn)過程的成本和復(fù)雜度。
已經(jīng)開發(fā)了平面晶片級光學(xué)組件，用于在外部光纜和光電模塊的主動(dòng)元件之間耦合光線。這些光學(xué)組件簡化了封裝主動(dòng)器件和將耦合光學(xué)器件對準(zhǔn)外部光纜的任務(wù)。這些設(shè)計(jì)的發(fā)送器光路中的耦合光學(xué)器件包括將來自激光器的發(fā)散光束聚焦到光纖接收端上的單個(gè)透鏡。使用這種聚焦透鏡對沿著激光器和聚焦透鏡之間的發(fā)送器光路上的光學(xué)元件的設(shè)計(jì)施加了顯著的限制。此外，在使用單個(gè)球透鏡將來自激光器的光聚焦到外部光纖的設(shè)計(jì)中，球透鏡引入了顯著的像差，這種像差降低了激光器和外部光纖之間的耦合效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種光電模塊、一種光電方法以及一種制造光電模塊的方法。
在一個(gè)方面中，本發(fā)明公開了一種光電模塊，該光電模塊包括激光器、球透鏡、基座、反射器和聚焦透鏡。激光器可操作來產(chǎn)生沿光軸的發(fā)散光束。球透鏡具有中心?；哂兄渭す馄骱蛯?zhǔn)結(jié)構(gòu)的表面。對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)在平行于基座表面的平面內(nèi)和垂直于基座表面的方向上配準(zhǔn)球透鏡，使球透鏡的中心與光軸基本對準(zhǔn)，并且球透鏡使發(fā)散光束平行而成為準(zhǔn)直光束。反射器布置來偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束，以在與基座平面相交的平面內(nèi)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束。聚焦透鏡布置來使偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束聚焦。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，產(chǎn)生沿光軸的發(fā)散光束。使該發(fā)散光束平行，成為準(zhǔn)直光束。將該準(zhǔn)直光束沿偏轉(zhuǎn)光路偏轉(zhuǎn)。使該偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束聚焦。
本發(fā)明還公開了一種制造上述光電模塊的方法。
從下述的說明書，包括附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。


圖1是光電模塊的實(shí)施例的框圖。
圖2是光電方法的實(shí)施例的流程圖。
圖3是制造圖1中示出的光電模塊的方法的實(shí)施例的流程圖。
圖4是圖1中示出的光電模塊的激光部件的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方案的框圖。
圖5是圖1中示出的光電模塊的激光部件的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方案的框圖。
圖6A-6C是通過圖1中示出的光電模塊的光束路徑的圖解視圖，其中，激光器和球透鏡之間存在不同程度的軸向偏移，而聚焦透鏡和由光電模塊的激光部件產(chǎn)生的準(zhǔn)直光束之間存在不同程度的橫向偏移。
圖7A是圖1所示的光電模塊的實(shí)施例中的耦合效率(CE)的曲線圖，該曲線圖被繪制為激光器和準(zhǔn)直透鏡之間的軸向偏移的函數(shù)。
圖7B是圖1所示的光電模塊的實(shí)施例中的耦合效率(CE)曲線圖，該曲線圖被繪制為外部光纖和聚焦透鏡之間的橫向偏移的函數(shù)。
具體實(shí)施例方式
在以下描述中，相同的標(biāo)號用于標(biāo)示相同的元件。此外，附圖意在以圖示的方式來解釋示例性實(shí)施例的主要特征。這些附圖無意描繪實(shí)際實(shí)施例的每個(gè)特征，也不是要描繪所示元件的相對尺寸，也未按比例繪制。
下面詳細(xì)描述的光電模塊包括具有對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的激光部件，該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)用來將激光器和準(zhǔn)直球透鏡高精度對準(zhǔn)。分離的聚焦透鏡將來自激光部件的準(zhǔn)直光束耦合到外部光纖。激光器和準(zhǔn)直球透鏡之間的高對準(zhǔn)精度放寬了準(zhǔn)直的激光與聚焦透鏡之間的對準(zhǔn)容限，這些對準(zhǔn)容限是獲得與外部光纖的高耦合效率所需的。此外，在激光部件中對激光進(jìn)行準(zhǔn)直增加了設(shè)計(jì)這些光電模塊的耦合光學(xué)部件的靈活性。例如，在一些實(shí)現(xiàn)方案中，激光部件和耦合光學(xué)部件可以設(shè)計(jì)并優(yōu)化為分離的模塊元件，從而，可以將單個(gè)激光部件設(shè)計(jì)與不同的耦合光學(xué)部件組合來滿足不同的應(yīng)用需要。
圖1示出了包括激光部件12和耦合光學(xué)部件14的光電模塊10的一個(gè)實(shí)施例。激光部件12包括激光器16、球透鏡18和基座20。基座20具有支撐激光器16和對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的表面，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22使球透鏡18與由激光器16產(chǎn)生的光束38的光軸40配準(zhǔn)。耦合光學(xué)部件14包括光學(xué)基座24、聚焦透鏡26、光學(xué)隔離器28和光纖連接器30。光纖連接器30構(gòu)造來容納保持光纖34接收端的套筒32。反射器36將來自激光部件12的激光耦合到耦合光學(xué)部件14的聚焦透鏡26。
圖2示出了光電模塊10用來將來自激光器16的光耦合到光纖34的接收端的方法的實(shí)施例。激光器16產(chǎn)生沿光軸40的發(fā)散光束38(框42)。球透鏡18使發(fā)散光束38平行，成為準(zhǔn)直光束44(框46)。反射器36使準(zhǔn)直光束44偏轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48(框50)。聚焦透鏡26將偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48聚焦到光纖34的接收端上(框52)。
圖3示出了制造光電模塊10的方法的實(shí)施例。
激光部件12按如下步驟制造。首先，提供具有支撐對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的表面的基座20(框60)。一般來說，基座20可以由可在其上形成對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的任意類型的材料形成，包括半導(dǎo)體材料(例如硅)、陶瓷材料和某些塑料材料(例如PTFE)。對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22包括一個(gè)或多個(gè)以高精度設(shè)定大小并排列的配準(zhǔn)形狀(registration feature)。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，使用±5微米(μm)精度的光刻工藝來設(shè)定這些配準(zhǔn)形狀的大小并排列它們。
圖4示出了激光部件12的實(shí)現(xiàn)方案，其中對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22包括配準(zhǔn)層62，其界定了定位腔64和與激光器16的激光輸出端緊鄰的擋邊66。配準(zhǔn)層62可以由任意類型的材料形成，只要可以使用薄膜沉積法沉積到基座20的表面上并使用光刻工藝蝕刻。在一種實(shí)現(xiàn)中方案，配準(zhǔn)層62是旋涂在基座20表面上的聚酰亞胺光刻膠層，經(jīng)穿過界定定位腔64和擋邊66的掩模的紫外光曝光，并顯影以在配準(zhǔn)層62的未顯影區(qū)域中形成定位腔64和擋邊66。
圖5示出了激光部件12的實(shí)現(xiàn)方案，在該激光部件中，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22由在基座20中形成的定位腔70構(gòu)成。在一種實(shí)現(xiàn)方案中，光刻膠蝕刻掩膜沉積在基座20的表面上。蝕刻掩膜以光刻方式顯影來界定定位腔70的開口?；?0中通過蝕刻掩膜而被曝光的區(qū)域被蝕刻以形成定位腔70。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，使用諸如反應(yīng)離子蝕刻之類的各向同性蝕刻工藝來蝕刻基座20，形成基本垂直于基座20表面的側(cè)壁。在形成定位腔70后，使用溶劑除去蝕刻掩膜。
定位腔64、70中的每個(gè)都在配準(zhǔn)層62的頂表面處具有開口，該開口的大小使球透鏡18的中心在基座20的表面以上的高度與光軸40的高度一致，以使球透鏡18在垂直于基座20的方向(Z)上垂直對準(zhǔn)。定位腔的開口可以具有任意的合適形狀，包括諸如等邊三角形、正方形之類的正多邊形和圓形。相對于激光器16的位置，定位腔64的位置被設(shè)計(jì)來在平行于基座20表面的平面內(nèi)的方向(X，Y)上對準(zhǔn)球透鏡18。在一種示例性實(shí)現(xiàn)方案中，球透鏡18的中心與光軸40在橫向(Z)上的±10μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)對準(zhǔn)，球透鏡18的中心與光軸40在垂直于光軸40的平行平面內(nèi)的橫向(Y)上的±10μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)對準(zhǔn)，并且球透鏡18的中心與光軸40在沿著光軸40的軸向(X)上的±5μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)對準(zhǔn)。這里使用的術(shù)語“軸向”指沿著光束軸線的方向，而術(shù)語“橫向”指在垂直于光束軸線的平面內(nèi)的方向。
再次參考圖3，在已提供基座20后(框60)，激光器16被安裝到基座上(框72)。激光器16可以是邊發(fā)射激光器，例如法布里-珀羅激光器。激光器16可以使用精密模壓配裝方法(precision die attachmentmethod)結(jié)合到基座20的表面。在圖4中示出的實(shí)現(xiàn)方案中，激光器16的激光輸出端緊靠配準(zhǔn)層62的擋邊66定位。
在激光器16已安裝到基座20之后(框72)，將球透鏡18配裝到對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22(框74)。球透鏡18可以由具有期望折射率的光學(xué)透明材料形成(例如藍(lán)寶石或石英)。在圖4和5中示出的實(shí)現(xiàn)方案中，球透鏡18分別置于定位腔64、70內(nèi)，并且使用諸如環(huán)氧樹脂粘合劑之類的粘合劑將球透鏡18粘結(jié)到基座20。如上面所解釋的，定位腔64、70的開口具有嚴(yán)格控制的尺寸，使得球透鏡18的中心與光束38的光軸40以高精度對準(zhǔn)。
在球透鏡18已經(jīng)配裝到對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22之后(框74)，提供反射器36(框76)。反射器36包括將準(zhǔn)直光束44偏轉(zhuǎn)為偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48的平面反射表面。在圖示的實(shí)現(xiàn)方案中，反射器36是沉積在插入器基座78的側(cè)壁上的反射材料(例如金)薄層，該插入器基座耦合在激光部件基座20和耦合光學(xué)部件14的光學(xué)基座24之間。在其他的實(shí)現(xiàn)方案中，反射器36可以形成為激光部件12的一部分，或者耦合光學(xué)部件14的一部分。例如，在一些實(shí)現(xiàn)方案中，激光器16、球透鏡18和對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22形成在基座20中形成的腔內(nèi)，并且通過將反射材料(例如金層)沉積在該腔的傾斜側(cè)壁上，而將反射器36形成為激光部件12的一部分。
在一些實(shí)現(xiàn)方案中，將反射器36的平面反射表面定向?yàn)榕c準(zhǔn)直光束44的軸線成45°角，使得偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48的軸線垂直于基座20的表面。在其他實(shí)現(xiàn)方案中，將反射器36的平面反射表面定向?yàn)榕c準(zhǔn)直光束44的軸線成不同于45°的角。例如，在這些實(shí)現(xiàn)方案之一中，將反射器36的平面反射表面定向?yàn)榕c準(zhǔn)直光束44的軸線成49°角，在這種情形中，偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48的軸線相對于基座20的表面成98°角。使偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48相對于基座20的表面傾斜一個(gè)不同于90°的角度減少了可能對激光器16的性能產(chǎn)生不利影響的背反射。
圖6A-6C中的每個(gè)分別示出了一組三束模擬激光光路，組中的每條激光光路在激光器16和球透鏡18之間具有不同程度的軸向偏移。圖6A-6C中示出的模擬光路是基于光電模塊10的示例性實(shí)現(xiàn)方案計(jì)算得來的，其中激光器16具有直徑2μm的孔徑和0.5的數(shù)值孔徑(NA)，球透鏡18由藍(lán)寶石制成并具有300μm的直徑，光學(xué)基座24沿偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48的軸向具有500μm的厚度，聚焦透鏡26由硅制成并沿偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48的軸向具有650μm的厚度，光學(xué)隔離器28沿偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48的軸向具有1100μm的厚度。對于圖6A-6C中示出的每個(gè)模擬，將反射器36定向?yàn)榕c準(zhǔn)直光束44的軸線成49°角，使最終的偏轉(zhuǎn)光束48定向?yàn)榕c基座20的表面成98°角。
在圖6A中模擬光路82對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線與光束48的軸線對準(zhǔn)，且激光器16的輸出位于球透鏡18的焦點(diǎn)上的情況；模擬光路84對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線與光束48的軸線對準(zhǔn)，且激光器16的輸出相對于球透鏡18的焦點(diǎn)偏移+10μm的情況；而模擬光路86對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線與光束48的軸線對準(zhǔn)，且激光器16的輸出相對于球透鏡18的焦點(diǎn)偏移-10μm的情況。
在圖6B中模擬光路88對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線相對于光束48的軸線偏移+30μm，且激光器16的輸出位于球透鏡18的焦點(diǎn)上的情況；模擬光路90對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線相對于光束48的軸線偏移+30μm，且激光器16的輸出相對于球透鏡18的焦點(diǎn)偏移+10μm的情況；而模擬光路92對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線相對于光束48的軸線偏移+30μm，且激光器16的輸出相對于球透鏡18的焦點(diǎn)偏移-10μm的情況。
在圖6C中模擬光路94對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線相對于光束48的軸線偏移-30μm，且激光器16的輸出位于球透鏡18的焦點(diǎn)上的情況；模擬光路96對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線相對于光束48的軸線偏移-30μm，且激光器16的輸出相對于球透鏡18的焦點(diǎn)偏移+10μm的情況；而模擬光路98對應(yīng)于聚焦透鏡26的軸線相對于光束48的軸線偏移-30μm，且激光器16的輸出相對于球透鏡18的焦點(diǎn)偏移-10μm的情況。
在下面的表1中，列出了與圖6A-6C中示出的各元件的不同布置有關(guān)的模擬耦合效率。

表1基于這些模擬確定為了維持上述光電模塊10的示例性實(shí)現(xiàn)方案中的2dB或更小的耦合效率下降，激光器16和球透鏡18應(yīng)該在±4μm的容限范圍內(nèi)對準(zhǔn)，并且聚焦透鏡26和光纖34應(yīng)該在±3.5μm的容限范圍內(nèi)對準(zhǔn)。此外，這些模擬說明，在激光器16和球透鏡18軸向偏移-10μm的情況下，背反射功率水平最高(-43dB)。要注意的是，當(dāng)將反射器36定向?yàn)榕c準(zhǔn)直光束44的軸成45°角時(shí)，背反射功率水平為-19dB。
再參考圖3，在提供了反射器36之后(框76)，提供聚焦透鏡26(框100)。通常，聚焦透鏡26可以是任意類型的透鏡，包括任意類型的折射透鏡和任意類型的衍射透鏡。在圖示的實(shí)施例中，聚焦透鏡26是使用粘合劑粘接到光學(xué)基座24的折射微透鏡。在其他實(shí)施例中，聚焦透鏡26以光刻方式形成在光學(xué)基座24中。光學(xué)基座24可以由對偏轉(zhuǎn)的準(zhǔn)直激光束48基本透明的任意材料形成。在一種實(shí)現(xiàn)方案中，光學(xué)基座24由硅形成。在另一實(shí)現(xiàn)方案中，光學(xué)基座24和聚焦透鏡26由藍(lán)寶石形成。
提供聚焦透鏡26的過程(框100)包括將連接器30與偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48對準(zhǔn)。連接器30在聚焦透鏡26上方被結(jié)合到光學(xué)基座24的頂表面。在圖示的實(shí)施例中，連接器30包括光隔離器28。在其他實(shí)施例中，光隔離器28可以位于沿通過光電模塊10的激光光路的不同位置處。某些實(shí)施例可能不包括光隔離器28。偏轉(zhuǎn)光束48的準(zhǔn)直允許通過在垂直于光學(xué)基座24的頂表面的平面內(nèi)簡單調(diào)整連接器30的位置(所謂的“被動(dòng)Z對準(zhǔn)”)來使連接器30與偏轉(zhuǎn)光束48對準(zhǔn)，從而降低光學(xué)對準(zhǔn)過程的成本和復(fù)雜度。
對激光部件12中的激光進(jìn)行準(zhǔn)直還增加了設(shè)計(jì)光電模塊10的耦合光學(xué)部件14的靈活性。例如，偏轉(zhuǎn)光束48的準(zhǔn)直允許獨(dú)立于激光部件12對光學(xué)基座24的厚度和聚焦透鏡26的軸向位置進(jìn)行優(yōu)化。
此外，圖7A和7B中的曲線圖證明，偏轉(zhuǎn)光束48的準(zhǔn)直放寬了對聚焦透鏡26的橫向?qū)?zhǔn)容限的限制。這些曲線圖是基于光電模塊10的示例性實(shí)現(xiàn)方案計(jì)算得來的，該光電模塊10具有直徑為300μm的藍(lán)寶石球透鏡18、數(shù)值孔徑(NA)為0.5的邊發(fā)射激光器16、球面聚焦透鏡26和單模光纖SFM-28。
圖7A示出了光電模塊10的模擬耦合效率曲線圖，其繪制為激光器16和球透鏡18之間沿著平行于基座20表面的平面內(nèi)光軸40的軸向(X)的偏移的函數(shù)。圖7B示出的模擬耦合效率曲線圖繪制為光纖34與聚焦透鏡26之間沿著垂直于偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48的平面內(nèi)的橫向(Y，Z)的橫向偏移的函數(shù)。如圖7A和7B所示，耦合效率對激光器16和球透鏡18之間的軸向偏移遠(yuǎn)比對光纖34和聚焦透鏡26之間的橫向偏移敏感。這樣，在一些實(shí)現(xiàn)方案中，球透鏡18的中心與光軸40在第一對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)軸向?qū)?zhǔn)，而聚焦透鏡26與偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束48在第二對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)橫向?qū)?zhǔn)，其中第二對準(zhǔn)容限范圍大于第一對準(zhǔn)容限范圍。
其他實(shí)施例也在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光電模塊，包括可操作來產(chǎn)生沿光軸的發(fā)散光束的激光器；具有中心的球透鏡；基座，所述基座具有支撐所述激光器和對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的表面，所述對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)在平行于所述基座表面的平面內(nèi)和垂直于所述基座表面的方向上配準(zhǔn)所述球透鏡，使所述球透鏡的所述中心與所述光軸基本對準(zhǔn)，并且所述球透鏡使所述發(fā)散光束平行而成為準(zhǔn)直光束；反射器，布置來偏轉(zhuǎn)所述準(zhǔn)直光束，以在與所述基座表面相交的平面內(nèi)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束；和布置來聚焦所述偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束的聚焦透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其中，所述球透鏡的所述中心在第一對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)與所述光軸對準(zhǔn)，并且所述聚焦透鏡在大于所述第一對準(zhǔn)容限范圍的第二對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)與所述偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束對準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求2所述的光電模塊，其中，所述球透鏡的所述中心在±10μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)在垂直方向上與所述光軸對準(zhǔn)，所述球透鏡的所述中心在±10μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)在垂直于所述光軸的所述平行平面內(nèi)的橫向上與所述光軸對準(zhǔn)，并且所述球透鏡的所述中心在±5μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)在沿所述光軸的軸向上與所述激光器對準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求3所述的光電模塊，其中，所述第二對準(zhǔn)容限范圍是±30μm。
5.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其中，所述對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括定位腔，所述球透鏡部分布置在所述定位腔中。
6.如權(quán)利要求5所述的光電模塊，其中，所述定位腔具有基本垂直于所述基座表面的側(cè)壁。
7.如權(quán)利要求5所述的光電模塊，其中，所述定位腔在所述基座中。
8.如權(quán)利要求5所述的光電模塊，其中，所述定位腔在所述基座表面上的材料層中。
9.如權(quán)利要求8所述的光電模塊，其中，所述層具有緊鄰所述激光器的擋邊。
10.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，其中，所述反射器布置來將所述準(zhǔn)直光束偏轉(zhuǎn)超過90°。
11.如權(quán)利要求1所述的光電模塊，還包括在所述第一基座之上并支撐所述聚焦透鏡的第二基座。
12.一種光電方法，包括產(chǎn)生沿光軸的發(fā)散光束；使所述發(fā)散光束平行，成為準(zhǔn)直光束；將所述準(zhǔn)直光束沿偏轉(zhuǎn)光路偏轉(zhuǎn)；并且將所述偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束聚焦。
13.一種制造光電模塊的方法，包括提供具有支撐激光器和對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的表面的基座；將可操作來產(chǎn)生沿光軸的發(fā)散光束的激光器安裝到所述基座；將具有中心的球透鏡配裝到所述對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，所述對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)在平行于所述基座表面的平面內(nèi)和垂直于所述基座表面的方向上配準(zhǔn)所述球透鏡，使所述球透鏡的所述中心與所述光軸基本對準(zhǔn)，并且所述球透鏡使所述發(fā)散光束平行而成為準(zhǔn)直光束；提供反射器，該反射器布置來偏轉(zhuǎn)所述準(zhǔn)直光束，以在與所述基座平面相交的平面內(nèi)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束；并且提供布置來聚焦所述偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束的聚焦透鏡。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述球透鏡的所述中心在第一對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)與所述光軸對準(zhǔn)，并且所述聚焦透鏡在大于所述第一對準(zhǔn)容限范圍的第二對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)與所述偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束對準(zhǔn)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述球透鏡的所述中心在±10μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)在垂直方向上與所述光軸對準(zhǔn)，所述球透鏡的所述中心在±10μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)在垂直于所述光軸的所述平行平面內(nèi)的橫向上與所述光軸對準(zhǔn)，并且所述球透鏡的所述中心在±5μm的對準(zhǔn)容限范圍內(nèi)在沿所述光軸的軸向上與所述激光器對準(zhǔn)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第二對準(zhǔn)容限范圍是±30μm。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，提供所述基座的步驟包括形成定位腔，所述定位腔用于容納所述球透鏡的一部分并具有基本垂直于所述基座表面的側(cè)壁。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，形成所述定位腔的步驟包括在所述基座上形成材料層以及在所述材料層中蝕刻出所述定位腔。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述反射器布置來將所述準(zhǔn)直光束偏轉(zhuǎn)超過90°。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括提供在所述第一基座之上并支撐所述聚焦透鏡的第二基座。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電模塊、一種光電方法和一種制造光電模塊的方法。在一個(gè)方面中，光電模塊包括激光器、球透鏡、基座、反射器和聚焦透鏡。激光器可操作來產(chǎn)生沿光軸的發(fā)散光束。球透鏡具有中心?；哂兄渭す馄骱蛯?zhǔn)結(jié)構(gòu)的表面。對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)在平行于基座表面的平面內(nèi)和垂直于基座表面的方向上配準(zhǔn)球透鏡，使球透鏡的中心基本與光軸對準(zhǔn)，球透鏡使發(fā)散光束平行而成為準(zhǔn)直光束。反射器布置來偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束，以在與基座表面相交的平面內(nèi)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束。聚焦透鏡布置來聚焦偏轉(zhuǎn)準(zhǔn)直光束。
文檔編號G02B6/42GK1758081SQ200510089990
公開日2006年4月12日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月7日
發(fā)明者陳燁 申請人:安捷倫科技有限公司