具有位于反射面上的光束分離器的光學(xué)模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)模塊，該光學(xué)模塊設(shè)置有位于反射鏡上的光束分離器以使垂直腔面發(fā)射激光二極管(在下文中表示為VCSEL)的光軸以大致直角彎曲。
【背景技術(shù)】
[0002]在本領(lǐng)域中，已知的各種技術(shù)將來自安裝在基準(zhǔn)平面上的VCSEL的光束進行分離，以便通過分離的光束監(jiān)測VCSEL的狀態(tài)。日本專利申請公開N0.2012-194372A和N0.2007-171427A以及美國專利申請公開US2009/0154877A1已經(jīng)公開了此類技術(shù)。
[0003]然而，常規(guī)技術(shù)在覆蓋VCSEL的殼體中需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，以便朝向同樣安裝在基準(zhǔn)平面上的監(jiān)測光電二極管(在下文中表示為PD)引導(dǎo)分離的光束。長期存在對簡單且可靠的裝置的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個方面涉及一種光學(xué)模塊。根據(jù)實施例的光學(xué)模塊包括:基板；垂直腔面發(fā)射激光二極管(VCSEL)，其安裝在基板上；監(jiān)測光電二極管(ro)，其安裝在基板上；以及樹脂主體，其安裝在基板上。VCSEL和監(jiān)測ro安裝在樹脂主體中，并且樹脂主體設(shè)置有與基板成45°角的鏡面以使來自VCSEL的光束發(fā)生全內(nèi)反射。
[0005]實施例的特征在于:鏡面包括至少一個標(biāo)志物，該至少一個標(biāo)志物使光束的部分朝向監(jiān)測ro發(fā)生折射。
[0006]本發(fā)明的另一方面涉及一種光收發(fā)器，該光收發(fā)器包括:主板；光學(xué)插座；光學(xué)模塊，其安裝有多個光源；以及內(nèi)部光纖，其將光學(xué)模塊與光學(xué)插座耦合。主板的中心部分設(shè)置有開口，光學(xué)模塊設(shè)置在該開口中。光學(xué)插座接納外部光學(xué)連接器。光學(xué)模塊通過撓性印刷電路(FPC)板與主板電連接。
[0007]根據(jù)實施例的光收發(fā)器的特征在于:光學(xué)模塊包括:模塊基板；多個VCSEL，其安裝在模塊基板上作為相應(yīng)光源；多個監(jiān)測ro，其布置在模塊基板上的VCSEL的一側(cè)；以及樹脂主體，其安裝在模塊基板上以將VCSEL和監(jiān)測ro安裝在樹脂主體中。樹脂主體設(shè)置有鏡面，該鏡面朝向親合在樹脂主體的一側(cè)的內(nèi)部光纖反射分別從VCSEL輸出的光束，并且使光束的部分朝向監(jiān)測ro發(fā)生折射。
【附圖說明】
[0008]根據(jù)在下文中參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例所作的詳細描述，可以更好地理解上述目的、方面和優(yōu)點及其它目的、方面和優(yōu)點，其中:
[0009]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的安裝有子模塊的光收發(fā)器的內(nèi)部的透視圖；
[0010]圖2是子模塊的透視圖；
[0011]圖3A和圖3B分別示出從正面上方和正面下方看到的子模塊，而圖3C是示出子模塊的內(nèi)部的平面圖；
[0012]圖4是子模塊的側(cè)剖視圖，示出了從VCSEL到監(jiān)測光電二極管以及到外部光纖的光軸；
[0013]圖5放大了標(biāo)志物周圍的用于反射和折射來自VCSEL的光的結(jié)構(gòu)；
[0014]圖6A和圖6B示意性地示出標(biāo)志物的位置；以及
[0015]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的變型例的子模塊的側(cè)剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]接下來，對根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例進行描述。在對附圖的描述中，彼此相同或相似的附圖標(biāo)記表示彼此相同或相似而不需重復(fù)說明的元件。
[0017]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光收發(fā)器100的內(nèi)部的透視圖。圖1所示的光收發(fā)器是所謂的十萬兆位形態(tài)因數(shù)可插拔(在下文中表示為CFP)光收發(fā)器的類型，在多源協(xié)議(MSA)之一中限定了物理尺寸以及電子規(guī)格和光學(xué)規(guī)格的細節(jié)。光收發(fā)器100設(shè)置有位于主板101上的電子電路和作為前面板103中的光學(xué)元件之一的光學(xué)插座102。本實施例的光學(xué)插座102具有所謂的MT連接器的類型，在MT連接器處固定多根光纖，并且在前面板103處露出光學(xué)插座102的空腔。該空腔接納外部MT連接器。
[0018]主板101獨立于設(shè)置在光收發(fā)器100的后端中的插接板105。在下面的描述中，前方、后方、上方和下方僅用于說明的目的，并且根本不會限制本發(fā)明的范圍。插接板105設(shè)置有電子插頭105a，電子插頭105a與設(shè)置在主機板中的電連接器配合，光收發(fā)器100設(shè)置在該主機板上。光收發(fā)器100在電路板101的兩側(cè)還設(shè)置有緊固桿108，在光收發(fā)器100與主機連接器配合之后，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕103a來使桿108的后端與設(shè)置在主機系統(tǒng)的電連接器中的螺孔配合。因此，光收發(fā)器100可以與主機系統(tǒng)進行插接從而與主機系統(tǒng)電通信。
[0019]實施例的光收發(fā)器100還設(shè)置有多個子模塊10A — 10C，其中，各個子模塊10A —10C設(shè)置在主板101的中心處的開口 106中。子模塊10A — 10C通過相應(yīng)的MT連接器11A —11C經(jīng)由多根內(nèi)部光纖F (在圖1中未完全不出)與光學(xué)插座102光親合。如上所述的子模塊10A - 10C獨立于主板101，相應(yīng)的撓性印刷電路(下文中表示為FPC)板12A — 12C將子模塊10A - 10C與主板101電連接。FPC板12A — 12C有效地吸收由MT連接器11A —11C引起的應(yīng)力。主板101還設(shè)置有許多個鉤101b。內(nèi)部光纖F通過與鉤101b鉤接而布置在殼體內(nèi)。主板101的周邊被彈性墊圈101a包圍，以電屏蔽殼體的內(nèi)部。圖1僅示出了上面安裝有光學(xué)元件和電氣元件的下殼體。通過用上殼體覆蓋下殼體使得墊圈101a設(shè)置在它們的周邊之間，可以有效地屏蔽殼體的內(nèi)部。
[0020]圖2示出了子模塊10A，但省略了 MT連接器11A和FPC板12A。子模塊10A設(shè)置有樹脂主體10a和模塊基板10b，樹脂主體10a以及光學(xué)器件和電氣器件安裝在模塊基板10b上。樹脂主體10a覆蓋模塊基板10b上的光學(xué)器件和電氣器件。模塊基板10b還設(shè)置有沿著后邊緣的多個電極10c和將電極10c與樹脂主體10a中的器件電連接的互連電路10d。子模塊10A可以經(jīng)由FPC板12A與主板101電連接，F(xiàn)PC板12A與模塊基板10b的頂表面和底表面上的電極10c連接。也就是說，模塊基板10b是頂表面、底表面和中間表面具有互連電路的多層電路板的類型。電極10c形成在與FPC板12A連接的頂表面和底表面中。子模塊10B和10C具有與在上下文中描述的子模塊10A相同的構(gòu)造。
[0021]同樣參考圖1，光收發(fā)器100設(shè)置有三個子模塊10A—10C。然而，本發(fā)明并不限制子模塊的數(shù)量。光收發(fā)器100在殼體中可以安裝四個以上的子模塊或兩個以下的子模塊。
[0022]接下來，對子模塊10的進一步的細節(jié)進行描述。
[0023]圖3A是樹脂主體10a的透視圖，具體而言，圖3A放大了根據(jù)本發(fā)明的實施例的子模塊10A的樹脂主體10a。圖1至圖3所示的子模塊10A是所謂的能夠發(fā)射多個光信號的并行子模塊。
[0024]樹脂主體10a主要包括光學(xué)部30A和電氣部30B。這兩個部分30A和30B被樹脂主體10a兩側(cè)的切口 30C分開。光學(xué)部30A安裝有多個半導(dǎo)體發(fā)光器件，具體而言，本實施例的子模塊10A在光學(xué)部30A中以陣列形式安裝有垂直腔面發(fā)射激光器(在下文中表不為“VCSEL”)。VCSEL以陣列形式布置在模塊基板10b上。模塊基板10b還安裝有同樣以陣列形式布置的多個監(jiān)測光電二極管(下文中表示為“m-PD”)以及用于接收通過內(nèi)部光纖F提供的光信號的其它ro。也就是說，VCSEL和ro安裝在模塊基板10b上，使得VCSEL和m-PD沿著子模塊10A的橫向形成彼此平行的兩行，而VCSEL和并排布置。稍后將對光學(xué)部30A的細節(jié)進行描述。
[0025]電氣部30B安裝有驅(qū)動VCSEL并/或放大從輸出的電信號的電路。由于附圖所示的實施例安裝有四個VCSEL、與之相伴的四個m-PD和用于光信號的四個H)，因此子模塊10A中配備有相同數(shù)量的驅(qū)動器和放大器。本實施例設(shè)置有一體形式的驅(qū)動器和放大器，即:四個驅(qū)動器整體集成在單一器件上，四個放大器集成在另一器件上，并且這些器件安裝在設(shè)置于樹脂主體10a的電氣部30B中的第二空腔26中。第二空腔26的后端局部敞開，以使互連電路從中延伸通過。
[0026]光學(xué)部30A包括前表面21、底表面24和頂表面25。在前表面21的大致中心位置露出光學(xué)端口 20。十二個透鏡20a以陣列布置的方式暴露在光學(xué)端口 20中。透鏡陣列20a可以與樹脂主體10a —體形成。在光學(xué)端口 20的兩側(cè)設(shè)置有一對引導(dǎo)銷21a，以對準(zhǔn)與光學(xué)端口 20或透鏡20a光耦合的MT連接器。前壁21的各個拐角設(shè)