微型雙向光學次模塊的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請案交叉申請
[0002] 本發(fā)明要求2013年5月31日由苗容生等人遞交的發(fā)明名稱為"微型雙向光學次 模塊"的第61/829, 818號美國臨時專利申請案的在先優(yōu)先權，以及要求2013年由苗容生等 人遞交的發(fā)明名稱為"微型雙向光學次模塊"的第14/066,001號美國專利申請案的在先優(yōu) 先權，這些在先申請的內(nèi)容以全文引入的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。
技術領域
[0003] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信領域，以及在具體實施例中，涉及微型雙向光學次模塊。
【背景技術】
[0004] 無源光網(wǎng)絡（Ρ0Ν)是用于在最后一英里提供網(wǎng)絡接入的一種系統(tǒng)。Ρ0Ν可以是一 種點到多點（P2MP)網(wǎng)絡，具有位于光分配網(wǎng)絡（0DN)中的無源分路器，以使得來自中心局 的單根反饋光纖能夠服務多個客戶駐地。Ρ0Ν可以采用單根光纖上的一個波長用于上游流 量，另一個波長用于下游流量。例如，上游流量可由1310納米（nm)波長光束攜帶而下游流 量可由1490nm波長光束攜帶。例如，Ρ0Ν收發(fā)器可以采用雙向光學次模塊（B0SA)以將從 發(fā)射器發(fā)射出的出射光以光學方式與單根光纖耦合以及將來自單根光纖的入射光耦合到 接收器。B0SA模塊可由單獨的光發(fā)射次模塊（T0SA)封裝和光接收次模塊（ROSA)封裝一起 封裝在金屬外殼中制成。一些B0SA模塊可將T0SA和ROSA組合到單個晶體管外形（T0)封 裝以嘗試減少外形因素和降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一項實施例中，本發(fā)明包括僅含圓柱形T0封裝的B0SA封裝，所述圓柱形T0封 裝包括ROSA和T0SA，和與所述ROSA和所述T0SA進行光學通信的光學端口。
[0006] 在另一項實施例中，本發(fā)明包括用于發(fā)送第一光信號的含T0SA的T0封裝，用于接 收第二光信號的R0SA，光學通信窗口以及薄膜濾波器（TFF)，放置TFF使得所述TFF朝所述 光學通信窗口反射從所述T0SA發(fā)送的所述第一光信號由且接收自所述光學通信窗口的所 述第二光信號經(jīng)過所述TFF到所述ROSA。
[0007] 在另一項實施例中，本發(fā)明包括光學路由方法，所述方法包括從光學發(fā)射器沿第 一軸發(fā)射第一光信號，TFF沿第二軸朝光學通信端口以約九十度反射所述第一光信號以及 光學接收器經(jīng)由所述TFF沿所述第二軸接收來自所述光學通信端口的第二光信號。
[0008] 在又一項實施例中，本發(fā)明包括B0SA封裝，所述B0SA封裝主要包括含頂面的T0 頭、安裝到所述TO頭頂面的T0SA、安裝到所述TO頭頂面的R0SA、附于所述TO頭的平面窗 口T0蓋、透鏡、將所述T0頭、所述T0蓋和所述透鏡包在內(nèi)的塑料外殼以及耦合到所述塑料 外殼的光學連接器，其中所述透鏡位于所述T0蓋和所述光學連接器之間。
[0009] 結合附圖和權利要求書，可從以下的詳細描述中更清楚地理解這些和其它特征。
【附圖說明】
[0010] 為了更透徹地理解本發(fā)明，現(xiàn)參閱結合附圖和【具體實施方式】而描述的以下簡要說 明，其中的相同參考標號表不相同部分。
[0011] 圖1是容器外形的B0SA模塊的實施例的示意圖。
[0012] 圖2是辮子外形的B0SA模塊的實施例的示意圖。
[0013] 圖3是光學路由方案的實施例的示意圖。
[0014] 圖4是硅塊上的微型B0SA的實施例的示意圖。
[0015] 圖5是光學路由方案的另一實施例的不意圖。
[0016] 圖6A是包含B0SA的T0頭模塊的實施例的示意圖。
[0017] 圖6B是用于組合T0SA和ROSA的組合部分的實施例的示意圖。
[0018] 圖7是包含具有球型透鏡的B0SA的T0頭模塊的另一實施例的示意圖。
[0019] 圖8是包含具有監(jiān)控器二極管的B0SA的T0頭模塊的另一實施例的示意圖。
[0020] 圖9是容器外形的微型B0SA模塊的實施例的示意圖。
[0021] 圖10是辮子外形的微型B0SA模塊的另一實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 首先應理解，盡管下文提供一項或多項實施例的說明性實施方案，但所公開的系 統(tǒng)和/或方法可使用任何數(shù)目的技術來實施，無論該技術是當前已知還是現(xiàn)有的。本發(fā)明 決不應限于下文所說明的說明性實施方案、附圖和技術，包括本文所說明并描述的示例性 設計和實施方案，而是可在所附權利要求書的范圍以及其等效物的完整范圍內(nèi)修改。
[0023] 本文所公開的是借助于具有重新配置的光學路徑、模塊放置和使用模壓的塑料樹 脂代替金屬的修改后的光學路由方案的實施例，將T0SA和ROSA集成為單個微型BOSAT0 封裝的機制。所公開的實施例可以消除激光焊接、降低制造復雜度和降低整體成本。在一 項實施例中，本發(fā)明描述了包含T0SA、ROSA和TFF的緊湊型單個T0頭模塊，其中可通過使 用組合部分有效地組合T0SA和ROSA。組合部分可以包括TFF支托和非球面透鏡。T0頭模 塊可以安裝在包在外殼中的T0頭的頂面上并且耦合到光學端口，該光學端口可能是容器 或光纖插芯。組合部分、透鏡、外殼和容器或光纖插芯可能由塑料樹脂制成，從而實現(xiàn)環(huán)氧 樹脂粘接。在另一項實施例中，本發(fā)明描述了具有重新配置的上游和下游光路徑的光學路 由方案，該方案可方便單個T0頭的使用、簡化對準過程和提升性能。所公開的實施例可設 計用于單模光纖應用并且可適用于光網(wǎng)絡單元（0NU)收發(fā)器。應注意，本發(fā)明示出了使用 具有約1310nm波長的光信號用于上游傳輸和具有約1490nm波長的光信號用于下游接收的 光學路由方案。然而，所屬領域技術人員將理解該光學路由方案可應用于具有其它波長的 光信號。
[0024] 具有T0SA和ROSA的B0SA模塊可安裝在Ρ0Ν收發(fā)器中以將從T0SA發(fā)射出的光束 以光學方式耦合到光纖以及將接收自光纖的另一光束耦合到ROSA。在容器外形或辮子外形 中的B0SA模塊可能可用。圖1是容器外形的B0SA模塊100的實施例的示意圖。B0SA模 塊100可包括兩個密封的T0封裝，T0SA封裝101和ROSA封裝102。可使用容器104通過 金屬外殼103將T0SA封裝101和ROSA封裝102粘接在一起，其中可嵌有TFF。容器104可 以是光纖連接器，該光纖連接器安裝有具有套圈的縱剖套管。套圈可用于防護光纖。容器 104可將光纖連接至TOSA封裝101和ROSA封裝102。TFF可用于分離下游光信號和上游光 信號，它們可攜帶于不同的波長中。例如，P0N可采用分別以1310nm和1490nm運行的上游 和下游波長信道。
[0025]T0封裝可包括T0頭和T0蓋。T0頭可提供頂面以供安裝光學模塊。T0蓋可附于 T0頭以形成密封容器，從而在頭和蓋內(nèi)封裝光學模塊以形成功能性封裝。在B0SA模塊100 中，T0SA封裝101和ROSA封裝102可以是行業(yè)標準T0-56封裝，其中T0頭的直徑可為約 7毫米（mm)或更少（例如，5. 6mm)。T0封裝，101和102還包括其它光學部件。例如，T0SA 封裝101可包括激光二極管（LD)，所述LD可發(fā)射激光信號用于到光纖的上游傳輸，ROSA封 裝102可包括p-i-n(例如，p區(qū)域和η區(qū)域之間摻入的本質(zhì)區(qū)）二極管（PD)或雪崩二極 管，可將從光纖接收到的光信號轉換為電信號用于下游處理。
[0026] 圖2是辮子外形的組裝B0SA模塊200的實施例的示意圖。B0SA模塊200可基本 上類似于B0SA模塊100,但可包括光纖尾纖204而不是容器104。具體而言，光纖尾纖204 可通過金屬外殼203與T0SA封裝201和ROSA封裝202粘接。光纖尾纖204可以是短光 纖，其中一端預安裝有光連接器且在另一端暴露光纖的長度。光纖尾纖204可將光纖連接 至T0SA封裝201和ROSA封裝202。B0SA模塊100和200的生產(chǎn)可能需要使用激光焊和金 屬部件，成本可能很高。
[0027] 圖3是可在B0SA模塊100或200等B0SA模塊中采用的光學路由方案300的實施 例的示意圖?？墒褂肨FF330實現(xiàn)光學路由方案300，其中對TFF330進行鍍膜使得可以反射 約1490nm波長的光信號且可以通過約1310nm波長的光信號。可將TFF330按約四十五度 放置，這樣來自外部光纖340的具有約1490nm波長的入射下游光352可由TFF330反射到 與其原始方向呈約九十度的方向以到達APD320,而從LD310發(fā)射出的具有約1310nm波長的 出射上