[发明专利]半导体光学设备组件

说明书

本发明涉及一种半导体光学设备，尤其涉及结合了激光器和其它零部件的组件，和包括这种组件的网络，以及制造组件的方法。

光学网络因为其巨大的信息处理容量而成为电信领域日渐关注的课题。这种网络的关键零部件包括一个或多个用于产生光学信号的半导体激光器，以及用于放大该光学信号的掺杂光纤放大器。抽运激光器通过波分多路复用器(WDM)与该光纤放大器耦合，以激励光纤放大器中的杂质例如铒，来放大信号。

在目前的系统中，抽运激光器通常与波分多路复用器熔融拼接，因此增加了该系统各零部件组配的成本。将抽运激光器和WDM设置在一个单组件中将会更简单和更经济。已经有建议将抽运激光器和单向器以及滤波器元件结合在一个组件中。但是，这些元件包括在一个组件中可能会难以制连

因此，希望将抽运激光器和WDM元件按照成本效益和易于制造的方式集成在一起。

本发明的一个目的是提供一种包括壳体的光学设备组件，该壳体限定了一个外壳并包括一个外壁。光学设备被安装在外壳内。一种包括波分多路复用器元件的部件与外壁相连接，使得该多路复用器元件接收来自于光学设备的光。一种包括至少一根光纤的光纤终端可与部件相连接，使得该光纤接收来自于该多路复用器元件的光。

在以下的描述中将详细说明本发明的这些和其它特征。在附图中：

图1是根据本发明实施方案包括该组件的光学网络的一部分的示意图；以及

图2是根据本发明的实施方案的组件的横截面视图。

出于示意的目的，这些图没有按照比例来画。

图1以方框图的形式说明了可以用于本发明的典型的光学网络10的一部分。光信号由光源11产生，该光源一般是激光器，例如电子吸收调制的激光器(EML)，它产生约为1550nm典型波长的光。该信号通过光纤12传导至光单向器13，该单向器防止光信号反射回该光源11。光信号通过光纤14继续传导，到达波分多路复用器元件(WDM)15，该多路复用器元件被设计得用来将光信号与来自于抽运激光器16的光相结合。WDM元件典型是高通或低通光纤。抽运激光器典型产生波长为980nm或1480nm的光。结合后的信号和抽运光与光纤放大器17、例如掺铒光纤放大器(EDFA)耦合，该放大器由于抽运光激励该光纤放大器中的掺杂剂而放大信号。放大后的光信号通过第二单向器18耦合，该单向器也是用来防止反向反射的，然后光信号被送至网络的其它部分。虽然该实施例中抽运激光器16耦合以通过放大器17在与光信号相同的方向上传导光(共传导)，但是该泵浦可以被耦合使得抽运光在与光信号相反的方向上传导(反传导)。

图2表示根据本发明实施方案的光学设备组件20。光学设备21，例如半导体抽运激光器，或其它类型的半导体激光器，或发光设备，被示范性地安装在基片22的主表面上，该基片典型的是硅基片。为了校正激光器21发出的光，在基片该表面上的凹槽内，优选考虑安装球面透镜23。可以理解在基片上还可能包括许多其它元件，例如导体、背面监视器等，为了简单起见这些都没有被示出。(光学子配件的更详细论述见Anigbo等的专利US5881193，该专利的内容此处引入作为参考。)

包括激光器和透镜的基片22被安装在外壳24之内，该外壳一般由铁-镍-钴合金制成。虽然在本实施例中显示的是将基片安装在外壳的底部，但是可以理解该基片可以被安装在外壳的基座或侧壁上。外壳24包括前壁25以及其中形成的窗口26。激光器21和透镜23彼此对准，使得当激光器被施加偏压时，发自激光器的光穿过窗口26射出。

部件30优选包括WDM元件31，另一个透镜32，以及透镜支架33，WDM元件和透镜安装在支架中。在本实施例中，透镜支架33是由例如不锈钢的金属制成的园柱形管，使得元件31和透镜32可能被环氧树脂粘合在管的内壁上。该管在两端各有一个开口34和35。WDM元件31可以是由玻璃制造的典型的多路复用器元件，其中玻璃上涂布有会透射一定波长并反射另一种波长的物质，以下将详细讨论。本实施例中，透镜32是非球面透镜，设计用来将光聚焦在将要描述的光纤上。

部件30安装在外壳24的前壁25上，使得开口34与外壳24前壁的窗口26对准。这一点可以通过例如将支架焊接在前壁上来实现。