[发明专利]光学模块及其封装方法

说明书

本申请要求2006年6月20日向日本专利局提出的日本专利申请No.2006-170388的优先权，从而本文将该在先申请的全部内容引为参考文献。

技术领域

构成本发明的装置和制造方法涉及用于高速和大容量光学通信系统的光学模块及其封装方法。

背景技术

随着因特网的广泛使用，已经开发出高速和大容量的光学通信系统。尤其是在长距离和大容量通信系统中，曾经努力降低波长变动(后面简称“波长啁啾效应(wavelength chirping)”)，调制过程中会产生这种啁啾效应，因为这样的波长啁啾限制了传输距离。端面发光类型的频率脉冲激光器(FP激光器)用于短距离和小容量的通信，以单一模式振荡的分布式反馈激光器(DFB激光器)用于数吉比特/每秒速率的通信。通常，在以10Gb/s速率传输数十公里距离的情况下，并不直接调制激光器，而是使激光器连续振荡。另外，使用外部调制器进行调制。

美国专利US 6,963,685公开的光学模块中，直接调制的DFB激光器所发出的光通过滤波器，因而，把频率调制成分转换为振幅调制成分。这种光学模块通过另外利用滤波器的波长散射补偿波形。然而，在把DFB激光器和光学滤波器封装到光学模块中时，现有技术中描述的这种光学模块需要调整它的光轴。这样就不允许光学模块结构使用被动式调整。不使用被动式调整，模块的制造成本和时间都将增加。

美国专利申请公开No.2005/0175356公开了一种波导环谐振器被用作光学滤波器。然而，这种现有技术中示出的光学模块也需要改进用以封装DFB激光器和光学滤波器的结构，有如美国专利US 6,963,685公开的现有技术中的光学模块的情形一样。

在《IEEE光学技术学报》(2006年1月15日第18卷第2册)中的论文“Chirp-managed Directly Modulated Laser(CML)”中所表示的光学模块情况下，公开了利用一种光学滤波器，通过利用多个标准具使光学滤波器周期波长特性。由此，利用这种光学滤波器的倾斜把频率调制信号转换为振幅调制信号。然而，使用多个标准具作为光学滤波器需要调光轴。另外，  这样不允许对光学模块结构采用被动调节。

《电子学报》(2005年4月28日第41卷第9册)中的论文“Error-free250 Km transmission in standard fiber using compact 10Gb/schirp-managed directly modulated lasers(CML)at 1550nm”中示出一种光学模块，通过延长现有技术“Chirp-managed Directly ModulatedLaser(CML)”中所示出的光学模块的传输距离，实现250Km的传输。然而，这种光学模块太大，不能满足模块小型化的要求。这是因为标准具用作光学模块的滤波器。

发明内容

本发明的示例性实施例克服了现有技术的上述缺点和其他未描述的缺点。而且，本发明不需要克服上述不足，本发明的示例性实施例可以不克服上述任何问题。

本发明的方案提供一种光学模块和封装光学模块的方法，所述光学模块能够实现利用单一结构进行长距离和大容量的通信。

按照本发明的一种方案，一种光学模块设计成单模振荡光源和光学滤波器结合。在这种光学模块中，单模振荡光源输出单模频率调制信号。另外，光学滤波器频率调制转换为振幅调制。并且，将单模振荡光源和光学滤波器封装在同一基板上，而不主动对心(即不对心)。

可以通过被动对心封装单模振荡光源和光学滤波器。或者，可以使单模振荡光源和光学滤波器彼此直接地光学耦合，或者由它们之间的透镜耦合。

此外，所述单模振荡光源可以是DFB激光器，而且，可以通过比阈值高的电流而偏置所述DFB激光器，而且可以根据调制信号进行调制。另外，所述光学滤波器可以是波导环谐振器，而且波导环谐振器可以把DFB激光器的振荡波长漂移转换为强度调制。

再有，所述波导环谐振器可以利用直通端口把振荡波长漂移转换为强度调制，从而具有陷波滤波器或者带通滤波器特性。另外，光学滤波器可以包含多个彼此光学耦合的波导环谐振器。此外，光学滤波器可以包含带有非对称马赫-泽德(Mach-Zehnder)干涉仪的光路结构。

按照本发明的另一方案，一种封装光学模块的方法，包括如下步骤：把单模振荡光源和光学滤波器封装于同一基板上，而不主动对心。所述单模振荡光源输出频率调制信号，所述光学滤波器把频率调制信号转换为振幅调制信号。