发明名称 供10GB/S收发器用之高频发射器及侦测器封装方法
摘要 本发明系关于一种装置及封装方法,其确保收发器中信号传送与侦测元件间的校准能达最佳效果,并可在该装置的整个使用年限中维持不变。此系藉运用一对聚合物光学模组所达成,该模组系用来将分别负责传送及接收的光纤缆线中的光线耦合。在一预校准程序中,将该聚合物光学模组的头端部份插入配置于一支撑座(standoff)中的个别插槽中,该支撑座系安装于一光学附属总成上,其上并安装了一发射器及侦测器,其中这些插槽的配置使该头端部份于装配时能沿着该插槽的侧壁滑落。在后续的一主动校准程序中,每一聚合物光学模组皆分别依其对应之发射器或侦测器定位,直到检测出一最大信号,此时这些元件的位置系使用一UV敏感的黏胶快速固定。接着可添加额外黏胶,以进一步固定这些元件。
申请公布号 TW554619 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW090132764 申请日期 2001.12.28
申请人 英特尔公司 发明人 布利特 查波斯基;劳 派德达;安德鲁 艾尔杜诺;道格拉斯 克莱特;塞格菲德 费里雪
分类号 H04B10/00 主分类号 H04B10/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种封装之光学装置,包括:其上安装有一光发射器及一光侦测器的一基材;一第一光学模组,适于光学地将接收自一第一光学缆线的光与该光侦测器耦合;一第二光学模组,适于光学地将产生自该光发射器的光与一第二光学缆线耦合;固定地安装于该基材上的一支撑座,该第一及第二光学模组皆系固定地装于其上。2.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一及第二光学模组皆包含一头端部份,且该支撑座包含配置于其中的二凹槽,该凹槽系适于在一组合作业中滑动地与一对应光学模组之一头端部份啮合,于该组合作业完成时,该头端部份皆分别固定地装于一对应之凹槽中。3.如申请专利范围第2项之装置,其中该第一及第二光学模组皆分别包含由该光学模组织该头端部份朝外延伸的一轴凸,且其中有一对应孔配置于每一凹槽之一基础部份中,该孔系适于在该组合作业时,实质上与一对应轴凸啮合。4.如申请专利范围第3项之装置,其中该轴凸包括定义了一圆锥角度的一截头锥形,且每一孔包含一沉头,其角度实质上符合该圆锥角的角度。5.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一及第二光学模组皆包含适于与一光学缆线之一尾端部份耦合之一膛孔、用以对准接收自或导向该光学缆线的光线的一第一透镜,以及用以对准接收自该光发射器或导向该光侦测器的光线的一第二透镜。6.如申请专利范围第5项之装置,其中该第一及第二光学模组皆包括一单件聚合物结构。7.如申请专利范围第5项之装置,其中该第一及第二光学模组之第一及第二透镜皆系以相互间近乎90度的角度配置,且每一光学模组进一步包含一凹槽,其中所填充之一材料的折射系数与构成该光学模组之材料的折射系数不同,且该凹槽所决定之一反射表面能将接收自该第一或第二透镜的光线朝另一透镜重新导向。8.如申请专利范围第7项之装置,其中该第一及第二光学模组皆进一步分别包含一盖板,以覆盖该凹槽,避免杂质进入该凹槽。9.如申请专利范围第1项之装置,其中该光发射器包含一垂直腔表面发射雷射(VCSEL)。10.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一光学模组系依据该光侦测器定位,使接收自该第一光学缆线的最大量光线能导向该光侦测器。11.如申请专利范围第10项之装置,其中该第一光学模组系利用一主动校准程序相对于该光侦测器定位,其中调整该第一光学模组及该光侦测器间的对准,直到光侦测器侦测到一最大信号,此时即将该校准状态固定。12.如申请专利范围第1项之装置,其中该第二光学模组系依据该光发射器定位,使产生自该光发射器的最大量光线能由该第二光学缆线接收。13.如申请专利范围第12项之装置,其中该第二光学模组系利用一主动校准程序相对于该光发射器定位,其中调整该第二光学模组及该光发射器间的对准,直到该第二光学缆线处侦测到一最大信号,此时即将该校准状态固定。14.如申请专利范围第1项之装置,其中该基材进一步包含复数个之焊料凸点以连接至一外部元件,其中部份系与该光发射器及光侦测器电性耦合。15.如申请专利范围第1项之装置,其中该支撑座进一步包含延着其二凹槽之侧壁配置的屏蔽物,以避免通过该第一及第二光学模组之头端部份的光学信号间的串扰。16.如申请专利范围第1项之装置,进一步包含安装于该基材上接收该光侦测器输出的一光侦测信号的一放大器,以及安装于该基材上主动地控制供应至该光发射器的一功率位准的一功率监控器。17.一种封装之光学装置,包括:其上安装有一光发射器及一光侦测器的一基材;一第一光耦合构件,用以光学地将接收自一第一光学缆线的光与该光侦测器耦合;一第二光耦合构件,用以光学地将产生自该光发射器的光与该一第二光学缆线耦合;以及用以固定地将该第一及第二光耦合构件与该基材耦合的构件。18.如申请专利范围第17项之装置,其中该用以固定地将该第一及第二光耦合构件耦合的构件,包含实质上将该第一光耦合构件中光学特征与该光侦测器耦合的构件,以及实质上将该第二光耦合构件中光学特征与该光发射器耦合的构件。19.如申请专利范围第17项之装置,其中该第一及第二光耦合构件皆包含一头端部份,且其中用以固定地将该第一及第二光耦合构件耦合的构件包含适合滑动地与对应的光耦合构件之该头端部份啮合的一对凹槽。20.如申请专利范围第17项之装置,其中该第一及第二光耦合构件皆包含用以与一光纤缆线耦合的构件。21.如申请专利范围第17项之装置,其中该第一及第二光耦合构件皆系配置以将一光源与相对该光源朝向近乎90度方向的一光接收器耦合。22.如申请专利范围第17项之装置,其中该第一光学耦合构件系依据该光侦测器定位,使接收自该第一光学缆线的最大量光线能导向该光侦测器。23.如申请专利范围第15项之装置,其中该第二光学耦合构件系依据该光发射器定位,使产生自该光发射器的最大量光线能由该第二光学缆线接收。24.一种组合一光学装置之方法,包括:将一第一光学模组与一光侦测器预校准,该第一光学模组适合光学地将接收自一第一光学缆线的光线与该光侦测器耦合;将一第二光学模组与一光发射器预校准,该第二光学模组适合光学地将产生自该光发射器的光线与一第二光学缆线耦合;主动地将该第一光学模组与该光侦测器校准,以产生一第一最佳校准,其中由该光侦测器侦测到的一信号系达最大状态;主动地将该第二光学模组与该光发射器校准,以产生一第二最佳校准,其中由该光发射器产生的一信号系达最大状态;以及将该第一及第二光学校准安装固定。25.如申请专利范围第24项之方法,进一步包括:在该第一及第二光学模组之一部份上涂布一黏胶;以及促使该黏胶快速固化,以固定该第一及第二光学校准。26.如申请专利范围第24项之方法,其中该第一及第二光学模组皆系固定于安装于一基材上的一支撑座上,其上并安装了该光侦测器和该光发射器。27.如申请专利范围第26项之方法,其中该支撑座包含一对凹槽,该凹槽系适合在一预校准程序时滑动地与该第一及第二光学模组之头端部份啮合,以使该第一光学模组与该光侦测器预校准,并使该第二光学模组与该光发射器预校准。28.如申请专利范围第27项之方法,其中该支撑座进一步包含分别配置于该相对应凹槽底部的一对孔,且该第一及第二光学模组皆包含自其上向外延伸的一轴凸,进一步包括在该预校准程序时将每一光学模组的该轴凸与一相对应孔啮合。29.如申请专利范围第24项之方法,其中该第一光学模组之主动校准包括依据该光侦测器调整该第一光学模组之位置,直到该光侦测器侦测到一最大信号为止。30.如申请专利范围第24项之方法,其中该第二光学模组之主动校准包括依据该光发射器调整该第二光学模组之位置,直到该第二光学缆线侦测到一最大信号为止。图式简单说明:图1为具有根据本发明之封装方法之一光学附属总成的主要元件的分解图;图2为图1中光学附属总成的支撑座和基材之详细立体图;图3A及3B分别显示该光学附属总成中使用的该聚合物光学模组的详细俯视图及立体图;图4为图1中沿着断面线AA所见的一聚合物光学模组、支撑座及基材的断面图;图5为装配该光学附属总成时所使用的校准程序的一流程图;以及图6为用来说明一聚合物光学模组之校准的该光学附属总成的一立体图。
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