光接收器以及制造光接收器的方法

光接收器以及制造光接收器的方法
【專利摘要】本發明提供了一種用于相干光通信的光接收器以及制造光接收器的方法，光接收器包括：分束元件，其將信號光分束到兩個光軸中；光混合器，每個光混合器都與分開的兩個光軸耦合；偏移量調整元件，其布置在一個光軸上，并且調整分束元件與光混合器之間的兩個光軸的光程長度之差；托架；粘合劑，其填充在偏移量調整元件和托架之間；以及空隙，其在偏移量調整元件和托架彼此相對的區域中位于偏移量調整元件的光軸方向端部中，空隙未被粘合劑填充。
【專利說明】光接收器以及制造光接收器的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于相干光通信的光接收器以及制造光接收器的方
[0002] 法。

【背景技術】
[0003] 作為高速高容量光通信系統，已知的是相干光通信系統。在相干光通信系統的光 接收器中，在分束兀件將信號光分成相互垂直交叉的X偏振光束和Y偏振光束之后，光混合 器執行信號光與本振光（local oscillator light，簡稱為L0光）的干涉，然后，光接收兀 件將光信號轉換成電信號。
[0004] 日本專利申請公開No. 2011-188132披露了一種相干光接收器。


【發明內容】

[0005] 在相干光接收器中，被偏振分束元件分束的光到達光混合器的光程長度彼此不 同，使得發生光信號的相位延遲（即，偏移量)。由于偏移量調整元件置入光接收器的封裝 中，期望的是偏移量調整元件的尺寸盡可能小。當光信號穿過偏移量調整元件時的光損耗 會根據偏移量調整元件的材料選擇而增加。
[0006] 鑒于上述情形做出了本發明，本發明的目的是提供能夠減少偏移量調整元件中的 光損耗并且能夠減小尺寸的光接收器以及制造光接收器的方法。
[0007] 根據本發明的方案，提供一種用于相干光通信的光接收器，包括：分束元件，其將 信號光分束成兩個光軸；光混合器，每個光混合器均與兩個分開的光軸稱合；偏移量調整 元件，其布置在一個光軸上，并且調整所述分束元件與所述光混合器之間的所述兩個光軸 的光程長度之差；托架；粘合劑，其填充在所述偏移量調整元件和所述托架之間；以及空 隙，其在所述偏移量調整元件和所述托架彼此相對的區域中位于所述偏移量調整元件的光 軸方向端部中，所述空隙未被所述粘合劑填充。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是根據第一實施例和比較例的光接收器的整體框圖；
[0009] 圖2是示出根據第一實施例和比較例的光接收器的安裝形式的示意圖；
[0010] 圖3A和圖3B是示出根據第一比較例的光接收器的詳細構造的示意圖；
[0011] 圖4A和圖4B是示出根據第二比較例的光接收器的詳細構造的示意圖；
[0012] 圖5A至圖ro是示出根據比較例的光接收器的模擬結果的曲線圖；
[0013] 圖6A和圖6B是示出根據第一實施例的光接收器的詳細構造的示意圖；
[0014] 圖7A和圖7B是示出根據第一實施例的光接收器的模擬結果的曲線圖；
[0015] 圖8是示出制造根據第一實施例的光接收器的方法的流程圖；
[0016] 圖9A和圖9B是示出根據第二實施例的光接收器的詳細構造的示意圖；
[0017] 圖10是示出制造根據第二實施例的光接收器的方法的流程圖；
[0018] 圖11A和圖11B是示出根據第二實施例的變型例的光接收器的詳細構造的示意 圖；
[0019] 圖12A和圖12B是示出根據第三實施例的光接收器的詳細構造的示意圖；以及
[0020] 圖13是示出制造根據第三實施例的光接收器的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0021] 首先，將對第一至第三實施例以及比較例所共有的光接收器整體構造進行說明。 接著，將對根據比較例的光接收器進行說明，然后，將對根據第一至第三實施例的光接收器 進行說明。
[0022] 圖1是根據第一實施例和比較例的光接收器的整體框圖。光接收器100是用于相 干光通信的光接收器。光接收器1〇〇包括：光信號處理單元10,其處理光信號；以及電信號 處理單元40,其與光信號處理單元10的后繼級連接并且處理電信號。
[0023] 光信號處理單元10包括分束元件12 (PBS :偏振分束器)、光束分束器14 (BS)、光 混合器16、光接收元件18、放大器20以及偏振旋轉元件22。光信號處理單元10還包括偏 移量（skew)調整元件、透鏡、反射鏡(在圖2中示出）等等，但是在圖1中省略了這些元件。 電信號處理單元40包括模擬數字轉換器（ADC) 42以及數字信號處理器（DSP) 44。
[0024] 分束元件12將經由單模光纖（SMF :Single Mode Fiber)引入的信號光(信號）分 成相互垂直交叉的X偏振光束和Y偏振光束。X偏振光束進入X側光混合器16x。在偏振 面被偏振旋轉元件22旋轉90度并且Y偏振光束變成X偏振光束之后，X偏振光束進入Y側 光混合器16y。例如，TM (橫向磁）光能夠用作X偏振光束，并且TE (橫向電）光能夠用作Y 偏振光束。然而，可將TE光用作X偏振光束，并且可將TM光用作Y偏振光束。
[0025] 光束分束器14將經由保偏光纖（PMF)從外部本振光源裝置13引入的本振光（L0 光)分成X側和Y側。本振光（L0光)被預先設定為X偏振光束，并且進入X側光混合器16x 和Y側光混合器16y。
[0026] 光混合器16x、16y中的每一個都借助內部光電路來執行入射信號光和入射本振 光的分解、合成和延遲，并且從四個端口輸出相干光。每個光混合器16可以由例如石英制 平面光波電路（PLC)構成。在光混合器16x將X偏振光束的信號光(信號)與本振光（L0)合 成之后，X偏振光束的信號光(信號）被分成同相分量I (同相）和正交相分量Q (正交）的各 自的正分量（P)和負分量（n)，并且分出的分量作為四個光信號（X-Ip、X-In、X-Qp和X-Qn) 輸出。類似地，在光混合器16y也將Y偏振光束的信號光(信號）與本振光（L0)合成之后， Y偏振光束的信號光(信號）被分成同相分量I (同相）和正交相分量Q (正交）的各自的正 分量（P)和負分量（n)，并且分出的分量作為四個光信號（Y-Ip、Y-In、Y-Qp和Y-Qn)輸出。
[0027] 光接收兀件18將從光混合器16x、16y輸出的相干光光電地轉換成模擬電信號。每 個光接收元件18包括例如光電二極管（PD)。每個放大器20都將從光接收元件18輸出的 電信號的一對正分量和負分量合成，并且將合成信號放大。每個放大器20都包括例如跨阻 抗放大器（TIA)。放大的電信號從光信號處理單兀10的電輸出端子輸出，并且輸入到電信 號處理單元40中。
[0028] 每個模擬數字轉換器（ADC) 42都利用模擬數字轉換處理將從光信號處理單元10 輸出的模擬電信號轉換成數字信號。數字信號處理器44對轉換后的數字信號執行包括信 號解調在內的各種信號處理。利用上述處理，能夠執行數字相干通信。
[0029] 圖2是示出根據第一實施例和比較例的光接收器的安裝形式的示意圖。在圖2中， 僅示出了光信號處理單元10的內部結構，并且省略了關于電信號處理單元40的標示。與 圖1中的部件相同的部件用相同的附圖標記來表示，并且省略對它們的詳細說明。
[0030] 如圖2所示，用于引入信號光(信號）的單模光纖26和用于引入本振光（L0光）的 保偏光纖28與設置在光信號處理單元10的殼體24中的連接器25連接。在殼體24中，除 了設置有圖1所說明的結構之外，還布置有反射鏡32、透鏡34和偏移量調整元件30。
[0031] 反射鏡32x和32y分別布置在分束元件12和光束分束器14的后繼級，將光的移 動方向改變90度，并且向光混合器16的方向引導光。透鏡34布置在光混合器16的前級， 使穿過反射鏡32x、32y以及偏移量調整元件30x、30y的光會聚，并且將光引入光混合器16x 和16y中。偏移量調整元件30x和30y布置在殼體24中。偏移量調整元件30x布置在分 束兀件12與一個透鏡34之間，并且偏移量調整兀件30y布置在光束分束器14與一個透鏡 34之間。
[0032] 此處，利用分束元件12分束的信號光之中的X偏振光束筆直前進，并且被引入X 側的光混合器16x。相比之下，利用分束元件12分束的信號光之中的Y偏振光束被反射鏡 32y反射一次，并且被引入Y側的光混合器16y中。因此，Y偏振光束的傳輸距離變長，增大 量僅為分束元件12與反射鏡32y之間的距離Ml。與X偏振光束相比，發生了相位延遲。
[0033] 而且，在利用光束分束器14分束的本振光（L0光）中，Y側的光筆直前進，并且被 引入Y側的光混合器16y中。相比之下，X側的光被反射鏡32x反射一次，并且被引入X側 的光混合器16x。因此，X側的光的傳輸距離變長，增大量僅為光束分束器14與反射鏡32x 之間的距離M2。與Y側的光相比，發生了相位延遲。
[0034] 當上述距離Ml和M2是例如5mm時，延遲時間變成17p秒。這是遠超過10p秒(為 0IF (光互聯論壇)的規格所確定的信道不齊時間）的值，并且該延遲時間在設計時是不能忽 視的。上述信道不齊表示在所有的光學系統和所有的電氣系統中的總延遲時間。因此，期 望的是X偏振光束與Y偏振光束之間的延遲時間基本上等于或小于5p秒，并且更期望的是 X偏振光束與Y偏振光束之間的延遲時間等于或小于2p秒。
[0035] 因此，在分束元件12與一個透鏡34之間布置偏移量調整元件30x，如圖2所示。 偏移量調整元件30x是用于調整在分束元件12與光混合器16 (16x、16y)之間的兩個光軸 的光程長度之差的元件。當偏移量調整元件30x沿光軸方向的長度為"L"并且折射率是 "N"時，穿過偏移量調整元件30x時的光程長度通過替換空氣而僅增加了（1-N) *L。因此， 能夠補償由與距離Ml對應的光程長度之差引起的相位延遲，能夠將X偏振光束與Y偏振光 束之間的延遲時間調整成5p秒或更少，或者2p秒或更少。
[0036] 而且，對于本振光（L0光)，在光束分束器14與一個透鏡34之間布置偏移量調整 元件30y，從而可以如同信號光(信號）的情況那樣調整X側與Y側的光程長度之差，并且可 以使得延遲時間為5p秒或更少，或者2p秒或更少。
[0037] 接著，將對偏移量調整元件30 (30x和30y)的詳細構造進行說明。
[0038] (比較例）圖3A和圖3B是示出根據第一比較例的光接收器的詳細構造的示意圖。 圖3A示意性地示出了偏移量調整元件的剖視圖，圖3B示意性地示出了偏移量調整元件的 俯視圖。如圖3A所示，偏移量調整元件30安裝到托架50上。粘合劑52填充在偏移量調 整元件30與托架50之間，并且偏移量調整元件30借助粘合劑52固定到托架50上。如圖 3A和圖3B所示，粘合劑52施加到托架50的與偏移量調整元件30相對的表面上，S卩，托架 50與偏移量調整元件30之間的所有相對區域中。也就是說，偏移量調整元件30和托架50 彼此相對的表面之間的所有區域都填充有粘合劑52。在第一比較例中，將玻璃用作偏移量 調整元件30,并且將樹脂用作粘合劑52。
[0039] 圖4A和圖4B是示出根據第二比較例的光接收器的詳細構造的示意圖。圖4A示 意性地示出了剖視圖，圖4B示意性地示出了俯視圖。偏移量調整元件30和托架50的基本 構造與圖3中的相同，省略對它們的詳細說明。在第二比較例中，將硅（Si)用作偏移量調 整元件30。由于與玻璃的折射率相比硅的折射率較大，所以硅能夠使得當相同光程長度之 差得到修正時偏移量調整元件30沿光軸方向的長度L更小。
[0040] 當如上所述光程長度之差被修正為5. 5mm時，偏移量調整元件30的長度L1在 使用折射率為2. 07的玻璃的情況下是5. 1mm，或在使用折射率為1. 50的玻璃的情況下是 11mm (參見圖3A)。相比之下，當使用折射率為3. 48的硅X時，偏移量調整元件30的長度 L2為2. 2mm (參見圖4A)。因此，由于能夠通過為偏移量調整元件30使用具有大折射率的 材料來使得偏移量調整元件30微型化，所以也能夠使得光接收器100的尺寸微型化。當將 玻璃用于偏移量調整元件30的材料時，大約2的折射率是最大的，但是當將硅用于該材料 時，可以實現3或更大的折射率，如上文提到的。
[0041] 此處，當由于溫度等的變化而使得托架50變形時，安裝到托架50上的偏移量調整 兀件30變形，光軸偏移，從光纖26、28到光混合器16的光稱合率可能會改變，并且因此可 能發生光耦合損耗。具體地，由于托架50的熱膨脹系數通常大于偏移量調整元件30的熱 膨脹系數，所以偏移量調整元件30翹曲。通過進行關于上述光損耗的模擬，獲取了如圖5 所示的知識(將在下面進行說明）。模擬是在下列條件下進行的。對托架50的熱膨脹系數 大于偏移量調整元件30的熱膨脹系數的實例進行了說明。托架50的熱膨脹系數可以小于 偏移量調整元件30的熱膨脹系數。在本比較例中，由于托架50的熱膨脹系數和偏移量調 整元件30的熱膨脹系數彼此不同，所以偏移量調整元件30翹曲。
[0042] 托架50的尺寸為：沿光軸方向的長度為19mm，寬度為9. 8mm，高度為1.25mm。已 將鐵鎳鈷（FeNiCo)合金用于托架50的材料。FeNiCo合金的楊氏模量已設定為159[GPa]， FeNiCo合金的泊松比已設定為0. 3,并且FeNiCo合金的熱膨脹系數已設定為6. 0X 10_6[1/ K]。
[0043] 根據第一比較例的偏移量調整元件30的尺寸為：沿光軸方向的長度為5. 1mm，寬 度為1mm，高度為1mm。已將折射率n=2. 07的玻璃用作偏移量調整元件30的材料。玻璃的 楊氏模量已設定為75. 3[GPa]，玻璃的泊松比已設定為0. 247,并且玻璃的熱膨脹系數已設 定為 7. 9Χ10_6[1/Κ]。
[0044] 根據第二比較例的偏移量調整元件30的尺寸為：沿光軸方向的長度為2. 2mm，寬 度為1mm，高度為1mm。已將折射率η=3· 48的硅（Si)用作偏移量調整元件30的材料。硅 的楊氏模量已設定為170[GPa]，硅的泊松比已設定為0.3,并且硅的熱膨脹系數已設定為 2·4Χ1(Γ 6[1/Κ]。
[0045] 在上述條件下，置入有偏移量調整元件30的殼體24的溫度已經從25度變成了 85 度，并且計算了偏移量調整元件30變形之后的光位移量和光耦合損耗。此處，粘合劑52是 具有50 μ m厚度的環氧樹脂。
[0046] 圖5A至圖?是示出根據比較例的光接收器的模擬結果的曲線圖。圖5A是根據 第二比較例的指示在存在偏移量調整元件30的信號光側的路徑(下文稱為"LL"）中的光位 移量的曲線圖。橫軸指示光移動方向（Z方向）的坐標[_]，縱軸指示沿與光軸垂直的方向 (Y方向)的光位移量[mm]。圖5A中的陰影部分所示的區域是存在偏移量調整元件30的區 域。圖5B是根據第二比較例的指示在不存在偏移量調整元件30的本振光（L0光）側的路 徑(下文稱為"LR"）中的光位移量的曲線圖。橫軸指示光移動方向（Z方向）的坐標[mm]， 縱軸指示沿與光軸垂直的方向（Y方向）的光位移量[mm]。
[0047] 當將圖5A和圖5B相互比較時，在不存在偏移量調整元件30的路徑（LR)中，光位 移量沿光移動方向（Z方向）單調地增加。相反，在存在偏移量調整元件30的路徑（LL)中， 在達到偏移量調整元件30的入口之前LL的光位移量與LR的光位移量相同。然而，在偏移 量調整元件30的出口處，光位移量的斜度快速地從正變為負。這是因為在偏移量調整元件 30的出口處光的發射角向下（S卩，向托架50側）改變。
[0048] 圖5C是示出除了上述兩個路徑（LL和LR)之外的不存在偏移量調整元件30的信 號光側的路徑(下文稱為"RL"）以及存在偏移量調整元件30的本振光（L0光）側的路徑(下 文稱為"RR")的各自的光耦合損耗[dB]的曲線圖。當將玻璃用作偏移量調整元件30時(第 一比較例)，如圖5C所示，每個路徑的光耦合損耗為大約-O.OldB，并且不存在大的差異。相 比之下，當將硅用作偏移量調整元件30時(第二比較例)，不存在偏移量調整元件30的路徑 (LR和RL)的光稱合損耗與使用玻璃情況下的光稱合損耗相同。然而，存在由娃制成的偏移 量調整元件30的路徑（LL和RR)的光耦合損耗非常大，S卩，-0. 34dB。
[0049] 上述路徑以如下方式對應于圖2的相應的光學元件：
[0050] LL :光從分束元件12通過偏移量調整元件30x進入X側光混合器16x的路徑；
[0051] LR :光從光束分束器14通過反射鏡32x進入X側光混合器16x的路徑；
[0052] RL :光從分束元件12通過反射鏡32y進入Y側光混合器16y的路徑；以及
[0053] RR :光從光束分束器14通過偏移量調整元件30y進入Y側光混合器16y的路徑。
[0054] 圖?示出了將上述模擬結果進行匯總的表。此外，在表的左手欄中指示了根據各 光耦合損耗計算出的光衰減因子[%]。當將硅用于偏移量調整元件30時(第二比較例)，在 不存在偏移量調整元件30的路徑（LR和RL)中，光衰減因子是小值，S卩，-0. 3%。然而，在存 在偏移量調整元件30的路徑（LL和RR)中，光衰減因子是大值，S卩，-7. 5%。
[0055] (第一實施例)圖6A和圖6B是示出根據第一實施例的光接收器的詳細構造的示意 圖。圖6A示意性地示出了偏移量調整元件的剖視圖，圖6B示意性地示出了偏移量調整元 件的俯視圖。如圖6A所示，偏移量調整元件30安裝到托架50上。粘合劑52填充到偏移 量調整元件30與托架50之間，并且偏移量調整元件30借助粘合劑52固定到托架50上。
[0056] 在第一實施例中，將硅（Si)用于偏移量調整元件30。例如，可以將環氧樹脂用于 粘合劑52。如同比較例，可以將例如鐵鎳鈷（FeNiCo)合金用于托架50。可以將Cu成分為 10%至20%的銅鎢（CuW)用作托架50的材料。在該情況下，當Cu成分為10%時，托架50的 熱膨脹系數是6. 5 X 10_6,當Cu成分是15%時，托架50的熱膨脹系數是7. 3 X 10_6,而當Cu 成分是20%時，托架50的熱膨脹系數是8. 3X 10'可將除了上述材料之外的材料用于托 架50,只要該材料的熱膨脹系數大于偏移量調整元件30的熱膨脹系數即可。在本實施例 中，將具有比偏移量調整元件30的熱膨脹系數大的熱膨脹系數的材料用作托架50的材料， 但是可將具有比偏移量調整元件30的熱膨脹系數小的熱膨脹系數的材料用作托架50的材 料。由于托架50的熱膨脹系數和偏移量調整元件30的熱膨脹系數彼此不同，所以出現了 偏移量調整元件30翹曲的問題。
[0057] 在根據第一實施例的光接收器中，在偏移量調整元件30與托架50彼此相對的區 域中的偏移量調整元件30的光軸方向兩端上形成有未被粘合劑52填充的空隙54。因此， 偏移量調整元件30與托架50之間的粘合面積變小，從而能夠減小在溫度變化時偏移量調 整元件30的翹曲量，即使當使用與托架50相比的熱膨脹系數差大的硅時也是如此。結果， 能夠限制光位移量的變化，能夠減少光耦合損耗，并且能夠使得光接收器微型化。
[0058] 圖7A和圖7B是示出根據第一實施例的光接收器的模擬結果的曲線圖。圖7A是示 出當將樹脂用作粘合劑52時樹脂厚度與光損耗之間的關系的曲線圖。橫軸指示樹脂厚度， 左側的縱軸指示光軸的角失準值[Θ ]，右側的縱軸指示耦合損耗[dB]。在圖7A中，樹脂的 偏差量[mm] (S卩，未形成有樹脂的區域(空隙54)在光軸方向上的長度）被設定為"0"，并且 進行計算。圖7B是示出樹脂的偏差量與光損耗之間的關系的曲線圖。右側和左側的橫軸 與圖7A中的相同，并且縱軸指示樹脂的偏差量[mm]。在圖7B中，樹脂厚度設定為50 μ m， 并且進行計算。
[0059] 隨著樹脂厚度增加，耦合損耗和角失準值接近0 (S卩，變小)，如圖7A所示。然而， 隨著厚度增加將導致成本增加以及設備（即，光接收器）變大。相反，隨著樹脂厚度減小，耦 合損耗和角失準值變大，并且在某點之后變化的斜度也變陡。因此，期望的是耦合損耗的斜 度變為固定值以下，并且期望的是樹脂厚度是例如50 μ m。
[0060] 隨著偏差量增加，耦合損耗和角失準值接近〇(即，變小)，如圖7B所示。在本實施 例中，當在沿光軸方向的長度為2. 2mm的偏移量調整元件30中樹脂厚度設定為50 μ m并且 偏差設定為〇. 5mm時，光稱合損耗能夠設定為近似0。
[0061] 由于沿光軸方向發生偏移量調整元件30的翹曲，所以期望的是沿著偏移量調整 元件30的光軸方向形成空隙54。空隙54可以如圖6A所示形成在粘合劑52的兩側，并且 可以僅形成在粘合劑52的一側。
[0062] 由于當空隙54變得過大時粘合劑的固定強度劣化，所以期望的是空隙54的各種 尺寸是能夠確保足夠固定強度的最大尺寸。具體地，期望的是粘合劑52依照偏移量調整元 件30沿光軸方向的長度的75%至95%形成。
[0063] 關于第一實施例中的除了偏移量調整元件30x和30y之外的光學元件（S卩，分束元 件12、光束分束器14、光混合器16x和16y、反射鏡32x和32y以及透鏡34)，不是將硅而是 將玻璃用作材料。除了偏移量調整元件30x和30y之外，不需要如上所述在光學元件上布 置空隙54。上述光學元件可以與偏移量調整元件30形成在相同的托架50上，也可以形成 在另一托架上。當上述光學元件形成在相同的托架50上時，能夠通過使用相同的粘合劑52 來提高制造過程的效率。
[0064] 圖8是示出制造根據第一實施例的光接收器的方法的流程圖。首先，借助粘合劑 52將偏移量調整元件30安裝到托架50上(步驟S10)。此時，在托架50與偏移量調整元件 30之間形成未被粘合劑52填充的空隙54。與偏移量調整元件30的安裝過程并行地，將其 它光學元件中的分束元件12、光束分束器14、光混合器16x和16y以及反射鏡32x和32y 安裝到托架50上。
[0065] 接著，將透鏡34安裝到托架50上(步驟S12)。此時，通過使光從虛設（dummy)光 纖進入，觀察到光接收元件18的光強度的變化，并且調整透鏡的位置和角度以使接收到的 光量變成最大值。接著，通過縫焊等來實施殼體24的氣密密封(步驟S14)。然后，將光纖 26和28與殼體24的連接器25連接(步驟S16)。根據上述過程，完成了第一實施例的光接 收器。
[0066] 在第一實施例的光接收器的制造過程中將偏移量調整元件30安裝到托架50上的 過程(步驟S10)中，調整粘合劑52的量，使空隙54形成在托架50與偏移量調整元件30之 間。因此，能夠任意地改變空隙54的位置、尺寸等。
[0067](第二實施例）第二實施例是在托架或偏移量調整元件上設置用于調整粘合劑填 充量的凹形部的實例。
[0068] 圖9A和圖9B是示出根據第二實施例的光接收器的詳細構造的示意圖。與第一實 施例（圖6)中的部件相同的部件用相同的附圖標記表示，并且省略對它們的詳細說明。在 第二實施例中，在托架50的表面（S卩，偏移量調整元件30側）上形成比偏移量調整元件30 的粘合表面低的第一凹形部56。第一凹形部56沿著與偏移量調整元件30的光軸80相交 的方向（例如，垂直方向）延伸，并且能夠容納粘合劑52的多余部分。而且，第一凹形部56 在光軸80的方向上形成在粘合劑52前方和后方(未被粘合劑52填充的端部)。
[0069] 圖10是示出用于制造根據第二實施例的光接收器的方法的流程圖。與第一實施 例（圖8)中的部件相同的部件用相同的附圖標記表示，并且省略對它們的詳細說明。首先， 準備托架50,在托架50中，第一凹形部56形成在靠近偏移量調整元件30的表面上并且沿 著與偏移量調整元件30的光軸80相交的方向延伸(步驟S8)。接著，如同第一實施例那樣， 安裝偏移量調整元件30和其它光學元件(步驟S10)。然后，安裝透鏡34 (步驟S12)。
[0070] 能夠借助施加在托架50上的粘合劑52的量來調整托架50與偏移量調整元件30 之間的空隙54的尺寸（S卩，偏差量)。然而，當將半液態樹脂用作粘合劑時，存在偏差量的可 控性變差的問題。于是，如第二實施例中所描述的，在托架50上形成第一凹形部56,并且通 過將粘合劑52施加到置于第一凹形部56之間的區域中而使粘合劑52的多余部分流入第 一凹形部56中。因此，粘合劑52能夠施加到期望區域，并且能夠提高偏差量的可控性。
[0071] 第一凹形部56可以僅形成在偏移量調整元件30的一側，也可以形成在偏移量調 整元件30的兩側，如圖9A和圖9B所示。當第一凹形部56形成在偏移量調整元件30的兩 側時，施加粘合劑52的位置被限制在兩個第一凹形部56之間，因此，能夠進一步提高偏差 量的可控性。
[0072] 圖11A和圖11B是示出根據第二實施例的變型例的光接收器的詳細構造的示意 圖。與第二實施例（圖10)中的部件相同的部件用相同的附圖標記表示，并且將省略對它們 的詳細說明。在本變型例中，第二凹形部58不是形成在托架50上，而是形成在偏移量調整 元件30的施加有粘合劑52的表面的兩側（S卩，未被粘合劑52填充的端部)。由于第二凹形 部58位于比施加有粘合劑52的表面高一個臺階(遠離托架50)的位置處，所以粘合劑52 不會到達第二凹形部58并且在第二凹形部58與托架50之間形成空隙54。因此，即使當將 粘合劑52施加到托架50上時的可控性變差，也能夠形成具有期望偏差量的空隙54。
[0073] 如上所述，如第二實施例中所描述的，即使當第二凹形部58不是形成在托架50上 而是形成在偏移量調整元件30上，也能夠提高偏差量的可控性。
[0074] (第三實施例)第三實施例是這樣的實例：在偏移量調整元件30的位于偏移量調整 元件的靠近托架50的表面的相反側的另一表面上設置用于控制修正量的板體。
[0075] 圖12A和圖12B是示出根據第三實施例的光接收器的詳細構造的示意圖。與第一 實施例（圖6)中的部件相同的部件用相同的附圖標記表示，并且省略對它們的詳細說明。在 第三實施例中，在托架50與偏移量調整元件30之間不形成空隙54,并且偏移量調整元件 30的所有粘合表面都被粘合劑52填充。在偏移量調整元件30的位于偏移量調整元件30 的靠近托架50的表面的相反側的另一表面上借助粘合劑62安裝板體60。
[0076] 板體60由具有比偏移量調整元件30的熱膨脹系數大的熱膨脹系數的材料制成， 并且如同托架50那樣，可以將例如鐵鎳鈷（FeNiCo)合金用于板體60。關于板體60的尺 寸，沿光軸方向的長度可設定為2. 2mm，寬度可設定為1mm (S卩，這與偏移量調整元件30相 同)，并且高度可設定成例如0. 5mm。
[0077] 根據第三實施例的光接收器，具有大熱膨脹系數的板體60設置在偏移量調整元 件30的位于靠近托架50的表面的相反側的另一表面上。因此，由托架50與偏移量調整元 件30之間的熱膨脹系數差導致的翹曲抵消了由板體60與偏移量調整元件30之間的熱膨 脹系數差導致的翹曲，因此能夠減小偏移量調整元件30的翹曲量。結果，如同第一實施例 和第二實施例那樣，能夠限制光位移量的變化，能夠減少光耦合損耗，并且能夠使得光接收 器微型化。
[0078] 圖13是示出制造根據第三實施例的光接收器的方法的流程圖。與第一實施例（圖 8)中的部件相同的部件用相同的附圖標記表示，并且將省略對它們的詳細說明。首先，如同 第一實施例那樣，安裝偏移量調整元件30和其它光學元件(步驟S10)。接著，將板體60安 裝在偏移量調整元件30上(步驟SI 1 )。此時，用于安裝板體60的粘合劑（S卩，第二粘合劑 62)可以與填充在托架50與偏移量調整元件30之間的粘合劑（S卩，第一粘合劑52)相同，并 且也可以與第一粘合劑52不相同。另外，期望的是板體60的熱膨脹系數與托架50的熱膨 脹系數相同，或者為接近托架50的熱膨脹系數的值。
[0079] 在安裝板體60之后，安裝透鏡34 (步驟S12)。根據上述過程，完成了第三實施例 的光接收器。
[0080] 此處，第三實施例的光接收器不包括空隙54以及凹形部56和58,而是可以包括空 隙和凹形部。
[0081] 雖然詳細地說明了本發明的實施例，本發明不限于具體描述的實施例，而是包括 落入本發明要求保護的范圍之內的其它實施例和變型例。
【權利要求】
1. 一種用于相干光通信的光接收器，包括： 分束元件，其將信號光分束到兩個光軸中； 光混合器，每個光混合器均與分開的所述兩個光軸耦合； 偏移量調整元件，其布置在所述兩個光軸之中的一個光軸上，并且調整所述分束元件 與所述光混合器之間的所述兩個光軸的光程長度之差； 托架； 粘合劑，其填充在所述偏移量調整元件和所述托架之間；以及 空隙，其在所述偏移量調整元件和所述托架彼此相對的區域中位于所述偏移量調整元 件的光軸方向上的端部中，所述空隙未被所述粘合劑填充。
2. 根據權利要求1所述的光接收器，其中所述偏移量調整元件在熱膨脹系數方面與所 述托架不同。
3. 根據權利要求1所述的光接收器，其中所述偏移量調整元件由硅構成。
4. 根據權利要求1所述的光接收器，其中所述托架上與所述偏移量調整元件沿所述光 軸方向的長度的75%至95%對應的區域被所述粘合劑填充。
5. 根據權利要求1所述的光接收器，其中在所述托架的與所述偏移量調整元件相對的 表面中，在所述托架的與所述偏移量調整元件的所述端部對應的位置形成有第一凹形部， 所述第一凹形部比所述托架的粘合到所述偏移量調整元件的表面低。
6. 根據權利要求5所述的光接收器，其中所述第一凹形部在所述偏移量調整元件的光 軸方向上設置在所述粘合劑的一側或兩側。
7. 根據權利要求1所述的光接收器，其中，在所述偏移量調整元件的與所述托架相對 的表面中，在所述偏移量調整元件的所述端部上形成有第二凹形部，所述第二凹形部比所 述偏移量調整元件的粘合到所述托架的表面高。
8. 根據權利要求7所述的光接收器，其中，所述第二凹形部在所述偏移量調整元件的 光軸方向上設置在所述粘合劑的一側或兩側。
9. 根據權利要求1所述的光接收器，其中，所述分束元件在熱膨脹系數方面與所述偏 移量調整元件不同，并且所述分束元件的與所述托架相對的表面借助所述粘合劑完全地粘 合在所述托架上。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的光接收器，還包括布置在分開的所述兩個光軸 之中的一個光軸上的反射器。
11. 一種光接收器，包括： 分束7Π 件，其將信號光分束成垂直偏振光束和水平偏振光束； 光混合器，其布置在所述分束元件的后繼級，并且執行所述垂直偏振光束和所述水平 偏振光束的分解和合成； 偏移量調整元件，其布置在所述分束元件與所述光混合器之間，并且調整由所述垂直 偏振光束和所述水平偏振光束的光程長度之差引起的相位延遲；以及 托架，其用于安裝所述偏移量調整元件，并且在熱膨脹系數方面與所述偏移量調整元 件不同； 其中，所述偏移量調整元件借助第一粘合劑安裝在所述托架上，并且 在所述偏移量調整元件的位于所述偏移量調整元件的與所述托架相對的表面的相反 側的另一表面上借助第二粘合劑安裝有板體，所述板體在熱膨脹系數方面與所述偏移量調 整元件不同。
12. 根據權利要求11所述的光接收器，其中所述偏移量調整元件的表面借助所述粘合 劑完全地粘合在所述托架上。
13. -種制造用于相干光通信的光接收器的方法，所述方法包括： 借助粘合劑將偏移量調整元件固定到托架上；以及 將透鏡固定到所述托架上； 其中，在所述偏移量調整元件與所述托架彼此相對的區域中在所述偏移量調整元件的 光軸方向上形成未被所述粘合劑填充的空隙。
14. 一種制造用于相干光通信的光接收器的方法，所述方法包括： 借助第一粘合劑將偏移量調整元件固定到托架上； 借助第二粘合劑將板體安裝到所述偏移量調整元件的位于所述偏移量調整元件的與 所述托架相對的表面的相反側的另一表面上，所述板體在熱膨脹系數方面與所述偏移量調 整元件不同；以及 將透鏡固定到所述托架上。
【文檔編號】H04B10/61GK104062720SQ201410109770
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2013年3月22日
【發明者】武智勝 申請人:住友電氣工業株式會社