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TW201816445A - 具有對準模組的光學收發器 - Google Patents

具有對準模組的光學收發器 Download PDF

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TW201816445A
TW201816445A TW106136903A TW106136903A TW201816445A TW 201816445 A TW201816445 A TW 201816445A TW 106136903 A TW106136903 A TW 106136903A TW 106136903 A TW106136903 A TW 106136903A TW 201816445 A TW201816445 A TW 201816445A
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TW
Taiwan
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alignment
optical
waveguide
integrated circuit
holder
Prior art date
Application number
TW106136903A
Other languages
English (en)
Inventor
馬克 伊皮踏克斯
埃里克 斯賓登
喬Ｌ 奈特安格勒
Original Assignee
美商山姆科技公司
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Publication date
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    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
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Abstract

一種光學收發器係包含一光子積體電路，該光子積體電路係被配置以被設置成與一對準模組對準，該對準模組係被配置以載有複數個光纖。當該光子積體電路係與該對準模組對準時，該些光纖係被設置成與該光子積體電路的個別的波導光學對準。

Description

具有對準模組的光學收發器
本發明係關於具有對準模組的光學收發器。
2016年10月6日申請的美國專利申請案序號62/405,053係描述根據各種實施例所建構的光學收發器。2016年10月6日申請的美國專利申請案序號62/405,053係藉此如同以其整體在此闡述地被納入作為參考。美國專利申請案序號62/405,053係進一步藉此內含在附錄A，以作為本揭露內容的部分。
光子積體電路(Photonic integrated circuit,PIC)係提供和現代的通訊系統相關的高頻寬的資料傳輸速率以及發送距離。儘管光子積體電路可以產生及處理資料串流，但是被光學地發送的資料一般是首先耦合到光纖中，以用於在通訊網路的各種節點之間的發送。由於相較於多模光，光子積體電路可以更輕易地處理單模光，因此利用單模光纖來耦合光往返於一光子積體電路一般是所期望的。對於普遍使用的在1200到1600nm波長範圍內的發送波長，光纖通常係具有一約9微米的模場直徑。PIC單模波導傾向具有一較小且不對稱的模場尺寸，例如是約0.3×0.4微米。確保光纖核心係適當地與光子積體電路的波導對準是所要的，以便於在該些光纖以 及光子積體電路的波導之間有效率地耦合光。此外，在PIC的波導以及光纖核心之間的光學耦合必須包容不同的模場尺寸，因而不會有由於在該些模尺寸上的不匹配所造成的大的光學損失。
根據本揭露內容之一特點，一種光學引擎可包含一光子積體電路，其係被配置以藉由一基板來加以支承，該光子積體電路係載有第一對準指示器。該光學引擎可以進一步包含一對準模組，其係具有一被配置以接收一光波導的對準通道，該對準模組係載有被配置以與該第一對準指示器對準的第二對準指示器，其中當該第一及第二對準指示器係與彼此對準並且該對準通道係接收該光波導時，該光波導係與該光子積體電路的一對應的波導光學對準地來和對接耦合(butt coupled)。
20‧‧‧光學收發器
22‧‧‧光學發送器
24‧‧‧光學接收器
25‧‧‧調變器的驅動器
26‧‧‧基板
26a‧‧‧第一基板表面
26b‧‧‧第二基板表面
27‧‧‧第二基板
28‧‧‧電性接點
29‧‧‧載體
29a‧‧‧第一載體表面
29b‧‧‧第二載體表面
30‧‧‧光學發送器引擎
31‧‧‧輔助的安裝結構
32‧‧‧發送PIC(光子積體電路)
32a‧‧‧第一發送PIC表面
32b‧‧‧第二發送PIC表面
33‧‧‧電性接點
34‧‧‧光源
35‧‧‧耦合邊緣
36‧‧‧光學發送波導
37‧‧‧發送波導組件
38‧‧‧發送波導夾持器
39‧‧‧凹穴
41‧‧‧光學輸出表面
42‧‧‧控制器
60‧‧‧光學接收波導
62‧‧‧光學接收器引擎
63‧‧‧波導
64‧‧‧接收PIC(光子積體電路)
64a‧‧‧第一接收PIC表面
64b‧‧‧第二接收PIC表面
65‧‧‧光學輸入表面
66‧‧‧電流至電壓轉換器
70‧‧‧接收波導組件
71‧‧‧線接觸
71a‧‧‧第一線接觸
71b‧‧‧第二線接觸
72‧‧‧接收波導夾持器
74‧‧‧對準模組
74a‧‧‧內部的模組表面
74b‧‧‧外部的模組表面
75‧‧‧底表面
76‧‧‧光子積體電路(PIC)
76a‧‧‧第一(上)表面
76b‧‧‧第二(下)表面
77‧‧‧中分面
78‧‧‧間隙
79‧‧‧光纖核心
80‧‧‧第一對準指示器
81‧‧‧偏壓構件
81a‧‧‧傾斜的表面
82‧‧‧第二對準指示器
83‧‧‧光纖次組件
84‧‧‧對準通道
85‧‧‧光纖
85(1)‧‧‧第一光纖
85(2)‧‧‧第二光纖
85(3)、85(4)、85(5)‧‧‧光纖
85a‧‧‧端子端
85b‧‧‧緩衝層
85c‧‧‧包覆層
86‧‧‧波導夾持器(光纖夾持器)
86a‧‧‧內部的夾持器表面
86b‧‧‧外部的夾持器表面
86c‧‧‧第一夾持器端
86d‧‧‧第二夾持器端
86e‧‧‧夾持器主體
89‧‧‧凹處
90‧‧‧夾持器通道
90a‧‧‧第一通道部分(線接觸)
90b‧‧‧第二通道部分
91‧‧‧側壁
92‧‧‧止擋表面
93‧‧‧側壁
94‧‧‧凹處
96‧‧‧凹穴
97‧‧‧基底
98‧‧‧應變釋放平台
99‧‧‧表面線路
100‧‧‧對準通道
102‧‧‧肩部
103‧‧‧對齊面
104‧‧‧輔助的貫孔
106‧‧‧PIC貫孔
108‧‧‧電性接點
110‧‧‧第二對準指示器
112‧‧‧輔助的對準結構
114‧‧‧對準銷
116‧‧‧對齊溝槽
A‧‧‧側向的方向
d‧‧‧距離
F‧‧‧力
L‧‧‧縱長的方向
T‧‧‧橫斷的方向
w‧‧‧寬度
以下的詳細說明當結合所附的圖式來閱讀時將會更佳的理解，其中在圖式中係展示有為了說明目的之範例實施例。然而，應該瞭解的是本揭露內容並不限於所展示的精確的配置及設備。在圖式中：圖1是根據本揭露內容的一個例子所建構的一光學收發器的立體圖，其係包含被安裝到一基板之上的一發送器以及一接收器；圖2是在圖1中所描繪的光學收發器的分解立體圖；圖3是在圖2中所描繪的光學收發器的另一分解立體圖，其係展示被安裝到一光纖夾持器的光纖，並且進一步展示一被安裝到一光子積體電路的對準模組；圖4是在圖3中所描繪的光纖夾持器的立體圖； 圖5是一被對準而將會附接至在圖3中所描繪的一對準模組的光子積體電路的立體圖；圖6是在圖5中所描繪的對準模組的放大的立體圖；圖7A是展示複數個被安置在根據一實施例的對準模組中的光纖的概要的立面端視圖；圖7B是展示一被安置在根據另一實施例的波導夾持器以及對準模組中的光纖的概要的立面端視圖；圖7C是展示一被安置在根據另一實施例的對準模組中的光纖的概要的立面端視圖；圖7D是展示一被安置在根據另一實施例的對準模組中的光纖的概要的立面端視圖；圖7E是展示一被安置在根據另一實施例的對準模組中的光纖的概要的立面端視圖；圖7F是展示一被安置在根據另一實施例的對準模組中的光纖的概要的側視圖；圖7G是展示根據一實施例的複數個被安置在該波導夾持器中的光纖、以及相對對準模組而對齊的該波導夾持器的概要的立面端視圖；圖8是在圖2中所描繪的發送器的光子積體電路的立體圖；圖9A是在圖1中所描繪的發送器的一部分的概要的立面側視圖；圖9B是在圖1中所描繪的接收器的一部分的概要的立面側視圖；圖10是一被配置以支承圖1中所描繪的發送器及接收器中的至少一個的載體的側視圖，根據一實施例的該載體係被展示； 圖11是在圖10中所描繪的載體的俯視的平面圖；圖12是一被安置在根據一實施例的在圖10中所描繪的載體的一對準通道中的光纖的概要的端視圖；圖13是一被安置在根據另一實施例的在圖10中所描繪的載體的一對準通道中的光纖的概要的端視圖；圖14是一種被安裝到在圖10中所描繪的載體之上的光學引擎的截面的立面側視圖；圖15是一載體的俯視的平面圖，其係展示與根據一替代實施例的一波導夾持器對準；以及圖16是一對準銷的概要的端視圖，其係展示耦合至圖15中所描繪的載體。
2016年10月6日申請的美國專利申請案序號62/405,053係描述根據各種實施例所建構的光學收發器。2016年10月6日申請的美國專利申請案序號62/405,053係藉此如同以其整體在此闡述地被納入作為參考。
本揭露內容的一特點係體認到光學收發器的光學引擎係利用光子積體電路(Photonic integrated circuit,PIC)來加以建構。尤其，光子積體電路可被配置以從一第一電性構件接收電性信號，轉換該些電性信號成為光學信號，並且輸出該些光學信號至一或多個光波導，該光波導可被配置為光纖，以用於通訊至一第二構件。光子積體電路可進一步被配置以從該第二構件接收光學接收信號，轉換該些接收到的光學信號成為接收到的電性信號，並且該些接收到的電性信號可被傳遞至該第一電性構件。因此， 一光子積體電路可以整合到一光學發送器中。一光子積體電路可進一步被整合到一光學接收器中。在一實施例中，該光學發送器的光子積體電路可以是與該光學接收器的光子積體電路分開的。在其它實施例中，該光學發送器以及該光學接收器可包含同一個單一光子積體電路。
光子積體電路(PIC)正越來越盛行地被配置為矽光子晶片。PIC通常是利用一矽基板來加以實施，其中波導係利用各種的材料，例如是磷化銦、矽、矽氧化物、以及矽氮化物的連續或圖案化的層，而被形成在該矽基板的表面上。或者是，PIC可被製造在其它的基板中，例如但不限於InP、GaAs、LiNbO3。傳統上，該PIC的波導係利用一主動的對準系統而被設置以與光纖對準。因此，在該些光纖以及該PIC的波導之間的資料信號的發送係被監測，以確保該PIC的波導係與該些光纖適當的光學對準。本揭露內容係提供一種被動的對準系統，其係在該光學引擎的製造期間設置至少一光纖以與一PIC的波導光學對準，而不需要監視在兩者之間的資料信號的發送。
現在參照圖1，一光學收發器20係被配置以耦合在一第一電性構件以及一第二構件之間。尤其，該光學收發器20係被配置以從該第一電性構件接收電性接收信號，轉換該些電性接收信號成為光學接收信號，並且輸出經轉換的光學接收信號以用於發送至該第二構件。該光學收發器20係被配置以從該第二構件接收光學接收信號，轉換該些光學接收信號成為電性接收信號，並且輸出經轉換的電性接收信號以用於發送至該第一電性構件。因此，應該體認到的是，一電性通訊系統可包含該光學收發器20、該第一電性構件、以及該第二構件。該光學收發器20可以內含在一 主動式光纖纜線中，其係被配置以提供光電轉換以及光學發送。該主動式光纖纜線可以取代一可插拔的電纜線以及與一第一互補電性構件配接的連接器，使得該主動式光纖纜線的形狀因數係反映其所取代的電纜線以及連接器的形狀因數。該光學收發器20亦可被配置以與該第一互補電子構件解除配接，因而其可以視需要地被更換或是維修。該光學收發器20可被裝入該主動式光纖纜線的一殼體中。
在一例子中，該光學收發器20可包含一光學發送器22、以及一光學接收器24，其係分別耦合在該第一電性構件以及該第二構件之間。該光學發送器22可被配置以從該第一電性構件接收電性接收信號，轉換該些電性接收信號成為光學接收信號，並且輸出經轉換的光學接收信號以用於發送至該第二構件。該光學接收器24可被配置以從該第二構件接收光學接收信號，轉換該些光學接收信號成為電性接收信號，並且輸出經轉換的電性接收信號以用於發送至該第一電性構件。
該光學收發器20可被配置以被安裝到一基板26。因此，該光學發送器22以及該光學接收器24兩者都可被安裝至該基板26。或者是，該光學發送器22以及該光學接收器24可被安裝到個別的第一及第二不同的基板26。因此，對於該基板26的參照係欲指該光學發送器22以及該光學接收器24都被安裝到的一共同的基板、以及該光學發送器22以及該光學接收器24中只有一個可被安裝到的一基板。從在以下的說明將會進一步體認到的是，該光學發送器22以及該光學接收器24的一或兩者可包含一載體(參見例如是在圖10及15的載體29)，其係接著被安裝至該基板26。在一例子中，該光學發送器22以及該光學接收器24係被安裝到個別的載 體，其係接著被安裝至該基板26。或者是，該光學發送器22以及該光學接收器24可被安裝到一共同的載體，其係接著被安裝至該基板26。
根據需要，該基板26可被配置為一印刷電路板。該基板26可被配置以被設置成和該第一電性構件電性連通。譬如，該基板26可以界定複數個電性接點28、以及從該第一複數個電性接點28延伸至該光學發送器22的第一複數個電性導體。該基板可進一步包含第二複數個電性導體，其係從該第二複數個電性接點28延伸至該光學接收器24。該些電性接點28可以用根據需要的任何配置而只包含電性信號接點、或是結合電性接地接點。相鄰的信號接點可以界定差動信號對。或者是，該些電性信號接點可以是單端的。在一替代實施例中，該些電性接點28可以是未指定的。該些電性接點28可包含接觸墊，其係被配置以在該基板26與該第一電性構件配接時，被置放以和該第一電性構件的互補的電性接點電性連通。譬如，該基板26的載有該些接觸墊的邊緣可被插入到該第一電性構件的一插座中，以便於將該光學收發器20設置成和該第一電性構件電性連通。
該光學收發器進一步包含複數個光學發送波導36以及光學接收波導60，其分別可以和該第二構件通訊。該些光學接收波導60可以根據需要而被配置為光纖、或是任何適當的波導結構。該些光學發送波導36可以永久地被附加至該光學收發器20，其通常被稱為帶尾纖的(pigtailed)、或者可以是可分離的。類似地，該些光學接收波導60可以永久地被附加至該光學收發器20，其通常被稱為帶尾纖的、或者可以是可分離的。該些光學發送波導36可被配置為光學發送光纖、或是任何適當替代地建構的光波導結構。類似地，該些光學接收波導60可被配置為光學發送光纖、或是任 何適當替代地建構的光波導結構。該些光學發送波導36以及光學接收波導60可以被集束成為一纜線，其係被設置成和該第二構件光學通訊的。因此，該些光學發送波導36以及光學接收波導60中的至少某些個、最高到所有的波導都可被設置成和該第二構件光學通訊。
該基板26可進一步包含第二複數個電性導體，其係從該些第二複數個電性接點28延伸至該光學接收器24。當該些電性接點28係被設置成和該第一電性構件電性連通時，該第一電性構件係被設置成和該光學發送器22以及該光學接收器24的每一個電性連通。在一例子中，該些電性接點28可被配置為藉由該基板26的一外表面所載有的接觸墊。該些接觸墊可被設置在該基板26的一被配置以藉由該第一電性構件接收的端之處，藉此將該些電性接點28設置成和該第一電性構件電性連通。當然，應該體認到該基板26可以根據需要，而根據任何適當的替代實施例來加以設置成和該第一電性構件電性連通。譬如，該些電性接點28可被配置為電鍍的孔洞，其係被配置以接收該第一電性構件的電性接點的壓入配合的安裝尾端。
在一例子中，該光學發送器22亦可被稱為一種光學引擎，其可被配置為一光學發送器引擎30。該光學發送器22可包含至少一發送PIC(光子積體電路)32，其係被配置以被設置成和該些光學發送波導36通訊。在一例子中，該發送PIC 32可被配置為一矽光子晶片。該發送PIC 32、以及因此的光學發送器引擎30可以藉由該基板26來加以支承。尤其，該基板26係界定一第一基板表面26a、以及一第二基板表面26b，其係沿著一橫斷的方向T與該第一基板表面26a相對的。類似地，該發送PIC 32係 界定一第一發送PIC表面32a、以及一第二發送PIC表面32b，其係沿著一橫斷的方向T與該第一發送PIC表面32a相對的。該發送PIC 32可被配置以被安裝至該基板26，使得該第二發送PIC表面32b係面對該第一基板表面26a。
該發送PIC 32係包含一光子層，其可包含任意數量的光學以及光電元件，例如但不限於調變器、光分歧器、光檢測器、多工器、解多工器、以及雷射。若該發送PIC 32是由矽所形成的，則雷射並不容易被整合到該光子層中，因而一個別的光源可以用在以下更詳細敘述的方式而被安裝到該發送PIC 32之上。該光子層係界定複數個波導，其可以相鄰該發送PIC 32的第二表面32b來加以設置。譬如，相較於該第一PIC表面32a，該發送PIC 32的波導可以沿著該橫斷的方向T而被設置成較靠近該第二表面32b的。在一例子中，相較於一與該第一及第二PIC表面32a及32b等距地間隔開的中分面，該發送PIC 32的波導可被設置成較靠近該第二表面32b的。譬如，在一例子中，該發送PIC 32的波導可以與該發送PIC 32的第二表面32b間隔開不超過約20微米。在另一例子中，該發送PIC 32的波導可以與該發送PIC 32的第二表面32b間隔開不超過約10微米。在又一例子中，該發送PIC 32的波導可以與該發送PIC 32的第二表面32b間隔開不超過約1或是2微米。該第二表面32b可以是藉由該發送PIC 32的一底表面所界定的。該發送PIC 32的第二表面32b可以是該發送PIC 32的面對該基板26的表面。譬如，該第二表面32b可被安裝至該基板26。或者是，如以下更詳細所述的，該發送PIC 32的第二表面32b可被安裝到一載體，其係接著被安裝至該基板26。不論哪種方式，該發送PIC 32的第二表面32b 都可以被稱為藉由該基板26所支承的。因此，該發送PIC 32可以被稱為藉由該基板26所支承的。
該光學發送器22可被安裝至該第一表面26a，以便於將該發送PIC 32設置成和該基板26的該第一複數個電性導體的個別的電性導體電性連通。譬如，例如是一球格陣列、銅柱、或是柱形凸塊的使用的覆晶的技術可被用來將該發送PIC 32以及該調變器的驅動器25安裝至該基板26。該發送PIC 32可包含複數個電性接點33(參見圖8)，其係發送電性信號，並且對於該發送PIC 32開啟和關閉電源。該些電性接點33係被配置以用於覆晶的安裝至該基板26。該些電性接點33可被設置在和該光子層相同的第二發送PIC表面32b上。
該發送PIC 32可以界定一耦合邊緣，並且該發送PIC 32的波導可以終端在該耦合邊緣35之處。該耦合邊緣35可以是一拋光的邊緣。該耦合邊緣35可被配置為一光學輸出表面41，使得該些光學發送信號從該輸出表面35行進到該些發送波導36中。在一例子中，該光學輸出表面41可以延伸在該第一發送PIC表面32a以及該第二發送PIC表面32b之間。譬如，該光學輸出表面41可以從該第一發送PIC表面32a延伸到該第二發送PIC表面32b。該光學輸出表面41可以沿著該橫斷的方向T來定向。或者是，該光學輸出表面41可以是相對於該橫斷的方向T傾斜的。該斜率可以是在一相對於該橫斷的方向T介於0度到8度之間的範圍內。譬如，如同在圖9A所描繪的，該光學輸出表面41可以在其從該第一發送PIC表面32a延伸至該第二發送PIC表面32b時，以一角度θ來從該些發送波導36傾斜離開。該角度θ可以是介於0度到8度之間。類似地，當該發送波導 36的輸出端係與該光學輸出表面41對準時，該發送波導36的中心軸可以相對於該縱長的方向L界定一角度α。該角度α可以是介於0度到8度之間。該角度θ可以是等於該角度α。或者是，該角度θ可以是小於該角度α。又或者是，該角度θ可以是大於該角度α。應該體認到的是，該發送波導36的核心在某些實施例中可以是相對於該發送PIC 32的波導呈角度偏移的。此係容許該些發送波導36能夠在它們從該發送PIC 32向後延伸時，從該基板26向上地延伸離開，藉此容許該些光纖能夠被設置在一可被設置在該收發器20的後方的設備之上。以此種方式向上延伸該些波導36可以限制從在該PIC 32以及波導36之間的介面的背向反射的耦合到該PIC的波導中。
現在參照圖8，該發送PIC 32可被配置以從該第一電性構件接收至少一電性發送信號，轉換該電性發送信號成為一光學發送信號，並且輸出該光學發送信號。該發送PIC 32的波導可以用具有一大致高斯強度分布的一光學發射模式來發射個別的光錐。該光錐並不需要是圓形地對稱的，而是可以在該橫斷的方向T以及一實質垂直於該橫斷的方向T被定向的側向的方向A上具有一不同的直徑，該些直徑分別被表示為2wT以及2wA。該光學發射方向係沿著一實質垂直於該光學輸出表面41的方向。例如，當該光學輸出表面41係沿著該橫斷的方向T以及該側向的方向A延伸時，該光學發射方向可以是沿著一縱長的方向L，其係實質垂直於該橫斷的方向T以及該側向的方向A的每一個方向。在其中垂直於該光學輸出表面41的表面係相對於該縱長的方向L傾斜的情形中，如同由司乃耳定律(Snell's Law)所定義的，該發射方向將會從該縱長的方向L偏離。該光子層 可以選配地包含對準指示器80，其可以有助於該些光波導(可被配置為光纖)的對準至如同在此所述的發送PIC 32的波導。儘管只來自單一波導的光學發射係在圖8中被展示，但應該體認到的是，該發送PIC 32可包含複數個終端在該光學輸出表面41上的波導。在某些實施例中，該光子積體電路可包含終端在該耦合邊緣處的發送波導以及接收波導兩者。
該光學發送器引擎30以及因此的該光學發送器22可進一步包含至少一光源34(參見圖8)，例如是複數個發射光的光源34，其係被耦合到該發送PIC 32中。該基板26可以在該第一基板表面26a中包含一接收該光源34的凹穴39。譬如，該光學發送器22可包含一耦合器，其係使得該光源被導引到該發送PIC 32中。若複數個光源34存在的話，則每一個光源可以運作在一不同的波長。該至少一光源34可被直接安裝在該發送PIC 32上、或是可被安裝在該光學收發器20中的某個其它位置處。若該至少一光源34係被安裝至該發送PIC 32，則該至少一光源34在一例子中可被安裝至該第二發送PIC表面32b。若該光源34係位在該發送PIC 32之外，則該發送器22可包含光波導，其可以從該光源34導引光至該發送PIC 32。若該發送PIC 32係由矽所形成的，則一個別的雷射可被安裝到該發送PIC 32之上。該雷射可以用一穩態的方式來運作，並且耦合光到該光子層中，其中該光係被處理成為一光學資料串流。
該發送PIC 32可以從該光源34接收光，並且可以根據該接收到的電性發送信號來調變該光，以便於產生對應於該接收到的電性發送信號的光學發送信號。該發送器22可包含至少一定義一調變協定的調變器的驅動器25，該調變協定係根據從該第一電性構件接收到的電性信號來決 定該光的調變。該發送器22可包含複數個調變器的驅動器25，其中每一個調變器的驅動器係專用於一個別的通道，其係接收該電性發送信號以被轉換成為在該發送PIC 32中的一個別的光學發送信號。該調變器的驅動器可被製造在單一晶粒上。每一個調變器的驅動器25可被配置以提供一電性輸入至適合用於驅動位在該處的光學調變器的發送PIC 32。該至少一光學調變器可以採用許多形式，例如但不限於一電致吸收調變器、一馬赫任德(Mach-Zehnder)調變器、以及一環形共振器調變器。
根據所用的光學調變器的類型，該調變器的驅動器25係產生適合用於該調變器的電性信號。例如，為了增大或是最大的調變深度，一用於馬赫任德調變器的驅動信號可包含一固定或是緩慢變化的偏移電壓，以偏壓該兩個調變器臂。應該體認到的是，在某些情形中，一多位準的調變協定(例如PAM4)可被利用以增加資料傳輸速率。因此，該發送PIC 32可被配置以轉換該接收到的電性發送信號成為光學發送信號。在一例子中，該光源可被配置為任何適當的二極體雷射。譬如，該光源可被配置為一雷射，較佳的是發射波長介於1200nm到160nm之間。該雷射可被配置為垂直腔面射型雷射(VCSEL)、一分佈反饋式(DFB)雷射、或是一法布里-博羅(Fabry-Perot)(FP)雷射。在該DFB以及FP雷射的情形中，一耦合結構可以和該雷射整合，因而光係從表面發射，而不是晶粒的邊緣。
該些光學發送信號可以被輸出至該第二構件。譬如，該光學發送器22可包含一發送波導組件37，其可包含複數個與該發送PIC 32光學對準的光學發送波導36。因此，該些光學發送波導36係被配置以接收藉由該發送PIC 32所輸出的光學發送信號，並且將該些光學發送信號載送至 該第二構件。當該些光學發送波導36被配置為光纖時，該發送波導組件37可被稱為一發送光纖組件。該發送波導組件37以及因此的該光學發送器22可進一步包含一發送波導夾持器38，其係被配置以支承該些光學發送波導36，使得該些光學發送波導36的一輸入端係在該發送PIC 32的光學輸出表面41與該發送PIC 32的波導光學對準。因此，該些光學發送波導36的輸入端係被配置以從該發送PIC 32接收該些光學發送信號。當該些光學發送波導36被配置為光纖時，該發送波導夾持器38可被稱為一發送光纖夾持器。該發送波導夾持器38可以是由玻璃、矽、陶瓷、塑膠、或是任何適當的替代的材料所做成的。在一例子中，該發送波導夾持器38可被配置為一模製光學結構(MOS)，其係將該基板26耦合至該些光學發送波導36。該發送波導夾持器38可以藉由該基板26來加以支承。
應該體認到的是，該發送PIC 32可以光學耦合至該些光學發送波導36。在一例子中，該些發送波導36的輸入端可被設置成相鄰(亦即，邊緣耦合至)該發送PIC 32的一邊緣。因此，該發送PIC 32的一邊緣可以界定一光學輸出表面。此類型的耦合係以對接耦合著稱的。於是，在一實施例中，該些光學發送信號可以直接耦合在該發送PIC 32以及光學發送波導36之間，而不通過任何介於中間的結構。因此，從該發送PIC 32至該些光學發送波導36的光學信號傳播可被稱為自由空間傳播。在此實施例中，在該發送PIC 32的波導以及光學發送波導36中的至少一個內做出準備，以模式匹配在該些不同的波導之間的光。
或者是，一或多個介於中間的光學元件可以是位在該發送PIC 32的波導以及該些光學發送波導36之間，以使得模式匹配變得容易。 這些介於中間的光學元件可包含反射鏡、透鏡、透明的基板、透明的耦合器、以及光波導中的一或多個，其係全體地作用以在該發送PIC 32的波導以及光學發送波導36之間提供一光學路徑。儘管該光學路徑在利用多個光學元件的實施例中是較複雜的，但是它們可以改善模式匹配，並且放鬆在該發送PIC 32以及光學發送波導36之間的對準容限。該高的耦合效率可以有利地在一大的操作溫度範圍上加以維持。該發送PIC 32的波導與該些發送波導36的光學對準係在以下更詳細地加以描述。
再者，該發送PIC 32可被設置成和一控制器42電性連通，該控制器42可被配置為一微處理器。該控制器42可被安裝至該基板26，並且可被程式化以控制該光學發送器22以及該光學接收器24的任一或兩者的操作。譬如，該控制器42可以控制該調變器的驅動器25的光調變特徵。此種特徵係包含但不限於在一馬赫任德調變器的臂中的高/低的消光比、信號的預先補償、以及平衡相位。
繼續參考到圖1，該光學接收器24係被配置以從該第二構件接收光學接收信號，轉換該些光學信號成為電性信號，並且在該光學收發器20與該第一電性構件配接時，輸出該些電性信號至該第一電性構件。該接收器24可被稱為一種光學引擎，其係被配置為一光學接收器引擎62。該接收器62可包含至少一接收PIC(光子積體電路)64，其係被配置以被設置成和該些光學接收波導60通訊。在一例子中，該接收PIC 64可被配置為一矽光子晶片。該接收PIC 64可以是與該發送PIC 32分開的。或者是，單一PIC可包含該接收PIC 64以及該發送PIC 32兩者。
該接收PIC 64係包含複數個接收PIC的波導，其係被配置 以與該複數個光學接收波導60光學地對準。因此，該接收PIC 64係接收該些光學接收信號，並且被配置以轉換該些光學接收信號成為對應的電性接收信號。該些電性接收信號可以具有電流位準，其係與該光學接收信號的光子到達的強度或速率成比例的。一般而言，藉由該接收PIC 64所產生的電性接收信號的電流係隨著該進入的光學接收信號的強度增高而增高，並且隨著該進入的光學接收信號的強度減小而減小。所體認到的是，該些電性接收信號的電流位準並不一定線性地成比例於該接收到的光學接收信號的光子的數量，並且該比例經常是非線性的。因此，相較於具有較低輸送率的光子的光學接收信號，具有高輸送率的光子的光學接收信號將會被轉換成為一具有較高的電流位準的電性信號。資料可以藉由此調變的光學及電性信號來加以發送。
該光學接收器引擎62以及因此的該光學接收器24可進一步包含一電流至電壓轉換器66，其係和該接收PIC 64電性連通，使得藉由該光學接收PIC 64輸出的電性接收信號係被該電流至電壓轉換器66接收到。因此，可以說成是該接收PIC 64可以將該些光學接收波導60設置成和該電流至電壓轉換器66資料通訊的。在一例子中，該電流至電壓轉換器66是一跨阻抗放大器(TIA)，其係放大該電性接收信號成為可用於和該第一電性構件通訊的電壓位準。因此，藉由該電流至電壓轉換器66輸出的電性接收信號是藉由該接收PIC 64所接收到的光學信號的電子等同者。因此，藉由該電流至電壓轉換器66輸出的電性接收信號可以在一電性信號中模仿該接收到的光學模式的數位模式。
該接收PIC 64以及因此的該光學接收器引擎62可以藉由該 基板26來加以支承。尤其，該基板26係界定一第一基板表面26a以及一第二基板表面26b，其係沿著一橫斷的方向T與該第一基板表面26a相對的。類似地，該接收PIC 64係界定一第一接收PIC表面64a以及一第二接收PIC表面64b，其係沿著一橫斷的方向T與該第一接收PIC表面64a相對的。該接收PIC的波導可以相鄰該接收PIC 64的第二表面64b來加以設置。譬如，相較於該第一PIC表面64a，該接收PIC 64的波導可被設置成沿著該橫斷的方向T較靠近該第二表面64b。在一例子中，相較於一與該第一及第二表面64a及64b等距地間隔開的中分面，該接收PIC 64的波導可被設置成較靠近該第二表面64b。譬如，在一例子中，該接收PIC 64的波導可以與該接收PIC 64的第二表面64b間隔開不超過約20微米。在另一例子中，該發送PIC 32的波導可以與該發送PIC 32的第二表面32b間隔開不超過約10微米。在又一例子中，該發送PIC 32的波導可以與該接收PIC 32的第二表面64b間隔開不超過約1或2微米。該第二表面64b可以是藉由該接收PIC 64的一底表面所界定的。該接收PIC 64的第二表面64b可以是該接收PIC 64面對該基板26的表面。譬如，該第二表面64b可被安裝至該基板26。或者是，如以下更詳細所述的，該接收PIC 64的第二表面64b可被安裝到一載體，其係接著被安裝至該基板26。不論哪種方式，該接收PIC 64的第二表面64b都可以說是藉由該基板26來加以支承。因此，該接收PIC 64可以說是藉由該基板26來加以支承的。
該光學接收器24可以直接或是經由一載體而被安裝至該第一表面26a，以便於將該電流至電壓轉換器66設置成和該基板26的該第二複數個電性導體的個別的電性導體電性連通。譬如，覆晶的技術(例如是一 球格陣列、銅柱、或是柱形凸塊的使用)可被用來將該接收PIC 64以及該電流至電壓轉換器66安裝至該基板26。因此，該接收PIC 64以及該電流至電壓轉換器66的每一個都可以直接或是經由一載體而被表面安裝至該基板26。該接收器24可包含一接收波導組件70，其於是可包含該些光學接收波導60以及一支承該些接收波導60的接收波導夾持器72。尤其，如同在以下更詳細地加以描述的，該接收波導夾持器72可以支承該些光學接收波導60，使得該些光學接收波導60的輸出端係與該接收PIC 64的個別的波導光學對準。當該些光學接收波導60被配置為光纖時，該接收波導組件70可被稱為一接收光纖組件。類似地，當該些光學接收波導60被配置為光纖時，該接收波導夾持器72可被稱為一接收光纖夾持器。
該接收PIC 64可被配置以從該個別的光學接收波導60接收光學接收信號。如同將會從在以下的說明體認到的，該些光學接收信號可以在不通過任何波導下，從該些光學接收波導60行進至該接收PIC 64。因此，從該些光學接收波導60至該接收PIC 64的光學信號傳播可被稱為自由空間傳播。該些光學接收信號可以從該第二構件被傳送至該光學收發器20。該接收PIC 64可以界定一耦合邊緣35，並且該接收PIC 64的波導可以終端在該耦合邊緣35之處。該耦合邊緣可被配置為一光學輸入表面65，使得該些光學發送信號從該些接收波導60行進至該光學輸入表面65，並且進入到該接收PIC的波導中。在一例子中，該些接收波導60的輸出端可被設置成相鄰(亦即，邊緣耦合至)該接收PIC 64的一邊緣。該邊緣可以是藉由該光學輸入表面65所界定的。此類型的耦合係以對接耦合著稱的。
在一例子中，該光學輸入表面65可以延伸在該第一接收PIC 表面64a以及該第二接收PIC表面64b之間。譬如，該光學輸入表面65可以從該第一接收PIC表面64a延伸至該第二接收PIC表面64b。該光學輸入表面65可以沿著該橫斷的方向T而被定向。或者是，如同在圖9B所描繪的，該光學輸入表面65可以是相對於該橫斷的方向T傾斜的。該斜率可以是在一相對於該橫斷的方向T介於0度到8度之間的範圍內。譬如，該光學輸入表面65可以在其從該第一接收PIC表面64a延伸至該第二接收PIC表面64b時，以一角度θ來從該些接收波導60傾斜離開。該角度θ可以是介於0度到8度之間。類似地，當該接收波導60的輸入端係與該光學輸入表面65對準時，該接收波導60的中心軸可以界定一相對於該縱長的方向L的角度α。該角度α可以是介於0度到8度之間。該角度θ可以是等於該角度α。或者是，該角度θ可以是小於該角度α。又或者是，該角度0可以是大於該角度α。應該體認到的是，該接收波導60的核心在某些實施例中可以是相對於該接收PIC 64的波導呈角度偏移的。此係容許該些接收波導60能夠在它們從該接收PIC 64向後延伸時，從該基板26向上地延伸離開，藉此容許該些光纖能夠被設置在一可被設置在該收發器20的後方的設備之上。以此種方式向上地延伸該些波導60可以限制從在該PIC 64以及波導60之間的介面的背向反射的耦合到該些波導60的光纖核心中。
該些光學接收信號可以從該些光學接收波導60行進至該光學輸入表面65，而不通過任何介於中間的結構。或者是，一或多個介於中間的光學元件可以是位在該些光學接收波導60以及該接收PIC 64之間。這些介於中間的光學元件可包含反射鏡、透鏡、透明的基板、透明的耦合器、以及光波導中的一或多個，其係全體地作用以在該些光學接收波導60以及 該接收PIC 64之間提供一光學路徑。儘管該光學路徑在利用多個光學元件的實施例中是較複雜的，但是它們可以改善模式匹配，並且放鬆在該些光學接收波導60以及該接收PIC 64之間的對準容限。
該控制器42可以控制該接收器24的電流至電壓轉換器66，其係調節該些光學接收信號。例如，該控制器42可以控制該電流至電壓轉換器66的操作，藉此將其設置在一適合接收進入的接收器信號的操作狀態中。該控制器42亦可以通訊由進入的接收電性信號所產生的靜噪(squelch)信號至在該資料處理系統中的其它元件。
現在參照圖2-5，並且如上所述，該些光學發送波導36的輸入端係與該發送PIC 32的個別的發送PIC的波導光學對準。類似地，如上所述，該些光學接收波導60的輸出端係與該接收PIC 64的個別的接收PIC的波導之個別的波導光學對準。該發送器22以及該接收器24的一或兩者可包含一對準模組74，其係被配置成使得當該對準模組74具有一和該個別的光子積體電路32或64的預設的空間的關係，並且接收該些對應的波導36或60時，該些對應的波導36或60係與該光子積體電路的對應的波導對準。將會瞭解到的是，除非另有相反的指出，否則對於一光子積體電路(PIC)76(被標示在圖5中)的參照可以適用於該發送PIC 32以及該接收PIC 64的一或兩者。該PIC 76可以界定一第一或上表面76a以及一第二或下表面76b，其係沿著該橫斷的方向T與該第一表面76a相對的。類似地，除非另有相反的指出，否則對於一光纖夾持器或是波導夾持器86(被標示在圖4中)的參照可以適用於該發送波導夾持器38以及該接收波導夾持器72的一或兩者。當該些光波導被配置為光纖85時，對於一光纖夾持器的參照可以 適用於該波導夾持器。
在一例子中，該光學發送器引擎30(以及因此的該光學發送器22)以及該光學接收器引擎62(以及因此的該光學接收器24)的一或兩者可包含一對準模組74。將會瞭解到的是，對於一光學引擎的參照可包含該光學發送器引擎30、該光學接收器引擎62、或是兩者。該對準模組74係被配置以接收該些個別的發送或接收波導36、60的一或兩者，並且被配置以與該PIC 76對準，使得藉由該對準模組74接收的該些光波導(其可被配置為光纖)係與該PIC 76的波導光學對準地來和該PIC 76對接耦合。
所體認到的是，該PIC 76的波導一般是小於在該光纖中的波導結構。通常，該些模式尺寸係為了有效率的耦合而加以實質匹配的。有各種的方法可被利用以模式匹配該些波導。一種方法係在該PIC 76中利用一維及/或二維的波導錐形連接器以放大該模式尺寸來匹配該光纖的模式尺寸。一第二種方法係在一間隙區域中使用光的自由空間傳播，以匹配在該PIC 76以及該光纖之間的射束尺寸。例如，如同在圖8所展示的，從一發送PIC的耦合邊緣發射的光係由於隨著其傳播通過自由空間時的繞射而擴張。一光纖的端面可被設置成使得其係在其中該射束尺寸實質匹配該光纖模式尺寸的平面交叉該射束。例如，對於一PIC 76的一具有3微米的模場直徑的波導而言，通過空氣的傳播一約14微米的距離將會產生一9.2微米的射束直徑，其係匹配用於1.3微米波長的光的SMF28單模光纖的模式尺寸。即使該傳播的光的射束尺寸匹配該光纖的模式尺寸，該光可能不會有效率地耦合到該光纖中，因為該光是高度發散的。
因此，一校正元件可被設置在該光纖的端上或是附近，以降 低光的發散並且在某些實例中準直進入該光纖核心的光。該校正元件可以用許多方式來加以做成。例如，該光纖端可被熔化，其係形成一可以作為該校正元件的彎曲的表面。一光纖熔接機可被用來準確地加熱該光纖端面，以形成該校正元件。或者是，一小量(例如，一滴)的黏著劑可被設置在該光纖端上。表面張力可以使得該黏著劑形成一彎曲的表面，使得該彎曲的黏著劑可以提供該校正元件。在另外其它實施例中，一GRIN透鏡、球體、或是鏡筒透鏡可被設置在相鄰該光纖端的對準通道84中(參見以下內容)。在某些實施例中，一折射率匹配的材料可被使用在該光學路徑中的某些地方，以改變該射束傳播性質並且降低背向反射。
同樣參考到圖5-6，該PIC 76可以載有至少一第一對準指示器80，並且該對準模組74可以載有至少一第二對準指示器82，其係被配置以被設置成與該第一對準指示器80對準。該至少一第一對準指示器80可包含至少一對與彼此間隔開的第一對準指示器80。類似地，該至少一第二對準指示器82可包含至少一對與彼此間隔開的第二對準指示器82。該對準模組74可包含彼此相對的一內部的模組表面74a以及一外部的模組表面74b。該對準模組74可以界定複數個對準通道84，其係被配置以接收該些發送波導36、該些接收波導60、或是兩者的個別的波導。該對準模組74可以相鄰該內部的模組表面74a來界定該些對準通道84。該些對準通道84可以是沿著該縱長的方向L細長的。該些對準通道84可以沿著該側向的方向A與彼此間隔開的。在某些例子中，該些對準通道84可以是彼此實質平行的。
當該第一及第二對準指示器80及82係沿著該橫斷的方向T 來與彼此對準時，該PIC 76以及該對準模組74係界定一相關該縱長的方向L以及該側向的方向A的預設的相對的位置。尤其，當該第一及第二對準指示器80及82與彼此對準並且該些對準通道84接收到該些光纖85時，該些光纖85可以與該光子積體電路76的一對應的波導光學對準地來和該光子積體電路76對接耦合。譬如，該些對準指示器80及82可以沿著該橫斷的方向T而與彼此對準的。該第一及第二對準指示器80及82的一或兩者可被配置為視覺的標記。該些視覺的標記可以是在環境照明條件下可見的、或是在紅外光下可見的。因此，該第一及第二對準指示器80及82可以是可見的對準指示器。或者是，該第一及第二對準指示器80及82可以是結構，其中該第一及第二對準指示器80及82中之一係被配置以配接或是接收該第一及第二對準指示器80及82中的另一個。又或者是，該第一及第二對準指示器80及82可以是結構，其係分別被配置以接收或者是配接至少一輔助的對準結構，以便於對準該PIC 76與該對準模組74。
該對準模組74可被配置以在該第一及第二對準指示器80及82與彼此對準時，被黏附地附接或是焊接至該PIC 76。將該對準模組74以及該PIC 76的平的表面黏附地接合及焊接到彼此，可能會由於不規則的黏著劑或焊料厚度以及由於在該對準模組74以及該焊料或黏著劑之間有差異的熱膨脹而產生失準。因此，該對準模組74可以替代地被配置以藉由分子接合而被附接至確實受這些問題所困擾的PIC 76。較佳的是，當分子接合被執行時，被接合到彼此的表面是相當平坦且清潔的，以便於改善接合成功的可能性。在一替代實施例中，該PIC 76以及對準模組74中的至少一個可被設置有間隙器(例如，三個或是更多個)，其係在該PIC 76以及該對 準模組74之間提供一間隙，因而該PIC 76以及對準模組74可以在該間隙下被黏附地附接或是焊接至彼此。提供此種間隙亦可以限制不規則的黏著劑或焊料厚度的影響。
參照圖5、6及7A，該些光纖85可被配置以對齊在該對準模組74的對準通道84中。當該些光纖85係如此對齊時，該些光纖85的光纖核心79係與該PIC 76的波導光學對準地間隔開，並且在該PIC 76對準並且附接至該對準模組74時，其和該PIC 76對接耦合。該些對準通道84的每一個可以是一溝槽，其係延伸到該對準模組74的一內部的模組表面74a中，以便於在該內部的模組表面74a界定一開口。每一個對準通道84可以從該內部的模組表面74a朝向該外部的模組表面74b延伸，並且在該外部的模組表面74b之前就終止。每一個對準通道84可被配置以透過在該內部的模組表面74a中的開口來接收一光纖85。例如，該些對準通道84可以是界定一頂端的實質v形的溝槽。
應該體認到的是，儘管圖7A係描繪該些對準通道84為v形的溝槽，但是該些對準通道84可以具有其它適合的形狀。例如，每一個對準通道84可以是一實質截頭的v形，其中該v形係在其頂點之處截頭的、可以是一實質u形的溝槽、或是可以具有任何其它適合的溝槽形狀，其中該溝槽的頂端係開放的。較佳的是，每一個對準通道84都具有一被配置以和該些光纖85的一個別的光纖形成一對線接觸71的形狀。或者是，每一個對準通道84可被界定為一被形成在該對準模組74中的孔洞，一光纖係透過該孔洞而被插入。該孔洞可以在一沿著該側向的方向A以及該橫斷的方向T延伸的平面中具有一封閉的形狀。在某些實施例中，該孔洞可以藉 由從一超快雷射掃描一聚焦光班到該對準模組74中，以從該對準模組74剝蝕材料來加以形成。
如同在圖7A中所繪，該些光纖85可被固定在該些對準通道84之內。該些對準通道84係被配置以在該些個別的頂端之處接收該些光纖85，使得當該對準模組74被附接至該PIC 76(未顯示在圖7B中)時，該些光纖的核心79係與該光子積體電路76的個別的波導光學對準。對於在頂端中的接收之參照可包含一空間的方位，該些光纖係藉此相對於該些頂端實質居中的。
就此點而言，應該體認到的是，當該些對準指示器80及82係與彼此對準時，該PIC 76的波導係沿著一平面而與該些對準通道84的頂端對準，該平面係沿著該縱長的方向L以及該橫斷的方向T而被定向的。換言之，該些對準通道84係藉由沿著該側向的方向A彼此相對的側壁93所界定的。每一個對準通道84可以界定一等距地間隔在其側壁93之間的中分面77，每一個中分面77係藉由該縱長的方向L以及該橫斷的方向T所界定。當該些對準指示器80及82係與彼此對準時，該PIC 76的波導係與該些對準通道84的個別的中分面77對準。該些中分面77可以界定被安置在該些對準通道84中並且與該PIC 76的波導對準的光纖85的核心79的位置。例如，每一個中分面77可與一光纖85的一核心79對準。在某些實施例中，該些光纖85的核心79係沿著一平面而與彼此對準，該平面係沿著該縱長的方向L以及該側向的方向A延伸的。該平面可以是相關於該橫斷的方向T，間隔在該對準模組74的內表面74a之上的。
為了有助於對準，一力F可被施加至每一個光纖85，以便 於推動每一個光纖85抵頂一相關的對準通道84的第一及第二側壁93。每一個對準通道84可被配置以與其相關的光纖85形成至少一線接觸71。例如，每一個光纖85可以與該第一及第二側壁93的每一個形成一線接觸71，使得每一個光纖85係被對齊到其相關的對準通道84中。每一個線接觸71可以延伸在該縱長的方向L上，並且因此延伸到在圖7A的視圖中的頁面內。該些光纖85可以具有一受到良好控制的機械容限，其中該光纖直徑以及該核心79的居中係被控制到微米或是次微米的準確性。因此，該些光纖核心79可以相對於該對準模組74的對準特點82(參見圖6)準確地加以對齊。
參照圖4以及7B至7F，該波導夾持器86可被配置以施加該力F至該些光纖85的每一個。該波導夾持器86可以用一些不同的方式來加以配置，以便於安置每一個光纖85到其相關的對準通道84中，即如同將會相關於圖7B至7F所論述者。在圖7B至7F的實施例的至少某些實施例中，該波導夾持器86可以與該對準模組74結合，以形成一運動學的(kinematic)安裝結構。一般而言，該些光纖85可以藉由一波導夾持器86來加以支承。該波導夾持器86可包含彼此相對的一內部的夾持器表面86a以及一外部的夾持器表面86b。該些光纖85可以相鄰該內部的夾持器表面86a而被支承。該波導夾持器86可以相對於該對準模組74來加以設置，使得該內部的夾持器表面86a係面對該內部的模組表面74a。該波導夾持器86可以相對於該對準模組74來加以設置，以便於對準該些光纖85與該PIC 76的波導。再者，該波導夾持器86可以施加一力F至該些光纖85的每一個，以便於使得該些光纖85適當地安置在該對準模組74的對準通道84之內。 該波導夾持器86可以在一機械準確性之下支承該些光纖85，其係在該波導夾持器86相鄰該對準模組74而被設置時，足以使得該些光纖85嚙合該些對準通道84。
在某些實施例中，該些光纖85的相鄰該PIC 76的端可以剛性附接至該波導夾持器86。該些光纖85的端可以藉由一黏著劑、壓入配合、或是任何其它適當的固定機構來剛性附接。或者是，該些光纖85的相鄰該PIC 76的端可以藉由該波導夾持器86來加以支承，使得該些端並非剛性附接至該波導夾持器86的。因此，當該波導夾持器86與該對準模組74配接時，該些光纖85的端可以相對於該波導夾持器86來移動。
該波導夾持器86係被配置以被安裝至該些光纖85，使得當該些光纖85被安裝至該波導夾持器86並且被插入該些對準通道84中時，該些光纖85係與該光子積體電路76的波導光學對準地加以對接耦合至該光子積體電路76。所體認到的是，該些光纖可被配置為分別具有一核心、圍繞該核心的包覆層(cladding)、以及一圍繞該包覆層的緩衝層的光纖。該緩衝層係被配置以被固定至該波導夾持器86，使得該核心以及包覆層係從該緩衝層朝向該光子積體電路76延伸。因此，該緩衝層可以從該光纖的端被剝除。
更明確地參考到圖4及7B，在一例子中，該波導夾持器86可包含至少一夾持器通道90。例如，該波導夾持器86可包含複數個夾持器通道90。該些夾持器通道90分別可以是沿著該縱長的方向L細長的。該些夾持器通道90可以是沿著該側向的方向A與彼此間隔開的。該些夾持器通道90的每一個可以是一溝槽，其係延伸到該波導夾持器86的內部的夾持 器表面86a中，以便於在該內部的夾持器表面86a之處界定一開口。每一個夾持器通道90可以從該內部的夾持器表面86a朝向該外部的夾持器表面86b延伸，並且在該外部的夾持器表面86b之前就終止。每一個夾持器通道90可被配置以透過在該內部的夾持器表面86a中的開口來接收一光纖85，使得當該對準模組74係相鄰該PIC 76(未顯示在圖7B中)而被設置時，該些光纖85的核心79係與該PIC 76的個別的波導光學對準。
該波導夾持器86可以針對於每一個夾持器通道90界定一第一通道部分90a，其係被配置以接收該緩衝層、以及一第二通道部分90b，其係被配置以接收來自該光纖85已經被剝除緩衝層的區域的包覆層。該第一通道部分90a可以是相鄰該波導夾持器86的一第一夾持器端86c，並且該第二通道部分90b可以是相鄰該波導夾持器86的一第二夾持器端86d。該第一及第二夾持器端86c及86d可以是相關一縱長的方向L而彼此相對的，該縱長的方向L係實質垂直於該橫斷的方向T以及該側向的方向A而被定向。再者，當該波導夾持器86被設置成相鄰該PIC 76時，該第二夾持器端86d可被設置成較靠近該PIC 76。該第二通道部分90b可以相關該縱長的方向L而與該第一通道部分90a對準。每一個第一通道部分90a可以在一沿著該側向的方向A以及該縱長的方向L延伸的平面中，界定一沿著該側向的方向A的寬度。每一個第一通道部分90a沿著在相同的平面中的側向的方向A的寬度係大於其相關的第二通道部分90b的一寬度。該些第一通道部分90a可以是沿著該側向的方向A與彼此間隔開。類似地，該些第二通道部分90b可以是沿著該側向的方向A與彼此間隔開。該第一及第二通道部分90a及90b可以是沿著該縱長的方向L細長的。在替代的實施 例中，該波導夾持器86可以界定複數個線接觸90a，以取代該些第一通道部分。該些線接觸90a可以是沿著該側向的方向A與彼此間隔開，並且可以沿著該縱長的方向L來與該些第二通道部分90b對準。該波導夾持器86可被配置以和每一個光纖85的緩衝層形成一線接觸90a。
該波導夾持器86可以界定一止擋表面92，其係被設置在該些第一通道部分90a(或是線接觸)以及該些第二通道部分90b之間。該止擋表面92係被配置以鄰接該緩衝層的一端，使得該包覆層以及核心從該個別的緩衝層沿著該縱長的方向L向前延伸到該第二通道部分90b中。在一例子中，該緩衝層可以在該個別的第一通道部分90a(或是線接觸)中黏附地附接至該波導夾持器86。該第二通道部分90b可以界定個別的頂端，並且該緩衝層可以在該第一通道部分90a(或是線接觸)中附接至該波導夾持器86，使得該核心以及包覆層係被設置在該第二通道部分90b的個別的頂端之處。該包覆層接著可以在該些對準通道84中，用根據需要的任何方式來加以固定至該對準模組74。該些第二通道部分90b可進一步被配置以面對該些對準通道84，使得該包覆層係在該些對準通道84以及該些夾持器通道90的第二通道部分90b中被捕捉在該對準模組74以及該波導夾持器86之間。就此點而言，將會體認到的是，該些對準通道84可以是藉由該對準模組74的一內表面74a所界定的，並且該些第二通道部分90b可以是藉由該波導夾持器86的一內表面86a所界定的。
該些光纖85的每一個都可被支承在該些夾持器通道90的一個別的夾持器通道之內。每一個夾持器通道90可被配置以和其相關的光纖85形成至少一線接觸71。例如，該些夾持器通道90可以是藉由第一及第 二側壁91所界定的實質v形的溝槽。每一個光纖85可以和其相關的夾持器通道90的第一及第二側壁91的每一個形成一線接觸71，因而每一個光纖85係被對齊到其相關的夾持器通道90中。每一個線接觸71可以在該縱長的方向L上延伸，並且因此延伸到在圖7B的視圖中的頁面內。因此，該對準模組74以及波導夾持器86係被配置以在四個接觸線之處(兩個和該對準模組74的接觸線71、以及兩個和該波導夾持器86的接觸線71)支承該光纖85。應該體認到的是，儘管圖4及7B係描繪該些夾持器通道90為v形的溝槽，但是該些夾持器通道可以具有其它適合的形狀。例如，每一個夾持器通道90可以是一實質截頭的v形，其中該v形係在其頂點之處截頭的、可以是一實質u形的溝槽、或是可以具有任何其它適合的溝槽形狀，其係與該些光纖85的一個別的光纖形成至少一線接觸71。
該對準模組74以及波導夾持器86可被配置成使得當該波導夾持器86被設置成相鄰該對準模組74時，該波導夾持器86的內部的夾持器表面86a係面對該對準模組74的內部的模組表面74a。再者，該對準模組74以及波導夾持器86可被配置成使得當該些光纖85係被對齊在該些對準通道84以及該些夾持器通道90中時，該波導夾持器86的內部的夾持器表面86a係與該對準模組74的內部的模組表面74a間隔開，以便於在兩者之間界定一間隙78。該些光纖85的核心79可以沿著一延伸在該側向的方向A以及該縱長的方向L上的平面對準的。該平面可以與在該波導夾持器86以及該對準模組74之間的間隙78對準。提供該間隙78可以增加和該些光纖85的每一個維持四個線接觸71的可能性。在某些實施例中，該對準模組74以及波導夾持器86可以經由被設置在該間隙78中的黏著劑(未顯示) 來附接至彼此。例如，該黏著劑可以附接至該波導夾持器86的內部的夾持器表面86a以及該對準模組74的內部的模組表面74a兩者。該黏著劑可被配置成使得當該黏著劑固化時，該黏著劑係收縮，藉此將該對準模組74以及波導夾持器86朝向彼此拉動。將該對準模組74以及波導夾持器86朝向彼此拉動可以增加藉由該波導夾持器86以及該對準模組74而被施加在該光纖85上的對齊力。
該對準模組74可以針對於每一個對準通道84，界定一從其與該光纖85的接觸線71中之一沿著該側向的方向A至其另一接觸線71的距離。藉由該對準模組74針對於每一個對準通道84所界定的距離可以是依據在該對準通道84的側壁93之間的角度而定。譬如，當該角度被增大時，每一個對準通道84的接觸線71係彼此更接近地移動，並且當該角度被減小時，每一個對準通道84的接觸線71係遠離彼此地移動。類似地，該波導夾持器86可以針對於每一個夾持器通道90，界定一從其該光纖85的接觸線71中之一沿著該側向的方向A至其另一接觸線71的距離，此距離係小於、大於、或是等於藉由該對準模組74所界定的距離。藉由該波導夾持器86針對於每一個夾持器通道90所界定的距離可以是依據在該夾持器通道90的側壁91之間的角度而定。譬如，當該角度被增大時，每一個夾持器通道90的接觸線71係彼此更接近地移動，並且當該角度被減小時，每一個夾持器通道90的接觸線71係遠離彼此地移動。取至邏輯的極限，每一個夾持器通道90的第一及第二側壁91可以與彼此對準，使得該些接觸線71合併在一起而成為如同在圖7C中所示的一接觸線71。
該對準模組74或是該波導夾持器86的彎成弓形及/或翹曲 可能會導致在上方的圖7B中的夾持器通道90並未適當地與該些對準通道84對準。該對準模組74或是該波導夾持器86的彎成弓形及/或翹曲可能會額外或替代地導致該些夾持器通道90的某些個比其它的夾持器通道更接近地間隔其對應的對準通道84。譬如，朝向該波導夾持器86的一中心的彎成弓形可能會導致該些夾持器通道90的外側的夾持器通道與其對應的對準通道84間隔開一第一距離，並且在該些外側的夾持器通道之間的一或多個內側的夾持器通道90係與其對應的對準通道84間隔開的一第二距離，其中該第二距離係大於該第一距離。因此，該些夾持器通道90的外側的夾持器通道可能提供與其個別的光纖85充分的線接觸，而該些內側的夾持器通道90可能未提供與其個別的光纖85充分的線接觸。因此，在某些實施例中，該些夾持器通道90的至少一部分(例如是該些第二部分90b)可被移除，以消除在該些夾持器通道90以及該些對準通道84之間的失準。
參照圖7C，一替代實施例係被展示，其中該波導夾持器86係被配置以和該些光纖85的每一個形成單一線接觸。圖7C的波導夾持器86並未界定第二通道部分90b，並且因此並不遭受到在該些第二通道部分90b以及該些對準通道84之間的失準。如同在圖7C中所示，該波導夾持器86的內部的夾持器表面86a可以界定一支承該些光纖85的平的表面，而不是以上論述的第二通道部分90b。該平的內部的夾持器表面86a可以施加單一線接觸71至相鄰該PIC 76的每一個光纖85的端。每一個線接觸71可以施加一力F，其係對齊該些光纖85的一個別的光纖到該些對準通道84的一個別的對準通道中。
在此實施例中，每一個光纖85可以在該波導夾持器86的相 對該PIC 76的第一夾持器端86c上被固定至該波導夾持器86。譬如，該波導夾持器86可包含第一通道部分90a，其係被配置以接收如上相關於圖4所論述的緩衝層。該些光纖85的緩衝層可被固定至該些第一通道部分90a。每一個光纖85可以在該橫斷的方向T上，藉由該波導夾持器86的內部的夾持器表面86a來加以限制。在一例子中，每一個光纖85在該波導夾持器86的相鄰該PIC 76的第二端86d之處，並未在該側向的方向A上藉由該波導夾持器86來加以限制。而是，每一個光纖85可以在該橫向的方向A上藉由該對準模組74的側壁93來加以限制。此實施例係具有優點在於該些光纖85係具有較少的接觸線71，並且因此並未過度地受到限制。
該對準模組74及/或該波導夾持器86的彎成弓形及/或翹曲可能會導致在以上的圖7C中的內部的夾持器表面86a並未適當地線接觸到所有的光纖85。譬如，朝向該波導夾持器86的一中心的彎成弓形可能會導致該內部的夾持器表面86a線接觸到該些光纖85的外側的光纖，但是並未線接觸到在該些光纖85的該些外側的光纖之間的一或多個光纖85。因此，在某些實施例中，該內部的夾持器表面86a可以是由一種柔性或是彈性地可變形的材料所做成的，其係變形以便於增加該內部的夾持器表面86a接觸到所有的光纖85的可能性。
現在轉到圖7D，一替代實施例係被展示，其中該波導夾持器86的內部的夾持器表面86a係由一種彈性地可變形的材料所做成的。在一例子中，該整個波導夾持器86可以是由該彈性地可變形的材料所做成的。在另一例子中，該波導夾持器86可以具有一由一種剛性材料所做成的夾持器主體86e，並且該內部的夾持器表面86a可以是一層或是塗層的彈性 地可變形的材料，其係被附接至該夾持器主體86e並且是比該夾持器主體86e更為撓性的。
並非是與該些光纖85的每一個施加一線接觸，該內部的夾持器表面86a可以與該些光纖85的每一個施加表面接觸71。例如，當該波導夾持器86施加一力F到該些光纖85之上時，該內部的夾持器表面86a可以彈性地變形以便於配合該些光纖85的每一個的一上方部分。該向下的力係推動該些光纖85抵頂該個別的對準通道84的側壁93，此係與該些側壁93形成兩個線接觸71。這些接觸線71係相對於該對準模組74來對齊該光纖核心79，此於是對齊該光纖核心79與在該PIC 76(未顯示在圖7D中)上的一波導。
參照圖7E，一實施例係被展示，其中每一個對準通道84是一矩形溝槽。每一個對準通道84可以具有第一及第二側壁93，其係沿著該側向的方向A來與彼此間隔開。每一個對準通道84可以具有一底表面75，其係延伸在該第一及第二側壁93之間。每一個對準通道84可以具有一沿著該側向的方向A的寬度，其係大於其對應的光纖85沿著該側向的方向A的寬度。選配的是，每一個對準通道84可以具有一沿著該橫斷的方向T的高度，其係大於其對應的光纖85的高度。
該波導夾持器86可被配置以施加一對齊力F至該些光纖85，以便於偏壓該些光纖85抵頂該對準通道84的一對的對準表面。該對的對準表面可以是該第一及第二側壁93中之一以及該底表面75。在一例子中，該波導夾持器86可以施加該力F，以便於在一與該側向的方向A以及該橫斷的方向T呈角度偏移的方向上偏壓該些光纖85。如圖所示，該些光 纖85可被安置在該些對準通道84中，使得該光纖核心79係從該中分面77沿著該側向的方向A偏移一距離d。當該些對準指示器80及82係與彼此對準時，該PIC 76的波導係從該些對準通道84的個別的中分面77沿著該側向的方向A偏移該距離d。因此，相對於圖7B至7D的實施例，該些中分面77並不界定被安置在該些對準通道84中的光纖85的核心79的位置，並且未與該PIC 76的波導對準。而是，每一個中分面77係從一光纖85的一核心79偏移該距離d。
為了偏壓該些光纖85，該波導夾持器86可包含至少一從該內部的夾持器表面86a延伸的偏壓構件81，例如是複數個偏壓構件81。每一個偏壓構件81可以對應於一對準通道84。該偏壓構件81可被配置以延伸到該對準通道84中，以便於施加一偏壓力至該光纖85。每一個偏壓構件81可以是與該波導夾持器86或該光學收發器的其它元件為單體的、或是分開地附接至其。在一例子中，每一個偏壓構件81可被配置為一楔形元件，其可以在該些對準指示器80及82係與彼此對準並且該PIC 76係被附接至該對準模組74時，推動該些光纖85的一個別的光纖抵頂該些對準通道84的一個別的對準通道的對準表面75及93。每一個光纖85的核心79係因此被設置在一對準位置處，其中其係鄰接一在該PIC 76(未顯示在圖7E中)中的波導。每一個偏壓構件81可包含一傾斜的表面81a，其係相對於該側向的方向A以及該橫斷的方向T傾斜的。每一個傾斜的表面81a可被配置以和該些光纖85的一個別的光纖做成一線接觸71。每一個傾斜的表面81a可被配置以在一垂直於該傾斜的表面81a的方向上偏壓該些光纖85的一個別的光纖。
參照圖7F，根據一實施例的一光學收發器的一部分的概要的側視圖係被展示，其中一光纖85被安置在一對準模組74中。在此實施例中，該波導夾持器86係以一種彈性地彎曲該光纖85的方式而相鄰該對準模組74來加以設置。該光纖85係在其長度的一部分之上被固定至該波導夾持器86，使得該光纖85的一端子端85a係從該波導夾持器86向外地延伸。因此，該光纖85的端子端85a並未被固定至該波導夾持器86。該波導夾持器86係與該光纖85形成一第一線接觸71a，並且該對準模組74係與該光纖85形成一第二線接觸71b。該第一線接觸71a係與該線接觸71b呈角度偏移的。因此，該光纖係彈性地彎曲的，使得該光纖85的相鄰該PIC 76的端子端85a係安置抵頂該對準模組74。例如，該光纖85可以安置到如同在圖7A至7E的任一個中所示地被配置的一對準通道84中、或是在任何其它被適當地配置的對準通道中。以此種方式，該光纖核心79係與一PIC的波導63鄰接，使得它們係光學對準的。該對準模組74係在該縱長的方向L上延伸超出該PIC 76，因而在該對準模組74上的對準特點82可以如先前所述地與在該PIC 76上的匹配的對準特點80配接。
不論該些中分面77是否與該PIC 76的波導對準(圖7A-D)、或是偏移的對準位置是否與該PIC 76的波導對準(圖7E)，應該體認到的是，該對準模組74係被設計並且被配置以在該些對準指示器80及82係與彼此對準時，將所接收到的光纖85的核心79支承在一預設的位置處，並且該預設的位置係沿著一藉由該縱長的方向L以及該橫斷的方向T所界定的平面來與該PIC 76的波導對準。
儘管本揭露內容的其中該些光纖85的每一個的端子端85a 係對齊到該對準模組74的一對應的對準通道84中的實施例已經被敘述，但是本揭露內容的實施例並非限於此的。在替代的實施例中，該波導夾持器86以及對準模組74可被配置成使得當該波導夾持器86係被設置成相鄰該對準模組74時，該些光纖85中的一或多個的端子端85a並未被對齊到該對準模組74的一對應的對準通道84中。例如，該些光纖85的端子端85a可以被剛性固定至該波導夾持器86，並且該波導夾持器86以及該端子端85a可以機械式地一起被對齊至該對準模組74，其於是機械式地被對齊至該PIC 76。
例如，並且參考圖7G，根據一實施例的一波導夾持器86以及對準模組74的概要的立面端視圖係被展示。該波導夾持器86係具有複數個夾持器通道90，其可以如上相關圖4及7B所述地加以配置。每一個光纖85可以被對齊及固定在該波導夾持器86中的一夾持器通道90內。再者，該波導夾持器86以及對準模組74可被配置成使得該些光纖85中的一或多個(最多到全部)，並不直接機械式接觸到該對準模組74。
在此實施例中，該波導夾持器86可被配置以和每一個光纖85形成兩個線接觸71。該些光纖85的端子端85a可以藉由利用一黏著劑或是其它適當的固定器來固定地被固定至該些夾持器通道90，使得端子端85a並不相對於該波導夾持器86來移動。因此，該波導夾持器86以及該些光纖85係形成一次組件83，其可被安裝到該對準模組74之上。
該對準模組74可被配置以提供和該些光纖85的至少第一及第二光纖的線接觸。在一如圖所示的例子中，該第一及第二光纖85(1)及85(2)可以是沿著該側向的方向A與彼此間隔開。再者，至少一其它光纖85(3)、 85(4)及85(5)可被設置在該第一及第二光纖85(1)及85(2)之間，其中該對準模組係被配置成不提供和該至少一其它光纖85(3)、85(4)及85(5)的線接觸。該第一及第二光纖85(1)及85(2)可以是如圖所示的光纖85(1)及85(2)的最外側的光纖，使得所有發送光學信號的光纖85都是位在該第一及第二光纖85(1)及85(2)之間，儘管本揭露內容的實施例並非限於此的。
在所示的實施例中，該對準模組74係具有一對準通道84，其係被配置以沿著該橫斷的方向T與該些夾持器通道90中之一對準。該對準通道84可以如上相關於圖7A至7F所述地加以配置。例如，該對準通道84可以是一實質v形的溝槽。該對準通道84可以和該第一對應的光纖85(1)形成兩個線接觸71。該對準模組74可被配置成使得該內部的模組表面74a係和該第二光纖85(2)形成一線接觸71。因此，該內部的模組表面74a可被視為一參考表面。再者，該對準模組74可以界定一凹處89，其係延伸到該內部的模組表面74a中。該凹處89可以朝向該外部的模組表面74b延伸，並且在該外部的模組表面74b之前就終止。該波導夾持器86以及對準模組74可被配置成使得，當該波導夾持器以及光纖次組件83被安裝到該對準模組74之上，藉此和該第一及第二光纖85(1)及85(2)形成線接觸時，該至少一其它光纖85(3)、85(4)及85(5)係被設置在該凹處89中。
該波導夾持器以及光纖次組件83係藉由設置該第一側邊光纖85(1)或是某種機械式參考構件(例如是一圓柱形的桿)到該對準模組74的對準通道84中，以與一PIC(未顯示在圖7G中)對準。該第二光纖85(2)或是等同的機械式參考可被設置以抵頂該對準模組74的內部的模組表面74a。該波導夾持器及光纖次組件83以及該對準模組74可以利用一黏著劑 或是其它適當的固定器來加以固定在一起，以形成單一的結構。或者是，該波導夾持器及光纖次組件83以及對準模組74可以藉由一例如是可由一夾箝(未顯示)所供應的壓縮力而被保持在一起。
該對準模組74及波導夾持器以及光纖次組件83可以運動學地被安裝在一起。其中該第一光纖85(1)以及該第二光纖85(2)接觸該對準模組74的三個線接觸71係確定地固定該波導夾持器以及光纖次組件83的方位至該對準模組74。在圖7G中，該些光纖85(1)及85(2)中的只有兩個係與該對準模組74對齊。此係對比其中大於兩個光纖係與該對準模組74對齊的其它實施例。當被對齊的光纖85的數目增加到超過兩個時，一或多個光纖85可能未適當地與該對準模組74對齊的可能性係增高。因此，相較於其中超過兩個光纖被對齊到該對準模組中的其它系統，圖7G的對準模組74以及波導夾持器86可以是較不易受到由於不足的製造容限或機械變形所造成的對齊誤差影響的。此外，增加在第一及第二光纖85(1)及85(2)之間的橫向的距離可以限制該些光纖85的錯向的可能性。
一種將該PIC 76設置成與該光纖85光學對準之方法可包括一對準該PIC 76與該對準模組74的步驟。該方法可進一步包括當該PIC 76係與該對準模組對準時，將該PIC 76附接至該對準模組74。該方法可以更進一步包括對準該對準模組74與界定夾持器通道90的波導夾持器86，該夾持器通道90係支承該光纖85，使得該光纖85的核心79係與該PIC 76的一對應的波導光學地對準。
在替代的實施例中，該第一及第二光纖85(1)及85(2)中之一可被一對準球體或是其它適當成形的標記所取代。儘管在圖7G中的其它光 纖85(3)、85(4)及85(5)係被展示為未接觸該對準模組74，但本揭露內容的實施例並非限於此的。在替代的實施例中，該對準模組74可以具有一系列的對準通道、一參考的平坦或是兼容的表面，其係推動該些光纖85的端子端85a抵頂該波導夾持器86的對準表面。在另外其它實施例中，該波導夾持器86可以彎曲該些光纖85，使得該些光纖85的彈性變形將其對齊抵頂在該波導夾持器86中的適當的表面。
回到圖1至3，該基板26可以界定一延伸到該第一基板表面26a中的凹處94。該凹處94可以被製作尺寸以接收該對準模組74的一下方的部分，使得當該些對準通道84用上述的方式接收該些光纖85時，該些光纖85係與該光子積體電路76的波導光學對準地來和該光子積體電路76對接耦合。譬如，該對準模組74的一下方的部分可被安置在該凹處94中，使得該些對準通道的一部分從該第一基板表面26a延伸出。
該光學引擎可進一步包含一輔助的安裝結構31，其係被安裝至該光子積體電路76。尤其，該輔助的安裝結構31可被安裝到該光子積體電路76的一面對外部的表面。譬如，該輔助的安裝結構31可被安裝至該光子積體電路76的背對下面的基板26的上表面。該輔助的安裝結構31可以相鄰該光子積體電路76的耦合至該些光纖85的邊緣來加以設置。在一例子中，該輔助的安裝結構31可以是與該光子積體電路76的邊緣實質齊平的。該輔助的安裝結構31可以進一步在該光子積體電路76的邊緣處，是沿著該側向的方向A細長的。該波導夾持器86可以在該些光纖85係與該光子積體電路76的波導光學對準地來和該光子積體電路76對接耦合時，被安裝至該輔助的安裝結構31，藉此增加在該發送光子積體電路76以 及該些光纖85之間的邊緣耦合的接合強度。再者，該輔助的安裝結構31可以降低該發送PIC 32的彎成弓形，並且提供增大的附接區域給發送波導夾持器38，藉此進一步增加在該發送PIC 32以及該些發送波導36之間的邊緣耦合的接合強度。就此點而言，該輔助的安裝結構31可被稱為一加固件，其係強化該光子積體電路76的剛性。
所體認到的是，方法可被提供用於對準該光子積體電路76與一光纖。譬如，該方法可包含對準該光子積體電路76與該對準模組74的步驟，該對準模組74係界定一被設計以接收該光纖的對準通道84。當該光子積體電路76係與該對準模組74對準時，該方法可包含將該光子積體電路76附接至該對準模組74的步驟，使得當該對準通道84接收該光纖時，該光纖的核心係與該光子積體電路76的對應的波導光學地對準。該對準通道84可以界定該對準模組74的一對側壁93、以及一與該些側壁93等距地間隔開的中分面。該對準步驟可以將該光子積體電路76的波導設置成與該中分面對準，使得該中分面係在該光子積體電路76的耦合邊緣處通過該波導。該方法可以進一步包括在該附接步驟之後將該光纖設置在該對準通道84中的步驟。該方法可以進一步包含在將該光纖設置在該對準通道84中之前，先將該光纖附接至一光纖夾持器86的步驟。將該光纖附接至該光纖夾持器86的步驟可包含固定該光纖的緩衝層至該光纖夾持器86的步驟，使得該光纖的核心係在該夾持器86的一通道中從該緩衝層向前延伸，該通道可以是藉由該第二耦合器通道90所界定的。就此點而言，該光纖夾持器86可以提供應變釋放(strain relief)給該光纖。該方法可以進一步包含將該核心捕捉在該對準模組74以及該光纖夾持器86之間的步驟，使得該核心係與 該光子積體電路76的波導光學對準。該捕捉步驟可包含將一界定該些耦合器通道部分90a及90b的開口之內部的夾持器表面86a設置抵頂一界定該些對準通道84的開口之內部的對準模組表面74a的步驟。
如上所述，該光學引擎可被安裝在該基板26之上。譬如，該光學引擎可被直接安裝在該基板26上。或者是，該光學引擎可被安裝到一第二基板27之上，其係被配置為一載體29(例如是參見圖10及15)，該載體29係接著被配置以被安裝到一被配置為該基板26的第一基板之上，以便於將該載體29設置成和該基板26電性連通。如同將會從在以下的說明體認到的，當該載體29被安裝至該基板26時，該載體29可被設置成和該基板26電性連通。應該體認到的是，儘管實施例係被描述成光學引擎或其之構件係藉此被直接安裝在該載體29上，但應該體認到的是，該載體29可被該基板26所取代，使得該光學引擎或其之構件係被直接安裝到該基板26之上。因此，在某些實施例中，該載體29的說明可以等同地適用於當該光學引擎係相對於該載體29而被直接安裝至該基板26時的基板26。類似地，儘管實施例係被描述成光學引擎或其之構件係藉此被直接安裝在該基板26上，但應該體認到的是，該基板26可被該載體29所取代，使得該光學引擎或其之構件係被直接安裝在該載體29上，該載體29係接著被安裝在該基板26之上。安裝該光學引擎在一載體29上的一益處是用以提供一模組化光學引擎，其可以根據需要而被安裝到任何適當的平台，例如是一中間板的模組、或是一前面板安裝的模組。在一例子中，該光學引擎可被安裝在一子板、一多來源協議(MSA)光學收發器，例如是一四通道小型可插拔(QSFP)收發器、一特殊應用積體電路(ASIC)中介體之上、或是在一板上 的收發器中。
現在參照圖10-14，該載體29係被配置以支承複數個光纖85，使得當該PIC 76係與該載體29對準並且被安裝至該載體29時，該些光纖85係對接耦合至該PIC 76並且與該PIC 76的波導對準。應該體認到的是，對於光纖85的參照可包含該些光學發送波導36、該些光學接收波導60、或是兩者。該載體29可以界定一第一載體表面29a以及一第二載體表面29b，其係沿著該橫斷的方向T與該第一載體表面29a相對的。該載體29係被配置以被安裝至該基板26，使得該第二載體表面29b係面對該第一基板表面26a。因此，該第二載體表面29b可被安裝至該第一基板表面26a。該第二載體表面29b因此可被稱為該載體29的一底表面或下表面，並且該第一載體表面29a可被稱為該載體29的一頂表面或上表面。
該載體29可以界定一延伸到該第一載體表面29a中的凹穴96，使得該凹穴96的基底97係從該第一載體表面29a凹陷一距離d。同樣參考到圖12-13，該載體29可以界定複數個對準通道100，其係被配置以接收該些光纖85，使得當該PIC被安裝至該載體29時，該些核心係與該PIC 76的個別的波導對準。該些對準通道100因此可以沿著該縱長的方向L而被設置成相鄰該凹穴96的。該些對準通道100可以是沿著該縱長的方向L細長的。該些對準通道100可以是沿著該側向的方向A而與彼此間隔開的。該些對準通道100可以如上相關該對準模組74的對準通道84所述地加以建構。
就此點而言，該載體29可被稱為一對準模組，在於其係被配置以將該些光纖85設置成與該PIC 76對準。然而，該載體29係與上述 的對準模組74不同。譬如，當該發送PIC 32以及接收PIC 64被附接至該對準模組74時，該發送PIC 32以及該接收PIC 64可被直接安裝至該基板26。類似地，該調變器的驅動器25以及該電流至電壓轉換器66可被直接安裝至該基板26。相反地，該載體29可被配置為一具有電性導體的電性中介體，該些電性導體係被配置以被設置成與一光學引擎以及該基板26兩者電性通訊，藉此將該光學引擎設置成和該基板26電性連通。該載體29亦可以提供直接走線在該PIC 32與一驅動器25之間、及/或在一PIC 64與一電流至電壓轉換器66之間的電連接。這些電連接將會在以下更加詳細地加以描述。因此，該載體29係提供一光學對準功能以及一電性發送功能。
該載體29可以進一步包含一應變釋放平台98。該應變釋放平台98可被配置以附接至該光纖85的緩衝層85b，使得該包覆層85c以及核心79係從該應變釋放平台98延伸到該載體29的對準通道100中。因此，如上所述，該光纖85的緩衝層端可以從該包覆層加以剝除。該應變釋放平台98可包含應變釋放通道，其係可以如上相關該波導夾持器86的第一通道部分90a所述地加以配置。因此，該應變釋放平台98的應變釋放通道可以附接至該些光纖85的緩衝層，使得該核心以及包覆層係從該應變釋放平台延伸出，並且到該載體29的對準通道100中。該載體29可以在一介於該些對準通道100以及該應變釋放平台98之間的位置處界定一肩部102，其係從該應變釋放平台98向上延伸。該些對準通道100可以延伸穿過該肩部102。因此，該緩衝層可以附接至該應變釋放平台98，使得該些緩衝層的端鄰接該肩部102。該核心以及包覆層可以從該緩衝層，並且因此是從該肩部102向前延伸一距離是等於該些對準通道100的長度。該載體29可以 從單一元件或是從一或多個個別的元件來加以形成，其係被接合在一起以形成存在於該載體29中的凹穴96。
或者是，該些光纖85可以用上述的方式來附接至該波導夾持器86，使得該包覆層以及核心延伸到該載體29的對準通道100中。在一替代的例子中，該夾持器86可以只包含該第一通道部分90a，而無該第二通道部分90b。在一例子中，該波導夾持器86的內部的夾持器表面86a可被安裝至該載體29。因此，該些夾持器通道90的開放端可以背對該載體29。
該些光纖85可以用上述相關該對準模組74的方式，而被對齊到該載體29的對準通道100中。在此所述的每一個光纖85都可被配置為單模光纖，其係具有由該緩衝層所圍繞的一核心以及包覆層。該核心直徑可以是約9微米。該包覆層的外部的直徑可以是約125微米。儘管這些是光纖的標準的尺寸，但應該體認到的是，本揭露內容並不限於此類型的光纖。譬如，當該載體29係由矽所做成時，該載體29的對準通道100可以藉由非等向性蝕刻矽來加以形成。類似地，譬如當該對準模組74係由矽所做成時，上述的對準模組74的對準通道84可以藉由非等向性蝕刻矽來加以形成。該載體29以及該對準模組74可以是由矽、玻璃、陶瓷、或是一聚合物所形成的。當然，所體認到的是，該些對準通道84及100可以藉由任何適當的替代的方法來加以形成。
界定該些對準通道的側壁93可以具有一寬度w，其可以微影地加以界定。若該些對準通道係藉由非等向性蝕刻矽來加以形成時，則該側壁93以及一沿著該側向的方向A被定向的線可以界定一角度α，該角 度α係介於30度到80度之間，例如是在40度到70度之間，例如是介於50度到60度之間。在一例子中，該角度α可以是約54.7度。當該些光纖被插入到該些對準通道中時，該些光纖可以間隔開一間距。在一例子中，該間距可以是一介於被設置在該些對準通道中的光纖的相鄰的光纖之間的固定的間距。在一例子中，該間距可以是介於150微米到400微米之間、或是其之一倍數。譬如，在一例子中，該間距可以是約250微米或是其之某個倍數，例如是約500微米或約750微米。
該對準通道的寬度w以及該側壁相對於沿著該側向的方向A被定向的線的角度可以決定所接收到的光纖核心相對於該第一載體表面29a沿著該橫斷的方向T的高度。如同在圖12中所繪，該核心可被設置在該第一載體表面29a之上，使得該第一載體表面29a係被設置在該核心與該第二載體表面29b之間。如同在圖13中所繪的，該核心可被設置在該第一載體表面29a之下，使得該核心係被設置在該第一載體表面29a與該第二載體表面29b之間。所體認到的是，若該核心係被設置在該第一載體表面29a之下，則該載體可以界定一被製作尺寸以接收該PIC 76的凹穴，使得該些核心可以與該PIC 76的波導光學地對準。
該載體29可包含複數個貫孔，其係界定被配置以將該光學引擎的電性構件設置成和該基板26電性連通的電性路徑。該些電性構件可以根據需要而包含該PIC、該調變器的驅動器25(在一發送器的情形中)、該電流至電壓轉換器66(在一接收器的情形中)、一微處理器、一額外的其它電性構件。譬如，該載體29可包含複數個導電的PIC貫孔106，其係被配置以電連接至該PIC 76，並且進一步被配置以電連接至該基板26。在一例 子中，該些PIC貫孔106的一或多個(最高到全部)因此都可以從該凹穴96的基底97延伸至該第二載體表面29b。該載體29可以進一步包含導電的輔助的貫孔104，其係被配置以在該第一載體表面29a電連接至調變器的驅動器25或是電流至電壓轉換器66，並且被配置以在該第二載體表面29b電連接至該基板26。因此，該些輔助的貫孔104可以從該第一載體表面29a延伸至該第二載體表面29b。
該光學引擎可以進一步包含複數個電性接點108，其係被露出在該第一載體表面29a、該第二載體表面29b、以及該凹穴96的基底97上。該些電性接點108可包含至少一表面線路99。該些電性接點108可以終端該些導電貫孔。因此，該些電性接點108係被配置以建立電連接至配接的元件。該些配接的元件可包含該光學引擎的電性構件以及該基板26。該些電性接點108可以採用許多形式，並且該些電連接可以利用任何所要的配置來加以做成。在不同的表面上的電性接點108可以是不同的。該些電性接點108可以是焊料球、銅柱、或是某種其它類型的接點。因此，該電連接可以是藉由焊接、熱壓縮接合、超音波接合、或是某種其它類型的連接方法所建立的。
繼續參考到圖10-14，該PIC 76可以載有至少一第一對準指示器80，並且該載體29可以載有至少一第二對準指示器110，其係被配置以被設置成與該第一對準指示器80對準。該至少一第一對準指示器80可包含至少一對的第一對準指示器80，並且該至少一第二對準指示器110可包含至少一對的第二對準指示器82。當該第一及第二對準指示器80及110係沿著該橫斷的方向T來與彼此對準，而且該PIC 76係被附接至該載體29 時，該PIC 76以及該載體29係在一相關該縱長的方向L以及該側向的方向A的預設的相對的位置來與彼此對準。譬如，當該第一及第二對準指示器80及110係與彼此對準，而且該PIC 76係被附接至該載體時，該PIC 76係與該些對準通道100對準，使得被接收在該些對準通道100中的光纖85係與該光子積體電路76的對應的波導光學對準。再者，該PIC 76可被設置成相鄰該些對準通道100，使得從該緩衝層向前延伸一距離等於該些對準通道100的長度的核心可以對接耦合至該PIC 76。
在一例子中，該些對準指示器80及110可以沿著該橫斷的方向T來與彼此對準。該第一及第二對準指示器80及110的一或兩者可被配置為視覺的標記。該些視覺的標記可以是在環境照明條件中可見的、或是在紅外光下可見的。因此，該第一及第二對準指示器80及110可以是可見的對準指示器。或者是，該第一及第二對準指示器80及110可以是結構，其中該第一及第二對準指示器80及110中之一係被配置以配接或是接收該第一及第二對準指示器80及110中的另一個。又或者是，該第一及第二對準指示器80及110可以是結構，其係分別被配置以接收或者是配接至少一輔助的對準結構，以便於對準該PIC 76與該載體29。
該PIC 76可以被製作尺寸為在相關該縱長的方向L以及該側向的方向A的一或兩者上大於該凹穴96。因此，當該PIC 76被附接至該第一載體表面29a時，該PIC 76可以延伸在該凹穴96之上。在一例子中，該PIC 76可以延伸在該凹穴96的相關該側向的方向A的兩側之上而且超出該兩側，並且可以延伸在該凹穴96的一縱長端之上而且超出該縱長端，該縱長端係相對於一被設置在該些對準通道100以及該凹穴96之間的對齊 面103。在另一例子中，該對齊面103可以與該凹穴96間隔開，使得該PIC 76可以沿著該縱長的方向L延伸在該凹穴96的兩個縱長端之上而且超出該些縱長端。該些電性接點108可以延伸在該些PIC貫孔106以及該PIC 76之間。
當該些電性接點108被配置為可焊接的元件時，在該焊料是液體時的表面張力可以傾向將該PIC 76拉成實質齊平的抵頂該第一載體表面29a。該些電性接點108可被設置在該PIC 76以及該載體29之間，可以沿著該縱長的方向稍微偏移的。換言之，該些電性接點108可以朝向該對齊面103偏移的，使得該液體焊料推動該PIC 76的耦合邊緣來移動抵頂該對齊面。當該焊料固化時，該PIC 76係因此相對該第一載體表面29a以及該對齊面103兩者對齊的。就此點而言，應該體認到的是，該PIC 76被安裝所在的第一載體表面29a可以相對在該對齊面103的第一載體表面29稍微凹陷的，使得該耦合邊緣係沿著該縱長的方向L與該對齊面103對準。或者是，該PIC 76的耦合邊緣可以延伸到該凹穴96中，使得該耦合邊緣係沿著該縱長的方向與該對齊面103對準。在該載體29係被該基板26所取代的事件中，該些電性接點108可以從該基板26的電性接觸位置延伸至該PIC 76的電性接觸位置，以便於用上述的方式來推動該PIC 76抵頂該第一基板表面26a以及該對齊面103。
該些對準通道100係被設計成使得當該些光纖85係被對齊在該些對準通道100中，並且該PIC 76係對準而且附接至該載體29時，該些光纖85的核心係相關該側向的方向A以及該橫斷的方向T來與該PIC 76的波導光學地對準。通常，當該PIC 76係與該第一載體表面29a實質齊平 時，該些波導的中心是在該第一載體表面29a之上1到10微米，使得在該核心以及該第一載體表面29a之間的距離也是在1到10微米的範圍中。在該些核心以及該PIC的波導之間在該縱長的方向L上的對齊係藉由利用在偏移的電性接點108之間的焊料表面張力、或是一替代的對準機構，來推動該PIC 76的耦合邊緣抵頂該載體29的對齊面103來加以達成的。
現在參照圖15-16，並且如上所述的，該第一及第二對準指示器80及110可以是機械式指示器，其係沿著該側向的方向A以及該橫斷的方向T來對準該PIC 76與該載體29。在一例子中，該第一及第二對準指示器80及110可以是結構，其係分別被配置以接收或者是配接至少一輔助的對準結構112，以便於對準該PIC 76與該載體29。在一例子中，該輔助的對準結構112可被配置為至少一對準銷，例如是一對的對準銷114。該些對準銷114可以是任何適當的細長的結構，其係被配置以沿著該載體29的對準通道100的一個別的對準通道延伸。接收該些對準銷114的對準通道100可以與接收該些光纖85的對準通道100相同地加以配置。因此，該些對準銷114可被配置為光纖85。或者是，該些對準銷114可以不同於該些光纖85製作尺寸的，因而接收該些對準銷114的對準通道100可以不同於接收該些光纖85的對準通道100製作尺寸的。譬如，該些對準銷114可被配置為金屬或陶瓷的銷，例如是一機械式轉移套圈(ferrule)的對準銷。在其它實施例中，該些對準銷114可以是光纖，其係單純為了機械目的而被使用，因而不是該光學迴路的部分。
在其中該些對準銷114係被配置為光纖85的情形中，該些對準銷114與該PIC 76的個別的波導的光學對準可以確認該PIC 76與該些 對準通道100的對準。在一例子中，相關該側向的方向的最外側的對準通道100可以接收該些對準銷114。該些對準銷114可以懸突於該對齊面103，並且可以延伸到藉由該PIC 76所界定的對應的對齊溝槽116中，以便於相關該側向的方向A以及該橫斷的方向T來對準該PIC 76以及該些對準通道100。因此，該第一對準指示器80可以是藉由該些對齊溝槽116所界定的。該些對齊溝槽116可以延伸到該PIC 76的面對該基板26的底表面中。在一替代實施例中，該些光纖85以及該些被配置為光纖85的對準銷114可以是藉由一光纖帶狀纜線所界定的。
參照圖16，該些對準銷114可以從該些對準通道100延伸到該PIC 76的對齊通道116中。該些對齊溝槽116可以具有一沿著該側向的方向A的大於該些對準通道100的寬度，因為該些對準銷114最初是被設置在該些對準通道100中，並且接著係與該些對齊溝槽116對準以用於插入於其中。所體認到的是，該些對齊溝槽116可以是在該PIC 76的底部開放的，並且該些對準通道100可以是在該載體29的頂端開放的。因此，該些對齊溝槽116的開放端以及該些對準通道100的開放端可以相關該橫斷的方向T而彼此面對，儘管它們係沿著該縱長的方向L與彼此偏移的。
該PIC 76以及載體29可以與彼此間隔開，以便於界定一存在於該PIC 76以及該載體29之間的間隙78，因而在該兩者之間的對準係由線接觸(在圖16中被展示為點71)所提供的。每一個對準銷114可以藉由四個接觸線71(兩個在該載體29上以及兩個在該PIC 76上)來加以支承。若該些對準通道100的角度α係與該些對齊溝槽116的對應的角度相同的，並且若該些對齊溝槽116係具有一沿著該側向的方向A的寬度是大於該些 對準通道100，則藉由該些光纖核心79所界定的平面係相對於該載體29而位於比較靠近該PIC 76之處。應該體認到的是，相關於在圖7A-7G中的波導夾持器86以及對準模組74所敘述的對準系統及方法的任一個都可被適用至該PIC 76以及載體29。
圖10-14的光纖85以及圖15-16的光纖可以在該組裝過程的不同的階段加以附接。譬如，在一實施例中，該載體29的對準通道100可以完全地被該些光纖85以及對準銷114(若有使用的話)佔滿。該些光纖85以及對準銷可以藉由一環氧樹脂而被黏附地固定至該載體29、或是藉由某些其它方法來加以固定。該PIC 76係接著在該凹穴96之上被設置在該載體29上，並且該PIC 76的對準指示器80係與如先前所述的載體29的對準指示器對齊。一焊料回焊製程可被用來從該載體29做成電連接至該PIC 76，並且用上述的方式來機械式地固定該PIC 76至該載體29。一例如是驅動器或電流至電壓轉換器的輔助的電性結構可以在相同的回焊操作期間焊接至該載體29。此種載體/PIC次組件、或是電流至電壓轉換器/PIC次組件可被稱為一帶尾纖的次組件，因為該些光纖係被永久地固定至該次組件。
在另一實施例中，該些光纖85可以在該PIC 76已經被固定至該載體29之後，在該些對準通道100中被安裝至該載體29。在此例中，該些對準銷114可以在將該些光纖85固定至該載體29之前，先被固定至該載體29。該PIC 76係接著與該載體29對準而且被固定至該載體，並且該些光纖接著可被安裝至該載體。在此實施例中，該些光纖85可以是可從該載體29分離的。
如上所述，該載體29可被安裝至該基板26，其可被配置為 一印刷電路板，以形成該光學收發器20。該基板26可以提供電性路徑，以供電性信號傳輸在該PIC 76以及該驅動器25或電流至電壓轉換器66之間。如上所提到的，該載體29可以支承該發送器22以及該接收器24的一或兩者。或者是，一第一載體29可以用上述的方式來支承該發送器22，並且一第二載體29可以用上述的方式來支承該接收器24。
如上相關圖10-16所述地配置該載體29以界定一對準模組可以具有額外的優點，該些光纖85以及PIC 76可以獨立地耦合至相當大而且機械強健的載體29。因此，可以沿著該些光纖85傳送的機械應力並未直接耦合到該PIC 76中。一進一步的優點是在某些實施例中，只有單一構件(該載體29)係被用來相鄰該PIC 76來對準該些光纖85，藉此降低複雜度。在某些實施例中，該些光纖85可以是可從該載體分離的。再者，該些光纖85可以在安裝該載體29至該基板26之後，才被安裝在該載體29中。此係使得該收發器20的製造變得容易，因為該帶尾纖的次組件可以在無焊料回焊的製程步驟下加以製造。
應注意到的是，在圖式中所示的實施例的圖示及討論只是為了舉例的目的而已，因而不應該被解釋為限制本揭露內容。熟習此項技術者將會體認到本揭露內容係思及各種的實施例。此外，應瞭解的是，利用上述的實施例的上述的概念可以單獨、或是結合上述其它實施例的任一個來加以採用。應該進一步體認到的是，除非另有指出，否則上述相關一所描繪的實施例的各種替代的實施例都可以適用如同在此所述的所有實施例。

Claims (73)

  1. 一種光學引擎，其係包括：一光子積體電路，其係被配置以藉由一基板來加以支承，該光子積體電路係載有第一對準指示器；以及一對準模組，其係具有一被配置以接收一光波導的對準通道，該對準模組係載有被配置以與該第一對準指示器對準的第二對準指示器，其中當該第一對準指示器及該第二對準指示器係與彼此對準並且該對準通道係接收該光波導時，該光波導係與該光子積體電路的一對應的波導光學對準地來和該光子積體電路對接耦合。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學引擎，其中該第一對準指示器及該第二對準指示器的一或兩者係包括視覺的標記。
  3. 如前述申請專利範圍中任一項之光學引擎，其中該些視覺的標記是紅外光下可見的。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項之光學引擎，其中該對準模組係被配置以在該第一對準指示器及該第二對準指示器係與彼此對準時，被黏附地附接、焊接、或是分子接合至該光子積體電路。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項之光學引擎，其中該光子積體電路係界定一第一表面以及一與該第一表面相對的第二表面，該第二表面係被配置以在該光子積體電路被安裝至該基板時面對該基板。
  6. 如申請專利範圍第5項之光學引擎，其中該第二表面係被配置以被直接安裝至該基板。
  7. 如申請專利範圍第6項之光學引擎，其中該基板係界定電性接點，其 係被配置以與一和該光學引擎電性連通的第一電性裝置配接。
  8. 如申請專利範圍第6項之光學引擎，其係包括一被配置以被安裝至該基板的載體，其中該基板係界定被配置以與一和該光學引擎電性連通的第一電性裝置配接的電性接點。
  9. 如申請專利範圍第8項之光學引擎，其中當該載體被安裝至該基板時，該載體係被設置成和該基板電性連通。
  10. 如申請專利範圍第5至9項中任一項之光學引擎，其中該光子積體電路的該波導係相鄰該第二表面來加以設置。
  11. 如申請專利範圍第5至10項中任一項之光學引擎，其中該光子積體電路係界定一從該第一表面延伸至該第二表面的邊緣，並且該對準通道係從該邊緣延伸出。
  12. 如申請專利範圍第1項之光學引擎，其中該對準通道是一實質v形的溝槽，其係被配置以在該溝槽的一頂端處接收該光波導，使得該光波導係與該光子積體電路的該波導光學對準。
  13. 如前述申請專利範圍中任一項之光學引擎，其進一步包括一被配置以附接至該光波導的波導夾持器。
  14. 如申請專利範圍第13項之光學引擎，其中1)該波導係包括一光纖，其係具有一核心、圍繞該核心的包覆層、以及一圍繞該包覆層的緩衝層，以及2)該緩衝層係被配置以被固定至該波導夾持器，使得該核心以及包覆層從該緩衝層朝向該光子積體電路延伸。
  15. 如申請專利範圍第14項之光學引擎，其中該波導夾持器係界定一夾持器通道，其係具有一被配置以接收該緩衝層的第一通道部分、以及一被 配置以接收從該緩衝層延伸的該核心以及包覆層的第二通道部分。
  16. 如申請專利範圍第15項之光學引擎，其中該波導夾持器係界定一在該第一通道部分以及該第二通道部分之間的止擋表面，該止擋表面係被配置以鄰接該緩衝層，使得該包覆層以及核心從該緩衝層向前延伸到該第二通道部分中。
  17. 如申請專利範圍第15至16項中任一項之光學引擎，其中該第二通道部分係被配置以面對該對準通道，使得該核心以及包覆層係存在於該第二通道部分以及該對準通道兩者中，藉此將該光波導對接耦合至該光子積體電路的該波導。
  18. 如申請專利範圍第15至17項中任一項之光學引擎，其中該對準通道係藉由該對準模組的一內部的模組表面所界定，並且該第二通道部分係藉由該波導夾持器的一內部的夾持器表面所界定。
  19. 如申請專利範圍第13至18項中任一項之光學引擎，其進一步包括一被安裝至該光子積體電路的輔助的安裝結構，其中該波導夾持器係被安裝至該輔助的安裝結構，使得該光波導係與該光子積體電路的該波導光學對準地來和該光子積體電路對接耦合。
  20. 如申請專利範圍第13項之光學引擎，其中該對準通道係藉由該對準模組的一內部的模組表面所界定，並且該波導夾持器係包含一被配置以支承該光波導的內部的夾持器表面。
  21. 如申請專利範圍第20項之光學引擎，其中該內部的夾持器表面係被配置以在該光波導係藉由該波導夾持器以及該對準模組加以支承時，面對該內部的模組表面。
  22. 如申請專利範圍第20及21項中任一項之光學引擎，其中當該光波導係被接收在該對準通道以及該夾持器通道中時，該內部的夾持器表面係與該內部的模組表面間隔開，以便於在兩者之間界定一間隙。
  23. 如申請專利範圍第20至22項中任一項之光學引擎，其中該波導夾持器係界定一延伸到該內部的夾持器表面中的夾持器通道，該夾持器通道係被配置以接收該光波導。
  24. 如申請專利範圍第23項之光學引擎，其中該夾持器通道是一實質v形的溝槽，其係被配置以接收該光波導。
  25. 如申請專利範圍第20項之光學引擎，其中該內部的夾持器表面是一平的表面，其係被配置以在該波導夾持器以及該對準模組支承該光波導時施加一力至該光波導。
  26. 如申請專利範圍第25項之光學引擎，其中該內部的夾持器表面係被配置以在該波導夾持器以及該對準模組支承該光波導時，與該光波導形成一線接觸。
  27. 如申請專利範圍第25項之光學引擎，其中該內部的夾持器表面是彈性可變形的，以便於在該波導夾持器以及該對準模組支承該光波導時配合該光波導的一上方部分。
  28. 如申請專利範圍第1項之光學引擎，其中該對準通道是一矩形的溝槽，並且該波導夾持器係包含至少一偏壓構件，其係被配置以延伸到該對準通道中以便於施加一偏壓力至該光波導。
  29. 如申請專利範圍第28項之光學引擎，其中該偏壓構件係被配置為一楔形元件，其係包含一傾斜的表面。
  30. 如申請專利範圍第1至29項中任一項之光學引擎，其中該波導夾持器係被配置以相對於該對準模組來加以設置以便於彈性地彎曲該光波導，使得該光波導的一端子端係安置抵頂該對準模組。
  31. 如申請專利範圍第1項之光學引擎，其中該對準模組係被配置以提供和該光波導、以及一與該光波導間隔開的第二光波導的線接觸，並且該對準模組係被配置成不提供和至少一間隔在該光波導以及該第二光波導之間的其它光波導的線接觸。
  32. 如申請專利範圍第31項之光學引擎，其中該光波導以及該第二光波導是最外側的波導。
  33. 如申請專利範圍第31項之光學引擎，其係包括一波導夾持器，其中該光波導、該第二光波導、以及該至少一其它光波導夾持器係被固定地附接至該波導夾持器以便於形成一次組件，該次組件係被配置以安裝至該對準模組。
  34. 如申請專利範圍第31項之光學引擎，其中該對準通道是一實質v形的溝槽，其係被配置以和該光波導形成兩個線接觸，並且該對準模組係包含一平的內部的模組表面，其係被配置以和該第二光波導形成一線接觸。
  35. 如前述申請專利範圍中任一項之光學引擎，其中該基板係包括一溝槽，其係被配置以接收該對準模組的一下方的部分，使得當該對準通道接收該光波導時，該光波導係與該光子積體電路的該對應的波導光學對準地來和該光子積體電路對接耦合。
  36. 如申請專利範圍第1項之光學引擎，其進一步包括一界定該對準模組的第二基板，其中該第二基板係界定至少一電性路徑。
  37. 如申請專利範圍第36項之光學引擎，其中該第二基板係界定一第一基板表面、以及一與該第一基板表面沿著一橫向的方向相對的第二基板表面，其中該第一基板表面係面對該光子積體電路。
  38. 如申請專利範圍第37項之光學引擎，其中該第二基板係界定複數個沿著一側向的方向與彼此間隔開的對準通道，其係相關該側向的方向實質垂直的。
  39. 如申請專利範圍第38項之光學引擎，其係包括複數個被配置為光纖的波導，其中當該第一對準指示器及該第二對準指示器係與彼此對準，該光子積體電路係被安裝至該第二基板，並且該些光纖係被設置在該些對準通道中時，該些光纖的核心係與該光子積體電路的個別的波導光學對準。
  40. 如申請專利範圍第39項之光學引擎，其中該第二基板係界定一應變釋放平台，其係沿著一縱長的方向相鄰該對準通道來加以設置，其係實質垂直於該縱長的方向以及該側向的方向的每一個。
  41. 如申請專利範圍第40項之光學引擎，其中該應變釋放平台係被配置以附接至該些光纖的緩衝層，使得包覆層以及該些核心係從該應變釋放平台延伸到該第二基板的該些對準通道中。
  42. 如申請專利範圍第39至41項中任一項之光學引擎，其中該第二基板係界定一肩部，其係從該應變釋放平台向上延伸，使得該些緩衝層的端鄰接該肩部，並且該核心以及包覆層從該緩衝層向前延伸到該些通道中。
  43. 如申請專利範圍第42項之光學引擎，其中該核心以及包覆層係從該肩部向前延伸一距離是等於該些對準通道的長度。
  44. 如申請專利範圍第39至42項中任一項之光學引擎，其中該第二基 板係界定一凹穴，其係延伸到該第一載體表面中。
  45. 如申請專利範圍第44項之光學引擎，其中該光子積體電路係被附接至該第一載體表面，使得該光子積體電路的一部分係延伸在該凹穴之上。
  46. 如申請專利範圍第45項之光學引擎，其中該光子積體電路係鄰接一被設置在該些對準通道以及該凹穴之間的對齊面。
  47. 如申請專利範圍第46項之光學引擎，其中該第二基板係界定複數個電性貫孔、以及延伸在該些貫孔以及該光子積體電路之間的電性接點。
  48. 如申請專利範圍第47項之光學引擎，其中該些電性接點係被配置以將該光子積體電路拉向抵頂該第一基板表面。
  49. 如申請專利範圍第47至48項中任一項之光學引擎，其中該些電性接點係被配置以將該光子積體電路推動抵頂該對齊面。
  50. 如申請專利範圍第47至49項中任一項之光學引擎，其中該些電性接點係被設置在該凹穴中。
  51. 如申請專利範圍第36至50項中任一項之光學引擎，其中當該些對準指示器是視覺的指示器。
  52. 如申請專利範圍第36至50項中任一項之光學引擎，其中該些對準指示器是紅外線指示器。
  53. 如申請專利範圍第36至50項中任一項之光學引擎，其中該些對準指示器係包括對準銷，其係在該光波導和該光子積體電路的該波導光學通訊時，從該載體延伸到該光子積體電路的個別的對齊通道中。
  54. 如申請專利範圍第53項之光學引擎，其中該對準銷係被配置為一光纖。
  55. 如申請專利範圍第53項之光學引擎，其中該對準銷係與該光波導不同地被製作尺寸。
  56. 如申請專利範圍第53至55項中任一項之光學引擎，其中該對準銷係藉由該第二基板的一對準通道來加以接收。
  57. 如申請專利範圍第36至56項中任一項之光學引擎，其中該第二基板係包括一載體，其係被配置以被安裝至該第一基板。
  58. 如前述申請專利範圍中任一項之光學引擎，其係包括一光學發送器，其中該光子積體電路係被配置以接收電性發送信號，轉換該些電性發送信號成為光學發送信號，並且輸出該些光學發送信號至該光波導。
  59. 如申請專利範圍第58項之光學引擎，其進一步包括一耦合至該光子積體電路的光源，該光源係被配置以導引光到該光子積體電路的該波導中。
  60. 如前述申請專利範圍中任一項之光學引擎，其係包括一光學接收器，其中該光子積體電路係被配置以從該光波導接收光學接收信號，並且轉換該些接收到的光學接收信號成為一電流。
  61. 一種將一光子積體電路設置成與一光纖光學對準之方法，該方法係包括以下步驟：對準該光子積體電路與一對準模組，該對準模組係界定一被設計以接收該光纖的對準通道；當該光子積體電路係與該對準模組對準時，將該光子積體電路附接至該對準模組，使得當該對準通道接收該光纖時，該光纖的一核心係與該光子積體電路的一對應的波導光學地對準。
  62. 如申請專利範圍第61項之方法，其中該對準通道係界定一對的側壁 以及一與該些側壁等距地間隔開的中分面，並且該對準步驟係將該光子積體電路的該波導設置成與該中分面對準。
  63. 如申請專利範圍第61項之方法，其中該對準通道係界定一對的側壁，並且該方法係包括偏壓該光纖至一相對於該些側壁偏移的位置的步驟，以便於將該光子積體電路的該波導設置成與該光纖的一核心對準。
  64. 如申請專利範圍第61至63項中任一項之方法，其進一步包括在該附接步驟之後，將該光纖設置在該對準通道中的步驟。
  65. 如前述申請專利範圍中任一項之方法，其進一步包括在該設置步驟之前，將該光纖附接至一光纖夾持器的步驟。
  66. 如申請專利範圍第65項之方法，其中將該光纖附接至該光纖夾持器的步驟係包括將該光纖的一外部的緩衝層固定至該光纖夾持器，使得該光纖的該核心係從該緩衝層向前延伸在該光纖夾持器的一通道中。
  67. 如申請專利範圍第66項之方法，其進一步包括將該核心捕捉在該對準模組以及該光纖夾持器之間的步驟，使得該核心係與該光子積體電路的該波導光學對準。
  68. 如申請專利範圍第67項之方法，其中該捕捉步驟係包括將一界定該些夾持器通道的開放端的夾持器表面設置抵頂一界定該些對準通道的開放端的對準模組表面。
  69. 如申請專利範圍第61至68項中任一項之方法，其中該對準步驟係包括視覺上對準該光子積體電路的一第一對準指示器與該對準模組的一第二對準指示器。
  70. 如申請專利範圍第69項之方法，其中該第一對準指示器及該第二對 準指示器是可見的對準指示器。
  71. 如申請專利範圍第69項之方法，其中該些對準指示器中之一係接收該些對準指示器中的另一個。
  72. 如申請專利範圍第61至71項中任一項之方法，其中該對準模組係包括一載體，並且該方法進一步包括將該載體設置成和該光子積體電路以及一基板電性連通，該基板係支承該載體並且被配置以使該光學引擎和一電性構件電性連通。
  73. 一種將一光子積體電路設置成與一光纖光學對準之方法，該方法係包括以下步驟：對準該光子積體電路與一對準模組；當該光子積體電路係與該對準模組對準時，將該光子積體電路附接至該對準模組；對準該對準模組與一界定一夾持器通道的波導夾持器，該夾持器通道係支承該光纖，使得藉由該夾持器通道所支承的該光纖的一核心係與該光子積體電路的一對應的波導光學地對準。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI827817B (zh) * 2019-03-20 2024-01-01 美商Ｐｐｃ寬頻股份有限公司 資訊和通訊系統封閉件
TWI830793B (zh) * 2018-12-11 2024-02-01 美商波音公司 航空電子可插拔主動光學連接器
TWI848118B (zh) * 2019-06-05 2024-07-11 美商太谷康奈特提威提公司 具光學模組之電子組件
TWI878813B (zh) * 2022-09-14 2025-04-01 台灣積體電路製造股份有限公司 光學引擎之封裝體及其形成方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11009727B2 (en) 2018-11-13 2021-05-18 International Business Machines Corporation Integrated waveguide structure with pockels layer having a selected crystal orientation
WO2020187034A1 (zh) * 2019-03-18 2020-09-24 佑胜光电股份有限公司 光学收发模组及光纤缆线模组
CN112055485B (zh) * 2019-06-05 2024-06-07 泰连公司 具有光学模块的电子组件
EP4587876A1 (en) * 2022-09-14 2025-07-23 SENKO Advanced Components, Inc. Configurable optical connector module
CN115993689A (zh) * 2022-12-28 2023-04-21 讯芸电子科技(中山)有限公司 光电收发器件及光模块

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6866426B1 (en) * 2000-04-07 2005-03-15 Shipley Company, L.L.C. Open face optical fiber array for coupling to integrated optic waveguides and optoelectronic submounts
WO2011044090A2 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Corning Incorporated Integrated silicon photonic active optical cable components, sub-assemblies and assemblies
US20130230274A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-05 Gregory Alan Fish Photonic flexible interconnect
US9529154B2 (en) * 2014-03-21 2016-12-27 Imec Vzw Method for optical coupling between a photonic integrated circuit and an external optical element
EP3213133B1 (en) * 2014-10-27 2019-12-25 Elenion Technologies, LLC Photonic interface for electronic circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI830793B (zh) * 2018-12-11 2024-02-01 美商波音公司 航空電子可插拔主動光學連接器
TWI827817B (zh) * 2019-03-20 2024-01-01 美商Ｐｐｃ寬頻股份有限公司 資訊和通訊系統封閉件
US12204159B2 (en) 2019-03-20 2025-01-21 Ppc Broadband, Inc. Information and communication system closure
TWI848118B (zh) * 2019-06-05 2024-07-11 美商太谷康奈特提威提公司 具光學模組之電子組件
TWI878813B (zh) * 2022-09-14 2025-04-01 台灣積體電路製造股份有限公司 光學引擎之封裝體及其形成方法

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