CN106662717B - 对准多通道接收器或发送器平台中的光学部件 - Google Patents

Abstract

这里描述的实施例描述了被蚀刻为包括具有对准滤光器和反射镜的至少两条邻边的各个腔体的基座。另外，这些腔体被布置在该基座上，使得当滤光器和反射镜被布设在这些腔体中时，它们以使得作为例如锯齿形复用器/解复用器的一部分的复用或解复用功能能够被执行的方式对准。在一个实施例中，滤波器和反射镜被以无源方式而非有源方式对准。基座随后可以被放置在包括ROSA或TOSA的其他部件的衬底上。在一个实施例中，衬底也被蚀刻为包括如下腔体，该腔体具有对准基座的两条邻边，从而基座一旦被布设在腔体中即被无源地对准。

Description

对准多通道接收器或发送器平台中的光学部件

技术领域

本公开中给出的实施例一般地涉及无源对准用于复用/解复用多波长光信号的光学部件。更具体地，这里公开的实施例将光学部件布设在具有预先制造的腔体的衬底上。

背景技术

接收器光学子组件(ROSA)和发送器光学子组件(TOSA)的成本很大程度上受到封装成本的影响。封装成本通常又受到在ROSA/TOSA内以高精度和高紧密度容限有源对准光学部件的需求的驱动。有源对准这些部件还会影响制造设备的成本、整体质量、产量、和可制造性。

多波长光学子组件通常基于使用薄膜滤光器(TFF)和反射镜来实现波长分离或组合的解复用(在ROSA的情况下)和复用(在TOSA的情况下)。但是，滤光器和反射镜需要通过有源调谐实现高精度的光对准。这种高精度的有源对准增加了装配时间和成本。数据中心的成长增大了对于更便宜且更紧凑的光学子组件的需求。

附图说明

通过参考附图中示出了其中一些的实施例，可以获得更详细地理解本公开的上述特征的方式、以上简要概括的本公开的更具体的描述。但是应该注意的是，示图仅示出了本公开的典型实施例，因此不应该被认为限制本公开的范围，因为本公开可以认可其他等效的实施例。

图1示出了根据这里描述的一个实施例的对多波长光信号进行解复用的处理。

图2示出了根据这里描述的一个实施例的将光信号复用为多波长光信号的处理。

图3A是根据这里描述的一个实施例的具有用于光学部件的腔体的基座。

图3B-3C是根据这里描述的一个实施例的具有对准的光学部件的基座。

图4A-4C示出了根据这里描述的一个实施例的组装光接收器的处理。

图5是根据这里描述的一个实施例的具有集成槽的基座。

图6A-6B示出了根据这里描述的一个实施例的组装光发送器的处理。

图7是根据这里描述的一个实施例的用于无源对准复用器/解复用器中的光学部件的方法。

图8是根据这里描述的一个实施例的包括多个光学子组件的晶片。

为便于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来指定附图中共有的相同元件。可以预见的是，在一个实施例中公开的元件可以在没有具体引用的情况下被有利地用在其他实施例中。

具体实施方式

概述

本公开中给出的一个实施例是一种方法，该方法包括将反射镜布设在第一腔体中，使得反射镜和第一腔体的相应表面处于接触状态，并且促使反射镜和第一腔体相互之间存在第一预定关系。该方法还包括将滤光器布设在第二腔体中，使得滤光器和第二腔体的相应表面处于接触状态，并且促使滤光器和第二腔体相互之间存在第二预定关系。另外，第一腔体和第二腔体被相对于彼此布置，从而布设反射镜和滤光器使得反射镜和滤光器被无源地对准，以使用入射到滤光器上的光信号来执行解复用功能和复用功能中的一种功能。

本公开中给出的另一实施例是一种光学设备，该光学设备包括具有第一腔体和第二腔体的衬底，第一腔体和第二腔体分别从相同表面延伸到衬底中。该设备包括布设在第一腔体中的反射镜，其中反射镜和第一腔体的相应表面处于接触状态并且将反射镜和第一腔体布置为相互之间存在第一预定关系。该设备还包括布设在第二腔体中的至少一个滤光器，其中，滤光器和第二腔体的相应表面处于接触状态并且将滤光器和第二腔体布置为相互之间存在第二预定关系。另外，第一预定关系和第二预定关系无源地对准滤光器和反射镜，以使用入射到滤光器上的光信号来执行解复用功能和复用功能中的一种功能。

本公开中描述的另一实施例是一种具有基座的光学设备，该基座包括第一衬底，该第一衬底包括分别从相同表面延伸到第一衬底中的第一腔体和第二腔体。该基座还包括布设在第一腔体中的反射镜，其中，反射镜和第一腔体的相应表面处于接触状态并且将反射镜和第一腔体布置为相互之间存在第一预定关系。该基座包括布设在第二腔体中的至少一个滤光器，其中，滤光器和第二腔体的相应表面处于接触状态并且将滤光器和第二腔体布置为相互之间存在第二预定关系。另外，第一预定关系和第二预定关系无源地对准滤光器和反射镜，以使用入射到滤光器上的光信号来执行解复用功能和复用功能中的一种功能。该光学***包括具有第三腔体的第二衬底，第一衬底和第三腔体的相应表面处于接触状态并且将第一衬底和第三腔体布置为相互之间存在第三预定关系。该第二衬底还包括光学部件，该光学部件被配置为执行以下处理之一：接收来自滤光器的单波长光信号和向滤光器发送单波长光信号。

示例实施例

在ROSA中，接收到的多波长光信号可以被解复用为具有相应波长的多个光信号。也就是说，接收到的光信号中的各种波长被分离为具有不同波长的不同光信号。在TOSA中，具有相应波长的多个光信号可以被复用为单个多波长光信号。在一个实施例中，这些光学子组件包括与反射镜对准以执行复用/解复用功能的多个滤光器。这里的实施例公开了光学子组件，其中，执行复用/解复用功能的光学部件被以无源方式而非有源方式对准。

在一个实施例中，基座被蚀刻为包括相应的腔体，这些腔体分别包括用于对准滤光器和反射镜的至少两条邻边。另外，这些腔体被布置在基座上，从而使得当滤光器和反射镜被布设在这些腔体中并且接触这两条邻边时，它们以使能复用/解复用功能的方式对准。即，滤光器和反射镜被以无源方式而非有源方式对准，其中，在有源方式中技术人员必须对这些子组件进行调谐。基座随后可以被放置在包括ROSA或TOSA的其他部件的衬底上。在一个实施例中，衬底也被蚀刻为包括具有至少两条邻边的腔体，以无源地将基座与布设在衬底上的光学部件对准。

图1示出了根据这里描述的一个实施例的用于对多波长光信号进行解复用的光学***100。通常，***100使用锯齿形解复用器将多波长光信号110(即，包括多个波长的信号)分离为具有不同波长的多个输出光信号。在图中示出的实施例中，光信号110包括四个不同波长(也被称为通道)，这些波长被分离为四个不同输出光信号121、122、123、124。

解复用***100包括光源105、反射镜120、多个滤光器115、透镜125、以及接收器130。光源105可以是在朝向滤光器115A的方向发送多波长光信号110的光纤、准直器、透镜等。由于光信号110中存在四个不同波长，所以***100包括具有针对不同波长的相应通带的四个不同的滤光器115。具体地，滤光器115可以分别允许不同范围的波长通过，但是反射所有其他波长。这样一来，滤光器115可以由不同材料或成分制成，因此可以具有不同的通带。例如，与滤光器115B、115C、和115D相比，滤光器115A允许不同范围的波长通过。但是，滤光器115的通带可以重叠。在一个实施例中，滤光器可以包括薄膜滤光器。

如图所示，光信号110照到滤光器115A，滤光器115A允许信号110中的一个波长通过滤光器115A，以生成第一输出信号121。即，滤光器115A具有仅包括光信号110中的四个波长之一的通带范围。因此，具有该波长的光能通过滤光器115A的材料，而其他三个波长被反射向反射镜120。反射镜120和滤光器115被对准，以使得反射镜120将光信号110的剩余三个波长反射到滤光器115B，滤光器115B仅允许剩余三个波长之一通过。该波长的光能通过滤光器115B，以生成第二输出信号122。注意，滤光器115B的通带不需要排除被移除以生成第一输出信号121的波长，因为该波长已经被使用滤光器115A从光信号中分离出来。

光信号110中的两个剩余波长被滤光器115B反射到反射镜120，反射镜120随后将信号110反射到滤光器115C。滤光器115C具有仅允许两个剩余波长之一通过滤光器115C以生成第三输出信号123的通带。剩余波长被从滤光器115C反射到反射镜120上然后又被反射到滤光器115D上，滤光器115D具有允许最后的剩余波长通过以生成第四输出光信号124的通带。尽管不一定有最后的滤光器115D，但是优选地具有滤光器115D以确保不期望的波长随后不被发送到***100中的其他级并且维持与其他三个输出信号121、122、和123相同的偏置。这样，***110将多波长光信号110解复用为具有四个不同波长的四个不同的输出信号121、122、123、和124。

这些输出信号随后传播通过相应的透镜125和接收器130。在一个实施例中，接收器130是将输出光信号121、122、123和124中的光能转换为电信号的检测器(例如，光电二极管)。在另一实施例中，接收器130是诸如四条光纤之类的波导。

另外，尽管本公开涉及具有相应波长的输出信号121、122、123和124，但是在一些实施例中这些输出信号可以包括某范围的相应波长。然而，在一个实施例中，输出信号121、122、123和124的波长范围可以是非重叠的，即唯一的。

图2示出了根据这里描述的一个实施例的用于将光信号复用为多波长光信号的光学***200。通常，***200使用锯齿形复用器将具有不同波长的四个光信号210组合(即，复用)为多波长光信号225。四个光信号210可以被看作是随后被组合在一起以生成光信号225的四个数据通道。当然，尽管图1和图2示出了四通道的光学***，但是在复用或者解复用任意数目的通道时都可以使用这里的实施例。

如图所示，光学***200包括光源205、滤光器115、光学反射镜120、透镜230、以及光缆235。光源205可以是分别输出信号210的经调制的激光器、准直器、光缆等。如上所述，光信号210中的每个信号包括不同于其他光信号210的波长(或者波长范围)。另外，通过使用滤光器115和光学反射镜120对上述解复用处理进行反转，光学***200可以将四个滤光器复用到多波长信号225中。

从底部开始，从光源205D输出的光信号210D传播通过滤光器115D。即，滤光器115D的材料具有允许信号210D的波长通过同时反射带外波长的通带。因此，如果光信号210D包括具有该通带外部的波长的光信号，则该信号被反射，而只有具有该通带内的波长的光能继续通过滤光器115D并照到反射镜120上。

从光源205C输出的光信号210C被滤光器115C过滤，从而只有其通带内的光被允许通过并且去往反射镜120。另外，从滤光器115D输出的光信号(由反射镜120反射)照在滤光器115C的右侧，但是由于该光信号在滤光器115C的通带外部，所以其被反射并被与光信号210C组合在一起。因此，从滤光器115C传播到反射镜120的光信号包括光信号210D和光信号210C二者。

从光源205B输出的光信号210B照到滤光器115B，假设信号210B在其通带内，则光信号210B通过滤光器115B然后在其右侧被输出。另外，由于光信号210C和210D在滤光器115B的通带外部，所以这些光信号与光信号210B一起被反射回反射镜120。因此，在滤光器115B的右侧，光信号210B、210C和210D已经被组合在一起，即被复用。

最后，从光源205A输出的光信号210A照到滤光器115A，假设信号210A在其通带内，则该光信号210A通过滤光器115A并且在其右侧被输出，其中信号210A被与光信号210B、210C和210D组合在一起。即，信号210B、210C和210D的相应波长在滤光器205A的通带外部，因此在照到滤光器205A的右侧时被反射并被与光信号210A组合在一起，以生成多波长光信号225。信号225随后通过透镜230，并且被引入到光缆235或者任何其他类型的波导或检测器中。

为实现图1和图2中所示的解复用功能和复用功能，滤光器115和反射镜120被根据它们相对于彼此的限定方位进行布置。例如，在光学***100中，滤光器115和反射镜120之间的布置使得从滤光器115的左侧反射的光信号被反射镜120反射到下一相邻滤光器115上，从而使得光信号110可以被分离为不同的波长。类似地，在光学***200中，滤光器115和反射镜120被布置为使得通过较低滤光器115的光信号被反射镜120反射到下一相邻滤光器115的右侧，并被组合在一起来形成多波长光信号225。

在一个实施例中，滤光器115和反射镜120被以无源方式而非有源方式对准。如下面将描述的，衬底包括使得滤光器115和反射镜120在被布设到衬底上时被无源地对准的对准特征。相反，有源对准技术可能需要技术人员反复地调整和测试光学***以确定滤光器115和反射镜120何时被对准。有源地对准部件需要技术人员花费数小时来执行，这会给包括光学***100或200的任意部件增加大量成本。

图3A是根据这里描述的一个实施例的具有用于光学部件的腔体的基座300。如图所示，基座300包括腔体305和多个腔体310。在一个实施例中，腔体305被以基本匹配反射镜的尺寸的宽度(W)和长度(L)尺寸蚀刻到基座300中。如这里所使用的，“基本匹配”的尺寸不一定意味着尺寸完全一样，而是指尺寸足够接近从而使得腔体被与部件(例如，反射镜)相配合时反射镜的位置被固定。即，在该实施例中，反射镜紧紧地装入腔体300，从而使得反射镜采用腔体300的方位。另外，尽管基座300包括用于反射镜的单一腔体305，但是如果反射镜被分割成多个部分，则基座300可以包括用于这些部分中的每个部分的相应腔体。

类似地，多个腔体310可以具有与滤光器的尺寸基本匹配的尺寸，从而使得滤光器采用腔体310的方位。因此，腔体305和310可以被以如下方式形成在基座300上：当反射镜120和滤光器115被布设在图3B中所示的腔体中时，滤光器115和反射镜120被对准，以执行在图1和图2中讨论的解复用功能或复用功能。即，反射镜120和滤光器115被无源地对准。在一个实施例中，在有源调谐过程中，技术人员不调整反射镜120和滤光器115的位置和/或方位。

基座300的材料可以是半导体(例如，硅)、陶瓷、或者嵌入在塑料或者多聚物中的电路。在一个实施例中，基座300可以是具有用于将信号路由通过基座300的多个金属化层的内插器(interposer)或者光具座。然而，基座300的材料不限于以上提到的材料。反而，基座300可以包括存在用于其的以下制造技术的任何材料，这样的制造技术允许以足够的精度形成腔体310和305来基本匹配滤光器115和反射镜120的尺寸从而促成无源对准。

在一个实施例中，腔体305的长度和宽度可以在100nm到数十微米的范围内。更具体地，长度和宽度可以在1微米到5微米的范围内。在一个实施例中，每个腔体310的长度和宽度可以在100nm到数十微米的范围内。更具体地，腔体310的长度和宽度可以在0.5微米到5微米之间。在一个实施例中，基座300的长度和宽度可以在1微米到数百微米的范围内。更具体地，基座300的长度和宽度可以在1微米到数十微米的范围内。

图3C示出了具有不与滤光器115或反射镜120的尺寸基本匹配的尺寸的腔体305和310。在该实施例中，腔体305和310包括被制造为无源地对准反射镜120或滤光器115的至少两条邻边。例如，滤光器115被布设在腔体310中中的一个腔体中，并且滤光器115的一个拐角被与腔体310的两条邻边形成的拐角相配合。通过将滤光器115的拐角与两条邻边形成的腔体310的拐角对准，滤光器115被无源对准。换句话说，腔体305和310分别包括被选择以形成至少一个对准拐角320的至少两条邻边。通过让这两个邻侧边接触滤光器115或反射镜120上的两条边，光学部件被无源地对准。这样一来，腔体305和310可以具有不与滤光器115和反射镜120的尺寸基本匹配的尺寸，并且仍可以实现无源对准。例如，腔体305和310的宽度和长度可以超过布设在腔体中的滤光器115和反射镜120的表面的宽度和长度，并且可以通过将滤光器115和反射镜120的拐角对准到由腔体的两条邻边限定的拐角来实现无源对准，该由腔体的两条邻边限定的拐角被设计为对准光学部件以执行复用或解复用功能。

尽管图中未示出，但是被选择来形成对准拐角320的两条邻边可以包括诸如从这些边延伸以接触并对准滤光器115和反射镜120的凸起之类的对准特征。在一个实施例中，滤光器115或反射镜120的拐角与对准拐角320相配合，但这并非要求。例如，滤光器115或反射镜120的拐角可以被斜切，从而不会直接接触由腔体305和310的两条邻边形成的对准拐角320。

另外，图3A-3C中示出的腔体305、310可以是具有任意数目的边的任意形状，只要至少两条边被选择来与滤光器115或反射镜120的相应表面对齐从而对准光学部件以执行解复用或复用功能即可。另外，腔体305、310不需要形成两条边相交的拐角，而可以形成允许腔体的边与滤光器115或反射镜120的相应表面对齐从而实现期望对准的任何特征。

图4A-4C示出了根据这里描述的一个实施例的组装光接收器的处理。在一个实施例中，光接收器是ROSA中的部件。如图4A中所示，接收器包括衬底400、电子集成电路(IC)405、光电二极管的检测器阵列410、以及腔体415。在前面的制造步骤中，IC 405和检测器阵列410被安装在衬底400上。在一个实施例中，衬底400包括提供检测器阵列410和IC 405之间的信号通信的一个或多个金属化层。另外，腔体415被蚀刻到衬底400中。在一个实施例中，腔体415具有与图3A-3B中示出的基座300的尺寸基本匹配的长度和宽度尺寸。这样一来，当基座300被布设在图4B中所示的腔体415中时，基座300和布设在其上的部件被无源地与安装在衬底400上的一个或多个部件(即检测器阵列410)对准。替代地，腔体415可以具有不与基座300的尺寸基本匹配的尺寸，但是可以包括被选择来形成对准拐角的两条邻边。基座300可以被布设在腔体415中，并且被布置为使得基座300的相应边接触这两条邻边，从而无源地将基座300的光学部件对准到布设在衬底400上的一个或多个光学部件。

在一个实施例中，由基座300上的滤光器和反射镜执行的解复用功能被用来将包括四个不同波长的接收到的光信号分离为分别包括四个波长之一的四个光信号。如图4C中所示，透镜阵列420被布设在基座300上的滤光器和检测器阵列410之间。阵列420可以包括分别与滤光器中相应的一个滤光器对准的四个单独透镜。这些透镜将通过滤光器的四个光信号聚焦到检测器阵列410中的光电二极管上。光电二极管将光信号变换为相应的电信号，随后可以使用例如，位于IC 405上或者衬底400上接近检测器阵列410的任意位置的跨阻放大器来放大这些电信号。放大后的电信号随后可以被IC 405处理，并被发送到光接收器的其他部分。最终，电信号被变换为数据信号，这些数据信号被发送到外部计算设备(例如，服务器)。

图5是根据这里描述的一个实施例的具有集成槽505的基座500。基座500与图3中的基座300的不同在于，基座500包括用于将光源安装到基座500上的集成槽505。槽505可以被布置为使得被布设在槽505中的光源被与布设在最下面的腔体310中的滤光器对准。因此，当光源发送多波长光信号时，图1中所示的解复用功能被执行。另外，集成槽505允许光源被无源地对准。即，将光源布设在槽中可以将光源自动对准到最下面的滤光器。在一个实施例中，技术人员不需要有源地调节光源来将该光源对准到滤光器。当然，如果基座500而不是基座300被用在图4A中所示的光接收器中，则腔体415的尺寸需要被修改，以适应包括集成槽505的基座500的宽度和长度尺寸。

尽管集成槽505包括V形槽，但是在另一实施例中，槽505可以是U形或者适于夹持并对准光源的任何其他形状。例如，光源可以是被布设在槽505中的光缆的核心或准直器。可以使用环氧树脂将光源固定到槽505中。

在一个实施例中，基座500可以由与基座300相同的材料制成。在一个示例中，基座500可以由半导体制成，其中，基座500的形成槽505的部分具有与限定腔体310和305的部分相同的晶体结构。例如，腔体305和310、以及集成槽505可以由单晶半导体衬底形成。

图6A-6B示出了根据这里描述的一个实施例的组装光发送器的处理。在一个实施例中，光发送器是TOSA中的部件。如图6A中所示，发送器包括衬底600、电子IC 605、光源阵列610、腔体615、透镜620、连接器625、以及光缆630。IC 605、光源阵列610、以及连接器625可以已经在先前的制造步骤中被安装在衬底600上。在一个示例中，衬底600包括提供IC605和光学阵列610之间的信号通信的一个或多个金属化层。如图所示，光源阵列610包括四个单独的光源(例如，激光组件)。这些光源中的每个光源可以发送具有不同波长的光信号。IC 605可以提供使得光源发送它们各自的光信号的控制信号。

如图6B中所示，图3中所示的基座300被布设在腔体615内。在一个实施例中，腔体615具有与基座300的尺寸基本匹配的宽度和长度尺寸。这样一来，当基座300被布设在腔体615中时，基座300和布设在其上的部件被无源地与安装在衬底400上的一个或多个部件对准。例如，阵列610中的每个光源与基座300上的相应的一个滤光器对准。该对准是通过将腔体615蚀刻为具有与基座300的尺寸基本匹配的尺寸并且将腔体615布置在衬底600的使得阵列610中的光源的输出与基座300上的滤光器中的相应的一个对准的位置处实现的。

一旦对准，基座300上的反射镜和滤光器使用图2中所示的复用功能将四个光信号组合为多波长光信号。该多波长光信号被发送到透镜620，透镜620随后将该信号聚焦到连接器625和光纤630中。光纤随后可以将该信号发送到位于图6A和6B中所示的光发送器外部的光接收器。

图7是根据这里描述的一个实施例的用于无源对准复用器/解复用器中的光学部件的方法700。在块705，腔体被蚀刻到基座中，以用于放置光学反射镜。在块710，多个腔体被蚀刻到基座中，以用于放置滤光器。如上所述，这些腔体可以具有与反射镜或滤光器的尺寸基本匹配的尺寸。这样一来，当反射镜和滤光器被布设到腔体中时，这些部件采用腔体的方位。另外，在块705和710期间形成的腔体被蚀刻在相对于彼此的预定位置处，以使得布设在这些腔体中的滤光器和反射镜执行复用/解复用功能。因此，在块705和710期间用于形成腔体的技术或制造技术可以是以足够的精度来形成具有与反射镜和滤光器的尺寸基本匹配的尺寸的腔体并且将这些腔体相对于彼此布置从而使得当反射镜和滤光器被布设在这些腔体中时能够实现复用/解复用功能的任何技术。足以实现这些目的的制造技术的非限制性示例是半导体制造技术，该技术在硅的情况下一般可以提供具有22nm分辨率的特征。

在一个实施例中，在块705形成的腔体被与在块710期间蚀刻的多个腔体蚀刻在基座的同一表面中。另外，尽管被示出为两个单独块，但是蚀刻用于反射镜和滤光器的腔体可以在同一蚀刻步骤期间进行，因此这些腔体可以具有相同的深度。在另一示例中，在块705形成的腔体与在块710形成的腔体在不同时间被蚀刻。因此，这些腔体可以具有不同的深度。另外，在一个实施例中，在块710期间形成的腔体的数目可以与滤光器的数目相同，即一对一的关系。替代地，滤光器可以被组合到单个结构中，而不是例如，四个单独的结构。例如，四个滤光器可以由相同的材料形成，该材料随后被处理以形成四个滤光器，或者可以使用胶粘剂将四个滤光器附接在一起，以形成单个结构。在任一种情况中，在块710只形成具有与包括不同滤光器的单一结构基本匹配的尺寸的一个腔体，而不是形成用于每个滤光器的多个腔体。

在块715，反射镜和滤光器被布设在基座中的相应腔体中。由于腔体的尺寸与反射镜和滤光器的尺寸基本匹配，所以一旦被布设，反射镜和滤光器即被无源地对准，并且能够执行如上所述的复用和解复用。

在块720，基座被布设在光接收器或发送器中的衬底的腔体中。在一个实施例中，衬底中的腔体的尺寸与基座的尺寸基本匹配。因此，将基座布设在腔体中无源地将基座对准到衬底上的一个或多个部件。例如，如果衬底是光接收器的一部分，则基座被与衬底上的光源对准，从而使得光源所发送的多波长光信号入射到基座上的滤光器之一上。滤光器和反射镜随后对多波长信号执行解复用功能。替代地，如果衬底是光发送器的一部分，则基座可以被与分别将光信号发送到相应的滤光器上的多个光源对准。滤光器和反射镜随后执行复用功能来组合光信号。

在一个实施例中，基座或衬底可以包括诸如十字或圆形目标之类的一个或多个视觉对准特征(例如，框标)，这些视觉对准特征可以提高技术人员或者自动化机器将滤光器和反射镜布设到基座上或者将基座放置到衬底上的能力。例如，对准特征可以被蚀刻到基座或衬底中，或者被形成在基座或衬底上。

图8是根据这里描述的一个实施例的包括多个光学组件805的晶片800。如图所示，组件805被在整个晶片800上重复。在一个实施例中，每个光学组件805是如图3A中所示的基座300的基座。例如，半导体晶片800可以被蚀刻，以在每个组件805中形成腔体310和305。一旦腔体被形成，技术人员或自动化机器可以将滤光器和反射镜放置在每个组件805的腔体中。晶片800随后可以沿着竖直线815和水平线810被切分成小方块，以分隔光学组件805。组件805随后可以被安装在图4B和6B中所示的光接收器或发送器的衬底上。这样，基座300可以在晶片级及而非单独被制造。

在另一实施例中，每个光学组件805包括用于如图4B和6B中所示的光接收器或发送器的衬底。晶片800可以被处理为包括例如在图4A中所示的IC 405和检测器阵列410之间路由电子信号的金属化层。另外，组件805中的衬底可以被蚀刻为包括用于夹持基座300的腔体415。技术人员或自动化机器随后可以将相应的基座300布设在每个光学组件805中的腔体415中。如上面讨论的，基座300可以被形成在不同晶片上，并且随后被切分成单独组件，这些组件然后被布设在晶片800的组件805上。一旦发送器或接收器被组装，晶片800就被沿着线810和815进行切分成，以形成单独的发送器或接收器。如此一来，图4B和6B中所示的光接收器或发送器可以在晶片级而非单独被制造。

图中的流程图和框图示出了根据各种实施例的***、方法、以及计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能、和操作。在这方面，流程图或框图中的每个块可以表示代码的模块、段或部分，其可以包括用于实现(一个或多个)指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应该注意的是，在一些替代实施方式中，块中所示的功能可以不按照图中所示的顺序进行。例如，取决于所涉及的功能，顺序示出的两个块实际上可以基本同时执行，或者这些块有时可以被按相反的顺序执行。还将注意的是，框图和/或流程图图示的每个块、以及框图和/或流程图图示的块的组合可以通过执行指定功能或动作的基于专用硬件的***、或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。

因此，本公开的范围由所附权利要求确定。

Claims (11)

1.一种用于无源对准用于复用/解复用多波长光信号的光学部件的方法，包括：

将反射镜布设在衬底的第一腔体中，使得所述反射镜和所述第一腔体的相应表面处于接触状态，并且将所述反射镜和所述第一腔体布置为相互之间存在第一预定关系；

将滤光器布设在所述衬底的第二腔体中，使得所述滤光器和所述第二腔体的相应表面处于接触状态，并且将所述滤光器和所述第二腔体布置为相互之间存在第二预定关系，

其中，所述第一腔体和所述第二腔体被相对于彼此布置，从而布设所述反射镜和所述滤光器使得所述反射镜和所述滤光器被无源地对准，以使用入射到所述滤光器上的光信号来执行解复用功能和复用功能中的一种功能；以及

在将所述反射镜和所述滤光器布设到所述衬底上后，将所述衬底布设在不同衬底上的第三腔体内，其中，所述不同衬底包括被配置为执行以下处理之一的至少一个光学部件：接收来自所述滤光器的单波长光信号以及向所述滤光器发送单波长光信号，其中

所述第三腔体包括与所述衬底的尺寸基本匹配的尺寸，使得所述滤光器与安装在所述不同衬底上的所述至少一个光学部件被无源对准。

2.如权利要求1所述的方法，其中，蚀刻所述第一腔体和蚀刻所述第二腔体发生在同一蚀刻步骤中。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述衬底的表面上蚀刻多个腔体；以及

将多个滤光器中的每个滤光器布设在相应的腔体中，每个相应的腔体包括用于对准所述多个滤光器中相应的一个滤光器以执行解复用功能和复用功能中的一种功能的至少两个对准表面，其中所述多个滤光器和所述反射镜形成锯齿形解复用器或复用器。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述衬底上形成用于夹持光源的集成槽，其中，所述集成槽被与所述第二腔体对准。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

在半导体晶片上形成多个衬底，所述多个衬底中的每个衬底包括所述第一腔体和所述第二腔体；

将各个反射镜和滤光器布设在所述多个衬底中的每个衬底的所述第一腔体和所述第二腔体中。

6.一种光学设备，包括：

基座，包括：

包括第一腔体和第二腔体的第一衬底，所述第一腔体和所述第二腔体分别从相同表面延伸到所述第一衬底中，

布设在所述第一腔体中的反射镜，其中，所述反射镜和所述第一腔体的相应表面处于接触状态，并且将所述反射镜和所述第一腔体布置为相互之间存在第一预定关系；以及

布设在所述第二腔体中的至少一个滤光器，其中，所述滤光器和所述第二腔体的相应表面处于接触状态，并且将所述滤光器和所述第二腔体布置为相互之间存在第二预定关系，

其中，所述第一预定关系和所述第二预定关系无源地将所述滤光器和所述反射镜对准，以使用入射到所述滤光器上的光信号执行解复用功能和复用功能中的一种功能；以及

第二衬底，包括：

第三腔体，其中，所述第一衬底和所述第三腔体的相应表面处于接触状态，并且将所述第一衬底和所述第三腔体布置为相互之间存在第三预定关系，以及

光学部件，被配置为接收来自所述滤光器的单波长光信号，并且将单波长光信号发送到所述滤光器，其中

所述第三腔体包括与所述第一衬底的尺寸基本匹配的尺寸，使得所述滤光器与所述光学部件被无源对准。

7.如权利要求6所述的光学设备，其中，所述光学部件包括光电检测器，所述光电检测器被配置为将接收自所述滤光器的所述单波长光信号转换为电信号。

8.如权利要求6所述的光学设备，其中，所述光学部件包括被安装在所述第二衬底上并且与所述滤光器对准的光源，所述光源被配置为向所述滤光器发送所述单波长光信号。

9.如权利要求6所述的光学设备，其中，所述基座包括多个滤光器，所述多个滤光器分别被布设在从所述相同表面延伸到所述第一衬底中的相应腔体中，其中，所述多个滤光器和所述反射镜形成锯齿形解复用器或复用器。

10.如权利要求6所述的光学设备，其中，所述第二衬底包括通信地耦合到所述光学部件的电子集成电路。

11.如权利要求10所述的光学设备，其中，所述电子集成电路和所述光学部件被安装在所述第二衬底的第一表面上，并且其中，所述第三腔体从所述第一表面延伸到所述第二衬底中。