多通道并行光發(fā)射器件和多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道并行光發(fā)射器件和多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在高速光纖通信領(lǐng)域，參照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議802.3ba，定義物理層在多模光纖上的傳輸速率和相應(yīng)的傳輸距離，以40GBASE-SR4為例(40GBASE-SR4:并行四通道多模應(yīng)用，每通道傳輸速率為1Gbps)，使用0M3多模光纖傳輸0.5?100米，使用0M4多模光纖傳輸0.5-150米。當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要是纖芯直徑)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光波波長時(shí)，多模光纖中會(huì)存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式會(huì)具有不同的傳播速度和相位，因此經(jīng)過長距離傳輸之后會(huì)產(chǎn)生時(shí)延，導(dǎo)致光脈沖變寬，這種現(xiàn)象叫做光纖的模式色散?，F(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)高速光模塊，即使使用0M4多模光纖，40G以上這樣的高速信號(hào)也僅僅傳輸150米這樣的短距離，因此多模光纖在一些更長距離需求的特殊場合應(yīng)用時(shí)，就顯得拙荊見肘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種多通道并行光發(fā)射器件和多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)，有效抑制在多模光纖上的模式色散，實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)在多模光纖上長距尚傳輸。
[0004]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的多通道并行光發(fā)射器件，包括若干個(gè)光發(fā)射通道以及第一光接口，在每個(gè)光發(fā)射通道上設(shè)置有光發(fā)射組件和單模纖芯，所述光發(fā)射組件包括半導(dǎo)體激光器芯片和光耦合部件，所述光耦合部件將所述半導(dǎo)體激光器芯片發(fā)出的光輸送至所述單模纖芯，所述單模纖芯與所述第一光接口連接。
[0005]本發(fā)明的一種所述光耦合部件為球透鏡，各光發(fā)射通道并行設(shè)置，每個(gè)通道上的所述半導(dǎo)體激光器芯片和球透鏡沿水平光路依次貼裝在熱沉底座上。
[0006]進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體激光器芯片采用陣列形式。
[0007]進(jìn)一步地，所述球透鏡采用陣列形式。
[0008]本發(fā)明的另一種所述光耦合部件包括一組濾光片和一組半球透鏡，所述半導(dǎo)體激光器芯片和一濾光片沿水平光路依次貼裝在熱沉底座上，所述半導(dǎo)體激光器芯片發(fā)出的光經(jīng)過該濾光片后經(jīng)過一半球透鏡的匯聚，再經(jīng)過另一濾光片得到全反射光，最后通過另一半球透鏡形成發(fā)散光。
[0009]更進(jìn)一步地，所述單模纖芯的纖芯直徑Φ為8?10微米，纖芯長度為L > 5.0毫米，纖芯橫截面與水平光路的垂直面的夾角Θ為6°?12°。
[0010]本發(fā)明還公開了一種多通道并行光發(fā)射器件、多模光纖和多通道并行光接收器件，所述多通道并行光發(fā)射器件形成若干個(gè)通道的并行光，所述多通道并行光接收器件與所述多通道并行光發(fā)射器件具有相同數(shù)目的通道，所述多模光纖將每個(gè)通道的光信號(hào)傳輸給所述多通道并行光接收器件的相應(yīng)通道。
[0011]其中，所述多通道并行光接收器件包括:第二光接口和在每個(gè)通道均設(shè)置的接收組件。
[0012]有益效果:本發(fā)明提供的多通道并行光發(fā)射器件，內(nèi)部封裝有多個(gè)并行光發(fā)射通道，使得光發(fā)射組件所形成的光信號(hào)能夠經(jīng)過相應(yīng)的單模纖芯進(jìn)行過濾，減少色散，單模纖芯只允許一種模式(基模)在其中傳播，其余的高次模全部截止，避免了模式色散，適用于遠(yuǎn)程通信;本發(fā)明的多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)，通過多模光纖將上述多通道并行光發(fā)射器件與多通道并行光接收器件建立連接，能顯著提高傳輸距離，此外結(jié)構(gòu)簡潔，易于生產(chǎn)，性能穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中多通道并行光發(fā)射器件的一種光發(fā)射組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中多通道并行光發(fā)射器件的另一種光發(fā)射組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明中多通道并行光發(fā)射器件的單模纖芯的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實(shí)施列對本發(fā)明不構(gòu)成限定。
[0015]圖1中的多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)包括多通道并行光發(fā)射器件1、多模光纖2和多通道并行光接收器件3;多通道并行光發(fā)射器件I形成若干個(gè)通道的并行光，多通道并行光接收器件3的通道個(gè)數(shù)與多通道并行光發(fā)射器件I的通道個(gè)數(shù)相同，多模光纖2連通每個(gè)通道之間的光信號(hào)傳輸，可以選用0M3光纖或者0M4光纖。
[0016]上述多通道并行光發(fā)射器件I包括第一光接口15以及在每個(gè)通道上均設(shè)置的光發(fā)射組件，如圖2中所示的一種光發(fā)射組件，包括半導(dǎo)體激光器芯片11、球透鏡12和單模纖芯14，半導(dǎo)體激光器芯片11和球透鏡12沿水平光路依次貼裝在熱沉底座13上;半導(dǎo)體激光器芯片11也可設(shè)置成陣列形式形成激光器芯片陣列，采用法布里-珀羅(FP)或者分布反饋式(DFB)激光二極管，發(fā)射光的波長為1310nm;球透鏡12可設(shè)置成陣列形式形成相應(yīng)的球透鏡陣列，將激光器發(fā)出的光會(huì)聚到單模纖芯14上；單模纖芯14可以選用現(xiàn)有的陶瓷插芯或者是單模光纖(內(nèi)含纖芯)。單模纖芯14通過第一光接口 15與外部光纖連接，第一光接口 15將單模纖芯14和多模光纖2進(jìn)行耦合并可靠連接。在本實(shí)施例中，多通道并行光發(fā)射器件I中的第一光接口 15在配合多根并行多模光纖傳輸時(shí)選用多通道光接口，當(dāng)然，當(dāng)光發(fā)射器件內(nèi)部設(shè)置為一個(gè)光通道時(shí)，相應(yīng)地，第一光接口 15配合單根多模光纖傳輸，可選用單通道光接口。
[0017]多通道并行光發(fā)射器件I的光發(fā)射組件還可以采用圖3中所示的另一種光發(fā)射組件，
與圖2中不同之處僅在于，所用的耦合部件不同，本例中的耦合組件包括兩個(gè)濾光片16和兩個(gè)半球透鏡17，半導(dǎo)體激光器芯片11和某一濾光片16沿水平光路依次貼裝在熱沉底座13上，半導(dǎo)體激光器芯片11也可設(shè)置成陣列形式形成激光器芯片陣列，采用法布里-珀羅(FP)或者分布反饋式(DFB)激光二極管，發(fā)射光的波長為1310nm;另一濾光片16設(shè)置在該濾光片16的相應(yīng)位置，通過兩個(gè)濾光片16的配合將半導(dǎo)體激光器芯片11發(fā)出的光進(jìn)行全反射，通過半球透鏡17，先將發(fā)散光會(huì)聚，然后再進(jìn)行發(fā)散，最后傳送到單模纖芯14里。
[0018]如圖4所示，優(yōu)選地，單模纖芯14的規(guī)格尺寸設(shè)置為以下規(guī)格多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)的傳輸距尚最長:纖芯直徑φ:8?10微米，纖芯長度L > 5.0暈米，纖芯與水平光路的垂直面的夾角Θ為6°?12°，有利于提高器件的抗反射性能和相對噪聲強(qiáng)度RIN指標(biāo)。
[0019]上述多通道并行光接收器件3包括第二光接口31和在每個(gè)通道均設(shè)置的接收組件32，光接收組件7可設(shè)置或固定到PCB或PCBA，包括透鏡和光電二極管，或者是透鏡列陣和相應(yīng)的光電二極管(PD)列陣，透鏡可以選用塑料透鏡、玻璃透鏡，或其組合；出于成本考慮，塑料是優(yōu)選材料。
[0020]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出以上實(shí)施列對本發(fā)明不構(gòu)成限定，相關(guān)工作人員在不偏離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，所進(jìn)行的多樣變化和修改，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多通道并行光發(fā)射器件，其特征在于，包括若干個(gè)光發(fā)射通道以及第一光接口(15)，在每個(gè)光發(fā)射通道上設(shè)置有光發(fā)射組件和單模纖芯(14)，所述光發(fā)射組件包括半導(dǎo)體激光器芯片(11)和光耦合部件，所述光耦合部件將所述半導(dǎo)體激光器芯片(11)發(fā)出的光輸送至所述單模纖芯(14)，所述單模纖芯(14)與所述第一光接口(15)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道并行光發(fā)射器件，其特征在于，所述光耦合部件為球透鏡(12)，各光發(fā)射通道并行設(shè)置，每個(gè)通道上的所述半導(dǎo)體激光器芯片(11)和球透鏡(12)沿水平光路依次貼裝在熱沉底座(13)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道并行光發(fā)射器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光器芯片(11)采用陣列形式。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道并行光發(fā)射器件，其特征在于，所述球透鏡(12)采用陣列形式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道并行光發(fā)射器件，其特征在于，所述光耦合部件包括一組濾光片(16)和一組半球透鏡(17)，所述半導(dǎo)體激光器芯片(11)和一濾光片(16)沿水平光路依次貼裝在熱沉底座(13)上，所述半導(dǎo)體激光器芯片(11)發(fā)出的光經(jīng)過該濾光片(16)后經(jīng)過一半球透鏡(17)的匯聚，再經(jīng)過另一濾光片(16)得到全反射光，最后通過另一半球透鏡(I 7)形成發(fā)散光。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道并行光發(fā)射器件，其特征在于，所述單模纖芯(14)的纖芯直徑Φ為8?10微米，纖芯長度為L 2 5.0毫米，纖芯橫截面與水平光路的垂直面的夾角Θ為6。?12。。7.—種多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的多通道并行光發(fā)射器件(I)、多模光纖(2)和多通道并行光接收器件(3)，所述多通道并行光發(fā)射器件(I)形成若干個(gè)通道的并行光，所述多通道并行光接收器件(3)與所述多通道并行光發(fā)射器件(I)具有相同數(shù)目的通道，所述多模光纖(2)將每個(gè)通道的光信號(hào)傳輸給所述多通道并行光接收器件(3)的相應(yīng)通道。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述多通道并行光接收器件(3)包括:第二光接口(31)和在每個(gè)通道均設(shè)置的接收組件(32)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光接收組件(32)包括透鏡和光電二極管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多通道并行光發(fā)射器件包括若干個(gè)光發(fā)射通道以及第一光接口，在每個(gè)光發(fā)射通道上設(shè)置有光發(fā)射組件和單模纖芯，所述光發(fā)射組件包括半導(dǎo)體激光器芯片和光耦合部件，所述光耦合部件將所述半導(dǎo)體激光器芯片發(fā)出的光匯聚到所述單模纖芯上，所述單模纖芯與所述第一光接口連接。本發(fā)明還公開了一種包括上述多通道并行光發(fā)射器件的多模遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)，通過多模光纖將上述多通道并行光發(fā)射器件與多通道并行光接收器件建立連接，解決了現(xiàn)有技術(shù)中多模光纖傳輸系統(tǒng)傳輸距離較短的問題，提高了傳輸距離，且結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)，性能穩(wěn)定。
【IPC分類】G02B6/42
【公開號(hào)】CN105572818
【申請?zhí)枴緾N201511010393
【發(fā)明人】張金輝, 陳嶺
【申請人】江蘇奧雷光電有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月29日