[發明專利]多路光學組件及包含其的帶光發射功率監控功能的并行光模塊

無效

• 申請號: 201210202231.1
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103513342A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 張勝利;侯小珂;蔣艷鋒;梁澤;張曉峰
• 申請（專利權）人: 深圳新飛通光電子技術有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/43
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光通信領域，尤其涉及一種多路光學組件及包含其的帶光發射功率監控功能的并行光模塊。

背景技術

云計算以其海量的資源、高度的靈活性、可用性和開放性成為無可爭議的IT大趨勢。云計算業務需求的持續快速增長對于支撐它的數據中心提出更高的挑戰。在數據中心里，云計算可以利用倉儲里海量的并行服務器進行分布式運算。為了有效地利用這些分布的服務器資源，人們需要提供一個在各服務器之間實現富裕連接的平坦網絡。并行光技術就是用來實現大量的服務器和交換機之間連接的有效途徑。

相對于在長距離網絡中人們對頻譜效率和距離-比特率的關注，在數據中心的內部網絡中，用來連接的光纖僅僅從幾米到幾公里，人們更關注的是空間能耗效率和端口速率密度。所以，并行光纖互連在數據中心內的通信中起到一個很重要的作用，通過增加并行數據傳輸通道可以實現帶寬的無限擴展。

垂直腔面發射激光器（VCSEL）的面發射特性使得它成為并行光收發器的最佳選擇。另外，VCSEL的線寬較窄，其發光波長對溫度漂移也較小。VCSEL的閾值電流也較小、功耗較低，并且不容易產生啁啾。并行光收發器可以充分利用VCSEL的上述優點，并且并行的數據連接和數據中心的并行處理機制也相匹配。

在許多應用中，激光器的優化輸出依賴于光源輸出的光的強度或功率，許多因素可以影響光功率的輸出，例如，環境溫度和工作時間。因此，需要監控VCSEL的光功率，并根據監控調整驅動電流，來保障優化穩定的輸出和操作安全。VCSEL的光功率可以經監控光探測器轉變成電流信號，電流信號再被用作反饋，反饋到VCSEL的驅動電路系統中，來調整VCSEL的驅動電流，從而使得VCSEL的發射光功率更穩定。

對于并行的VCSEL陣列，為了保障通道的性能，需要對每個VCSEL芯片的輸出進行功率監控，并根據監控對驅動電流做相應的調整。目前有一種已知類型的并行通道的光路矩陣，該光路矩陣基于衍射光學技術設計，它采用具有衍射特性的計算機生成的全息圖像或光柵，把VCSEL輸出的光束按一定的比例衍射一部分，?然后再反射到光探測器上，而實現各個通道光功率得監控。這種設計的光路需經多次反射才能到達光探測器，制造工藝比較復雜，并且透鏡的設計制造比較復雜，而且會對光模塊光路的耦合容差提出較高的要求。

發明內容

本發明為了克服以上的不足，提出了一種多路光學組件及包含其的帶光發射功率監控功能的并行光模塊。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：?

一種多路光學組件，包含主體，所述主體為體光學材料，還包含第一光束輸入裝置、監控輸出裝置和第一光束輸出裝置，所述第一光束輸入裝置分布在多路光學組件的第一側，所述第一光束輸出裝置分布在多路光學組件的的第二側，在多路光學組件中部設有傾斜的窄槽，所述窄槽中安裝有分光裝置，所述分光裝置使來自第一光束輸入裝置的第一光束的第一部分光通過并傳送到第一光束輸出裝置，用以傳輸光信號，并將第一光束的第二部分光反射到監控輸出裝置，用以監控發射光，所述第一部分光大于第二部分光。本發明的多路光學組件避免了激光器如VCSEL發射光束的斜向入射和出射，不會改變VCSEL光束的模場分布，從而不會影響信號的性能和傳輸距離。

在本發明的一個實施例中，所述第一光束輸入裝置、第一光束輸出裝置和監控輸出裝置分別為多個并列設置的準直透鏡。采用準直透鏡提高了激光器發射光的耦合效率，并降低了來自端面的反射對激光器的影響。

在本發明的一個實施例中，在第一光束輸入裝置和監控輸出裝置的同一側還包含第二光束輸出裝置，在第一光束輸出裝置的同一側還包含第二光束輸入裝置。本發明進一步在同一個多路光學組件上集成第二光束輸入和輸出裝置，可以應用在同一個光模塊中實現發射和接受一體化。

在本發明的一個實施例中，所述第一光束輸入裝置、第一光束輸出裝置、監控輸出裝置、第二光束輸入裝置和第二光束輸出裝置分別為多個并列設置的準直透鏡。同樣，采用準直透鏡提高了激光器發射光的耦合效率，并降低了來自端面的反射對激光器的影響。

在本發明的一個實施例中，所述多路光學組件還包含定位插銷，以與并行光纖可插拔接口上設置的定位孔連接固定。多路光學組件上的定位插銷與并行光纖可插拔接口的定位槽相對應，方便對準和鏈接。

在本發明的一個實施例中，所述體光學材料為聚合物。

在本發明的一個實施例中，所述體光學材料為本征吸收材料。采用本征吸收材料可以吸收光路中的雜散光，降低對所傳輸光信號的干擾。

在本發明的一個實施例中，所述分光裝置為薄膜分光片。