光收發(fā)模塊及其激光器陣列光功率的實(shí)時(shí)測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信裝置，尤其涉及到激光器陣列的光功率的實(shí)時(shí)測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)據(jù)中心的迅速擴(kuò)充，需要在內(nèi)部交換中大量采用光收發(fā)模塊連接。這些光收發(fā)模塊連接通常是由并行的12根多模光纖來實(shí)現(xiàn)。兩端的光收發(fā)模塊內(nèi)部設(shè)置有4個(gè)垂直發(fā)光的陣列激光器和4個(gè)陣列光電探測(cè)器，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)間的4個(gè)獨(dú)立通道的信號(hào)交換。為了使多模光纖與這些激光器和光電探測(cè)器更有效地耦合，人們?cè)谝恍┕馐瞻l(fā)模塊內(nèi)部還設(shè)置有由12個(gè)透鏡組成的透鏡陣列?，F(xiàn)有的一些光收發(fā)模塊除了前述的基本的光發(fā)射與接收功能之外，還要求具有對(duì)激光功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。用于實(shí)現(xiàn)激光功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方式多種多樣，其中較為常規(guī)的一種是在45度內(nèi)的全反射面上設(shè)計(jì)一些微小的結(jié)構(gòu)，以使光束中的一小部分光能夠泄露出來，并在泄露的方向上對(duì)應(yīng)設(shè)置功率監(jiān)測(cè)用的光電探測(cè)器。另外的一些設(shè)計(jì)方案，是將光束中的一小部分直接“切”下來作為測(cè)量用。還有一些設(shè)計(jì)方案則是采用透鏡的第一個(gè)入射面雜散光來測(cè)量。所有這些設(shè)計(jì)方案要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量均需滿足的基本條件是:激光必須是非偏振的或固定的，并且光束必須是均勻的或分布不變的。而這樣的基本條件恰恰是現(xiàn)有的大多數(shù)垂直腔面發(fā)射激光器所不能滿足的。換言之，現(xiàn)有的這些實(shí)時(shí)測(cè)試方式均不能很好地適用于垂直腔面發(fā)射的激光器陣列。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出一種光收發(fā)模塊及其激光器陣列光功率的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，能夠精準(zhǔn)、方便地實(shí)現(xiàn)激光器陣列的光功率的實(shí)時(shí)測(cè)量。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種光收發(fā)模塊，包括:一電路板；裝設(shè)在該電路板上的一激光器陣列、一光功率探測(cè)器陣列以及一光接收器陣列，該激光器陣列包含N個(gè)排列成一行的激光器，該光接收器陣列包含N個(gè)排列成一行的光接收器，該光功率探測(cè)器陣列包含N個(gè)排列成一行的光功率探測(cè)器；與該激光器陣列、光功率探測(cè)器陣列及光接收器陣列耦合的一透鏡陣列，該透鏡陣列包含3N個(gè)排列一行的透鏡；以及一光功率分束棱鏡，其設(shè)置在該透鏡陣列后方，用以將該激光器陣列發(fā)射出的一設(shè)定分量的光對(duì)應(yīng)地反射到該光功率探測(cè)器陣列，實(shí)現(xiàn)激光功率的測(cè)量。
[0005]在一些實(shí)施例中，該光功率分束棱鏡包括具有一設(shè)定反射率的一第一光學(xué)面和與該第一光學(xué)面相配合并具有全反射率的一第二光學(xué)面；其中，該激光器陣列發(fā)射到該第一光學(xué)面的光線與該第二光學(xué)面反射到該光功率探測(cè)器陣列的光線大致平行。
[0006]在一些實(shí)施例中，該第一光學(xué)面相對(duì)該激光器陣列具有45度傾角，該第二光學(xué)面相對(duì)該光功率探測(cè)器陣列具有45度傾角，并且該第一光學(xué)面垂直于該第二光學(xué)面。
[0007]在一些實(shí)施例中，該第一光學(xué)面是采用光學(xué)鍍膜工藝形成的。
[0008]在一些實(shí)施例中，還包括一適配器，用以放置該光功率分束棱鏡并連接該透鏡陣列。
[0009]在一些實(shí)施例中，該光功率分束棱鏡及該適配器均是一體注塑成型的。
[0010]在一些實(shí)施例中，該透鏡陣列包含等間隔地排列在一條直線上的3N個(gè)透鏡，分別與這些激光器、光功率探測(cè)器及光接收器一一對(duì)應(yīng)。
[0011 ] 在一些實(shí)施例中，該激光器陣列是垂直腔面發(fā)射的。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還是:提供一種光收發(fā)模塊中激光器陣列光功率的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，在靠近一激光器陣列用于進(jìn)行準(zhǔn)直處理的一透鏡陣列之后設(shè)置一光功率分束棱鏡，用以將激光器陣列發(fā)射出的設(shè)定分量的光反射到與激光器陣列并列設(shè)置的一光功率探測(cè)器陣列，實(shí)現(xiàn)激光功率的測(cè)量。
[0013]在一些實(shí)施例中，該激光器陣列包括等間隔地排列在一條直線上的N個(gè)垂直腔面發(fā)射的激光器；該透鏡陣列包含等間隔地排列在一條直線上的3N個(gè)透鏡，分別與這些激光器、光功率探測(cè)器及光接收器一一對(duì)應(yīng)。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于，通過設(shè)置光功率分束棱鏡來將激光器陣列發(fā)射出的一設(shè)定分量的光反射到與該激光器陣列并列設(shè)置的一光功率探測(cè)器陣列，能夠精準(zhǔn)、方便地實(shí)現(xiàn)激光器陣列的光功率的實(shí)時(shí)測(cè)量。
【附圖說明】
[0015]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0016]圖1為本發(fā)明的光收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)示意。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明提出一種光收發(fā)模塊的激光器陣列光功率的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，在靠近一激光器陣列用于進(jìn)行準(zhǔn)直處理的一透鏡陣列之后設(shè)置一光功率分束棱鏡，用以將激光器陣列發(fā)射出的設(shè)定分量的光反射到與激光器陣列并列設(shè)置的一光功率探測(cè)器陣列。這種方法，適用于所有激光器陣列中的激光功率監(jiān)測(cè)，特別是垂直腔面發(fā)射的激光器陣列，這類激光器陣列大量應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的、短距離的、通過并行多模光纖的光收發(fā)模塊交換。
[0019]較佳地，該激光器陣列包括等間隔地排列在一條直線上的N個(gè)垂直腔面發(fā)射的激光器；該透鏡陣列包含等間隔地排列在一條直線上的3N個(gè)透鏡，分別與這些激光器、光功率探測(cè)器及光接收器一一對(duì)應(yīng)。如此一來，可以巧妙地利用上現(xiàn)有光收發(fā)模塊中的1x12透鏡陣列中未被用到的4個(gè)透鏡，使生產(chǎn)工藝具有延續(xù)性，縮短了研發(fā)與生產(chǎn)周期，簡(jiǎn)化了管理環(huán)節(jié)。
[0020]本發(fā)明考慮到被測(cè)激光的屬性，使用光學(xué)工藝制作光功率分束棱鏡分光，并用高分子材料模壓的適配器來連接模壓成型的光學(xué)組件(透鏡陣列)，在保持原有的多光路有效耦合的同時(shí)，加入了激光功率監(jiān)測(cè)的功能。并且，由于被測(cè)光信號(hào)反射到激光器陣列所固定的電路板上，使光功率探測(cè)器陣列可以設(shè)計(jì)在同一電路板上，也可以簡(jiǎn)化光功率探測(cè)器陣列的固定與電路實(shí)現(xiàn)。
[0021]圖1為本發(fā)明的光收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)示意。參見圖1，本發(fā)明提供一種光收發(fā)模塊，其包括:一電路板1、一激光器陣列2、一光功率探測(cè)器陣列3、一光接收器陣列4、一透鏡陣列5以及一光功率分束棱鏡6。
[0022]該激光器陣列2包含N個(gè)排列成一行的垂直腔面發(fā)射的激光器21，例如:由4個(gè)激光器21等間隔排列在一條直線上。每個(gè)激光器21發(fā)射出的光線LoutO能夠經(jīng)由該透鏡陣列5和光功率分束棱鏡6出射到一光纖陣列(圖未不)。其中，出射的光線Loutl占發(fā)射的光線LoutO的大部，發(fā)射的光線LoutO的剩余部分則經(jīng)光功率分束棱鏡6反射到光功率探測(cè)器陣列3。由于該反射的光線Lout2占發(fā)射的光線LoutO的一設(shè)定分量，從而可以根據(jù)檢測(cè)出的反射的光線Lout2的光功率計(jì)算出該發(fā)射的光線LoutO的光功率。
[0023]該光功率探測(cè)器陣列3包含N個(gè)排列成一行的光功率探測(cè)器31，例如:由4個(gè)光功率探測(cè)器31等間隔排列在一條直線上。
[0024]該光接收器陣列4用于耦合一光纖陣列