CN104508527B - 光学耦合装置和光学通信*** - Google Patents

光学耦合装置和光学通信*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学耦合装置,所述装置包括外壳,被设置在外壳上的第一光学端口,被设置在外壳上并且被配置成耦合到光纤缆的第二光学端口,在第一光学端口与第二光学端口之间导引光学信号的光学信号路径,被设置在外壳上的监控装置,以及解耦元件,所述解耦元件被光学耦合到光学信号路径和监控装置,以便将从在第一光学端口与第二光学端口之间被导引的光学信号中解耦出的光学监控信号耦合到监控装置上。此外,本发明提供一种光学通信***,所述***包括具有光学信号处理装置的光学模块,光学信号处理装置被配置成用于由接收装置接收光学信号和由光学信号源传输光学信号中的至少一个,所述***还包括导引光学信号的光学耦合装置。

Description

光学耦合装置和光学通信***
技术领域
本发明涉及光学通信***领域中的新技术。
背景技术
光学通信装置用于传输和/或接收用于光数据通信的光学信号。在传输之前,光学信号由光源产生,例如由发光二极管产生。被传输的光学信号由光学接收器(诸如光敏二极管)接收。光学信号的传输可以由包括一个或多个光纤的光纤缆执行。
为了在光学发送器/接收器(收发器)与光缆的端部之间导引光学信号,可以使用所谓的光学耦合装置或光学耦合单元。光学信号路径在光学耦合装置内被设置在光学耦合装置的各光学端口之间。光学端口中的一个被配置成用于从光学发送器接收光学信号和/或用于将光学信号传输到光学接收器。光学耦合装置的由光学路径连接到光学端口的另一个光学端口被配置成用于从光纤接收光学信号和/或用于将光学信号传输到光纤。
在光学通信装置中,(部分)透明的耦合单元可以用于光束或信号的导引和/或通过使用透镜和反射式光学表面建立光学信号路径。如果光学信号例如由激光装置产生,则可能必要的是控制或监控激光的光输出功率。为了实施这样的监控特性,光学信号的一部分被解耦到光敏二极管(所述光敏二极管还可以被称作监控二极管),以便由电路测量激光的当前光输出功率。监控二极管通常被定位成在与激光相同表面(基板)上紧靠激光。
发明内容
本发明的目的是提供用于光学通信装置的改进技术,所述改进技术允许装置部件的较高集成度。装置设计还应当被简化。
根据本发明的一方面,提供一种光学耦合装置,所述装置包括外壳;被设置在外壳上的第一光学端口;被设置在外壳上并且被配置成耦合到光纤缆的第二光学端口;在第一光学端口与第二光学端口之间导引光学信号的光学信号路径;被设置在外壳上的监控装置;以及解耦元件,所述解耦元件被光学耦合到光学信号路径和监控装置,以便将从在第一光学端口与第二光学端口之间被导引的光学信号中解耦出的光学监控信号耦合到监控装置上。
根据本发明的另一个方面,存在一种光学通信***,所述***包括光学模块,所述光学模块包括光学信号处理装置,光学信号处理装置被配置成用于由接收装置接收光学信号和由光学信号源传输光学信号中的至少一个,所述***还包括导引光学信号的光学耦合装置。
光学耦合装置可以用于为待传输的光学信号在光学通信***的各部件之间提供导引。在一个实施方式中,光学信号可以通过被设置在光学耦合装置的外壳上的第二光学端口接收。如果第二光学端口被耦合到光纤缆的端部,则由线缆传输的光学信号经由第二光学端口接收。接下来,被接收的光学信号沿着被设置在第一光学端口的外壳中的光学信号路径被导引。被导引的光学信号通过第一光学端口离开外壳,以便例如由光学接收器(诸如光敏二极管)接收。
在替代实施方式中,由光学信号源(诸如发光二极管)发出的光学信号通过被设置在外壳上的第一光学端口接收。接下来,被接收的光学信号沿着光学信号路径被导引到第二光学端口,以便将光学信号耦合到光纤缆中,所述光纤缆被连接到第二光学端口。在又一个实施方式中,光学耦合装置可以连通光学收发器一起使用,以便沿着光学信号路径在光学耦合单元内双向导引光学信号。
光源可以包括多个光源的阵列,例如发光二极管阵列。参照这样的实施方式,监控装置可以接收从所有光源中解耦出的光。在某些其他实施方式中,监控装置可以配置有数个监控子装置,所述数个监控子装置例如由多个光敏二极管实施。监控子装置接收来自一个或多个光源的光。此外,可以提供监控机构的组合,其中一个或多个监控子装置接收从(仅)一个光源中解耦出的光,以及一个或多个其他监控子装置接收从数个光源中解耦出的光。
根据本发明的一方面,一个或多个条形导体被设置在外壳上,条形导体被连接到监控装置的连接端口。条形导体可以配置成类似印刷电路板上的导体条。
在一个实施方式中,解耦元件是被设置在光学信号路径中的光导元件。例如,解耦元件是部分透明的光或光束反射元件,从而,将光的在光反射元件的表面上被反射的一部分解耦。
在优选实施方式中,监控装置被设置在解耦元件上。也可以说是解耦元件被设置在监控装置上。例如,监控二极管可以被设置在解耦元件的后侧上,所述解耦元件例如可以由光反射元件提供。由解耦元件从沿着光学信号路径被导引的光学信号中解耦出的光提供光学监控信号,所述光学监控信号将会被耦合到监控装置。
根据另一实施方式,解耦元件和监控装置被配置为集成的功能单元。
在又一实施方式中,解耦装置配置有部分透明的反射元件,反射元件是监控装置的覆盖物的一部分。例如,反射元件可以是覆盖监控装置的敏感区域的覆盖物的一部分,所述敏感区域可以配置有光敏二极管。碰到监控装置的覆盖物的光学信号将会在表面上反射,但光的一部分将会通过穿过反射元件而解耦出并且将会碰到监控装置的敏感区域。
根据优选实施方式,被定位在光学信号路径中的光导元件被设置在外壳的内表面上。例如,外壳的内侧上的表面区域可以配置有某些反射涂层,以便提供光反射元件。这样的光反射元件被集成到光学耦合装置的外壳中。
在另一个优选实施方式中,第二光学端口包括阴连接器,所述阴连接器用于接收被设置在光纤缆的端部上的阳连接器。在替代实施方式中,存在被设置在外壳上的阳连接器,所述阳连接器用于接收被设置在光纤的端部上的阴连接器。
附图说明
接下来,本发明的其他方面通过参照优选实施方式而描述。在附图中,
图1示出光学通信***的示意图,以及
图2示出光学耦合装置的示意图。
具体实施方式
图1示出光学通信***的示意图,所述光学通信***包括基板1,所述基板配置有印刷电路板。条形导体2被设置在基板1上,以便电连接***部件。在数个***部件中存在光学发送器3,所述光学发送器配置有产生光学信号的发光二极管4。根据图1,光学耦合装置5在基板1上被定位在光学发送器3上方。
监控装置7在光学耦合装置5的外壳6上被设置在光反射元件8的后侧上,所述光反射元件是光学信号路径9的一部分,所述光学信号路径被设置在外壳6中,以便在被设置在外壳6上的第一与第二光学端口10、11之间导引光学信号。光学信号沿着光学信号路径9在第一光学端口10与第二光学端口11之间被导引。第二光学端口11被配置成耦合到光纤缆的端部(未示出),以便将被导引的光学信号耦合到光纤缆的光纤中。例如,耦合可以由卡套接头提供。
如果光学信号由光学发送器3产生,则光学信号通过第二光学端口11在光学耦合装置或单元5中被接收。接下来,光学信号沿着光学信号路径9被导引到第一光学端口10。在另一个操作模式中,从光纤缆接收的光学信号从第一光学端口10被导引到第二光学端口11,以便由光学接收器(未示出)接收。优选地,光学接收器也被设置在基板1中。
参照图2,存在光学耦合装置的外壳6的放大示意图。在外壳6的外表面12上存在条形导体13,所述条形导体连接到基板1上的条形导体2以及监控装置7(参见图1)。
光学信号的通向监控装置7的部分能够由表面的属性实现,例如表面中的机械或光学结构(诸如透镜、凹槽、备件)实现。光学信号的通向监控装置7的部分还能够通过使用不同材料组合或通过施加涂层实现。监控二极管的安装区域中的结构也能够被设计成最小化阵列设置中的各通道之间的光学串扰。可能的是以感光区域的涂层实现光学路径中的镜面。
监控装置7的安装能够通过粘接、焊接、机械连接或通过其他结合技术实现。也可以将监控二极管直接印刷或以其他方式沉积(化学沉积、电解沉积、气相沉积)在耦合单元上。以这样的方式,监控结构能够被直接施加在耦合单元上,形成一个单一部件。
如果监控装置7与耦合单元一起安装或制造是有利的,则能够使用另一个物理效应(例如光敏电阻、热电或光电效应等)以检测光。
光学耦合单元5的由金属预浸料制成的导体路径能够通过二次成型、粘接、焊接、沉积(化学沉积、电解沉积、气相沉积)或以其他结合技术***或实现。可以使用柔性基板以便以电子墨水或以厚膜浆料印刷条形导体2或在耦合单元5中实现空腔或压纹,以便在所述耦合单元内/上实现导体路径。
光学耦合装置5用于单一激光以及用于激光阵列。
在该说明书中公开的特征、附图和/或权利要求可以用于以各种实施方式实现本发明,无论是单独还是以各种组合方式。

Claims (10)

1.一种配置成用于安装到基板的光学耦合装置,所述光学耦合装置包括:
外壳,
第一光学端口,其被设置在外壳上,所述第一光学端口定位在外壳上以使光垂直于基板通过,
第二光学端口,其被设置在外壳上并且被配置成耦合到光纤缆,所述第二光学端口定位在外壳上以使光平行于基板通过,
解耦元件,其包括外壳的成角度部分并且定位以提供光学信号路径,所述光学信号路径在第一光学端口与第二光学端口之间导引光学信号,其中所述解耦元件提供用于光学监控信号的监控信号路径,所述光学监控信号从光学信号路径中解耦出,以及
监控装置,其被设置在外壳的成角度部分上,以便接收监控信号。
2.根据权利要求1所述的装置,还包括被设置在外壳上的一个或多个条形导体,条形导体被连接到监控装置的连接端口。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中解耦元件是在第一光学端口与第二光学端口之间被设置在光学信号路径中的部分透明的反射涂层。
4.根据权利要求1或2所述的装置,其中解耦元件和监控装置共同设置成集成的功能单元。
5.根据权利要求4所述的装置,其中所述解耦装置配置有部分透明的反射元件,反射元件是监控装置的覆盖物的一部分。
6.根据权利要求1或2所述的装置,其中被定位在光学信号路径中的光导元件被设置在外壳的内表面上。
7.根据权利要求1或2所述的装置,其中第二光学端口包括阴连接器,所述阴连接器用于接收被设置在光纤缆的端部上的阳连接器。
8.一种光学通信***,包括:
光学模块,其包括光学信号处理装置,光学信号处理装置被配置成用于由接收装置接收光学信号和由光学信号源传输光学信号中的至少一个,以及
根据在前权利要求中任一项所述的光学耦合装置,光学耦合装置导引光学信号。
9.根据权利要求8所述的***,其中光学耦合装置被设置在接收装置和光学信号源中的至少一个的上方。
10.根据权利要求8或9所述的***,其中光学信号处理装置包括基板,基板包括被连接到一个或多个条形导体的电连接器,所述一个或多个条形导体被设置在光学耦合装置的外壳上。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488427A (zh) * 2020-11-12 2022-05-13 希烽光电科技(南京)有限公司 一种带有斜反射镜的光发射子组件

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440976A1 (de) * 1994-11-17 1996-05-23 Ant Nachrichtentech Optische Sende- und Empfangseinrichtung mit einem oberflächenemittierenden Laser
DE4440935A1 (de) * 1994-11-17 1996-05-23 Ant Nachrichtentech Optische Sende- und Empfangseinrichtung
JPH09307134A (ja) * 1996-05-13 1997-11-28 Fujitsu Ltd 受光素子及びその光モジュール並びに光ユニット
US5929518A (en) * 1997-07-20 1999-07-27 Motorola, Inc. Circuit board and method
JP3792040B2 (ja) * 1998-03-06 2006-06-28 松下電器産業株式会社 双方向光半導体装置
US6081638A (en) * 1998-07-20 2000-06-27 Honeywell Inc. Fiber optic header with integrated power monitor
US6205274B1 (en) * 1998-07-20 2001-03-20 Honeywell Inc. Fiber optic header for an edge emitting laser
AU5444399A (en) * 1998-08-28 2000-03-21 Fujikura Ltd. Method of mounting optical module and optical element, and optical module with receptacle
US8529139B2 (en) * 1998-09-22 2013-09-10 Digitaloptics Corporation East Optical element and system using the same
US6530697B1 (en) * 1998-09-22 2003-03-11 Digital Optics Corp. Multi-mode fiber coupler, system and associated methods
US6521989B2 (en) * 1998-10-08 2003-02-18 Honeywell Inc. Methods and apparatus for hermetically sealing electronic packages
JP2000249875A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Nec Corp 光通信モジュール
US6600845B1 (en) * 1999-10-18 2003-07-29 Digital Optics Corporation Integrated parallel transmitter
US6792178B1 (en) * 2000-01-12 2004-09-14 Finisar Corporation Fiber optic header with integrated power monitor
US6758607B2 (en) * 2001-03-09 2004-07-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical communication module and optical communication module product
JP4204476B2 (ja) * 2001-12-26 2009-01-07 三菱電機株式会社 波長モニタ装置、光モジュールおよび光モジュールの組立方法
US6954592B2 (en) * 2002-01-24 2005-10-11 Jds Uniphase Corporation Systems, methods and apparatus for bi-directional optical transceivers
US6841733B2 (en) * 2002-02-14 2005-01-11 Finisar Corporation Laser monitoring and control in a transmitter optical subassembly having a ceramic feedthrough header assembly
US6869230B2 (en) * 2002-07-02 2005-03-22 Sae Magnetics (Hong Kong) Assembly for high-speed optical transmitter or receiver
JP4352661B2 (ja) * 2002-07-25 2009-10-28 住友電気工業株式会社 光モジュール
US6969204B2 (en) * 2002-11-26 2005-11-29 Hymite A/S Optical package with an integrated lens and optical assemblies incorporating the package
US7254296B2 (en) * 2003-01-16 2007-08-07 Sae Magnetics (Hong Kong) Limited Apparatus for improved fiber optic coupling efficiency
US7083333B2 (en) * 2003-08-29 2006-08-01 Intel Corporation Optical packages and methods to manufacture the same
US7322754B2 (en) * 2004-02-11 2008-01-29 Jds Uniphase Corporation Compact optical sub-assembly
EP1835316A1 (en) * 2006-03-15 2007-09-19 Hitachi Metals, Ltd. Optical power monitor
JP2009141166A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Nec Corp 光トランシーバ及び光トランシーバが接続されるホスト基板
JP2011211152A (ja) 2009-12-22 2011-10-20 Enplas Corp レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール
US20110217045A1 (en) 2010-03-02 2011-09-08 Onechip Photonics Inc. Crosstalk mitigation in optical transceivers
US8538275B2 (en) 2010-04-05 2013-09-17 Alcatel Lucent Multimode optical communication
JP5779855B2 (ja) * 2010-09-24 2015-09-16 富士通株式会社 光モジュールおよび製造方法
JP2012151441A (ja) * 2010-12-28 2012-08-09 Ricoh Co Ltd 光デバイス、光走査装置及び画像形成装置
JP5571741B2 (ja) * 2012-06-19 2014-08-13 日本電信電話株式会社 光モジュール

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US9638878B2 (en) 2017-05-02
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