CN113341514A - 一种基于双lc接口的多通道光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于双LC接口的多通道光模块，属于光模块技术领域，包括：沿输出光轴方向依次设置的具有N通道LD模组、具有N个输入端口的多芯光纤扇入器件、与多芯光纤扇入器件的输出端口进行耦合的具有N芯的多芯光纤以及与多芯光纤进行连接的多芯光纤LC连接器；沿输入光轴方向依次设置的另一多芯光纤LC连接器、与另一多芯光纤LC连接器连接的另一具有N芯的多芯光纤、与另一具有N芯的多芯光纤耦合的具有N个输出端口的多芯光纤扇出器件以及与多芯光纤扇出器件的N个输出端口连接的探测器阵列。通过本发明可以使用两根芯数为N的多芯光纤实现有2N个收发通道的光模块的传输，在节省布线空间的同时总体成本更优。

Description

一种基于双LC接口的多通道光模块
技术领域
本发明属于光模块技术领域，更具体地，涉及一种基于双LC接口的多通道光模块。
背景技术
目前高速光模块主要包括并行传输的SR4、PSM4、SR8、SR16以及使用波分复用传输方案的CWDM4、LR4、ER4、FR8、LR8、ER8等。并行传输采用多根光纤并行传输的方式实现单个模块的高速传输，如图2所示。例如SR4、PSM4采用4根光纤收光，4根光纤发光实现8通道收发，SR8则需要采用8收8发共16根光纤进行并行传输，以此类推。并行方案需要使用高密度的MPO接头与光模块进行连接，通道数越高，所需要的MPO接头密度也越高，而目前最常用的12通道MPO接口仅能满足8通道的收发需求，随着模块速率的增加，并行方案消耗的光纤量、对接口密度的要求以及传输光缆体积的增加皆会成为挑战。
在大于500m的传输场景，由于并行传输消耗光纤量随传输距离呈倍数增长，并不适合用于远距离传输。故通常使用波分复用的方式进行传输，如图1所示，无论通道数量的多少，波分复用方式仅需要消耗一收一发两根光纤，使用光纤总使用量较少。但波分复用方案需要增加分合波器，目前多通道分合波器成本较高，且需要使用多个不同波长的激光器，例如LR8，需要8个不同波长的激光器进行发光。对产业链成熟度以及复用程度也会造成一定的影响，导致波分复用方案的综合成本也较高。
因此需要一种节省光纤、节省布线空间、可以使用低成本双工连接器且能够使用同波长激光器的成本更优的光模块解决方案。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于双LC接口的多通道光模块，是一种可以节省光纤、节省布线空间、可以使用低成本双工连接器且能够使用同波长激光器的成本更优的光模块。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于双LC接口的多通道光模块，包括：沿输出光轴方向依次设置的具有N个激光器的LD模组、具有N个输入端口和一组输出端口的多芯光纤扇入器件、与所述多芯光纤扇入器件的输出端口进行耦合的具有N芯的多芯光纤以及与所述多芯光纤进行连接的多芯光纤LC连接器；
沿输入光轴方向依次设置的另一多芯光纤LC连接器、与所述另一多芯光纤LC连接器连接的另一具有N芯的多芯光纤、与所述另一具有N芯的多芯光纤耦合的具有一组输入端口和N个输出端口的多芯光纤扇出器件以及与所述多芯光纤扇出器件的N个输出端口连接的探测器阵列。
在一些可选的实施方案中，所述多芯光纤扇入器件为N芯光纤扇入器件，所述N芯光纤扇入器件的输入端口能够与常规单模光纤进行连接，也能够通过透镜耦合直接接收激光器发光。
在一些可选的实施方案中，N通道LD模组与所述N芯光纤扇入器件的输入端口之间设有N个与LD模组的N个通道分别对应的第一聚焦透镜，用于将LD模组发出的N路发散光源汇聚并耦合到所述N芯光纤扇入器件的N个输入端口中，从所述N芯光纤扇入器件的一组输出端口进入N芯光纤的N个并行通道中。
在一些可选的实施方案中，所述N芯光纤扇入器件的一组输出端口包括N个与N芯光纤纤芯排列一致的出口。
在一些可选的实施方案中，所述N芯光纤扇入器件的输入端口的间隔与激光器模组的排布间隔相同。
在一些可选的实施方案中，所述多芯光纤扇出器件为N芯光纤扇出器件，所述N芯光纤扇出器件的一组输入端口包括N个与N芯光纤纤芯排列一致的入口。
在一些可选的实施方案中，所述N芯光纤扇出器件的输出端口的间隔与探测器模组的排布间隔相同。
在一些可选的实施方案中，所述N芯光纤扇出器件的输出端口能够与常规单模光纤进行连接，也能够直接将光信号传输到探测器上。
在一些可选的实施方案中，所述N芯光纤扇入器件的输出端口与N芯光纤直接或通过光纤阵列进行连接。
在一些可选的实施方案中，所述N芯光纤扇出器件的输入端口与N芯光纤直接或通过光纤阵列进行连接。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明采用新型的光模块结构，由两根多芯光纤、一个多芯光纤扇入器件、一个多芯光纤扇出器件实现N发N收的并行光模块方案。实现2N通道传输，可替代原有的SR4、PSM4、SR8、SR16、CWDM4、LR4、ER4、FR8、LR8、ER8等通道数量为4的倍数的并行或波分复用传输方案，相较DR4、PSM4等并行方案，本发明在光模块外部采用两根多芯光纤即可完成原有所有收发通道的信号传输，节省布线光纤量的同时大大提高了通道密度，同时，把原有的MPO接口替换为双工接口，减少了光模块连接器的成本，同时解决了数据中心等应用中布线密度的问题。本发明相较CWDM4、LR4、ZR4等波分复用方案，可以采用单一波长的激光器，更有利于产业链的规模量产以及厂家备货，且将原本的MUX、DEMUX器件换成现有的N芯光纤扇入扇出器件，成本更优。且扇入扇出器件的插损小于MUX、DEMUX器件，为光模块的整体损耗留出更多的余量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种常规基于复用器、解复用器的8通道光模块示意图；
图2是本发明实施例提供的一种常规并行8通道光模块示意图；
图3是本发明实施例提供的一种基于4芯光纤扇入扇出器件的8通道光模块光路结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种4*1的4芯光纤扇入扇出器件的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种4芯光纤的截面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明实例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明提供了一种低成本长距离多通道传输的光模块解决方案，通过成倍增加通道数量来提高密度，该光模块每个通道都可以使用波长相同的激光器。实现16个通道的传输仅需要两根8芯光纤，实现32个通道仅需要两根16芯光纤。以此类推，可以使用两根芯数为N的多芯光纤实现有2N个收发通道的光模块的传输。在节省布线空间的同时总体成本更优。
实施例1：
如图3、图4、图5所示，为本实施例提供的一种新型的多通道光模块，包括沿光轴方向依次设置的4通道LD模组1(编号为1A、1B、1C和1D)、4芯光纤扇入器件3、4芯光纤阵列4(编号为4A和4B)、以及与4芯光纤扇入器件输出端进行耦合的4芯光纤5(编号为5A)，与4芯光纤5A进行连接的4芯光纤LC连接器6(编号为6A)。
其中，上述4通道LD模组1与4芯光纤扇入器件3的输入端之间设有4个与LD模组的4个通道分别对应的第一聚焦透镜2(编号为2A、2B、2C、2D)，用于将LD模组发出的4路发散光源汇聚并耦合到4芯光纤扇入器件3的4个输入端31、32、33、34中，从4芯光纤扇入器件3的输出端39进入4芯光纤的4个并行通道51、52、53、54中。输入光路包含沿光轴方向依次设置的4芯光纤LC连接器(编号为6B)、4芯光纤(编号为5B)、4芯光纤阵列(编号为4B)、4芯光纤扇出器件8以及探测器模组7(编号为7A～7D)。4芯光纤5B接收外部光信号，通过4芯光纤阵列4B进入4芯光纤扇出器件8的输入端89，从4芯光纤扇出器件8的输出端81、82、83、84直接到达探测器阵列7。实现并行4收4发的光模块方案。
上述4芯光纤扇入器件3具有4个输入端口以及一组输出端口，一组输出端口包含4个与4芯光纤的4个纤芯排布相同的输出端口。4个输入端口的间隔与激光器模组1A、1B、1C、1D的排布间隔相同。4芯光纤扇出器件具有一组输入端口89及4个输出端口81、82、83、84。输入端口89的排布与4芯光纤的四个纤芯排布相同。输出端口81、82、83、84的间隔与探测器模组7的排布间隔相同。4芯光纤扇入器件的输出端口39通过4芯光纤阵列4A与4芯光纤5A进行连接，4芯光纤扇出器件的输入端口89通过4芯光纤阵列4B与4芯光纤5B进行连接。4芯光纤扇入器件3和4芯光纤扇出器件8的插损均为2dB，优选的，均为1.5dB。
实施例2：
实施例2中激光器阵列中的激光器数量、探测器阵列中的探测器数量、多芯光纤的芯数以及扇入扇出器件的通道数量皆为实施例1中相关数量的2倍，激光器和探测器的排布为2*4的矩形排布。
实施例3：
实施例2中激光器阵列中的激光器数量、探测器阵列中的探测器数量、多芯光纤的芯数以及扇入扇出器件的通道数量皆为实施例1中相关数量的2倍，激光器和探测器的排布为1*8的线型排布。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于双LC接口的多通道光模块，其特征在于，包括：沿输出光轴方向依次设置的具有N个激光器的LD模组、具有N个输入端口和一组输出端口的多芯光纤扇入器件、与所述多芯光纤扇入器件的输出端口进行耦合的具有N芯的多芯光纤以及与所述多芯光纤进行连接的多芯光纤LC连接器；
沿输入光轴方向依次设置的另一多芯光纤LC连接器、与所述另一多芯光纤LC连接器连接的另一具有N芯的多芯光纤、与所述另一具有N芯的多芯光纤耦合的具有一组输入端口和N个输出端口的多芯光纤扇出器件以及与所述多芯光纤扇出器件的N个输出端口连接的探测器阵列。
2.根据权利要求1所述的多通道光模块，其特征在于，所述多芯光纤扇入器件为N芯光纤扇入器件，所述N芯光纤扇入器件的输入端口能够与常规单模光纤进行连接，也能够通过透镜耦合直接接收激光器发光。
3.根据权利要求2所述的多通道光模块，其特征在于，N通道LD模组与所述N芯光纤扇入器件的输入端口之间设有N个与LD模组的N个通道分别对应的第一聚焦透镜，用于将LD模组发出的N路发散光源汇聚并耦合到所述N芯光纤扇入器件的N个输入端口中，从所述N芯光纤扇入器件的一组输出端口进入N芯光纤的N个并行通道中。
4.根据权利要求2至3任意一项所述的多通道光模块，其特征在于，所述N芯光纤扇入器件的一组输出端口包括N个与N芯光纤纤芯排列一致的出口。
5.根据权利要求4所述的多通道光模块，其特征在于，所述N芯光纤扇入器件的输入端口的间隔与激光器模组的排布间隔相同。
6.根据权利要求1所述的多通道光模块，其特征在于，所述多芯光纤扇出器件为N芯光纤扇出器件，所述N芯光纤扇出器件的一组输入端口包括N个与N芯光纤纤芯排列一致的入口。
7.根据权利要求6所述的多通道光模块，其特征在于，所述N芯光纤扇出器件的输出端口的间隔与探测器模组的排布间隔相同。
8.根据权利要求6或7所述的多通道光模块，其特征在于，所述N芯光纤扇出器件的输出端口能够与常规单模光纤进行连接，也能够直接将光信号传输到探测器上。
9.根据权利要求5所述的多通道光模块，其特征在于，所述N芯光纤扇入器件的输出端口与N芯光纤直接或通过光纤阵列进行连接。
10.根据权利要求8所述的多通道光模块，其特征在于，所述N芯光纤扇出器件的输入端口与N芯光纤直接或通过光纤阵列进行连接。
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