CN102230993A - 多模光纤传输用光发射模块 - Google Patents

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Abstract

一种多模光纤传输用光发射模块,属于光纤通信技术领域。包括光发射组件和光输出组件,光输出组件与光发射组件连接,光发射组件包括激光发射器和管座,激光发射器与管座相配合,光输出组件包括适配器、陶瓷插芯、尾纤保护套和光纤连接头,适配器与管座配接,尾纤保护套与适配器配接,陶瓷插芯的一端插置于适配器的适配器插芯孔内,另一端插置于尾纤保护套的尾纤保护套插芯孔内,特点是：光输出组件还包括有一直径为9μm的单模光纤,单模光纤的一端插入陶瓷插芯的陶瓷插芯孔内,另一端与光纤连接头的一端插接配合,光纤连接头的另一端与多模光纤插接配合；激光发射器所发射的激光束的波长为1550nm。能使激光信号的传输距离由已有技术的550米延长至1000米以上。

Description

多模光纤传输用光发射模块
技术领域
本发明属于光纤通信技术领域，具体涉及一种多模光纤传输用光发射模块。
背景技术
之所以目前的局域网传输介质和室内光纤配线主要使用多模光纤（约占85%以上），这是因为多模光纤具有组网成本低的优势，以及多模光纤已经改进了影响推广使用的芯层折射率分布控制和中心凹陷等技术问题。
但是，光在多模光纤中传输时存在许多种传输模式，而每种传输模式具有不同的传输速度和相位，因此虽然在输入端同时输入光脉冲信号，但到达接收端的时间却不同，于是产生了脉冲展宽现象（称为光纤色散），这种现象使多模光纤传输带宽变窄，传输损耗变大。因此限制了多模光纤的传输容量和传输距离，按IEEE802.3z标准推荐，对于1550nm波长激光器，在1GPS千兆网中，多模光纤最高只能支持550米的传输距离，在10GPS万兆网中，多模光纤最大只能支持100米以内的传输距离。
从技术层面上讲，光端模块可以使用合适的光器件与多模光纤配合，但光纤色散依然是光信号在多模光纤中传输的主要问题，因此如何在发光器件与多模光纤之间利用模式耦合获得理想的传输特性而藉以延长光信号在多模光纤中的传输距离，以降低千兆和万兆局域网的布线成本成为了目前业界关注并且期望解决的课题。
在已公开的文献特别是专利文献中虽然不乏关于多模光纤传输用光发射模块的技术信息，略以例举的如CN2710219Y（DFB激光器组件）、CN101726810A（高速低功耗长距离传输用SFPplus光模块）、CN1595740A（光模块及光传输装置）、CN201656987U（短距离多模光纤传输收发模块的激光器）、CN102023339A（模式耦合器装置、光模块、模式耦合收发机）、CN101512851A（功率光纤激光装置）和CN201307169Y（多模光纤的激光次模块结构），等等。但是，在并不限于例举的前述专利文献中均未见诸得以解决上述课题的技术启示。为此，本申请人作了有益的尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种通过有益的模式耦合而有助于显著延长激光信号在多模光纤中传输距离的多模光纤传输用光发射模块。
本发明的任务是这样来完成的，一种多模光纤传输用光发射模块，包括光发射组件和光输出组件，光输出组件与光发射组件连接，其中：光发射组件包括激光发射器和管座，激光发射器与管座相配合，光输出组件包括适配器、陶瓷插芯、尾纤保护套和光纤连接头，适配器与管座配接，尾纤保护套与适配器配接，陶瓷插芯的一端插置于适配器的适配器插芯孔内，另一端插置于尾纤保护套的尾纤保护套插芯孔内，特征在于：所述的光输出组件还包括有一直径为9μm的单模光纤，该单模光纤的一端插入所述陶瓷插芯的陶瓷插芯孔内，另一端与所述光纤连接头的一端插接配合，而光纤连接头的另一端用于与多模光纤插接配合；所述激光发射器所发射的激光束的波长为1550nm。
本发明所述的单模光纤的长度为30-150㎝。
本发明所述的陶瓷插芯孔的直径为9μm。
本发明提供的技术方案由于对光输出组件增加了直径为9μm的单模光纤，因而由直径9μm的单模光纤起到对过注入状态的光信号进行滤波，限制对多模光纤高次模的激励，激光信号近场强度分布能满足在多模光纤中心30μm范围内光通量大于75%，而在多模光纤中心9μm范围内光通量大于25%的要求，能使激光信号的传输距离由已有技术的550米延长至1000米以上。
附图说明
图1为本发明的实施例结构图。
图2为和图1组装后的示意图。
图3为图1和图2所示的陶瓷插芯的结构图。
具体实施方式
如业界所知，由半导体激光发射器作为光源时，光斑仅为几微米，发散角较小，在多模光纤中只激励中心传输的少数模式，由于每个模式都携带了一部分（相当大的）功率，光纤中心折射率畸变对这些仅有的、少数模式的时延特性产生的影响而引起带宽明显下降，使多模光纤的传输特性变差。因此，本申请人基于模式耦合理论而作了有益的改进。
实施例1：
请见图1、图2和图3，给出了由激光发射器11和管座12构成的光发射组件1以及由适配器21、陶瓷插芯22、尾纤保护套23和光纤连接头24构成的光输出组件2，激光发射器11为半导体激光发射器，与管座12固定，具体是：通过夹具并且在加电状态下调整X、Y和Z这三轴，使接收光信号最大时采用胶水将激光发射器11与管座12固定并且烘干（将胶水烘干）。由图1和图2所示，激光发射器11右端的激光发射头探入于管座12的管座腔121内。适配器21的左端端面与管座12的右端端面相配接，配接方式优选使用激光焊接，具体是：通过专用夹具并且在加电状态下调整接收到的光信号最大时实施激光焊接。尾纤保护套23套置在适配器21的右端，优选的方案将尾纤保护套23的左端端面与适配器21的右端的适配器配接端面212采用胶粘剂固定连接。陶瓷插芯22的一端即左端插入于适配器21的适配器插芯孔211内，而陶瓷插芯22的另一端即右端插入到尾纤保护套23的尾纤保护套插芯孔231内。
作为本发明方案的技术要点，前述的激光发射器11所发射的激光的波长为1550nm；陶瓷插芯22的陶瓷插芯孔221（图3示）的直径为9μm；前述的光输出组件2还包括有一长度为50㎝并且直径9μm的单模光纤25，由该直径9μm的单模光纤25作为限模注入光纤，对满注入状态进行滤波，限制对多模光纤3高次模的激励。激光信号近场强度分布基本满足在多模光纤中心30μm范围内光通量大于75%，在多模光纤中心9μm范围内光通量大于25%的要求。这种结构可以有效地提高多模光纤3的传输容量，并且使得传输距离达到原有距离一倍以上。
由于前述的9μm的单模光纤25的长度为50㎝，因此在将单模光纤25的左端插入陶瓷插芯孔221内后以及将单模光纤25的右端与光纤连接头24的左端插配后，可以将单模光纤25中部的冗余部分绕在固定夹具上并且收容于增设的模块内。光纤连接头24的右端供图示的多模光纤3插配。
由激光发射器11经过其微透镜将光源聚焦到由9μm的单模光纤25上，由单模光纤25将单模信号耦合到多模光纤3上。
实施例2：
仅将9μm的单模光纤25的长度改为150㎝。其余均同对实施例1的描述。
实施例3：
仅将9μm的单模光纤25的长度改为30㎝。其余均同对实施例1的描述。

Claims (3)

1.一种多模光纤传输用光发射模块，包括光发射组件(1)和光输出组件(2)，光输出组件(1)与光发射组件(2)连接，其中：光发射组件(1)包括激光发射器(11)和管座(12)，激光发射器(11)与管座(12)相配合，光输出组件(2)包括适配器(21)、陶瓷插芯(22)、尾纤保护套(23)和光纤连接头(24)，适配器(21)与管座(12)配接，尾纤保护套(23)与适配器(21)配接，陶瓷插芯(22)的一端插置于适配器(21)的适配器插芯孔(211)内，另一端插置于尾纤保护套(23)的尾纤保护套插芯孔(231)内，其特征在于：所述的光输出组件(2)还包括有一直径为9μm的单模光纤(25)，该单模光纤(25)的一端插入所述陶瓷插芯(22)的陶瓷插芯孔(221)内，另一端与所述光纤连接头(24)的一端插接配合，而光纤连接头(24)的另一端用于与多模光纤(3)插接配合；所述激光发射器(11)所发射的激光束的波长为1550nm。
2.根据权利要求1所述的多模光纤传输用光发射模块，其特征在于所述的单模光纤(25)的长度为30-150㎝。
3.根据权利要求1所述的多模光纤传输用光发射模块，其特征在于所述的陶瓷插芯孔(221)的直径为9μm。
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