CN108020888B - 一种光分路监控器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光通讯领域，公开了一种光分路监控器，包括一个光电探测器，所述光电探测器包含一个将接收到的光信号转换为电信号的有源区域，所述光电探测器的外表面覆盖有高反射膜层，以构成一个带有高反射膜层的光电探测器，该表面区域的大小与传输的光信号的光束大小匹配，所述高反射膜层将入射到其表面的部分光信号进行反射，同时将余下部分的光信号透射到光电探测器的有源区域并转化为电信号进行监控，反射的那部分光信号作为光分路监控器的光输出信号。本发明的有益效果为：具备转向反射镜具有的改变无源信号方向的功能，同时也兼具监控信号的作用。

Description

一种光分路监控器
技术领域
本发明涉及光通讯领域，尤其涉及一种利用改进的监控光电探测器来同时实现反射和光探测功能的光分路监控器。
背景技术
在许多应用中需要对一个或多个光信号进行光学监控。一般来说，通过使用光功率分路器(TAP)分出光信号的小部分进行采样，并将此小部分的光信号引导到光探测器中以确定信号的功率水平(和/或其它信息)。由于监控功率仅为信号的小部分，因此测量不会显著影响主信号的功率水平。这种光学监控可以用在光纤通信网络中，以监控所选位置的光信号。
此外，还有各种类型的有源光学系统元件需要调整/调谐以满足一定的运行要求。例如，在多波长光通信系统中，期望每个波长的信号都保持基本上一致的功率水平输出。在多波长的光纤光放大器中，常常需要在波长谱中保持特定的增益分布(包括平坦分布)，这些情况仅仅作为一个示例，有许多场合需要监控光信号的功率水平。
典型的光分路监控器至少包括三个分立元件：一个双光纤准直器、一个高反射率介质反射镜和一个设置在反射镜后面的光电探测器。图1是原有技术结构的简化图，一个准直器1、介质反射镜2和光电探测器3。在此例中，沿输入光纤4传播的光信号经过准直器1和介质反射镜2。通过设计介质反射镜2的结构和厚度使得只有相对较小部分信号能通过介质反射镜2并打到光电探测器3中，而且大部分信号由介质反射镜2反射。反射信号将再次通过准直器1，然后耦合到输出光纤5。光电探测器3把透射的这部分光信号转化成电信号，通过进一步的处理来测量这个信号的功率，光电探测器3测量出的光信号的功率用于评估光学系统的性能。
原有传统的光分路监控器设计包括以下元件：(1)一个分光比为X％/(100-X)％的1x2熔融光耦合器(如5％/95％)；(2)一个分立的光电探测器；和(3)一段连接光纤，将耦合器输出低功率的那根光纤连接到光电探测器。虽然这种方法实现起来相对简单，但是装配监控器时以及监控器到位之后，需要将监控器的分立元件调试对准。另外，使用分立元件意味着光分路监控器的总体尺寸会很大，而且光纤的熔接也需要细心的操作和处理。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种光分路监控器。
本发明的技术方案为：一种光分路监控器，其特征在于包括一个光电探测器，所述光电探测器包含一个将接收到的光信号转换为电信号的有源区域，所述光电探测器的外表面覆盖有高反射膜层，以构成一个带有高反射膜层的光电探测器，所述高反射膜层将入射到其表面的部分光信号进行反射，同时将余下部分的光信号透射到光电探测器的有源区域并转化为电信号进行监控，反射的那部分光信号作为光分路监控器的光输出信号。
进一步的，还包括一个用于封装带有高反射膜层光电探测器的壳体，所述壳体包括连接到光电探测器的电阳极和电阴极引脚。
进一步的，还包括一个光学元件置于壳体内，并与高反射膜层和光电探测器的组合体光学对准。
进一步的，还包括一个可调谐光学滤波器。
进一步的，所述光电探测器的表面区域覆盖有高反射率膜，该表面区域的大小与传输的光信号的光束大小匹配。
进一步的，所述高反射膜层选用一种或多种材料组成，使之能透射和反射宽带的波长范围。
进一步的，所述高反射膜层选用一种或多种材料组成，使之能限制透射和反射预定波长范围。
进一步的，还包括一个带有高反射膜层光电探测器光学对准的双光纤准直器，所述双光纤准直器包括一根输入光纤、一根输出光纤、一个准直光学件，所述输入和输出光纤与所述准直光学件第一和第二端面相连，所述准直光学件的背面与所述光分路监控器的高反射膜层相对，沿所述输入光纤的光信号经准直后入射到所述高反射膜层上，反射的大部分光信号返回经过所述准直光学件后进入所述输出光纤，而正向传输的一部分光信号进入到所述光电探测器进行监控。
进一步的，还包括一个设置在所述准直光学件和高反射膜层之间光信号路径中的光学元件。
进一步的，所述的光学元件和高反射膜层与所述光电探测器的组合体被封装在一个壳体中，并且所述双光纤准直器与之对准并连接到壳体上。
进一步的，所述的光学元件包括一个可调谐光学滤波器。
进一步的，所述的高反射膜层可以选用的材料组成有钨、铝、铜、锌、金、银、钛、钽、铬、锡、钴、镍，或这些材料的合金。
进一步的，所述光学分路监控器起到转向反射镜的作用，同时也提供监控功能。
进一步的，所述光电探测器用来监控调制光信号。
一种集成光学元件，其特征在于包括一个光电探测器，所述光电探测器包含一个将接收到的光信号转换为电信号的有源区域，所述光电探测器的外表面覆盖有高反射膜构成一个带有高反射膜层的光电探测器，所述高反射膜层形成一个转向反射镜将入射的大部分光信号进行反射，且所述高反射膜层透射一部分入射的光信号到大面积光电探测器的有源区进行光信号监控。
一种光分路监控器，其特征在于包括一个高速光电探测器，所述高速光电探测器包含一个将接收到的光信号转换为电信号的有源区域，所述高速光电探测器的外表面覆盖有高反射膜层构成一个带有高反射膜层的光电探测器，所述高反射膜层将入射到该表面的大部分光信号进行反射，同时将余下部分的光信号透射到高速光电探测器的有源区域并转化为电信号进行监控，反射的那部分光信号作为光分路监控器的光输出信号。
进一步的，所述传输光信号的预设光斑尺寸与所述高速光电探测器有源区域大小匹配，且覆盖在所述高速光电探测器表面区域的高反射膜层至少要与信号光束的大小相当。
本发明的有益效果为：具备转向反射镜具有的改变无源信号方向的功能，同时也兼具监控信号的作用。
附图说明
图1是由分立元件构成的原有传统技术的光分路监控器示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是与图2类似结构的简化图；
图4是类似于图3的结构示意图；
图5是传统光学系统示意图；
图6是原有技术的基于光纤光放大器(增益平坦滤波器平台)的示意图；
图7是图6的增益平坦滤波器的修改版示意图。
附图标记：1.准直器、2.介质反射镜、3.光电探测器、4.输入光纤、5.输出光纤、10.光分路监控器、12.光电探测器、14.高反射膜层、16.双光纤准直器、16-E1.准直器16的第一端面、16-E2.准直器16的第二端面、20.光纤20、22.光纤22、24.光纤毛细管、26.柱面透镜、30.壳体、32.针脚32、34.针脚34、40.ETOF、50.光输入端、52.准直器、54.转向反射镜、56.光学隔离器、58.透镜、60.光纤、62.光准直器、64.转向反射镜、66.隔离器、68.GFF、70.光分路器、72.会聚透镜、74.监控探测器、76.转向反射镜、78.会聚透镜、80.输出光纤
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
光分路监控器通常是通过从主路的光信号中分一部分信号并将这部分信号传到相应的光电探测器中来测量光纤中的光功率。通过分路的比率，可以精确地估计沿着主信号路径传播的信号的功率。然后，从分路监控器的功率测量输出可用于汇报沿光学系统的分路位置的信号强度，和/或根据提供反馈信号用于控制系统中的一个或多个光学元件。
图2为本发明的一个实施例，本实施例的光分路监控器10采用了一个双光纤准直器。在该实施例中，光分路监控器10包括一个光电探测器12和光电探测器12的上表面12-S上的高反射膜层14。光电探测器12可以包括，例如有源区域约200μm的大面积的砷化镓光电探测器。高反射膜层14的材料选择有：钨、铝、铜、锌、金、银、钛、钽、铬、锡、钴、镍，或这些材料的合金。根据本发明，由一定结构和厚度构成的高反射膜层14允许只有一小部分的光能够通过高反射层14进入光电探测器12的有源区域(例如，10％或更少，且优选小于5％)。图2所示的光电探测器12的高反射膜层14的相对厚度不是按实际的比例，仅仅是为了更好的展示说明。可以理解的是，上述例举的反射率值只是示例性的，也可以使用其它反射率的值。因此在下面讨论到的“高”反射率时，根据实际应用需要“高”反射率可以比较小，如50％；也可以比较大，如到99％。
在图2所示的具体实施例中，光分路监控器10使用双光纤准直器16提供光输入和输出信号。在这里，双光纤准直器16的一对光纤20,22与准直器16的第一个端面16-E1准直器16的第一端面相接。具体地，光纤20和22被一起组装进准直器16的光纤毛细管24内。如图所示，准直器16内的光纤毛细管24带有一个斜端面，光纤20和22的前端面与该斜端面平齐，可以看出被监控的光信号沿着光纤20传播进入双光纤准直器16。
在准直器16内有一柱面透镜26。在本例中，圆柱透镜26准直(扩束)从光纤20发出的光信号，准直光从准直器16的第二端面16-E2输出，然后准直光信号输入本发明的光分路监控器10。
通过合理控制高反射膜14的结构和厚度，可以将大部分的入射光信号反射到双光纤准直器16的端面16-2E准直器16的第二端面，进而有足够的信号进入探测器12起到所需的监控功能。可以理解的是，高反射面14的反射区域至少要与入射的准直光束的大小匹配，否则准直信号不能完全打到反射面上以至于不仅会影响接收光电探测器12工作，也会影响反射回系统的光功率水平。此外，如上所述，光电探测器的有源区域的尺寸需要足以提供能测量透过高反射面14的光信号。
假定把从端面16-2E出射的准直光的光功率水平定义为100％，高反射层14透射进入光电探测器12的信号功率为x％，通过端面16-2E反射回准直器16的信号为(100-x)％。在一个实施例中，高反射层14在1520-1620nm波长范围内大约反射90％，且波动小于0.2dB。高反射层14可以选取特定的材料(S)来形成特定波长的特性(例如，可以提供“宽带”的反射，或提供选定波长的反射等)。优选地，可以针对反射信号(即反射回柱面透镜26的信号)和透射信号(即通过膜层底部进入光电探测器12的信号)设计超低偏振相关损耗(PDL)的高反射膜层14。高反射层14是由高低折射率的材料交替沉积形成的分布式布拉格反射镜(DBR)。用于这类膜层的主要材料包括，例如，二氧化硅(SiO2)作为低折射率材料和氧化钽(Ta2O5)作为高折射率材料。在这种结构中使用的交替镀层的数量取决于应用，数量可以从几对到几十对，每个镀层厚度通常小于一微米。
图3是本发明的一种分路监控器10的简化图，在这个结构中，光学系统中的光分路监控器10采用传统的壳体30(本发明中通常指一个一般用于光器件中的“晶体管外形”封装，或“TO can”封装)。如图3所示，带有光纤20，22的准直器16与壳体30的光学“窗口”(未标出)对准。
光电探测器12的阳极和阴极连接到壳体30的针脚32和34，作为电光信号的输出。许多光学组件和子器件使用TO can壳体，为光分路控制器提供一种可选的不错的封装。虽然这个仅仅是示例性的结构，本发明的光分路监控器仅需要很小的空间并且消除了多余的部件和调试对准等环节，而在原有的技术中需要一个单独的介质滤波器/反射镜元件。
如上所述，本发明的集成结构的一个优点是它可以和其它光学元件一起被组装进壳体封装中。图4所示的一个发明的实施例中，一个标准距型可调谐光滤波器(ETOF)40组装进光分路监控器10的壳体30中。ETOF 40是用于控制特定波长(S)从一个输入光纤(如光纤20)传输到输出光纤(如光纤22)。
标准距型可调谐滤光器(ETOF)是一种廉价的可调谐光学滤波器，它可以滤除不需要的光(例如，放大的自发辐射(ASE)或相邻通道的光等)。然而，标准距型可调谐滤光器需要闭环控制，在一定的时间和温度范围内通过滤波器后面的功率测量来锁定需要的信号。这就意味着标准距型可调谐滤光器需要一个分路监控器，因此，在原有技术的结构中将增加总体的尺寸和复杂度(以及增加成本)。
如图4所示是本发明的光分路监控器10与标准距型可调谐滤光器ETOF 40的组合结构，该方案克服了原有传统技术中的相关问题。根据本实施例，反射层14设计成宽带反射(如类似ETOF40的带宽，例如从1520-1620nm)，通过ETOF 40的任意波长(这里表示为λs)的信号被大比例的反射而且信号(波长λs)的一小部分透射到光电探测器12。例如，在ETOF 40的透射光谱范围内高反射层14在任意波长(这里表示为λs)反射90％，该波长的10％透射进入光电探测器12中,因此所探测信号的功率足以监控所选的波长。在监控情况下一旦发现功率低于预定水平，调整信号就会发送到ETOF 40用以调谐滤波器使之回到该波长λs。在另一个实施例中，高反射层14被设计成波长可选择的，也可透过或反射指定需要的波长。
虽然没有具体说明，但可以理解的是，本发明的分路监控器可用于在光学系统中的任何位置提供信号监控，传统光学系统中的反射表面的作用是改变光信号的传播方向。例如，在集成光组件中用带有高反射膜的光电探测器来替代转向反射镜进行分光。
如图5所示,本发明的分路监控器10取代了传统转向反射镜。在该结构中，入射光信号从光输入端50(扩束的光信号)输出。此后，扩束信号通过准直器52(如图5至图7中所示，双端箭头代表准直器/透镜)，并由转向反射镜54改变光信号传播方向使其传到光学隔离器56。隔离信号最终由透镜58聚焦到光纤60中。在传统结构中在隔离器56的输出端用了第二个转向反射镜，在本例中使用了本发明的光分路监控器10用在该位置，光分路监控器10不仅能够改变从隔离器56输出的信号方向，同时还能监控从隔离器56输出的信号功率水平。
如上所述，本发明的光分路监控器的一个实施例采用与光放大器相结合。图6是原有技术的多波长光放大器的示意图。与图5的结构类似，图6的结构包括用于输入(多波长)放大信号的光纤60。光准直器62和转向反射镜64将多波长的放大信号输入到隔离器66。该放大器的实施例中，一个增益平坦滤波器(GFF)68置于隔离器66的输出端。众所周知增益平坦滤波器(GFF)68是一个可以调整每个信号增益量的器件,视为放大器的每个波长都获得相同增益。
在原有的技术结构中，光分路器70置于GFF 68的输出端，将一定比例的放大信号传到会聚透镜72然后进入监控探测器74中。通过光电探测器74的测量来调整GFF 68的状态并实现了平坦的增益。如图所示，大部分的放大信号通过光分路器70，并由转向反射镜76导向会聚透镜78并沿输出光纤80从放大器输出。
图7是图6所示的放大器的改进版，其中本发明的光分路监控器10替代了一定数量的用于监控和定向功能的分立元件。比较图6和图7的结构，总体尺寸的差异是显而易见的。具体而言，原有技术结构的光分路器70、会聚透镜72、光电探测器74和转向反射镜76被本发明的单一
光分路监控器10所取代。只要光分路监控器将信号导向所需的输出端，监控多波长放大信号并调整GFF68状态的等效功能就实现了。
可以理解的是，本发明的光分路监控器可用于系统中需要监控的调制信号(即不只是测量直流功率)。在这些情况下，例如监控高频抖动信号，需要用到高速光电探测器，并结合使用一个跨阻抗放大器来测试频率在多个GHz的信号水平(需要注意的是打在高反射膜层上的光束大小需要与光电探测器有源区域大小匹配)。
尽管本发明已根据目前优选的实施例描述，但应当理解，这种披露不应被解释为限制。对于本领域技术人员，在阅读上述披露之后，无疑将明显地看到各种备选方案和修改。因此，本发明的真正精神和范围之内的所有替代品和修改均涵盖到所附权利要求范围内。

Claims (16)

1.一种光分路监控器，其特征在于包括一个光电探测器，所述光电探测器包含一个将接收到的光信号转换为电信号的有源区域，所述光电探测器的外表面覆盖有高反射膜层，以构成一个带有高反射膜层的光电探测器，该表面区域的大小与传输的光信号的光束大小匹配，所述高反射膜层将入射到其表面的部分光信号进行反射，同时将余下部分的光信号透射到光电探测器的有源区域并转化为电信号进行监控，反射的那部分光信号作为光分路监控器的光输出信号。
2.如权利要求1所述光分路监控器，其特征在于还包括一个用于封装带有高反射膜层光电探测器的壳体，所述壳体包括连接到光电探测器的电阳极和电阴极引脚。
3.如权利要求2所述光分路监控器，其特征在于还包括一个光学元件置于壳体内，并与高反射膜层和光电探测器的组合体光学对准。
4.如权利要求2所述光分路监控器，其特征在于还包括一个可调谐光学滤波器。
5.如权利要求1所述光分路监控器，其特征在于所述高反射膜层选用一种或多种材料组成，使之能透射和反射宽带的波长范围。
6.如权利要求1所述光分路监控器，其特征在于所述高反射膜层选用一种或多种材料组成，使之能限制透射和反射预定波长范围。
7.如权利要求1所述光分路监控器，其特征在于还包括一个带有高反射膜层光电探测器光学对准的双光纤准直器，所述双光纤准直器包括一根输入光纤、一根输出光纤、一个准直光学件，所述输入和输出光纤与所述准直光学件第一和第二端面相连，所述准直光学件的背面与所述光分路监控器的高反射膜层相对，沿所述输入光纤的光信号经准直后入射到所述高反射膜层上，反射的大部分光信号返回经过所述准直光学件后进入所述输出光纤，而正向传输的一部分光信号进入到所述光电探测器进行监控。
8.如权利要求7所述光分路监控器，其特征在于还包括一个设置在所述准直光学件和高反射膜层之间光信号路径中的光学元件。
9.如权利要求8所述光分路监控器，其特征在于所述的光学元件和高反射膜层与所述光电探测器的组合体被封装在一个壳体中，并且所述双光纤准直器与之对准并连接到壳体上。
10.如权利要求9所述光分路监控器，其特征在于所述的光学元件包括一个可调谐光学滤波器。
11.如权利要求1所述光分路监控器，其特征在于所述的高反射膜层可以选用的材料组成有钨、铝、铜、锌、金、银、钛、钽、铬、锡、钴、镍，或这些材料的合金。
12.如权利要求1所述光分路监控器，其特征在于所述光分路监控器起到转向反射镜的作用，同时也提供监控功能。
13.如权利要求1所述光分路监控器，其特征在于所述光电探测器用来监控调制光信号。
14.一种集成光学元件，其特征在于包括一个光电探测器，所述光电探测器包含一个将接收到的光信号转换为电信号的有源区域，所述光电探测器的外表面覆盖有高反射膜构成一个带有高反射膜层的光电探测器，该表面区域的大小与传输的光信号的光束大小匹配，所述高反射膜层形成一个转向反射镜将入射的大部分光信号进行反射，且所述高反射膜层透射一部分入射的光信号到大面积光电探测器的有源区进行光信号监控。
15.一种光分路监控器，其特征在于包括一个高速光电探测器，所述高速光电探测器包含一个将接收到的光信号转换为电信号的有源区域，所述高速光电探测器的外表面覆盖有高反射膜层构成一个带有高反射膜层的光电探测器，该表面区域的大小与传输的光信号的光束大小匹配，所述高反射膜层将入射到该表面的大部分光信号进行反射，同时将余下部分的光信号透射到高速光电探测器的有源区域并转化为电信号进行监控，反射的那部分光信号作为光分路监控器的光输出信号。
16.如权利要求15所述一种光分路监控器，其特征在于所述传输光信号的预设光斑尺寸与所述高速光电探测器有源区域大小匹配，且覆盖在所述高速光电探测器表面区域的高反射膜层至少要与信号光束的大小相当。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108494477A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种实现监测发射功率的sr4器件和一种监测方法
CN110661567B (zh) * 2018-06-29 2023-03-31 珠海保税区光联通讯技术有限公司 光单向抽头监测器件
US11276986B2 (en) 2019-02-28 2022-03-15 Microsoft Technologly Licensing, LLC Photo-sensing reflectors for compact display module assembly comprising a reflective coating on a light receiving surface of a reflective photodiode
US10831032B2 (en) 2019-02-28 2020-11-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Photo-sensing reflectors for compact display module assembly
US20200304205A1 (en) * 2019-03-21 2020-09-24 Afl Telecommunications Llc Optical test apparatus
CN114485962A (zh) 2020-10-23 2022-05-13 Ii-Iv特拉华股份有限公司 波长参考装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1760503A1 (en) * 2004-06-15 2007-03-07 Hitachi Metals, Ltd. Unidirectional optical power monitor
CN204229009U (zh) * 2014-12-12 2015-03-25 福州高意通讯有限公司 一种to封装的光滤波器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02141709A (ja) * 1988-11-24 1990-05-31 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光ファイバラインモニタ
US6798553B1 (en) 2001-03-15 2004-09-28 Bookham Technology Plc Optical filter elements and methods of making and using same
US7346240B1 (en) 2003-01-08 2008-03-18 Intelligent Fiber Optic Systems, Inc. Integrated fiber tap monitor with variable optical attenuator
JP2005331762A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Hitachi Metals Ltd 光モニタならびにそれを用いた光モニタアレイおよび光システム
US7333693B2 (en) 2006-02-16 2008-02-19 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical tap module
US8664584B2 (en) 2009-10-15 2014-03-04 Jds Uniphase Corporation Compact tap monitor with a reflection mask

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1760503A1 (en) * 2004-06-15 2007-03-07 Hitachi Metals, Ltd. Unidirectional optical power monitor
CN204229009U (zh) * 2014-12-12 2015-03-25 福州高意通讯有限公司 一种to封装的光滤波器

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