CN108494477A - 一种实现监测发射功率的sr4器件和一种监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光收发器件领域，具体涉及一种实现监测发射功率的SR4器件和一种监测方法，所述SR4器件包括发射组件、接收组件和发射功率的监测组件，所述发射组件包括发射芯片、第一斜面镜和第二斜面镜，所述接收组件包括第三斜面镜和接收芯片，所述第一斜面镜与第二斜面镜的角度相配合，使激光水平朝向光纤传输。发射出的激光经过第二斜面镜的反射后，聚焦射向监测组件进行监测，通过接收反射信号实现对发射光功率的直接监测。

Description

一种实现监测发射功率的SR4器件和一种监测方法
技术领域
本发明涉及光收发器件领域，具体涉及一种实现监测发射功率的SR4器件和一种监测方法。
背景技术
目前，不同于在长距离网络中人们对频谱效率和距离-比特率乘积的关注，在大吞吐量数据中心的内部网络中，用来连接服务器的光纤仅仅为几米到几公里，人们更关注的是借助高速率短距离光纤模块实现站内互联。
而现有的SR4光模块(4-channel parallel-optical-module for short reachoptical links,4通道短距离光模块)，通常采用的方案是在PCB板上集成四路收发芯片，单通道速率25Gbps，即可实现高达100Gbps总速率。
SR4器件在使用过程中需要监测发射端的光功率，现有的方法为分光法，需要通过分光棱镜和转向透镜将发射光源的信号引导到监测组件上，但是该种方法将增加器件加工和表面镀膜工艺流程的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种实现监测发射功率的SR4器件和一种监测方法，解决监测发射芯片的发射功率的问题。
为解决该技术问题，本发明提供一种实现监测发射功率的SR4器件，所述SR4器件包括用于发射激光的发射组件、用于接收激光的接收组件和用于监测发射组件的发射功率的监测组件，所述发射组件包括发射芯片、用于全反射激光的第一斜面镜和用于折射和反射激光的第二斜面镜，所述接收组件包括用于全反射并聚焦的第三斜面镜和接收芯片，所述第一斜面镜与第二斜面镜的角度相配合，使激光水平朝向光纤传输；其中，所述发射芯片发出激光至第一斜面镜，所述第一斜面镜全发射激光至第二斜面镜，所述第二斜面镜折射部分激光到光纤，并反射部分激光到监测组件，所述监测组件接收反射激光并监测反射激光的功率参数；激光通过光纤射向第三斜面镜，所述第三斜面镜将激光全反射并聚焦到接收芯片，所述接收芯片接收激光。
其中，较佳方案是：所述第一斜面镜为平面反射镜，所述第三斜面镜为球面反射镜。
其中，较佳方案是：所述第一斜面镜与射向其表面的激光呈150°，所述第二斜面镜与射向其表面的激光呈150°，所述第三斜面镜与射向其表面的激光呈135°。
其中，较佳方案是：所述发射组件还包括用于准直激光的第一准直透镜，所述第一准直透镜邻近设置于发射芯片，所述发射芯片向第一准直透镜发射激光，激光经第一准直透镜准直后传输至第一斜面镜。
其中，较佳方案是：所述发射组件还包括用于聚焦激光的第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜邻近设置于光纤，所述第二斜面镜折射部分激光到第一聚焦透镜，激光经第一聚焦透镜聚焦后传输至光纤。
其中，较佳方案是：所述发射组件还包括用于聚焦激光的第二聚焦透镜，所述第二聚焦透镜邻近设置于监测组件，所述第二斜面镜反射部分激光到第二聚焦透镜，激光经第二聚焦透镜聚焦后传输至监测组件。
其中，较佳方案是：所述接收组件还包括用于准直激光的第二准直透镜，所述第二准直透镜邻近设置于光纤，光纤将激光传输至第二准直透镜，激光经第二准直透镜准直后传输至第三斜面镜。
其中，较佳方案是：所述接收组件还包括用于聚焦激光的第三聚焦透镜，所述第三聚焦透镜设置在第三斜面镜和接收芯片之间，所述第三斜面镜将激光全反射并聚焦至第三聚焦透镜，激光经第三聚焦透镜聚焦后传输至接收芯片。
其中，较佳方案是：所述接收组件还包括用于准直激光的第三准直透镜，所述第三准直透镜设置在第三聚焦透镜和接收芯片之间，激光经第三聚焦透镜聚焦后射向第三准直透镜，再经过第三准直透镜准直后传输至接收芯片。
本发明还提供一种监测方法，所述监测方法用于如上所述的SR4器件，所述监测方法包括以下步骤：
步骤10、所述发射芯片发出激光至第一斜面镜；
步骤20、所述第一斜面镜全发射激光至第二斜面镜；
步骤30、所述第二斜面镜折射部分激光到光纤，并反射部分激光到监测组件；
步骤41、激光通过光纤射向第三斜面镜；
步骤42、所述监测组件接收反射激光并监测反射激光的功率参数；
步骤411、所述第三斜面镜将激光全反射并聚焦到接收芯片；
步骤412、所述接收芯片接收激光。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种实现监测发射功率的SR4器件和一种监测方法，发射出的激光经过第二斜面镜的反射后，聚焦射向监测组件进行监测，通过接收反射信号实现对发射光功率的直接监测，省去了对器件加工和表面镀膜的繁琐工序，降低了加工成本；同时，设有多个准直透镜和聚焦透镜，保证激光能够在SR4器件中顺利传输。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明SR4器件的示意图；
图2是本发明发射组件的示意图；
图3是本发明接收组件的示意图；
图4是本发明监测方法的流程框图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1至图3所示，本发明提供一种实现监测发射功率的SR4器件的优选实施例。
具体地，并参考图1，一种实现监测发射功率的SR4器件，所述SR4器件包括用于发射激光的发射组件、用于接收激光的接收组件和用于监测发射组件的发射功率的监测组件30，所述监测组件30即是监测芯片；所述发射组件发射激光到接收组件，所述接收组件接收激光，并且所述监测组件30实时监测发射组件所发射激光的功率。
参考图2，所述发射组件包括发射芯片11、用于全反射激光的第一斜面镜12、用于折射和反射激光的第二斜面镜13、用于准直激光的第一准直透镜14、用于聚焦激光的第一聚焦透镜16和用于聚焦激光的第二聚焦透镜15；所述第一准直透镜14邻近设置于发射芯片11，沿着激光的传输方向，所述第一斜面镜12设置在第一准直透镜14之后，所述第二斜面镜13设置在第一斜面镜12之后，所述第二聚焦透镜15设置在第二斜面镜13和监测组件30之间，并邻近设置于监测组件30，所述第一聚焦透镜16设置在第二斜面镜13和光纤40之间，并邻近设置于光纤40。其中，所述第一斜面镜12为平面反射镜，保证对激光能够实现全反射。其中，所述第一斜面镜12呈一设定角度，使发射芯片11的发射激光在反射时候能够全面反射；由于SR4器件的内部构造，所述第一斜面镜12与第二斜面镜13的角度相配合，使激光水平朝向光纤传输，保证光路能够耦合。
参考图3，所述接收组件包括用于全反射并聚焦的第三斜面镜21、接收芯片22、用于准直激光的第二准直透镜23、用于聚焦激光的第三聚焦透镜24和用于准直激光的第三准直透镜25；所述第二准直透镜23邻近设置于光纤40，沿着激光的传输方向，所述第三斜面镜21设置在第二准直透镜23之后，所述第三聚焦透镜24设置在第三斜面镜21和接收芯片22之间，位于第三斜面之后，所述第三准直透镜25设置在所述第三聚焦透镜24和接收芯片22之间，位于第三聚焦透镜24之后。其中，所述第三斜面镜21为球面反射镜，保证在反射激光的同时对激光进行聚焦，激光聚焦后传输至第三聚焦透镜24，避免激光溢出通光孔径。
其中，所述发射组件的光路传输如下述：所述发射芯片11向第一准直透镜14发射激光，激光经第一准直透镜14准直后传输至第一斜面镜12，所述第一斜面镜12全发射激光至第二斜面镜13，所述第二斜面镜13折射部分激光并水平传输到第一聚焦透镜16，激光经第一聚焦透镜16聚焦后传输至光纤40；所述第二斜面镜13反射部分激光到第二聚焦透镜15，激光经第二聚焦透镜15聚焦后传输至监测组件30，所述监测组件30接收反射激光并监测反射激光的功率参数。
其中，所述接收组件的光路传输如下述：激光通过光纤40射向第二准直透镜23，激光经第二准直透镜23准直后传输至第三斜面镜21，所述第三斜面镜21对激光进行全反射的同时并进行聚焦，避免激光溢出通光孔径，随着光路传输，传输至第三聚焦透镜24，激光经第三聚焦透镜24聚焦后射向第三准直透镜25，再经过第三准直透镜25准直后传输至接收芯片22，所述接收芯片22接收激光。
在本实施例中，所述第一斜面镜12与射向其表面的激光呈150°，所述第二斜面镜13与射向其表面的激光呈150°，所述第三斜面镜21与射向其表面的激光呈135°。当然，所述第一斜面镜12、第二斜面镜13和第三斜面镜21的倾斜角度主要取决于分光后激光的夹角，并不唯一。
优选地，所述SR4器件整体为一体成型。
如图4所示，本发明还提供一种监测方法的较佳实施例。
本发明还提供一种监测方法，所述监测方法用于如上所述的SR4器件，所述监测方法包括以下步骤：
步骤10、所述发射芯片发出激光至第一斜面镜；
步骤20、所述第一斜面镜全发射激光至第二斜面镜；
步骤30、所述第二斜面镜折射部分激光到光纤，并反射部分激光到监测组件；
步骤41、激光通过光纤射向第三斜面镜；
步骤42、所述监测组件接收反射激光并监测反射激光的功率参数；
步骤411、所述第三斜面镜将激光全反射并聚焦到接收芯片；
步骤412、所述接收芯片接收激光。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种实现监测发射功率的SR4器件，其特征在于：所述SR4器件包括用于发射激光的发射组件、用于接收激光的接收组件和用于监测发射组件的发射功率的监测组件，所述发射组件包括发射芯片、用于全反射激光的第一斜面镜和用于折射和反射激光的第二斜面镜，所述接收组件包括用于全反射并聚焦的第三斜面镜和接收芯片，所述第一斜面镜与第二斜面镜的角度相配合，使激光水平朝向光纤传输；其中，
所述发射芯片发出激光至第一斜面镜，所述第一斜面镜全发射激光至第二斜面镜，所述第二斜面镜折射部分激光到光纤，并反射部分激光到监测组件，所述监测组件接收反射激光并监测反射激光的功率参数；激光通过光纤射向第三斜面镜，所述第三斜面镜将激光全反射并聚焦到接收芯片，所述接收芯片接收激光。
2.根据权利要求1所述的SR4器件，其特征在于：所述第一斜面镜为平面反射镜，所述第三斜面镜为球面反射镜。
3.根据权利要求2所述的SR4器件，其特征在于：所述第一斜面镜与射向其表面的激光呈150°，所述第二斜面镜与射向其表面的激光呈150°，所述第三斜面镜与射向其表面的激光呈135°。
4.根据权利要求1所述的SR4器件，其特征在于：所述发射组件还包括用于准直激光的第一准直透镜，所述第一准直透镜邻近设置于发射芯片，所述发射芯片向第一准直透镜发射激光，激光经第一准直透镜准直后传输至第一斜面镜。
5.根据权利要求4所述的SR4器件，其特征在于：所述发射组件还包括用于聚焦激光的第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜邻近设置于光纤，所述第二斜面镜折射部分激光到第一聚焦透镜，激光经第一聚焦透镜聚焦后传输至光纤。
6.根据权利要求5所述的SR4器件，其特征在于：所述发射组件还包括用于聚焦激光的第二聚焦透镜，所述第二聚焦透镜邻近设置于监测组件，所述第二斜面镜反射部分激光到第二聚焦透镜，激光经第二聚焦透镜聚焦后传输至监测组件。
7.根据权利要求1所述的SR4器件，其特征在于：所述接收组件还包括用于准直激光的第二准直透镜，所述第二准直透镜邻近设置于光纤，光纤将激光传输至第二准直透镜，激光经第二准直透镜准直后传输至第三斜面镜。
8.根据权利要求7所述的SR4器件，其特征在于：所述接收组件还包括用于聚焦激光的第三聚焦透镜，所述第三聚焦透镜设置在第三斜面镜和接收芯片之间，所述第三斜面镜将激光全反射并聚焦至第三聚焦透镜，激光经第三聚焦透镜聚焦后传输至接收芯片。
9.根据权利要求8所述的SR4器件，其特征在于：所述接收组件还包括用于准直激光的第三准直透镜，所述第三准直透镜设置在第三聚焦透镜和接收芯片之间，激光经第三聚焦透镜聚焦后射向第三准直透镜，再经过第三准直透镜准直后传输至接收芯片。
10.一种监测方法，所述监测方法用于如权利要求1至9任一所述的SR4器件，其特征在于，所述监测方法包括以下步骤：
步骤10、所述发射芯片发出激光至第一斜面镜；
步骤20、所述第一斜面镜全发射激光至第二斜面镜；
步骤30、所述第二斜面镜折射部分激光到光纤，并反射部分激光到监测组件；
步骤41、激光通过光纤射向第三斜面镜；
步骤42、所述监测组件接收反射激光并监测反射激光的功率参数；
步骤411、所述第三斜面镜将激光全反射并聚焦到接收芯片；
步骤412、所述接收芯片接收激光。
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