CN109683254A - 计算机可读存储介质和应用该介质的四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及四通道波分复用技术领域，特别涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被准直透镜耦合装置的处理器执行。其以解复用器DeMux中光的水平位移方向为X轴方向的三维直角坐标系里进行耦合，先移动准直器直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致，找到准直器的固定位置，然后把四个通道的准直透镜分别固定在相对于固定位置的准直器具有大于预设值M的耦合功率的位置，完成耦合。在对各个通道进行耦合时，仅需关注其相对于已经固定位置的准直器的位置变化，不需要根据前一准直透镜耦合的结果进行对照调整，耦合更为快速有效。

Description

计算机可读存储介质和应用该介质的四通道波分复用光接收 器件的准直透镜耦合装置
技术领域
本发明涉及四通道波分复用技术领域，特别涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被准直透镜耦合装置的处理器执行。
背景技术
随着互联网、大数据、人工智能、高清电视的高速发展，对光纤网络传输速率需求越来越高，人类使用各种方法提高光纤网络传输速率，一方面通过提高芯片的速率，但是由于芯片本身材料和提升速率上的限制，导致芯片本身速率的提升过慢，目前主要芯片仅支持25G，还是无法满足市场对传输速率的要求。为了解决市场对传输速率的要求，另一方面就开发一种多通道波分复用系统，将多个通道通过波分复用系统来组合在一起，提升光纤网络的传输速率，目前主流的技术是4通道波分复用。现有的耦合方法大都是把准直透镜、复用器和准直器依次排好，然后按照各个通道的位置一个个进行耦合，速度较慢且如果前面通道的耦合过程发生变化，后面每一个通道都要对照调整，调整幅度过大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种更为快速有效的四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供用于实现四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合的计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
三维直角坐标系建立步骤，其以解复用器DeMux中光的水平位移方向为X轴方向来建立三维直角坐标系；
准直器固定步骤，移动准直器直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致，把准直器此时的位置作为其固定位置；
准直透镜耦合步骤，其把四个通道的准直透镜分别固定在相对于设置在固定位置的准直器具有大于预设值M的耦合功率的位置。
其中，准直器固定步骤中，移动准直器是指：在解复用器DeMux一侧使准直器沿X轴方向往复移动，直到其被至少两个通道的光接收芯片PD响应，随后使准直器在该X轴位置下的Y轴、Z轴组成的平面上移动，直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致。
其中，准直器在该X轴位置下的Y轴、Z轴组成的平面上移动是指：准直器以该X轴位置为中心点在Y轴、Z轴组成的平面上螺旋向外移动。
其中，准直器在该X轴位置下的Y轴、Z轴组成的平面上移动是指：准直器以该X轴位置为中心点在Y轴、Z轴组成的平面上沿以中心点向外发散的多条射线向外移动并回到中心点。
其中，这些以中心点向外发散的多条射线中，两两相邻的射线之间的夹角相同。
其中，所述准直器由中心点沿一条射线向外移动到该射线远端，并由与该射线相邻的另一条射线的远端回到中心点。
其中，预设值M为最优耦合功率的值。
其中，所述准直透镜耦合步骤中包括间隙误差校准步骤：其把根据准直透镜和光接收芯片PD之间的耦合效率误差进行调整之后的耦合功率作为实际耦合功率的值。
其中，所述耦合效率误差是指由间隙偏移S导致的耦合效率误差η：
其中，投射到准直透镜表面的激光光斑半径为r，光接收芯片PD的接收光区域与这一激光光斑之间的间隙偏离为S，θC是准直透镜的临界接收角。
还提供四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置，包括处理器和上述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
本发明的有益效果：
该四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置及其方法，在以解复用器DeMux中光的水平位移方向为X轴方向的三维直角坐标系里进行耦合，先移动准直器直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致，找到准直器的固定位置，然后把四个通道的准直透镜分别固定在相对于固定位置的准直器具有大于预设值M的耦合功率的位置，完成耦合。在对各个通道进行耦合时，仅需关注其相对于已经固定位置的准直器的位置变化，不需要根据前一准直透镜耦合的结果进行对照调整，耦合更为快速有效。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是该四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置的结构示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
该四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置包括四个光接收器PD1-1/1-2/1-3/1-4，这四个光接收器分别经过四个与其一一对应的准直透镜Len4-1/4-2/4-3/4-4接收来自解复用器DeMux 2另一侧的准直器3的光。
该四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置的耦合方法包括如下步骤。
三维直角坐标系建立步骤，其以解复用器DeMux 2中光的水平位移方向为X轴方向来建立三维直角坐标系。
准直器3固定步骤，移动准直器3直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致，把准直器3此时的位置作为其固定位置。其中，移动准直器3是指在解复用器DeMux 2的右侧移动准直器3使其沿X轴方向往复移位，直到其被至少两个通道的光接收芯片PD响应，随后使准直器3在该X轴位置下的Y轴、Z轴组成的平面上移动，直到其达到同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致的固定位置。
其中，为了高效率地找到固定位置，移动准直器3时采用螺旋方式或者射线方式。螺旋方式是准直器3以该X轴位置为中心点在Y轴、Z轴组成的平面上螺旋向外移动直到找到固定位置。射线方式是把Y轴、Z轴组成的平面分为以该X轴位置为中心点均分为多条射线(如8条)，两两相邻的射线之间的夹角相同，且射线的远端不超出解复用器DeMux 2对着准直器3的面的面积，把准直器3由中心点沿一条射线向外移动到该射线远端，并由与该射线相邻的另一条射线的远端回到中心点，再由该中心点沿下一条射线向外移动并由相邻的另一射线向中心点移动，直到找到固定位置。
最后，执行准直透镜耦合步骤，其把四个通道的准直透镜分别固定在相对于固定位置的准直器3具有大于预设值M(最优耦合功率的值)的耦合功率的位置。其中，准直透镜耦合步骤包括间隙误差校准步骤：其把根据准直透镜和光接收芯片PD之间的耦合效率误差进行调整之后的耦合功率作为实际耦合功率的值。具体的，耦合效率误差是指由间隙偏移S导致的耦合效率误差η：
其中，投射到准直透镜表面的激光光斑半径为r，光接收芯片PD的接收光区域与这一激光光斑之间的间隙偏离为S，θC是准直透镜的临界接收角。
该四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置，在以解复用器DeMux 2中光的水平位移方向为X轴方向的三维直角坐标系里进行耦合，先移动准直器3直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致，找到准直器3的固定位置，然后把四个通道的准直透镜分别固定在相对于固定位置的准直器3具有大于预设值M的耦合功率的位置，完成耦合。在对各个通道进行耦合时，仅需关注其相对于已经固定位置的准直器3的位置变化，不需要根据前一准直透镜耦合的结果进行对照调整，耦合更为快速有效。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.计算机可读存储介质，其存储有用于实现四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合的计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
三维直角坐标系建立步骤，其以解复用器DeMux中光的水平位移方向为X轴方向来建立三维直角坐标系；
准直器固定步骤，移动准直器直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致，把准直器此时的位置作为其固定位置；
准直透镜耦合步骤，其把四个通道的准直透镜分别固定在相对于设置在固定位置的准直器具有大于预设值M的耦合功率的位置。
2.根据权利要求1所述的计算机可读存储介质，其特征在于，准直器固定步骤中，移动准直器是指：在解复用器DeMux一侧使准直器沿X轴方向往复移动，直到其被至少两个通道的光接收芯片PD响应，随后使准直器在该X轴位置下的Y轴、Z轴组成的平面上移动，直到其同时被四个通道的光接收芯片PD响应且响应电流一致。
3.根据权利要求2所述的计算机可读存储介质，其特征在于，准直器在该X轴位置下的Y轴、Z轴组成的平面上移动是指：准直器以该X轴位置为中心点在Y轴、Z轴组成的平面上螺旋向外移动。
4.根据权利要求2所述的计算机可读存储介质，其特征在于，准直器在该X轴位置下的Y轴、Z轴组成的平面上移动是指：准直器以该X轴位置为中心点在Y轴、Z轴组成的平面上沿以中心点向外发散的多条射线向外移动并回到中心点。
5.根据权利要求4所述的计算机可读存储介质，其特征在于，这些以中心点向外发散的多条射线中，两两相邻的射线之间的夹角相同。
6.根据权利要求4所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述准直器由中心点沿一条射线向外移动到该射线远端，并由与该射线相邻的另一条射线的远端回到中心点。
7.根据权利要求1所述的计算机可读存储介质，其特征在于，预设值M为最优耦合功率的值。
8.根据权利要求7所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述准直透镜耦合步骤中包括间隙误差校准步骤：其把根据准直透镜和光接收芯片PD之间的耦合效率误差进行调整之后的耦合功率作为实际耦合功率的值。
9.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述耦合效率误差是指由间隙偏移S导致的耦合效率误差η：
其中，投射到准直透镜表面的激光光斑半径为r，光接收芯片PD的接收光区域与这一激光光斑之间的间隙偏离为S，θC是准直透镜的临界接收角。
10.一种四通道波分复用光接收器件的准直透镜耦合装置，包括处理器，其特征在于，还包括权利要求1～9中任一项所述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
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