CN112835160A - 多路并行光传输模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多路并行光传输模块，应用于光通信技术领域。本发明提供了一种在本发明提供的多路并行光传输模块中，由于采用的第一光纤阵列组件为具有耦合端端面呈45°角的光纤阵列组件，省去了激光器与光纤阵列组件之间需要布设的多个透镜阵列，从而在保证多路并行光纤可以准确传输的基础上，节约了成本，提高了在采用光纤实现高速信号传输的过程中，多路光器件之间的光耦合效率。

Description

多路并行光传输模块
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种多路并行光传输模块和多路并行光传输系统。
背景技术
光模块是利用光纤传输信号的设备，微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂，通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
然而，随着通讯领域的快速发展，传统的传输技术已经很难满足传输容量及速度的要求，在典型的应用领域如数据中心、网络连接、搜索引擎、高性能计算等领域，为防止宽带资源的不足，承运商和服务供应商们对新一代高速网络协议进行了规划和部署，亟需相应的光高速收发模块以满足高密度高速率的数据传输要求。多路并行光传输是垂直腔面发射激光器（VCSEL）及并行光互联技术，用每一个激光器对准一根传送光纤，在不降低系统传送容量的前提下，降低每根光纤的传输速率，从而实现了一种简单、廉价和可靠的光传输方式。
常见的多路并行光收发模块的光耦合方式是光纤阵列与VCSEL激光器阵列和PD（发光二极管）光电探测器阵列直接对准耦合，但是往往耦合效率不高，影响光收发模块的传输性能；且在高速率的传送模块中，PD光电探测器的有效感光面比较小，使得光纤到PD光电探测器的光耦合效率很低，在光信号接收端模块的灵敏度降低；如果使用传统的透镜阵列，不仅价格比较贵，同时由于受加工工艺限制，传统透镜阵列的曲率半径不能做到太小，对光的会聚能力不是很强，所以在这种情况下对光纤与VCSEL激光器或PD光电探测器之间的光耦合效率提升比较有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多路并行光传输模块和多路并行光传输系统，以提高在采用光纤实现高速信号传输的过程中，多路光器件之间的光耦合效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种多路并行光传输模块，包括壳体、设于壳体内的波分解复用器、第一光纤阵列组件、第二光纤阵列组件、光纤连接器和光接收芯片组件，所述波分解复用器和光接收芯片组件之间依次设有第一光纤阵列组件、光纤连接器和第二光纤阵列组件；入射光经所述波分解复用器分解成至少两路分束光输出，各分束光耦合到所述第一光纤阵列组件的各光纤内，并经过所述光纤连接器和所述第二光纤阵列组件的各光纤传输输出之后入射到所述光接收芯片组件的各光接收芯片上；与所述波分解复用器连接的所述第一光纤阵列组件包括临近所述波分解复用器的第一端和临近所述光纤连接器的第二端；所述第二光纤阵列组件连包括临近所述光纤连接器的第三端和临近所述光接收芯片组件的第四端。
可选的，与所述波分解复用器连接的所述第一光纤阵列组件在其与所述波分解复用器相对的耦合端端面呈预设角度，所述角度为45°。
可选的，各所述光纤阵列组件包括第一定位件、光纤阵列和第二定位件；所述第一定位件用于固定所述光纤阵列输入端各光纤的位置；所述第二定位件用于固定所述光纤阵列输出端各光纤的位置。
可选的，所述第一定位件包括第一槽件和第一盖板；所述第一槽件包括多个第一定位槽，分别用于放置所述光纤阵列输入端的各光纤；所述第一盖板盖于所述第一定位槽上，将所述输入端的各光纤分别固定在各所述第一定位槽内。
可选的，所述第二定位件包括第二槽件和第二盖板；所述第二槽件包括多个第二定位槽，分别用于放置所述光纤阵列输出端的各光纤；所述第二盖板盖于所述第二定位槽上，将所述输出端的各光纤分别固定在各第二定位槽内。
可选的，所述第一定位槽和所述第二定位槽为V型槽和/或半圆槽。
可选的，还包括第一透镜组，所述第一透镜组设于所述第二定位件与所述光接收芯片组件之间，所述光纤阵列组件输出的各分束光分别经所述第一透镜组的各透镜耦合到所述光接收芯片组件的各光接收芯片上。
可选的，所述光纤连接器包括上位机控制部件、光功率计反馈部件、图像采集反馈部件和光纤耦合部件。
基于如上所述的多路并行光传输模块，本发明还提供了一种多路并行光传输系统，其包括如上所述的多路并行光传输模块。
可以的，多路并行光传输系统还包括：硬刷电路板和激光器；所述硬刷电路板、所述激光器、所述波分解复用器和光接收芯片组、均直接组装在所述硬刷电路板的电极上；各所述光纤阵列组件依次固定在所述硬刷电路板的一端，用于传输经所述波分解复用器分解成至少两路分束光的入射光；所述光纤连接器位于相邻所述光纤阵列组件之间，用于耦合相邻所述光纤阵列组件之间的光纤。
可选的，所述激光器为VCSEL激光器或PD光电探测器中的至少一种。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果之一：
本发明提供了一种多路并行光传输模块和多路并行光传输系统。在本发明提供的多路并行光传输模块中，由于采用的第一光纤阵列组件为具有耦合端端面呈45°角的光纤阵列组件，省去了激光器与光纤阵列组件之间需要布设的多个透镜阵列，从而在保证多路并行光纤可以准确传输的基础上，节约了成本，提高了在采用光纤实现高速信号传输的过程中，多路光器件之间的光耦合效率。
附图说明
图1为本发明一实施例中的多路并行光传输系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例中的多路并行光传输模块的结构示意图。
具体实施方式
以下将对本发明的一种心脏瓣膜假体作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
承如背景技术所述，目前，常见的多路并行光收发模块的光耦合方式是光纤阵列与VCSEL激光器阵列和PD（发光二极管）光电探测器阵列直接对准耦合，但是往往耦合效率不高，影响光收发模块的传输性能；且在高速率的传送模块中，PD光电探测器的有效感光面比较小，使得光纤到PD光电探测器的光耦合效率很低，在光信号接收端模块的灵敏度降低；如果使用传统的透镜阵列，不仅价格比较贵，同时由于受加工工艺限制，传统透镜阵列的曲率半径不能做到太小，对光的会聚能力不是很强，所以在这种情况下对光纤与VCSEL激光器或PD光电探测器之间的光耦合效率提升比较有限。
为此，本发明提供了一种多路并行光传输模块和多路并行光传输系统，以提高在采用光纤实现高速信号传输的过程中，多路光器件之间的光耦合效率。
参考图1，图1为本发明一实施例中提供的一种多路并行光传输系统的结构示意图。如图1所示，所述多路并行光传输系统可以包括：硬刷电路板10、激光器20和多路并行光传输模块30。其中，所述多路并行光传输模块30包括：壳体（未图示）、设于壳体内的波分解复用器31、第一光纤阵列组件32、第二光纤阵列组件33、光纤连接器34和光接收芯片组件35。
具体的，所述硬刷电路板10、所述激光器20、所述波分解复用器31和光接收芯片组件35均直接组装在所述硬刷电路板10的电极上；各所述光纤阵列组件32、33依次固定在所述硬刷电路板10的一端，用于传输经所述波分解复用器31分解成至少两路分束光的入射光；所述光纤连接器34位于相邻所述光纤阵列组件32、33之间，用于耦合相邻所述光纤阵列组件32、33之间的光纤。所述激光器20可以为VCSEL激光器或PD光电探测器中的至少一种。
为了描述更加清楚，下面通过如下实施例具体说明多路并行光传输模块30的结构。
参见图2，图2为本发明一实施例中提供的多路并行光传输模块的结构示意图。如图2所示，所述多路并行光传输模块30可以包括壳体（未图示）、设于壳体内的波分解复用器31、第一光纤阵列组件32、第二光纤阵列组件33、光纤连接器34和光接收芯片组件35，所述波分解复用器31和所述光接收芯片组件35之间依次设有第一光纤阵列组件32、光纤连接器34和第二光纤阵列组件33。
入射光经所述波分解复用器31分解成至少两路分束光输出，各分束光耦合到所述第一光纤阵列32组件的各光纤内，并经过所述光纤连接器34和所述第二光纤阵列组件33的各光纤传输输出之后入射到所述光接收芯片组件35的各光接收芯片上；与所述波分解复用器31连接的所述第一光纤阵列组件32包括临近所述波分解复用器31的第一端a和临近所述光纤连接器34的第二端b；所述第二光纤阵列组件33连包括临近所述第一光纤阵列组件32的第三端c和临近所述光接收芯片组件35的第四端d。
进一步的，与所述波分解复用器31连接的所述第一光纤阵列组件32在其与所述波分解复用器相对的耦合端端面呈预设角度，所述角度为45°。
可选的，各所述光纤阵列组件32、33包括第一定位件（未图示）、光纤阵列（未图示）和第二定位件（未图示）；所述第一定位件用于固定所述光纤阵列输入端各光纤的位置；所述第二定位件用于固定所述光纤阵列输出端各光纤的位置。所述第一定位件包括第一槽件（未图示）和第一盖板（未图示）；所述第一槽件包括多个第一定位槽，分别用于放置所述光纤阵列输入端的各光纤；所述第一盖板盖于所述第一定位槽上，将所述输入端的各光纤分别固定在各所述第一定位槽内。所述第二定位件包括第二槽件（未图示）和第二盖板（未图示）；所述第二槽件包括多个第二定位槽，分别用于放置所述光纤阵列输出端的各光纤；所述第二盖板盖于所述第二定位槽上，将所述输出端的各光纤分别固定在各第二定位槽内。
可选的，所述第一定位槽和所述第二定位槽可以为V型槽和/或半圆槽。
进一步的，在本发明提供的还包括第一透镜组（未图示），所述第一透镜组设于所述第二定位件与所述光接收芯片组件35之间，所述光纤阵列组件33输出的各分束光分别经所述第一透镜组的各透镜耦合到所述光接收芯片组件35的各光接收芯片上。
此外，所述光纤连接器34包括上位机控制部件（未图示）、光功率计反馈部件（未图示）、图像采集反馈部件（未图示）和光纤耦合部件（未图示）。具体的，所述上位机控制部件主要负责步进电机的控制和所述光功率计反馈部件反馈的数据分析和图像处理。所述光功率计反馈部件主要负责测量不同位置通过两光纤端面的光功率计反馈数据并传递给上位机，以便于所述上位机判断两光纤是否正确连接。所述图像采集反馈部件乐意通过显微镜和CCD把两光纤连接接口部分图像拍摄下来，上位机对图像进行处理并判断两光纤是否正确连接。所述光纤耦合部件主要负责将两光纤连接接口输出的光纤进行耦合。
综上所述，本发明提供了一种多路并行光传输模块和多路并行光传输系统。在本发明提供的多路并行光传输模块中，由于采用的第一光纤阵列组件为具有耦合端端面呈45°角的光纤阵列组件，省去了激光器与光纤阵列组件之间需要布设的多个透镜阵列，从而在保证多路并行光纤可以准确传输的基础上，节约了成本，提高了在采用光纤实现高速信号传输的过程中，多路光器件之间的光耦合效率。
需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第 二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或 多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

Claims (10)

1.一种多路并行光传输模块，其特征在于，包括：壳体、设于壳体内的波分解复用器、第一光纤阵列组件、第二光纤阵列组件、光纤连接器和光接收芯片组件，所述波分解复用器和所述光接收芯片组件之间依次设有第一光纤阵列组件、光纤连接器和第二光纤阵列组件；入射光经所述波分解复用器分解成至少两路分束光输出，各分束光耦合到所述第一光纤阵列组件的各光纤内，并经过所述光纤连接器和所述第二光纤阵列组件的各光纤传输输出之后入射到所述光接收芯片组件的各光接收芯片上；与所述波分解复用器连接的所述第一光纤阵列组件包括临近所述波分解复用器的第一端和临近所述光纤连接器的第二端；所述第二光纤阵列组件连包括临近所述光纤连接器的第三端和临近所述光接收芯片组件的第四端。
2.如权利要求1所述的多路并行光传输模块，其特征在于，与所述波分解复用器连接的所述第一光纤阵列组件在其与所述波分解复用器相对的耦合端端面呈预设角度，所述角度为45°。
3.如权利要求1所述的多路并行光传输模块，其特征在于，各所述光纤阵列组件包括第一定位件、光纤阵列和第二定位件；所述第一定位件用于固定所述光纤阵列输入端各光纤的位置；所述第二定位件用于固定所述光纤阵列输出端各光纤的位置。
4.如权利要求3所述的多路并行光传输模块，其特征在于，所述第一定位件包括第一槽件和第一盖板；所述第一槽件包括多个第一定位槽，分别用于放置所述光纤阵列输入端的各光纤；所述第一盖板盖于所述第一定位槽上，将所述输入端的各光纤分别固定在各所述第一定位槽内。
5.如权利要求3所述的多路并行光传输模块，其特征在于，所述第二定位件包括第二槽件和第二盖板；所述第二槽件包括多个第二定位槽，分别用于放置所述光纤阵列输出端的各光纤；所述第二盖板盖于所述第二定位槽上，将所述输出端的各光纤分别固定在各第二定位槽内。
6.如权利要求3或5所述的多路并行光传输模块，其特征在于，所述第一定位槽和所述第二定位槽为V型槽和/或半圆槽。
7.如权利要求1所述的多路并行光传输模块，其特征在于，还包括第一透镜组，所述第一透镜组设于所述第二定位件与所述光接收芯片组件之间，所述光纤阵列组件输出的各分束光分别经所述第一透镜组的各透镜耦合到所述光接收芯片组件的各光接收芯片上。
8.如权利要求1所述的多路并行光传输模块，其特征在于，所述光纤连接器包括上位机控制部件、光功率计反馈部件、图像采集反馈部件和光纤耦合部件。
9.一种多路并行光传输系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的多路并行光传输模块。
10.如权利要求9所述的多路并行光传输系统，其特征在于，还包括：硬刷电路板和激光器；所述硬刷电路板、所述激光器、所述波分解复用器和光接收芯片组件均直接组装在所述硬刷电路板的电极上；各所述光纤阵列组件依次固定在所述硬刷电路板的一端，用于传输经所述波分解复用器分解成至少两路分束光的入射光；所述光纤连接器位于相邻所述光纤阵列组件之间，用于耦合相邻所述光纤阵列组件之间的光纤。
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