CN113316731A - 光通信装置、光通信方法和光通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明通过放宽光轴偏差或角度偏差的精度来实现成本减小。本发明包括光波导，光波导在第一波长处仅传播基本模式。使用第二波长的光执行通信，在第二波长处光波导可以与基本模式一起传播至少一阶模式。当存在入射到光波导的光的光轴偏差或角度偏差时，由光轴偏差或角度偏差产生的至少一阶模式被与基本模式一起传播，使得光功率的耦合损失可以减小。因此，可以通过放宽光轴偏差和角度偏差的精度来实现成本减小。
Description
技术领域
本技术涉及光通信装置、光通信方法和光通信系统。具体地，本技术涉及例如使得可以放宽(relax)关于相对于光轴的偏差或角度偏差的精度的光通信装置。
背景技术
通过空间耦合执行的光通信(例如，参照专利文献1)和使用物理接触(PC)执行的光通信在过去是已知的。由于相对于光轴的偏差或角度偏差，这些光通信具有显著的光功率损失，特别是在单模光纤中。这对于部件的精度提出了高要求，以便防止相对于光轴的偏差或角度偏差。这导致了成本的增加。
引用列表
专利文献
专利文献1：WO2017/056889
发明内容
技术问题
本技术的目的在于放宽关于相对于光轴的偏差或角度偏差所需要的精度，因此减小了成本。
问题的解决方案
本技术的构思提供了一种光通信装置，该光通信装置包括光波导，光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播，光通信装置使用第二波长的光执行通信，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
在本技术中，包括光波导，光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播。例如，光波导可以是光纤或硅光波导。另外，例如，第一波长可以是波长色散为零的波长。此外，例如，第一波长可以是在300nm与5μm之间的波长。此外，例如，第一波长可以是1310nm波段的波长或1550nm波段的波长。
另外，在本技术中，光通信装置使用第二波长的光执行通信，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。在这种情况下，例如，第二波长可以是850nm波段的波长。
如上所述，在本技术中，包括光波导，光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播，并且使用第二波长的光执行通信，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。因此，当进入光波导的光相对于光轴偏离或角度地偏离时，除了基准模式之外还在至少一阶模式中执行传播，一阶模式是由于相对于光轴的偏差或角度偏差而产生的。这导致光功率的耦合的损失减小。这使得可以放宽关于相对于光轴的偏差或角度偏差的精度，因此减小了成本。
另外，本技术的另一种构思提供了一种光通信系统，该光通信系统包括
接收部，包括光波导，该光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播，以及
发送部，第二波长的光从发送部进入接收部的光波导，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
在本技术中，包括接收部和发送部。接收部包括光波导，光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播。第二波长的光从发送部进入接收部的光波导，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。例如，发送部可以是发光元件、发送器的插座、或线缆的插头。
如上所述，在本技术中，接收部包括在第一波长处仅在基准模式中执行传播的光波导，并且第二波长的光从发送部进入光波导，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。因此，当进入光波导的光相对于光轴偏离或角度地偏离时，除了基准模式之外还在至少一阶模式中执行传播，一阶模式是由于相对于光轴的偏差或角度偏差而产生的。这导致光功率的耦合的损失减小。这使得可以放宽关于相对于光轴的偏差或角度偏差的精度，因此减小了成本。
附图说明
[图1]图1图示分别由物理接触(PC)连接和空间耦合执行的光通信的概况。
[图2]图2是图示光纤的基本结构和用于阶跃折射率光纤(step-index opticalfiber)的线性偏振模式(LPml模式)的图。
[图3]图3是用于讨论1310nm的情况下的归一化频率V的图，1310nm是单模式的典型波长。
[图4]图4图示通过PC连接执行的光通信的示例。
[图5]图5图示通过PC连接执行的光通信的示例。
[图6]图6图示通过空间耦合执行的光通信的示例。
[图7]图7图示通过空间耦合执行的光通信的示例。
[图8]图8是描述当850nm的波长的光被输入1310nm的单模光纤时可以存在基准模式LP01和一阶模式LP11的事实的图。
[图9]图9是用于讨论在对于输入光仅存在基准模式LP01的情形下出现相对于光轴的偏差的情况的示图。
[图10]图10是当输入光的波长为1310nm时以及当输入光的波长为850nm时模拟损失量的结果的曲线图。
[图11]图11图示当不存在相对于光轴的偏差时对于输入光仅存在基准模式而当存在相对于光轴的偏差时基准模式的一部分被转换成一阶模式的事实。
[图12]图12是描述基准模式根据偏差被转换成一阶模式的事实的曲线图。
[图13]图13是用于讨论在对于输入光仅存在基准模式LP01的情形下出现角度偏差的情况的图。
[图14]图14是当输入光的波长为1310nm时以及当输入光的波长为850nm时模拟损失量的结果的曲线图。
[图15]图15图示当不存在角度偏差时对于输入光仅存在基准模式而当存在角度偏差时基准模式的一部分被转换成一阶模式的事实。
[图16]图16是描述基准模式根据偏差被转换成一阶模式的事实的曲线图。
[图17]图17是描述本技术可应用于分别通过PC连接和空间耦合执行的光通信的事实的图。
[图18]图18是图示根据实施例的发送和接收系统的配置的示例的框图。
[图19]图19是图示发送器的连接器和线缆的连接器的配置的示例的透视图。
[图20]图20是图示发送器的连接器和线缆的连接器的配置的示例的透视图。
[图21]图21是图示发送器的连接器和线缆的连接器的示例的一组截面图。
[图22]图22是图示发送器的连接器和线缆的连接器彼此连接的截面图。
[图23]图23是图示发送器中包括的发光部和连接器的配置的示例的截面图。
具体实施方式
下面，现在将描述用于执行本技术的实施例(下文中被称为“实施例”)。注意的是，按以下顺序进行描述。
1.实施例
2.变形例
<1.实施例>
[本技术的基本描述]
首先，描述了与本技术相关的技术。图1的(a)图示了通过物理接触(PC)连接执行的光通信的概况。在这种情况下，在发送侧的光纤10T的端面和接收侧的光纤10R的端面彼此接触的状态下执行光通信。另外，图1的(b)图示了通过空间耦合执行的光通信的概况。在这种情况下，从发送侧的光纤10T出射的光通过发送侧的透镜11T形成为准直光，并且准直光从透镜11T出射。然后，准直光被接收侧的透镜11R收集并进入接收侧的光纤10R。由于相对于光轴的偏差或角度偏差，这些光通信具有显著的光功率损失，特别是在单模光纤中。
接下来，描述关于模式的基本思想。为了通过光纤在单个模式中执行传播，需要确定诸如折射率和芯直径之类的光纤参数，使得仅存在一个模式。
图2的(a)图示了光纤的基本结构。光纤具有被称为“芯”的中心部被称为“包层(cladding)”的层覆盖的结构。在这种情况下，芯的折射率n1被设置得高，并且包层的折射率n2被设置得低。处于被限制在芯中的状态下的光进行传播。
图2的(b)图示了用于阶跃折射率光纤的线性偏振模式(LPml模式)，其中，归一化传播常数b以归一化频率V的函数形式给出。垂直轴表示归一化传播常数b，其中，当在某一模式中不执行传播(某一模式中断)时，b＝0，并且当较大量的光功率被限制在芯中(可以传播)时，b具有较接近1的值。水平轴表示归一化频率V，并且归一化频率V可以由下面指示的式(1)表示。这里，d是芯直径，NA是数值孔径，并且λ是光波长。
V ＝ πdNA/λ ··· (1)
例如，当V＝2.405时，LP11中断，因此LP01是唯一存在的模式。因此，V等于或小于2.405的状态对应于单个模式的状态。这里，LP01是基准模式(零阶模式)，并且随后，LP11、LP21...分别是一阶模式、二阶模式...。
例如，如图3的(a)中图示，讨论了1310nm的情况下的归一化频率V，其中，1310nm是用于单个模式的典型波长。这里，当分别表示1310nm光纤的典型参数的芯直径d为8μm并且数值孔径NA为0.1时，并且当传播通过光纤的光的波长为1310nm时，用式(1)获得V＝1.92。
因此，如图3的(b)中图示的，归一化频率V等于或小于2.405。因此，仅在基准模式LP01中执行传播，并且这导致在单个模式中执行传播。这里，可以执行传播的模式的数量随着芯直径变大而增加。注意的是，例如，典型的多模光纤具有例如50μm的芯直径，这导致在几百种模式中执行传播。
在如图1的(a)和(b)中图示的光通信的情况下，由于用于单个模式的芯直径小，因此需要在单个模式中将发送侧的光耦合部与接收侧的光耦合部严格对准。这对精度提出了较高的要求，以便执行相对于光轴的精确对准。
通常，使用精密部件或者用于将光输入光纤的部分被处理以促进将光插入到光纤的芯中，以便解决上述问题。然而，精密部件是昂贵的，并且处理的必要性导致处理的成本增加。因此，用于单模通信的连接器和系统通常是昂贵的。
描述了光轴对准的精度减小的因素的示例。图4和图5图示了通过PC连接执行的光通信的示例。在PC连接的情况下，如例如图4的(a)中图示的，由于固定材料13T的量与固定材料13R的量彼此不相同，可能出现芯的未对准，固定材料13T和13R被用于将套圈(ferrule)12T和12R固定到光纤10T和10R。
另外，在PC连接的情况下，如例如图4的(b)中图示的，由于设置于套圈12T和12R的对准机构(凹部14T和凸部14R)的精度不足，可能出现芯的未对准。注意的是，图4的(b)中图示的凸部14R可以是销。另外，在PC连接的情况下，如例如图5中图示的，由于处理设置于套圈12T和12R的对准机构(凹部14T和凸部14R)的精度不足，光轴可能倾斜。
图6和图7图示了通过光耦合执行的光通信的示例。在光耦合的情况下，如例如图6的(a)中图示的，由于固定材料16T的量与固定材料16R的量彼此不相同，可能出现相对于光轴的偏差或角度偏差，固定材料16T和16R被用于将套圈15T和15R固定到光纤10T和10R。另外，在光耦合的情况下，如例如图6的(b)中图示的，由于生产透镜11T和11R的精度不足，可能出现相对于光轴的偏差或角度偏差。
另外，如图7的(a)和(b)中图示的，由于设置于套圈15T和15R的对准机构(凹部17T和凸部17R)的精度不足，可能出现相对于光轴的偏差或角度偏差。注意的是，图7的(a)和(b)中图示的凸部17R可以是销。
本技术使用两个或多个模式-即基准模式和至少一阶模式，并使得可以放宽关于位置偏差或角度偏差的精度，因此减小成本。例如，当波长为850nm而非1310nm的光以与图3的(a)相同的条件被输入到光纤时，如图8的(b)中图示的，归一化频率V＝2.96。因此，如图8的(a)中图示的，可以存在基准模式LP01和一阶模式LP11。
讨论以下情况：在当形成如图9的(a)中图示的光学系统时对于输入光仅存在基准模式LP01的条件下，接收侧的光纤的位置在与光轴垂直的方向上偏移(参考图9的(a)和(b)中的箭头)，即，出现相对于光轴的偏差。
图10是在上述情况下的模拟损失量的结果的曲线图。水平轴表示相对于光轴的偏差量，并且垂直轴表示耦合效率。当没有偏差时，100％的功率通过光纤传播，其中，耦合效率为1。另外，例如，当输入光中仅50％的功率通过光纤传播时，耦合效率为0.5。
当比较输入光的波长为1310nm的情况与输入光的波长为850nm的情况时，根据比较，理解在850nm的情况下表现出较好的特性。原因在于，在1310nm的情况下，仅在基准模式中执行传播，而在850nm的情况下，除了基准模式之外还在一阶模式中执行传播(参照图8的(a))。
换句话说，当不存在相对于光轴的偏差时，如图11的(a)中图示的，对于输入光仅存在基准模式。另一方面，当存在相对于光轴的偏差时，如图11的(b)中图示的，使用由于包层与芯之间的折射率的差异而导致的相位差，将基准模式的一部分转换成一阶模式。在1310nm的情况下，不允许在一阶模式中执行传播，而在850nm的情况下，也可以在一阶模式中执行传播。因此，在850nm的情况下表现出较好的特性。
在图12的曲线图中，分别给出基准模式(零阶模式)的分量和一阶模式的分量，并且二者之和由曲线Total(合计)表示。要理解，由于对于输入光仅存在基准模式，因此基准模式根据偏差被转换成一阶模式。另一方面，在1310nm的情况下，如图3的(a)中图示的，由于仅在基准模式中执行传播，因此如图10中图示的，基准模式中存在简单的减小。
参考图10，比较1310nm的情况与850nm的情况。当以0.8的耦合效率(约-1dB)执行比较时，可以将关于位置偏差的精度放宽约1.8倍，并且当以0.9的耦合效率(约-0.5dB)执行比较时，可以将关于位置偏差的精度放宽约2.35倍。
另外，讨论以下情况：在当形成如图13的(a)中图示的光学系统时对于输入光仅存在基准模式LP01的条件下，接收侧的光纤的角度相对于光轴偏移(参考图13的(a)和(b)中的箭头)，即，出现角度偏差。
图14是在上述情况下模拟损失量的结果的曲线图。水平轴表示角度偏差量，并且垂直轴表示耦合效率。当没有偏差时，100％的功率通过光纤传播，其中，耦合效率为1。另外，例如，当输入光中仅50％的功率通过光纤传播时，耦合效率为0.5。
当比较输入光的波长为1310nm的情况与输入光的波长为850nm的情况时，根据比较，理解在850nm的情况下表现出较好的特性。原因在于，在1310nm的情况下，仅在基准模式中执行传播，而在850nm的情况下，除了基准模式之外还在一阶模式中执行传播(参照图8的(a))。
换句话说，当不存在角度偏差时，如图15的(a)中图示的，对于输入光仅存在基准模式。另一方面，当存在角度偏差时，如图15的(b)中图示的，使用输入相位中的差异，将基准模式的一部分转换成一阶模式。在1310nm的情况下，不允许在一阶模式中执行传播，而在850nm的情况下，也可以在一阶模式中执行传播。因此，在850nm的情况下表现出较好的特性。
在图16的曲线图中，分别给出基准模式(零阶模式)的分量和一阶模式的分量，并且二者之和由曲线Total(合计)表示。要理解，由于对于输入光仅存在基准模式，因此基准模式根据偏差被转换成一阶模式。另一方面，在1310nm的情况下，如图3的(a)中图示的，由于仅在基准模式中执行传播，因此如图14中图示的，基准模式中存在简单的减小。
参考图14，比较1310nm的情况与850nm的情况。当以0.8的耦合效率(约-1dB)执行比较时，可以将关于角度偏差的精度放宽约1.7倍，并且当以0.9的耦合效率(约-0.5dB)执行比较时，可以将关于角度偏差的精度放宽约2.1倍。。
本技术可应用于如图17的(a)中图示的通过PC连接执行的光通信以及如图17的(b)中图示的通过光耦合执行的光通信，并且可以提供与通常的单模传输的情况相比精度更宽松的通信装置、发送器、连接器、线缆、接收器和通信系统。
[发送和接收系统]
图18图示了根据实施例的发送和接收系统100。发送和接收系统100包括发送器200、接收器300和线缆400。发送器200的示例包括诸如个人计算机、游戏机、盘播放器、机顶盒、数字相机和蜂窝电话之类的AV源。接收器300的示例包括电视接收器和投影仪。发送器200和接收器300通过线缆400彼此连接。
发送器200包括发光部201、用作插座的连接器202以及将由发光部201发射的光传播到连接器202的光纤203。发光部102包括诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)之类的激光元件或诸如发光二极管(LED)之类的发光元件。发光部201将由发送电路(未图示)生成的电信号(发送信号)转换成光信号。由发光部201发射的光信号通过光纤203被传播到连接器202。
另外，接收器300包括用作插座的连接器301、光接收部302以及将由连接器301获得的光传播到光接收部302的光纤303。光接收部302包括诸如光电二极管之类的光接收元件。光接收部302将从连接器301发送的光信号转换成电信号(接收信号)，并将该电信号供应到接收电路(未图示)。
线缆400包括光纤401以及分别位于光纤401的一端和光纤401的另一端处的连接器402和403，连接器402和403各自用作插头。光纤401的一端处的连接器402连接到发送器200的连接器202，并且光纤401的另一端处的连接器403连接到接收器300的连接器301。
在实施例中，发送器200的光纤203、接收器300的光纤303和线缆400的光纤401在第一波长处仅在基准模式中执行传播。另外，这些光纤被配置为使得在第一波长处波长色散为零。例如，执行设置使得第一波长为1310nm并且使得芯直径d为8μm并且数值孔径NA为0.1，这些分别代表1310nm光纤的典型参数。这导致归一化频率V＝1.92。因此，这些光纤在1310nm的波长处用作单模光纤(参照图3)。
另外，在实施例中，这些光纤使用除了基准模式之外还可以至少在一阶模式中传播的第二波长的光执行通信。具体地，第二波长为850nm。当使用850nm的光时，在这些光纤中，归一化频率V＝2.96。因此，光纤除了基准模式之外还可以在一阶模式中执行传播，并且它们用作双模光纤(参照图8)。
在发送器200中，由发光部201发射的850nm的光进入作为1310nm单模光纤的光纤203，并被传播到连接器202。在这种情况下，当进入光纤203的光相对于光轴偏离或角度地偏离时，除了基准模式之外还在一阶模式中执行传播，一阶模式是由于相对于光轴的偏差或角度偏差而产生的。这导致光功率的耦合的损失减小(参照图10和图14)。这使得可以放宽关于相对于光轴的偏差或角度偏差的精度，因此减小了成本。
另外，在发送器200的连接器202和线缆400的连接器402之间的连接的部分中，从连接器202出射的850nm的光进入作为1310nm单模光纤的光纤401，并被传播到接收器300。在这种情况下，当进入光纤401的光相对于光轴偏离或角度地偏离时，除了基准模式之外还在一阶模式中执行传播，一阶模式是由于相对于光轴的偏差或角度偏差而产生的。这导致光功率的耦合的损失减小(参照图10和图14)。这使得可以放宽关于相对于光轴的偏差或角度偏差的精度，因此减小了成本。
此外，在线缆400的连接器403和接收器300的连接器301之间的连接的部分中，从连接器403出射的850nm的光进入作为1310nm单模光纤的光纤303，并被传播到光接收部302。在这种情况下，当进入光纤303的光相对于光轴偏离或角度地偏离时，除了基准模式之外还在一阶模式中执行传播，一阶模式是由于相对于光轴的偏差或角度偏差而产生的。这导致光功率的耦合的损失减小(参照图10和图14)。这使得可以放宽关于相对于光轴的偏差或角度偏差的精度，因此减小了成本。
图19是图示了发送器200的连接器202和线缆400的连接器402的配置的示例的透视图。图20也是图示了当从与图19中观察配置的方向相对的方向观察时发送器200的连接器202和线缆400的连接器402的配置的示例的透视图。图示的示例满足了多个通道的光信号的并行传输。注意的是，这里图示了满足多个通道的光信号的并行传输的配置，但也可以提供满足一个通道的光信号的传输的配置，尽管省略了其详细描述。
连接器202具有外观具有基本长方体形状的连接器主体(套圈)211。在连接器主体211的背面侧连接分别与通道对应的多个水平布置的光纤203。各个光纤203的端部分别被插入到光纤插入孔216中，以固定光纤203。
另外，包括矩形开口的粘合剂注入孔212形成在连接器主体211的顶面侧。通过粘合剂注入孔212注入用于将光纤203固定到连接器主体211的粘合剂。
此外，包括矩形开口的凹入的光出射部(光传输空间)213形成在连接器主体211的正面侧，并且分别与通道对应的多个水平布置的透镜(凸透镜)214形成在光出射部213的底部。这防止了透镜214的表面无意地与例如配对连接器接触并被损坏。
此外，用于将连接器202与连接器402对准的凸出的或凹入的位置限制器215一体地形成在连接器主体211的正面侧，其中，位置限制器215在图示示例中是凹入的。这使得当连接器202连接到连接器402时可以容易地执行光轴对准。
连接器402具有外观具有基本长方体形状的连接器主体(套圈)411。在连接器主体411的背面侧连接分别与通道对应的多个水平布置的光纤401。各个光纤401的端部分别被插入到光纤插入孔416中，以固定光纤401。
另外，包括矩形开口的粘合剂注入孔412形成在连接器主体411的顶面侧。通过粘合剂注入孔412注入用于将光纤401固定到连接器主体411的粘合剂。
此外，包括矩形开口的凹入的光入射部(光传输空间)413形成在连接器主体411的正面侧，并且分别与通道对应的多个水平布置的透镜(凸透镜)414形成在光入射部413的底部。这防止了透镜414的表面无意地与例如配对连接器接触并被损坏。
此外，用于将连接器402与连接器202对准的凹入的或凸出的位置限制器415一体地形成在连接器主体411的正面侧，其中，位置限制器415在图示示例中是凸出的。这使得当连接器402连接到连接器202时可以容易地执行光轴对准。注意的是，位置限制器415不限于与连接器主体411一体地形成，并且可以使用销或通过其它方法来执行该形成。
图21的(a)是图示了发送器200的连接器202的示例的截面图。在图示示例中省略了位置限制器215(参照图19)的图示。参考图21的(a)进一步描述连接器202。
连接器202包括连接器主体211。连接器主体211由例如诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或透射特定波长的诸如硅之类的材料制成，并且连接器主体211呈具有透镜的套圈的形式。
如上所述，当连接器主体211呈具有透镜的套圈的形式时，可以容易地将光纤与透镜相对于光轴对准。另外，当连接器主体211呈具有透镜的套圈的形式时，如上所述，可以仅通过将光纤插入到套圈中来容易地执行多通道通信。
凹入的光出射部(光传输空间)213形成在连接器主体211的正面侧。另外，分别与通道对应的多个水平布置的透镜(凸透镜)214与连接器主体211一体地形成，以位于光出射部213的底部。
另外，与用于各个通道的透镜214对应地水平布置的多个光纤插入孔216被提供给连接器主体211，每个光纤插入孔214从连接器主体211的背面侧向前延伸。光纤203具有包括芯203a和包层203b的双层结构，芯203a是用作光路的中心部，包层203b覆盖芯203a的外周表面。
用于每个通道的光纤插入孔216被形成为使得插入到光纤插入孔216中的光纤203的芯203a与对应的透镜214的光轴重合。另外，用于每个通道的光纤插入孔216被形成为使得光纤插入孔216的底部-即，光纤插入孔216的接触部与透镜214的焦点重合，光纤插入孔216的接触部是当光纤203被插入到光纤插入孔216中时与光纤203的端部(出射端)接触的部分。
另外，从连接器主体211的顶面侧向下延伸的粘合剂注入孔212形成在连接器主体211中，使得粘合剂注入孔212与位于多个水平布置的光纤插入孔216的底部周围的部分连通。在光纤203被插入到光纤插入孔216中之后，通过粘合剂注入孔212将粘合剂217注入到位于光纤203周围的部分中。这导致将光纤203固定到连接器主体211。
在连接器202中，透镜214操作以将从光纤203出射的光形成为准直光并使准直光出射。因此，以指定的NA从光纤203的出射端出射的光进入透镜214，并被形成准直光，然后准直光从透镜214出射。
图21的(b)是图示了线缆400的连接器402的示例的截面图。在图示示例中，省略了位置限制器415(参照图19和图20)的图示。参考图21的(b)进一步描述连接器402。
连接器402包括连接器主体411。连接器主体411由例如诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或透射特定波长的诸如硅之类的材料制成，并且连接器主体411呈具有透镜的套圈的形式。
凹入的光入射部(光传输空间)413形成在连接器主体411的正面侧。另外，分别与通道对应的多个水平布置的透镜(凸透镜)414与连接器主体411一体地形成，以位于光入射部413的底部。
另外，与用于各个通道的透镜414对应地水平布置的多个光纤插入孔416被提供给连接器主体411，每个光纤插入孔416从连接器主体411的背面侧向前延伸。光纤401具有包括芯401a和包层401b的双层结构，芯401a是用作光路的中心部，包层401b覆盖芯401a的外周表面。
用于每个通道的光纤插入孔416被形成为使得插入到光纤插入孔416中的光纤401的芯401a与对应的透镜414的光轴重合。另外，用于每个通道的光纤插入孔416被形成为使得光纤插入孔416的底部-即，光纤插入孔416的接触部与透镜414的焦点重合，光纤插入孔416的接触部是当光纤401被插入到光纤插入孔416中时与光纤401的端部(入射端)接触的部分。
另外，从连接器主体411的顶面侧向下延伸的粘合剂注入孔412形成在连接器主体411中，使得粘合剂注入孔412与位于多个水平布置的光纤插入孔416的底部周围的部分连通。在光纤401被插入到光纤插入孔416中之后，通过粘合剂注入孔412将粘合剂417注入到位于光纤401周围的部分中。这导致将光纤401固定到连接器主体411。
在线缆400的连接器402中，透镜414操作以收集进入的准直光。在这种情况下，准直光进入透镜414，并被透镜414收集。收集到的光以指定的NA进入光纤401的入射端。
图22是图示了发送器200的连接器202和线缆400的连接器402彼此连接的截面图。在连接器202中，通过光纤203传输的光以指定的NA从光纤203的出射端出射。出射光进入透镜214，并被形成为准直光。准直光从透镜214朝向连接器402出射。
另外，在连接器402中，从连接器202出射的光进入透镜414，并被透镜414收集。然后，收集到的光进入光纤401的入射端，并通过光纤401传输。
注意的是，线缆400的连接器403和接收器300的连接器301具有与发送器200的连接器202和线缆400的连接器402的配置的上述示例类似的配置，而省略了其详细描述。
图23图示了发送器200中包括的发光部201和连接器202的配置的示例。如上所述，发送器200满足了多个通道的光信号的并行传输。该图仅图示了一个通道的配置的示例。
发光部201包括套圈221。套圈221由例如诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或透射特定波长的诸如硅之类的材料制成。
各自从套圈221的正面侧向后延伸的多个水平布置的光纤插入孔226被提供给套圈221。在用于每个通道的光纤203被插入到光纤插入孔226中之后，使用粘合剂227将光纤203固定到套圈221。
另外，放置有发光元件223的基板222被固定在套圈221的下表面侧。在这种情况下，与用于各个通道的光纤203对应地水平布置的多个发光元件223被放置在基板222上。这里，调整基板222的位置并固定基板222，使得用于每个通道的发光元件223的出射部与对应的光纤203的光轴重合。
另外，从下表面侧向上延伸的发光元件布置孔224形成在套圈221中。另外，发光元件布置孔224的底部包括倾斜表面，以便将来自每个通道的发光元件223的光的路径方向改变为对应的光纤203的方向，并且镜(光路改变部)225布置在倾斜表面上。注意的是，镜225不限于单独地生成并被固定在倾斜表面上，并且镜225可以通过例如气相沉积形成在倾斜表面上。
连接器202的配置类似于以上参考图21的(a)描述的其配置。因此，这里省略了其描述。
在发光部201中，以指定的NA从发光元件223的出射部出射的光在通过镜225改变光的路径之后进入光纤203。进入光纤203的光通过光纤203传输到连接器202。然后，在连接器202中，通过光纤203传输的光以指定的NA从光纤203的出射端出射。出射光进入透镜214，并被形成为准直光，并且准直光从透镜214出射。
图18中图示的发送和接收系统100中的光纤401、303和203是1310nm的单模光纤，并且使用850nm的光执行通信。因此，除了基准模式之外，光纤401、303和203还可以在一阶模式中执行传播，并且它们用作双模光纤(参照图8)。因此，当进入光相对于光轴偏离或角度地偏离时，除了基准模式之外，还在一阶模式中执行传播，一阶模式是由于相对于光轴的偏差或角度偏差而产生的。这导致光功率的耦合的损失减小(参照图10和图14)。这使得可以放宽关于相对于光轴的偏差或角度偏差的精度，因此减小了成本。
<2.变形例>
在以上实施例中，描述了第一波长为1310nm的示例。然而，激光光源或LED光源可以被用作光源。因此，第一波长可以是例如在300nm与5μm之间的波长。
另外，尽管在以上实施例中已经描述了第一波长为1310nm的示例，但第一波长可以是包括1310nm的1310nm波段的波长。此外，尽管在以上实施例中已经描述了第一波长为1310nm的示例，但第一波长可以是1550nm，或者可以是包括1550nm的1550nm波段的波长。此外，尽管在以上实施例中已经描述了第二波长是850nm的示例，但第二波长可以是包括850nm的850nm波段的波长。
另外，当然，尽管在以上实施例中已经描述了光波导是光纤的示例，但当光波导是除了诸如硅光波导之类的光纤之外的光波导时，本技术也适用。
以上已经参考附图详细描述了本公开的有利实施例。然而，本公开的技术范围不限于这些示例。清楚的是，在本公开的技术领域中具有共同知识的人员可以在根据本公开的实施例的技术思想的范围内料想到各种改变或修改。要理解，当然，这样的改变或修改也落入本公开的技术范围内。
另外，本文描述的效果不是限制性的，而仅仅是描述性的或例示性的。换句话说，除了或代替上述效果，根据本公开的技术可以提供根据本文的描述对于本领域的技术人员来说清楚的其它效果。
注意的是，本技术还可以采取以下配置。
(1)一种光通信装置，包括：
光波导，在第一波长处仅在基准模式中执行传播，光通信装置使用第二波长的光执行通信，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
(2)根据(1)所述的光通信装置，其中，
第一波长是波长色散为零的波长。
(3)根据(1)或(2)所述的光通信装置，其中，
第一波长是在300nm与5μm之间的波长。
(4)根据(1)所述的光通信装置，其中，
第一波长是1310nm波段的波长或1550nm波段的波长。
(5)根据(1)所述的光通信装置，其中，
第二波长是850nm波段的波长。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的光通信装置，其中，
光波导是光纤。
(7)根据(1)至(5)中任一项所述的光通信装置，其中，
光波导是硅光波导。
(8)一种由包括光波导的光通信装置执行的光通信方法，光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播，该光通信方法包括
使用第二波长的光执行通信，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
(9)一种光通信系统，包括：
接收部，包括光波导，光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播；以及
发送部，第二波长的光从发送部进入接收部的光波导，第二波长使得光波导除了基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
(10)根据(9)所述的光通信系统，其中，
发送部是发光元件、发送器的插座、或线缆的插头。
参考符号列表
100 发送和接收系统
200 发送器
201 发光部
202 连接器(插座)
203 光纤
203a 芯
203b 包层
211 连接器主体
212 粘合剂注入孔
213 光出射部(光传输空间)
214 透镜(凸透镜)
215 位置限制器
216 光纤插入孔
217 粘合剂
221 套圈
222 基板
223 发光元件
224 发光元件布置孔
225 镜
226 光纤插入孔
227 粘合剂
300 接收器
301 连接器(插座)
302 光接收部
303 光纤
400 线缆
401 光纤
401a 芯
401b 包层
402、403 连接器(插头)
411 连接器主体
412 粘合剂注入孔
413 光入射部(光传输空间)
414 透镜(凸透镜)
415 位置限制器
416 光纤插入孔
417 粘合剂
Claims (10)
1.一种光通信装置，包括：
光波导，在第一波长处仅在基准模式中执行传播，
光通信装置使用第二波长的光执行通信，所述第二波长使得所述光波导除了所述基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
2.根据权利要求1所述的光通信装置，其中，
所述第一波长是波长色散为零的波长。
3.根据权利要求1所述的光通信装置，其中，
所述第一波长是在300nm与5μm之间的波长。
4.根据权利要求3所述的光通信装置，其中，
所述第一波长是1310nm波段的波长或1550nm波段的波长。
5.根据权利要求1所述的光通信装置，其中，
所述第二波长是850nm波段的波长。
6.根据权利要求1所述的光通信装置，其中，
所述光波导是光纤。
7.根据权利要求1所述的光通信装置，其中，
所述光波导是硅光波导。
8.一种由包括光波导的光通信装置执行的光通信方法，所述光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播，所述光通信方法包括
使用第二波长的光执行通信，所述第二波长使得所述光波导除了所述基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
9.一种光通信系统，包括：
接收部，包括光波导，所述光波导在第一波长处仅在基准模式中执行传播；以及
发送部，第二波长的光从所述发送部进入所述接收部的所述光波导，所述第二波长使得所述光波导除了所述基准模式之外还能够在至少一阶模式中执行传播。
10.根据权利要求9所述的光通信系统，其中，
所述发送部是发光元件、发送器的插座、或线缆的插头。
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