TWM526696U - 多通道陣列光纖雷射裝置 - Google Patents

Description

多通道陣列光纖雷射裝置

本新型係關於一種光通訊裝置，特別是一種多通道陣列光纖雷射裝置。

現有技術中的光纖雷射裝置中，一般都是用普通的單模光纖(Single mode fiber)，研磨成8度等一定的角度，與雷射裝置和透鏡耦合；這種設計方式的耦合效率在40~50%，在最大點的耦合範圍較窄，即對位置很敏感，輕微的移動1微米(um)左右，光功率就會減小3分貝(dB)以上。這樣對光通訊裝置的生產帶來很大的難度，對設備的要求很高，從而增大了設備的投入；並且在輸出功率要求較高的產品中，由於這個耦合效率只有不到50%，所以，需要更高功率輸出的雷射裝置晶片，雷射裝置晶片的價格和輸出光功率是成正比的。因此，成本會大大增加。而且，由於普通光纖的耦合範圍很窄，只有+/-3um左右的耦合範圍，因此，不能實現雷射裝置陣列耦合。

本新型要解決的技術問題是，克服現有技術的缺陷，提供一種耦合效率比較高，而且能夠實現雷射裝置陣列耦合的多通道陣列光纖雷射裝置。

本新型提供的多通道陣列光纖雷射裝置，包括一插芯、一殼體、複數個雷射裝置組件及一陣列光纖模組。這些雷射裝置組件並排設置於殼體內，且設置於同一模組板上。每一雷射裝置組件包含一光隔離器、一雷射裝置晶片及一自聚焦透鏡。陣列光纖模組具有複數條熱擴散纖核型光纖匯集到插芯中。這些雷射裝置組件的這些光隔離器連接陣列光纖模組。

藉此，由於熱擴散纖核型光纖(Thermal expanded fiber)具有較寬的輸入模場直徑，約為單模光纖的2.5~3.5倍。因此可以提高耦合效率，以及增大可耦光的範圍。並且，光隔離器能夠避免由於裝置反射的光進入到光纖中，提高光纖的光-電流-電壓(LIV)曲線的線性度，使得在雷射裝置具有高耦合效率的同時，對設備的精度的要求也大幅降低。因此，光纖能夠進行陣列排列，例如，4通道、8通道、10通道或16通道等等，進而能極大幅地降低生產成本。

此外，本新型提供的多通道陣列光纖雷射裝置，其中每一雷射裝置組件還包括一雷射裝置驅動晶片、一雷射裝置晶片、一監控探測器及一反射鏡。監控探測器與雷射裝置晶片均設置於雷射裝置驅動晶片的前端的前方。雷射裝置晶片的後端朝向雷射裝置驅動晶片。反射鏡設置於雷射裝置晶片的後端與監控探測器之間，用以將雷射裝置晶片的後端所發出的光反射到監控探測器的一接收面上。

藉此，雷射裝置晶片的後端所發出的少量的光可通過反射鏡的反射而照射到監控探測器的接收面上，故從監控探測器能夠監控雷射裝置晶片。並且，由於監控探測器和雷射裝置晶片均設置在雷射裝置驅動晶片的前端的前方而不是設置在雷射裝置驅動晶片的側面，因而能夠減少雷射裝置組件佔用模組板的空間，特別是能夠減少雷射裝置組件所佔用的寬度，因而這些雷射裝置組件在做成陣列結構時能夠極大程度地降低佔用空間。

另外，本新型提供的多通道陣列光纖雷射裝置，其中自聚焦透鏡為一圓柱形凸透鏡，具有為平面或斜面的一端面，及為外凸球面的另一個端面。

藉由這種凸透鏡，導光效果比較好，且有助於在殼體內進行排列時能夠方便安裝。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係 用以示範與解釋本新型之精神與原理，並且提供本新型之專利申請範圍更進一步之解釋。

1‧‧‧插芯

2‧‧‧殼體

3‧‧‧陣列光纖模組

3.1‧‧‧熱擴散纖核型光纖

4‧‧‧雷射裝置組件

4.1‧‧‧雷射裝置驅動晶片

4.2‧‧‧雷射裝置晶片

4.3‧‧‧反射鏡

4.4‧‧‧監控探測器

4.5‧‧‧自聚焦透鏡

4.6‧‧‧光隔離器

9‧‧‧多通道陣列光纖雷射裝置

圖1為本新型多通道陣列光纖雷射裝置的立體圖；圖2為本新型多通道陣列光纖雷射裝置的殼體內部結構示意圖；圖3為圖2中A處放大示意圖。

以下在實施方式中詳細敘述本新型之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本新型之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本新型相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本新型之觀點，但非以任何觀點限制本新型之範疇。

如圖1、圖2、圖3所示，本新型提供一種多通道陣列雷射裝置9，其包括一插芯1、一殼體2、一陣列光纖模組3及多個雷射裝置組件4。插芯1用來提供連接到其他裝置上的連接方式。這些雷射裝置組件4並排設置於殼體2，且設置在同一個模組板上。每一個雷射裝置組件4包含一光隔離器4.6、一雷射裝置晶片4.2及一自聚焦透鏡4.5。陣列光纖模組3具有多個熱擴散纖核型光纖3.1匯集到插芯1中。這些雷射裝置組件4均通過這些光隔離器4.6連接陣列光纖模組3。於一雷射裝置組件4中，雷射裝置晶片4.2的前端射出雷射並通過自聚焦透鏡4.5照射到光隔離器4.6上，然後輸入到陣列光纖模組3的熱擴散纖核型光纖3.1中。

由於熱擴散纖核型光纖3.1的耦合範圍比普通的單模光纖要大許多，因此，熱擴散纖核型光纖3.1在雷射裝置的同軸佈置時，對於精度的要求較低。但耦合範圍較大比較容易受到外界光的影響，因此本新 型之多通道陣列雷射裝置9中增加了光隔離器4.6，能夠避免外界光的影響，提升耦合效率，並降低雜訊。此外，上述設計對於安裝的要求也較低，有助於將多組雷射裝置組件4以陣列的形式裝入一個裝置中，大幅降低生產成本。

此外，每一個雷射裝置組件4包括一雷射裝置驅動晶片4.1、一雷射裝置晶片4.2、一反射鏡4.3及一監控探測器4.4。雷射裝置晶片4.2與監控探測器4.4均設置於雷射裝置驅動晶片4.1的前端的前方。雷射裝置晶片4.2的後端朝向雷射裝置驅動晶片4.1。反射鏡4.3設置於雷射裝置晶片4.2的後端和監控探測器4.4之間，用於將雷射裝置晶片4.2後端發出的光反射到監控探測器4.4的一接收面上。

另外，自聚焦透鏡4.5為一圓柱形凸透鏡，其具有為平面或帶有一定角度的斜面的一端面，及為外凸球面的另一端面。由於自聚焦透鏡4.5為圓柱形，在安裝時可藉由本身為柱體的設計而穩固設置，使得自聚焦透鏡4.5不容易晃動。因此，本新型之自聚焦透鏡4.5對於安裝的要求比普通的凸透鏡低。

雖然本新型以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型。在不脫離本新型之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本新型之專利保護範圍。關於本新型所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧插芯

2‧‧‧殼體

3‧‧‧陣列光纖模組

3.1‧‧‧熱擴散纖核型光纖

4‧‧‧雷射裝置組件

9‧‧‧多通道陣列光纖雷射裝置

Claims (3)

1. 一種多通道陣列光纖雷射裝置，包括：一插芯；一殼體；複數個雷射裝置組件，並排設置於該殼體，且設置於同一模組板上，每一該雷射裝置組件包含一光隔離器、一雷射裝置晶片及一自聚焦透鏡；以及一陣列光纖模組，具有複數條熱擴散纖核型光纖匯集到該插芯中，該些雷射裝置組件的該些光隔離器連接該陣列光纖模組；其中，於每一該雷射裝置組件中，該雷射裝置晶片的前端射出雷射並通過該自聚焦透鏡照射到該光隔離器上，然後輸入到該陣列光纖模組的該些熱擴散纖核型光纖中。
2. 如請求項1所述之多通道陣列光纖雷射裝置，其中每一該雷射裝置組件還包括一雷射裝置驅動晶片、一監控探測器及一反射鏡，該監控探測器與該雷射裝置晶片均設置於該雷射裝置驅動晶片的前端的前方，該雷射裝置晶片的後端朝向該雷射裝置驅動晶片，該反射鏡設置於該雷射裝置晶片的後端與該監控探測器之間，用以將該雷射裝置晶片的後端所發出的光反射到該監控探測器的一接收面上。
3. 如請求項1所述之多通道陣列光纖雷射裝置，其中該自聚焦透鏡為一圓柱形凸透鏡，具有為平面或斜面的一端面，及為外凸球面的另一個端面。