專利名稱：具有監(jiān)測(cè)器的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，具體涉及一種具有監(jiān)測(cè)器的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)。
背景技術(shù)：
通常，多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)發(fā)送/接收具有不同波長(zhǎng)的前向/反向光信號(hào)。多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)包括多個(gè)光發(fā)射機(jī)(TX)，用于產(chǎn)生并輸出前向光信號(hào)；以及多個(gè)光接收機(jī)(RX)，用于對(duì)反向光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。如果施加到每一個(gè)光發(fā)射機(jī)的偏流中出現(xiàn)漂移，那么將導(dǎo)致光發(fā)射機(jī)輸出的前向光信號(hào)中出現(xiàn)失真。為了避免光信號(hào)的失真，需要一種用于監(jiān)測(cè)光發(fā)射機(jī)輸出的裝置。例如，能夠以較低的制造成本大量制造的垂直諧振腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)，它需要較低的操作電流以用作光發(fā)射機(jī)。然而，它需要更加精確地輸出監(jiān)測(cè)。
在Malone等發(fā)布的標(biāo)題為“Apparatus and Method for VCSELMonitoring Using Scattering and Reflecting of Emitted Light”的美國(guó)專利No.6,898,219中，公開(kāi)了另一種方法，該方法用于監(jiān)測(cè)VCSEL輸出的光信號(hào)的光線，其中所述光線從光纖的末端散射。然而，根據(jù)這種方法，由于VCSEL和監(jiān)測(cè)器必須彼此相鄰，因此這種方法難以應(yīng)用于多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)。
因此，需要一種能夠進(jìn)行輸出監(jiān)測(cè)的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有多個(gè)監(jiān)測(cè)器的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，包括多個(gè)光發(fā)射機(jī)，用于產(chǎn)生并輸出前向光信號(hào)；多個(gè)光接收機(jī)，用于對(duì)反向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；帶分割器，用于把從所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)輸入的前向光信號(hào)輸出到所述多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)的外部，并把從所述多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)外部輸入的反向光信號(hào)輸出到所述多個(gè)光接收機(jī)；功率分割器，位于所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)與所述帶分割器之間的光路上，用于對(duì)從所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)輸入的前向光信號(hào)進(jìn)行功率分割，并把前向光信號(hào)的一部分輸出到所述帶分割器；以及多個(gè)監(jiān)測(cè)器，用于對(duì)從所述功率分割器輸入的前向光信號(hào)的其余部分執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。


根據(jù)下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)；圖2示出了用于解釋圖1中多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)發(fā)送前向光信號(hào)的過(guò)程的視圖；以及圖3示出了用于解釋圖1中多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)接收后向光信號(hào)的過(guò)程的視圖。
具體實(shí)施例方式
將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的典型實(shí)施例。為了清楚和簡(jiǎn)明，省略了對(duì)這里采用的已知功能和配置的詳細(xì)描述。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)100。如圖所示，多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)100包括外殼110、帶分割器140、功率分割器170、反射器180、第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158、第一至第四反向波長(zhǎng)選擇濾波器162-168、第一至第四光發(fā)射機(jī)192-198、第一至第四光接收機(jī)212-218、第一至第四監(jiān)測(cè)器202-208、透鏡桶(lenbarrel)120和透鏡130。
外殼110包括中心處的中央接收單元114和115；位于中央接收單元114和115兩側(cè)處的第一側(cè)接收單元和第二側(cè)接收單元116和117，通過(guò)開(kāi)口與中央接收單元114和115進(jìn)行通信；第一塊和第二塊112和113，限定了中央接收單元114和115以及第一和第二側(cè)接收單元116和117。第一和第二塊112和113位于外殼110的前部，第一和第二側(cè)接收單元116和117位于外殼110的后部。
透鏡桶120被插入中央接收單元114和115的前部，并且接近于第一和第二塊112和113的相對(duì)內(nèi)側(cè)而附著。透鏡桶120具有穿透其中心的孔，透鏡130被插入到這個(gè)孔中并固定。
在透鏡130中，后部面向帶分割器140的輸入/輸出面141，前部面向光纖電纜220的末端。透鏡130對(duì)光纖電纜220輸出的第一至第四反向光信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，以便把結(jié)果輸出到帶分割器140，并且把來(lái)自帶分割器140的第一至第四前向光信號(hào)輸入會(huì)聚到光纖電纜220的末端。對(duì)于透鏡130，可以使用普通的雙凸透鏡。具有不同波長(zhǎng)的第一至第四前向光信號(hào)被包括在前向波長(zhǎng)帶(例如800nm波段)中。具有不同波長(zhǎng)的第一至第四反向光信號(hào)被包括在反向波長(zhǎng)帶(例如1300nm波段)中。
帶分割器140位于中央接收單元114和115的后部，并且由中央接收單元114和115的鎖定凸起(locking protrusion)支撐。帶分割器140包括面向透鏡130的輸入/輸出面141、位于輸入/輸出面141對(duì)面的反射面142、面向第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158的輸入面143、面向第一至第四反向波長(zhǎng)選擇濾波器162-168的輸出面144、以及根據(jù)波長(zhǎng)帶和輸入方向進(jìn)行選擇性反射或透射的分割面145。高反射構(gòu)件146沉積在發(fā)射面142上。輸入到輸入/輸出面141的第一至第四反向光信號(hào)在透射過(guò)分割面145后輸入到反射面142。由高反射構(gòu)件146反射的第一至第四反向光信號(hào)在被分割面145反射后透射過(guò)輸出面144。輸入到輸入面143的第一至第四前向光信號(hào)在被分割面145反射后透射過(guò)輸入/輸出面141。分割面145關(guān)于彎曲部分之前或之后的直線光路呈45°傾斜，從而能夠以45°彎曲前向或反向光信號(hào)的光路。
定位第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158以填塞第一側(cè)接收單元116的開(kāi)口，并且由限定了第一側(cè)接收單元116的外殼110的內(nèi)壁以及第一側(cè)接收單元116中的外殼110的鎖定凸起來(lái)支撐所述濾波器。第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158有選擇地對(duì)第一至第四前向光信號(hào)進(jìn)行濾波。第n個(gè)前向波長(zhǎng)選擇濾波器有選擇地僅對(duì)第n個(gè)前向光信號(hào)進(jìn)行濾波，并阻擋其它波長(zhǎng)的光信號(hào)。這里，n是小于4的自然數(shù)。
功率分割器170位于第一側(cè)接收單元116中，并且由第一側(cè)接收單元116中的鎖定凸起支撐。功率分割器170包括面向第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158的第一輸出面174、面向第一至第四光發(fā)射機(jī)192-198的輸入面172、位于輸入面172對(duì)面且面向第一至第四光接收機(jī)202-208的第二輸出面176、以及把輸入光信號(hào)的一部分進(jìn)行反射并對(duì)其余的部分進(jìn)行透射的分割面178。分割面178對(duì)輸入到輸入面172的第一至第四前向光信號(hào)進(jìn)行功率分割。分割面178所反射的第一至第四前向光信號(hào)的一部分透過(guò)第一輸出面174，而且其余部分透過(guò)分割面178、然后是第二輸出面176。分割面178關(guān)于彎曲部分之前或之后的直線光路呈45°傾斜，從而以45°彎曲光路。
第一至第四光發(fā)射機(jī)192-198被集成在單個(gè)基板190上，而且基板190位于第一側(cè)接收單元116中并由限定了第一側(cè)接收單元116的外殼110的外壁支撐。第一至第四光發(fā)射機(jī)192-198分別產(chǎn)生并輸出第一至第四前向光信號(hào)。每一個(gè)前向光信號(hào)都受到相應(yīng)數(shù)據(jù)的調(diào)制。第n個(gè)光發(fā)射機(jī)產(chǎn)生并輸出第n個(gè)前向光信號(hào)。對(duì)于光發(fā)射機(jī)192-198，可以使用普通的垂直諧振腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)。
第一至第四監(jiān)測(cè)器202-208被集成在單個(gè)基板200上，而且基板200位于第一側(cè)接收單元116中并由第一塊112支撐。第一至第四監(jiān)測(cè)器202-208分別對(duì)透過(guò)功率分割器170的第一至第四前向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。第n個(gè)監(jiān)測(cè)器對(duì)第n個(gè)前向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換?；趶牡谝恢恋谒谋O(jiān)測(cè)器202-208輸出的電信號(hào)，能夠監(jiān)測(cè)第一至第四光發(fā)射機(jī)192-198的正常操作。對(duì)于第一至第四監(jiān)測(cè)器202-208，可以使用普通的光電二極管。
定位第一至第四反向波長(zhǎng)選擇濾波器162-168以填充第二側(cè)接收單元117的開(kāi)口，并且由限定了第二側(cè)接收單元117的外殼110的內(nèi)壁以及第二側(cè)接收單元117中的外殼110的鎖定凸起來(lái)支撐。第一至第四反向波長(zhǎng)選擇濾波器162-168有選擇地對(duì)第一至第四反向光信號(hào)進(jìn)行濾波。第n個(gè)反向波長(zhǎng)選擇濾波器排列在第n個(gè)反向光信號(hào)的光路上，有選擇地僅對(duì)第n個(gè)反向光信號(hào)進(jìn)行濾波，并阻擋其它波長(zhǎng)的光信號(hào)。
反射器180位于第二側(cè)接收單元117中并由第二塊113支撐。反射器180包括面向第一至第四反向波長(zhǎng)選擇濾波器162-168以及第一至第四光接收機(jī)212-218的反射面182。反射面182對(duì)第一至第四反向光信號(hào)進(jìn)行反射。反射面182關(guān)于彎曲部分之前或之后的直線光路呈45°傾斜，從而以45°彎曲光路。
第一至第四光接收機(jī)212-218集成在單個(gè)基板210上，而且基板210位于第二側(cè)接收單元117中并由限定了第二側(cè)接收單元117的外殼110的外壁支撐。第一至第四光接收機(jī)212-218分別對(duì)反射器180反射的第一至第四前向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。第n個(gè)光接收機(jī)對(duì)第n個(gè)前向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換?？梢詮牡谝恢恋谒墓饨邮諜C(jī)212-218輸出的電信號(hào)中獲得數(shù)據(jù)。對(duì)于第一至第四光接收機(jī)212-218，可以使用普通的光電二極管。
圖2是示出了用于解釋圖1中多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)100發(fā)送前向光信號(hào)的過(guò)程的視圖。第一至第四光發(fā)射機(jī)192-198向功率分割器170輸出第一至第四前向光信號(hào)，功率分割器170對(duì)第一至第四前向光信號(hào)進(jìn)行功率分割。功率分割后的第一至第四前向光信號(hào)的一部分被輸出到第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158，功率分割后的第一至第四前向光信號(hào)的其余部分被輸出到第一至第四監(jiān)測(cè)器202-208。第一至第四監(jiān)測(cè)器202-208對(duì)從功率分割器170輸入的第一至第四前向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158有選擇地對(duì)從功率分割器170輸入的第一至第四前向光信號(hào)進(jìn)行濾波。帶分割器140把第一至第四前向波長(zhǎng)選擇濾波器152-158輸入的第一至第四光信號(hào)反射到透鏡130，透鏡130把第一至第四前向光信號(hào)會(huì)聚到光纖電纜220的末端222。之后，通過(guò)光纖電纜220發(fā)送第一至第四前向光信號(hào)。
圖3是示出了用于解釋圖1中多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)100接收后向光信號(hào)的過(guò)程的視圖。由透鏡130校準(zhǔn)光纖電纜220的末端222輸出的第一至第四后向光信號(hào)，帶分割器140把校準(zhǔn)后的第一至第四反向光信號(hào)反射到第一至第四反向波長(zhǎng)選擇濾波器162-168。第一至第四波長(zhǎng)選擇濾波器162-168有選擇地對(duì)帶分割器140輸入的第一至第四反向光信號(hào)進(jìn)行濾波。反射器180把第一至第四反向波長(zhǎng)選擇濾波器162-168輸入的第一至第四前向光信號(hào)反射到第一至第四光接收機(jī)212-218，第一至第四光接收機(jī)212-218對(duì)反射的第一至第四反向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)包括帶分割器和功率分割器，用于容易地實(shí)現(xiàn)輸出監(jiān)測(cè)。
雖然參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示出和描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)這里提出的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行形式上和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，包括多個(gè)光發(fā)射機(jī)，用于產(chǎn)生并輸出前向光信號(hào)；多個(gè)光接收機(jī)，用于對(duì)反向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；帶分割器，用于把從所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)輸入的前向光信號(hào)輸出到所述多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)的外部，并把從所述多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)外部輸入的反向光信號(hào)輸出到所述多個(gè)光接收機(jī)；功率分割器，位于所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)與所述帶分割器之間的光路上，用于對(duì)從所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)輸入的前向光信號(hào)進(jìn)行功率分割，并把前向光信號(hào)的一部分輸出到所述帶分割器；以及多個(gè)監(jiān)測(cè)器，用于對(duì)從所述功率分割器輸入的前向光信號(hào)的其余部分執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，還包括反射器，位于所述帶分割器與所述多個(gè)光接收機(jī)之間的光路上，用于把從所述帶分割器輸入的反向光信號(hào)反射到所述多個(gè)光接收機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，還包括多個(gè)前向波長(zhǎng)選擇濾波器，位于所述帶分割器與所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)之間的光路上，有選擇地對(duì)第一至第四前向光信號(hào)進(jìn)行濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，還包括多個(gè)反向波長(zhǎng)選擇濾波器，位于所述帶分割器與所述多個(gè)光接收機(jī)之間的光路上，用于有選擇地對(duì)第一至第四反向光信號(hào)進(jìn)行濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，其中每一個(gè)光發(fā)射機(jī)都是垂直諧振腔表面發(fā)射激光器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，其中所述帶分割器包括呈45°傾斜的分割面，以允許把前向或后向光信號(hào)的光路彎曲為45°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，其中具有不同波長(zhǎng)的所述前向光信號(hào)被包括在800nm波段的前向波長(zhǎng)帶中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，其中具有不同波長(zhǎng)的所述反向光信號(hào)被包括在1300nm波段的反向波長(zhǎng)帶中。
全文摘要
一種多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)，包括多個(gè)光發(fā)射機(jī)，用于產(chǎn)生并輸出前向光信號(hào)；多個(gè)光接收機(jī)，用于對(duì)反向光信號(hào)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；帶分割器，用于把從所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)輸入的前向光信號(hào)輸出到所述多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)的外部，并把從所述多波長(zhǎng)雙向光學(xué)收發(fā)機(jī)外部輸入的反向光信號(hào)輸出到所述多個(gè)光接收機(jī)；功率分割器，位于所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)與所述帶分割器之間的光路上，用于對(duì)從所述多個(gè)光發(fā)射機(jī)輸入的前向光信號(hào)進(jìn)行功率分割，并把前向光信號(hào)的一部分輸出到所述帶分割器；以及多個(gè)監(jiān)測(cè)器，用于對(duì)從所述帶分割器輸入的前向光信號(hào)的其余部分執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)H04B10/08GK101030819SQ20071008563
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者李圭雄, 沈昌燮, 吳潤(rùn)濟(jì), 黃星澤 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社