光傳輸器和光通信裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及并行發(fā)射多個(gè)光調(diào)制信號(hào)的光傳輸器，且涉及包括所述光傳輸器的光通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，可將光通信裝置封裝在所謂電子儀器的內(nèi)部。這種光通信裝置例如包括光傳輸器、M個(gè)光波導(dǎo)以及光接收器。光傳輸器將從外部輸入的M個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為M個(gè)光調(diào)制信號(hào)，并且將該光調(diào)制信號(hào)作為光束并行地發(fā)射。
[0003]M個(gè)光波導(dǎo)允許將作為光束并行發(fā)射的M個(gè)光調(diào)制信號(hào)并行傳輸。光接收器接收通過(guò)M個(gè)光波導(dǎo)并行傳輸?shù)腗個(gè)光調(diào)制信號(hào)，以將M個(gè)光調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為M個(gè)電信號(hào)。
[0004]如上所述這種光通信裝置中的光傳輸器簡(jiǎn)單地包括M個(gè)發(fā)光元件，例如半導(dǎo)體激光器，和M個(gè)光調(diào)制器。在這種光傳輸器中，M個(gè)光調(diào)制器各自調(diào)制從M個(gè)發(fā)光元件各自發(fā)射的光束。
[0005]但是，與普通的電子電路相比，當(dāng)前的半導(dǎo)體激光器可靠性不足，并且在意外的時(shí)候會(huì)變得不能使用。在如上所述的這種配置中，即使M個(gè)半導(dǎo)體激光器的其中一個(gè)變得不能使用，整個(gè)光傳輸器也會(huì)變化不能使用。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，提出了一種光傳輸器，其中使用一個(gè)半導(dǎo)體激光器，通過(guò)光纖等等將來(lái)自激光器的光束以光學(xué)方式并行地分配到M個(gè)光束中，且通過(guò)M個(gè)光調(diào)制器各自調(diào)制M個(gè)光束，以產(chǎn)生光調(diào)制信號(hào)(例如，參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0007][引用列表]
[0008][專(zhuān)利文獻(xiàn)]
[0009][PTL I]日本專(zhuān)利特開(kāi) N0.2007-256716

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010][技術(shù)問(wèn)題]
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)I的光傳輸器的半導(dǎo)體激光器的數(shù)量為一，是其中組合M個(gè)發(fā)光元件與M個(gè)光調(diào)制器的光傳輸器的數(shù)量的M分之一。因此，因?yàn)橐粋€(gè)半導(dǎo)體激光器變得不能使用，所以整個(gè)光傳輸器變得不能使用的可能性也是M分之一。
[0012]但是，當(dāng)一個(gè)半導(dǎo)體激光器變得不能使用時(shí)整個(gè)光傳輸器變得不能使用的事實(shí)保持不變。因此，出現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)高冗余度的問(wèn)題。
[0013]本發(fā)明旨在提供:解決上述這種問(wèn)題的光傳輸器；以及包括所述光傳輸器的光通
I Pt 目.0
[0014][問(wèn)題的解決方案]
[0015]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)不例性實(shí)施例的光傳輸器包括:至少兩個(gè)發(fā)射光束的發(fā)光元件；分路裝置，包括輸入端口和輸出端口，通過(guò)所述發(fā)光元件發(fā)射的光束在所述輸入端口上入射，所述輸出端口用于將所述輸入端口上入射的光束分路為至少兩個(gè)光束，且用于發(fā)射所述光束；以及光調(diào)制器，用于各自調(diào)制從所述輸出端口發(fā)射的光束。
[0016]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的光通信裝置包括:本發(fā)明的光傳輸器，M個(gè)光波導(dǎo)，用于并行傳輸自所述光傳輸器的所述M個(gè)光調(diào)制器各自發(fā)射的光束；以及光接收器，用于從所述M個(gè)光波導(dǎo)并行接收M個(gè)光束。
[0017][本發(fā)明的有益效果]
[0018]本發(fā)明的光傳輸器可以實(shí)現(xiàn)高冗余度。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的光傳輸器的電路結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0020]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光通信裝置的電路結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0021]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光通信裝置的光傳輸器的電路結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0022]圖4是示出作為根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光學(xué)元件裝置的光通信裝置的光傳輸器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0023]圖5是示出作為2X2分路裝置的定向耦合器式3dB耦合器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖，該2X2分路裝置是形成根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的NXM分路裝置。
[0024]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的定向耦合器式3dB耦合器的電路結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。
[0025]圖7示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的定向耦合器式3dB耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其中，圖7(a)是沿著圖6的a-a’線的剖視圖，圖7(b)是沿著圖6的b_b’線的剖視圖。
[0026]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的MZI光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0027]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的MZI光調(diào)制器的電路結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。
[0028]圖10示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的MZI光調(diào)制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其中，圖10(a)是沿著圖9的a-a’線的剖視圖，圖10(b)是沿著圖9的b_b’線的剖視圖。
[0029]圖11是示出作為根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的發(fā)光元件的第一半導(dǎo)體激光器與第二半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)與光譜強(qiáng)度之間關(guān)系的特性圖。
[0030]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器中第一半導(dǎo)體激光器和第二半導(dǎo)體激光器的輸出的經(jīng)時(shí)變化的特性圖。
[0031]圖13A是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的第一替代性示例的電路結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0032]圖13B是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的光傳輸器的第二替代性示例的電路結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0033]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的光傳輸器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0034]圖15是示出作為根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的光傳輸器的光學(xué)元件裝置的結(jié)構(gòu)的不意性電路圖。
[0035]圖16是示出作為根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的光傳輸器的光學(xué)元件裝置的結(jié)構(gòu)的不意性電路圖。
[0036]圖17示出作為根據(jù)本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的光學(xué)元件裝置的發(fā)光元件的激光器陣列的電路結(jié)構(gòu)，其中圖17(a)是示意性平面圖，圖17(b)是沿著圖17(a)的a_a’線的剖視圖。
[0037]圖18是示出作為根據(jù)本發(fā)明第六示例性實(shí)施例的光傳輸器的光學(xué)元件裝置的結(jié)構(gòu)的不意性電路圖。
[0038]圖19示出作為根據(jù)本發(fā)明第六示例性實(shí)施例的光學(xué)元件裝置的發(fā)光元件的激光器陣列的電路結(jié)構(gòu)，其中圖19(a)是示意性平面圖，圖19(b)是沿著圖19(a)的a_a’線的剖視圖。圖19是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的光傳輸器的替代性示例的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0039]圖20是示出作為本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例的光傳輸器的光學(xué)元件裝置的示意性電路圖。
[0040]圖21是示出2X2分路裝置的多模式干涉耦合器式3dB耦合器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖，該2X2分路裝置是形成本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的NXM分路裝置。
[0041]圖22是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的多模式干涉耦合器式3dB耦合器的電路結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。
[0042]圖23示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的多模式干涉耦合器式3dB耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其中，圖23(a)是沿著圖22的a_a’線的剖視圖，圖23(b)是沿著圖22的b-b’線的剖視圖。
[0043]圖24是示出用于形成本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的NXM分路裝置的NXM星形耦合器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0044]圖25是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的環(huán)形光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0045]圖26是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的環(huán)形光調(diào)制器的電路結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。
[0046]圖27是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的環(huán)形光調(diào)制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖，且沿著圖26的a-a’線剖切。
[0047]圖28是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的環(huán)形光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0048]圖29是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的電吸收式光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0049]圖30是示出本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的替代性示例中的光傳輸器的替代性示例的第一半導(dǎo)體激光器和第二半導(dǎo)體激光器的輸出的經(jīng)時(shí)變化的特性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面參照?qǐng)D1說(shuō)明本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例。圖1是示出本示例性實(shí)施例的光傳輸器的電路結(jié)構(gòu)的示意性方框圖。
[0051]本示例性實(shí)施例的光傳輸器100包括N個(gè)(N是2以上的自然數(shù))發(fā)光元件111至11N、NXM分路裝置120和M個(gè)(M是2以上的自然數(shù))光調(diào)制器131至13M。
[0052]N個(gè)發(fā)光元件111至IlN包括半導(dǎo)體激光器、高亮度LED (發(fā)光二極管)等等，并分別發(fā)射光束。N個(gè)發(fā)光元件111至IlN例如各自連接到N個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路，且N個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路連接到一個(gè)控制電路(未示出)。
[0053]NXM分路裝置120包括N個(gè)輸入端口 141至14N和M個(gè)輸出入端口 151至15M。NXM分路裝置120將從N個(gè)發(fā)光元件111至IlN的其中一個(gè)入射到N個(gè)輸入端口 141至14N的其中一個(gè)的光束平等地分路為M個(gè)光束，以從M個(gè)輸出入端口 151至15M并行發(fā)射光束。
[0054]M個(gè)光調(diào)制器131至13M各自調(diào)制各自從M個(gè)輸出入端口 151至15M入射的光束。
[0055]在如上所述的這種配置中，在本示例性實(shí)施例的光傳輸器100中，例如，控制電路選擇性地控制N個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路的僅其中一個(gè)。因此，選擇性地正常驅(qū)動(dòng)連接到一個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路的N個(gè)發(fā)光元件111至IlN的僅其中一個(gè)，且除了這一個(gè)之外，將剩余的發(fā)光元件111至IlN停止工作，作為后備。
[0056]因此，例如，允許作為如上所述驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件的第一發(fā)光元件111發(fā)射的一個(gè)光束在NXM分路裝置120的第一輸入端口 141入射。在第一輸入端口 141入射的光束平等地分路為M個(gè)光束，M個(gè)光束從M個(gè)輸出入端口 151至15M并行發(fā)射。
[0057]通過(guò)這種方式平等地并行發(fā)射的M個(gè)光束通過(guò)M個(gè)光調(diào)制器131至13M各自調(diào)制。因此，本示例性實(shí)施例的光傳輸器100能夠并行輸出包括M個(gè)光束的光調(diào)制信號(hào)。