本发明涉及光通信技术领域，特别是指一种分路器、多模激光器测试组件和光收发模块测试系统。
背景技术：
随着通信和互联网的快速发展，大数据量的视频业务和搜索服务迅猛增长，极大地带动了以超级计算机和存储为基础的数据中心市场。而在短距离互联应用中，VCSEL(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser，垂直腔面发射激光器)芯片以高速率、高并行密度、低功耗等优点得到广泛的应用和普及。
基于VCSEL芯片的传输模块使用多模光纤搭建传输系统，使光器件耦合装配工艺简单，耦合效率提升。但显然的是多模光纤的大芯径会来带不同的光源注入模式，不同的模式在光纤中传播具有不同的路径或相位。常规对于光模块的测试中应用到的分路器、衰减器不仅改变了光信号的振幅，同时也改变了其相位，致使测试结果失真。另一方面，较多的模式注入，尤其是大量高阶模式的注入，不仅会增加模式色散，也会来来注入连接损耗的增加、弯曲畸变导致的杂讯信号的产生，严重影响正常使用。因此，多模光纤激光器组件和光模块的测试越来越多的引起业界的广泛重视，英国arden公司和美国pk公司开发的Encircledflux测试设备可以较好的测试光源注入模式，但其高昂的成本和繁琐的操作不利于普及大批量生产，进而限制了多模光收发模块的规范和统一。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有多模光收发模块测试设备和方案的不足，提供一种低成本、测试准确且便捷可行的分路器、多模激光器测试组件和光收发模块测试系统，以满足此类产品的测试需求。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供了一种光分路器，所述光分路器至少包括：
一个光输入端口、两个光输出端口以及置于输入端口和输出端口之间的等规格的第一透镜和第二透镜，以及等厚度的分光片和玻片；
其中，所述输入端口置于所述第一透镜的两倍焦距处；
所述分光片置于所述第一透镜和所述输入端口之间；
第一输出端口置于所述第一透镜相背于所述输入端口的另一侧的两倍焦距处；
所述玻片置于所述第一透镜与所述第一输出端口之间，以使所述第一透镜两端光路完全对称；
第二输出端口置于所述第二透镜的两倍焦距处，以使所述第二输出端口的光路与所述输入端口的光路在所述分光片中的成像关于所述第二透镜完全对称；
所述第一输出端口的光路和所述第二输出端口的光路分别与所述输入端口的光路完全对称，用以保证进入输出端口的光路中信号横截面相位分布等同于进入输入端口的光路。
优选地，所述分光片为镀半反半透薄膜的玻片。
一方面，还提供了一种光分路器，所述光分路器至少包括：一个光输入端口、两个光输出端口；
其中，所述输入端口处光纤接入端端面以及第一输出端口处光纤接入端端面均被研磨出预设数值的倾斜角度，并所述输入端口处光纤接入端镀有分光薄膜，用以保证所述输入端口处光纤与所述第一输出端口处光纤无缝对接。
优选地，所述预设数值为30°,所述分光薄膜的分光比为3dB。
一方面，还提供了一种多模激光器测试组件，所述多模激光器测试组件至少包括：如所述权利要求1中的光分路器、绕模器以及探测器；
其中，所述绕模器置于所述第一输出端口或所述第二输出端口；所述第一输出端口及所述第二输出端口处分别置有第一探测器及第二探测器，通过比较所述第一探测器与所述第二探测器接收到的光功率差异对多模光模块光源注入光纤模式分布进行筛选。
一方面，还提供了一种多模激光器测试组件，所述多模激光器测试组件至少包括：光输入端口、光输出端口、透镜、分区渐进式衰减玻片及与所述衰减玻片同尺寸的无衰减玻片；
其中，所述透镜置于所述光输入端口与所述光输出端口中间，且所述透镜与所述光输入端口与所述光输出端口之间的距离均为二倍焦距；所述衰减玻片置于所述输入端口与所述透镜中间，所述无衰减玻片置于所述输出端口与所述透镜中间；用以使所述输出端口光路与所述输入端口光路完全对称，保证输入和输出光纤中信号光传输相位一致。
一方面，还提供了一种多模激光器测试组件，所述多模激光器测试组件至少包括：光输入端口、光输出端口、透镜、分区渐进式衰减玻片及与所述衰减玻片同尺寸的无衰减玻片；
其中，所述透镜置于所述光输入端口与所述光输出端口中间，且所述透镜与所述光输入端口与所述光输出端口之间的距离均为二倍焦距；所述衰减玻片置于所述输入端口与所述透镜中间，且所述衰减玻片镀有分区渐进式反射膜，所述无衰减玻片置于所述输出端口与所述透镜中间；用以计算反射光比例和功率，测试多模激光器抗反射性能。
一方面，还提供了一种多模光收发模块测试系统，包括：如上述的光分路器、如上述的多模激光器测试组件的筛选模块、如上述的多模激光器组件的衰减器、如上述多模激光器组件的回损可调模块以及显示模块；
其中，所述测试系统通过所述光分路器得到不改变信号模式分布的分光；
所述筛选模块用于对多模光模块光源注入光纤模式分布进行筛选；
所述衰减器用于保证输入和输出光纤中信号光传输相位不改变的前提下将光功率减小到目标值；
所述回损可调模块用于计算反射光比例和功率，测试多模激光器抗反射性能；
所述显示模块用于显示所述筛选模块中的输出端功率，通过比对两路输出端功率之间的差值进行筛选。
一方面，还提供了一种多模光收发模块测试系统，包括：如上述的光分路器、如上述的多模激光器测试组件的筛选模块、如上述的多模激光器组件的衰减器、如上述的多模激光器组件的回损可调模块以及显示模块；
其中，所述测试系统通过所述光分路器得到不改变信号模式分布的分光；
所述筛选模块用于对多模光模块光源注入光纤模式分布进行筛选；
所述衰减器用于保证输入和输出光纤中信号光传输相位一致；
所述回损可调模块用于计算反射光比例和功率，测试多模激光器抗反射性能；
所述显示模块用于显示所述筛选模块中的输出端功率，通过比对两路输出端功率之间的差值进行筛选。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，本实施例提供的测试系统在不改变信号相位，不影响传输光信号在横向截面上的模式能量分布上做出改进，提供了不改变光源信号相位以及不影响传输光信号在横向截面上的模式能量分布的光分路器以及多模激光器组件，用以保证测试结果的真实性。本发明克服现有多模光收发模块测试设备和方案的不足，提供一种低成本、测试准确且便捷可行的分路器、多模激光器测试组件和光收发模块测试系统，以满足此类产品的测试需求。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种光分路器的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的另一种光分路器的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种多模激光器测试组件的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的另一种多模激光器测试组件的结构示意图；
图5为本发明实施例五、实施例六提供的一种多模光收发模块测试系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
目前市场上常见的分路器多为拉锥结构，通过光纤锥性截面将光信号一分为二，然后分别耦合进支路，锥面出的分光不仅将信号幅度一分为二，同时将横向相位分布一分为二，严重改变了原模块的相位分布，因此实际使用的过程中，影响灵敏度、传输损耗的测试，使测试值较目标值小约2dB，且测试过程并不稳定；衰减器多通过准直透镜-滤光片组合-汇聚透镜实现，但具有一定腰斑直径的高斯光束信号，经准直透镜后无法形成平行光束，传输一段距离后不可能通过汇聚透镜将相位还原，因此改变了信号相位分布，造成不同模式分布的光源，经固定衰减值衰减后，其衰减量差异巨大，影响测试的准确性。
实施例一
如图1所示，为本发明实施例一提供的一种光分路器的结构示意图。本发明的实施一例针对现有技术中光分路器难以实现光源信号相位分布不改变的问题，提供一种光分路器，所述光分路器至少包括：
一个光输入端口、两个光输出端口以及置于输入端口和输出端口之间的等规格的第一透镜和第二透镜，以及等厚度的分光片和玻片；其中，所述输入端口置于所述第一透镜的两倍焦距处；所述分光片置于所述第一透镜和所述输入端口之间；第一输出端口置于所述第一透镜相背于所述输入端口的另一侧的两倍焦距处；所述玻片置于所述第一透镜与所述第一输出端口之间，以使所述第一透镜两端光路完全对称；第二输出端口置于所述第二透镜的两倍焦距处，以使所述第二输出端口的光路与所述输入端口的光路在所述分光片中的成像关于所述第二透镜完全对称；所述第一输出端口的光路和所述第二输出端口的光路分别与所述输入端口的光路完全对称，用以保证进入输出端口的光路中信号横截面相位分布等同于进入输入端口的光路。
优选地，在光输入端口的输入光纤101放置在第一透镜103的2F焦点处，同时在输入光纤101和第一透镜103中间放置3dB分光片102，优选地，所述分光片通过在玻片上镀半反半透薄膜来实现。对于透射输出支路，在第一输出端口的输出光纤105放置在第一透镜103的后2F焦点处，且二者中间放置玻片104，其中，玻片104与3dB分光片102等厚，以使第一透镜103两端光路完全对称。对于反射输出支路，在第二输出端口的输出光纤107放置在第二透镜106的后2F焦点处，其和输入光纤101在3dB分光片中的像关于第二透镜106对称。通过设计两路输出光路与输入光路完全对称，用以保证进入输出光路中的信号横截面相位分布等同于输入光路，进而保持传输形态不发生变化。
实施例二
如图2所示，为本发明实施例二提供的另一种光分路器的结构示意图。所述光分路器至少包括：一个光输入端口、两个光输出端口；其中，所述输入端口处光纤接入端端面以及第一输出端口处光纤接入端端面均被研磨出预设数值的倾斜角度，并所述输入端口处光纤接入端镀有分光薄膜，用以保证所述输入端口处光纤与所述第一输出端口处光纤无缝对接。
优选地，通过将光输入端口的输入光纤401研磨成预设数值角度的斜面，例如，预设数值为30°,并镀上3dB分光薄膜；同时将第一输出端口处的输出光纤402研磨成同样角度的斜面，保证输入光纤401和输出光纤402无间距物理对接；保持整个光路仅添加3dB分光薄膜，无其他元件以及传输介质的改变，只改变了光的大小进而保证不会影响信号的相位分布。第二输出端口处的输出光纤403耦合反射光信号，因无法实现物理上的接触但即便对信号相位模式有部分改变，但对光功率影响不大仍可做功率对比操作处理，是低成本的一种光分路器结构。
实施例三
如图3所示，为本发明实施例三提供的一种多模激光器测试组件的结构示意图。所述多模激光器测试组件至少包括：如上述实施例一中的光分路器、绕模器以及探测器；其中，所述绕模器置于所述第一输出端口或所述第二输出端口；所述第一输出端口及所述第二输出端口处分别置有第一探测器及第二探测器，通过比较所述第一探测器与所述第二探测器接收到的光功率差异对多模光模块光源注入光纤模式分布进行筛选。
优选地，多模激光器测试组件利用实施例一中所述的光分路器，在上述光分路器其中一个输出支路上添加固定直径、圈数的绕模器201，且将此输出端口处的输出光纤缠绕固定。其中，绕模器201的作用主要是衰减光线中传输的模式能量偏离中心较远接近纤芯边沿的高阶模式。若激光器在装配过程中便宜光轴或物距适配，其注入光纤的模式能量分布无法满足标准要求，极易衰减的高阶模式占比较大。经绕模器201后光功率变化较大，可通过比较接收的两个输出端口处的探测器202和探测器203对应的功率值，进行模式筛选。若变化幅度超设置的△P(如1dB)，则其模式分布超出可接受范围，如此完成对多模光模块光源注入光纤模式分布进行筛选。
实施例四
如图4所示，为本发明实施例四提供的另一种多模激光器测试组件的结构示意图。所述多模激光器测试组件至少包括：光输入端口、光输出端口、透镜、分区渐进式衰减玻片及与所述衰减玻片同尺寸的无衰减玻片；其中，所述透镜置于所述光输入端口与所述光输出端口中间，且所述透镜与所述光输入端口与所述光输出端口之间的距离均为二倍焦距；所述衰减玻片置于所述输入端口与所述透镜中间，所述无衰减玻片置于所述输出端口与所述透镜中间；用以使所述输出端口光路与所述输入端口光路完全对称，保证输入和输出光纤中信号光传输相位一致。
优选地，上述多模激光器测试组件主要实现衰减器的功能，其关键核心点在于输入端口处的输入光纤和输出端口处的输出光纤左右对称，且放置在透镜的前后2F焦点处；优选地，输入光纤和透镜中间放置连续可变的衰减玻片301，透镜和输出光纤中间放置与衰减玻片301同规格的无衰减玻片302并进行光路匹配，通过完全左右对称的光通路传输，保证输入和输出光纤中的信号光传输相位一致。
优选地，另一方面，本实施例还提供了一种多模激光器测试组件，所述多模激光器测试组件至少包括：光输入端口、光输出端口、透镜、分区渐进式衰减玻片及与所述衰减玻片同尺寸的无衰减玻片；其中，所述透镜置于所述光输入端口与所述光输出端口中间，且所述透镜与所述光输入端口与所述光输出端口之间的距离均为二倍焦距；所述衰减玻片置于所述输入端口与所述透镜中间，且所述衰减玻片镀有分区渐进式反射膜，所述无衰减玻片置于所述输出端口与所述透镜中间；用以计算反射光比例和功率，测试多模激光器抗反射性能。
优选地，与上述实现衰减器功能的多模激光器测试组件不同点在于将上述衰减玻片301镀连续变化的反射膜，即实现回损连续可调功能，该功能可以满足模块指标中激光器可接受回程光大小测试，给出定量值。
实施例五
如图5为本发明实施例五提供的一种多模光收发模块测试系统的结构示意图。所述多模光收发模块测试系统，包括：如上述实施例一中所述的光分路器501、如上述实施例三中所述的多模激光器组件的筛选模块502、如上述实施例四中所述的多模激光器组件的衰减器503、如上述实施例四中所述的多模激光器组件的回损可调模块504以及显示模块505；
其中，所述测试系统通过所述光分路器501得到不改变信号模式分布的分光；所述筛选模块502用于对多模光模块光源注入光纤模式分布进行筛选；所述衰减器503用于保证输入和输出光纤中信号光传输相位不改变的前提下将光功率减小到目标值；所述回损可调模块504用于计算反射光比例和功率，测试多模激光器抗反射性能；所述显示模块05用于显示所述筛选模块502中的输出端功率，通过比对两路输出端功率之间的差值进行筛选。
测试过程中因测试需要添加的衰减、分光元件只能对光信号幅度(轻度)进行分割，不能改变信号相位，即不能影响传输光信号在横向截面上的模式能量分布，否则导致测试的结果并非真实值。因此，本实施例提供的测试系统在不改变信号相位，不影响传输光信号在横向截面上的模式能量分布上做出改进，保证测试结果的真实性。
实施例六
如图5为本发明实施例六提供的一种多模光收发模块测试系统的结构示意图。所述多模光收发模块测试系统，包括：如上述实施例二中所述的光分路器501、如上述实施例三中所述的多模激光器组件的筛选模块502、如上述实施例四中所述的多模激光器组件的衰减器503、如上述实施例四中所述的多模激光器组件的回损可调模块504以及显示模块505；
其中，所述测试系统通过所述光分路器501得到不改变信号模式分布的分光；所述筛选模块502用于对多模光模块光源注入光纤模式分布进行筛选；所述衰减器503用于保证输入和输出光纤中信号光传输相位一致；所述回损可调模块504用于计算反射光比例和功率，测试多模激光器抗反射性能；所述显示模块05用于显示所述筛选模块502中的输出端功率，通过比对两路输出端功率之间的差值进行筛选。
其中，实施例五、实施例六中的光分光器、多模激光器组件在上述实施例中有具体描述，因此，不在此进行赘述。
此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。