计算机可读存储介质和应用该介质的四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置的制作方法

本发明涉及四通道波分复用技术领域，特别涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被准直透镜耦合装置的处理器执行。

背景技术：

随着互联网、大数据、人工智能、高清电视的高速发展，对光纤网络传输速率需求越来越高，人类使用各种方法提高光纤网络传输速率，一方面通过提高芯片的速率，但是由于芯片本身材料和提升速率上的限制，导致芯片本身速率的提升过慢，目前主要芯片仅支持25g，还是无法满足市场对传输速率的要求。为了解决市场对传输速率的要求，另一方面就开发一种多通道波分复用系统，将多个通道通过波分复用系统来组合在一起，提升光纤网络的传输速率，目前主流的技术是4通道波分复用。现有的耦合方法大都是把准直透镜、复用器和准直器依次排好，然后按照各个通道的位置一个个进行耦合，速度较慢且如果前面通道的耦合过程发生变化，后面每一个通道都要对照调整，调整幅度过大。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种更为快速有效的四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供用于实现四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合的计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

三维直角坐标系建立步骤，其以复用器mux中光的水平位移方向为x轴方向来建立三维直角坐标系；

准直器固定步骤，其分别获取第一通道和第四通道的准直透镜在耦合功率大于预设值m下的一个准直器位置，根据这两个准直器的位置的关系计算得到准直器的固定位置；

准直透镜耦合步骤，其把四个通道的准直透镜分别固定在相对于固定位置的准直器具有大于预设值n的耦合功率的位置。

其中，准直器固定步骤中，第一通道和第四通道的准直透镜在耦合功率大于预设值m下的一个准直器位置是指：在复用器mux一侧把准直器沿x轴方向往复移位，并且分别调整第一通道和第四通道的准直透镜相对于复。

其中，所述调整第一通道和第四通道的准直透镜相对于复用器mux的角度和/或距离是在同一x轴位置下的y轴、z轴组成的平面上进行的。

其中，所述调整是指：两个准直透镜都以该x轴位置为中心点在y轴、z轴组成的平面上螺旋向外移动。

其中，所述调整是指：两个准直透镜都以该x轴位置为中心点在y轴、z轴组成的平面上沿以中心点向外发散的多条射线向外移动并回到中心点。

其中，所述调整是指：这些以中心点向外发散的多条射线中，两两相邻的射线之间的夹角相同。

其中，所述准直器由中心点沿一条射线向外移动到该射线远端，并由与该射线相邻的另一条射线的远端回到中心点。

其中，预设值m和预设值n都为最优耦合功率且两者的数值相等。

其中，获取这两个准直透镜与准直器上光纤进光口相交面积的交集a，

其中，r为经过第一透镜进入到准直器的光斑半径，r经过第四透镜进入到准直器的光斑半径，d表示这两个准直透镜在轴向的偏差值，α为第一通道的准直透镜的临界接收角，β为第四通道的准直透镜的临界接收角；

则准直器相对于第一透镜和第四透镜的耦合效率为：

把根据上式取得的耦合效率最大的点所对应的准直器位置作为准直器的固定位置。

还提供四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置，包括处理器和上述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。

本发明的有益效果：

该综合管廊的设备智能维护控制方法，三维直角坐标系建立步骤，其以复用器mux中光的水平位移方向为x轴方向来建立三维直角坐标系；

准直器固定步骤，其分别获取第一通道和第四通道的准直透镜在耦合功率大于预设值m下的一个准直器位置，根据这两个准直器的位置的关系计算得到准直器的固定位置；

准直透镜耦合步骤，其把四个通道的准直透镜分别固定在相对于固定位置的准直器具有大于预设值n的耦合功率的位置。

该四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置及其方法，在以复用器mux中光的水平位移方向为x轴方向的三维直角坐标系里进行耦合，先用第一通道和第四通道的准直透镜在耦合功率大于预设值m下的准直器位置确认准直器的固定位置，然后再把四个通道的准直透镜一个个进行耦合并固定到具有大于预设值n的耦合功率的位置，完成耦合。在对各个通道进行耦合时，仅需关注其相对于已经固定位置的准直器的位置变化，不需要根据前一准直透镜耦合的结果进行对照调整，耦合更为快速有效。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是该四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置的结构示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

该四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置包括四个光发射器ld1-1/1-2/1-3/1-4，这四个光发射器分别经过四个与其一一对应的准直透镜len4-1/4-2/4-3/4-4进入复用器mux2，然后一起射出到复用器mux2另一侧的准直器3内。

该四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置的耦合方法包括如下步骤。

三维直角坐标系建立步骤，其以复用器mux2中光的水平位移方向为x轴方向来建立三维直角坐标系。

准直器固定步骤，其分别获取第一通道和第四通道的准直透镜在耦合功率大于预设值m下的一个准直器3位置，根据这两个准直器3的位置的关系计算得到准直器3的固定位置。

其中，准直器固定步骤中，第一通道和第四通道的准直透镜在耦合功率大于预设值m下的一个准直器3位置是指：在复用器mux2一侧把准直器3沿x轴方向往复移位，并且分别调整第一通道和第四通道准直透镜相对于复用器mux2的角度和距离，直到两者的耦合功率都达到预设值m，记录此时准直器3的位置。

具体的，所述调整第一通道和第四通道准直透镜相对于复用器mux2的角度和距离是在同一x轴位置下的y轴、z轴组成的平面上进行的。为了高效率地找到固定位置，移动第一通道和第四通道的准直透镜时采用螺旋方式或者射线方式。螺旋方式是两个准直透镜以该x轴位置为中心点在y轴、z轴组成的平面上螺旋向外移动直到找到固定位置。射线方式是把y轴、z轴组成的平面分为以该x轴位置为中心点均分为多条射线(如8条)，两两相邻的射线之间的夹角相同，且射线的远端不超出复用器mux2对着两个准直透镜的面的面积，把两个准直透镜由中心点沿一条射线向外移动到该射线远端，并由与该射线相邻的另一条射线的远端回到中心点，再由该中心点沿下一条射线向外移动并由相邻的另一射线向中心点移动，直到找到固定位置。

其中，获取这两个准直透镜与准直器3上光纤进光口相交面积的交集a，

其中，r为经过第一透镜进入到准直器的光斑半径，r经过第四透镜进入到准直器的光斑半径，d表示这两个准直透镜在轴向的偏差值，α为第一通道的准直透镜的临界接收角，β为第四通道的准直透镜的临界接收角；

则准直器相对于第一透镜和第四透镜的耦合效率为：

把根据上式取得的耦合效率最大的点所对应的准直器3位置作为准直器3的固定位置。

最后，执行准直透镜耦合步骤，其把四个通道的准直透镜分别固定在相对于固定位置的准直器3具有大于预设值n的耦合功率的位置。预设值m和预设值n都为最优耦合功率且两者的数值相等。

该四通道波分复用光发射器件的准直透镜耦合装置及其方法，在以复用器mux2中光的水平位移方向为x轴方向的三维直角坐标系里进行耦合，先用第一通道和第四通道的准直透镜在耦合功率大于预设值m下的准直器3位置确认准直器3的固定位置，然后再把四个通道的准直透镜一个个进行耦合并固定到具有大于预设值n的耦合功率的位置，完成耦合。在对各个通道进行耦合时，仅需关注其相对于已经固定位置的准直器3的位置变化，不需要根据前一准直透镜耦合的结果进行对照调整，耦合更为快速有效。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。