光板的制作方法
【专利摘要】一种装置(2)可包括光板(4)，光板(4)可以包括实质性透射材料的刚性基底。装置(2)还可包括WDM复用器(6)以接收和组合不同波长的多个光信号(14、16和20)以在光板(4)中形成具有聚合功率的组合式光信号(24)。该装置可进一步包括广播器(28)以将来自光板(4)的组合式光信号(24)以组合式光信号(24)的聚合功率的一部分分配到多个不同的光接收器(30、32和34)中的每一个。
【专利说明】光板
【背景技术】
[0001] 在光通讯中，波分复用（WDM)是一种通过使用不同波长（例如，颜色）的激光将大 量光载波信号复用到单一光信号上的技术。该技术能够增加容量，且在一些情况下能够降 低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0002] 图1示出了将波分复用（WDM)和广播通讯结合起来的光引擎的示例。
[0003] 图2示出了将WDM和广播通讯结合起来的光引擎的另一示例。
[0004] 图3示出了将WDM和广播通讯结合起来的光引擎的再一示例。
[0005] 图4示出了将WDM和广播通讯结合起来的光引擎的又一示例。
[0006] 图5示出了将WDM和广播通讯结合起来的光引擎的又一示例。
[0007] 图6示出了将WDM和广播通讯结合起来的光引擎的又一示例。
[0008] 图7示出了 WDM-广播组的阵列。
[0009] 图8示出了采用光引擎的系统的示例。
[0010] 图9示出了光引擎的另一示例。
【具体实施方式】
[0011] 图1示出了将波分复用器和广播通讯结合起来的光引擎2的示例。光引擎2可在 例如数据中心交换器中采用。在一些示例中，可以采用光引擎2以方便安装在公共机架上 的刀片服务器间的通讯。光引擎2可包括光板4。光板4可以用作，例如透光材料的刚性基 底。光板4可以具有矩形横截面形状，例如矩形棱柱。光板4也可以由例如玻璃、塑料或者 其它透射和/或透明材料形成。光板4可以由反射涂层所涂敷，例如介电材料或金属。如 本文所讨论的，光板4的特定区域可以没有反射材料，以为光提供光透明度。
[0012] 光引擎2可以包括能够实施波分复用（WDM)技术的WDM复用器6。WDM复用器6通 过采用不同波长（例如，不同颜色）的激光将N个光信号复用到光板4上，其中，N是大于1 的整数（例如2或者更大，例如大到大约8)。WDM复用器6可实施例如粗波分复用（CWDM)， 例如在不同波长光之间提供信道间隔，或者l〇nm或更大。
[0013] WDM复用器6可接收来自于N个光源8、10和12的光信号。各个光源8、10和12 可以包括例如激光器和光学元件（例如，透镜，光栅等）。激光器可以实现为例如垂直腔面 发射激光器（VCSEL)。VCSEL是一种垂直于上表面发射激光束的半导体激光二极管。各个 光源8、10和12可提供特定波长的光信号。在一些示例中，各个光源8、10和12可提供波 长在800nm到llOOnm之间的光信号。此外，各个光源8、10和12可以在相邻的波长间具有 至少10nm的信道间隔。
[0014] 第一光源8可发射第一光信号14到光板4的没有被反射涂层涂敷的区域中。第 一光信号14可以以锐角角度（例如大约6°至大约8° )传输到光板4中，该角度可以被 称为输入角。要注意的是，可以基于输入角来选择光板4的厚度。第二光源10可发射具有 与第一光信号14以信道间隔隔开的波长的第二光信号16。第二光信号16可传输到光板4 的没有涂敷反射材料而是由与第二光信号16相关的WDM滤波器18 (也可以称为输入滤波 器）所覆盖的区域，WDM滤波器例如为，介质干涉滤波器，陷波滤波器等。与第二光信号16 相关的WDM滤波器18传输第二光信号16的波长的光，并反射其它的波长。因此，WDM滤波 器18可被制造并定位在光板4上，以输入角将第二光信号16传输到光板4中并且反射第一 光信号14,从而使得第一光信号14和第二光信号16沿光板4上的轴5传播通过光板。第 N光源12可以发射以信道间隔与在先光信号（例如光信号N-1)波长分隔开的第N光信号 20。第N光信号20可被传输到与第N光信号20相关的WDM滤波器22。与第N光信号20 相关的WDM滤波器22和与第二光信号16相关的WDM滤波器22可以相似。即，与第N光信 号20相关的WDM滤波器22传输具有第N光信号20的波长的信号，同时反射其它信号（例 如，包括第一到第N-1光信号）。因此，与第N光信号20相关的WDM滤波器22可以制造并 定位在光板4上，以输入角传输第N光信号20到光板4中，并反射第一到第N-1光信号14、 16和20,从而使得第一到第N光信号14、16和20传播通过光板4。第一到第N光信号14、 16和20可以作为组合式光信号24传播通过光板4,且在光板4的传输介质内具有Z字形 束形状。
[0015] 光板4的传播区域26可将组合式光信号24从WDM复用器6携带到光引擎2的广 播器28,同时维持组合式光信号24的Z字形束形状。在一个不例中，WDM复用器6可被定 位在光板4的一端，而广播器28被定位于光板4的在轴向上（沿光板4的轴5)远离WDM 复用器6的相对端。在其它示例中，也可以采用不同的设置。
[0016] 广播器28可接收组合式光信号24并将组合式光信号24分配到Μ个接收器30、 32和34中的每一个，其中，Μ是大于1的整数（例如，2-10)。在一些示例中，可以将光引 擎2的广播器28制造为使得组合式光信号在第一广播滤波器36 (其也可被称为输出滤波 器）以输出角接收，该输出角可基本上等于输入角。第一广播滤波器36可实现为介电材料 或者金属部分反射器、光栅等。第一广播滤波器36可被配置为利用组合式光信号24的总 聚合功率的一部分来将组合式光信号24传输给Μ个接收器30、32和34中的相应第一接收 器30,并反射组合式光信号24的功率的剩余部分。第一广播滤波器36可以是宽带滤波器， 例如，均匀作用在组合式光信号24内的至少所有波长的滤波器。以类似的方式，剩余组合 式光信号24的一部分可被第二广播滤波器38所接收。第二广播滤波器38可配置为将组 合式光信号24的另一部分功率传输到Μ个接收器30、32和34中的相应第二接收器32,并 反射组合式光信号24的功率的剩余部分。第三到第Μ-1广播滤波器（未示出）可以以类 似的方式制造并定位在光板4上。需要注意的是，在一些示例中并不需要第Μ个广播滤波 器。相反，在一些示例中，第Μ-1广播滤波器之后所剩余的组合式光信号24的功率部分可 在光板4上的未被反射涂层覆盖的区域处从光板4传输到Μ个接收器30、32和34中的相 应第Μ接收器34。各个滤波器可以被配置为控制传输到各个接收器30、32和34的功率的 部分，其可根据总的可用功率和接收器的数目而变化。
[0017] 例如，在Μ个接收器中的每一个处接收的组合式光信号的功率部分可以是相对相 同的。例如，在一个示例中，由第一到第Μ-1广播滤波器36和38(广播滤波器X)所反射的 组合式光信号24的功率部分可以由等式1确定：
[0018] 等式 1 :
[0019]
【权利要求】
1. 一种装置，包括： 光板，包括实质性透射材料的刚性基底； WDM复用器，用于接收和组合不同波长的多个光信号，以在所述光板中形成具有聚合功 率的组合式光信号；和 广播器，用于将来自所述光板的所述组合式光信号以所述组合式光信号的所述聚合功 率的一部分分配到多个不同的光接收器中的每一个。
2. 如权利要求1所述的装置，其中，所述多个光信号中的每一个由至少10纳米的波长 分开。
3. 如权利要求1所述的装置，其中，所述光板的一部分涂敷有反射材料。
4. 如权利要求1所述的装置，进一步包括安装在所述光板上的多个WDM滤波器，所述多 个WDM滤波器中的每一个用于使给定波长的光透射通过，并用于将不同于所述给定波长的 波长的光反射到所述光板中。
5. 如权利要求1所述的装置，进一步包括安装在所述光板上的多个广播滤波器，每个 广播滤波器用于传输所述组合式光信号的功率的一部分，并用于反射所述组合式光信号的 功率的剩余部分。
6. 如权利要求1所述的装置，其中，所述组合式光信号以相对于所述光板的内壁大约 6°到大约8°的角度传播通过所述光板。
7. 如权利要求1所述的装置，其中，所述WDM复用器进一步包括透镜块，用于在给定侧 接收所述多个光信号，并用于在与所述给定侧相对的另一侧处传输所述多个光信号。
8. 如权利要求7所述的装置，进一步包括安装在所述透镜块上的多个半透镜，用以在 给定方向上重定向光信号到进入所述光板的输入角。
9. 如权利要求7所述的装置，进一步包括安装在所述透镜块上的多对透镜，其中，给定 的透镜对中的一个透镜用以准直光信号，所述给定的透镜对中的另一个透镜用以在给定方 向中将光信号重定向到进入所述光板的输入角，其中，所述一个透镜安装在所述透镜块的 所述给定侧，而所述另一个透镜安装在所述透镜块的所述另一侧上并相对于所述给定透镜 轴向偏移。
10. 如权利要求7所述的装置，进一步包括安装在所述透镜块上的多个微透镜，每个微 透镜用以： 准直所述多个光信号中的给定光信号；以及 将经准直的给定光信号在所述透镜块的所述给定侧和所述另一侧的法线方向上传输 到所述光板中； 其中，所述光板相对于所述透镜块的所述给定侧和所述另一侧以一角度偏移。
11. 如权利要求7所述的装置，进一步包括： 安装在所述透镜块上的给定的多个高对比度光栅，用以以输入角将所述多个光信号定 向到所述光板上；和 安装在所述光板上的另外多个高对比度光栅，用以以与所述光板的一侧的法线成一角 度重定向和分配所述组合式光信号到所述多个不同的光接收器。
12. 如权利要求7所述的装置，进一步包括： 安装在所述透镜块的所述给定侧上的多个准直透镜；和 安装在所述透镜块的所述相对侧上的多个棱镜，其中，所述多个准直透镜的给定准直 透镜用以准直光信号，并且所述多个棱镜中的相应给定棱镜用以使光信号以给定方向倾斜 为进入所述光板的输入角。
13. -种系统，包括： N个光源，所述N个光源中的每一个用以传输不同波长的光信号，其中N是大于1的整 数； 光板，包括实质性透射材料的基底，用以 接收和组合所述N个光源所传输的所述光信号的每一个以形成具有聚合功率的组合 式光信号；以及 以聚合功率的一部分广播所述组合式光信号到Μ个接收器，其中，Μ是大于1的整数； 其中所述Μ个接收器中的每一个包括： 准直透镜用以准直从所述光板广播过来的Μ个组合式光信号中的给定一个；和 光接收器用以从所述准直透镜接收所述组合式光信号。
14. 如权利要求13所述的系统，其中，所述光板的一部分涂敷有反射材料。
15. -种系统，包括： 包括刚性板的光板； 给定的波分复用（WDM)-广播组，包括： Ν个光源，所述Ν个光源中的每一个传输不同波长的光信号，其中Ν是大于1的整数； 所述光板用以： 接收和组合所述Ν个光源传输来的所述光信号的每一个以形成具有给定的聚合功率 的给定的组合式光信号；以及 以所述给定的聚合功率的一部分广播所述给定的组合式光信号到Μ个接收器，其中，Μ 是大于1的整数；并且 另外的波分复用（WDM)-广播组，包括： Β个光源，所述Β个光源的每一个用以传输不同波长的光信号，其中，Β是大于1的整 数； 所述光板用以： 接收和组合所述Β个光源所传输来的所述光信号的每一个以形成具有另外的聚合功 率的另外的组合式光信号；以及 以所述另外的聚合功率的一部分广播所述另外的组合式光信号到C个接收器，其中C 是大于1的整数； 其中，所述给定的组合式光信号和所述另外的组合式光信号以基本平行的路径传播通 过所述光板。
【文档编号】G02B6/43GK104115047SQ201280068357
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年4月26日 优先权日:2012年4月26日
【发明者】乔治斯·帕诺托普洛斯, 迈克尔·瑞恩·泰·谭, 韦恩·V·瑟林, 戴维·A·法塔勒 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业