一种光学器件、耦合机及光模块测试系统的制作方法

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光学器件、耦合机及光模块测试系统。

背景技术：

在多模光通信系统中，环形通量是个新标准。当多模光模块产品的环形通量指标不良时可能会造成光功率、tdecq(transmitterdispersioneyeclosurequaternary，发射色散眼图闭合四相)、光眼图相关参数、误码等光模块指标不良。

目前，由于常规的耦合机不具备环形通量测试能力，对于多模光模块产品的环形通量指标的检测，通常是在完成光模块组装后使用昂贵的专用测试仪器——环通量测试仪进行测试，而且环通量测试仪不宜在光模块组装量产中实现自动化测试。然而在光模块组装量产中，若其环形通量指标出现不良而未被发现，需要将光模块重新返工，造成巨大耗费。

技术实现要素：

本申请提供了一种光学器件、耦合机及光模块测试系统，便于在光模块生产中实现对其环形通量指标的提升。

第一方面，本申请提供了一种光学器件，用于光模块生产加工相关设备中，包括：壳体和设置在所述壳体上的盖板，所述壳体与所述盖板之间形成空腔；

所述空腔内设置有绕模器组件和绕模光纤，所述绕模光纤缠绕在所述绕模器组件上，所述绕模器组件固定连接所述壳体；

所述绕模光纤上还连接设置有多模衰减器，所述多模衰减器用于衰减通过所述绕模光纤传输的光信号。

第二方面，本申请提供了一种耦合机，所述耦合机包括上述第一方面所述的光学器件，所述光学器件接入所述耦合机的光学链路上。

第三方面，本申请提供了一种光模块检测系统，所述模块检测系统包括上述第一方面所述的光学器件，所述的光学器件接入所述光模块检测系统的光学链路上。

本申请提供的光学器件、耦合机及光模块测试系统，在使用时，将光学器件设置在耦合机或光模块测试系统等与光模块加工相关的设备中，具体为光模块传输光束的光路中，光模块发出的光信号进入光学器件，经光学器件中的绕模光纤和多模衰减器作用，有效将光模块发出光信号中的高阶模信号进行滤除，同时又能保证低阶模损耗在要求范围内。因为环形通量在一定程度上反应的是高阶模和低阶模之间的占有比例，因此当将本申请提供的光学器件应用在与光模块加工相关的设备中时，若也能使光模块满足相关的设备中的标准，即光模块产生的光信号经过一定衰减后还能够满足相关设备中要求，那么在光模块的加工生产中使环形通量指标将得到提升,从而保证光链路代价的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中提供的一种光学器件的立体结构示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种光学器件的盖板打开就结构示意图；

图3为本申请实施例中提供的一种光学器件的爆炸图；

图4为本申请实施例中提供的光学器件在第一法兰盘处的剖视图；

图5为本申请实施例中提供的光学器件在第二法兰盘处的剖视图；

图6为本申请实施例中提供的一种耦合机的原理结构示意图；

图7为本申请实施例中提供的一种光模块mt耦合固化系统的原理结构示意图；

图8为本申请实施例中提供的一种光模块测试系统的原理结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的光学器件用于光模块耦合和测试等光模块生产加工的相关设备中，如多模光模块lens(透镜)耦合机、多模光模块mt耦合固化系统、光模块测试系统等与光模块生产加工过程相关的设备中。具体的，光学器件相接在光模块生产加工过程相关的设备中光模块传输光束的光路中。

下面首先对本申请实施例所提供的光学器件进行介绍。

附图1为本申请实施例提供的一种光学器件的立体图。如附图1所示，本申请实施例提供的光学器件包括外壳，具体的外壳包括壳体1和盖板2。壳体1和盖板2执行形成空腔，用于盛放或设置光学组件中的其他构件。如此本申请实施例提供的光学器件中包括外壳，不仅便于光学器件的安装使用，还有助于保护光学组件中其他元器件。可选的，在本申请实施例中，壳体1和盖板2通过螺钉可拆卸连接。

附图2为本申请实施例提供的光学器件中盖板2打开状态的结构示意图。附图2示出了本申请实施例提供的光学器件的内部结构示意图。如附图2所示，本申请实施例提供的光学器件中还包括绕模器组件300、绕模光纤4和多模衰减器5。

绕模光纤4缠绕在绕模器组件300上进行绕模。可选的，绕模光纤4在绕模器组件300上的绕模圈数为15-30圈。多模衰减器5连接设置在绕模光纤4上，其中多模衰减器5与绕模光纤4光连接，经绕模光纤4传输的光信号可进入多模衰减器5，从而多模衰减器5用于衰减通过绕模光纤4传输的光信号。

在本申请实施例中，绕模器组件300包括若干个绕模器，如1个、2个、3个或4个等。绕模器的绕模直径为15-30mm。绕模器组件300其中包含绕模器的数量可根据所选绕模器绕模圈数和绕模光纤4的总绕模圈数进行选择。如，每一个绕模器绕模圈数为5圈以及绕模光纤4的总绕模圈数为25圈，那么可选择5个绕模器，即绕模器组件300中包括5个绕模器。

如附图2所示，本具体实施方式中，绕模器组件300中包括4个绕模器。具体的，绕模器组件300包括第一绕模器301、第二绕模器302、第三绕模器303和第四绕模器304。绕模光纤4依次缠绕在第一绕模器301、第二绕模器302、第三绕模器303和第四绕模器304上，即绕模光纤4依次在第一绕模器301、第二绕模器302、第三绕模器303和第四绕模器304上进行绕模。

在本申请实施例中，第一绕模器301、第二绕模器302、第三绕模器303和第四绕模器304上能够进行4-8圈的绕模。如此，可根据绕模光纤4的总绕模圈数选择在第一绕模器301、第二绕模器302、第三绕模器303和第四绕模器304上的绕模圈数。在本申请实施例中，第一绕模器301、第二绕模器302、第三绕模器303和第四绕模器304的绕模直径为20-25mm。可选的，因为不同绕模直径滤除高阶模光信号的效率不同，所以第一绕模器301、第二绕模器302、第三绕模器303和第四绕模器304的绕模直径选择结合光模块的设计指标。

在本申请实施例中，可选的，绕模光纤4光纤芯径的大小可结合其配合使用的光模块设计指标进行选择。如，当光模块的设计指标为50μm，则选择绕模光纤4的光纤芯径为50μm；当光模块的设计指标为62.5μm，则选择绕模光纤4的光纤芯径为62.5μm。绕模光纤4可采用裸纤或其他形式的光纤。优选的，绕模光纤4为多模光纤，可选择50/125μm、50/100μm，62.5/125μm等多模光纤。

在本申请实施例中，多模衰减器5可将通过绕模光纤4输入至其的光信号进行0-3dbm范围内的衰减。绕模光纤4和多模衰减器5相结合既能有效滤去高阶模，又能保证低阶模损耗在要求范围内。

在本申请实施例中，为方便绕模光纤4与多模衰减器5的连接，多模衰减器5设置在绕模光纤4的一端。可选的，如图2所示，绕模光纤4的一端设置第一光纤接口6，多模衰减器5的一端连接第一光纤接口6，进而绕模光纤4与多模衰减器5通过第一光纤接口6实现连接。第一光纤接口6可选fc接口、lc接口、sc接口、st接口中的任意一种。

进一步，为方便光学器件的安装使用，光学器件上还包括输出光纤7，输出光纤7连接多模衰减器5的另一端。输出光纤7穿出壳体1，用于实现光学器件输出端连接其所使用的设备光路的输入端，同时通过输出光纤7实现绕模光纤4的输出端穿出壳体1。可选的，输出光纤7的一端设置第二光纤接口8，输出光纤7的一端设置第五光纤接口12，输出光纤7通过第二光纤接口8连接多模衰减器5的另一端，第五光纤接口12用于光学器件与光模块传输光束的光路连接。设置第五光纤接口12方便光学器件连接其所使用的设备光路。第二光纤接口8和第五光纤接口12分别可选fc接口、lc接口、sc接口、st接口中的任意一种。

更进一步，为方便光学器件的安装使用，光学器件上还包括输入光纤9，输入光纤9连接绕模光纤4的另一端。输入光纤9穿出壳体1，通过输入光纤9实现绕模光纤4的输入端穿出壳体1，进而方便实现光学器件的输入端连接待加工生产或待检测光模块的光口，接收光模块产生的光信号。可选的，绕模光纤4的另一端设置第三光纤接口10，输入光纤9的一端设置第四光纤接口11，通过第三光纤接口10和第四光纤接口11实现绕模光纤4和输入光纤9的连接，方便绕模光纤4和输入光纤9连接。优选的，输入光纤9的另一端设置第六光纤接口13，第六光纤接口13用于光学器件与光模块传输光束的光路连接。设置第六光纤接口13方便光学器件连接其所使用的设备光路。第三光纤接口10、第四光纤接口11和第六光纤接口13分别可选fc接口、lc接口、sc接口、st接口中的任意一种。

附图3为本申请实施例提供的光学器件的爆炸图。可选的，如附图3所示，绕模器组件300设置在壳体1的底面上。具体的，在壳体1的底面上设置与绕模器组件300对应的固定块，通过相应的固定块实现绕模器组件300中绕模器与壳体1的底面固定连接。如，壳体1的底面上设置第一固定块301a、第二固定块302a、第三固定块303a和第四固定块304a；第一固定块301用于实现第一绕模器301与壳体1底面的固定，第二固定块302a用于实现第二绕模器302与壳体1底面的固定，第三固定块303a用于实现第三绕模器303与壳体1底面的固定，第四固定块304a用于实现第四绕模器304与壳体1底面的固定。

在本申请实施例中，为方便输出光纤7穿出壳体1，壳体1的第一侧面101上设置第一通孔102。第一通孔102可支撑第二光纤接口8。可选的，如附图3所示，在多模衰减器5和第二光纤接口8的连接处设置第一法兰盘14。

附图4为本申请实施例中第一法兰盘14处的剖视图。如附图4所示，第一法兰盘14套设在第一通孔102内。第一法兰盘14的一侧连接多模衰减器5，另一侧连接第二光纤接口8。当将第一法兰盘14固定在第一通孔102内时，外壳1通过第一通孔102支撑第一法兰盘14，进而通过第一法兰盘14支撑多模衰减器5和第二光纤接口8，最终实现第一通孔102从一端支撑绕模光纤4。

在本申请实施例中，为方便输入光纤9穿出壳体1，壳体1的第二侧面103上设置第二通孔104。第二通孔104可支撑第三光纤接口10和第四光纤接口11。可选的，如附图3所示，在第三光纤接口10和第四光纤接口11的连接处设置第二法兰盘15。

附图5为本申请实施例中第二法兰盘15处的剖视图。如附图5所示，第二法兰盘15套设在第二通孔104内。第二法兰盘15的一侧连接第三光纤接口10，另一侧连接第四光纤接口11。当将第二法兰盘15固定在第二通孔104内时，外壳1通过第二通孔104支撑第二法兰盘15，进而通过第二法兰盘15支撑第三光纤接口10和第四光纤接口11，最终实现第二通孔104从另一端支撑绕模光纤4。

在本申请实施例中，可选的，壳体1为规则立方体结构，第一侧面101和第二侧面103为壳体1相对的两个侧面。

本申请实施例提供的光学器件，在使用时耦合机或光模块测试系统等与光模块加工相关的设备中的光模块的光路中，光模块发出的光信号进入光学器件，经光学器件中的绕模光纤和多模衰减器作用，有效将光模块发出光信号中的高阶模信号进行滤除，同时又能保证低阶模损耗在要求范围内。因为环形通量在一定程度上反应的是高阶模和低阶模之间的占有比例，因此当将本申请实施例提供的光学器件应用在与光模块加工相关的设备中时，若也能使光模块满足相关的设备中的标准，即光模块产生的光信号经过一定衰减后还能够满足相关设备中要求，那么将在光模块的加工生产中使环形通量指标将得到提升,从而保证光链路代价的一致性。

基于本申请实施例提供的光学器件，本申请实施例还提供了一种耦合机，如多模光模块lens耦合机。附图6为本申请实施例提供的一种耦合机的原理结构示意图。

如附图6所示，本申请实施例提供的耦合机包括：程控主机及耦合软件、显示器、激光光源系统、探测系统、机械系统、光模块驱动线路板、光信号连接系统和光学器件。本申请实施例提供的耦合机为有源耦合机，有源耦合机探测系统需具备功率显示和校准功能。程控主机可为普通pc机，装有耦合软件的上位机，整个耦合动作和算法由该上位机执行。显示器实时显示上位机监控的耦合参数，如光功率、模块电流、耦合位置等。激光光源系统发射一定波长的激光信号，为标准多模激光，用于待耦合光模块的接收rx端的耦合。探测系统由pd等光电探测器组成，用于待耦合光模块的发射tx端的耦合。机械系统由lens加持系统、光模块工装、xyz轴系统组成，并与程控主机通信连接，由程控主机发出指令，lens加持系统调整与光模块相对位置。光模块驱动线路板，用于驱动待测光模块，并通过通信线与程控主机相连，光模块上的mcu会将接收端的功率指标传给程控主机，并由显示器显示。耦合机在接入光学器件前，光信号连接系统一端以光纤接口形式连接激光光源系统和探测系统，另外一端由mpo-mt与待耦合lens连接。当接入本申请实施例中提供的光学器件时，光学器件的绕模光纤串联于光信号连接系统与探测系统的光路中。如此本申请实施例中，光信号连接系统一端以光纤接口形式连接激光光源系统以及通过光学器件连接探测系统，另外一端由mpo-mt与待耦合lens连接。

本申请实施例提供的耦合机的具体使用方法：

预先在图6中的待测光模块位置设置标准光模块，通过标准光模块校准耦合机中发射光功率以及其他指标，设置发射光功率通过下限指标。可选的，发射光功率通常下限指标为小于正常值0.5-0.8db范围。取下标准光模块，在待测光模块位置设置待测光模块，进行正常的耦合操作。

本申请实施例提供的耦合机中，指标设定时探测系统的光路中设置了本申请实施例中提供的光学器件，标准光模块发射的光信号经光学器件中的绕模光纤和多模衰减器作用，有效将光模块发出光信号中的高阶模信号进行滤除，同时又能保证低阶模损耗在要求范围内。且在正常的耦合操作中，探测系统的光路中设置了本申请实施例中提供的光学器件，同时对耦合待测的光模块的探测系统的光路进行高阶模信号滤除后进行测定。在耦合过程中若能满足设定指标，那么耦合生产的光模块出现环形通量指标不良的概率将大大降低，进而实现在光模块的加工生产中使环形通量指标得到提升。

基于本申请实施例提供的光学器件，本申请实施例还提供了一种多模光模块mt耦合系统。附图7为本申请实施例提供的一种多模光模块mt耦合系统的原理结构示意图。

如附图7所示，本申请实施例提供的一种多模光模块mt耦合系统包括程控主机、功率计、待耦光模块、待耦mt、光源、电源和光学器件。光学器件设置在功率计与光模块通过mt头发射光路中。程控主机实时与功率计、带耦合光模块进行实时通信，读取功率计测试数值、光模块接收电流等信息；控制电源通断；程控主机具有校准光功率功能。功率计读取光模块通过mt头发射出来的功率值。光源发射激光到光模块。

本申请实施例提供的多模光模块mt耦合系统的具体使用方法：

预先在图7中的待测光模块位置设置标准光模块，通过标准光模块校准多模光模块mt耦合系统中的指标，设置光功率规格下限。可选的，光功率通常下限指标为小于正常值0.5-0.8db范围。取下标准光模块，在待测光模块位置设置待测光模块，进行正常的mt固化。

本申请提供的多模光模块mt耦合系统中，指标设定时mt耦合光路中设置了本申请实施例中提供的光学器件，标准光模块发射的光信号经光学器件中的绕模光纤和多模衰减器作用，有效将光模块发出光信号中的高阶模信号进行滤除，同时又能保证低阶模损耗在要求范围内。正常的mt固化操作中，待mt耦合固化的光模块与功率计的光路中设置本申请实施例中提供的光学器件，同时对待mt耦合固化的光模块的光路进行高阶模信号滤除后进行测定。因此在mt耦合固化过程中若能满足设定指标，那么经mt耦合固化生产的光模块出现环形通量指标不良的概率将大大降低，进而实现在光模块的加工生产中使环形通量指标将得到提升。

基于本申请实施例提供的光学器件，本申请实施例还提供了一种光模块测试系统。附图8为本申请实施例提供的一种光模块测试系统的原理结构示意图。

如附图8所示，本申请实施例提供的一种光模块测试系统中，包括本申请实施例提供的光学器件，光学器件串联设置在光开关与dca之间光路中。

在本申请实施例提供的一种光模块测试系统中，预先在图8中的待测光模块位置设置标准光模块，通过标准光模块进行dca功率测试校准。待dca功率测试校准完成后，取下标准光模块，在待测光模块位置设置待测光模块，进行光模块测试。

本申请提供的光模块测试系统中，dca功率测试校准时光开关与dca之间光路中设置了本申请实施例中提供的光学器件，标准光模块发射的光信号经光学器件中的绕模光纤和多模衰减器作用，有效将光模块发出光信号中的高阶模信号进行滤除，同时又能保证低阶模损耗在要求范围内。光模块测试操作过程中，光学器件对待测试的光模块的光路进行高阶模信号滤除后进行测定。因此在光模块测试中若能满足设定指标，那么经光模块测试生产的光模块出现环形通量指标不良的概率将大大降低，进而实现在光模块的加工生产中使环形通量指标将得到提升。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。