一种平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置的制作方法

1.本发明涉及光纤通信技术领域，具体涉及平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置。


背景技术：

2.光纤通信技术在各行各业已经得到了广泛的应用，由于其在通信带宽、延时、可靠性等方面有巨大优势，开始逐渐代替传统通信方案。随着用户和装机量的迅速提升，在核心交换节点，特别是在数据中心、核心交换机等领域光纤连接互联以海量的方式增长。现有的光纤连接方案已经面临巨大的瓶颈，在有限的机架和机柜内连接海量的光纤，不仅在管理和使用方面会有巨大困难，同时整体系统的可靠性、维护保养及其更换组件也变得及其困难。


技术实现要素：

3.本发明针对数据中心、核心交换机等领域光纤互联技术无法解决海量光纤连接的问题，提供一种平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置。
4.实现上述目的的技术方案是：
5.一种平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，包括：至少一个多芯光纤连接器、至少一个光纤阵列连接头和至少一个平面光波导芯片，
6.所述多芯光纤连接器通过互联光纤与一个或多个所述光纤阵列连接头连接；
7.每个所述光纤阵列连接头与对应的所述平面光波导芯片中光路耦合连接。
8.优选的，所述平面光波导芯片内集成光分路器、合波器和/或光耦合器。
9.优选的，多个所述平面光波导芯片之间通过光纤阵列组件进行串联或者并联；
10.所述光纤阵列组件包括两组光纤阵列连接头组，每组所述光纤阵列连接头组包括至少一个所述光纤阵列连接头；
11.一组所述光纤阵列连接头组中的所述光纤阵列连接头通过互联光纤连接另一组所述光纤阵列连接头组中的一个或多个所述光纤阵列连接头。
12.优选的，所述光纤阵列连接头连接所述平面光波导芯片的任意侧端面。
13.优选的，所述多芯光纤连接器与外部系统连接。
14.本发明的有益效果是：本发明将平面光波导芯片和多芯光纤连接器相互组合，在层内通过平面光波导技术连接光路，可实现各个光路的交错互联；层间采用光纤阵列组件或多芯光纤连接器的连接方案，可在层间实现芯片之间的互联；同时多芯光纤连接器可以与外部系统实现高密度的快速连接，便于管理与维护。不仅具备了多芯光纤连接器高效插拔、易于管理维护等优点，而且还具备平面光波导芯片的功能集成化、通道高密度和高可靠性等优点
附图说明
15.图1是本发明的平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置的结构图；
16.图2是本发明中平面光波导芯片内部光路示意图；
17.图3是本发明中多个平面光波导芯片连接的示意图；
18.图4是本发明中光纤阵列组件示意图；
19.图5是本发明中光纤阵列连接头侧面连接平面光波导芯片示意图
20.图6是本发明中二维空间光路互联示意图。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
22.请参阅图1-6，本发明的平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，是将平面光波导技术和多芯光纤连接器技术两者组合而成的光互联系统集成技术。采用传统的平面光波导技术在单层芯片内部实现光路的交叉互联；采用多芯光纤连接器或者光纤阵列组件的方式实现平面光波导芯片之间光路互联；采用多芯光纤连接器与外部系统实现高密度的连接，这是本发明的基本原理。
23.如图1所示，本发明的组合装置包括：至少一个多芯光纤连接器1、至少一个光纤阵列连接头3和至少一个平面光波导芯片4。多芯光纤连接器1通过互联光纤2与一个或多个光纤阵列连接头3连接；每个光纤阵列连接头3与对应的平面光波导芯片4中光路耦合连接。即：多芯光纤连接器1一端可以与外部系统连接，另一端可以使用互联光纤2与多个平面光波导芯片4实现连接，从而实现跨芯片的光路互联。光纤阵列连接头3与平面光波导芯片4通道间距均采用127um或者250um的常规间距。
24.采用平面光波导芯片4替代原有光纤互联的复杂结构。在平面光波导结构中可以实现光路交叉、位置平移和光路互联等，在功能上完全可以替代原有的光纤直连方案。同时，在平面光波导芯片内部，光路设计相对自由：可将光分路器、合波器和光耦合器等各类光器件集成入平面光波导芯片，实现复杂功能的集成。如图2展示了在平面光波导芯片内实现光路直连、光路交叉和分光功率等基本功能。此方案相对于光纤直接连接方案具有巨大优势。
25.多个平面光波导芯片4之间通过光纤阵列组件进行串联或者并联。如图3所示，多级平面光波导芯片4可以采用光纤阵列组件实现连接，此组件可以实现跨芯片的光路互联。图4是光纤阵列组件的示意图，按照特定设计顺序，将互联光纤2制作成固定间距的光纤阵列，光纤阵列可以与不同平面光波导芯片实现光路互联。光纤阵列组件包括两组光纤阵列连接头组，每组光纤阵列连接头组包括至少一个光纤阵列连接头3；一组光纤阵列连接头组中的光纤阵列连接头3通过互联光纤2连接另一组光纤阵列连接头组中的一个或多个光纤阵列连接头3。光纤阵列组件的光纤间距通常采用127um或者250um的常规间距，也可以根据平面光波导芯片设计间距特殊定制，具有很高的自由度。
26.光纤阵列连接头3与平面光波导芯片4连接位置可以有很多种，可以是两端连接也可以其他方向连接。图5展示了从平面光波导侧面连接光纤阵列的方式，可以充分利用侧面空间。图6展示了在二维平面内实现多个多芯光纤连接器1之间的光路交叉互联，以提高系统集成度和设计自由度。同理，多层平面光波导芯片4配合跨层光纤阵列组件(图4)，可以将
图6内的系统进一步叠加扩展，实现多层三维空间光路互联。
27.以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。


技术特征：
1.一种平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，其特征在于，包括：至少一个多芯光纤连接器、至少一个光纤阵列连接头和至少一个平面光波导芯片，所述多芯光纤连接器通过互联光纤与一个或多个所述光纤阵列连接头连接；每个所述光纤阵列连接头与对应的所述平面光波导芯片中光路耦合连接。2.根据权利要求1所述的平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，其特征在于，所述平面光波导芯片内集成光分路器、合波器和/或光耦合器。3.根据权利要求1所述的平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，其特征在于，多个所述平面光波导芯片之间通过光纤阵列组件进行串联或者并联；所述光纤阵列组件包括两组光纤阵列连接头组，每组所述光纤阵列连接头组包括至少一个所述光纤阵列连接头；一组所述光纤阵列连接头组中的所述光纤阵列连接头通过互联光纤连接另一组所述光纤阵列连接头组中的一个或多个所述光纤阵列连接头。4.根据权利要求1或3所述的平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，其特征在于，所述光纤阵列连接头连接所述平面光波导芯片的任意侧端面。5.根据权利要求1所述的平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，其特征在于，所述多芯光纤连接器与外部系统连接。

技术总结
本发明公开了一种平面光波导和多芯光纤连接器的组合装置，包括：至少一个多芯光纤连接器、至少一个光纤阵列连接头和至少一个平面光波导芯片，所述多芯光纤连接器通过互联光纤与一个或多个所述光纤阵列连接头连接；每个所述光纤阵列连接头与对应的所述平面光波导芯片中光路耦合连接。本发明提出的全新光纤互联方案，不仅具备了多芯光纤连接器高效插拔、易于管理维护等优点，而且还具备平面光波导芯片的功能集成化、通道高密度和高可靠性等优点。通道高密度和高可靠性等优点。通道高密度和高可靠性等优点。


技术研发人员：杜新颖
受保护的技术使用者：上海鸿辉光通科技股份有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/2/24