专利名称：具有监测器的多波长双向光学收发机的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种双向光学收发机，具体涉及一种具有监测器的多波长双向光学收发机。
背景技术：
通常，多波长双向光学收发机发送/接收具有不同波长的前向/反向光信号。多波长双向光学收发机包括多个光发射机(TX)，用于产生并输出前向光信号；以及多个光接收机(RX)，用于对反向光信号进行光电转换。如果施加到每一个光发射机的偏流中出现漂移，那么将导致光发射机输出的前向光信号中出现失真。为了避免光信号的失真，需要一种用于监测光发射机输出的装置。例如，能够以较低的制造成本大量制造的垂直谐振腔表面发射激光器(VCSEL)，它需要较低的操作电流以用作光发射机。然而，它需要更加精确地输出监测。
在Malone等发布的标题为“Apparatus and Method for VCSELMonitoring Using Scattering and Reflecting of Emitted Light”的美国专利No.6,898,219中，公开了另一种方法，该方法用于监测VCSEL输出的光信号的光线，其中所述光线从光纤的末端散射。然而，根据这种方法，由于VCSEL和监测器必须彼此相邻，因此这种方法难以应用于多波长双向光学收发机。
因此，需要一种能够进行输出监测的多波长双向光学收发机。
发明内容
本发明提供了一种具有多个监测器的多波长双向光学收发机。
根据本发明的一方面，提供了一种多波长双向光学收发机，包括多个光发射机，用于产生并输出前向光信号；多个光接收机，用于对反向光信号执行光电转换；带分割器，用于把从所述多个光发射机输入的前向光信号输出到所述多波长双向光学收发机的外部，并把从所述多波长双向光学收发机外部输入的反向光信号输出到所述多个光接收机；功率分割器，位于所述多个光发射机与所述带分割器之间的光路上，用于对从所述多个光发射机输入的前向光信号进行功率分割，并把前向光信号的一部分输出到所述带分割器；以及多个监测器，用于对从所述功率分割器输入的前向光信号的其余部分执行光电转换。
根据下文结合附图的详细描述，本发明的上述特征和优点将会变得更加明显，其中图1示出了根据本发明实施例的多波长双向光学收发机；图2示出了用于解释图1中多波长双向光学收发机发送前向光信号的过程的视图；以及图3示出了用于解释图1中多波长双向光学收发机接收后向光信号的过程的视图。
具体实施例方式
将参考附图详细描述本发明的典型实施例。为了清楚和简明，省略了对这里采用的已知功能和配置的详细描述。
图1示出了根据本发明实施例的多波长双向光学收发机100。如图所示，多波长双向光学收发机100包括外壳110、带分割器140、功率分割器170、反射器180、第一至第四前向波长选择滤波器152-158、第一至第四反向波长选择滤波器162-168、第一至第四光发射机192-198、第一至第四光接收机212-218、第一至第四监测器202-208、透镜桶(lenbarrel)120和透镜130。
外壳110包括中心处的中央接收单元114和115；位于中央接收单元114和115两侧处的第一侧接收单元和第二侧接收单元116和117，通过开口与中央接收单元114和115进行通信；第一块和第二块112和113，限定了中央接收单元114和115以及第一和第二侧接收单元116和117。第一和第二块112和113位于外壳110的前部，第一和第二侧接收单元116和117位于外壳110的后部。
透镜桶120被插入中央接收单元114和115的前部，并且接近于第一和第二块112和113的相对内侧而附着。透镜桶120具有穿透其中心的孔，透镜130被插入到这个孔中并固定。
在透镜130中，后部面向带分割器140的输入/输出面141，前部面向光纤电缆220的末端。透镜130对光纤电缆220输出的第一至第四反向光信号进行校准，以便把结果输出到带分割器140，并且把来自带分割器140的第一至第四前向光信号输入会聚到光纤电缆220的末端。对于透镜130，可以使用普通的双凸透镜。具有不同波长的第一至第四前向光信号被包括在前向波长带(例如800nm波段)中。具有不同波长的第一至第四反向光信号被包括在反向波长带(例如1300nm波段)中。
带分割器140位于中央接收单元114和115的后部，并且由中央接收单元114和115的锁定凸起(locking protrusion)支撑。带分割器140包括面向透镜130的输入/输出面141、位于输入/输出面141对面的反射面142、面向第一至第四前向波长选择滤波器152-158的输入面143、面向第一至第四反向波长选择滤波器162-168的输出面144、以及根据波长带和输入方向进行选择性反射或透射的分割面145。高反射构件146沉积在发射面142上。输入到输入/输出面141的第一至第四反向光信号在透射过分割面145后输入到反射面142。由高反射构件146反射的第一至第四反向光信号在被分割面145反射后透射过输出面144。输入到输入面143的第一至第四前向光信号在被分割面145反射后透射过输入/输出面141。分割面145关于弯曲部分之前或之后的直线光路呈45°倾斜，从而能够以45°弯曲前向或反向光信号的光路。
定位第一至第四前向波长选择滤波器152-158以填塞第一侧接收单元116的开口，并且由限定了第一侧接收单元116的外壳110的内壁以及第一侧接收单元116中的外壳110的锁定凸起来支撑所述滤波器。第一至第四前向波长选择滤波器152-158有选择地对第一至第四前向光信号进行滤波。第n个前向波长选择滤波器有选择地仅对第n个前向光信号进行滤波，并阻挡其它波长的光信号。这里，n是小于4的自然数。
功率分割器170位于第一侧接收单元116中，并且由第一侧接收单元116中的锁定凸起支撑。功率分割器170包括面向第一至第四前向波长选择滤波器152-158的第一输出面174、面向第一至第四光发射机192-198的输入面172、位于输入面172对面且面向第一至第四光接收机202-208的第二输出面176、以及把输入光信号的一部分进行反射并对其余的部分进行透射的分割面178。分割面178对输入到输入面172的第一至第四前向光信号进行功率分割。分割面178所反射的第一至第四前向光信号的一部分透过第一输出面174，而且其余部分透过分割面178、然后是第二输出面176。分割面178关于弯曲部分之前或之后的直线光路呈45°倾斜，从而以45°弯曲光路。
第一至第四光发射机192-198被集成在单个基板190上，而且基板190位于第一侧接收单元116中并由限定了第一侧接收单元116的外壳110的外壁支撑。第一至第四光发射机192-198分别产生并输出第一至第四前向光信号。每一个前向光信号都受到相应数据的调制。第n个光发射机产生并输出第n个前向光信号。对于光发射机192-198，可以使用普通的垂直谐振腔表面发射激光器(VCSEL)。
第一至第四监测器202-208被集成在单个基板200上，而且基板200位于第一侧接收单元116中并由第一块112支撑。第一至第四监测器202-208分别对透过功率分割器170的第一至第四前向光信号执行光电转换。第n个监测器对第n个前向光信号执行光电转换。基于从第一至第四监测器202-208输出的电信号，能够监测第一至第四光发射机192-198的正常操作。对于第一至第四监测器202-208，可以使用普通的光电二极管。
定位第一至第四反向波长选择滤波器162-168以填充第二侧接收单元117的开口，并且由限定了第二侧接收单元117的外壳110的内壁以及第二侧接收单元117中的外壳110的锁定凸起来支撑。第一至第四反向波长选择滤波器162-168有选择地对第一至第四反向光信号进行滤波。第n个反向波长选择滤波器排列在第n个反向光信号的光路上，有选择地仅对第n个反向光信号进行滤波，并阻挡其它波长的光信号。
反射器180位于第二侧接收单元117中并由第二块113支撑。反射器180包括面向第一至第四反向波长选择滤波器162-168以及第一至第四光接收机212-218的反射面182。反射面182对第一至第四反向光信号进行反射。反射面182关于弯曲部分之前或之后的直线光路呈45°倾斜，从而以45°弯曲光路。
第一至第四光接收机212-218集成在单个基板210上，而且基板210位于第二侧接收单元117中并由限定了第二侧接收单元117的外壳110的外壁支撑。第一至第四光接收机212-218分别对反射器180反射的第一至第四前向光信号执行光电转换。第n个光接收机对第n个前向光信号执行光电转换。可以从第一至第四光接收机212-218输出的电信号中获得数据。对于第一至第四光接收机212-218，可以使用普通的光电二极管。
图2是示出了用于解释图1中多波长双向光学收发机100发送前向光信号的过程的视图。第一至第四光发射机192-198向功率分割器170输出第一至第四前向光信号，功率分割器170对第一至第四前向光信号进行功率分割。功率分割后的第一至第四前向光信号的一部分被输出到第一至第四前向波长选择滤波器152-158，功率分割后的第一至第四前向光信号的其余部分被输出到第一至第四监测器202-208。第一至第四监测器202-208对从功率分割器170输入的第一至第四前向光信号执行光电转换。第一至第四前向波长选择滤波器152-158有选择地对从功率分割器170输入的第一至第四前向光信号进行滤波。带分割器140把第一至第四前向波长选择滤波器152-158输入的第一至第四光信号反射到透镜130，透镜130把第一至第四前向光信号会聚到光纤电缆220的末端222。之后，通过光纤电缆220发送第一至第四前向光信号。
图3是示出了用于解释图1中多波长双向光学收发机100接收后向光信号的过程的视图。由透镜130校准光纤电缆220的末端222输出的第一至第四后向光信号，带分割器140把校准后的第一至第四反向光信号反射到第一至第四反向波长选择滤波器162-168。第一至第四波长选择滤波器162-168有选择地对带分割器140输入的第一至第四反向光信号进行滤波。反射器180把第一至第四反向波长选择滤波器162-168输入的第一至第四前向光信号反射到第一至第四光接收机212-218，第一至第四光接收机212-218对反射的第一至第四反向光信号执行光电转换。
如上所述，根据本发明的多波长双向光学收发机包括带分割器和功率分割器，用于容易地实现输出监测。
虽然参考本发明的优选实施例对本发明进行了示出和描述，本领域的技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对这里提出的优选实施例进行形式上和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种多波长双向光学收发机，包括多个光发射机，用于产生并输出前向光信号；多个光接收机，用于对反向光信号执行光电转换；带分割器，用于把从所述多个光发射机输入的前向光信号输出到所述多波长双向光学收发机的外部，并把从所述多波长双向光学收发机外部输入的反向光信号输出到所述多个光接收机；功率分割器，位于所述多个光发射机与所述带分割器之间的光路上，用于对从所述多个光发射机输入的前向光信号进行功率分割，并把前向光信号的一部分输出到所述带分割器；以及多个监测器，用于对从所述功率分割器输入的前向光信号的其余部分执行光电转换。
2.根据权利要求1所述的多波长双向光学收发机，还包括反射器，位于所述带分割器与所述多个光接收机之间的光路上，用于把从所述带分割器输入的反向光信号反射到所述多个光接收机。
3.根据权利要求1所述的多波长双向光学收发机，还包括多个前向波长选择滤波器，位于所述带分割器与所述多个光发射机之间的光路上，有选择地对第一至第四前向光信号进行滤波。
4.根据权利要求1所述的多波长双向光学收发机，还包括多个反向波长选择滤波器，位于所述带分割器与所述多个光接收机之间的光路上，用于有选择地对第一至第四反向光信号进行滤波。
5.根据权利要求1所述的多波长双向光学收发机，其中每一个光发射机都是垂直谐振腔表面发射激光器。
6.根据权利要求1所述的多波长双向光学收发机，其中所述带分割器包括呈45°倾斜的分割面，以允许把前向或后向光信号的光路弯曲为45°。
7.根据权利要求1所述的多波长双向光学收发机，其中具有不同波长的所述前向光信号被包括在800nm波段的前向波长带中。
8.根据权利要求1所述的多波长双向光学收发机，其中具有不同波长的所述反向光信号被包括在1300nm波段的反向波长带中。
全文摘要
一种多波长双向光学收发机，包括多个光发射机，用于产生并输出前向光信号；多个光接收机，用于对反向光信号执行光电转换；带分割器，用于把从所述多个光发射机输入的前向光信号输出到所述多波长双向光学收发机的外部，并把从所述多波长双向光学收发机外部输入的反向光信号输出到所述多个光接收机；功率分割器，位于所述多个光发射机与所述带分割器之间的光路上，用于对从所述多个光发射机输入的前向光信号进行功率分割，并把前向光信号的一部分输出到所述带分割器；以及多个监测器，用于对从所述带分割器输入的前向光信号的其余部分执行光电转换。
文档编号H04B10/08GK101030819SQ20071008563
公开日2007年9月5日 申请日期2007年3月1日 优先权日2006年3月2日
发明者李圭雄, 沈昌燮, 吴润济, 黄星泽 申请人:三星电子株式会社