多模和单模光纤上的通信的制作方法

文档序号:12289724阅读:354来源:国知局
多模和单模光纤上的通信的制作方法与工艺

本文所描述的实施例针对的是用于在多模光纤和单模光纤上提供有效的和高性价比的串行通信的收发器、通信系统和方法。



背景技术:

光学通信系统中的模带宽涉及光信号的色散,所述光信号的色散可能由光纤引起。所述光信号的色散可能涉及模延迟(mode delay)和光信号的光功率,所述模延迟可能在光信号沿光纤传送时出现。通常,具有较高模带宽的光通信系统比那些具有较低模带宽的光通信系统更能胜任具有高比特率的光信号在较远距离上的通信。

相应地,光通信系统设计的目标包括增加模带宽。然而,许多光通信系统中包括的机械装置包括高成本的解决方案。例如,光通信系统可能包括外部接插线和模态滤波器。这些机械装置显著地增加了所述光通信系统的成本。

在此要求保护的主题不局限于改进了任何缺点的实施例或仅在例如上述环境中运作的实施例。相反,此技术背景仅用于阐述技术领域中的一个示例,其中本文描述的某些实施例可能得以付诸实践。



技术实现要素:

本部分用于简要介绍在下面的具体实施方式中会进一步描述的概念。本部分并无意确定所要求保护的主题的关键特点或本质特征,也无意被用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

示例实施例包括一种用于传递光信号的系统。所述系统包括光发射器和光接收器。所述光发射器包括光发射次模块(TOSA)插座和一或多个被配置为产生光信号的激光器。所述TOSA插座将激光器光学耦合到光纤,且发射准多模光信号(准MM信号)到光纤上,所述准多模光信号包括至少一个低阶模光信号和至少一个高阶模光信号。光接收器通过光接收次模块(ROSA)插座连接到光纤。所述光接收器被配置为接收准MM光信号且基本上阻断所述至少一个高阶模光信号。

另一示例实施例包括一种通讯模块。所述通讯模块包括一或多个激光器、多路复用器(MUX)和TOSA插座。所述一或多个激光器被配置为产生光信号。所述MUX被配置为接收所述光信号并将所述光信号多路复用为波分复用(WDM)光信号。所述TOSA插座发射至少一部分WDM光信号至光纤上。所述TOSA插座所包括的插座长度被配置以使所述TOSA插座接收的光信号的高阶模在被发射到所述光纤上之前不完全衰减。

另一实施例包括一种在通信链路中增加模带宽的方法。所述方法包括产生光信号。所述方法包括光学地将所述光信号传送至TOSA插座中。所述方法包括将准MM信号从所述TOSA插座发射至光纤上。所述准MM信号包括低阶模光信号和高阶模光信号。所述方法包括在光接收器的ROSA插座处接收所述准MM信号。所述方法包括基本上阻断所述准MM光信号的所述高阶模光信号。

本发明另外的特点和优势将在下述说明中得到陈述,而且部分优点在描述中将是明显的,或者可以通过实践本发明而了解到。本发明的所述特征和优势可以通过特别是在所附权利要求中支撑的器件和结合而实现和获得。本发明的这些和其他特点,将从下述说明和附加的权利要求中变得更加明显,或者可以通过如下文所述地实践本发明而了解到。

附图说明

为了进一步明了本发明的上述和其他优势和特征,将参考附图中绘出的具体实施方式来给出本发明的更具体的描述。可以理解的是,这些附图仅描绘了本发明的典型实施例,而且因此不应被认为限制本发明的范围。本发明将通过使用相应的附图,用另外的特征和细节来得到说明和解释,附图中:

图1示出了示例光通信系统;

图2示出了示例光收发器,所述光收发器可应用在图1的系统中;

图3示出了另一示例光收发器,所述光收发器可应用在图1的系统中;

图4示出了示例光接收器,所述光接收器可应用在图1的系统中;

图5示出了另一示例光接收器,所述光接收器可应用在图1的系统中;和

图6是一种增加模带宽的示例方法的流程图,

所有都是根据本文描述的至少一个实施例。

具体实施方式

在此描述的一些实施例涉及收发器、通信系统和方法,用于在多模光纤(MMF)和单模光纤(SMF)上提供有效且性价比高的串行通信。

在MMF上传送高速信号的标准方法是将光发射器耦合至光纤的多空间模(multiple spatial mode)中。然而,当MMF在一波长上使用,而该波长不同于模带宽被最优化的波长时,可以通过充分耦合进光纤的单空间模(single spatial mode)来实现更高效的模带宽。然而,调节光发射器以耦合到单空间模将涉及高成本滤波器或较长的光纤长度。较长的光纤长度可能包括置于具有长(例:一或几厘米)光纤长度的光发射器封装内的短光纤插芯,或者包括在通信链路的一端或两端的外部单模光纤尾纤。具有较长光纤长度的尾纤和短光纤插芯与小形状系数、低成本的收发器不兼容。

在示例实施例中,具有SMF短光纤插芯插座的光发射次模块(TOSA)被用来将大体上的单模光信号发射至MMF中。大体上的单模光信号包括纤芯(基)模和包层模(高阶)的结合体。大体上的单模光信号在此被称为准多模光信号(准MM信号)。光接收次模块(ROSA)接收准MM信号。高阶模被充分阻断,从而增加有效模带宽。

在这个和其他实施例中,高阶模光信号(例:包层模)被允许从TOSA传送。高阶模光信号(下文称,高阶模或多个高阶模)在ROSA中、在通信链路的接收端或其某些组合上传送期间被充分阻断。

例如,第一个方案在接收器上使用SMF短光纤插芯插座。应用SMF短光纤插芯以拒绝被允许沿MMF传播的高阶模。第二个方案在接收器上利用MMF短光纤插芯插座连同窄有效区光电探测器。再一次,应用MMF光线插芯插座和光电探测器以过滤掉高阶模。在应用第二种方案的实施例中,接收器内的成像光学器件(例:透镜)可以保证高阶模落在光电探测器的有效区之外。例如,有效区的直径可能比在光电探测器表面由成像光学器件产生的MMF纤芯的图像小。每个方案都增加了有效模带宽,而没有产生多余成本(例:与外部接插线有关的成本)和/或同时保留了与小型可插拔的通讯模块相关的物理限制。

某些实施例可能被包括在在MMF上提供串行通信的通信链路中。在此种实施例的示例中,提供来自激光器(例:分布反馈(DFB)激光器或垂直腔面射型激光器(VCSEL))的四个光信号。光信号通过合适的多路复用器而多路复用,之后通过低成本的SMF短光纤插芯插座传送至MMF,如OM3/OM4类光纤。SMF短光纤插芯插座允许低阶模光信号(例:纤芯)和高阶模(例:包层模)的结合体传送至MMF。因此,通过MMF传送的信号可被认为是准MM信号。准MM信号经过MMF的长度到达接收器。高阶模之后在接收器处被过滤掉。例如,SMF短光纤插芯插座被纳入接收器内,以过滤掉高阶模。作为一种选择,MMF短光纤插芯插座连同窄有效区光电探测器。每一种方案都允许高阶模成本有效地在接收器处被拒绝,而没有显著改变总体设计。

在另一实施例中,一个或多个前述技术可被用于提供所谓的“双模”模块。双模模块是一种可以在SMF或MMF上传送的模块。此系统包括上述元件。当在SMF上操作时,高阶模被拒绝,而且只有一个模态(例:基模)经过SMF。发射器上的MMF短光纤插芯插座或SMF短光纤插芯插座可能对SMF信号产生最小限度的影响,因为它们的长度与SMF相比较短。这样,SMF的性能得到优化,且与目前可用的长距离模块相似。在此实施例中,双模模块因此可以用于SMF和MMF。

这里参考附图描述这些和其他实施例。在附图中,相似符号通常指示相似元件,除非所处语境另有所指。在详细说明、附图和权利要求中得到说明的解说性实施例并不意味着限制。在不背离在此呈现的主题的精神或范围的情况下,可以利用其他实施例,并可以作出其他改变。正如本文概括描述和在图片中示出的那样,目前公开的信息的方面可以在品类繁多的不同配置中被安排、代替、结合、分离和设计,所有配置都在此被明确地考虑到了。

图1示出了示范系统100的框图,系统100用于在光发射器150和光接收器152之间沿光纤130传送光信号,光纤130可能被纳入光链路中。系统100被配置为提供在系统100中传送的数据的有效模带宽。特别地,系统100被配置为通过在光发射器150上使用TOSA插座120和/或在接收器152上使用ROSA插座140而增加有效模带宽。有效模带宽得以增加,而未在光发射器150和/或光接收器152上使用模态滤波器或外部接插线。通过省去外部接插线和模态滤波器,系统100减少了零件数量及成本,而且降低了与此相关的复杂度。

系统100包括在光纤130上提供串行通信的通讯链路。系统100是一种波分复用(WDM)系统。相应地,在系统100中,光发射器150包括两个或多个激光器102。一个或多个激光器102被配置为产生具有特定波长的光信号,所述光信号可被称为信道。光信号总体上通过图1中的箭头104来表示。

在所描绘的实施例中,激光器102可包括DFB激光器或VCSEL,光信号可以约10千兆比特每秒(Gbps)的速度生成。在其他实施例中,系统100可能包括其他种类的光信号源。例如,实施例可能包括发光二极管、法布里-珀罗(Fabry-Perot)激光器或其他光信号源。

光信号104被传送至多路复用器(MUX)110。MUX 110被配置为将光信号104多路复用为WDM光信号。WDM光信号在图1和本申请的其他图像中总体上用箭头106来表示。

在一些实施例中,MUX 110可包括一种粗WDM MUX(CWDM MUX)。例如,在这些实施例中,系统100可包括四个产生光信号104的激光器102,光信号104的波长间隔约二十纳米(nm)。此外,在应用CWDM MUX的实施例中,光发射器150可在很大程度上服从QSFP+MSA或其他相似形状因数。

在所描绘的实施例中,示出了两个物理构型。在第一个物理构型中,WDM光信号106可被传送至TOSA插座120处。TOSA插座120光学地,至少是间接地,将激光器102耦合到光纤130。TOSA插座120被配置为发射光信号到光纤130上。TOSA插座120发射的光信号在图1中用箭头160来表示。

通常,TOSA插座120发射的光信号160包括WDM光信号106的至少一部分。通常,当被发射或引入到光纤(例:光纤130)上时,WDM光信号106或其他光信号可包括一个或多个低阶模光信号(例:基模或纤芯模)。低阶模光信号(下文称为“低阶模”)被传送到光纤130的纤芯内。此外,光信号可包括一个或多个高阶模(例:包层模)。如果在光接收器152检测到高阶模,所述高阶模可能减损系统100内传送的数据的信号质量。在系统100内,光信号160的高阶模可在被光接收器152检测到之前,就被充分阻断或衰减。

TOSA插座120被配置为不完全削弱WDM光信号106的高阶模。利用完全衰减或衰变其中有关TOSA插座120的光信号,表明可能在TOSA插座120上发生了一些衰减。然而,在产出单空间模以沿光纤130传播的过程中,此种衰减的程度并不显著。

例如,TOSA插座120包括的插座长度被配置以使得被TOSA插座120接收的光信号(例:WDM光信号106或下文论述的输出光信号107)的高阶模在被发送到光纤130上之前未完全衰减。再一次,不通过TOSA插座120衰减高阶模可能会导致高阶模被纳入光信号160之中。相应地,在一些实施例中,光信号160可被称为准MM信号。准MM信号在很大程度上可能是一种有高阶模的单模信号。因此,准MM信号包括至少一个低阶模光信号和至少一个高阶模光信号的结合体。图2提供有此第一个物理构型的更多细节。

在图1描绘的第二个构型中,光纤节段125被包括在光发射器150内。光纤节段125可被置于MUX 110和TOSA插座120之间。光纤节段125被配置为接收来自MUX 110的WDM光信号106。光纤节段125充分衰减高阶模,并将大体上包括低阶模的输出光信号107传送至TOSA插座120。

输出光信号107可在TOSA插座120处被接收。因为输出光信号107包括很少高阶模,所以TOSA插座120可能会在将输出光信号107发送到光纤130中之前,对输出光信号107施以最低限度的影响。在此构型中,被发送到光纤130上的光信号160可能包括很少(若存在的话)高阶模(例:与输出光信号107相似),因为TOSA插座120未被配置为充分衰减高阶模。图3提供有这个第二个物理构型的更多细节。

光纤130可能包括SMF或MMF。在光信号160不包括高阶模或包括较少高阶模的实施例中,光纤130的类型(例:SMF或MMF)可能不影响系统100的运作。在光信号160包括高阶模的实施例中,光纤130的类型会影响系统100的模带宽。

例如,在光纤130包括SMF的实施例中,从光纤130中离开的光纤160可能不包括或包括较少高阶模。在这些和其他实施例中,光接收器152可包括标准WDM-型光接收器。例如,光接收器152可省略ROSA插座140,而简单地包括多路解复用器(DEMUX)112及一个或多个光电探测器(PD)180。

作为一种选择地,在光纤130包括MMF的实施例中,从光纤130中离开的光纤160可包括高阶模。在这些和其他实施例中,光接收器152或其中的某(些)构件可被配置为基本上阻断高阶模。例如,光接收器152可包括在高阶模传送到PD 180之前将其实际上阻断的ROSA插座140。ROSA插座140可能是一种SMF短光纤插芯,其阻断高阶模并输出一种包括很少或不包括高阶模的光信号(用162表示)。光信号162被传送到DEMUX 112,并在此被分离并传送到PD 180。参考图5描述了该实施例的更多细节。

在其他实施例中,PD 180可包括有效区,所述有效区比ROSA插座140的出口小。ROSA插座140的出口的图像可能会在所述有效区上产生。因为所述图像比有效区大,所以PD 180不会检测到包括高阶模的光信号162部分。图4描述了该实施例的更多细节。

另外,在某些实施例中,光纤段可置于DEMUX 112和PD 180之间。光纤段的纤芯直径小于ROSA插座140的纤芯直径。光纤段可阻断包括高阶模的光信号162部分,从而使得高阶模不会被PD 180检测到。

可能会对系统100进行修改、添加和删减,而不背离本公开的范围。具体地,本公开可应用于任何光通信系统,而不限于WDM系统。此外,本公开可适用于光通信系统,所述光通信系统可能包括多WDM通信链路、密DWDM系统及类似系统。

此外,在此描述的实施例中各类构件的分离并不意味着这种分离发生在所有实施例中。考虑到此公开的作用,可以理解所述构件可能会被集成为单一构件或被分离为多个构件。

图2示出了第一光发射器200的示例框图。图1的系统100中描绘了第一光发射器200。在所描绘的实施例中,第一光发射器200是参考图1讨论的光发射器150的一个实施例。第一光发射器200的某些实施例可在其他光系统或通信链路中实施。而且,在一些实施例中,第一光发射器200和/或一个或多个它的其他构件可包括或被包括在一通讯模块内。该通讯模块在某些实施例中是可插接的。所述通讯模块可支持双模应用(例:MMF和SMF的实施方式),正如本文其他地方所描述的那样。在这些和其他实施例中,通信模块可在很大程度上遵守一或多个标准,例如QSFP+、QSFP、SFP或其他通讯模块标准。

在所描绘的实施例中,第一光发射器200是伴随这里讨论的一个或多个光接收器152、400和500(图2中,“RX 152/400/500”)实施的。参考图4提供有第一光接收器400的更多细节,参考图5提供有第二光接收器500的更多细节。附加地或作为选择地,第一光发射器200可会与另一光接收器一起实施。

第一光发射器200包括四个激光器102A到102D(统称为,激光器102)。激光器102在很大程度上与图1中的激光器102相符。如上所述,激光器102可包括例如一个或多个DFB激光器或一个或多个VCSEL。在某些实施例中,激光器102可以10Gbps生成光信号。在其他实施例中,激光器102可包括其他光源且以其他比特率运作。

激光器102被配置为产生光信号104,所述光信号104被MUX 110接收并多路复用。正如参考图1讨论的,MUX 110可基于例如光信号104的波长间隔和/或系统100中的放大率选择而包括CWDM MUX或其他类型的MUX。

MUX 110可输出WDM光信号106,其可被引入TOSA插座120。

TOSA插座120可包括SMF短光纤插芯插座。通常,SMF短光纤插芯插座可包括SMF的一部分和到光纤130上的光耦合。TOSA插座120包括插座长度212和纤芯直径210。插座长度212可限定在MUX 110和光纤130之间,且纤芯直径210可跨越纤芯206而限定。

虽然没有明确地描绘在图2中,但是MUX 110可能会被直接光耦合到TOSA插座120。例如,MUX 110可耦合到TOSA插座120的纤芯206和包层208上。相应地,一个或多个低阶模202可沿纤芯206到达光纤130。此外,WDM光信号106的一个或多个高阶模204可被引入TOSA插座120的包层208中。高阶模204可能会在包层208中衰减,但由于插座长度212被配置得太短而不能造成显著衰减,所以高阶模204仍会被发射到光纤130中。

特别地,当光纤130包括MMF时,光纤130的纤芯直径240可能会比TOSA插座120的纤芯直径210更大。例如,纤芯直径210可能大约为9μm,而纤芯直径240可能大约为50μm。因此,高阶模160可被发射到光纤130的纤芯242。所以,光信号160可以是包括低阶模202和高阶模204的复合信号。光信号160可沿光纤130传播到光接收器152/400/500或其他光接收器。高阶模204可能一点也不会衰减,或者衰减得和实施SMF的实施例中的一样多。相反地,高阶模204可能会在光接收器152/400/500处被充分阻断。在高阶模204在光接收器152/400/500处被阻断后,光信号160的信号质量不会被高阶模204实质影响。

在一些实施例中,光纤130可包括具有较小纤芯直径240的SMF。TOSA插座120发射包括至少一个高阶模204的光信号160到SMF上。然而,高阶模204可能会被光纤130阻断或衰减。例如,当光信号160沿光纤130传播时,光纤130会至少部分地衰减高阶模204。当光信号160在光接收器152/400/500或其他光接收器处被接收时,光信号160可能仅包括低阶模202。因此,光信号160的信号质量不会被高阶模204实质影响。在某些实施例中,TOSA插座120的纤芯直径210可能比光纤130的纤芯直径242更大。将光信号160发射到SMF和MMF的能力可能会对被归类为“双模”的第一光发射器200有所贡献。

插座长度212和/或纤芯直径210可被配置为使得TOSA插座120所接收的光信号的高阶模204在被发射到光纤130上之前没有被完全衰减。例如,在所描述的实施例中,WDM光信号106被TOSA插座120接收。高阶模204未被TOSA插座120完全衰减。因此,光信号160包括高阶模204。

通过使插座长度212降低和/或最小化,高阶模204可被发射到光纤130上。然而,通过一次或多次充分阻断此高阶模204,光信号160的信号质量在很大程度上不受影响。此外,插座长度212的降低和/或最小化会使使用更便宜的TOSA插座120成为可能。特别地,相比于采用传统衰减装置(例如模态滤波器和接插线)的系统,使用TOSA插座120显著地节约了成本。

在一些实施例中,TOSA插座120接收的光信号可能不是直接从MUX 110处传送的。例如,图3中的第二光发射器300包括一实施例,在所述实施例中,TOSA插座120接收的光信号可能不是直接被MUX 110传送的。在这些实施例中,TOSA插座120可以相似的方式配置,以使高阶模不完全衰减。下文参考图3讨论了第二光发射器300的更多细节。

通过对插座长度212和/或纤芯直径210的挑选和/或配置,可确定发射到光纤130上的光信号160的低阶模202和光信号160的高阶模204。此外,光信号160的低阶模202和光信号160的高阶模204可被插座长度212和/或纤芯直径210所控制。因此,可以为特定实施方式定制光信号160的模结合体。

例如,在那些比起带宽更需要更高功率的实施方式中,TOSA插座120可以被应用于传播高阶模204,以增大光学功率和信噪比。为此,纤芯直径210可增大,例如超出SMF的尺寸(例:9μm),以允许被传播的模数量增多。同样地,插座长度212可增大,以加大包层模的衰减。以这种方式,被传送的功率和模数量可能会减少和/或被控制。

图3示出了第二光发射器300的示例的框图。第二光发射器300可与参考图2描述的第一光发射器200相似。例如,第二光发射器300被描绘在图1的系统100中,并且其可能是参考图1讨论的光发射器150的实施例。第二光发射器300的某些实施例可能会被应用在其他光系统和通讯链路中,或者作为通信模块(例:QSFP+、QSFP或SFP兼容通信模块)。

第二光发射器300可与一个或多个本文论述的光接收器152、400和500(图3中,“RX 152/400/500”)一起实施。此外或作为选择地,第二光发射器300可与未被配置为阻断高阶模的光接收器一起实施。

第二光发射器300包括四个被配置为产生光信号104的激光器102,所述光信号被MUX 110接收和多路复用,如参考图1和2所论述的。

在所描绘的实施例中,MUX 110被光学地耦合到光纤节段125。光纤节段125包括置于MUX 110和TOSA插座120之间的SMF节段。光纤节段125被配置为接收来自MUX 110的WDM光信号106。由于WDM光信号106传播穿过光纤节段125,高阶模204可能会被显著衰减。光纤节段125可输出输出光信号308。输出光信号308可充分对应于图1中的输出光信号107。输出光信号308可仅包括低阶模202或高阶模204被充分衰减的光信号。输出光信号308可会从光纤节段125传送到TOSA插座120。

光纤节段125可包括纤芯直径304和节段长度302。可跨越纤芯306限定纤芯直径304。节段长度302可限定在MUX 110和TOSA插座120之间。节段长度302和纤芯直径304可被限定为使得高阶模204在传送到TOSA插座120之前,在光纤节段125的包层308中被充分衰减。

TOSA插座120可在很大程度上与参考图2论述的TOSA插座120相似。在第二光发射器300中,输出光信号308被TOSA插座120接收。TOSA插座120可发射输出光信号308,同时高阶模以最低限度或没有进一步衰减。

例如,如上文所论述的,TOSA插座120的插座长度212可被配置为使得被TOSA插座120接收的光信号(此处为输出光信号308)的高阶模204在被发射到光纤130上之前没有被完全衰减。因此,被发射到光纤130的光信号160可包括输出光信号308。

图4示出了第一光接收器400的框图。第一光接收器400被描绘在图1的系统100中。例如,第一光接收器400可实施为和/或对应于图1中的光接收器152。此外,图4中的第一光接收器400可与图1的光发射器150、图2的第一光发射器200或图3的第二光发射器300(在图4中,TX 150/200/300)一起被应用。第一光接收器400的实施可能会影响第一光接收器400接收到的光信号160的模带宽。

在图4描绘的实施例中,光信号160可在ROSA插座140处被接收。光信号160可包括如上文所述的准MM信号。通常,如果在第一光接收器400处接收的光信号160包括高阶模204,那么光纤130就很可能是MMF。光纤130很可能是MMF,因为MMF允许高阶模204的传播,而SMF会在高阶模204从光发射器150/200/300传播期间使其衰减。虽然如此,在一些实施物中,图4中的光纤130可能包括SMF。

在第一接收器400中,ROSA插座140可被配置为接收光信号160。例如,虽然未在图4中描绘出,ROSA插座140可光学地耦合到光纤130上。ROSA插座140可包括MMF短光纤插芯插座。MMF短光纤插芯插座的纤芯直径408可能对于光信号160的低阶模(例:图2中的202)和高阶模(例:图2中的204)来说足够大,以传播穿过ROSA插座140。

出口光信号402可被传送到DEMUX 112处。出口光信号402可包括低阶模和高阶模。之后,DEMUX 112可将出口光信号402分离为四个光信号,每个都具有特定波长,被称为信道。这四个光信号用箭头410A-410D来表示。由于高阶模没有被ROSA插座140衰减,光信号410A-410D中的每一个都包括对应于所述特定波长的低阶模和高阶模。

光信号410A-410D从DEMUX 112中传送到一个或多个成像光学器件421A-421D(统称成像光学器件421)。成像光学器件421可被配置为在PD 180的光电探测器表面上生成ROSA插座140的出口426的图像。成像光学器件421A-421D可包括例如透镜。

特别地,ROSA插座140的出口426的图像可在PD 180的有效区403(在图4中,“区域403”)上生成。ROSA插座140的出口426的面积比有效区403的面积大(例:有效区403的面积可比所述图像的面积小)。相应地,所述图像的一部分,即落到有效区面积之外的部分,可能不会被PD 180探测到。

图像未被PD 180的有效区403接收的部分可能包括光信号160的高阶模。因此,高阶模不激励有效区403,而且PD 180在大多数情况下探测低阶模。

例如,第一光信号410A可包括高阶模和低阶模。第一光信号410A可传播穿过第一成像光学器件421A,以在第一PD 180A的有效区上生成出口426的图像。第一PD 180A的有效区403可大体上是圆形的,而且可包括约为30微米(μm)的直径。在有效区403上生成的图像也可大体上是圆形的。图像的直径可大约为50μm。相应地,图像的外环不会落在有效区403上,而且可能不会被第一PD180A探测到。环可包括一个或多个所述高阶模。

MMF光纤长度414和/或MMF纤芯406可被限定或选择为阻断光信号160的高阶模。例如,可针对特定的光发射器150/200/300、特定的光纤长度420、特定的光纤130(例:OM3或OM4)、某些其他设计标准或其某种组合而限定MMF光纤长度414和/或MMF纤芯406。例如,光信号160中包括的高阶模的数量和/或光功率对于光发射器150可以是已知的。相应地,MMF光纤长度414和/或ROSA插座140的MMF纤芯406可被限定以降低高阶模的数量和/或光功率。

图5示出了第二光接收器500的框图。第二光接收器500被描绘为实施在图1的系统100内。第二光接收器500可实施为且可对应于图1的光接收器152。此外,图5的第二光接收器500可和图1的光发射器150、图2的第一光发射器200或图3的第二光发射器300(在图5中为TX 150/200/300)一起实施。第二光接收器500的实施可能会影响被第二光接收器500所接收的光信号160的模带宽。

在图5描绘的实施例中,光信号160可于ROSA插座140处被接收。光信号160可包括准MM信号,如本文所论述的,准MM信号包括低阶模521和高阶模523。

在图5中,光纤130被描绘为MMF。正如上面参考图4所论述的,如果在第二光接收器500接收的光信号160包括高阶模523,那么光纤130很可能是MMF。然而,在一些实施例中,图5中的光纤130可能包括SMF。

在第二光接收器500中,ROSA插座140可被配置为在高阶模523被PD 180接收之前使其衰减。例如,ROSA插座140可包括SMF短光纤插芯插座,其纤芯直径508比光纤130的纤芯直径240小。相应地,高阶模523可被引入SMF短插芯包层504,SMF短插芯包层504可使高阶模523衰减。此外,ROSA插座140可包括SMF短光纤插芯长度514,SMF短光纤插芯长度514可被限定在光纤130和DEMUX 112之间。SMF短光纤插芯长度514和/或SMF纤芯506的尺寸可被定为保证在低阶模521传播穿过ROSA插座140时,高阶模523被衰减。

出口光信号502会被传送至DEMUX 112。出口光信号502可包括低阶模521。DEMUX 112可之后将出口光信号502分离为四个光信号,每个具有特定波长。这四个光信号用箭头510A-510D来代表。因为高阶模523被ROSA插座140衰减,所以光信号510A-510D包括对应于特定波长的低阶模521。光信号510A-510D被从DEMUX 112传送到PD 180。

可针对特定光发射器150/200/300、特定光纤长度503、特定光纤130(例:OM3或OM4)、某些其他设计标准或其某种组合而限定SMF短光纤插芯长度514和/或纤芯直径508。例如,光信号160中包括的高阶模523的数量和/或光功率对于光发射器150可能是已知的。相应地,ROSA插座140的SMF短光纤插芯长度514和/或纤芯直径508可被限定为使高阶模523的数量和/或光功率衰减。

如图1-5中所描绘的,各构件是彼此分离的。由本说明书可以理解,这种分离并不代表物理实施例。相反,构件可能被直接地和/或光学地耦合。

图6是增加模带宽的示例方法600的流程图,依照至少一个本文描述的实施例布置。方法600可在例如图1的系统100中执行。另外地或作为一种选择地,方法600或其中的某部分可能通过以下的一个或多个来执行:图2的第一光发射器200、图3的第二光发射器300、图4的第一光接收器400、图5的第二光接收器500或它们的某种组合。虽然作为离散的方框示出,但是各方框可能根据期望的实施方式而被分为额外的方框、被合并为更少的方框或被消除。

方法600可从方框602开始,其中生成光信号。光信号可通过激光器(例如DFB激光器或VCSEL)产生。光信号可包括WDM光信号,所述WDM光信号通过多路复用一条或多条信道而生成,所述信道每条都由所述激光器中的一个而产生。例如,光信号可能包括多路复用光信号,所述多路复用光信号包括四条信道,其中的一或多条信道可以约10Gbps生成。

在方框604,光信号被光学地传送到TOSA插座。在一些实施例中,光信号可通过MUX和/或光纤节段传送。例如,在光信号包括WDM光信号的实施例中,光信号会通过MUX传送到TOSA插座。在光信号通过所述MUX传送的实施例中,MUX可直接地、光学地耦合到TOSA插座,特别是耦合到TOSA插座的纤芯和包层上。在一些实施例中,光纤节段可被耦合到TOSA插座和MUX之间。

在方框606,测定准MM信号的低阶模和准MM信号的高阶模。准MM信号可以是从TOSA插座发射到光纤的光信号。低阶模和高阶模的测定会通过配置TOSA插座的纤芯直径和TOSA插座的插座长度而进行。例如,增大插座长度会使更多高阶模衰减,这还会降低准MM信号的光功率。相似地,增大纤芯直径会增加许多高阶模,这也会增大准MM信号的光功率和信噪比。

在一些实施例中,所述测定可在构建例如实施方法600的系统100这样的系统之前产生。另外地或作为一种选择地,所述测定可能包括选择特定通信模块、TOSA插座或光发射器纳入实施方法600的系统。

在方框608,准MM信号从TOSA插座发送到光纤。准MM信号可包括低阶模光信号和高阶模光信号。在方框610,在光接收器的ROSA插座处接收准MM信号。

在方框612,充分阻断准MM信号的高阶模。在一些实施例中,所述阻断包括在ROSA插座处接收准MM信号,所述ROSA插座包括SMF短光纤插芯插座,所述SMF短光纤插芯插座被配置为在高阶模被光电探测器接收前使其衰减。

在一些实施例中,高阶模的阻断包括在ROSA插座处接收准MM信号,ROSA插座包括MMF短光纤插芯插座。另外,在这些和其他实施例中,阻断包括在光电探测器表面上生成ROSA插座出口的图像。所述图像的面积可比光电探测器的有效区更大。例如,有效区的直径可能是大约30μm,所述图像的直径可能是大约50μm。因此,光电探测器不探测所述图像中包括高阶模的部分。

在一些实施例中,所述阻断包括在接收器中放置光纤段。所述光纤段可包括比ROSA插座直径小的纤芯直径。所述光纤段可阻断光信号的包括至少某些高阶模的部分,从而使得所述高阶模不被PD探测到。

在某些实施例中,高阶模的阻断包括将准MM信号沿一或多条SMF传送,所述SMF光学地将所述ROSA插座和所述TOSA插座耦合在一起。

本领域技术人员将明了,对于这里公开的这些和其他步骤和方法,在过程和方法中执行的功能可能会以不同的顺序实施。此外,所概述的步骤和操作仅作为示例提供,而且某些步骤和操作可能是可选择的,可能被合并为更少的步骤和操作,或被扩充附加步骤和操作,而不破坏所公开的实施例。

也可提供前述实施例、实施方式和未特别阐释的技术的组合,以实现期望的功能。这里公开的示例实施例也可以其他具体的形式呈现。这里公开的示例实施例可能在所有方面中仅被视为说明性的而非限制性的。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1