[发明专利]多路光学组件及包含其的带光发射功率监控功能的并行光模块

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种多路光学组件及包含其的带光发射功率监控功能的并行光模块。

背景技术

云计算以其海量的资源、高度的灵活性、可用性和开放性成为无可争议的IT大趋势。云计算业务需求的持续快速增长对于支撑它的数据中心提出更高的挑战。在数据中心里，云计算可以利用仓储里海量的并行服务器进行分布式运算。为了有效地利用这些分布的服务器资源，人们需要提供一个在各服务器之间实现富裕连接的平坦网络。并行光技术就是用来实现大量的服务器和交换机之间连接的有效途径。

相对于在长距离网络中人们对频谱效率和距离-比特率的关注，在数据中心的内部网络中，用来连接的光纤仅仅从几米到几公里，人们更关注的是空间能耗效率和端口速率密度。所以，并行光纤互连在数据中心内的通信中起到一个很重要的作用，通过增加并行数据传输通道可以实现带宽的无限扩展。

垂直腔面发射激光器（VCSEL）的面发射特性使得它成为并行光收发器的最佳选择。另外，VCSEL的线宽较窄，其发光波长对温度漂移也较小。VCSEL的阈值电流也较小、功耗较低，并且不容易产生啁啾。并行光收发器可以充分利用VCSEL的上述优点，并且并行的数据连接和数据中心的并行处理机制也相匹配。

在许多应用中，激光器的优化输出依赖于光源输出的光的强度或功率，许多因素可以影响光功率的输出，例如，环境温度和工作时间。因此，需要监控VCSEL的光功率，并根据监控调整驱动电流，来保障优化稳定的输出和操作安全。VCSEL的光功率可以经监控光探测器转变成电流信号，电流信号再被用作反馈，反馈到VCSEL的驱动电路系统中，来调整VCSEL的驱动电流，从而使得VCSEL的发射光功率更稳定。

对于并行的VCSEL阵列，为了保障通道的性能，需要对每个VCSEL芯片的输出进行功率监控，并根据监控对驱动电流做相应的调整。目前有一种已知类型的并行通道的光路矩阵，该光路矩阵基于衍射光学技术设计，它采用具有衍射特性的计算机生成的全息图像或光栅，把VCSEL输出的光束按一定的比例衍射一部分， 然后再反射到光探测器上，而实现各个通道光功率得监控。这种设计的光路需经多次反射才能到达光探测器，制造工艺比较复杂，并且透镜的设计制造比较复杂，而且会对光模块光路的耦合容差提出较高的要求。

发明内容

本发明为了克服以上的不足，提出了一种多路光学组件及包含其的带光发射功率监控功能的并行光模块。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决： 

一种多路光学组件，包含主体，所述主体为体光学材料，还包含第一光束输入装置、监控输出装置和第一光束输出装置，所述第一光束输入装置分布在多路光学组件的第一侧，所述第一光束输出装置分布在多路光学组件的的第二侧，在多路光学组件中部设有倾斜的窄槽，所述窄槽中安装有分光装置，所述分光装置使来自第一光束输入装置的第一光束的第一部分光通过并传送到第一光束输出装置，用以传输光信号，并将第一光束的第二部分光反射到监控输出装置，用以监控发射光，所述第一部分光大于第二部分光。本发明的多路光学组件避免了激光器如VCSEL发射光束的斜向入射和出射，不会改变VCSEL光束的模场分布，从而不会影响信号的性能和传输距离。

在本发明的一个实施例中，所述第一光束输入装置、第一光束输出装置和监控输出装置分别为多个并列设置的准直透镜。采用准直透镜提高了激光器发射光的耦合效率，并降低了来自端面的反射对激光器的影响。

在本发明的一个实施例中，在第一光束输入装置和监控输出装置的同一侧还包含第二光束输出装置，在第一光束输出装置的同一侧还包含第二光束输入装置。本发明进一步在同一个多路光学组件上集成第二光束输入和输出装置，可以应用在同一个光模块中实现发射和接受一体化。

在本发明的一个实施例中，所述第一光束输入装置、第一光束输出装置、监控输出装置、第二光束输入装置和第二光束输出装置分别为多个并列设置的准直透镜。同样，采用准直透镜提高了激光器发射光的耦合效率，并降低了来自端面的反射对激光器的影响。

在本发明的一个实施例中，所述多路光学组件还包含定位插销，以与并行光纤可插拔接口上设置的定位孔连接固定。多路光学组件上的定位插销与并行光纤可插拔接口的定位槽相对应，方便对准和链接。

在本发明的一个实施例中，所述体光学材料为聚合物。

在本发明的一个实施例中，所述体光学材料为本征吸收材料。采用本征吸收材料可以吸收光路中的杂散光，降低对所传输光信号的干扰。

在本发明的一个实施例中，所述分光装置为薄膜分光片。