專利名稱：光傳輸模件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器強(qiáng)度的光傳輸模件和方法，更具體地說，涉及一種連接到傳輸光路的光傳輸模件，它包括具有預(yù)先確定反射系數(shù)的一反射點(diǎn)，以及一種用于設(shè)定為實現(xiàn)光傳輸?shù)墓鈱W(xué)模件反射系數(shù)條件的光傳輸方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，通過互聯(lián)網(wǎng)的迅速擴(kuò)展，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的傳輸容量已經(jīng)大大增加。雖然傳輸容量已經(jīng)增加，但在以都市網(wǎng)絡(luò)(metro network)為代表的中、長距離系統(tǒng)正在成為通信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，增加了對技術(shù)和經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)較快的中、長距離系統(tǒng)的器件的需求。至于短距離數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)過10千兆比特以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化等建設(shè)，人們正積極地尋找在尺寸上和光學(xué)器件成本上的減小。
作為一種對確定光傳輸效應(yīng)關(guān)鍵器件的光發(fā)射器件，廣泛使用一種分配反饋的半導(dǎo)體激光器。因為半導(dǎo)體激光器窄的光譜特性，所以通過單模光纖用于中、長距離傳輸?shù)墓獍l(fā)射器件的半導(dǎo)體激光器能獲得滿意的傳輸質(zhì)量和寬帶特性。在采用與包括一反射點(diǎn)的傳輸光路在一起的通常半導(dǎo)體激光器的情況下，必須為半導(dǎo)體激光器配有光隔離器部件，這是為了在減少干涉噪音的同時，能獲得滿意的系統(tǒng)效率的目的。例如，這種光隔離器部件是由具有磁光效應(yīng)的法拉第元件和與其一起的偏振器組合面構(gòu)成的。即使不為這半導(dǎo)體激光器配用光隔離器部件，在經(jīng)多路傳輸?shù)碾娦盘栔?，減少干涉噪音亦是可能的。不過，在通常需要窄光譜寬度的中或長距離高速基帶光傳輸?shù)那闆r下，增加了干涉噪音水平，所以這樣一種半導(dǎo)體激光器的使用效率是低的。
在本文下面描述一種常規(guī)的包括光隔離器部件的傳輸/接收系統(tǒng)。圖6是示出光傳輸/接收系統(tǒng)圖示結(jié)構(gòu)的方塊圖，而圖7則是用于說明光信號如何通過這示于圖6的光傳輸/接收系統(tǒng)的示意圖。
在圖6中，常規(guī)的光傳輸/接收系統(tǒng)包括驅(qū)動單元101，半導(dǎo)體激光器102，消球差透鏡103，光隔離器104，傳輸光路105，和光接收器106。如把輸入信號Si輸入到驅(qū)動單元101，則驅(qū)動單元101把這輸入信號變換成為具有預(yù)先確定消光率的調(diào)制信號Sm，來直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器102的強(qiáng)度。半導(dǎo)體激光器對調(diào)制信號Sm進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生信號光Ls1。該信號光Ls1從半導(dǎo)體激光器102輸出，并被，例如，消球差透鏡103收集，通過光隔離器被耦合到傳輸光路105的輸入端。在通過傳輸光路105傳播之后，信號光Ls1作為信號光Ls2從傳輸光路105的輸出端輸出，并被光接收器106接收。
此外，由于帶有光連接器等的連接部分的影響力，具有預(yù)先確定反射系數(shù)的反射點(diǎn)X形成在傳輸光路105上。如圖7所示，已輸入傳輸光路105的信號光Ls1在傳輸光路105上傳播，并在反射點(diǎn)X處被部分反射。一部分未在反射點(diǎn)X處被反射的信號光Ls1，作為直接光ld輸入到光接收器106。另一方面，在傳輸光路105上的反射點(diǎn)X處被反射的、在與信號光Ls1相反的方向作傳播的反射光Lr被半導(dǎo)體激光器102的輸出端表面，激光器的有源端等再反射。此后，該再反射的反射光(多路傳輸?shù)姆瓷涔?Lr作為信號光Lsq與直接光Ld一起從傳輸光路105的輸出端輸出到光接收器106。
但是，已在傳輸路105上的反射點(diǎn)X處被反射的、在與信號光Ls1相反方向傳播的反射光Lr，被光隔離器104削弱，使得有可能防止反射光Lr被半導(dǎo)體激光器102的輸出端表面，激光器的有源區(qū)，等再反射。就是說，使得有可能防止多路傳輸反射光lr發(fā)生并輸出到光接收器106。因此，有可能防止在光接收器106中由于來自信號光Ls2直接光ld和多路傳輸反射光Lr的探測而發(fā)生的干涉噪聲。
第2000-47069號日本待公開專利發(fā)布揭示一種半導(dǎo)體激光器模件，在這模件中半導(dǎo)體激光器的輸出端表面與光纖作成一個角度。在這半導(dǎo)體模件中，在半導(dǎo)體激光器的輸出端表面與光纖之間的夾然防止了反射光被半導(dǎo)體激光器的輸出端表面，激光器的有源區(qū)等再反射。
對于包括光隔離器104的光傳輸/接收系統(tǒng)而言，光隔離器104的成本是高的，所以，要降低包括光隔離器104在內(nèi)的光傳輸模件的成本是困難的。
至于在第2000-47069號日本待公開專利發(fā)布中揭示的該半導(dǎo)體激光模件，對調(diào)節(jié)具有成角度光纖原光耦合條件是需要高精確度的。這就是說，在使半導(dǎo)體激光器與該光纖先耦合存在著困難，導(dǎo)致光傳輸模件成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的一個目的是要提供一種能抑制多路傳輸反射光發(fā)生的光傳輸模件和方法，從而使得有可能在低成本下容易地實現(xiàn)光的耦合操作。
本發(fā)明要實現(xiàn)上面提到的目的有下面這些特點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意，在括號中的參考數(shù)字，僅指出對應(yīng)的較佳實施例，為了對本發(fā)明更好地理解的目的，在下面將對該實施例作進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明的光傳輸模件(10)把信號光(Ls1，Ls3)傳輸?shù)絺鬏敼饴?5)。該光傳輸模件包括驅(qū)動單元(1，11)，信號光輸出單元(2)和損耗發(fā)生器(4，18)。該驅(qū)動單元輸出調(diào)制信號(Sm)。該信號光輸出單元對從驅(qū)動單元輸出的這調(diào)制信號進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生具有預(yù)先確定的消光比(B)的信號光，并把所產(chǎn)生的信號光輸出。該損耗發(fā)生器按預(yù)先確定的衰減因子(C)，衰減在信號光輸出單元和傳輸光路之間傳輸?shù)墓猓瑥亩丛擃A(yù)先確定的衰減因子衰減從信號光輸出單元輸出的信號光，并把已衰減的光輸出到傳輸光路。
損耗發(fā)生器的預(yù)先確定的衰減因子可根據(jù)信號光輸出單元的至少一個消光率來設(shè)定。在傳輸光路已在其上形成具有預(yù)先確定的反射系數(shù)(r1)的反射部分(反射點(diǎn)X)的情況下，如果反射部分預(yù)先確定的反射系數(shù)是A，信號光輸出單元的消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，對一比特的誤差率的容許補(bǔ)償是D(Ds)，以及損耗發(fā)生器預(yù)先確定的衰減因子是C，則衰減因子C由下列表達(dá)式(5)來設(shè)定。
該光傳輸模件還可包括輸出光強(qiáng)度探測單元(13)，反射光探測單元(14)，和比較單元(15)。該輸出光強(qiáng)度探測單元從信號光輸出單元輸出的光強(qiáng)度。該反射光探測單元接收一部分從傳輸光路輸出到信號光輸出單元的反射光(Lr)，并探測該反射光的數(shù)量。該比較單元輸出第一控制信號(Cs1)和第二控制信號(Cs2)，第一控制信號用來控制由驅(qū)動單元(11)輸出的調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度，第二控制信號用于根據(jù)由輸出光強(qiáng)度探測單元探測到的輸出光強(qiáng)度和由反射光探測單元探測到的反射光強(qiáng)度，來控制損耗發(fā)生器(可變損耗發(fā)生器18)的衰減因子。如果是這樣，則驅(qū)動單元產(chǎn)生并輸出具有與從比較單元輸出的第一控制信號一致的偏置水平和調(diào)制幅度的調(diào)制信號。該信號光輸出單元對這從驅(qū)動單元輸出的調(diào)制信號進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生具有對應(yīng)于這調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度的消光率的信號光，并輸出所產(chǎn)生的信號光。該損耗發(fā)生器根據(jù)從比較單元輸出的第二控制信號光來調(diào)節(jié)衰減因子，并按已調(diào)節(jié)的衰減因子來衰減在信號光輸出單元和傳輸光路之間傳播的光。
該比較單元可輸出第二控制信號，使得由反射光探測單元探測到的反射光強(qiáng)度對由輸出光強(qiáng)度探測單元探測到的輸出光強(qiáng)度的比率(ε)成為一預(yù)先確定的值，且可輸出用于調(diào)節(jié)該調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度的第一控制信號，使得該信號光輸出單元的消光率成為恒定的。明確地說，比較單元輸出第二控制信號，使得該比率成為根據(jù)信號光輸出單元消光率的一個值。例如，在該比率為ε，信號光輸出單元的消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，和對一比特誤差率的容許補(bǔ)償是D的情況下，則該比較單元輸出第二控制信號，使得該比率ε可由下式獲得ϵ={B(B-1)Q}2(1-1OD/52)]]>本發(fā)明的一種光傳輸方法把信號光從光傳輸模件傳輸?shù)絺鬏敼饴?。該光傳輸方法包括下列步驟產(chǎn)生并輸出調(diào)制信號；對調(diào)制信號進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生具有預(yù)先確定消光率的信號光，并輸出所產(chǎn)生的信號光；以及按預(yù)先確定的衰減因子衰減在光傳輸模件和傳輸光路之間傳輸?shù)墓?，從而按這預(yù)先確定的衰減因子衰減該信號光，并把已衰減的信號光輸出到傳輸光路。
該預(yù)先確定的衰減因子可至少根據(jù)該預(yù)先確定的消光率來設(shè)定。例如，在傳輸光路已在其上形成具有預(yù)先確定反射系數(shù)的反射部分的情況下，如果反射部分的反射系數(shù)是A，消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，對一比特的誤差率容許補(bǔ)償是D，以及預(yù)先確定的衰減因子是C，則衰減因子C可由下式設(shè)定 或者，產(chǎn)生該調(diào)制信號，使其具有根據(jù)信號光強(qiáng)度和由傳輸光路反射的至少部分反射光強(qiáng)度確定的偏置水平和調(diào)制幅度，可對該調(diào)制信號進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生由該偏置水平和調(diào)制幅度確定的具有消光率的信號光，以及所預(yù)先確定的衰減因子可根據(jù)信號光強(qiáng)度和反射光強(qiáng)度來調(diào)節(jié)。
可對該預(yù)先確定的衰減因子作這樣的調(diào)節(jié)，使得反射光強(qiáng)度對信號光強(qiáng)度的比率成為一預(yù)先確定的值，而可對該調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度作這樣的調(diào)節(jié)，使得該消光率成為恒定的。明確地說，對該預(yù)先確定的衰減因子作這樣的調(diào)節(jié)，使得該比率根據(jù)該消光率成為一個值。例如，在比率是ε，消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，和對一比特的誤差率容許補(bǔ)償是D的情況下，則對該預(yù)先確定的衰減因子作這樣的調(diào)節(jié)，使得該比率ε可根據(jù)下式獲得ϵ={B(B-1)Q}2(1-1OD/52)]]>在本發(fā)明的光傳輸模件中，裝有損耗發(fā)生器來衰減在傳輸光路中的反射光，這損耗發(fā)生器具有根據(jù)調(diào)制信號的消光率來確定的衰減因子，從而，使得在不裝有光隔離器部件的情況下，有可能提供一種保證在實際上有滿意效率的、低成本光傳輸模件。而且，在該光傳輸模件中，由損耗發(fā)生器來調(diào)節(jié)光強(qiáng)度。因此，采用一種具有象對通常模塊所使用一樣的這種精確度的光學(xué)安裝技術(shù)，有可能實現(xiàn)該光傳輸模件。
在根據(jù)消光率等來設(shè)定損耗發(fā)生器衰減因子的情況下，該衰減因子可根據(jù)一個或幾個已知值來確定，使得有可能容易地設(shè)定損耗發(fā)生器的衰減因子。
同樣，在根據(jù)輸出光強(qiáng)度和反射光強(qiáng)度設(shè)定損耗發(fā)生器衰減因子和調(diào)制信號的偏置水平與調(diào)制幅度的情況下，衰減因子可被自動調(diào)節(jié)，以便在傳輸光路中衰減反射光。同樣，有可能穩(wěn)定光傳輸模件的輸出。
同樣，在調(diào)節(jié)反射光強(qiáng)度對輸出光強(qiáng)度的比率，以便變成根據(jù)，例如，消光率的一個值的情況下，可設(shè)置該衰減因子，以便與根據(jù)一已知值的目標(biāo)值相一致。因此，有可能容易地設(shè)定損耗發(fā)生器衰減因子的目標(biāo)值，使得在不裝光隔離器部件的情況下，提供保證在實際中有滿意效率的、低成本的光傳輸模件成為可能。
同樣，本發(fā)明的光傳輸方法獲得了類似于由上述光傳輸模件所獲得的效果。
當(dāng)與附圖相結(jié)合時，從下面對本發(fā)明的描述，可使本發(fā)明的這些和其它的目的，特性，觀點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)變得更為清晰。
附圖簡述

圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明第一實施例光傳輸模件的光傳輸/接收系統(tǒng)的圖解結(jié)構(gòu)方塊圖；圖2是用于說明光信號如何通過示于圖1的光傳輸/接收系統(tǒng)傳輸?shù)膱D解；圖3是示出包括根據(jù)本發(fā)明第二實施例光傳輸模件的光傳輸/接收系統(tǒng)的圖解結(jié)構(gòu)方塊圖；圖4是示出示于圖3的可變損耗發(fā)生器18的示范結(jié)構(gòu)的圖解示意圖；圖5是示出示于圖3的可變損耗發(fā)生器18的另一示范結(jié)構(gòu)的圖解示意圖；圖6是示出光傳輸/接收系統(tǒng)的圖解結(jié)構(gòu)的方塊圖；以及圖7是用于說明光信號如何經(jīng)過光傳輸/接收系統(tǒng)傳播的圖解。
具體實施例方式
(第一實施例)參考圖1和圖2，描述了包括根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光傳輸模件的光傳輸/接收系統(tǒng)。圖1是示出包括根據(jù)第一實施例的光傳輸模件的光傳輸/接收系統(tǒng)的圖解結(jié)構(gòu)方塊圖，而圖2則是用于說明光信號如何通過示于圖1的光傳輸/接收系統(tǒng)傳播的圖解。
在圖1中，光傳輸/接收系統(tǒng)包括驅(qū)動單元1，半導(dǎo)體激光器2，光導(dǎo)3，損耗發(fā)生器4，傳輸光路5，以及光接收器6。驅(qū)動單元1，半導(dǎo)體激光器2，光導(dǎo)3，和損耗發(fā)生器4組成了根據(jù)本發(fā)明的光傳輸模件10a。
驅(qū)動單元接收輸入信號Si，并把它變換成具有預(yù)先確定的消光率B的調(diào)制信號，以直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器2的強(qiáng)度。半導(dǎo)體激光器2對調(diào)制信號Sm進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生信號光Ls1。信號光Ls1從半導(dǎo)體激光器2輸出，光耦合到光導(dǎo)3。損耗發(fā)生器4裝在光導(dǎo)3和傳輸光路5之間以預(yù)先確定的衰減因子C來衰減通過那里傳播的光。例如，損耗發(fā)生器由現(xiàn)有的光衰減器或一種具有低透射率的材料組成。已被光耦合到光導(dǎo)3的信號光Ls1在從光傳輸模件10a被傳輸?shù)絺鬏敼饴?的輸入端之前受到在損耗發(fā)生器4的衰減因子C的衰減。于是，在經(jīng)過傳輸光路5的傳播之后，信號光Ls1作為信號光Ls2從傳輸光路5的輸出端被輸出，并被光接收器6接收。光接收器6探測從傳輸光路5輸出的信號光Ls2。
此處，假設(shè)了具有預(yù)先確定的反射系數(shù)r1的反射點(diǎn)X，由于帶有諸光連接器的連接部分的影響，形成在傳輸光路5上。如圖2所示，已被輸入到傳輸光路5的信號光Ls1在傳輸光路5上傳播，并在反射點(diǎn)X處部分地被反射。而在反射點(diǎn)X處未被反射的一部分信號光Ls1，由作為直接光Ld輸入到光接收器6，在傳輸光路5上傳播的信號光Ls1，在反射點(diǎn)X處以反射系數(shù)r1被部分地反射，以相反于信號光Ls1的方向，(即朝向半導(dǎo)體激光器2的方向)作為反射光Lr，在傳輸光路5上傳播。
在反射點(diǎn)X處反射的反射光Lr在上面提到的相反方向上在傳輸光路5上傳播，并在損耗發(fā)生器4內(nèi)按衰減因子C被衰減。這已衰減的光通過光導(dǎo)3輸出到半導(dǎo)體激光器2。這半導(dǎo)體激光器2在一半導(dǎo)體激光器元件的輸出端表面上具有一有限數(shù)的、具有預(yù)先確定的反射系數(shù)r2的反射點(diǎn)和在其有源區(qū)內(nèi)的分布鏡面。因此，在半導(dǎo)體激光器2的諸反射點(diǎn)處發(fā)生多重反射，這樣，已朝向半導(dǎo)體激光器2輸出的反射光Lr在諸反射點(diǎn)處以反射系數(shù)r2朝向光導(dǎo)3再反射。于是，該反射光Lr在經(jīng)過傳輸光路5傳輸之前，在損耗發(fā)生器4內(nèi)按衰減因子C進(jìn)一步被衰減(如在圖2中的虛線所示)。于是，與直接光Ld多路傳輸?shù)倪@反射光(多重反射光)Lr作為信號光Ls2與直接光Ld一起從傳輸光路5的輸出端輸出到光接收器6。因此，光接收器6從信號光Ls2探測直接光1d的多重反射光Lr。
在步驟噪聲是RIN(f)，基帶信號的信號帶寬是Bw，和半導(dǎo)體激光器的線寬是Δv的情況下，下列表達(dá)式(1)給出相對強(qiáng)度噪聲的總量N，它是當(dāng)光接收器6執(zhí)行直接光Ld和多路傳輸反射光Lr的平方律探測時，在信號帶寬內(nèi)發(fā)生而導(dǎo)致的，其中Lr是在兩個反射點(diǎn)(具有反射系數(shù)r1和r2)之間產(chǎn)生的。
N=∫0BwRIN(f)df=4πArctan(BwΔv)r1·r2---...(1)]]>尤其是，其中Δv＜＜Bw時，則表達(dá)式(1)變換成下列表達(dá)式(2)。
N2·r1·r2...(2)從上面表達(dá)式(2)來看是明顯的，相對強(qiáng)度噪聲的總量N是由兩反射點(diǎn)的反射系數(shù)r1和r2的乘積所決定的，即，在直接光Ld和多路傳輸反射光Lr之間的光強(qiáng)度比。此此，具有衰減因子C的損耗發(fā)生器4是裝在傳輸光路5和光導(dǎo)3之間的，所以造成多路傳輸反射光lr經(jīng)過這損耗發(fā)生器三次才通過，使得與直接光Ld相比，多路傳輸反射光Lr按C2來減少成為可能。這使光傳輸元件增加直接光Ld對多路反射光Lr的數(shù)量之比，使得降低在接收器b中發(fā)生的干涉噪聲量成為可能。如果是這樣，相對強(qiáng)度噪聲的總量N可通過下列表達(dá)式(3)獲得
N2·r1·r2·c2...(3)光傳輸/接收系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量可根據(jù)對傳輸器比特誤差率的補(bǔ)償D給出。如果信號的Q因子是Q，則傳輸質(zhì)量由下列表達(dá)式(4)給出 在光光傳輸/接收系統(tǒng)中為保證實際的充分效率的容話補(bǔ)償Ds，在反射點(diǎn)X處的反射系數(shù)是r1，調(diào)制信號Sm的消光率是B，信號的Q因子是Q，和總反射發(fā)生在半導(dǎo)體激光器2中的反射點(diǎn)處(即，r2＝1)的情況下，則損耗發(fā)生器4的衰減因子C可通過下列表達(dá)式(5)獲得 通過提供具有由上面的表達(dá)式(5)獲得的衰減因子C的損耗發(fā)生器4，就有可能滿足允許補(bǔ)償Ds，因此在光傳輸/接收系統(tǒng)中，保證在實際上有滿意的效率。
照這樣，在根據(jù)第一實施例的光傳輸模件中，具有根據(jù)調(diào)制信號的消光率確定的衰減因子的損耗發(fā)生器是為在傳輸光路中衰減反射光而裝的，從而在不裝光隔離器部件的情況下，使得保證在實際中有滿意的效率提供低成本光傳輸模件成為可能。而且，在光傳輸模件中，光強(qiáng)度是由損耗發(fā)生器來調(diào)節(jié)的。因此，采用一種具有象為通常模件所使用一樣的這種精確性的光學(xué)安裝技術(shù)，有可能實現(xiàn)該光傳輸模件。
(第二實施例)參考圖3，描述了根據(jù)本發(fā)明第二實施例，包括光學(xué)模件的光傳輸/接收系統(tǒng)。在第一實施例描述的光傳輸模件中，為維持與多重反射噪聲有關(guān)的傳輸質(zhì)量裝置了具有預(yù)先確定衰減因子的損耗發(fā)生器。不過，從光傳輸模件輸出的信號光由損耗發(fā)生器衰減。在第二實施例中描述的光傳輸/接收系統(tǒng)穩(wěn)定了從光傳輸模件的輸出。圖3是示出光傳輸接收系統(tǒng)圖示結(jié)構(gòu)的方塊圖。
在圖3中，該光傳輸/接收系統(tǒng)包括驅(qū)動單元11，半導(dǎo)體激光器12，輸出光強(qiáng)度探測單元13，反射光探測單元14，比較單元15，可變損耗發(fā)生器18，光導(dǎo)3和傳輸光路5。比較單元15包括第一和第二控制單元16和17。驅(qū)動單元11，半導(dǎo)體激光器12，輸出光強(qiáng)度探測單元13，反射光探測單元14，比較單元15，可變損耗發(fā)生器18，和光導(dǎo)3組成根據(jù)第二實施例的光傳輸模件10b。注意，經(jīng)傳輸光路5傳輸?shù)墓庑盘柋晃词境龅墓饨邮掌鹘邮铡Ｅc在第一實施例中描述的同樣的光導(dǎo)3和傳輸光路5用相同的參考數(shù)字來指出，并在此省略了對它們的詳細(xì)描述。
驅(qū)動單元11接收輸入信號Si，并把它變換成具有預(yù)先確定消光率B的調(diào)制信號Sm，并根據(jù)從第一控制單元16輸出的第一控制信號Cs1來偏置，這是為了直接地調(diào)制半導(dǎo)體激光器12的強(qiáng)度的目的。半導(dǎo)體激光器12對調(diào)制信號Sm進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生信號光Ls3。于是，信號光Ls3從半導(dǎo)體激光器12的前端表面輸出，并光耦合到光導(dǎo)3的信號光輸入端。從半導(dǎo)體激光器12的后端表面輸出的光強(qiáng)度通過輸出光強(qiáng)度探測單元13來探測。輸出光強(qiáng)度探測單元13把輸出光的探測量結(jié)果輸出到每個第一和第二控制單元16和17。
可變損耗發(fā)生器18裝在光導(dǎo)3和傳輸光路5之間，用來按根據(jù)從第二控制單元17輸出的第二控制信號Cs2的衰減因子C來衰減經(jīng)過那里傳播的光。在本文下面，參考圖4和5來描述可變損耗發(fā)生器18的示范結(jié)構(gòu)。圖4是示出可變損耗發(fā)生器18示范結(jié)構(gòu)的圖解視圖。圖5是示出可變損耗發(fā)生器18另一示范結(jié)構(gòu)的圖解視圖。
在示于圖4的可變損耗發(fā)生器18的示范結(jié)構(gòu)中，這樣來裝置液晶元件，使得在光導(dǎo)3和傳輸光路5之間的一根光軸經(jīng)過那里而通過。可變損耗發(fā)生器18的液晶元件是由一對透明電極層181和182裝在液晶層182兩個相對的面上。透明電極層181適于用第二控制信號Cs2來供電。透明電極層182接地。液晶層183的光透射率根據(jù)從第二控制單元17輸出的第二控制信號Cs2來改變，從而控制通過可變損耗發(fā)生器18傳輸?shù)墓獾膿p耗量(即，可變損耗發(fā)生器18的衰減因子C)。
在示于圖5的可變損耗發(fā)生器18的示范結(jié)構(gòu)中，這樣來裝置光濾色器185，使得在光導(dǎo)3和傳輸光路5之間的一根光軸經(jīng)過那里而通過。把光濾色器185安裝在諸如傳輸裝置的移動元件184上。光濾色器185根據(jù)施加到移動元件184的第二控制信號Cs2，可在一預(yù)定的方向上(例如，垂直于該光軸的方向；在圖中用M指出的方向)移動。這樣來形成光濾色器185，使得光衰減因子在移動的方向上逐個不同的。移動元件184根據(jù)從第二控制單元17輸出的第二控制信號Cs2來移動光濾色器185，從而控制經(jīng)可變損耗發(fā)生器18傳輸?shù)墓獾膿p耗量(即，可變損耗發(fā)生器18的衰減因子C)。
已被光耦合到光導(dǎo)3的信號光Ls3被可變損耗發(fā)生器18按衰減因子C作衰減，于是從光傳輸模件10b傳輸?shù)絺鬏敼饴?的輸入端。經(jīng)過傳輸光路5傳播的信號光Ls3從傳輸光路5的輸出端輸出，并被去接收器(未示出)接收。
此外，由于具有諸光連接器的連接部分等的影響，具有預(yù)先確定反射系數(shù)r1的反射點(diǎn)X形成在傳輸光路5上。因此，已輸入到傳輸光路5的信號光Ls3，當(dāng)在傳輸光路5上傳播的同時，在反射點(diǎn)X處被部分地反射，在反射點(diǎn)X處未被分射的部分信號光Ls3作為直接光被輸入到光接收器。在傳輸光路5上傳播的信號光Ls3在反射點(diǎn)X處以反射系數(shù)r1被部分地反射，作為反射光Lr，在與信號光Ls3相反的方向上(即，朝向可變損耗發(fā)生器18的方向)沿傳輸光路5傳播。
已在反射點(diǎn)X處被反射的反射光Lr，在上面提到的相反方向經(jīng)過傳輸光路5傳播，按衰減因子C在從光導(dǎo)3的信號光輸入端被輸出之前由可變損耗發(fā)生器18來衰減。已從光導(dǎo)3的信號光輸入端被輸出的反射光Lr的量，部分地被反射光探測單元14探測到。反射光探測單元14把反射光的被探測到的量的結(jié)果輸出到第二控制單元17。雖然圖3示出把半導(dǎo)體激光器12配置在與光導(dǎo)3的光軸呈傾斜的方向上，且反射光探測單元14配置在該光軸上，但是本發(fā)明并不限于這樣的配置。半導(dǎo)體激光器12和反射光探測單元14可配置在其它位置上，只要從半導(dǎo)體激光器12輸出的信號光Ls3輸入到光導(dǎo)3的信號光輸入端，和從信號光輸入端輸出的反射光Lr，部分地輸入到反射光探測單元14。
在比較單元15中，第一控制單元16產(chǎn)生根據(jù)由光強(qiáng)度探測元13探測到的光強(qiáng)度結(jié)果的第一控制信號Cs1，而第二控制單元17產(chǎn)生根據(jù)由反射輸出光強(qiáng)度探測單元14探測到的光強(qiáng)度結(jié)果的第二控制信號Cs2。由第一控制單元16產(chǎn)生的第一控制信號Cs1輸出到驅(qū)動單元11，而由第二控制單元17產(chǎn)生的第二控制信號Cs2輸出到每個可變損耗發(fā)生器18和第一控制單元16。在本文下面，將描述第一和第二控制單元16和17的操作。
第二控制單元17控制可變損耗發(fā)生器18的衰減因子C，使得由輸出光強(qiáng)度探測單元13探測到的輸出光強(qiáng)度對由反射探測單元14探測到的輸出光強(qiáng)度之比變成這樣一個值，使能保證在光傳輸/接收系統(tǒng)中有一個實際上滿意的效率。在光強(qiáng)度之比變成這樣一個值，使能保證在光傳輸/接收系統(tǒng)中有一個實際上滿意的效率。在光傳輸/接收系統(tǒng)中為保證在實際上有滿意的效率允許補(bǔ)償是Ds，反射點(diǎn)X的反射系數(shù)是r1，調(diào)制信號Sm的消光率是B，信號Q因子是Q，和從光導(dǎo)3的信號光輸入端輸出的反射光Lr被全部反射而回到光導(dǎo)3的信號光輸入端的情況下，第二控制單元17控制衰減因子C，使得比率ε(由反射光探測單元14探測到的反射光強(qiáng)度/由輸出光強(qiáng)度探測單元13探測到的輸出光強(qiáng)度)滿足下列表達(dá)式(6)ϵ=kC2·r1={B(B-1)Q}2(1-1ODs/52)∝B---...(6)]]>第二控制單元17輸出第二控制信號Cs2，使得比率ε經(jīng)常地滿足上面的表達(dá)式(6)，從而實現(xiàn)可變損耗發(fā)生器18衰減因子C的反饋控制。把比率ε設(shè)置得，使允許補(bǔ)償Ds被滿足，因而，上面由第二控制單元17的控制操作經(jīng)常維持與多重反射噪聲有關(guān)的傳輸質(zhì)量。從上面表達(dá)式(6)可清楚地看到，根據(jù)驅(qū)動單元11的已知消光率B來設(shè)定比率ε的。
第一控制單元16控制驅(qū)動單元11，使得光隨著根據(jù)由第二控制單元17控制的衰減因子C和由輸出光強(qiáng)度探測單元13探測到的輸出光強(qiáng)度的衰減條件被可變損耗發(fā)生器18輸出，明確地說，第一控制單元16控制根據(jù)由第二控制單元17控制的衰減因子的調(diào)制信號Sm的偏置水平和調(diào)制幅度，并輸出第一控制信號Cs1來控制驅(qū)動單元11，使得由調(diào)制信號Sm的偏置水平和調(diào)制幅度確定的消光率B變成不變的。上面通過第一控制單元16的控制操作維持了與多重反射噪聲有關(guān)的傳輸質(zhì)量，從而穩(wěn)定了從光傳輸模件10b輸出的信號光的質(zhì)量。
照這樣，在根據(jù)第二實施例的光傳輸模件中，裝置具有根據(jù)調(diào)制信號消光率獲得的衰減因子的損耗發(fā)生器以在傳輸光路中衰減反射光，從而，使在不裝有光隔離器部件的情況下，實現(xiàn)保證在實際上有滿意效率的、低成本光傳輸模件成為可能。并且，在該光傳輸模件中，衰減因子是被自動調(diào)節(jié)的，以便在傳輸光路中，根據(jù)在傳輸光路中探測到的反射光強(qiáng)度和調(diào)制信號的消光率來衰減反射光。而且，在光傳輸模件中，探測光發(fā)射的量和衰減因子來控制輸出光強(qiáng)度，使得隨著衰減的條件把光輸出，從而穩(wěn)定了光傳輸模件的輸出。
盡管已對本發(fā)明作了詳細(xì)的描述，但是前面的描述從各方面來說都是說明性的，而非限制性的。應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以作出許多其它的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于把信號光傳輸?shù)絺鬏敼饴返墓鈧鬏斈＜撃＜?qū)動單元，用于輸出調(diào)制信號；信號光輸出單元，用于對從該驅(qū)動單元輸出的調(diào)制信號進(jìn)行電/光變換，以產(chǎn)生具有預(yù)先確定消光率的信號光，并用于輸出所產(chǎn)生的信號光；以及損耗發(fā)生器，用于按預(yù)先確定的衰減因子，衰減在信號光輸出單元和傳輸光路之間傳播的光，從而按該預(yù)先確定的衰減因子，衰減從信號光輸出單元輸出的信號光，和用于把這已衰減的信號光輸出到傳輸光路。
2.如權(quán)利要求1所述的光傳輸模件，其特征在于，所述該損耗發(fā)生器的預(yù)先確定的衰減因子是根據(jù)信號輸出單元的至少一個消光率來設(shè)置的。
3.如權(quán)利要求2所述光傳輸模件，其特征在于，所述在該傳輸光路已在其上形成具有預(yù)先確定的反射系數(shù)的反射部分的情況下，如果該反射部分的預(yù)先確定的反射系數(shù)是A，該信號光輸出單元的消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，對比特誤差率的允許補(bǔ)償是D，和該損耗發(fā)生器的預(yù)先確定的衰減因子是C，則該衰減因子C由下式來設(shè)定
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳輸模件，還包括輸出光強(qiáng)度探測單元，用于探測來自信號光輸出單元的輸出光強(qiáng)度；反射光探測單元，用于接收一部分從傳輸光路輸出到信號光輸出單元的反射光，并用于探測該反射光強(qiáng)度；以及比較單元，用于輸出第一控制信號和第二控制信號，第一控制信號用于控制由驅(qū)動單元輸出的調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度，第二控制信號用于根據(jù)由輸出光強(qiáng)度探測單元探測到的輸出光強(qiáng)度和由反射光探測單元到的反射光強(qiáng)度，來控制損耗發(fā)生器的衰減因子，其中該驅(qū)動單元產(chǎn)生和輸出具有與從比較單元輸出的第一控制信號相一致的偏置水平和調(diào)制幅度的調(diào)制信號，該信號光輸出單元對從該驅(qū)動單元輸出的調(diào)制信號進(jìn)行電/光變換，以產(chǎn)生具有對應(yīng)于調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度的消光率的信號光，以及該損耗發(fā)生器調(diào)節(jié)根據(jù)從比較單元輸出的第二控制信號的衰減因子，并按已調(diào)整的衰減因子來衰減在信號光輸出單元的傳輸光路之間傳播的光。
5.如權(quán)利要求4所述的光傳輸模件，其特征在于，所述該比較單元輸出第二控制信號，使得由反射光探測單元探測到的反射光強(qiáng)度對由輸出光強(qiáng)度探測單元探測到的輸出光強(qiáng)度的比率成為預(yù)先確定的值，和輸出用于調(diào)節(jié)調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度的第一控制信號，使得信號光輸出單元的消光率成為恒定的。
6.如權(quán)利要求5所述的光傳輸模件，其特征在于，所述該比較單元輸出第二控制信號，使得該比率根據(jù)信號光輸出單元的消光率變成一個值。
7.如權(quán)利要求6所述的光傳輸模件，其特征在于，所述在比率是ε，信號光輸出單元的消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，和對比特誤差率的允許補(bǔ)償是D的情況下，則該比較單元輸出第二控制信號，使得該比率ε由下式獲得ϵ={B(B-1)Q}2(1-10D/52)]]>
8.一種用于把信號光從光傳輸模件傳輸?shù)絺鬏敼饴返墓鈧鬏敺椒?，該方法包括下列步驟輸出調(diào)制信號；對調(diào)制信號進(jìn)行電/光變換以產(chǎn)生具有預(yù)先確定消光率的信號光，并輸出所產(chǎn)生的信號光；以及按預(yù)先確定的衰減因子，衰減在光傳輸模件和傳輸光路之間傳播的光，從而按該預(yù)先確定的衰減因子，衰減該信號光，并把已衰減的信號光輸出到傳輸光路。
9.如權(quán)利要求8所述的光傳輸方法，其特征在于，所述該預(yù)先確定的衰減因子是根據(jù)至少該預(yù)先確定的消光率來設(shè)定。
10.如權(quán)利要求9所述的光傳輸方法，其特征在于，所述在該傳輸光路已在其上形成具有預(yù)先確定的反射系數(shù)的反射部分的情況下，如果反射部分的反射系數(shù)是A，消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，對比特誤差率的光纖補(bǔ)償是D，和該預(yù)先確定的衰減系數(shù)是C，則該衰減因子C由下式來設(shè)定
11.如權(quán)利要求8所述的光傳輸方法，其特征在于，其中產(chǎn)生調(diào)制信號，以便具有根據(jù)信號光強(qiáng)度和至少一部分由傳輸路反射的反射光強(qiáng)度決定的偏置水平和調(diào)制幅度，電/光變換是對該調(diào)制信號進(jìn)行的，以產(chǎn)生具有由該偏置水平和調(diào)制幅度決定的消光率的信號光，以及該預(yù)先確定的衰減因子是根據(jù)信號光強(qiáng)度和反射光強(qiáng)度來調(diào)節(jié)的。
12.如權(quán)利要求11所述的光傳輸方法，其特征在于，調(diào)節(jié)該預(yù)先確定的衰減因子，使得反射光強(qiáng)度對信號光強(qiáng)度的比率成為預(yù)先確定的值，以及調(diào)節(jié)調(diào)制信號的偏置水平和調(diào)制幅度，使得該消光率恒定。
13.如權(quán)利要求12所述的傳輸方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)該預(yù)先確定的衰減因子，使得該比率成為根據(jù)該消光因子的一個值。
14.如權(quán)利要求13所述的光傳輸方法，其特征在于，所述在比率是ε，消光率是B，信號光的信號Q因子是Q，和對比特誤差率的允許補(bǔ)償是D的情況下，則調(diào)節(jié)該預(yù)先確定的衰減因子，使得該比率ε由下式獲得ϵ={B(B-1)Q}2(1-10D/52)]]>
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠抑制多路傳輸反射光發(fā)生的光傳輸模體和方法，從而使在低成本下容易地實現(xiàn)光耦合操作成為可能。設(shè)置具有根據(jù)調(diào)制信號Sm的消光率決定的衰減因子的損耗發(fā)生器(4)來衰減在傳輸光路(5)中的反射光，從而使在不設(shè)置光隔離的情況下，提供保證在實際上有滿意效率的、低成本光傳輸模件(10)成為可能。而且，在光傳輸模件(10)中，光強(qiáng)度是由損耗發(fā)生器(4)來調(diào)節(jié)的。因此，采用一種具有象對通常模件使用一樣的這種精確度的光學(xué)安裝技術(shù)，有可能實現(xiàn)該光傳輸模件。
文檔編號H04B10/04GK1612504SQ20041008986
公開日2005年5月4日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者古澤佐登志, 布施優(yōu) 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社