一种多模光纤传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多模光纤传输装置，包括：光发射器、多模光纤、滤模器和光接收器；光发射器用于产生光脉冲信号，并将光脉冲信号发送至多模光纤；多模光纤用于传输光脉冲信号；滤模器用于滤出传输在多模光纤中的部分模式，获得过滤后的光脉冲信号；其中，滤模器位于光发射器和光接收器之间传输光路的任意位置；光接收器用于接收过滤后的光脉冲信号，并将过滤后的光脉冲信号转化为电脉冲信号。因此，本发明专利技术通过设置滤模器能够减少和控制在多模光纤传输系统的光路中实际传输的模式数量，从而降低光信号模式色散量和光信号脉冲的展宽或畸变，增大多模光纤的有效模式带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种多模光纤传输装置
本专利技术涉及光纤通讯领域，特别是涉及用于短途多模光纤传输的数据通讯装置。
技术介绍
多模光纤自上世纪80年代进入市场以来，经历了从OM1、OM2、OM3到OM4的演进。其中，OM3是针对垂直腔面发射激光光源优化的多模光纤，有效模式带宽(EMB，EffectiveModalBandwidth)达到2000MHZ.Km，支持100GBase-SR10距离达到100米，而OM4有效模式带宽(EMB)相比OM3提高了1倍多，达到4700MHZ.Km，然而支持100GBase-SR10距离仅有150米，相对于OM3光纤，100G以太网传输距离仅仅增加了50％，仍然无法满足未来网络的需求。经研究发现由于多模光纤的模式色散导致所传输信号的失真，限制了多模光纤的有效模式带宽，进而导致无法长距离的传输信号。因此，如何降低多模光纤的模式色散，是目前光纤通讯领域急需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多模光纤传输装置，能够减少和控制在多模光纤传输系统中光路实际传输的模式数量，从而降低光信号模式色散量和光信号脉冲的展宽或畸变。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种多模光纤传输装置，其特征在于，所述多模光纤传输装置包括：光发射器、多模光纤、滤模器和光接收器；所述光发射器，用于产生光脉冲信号，并将所述光脉冲信号发送至所述多模光纤；所述多模光纤，用于传输所述光脉冲信号；所述滤模器，用于滤出传输在所述多模光纤中的部分模式，获得过滤后的光脉冲信号；其中，所述滤模器位于所述光发射器和所述光接收器之间传输光路的任意位置；所述光接收器，用于接收所述过滤后的光脉冲信号，并将所述过滤后的光脉冲信号转化为电脉冲信号。可选的，所述滤模器为熔融双拉锥多模光纤滤模器或者为熔融双拉锥多模光纤滤模耦合器或者为熔融双拉锥多模光纤模式分离耦合器或者为自由空间光阑滤模器；所述滤模器用于串行通讯光路传输、并行通讯光路传输或者TAPs通讯光路传输。可选的，所述熔融双拉锥多模光纤滤模器是由一根多模光纤拉伸制作而成；所述熔融双拉锥多模光纤滤模器包括五个部分，依次为第一原光纤区、第一渐小过渡锥区、第一锥腰区、第一渐大过渡锥区以及第二原光纤区；所述第一原光纤区为进光区域；所述第二原光纤区为出光区域；所述第一渐小过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变小；所述第一渐大过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变大；所述第一渐小过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；所述第一渐大过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；其中，所述绝热近似(AdiabaticApproximation)条件的公式为：β1、β2为第一锥腰区所支持的与在过渡锥区任意一点z处传输的相对应阶数的任意两个模式的传播常数；R(z)为z处的半径；所述过渡锥区包括第一渐小过渡锥区和第一渐大过渡锥区。可选的，所述第一锥腰区的横截面积介于未拉伸多模光纤横截面积的百分之十至百分之七十之间。可选的，所述融双拉锥多模光纤滤模耦合器是由两根拉伸后的多模光纤组成，且两根所述拉伸后的多模光纤的中间部分纤芯是熔融重合的，形成所述融双拉锥多模光纤滤模耦合器的耦合区，两根所述拉伸后的多模光纤的两端部分纤芯是相离的，形成所述融双拉锥多模光纤滤模耦合器的第一端部区和第二端部区；其中，所述第一端部区为进光区域，包括两个第三原纤光区和两个第二渐小过渡锥区；所述第二端部区为出光区域，包括两个第四原纤光区和两个第二渐大过渡锥区；所述第二渐小过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变小；所述第二渐大过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变大；所述第二渐小过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；所述第二渐大过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；其中，所述绝热近似(AdiabaticApproximation)条件的公式为：β1、β2为耦合区所支持的与在过渡锥区任意一点z处传输的相对应阶数的任意两个模式的传播常数；R(z)为z处的半径；所述过渡锥区包括第二渐小过渡锥区和第二渐大过渡锥区。可选的，所述耦合区的横截面积介于两个未拉伸多模光纤横截面积之和的百分之十至百分之七十之间。可选的，所述熔融双拉锥多模光纤模式分离耦合器是由两根拉伸后的多模光纤组成，两根所述拉伸后的多模光纤的中间部分纤芯设有第一距离，使两根所述拉伸后的多模光纤的中间部分形成所述熔融双拉锥多模光纤模式分离耦合器的欠饱和耦合区，两根所述拉伸后的多模光纤的两端部分纤芯是设有大于所述第一距离的第二距离，使两根所述拉伸后的多模光纤的两端部分形成所述熔融双拉锥多模光纤模式分离耦合器的第三端部区和第四端部区。可选的，所述第三端部区为进光区域，包括两个第五原纤光区和两个第三渐小过渡锥区；所述第四端部区为出光区域，包括两个第六原纤光区和两个第三渐大过渡锥区；所述欠饱和耦合区包括两个所述第二锥腰区；所述第三渐小过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变小；所述第三渐大过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变大；所述第三渐小过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；所述第三渐大过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；其中，所述绝热近似(AdiabaticApproximation)条件的公式为：β1、β2为欠饱和耦合区所支持的与在过渡锥区任意一点z处传输的相对应阶数的任意两个模式的传播常数；R(z)为z处的半径；所述过渡锥区包括第三渐小过渡锥区和第三渐大过渡锥区。可选的，所述欠饱和耦合区的横截面积介于两个未拉伸多模光纤横截面积之和的百分之七十至百分之百之间。可选的，所述自由空间光阑滤模器为采用孔径光阑结构的滤模器。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种多模光纤传输装置，包括：光发射器、多模光纤、滤模器和光接收器；光发射器用于产生光脉冲信号，并将光脉冲信号发送至多模光纤；多模光纤用于传输光脉冲信号；滤模器用于滤出部分传输在多模光纤中的模式，获得过滤后的光脉冲信号；其中，滤模器位于光发射器和光接收器之间传输光路的任意位置；光接收器用于接收过滤后的光脉冲信号，并将过滤后的光脉冲信号转化为电脉冲信号。因此，本专利技术通过设置滤模器能够减少和控制在多模光纤传输系统中光路实际传输的模式数量，从而降低光信号模式色散量和光信号脉冲的展宽或畸变，增大多模光纤的有效模式带宽。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例多模光纤传输装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例熔融双拉锥多模光纤滤模器的结构示意图；图3为本专利技术实施例熔融双拉锥多模光纤滤模器工作过程示意图；图4为本专利技术实施例熔融双拉锥多模光纤滤模耦合器的结构示意图；图5为本专利技术实施例熔融双拉锥多模光纤滤模耦合器工作过程示意图；图6为本专利技术实施例熔融双拉锥多模光纤模式分离耦合器的结构示意图；图7为本专利技术实施例熔融双拉锥多模光纤模式分离耦合器工作过程示意图；图8为本专利技术实施例自由空间光阑滤模器工作过程示意图；图9为本专利技术实施例多模光纤通讯传输系统一结构示意图；图10为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模光纤传输装置，其特征在于，所述多模光纤传输装置包括：光发射器、多模光纤、滤模器和光接收器；所述光发射器，用于产生光脉冲信号，并将所述光脉冲信号发送至所述多模光纤；所述多模光纤，用于传输所述光脉冲信号；所述滤模器，用于滤出传输在所述多模光纤中的部分模式，获得过滤后的光脉冲信号；其中，所述滤模器位于所述光发射器和所述光接收器之间传输光路的任意位置；所述光接收器，用于接收所述过滤后的光脉冲信号，并将所述过滤后的光脉冲信号转化为电脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.一种多模光纤传输装置，其特征在于，所述多模光纤传输装置包括：光发射器、多模光纤、滤模器和光接收器；所述光发射器，用于产生光脉冲信号，并将所述光脉冲信号发送至所述多模光纤；所述多模光纤，用于传输所述光脉冲信号；所述滤模器，用于滤出传输在所述多模光纤中的部分模式，获得过滤后的光脉冲信号；其中，所述滤模器位于所述光发射器和所述光接收器之间传输光路的任意位置；所述光接收器，用于接收所述过滤后的光脉冲信号，并将所述过滤后的光脉冲信号转化为电脉冲信号。2.根据权利要求1所述的一种多模光纤传输装置，其特征在于，所述滤模器为熔融双拉锥多模光纤滤模器或者为熔融双拉锥多模光纤滤模耦合器或者为熔融双拉锥多模光纤模式分离耦合器或者为自由空间光阑滤模器；所述滤模器用于串行通讯光路传输、并行通讯光路传输或者TAPs通讯光路传输。3.根据权利要求2所述的一种多模光纤传输装置，其特征在于，所述熔融双拉锥多模光纤滤模器是由一根多模光纤拉伸制作而成；所述熔融双拉锥多模光纤滤模器包括五个部分，依次为第一原光纤区、第一渐小过渡锥区、第一锥腰区、第一渐大过渡锥区以及第二原光纤区；所述第一原光纤区为进光区域；所述第二原光纤区为出光区域；所述第一渐小过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变小；所述第一渐大过渡锥区的横截面积沿着光传输方向逐渐变大；所述第一渐小过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；所述第一渐大过渡锥区的横截面积渐变过程满足绝热近似条件；其中，所述绝热近似(AdiabaticApproximation)条件的公式为：β1、β2为第一锥腰区所支持的与在过渡锥区任意一点z处传输的相对应阶数的任意两个模式的传播常数；R(z)为z处的半径；所述过渡锥区包括第一渐小过渡锥区和第一渐大过渡锥区。4.根据权利要求3所述的一种多模光纤传输装置，其特征在于，所述第一锥腰区的横截面积介于未拉伸多模光纤横截面积的百分之十至百分之七十之间。5.根据权利要求2所述的一种多模光纤传输装置，其特征在于，所述融双拉锥多模光纤滤模耦合器是由两根拉伸后的多模光纤组成，且两根所述拉伸后的多模光纤的中间部分纤芯是熔融重合的，形成所述融双拉锥多模光纤滤模耦合器的耦合区，两根所述拉伸后的多模光纤的两端部分纤芯是相离的，形成所述融双拉锥多模光纤滤模耦合器的第一端部区和第二端部区；其中，所述第一端部区为进光区域，包括两个第三原纤光区和两个第二渐小过渡锥区；所述第二端部区为出光区域，包括两...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕婧菲，
申请(专利权)人：吕婧菲，
类型：发明
国别省市：广东,44