所描述的发射装置（２）包含一个或多个激光器（４）、通过所述一个或多个激光器（４）的每一个对辐射输出进行光强调制的调制部件（１０）以及用于输出由调制部件产生的经调制辐射并使之进入比如光纤（２２）的输出部件。所述装置包含在衬底（８）上形成的空芯光波导（２０），在使用中，空芯光波导（２０）将辐射从一个或多个激光器（４）引导至调制部件（１０）并从调制部件（１０）引导至输出部件。所描述的关联接收装置（３０）包含一个或多个检测器（３２）和一个或多个光纤接合部件，所述一个或多个光纤接合部件配置成可接纳一条或多条光纤（４２）。所述接收器的特征在于，通过在衬底上形成的至少一个空芯光波导（４０），辐射从所述一条或多条光纤（４２）被引导至所述一个或多个检测器（３２）。还示出了组合的接收／发射装置（７０）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光发射与光接收装置，具体涉及供电信系统及其类似系统使用的这类装置。供基于电信网络的光纤使用的光发射与光接收系统是公知的。典型的发射系统包含若干光学部件(如激光器、光调制器、波长滤波器等)，所述的若干光学部件配置成可产生光强调制激光束用于传送信息。经调制的激光束耦合进一段光纤并被传送到远程的接收系统，所述的接收系统一般包含若干光学部件，所述的若干光学部件配置成可提取由经调制的激光携带的信息。以前曾经利用被刚性地保持在适当位置的光学部件使光束在这些光学部件之间的自由空间内耦合，实现了发射和接收电路。然而，维持这样的部件所必需的对准可能是困难的，尤其是当装置遭遇机械振动时。利用短光纤将必需的光学部件通过光耦合起来也是公知的并且在本领域中更普遍。尽管这种实现手段提供了具有强度增大的电路，但是要使这样的装置紧凑是困难的。此外，与各种光纤接口相关联的光损耗可大大降低装置的性能并且主动将自由空间或光纤耦合部件对准的复杂度/成本也是很高的。本专利技术的目的是减轻已知发射和接收系统的至少某些缺点。按照本专利技术的第一方面，发射装置包含一个或多个激光器；通过所述的一个或多个激光器中的每一个对辐射输出进行光强调制的调制部件；以及输出由调制部件产生的调制辐射的输出部件，其特征在于，所述的装置包含在衬底上形成的空芯光波导，在使用中，所述空芯光波导将辐射从一个或多个激光器引导至调制部件并从调制部件引导至输出部件。发射装置因此被设置成可用来产生调制光信号以进一步传输，例如，沿着光纤或穿过自由空间的传输。与现有技术的自由空间或光纤耦合系统相比，在衬底上形成的空芯波导内的光束引导提供了更紧凑和坚固的光学装置。与实芯波导相比，空芯波导还使更高的光功率能够被传输。此外，与现有技术的光纤耦合系统相比，光纤端面反射量被减少，从而减少了与装置相关联的光损耗。应当注意空芯光波导结构形成时，其空芯中可能充满了空气。然而，这无论如何也不应被看成是对本专利技术范围的限制。空芯可包含任何流体(如液体或如氮等的惰性气体)或者是真空的。术语“空芯”仅仅意味着芯部缺少任何固体材料。此外，术语“光”和“光的”在这里被用来指任何波长范围从深紫外到远红外变化的电磁辐射。其优点在于，一个或多个激光器和调制部件中至少一个是可便利地位于在衬底上形成的对准槽内的独立部件。换句话说，激光器和/或调制部件的光调制器是最好位于在衬底上形成的对准槽内的混合光学部件。将对准槽制成适当的形状以此接纳部件并且因此如必要可以比各种空芯光波导更深/更浅和/或更宽/更窄。弹簧夹或微型夹可用来确保部件位于适当的位置。此外，还可以足够的精度制作对准槽以使其容纳的光学部件对准。把光学部件放进这样的对准槽将因此自动地校准光学部件并且不需要部件对准或调节步骤。换句话说，本专利技术可提供光学部件的被动对准而不是需要其中部件位置被调节(如通过手)直至获得想要的对准这样的主动对准。在电子电路制造中使用的传统的摘嵌(pick and place)技术及其类似的技术可用来将光学部件放进相关联的对准槽。另外，摘嵌技术可提供必要的对准。例如，在被放置并且接着被固定(如粘合)时部件可被精确对准以此保持准直。表面张力对准技术(如回流焊接)还可用来对准如激光器等部件。对准槽和(尤其是)光学部件的制造可带有一定尺寸的公差。随着光学部件相对于空芯波导的对准角度误差的增加，光学部件和相关联的空芯光波导之间的耦合效率将降低。然而，空芯波导截面尺寸的减少将增加可接受的角度对准公差，虽然是以由减少的芯部尺寸和增加的(更紧的)横向对准公差引起的光波导中轻微增加的损耗为代价。因此，获得的对某种光学部件的对准公差的了解(例如，由对光学部件制造公差的了解而获得)将使空芯波导的尺寸可被选择以确保高耦合效率。还可使用这种类型的对准槽容纳下述的各种光学部件(如光隔离器、透镜、光束组合部件、检测器、波长滤波器等)。其便利在于，一个或多个激光器和一个或多个光调制器中的至少一个是在衬底上形成的整体部件。因此，如果衬底使用适当的材料，则一个或多个激光器和一个或多个光调制器中任何一方可整体地在衬底内/中形成。正如下面关于盖部/底部配置所描述的，衬底可包含由在其中可形成整体部件的材料(如GaAs)组成的区域。也可采用将混合和整体部件组合的方式。其优点在于，输出部件配置成可将调制辐射耦合进至少一条输出光纤。输出部件最好包含至少一个光纤接合部件，以将光纤光学且机械地接合到所述装置。每个光纤接合部件可包含对准槽或V形槽，它们在衬底上形成并配置成可将实芯光纤固定在适当位置上，从而使光输入/输出端与所述装置接通。也可设置阶梯式光纤对准槽用来保持缓冲层和包层。也可设置弹簧夹或微型夹以确保光纤位于适当的位置。通过例如在对准槽内夹住光纤包层来实现空芯光纤的芯部和所述装置的空芯波导的对准同样是有利，因为空气芯到空气芯的连接不会有任何不必要的反射。然而，本领域技术人员会认识到空芯光纤的使用可能只对多模波导应用是可行的。为了在光纤的芯部和光路的空芯波导之间提供有效的耦合，空芯波导的截面应当适合于光纤芯部的截面。在实芯光纤的场合，泄漏进包层意味着光纤传送的模宽实际上大于芯部的直径；例如，通常单模玻璃光纤的10μm实芯具有约14μm直径的总场宽。如果光纤的模宽不同于空芯波导，则至少一个光纤接合部件配置成可接纳带透镜的输出光纤是有利的。带透镜的光纤使光场适当地扩大或缩小，以使光束耦合到芯部尺寸不同于空芯波导的光纤。至少一个光纤接合部件包含模匹配部件也是有利的。该模匹配部件可包含位于衬底上的、用来根据需要从光纤端面缩小/扩大光场的分立透镜(如球形或GRIN棒状等)。透镜可带有减反射涂层。作为备选或另增的方式，该模匹配部件可包含楔形空芯波导部分，从而当其穿过装置时可扩大或缩小光场。其便利在于，所述装置包含一个激光器。单波长调制的激光输出接着被耦合进比如单条光纤。所述装置因此设置了独立的单波长发射模块。本领域技术人员会了解这样的模块可与其它单波长发射模块(可能也是本专利技术的)设在一处，其输出通过光纤输送至光束组合器。其优点在于，可设有多个激光器。一般地，每个激光器将带有一个相关联的光调制器，以使独立的数据被各激光器产生的光束传输。其便利在于，所述多个激光器中的每一个可具有不同的输出波长，以使所述装置可用来生成两个或多个用于沿单条光纤传输的波长通道。还可设置光束组合部件，这是有利的。该光束组合部件配置成可将多束调制光束组合成组合光束，其中所述的组合光束耦合进单条输出光纤。如此，若干个波长通道可沿着单个传输光纤传输。其便利在于，所述多束调制光束中的每一束耦合进多条输出光纤中的一条。还可设置独立的(如与光纤连接的)光束组合部件，以组合由所述装置的各条独立输出光纤传送的多个单波长通道。其优点在于，所述一个或多个激光器中的一个是半导体激光器并且所述半导体激光器最好是波长可调半导体激光器。至少一个波长可调激光器的使用为所述装置设置的波长通道提供了灵活性。对于电信应用来说，激光器的波长输出通常在1.4μm至1.6μm的电信波长范围内。其优点在于，设有一个或多个检测器用来监测所述的一个或多个激光器的辐射输出强度。可设有光抽头来从空芯光波导中抽取光束并送往检测器。所述光抽头可以是分光器或者是在G本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发射装置，包含一个或多个激光器、通过所述一个或多个激光器中的每一个对辐射输出进行光强调制的调制部件以及用于输出由所述调制部件产生的经调制辐射的输出部件，其特征在于，所述装置包含在衬底上形成的空芯光波导，在使用中，所述空芯光波导将辐射从所述一个或多个激光器引导至所述调制部件，并从所述调制部件引导至所述输出部件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：ME麦尼，RM詹金斯，J麦奎兰，
申请(专利权)人：秦内蒂克有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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