一种适于接收光纤的光学装置，所述光纤具有能够使光信号通过其传播的芯，所述光学装置包括： 具有用于接收光纤的终端的开口的外壳；以及 光学部件，所述光学部件具有第一刻面和平行于第一刻面的第二刻面，该光学部件的第一刻面接触光纤的终端以使光信号入射到第一刻面上，同时该光学部件的第二刻面与终端保持一距离，以便显著防止在光学部件内被内反射的光信号进入到光纤终端中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于光学系统或者网络中的光学部件。本专利技术尤其涉及一个或者多个光学部件中的用于减小光信号的内反射的系统和装置。
技术介绍
光学网络广泛用于在各种网络(包括电信和数据网络)中短距离和长距离的数据通信。使用光纤的光学网络已经成为数据传送的一种优选方式，这是由于光学网络中固有的高带宽以及这样的网络的部件的成本较低。在光学网络中，数据在光信号中被解码，所述光信号在网络中的节点之间的光纤中被传送。这些光信号沿着光纤传播，并且该信号在光纤芯内被内反射。形成光纤的芯和包层的材料具有不同的反射率。依据入射在具有不同反射率的材料之间的界面上的光在这样一个界面处反射或者折射的规则，入射在芯和包层之间的界面上的光信号被内反射，而不是折射。被反射或者折射的光的量和反射或者折射的方向取决于相对于界面的入射角和介质在界面上的折射率。利用被包含在位于网络中的一个节点处的收发器的发射器光学子组件(TOSA)中的激光器产生沿着这些光纤传输的光信号。收发器将电信号转换成光信号。由收发器产生和由光纤传播的光信号被可被包含在位于网络中的另一个节点处的另一个收发器的接收器光学子组件(ROSA)中的光检测器接收和检测。由于双向通信在光学网络中通常是需要的并且是容易实现的，因此收发器通常包括TOSA和ROSA。如上所述，被反射或者折射的光的量和反射或者折射的方向取决于相对于界面的入射角和介质在界面上的折射率。例如，大约4％的从玻璃传播到空气中并且在法线方向接近玻璃和空气之间的界面的光沿着同一入射的法线方向反射回到玻璃中。其余96％的光穿过界面并且传播到空气中。对于终止于空气中的光纤，通常如同当前的TOSAs和ROSAs的情况，从光纤端部反射的光传播回到光纤中并且沿着与入射光相反的方向传播。在光纤中沿着相反方向传播的光可导致与其它信号的干涉。如果光纤与两个光学收发器相连，如在相对两端处具有发射器和接收器的标准通信链接中，该光学干涉可降低被传输的信号的质量。特别是，当在光学链接的两端存在重大反射时，光学腔形成有随波长变化的净传输(net transmission)。在激光波长中的小的动态变化(也可被称为线性调频脉冲)可被这样形成的腔转换成振幅调制。这些振幅调制可显著影响将噪声加到光学零和一水平和减小在这些数值之间的最小差值的总光学传输链接，这又导致链接的光学功率损失。另外，返回激光二极管发射器的反射可对其输出产生很大的影响，诸如光谱的有害变化和显著增加其输出的相对强度噪声(RIN)。当前，返回损失，即，由这样的反射导致的信号强度损失或者相对于入射信号的反射损失，通常在-14.4dB的范围内。各种光学网络对于该返回损失具有不同的要求。例如，SONET技术要求限定最大的可允许的返回损失为-27dB。为了满足这些要求，常规的光学子组件(OSAs)使用抵靠光纤终端的光纤短截线。位置远离光纤端部的光纤短截线的终端通常具有与垂直于光信号传播方向成6至10度抛光的刻面。由于光纤短截线的终端具有成一定角度的刻面，因此在光纤短截线终端处的玻璃/空气界面处内反射的大量光信号不传输回到光纤中，从而导致在界面处反射的光量的减小，因此改善返回损耗。或者，光纤短截线的终端可涂有能够减小反射的电介质层。应该注意的是，光纤刻面反射的消除对于达到高的反射损失是一种必需但不充分的手段。光学部件必须被这样设计，即，使得在该部件的其它部分中产生的反射不接合回到引入的光纤中。假设在现有技术的所有示例和新的专利技术中已经采用了在光纤反射被成功减小后达到总返回损耗目标的这样手段。尽管这样的光纤短截线的使用可成功地使得返回损耗达到SONET和其它技术要求所需要的水平，但是光纤短截线对于收发器设计带来其它问题。例如，包括收发器的光学部件变得小和更紧凑。但是，由于制造和其它考虑因素，光纤短截线在收发器中通常需要至少2毫米的长度。另外，光纤短截线增大光学收发器的费用。最后，对于一种具有角度的光纤短截线，在从激光器接合在光纤中的光功率存在变化，这取决于(i)激光器相时于光学轴线的偏移程度和(ii)光纤短截线的具有角度的刻面的取向。这样的变化导致输出光功率的分布变宽。因此需要能够减小光学部件中的反射、提高返回损耗、和限制收发器尺寸的方法、系统和装置。
技术实现思路
一般地，本专利技术涉及能够发射和接收光信号同时减小反射或者提高通常在现有的光学装置中出现的与发射和接收这样的光信号有关的返回损耗的光学装置或者部件。本专利技术还涉及总长度和相关的光学路径短于通常在现有的光学装置中达到的并且减小反射或者提高返回损耗的光学装置或者部件。根据本专利技术的一个方面，一种光学装置，诸如发射器光学子组件(TOSA)或者接收器光学子组件(ROSA)，包括适于接收光纤的外壳。外壳具有用于接收光纤的终端的开口和用于接受光电组件(诸如与TOSA相关的那些光电组件)的端口，所述光电组件包括封装的激光二极管和相关的透镜或者ROSA，ROSA包括封装的检测器和前置放大器电路和透镜。该光学部件具有第一刻面和平行于第一刻面的第二刻面。该光学部件的第一刻面接触光纤的终端以使光信号入射到第一刻面上。该光学部件的第二刻面与终端保持一定距离以显著防止在光学部件内被内反射的光信号返回接合到光纤终端中。根据本专利技术的另一方面，光学装置可包括多块式外壳。在一种构造中，该外壳具有基底和安装在基底上的套圈。该套圈不同于在大多数光学连接器设计中所用的用于裸光纤的支撑和定中心的套圈，这是由于该套圈容纳有助于达到所需的返回损耗的附加的光学部件。该基底具有用于接受光电组件(诸如与TOSA或者ROSA相关的那些光电组件)的端口和能够使得该套圈与基底配合的凸起/凹槽组合。该基底突起与套圈中的开口接合；该套圈接收光纤的至少一部分。当基底突起与基底配合时，套圈的外表面接合形成在基底中的凹槽。光学部件设置在端口和/或开口的至少一部分内。该光学部件的位置是这样设置的，即，当该套圈被接收在基底中时抵靠光纤的终端。该光学部件的直径大于光纤的芯的直径。另外，光学部件的厚度(即，其第一和第二表面之间的距离)被这样选择，即，使来自于从第二表面反射的光纤的光通过其经过该部件的来回行程充分发散以使被反射的点和光纤芯之间的重叠很小，从而使得接合回到光纤的反射足够小以达到所需的返回损耗。在另一种构造中，光学部件的第二表面可包括防反射涂层以减小反射接合和达到所需的返回损耗。光学部件和光纤的尺寸的不同有助于当光信号通过光学装置传播时减小反射和提高返回损耗，无论这样的传播是从光纤到光电组件或者从光电组件到光纤。根据本专利技术的一个实施例的一个示例性构造的另一个方面，在光学部件的一个刻面和光电组件之间设置一个低折射率区域。所述的另一种方式，设置在光学部件和光电组件之间的介质或者空气的折射率低于光学部件的折射率。该折射率的差异导致入射到界面上的光的反射。该光学部件结合在光学装置中，反射光远离光纤传播，从而当光从该反射点发散时，仅很少量的光返回接合到光纤芯中。根据本专利技术的一个实施例的另一种构造，固定件将光学部件牢固地夹持在光学装置内。该固定件的唇缘可夹持光学部件。或者，该光学部件面对与唇缘延伸方向相反的方向连接到固定件的一个表面上。在任何一种情况下，固定件包括一个或者多个有助于使得固定件和光学部件连接或者定位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：L·B·阿伦森，J·莫勒，P·K·罗森伯格，S·施亚菲诺，J·沙，
申请(专利权)人：菲尼萨公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。