发射光器件及光模块的制作方法

1.本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种发射光器件及光模块。


背景技术：

2.光模块产品的主要部件是光器件，大类分为发射器件和接收器件，随着对传输速率和传输距离的要求提高，对发射光器件的光功率要求更苛刻，当前市面的激光器功率已经无法满足应用要求，因此，如何提高激光器发射功率是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种发射光器件及光模块，以提高光器件的功率，以满足应用需求。
4.一方面，本实用新型提供了一种发射光器件，包括激光器，还包括分光器、光放大器和偏振合束器，所述激光器发出的光信号经分光器分为第一光束和第二光束，且第一光束与第二光束的偏振态相互垂直，所述第一光束入射至所述偏振合束器，所述第二光束经光放大器放大后入射至偏振合束器，偏振合束器将第一光束与放大后的第二光束合成一束光输出。
5.在更优化的方案中，还包括光衰减器，所述第二光束先经过所述光衰减器后再入射至所述光放大器。本方案中，通过设置光衰减器，利用光衰减器对第二光束进行适当的衰减，以保障光放大器不达到饱和状态，也可以通过调整光功率以适应多种应用需求。
6.在更优化的方案中，还包括功率监控单元，用于监控第二光束的功率，并根据监控结果调整经光放大器放大后的光功率。本方案中，通过对光功率进行监控，光衰减器根据监控结果进行调整，或者调节光放大器的放大增益，不仅可以提高调整精度，而且可以提高调整的效率。
7.一种实施方案中，所述功率监控单元包括光探测器和控制器，所述光探测器与控制器连接，所述控制器与光放大器和光衰减器连接。
8.进一步优化的方案中，还包括第一耦合透镜，光衰减器输出的光经过所述第一耦合透镜后再输入至所述光放大器。
9.进一步优化的方案中，还包括第二准直透镜，放大后的第二光束经过所述第二准直透镜后再输入至所述偏振合束器。
10.进一步优化的方案中，还包括带通滤波器，第二准直透镜输出的光经过所述带通滤波器后再输入至所述偏振合束器。
11.进一步优化的方案中，还包括第二耦合透镜，所述偏振合束器输出的光信号经过所述第二耦合透镜耦合后输出。
12.进一步优化的方案中，还包括光隔离器，所述激光器发出的光信号输入至光隔离器，经光隔离器后再输入至分光器。
13.另一方面，本实用新型还提供了一种光模块，包括接收光器件，还包括本实用新型
任一实施方式所述的发射光器件。
14.与现有技术相比，本实用新型通过将原始光信号分为两束，对其中一束光信号进行放大，再与另一束光信号合并，可以使得最终输出的光信号的功率比原始信号大大提高，满足高速、长距离传输的应用需求。提供对光功率进行监控，可以提高功率调整的效率及适应更多的应用场合。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为实施例中发射光器件的原理框图。
具体实施方式
17.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
18.请参阅图1，本实施例中提供的发射光器件，包括激光器、第一准直透镜、光隔离器、分光器、偏振合束器、第二耦合透镜、光衰减器、第一耦合透镜、半导体光放大器、第二准直透镜和带通滤波器。
19.激光器发射出激光，经过第一准直透镜耦合成平行光，再经过光隔离器后，由分光器分成两束光，且两束光的偏振态互相垂直。为了便于描述，本文将两束光分别称为p光和s光。其中一束光(如p光)沿原光路传播，另外一束光（s光）先经过光衰减器，然后经过第一耦合透镜耦合至半导体光发达器，经半导体光放大器放大后，再由第二准直透镜转换成平行光，然后经过带通滤波器进行滤波处理，最后经过偏振合束器把原p光和放大后的s光合成一束光，最后经过第二耦合透镜耦合到光纤中。
20.本实施例方案中，通过将光信号分出一部分来进行放大，再将放大后的光与另一部分光进行合并，使得最终输出的光信号的功率比原始光信号大，继而实现提高功率的目的，以满足高速且长距离传输的应用需求。
21.半导体光放大器有饱和功率，当达到饱和功率时不再放大，因此需要把分出来的s光进行放大，而不是把激光器发出的全部光功率进行放大。一般而言，分光器分出的沿原光路传播的p光占绝大部分，s光只占总光功率的很小部分(基本在10%以下)，s光经过半导体光放大器后的功率可达到p光的几倍水平，因此经过偏振合束器后耦合到光纤的光功率也相比原来激光器提高了几倍。根据激光器的性能以及功率要求，可以通过调节需要进行放大的光信号占原始光信号的比例来实现光功率调整的目的。
22.理论上，通过调整分出来的s光的所占比例，可以避免输入到半导体光放大器的光功率过大而导致功率饱和，但是不同的应用场合对总的光功率要求不同，因此为了保障半导体光放大器的光功率不至于饱和，且方便于根据需要调节光功率，本实施例中设置了光衰减器。当输入到半导体光放大器的光功率过大导致光放大器功率饱和时，调整光衰减器，
减小入射光大小；反之当输入到半导体光放大器的功率过小时，调整光衰减器，使输入光功率变大，以满足功率要求。
23.容易理解的是，第一准直透镜、光隔离器、第一耦合透镜、半导体光放大器、第二耦合透镜的设置，是为了提高光信号质量的可选部件，在其他实施例中可以进行选择使用或不使用，或者选择部分部件使用。
24.本实施例中，采用的是半导体光放大器进行光信号放大，但是其他类型的光放大器也是可选择的。
25.作为另一种更优化的实施方式，上述发射光器件中还可以包括功率监控单元，用于监控输入到半导体光放大器的功率大小，当总功率不满足要求时，调节光功率到合适的范围。
26.更具体地，功率监控单元包括光探测器和控制器，光探测器实时探测s光的光功率，控制器根据半导体光放大器的放大倍数及光衰减器的当前性能计算出s光放大后的光功率，再与p光的光功率计算出总功率，如果总功率不满足要求，则调节光衰减器的性能参数和/或光放大器的放大增益，以使得总功率满足应用要求。
27.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种发射光器件，包括激光器，其特征在于，还包括分光器、光放大器和偏振合束器，所述激光器发出的光信号经分光器分为第一光束和第二光束，且第一光束与第二光束的偏振态相互垂直，所述第一光束入射至所述偏振合束器，所述第二光束经光放大器放大后入射至偏振合束器，偏振合束器将第一光束与放大后的第二光束合成一束光输出。2.根据权利要求1所述的发射光器件，其特征在于，还包括光衰减器，所述第二光束先经过所述光衰减器后再入射至所述光放大器。3.根据权利要求1或2所述的发射光器件，其特征在于，还包括功率监控单元，用于监控第二光束的功率，并根据监控结果调整经光放大器放大后的光功率。4.根据权利要求3所述的发射光器件，其特征在于，所述功率监控单元包括光探测器和控制器，所述光探测器与控制器连接，所述控制器与光放大器和光衰减器连接。5.根据权利要求3所述的发射光器件，其特征在于，还包括第一耦合透镜，光衰减器输出的光经过所述第一耦合透镜后再输入至所述光放大器。6.根据权利要求3所述的发射光器件，其特征在于，还包括第二准直透镜，放大后的第二光束经过所述第二准直透镜后再输入至所述偏振合束器。7.根据权利要求6所述的发射光器件，其特征在于，还包括带通滤波器，第二准直透镜输出的光经过所述带通滤波器后再输入至所述偏振合束器。8.根据权利要求1所述的发射光器件，其特征在于，还包括第二耦合透镜，所述偏振合束器输出的光信号经过所述第二耦合透镜耦合后输出。9.根据权利要求1所述的发射光器件，其特征在于，还包括光隔离器，所述激光器发出的光信号输入至光隔离器，经光隔离器后再输入至分光器。10.一种光模块，包括接收光器件，其特征在于，还包括权利要求1-9任一所述的发射光器件。

技术总结
本实用新型公开了一种发射光器件及光模块，属于光通信技术领域，该发射光器件包括激光器、分光器、光放大器和偏振合束器，所述激光器发出的光信号经分光器分为第一光束和第二光束，且第一光束与第二光束的偏振态相互垂直，所述第一光束入射至所述偏振合束器，所述第二光束经光放大器放大后入射至偏振合束器，偏振合束器将第一光束与放大后的第二光束合成一束光输出。本实用新型中，通过将原始光信号分为两束，对其中一束光信号进行放大，再与另一束光信号合并，可以使得最终输出的光信号的功率比原始信号大大提高，满足高速、长距离传输的应用需求。传输的应用需求。传输的应用需求。


技术研发人员：谌川林 吴晟 王光辉 陈硕 黄庆 周建华
受保护的技术使用者：成都市德科立菁锐光电子技术有限公司
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/5/15