一种前端监控出光功率的光通信器件的制作方法

本发明涉及光通信，具体涉及一种前端监控出光功率的光通信器件。

背景技术：

1、移动通信延续着每十年一代技术的发展规律，已历经1g、2g、3g、4g、及到目前5g的发展，移动通信的每一次技术进步，都极大地促进了产业升级和经济社会发展。5g作为一种新型的通信技术，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3d)视频等更加身临其境的极致业务体验，还要解决人与物、物与物通信问题，更要渗透到经济社会的各行业各领域，从而满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。

2、光通信器件（如光模块）是移动通信中的关键器件，其能够实现光电转换，是交换机与设备之间传输的重要载体。随着技术的飞速发展，通信行业中也设计出了各种各样的光通信器件，如公开号为cn108254839a的专利文献就公开了一种能够实现不同光波长信号隔离的光组件，该光组件包括：管体、与该管体轴线方向一致的第一发射器和适配器、与该管体轴线方向垂直的第二发射器、第一探测器和第二探测器，以及位于第一发射器和第二发射器所在轴线交点处的第一滤波片、位于该管体轴线方向上且位置相邻的第一透镜和隔离器，该隔离器位于第一滤波片和第一透镜之间，且该第一发射器发射的光和第二发射器发射的光均通过该隔离器。

3、其中，为了保证光信号的稳定传输，通常需要在光通信器件运行时对第一发射器的出光功率进行实时监控，现阶段常用的监控技术具体如图3所示，由于发射器14可同时输出前向输出光15和背向输出光16，因此在发射器的后端设置mpd探测器17，通过mpd探测器检测发射器的背向输出光。当背向输出光照射到mpd探测器时，mpd探测器将光信号转化成电流信号，根据该电流信号可计算出背向输出光的光功率大小。需要说明的是，对于同一发射器来说，由于前向输出光的光功率约占总功率的75%（这部分光功率常用于光通信信号传输），背向输出光的光功率约占总功率的15%，即前向输出光与背向输出光之间的光功率比值均是恒定不变的。因此计算出背向输出光的光功率大小后，通过反向推算即可得到前向输出光的光功率大小。

4、随着5g通信技术的持续发展，对光通信器件也提出了更高要求，如公开号为cn108879321a的专利文献就公开了一种将半导体光放大器soa与电 吸收调制激光器eml集成为一体的半导体激光发射器，该技术进一步提高了输出功率，能够较好的满足实际应用中对于光功率的需求。但上述监控技术只能监控到半导体激光器芯片这一级输出光的功率大小，而对于集合eml和soa芯片于一体的半导体激光器来说，其根本不能监控到eml和soa芯片这二三级的输出光，如果该集成激光器件在工作中性能劣化，则无法由背向输出光反推出前向输出光的功率变化，进而可能导致光通信信号传输劣化或者失败。

5、为此，有必要针对上述新型半导体激光发射器提出新的监控技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述技术问题，提供了一种前端监控出光功率的光通信器件，本发明针对新型半导体激光发射器在发射的激光通过滤波片时能够发生菲涅尔反射原理，在发射器的前端巧妙而合理地设置了能够有效监控前向输出光功率变化的监控器，不仅解决了现有技术中对新型半导体激光发射器的前向光功率无法有效监控的技术问题，还具有结构简单、监控效果好、以及保证光信号稳定可靠传输的优点。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种前端监控出光功率的光通信器件，其特征在于包括：

4、金属壳体，所述金属壳体具有光传输通道；

5、第一半导体激光发射器，所述第一半导体激光发射器为基于eml和soa封装的to-can发射模块，第一半导体激光发射器固定在金属壳体的一端，且第一半导体激光发射器的轴线与金属壳体的轴线平行或重合；

6、第二激光发射器，所述第二激光发射器固定在与金属壳体轴线相垂直的上侧；

7、sc适配器，所述sc适配器固定在金属壳体的另一端；

8、斜45°滤波片，所述斜45°滤波片固定在第一半导体激光发射器与第二激光发射器的轴线交点处，且该斜45°滤波片被配置成能够透过第一半导体激光发射器发射的第一输出光、能够使第一输出光发生菲涅尔反射、能够全反射第二激光发射器发射的第二输出光；

9、光功率监控器，所述光功率监控器固定在与金属壳体轴线相垂直的下侧，并位于斜45°滤波片的正下方，该光功率监控器用于接收斜45°滤波片发生菲涅尔反射的反射光，并通过反射光实时监控第一输出光的光功率变化情况。

10、所述光功率监控器为基于mpd探测器封装的to-can监控模块。

11、所述反射光的功率占第一输出光总功率的4%—5%。

12、所述光功率监控器接收到反射光后，将反射光的光信号转换成电信号，通过电信号计算出反射光的功率，再通过反向推算计算出第一输出光的出光功率进行监控。

13、所述第一半导体激光发射器的前端封装有用于将第一发射光汇聚到斜45°滤波片上的汇聚透镜。

14、所述的光通信器件还包括：

15、第一激光接收器，所述第一激光接收器固定在与金属壳体轴线相垂直的上侧；

16、第二激光接收器，所述第二激光接收器固定在与金属壳体轴线相垂直的下侧。

17、采用本发明的优点在于：

18、1、本发明在第一半导体激光发射器的前端巧妙而合理地设置了光功率监控器，基于该光功率监控器能够有效监控前向输出光的功率变化，从而及时通过光通信系统对光信号进行补偿或者发出维护信号等，保证光通信信号稳定可靠的传输。不仅解决了现有技术中对新型半导体激光发射器的前向光功率无法有效监控的技术问题，还具有结构简单、监控效果好、以及保证光信号稳定可靠传输的优点。

19、2、本发明采用前端监控的方式监控出光功率的变化，相对于常规的后端监控方式，具有更高的可靠性。尤其在复杂的dfb+eml,dfb+eml+soa等光源中，当eml或者soa特性发生劣化时，使用背向光功率监控则无法判决出失效的状态，而使用前端光功率监控则可以非常可靠的对异常情况进行识别。

20、3、本发明通过汇聚透镜有利于减少光的损失，并提高第一发射光传输的稳定性。

技术特征：

1.一种前端监控出光功率的光通信器件，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的一种前端监控出光功率的光通信器件，其特征在于：所述光功率监控器（9）为基于mpd探测器封装的to-can监控模块。

3.根据权利要求1所述的一种前端监控出光功率的光通信器件，其特征在于：所述反射光（13）的功率占第一输出光（11）总功率的4%—5%。

4.根据权利要求1所述的一种前端监控出光功率的光通信器件，其特征在于：所述光功率监控器（9）接收到反射光（13）后，将反射光（13）的光信号转换成电信号，通过电信号计算出反射光（13）的功率，再通过反向推算计算出第一输出光（11）的出光功率进行监控。

5.根据权利要求1所述的一种前端监控出光功率的光通信器件，其特征在于：所述第一半导体激光发射器（3）的前端封装有用于将第一发射光汇聚到斜45°滤波片（8）上的汇聚透镜（10）。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种前端监控出光功率的光通信器件，其特征在于：所述的光通信器件还包括：

技术总结
本发明公开了一种前端监控出光功率的光通信器件，包括：金属壳体、第一半导体激光发射器、第二激光发射器、SC适配器、斜45°滤波片和光功率监控器；第一半导体激光发射器为基于EML和SOA封装的TO‑Can发射模块，斜45°滤波片被配置成能够透过第一半导体激光发射器发射的第一输出光、能够使第一输出光发生菲涅尔反射、能够全反射第二激光发射器发射的第二输出光。光功率监控器用于接收斜45°滤波片发生菲涅尔反射的反射光，并通过反射光实时监控第一输出光的光功率变化情况。不仅解决了现有技术中对新型半导体激光发射器的前向光功率无法有效监控的技术问题，还具有结构简单、监控效果好、以及保证光信号稳定可靠传输的优点。

技术研发人员：赵金科,姚海军,江月成
受保护的技术使用者：成都蓉博通信技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13