一種增強消光比的裝置和光發射機、光接收機、光模塊的製作方法
2023-09-20 18:10:15
一種增強消光比的裝置和光發射機、光接收機、光模塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種增強消光比的裝置和光發射機、光接收機、光模塊，涉及通信領域，可以增強消光比。所述裝置包括：由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，用於讓光信號通過。
【專利說明】一種增強消光比的裝置和光發射機、光接收機、光模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信領域，尤其涉及一種增強消光比的裝置和光發射機、光接收機、光模塊。
【背景技術】
[0002]隨著用戶對帶寬需求的不斷增長，帶寬容量巨大的光纖通信技術日益成熟，光纖接入網成為下一代寬帶接入網的有力競爭者，其中尤其以無源光網絡(PON，PassiveOptical Network)系統更具競爭力。
[0003]隨著接入帶寬的需求越來越高，將導致PON系統中的光模塊收發速率也不斷提高。然而，對於高調製速率的PON系統，即使在20km的傳輸距離內也將引起明顯的色散代價，由此導致系統接收靈敏度嚴重下降，傳輸信號質量劣化嚴重。
[0004]現階段的IOG PON光發射機大多採用電吸收調製器(EML, Electro-absorptionModulated Laser)發射系統。對於10G及以上調製速率的光接入模塊，EML顯然能很好的解決色散弓I起的信號畸變問題，但是EML成本高昂，且引入了較大的插入損耗(6?8dB)，同時也導致模塊功耗居高不下。
[0005]為了降低成本，希望使用結構簡單、易於實現且成本低廉的直接調製雷射器DML(Direct Modulated Laser), DML通過改變注入電流來調製半導體雷射器的輸出，但調製電流會引起有源層折射率的變化，導致光的相位受到調製，存在較大的頻率啁啾現象，導致DML只能在較低消光比的情況下才能使用，但這將導致DML的靈敏度下降，並且消光比不在協議限定的消光比範圍內。
[0006]終上所述，如何得到消光比在協議限定的消光比範圍內的光發射機，是目前10GPON以及更高速率PON系統所面臨的急待解決的工程難題。
【發明內容】
[0007]本發明提供了 一種增強消光比的裝置和光發射機、光接收機、光模塊，所述光模塊包括光發射機、光接收機，所述一種增強消光比的裝置用於光模塊中的發射機和/或光模塊中的接收機，能夠使光信號通過本發明的裝置後，其消光比得到增強。
[0008]為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案:
[0009]第一方面，提供了一種增強消光比的裝置，應用於光模塊中，所述裝置包括:由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，用於讓光信號通過。
[0010]在第一種可能實現的方式中，結合第一方面，所述裝置還包括:能量密度控制器，用於使得所述光信號在通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件之前調節光信號的能量密度，在通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件之後反向調節光信號的能量密度。
[0011]在第二種可能實現的方式中，結合第一種可能實現的方式，所述能量密度控制器包括:兩個會聚透鏡，所述兩個會聚透鏡分別設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件兩端；或者，
[0012]所述能量密度控制器包括:第一波導，所述第一波導包括:包層、直線型導波層，所述直線型導波層的波導兩端為向中間呈會聚狀或向中間呈發散狀，所述具有可飽和吸收效應的材料構成的器件位於所述直線型導波層的橫截面處；或者，
[0013]所述能量密度控制器包括:第二波導，所述第二波導包括:包層、鋸齒型導波層，所述鋸齒型導波層的波導兩端為向中間呈會聚狀或向中間呈發散狀，所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件至少位於所述鋸齒型波導層的齒尖所指向的兩側。
[0014]在第三種可能實現的方式中，結合第一方面或前兩種任一可能實現的方式，所述裝置還包括:調製深度控制器，用於使得所述光信號經過所述調製深度控制器和具有可飽和吸收效應的材料構成的器件後，調製深度得以提高。
[0015]在第四種可能實現的方式中，結合第三種可能實現的方式，所述調製深度控制器具有使所述光信號多次通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的結構。
[0016]在第五種可能實現的方式中，結合第三或第四種可能實現的方式，在所述能量密度控制器包括兩個會聚透鏡，或者，包括第一波導的情況下，所述調製深度控制器包括:兩個FP部分反射部件，所述FP部分反射部件分別設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件兩端。
[0017]在第六種可能實現的方式中，結合第五種可能實現的方式，在所述能量密度控制器包括兩個會聚透鏡的情況下，所述FP部分反射部件為FP部分反射膜；
[0018]所述FP部分反射膜鍍在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的端面上，或者，鍍在所述會聚透鏡的外側端面上。
[0019]在第七種可能實現的方式中，結合第五種可能實現的方式，在所述能量密度控制器包括第一波導的情況下，所述FP部分反射部件為FP部分反射膜；
[0020]所述FP部分反射膜鍍在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的端面上，或者，鍍在膜片上並插入導波層中。
[0021]在第八種可能實現的方式中，結合第四種可能實現的方式，在所述能量密度控制器包括第二波導的情況下，所述調製深度控制器包括:全反射部件；所述全反射部件設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的外側。
[0022]在第九種可能實現的方式中，結合第一方面或前八種任一可能實現的方式，所述裝置還包括:消光比提升性能監控裝置，用於監測由環境因素或器件性能因素引起的消光比提升性能的變化，並根據所述消光比提升性能的變化調節所述裝置。
[0023]第二方面，提供了一種光發射機，所述光發射機包括:雷射器和上述第一方面或九種任一可能的實現方式所述的增強消光比的裝置。
[0024]第三方面，提供了一種光接收機，所述光接收機包括:光電轉換裝置和上述第一方面或九種任一可能的實現方式所述的增強消光比的裝置。
[0025]第四方面，提供了一種光模塊，所述光模塊包括:光發射機和光接收機，其中，所述光發射機包括:雷射器；所述光接收機包括:光電轉換裝置；所述光發射機和/或所述光接收機還包括上述第一方面或九種任一可能的實現方式所述的增強消光比的裝置。
[0026]本發明提供了 一種增強消光比的裝置和光發射機、光接收機、光模塊，所述光模塊包括光發射機、光接收機，所述一種增強消光比的裝置用於光模塊中的發射機和或光模塊中的接收機，能夠使雷射器發出的光通過本發明的裝置後，其消光比得到增強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為一種具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的透射率隨Ein/Esat變化曲線.-^4 ，
[0029]圖2為本發明實施例提供的一種增強消光比的裝置；
[0030]圖3為本發明實施例提供的另一種增強消光比的裝置；
[0031]圖4為本發明實施例提供的另一種增強消光比的裝置；
[0032]圖5為本發明實施例提供的另一種增強消光比的裝置；
[0033]圖6為本發明實施例提供的另一種增強消光比的裝置；
[0034]圖7為現有技術中IOG bit/s DML直接發出的光信號的功率隨時間的變化曲線；
[0035]圖8為DML直接發出的光信號經過本發明實施例提供的任一增強消光比的裝置後的光信號的功率隨時間的變化曲線；
[0036]圖9為本發明實施例提供的一種光發射機；
[0037]圖10為本發明實施例提供的一種光接收機；
[0038]圖11為本發明實施例提供的一種光模塊；
[0039]圖12為本發明實施例提供的另一種增強消光比的裝置。
【具體實施方式】
[0040]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0041]下面結合附圖對本發明實施例提供的一種增強消光比的裝置10進行詳細描述。
[0042]消光比(EX，Extinction Ratio)定義為全「O」信號的平均光功率p0和全「 I」信號的平均光功率Pl之比，可用EXT表示，則EXT=IOlg(pl/pO) (dB)，消光比的不足容易引起對碼元的誤判等一系列問題，因此消光比的大小對於光發射系統的性能起到了很重要的作用。
[0043]本實施例中，所述一種增強消光比的裝置10應用於光模塊中，包括:由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，用於讓光信號通過。
[0044]上述可飽和吸收效應是指當光入射到具有可飽和吸收效應的材料時，由於該材料本身的特性導致其對入射光的透射率隨著入射光強度的不同而不同，具體的，其具有對強光透射率高而弱光透射率低的非線性吸收特性，示例的，圖1為具有可飽和吸收效應的材料隨入射光強的透射率變化曲線示意圖，其中Esat表示具有可飽和吸收效應的材料的飽和通量,Ein表示入射到具有可飽和吸收效應的材料的光能量密度。如圖1所示，當Ein/Esat 5時，入射能量中的88%透過具有可飽和吸收效應的材料。
[0045]因此，示例的，對於一個光信號，只要控制Ein/Esat的比值，使其落在I?5之間，可以使得光信號「I」以較高透射率通過所述具有可飽和吸收效應的材料，則其功率在通過所述具有可飽和吸收效應的材料前後變化較小；而光信號「O」信號以較低透射率通過所述具有可飽和吸收效應的材料，其功率在通過所述具有可飽和吸收效應的材料前後變化較大，使得光信號「 I 」和光信號「O」的消光比得到增強。
[0046]目前，具有可飽和吸收效應的材料包括:特種光纖(光子晶體非線性光纖)、半導體、碳族材料。
[0047]由於光子晶體光纖需要較大體積的盤纖結構，可能帶來模塊集成上的困難，因此，優選的，本發明實施例中的由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件中的具有可飽和吸收效應的材料可以使用半導體或碳族材料。
[0048]需要注意的是，上述具有可飽和吸收效應的材料並不局限於上述材料，示例的，也可以是多種材料摻雜而成的材料，也可以是一種新發現的材料，只需所述材料具有可飽和吸收效應，並滿足本發明實施例的要求即可。
[0049]本發明實施例提供的一種增強消光比的裝置10，可以增強消光比，從而改善光發射系統的性能。
[0050]本實發明施例提供了另一種增強消光比的裝置10，所述裝置包括由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件和能量密度控制器，其中所述能量密度控制器的用於使得所述光信號在通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件之前調節光信號的能量密度，在通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件之後反向調節光信號的能量密度。
[0051]由於具有可飽和吸收效應的材料的Ein/Esat影響了消光比，因此要保證不同光信號的Ein/Esat在合適的範圍內。若具有可飽和吸收效應的材料的Esat較大或者較小，則要求通過其的光信號也有相應的能量密度，才能使得不同光信號的Ein/Esat在合適的範圍內。
[0052]具體的，如果由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的Esat對於光信號而言較高，則首先，所述能量密度控制器則需要調節所述光信號的能量密度，使得光信號的能量密度增大；其次，所述調節後的光信號通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件；然後，再對通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的光信號反向調節，使得反向調節後的光信號的能量密度恢復為未調節前的大小。
[0053]如果由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件本身的Esat對於光信號而言較低，則首先，所述能量密度控制器則需要調節所述光信號的能量密度，使得光信號的能量密度降低；其次，所述調節後的光信號通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件；然後，再對通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的光信號反向調節，使得反向調節後的光信號的能量密度恢復為未調節前的大小。
[0054]可選的，所述能量密度控制器可以包括:兩個會聚透鏡，所述兩個會聚透鏡分別設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件兩端。
[0055]或者可選的，所述能量密度控制器可以包括:第一波導，所述第一波導包括:包層、直線型導波層，所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件位於所述直線型導波層的橫截面處。
[0056]或者可選的，所述能量密度控制器可以包括:第二波導，所述第二波導包括:包層、鋸齒型波導層，所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件位於所述鋸齒型波導層的外圍。
[0057]需要注意的是，如果所述能量密度控制器則需要調節所述光信號的能量密度，使得光信號的能量密度增大，則第一波導的直線型導波層或者第二波導的鋸齒型導波層的波導兩端為向中間呈會聚狀(以第一波導為例，第一波導的直線型導波層結構如圖4中4所示)，這樣的結構能夠使得經過第一波導或者第二波導的光信號的能量密度得以增大，波導兩端為向中間呈會聚狀的結構在第一波導或者第二波導中起到增大能量密度的實際作用的結構；
[0058]如果所述能量密度控制器則需要調節所述光信號的能量密度，使得光信號的能量密度減小，則第一波導的直線型導波層或者第二波導的鋸齒型導波層的波導兩端為向中間呈發散狀(以第一波導為例，第一波導的直線型導波層結構如圖12中4所示)，這樣的結構能夠使得經過第一波導或者第二波導的光信號的能量密度得以減小，波導兩端為向中間呈發散狀的結構在第一波導或者第二波導中起到減小能量密度的實際作用的結構。
[0059]本發明實施例提供的另一種增強消光比的裝置，可以在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的Esat相對於光發射模塊雷射器發出的光信號的能量密度偏高或者偏低的情況下，調節所述光發射模塊雷射器發出的光信號的能量密度，使得調節光信號的能量密度後，不同光信號對應的信號的Ein/Esat在合適的範圍內，進而增強消光比。
[0060]本發明實施例提供了另一種增強消光比的裝置10，所述裝置包括:由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件和調製深度控制器，所述調製深度控制器用於使得所述光信號經過所述調製深度控制器和具有可飽和吸收效應的材料構成的器件後，調製深度得以提聞。
[0061]具體的，在雷射器發出的光信號的能量密度和由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的飽和通量滿足要求的前提下，採用所述調製深度控制器，可以使得所述光信號經過所述調製深度控制器和具有可飽和吸收效應的材料構成的器件後，調製深度得以提高。
[0062]進一步的，所述調製深度控制器可以具有使所述光信號多次通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的結構。
[0063]相比於不包括調製深度控制器的所述增強消光比的裝置而言，可以進一步提高調製深度，進而增強消光比。
[0064]本發明實施例提供了另一種增強消光比的裝置10，所述裝置10包括:由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件、能量密度控制器和調製深度控制器。
[0065]若具有可飽和吸收效應的材料的Esat較大或者較小，則要求通過其的光信號也有相應的能量密度，才能使得不同光信號的Ein/Esat在合適的範圍內，因此需要採用能量密度控制器來調節光信號的能量密度；進一步的，還可以採用調製深度控制器，提高調製深度，從而進一步增強消光比。
[0066]具體的，所述增強消光比的裝置10包括以下四種可選的方式來實現:
[0067]這裡描述的四種可選的方式中的能量密度控制器均以先增大所述光信號的能量密度，再恢復所述光信號的能量密度為例進行描述。[0068]方式1:所述裝置中的能量密度控制器包括兩個會聚透鏡，所述裝置中的調製深度控制器包括兩個FP部分反射膜，所述法布裡帕羅(FP)部分反射膜鍍在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的端面上。
[0069]具體的，採用本方式對應的裝置如圖2所示(圖中虛線的箭頭方向為光信號的方向)，圖中I表示由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，2表示調製深度控制器包括FP部分反射膜，3表示襯底，4表示能量密度控制器包括的會聚透鏡。
[0070]具體實現時，可以先在3上鍍I右邊的2，然後在此基礎上鍍I，再在此基礎上鍍I左邊的2。
[0071]圖中5為2表示的兩個法布裡帕羅(FP)部分反射膜構成的FP腔，I位於5的中間位置(對於I位於2中的情況，稱此時I和2形成的結構為FP-SAE，其中SAE表示可飽和吸收效應)，圖中左邊的會聚透鏡4對光信號進行聚焦，使光信號的光腰處於FP腔的中心，由此提高光信號的能量密度，圖中右邊的會聚透鏡4用於恢復通過5的光信號的能量密度。
[0072]需要指出的是，在本方式中，調製深度控制器採用FP部分反射膜，其原理為通過採用兩個FP部分反射膜，形成空間式FP腔，所述空間式FP腔為共振腔，光信號入射到所述空間式FP腔後，在兩個FP部分反射膜間多次反射，並且在FP腔的輸出端幹涉後射出，從而提高調製深度，同時會形成駐波場，使得由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的Esat也有相應的減少。
[0073]所述FP腔在提高所述裝置的調製深度的同時也可能產生梳狀濾波特性，該梳狀濾波特性會降低了通過所述FP腔的光信號的波長平坦性，當光信號的波長平坦性降低到某特定閾值時，若所述裝置包括在光發射機中，則將導致其與雷射器的對準問題。鑑於此，可以通過優化設計I的厚度和FP腔的反射率來恢復所述裝置的波長平坦性，避免與雷射器的波長對準。
[0074]所述FP腔的腔長度與梳狀濾波曲線的自由頻譜範圍(FSR)成反比，對於由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件採用的材料為半導體的情況，通常其厚度可以100納米?10微米的範圍。
[0075]方式2:所述裝置中的能量密度控制器包括兩個會聚透鏡，所述裝置中的調製深度控制器包括兩個FP部分反射膜，所述FP部分反射膜鍍在所述會聚透鏡的外側端面上。
[0076]本方式中能量密度控制器和調製深度控制器的原理與方式I相同，但與方式I採用的結構有所不同，因此這裡不再贅述原理，下面對本方式採用的結構進行詳細描述:
[0077]具體的，採用本方式對應的裝置如圖3所示(圖中虛線的箭頭方向為光信號的方向)，圖中I表示由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，2表示調製深度控制器包括的FP部分反射膜，3表示能量密度控制器包括的會聚透鏡，4表示襯底。
[0078]可見，圖中5為2表示的兩個FP部分反射膜構成的FP腔，I位於FP腔的中間位置，圖中左邊的會聚透鏡3對光信號進行聚焦，使光信號的光腰處於FP腔的中心，由此提高光信號的能量密度，圖中右邊的會聚透鏡3用於恢復通過5的光信號的能量密度。
[0079]使光信號的光腰處於FP腔的中心(與方式I不同的是，本方式的能量密度控制器的聚焦移入FP腔中)，由此提高光信號的能量密度。
[0080]具體實現時，可以先4上鍍1，在3上鍍2。
[0081]方式3:所述裝置中的能量密度控制器包括:第一波導，所述裝置中的調製深度控制器包括兩個FP部分反射部件，且所述FP部分反射部件分別設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件兩端。
[0082]具體的，若所述裝置中的能量密度控制器用於增大光信號的能量密度，則採用本方式對應的裝置如圖4所示(圖中虛線的箭頭方向為光信號的方向)，圖4中I表示由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，2表示調製深度控制器包括的FP部分反射部件，3表示襯底，4表示能量密度控制器包括的第一錐形波導的直線型錐型導波層，5表示表示能量密度控制器包括的第一錐形波導的包層。
[0083]或者，若所述裝置中的能量密度控制器用於降低光信號的能量密度，採用本方式對應的裝置如圖12所示(圖中虛線的箭頭方向為光信號的方向)，圖12中I表示由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，2表示調製深度控制器包括的FP部分反射部件，3表示襯底，4表示能量密度控制器包括的第一錐形波導的直線型錐型導波層，5表示表示能量密度控制器包括的第一錐形波導的包層。
[0084]可見，圖中6為2表示的兩個FP部分反射膜構成的FP腔，I位於FP腔的中間位置。
[0085]具體實現時，可選的，如圖4所示，所述部分反射部件可以是部分反射膜片，此時可以在波導上刻3個槽，然後將3上鍍I後放入波導的導波層的中間位置的槽中，然後在波導的其餘兩個槽中分別插入2，所述其餘兩個槽對稱的位於中間位置槽的兩側。
[0086]或者可選的，如圖5所示，所述部分反射部件可以是部分反射膜，此時可以先在波導上刻I個槽，然後先在3上鍍I右邊的2，在此基礎上鍍I，再在此基礎上鍍I左邊的2，然後將得到的整體插入波導的槽中。
[0087]需要指出的是，在本方式中，能量密度控制器採用的是波導，調製深度控制器採用FP部分反射部件，其原理為通過採用兩個FP部分反射部件，形成波導式FP腔，所述波導式FP腔為共振腔，光信號入射到所述波導式FP腔後，在兩個FP部分反射膜間多次反射，並且在波導式FP腔的輸出端幹涉後射出，從而提高調製深度，同時會形成駐波場，使得由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的Esat也有相應的減少。
[0088]方式4:所述裝置中的能量密度控制器包括:第二波導，所述調製深度控制器包括:全反射部件；所述全反射部件設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的外圍。
[0089]具體的，採用本方式對應的裝置如圖6所示(圖中虛線的箭頭方向為光信號的方向)，圖中I表示由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，2表示調製深度控制器包括的全反射部件，3表示能量密度控制器包括的第二錐形波導的鋸齒型錐形導波層，4表示能量密度控制器包括的第二錐形波導的包層。
[0090]可見，圖中6為2表示的兩個FP部分反射膜構成的FP腔，I位於FP腔的中間位置。
[0091]具體實現時，可選的，如圖6所示，所述全反射部件可以是全反射膜片，也可以是全反射膜，如果所述全反射部件可以是全反射膜片，則此膜片需貼於I之上，如果所述全反射部件可以是全反射膜，則需先將此膜鍍在I上。
[0092]此時可以在波導中，導波層上下對稱的刻2個槽，然後將I和2處理後的整體分別插入所述對稱的2個槽中。[0093]本方式中的鋸齒型波導的結構是為了使光信號可以多次通過由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，從而提高通過其的光信號的能量密度。
[0094]為達到以上效果，鋸齒型波導的導波層的各個鋸齒的角度很小，由於的光信號在其中傳播方向十分不平滑，因此光信號中的較多光信號將不會沿著鋸齒型波導的導波層的方向傳播，而會沿直線方向傳
[0095]播，進而將通過由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，為了是光信號儘可能少的損失並且能多次通過由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，需要在由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件外面貼上全反射膜片或者鍍上全反射膜，使得通過由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的光信號能夠儘可能的反射回來，沿著鋸齒型波導的導波層的方向傳播，這樣就能多次通過由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，達到提高調製深度的作用。
[0096]通過仿真可知，對於IOG bit/s的直接調製雷射器(DML, Direct ModulatedLaser)直接發出的光信號(如圖7所示)，其波長為1578nm，消光比3dB，輸出功率4.75dBm,選用如圖1所示的由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的透射率隨光信號強度變化關係曲線，Esat=3a.u,採用d=l.195微米，R1=R2=0.5反射率。如圖8所示,經過所述裝置後，光信號「I」衰減約ldB，光信號「O」衰減13dB，整體消光比提高了 12dB。
[0097]需要指出的是，對於上述任一實施例提供的一種增強消光比的裝置10，都可以包括消光比提升性能監控裝置，用於監測由環境因素或器件性能因素(如器件老化，器件間幹擾等)引起的消光比提升性能的變化，並根據所述消光比提升性能的變化調節所述裝置。
[0098]示例的，若所述的一種增強消光比的裝置理論上可以達到的消光比提升性能為6dB，則所述消光比提升性能監控裝置中保存上述6dB值作為一個閾值，當由於器件老化、器件間幹擾等因素，導致所述消光比提升性能監控裝置實際測得的消光比提升性能只有3dB，小於閾值6dB，則所述消光比提升性能監控裝置可以通過調節聚光透鏡間的距離，或採用通電加熱的方法調節由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的厚度等方式，對所述一種增強消光比的裝置進行控制，以使得所述一種增強消光比的裝置的實際的消光比提升性能達到6dB。
[0099]示例的，例如對於方式I對應的裝置，可以通過調節聚光透鏡間的距離，或採用通電加熱的方法調節由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的厚度等方式，調節所述裝置。
[0100]需要指出的是，在上述圖2、3、4、5、6以及12中，左上角的10表示圖2、3、4、5、6以及12為一種增強消光比的裝置10的具體結構。
[0101]本發明實施例還提供了一種光發射機100、光接收機110、光模塊120。
[0102]如圖11所示，所述光模塊120系統包括光發射機100和光接收機110。
[0103]如圖9所示，所述光發射機100包括雷射器101，進一步的，所述光發射機還可以包括上述實施例中提供的任意一種增強消光比的裝置10。其中的光發射模塊雷射器可以是現有技術中的任意一種雷射器，不例的，可以是DML,也可以是EML。
[0104]若光發射機包括DML和上述實施例中提供的任意一種增強消光比的裝置10，則可以解決DML由於存在較大的頻率啁啾現象導致DML只能在較低消光比的情況下才能使用，進一步導致DML的靈敏度下降且消光比不在協議限定的消光比範圍內的問題，從而得到了一種結構簡單、易於實現且成本低廉的高速率調製光發射機。
[0105]如圖10所示,所述光接收機110包括光電轉換裝置111,進一步的,還可以包括上述實施例中提供的任意一種增強消光比的裝置10。
[0106]本實施例提供的一種光發射機100、光接收機110、光模塊120,通過米用一種增強消光比的裝置10，使雷射器發出的光通過所述一種增強消光比的裝置後，其消光比得到增強，進而提升性能。
[0107]最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種增強消光比的裝置，其特徵在於，應用於光模塊中，所述裝置包括:由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件，用於讓光信號通過。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括:能量密度控制器，用於使得所述光信號在通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件之前調節光信號的能量密度，在通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件之後反向調節光信號的能量密度。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於， 所述能量密度控制器包括:兩個會聚透鏡，所述兩個會聚透鏡分別設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件兩端；或者， 所述能量密度控制器包括:第一波導，所述第一波導包括:包層、直線型導波層，所述直線型導波層的波導兩端為向中間呈會聚狀或向中間呈發散狀，所述具有可飽和吸收效應的材料構成的器件位於所述直線型導波層的橫截面處；或者， 所述能量密度控制器包括:第二波導，所述第二波導包括:包層、鋸齒型導波層，所述鋸齒型導波層的波導兩端為向中間呈會聚狀或向中間呈發散狀，所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件至少位於所述鋸齒型波導層的齒尖所指向的兩側。
4.根據權利要求1-3任一項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括:調製深度控制器，用於使得所述光信號經過所述調製深度控制器和具有可飽和吸收效應的材料構成的器件後，調製深度得以提高。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述調製深度控制器具有使所述光信號多次通過所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的結構。
6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，在所述能量密度控制器包括兩個會聚透鏡，或者，包括第一波導的情況下，所述調製深度控制器包括:兩個FP部分反射部件，所述FP部分反射部件分別設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件兩端。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，在所述能量密度控制器包括兩個會聚透鏡的情況下，所述FP部分反射部件為FP部分反射膜； 所述FP部分反射膜鍍在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的端面上，或者，鍍在所述會聚透鏡的外側端面上。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，在所述能量密度控制器包括第一波導的情況下，所述FP部分反射部件為FP部分反射膜； 所述FP部分反射膜鍍在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的端面上，或者，鍍在膜片上並插入導波層中。
9.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，在所述能量密度控制器包括第二波導的情況下，所述調製深度控制器包括:全反射部件，所述全反射部件設置在所述由具有可飽和吸收效應的材料構成的器件的外側。
10. 根據權利要求1-9任一項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括:消光比提升性能監控裝置，用於監測由環境因素或器件性能因素引起的消光比提升性能的變化，並根據所述消光比提升性能的變化調節所述裝置。
11.一種光發射機，其特徵在於，所述光發射機包括:雷射器和上述權利要求1-10任一項所述的增強消光比的裝置。
12.一種光接收機，其特徵在於，所述光接收機包括:光電轉換裝置和上述權利要求1-10任一項所述的增強消光比的裝置。
13.一種光模塊，其特徵在於，所述光模塊包括:光發射機和光接收機，其中，所述光發射機包括:雷射器；所述光接收機包括:光電轉換裝置；所述光發射機和/或所述光接收機還包括上述權利要求1`-10任一項所述的增強消光比的裝置。
【文檔編號】H04B10/2507GK103650386SQ201380000719
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2013年7月18日
【發明者】周敏, 王磊, 廖振興, 林華楓 申請人:華為技術有限公司