[发明专利]光传输系统

说明书

背景技术

光通信系统常用于在诸如远程通信系统和数据通信系统的各种系统中传输数据。远程通信系统常包含从几英里到数千英里范围的地理距离上的数据传输。数据通信常包含贯穿数据中心的数据传输。这种系统包含从几英尺到几百英尺范围的距离上的数据传输。用于将电信号转到光信号并使该光信号进入诸如光缆的光传输介质的耦合组件相当昂贵。由于该开销，光传输系统通常用作网络的主干网，以在更远距离上传送大量数据。

光传输系统在计算机通信系统中的使用将从由这种光学系统提供的高带宽中受益。带宽指的是能够在特定单位时间内传输的数据量。然而，计算机通信系统通常包含从几英寸到几英尺的范围的较小距离上的数据传输。因此，使用较贵的光耦合组件来在这种短距离上光学地传输数据常常在经济上是不现实的。

附图说明

附图例示本文中所描述的原理的各种示例并且是说明书的一部分。所例示的示例仅仅是示例，并不限定权利要求的范围。

图1是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、例示性光通信系统的图。

图2是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、在透镜基片上的例示性光耦合元件的图。

图3是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、耦合元件的例示性直视的图。

图4A是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、包括4个准直透镜的耦合元件的例示性直视的图。

图4B是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、包括4个重叠准直透镜的耦合元件的例示性直视的图。

图5是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、具有波长选择镜的例示性解复用器的图。

图6是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、具有一系列散播元件的例示性解复用器的图。

图7是示出根据本文中所描述的原理的一个示例的、光复用的例示性方法的图。

整个附图中，相同的附图标记标示相似但不一定相同的元件。

具体实施方式

如上所述，光通信在计算机系统中的使用将提供由这种光学数据传输提供的高带宽。然而，计算机通信系统通常包含在小于从几英寸到几英尺的范围的距离上的数据传输。因此，使用较贵的光耦合组件来在这种短距离上光学地传输数据常常在经济上是不现实的。

鉴于此和其它问题，本说明书公开一种以具成本效益的方式将光耦合到诸如光纤的光传输介质中的方法和系统。通过减少这些耦合组件的成本，包含更短距离上的数据传输的计算机通信系统将能够更具成本效益地利用由光学系统提供的高带宽。

根据某些例示性示例，耦合组件包括形成在透镜基片上的耦合元件。透镜基片是在批处理中透镜阵列可以形成在其上的透明衬底。批处理指的是在常被称为基片（wafer）的单个衬底上形成多个相似的组件的处理。然后，基片可以进一步被切成更小的单元，每个单元包括形成在基片上的一个或多个相似的组件。这种处理比单独地生产每个组件更具有成本效益。

形成在透镜基片上的耦合元件在透镜基片的一面上包括一组准直透镜，并且在透镜基片的相对面上包括聚焦元件。准直透镜被形成为使得对接收自光源阵列的光束进行准直。光源阵列可以是垂直腔表面发射激光器（VCSEL）的阵列。VCSEL是垂直于半导体衬底投射光的激光器。在其上形成有VCSEL的半导体衬底也可以以批处理生产。耦合元件的每个准直透镜可以接收来自不同的VCSEL的光束。每个VCSEL将光投射到单个耦合元件上可以产生不同波长的光。每个不同波长的光可以用作数据的分离信道。

在透镜基片的相对面上的聚焦元件形成为使得其将来自每个准直透镜的经准直的光束聚焦到光纤中。来自每个准直透镜的经准直的光束可以是不同波长。因此，耦合元件充当复用器。复用器是将若干信道的数据放在单个传输线上的装置。这里，耦合元件将若干波长的光放进相同的光传输介质中。然后，在传输线的另一端使用解复用器来分离数据的信道，从而数据能够被单独地处理。

通过使用体现本文中所描述的原理的方法和系统，耦合组件能够以较低的成本被生产。该较低的成本部分是由于在单个透镜基片上多个耦合元件的批处理。较低成本的耦合组件使得光通信方法更适合于光信号传播相对短距离的计算机通信应用。

在下面的描述中，为了说明的目的，陈述了很多特定细节，以提供对本系统和方法的全面理解。然而，显然，对于本领域的技术人员，没有这些特定细节也可以实施本设备、系统和方法。在说明书中涉及“示例”或相似语言意味着结合该示例所描述的特定的特征、结构或特性至少被包括在那一个示例中，但不一定在其它示例中。