2的光圈上已由圖2或3中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)分散的背反射光功率的平面視圖。
[0022]圖10說明根據(jù)說明性實(shí)施例的圖2中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一側(cè)的相位圖案的平面視圖，其中將光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一側(cè)實(shí)施為與折射透鏡組合的模擬自由表面以實(shí)現(xiàn)圖5中展示的類型的空間強(qiáng)度分布圖案。
[0023]圖11說明根據(jù)說明性實(shí)施例的圖3中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一側(cè)的平面視圖，其中將光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一側(cè)實(shí)施為與折射表面組合的衍射表面以實(shí)現(xiàn)圖5中展示的類型的空間強(qiáng)度分布圖案。
[0024]圖12說明根據(jù)另一說明性實(shí)施例的圖3中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一側(cè)的平面視圖，其中將光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一側(cè)實(shí)施為與折射透鏡組合的全息相位圖案以實(shí)現(xiàn)圖6中展示的類型的空間強(qiáng)度分布圖案。
【具體實(shí)施方式】
[0025]根據(jù)本文中描述的說明性或示范性實(shí)施例，提供用于以減小到SML光源中的激光的背反射且提供當(dāng)所述光行進(jìn)通過MMF時(shí)允許所述激光避開所述MMF中的缺陷區(qū)域的受控發(fā)射條件的方式將來自單模激光(SML)光源的光耦合到MMF中的光學(xué)耦合系統(tǒng)及方法。所述發(fā)射條件經(jīng)控制以致使預(yù)先選定的空間強(qiáng)度分布圖案發(fā)射到所述MMF中，所述預(yù)先選定的空間強(qiáng)度分布圖案致使當(dāng)所述光穿過所述MMF時(shí)所述激光避開所述MMF中的缺陷區(qū)域。這些特征的組合在不增加收發(fā)器封裝復(fù)雜性的情況下使用MMF允許實(shí)現(xiàn)更大鏈路帶寬及鏈路長度。
[0026]根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例，所述光學(xué)耦合系統(tǒng)包括減小背反射的第一光學(xué)元件及將來自所述SML光源的激光耦合到MMF的末端中的第二光學(xué)元件。所述第一及第二光學(xué)元件可形成為光學(xué)材料的單一整體件且它們可為形成為光學(xué)材料的單獨(dú)件且接著緊固在一起的單獨(dú)元件。出于說明性目的，將所述光學(xué)元件展示為形成位光學(xué)材料的單一整體件的相對(duì)側(cè)。
[0027]光學(xué)耦合系統(tǒng)沿著在所述SML光源的輸出小面與所述MMF的端面之間延伸的光通道安置。根據(jù)本文中描述的說明性實(shí)施例，相對(duì)于所述SML光源及所述MML的端面定位所述光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一及第二光學(xué)元件，使得從所述SML光源的輸出小面發(fā)射的激光在遇到所述第二光學(xué)元件之前遇到所述第一光學(xué)元件。所述第一光學(xué)元件減小到所述SML光源的背反射同時(shí)將所述光轉(zhuǎn)換成預(yù)先選定的空間強(qiáng)度分布圖案。所述第二光學(xué)元件將所述預(yù)先選定的空間強(qiáng)度分布圖案發(fā)射、投射或成像到所述MMF的端面上。由于所述激光的預(yù)先選定的空間強(qiáng)度分布，因此所述激光避開所述MMF中的缺陷?；谒鯩MF中已知或可能缺陷區(qū)域預(yù)先選擇所述空間強(qiáng)度分布圖案以保證發(fā)射到所述MMF中的激光當(dāng)在所述MMF中行進(jìn)時(shí)避開所述缺陷區(qū)域?，F(xiàn)在將參考圖1到12描述說明性或示范性實(shí)施例，其中相似的元件符號(hào)表示相似的組件、元件或特征。
[0028]圖1說明包含單模激光(SML)光源2及光學(xué)耦合系統(tǒng)10的光學(xué)發(fā)射器I的框圖。光學(xué)發(fā)射器I通常為還包含光接收器(未展示)的光收發(fā)器模塊(未展示)的部分。術(shù)語“光學(xué)發(fā)射器”(如本文中使用的術(shù)語)既定表示具有用于通過光波導(dǎo)產(chǎn)生用于發(fā)射的光信號(hào)的組件的發(fā)射器。
[0029]由電氣數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制SML光源2以產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)。根據(jù)此說明性實(shí)施例，任選的激光控制器3通過控制提供到光源2的偏置及調(diào)制電流來控制光源2的操作。所述光學(xué)發(fā)射器可包含額外元件或組件，為了清楚起見且為了便于說明而未展示所述額外元件或組件。由光學(xué)耦合系統(tǒng)10接收由SML光源2產(chǎn)生的激光且由光學(xué)耦合系統(tǒng)10將所述激光耦合或發(fā)射到MMF 4的末端中。
[0030]光學(xué)耦合系統(tǒng)10包含第一及第二光學(xué)元件1a及10b，第一及第二光學(xué)元件1a及1b經(jīng)設(shè)計(jì)以管理背反射且提供致使當(dāng)光行進(jìn)通過所述MMF時(shí)所述光避開所述MMF中的含有缺陷的區(qū)域的受控發(fā)射。舉例來說，通常已知MMF含有中心及邊緣缺陷。因此，如下文將更詳細(xì)描述，所述受控發(fā)射可將所述激光的預(yù)先選定的空間強(qiáng)度分布圖案投射或成像到所述MMF 4的端面4a上，此將保證當(dāng)所述激光行進(jìn)通過MMF 4時(shí)其避開所述MMF 4中的中心及邊緣缺陷區(qū)域。下文詳細(xì)描述設(shè)計(jì)及制造第一及第二光學(xué)元件1a及1b以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的方式。
[0031]圖2及3說明在無控制器3的情況下圖1中展示的光學(xué)發(fā)射器I的說明性實(shí)施例的示意圖。根據(jù)圖2中展示的說明性實(shí)施例，光學(xué)發(fā)射器I的光學(xué)耦合系統(tǒng)10'為具有為對(duì)應(yīng)于圖1中展示的第一光學(xué)元件1a的模擬自由表面的第一側(cè)11且具有也為對(duì)應(yīng)于圖1中展示的第二光學(xué)元件1b的模擬自由表面的第二側(cè)12的整體或一體形成的部件。根據(jù)圖3中展示的說明性實(shí)施例，光學(xué)發(fā)射器I的光學(xué)耦合系統(tǒng)10"為具有為對(duì)應(yīng)于圖1中展示的第一光學(xué)元件1a的衍射表面的第一側(cè)13且具有為對(duì)應(yīng)于圖1中展示的第二光學(xué)元件1b的模擬自由表面的第二側(cè)14的整體或一體形成的部件。在這兩個(gè)實(shí)施例中，第二光學(xué)元件12及14為折射或準(zhǔn)直透鏡，盡管它們可為其它類型的光學(xué)元件。
[0032]由預(yù)先選定的數(shù)學(xué)公式界定光學(xué)耦合系統(tǒng)10"的第一及第二側(cè)11及12的自由表面。第一側(cè)11經(jīng)設(shè)計(jì)以減小以下的背反射或?qū)⑵渚S持在特定分貝(dB)級(jí)，同時(shí)還將所述激光光轉(zhuǎn)換成預(yù)先確定的空間強(qiáng)度分布圖案。第二側(cè)12經(jīng)設(shè)計(jì)以通過預(yù)先確定的方式操作于所述激光以將所述激光的預(yù)先確定的空間分布光學(xué)地耦合到MMF 4的端面4a上。
[0033]通常通過使用用以向模具注射可模制的光學(xué)材料(例如熱塑性材料)的模制過程或通過使用用以以環(huán)氧樹脂復(fù)制表面11及12的環(huán)氧樹脂復(fù)制過程制造圖2中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)10'。在這些過程中使用的光模制材料或環(huán)氧樹脂對(duì)由SML光源2發(fā)射的光的操作波長來說是透明的。還可使用金剛石車削過程來產(chǎn)生光學(xué)耦合系統(tǒng)10'。
[0034]圖3中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)10"的第一側(cè)13為衍射圖案或全息圖案。第一側(cè)13經(jīng)設(shè)計(jì)以減小以下的背反射或?qū)⑵渚S持在特定dB級(jí)，同時(shí)還將所述激光轉(zhuǎn)換成激光的預(yù)先確定的空間強(qiáng)度分布圖案。第二側(cè)14經(jīng)設(shè)計(jì)以將激光的預(yù)先確定的空間強(qiáng)度分布圖案耦合到MMF 4的端面4a上。
[0035]通常由玻璃或硅制成圖3中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)10"。衍射或全息圖案形成于第一側(cè)13的表面13a中且通常使用光刻過程(即，光致抗蝕劑圖案化以形成掩模且接著蝕刻無掩模區(qū)域)產(chǎn)生。類似地，可通過光刻圖案化及蝕刻過程制造第二側(cè)14。可替代地，可使用光刻過程產(chǎn)生形成于表面13a中的衍射或全息圖案的母本且接著可在模制過程或環(huán)氧樹脂復(fù)制過程中使用所述母本以用塑料或環(huán)氧樹脂復(fù)制光學(xué)耦合系統(tǒng)10"。圖3中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)10"的第二光學(xué)元件14可與圖2中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)10'的第二光學(xué)元件12相同且可參考圖2以上文描述的方式形成。
[0036]應(yīng)注意，關(guān)于用以制造光學(xué)耦合系統(tǒng)10、10'及10"的過程或材料，本發(fā)明應(yīng)不受限制。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，多種過程及材料適合制造光學(xué)耦合系統(tǒng)10、10'及10"。上文描述的過程及材料僅為可用于此目的的適合的過程及材料的一些實(shí)例。
[0037]圖4說明在典型MMF的端面處由常規(guī)折射光學(xué)耦合系統(tǒng)產(chǎn)生的發(fā)射條件的平面視圖。圓21表示典型MMF的50微米核心?？梢钥吹剑瑘D4中展示的視圖中最亮的區(qū)域?yàn)榫劢乖诤诵?1的中心處的光能，在核心21的中心處通常存在MMF中的缺陷。行進(jìn)通過所述MMF的激光與此類缺陷之間的相遇導(dǎo)致DMD，如上文論述，這導(dǎo)致帶寬及鏈路長度減小。
[0038]圖5說明在MMF 4的端面4a處由圖2及3中展示的光學(xué)耦合系統(tǒng)1(V或10"分別產(chǎn)生的發(fā)