有源光缆中光路耦合系统的设计

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:RichieHDD
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着互联网+时代数据的快速交换,有源光缆(AOC)集成了多模光纤光缆、光收发模组和控制芯片等,具有传输容量大、能耗低等优势,是数据中心、高性能计算机群等领域理想的光互连线缆。本文研究芯片托盘型垂直腔面发射激光器(VCSEL)与多模光纤(MMF)的耦合问题,首先在模式耦合理论基础上,采用重叠积分法,构造了计算VCSEL横模与MMF模场的能量耦合效率数学模型。利用数值软件MATLAB计算了:(1)当VCSEL与MMF直接对准耦合时,计算通信级VCSEL辐射的低四阶横模与MMF模场的能量耦合效率;(2)当VCSEL中心与MMF轴心间发生纵、横向位移时,计算分析了01横模与MMF的01、02、11模场能量耦合效率,计算结果表明,当VCSEL与MMF两轴心横向偏移7.5μm时,两者的耦合效率为50%,当VCSEL与MMF间轴向位移从0mm增大到1mm处,两者的耦合效率下降到8%。考虑芯片托盘型VCSEL与MMF之间存在一定位移,为了提高两者的耦合效率,利用光学软件ZEMAX优化设计了曲率半径为2.549mm,中心厚度为2mm的非球面透镜耦合系统,并在光学分析软件TRACEPRO中仿真从光源到光纤的实际耦合光路,仿真结果表明,当VCSEL出射端面与MMF入射端面分别位于两透镜的焦点处时,耦合效率为86%,同时,VCSEL芯片中心相对MMF入射端面的轴心横向偏移10μm时,VCSEL与MMF的耦合效率下降到56%。根据TP中的仿真系统,搭建实际传输光路系统,并对系统进行相关数据测量,(1)VCSEL与MMF之间未加耦合透镜系统,两者的中心相对横向偏移从0μm到20μm时,耦合效率从4.7%下降到0.12%;(2)VCSEL与MMF之间加耦合透镜系统,两者的中心相对横向偏移从0μm到20μm时,耦合效率从84%下降到25%,当耦合对准时,设计的透镜耦合系统使两者的耦合效率提高79%。由于光学元件对光束的吸收、散射及端面反射等因素影响,实验数据略小于理论计算,实验结果表明,芯片焊接过程中,应尽量避免VCSEL芯片的横向偏移,控制误差在?3μm内。
其他文献
<正>近几年,煤矸石的综合利用越来越广泛。新建和旧轮窑改造的煤矸石砖厂烧成窑炉设备基本上是隧道窑,且绝大部分是大断面一次码烧隧道窑,江西省上饶地区亦不例外。由于轮窑
目的:探讨胃癌组织p21^WAF1基因表达与组蛋白乙酰化的关系。方法:利用RT—PCR对53例原发性胃癌的癌组织、癌旁组织和正常胃黏膜的p21^WAF1 mRNA表达进行分析;同时对其中p21^WAF1
本文以危害识别和风险评估为基础,以风险管控为核心,以人的不安全行为和物的不安全状态的管控为重点,介绍了石油工程施工企业安全责任、安全监督、过程管控、安全考核等安全
随着人口不断增加,水资源匮乏已成为急需解决的重大问题。为保证经济能够持续、和谐发展下去,人们需要保护水资源,并合理开发和利用,扩大宣传度,提高民众对生态水资源保护及
完善校园安全文化体系建设是实现高职校园安全文化建设水平全面提升,保障高职院校可持续发展的重要基础。高职校园安全文化建设在物质文化层面有一定的改善,但在制度、行为、
近些年来,由于河流运动的复杂性和护岸设计的多样性,生态型护岸在河道堤防整治工程中得到了非常广泛的应用。然而,生态型护岸一旦在设计或选材方面存在着考虑不周的情况,则会
外语测评素养对外语教学至关重要,已成为外语教师的必备能力之一。高职英语教师测评素养包括“测什么”“如何测”“为什么这样测”3个维度。政府部门从宏观层面加以规划,高
近年来洁净技术在制药工业生产中,得到更广泛的应用,许多药厂、医院制剂室新建改造了洁净生产区,关于它们的洁净度是否能达到GMP要求,必须通过技术测定才能判断。 1 洁净生产
随着社会不断的发展,人们的生活质量逐渐提升,对于建筑工程项目的质量要求也越来越高。加强建筑工程项目的管理是建筑企业在未来发展的必然趋势,它可以有效的保证建筑工程项
对低压配电网络中广泛使用的低压断路器作了简单介绍,指出了各类断路器的使用范围。对终端配电箱中的低压断路器的选择提出了几个应该注意的问题,并建议终端配电箱中的进线开