CN100337138C - 可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种可提升光纤耦合效率的双向光收发模组(Bi-Di TRx)结构，双向光收发模组具有发光源及光纤抽头(Fiber Stub)，其结构的特征在于发光源是以一斜角角度装入双向光收发模组，可使发光源与光纤抽头(Fiber Stub)二者间的光轴完全对准，进而提升光纤耦合效率。

Description

可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构
技术领域
本发明为一种双向光收发模组(Bi-Di TRx)结构，尤指发光源是以一斜角角度装入双向光收发模组内，使得双向光收发模组的发光源与其光纤抽头(Fiber Stub)间，由二者产生的光轴完全对准，因而可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构。
背景技术
双向光收发模组(Bi-Di TRx，Bi-directional Transceiver Module)，是指在一条单模光纤(SMF，Single Mode Fiber)中，可同时发送及接收两道不同波长(1550/1310nm)的光源，而达到双向传输的模组设计。此种双向传输的设计，可增加光纤频宽的使用，相较于传统双光纤传输模组的设计，不仅可节省一条光纤的使用，并可缩小模组体积，增加机房对于频宽密度的使用。
图1所示为Bi-Di TRx的示意图，主要由雷射二极管11(LD，Laser Diode)、PIN感光二极管12(PD，PIN Photo Diode)、分波多任务器13(WDM，Wavelength DivisionMultiplexer)及滤波器14(Edge Filter)共同组装于模组外壳17所构成，可透过光纤接头15及光纤抽头18(Fiber Stub)连接单模光纤16(SMF，Single Mode Fiber)进行双向的讯号传输。
Bi-Di TRx的工作原理，是以LD11为发光源，接收由驱动电路(Driver)输出的电讯号，转换为波长λ1(如1550nm)的光讯号后发送；而以PD12为感光装置，来接收波长λ2(如1310nm)的光讯号，并转换为电讯号，再经由转阻放大器(TIA，Transimpedance Amplifier)将电讯号放大输出。图1中的WDM13，是用来分离λ1和λ2两道不同波长的光源，让LD11发送的λ1光讯号得以穿透WDM13，经由FiberStub18到达SMF16发送出去；而SMF16所传来的λ2光讯号，则经WDM13反射，再透过Edge Filter14由PD12接收，藉以达到双波长的双向传输目的。置放EdgeFilter14，可使PD12仅能接收λ2光讯号而排除λ1光讯号，藉以达到降低OpticalCross-Talk的目的。
图2所示，为习知的Bi-Di TRx结构，其中LD11是笔直装入模组外壳17内，其光轴与Fiber Stub18的中心轴对准，以便光讯号能够与Fiber Stub18耦合(Coupling)并传输至SMF16发送出去。不过，习知Fiber Stub18的光纤端面，并非与其中心轴垂直的平面，而是夹角8度的斜面，结果造成图2中，LD11与Fiber Stub18间的光轴并不能完全对准，导致两者间光讯号耦合效率不佳，因而降低其传输效果。因此，针对习用技术的缺失，有必要加以改进。
发明内容
为了改进习用技术的缺点，本发明乃构思一种可提升光纤耦合效率的双向光收发模组(Bi-Di TRx)结构，其结构的特征在于Bi-Di TRx中的发光源LD，是以一斜角角度装进模组外壳，而非习用技术的笔直装入模组外壳。而根据实际的研究结果，以一定的倾斜角度装设LD，让LD本体与光纤抽头(Fiber Stub)的中心轴保持适度的倾斜偏移，将会让LD与Fiber Stub间的光轴完全对准，进而达到提升光纤耦合效率的目的。
为达上述目的，本发明提出一种可提升光纤耦合效率的双向光收发模组(Bi-DiTRx)结构，该双向光收发模组具有一发光源及一光纤抽头(Fiber Stub)，其结构的特征在于该发光源是以一斜角角度装入该双向光收发模组，可使该发光源的光轴与该光纤抽头(Fiber Stub)的光轴完全对准，进而提升光纤耦合效率。
如所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其中该发光源为一雷射二极管(LD，Laser Diode)。
如所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其中该斜角的角度大小可因该光纤抽头(Fiber Stub)的光纤材质与端面的角度而改变。
如所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其中该斜角的角度为3.7度。
如所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其中该斜角的角度范围为1.7至5.7度。
如所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其中该发光源的该斜角的倾斜方向，是与该光纤抽头(Fiber Stub)里涵盖其中心轴的斜切面的倾斜方向相反。
如所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其中该双向光收发模组的模组外壳具有一斜面，以便于在该斜面装入该发光源。
如所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其中该双向光收发模组的模组外壳内包含一倾斜通道。
附图说明
本发明得藉由下列图标及详细说明，俾得一更深入的了解：
图1：习知的双向光收发模组(Bi-Di TRx)示意图。
图2：习知的双向光收发模组(Bi-Di TRx)结构示意图。
图3：本发明较佳实施例的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组(Bi-Di TRx)结构示意图。
图4：雷射二极管(LD)的倾斜方向与光纤抽头(Fiber Stub)的斜切面的示意图。
图5：本发明另一较佳实施例。
附图中：
11：雷射二极管(LD，Laser Diode)
12：PIN感光二极管(PD，PIN Photo Diode)
13：分波多任务器(WDM，Wavelength Division Multiplexer)
14：滤波器(Edge Filter)             15：光纤接头
16：单模光纤(SMF，Single Mode Fiber)
17：模组外壳                        18：光纤抽头(Fiber Stub)
31：具有斜面的模组外壳
51：内部具有倾斜通道的模组外壳
λ1、λ2：特定波长的光讯号(如1550、1310nm)
θ：斜角
具体实施方式
请参见图3，为本发明较佳实施例的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组(Bi-Di TRx)结构示意图。为了让LD11与具有斜切面的光纤抽头18(Fiber Stub)间的光轴能够完全对准，以提高两者间的光讯号耦合效率，本发明乃根据实际的研究结果，在双向光收发模组(Bi-Di TRx)的结构设计上，让LD11如图3所示地，倾斜一斜角θ装设在模组外壳31内，如此可以提升LD11与Fiber Stub18的光讯号耦合效率达50％以上。其中，LD11斜角θ倾斜的方向，是如图4所示，与Fiber Stub18里涵盖中心轴的8度斜切面的倾斜方向相反。至于斜角θ的角度大小，是和Fiber Stub18的光纤材质有关，其中斜角θ的角度范围为1.7至5.7度。在本发明较佳实施例中，斜角θ的典型值为3.7度。
另外，为了便于装设LD11，本发明较佳实施例的图3中的模组外壳31，在结构设计上在装设LD11的一面是为斜面(斜面角度可以取斜角θ)，并于模组外壳31内部设置通道，如此可方便组装LD11。或者，如图5所示，模组外壳51不设斜面，仅在内部设置倾斜通道，让装入的LD11具有斜角θ的倾斜角度亦可达到目的。
综上所述，本发明是针对习用技术提出改善，藉由改变双向光收发模组(Bi-DiTRx)的结构，让Bi-Di TRx中的发光源，雷射二极管(LD，Laser Diode)，得以一斜角角度装进Bi-Di TRx的模组外壳内，使LD本体与光纤抽头(Fiber Stub)的中心轴保持适度的倾斜偏移。而本发明的进步性在于，根据实际的研究结果，以一定倾斜角度装设LD，让LD本体与Fiber Stub的中心轴保持适度的倾斜偏移的Bi-Di TRx结构，将可使LD与Fiber Stub间的光轴完全对准，因而大幅提升光纤耦合效率达50％以上。因此，本发明对于改善习用技术中，光纤耦合效率不佳的情形，可谓是具有重大的贡献与进步性。
本发明所揭露的技术，得由熟习本技术人士据以实施，而其前所未有的作法亦具备专利性，爰依法提出专利的申请。惟上述的实施例尚不足以涵盖本发明所欲保护的专利范围，因此，提出申请专利范围如附。

Claims (8)

1、一种可提升光纤耦合效率的双向光收发模组(Bi-Di TRx)结构，该双向光收发模组具有一发光源及一光纤抽头(Fiber Stub)，其结构的特征在于，该发光源是以一斜角角度装入该双向光收发模组，可使该发光源与该光纤抽头(Fiber Stub)间的光轴完全对准，进而提升光纤耦合效率。
2、如权利要求1所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其特征在于，其中该发光源为一雷射二极管(LD，Laser Diode)。
3、如权利要求1所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其特征在于，其中该斜角的角度大小可因该光纤抽头(Fiber Stub)的光纤材质而改变。
4、如权利要求1所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其特征在于，其中该斜角的角度为3.7度。
5、如权利要求1所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其特征在于，其中该斜角的角度范围为1.7至5.7度。
6、如权利要求1所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其特征在于，其中该发光源的该斜角的倾斜方向，是与该光纤抽头(Fiber Stub)里涵盖其中心轴的斜切面的倾斜方向相反。
7、如权利要求1所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其特征在于，其中该双向光收发模组的模组外壳具有一斜面，以便于在该斜面装入该发光源。
8、如权利要求1所述的可提升光纤耦合效率的双向光收发模组结构，其特征在于，其中该双向光收发模组的模组外壳内包含一倾斜通道。
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