CN101588205B - 三波长双向光纤通信系统及光发射次模块与光接收次模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三波长双向光纤通信系统，主要包含光纤、光发射次模块，以及光接收次模块；光发射次模块包含第一滤光片、双波长激光组件，以及第一检光组件。双波长激光组件经过第一滤光片发射第一激光光线λ1及第二激光光线λ2至光纤。第一检光组件经过第一滤光片接收由光纤所发出的第三激光光线λ3。光接收次模块包含第二滤光片、光收发组件，以及第二检光组件。光收发组件经过第二滤光片朝光纤发射第三激光光线λ3，并经过第二滤光片接收由光纤所发出的第一激光光线λ1。第二检光组件经过第二滤光片接收由光纤所发出的第二激光光线λ2。同时，本发明还涉及一种光发射次模块和一种光接收次模块。
Description
技术领域
本发明提供一种光纤通信系统，尤其是指一种三波长双向光纤通信系统及光发射次模块与光接收次模块。
背景技术
因特网提供一个便利的信息交换平台。由于音频或视频等信息传输量日益增大，传统客户端的传输电缆的最大传输速度逐渐不敷使用，促使光纤逐渐取代传统电缆，以提供使用者更大的信息传输量。
为了进一步提高光纤的信息传输量，常会采用波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplex)技术，使多个具有不同波长的光线同时在一条光纤中进行传输，以提高整体的信息传输量。
以往的三波长双向多任务传输，具有光发射次模块(TOSA，Transmitteroptical subassembly)，以及搭配光发射次模块的光接收次模块(ROSA，Receiveroptical subassembly)。其中，该光发射次模块具有各自分别以金属罐(TO-can)进行封装的两个激光组件以及一个检光组件，而该光接收次模块则具有各自分别以金属罐(TO-can)进行封装的一个激光组件以及两个检光组件。
然而，由于上述光发射次模块及光接收次模块的构造较为复杂，伴随的零件及组装成本较高，以致阻碍了三波长双向光纤通信的普及。因此，如何简化构造并降低制作成本，已成为业内人士重要的开发方向。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种三波长双向光纤通信系统及光发射次模块与光接收次模块，具有较简化的构造及较低的制作成本。
本发明的另一目的，在于提供一种用于三波长双向光纤通信系统的光发射次模块，具有较简化的构造及较低的制作成本。
本发明的再一目的，在于提供一种用于三波长双向光纤通信系统的光接收次模块，具有较简化的构造及较低的制作成本。
为达上述目的，本发明提供一种三波长双向光纤通信系统，主要包含光纤、光发射次模块，以及光接收次模块。该光纤包含相反的第一端面及第二端面。该光发射次模块包含第一滤光片、双波长激光组件，以及第一检光组件。该第一滤光片与该光纤的第一端面光学连接。该双波长激光组件经过该第一滤光片发射第一激光光线λ1及第二激光光线λ2至该光纤的第一端面。该第一检光组件经过该第一滤光片接收由该光纤的第一端面所发出的第三激光光线λ3，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该第一滤光片。该光接收次模块包含第二滤光片、光收发组件，以及第二检光组件。该第二滤光片与该光纤的第二端面光学连接。该光收发组件经过该第二滤光片朝该光纤的第二端面发射该第三激光光线λ3，并经过该第二滤光片接收由该光纤的第二端面所发出的该第一激光光线λ1。该第二检光组件经过该第二滤光片接收由该光纤的第二端面所发出的该第二激光光线λ2，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该第二滤光片。
此外，本发明提供另一种三波长双向光纤通信系统，主要包含光纤、光发射次模块，以及光接收次模块。该光纤包含相反的第一端面及第二端面。该光发射次模块包含第一滤光片、激光组件，以及第一光收发组件。该第一滤光片与该光纤的第一端面光学连接。该激光组件经过该第一滤光片发射第一激光光线λ1至该光纤的第一端面。该第一光收发组件经过该第一滤光片发射第二激光光线λ2，并经过该第一滤光片接收由该光纤的第一端面所发出的第三激光光线λ3，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该第一滤光片。该光接收次模块包含第二滤光片、检光组件、以及第二光收发组件。该第二滤光片与该光纤的第二端面光学连接。该检光组件经过该第二滤光片接收由该光纤的第二端面所发出的该第一激光光线λ1。该第二光收发组件，经过该第二滤光片接收由该光纤的第二端面所发出的该第二激光光线λ2，并经过该第二滤光片朝该光纤的第二端面发射该第三激光光线λ3，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2、以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该第二滤光片。
另外，本发明提供一种光发射次模块，包含滤光片、双波长激光组件，以及检光组件。该双波长激光组件经过该滤光片发射第一激光光线λ1及第二激光光线λ2。该检光组件经过该滤光片接收第三激光光线λ3，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该滤光片。
再者，本发明提供一种光接收次模块，包含滤光片、光收发组件、以及检光组件。该光收发组件经过该滤光片发射该第一激光光线λ1，并经过该滤光片接收第二激光光线λ2。该检光组件经过该滤光片接收第三激光光线λ3，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该滤光片。
最后，本发明还提供一种光发射次模块，包含滤光片、激光组件，以及光收发组件。该激光组件经过该滤光片发射第一激光光线λ1。该光收发组件经过该滤光片发射第二激光光线λ2，并经过该滤光片接收第三激光光线λ3，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该滤光片。
由以上技术方案可知，本发明三波长双向光纤通信系统及光发射次模块与光接收次模块，具有较简化的构造及较低的制作成本。
附图说明
图1为本发明的三波长双向光纤通信系统的第一较佳实施例的示意图；
图2为本发明的三波长双向光纤通信系统的第二较佳实施例的示意图；
图3为本发明的三波长双向光纤通信系统的第三较佳实施例的示意图；
图4为本发明的三波长双向光纤通信系统的第四较佳实施例的示意图。
附图标记说明
100光纤 110第一端面
120第二端 200光发射次模块
210第一滤光片 220双波长激光组件
221第一激光芯片 222第二激光芯片
230第一检光组件 240光纤止动件
250壳体 300光接收次模块
310第二滤光片 320光收发组件
321第三激光芯片 322检光芯片
330第二检光组件 340光纤止动件
350壳体 λ1第一激光光线
λ2第二激光光线 λ3第三激光光线
400光纤 410第一端面
420第二端面 500光发射次模块
510第一滤光片 520第一光收发组件
521第一激光芯片 522第一检光芯片
530激光组件 540光纤止动件
550壳体 600光接收次模块
610第二滤光片 620第二光收发组件
621第二激光芯片 622第二检光芯片
630检光组件 640光纤止动件
650壳体
具体实施方式
有关本发明的技术内容，在以下配合参考附图的四个较佳实施例中，将可清楚地说明。
如图1所示，为本发明的三波长双向光纤通信系统的第一较佳实施例的示意图，该光纤通信系统包含光纤100、与该光纤100光学连接的光发射次模块200，以及与该光纤100光学连接的光接收次模块300。
该光纤100可为单模光纤或多模光纤，其具有相反的第一端面110及第二端面120。
该光发射次模块200包含第一滤光片210、双波长激光组件220、第一检光组件230、光纤止动件240，以及用以固定前述各组件的相对位置的壳体250。
该第一滤光片210以预定角度面对该光纤100的第一端面110，用以与该光纤100光学连接。在本实施例中，该第一滤光片210为高通滤光片，并具有短波截止波长，波长小于该短波截止波长的光线无法穿透该第一滤光片210而会被第一滤光片210反射，而波长大于该短波截止波长的光线则可穿透该第一滤光片210。
双波长激光组件220具有共同以金属罐(TO-can)封装的第一激光芯片221及第二激光芯片222，并通过该第一滤光片210分别朝该光纤100的第一端面110发射波长大于该短波截止波长的第一激光光线λ1以及第二激光光线λ2。
在本实施例中，该第一激光芯片221为由半导体材质制成的法布里-珀罗(Fabry-Perot)边射型激光芯片，而该第二激光芯片222为半导体材质所制成的垂直共振腔面射型激光(VCSEL，vertical cavity surface emitting laser)芯片或水平共振腔面射型激光(HCSEL，horizontal cavity surface emitting laser)芯片。实际实施时，双波长激光组件220的结构、形式，和其所采用的激光芯片的形式，都不以本实施例为限，可视实际情况加以调整，只需可发射波长不同的该第一激光光线λ1及该第二激光光线λ2。在本实施例中，第一激光光线λ1的波长约为1310纳米，而第二激光光线λ2的波长约为1550纳米，实际实施时则不以此限。
该第一检光组件230包含以金属罐(TO-can)封装的砷化镓(GaAs)材质所制成的检光芯片(图中未示出)，用以接收由光纤100的第一端面110所发出并经由该第一滤光片210所反射的波长小于该短波截止波长的第三激光光线λ3。在本实施例中，该第三激光光线λ3的波长为850纳米，实际实施时则不以此限，只第三激光光线λ3的波长不同于第一激光光线λ1及第二激光光线λ2的波长。
该光纤止动件240配合壳体250以固定该光纤100的第一端面110的位置。
该光接收次模块300包含第二滤光片310、光收发组件320、第二检光组件330、光纤止动件340，以及用以固定前述各组件的相对位置的壳体350。
该第二滤光片310以预定角度面对该光纤100的第二端面120，用以与该光纤100光学连接。在本实施例中，该第二滤光片310为低通滤光片，并具有长波截止波长，波长大于该长波截止波长的光线无法穿透该第二滤光片310而会被反射，而波长小于该长波截止波长的光线则可穿透该第二滤光片310。
光收发组件320具有共同以金属罐封装的第三激光芯片321及检光芯片322，该第三激光芯片321通过该第二滤光片310朝向该光纤100的第二端面120发射波长小于该长波截止波长的该第三激光光线λ3，该检光芯片322则通过该第二滤光片310接收该光纤100的第二端面120所发出的波长小于该长波截止波长的该第一激光光线λ1。
该第二检光组件330包含以金属罐(TO-can)封装的砷化铟镓(InGaAs)材质所制成的检光芯片(图未示)，用以接收由光纤100的第二端面120所发出并经由该第二滤光片310所反射的波长大于该长波截止波长的该第二激光光线λ2。
该光纤止动件340配合壳体350以固定该光纤100的第二端面120的位置。
一方面，借助该光发射次模块200的双波长激光组件220的第一激光芯片221及第二激光芯片222分别通过该第一滤光片210发射第一激光光线λ1及第二激光光线λ2，经由光纤100传送至该光接收次模块300，并分别经由该第二滤光片310的透射及反射，分别传送至光收发组件320的检光芯片322及第二检光组件330，并分别由上述器件接收。
另一方面，借助该光接收次模块300的光收发组件320的第三激光芯片321通过该第二滤光片310发射第三激光光线λ3，经由光纤100传送至该光发射次模块200，经由该第一滤光片210的反射，传送至第一检光组件230，并由该第一检光组件230所接收，即构成本发明的可进行三波长双向传输的光纤通信系统。
如图2所示，为本发明的三波长双向光纤通信系统的第二较佳实施例的示意图，与第一较佳实施例大致相同，不同之处在于该光发射次模块200的第一滤光片210为低通滤光片，而该光接收次模块300的第二滤光片310为高通滤光片。
并且，一方面，该光发射次模块200的双波长激光组件220的第一激光芯片221及第二激光芯片222分别发射第一激光光线λ1及第二激光光线λ2，经由该第一滤光片210反射至光纤100，再经由光纤100传送至该光接收次模块300，并分别经由该第二滤光片310的反射及透射，分别传送至光收发组件320的检光芯片322及第二检光组件330，并分别由上述器件接收。
另一方面，该光接收次模块300的光收发组件320的第三激光芯片321发射第三激光光线λ3，经由该第二滤光片310反射至光纤100，再经由光纤100传送至该光发射次模块200，并穿透该第一滤光片210传送至第一检光组件230，并由该第一检光组件230所接收，即构成本发明的可进行三波长双向传输的光纤通信系统。
如图3所示，为本发明的三波长双向光纤通信系统的第三较佳实施例的示意图，该光纤通信系统包含光纤400、与该光纤400光学连接的光发射次模块500，以及与该光纤400光学连接的光接收次模块600。
该光纤400可为单模光纤或多模光纤，其具有相反的第一端面410及第二端面420。
该光发射次模块500包含第一滤光片510、激光组件530、第一光收发组件520、光纤止动件540，以及用以固定前述各组件的相对位置的壳体550。
该第一滤光片510以预定角度面对该光纤400的第一端面410，用以与该光纤400光学连接。在本实施例中，该第一滤光片510为低通滤光片，并具有长波截止波长，波长大于该长波截止波长的光线无法穿透该第一滤光片510而会被第一滤光片510反射，而波长小于该长波截止波长的光线则可穿透该第一滤光片510。
该激光组件530包含以金属罐(TO-can)封装的砷化铟镓(InGaAs)材质所制成的激光芯片(图未示)，用以经由该第一滤光片510的反射朝该光纤400的第一端面410发射波长大于该长波截止波长的第一激光光线λ1。在本实施例中，该第一激光光线λ1的波长为1550纳米，实际实施时则不以此限。
该第一光收发组件520具有共同以金属罐(TO-can)封装的第一激光芯片521及第一检光芯片522，该第一激光芯片521通过该第一滤光片510朝该光纤400的第一端面410发射波长小于该长波截止波长的第二激光光线λ2，该第一检光芯片522通过该第一滤光片510接收第三激光光线λ3。在本实施例中，第二激光光线λ2的波长为1310纳米，而第三激光光线λ3的波长为850纳米，实际实施时则不以此限，但第一激光光线λ1的波长不同于第二激光光线λ2的波长，且第二激光光线λ2的波长不同于第三激光光线λ3的波长。
该光纤止动件540配合壳体550以固定该光纤400的第一端面410的位置。
该光接收次模块600包含第二滤光片610、检光组件630、第二光收发组件620、光纤止动件640，以及用以固定前述各组件的相对位置的壳体650。
该第二滤光片610以预定角度面对该光纤400的第二端面420，用以与该光纤400光学连接。在本实施例中，该第二滤光片610为低通滤光片，并具有长波截止波长，波长大于该长波截止波长的光线无法穿透该第二滤光片610而会被反射，而波长小于该长波截止波长的光线则可穿透该第二滤光片610。
该检光组件630包含以金属罐(TO-can)封装的砷化铟镓(InGaAs)材质所制成的检光芯片(图未示)，用以接收由光纤400的第二端面420所发出并经由该第二滤光片610所反射的波长大于该长波截止波长的该第一激光光线λ1。
第二光收发组件620具有共同以金属罐封装的第二激光芯片621及第二检光芯片622，该第二激光芯片621通过该第二滤光片610朝向该光纤400的第二端面420发射波长小于该长波截止波长的该第三激光光线λ3，该第二检光芯片622则通过该第二滤光片610接收该光纤400的第二端面420所发出的波长小于该长波截止波长的该第二激光光线λ2。
该光纤止动件640配合壳体650以固定该光纤400的第二端面420的位置。
一方面，借助该光发射次模块500的激光组件530发射该第一激光光线λ1，经由该第一滤光片510的反射，再经由光纤400传送至该光接收次模块600，并经由该第二滤光片610的反射而传送至该检光组件630，并由该检光组件630所接收。并且，该第一光收发组件520的第一激光芯片521通过该第一滤光片510发射第二激光光线λ2，经由光纤400传送至该光接收次模块600，并穿透该第二滤光片610传送至第二光收发组件620，并由该第二检光芯片622所接收。
另一方面，借助该光接收次模块600的第二光收发组件620的第二激光芯片621通过该第二滤光片610发射第三激光光线λ3，经由光纤400传送至该光发射次模块500，穿透该第一滤光片510而传送至第一光收发组件520，并由该第一检光芯片522所接收，即构成本发明的可进行三波长双向传输的光纤通信系统。
如图4所示，为本发明的三波长双向光纤通信系统的第四较佳实施例的示意图，与第三较佳实施例大致相同，不同之处在于该光发射次模块500的第一滤光片510为高通滤光片，而该光接收次模块600的第二滤光片610为高通滤光片。
并且，一方面，该激光组件530发射该第一激光光线λ1，穿透该第一滤光片510，经由光纤400传送至该光接收次模块600，并穿透该第二滤光片610而传送至该检光组件630，并由该检光组件630所接收。并且，该光发射次模块500的第一光收发组件520的第一激光芯片521发射第二激光光线λ2，并经由该第一滤光片510的反射，再经由光纤400传送至该光接收次模块600，并经由该第二滤光片610的反射，传送至第二光收发组件620，并由第二检光芯片622所接收。
另一方面，该光接收次模块600的第二光收发组件620的第二激光芯片621发射第三激光光线λ3，经由该第二滤光片610的反射，经由光纤400传送至该光发射次模块500，经由该第一滤光片510的反射，传送至第一光收发组件520，并由该第一检光芯片522所接收，即构成本发明的可进行三波长双向传输的光纤通信系统。
此外，需说明的是上述数个较佳实施例中，所采用的金属罐封装以TO-46型或TO-56型为例说明，实际实施时则不以此限，可采用各种不同TO型的金属罐封装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实施范围。凡依本发明权利要求书所作的等效变化与修饰，都仍属于本发明专利所涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种三波长双向光纤通信系统，其特征在于，该系统包含：
光纤、光发射次模块及光接收次模块；
所述光纤包含相反的第一端面及第二端面；
所述光发射次模块，包含：
第一滤光片，与该光纤的第一端面光学连接，
双波长激光组件，经过该第一滤光片发射第一激光光线λ1及第二激光光线λ2至该光纤的第一端面，其中第一激光光线λ1的波长为1310纳米，第二激光光线λ2的波长为1550纳米，及
第一检光组件，经过该第一滤光片接收由该光纤的第一端面所发出的第三激光光线λ3，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该第一滤光片；
所述光接收次模块，包含：
第二滤光片，与该光纤的第二端面光学连接，
光收发组件，经过该第二滤光片朝该光纤的第二端面发射该第三激光光线λ3，并且经过该第二滤光片接收由该光纤的第二端面所发出的该第一激光光线λ1，及
第二检光组件，经过该第二滤光片接收由该光纤的第二端面所发出的该第二激光光线λ2，其中该第一激光光线λ1、该第二激光光线λ2，以及该第三激光光线λ3的至少一者是以反射的方式经过该第二滤光片。
2.根据权利要求1所述的三波长双向光纤通信系统，其特征在于，该双波长激光组件包含共同以金属罐封装的第一激光芯片及第二激光芯片。
3.根据权利要求2所述的三波长双向光纤通信系统，其特征在于，该光收发组件包含共同以金属罐封装的第三激光芯片及检光芯片。
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