CN102354033A - 一种prx30 10g epon单纤三向olt及其封装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PRX30 10G EPON单纤三向OLT，该单纤三向OLT包括光纤、第一激光二极管、第二激光二极管、光电二极管、第一透镜和第二透镜，光电二极管的端面为半球形，第一透镜和第二透镜之间设置有第一分光器，光纤与第二激光二极管之间设置有第二分光器；第一透镜与第一激光二极管、第二透镜与第二激光二极管同光轴且光轴为一直线。本发明PRX30 10G EPON单纤三向OLT能兼容1.25Gb/s和10Gb/s两种速率，符合IEEE802.3av-2009PRX30接口标准，实现模拟接收及数字收发功能，节省光纤资源，且具有高耦合效率的特性，满足了高输出功率的需求，同时封装尺寸小。

Description

一种PRX30 10G EPON单纤三向OLT及其封装
技术领域
本发明涉及一种光收发模块及其封装，属于光纤收发器领域。 
背景技术
EPON是把简单经济的以太网技术与PON的传输结构结合起来，采用单一的以太网帧来传输各种业务的技术。EPON通过扩展第三波长(1550nm)已经具有实现传输视频广播的能力，随着FTTX(光纤到用户终端)技术的推广和普及，高速宽带业务逐步改变着人们的生活和工作方式，家庭高清晰互动影视节目、远程医疗、远程教育等不再遥远，人们对带宽的需求不断增加，使目前的1GEPON技术所提供的带宽逐渐不能满足宽带业务的需求。因此，能够提供更高带宽的10G EPON技术成为非常有吸引力的解决方案，而10G EPON OLT光模块是该系统的重要组成部分。在1.25Gb/s向10Gb/s的过渡中，1.25Gb/s和10Gb/s两种速率将会长时间的共存，因此，兼容1.25Gb/s和10Gb/s两种速率的OLT将会有很大的市场需求。 
发明内容
本发明的目的就在于提供一种PRX3010G EPON单纤三向OLT及其封装，能兼容1.25Gb/s和10Gb/s两种速率，封装尺寸小，且其耦合效率高，能满足高输出功率的需求。 
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的： 
一种PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，包括光纤、第一激光二极管、第二激光二极管、光电二极管、第一透镜和第二透镜，第一透镜和第二透镜之间设置有第一分光器，光纤与第二激光二极管之间设置有第二分光器；第一透镜与第一激光二极管、第二透镜与第二激光二极管同光轴且光轴为一直线。 
根据本发明的实施例，所述第一分光器上镀有增透膜和增反膜，所述第二分光器上镀有增反膜。 
根据本发明的实施例，所述分第一光器对应第二激光二极管的一面镀有增透膜，对第一激光电二极管的一面镀有增反膜。 
根据本发明的实施例，所述第二分光器对应光电二极管的一面镀有增反膜。 
根据本发明的实施例，所述第一分光器、第二分光器在光路中倾斜放置。 
根据本发明的实施例，所述第一透镜为第一非球面透镜，第二透镜为第二球透镜。 
根据本发明的实施例，所述第一激光二极管置于第一非球面透镜的焦点处，所述第二激光二极管置于第二球透镜的焦点处。 
根据本发明的实施例，所述第一非平面透镜的平面呈水平状态设置于第一分光器的一侧，第二球透镜设置于第一分光器的另一侧，第二分光器设置于第一分光器与光纤之间，第二分光器与第一分光器没有接触。 
根据本发明的实施例，所述第一透镜为第一球透镜，所述第二透镜为第二非球面透镜。 
根据本发明的实施例，所述第一激光二极管置于第一球透镜的焦点处，所 述第二激光二极管置于第二非球面透镜的焦点处。 
根据本发明的实施例，所述第一球透镜设置于第一分光器的一侧，第二非球面透镜的平面呈竖直状态设置于第一分光器的另一侧，第二分光器设置于第一分光器与光纤之间，第二分光器与第一分光器接触。 
本发明的另一个方面，提供一种应用于所述PRX3010G EPON单纤三向OLT的封装，该封装包括第一激光二极管安装端、第二激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，封装的内部有第一透镜、第一分光器、第二分光器、第二透镜相对应的空腔。 
本发明的再一个方面，提供一种应用于所述PRX3010G EPON单纤三向OLT的封装，该封装包括第一激光二极管安装端、第二激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，其特征在于，封装的内部有第一分光器、第二分光器、第一非球面透镜和第二球透镜相对应的空腔；所述空腔的上壁设置有与第一分光器、第二分光器上端相适配的第二承放槽。 
根据本发明的实施例，所述空腔的下壁设置有与第一分光器、第二分光器下端相适配的第二承放槽；所述空腔的下壁还设置有与第二球透镜相适配的第一承放槽。 
本发明还进一步提供一种使用上述的封装的方法，先将第二分光器、第一分光器通过第二激光二极管安装端倾斜放置于空腔中的第二承放槽中，第二分光器、第一分光器的上、下端通过黏胶与封装粘结，再将第一非球面透镜通过第一激光二极管安装端置入空腔内，并使得第一非球面透镜的平面呈水平状态，第一非球面透镜的两端通过黏胶与封装粘结；将第二球透镜通过第二激光二极管安装端置入空腔下壁的第一承放槽中，并使第二球透镜下端通过黏胶与 封装粘结。 
本发明还提供另外一种应用于上述PRX3010G EPON单纤三向OLT的封装，包括激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，封装的内部有与分光器、第一球透镜和第二非球面透镜相对应的空腔；所述空腔的下壁设置有与第一球透镜相适配的第一承放槽。 
根据本发明的实施例，所述空腔的上、下壁均设置有与第一分光器、第二分光器上、下端相适配的第二承放槽。 
本发明提供一种使用上述的封装的另一方法，先将第二分光器、第一分光器通过第二激光二极管安装端倾斜放置于空腔中的第二承放槽中，第二分光器、第一分光器的上、下端通过黏胶与封装粘结，再将第一球透镜通过第一激光二极管安装端置入空腔下壁的第一承放槽中，并使第一球透镜下端通过黏胶与封装粘结；将第二非球面透镜通过第二激光二极管安装端置入空腔内，并使得第二非球面透镜的平面呈竖直状态，第二非球面透镜的两端通过黏胶与封装粘结。 
与现有技术相比，本发明的优点在于： 
1、本发明的PRX3010G EPON单纤三向OLT能兼容1.25Gb/s和10Gb/s两种速率，符合IEEE802.3av-2009PRX30接口标准，实现模拟接收及数字收发功能，节省光纤资源，降低了ONU(光网络单元)用户端的成本。 
2、本发明中运用非球面透镜，利用其具有高耦合效率的特性，满足了高输出功率的需求。 
3、应用球型透镜具有延长聚光焦距的作用，非球面透镜搭配球型透镜的设计，可供搭配不同包装方式的LD T0组件来完成产品的耦合封装，且尺寸较小。 
附图说明
图1为本发明的外形结构图； 
图2为本发明实施例1的结构图； 
图3为本发明实施例2的结构图； 
图4为本发明实施例1中封装的结构图； 
图5为本发明实施例2中封装的结构图； 
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施对本发明作进一步说明； 
本发明公开了一种PRX3010G EPON单纤三向OLT，包括第一激光二极管4、第二激光二极管3、第一分光器5-1、第二分光器5-2、光电二极管1、光纤6、第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和第二透镜设置分别设置在第一分光器的两侧；第二分光器5-2设置于光纤6与第二激光二极管3之间，所述第一分光器5-1对应第二激光二极管3的一面镀有增透膜，增透膜使得入射光在增透膜的上下两表面的反射光相消，导致反射光能减小，透射光能相对增大。第一分光器5-1对应光纤6的一面镀有增反膜，所述第二分光器5-2对应光电二极管1的一面镀有增反膜，增反膜的原理与增透膜相反，它使从膜前后表面反射出来的光叠加增强，这样由能量守知透射光必减弱，导致透射光能小，而反射光能强。镀膜常用的材料有MgF2、TiO2、ZnSe、陶瓷红外光红外增透膜、乙烯基倍半硅氧烷杂化膜等；常用的镀膜方法有真空蒸镀、化学起相沉积、溶胶-凝胶镀膜等方法。三者相比较，溶胶-凝胶镀膜设备简单、能在常温常压下操作、膜层均匀性高、微观结构可控，适于不同形状、尺寸的基片、能通过控制配方、制备工艺得到高激光破坏阈值的光学薄膜，本发明采用溶胶-凝胶镀膜对第一 分光器5-1、第二的分光器5-2进行镀膜。 
其中第一透镜与第一激光二极管4、第二透镜与第二激光二极管3同光轴且光轴为一直线，这样缩小了收发模块的纵向尺寸，并使得光路传输效果最好，光损失最小。 
其中所述第一透镜和第二透镜可以是球透镜，也可以是非球面透镜。 
对于本发明的球透镜的加工：将一个立方体去除多面体的棱角，如此下去，立方体就变成了一个近球体；然后将这个近球体放入滚桶中进行粗磨，根据需要在滚桶中加入各种磨料辅助物，滚桶中的盘里有许多同心圆的槽，近球体被置于槽中，并用相同的盘和之一起作相对运动，加入磨料，这样可以对近球体进行磨削；最后对玻璃球进行抛光，一般使用柔性抛光模，它能在球表面移动时改变自己的表面形状，始终与球的加工面保持吻合，用来改善表面的粗糙程度，另外它一般不能改善加工表面的面形。 
对于本发明的非球面透镜的加工，先将光学玻璃进行软化熔融，再将熔融状态的光学玻璃毛坯倒入采用特殊材料精密加工成的压型模具中，在无氧化气氛的环境中，将玻璃和模具一起加热升温至玻璃的软化点附近，在玻璃和模具大致处于相同温度条件下，利用模具对玻璃施压。接下来，在保持所施压力的状态下，一边冷却模具，使其温度降至玻璃的转化点以下，一边冷却玻璃透镜，然后将成型的非球面透镜从模具上取下。 
实施例1： 
参见图1、图2所示的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其包括第一非球面透镜7-1和第二球透镜8-2、光电二极管1、第一分光器5-1、第二分光器5-2，所述光电二极管1的端面为半球形，第一分光器5-1在光路中倾斜角呈120° 设置，第二分光器5-2在光路中倾斜角呈45°设置于第一分光器5-1与光纤6之间，第二分光器5-2与第一分光器5-1没有接触，第一非球面透镜7-1的平面呈水平状态设置于第一分光器5-1的一侧，第二球透镜8-2设置于第一分光器5-1的另一侧；所述第一激光二极管4设置于第一非球面透镜7-1的焦点处，第二激光二极管3设置于第二球透镜8-2的焦点处。应用于该单纤三向OLT的封装2(如图4所示)，包括第一激光二极管安装端2-2、第二激光二极管安装端2-3、光电二极管安装端2-4和光纤安装端2-5，封装2的内部有与第一分光器5-1、第二分光器5-2、第一非球面透镜7-1和第二球透镜8-2相对应的空腔9；空腔9的下壁设置有与第二球透镜8-2相适配的第一承放槽2-6，第一承放槽2-6对第二球透镜8-2起到固定作用，空腔9的上、下壁均设有与第一分光器5-1、第二分光器5-2上、下端相适配的第二承放槽2-7；第二承放槽2-7对第一分光器5-1、第二分光器5-2起到定位作用，同时也保证了第一分光器5-1的倾斜面是面向第一激光二极管4和第二激光二极管3，第二分光器5-2的倾斜面是面向光电二极管1和光纤6的。 
使用该封装2的方法，先将第二分光器5-2(在光路中倾斜角呈45°)、第一分光器5-1(在光路中倾斜角呈120°)通过第二激光二极管安装端2-3倾斜放置于空腔9中的第二承放槽2-7中，第二分光器5-2、第一分光器5-1的上、下端通过黏胶与封装2粘结，再将第一非球面透镜7-1通过第一激光二极管安装端2-2置入空腔9内，并使得第一非球面透镜7-1的平面呈水平状态，第一非球面透镜7-1的两端通过黏胶与封装2粘结；将第二球透镜8-2通过第二激光二极管安装端2-3置入空腔9下壁的第一承放槽2-6中，并使第二球透镜8-2下端通过黏胶与封装2粘结。 
实施例2： 
参见图1、图3所示的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其包括第一球透镜7-1和第二非球面透镜8-2、光电二极管1、第一分光器5-1、第二分光器5-2，所述光电二极管1的端面为半球形，第一分光器5-1在光路中倾斜角呈135°设置，第二分光器5-2在光路中倾斜角呈45°设置于第一分光器5-1与光纤6之间，第二分光器5-2的上端与第一分光器5-1的上端接触，第二非球面透镜8-2的平面呈竖直状态设置于第一分光器5-1的一侧，第一球透镜7-1设置于第一分光器5-1的另一侧；所述第一激光二极管4设置于第一球透镜7-1的焦点处，第二激光二极管3设置于第二非球面8-2的焦点处。应用于该单纤三向OLT的封装2(如图5所示)，包括第一激光二极管安装端2-2、第二激光二极管安装端2-3、光电二极管安装端2-4和光纤安装端2-5，封装2的内部有与第一分光器5-1、第二分光器5-2、第一球透镜7-1和第二非球面透镜8-2相对应的空腔9；空腔9的一侧壁设置有与第一球透镜7-1相适配的第一承放槽2-6，第一承放槽2-6对第一球透镜7-1起到固定作用，空腔9的上、下壁均设有与第一分光器5-1、第二分光器5-2上、下端相适配的第二承放槽2-7；第二承放槽2-7对第一分光器5-1、第二分光器5-2起到定位作用，同时也保证了第一分光器5-1的倾斜面是面向第一激光二极管4和第二激光二极管3，第二分光器5-2的倾斜面是面向光电二极管1和光纤6的。 
使用该封装2的方法，先将第二分光器5-2(在光路中倾斜角呈45°)、第一分光器5-1(在光路中倾斜角呈135°)通过第二激光二极管安装端2-3倾斜放置于空腔9中的第二承放槽2-7中，第二分光器5-2、第一分光器5-1的上、下端通过黏胶与封装2粘结，第二分光器5-2和第一分光器5-1的上端 通过黏胶粘结，再将第二非球面透镜8-2通过第二激光二极管安装端2-3置入空腔9内，并使得第二非球面透镜8-2的平面呈竖直状态，第二非球面透镜8-2的两端通过黏胶与封装2粘结；将第一球透镜7-1通过第一激光二极管安装端2-2置入空腔9侧壁的第一承放槽2-6中，并使第一球透镜7-1侧壁通过黏胶与封装2粘结。 

Claims (21)

1.一种PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，包括光纤、第一激光二极管、第二激光二极管、光电二极管、第一透镜和第二透镜，光电二极管的端面为半球形，第一透镜和第二透镜之间设置有第一分光器，光纤与第二激光二极管之间设置有第二分光器；第一透镜与第一激光二极管、第二透镜与第二激光二极管同光轴且光轴为一直线。
2.根据权利要求1所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一分光器上镀有增透膜和增反膜，所述第二分光器上镀有增反膜。
3.根据权利要求2所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述分第一光器对应第二激光二极管的一面镀有增透膜，对第一激光电二极管的一面镀有增反膜。
4.根据权利要求2所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第二分光器对应光电二极管的一面镀有增反膜。
5.根据权利要求1所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一分光器、第二分光器在光路中倾斜放置。
6.根据权利要求1至5之一所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一透镜为第一非球面透镜，第二透镜为第二球透镜。
7.根据权利要求6所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一激光二极管置于第一非球面透镜的焦点处，所述第二激光二极管置于第二球透镜的焦点处。
8.根据权利要求7所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一非平面透镜的平面呈水平状态设置于第一分光器的一侧，第二球透镜设置于第一分光器的另一侧。
9.根据权利要求8所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第二分光器设置于第一分光器与光纤之间，第二分光器与第一分光器没有接触。
10.根据权利要求1至5之一所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一透镜为第一球透镜，所述第二透镜为第二非球面透镜。
11.根据权利要求10所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一激光二极管置于第一球透镜的焦点处，所述第二激光二极管置于第二非球面透镜的焦点处。
12.根据权利要求11所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第一球透镜设置于第一分光器的一侧，第二非球面透镜的平面呈竖直状态设置于第一分光器的另一侧。
13.根据权利要求12所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT，其特征在于，所述第二分光器设置于第一分光器与光纤之间，第二分光器与第一分光器接触。
14.一种应用于权利要求1至5所述PRX3010G EPON单纤三向OLT的封装，其特征在于，包括第一激光二极管安装端、第二激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，封装的内部有第一透镜、第一分光器、第二分光器、第二透镜相对应的空腔。
15.一种应用于权利要求7至9所述的PRX3010G EPON单纤三向OLT的封装，包括第一激光二极管安装端、第二激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，其特征在于，封装的内部有第一分光器、第二分光器、第一非球面透镜和第二球透镜相对应的空腔；所述空腔的上壁设置有与第一分光器、第二分光器上端相适配的第二承放槽。
16.根据权利要求15所述的封装，其特征在于，所述空腔的下壁设置有与第一分光器、第二分光器下端相适配的第二承放槽。
17.根据权利要求16所述的封装，其特征在于，所述空腔的下壁还设置有与第二球透镜相适配的第一承放槽。
18.使用权利要求15至17的封装的方法，其特征在于，
先将第二分光器、第一分光器通过第二激光二极管安装端倾斜放置于空腔中的第二承放槽中，第二分光器、第一分光器的上、下端通过黏胶与封装粘结，再将第一非球面透镜通过第一激光二极管安装端置入空腔内，并使得第一非球面透镜的平面呈水平状态，第一非球面透镜的两端通过黏胶与封装粘结；将第二球透镜通过第二激光二极管安装端置入空腔下壁的第一承放槽中，并使第二球透镜下端通过黏胶与封装粘结。
19.一种应用于权利要求11-13所述PRX3010G EPON单纤三向OLT的封装，包括第一激光二极管安装端、第二激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，其特征在于，封装的内部有第一分光器、第二分光器、第一球透镜和第二非球面透镜相对应的空腔；所述空腔的侧壁设置有与第一球透镜相适配第一承放槽。
20.根据权利要求19所述的封装，其特征在于，所述空腔的上、下壁均设置有与第一分光器、第二分光器上、下端相适配的第二承放槽。
21.使用权利要求19-20所述的封装的方法，其特征在于，
先将第二分光器、第一分光器通过第二激光二极管安装端倾斜放置于空腔中的第二承放槽中，第二分光器、第一分光器的上、下端通过黏胶与封装粘结，再将第一球透镜通过第一激光二极管安装端置入空腔下壁的第一承放槽中，并使第一球透镜下端通过黏胶与封装粘结；将第二非球面透镜通过第二激光二极管安装端置入空腔内，并使得第二非球面透镜的平面呈竖直状态，第二非球面透镜的两端通过黏胶与封装粘结。
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