CN102870037B - 可调光滤波器、可调光组件和多波长无源光网络系统 - Google Patents

可调光滤波器、可调光组件和多波长无源光网络系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种可调光滤波器，包括基片、可调滤波单元、温度控制单元和壳体；所述基片、所述可调滤波单元和所述温度控制单元封装在所述壳体内部，所述壳体包括光入射窗口和光出射窗口；所述基片邻近所述光入射窗口或所述光出射窗口设置，用于支持所述可调滤波单元；所述温度控制单元设置在所述可调滤波单元表面，用于通过温度控制的方式调整所述可调滤波单元的通道波长；其中，所述光入射窗口、所述可调滤波单元和所述光出射窗口光路对准。本申请还提供一种光接收组件、光收发组件和多波长无源光网络系统。

Description

可调光滤波器、可调光组件和多波长无源光网络系统
技术领域
本申请主要涉及光通信技术，特别地，涉及一种可调光滤波器、可调光组件和多波长无源光网络(PassiveOpticalNetwork,PON)系统。
背景技术
无源光网络(PON)技术是目前一种主要的宽带接入技术。传统的PON系统是一种基于时分复用(TimeDivisionMultiplexing,TDM)机制的点到多点网络系统，请参阅图1，通常PON系统包括位于局侧的光线路终端(OpticalLineTerminal,OLT)、位于用户侧的多个光网络单元(OpticalNetworkUnit,ONU)以及连接在所述OLT和ONU之间的光分配网络(OpticalDistributingNetwork,ODN)。其中，所述ODN用于分发或复用OLT和ONU之间的数据信号，以使所述多个ONU可以共享光传输通道。
在上述基于TDM机制的PON系统中，从OLT到ONU的方向称为下行，由OLT按照TDM方式将下行数据流广播到所有ONU，各个ONU只接收带有自身标识的数据；从ONU到OLT的方向为上行，由于各个ONU共享光传输通道，为了保证各个ONU的上行数据不发生冲突，所述PON系统在上行方向采用时分多址(TimeDivisionMultipleAccess,TDMA)方式，即由OLT为每个ONU分配时隙，各个ONU严格按照所述OLT分配的时隙发送上行数据。
不过，上述PON系统受TDM机制的时分特性的影响，用户的可用带宽通常会受到限制，且另一方面又无法有效利用光纤自身的可用带宽，因此无法满足不断出现的宽带网络应用业务的需求。为解决上述问题，同时考虑兼容现有的PON系统，业界提出了融合波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)技术和TDM技术的混合PON系统，在所述混合PON中，局端OLT与用户侧ONU之间采用多个波长通道进行数据收发，即所述混合PON系统是一种多波长PON系统。
在所述多波长PON系统中，所述OLT支持同时以多个波长通道进行数据发送和接收，每个ONU分别工作在其中一个波长通道，在下行方向，所述OLT采用每一个波长通道分别对应的下行波长将下行数据广播给工作在所述波长通道的多个ONU；而在上行方向，每一个波长通道的ONU可以在所述OLT分配的时隙中采用该波长通道的上行波长向所述OLT发送上行数据。
为了降低仓储成本，通常所述ONU采用波长可调光组件来实现数据收发。以光接收组件为例，由于在特定的温度范围内可调滤波器的工作波长与温度之间通常具有线性关系，因此传统的光接收组件是通过基于温度调节的可调光滤波器来实现接收波长可调的。具体而言，典型的可调光接收组件是将可调光滤波器直接封装在光接收TO-CAN内部并邻近光探测器设置，通过加热器或者致冷器的温度控制可以将所述可调光滤波器的工作波长调整到所述ONU当前工作的下行波长通道的下行波长。多波长光信号从入射窗口进入光接收TO-CAN的内部时，首先经过可调光滤波器的滤波作用实现波长选择，从而滤除其他下行波长的光信号，而仅允许所述下行波长的光信号通过并传输到光探测器，比如雪崩光电二极管(AvalanchePhotoDiode,APD)进行光电转换。
不过，由于通常光探测器是温度敏感器件，在上述在将可调光滤波器封装到光接收TO-CAN的可调光结合组件中，当通过温度控制来调整所述可调光滤波器的工作波长时，所述温度调整产生的热量可能会对所述光探测器的接收灵敏度产生负面影响，从而降低所述光接收机的性能。
发明内容
为解决上述问题，本申请提供一种可以保证光探测器的接收灵敏度的可调光滤波器以及采用所述可调光滤波器的光接收组件、光收发组件和多波长无源光网络系统。
一种可调光滤波器，包括基片、可调滤波单元、温度控制单元和壳体；所述基片、所述可调滤波单元和所述温度控制单元封装在所述壳体内部，所述壳体包括光入射窗口和光出射窗口；所述基片邻近所述光入射窗口或者所述光出射窗口设置，用于支持所述可调滤波单元；所述温度控制单元设置在所述可调滤波单元表面，用于通过温度控制的方式调整所述可调滤波单元的通道波长；其中，所述光入射窗口、所述可调滤波单元和所述光出射窗口光路对准。
一种光接收组件，包括：光纤适配器、可调光滤波器和光接收子模块，其中所述可调光滤波器采用如上所述的可调光滤波器，用于对从所述光纤适配器连接的光纤输入的光信号进行波长选择，并将波长选择之后得到的光信号提供给所述光接收子模块。
一种光收发组件，包括：光纤适配器、可调光滤波器、光接收子模块、光发射子模块和基座，其中，所述基座用于将所述光发射子模块的发射光提供到所述光纤适配器连接的光纤，并从所述光纤输入的接收光提供到所述可调光滤波器，其中所述可调光滤波器采用如上所述的可调光滤波器，用于对从所述接收光进行波长选择，并将波长选择之后得到的接收光提供给所述光接收子模块。
一种多波长无源光网络系统，包括：包括至少一个光线路终端和多个光网络单元，所述至少一个光线路终端通过光分配网络以点到多点的方式连接到所述多个光网络单元，其中，所述光网络单元包括如上所述的可调光滤波器。
在本申请提供可调光滤波器、光接收组件、光收发组件和多波长无源光网络系统中，由于可调光滤波器的可调滤波单元和温度控制单元独立封装在封闭壳体内部，由于所述壳体的热隔离作用，所述温度控制单元对所述可调滤波单元的温度调节并不会对其他温度敏感的外部器件(比如光探测器)造成负面影响，因此，采用上述实施例提供的可调光滤波器的光组件和多波长无源光网络系统的性能可以得到保证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种基于时分复用机制的无源光网络系统的网络架构示意图。
图2是本申请提供的多波长无源光网络系统一种实施例的网络架构示意图。
图3是本申请提供的可调光滤波器一种实施例的侧视图。
图4是图3所示的可调光滤波器的正视图。
图5是本申请提供的可调光滤波器的另一种实施例的侧剖示图。
图6是图5所示的可调光滤波器的正视图。
图7是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光接收组件一种实施例的结构示意图。
图8是图7所示的可调光接收组件的结构分解示意图。
图9是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光接收组件另一种实施例的结构示意图。
图10是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光接收组件另一种实施例的结构示意图。
图11是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光收发组件一种实施例的结构示意图。
图12是图11所示的可调光收发组件的结构分解示意图。
图13是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光收发组件另一种实施例的结构示意图。
图14是图13所示的可调光收发组件的结构分解示意图。
图15是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光收发组件另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2，本申请一种实施例提供的多波长无源光网络系统的网络架构示意图。所述多波长PON系统100包括至少一个光线路终端(OLT)110、多个光网络单元(ONU)120和一个光分配网络(ODN)130，其中，所述OLT110通过所述ODN130以点到多点的方式连接到所述多个ONU120，其中所述多个ONU120共享所述ODN130的光传输介质。所述ODN130可以包括主干光纤131、光分路模块132和多个分支光纤133，其中所述光分路模块132可以设置在远端节点(RemoteNode,RN)，其一方面通过所述主干光纤131连接到所述OLT110，另一方面通过所述多个分支光纤133分别连接至所述多个ONU120。
在所述多波长PON系统100中，所述OLT110和所述多个ONU120之间的通信链路可以包括多个上行波长通道和多个下行波长通道。在下行方向，所述多个下行波长通道同样通过波分复用(WDM)方式共享所述ODN的光传输介质，且每个ONU120可以工作在所述多波长PON系统100的其中一个下行波长通道，每个下行波长通道可以承载一个或多个ONU120的下行业务；并且，工作在同一个下行波长通道的ONU120可以通过时分多址(TDM)方式共享所述下行波长通道。在上行方向，所述多个上行波长通道通过WDM方式共享所述ODN130的光传输介质，且每个ONU120可以工作在所述多波长PON系统100的其中一个上行波长通道，每个上行波长通道可以承载一个或多个ONU120的上行业务；并且，工作在同一个上行波长通道的ONU120可以通过时分多址(TDMA)方式共享所述上行波长通道。
在本实施例中，如图2所示，以所述多波长PON系统100具有四个上行波长通道和下行波长通道为例进行介绍，应当理解，在实际应用时，所述多波长PON系统100的上下行波长通道的数量还可以根据网络需要而定。为便于描述，在本实施例中将所述多波长PON系统100的四个上行波长通道分别命名为上行波长通道1(采用第一上行波长λu1)、上行波长通道2(采用第二上行波长λu2)、上行波长通道3(采用第三上行波长λu3)和上行波长通道4(采用第四上行波长λu4)，将其四个下行波长通道分别命名为下行波长通道1(采用第一下行波长λd1)、下行波长通道2(采用第二下行波长λd2)、下行波长通道3(采用第三下行波长λd3)和下行波长通道4(采用第四下行波长λd4)。
在一种实施例中，请参阅图2，所述OLT110可以包括光耦合器111、第一波分复用器112、第二波分复用器113、多个下行光发射组件Tx1~Tx4、多个上行光接收组件Rx1~Rx4和处理模块114。其中，所述多个下行光发射组件Tx1~Tx4通过所述第一波分复用器112连接到所述光耦合器111，所述多个上行光接收组件Rx1~Rx4通过所述第二波分复用器113连接到所述光耦合器111，所述耦合器111进一步连接到所述ODN130的主干光纤131。
所述多个下行光发射组件Tx1~Tx4的发射波长各不相同，其中，每一个下行光发射组件Tx1~Tx4可以分别对应所述多波长PON系统100的其中一个下行波长通道，比如所述多个下行光发射组件Tx1~Tx4的发射波长可以分别λd1~λd4。所述下行光发射组件Tx1~Tx4可以分别利用其发射波长λd1~λd4将下行数据发射到对应的下行波长通道，以便被工作在所述下行波长通道的ONU120所接收。相对应地，所述多个上行光接收组件Rx1~Rx4的接收波长可以各不相同，其中每一个上行光接收组件Rx1~Rx4同样分别对应所述多波长无源光网络系统100的其中一个上行波长通道，比如，所述多个上行光接收组件Rx1~Rx4的发射波长可以分别λu1~λu4。所述上行光接收组件Rx1~Rx4可以分别利用其接收波长λu1~λu4接收工作在对应上行波长通道的ONU120发送的上行数据。
所述第一波分复用器112用于将所述多个下行光发射组件Tx1~Tx4发射的波长分别为λd1~λd4的下行数据进行波分复用处理，并通过所述光耦合器111发送到所述ODN130的主干光纤131，以通过所述ODN130将所述下行数据提供给所述ONU120。并且，所述光耦合器111还可以用于将来自所述多个ONU120且波长分别为λu1~λu4的上行数据提供给所述第二波分复用器113，所述第二波分复用器113可以将所述波长分别为λu1~λu4的上行数据解复用到所述上行光接收组件Rx1~Rx4进行数据接收。
所述处理模块114可以为媒介接入控制(MediaAccessControl,MAC)模块，其一方面可以根据某个ONU120工作的下行波长通道，将待发送给所述ONU120的下行数据提供给与所述下行波长通道相对应的下行光发射组件，以便所述下行光发射组件将所述下行数据发射到所述波长通道，另一方面，所述处理模块114还可以对各个上行光接收组件Rx1~Rx4接收到的上行数据进行处理。
所述ONU120的工作波长(包括上行发射波长和下行接收波长)是可调的，在具体实施例中，所述ONU120可以包括光耦合器121、下行光接收组件122、上行光发射组件123和处理模块124。其中，所述下行光接收组件122和所述上行光发射组件123均为波长可调器件，二者可以通过所述光耦合器121连接到所述ONU120对应的分支光纤，在一种实施例中，所述下行光接收组件122和上行光发射组件123还可以封装在同一个光收发组件，比如封装成一个单纤双向光收发组件。所述光耦合器121可以一方面将所述上行光发射组件123发送的上行数据提供到所述ODN130的分支光纤133，以通过所述ODN130发送给所述OLT110；另一方面，所述光耦合器121还可以将所述OLT110通过所述ODN130发送的下行数据提供给所述下行光接收组件122进行数据接收。
所述处理模块124可以是MAC模块，其一方面可以根据需要控制所述下行光接收组件122和所述上行光发射组件123进行波长调整，另一方面可以在指定时隙将待发送给所述OLT110的上行数据提供给所述上行光发射组件123，以通过所述上行光发射组件123通过相应的上行波长通道发送给所述OLT110，并对所述下行光接收组件122接收到的下行数据进行处理。
在所述多波长PON系统中，所述ONU120的下行光接收组件122可以采用本申请提供的可调光滤波器实现接收波长可调，并且，基于所述可调光滤波器，本申请还进一步提供一种可以适用于所述ONU120的下行接收组件122的可调光接收组件以及可调光收发组件。
请参阅图3和图4，其中图3是本申请提供的可调光滤波器一种实施例的侧视图，图4是图3所示的可调光滤波器的正视图。所述可调光滤波器300可以包括：底座310、基片320、可调滤波单元330、温度控制单元340、温度传感器350和壳体380。
其中，所述基片320、可调滤波单元330、温度控制单元340和温度传感器350可以封装在所述壳体380内部，其中所述壳体380可以是圆柱形金属外壳，其具有设置在底部的开口，所述底座310可以嵌入并安装在所述壳体380的开口，从而与所述壳体380形成一个封闭的收容空间。可替代地，所述壳体380也可以是长方体或者其他形状的外壳。另外，在具体实施例中，所述收容空间内部可以是真空的，也可以填充氮气或惰性气体。所述底座310可以采用金属材料，其具有多个分别用来收容并固定引脚311的通孔。所述引脚311可以用于给所述温度控制单元340和所述温度传感器350提供电源。在具体实施例中，如果所述底座310采用金属材料，为实现所述引脚311与所述底座310以及各个引脚311相互之间的电性隔离，所述通孔内部可以填充有绝缘材料，比如所述底座310和所述引脚311之间可以设置有玻璃填充物。在图3所示的实施例中，所述底座310具有三个引脚，以下分别称为第一引脚、第二引脚和第三引脚。应当理解，在具体实现上，所述引脚的数量可以根据需要而定。
所述基片320固定在所述壳体380的其中一个内表面(即第一内表面)，用于支持所述可调滤波单元330。在一种实施例中，所述基片320可以采用陶瓷材料制作而成，由于陶瓷材料不透光，为使得光线可以透过所述基片并入射到所述可调滤波单元330，根据器件需要所述基片320可以设计成环状结构，比如圆环结构，从而在所述基片320的中心向外延伸形成一个透光区域322。相对应地，所述壳体380在所述第一内表面与所述透光区域322相对应的区域形成有第一窗口381，并在与所述第一内表面相对的另一个内表面(即第二内表面)形成有第二窗口382。所述第一窗口381和所述第二窗口382可以分别作为光入射窗口和光出射窗口，二者可以均嵌设有透光材料，比如玻璃材料或者其他光插损较低且可以承受高温的材料。
所述可调滤波单元330设置在所述基片320表面，其可以是圆形、矩形或者其他形状(在图3所示的实施例中以矩形为例)，并至少部分覆盖所述透光区域322，并与所述第一窗口381、所述透光区域322和所述第二窗口381光路对准，以保证从所述第一窗口381入射并穿过所述透光区域322的光信号可以进入所述可调滤波单元330。在具体实施例中，所述可调滤波单元330可以是基于温度可调的光滤波器件，比如可调薄膜光学滤波器件，在特定温度范围内所述可调滤波单元330的通道波长与温度具有对应关系。在其他替代实施例中，所述可调滤波单元330还可以采用其他类型的可调滤波器件，比如液晶可调滤波器、分布式布拉格反射(DistributedBraggReflective,DBR)可调滤波器或者光纤布拉格光栅(FiberBraggGrating,FBG)可调滤波器、声光可调滤波器、基于微电子机械系统（MicroElectroMechanicalSystems，MEMS）的可调滤波器等。
所述可调滤波单元330的其中一个表面可以与所述基片320相接触，且所述温度控制单元340可以设置在所述可调滤波单元330的另一个表面。所述温度控制单元340可以是加热器（heater）或者热电致冷器(ThermoElectricCooler，TEC)，所述温度控制单元340用于根据波长需要通过加热或者致冷等温度控制方式来调节所述可调滤波单元330的通道波长。
以加热器为例，在一种实施例中，所述温度控制单元340可以是采用粘附在所述可调滤波单元330表面的透光薄膜实现；在其他实施例中，所述温度控制单元340也可以采用非透明材料制成，在此情况下，所述温度控制单元340可以采用环状结构，比如圆环状、椭圆环状或者矩形环状，以尽可能使得所述可调滤波单元330受热均匀，所述环状结构的温度控制单元340的中心透光区域与所述可调滤波单元330光路对准(即与所述第一窗口381、所述基片320的透光区域322和所述第二窗口381光路对准)，且所述温度控制单元340的中心透光区域的尺寸大于经过所述可调滤波单元330的滤波之后输出的光信号的光斑大小。
在具体实施例中，所述温度控制单元340还包括触点341，所述触点341可以设置在所述温度控制单元340底部，即邻近于所述底座310设置，并通过金属导线连接到所述底座310的引脚。图3所示的实施例中以两个触点341为例，所述两个触点341分别连接到所述底座310的第一引脚和第二引脚。所述触点341用于从所述第一引脚和第二引脚接收电源信号，以驱动所述温度控制单元340对所述可调滤波单元330进行加热或者致冷。
所述温度传感器350可以是用于监测所述可调滤波单元330温度的热敏电阻或者其他温度敏感器件，其设置在所述基片320底部的表面并邻近于所述底座310。所述温度传感器350一方面可以通过金属导线连接到所述底座310的第三引脚，以从所述第三引脚接收电源信号以进行温度检测，且另一方面可以连接到所述温度控制单元340的触点341，以根据检测到的可调滤波单元330的温度，控制所述温度控制单元340对所述可调滤波单元330进行波长调节或者锁定。
在具体应用时，假设当前所述可调光滤波器300所需的工作波长是λi，通过所述温度控制单元340来控制所述可调滤波单元330的温度可以将所述可调滤波单元330的通道波长调整到所述工作波长λi。当具有多个波长(比如λ1~λn)的入射光束可以通过所述第一窗口381进入所述可调光滤波器300的壳体380内部，并穿过所述基片320的透光区域322到达所述可调滤波单元330，所述可调滤波单元330通过其波长选择作用可以使得所述入射光束中除波长为λi以外的光信号被滤除掉，而仅是波长为λi的光信号通过所述可调滤波单元330并形成的出射光从所述第二窗口382出射，并且进一步被其他外部器件(比如光探测器)接收。
上述实施例提供的可调光滤波器300独立封装在所述封闭壳体380内部，由于所述壳体380的热隔离作用，所述温度控制单元340对所述可调滤波单元330的温度调节并不会对其他温度敏感的外部器件(比如光探测器)造成负面影响，因此，采用上述实施例提供的可调光滤波器300的光组件的性能可以得到保证。
请参阅图5和图6，其中图5是本申请提供的可调光滤波器的另一种实施例的侧剖示图，图6是图5所示的可调光滤波器的正视图。图5和图6所示的可调光滤波器500与图3和图4所示的可调光滤波器300结构类似，不过，图5和图6所示的可调光滤波器500与图3和图4所示的可调光滤波器300相比，主要区别在于，所述可调光滤波器500省去了所述可调光滤波器300的底座310，并且，相对应地，所述可调光滤波器500在其壳体580底部设置有多个用来收容并固定引脚511的通孔，且所述通孔内部可以填充有绝缘材料来实现所述引脚511与所述壳体580以及各个引脚511相互之间的电性隔离。由于省去了底座，与所述可调光滤波器300相比，采用图5所示结构的可调光滤波器500的尺寸可能做得更小，并且所述引脚511的位置可以更加灵活，并不局限于设置在所述壳体580的底部，比如，在其他替代实施例中，所述引脚511的至少部分可以设置在所述壳体580的侧壁，比如与基片520相接触的第一侧壁或者与所述第一侧壁相对的第二侧壁，以便于所述可调光滤波器500进一步集成封装在光组件内部。
基于图3-图6所示的可调光滤波器300和500，本申请还进一步提供一种可调光接收组件。所述可调光接收组件可适用于图2所示的多波长无源光网络系统100的ONU120。
请参阅图7和图8，其中图7是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光接收组件700一种实施例的结构示意图，图8是图7所示的可调光接收组件700的结构分解示意图。所述可调光接收组件700包括光纤适配器710、可调光滤波器720和光接收子模块730。其中，所述可调光滤波器720可以是如图3和图4所示的可调光滤波器300或如图5和图6所示的可调光滤波器500，其具体结构可以参阅上述实施例的描述，以下仅介绍所述可调光滤波器720与所述光纤适配器710和所述光接收子模块730之间的结构关系。
所述可调光滤波器720包括壳体780，所述壳体780包括相对的第一侧壁和第二侧壁，二者分别设置有作为光入射窗口的第一窗口781和作为光出射窗口的第二窗口782，其中所述第一窗口781与所述第二窗口782光路对准。
所述光纤适配器710包括连接部711、准直透镜712和套管713。所述连接部711与所述可调光滤波器720的壳体780的第一侧壁相连接并相互固定，所述套管713可以设置在所述连接部711背离所述可调光滤波器720的表面。所述套管713具有一个光纤收容腔714，所述光纤收容腔714与所述可调光滤波器720的第一窗口781相对准，所述光纤收容腔714用于收容光纤715，比如光纤715的插芯可以完全插入到所述套管713的光纤收容腔714内部(即不留尾纤)，且所述插芯的线芯与所述第一窗口781的中心基本对准。所述准直透镜712设置在所述连接部711和所述套管713之间，比如，所述准直透镜712可以部分嵌设在所述连接部711表面且部分收容在所述套管713的光纤收容腔714底部，用于对所述光纤收容腔714中的光纤715的输出光进行准直处理，从而将所述光纤715的输出的锥形光准换成平行光，以使得所述光纤715的输出光可以基本全部从所述第一窗口781进入所述可调光滤波器。
所述光接收子模块730可以包括外壳731、底座732、透镜733和光探测器734，所述外壳731套设所述底座732并与所述底座732共同形成一个密闭的收容空间，用于收容所述光探测器734。所述光探测器734可以包括基底735和光接收芯片736，其中所述基底735设置在所述底座732的内部表面，用来承载所述光接收芯片736，所述光接收芯片736与所述可调光滤波器720的壳体782的第二窗口782光路对准，用于对所述经过所述可调光滤波器720进行波长转换之后从所述第二窗口782出射的光信号进行光电转换。所述透镜733可以设置在所述外壳731的光入射面并与所述第二窗口782光路对准，用于将所述第二窗口782出射的光信号汇聚到所述光接收芯片736。进一步地，所述光接收子模块730还可以包括多个引脚737，所述多个引脚737连接到所述光探测器734，并从所述底座732延伸而出，所述多个引脚737一方面可以给所述光探测器734的光接收芯片736提供电源，另一方面可以将所述光接收芯片736光电转换形成的电信号输出到其他外部器件。
在具体实施例中，所述光接收子模块730可以通过金属圆环740固定到所述可调光滤波器720，比如所述金属圆环740可以部分套设所述可调光滤波器720且部分套设所述光接收子模块730，从而使得所述外壳731的光入射面与所述可调光滤波器720的第二侧壁相对且所述透镜733与所述第二窗口782光路对准。应当理解，在其他替代实施例中，所述金属圆环740还可以通过其他紧固件代替，只要所述紧固件可以实现所述光接收子模块730与所述可调光滤波器722之间的相互固定和对准便可。
请参阅图9，其是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光接收组件另一种实施例的结构示意图。图9所示的可调光接收组件800与图7和图8所示所述可调光接收组件700结构相类似，主要区别在于，在图9所述的可调光接收组件800的光纤适配器810中，光纤815仅是部分收容在套管813的光纤收容腔内部，而另一部分从所述光纤收容腔顶部延伸而出形成尾纤。
请参阅图10，其是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光接收组件另一种实施例的结构示意图。图10所示的可调光接收组件900与图7和图8所示所述可调光接收组件700结构相类似，主要区别在于，图9所述的可调光接收组件900的光纤适配器910并不具有准直透镜，由于省去所述准直透镜，收容在套管913的光纤915的输出光便直接以锥形光的形式入射到可调光滤波器920。
在图7至图10所示的可调光接收组件700、800、900中，优选地，所述可调光滤波器720、820和920可以采用如图3和图4所示的可调光滤波器300的结构，以便于封装和引脚连接；当然，应当理解，采用图5和图6所示的可调光滤波器500的结构也是可行的。
基于图3-图6所示的可调光滤波器300和500，本申请还进一步提供一种可调光收发组件。所述可调光收发组件可适用于图2所示的多波长无源光网络系统100的ONU120。
请参阅图11和图12，其中图11是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光收发组件一种实施例的结构示意图，图12是图11所示的可调光收发组件的结构分解示意图。图11所示的可调光收发组件1100包括光纤适配器1110、可调光滤波器1120、光接收子模块1130、光发射主模块1140和基座1150。其中，所述可调光滤波器1120可以采用如图3和图4所示的可调光滤波器300或如图5和图6所示的可调光滤波器500，其具体结构可以参阅相关实施例的描述，所述光接收子模块1130可以采用如图7所示的光接收子模块，其具体结构也可以参阅相关实施例的描述。
所述基座1150可以包括第一侧壁1151、与所述第一侧壁1151相邻的第二侧壁1152、与所述第一侧壁1151相对的第三侧壁1153以及与所述第二侧壁1152相对的第四侧壁1153，其中所述第一侧壁1151、第二侧壁1152、第三侧壁1153和第四侧壁1154首尾相接形成一个四方座。所述第一侧壁1151、所述第二侧壁1152和所述第三侧壁1153分别具有光传输窗口。
所述光纤适配器1110与所述基座1150的第一侧壁1151相连并相互固定。所述光纤适配器1110可以包括准直透镜1112和套管1113，所述套管1113可以安装到所述基座1150的第一侧壁1151，并且所述套管1113具有一个用于收容光纤1115的光纤收容腔1114，所述光纤收容腔1114与所述第一侧壁1151的光传输窗口相对准。在一种实施例中，所述光纤1115的插芯可以完全插入到所述套管1113的光纤收容腔1114内部(即不留尾纤)，且所述插芯的线芯与所述第一侧壁1151的光传输窗口的中心基本对准。所述准直透镜1112设置在所述基座1150的第一侧壁1151和所述套管1113之间，比如，所述准直透镜1112可以部分嵌设在所述第一侧壁1151且部分收容在所述套管1113的光纤收容腔1114底部，用于对所述光纤收容腔1131中的光纤1115的输出光进行准直处理，另一方面，所述准直透镜1112还可以将出射光汇聚到所述光纤1115。
所述可调光滤波器1120可以包括壳体1180，所述壳体1180包括相对的第一侧壁和第二侧壁，二者分别设置有作为光入射窗口的第一窗口1181和作为光出射窗口的第二窗口1182，所述第一窗口1181与所述第二窗口1182光路对准。其中，所述壳体1180的第二侧壁可以安装并固定在所述基座1150的第二侧壁1152，并使得所述第一窗口1181与所述第二侧壁1152的光传输串口相对准。
所述光接收子模块1130包括外壳1131、管座1132、第一透镜1133和光探测器1134，其中所述光探测器1134设置在由所述外壳1131和管座1132共同形成的收容空间，所述第一透镜1133可以设置在所述外壳1131的光入射面并与所述可调滤波器1120的壳体1180的第二侧壁相对设置，并且所述光接收子模块1130可以通过金属圆环固定到所述可调光滤波器1120，从而使得所述第二窗口1182、所述第一透镜1131和所述光探测器1134光路对准。
所述光发射子模块1140可以包括外壳1141、底座1142、第二透镜1143和光发射器1144，所述光发射器1144设置在由所述外壳1141和管座1142共同形成的收容空间内部，比如，所述光发射器1144可以放置在所述管座1142表面，并朝向所述光发射子模块1141的光出射方向设置。所述外壳1141的光出射面可以安装并固定到所述基座1150的第三侧壁1153。所述第二透镜1143可以设置在所述外壳1141的光出射面，用于将光发射器1141发射的光信号进行汇聚并从所述第三侧壁1153的光传输窗口输入到所述基座1150。其中，所述光发射器1144、所述第二透镜1143与所述第三侧壁1153的光传输窗口光路对准。进一步地，所述光发射子模块1140还可以包括多个引脚1147，所述多个引脚1147连接到所述光发射器1144，并从所述底座1142延伸而出，所述多个引脚1147一方面可以给所述光发射器1144提供电源，另一方面可以将所述光发射器1144待发射数据提供给所述光发射器144以供其以光信号的方式发射。
另外，所述基座1150内部可以进一步设置有波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)滤波片1155，其可以以大约45度的倾斜角度(即作为一个45度光滤波片)设置在所述基座1150的中心位置，并与所述基座1150的第一侧壁1151、第二侧壁1152和第三侧壁1153相对。所述WDM滤波片1155一方面可以来自所述光发射器1144并通过所述第三侧壁1153的光传输窗口进入所述基座1150的发射光透射到所述第一侧壁1151的光传输窗口，以通过所述光纤1115向外进行传输；另一方面，所述WDM滤波片1155还可以将从所述光纤1115输出并从所述第一侧壁1151的光传输窗口进入所述基座1150的接收光反射到所述第二侧壁1152的光传输窗口，以被所述光接收子模块1130的光探测器1134接收。
请参阅图13和图14，其中图13是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光收发组件另一种实施例的结构示意图，图14是图13所示的可调光收发组件的结构分解示意图。图13所示的可调光收发组件1300与图11所示的可调光收发组件1100的结构相类似，主要区别在于，在所述可调光收发组件1300中，可调光滤波器1320并非设置在基座1350的第二侧壁1352与光接收子模块1330之间，而是延着所述光接收子模块1330的接收光路直接封装在所述基座1350内部。另外，在便于向所述可调光滤波器1320提供电源，在本实施例中，所述可调光收发组件1300可以进一步包括设置在所述基座1350的第四侧壁1354的外置管脚1360，并且所述可调光滤波器1320的引脚1322可以通过所述基座1350的内部导线连接到所述外置管座1360的管脚1361。
图15是本申请提供的具有可调光滤波器的可调光收发组件另一种实施例的结构示意图。图15所示的可调光收发组件1500与图13所示的可调光收发组件1300的结构相类似，主要区别在于，在所述可调光收发组件1500的光纤设配器1510省去了准直透镜，相对应的，收容在套管1513的光纤收容腔1514的光纤1515的插芯部分穿过基座1550的第一侧壁1551的光传输窗口，并进入所述基座1550内部。
在图11至图15所示的可调光收发组件1100、1300和1500中，优选地，所述可调光收发组件1100的可调光滤波器1120可以采用如图3和图4所示的可调光滤波器300的结构，所述可调光收发组件1300和1500的可调光滤波器1320和1520可以采用如图3和图4所示的可调光滤波器300的结构，以便于封装和引脚连接，以便于封装和引脚连接；当然，应当理解，图5和图6所示的可调光滤波器500的结构也可以适用于所述可调光滤波器1120，图图3和图4所示的可调光滤波器300也可以适用于所述可调光滤波器1320和1520。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种可调光滤波器，其特征在于，包括基片、可调滤波单元、温度控制单元和壳体；
所述基片、所述可调滤波单元和所述温度控制单元封装在所述壳体内部，所述壳体包括光入射窗口和光出射窗口；
所述基片邻近所述光入射窗口或所述光出射窗口设置，用于支持所述可调滤波单元；
所述温度控制单元设置在所述可调滤波单元表面，用于通过温度控制的方式调整所述可调滤波单元的通道波长；
其中，所述光入射窗口、所述可调滤波单元和所述光出射窗口光路对准；
所述基片具有透光区域，所述透光区域与所述光入射窗口和所述可调滤波单元光路对准。
2.如权利要求1所述的可调光滤波器，其特征在于，所述基片具有环状结构。
3.如权利要求1所述的可调光滤波器，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述基片底部，并通过导线连接到所述温度控制单元，用于根据检测到的所述可调滤波单元的温度，控制所述温度控制单元对所述可调滤波单元进行波长调节或者锁定。
4.如权利要求3所述的可调光滤波器，其特征在于，所述温度控制单元包括两个触点，所述两个触点设置在所述温度控制单元底部，并通过导线连接到所述可调光滤波器的第一引脚和第二引脚，用于从所述第一引脚和第二引脚接收电源信号，以驱动所述温度控制单元对所述可调滤波单元进行温度控制。
5.如权利要求4所述的可调光滤波器，其特征在于，所述温度传感器通过导线连接到所述可调光滤波器的第三引脚，用于从所述第三引脚接收电源信号以进行温度检测。
6.如权利要求5所述的可调光滤波器，其特征在于，还包括底座，所述底座嵌入到所述壳体的底部开口，并与所述壳体形成一个封闭的收容空间，所述底座具有多个通孔，所述第一引脚、所述第二引脚和所述第三引脚穿过并固定在所述底座的通孔。
7.如权利要求5所述的可调光滤波器，其特征在于，所述壳体底部具有多个通孔，所述第一引脚、所述第二引脚和所述第三引脚穿过并固定在所述壳体底部的通孔。
8.如权利要求1所述的可调光滤波器，其特征在于，所述温度控制单元具有环状结构，且其中心透光区域与所述可调滤波单元和所述光出射窗口光路对准。
9.如权利要求1所述的可调光滤波器，其特征在于，所述温度控制单元是透明薄膜。
10.一种光接收组件，其特征在于，包括光纤适配器、可调光滤波器和光接收子模块，其中所述可调光滤波器采用如权利要求1-8中任一项所述的可调光滤波器，用于对从所述光纤适配器连接的光纤输入的光信号进行波长选择，并将波长选择之后得到的光信号提供给所述光接收子模块。
11.如权利要求10所述的光接收组件，其特征在于，所述光纤适配器与所述可调光滤波器的光入射窗口光路对准，所述光接收模块与所述可调光滤波器的光出射窗口光路对准。
12.如权利要求10所述的光接收组件，其特征在于，所述光接收子模块通过金属圆环固定到所述可调光滤波器，所述金属圆环部分套设所述可调光滤波器且部分套设所述光接收子模块。
13.如权利要求10所述的光接收组件，其特征在于，所述光纤适配器包括准直透镜，所述准直透镜用于对光纤的输出光进行准直处理，以使得所述光纤的输出光全部通过所述可调光滤波器的光入射窗口进入所述可调光滤波器。
14.一种光收发组件，其特征在于，包括光纤适配器、可调光滤波器、光接收子模块、光发射子模块和基座，其中，所述基座用于将所述光发射子模块的发射光提供到所述光纤适配器连接的光纤，并从所述光纤输入的接收光提供到所述可调光滤波器，其中所述可调光滤波器采用如权利要求1-9中任一项所述的可调光滤波器，用于对从所述接收光进行波长选择，并将波长选择之后得到的接收光提供给所述光接收子模块。
15.如权利要求14所述的光收发组件，其特征在于，所述可调光滤波器设置在所述基座和所述光接收子模块之间。
16.如权利要求14所述的光收发组件，其特征在于，所述可调光旅波器设置在所述基座内部，并通过导线连接到外部管脚。
17.一种多波长无源光网络系统，其特征在于，包括至少一个光线路终端和多个光网络单元，所述至少一个光线路终端通过光分配网络以点到多点的方式连接到所述多个光网络单元，其中，所述光网络单元包括如权利要求1-9中任一项所述的可调光滤波器。
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