CN104202091B - 一种光子集成光学模块 - Google Patents
一种光子集成光学模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104202091B CN104202091B CN201410431297.7A CN201410431297A CN104202091B CN 104202091 B CN104202091 B CN 104202091B CN 201410431297 A CN201410431297 A CN 201410431297A CN 104202091 B CN104202091 B CN 104202091B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical module
- integreted phontonics
- band
- optical
- laser signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明提供一种光子集成光学模块，包括集成在同一磷化铟衬底上的反射式半导体放大器和波分复用器；其中，波分复用器设置在反射式半导体放大器和该光子集成光学模块的输入输出端口之间；反射式半导体光放大器的一端设置为反射镜，其输出波长范围为C波段或L波段的第一激光信号；第一激光信号经由波分复用器后，耦合至该光子集成光学模块的输入输出端口；且该光子集成光学模块的输入输出端口输入波长范围为C波段或L波段的第二激光信号至该光子集成光学模块；解决了WDM‑PON物理层的光网络单元ONU的波长自适应、上行带宽较小问题，且易于封装并不需密封性封装，适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信领域中的光学模块，特别涉及一种光子集成光学模块。
背景技术
光接入网是以光纤为主要传输媒质的宽带接入网。随着4G网络的发展，需要研发带宽更大、资源利用率更高、覆盖范围更广、业务种类更多、接入方式更灵活、兼容性更以及能效更高的下一代光接入网。波分复用无源光网络(WDM-PON)技术具有带宽大、便于升级、对协议和速率透明的优点，因此广泛应用于现有的光接入网中。
如图1所示，WDM-PON则是将波分复用技术(WDM)运用在无源光网络(PON)中，光分路器AWG通过识别光网络单元ONU(Optical Network Unit)发出各种波长，将信号分配到各路ONU。而基于波分复用技术的WDM-PON采用波长作为用户端ONU的标识，利用波分复用技术实现上行接入，能够提供较宽的工作带宽，可以实现真正意义上的对称宽带接入。在WDM－PON中，波分复用器WDM解复用下行信号，并分配给指定的OUN，同时把上行信号复用到一根光纤，传输到光线路终端OLT(Optical Line Terminal)。
但是，上述现有的WDM-PON技术，其物理层的ONU存在波长自适应、上行带宽较小的的问题，以及WDM-PON与光载射频RoF(Radio-over-fiber)技术融合的难度较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种光子集成光学模块。
本发明提供一种应用于OLT或者ONU中光纤收发的器件，特别提供一种以磷化铟(InP)晶体作为集成衬底的光子集成光学模块。
本发明提供的技术方案如下：一种光子集成光学模块，包括集成在同一磷化铟衬底上的反射式半导体放大器和波分复用器；其中，波分复用器设置在反射式半导体放大器和该光子集成光学模块的输入输出端口之间；反射式半导体光放大器的一端设置为反射镜，其输出波长范围为C波段或L波段的第一激光信号；第一激光信号经由波分复用器后，耦合至该光子集成光学模块的输入输出端口；且该光子集成光学模块的输入输出端口输入波长范围为C波段或L波段的第二激光信号至该光子集成光学模块。
其中，优选实施方式为：第二激光信号经由波分复用器后，耦合至该光子集成光学模块的第二输出端口。
其中，优选实施方式为：该光子集成光学模块进一步包括集成在同一磷化铟衬底上的光电接收器，其与波分复用器的一端连结，第二激光信号经由波分复用器后，输出至光电接收器。
其中，优选实施方式为：光电接收器设置为光电二极管或者雪崩光电二极管。
其中，优选实施方式为：该光子集成光学模块更进一步包括集成在同一磷化铟衬底上的阻抗匹配放大器，其与光电接收器的另一端连结。
其中，优选实施方式为：反射式半导体光放大器产生波长范围为C波段的第一激光信号，此时光电接收器接收波长范围为L波段的第二激光信号；反射式半导体光放大器产生波长范围为L波段的第一激光信号，此时光电接收器接收波长范围为C波段的第二激光信号。
本发明的光学元件相比于现有技术来说具有以下优点和积极效果：本发明的光学集成光学模块均为一体化集成在同一磷化铟衬底上的光学模块，解决了WDM-PON物理层的光网络单元ONU的波长自适应、上行带宽较小问题；其次，本发明的光学集成模块易于封装且不需要密封性封装；最后，集成度高、体积小、成本低、适合大规模生产。
附图说明
图1为现有技术的WDM-PON的结构示意图。
图2为本发明第一实施例的光学元件的光子集成光学模块示意图。
图3为本发明第二实施例的光学元件的光子集成光学模块示意图。
图4为本发明第三实施例的光学元件的光子集成光学模块示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，配合附图详细说明如下。应当理解，此部分所描述的具体实施例仅可用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的光子集成(Photonics Integrated Circuit，简称PIC)光学模块应用于OLT或者ONU的光纤收发器件中，其集成电路衬底使用磷化铟(InP)晶体。
具体实施例一
请参照图2，图2为本发明第一实施例的光学元件的光子集成光学模块示意图。本发明的光子集成光学模块包括反射式半导体光放大器(Reflection SemiconductorOptical Amplifier，图中简称ROSA)10和波分复用器(Wavelength DivisionMultiplexer，图中简称WDM)20。其中反射式半导体光放大器10的一端为反射镜，产生C波段或L波段的第一激光信号输出至波分复用器20。波分复用器20设置于反射式半导体光放大器10和光子集成光学模块的输入输出端口(I/O)30之间，且同时连结该光子集成光学模块的第二输出端口40。反射式半导体光放大器10输出的激光信号经由波分复用器20进行波长复用及解复用后，耦合至输入输出端口30。
同时，该光子集成光学模块的输入输出端口30输入波长范围为C波段或L波段的第二激光信号至该光子集成光学模块，经由波分复用器20后，耦合至该光子集成光学模块的第二输出端口40。
具体实施例二
请参照图3，图3为本发明第二实施例的光学元件的光子集成光学模块示意图。本发明的光子集成光学模块包括反射式半导体光放大器10、波分复用器20和光电接收器50。其中反射式半导体光放大器10的一端为反射镜，产生C波段或L波段的第一激光信号输出至波分复用器20。波分复用器20设置于反射式半导体光放大器10和光子集成光学模块的输入输出端口(I/O)30之间，且同时连结光电接收器50。由反射式半导体光放大器10输出的第一激光信号经由波分复用器20进行波长复用及解复用后，耦合至输入输出端口30输出。
同时，该光子集成光学模块的输入输出端口30输入波长范围为C波段或L波段的第二激光信号至该光子集成光学模块，经由波分复用器20后，输出至光电接收器50。且反射式半导体光放大器10产生波长范围为C波段的第一激光信号，此时光电接收器50接收波长范围为L波段的第二激光信号；反射式半导体光放大器10产生波长范围为L波段的第一激光信号，此时光电接收器50接收波长范围为C波段的第二激光信号。
其中光电接收器50设置为光电二极管(Photo Diode，简称PD)，也可设置为雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode简称APD)。
具体实施例三
请参照图4，图4为本发明第三实施例的光学元件的光子集成光学模块示意图。本发明的光子集成光学模块包括反射式半导体光放大器10、波分复用器20、光电接收器50和阻抗匹配放大器(图中简称TIA)60。其中反射式半导体光放大器10的一端为反射镜，产生C波段或L波段的第一激光信号输出至波分复用器20。波分复用器20设置于反射式半导体光放大器10和光子集成光学模块的输入输出端口(I/O)30之间，且同时连结光电接收器50。阻抗匹配放大器60设置在光电接收器50的另一端。由反射式半导体光放大器10输出的第一激光信号经由波分复用器20进行波长复用及解复用后，耦合至输入输出端口30。
同时，该光子集成光学模块的输入输出端口30输入波长范围为C波段或L波段的第二激光信号至该光子集成光学模块，经由波分复用器20后，输出至光电接收器50。且反射式半导体光放大器10产生波长范围为C波段的第一激光信号，此时光电接收器50接收波长范围为L波段的第二激光信号；反射式半导体光放大器10产生波长范围为L波段的第一激光信号，此时光电接收器50接收波长范围为C波段的第二激光信号。
其中输出至光电接收器50的第二激光信号，经由光电接收器50转换为电信号后输出至阻抗匹配放大器60。
其中，光电接收器50设置为光电二极管(Photo Diode，简称PD)，也可设置为雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode简称APD)。
本发明的光子集成光学模块包括有源区域和无源区域。其中，无源区域包括与输入输出光纤模场匹配的低损耗波导(简称SSC)及用于分离反射式半导体光放大器10输出的激光信号的波分复用器20，分别位于集成衬底磷化铟的第一层和第二层；有源区域包括反射式半导体光放大器10，或者包括反射式半导体光放大器10和光电接收器50，再或者包括反射式半导体光放大器10、光电接收器50和阻抗匹配放大器60，位于集成衬底磷化铟的上层区域。
本发明的光学元件相比于现有技术来说具有以下优点和积极效果：本发明的光学集成光学模块均为一体化集成在同一磷化铟衬底上的光学模块，解决了WDM-PON物理层的光网络单元ONU的波长自适应、上行带宽较小问题；其次，本发明的光学集成模块易于封装且不需要密封性封装；最后，集成度高、体积小、成本低、适合大规模生产。
以上所述,仅为本发明最佳实施例而已,并非用于限制本发明的范围,凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰,皆为本发明所涵盖。
Claims (8)
1.一种光子集成光学模块，包括集成在同一磷化铟衬底上的反射式半导体放大器和波分复用器；其中，波分复用器设置在反射式半导体放大器和该光子集成光学模块的输入输出端口之间；其特征在于：反射式半导体光放大器的一端设置为反射镜，其输出波长范围为C波段或L波段的第一激光信号；第一激光信号经由波分复用器后，耦合至该光子集成光学模块的输入输出端口；且该光子集成光学模块的输入输出端口输入波长范围为C波段或L波段的第二激光信号至该光子集成光学模块；所述光子集成光学模块包括有源区域和无源区域。
2.如权利要求1所述的一种光子集成光学模块，其特征在于：第二激光信号经由波分复用器后，耦合至该光子集成光学模块的第二输出端口。
3.如权利要求1所述的一种光子集成光学模块，其特征在于：该光子集成光学模块进一步包括集成在同一磷化铟衬底上的光电接收器，其与波分复用器的一端连结。
4.如权利要求3所述的一种光子集成光学模块，其特征在于：第二激光信号经由波分复用器后，输出至光电接收器。
5.如权利要求3所述的一种光子集成光学模块，其特征在于：光电接收器设置为光电二极管或雪崩光电二极管。
6.如权利要求3所述的一种光子集成光学模块，其特征在于：该光子集成光学模块更进一步包括集成在同一磷化铟衬底上的阻抗匹配放大器，其与光电接收器的另一端连结。
7.如权利要求3或6所述的一种光子集成光学模块，其特征在于：反射式半导体光放大器产生波长范围为C波段的第一激光信号，此时光电接收器接收波长范围为L波段的第二激光信号。
8.如权利要求3或6所述的一种光子集成光学模块，其特征在于：反射式半导体光放大器产生波长范围为L波段的第一激光信号，此时光电接收器接收波长范围为C波段的第二激光信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410431297.7A CN104202091B (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种光子集成光学模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410431297.7A CN104202091B (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种光子集成光学模块 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104202091A CN104202091A (zh) | 2014-12-10 |
| CN104202091B true CN104202091B (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=52087330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410431297.7A Active CN104202091B (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种光子集成光学模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104202091B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106324772A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-01-11 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种基于磷化铟激光光源的收发装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101946430A (zh) * | 2007-12-18 | 2011-01-12 | 韩国电子通信研究院 | 波分复用-无源光网络系统 |
| CN204119239U (zh) * | 2014-08-28 | 2015-01-21 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种光子集成光学模块 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8041219B2 (en) * | 2008-01-31 | 2011-10-18 | Tellabs Operations, Inc. | Optical network element with Brillouin effect colorless wavelength shift |
-
2014
- 2014-08-28 CN CN201410431297.7A patent/CN104202091B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101946430A (zh) * | 2007-12-18 | 2011-01-12 | 韩国电子通信研究院 | 波分复用-无源光网络系统 |
| CN204119239U (zh) * | 2014-08-28 | 2015-01-21 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种光子集成光学模块 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104202091A (zh) | 2014-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11916600B2 (en) | Receiver optical sub-assembly, combo bi-directional optical sub- assembly, combo optical module, OLT, and PON system | |
| US9544668B2 (en) | Optical network communication system with optical line terminal transceiver and method of operation thereof | |
| CN104601244A (zh) | 一种400Gb/s热插拔高速光收发模块 | |
| CN107153237A (zh) | 一种多通道硅基波分复用高速光收发一体器件 | |
| CN103354625B (zh) | 基于ofdm的堆叠波分时分复用的无源光网络传输系统 | |
| CN107592160B (zh) | 用于可选择并行光纤和波分复用操作的方法和系统 | |
| CN102710361A (zh) | 一种分布式基站信号传输系统及通信系统 | |
| CN107294606B (zh) | 一种单模光纤双向光收发器 | |
| CN111869136B (zh) | 光接收、组合收发组件、组合光模块、olt及pon系统 | |
| CN104579536A (zh) | 上下行通道重用波分复用无源光网络系统 | |
| US20160284874A1 (en) | Multichannel receiver optical subassembly with improved sensitivity | |
| CN207200703U (zh) | 一种单模光纤双向光收发器 | |
| JP2010166279A (ja) | 光通信システムおよび光集線装置 | |
| CN104202091B (zh) | 一种光子集成光学模块 | |
| US20160291267A1 (en) | Coupling of photodetector array to optical demultiplexer outputs with index matched material | |
| CN204119239U (zh) | 一种光子集成光学模块 | |
| JP5662568B2 (ja) | 光学ネットワークのための反射型半導体光増幅器 | |
| CN103684615B (zh) | 一种用于光纤到户的接收波长可调光模块 | |
| Ding et al. | Combo-PON OLT transceiver using photonic integration technology | |
| CN115508954A (zh) | 一种光收发组件 | |
| CN217521404U (zh) | 一种Combo PON OLT端光收发器件 | |
| Iannone et al. | A 40Gb/s CWDM-TDM PON with a cyclic CWDM multiplexer/demultiplexer | |
| Ophir et al. | Analysis of high-bandwidth low-power microring links for off-chip interconnects | |
| CN203942534U (zh) | 一体式光收发组件 | |
| Umezawa et al. | Integrated high-speed photodetector array for SDM communications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000 No. 35, Cuijing Road, Pingshan New District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: Ona Technology (Shenzhen) Group Co.,Ltd. Address before: 518118 No. 35, Cuijing Road, Pingshan New District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: O-NET COMMUNICATIONS (SHENZHEN) Ltd. |