CN110412693B - 一种小型化单纤双透无源光学模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了小型化单纤双透无源光学模块，包括准直器A、准直器B、准直器C、准直器D及准直器E，准直器A与棱镜位于同一射线A上，棱镜、第一滤光片、第八滤光片及准直器B位于同一射线B上，所述的第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片及准直器C位于同一射线C上，所述的第二滤光片、第四滤光片、第五滤光片及准直器D位于同一射线D上，所述的第四滤光片、第六滤光片、第七滤光片及准直器E位于同一射线E上，所述的第六滤光片、第一滤光片L及反射镜A位于同一射线F上。本发明采用自由空间耦合技术，和薄膜干涉原理，通过精确的滤光片的入射角度，来排列确定准直器位置，实现理想的光学功率损耗和小尺寸封装。
Description
技术领域
本发明涉一种小型化单纤双透无源光学模块，属于光纤通信技术领域。
背景技术
在当今光纤通信系统TWDM PON中，NGPON2 CEX是近两年来非常受欢迎的光无源模块之一，NGPON2工作波段100G DWDM C波段1524-1544nm和L波段1596-1603nm，其主要是利用薄膜干涉原理，来实现波分复用。
目前市场上常见的NGPON2光无源模块CEX，类似于图1所示。
工作原理如下：
将8个100G C波段和4个100G L波段密集型波分复用器件绕线级联,利用薄膜干涉原理，将每一个通道不相关波长过滤掉，保留所需要波长。同时将C和L相关通道合波，进而实现单个光纤传输双透信号。
例如光信号从信号左侧第一个端口输入，经过相关的WDM器件波分复用后，分离出C波段和D波段信号，C波段4个波长通过透射传输到C1通道光器件中，C1波长传输到对应C1端口,C2&C3&C4通道波长通过反射传输到C2通道光器件中，C2波长传输到对应C2端口,同理C3&C4分别传输到C3&C4通道光器件中。
L波段信号经过第一个WDM反射后分别传输到相应L波段通道，例如L1信号经过L1通道光器件后，通过薄膜干涉透射传输到C1光器件的反射端口，从而实现C1&L1信号合波，同理L2信号经过L2通道光器件后，通过薄膜干涉透射传输到C2光器件的反射端口，从而实现C2&L2信号合波，C3&L3以及C4&L4亦通过该原理实现合波功能。
以上这种产品结构设计的缺点是光功率损耗大，同时体积大，人工绕线成本亦不低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型化单纤双透无源光学模块，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小型化单纤双透无源光学模块，包括准直器A、准直器B、准直器C、准直器D及准直器E，准直器A与棱镜位于同一射线A上，棱镜、第一滤光片、第八滤光片及准直器B位于同一射线B上，所述的第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片及准直器C位于同一射线C上，所述的第二滤光片、第四滤光片、第五滤光片及准直器D位于同一射线D上，所述的第四滤光片、第六滤光片、第七滤光片及准直器E位于同一射线E上，所述的第六滤光片、第一滤光片L及反射镜A位于同一射线F上，反射镜A与第八滤光片位于同一射线G上，所述的第一滤光片L、第二滤光片L及反射镜B位于同一射线H上，反射镜B与第三滤光片位于同一射线I上，所述的第二滤光片L、第三滤光片L及反射镜C位于同一射线J上，反射镜C与第五滤光片位于同一射线K上，所述的第三滤光片L、第四滤光片L及反射镜D位于同一射线L上，反射镜D与第七滤光片位于同一射线M上。
优选地，所述的准直器A、准直器B、准直器C、准直器D及准直器E具有相同结构，所述的准直器A包括光纤、毛细管、玻璃管及透镜，所述的玻璃管内部设有毛细管及透镜，毛细管与透镜之间存在一定间隙，毛细管内部连接有光纤。
优选地，所述的第二滤光片、第一滤光片、第四滤光片、第八滤光片、第五滤光片、第一滤光片L、第二滤光片L、第三滤光片L、第四滤光片L、第七滤光片、第三滤光片及第六滤光片具有相同结构，所述的第二滤光片的形状为正方体，正方体由增透膜及filter膜组成。
优选地，所述的反射镜A、反射镜B、反射镜C及反射镜D具有相同结构，所述的反射镜A的形状为正方体，正方体由增透膜及高反膜组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用自由空间耦合技术，和薄膜干涉原理，通过精确的滤光片的入射角度，来排列确定准直器位置，实现理想的光学功率损耗和小尺寸封装。
附图说明
图1为本发明现有技术结构示意图。
图2为本发明原理图。
图3为本发明准直器A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。
请参阅说明书附图，本发明提供一种技术方案：一种小型化单纤双透无源光学模块，包括准直器A1、准直器B8、准直器C19、准直器D9及准直器E18，准直器A1与棱镜2位于同一射线A(图中未标记)上，棱镜2、第一滤光片4、第八滤光片6及准直器B8位于同一射线B(图中未标记)上，所述的第一滤光片4、第二滤光片3、第三滤光片21及准直器C19位于同一射线C(图中未标记)上，所述的第二滤光片3、第四滤光片5、第五滤光片7及准直器D9位于同一射线D(图中未标记)上，所述的第四滤光片5、第六滤光片22、第七滤光片20及准直器E18位于同一射线E(图中未标记)上，所述的第六滤光片22、第一滤光片L12及反射镜A10位于同一射线F(图中未标记)上，反射镜A10与第八滤光片6位于同一射线G(图中未标记)上，所述的第一滤光片L12、第二滤光片L14及反射镜B16位于同一射线H(图中未标记)上，反射镜B16与第三滤光片21位于同一射线I(图中未标记)上，所述的第二滤光片L14、第三滤光片L13及反射镜C11位于同一射线J(图中未标记)上，反射镜C11与第五滤光片7位于同一射线K(图中未标记)上，所述的第三滤光片L13、第四滤光片L15及反射镜D17位于同一射线L(图中未标记)上，反射镜D17与第七滤光片20位于同一射线M(图中未标记)上。
所述的准直器A1、准直器B8、准直器C19、准直器D9及准直器E18具有相同结构，所述的准直器A1包括光纤101、毛细管102、玻璃管103及透镜104，所述的玻璃管103内部设有毛细管102及透镜104，毛细管102与透镜104之间存在一定间隙，毛细管102内部连接有光纤101。
所述的第二滤光片3、第一滤光片4、第四滤光片5、第八滤光片6、第五滤光片7、第一滤光片L12、第二滤光片L14、第三滤光片L13、第四滤光片L15、第七滤光片20、第三滤光片21及第六滤光片22具有相同结构，所述的第二滤光片3的形状为正方体，正方体由增透膜及filter膜组成。
所述的反射镜A10、反射镜B16、反射镜C11及反射镜D17具有相同结构，所述的反射镜A10的形状为正方体，正方体由增透膜及高反膜组成。
具体实施方式如下：100GHZ光信号C和L波段从信号输入端通过准直器A1，经过透镜104准直后，经过棱镜2改变输出角度，传输到第一滤光片4，经第一滤光片4波分波复用后,第一滤光片4波段光信号传输到第八滤光片6上，再通过第八滤光片6(薄膜干涉)后进入到准直器B8中，然后反射信号再通过薄膜第二滤光片3，经耦合波分复用,第二滤光片3波段光信号传输到第三滤光片21上，在通过第三滤光片21(薄膜干涉)后进入到准直器C19中，余下光信号传输到第四滤光片5，经过第四滤光片5滤波后，第四滤光片5波段光信号传输到第五滤光片7上，在通过第五滤光片7(薄膜干涉)片后进入到准直器D9中，同理剩余反射信号传输到第六滤光片22上,经耦合波分复用，第六滤光片22波段光信号传输到第七滤光片20上，在通过第七滤光片20(薄膜干涉)片后进入到准直器E18,余下光信号传输到第一滤光片L12，经第一滤光片L12波分波复用后，第一滤光片L12波段光信号传输到反射镜A10上，在通过反射镜反射后，传输到第八滤光片6的镀膜面(薄膜干涉)后进入到准直器B8中，进而实现合波双透。同理余下光信号传输到第二滤光片L14，经第二滤光片L14波分波复用后，第二滤光片L14波段光信号传输到反射镜B16上，在通过反射镜反射后，传输到第三滤光片21的镀膜面(薄膜干涉)后进入到准直器C19中实现合波双透,余下光信号传输到第三滤光片L13，经第三滤光片L13波分波复用后，第三滤光片L13波段光信号传输到反射镜C11上，在通过反射镜反射后，传输到第五滤光片7的镀膜面(薄膜干涉)后进入到准直器D9中实现合波双透，同理第四滤光片L15通进入到准直器E18中，实现合波双透。该方案采用自由空间耦合技术，和薄膜干涉原理，通过精确的滤光片的入射角度，来排列确定准直器位置，实现理想的光学功率损耗和小尺寸封装。
在本发明方案的基础上，本领域普通技术人员可通过合乎逻辑分析和/或推理弥补本发明细节上一些不足，使本发明技术方案更加完善和优化。其中，本申请要求保护的仅是背景技术提出问题对应的方案原理部分，而其他部分，例如，在本申请原理基础上如何更优化的对本申请技术方案进行实施，显然不是通过一次研发和一次申请专利就可以完全实现的，因此本申请描述清晰的技术方案仅限于对应背景技术中所要解决的技术问题，其他部分可在另外的研发和专利申请中完成，也可由本领域其他技术人员在本申请方案的技术上继续改进，并申请专利，以达到最优使用效果，都属于本领域现有可知方式。
本发明附图仅仅是为了呈现出一种便于本领域普通技术人员理解的原理。由于专利申请文件页面大小限制，为更清楚呈现原理，附图中各个部件之间的比例大小与实际产品可能存在不一致的地方，请本领域普通技术人员能够理解，例如在附图中为凸显某一部分的结构原理，故意把这一部分画大，而显得另一部分过小等，都可以以此种情况进行理解，以本领域普通技术人员可知，在本发明的原理基础上上，自然可以利用工业化更加合理的设计在本发明基础上将各个部件做的更小巧精致，更实用，都是本领域普通技术人员可知的方式。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种小型化单纤双透无源光学模块，包括准直器A、准直器B、准直器C、准直器D及准直器E，其特征在于：准直器A与棱镜位于同一射线A上，棱镜、第一滤光片、第八滤光片及准直器B位于同一射线B上，所述的第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片及准直器C位于同一射线C上，所述的第二滤光片、第四滤光片、第五滤光片及准直器D位于同一射线D上，所述的第四滤光片、第六滤光片、第七滤光片及准直器E位于同一射线E上，所述的第六滤光片、第一滤光片L及反射镜A位于同一射线F上，反射镜A与第八滤光片位于同一射线G上，所述的第一滤光片L、第二滤光片L及反射镜B位于同一射线H上，反射镜B与第三滤光片位于同一射线I上，所述的第二滤光片L、第三滤光片L及反射镜C位于同一射线J上，反射镜C与第五滤光片位于同一射线K上，所述的第三滤光片L、第四滤光片L及反射镜D位于同一射线L上，反射镜D与第七滤光片位于同一射线M上。
2.根据权利要求1所述的小型化单纤双透无源光学模块，其特征在于：所述的准直器A、准直器B、准直器C、准直器D及准直器E具有相同结构，所述的准直器A包括光纤、毛细管、玻璃管及透镜，所述的玻璃管内部设有毛细管及透镜，毛细管与透镜之间存在一定间隙，毛细管内部连接有光纤。
3.根据权利要求1所述的小型化单纤双透无源光学模块，其特征在于：所述的第二滤光片、第一滤光片、第四滤光片、第八滤光片、第五滤光片、第一滤光片L、第二滤光片L、第三滤光片L、第四滤光片L、第七滤光片、第三滤光片及第六滤光片具有相同结构，所述的第二滤光片的形状为正方体，正方体由增透膜及filter膜组成。
4.根据权利要求1所述的小型化单纤双透无源光学模块，其特征在于：所述的反射镜A、反射镜B、反射镜C及反射镜D具有相同结构，所述的反射镜A的形状为正方体，正方体由增透膜及高反膜组成。
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