CN111505771A - 波分复用器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种波分复用器，包括分体式盒体和封装于所述分体式盒体内的传输芯片及配套所述传输芯片的热补偿模块，所述传输芯片的输入波导和输出波导分别与单模光纤和多模光纤相连，且所述单模光纤的另一端与单模光纤接头组件相连，所述多模光纤的另一端与MPO组件相连，用以分别连接终端设备输出端和传输设备输入端来构成整体的传输链路。本发明提供的波分复用器，与基于LC连接器无热AWG波分复用器相比，利用MPO连接器做传输连接，实现高集成、大容量传输，且传输损耗低；将MPO连接器固定在封装盒内部，从源头解决布线问题；整合封装盒内部空间，促进产品降本。

Description

波分复用器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种波分复用器。
背景技术
目前，彩光模块已广泛应用于DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用)系统中，尤其是无热型阵列波导光栅型AWG(简称AWG，Array WaveguideGrating)波分复用器，因其具有波长热补偿装置，且工作波长不受温度的影响，已广泛用于光网络扩容系统中。
常规AWG型波分复用器采用LC连接器做连接传输功能，但由于LC连接器传输容量太小限制其传输性能；传统产品封装通过长距离光纤带盘绕，外接连接器，光纤带上穿进号码管用以对应产品波导通道，整体布线较长且杂乱，很容易将波导通道混淆，从而混淆传输链路；且产品内部封装简约且利用不足。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种改进的波分复用器。
本发明提供的技术方案为：一种波分复用器，包括分体式盒体和封装于所述分体式盒体内的传输芯片及配套所述传输芯片的热补偿模块，所述传输芯片的输入波导和输出波导分别与单模光纤和多模光纤相连，且所述单模光纤的另一端与单模光纤接头组件相连，所述多模光纤的另一端与MPO组件相连，所述单模光纤接头组件和所述MPO组件封装于所述分体式盒体内且分别连接终端设备输出端和传输设备输入端来构成整体的传输链路。
进一步的，所述MPO组件包括相连接的MPO连接器和MPO适配器，其中所述MPO连接器与所述多模光纤连接并设置于分体式盒体内，所述MPO适配器的主体安装于所述分体式盒体内、所述MPO适配器的外接口于所述分体式盒体的侧壁的第一开口处外露，用以实现与所述传输设备输入端进行连接。
进一步的，所述分体式盒体的侧壁设有第二开口，所述第二开口嵌有软质保护套，用以保护单模光纤。
进一步的，所述软质保护套是中空的或拼接式，所述单模光纤被安装在所述软质保护套的内部。
进一步的，所述第一开口和所述第二开口设置于所述分体式盒体相对的两个侧壁。
进一步的，所述分体式盒体包括盖板和底盒，两者通过螺钉固定。
进一步的，所述底盒包括长方形底板，在所述长方形底板法向上延伸出所述侧壁以形成凸字型凹槽，其中所述侧壁外表面与所述长方形底板的边缘处于同一平面，且在所述长方形底板的四个角处向内凹陷以设置安装孔使得所述波分复用器安装于配套器件上，所述盖板与所述侧壁的凸字型外形相匹配且通过螺钉固定。
进一步的，所述软质保护套和所述MPO适配器均设有限位部，所述侧壁设有与所述限位部相匹配的凹槽以便定位安装。
进一步的，所述MPO组件包括数组多芯MPO连接器和MPO双工适配器，用于至少6芯光纤的连接。
进一步的，所述热补偿组件包括基板、热膨胀螺杆及热膨胀螺丝，其中所述传输芯片安装在所述基板上，所述基板和所述传输芯片分别设有若干切割槽和若干切割缝，所述切割缝与所述切割槽相对应，所述热膨胀螺杆设置在所述基板一侧，并与所述热膨胀螺丝配合拧紧，用以固定所述切割槽；基于环境温度变化，所述输入波导或所述输出波导产生漂移，所述热膨胀螺丝与所述热膨胀螺杆配合致使所述切割槽带动所述切割缝发生位移，从而使得所述输入波导或所述输出波导回归设定位置。
本发明提供的波分复用器，与基于LC连接器无热AWG波分复用器相比，利用MPO连接器做传输连接，实现高集成、大容量传输，且传输损耗低；将MPO连接器固定在封装盒内部，从源头解决布线问题；整合封装盒内部空间，促进产品降本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一实施方式中波分复用器的结构示意图。
图2为图1示出的波分复用器的部分结构示意图。
图3为图1示出的波分复用器内部结构示意图。
图4为本发明具体实施方式中波分复用器的损耗随波长的变化曲线图。
主要元件符号说明:
盖板 1
底盒 2
MPO连接器 3
软质保护套 4
MPO适配器 5
基板 6
传输芯片 7
单模光纤 8
多模光纤 9
热膨胀螺杆 10
热膨胀螺丝 11
切割槽 12
第一开口 51
第二开口 41
限位部 511
限位部 411
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明实施例。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明实施例，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明实施例保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明实施例。
请参阅图1-3，本发明提供一种波分复用器，用于将各个不同波长的光信号分开的器件。所述波分复用器包括分体式盒体和封装于所述分体式盒体内的传输芯片及配套所述传输芯片的热补偿模块，所述传输芯片的输入波导和输出波导分别与单模光纤和多模光纤相连，且所述单模光纤的另一端与单模光纤接头组件相连，所述多模光纤的另一端与MPO组件相连，所述单模光纤接头组件和所述MPO组件封装于所述分体式盒体内且分别连接终端设备输出端和传输设备输入端来构成整体的传输链路。该波分复用器，与基于LC连接器无热AWG波分复用器相比，利用MPO连接器做传输连接，实现高集成、大容量传输，且传输损耗低；将MPO连接器固定在封装盒内部，从源头解决布线问题；整合封装盒内部空间，促进产品降本。
在具体实施方式中，所述MPO组件包括相连接的MPO连接器和MPO适配器，其中所述MPO连接器与所述多模光纤连接并设置于分体式盒体内，所述MPO适配器的主体安装于所述分体式盒体内、所述MPO适配器的外接口于所述分体式盒体的侧壁的第一开口处外露，用以实现与所述传输设备输入端进行连接。
在具体实施方式中，所述分体式盒体的侧壁设有第二开口，所述第二开口嵌有软质保护套，用以保护单模光纤。比如，所述软质保护套是中空的，所述单模光纤被安装在所述软质保护套的内部，即穿插出去；再比如，所述软质保护套是拼接式，所述单模光纤被安装在所述软质保护套的内部，也即是说，单模光纤卡在多个软质保护套内，避免与侧壁发生摩擦。
在具体实施方式中，所述第一开口和所述第二开口设置于所述分体式盒体相对的两个侧壁。如图2所示，盒体大体成长方形，第一开口和第二开口分别设置在短边的侧壁上。在其他实施方式中，盒体的外形不限定为长方形。
在具体实施方式中，所述分体式盒体包括盖板和底盒，两者通过螺钉固定。其中，如图2所示，所述底盒包括长方形底板，在所述长方形底板法向上延伸出所述侧壁以形成凸字型凹槽，其中所述侧壁外表面与所述长方形底板的边缘处于同一平面，且在所述长方形底板的四个角处向内凹陷以设置安装孔使得所述波分复用器安装于配套器件上，所述盖板与所述侧壁的凸字型外形相匹配且通过螺钉固定。所述侧壁也可设定安装孔(如图2所示处于一侧壁的中间)，同样起固定作用，主要防止中央部分热胀冷缩导致壳体发生形变。
在一些实施方式中，如图2所示，所述软质保护套和所述MPO适配器均设有限位部，所述侧壁设有与所述限位部相匹配的凹槽以便定位安装。在一些实施方式中，所述MPO组件包括数组多芯MPO连接器和MPO双工适配器，用于至少6芯光纤的连接。本发明的波分复用器可提供6芯-96芯产品解决方案，其中96芯为目前行业内所需最大芯数，本发明采用MPO连接器的最主要优势在于高密度连接；如实际芯数小于6芯，则没有使用MPO连接器的必要；如实际芯数介于6芯和12芯之间，则可以使用1组MPO连接器即可；如实际芯数介于12芯和24芯之间，则使用2组12芯MPO连接器即可；若实际芯数介于24芯和48芯之间，则使用2组24芯MPO连接器即可；若实际芯数介于48芯和96芯之间，则使用2组48芯MPO连接器即可；未来行业所需芯数进一步提升的情况下，采用MPO型波分复用器相较LC连接器型具有更好的应用前景，因为其更适于高密度连接、传输速率更快，结构设计难度小，空间利用率高等优势。
在具体实施方式中，如图3所示，所述热补偿组件包括基板、热膨胀螺杆及热膨胀螺丝，其中所述传输芯片安装在所述基板上，所述基板和所述传输芯片分别设有若干切割槽和若干切割缝，所述切割缝与所述切割槽相对应(切割缝是在传输芯片上按照切割槽进行切割，该切割缝的宽度一般为0.03mm-0.035mm)，所述热膨胀螺杆设置在所述基板一侧，并与所述热膨胀螺丝配合拧紧，用以固定所述切割槽；基于环境温度变化，所述输入波导或所述输出波导产生漂移，所述热膨胀螺丝与所述热膨胀螺杆配合致使所述切割槽带动所述切割缝发生位移，从而使得所述输入波导或所述输出波导回归设定位置。
热补偿原理：当环境温度发生变化时，传输芯片因其温度漂移特性，输入波导或输出波导随温度变化会漂移至相邻几个通道，造成失真。热补偿模块通过温度变化下与传输芯片的波导具有相反的热膨胀系数，当环境温度上升时，传输芯片的波导向上通道偏移，热补偿模块内热膨胀螺丝受热拧紧，切割槽带动传输芯片切割缝收缩，传输芯片的波导向下通道偏移，从而回归正常通道。反之亦然。
内部整体链路如图3所示，传输芯片承载在基板上，其输入波导与输出波导分别与单模光纤与多模光纤相连，单模光纤通过橡胶帽做保护，外加连接器组件，与终端设备输出端形成连接；本实施方式中，多模光纤光纤带总计48芯光纤，分为两组添加24芯MPO连接器与MPO双工适配器连接，与传输设备输入端进行连接，构成整体的传输链路。
整个无热AWG型波分复用器的封装工艺包括以下步骤：
(1)在基板背部三点处粘好硅胶，将已耦合调试完成的热补偿模块粘贴至封装盒中，静置5min，使其固化完全；
(2)待热补偿模块粘贴完毕后，将传输芯片输入端单模光纤穿入松包套管，传输芯片输出端多模光纤带同样穿入已准备好松套管中后，按需求添加MPO连接器等；
(3)将橡胶帽卡在橡胶帽孔内，用硅胶做好固定；
(4)拧紧封装螺丝，使产品密闭。
本发明以两组添加24芯MPO连接器连接48芯光纤为例，与行业现有波分复用器进行性能对比，如图4和下表所示。
Figure BDA0002459682480000091
从图4和上表可以看出，本发明的波分复用器各项指标均符合行业标准，且优于同类产品，尤其是损耗较小；此外，与传统LC连接器相比，提升了空间利用率，避免布线的繁琐，有助于降本。
以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种波分复用器，其特征在于：包括分体式盒体和封装于所述分体式盒体内的传输芯片(7)及配套所述传输芯片(7)的热补偿模块，所述传输芯片(7)的输入波导和输出波导分别与单模光纤(8)和多模光纤(9)相连，且所述单模光纤(8)的另一端与单模光纤接头组件相连，所述多模光纤(9)的另一端与MPO组件相连，所述单模光纤接头组件和所述MPO组件封装于所述分体式盒体内且分别连接终端设备输出端和传输设备输入端来构成整体的传输链路。
2.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于：所述MPO组件包括相连接的MPO连接器(3)和MPO适配器(5)，其中所述MPO连接器(3)与所述多模光纤(9)连接并设置于分体式盒体内，所述MPO适配器(5)的主体安装于所述分体式盒体内、所述MPO适配器(5)的外接口于所述分体式盒体的侧壁的第一开口(51)处外露，用以实现与所述传输设备输入端进行连接。
3.根据权利要求2所述的波分复用器，其特征在于：所述分体式盒体的侧壁设有第二开口(41)，所述第二开口(41)嵌有软质保护套(4)，用以保护单模光纤(8)。
4.根据权利要求3所述的波分复用器，其特征在于：所述软质保护套(4)是中空的或拼接式，所述单模光纤(8)被安装在所述软质保护套(4)的内部。
5.根据权利要求3所述的波分复用器，其特征在于：所述第一开口(51)和所述第二开口(41)设置于所述分体式盒体相对的两个侧壁。
6.根据权利要求3所述的波分复用器，其特征在于：所述分体式盒体包括盖板(1)和底盒(2)，两者通过螺钉固定。
7.根据权利要求6所述的波分复用器，其特征在于：所述底盒(2)包括长方形底板，在所述长方形底板法向上延伸出所述侧壁以形成凸字型凹槽，其中所述侧壁外表面与所述长方形底板的边缘处于同一平面，且在所述长方形底板的四个角处向内凹陷以设置安装孔使得所述波分复用器安装于配套器件上，所述盖板(1)与所述侧壁的凸字型外形相匹配且通过螺钉固定。
8.根据权利要求7所述的波分复用器，其特征在于：所述软质保护套(4)和所述MPO适配器(5)均设有限位部(411,511)，所述侧壁设有与所述限位部(411,511)相匹配的凹槽以便定位安装。
9.根据权利要求2所述的波分复用器，其特征在于：所述MPO组件包括数组多芯MPO连接器(3)和MPO双工适配器，用于至少6芯光纤的连接。
10.根据权利要求2所述的波分复用器，其特征在于：所述热补偿组件包括基板(6)、热膨胀螺杆(10)及热膨胀螺丝(11)，其中所述传输芯片(7)安装在所述基板(10)上，所述基板(10)和所述传输芯片(7)分别设有若干切割槽(12)和若干切割缝，所述切割缝与所述切割槽(12)相对应，所述热膨胀螺杆(10)设置在所述基板(6)一侧，并与所述热膨胀螺丝(11)配合拧紧，用以固定所述切割槽(12)；基于环境温度变化，所述输入波导或所述输出波导产生漂移，所述热膨胀螺丝(11)与所述热膨胀螺杆(10)配合致使所述切割槽(12)带动所述切割缝发生位移，从而使得所述输入波导或所述输出波导回归设定位置。
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