CN112698451A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光模块，其中光收发组件包括壳体、第一光纤适配器、第二光纤适配器、光发射部、第一光接收部和第二光接收部；壳体内的第一分光片将光发射部的发射光分为反射光和透过光；反射光通过第一滤波片、第三分光片传播进第一光纤适配器。透过光通过第二分光片传播进第二光纤适配器。来自第一光纤适配器的光信号通过第三分光片进入第一光接收部；来自第二光纤适配器的光信号通过第二分光片进入第二光接收部；光发射部射出的发射光的波长分别与来自第一光纤适配器和第二光纤适配器的光信号的波长相同。本发明提供的光模块，可实现数据光与反射光的分光以及双纤三向、同波长光的传输，减小数据光对反射光的串扰，提高OTDR光接收性能。

Description

一种光模块

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着光通信发展越来越迅速，光纤铺设越来越多，对光纤资源进行智能监控已经越来越迫切，因此，大多的光模块都开始内置OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光时域检测)功能，通过OTDR技术对光纤性能进行监测，以判断光纤熔接点、连接器或断裂等事件。

OTDR利用其激光光源向被测光纤发送一光脉冲，光脉冲在光纤本身及各特征点上会有光信号反射回OTDR，反射回的光信号又通过定向耦合到OTDE的接收器，并在这里转换成电信号，最终在显示屏上显示出结果曲线。因此，在光模块中内置OTDR需要一种单纤双向、同波长光收发组件，传统的方案为：45°滤波片+吸光片的滤波方式，45°滤波片为半透射半反射波片，吸光片位于滤波片的下方，激光光源发射的光到达滤波片后部分光透过滤波片，部分管被反射，反射后的光被吸光片吸收，之后进入OTDR进行检测。

但是，为了保障数据能够长距离高速传输，一种双纤三向的光模块应运而生。双纤三向的光模块与现有光模块的区别在于包括两个光接收器件和两个光纤适配器。但在将现有的OTDR应用在双纤三向的光模块中时，现有的OTDR无法适应双纤三向光模块的结构特点，且为了保证同波长传输，使得光收发组件的波长相同，激光光源发射的光会对反射回的光造成串扰，这种串扰会影响OTDR的衰减盲区，造成OTDR的衰减盲区较大，严重影响OTDR光接收器件的性能。

发明内容

本发明提供了一种光模块，以解决目前同波长光收发组件间的串扰影响OTDR光接收性能的问题。

本发明提供了一种光模块，包括：电路板和与所述电路板连接的光收发组件，所述光收发组件包括壳体，设置在所述壳体右端的第一光纤适配器和第二光纤适配器，设置在所述壳体左端的光发射部，设置在所述壳体上端的第一光接收部，以及，设置在所述壳体下端的第二光接收部；

所述壳体内设有第一分光片、第一滤波片、第二分光片和第三分光片；所述第一分光片、所述第二分光片和所述第三分光片分别用于将传播来的光分为反射光和透过光；

所述第一分光片位于所述光发射部的出光口处，所述光发射部发出的发射光在所述第一分光片处形成反射光和透过光；所述第一滤波片位于所述第一分光片的反射光的传播路径上，所述第一分光片的反射光在所述第一滤波片上发生反射后传播到所述第三分光片上，在所述第三分光片处产生的透过光传播进所述第一光纤适配器；

所述第一分光片的透过光传播到所述第二分光片后再次产生透过光，所述第二分光片的透过光传播进所述第二光纤适配器；

来自所述第一光纤适配器的光信号传播到所述第三分光片上，在所述第三分光片处产生的反射光传播进所述第一光接收部；来自所述第二光纤适配器的光信号传播到所述第二分光片上，在所述第二分光片处产生的反射光传播进所述第二光接收部；

所述光发射部射出的发射光的波长分别与来自所述第一光纤适配器和所述第二光纤适配器的光信号的波长相同。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种光模块，具体为一种具有OTDR功能的双纤三向的光模块。该光模块包括电路板和与电路板连接的光收发组件。光收发组件包括壳体，设置在壳体右端的第一光纤适配器和第二光纤适配器，设置在壳体左端的光发射部，设置在壳体上端的第一光接收部，以及，设置在壳体下端的第二光接收部；壳体内设有第一分光片、第一滤波片、第二分光片和第三分光片；第一分光片位于光发射部的出光口处，光发射部发出的发射光在第一分光片处形成反射光和透过光；第一滤波片位于第一分光片的反射光的传播路径上，以对第一分光片的反射光再次产生反射后传播到第三分光片上，在第三分光片处产生的透过光传播进第一光纤适配器。第一分光片的透过光传播到第二分光片后再次产生透过光，并传播进第二光纤适配器。来自第一光纤适配器的光信号传播到第三分光片上，在第三分光片处产生的反射光传播进第一光接收部；来自第二光纤适配器的光信号传播到第二分光片上，在第二分光片处产生的反射光传播进第二光接收部。光发射部射出的发射光的波长分别与来自第一光纤适配器和第二光纤适配器的光信号的波长相同。本发明提供的光模块，针对双纤三向的结构特点，通过三个分光片和第一滤波片实现数据光与反射光的分光，实现双纤三向、同波长光的传输；并在利用其中一个光接收部实现OTDR功能的同时，减小数据光对反射光的串扰，缩短OTDR的衰减盲区，更清晰的测得光纤反射的光，极大地提高OTDR光接收性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光模块的分解结构示意图；

图3为本发明实施例提供的光模块的局部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的光收发组件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的光收发组件的内部结构示意图；

图6为本发明实施例提供的光收发组件的分解结构示意图；

图7为本发明实施例提供的光收发组件的内部立体结构图；

图8为本发明实施例提供的分光组件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的光收发组件的发射光传输路径图；

图10为本发明实施例提供的光收发组件的接收光传输路径图；

图11为本发明实施例提供的分光组件的分解结构示意图。

具体实施方式

光纤通信的核心环节之一是光电信号的转换，光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导中传输，利用光在光纤中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输。而计算机等信息处理设备采用的是电信号，这就需要在信号传输过程中实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光纤通信技术领域中实现上述光电转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接，主要的电连接包括供电、I2C信号、传输数据信号以及接地等，金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的标准方式，以此为基础，电路板是大部分光模块中必备的技术特征。

光模块的光口与外部光纤连接，与外部光纤建立双向的光信号连接；光模块的电口接入光网络单元中，与光网络单元建立双向的电信号连接；光模块实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络单元之间建立连接。具体地，来自外部光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络单元中，来自光网络单元的电信号由光模块转换为光信号输入至外部光纤中。光模块是实现光电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

图1为本发明实施例提供的光模块的结构示意图；图2为本发明实施例提供的光模块的分解结构示意图。

参见图1，本发明实施例提供的一种光模块，包括上壳体10、下壳体20、解锁手柄30、电路板40及光收发组件50，其中，上壳体10与下壳体20形成具有两个开口的包裹腔体，具体可以是在同一方向的两端开口(60、70)，也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口70，用于插入光网络单元等上位机中，另一个开口为光口60，用于外部光纤接入以连接内部光纤，电路板40、光收发组件50等光电器件位于包裹腔体中。电路板40和光收发组件50电连接，实现光电信号的转换。

上壳体10和下壳体20一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热；采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板等器件安装到壳体中。一般不会将光模块的壳体做成一体结构，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽结构无法安装，也不利于生产自动化。

解锁手柄30位于包裹腔体/下壳体20的外壁，拉动解锁手柄的末端可以使解锁手柄在外壁表面相对移动；光模块插入上位机时，由解锁手柄30将光模块固定在上位机的笼子里，通过拉动解锁手柄以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。

图3为本发明实施例提供的光模块的局部结构示意图；图4为本发明实施例提供的光收发组件的结构示意图；图5为本发明实施例提供的光收发组件的内部结构示意图。

参见图3、图4和图5，本发明实施例提供的光模块的光收发组件50，包括壳体506，设置在壳体506一端的第一光纤适配器501和第二光纤适配器502，设置在壳体506另一端的光发射部505，设置在壳体506上端的第一光接收部503，以及，设置在壳体506下端的第二光接收部504。本实施例提供的光收发组件50包括两个光接收部、一个光发射部和两个光纤适配器，可以实现双纤三向的信号传输。

第一光纤适配器501和第二光纤适配器502并排设置在壳体506的右端，光发射部505的设置位置与第二光纤适配器502相对，即设置在壳体506的左端，光发射部505处设有激光发射组件，通过激光发射组件发射同波长的数据光和检测光，发射的检测光和数据光通过壳体506内的分光组件80分别传输至第一光纤适配器501和第二光纤适配器502。分光组件80用于实现光发射部505的发射光(数据光或检测光)的分光，以分别进入第一光纤适配器501和第二光纤适配器502。

第一光接收部503处连接有光传导组件和探测接收组件，第一光接收部503与第一光纤适配器501连接。第一光接收部503用于通过光传导组件接收第一光纤适配器501传输的数据光，以及，通过探测接收组件接收光发射部505发射的检测光在第一光纤适配器501处产生的反射回来的检测光。探测接收组件接收到反射回来的检测光，用于检测光纤内是否出现断点。第二光接收部504处连接有光传导组件，其与第二光纤适配器502连接。第二光接收部504用于通过光传导组件接收第二光纤适配器502传输的数据光。

由于第一光接收部503设置在壳体506的上端，与其连接的第一光纤适配器501设置在壳体506的右侧，因此，来自第一光纤适配器501的光信号的传播路径与进入第一光接收部503的光信号的传播路径相互垂直。同样，由于第二光接收部504设置在壳体506的下端，与其连接的第二光纤适配器502设置在壳体506的右侧，因此，来自第二光纤适配器502的光信号的传播路径与进入第二光接收部504的光信号的传播路径相互垂直。为实现发射光信号和接收光信号的传播路径的改变，本实施例中，通过分光组件80来实现光路转折。

图6为本发明实施例提供的光收发组件的分解结构示意图；图7为本发明实施例提供的光收发组件的内部立体结构图；图8为本发明实施例提供的分光组件的结构示意图。

参见图6、图7和图8，为使分光组件80在光发射过程和光接收过程中实现分光和光路转折，本实施例中，壳体506内的分光组件80包括第一分光片81、第一滤波片82、第二分光片83、第三分光片84、第二滤波片85、第一棱镜86和第二棱镜87。第一分光片81、第二分光片83和第三分光片84分别用于将传播来的光分为反射光和透过光，也就是说，分光片可实现一部分光穿过并继续沿原传播路径传播，另一部分光在分光片的入光面发生反射，即每个分光片均可将一束光分为两束光，其中一束光改变原传播路径实现反射，反射光传播路径与原传播路径垂直，另一束光沿原传播方向透过分光片继续传播。

第一分光片81位于光发射部505的出光口处，由于光发射部505射出的发射光需要分为两束，一束进入第一光纤适配器501，另一束进入第二光纤适配器502，因此，光发射部505发出的发射光在第一分光片81处形成反射光和透过光，透过光沿发射光的传播路径继续向前传播，而反射光则沿与原传播路径垂直的方向传播。

由于光发射部505发出的发射光为分散光，为避免发射光在传播路径上出现光损耗，可在发射光的传播路径上设置准直透镜组件803，由准直透镜组件803对发射光进行准直，使得准直后的发射光再传播到第一分光片81上，以保证光传播效率。

具体地，壳体506内还设有准直透镜组件803，准直透镜组件803位于光发射部505和第一分光片81之间，光发射部505与准直透镜组件803同光轴设置。准直透镜组件803的入光面朝向光发射部505的出光口，准直透镜组件803的出光面朝向第一分光片81的入光面。

图9为本发明实施例提供的光收发组件的发射光传输路径图。参见图9，为实现光的一透一反的分光需求，第一分光片81倾斜设置，倾斜角度可为45°，也可为其他角度，倾斜方向为沿光发射部505至第二分光片83的方向倾斜，即第一分光片81的入光面朝向第一光接收部503的所在方向。光发射部505的发射光经过准直透镜组件803准直并传播到第一分光片81后分成反射光和透过光，反射光的传播路径转折90度，向第一光接收部503的所在方向传播。而由于第一光纤适配器501设置在壳体506的右端，为使朝向壳体506上端传播的反射光进入右端的第一光纤适配器501，需在反射光的传播路径上设置第一滤波片82，第一分光片81的入光面朝向第一滤波片82。

第一滤波片82用于实现反射光再次发生反射，以改变来自第一分光片81的反射光的传播路径，使其朝向第一光纤适配器501的方向传播。因此，第一滤波片82也倾斜设置，倾斜角度可为45°，也可为其他角度，第一滤波片82可选用45°滤波片。第一滤波片82的倾斜方向为沿光发射部505至第三分光片84的方向倾斜，即第一滤波片82的反射面与第一分光片81的入光面相对，第一滤波片82与第一分光片81相互平行，第一滤波片82的反射面朝向第三分光片84的入光面，使得来自第一分光片81的反射光在第一滤波片82处再次发生反射，实现光转折，二次反射光朝向第一光纤适配器501的方向传播，并进入第一光纤适配器501，二次反射光的传播路径与透过光的传播路径平行。

光发射部505发出的发射光在第一分光片81处分为反射光和透过光之后，反射光朝向第一滤波片82的方向反射，而透过光则直接穿过第一分光片81继续沿原传播方向传播。在光发射过程中，第一分光片81的出光方向朝向第二光纤适配器502，即透过光朝向第二光纤适配器502的方向传播，并进入第二光纤适配器502。

在光信号传播进第一光纤适配器501和第二光纤适配器502之前，为了保证同波长光信号的传播，需要在第一分光片81的透过光传播路径和第一滤波片82的反射光的传播路径上设置第二滤波片85。即在第三分光片84和第一光纤适配器501之间，以及，第二分光片83和第二光纤适配器502之间设有共用的第二滤波片85。第二滤波片85可为0°滤波片，第二滤波片85与第一分光片81的透过光(第一滤波片82的反射光)的传播路径相互垂直，第二滤波片85用于实现指定波长的光通过，使得光收发组件实现同波长传输。第二滤波片85可使来自第二分光片83的透过光和第三分光片84的透过光共同通过，因此，第二滤波片85的长度范围大于第二分光片83和第三分光片84之间的最大距离，第二滤波片85的长度方向为沿两个光接收部是所在方向。

由于第一光纤适配器501和第二光纤适配器502设置在壳体506的一端，光发射部505设置在壳体506的另一端，使得光发射部505的出光口无法与第一光纤适配器501的入光面正对，也无法与第二光纤适配器502的入光面正对。因此，需要对在第一分光片81的透过光改变传播路径，以及，对在第一滤波片82产生的反射光改变传播路径。因此，本实施例中，利用棱镜实现光信号的位移，使得经过棱镜位移后的光信号能够正对对应光纤适配器的入光面。

具体地，在第三分光片84和第一光纤适配器501之间设有第一棱镜86，第一棱镜86用于改变来自第一滤波片82的反射光的传播路径，改变传播路径后的第一滤波片82的反射光传播进第一光纤适配器501。而为保证透过光的波长满足光模块需求，以对符合波长要求的透过光进行位移，将第一棱镜86设置在第二滤波片85和第一光纤适配器501之间，第一棱镜86的入光面与第二滤波片85的出光面相对且平行，第一棱镜86的出光面与第一光纤适配器501的入光面相对。来自第一滤波片82的反射光经过第二滤波片85筛选波长后得到的光信号进入第一棱镜86后，第一棱镜86的改变来自第一滤波片82的反射光传播路径的方向为朝向第一光接收部503的方向，即光信号的出射位置向上移动，朝向第一光纤适配器501的所在位置移动，使得由第一棱镜86射出的光信号能够传播进第一光纤适配器501。

在第二分光片83和第二光纤适配器502之间设有第二棱镜87，第二棱镜87用于改变来自第一分光片81的透过光的传播路径，改变传播路径后的第一分光片81的透过光传播进第二光纤适配器502。而为保证透过光的波长满足光模块需求，以对符合波长要求的透过光进行位移，将第二棱镜87设置在第二滤波片85和第二光纤适配器502之间，第二棱镜87的入光面与第二滤波片85的出光面相对且平行，第二棱镜87的出光面与第二光纤适配器502的入光面相对。来自第一分光片81的透过光通过第二滤波片85筛选波长后得到的光信号传播进第二棱镜87后，第二棱镜87的改变第一分光片81的透过光传播路径的方向为朝向第二光接收部504的方向，即光信号的出射位置向下移动，朝向第二光纤适配器502的所在位置移动，使得由第二棱镜87射出的光信号能够传播进第二光纤适配器502。

图10为本发明实施例提供的光收发组件的接收光传输路径图。参见图10，在光接收过程中，来自第一光纤适配器501的光信号传播到第三分光片84上，在第三分光片84处产生的反射光传播进第一光接收部503；来自第二光纤适配器502的光信号传播到第二分光片83上，在第二分光片83处产生的反射光传播进第二光接收部504。光发射部505射出的发射光的波长分别与来自第一光纤适配器501和第二光纤适配器502的光信号的波长相同，以实现光模块的同波长传输。

在另一种实施例中，来自光纤适配器的光信号再次经过对应的棱镜和第二滤波片85之后，需要实现光转折，使得光信号能够进入位于壳体506上下两端的光接收部内，每个光接收部能够分别接收到来自对应光纤适配器的光信号或在光纤适配器发生反射的反射光。

具体地，来自第一光纤适配器501的光信号依次通过第一棱镜86和第二滤波片85传播到第三分光片84上，在第三分光片84处产生的反射光传播进第一光接收部503；来自第二光纤适配器502的光信号依次通过第二棱镜87和第二滤波片85传播到第二分光片83上，在第二分光片83处产生的反射光传播进第二光接收部504。其中，光信号包括来自对应光纤适配器的光信号和光发射部505发出的检测光在对应光纤适配器处产生的反射光。

由于本实施例提供的光模块中包括两个光接收部，为使光模块具有OTRD功能，将其中一个光接收部配置为具有OTRD功能，即由该光接收部对在对应的光纤适配器反射回来的检测光进行检测分析，同时，该接光接收部也正常接收来自对应光纤适配器传播过来的光信号；另一个光接收部只接收来自对应光纤适配器传播过来的光信号。本实施例中，将第一光接收部503配置为具有OTDR功能并进行详细说明，而在实际应用中，也可将第二光接收部504配置为具有OTDR功能，相应的信号传输过程可参照第一光接收部503的内容，此处不再赘述。

为了实现光收发组件50的双纤三向、同波长传输，使得来自光纤适配器的光信号发生光转折，本实施例中，在第二滤波片85和第一滤波片82之间设置第三分光片84，以及，在第二滤波片85和第一分光片81之间设置第二分光片83，第三分光片84与第一光接收部503正对，第二分光片83与第二光接收部504正对。第三分光片84用于实现来自第一光纤适配器501的光信号的光转折，使得实现光转折后的光信号能够进入第一光接收部503；第二分光片83用于实现来自第二光纤适配器502的光信号的光转折，使得实现光转折后的光信号能够进入第二光接收部504。

为使来自第一光纤适配器501的光信号在第三分光片84处发生光转折后，光转折方向朝向第一光接收部503的所在位置，本实施例中，将第三分光片84位于第一滤波片82的反射光的传播路径上，第三分光片84沿第一滤波片82至第二滤波片85的方向倾斜设置，倾斜角度可为45°，也可为其他角度，第三分光片84的倾斜方向与第一滤波片82的倾斜方向相反，且第三分光片84与第一滤波片82沿垂直于来自第一光纤适配器501的光信号传播的方向对称。在光接收过程中，第三分光片84的入光面朝向第一光纤适配器501，使得来自第一光纤适配器501的光信号依次通过第一棱镜86和第二滤波片85传播到第三分光片84上，在第三分光片84处产生的反射光发生光转折，改变传播路径后的反射光传播进第一光接收部503。

为使来自第二光纤适配器502的光信号在第二分光片83处发生光转折后，光转折方向朝向第二光接收部504的所在位置，本实施例中，将第二分光片83位于第一分光片81的透过光的传播路径上，第二分光片83倾斜设置，倾斜角度可为45°，也可为其他角度，第二分光片83的倾斜方向与第一分光片81的倾斜方向相同。在光接收过程中，第二分光片83的入光面朝向第二光纤适配器502，使得来自第二光纤适配器502的光信号依次通过第二棱镜87和第二滤波片85传播到第二分光片83上，在第二分光片83处产生的反射光发生光转折，改变传播路径后的反射光传播进第二光接收部504。

由于第一光接收部503和第二光接收部504设置在壳体506的相对两端，且与光纤适配器的位置不同，光纤适配器与光发射部505设置在壳体506的另一相对两端。因此，在光接收过程中，第一光接收部503的入光方向和第二光接收部504的入光方向平行，光发射部505的出光方向分别与第一光接收部503的入光方向和第二光接收部504的入光方向垂直，第一光纤适配器501的出光方向与第一光接收部503的入光方向垂直，第二光纤适配器502的出光方向与第二光接收部504的入光方向垂直。

由于第三分光片84设置在第一滤波片82在光发射过程中的反射路径上，因此，第一分光片81的反射光在第一滤波片82再次发生反射后，传播到第三分光片84上，在第三分光片84处产生的透过光通过第二滤波片85传播进第一棱镜86，以改变传播路径，改变传播路径后的第三分光片84的透过光传播进第一光纤适配器501。

第二分光片83设置在第一分光片81的在光发射过程中的透过光传播路径上，因此，在光发射过程中，第一分光片81的透过光需先经过第二分光片83，在第二分光片83处再次产生透过光，第二分光片83的透过光通过第二滤波片85传播进第二棱镜87，以改变传播路径，改变传播路径后的第二分光片83的透过光传播进第二光纤适配器502。

第二分光片83与第一分光片81平行，第一滤波片82与第一分光片81平行，而第三分光片84与第一滤波片82倾斜方向相反且对称，使得第三分光片84与第二分光片83沿来自第一光纤适配器501的光信号传播的方向对称。也就是说，在光发射过程中，第二分光片83的入光面与第三分光片84的入光面相对。

由于第二分光片83和第三分光片84均可将一束光分为两束光，即反射光和透过光，那么在光发射过程中，如图9所示，第一滤波片82处产生的反射光在传播到第三分光片84后，一部分光穿过第三分光片84形成透过光，并继续通过第二滤波片85和第一棱镜86传播进第一光纤适配器501；而另一部分光则在第三分光片84的入光面产生反射，反射光的传播方向朝向第二分光片83所在位置，如图9所示的位于上端的虚线箭头所示路径。

在第三分光片84处产生的反射光无法被第一光纤适配器501接收，属于杂光，为避免在第三分光片84处产生的反射光在光收发组件50内乱串，影响光信号的传播效率，需要将该部分反射光吸收掉。为此，本实施例中，如图6和图9所示，在壳体506内还设有第二吸光片805，第二吸光片805设置在第三分光片84的反射路径上，即第二吸光片805位于第二分光片83和第三分光片84之间，第二吸光片805的吸光面朝向第三分光片84，第二吸光片805用于在光发射过程中，吸收在第三分光片84处产生的反射光。

同样，第一分光片81的透过光在传播到第二分光片83后，一部分光穿过第二分光片83形成透过光，并继续同第二滤波片85和第二棱镜87传播进第二光纤适配器502；而另一部分则在第二分光片83的入光面产生反射，反射光的传播方向朝向第三分光片84的所在位置，如图9所示的位于下端的虚线箭头所示路径。

在第二分光片83处产生的反射光无法被第二光纤适配器502接收，属于杂光，为避免在第二分光片83处产生的反射光在光收发组件50内乱串，影响光信号的传播效率，需要将该部分反射光吸收掉。为此，本实施例中，如图6和图9所示，在壳体506内还设有第三吸光片806，第三吸光片806设置在第二分光片83的反射路径上，即第三吸光片806位于第二分光片83和第三分光片84之间，第三吸光片806的吸光面朝向第二分光片83，第三吸光片806用于在光发射过程中，吸收在第二分光片83处产生的反射光。

可见，第二吸光片805和第三吸光片806分别设置于第二分光片83和第三分光片84之间，便于吸光，第二吸光片805靠近第三分光片84，第三吸光片806靠近第二分光片83。第二吸光片805和第三吸光片806均与对应分光片的反射光的传播路径垂直，可选的，第二吸光片805和第三吸光片806相互平行，以保证吸光效果。

在光接收过程中，如图10所示，由于第三分光片84的透光作用，使得一部分光发生反射，一部分光透过，使得来自第一光纤适配器501的光信号在传播到第三分光片84后，一部分光在第三分光片84处发生反射并传播进第一光接收部503；而另一部分光则穿过第三分光片84继续朝向第一滤波片82传播，并在第一滤波片82处产生反射后传播到第一分光片81。第一分光片81也可使一束光分为两束光，一部分光穿过第一分光片81继续沿原传播路径传播(如图10中的箭头向下的双点划线箭头所示路径)，另一部分光则在第一分光片81的入光面产生反射，并朝向光发射部505所在方向传播(如图10中的箭头朝左且位于上方的实线箭头所示路径)。

由于第一分光片81并未与第二光接收部504相对，使得第一分光片81的透过光无法被第二光接收部504接收，该透过光属于杂光。为避免在第一分光片81处产生的透过光在光收发组件50内乱串，影响光信号的传播效率，需要将该部分反射光吸收掉。为此，本实施例中，如图6和图10所示，在壳体506内还设有第一吸光片804，第一吸光片804设置在第一分光片81在光接收过程中形成的透过光的传播路径上，第一吸光片804用于吸收来自第一滤波片82的反射光在第一分光片81处产生的透过光。

同样，由于第二分光片83的透光作用，使得一部分光发生反射，一部分光透过，使得来自第二光纤适配器502的光信号在传播到第二分光片83后，一部分光在第二分光片83处发生反射并传播进第二光接收部504；而另一部分光则穿过第二分光片83继续朝向第一分光片81传播，并在第一分光片81处再次产生透光作用，一部分光穿过第一分光片81继续沿原传播路径传播(如图10中的箭头朝左且位于下方的实线箭头所示路径)，另一部分光则在第一分光片81的入光面产生反射，并朝向第二光接收部504所在方向传播(如图10中的箭头朝下的虚线箭头所示路径)。

在光接收过程中，来自第一光纤适配器501的光信号在第一分光片81处产生的透过光与来自第二光纤适配器502的光信号在第一分光片81处产生的反射光的传播路径相同，而第一吸光片804设置在第一分光片的透过光的传播路径上，也就是说，第一吸光片804也位于第一分光片81在光接收过程中的反射路径上，第一吸光片804用于在光接收过程中，吸收来自第二分光片83的透过光在第一分光片81处产生的反射光，即第一吸光片804可同时吸收来自第一光纤适配器501的光信号在第一分光片81处产生的透过光以及来自第二光纤适配器502的光信号在第一分光片81处产生的反射光。

由于在光接收过程中来自第一光纤适配器501的光信号在第一分光片81处产生的反射光与来自第二光纤适配器502的光信号在第一分光片81处产生的透过光均朝向光发射部505的所在方向，使得在光接收过程中，光发射部505会接收到来自第一光纤适配器501和第二光纤适配器502的光信号。而光发射部505内设有激光发射组件，若有光信号进入激光发射组件内，会影响激光发射组件的发射性能。

因此，为避免这一问题，本实施例提供的光模块，如图5和图10所示，在光发射部505和第一分光片81之间设置光隔离器507。具体地，可将光隔离器507设置在光发射部505和准直透镜组件803之间。光隔离器507是允许光向一个方向通过而阻止向相反方向通过的无源器件，用于对光的传播方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器507很好的隔离，提高光波传输效率。也就是说，光隔离器507只允许光发射部505发射的光信号的通过，而不允许来自光纤适配器的光信号通过，即来自光纤适配器的光信号无法进入激光发射组件内，保证激光发射组件的发光性能。

由于光纤适配器在接收光接收部505发出的发射光(数据光或检测光)时，会在光纤适配器内的光纤断面处产生反射，为保证反射光能够被光接收部接收到以进行断点检测，需要将反射光转换为平行光。同时，来自光纤适配器的光信号为会聚光，为保证光信号的传输效率，需将会聚光转换为平行光，再传播进光接收部。因此，本实施例中，在光纤适配器和对应的光接收部之间设置会聚透镜组件。

具体地，壳体506内还设有第一会聚透镜组件801和第二会聚透镜组件802，第一会聚透镜组件801位于第一棱镜86和第一光纤适配器501之间，第一会聚透镜组件801和第一光纤适配器501同光轴设置；第二会聚透镜组件802位于第二棱镜87和第二光纤适配器502之间，第二会聚透镜组件802和第二光纤适配器502同光轴设置。

在光接收过程中，来自第一光纤适配器501的光信号，或者在第一光纤适配器501处产生反射的检测光的反射光，先经过第一会聚透镜组件801进行会聚成平行光，传播进第一棱镜86，经过第一棱镜86进行光信号位移后，光信号射出位置向下移动，即朝向远离第一光接收部503的方向移动。射出的光信号经过第二滤波片85筛选光波长后，符合波长要求的光进入第三分光片84，在第三分光片84处产生反射实现光转折，使得光朝向第一光接收部503的方向传播，被第一光接收部503内的探测接收组件接收光中的反射光进行光纤断点检测，由光传导组件接收光信号以进行光电信号的转换。

来自第二光纤适配器502的光信号经过第二会聚透镜组件802进行会聚成平行光，传播进第二棱镜87，经过第二棱镜87进行光信号位移后，光信号射出位置向上移动，即朝向远离第二光接收部504的方向移动。射出的光信号经过第二滤波片85筛选光波长后，符合波长要求的光传播到第二分光片83，在第二分光片83处产生反射实现光转折，使得光信号朝向第二光接收部504的方向传播，被第二光接收部504内的光传导组件接收后进行光电信号的转换。

本发明实施例提供的光模块，能够实现双纤三向、同波长的传输效果，为此，分光组件80包括一个45°滤波片(第一滤波片82)、一个0°滤波片(第二滤波片85)、三个分光片和两个棱镜。为保证光信号的高效传输，在固定分光组件80中的各个光器件时，需保证传输光信号的相邻两个光器件同光轴设置，为此，本实施例中，将分光组件80中的各个光器件固定在底座807上。

图11为本发明实施例提供的分光组件的分解结构示意图。底座807位于壳体506内，且固定在壳体506的底部，分光组件80中的各光器件按照传输光信号所需的相应功能的顺序固定在底座807上。为保证固定的稳定性，以使得相邻两个光器件的同光轴设置，如图11所示，底座807上设置有准直透镜组件固定槽8078、第一分光片固定槽8071、第一滤波片固定槽8072、第二分光片固定槽8073、第三分光片固定槽8074、第二滤波片固定槽8075、第一棱镜固定槽8076、第二棱镜固定槽8077、第一吸光片固定槽8079和第二吸光片固定槽8070。

准直透镜组件固定槽8078位于底座的一端，准直透镜组件固定槽8078为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，准直透镜组件固定槽8078用于固定准直透镜组件803；准直透镜组件固定槽8078的朝向壳体506另一端的一侧设置第一分光片固定槽8071，第一分光片固定槽8071为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，第一分光片固定槽8071用于固定第一分光片81。由于第一分光片81为倾斜设置，因此第一分光片固定槽8071也为倾斜凹槽。

第一分光片固定槽8071的另一侧设置第二分光片固定槽8073，第二分光片固定槽8073为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，第二分光片固定槽8073用于固定第二分光片83。由于第二分光片83倾斜设置，且第二分光片83与第一分光片81平行，因此，第二分光片固定槽8073也为倾斜凹槽，且倾斜方向与第一分光片固定槽8071的倾斜方向平行。

第一分光片固定槽8071的靠近第一光接收部503的一侧设置第一滤波片固定槽8072，第一滤波片固定槽8072为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，第一滤波片固定槽8072用于固定第一滤波片82。由于第一滤波片82倾斜设置，且第一滤波片82与第一分光片81平行，因此，第一滤波片固定槽8072也为倾斜凹槽，且倾斜方向与第一分光片固定槽8071的倾斜方向平行。

由于第一光接收部503与第三分光片84正对，因此，在底座807的正对第一光接收部503的位置设置第三分光片固定槽8074，且第三分光片固定槽8074位于第一滤波片固定槽8072的靠近第一光纤适配器501的一侧，第三分光片固定槽8074为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，第三分光片固定槽8074用于固定第三分光片84。由于第三分光片84倾斜设置，且倾斜方向与第一滤波片82相反且对称，因此，第三分光片固定槽8074也为倾斜凹槽，且倾斜方向与第一滤波片固定槽8072的倾斜方向相反且对称。由于第三分光片84与第二分光片83正对，但倾斜方向相反且对称，因此，第三分光片固定槽8074的倾斜方向也与第二分光片固定槽8073的倾斜方向相反且对称。

第三分光片固定槽8074和第二分光片固定槽8073的靠近光纤适配器的一侧设置第二滤波片固定槽8075，第二滤波片固定槽8075为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，第二滤波片固定槽8075用于固定第二滤波片85。由于第二滤波片85可使来自第二分光片83的透过光和第三分光片84的透过光共同通过，因此，第二滤波片85的长度范围大于第二分光片83和第三分光片84之间的最大距离，进而第二滤波片固定槽8075的长度方向为沿两个光接收部的方向。

底座807的另一端并列设置第一棱镜固定槽8076和第二棱镜固定槽8077，第一棱镜固定槽8076和第二棱镜固定槽8077位于第二滤波片固定槽8075的靠近光纤适配器的一侧，第一棱镜固定槽8076和第二棱镜固定槽8077均为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽。第一棱镜固定槽8076用于对第一棱镜86进行固定，第二棱镜固定槽8077用于对第二棱镜87进行固定。

为便于吸收来自第一分光片81的杂光，在第一分光片固定槽8071的靠近第二光接收部504的一侧设置第一吸光片固定槽8079，第一吸光片固定槽8079为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，第一吸光片固定槽8079用于固定第一吸光片804。第一吸光片804为沿进入光的传播路径垂直的方向设置，即第一吸光片804与第一分光片81呈角度设置，进而第一吸光片固定槽8079与第一分光片固定槽8071呈角度设置。

在第三分光片固定槽8074和第二分光片固定槽8073之间设置第二吸光片固定槽8070，第二吸光片固定槽8070为底座807的顶部向下凹陷而形成的凹槽，第二吸光片固定槽8070用于固定第二吸光片805和第三吸光片806。

本实施例中，在底座807上设置多个凹槽，以对分光组件80中的各器件进行固定，保证在各光信号传输路径上的相邻两个光器件的同光轴设置，进而保证光模块的高效传输，保证用于断点检测的反射光的准确接收，提高光模块中的OTDR光接收器件的性能。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种光模块，具体为一种具有OTDR功能的双纤三向的光模块。该光模块包括电路板40和与电路板40连接的光收发组件50。光收发组件50包括壳体506，设置在壳体506一端的第一光纤适配器501和第二光纤适配器502，设置在壳体506另一端的光发射部505，设置在壳体506上端的第一光接收部503，以及，设置在壳体506下端的第二光接收部504；壳体506内设有第一分光片81、第一滤波片82、第二分光片83、第三分光片84、第二滤波片85、第一棱镜86和第二棱镜87；第一分光片81位于光发射部505的出光口处，光发射部505发出的发射光在第一分光片81处形成反射光和透过光；第一滤波片82位于第一分光片81的反射光的传播路径上，以对第一分光片81的反射光再次产生反射后传播到第三分光片84上，在第三分光片84处产生的透过光通过第二滤波片85传播进第一棱镜86以改变传播路径，改变传播路径后的透过光传播进第一光纤适配器501。第一分光片81的透过光传播到第二分光片83后再次产生透过光，而后通过第二滤波片85传播进第二棱镜87以改变传播路径，改变传播路径后的透过光传播进第二光纤适配器502。来自第一光纤适配器501的光信号依次通过第一棱镜86和第二滤波片85传播到第三分光片84上，在第三分光片84处产生的反射光传播进第一光接收部503；来自第二光纤适配器502的光信号依次通过第二棱镜87和第二滤波片85传播到第二分光片83上，在第二分光片83处产生的反射光传播进第二光接收部504。光发射部505射出的发射光的波长分别与来自第一光纤适配器501和第二光纤适配器502的光信号的波长相同。本发明提供的光模块，针对双纤三向的结构特点，通过三个分光片、第一滤波片82、第二滤波片85和两个棱镜实现数据光与反射光的分光，实现双纤三向、同波长光的传输；并在利用其中一个光接收部实现OTDR功能的同时，减小数据光对反射光的串扰，缩短OTDR的衰减盲区，更清晰的测得光纤反射的光，极大地提高OTDR光接收性能。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：电路板和与所述电路板连接的光收发组件，所述光收发组件包括壳体，设置在所述壳体右端的第一光纤适配器和第二光纤适配器，设置在所述壳体左端的光发射部，设置在所述壳体上端的第一光接收部，以及，设置在所述壳体下端的第二光接收部；

所述壳体内设有第一分光片、第一滤波片、第二分光片和第三分光片；所述第一分光片、所述第二分光片和所述第三分光片分别用于将传播来的光分为反射光和透过光；

所述第一分光片位于所述光发射部的出光口处，所述光发射部发出的发射光在所述第一分光片处形成反射光和透过光；所述第一滤波片位于所述第一分光片的反射光的传播路径上，所述第一分光片的反射光在所述第一滤波片上发生反射后传播到所述第三分光片上，在所述第三分光片处产生的透过光传播进所述第一光纤适配器；

所述第一分光片的透过光传播到所述第二分光片后再次产生透过光，所述第二分光片的透过光传播进所述第二光纤适配器；

来自所述第一光纤适配器的光信号传播到所述第三分光片上，在所述第三分光片处产生的反射光传播进所述第一光接收部；来自所述第二光纤适配器的光信号传播到所述第二分光片上，在所述第二分光片处产生的反射光传播进所述第二光接收部；

所述光发射部射出的发射光的波长分别与来自所述第一光纤适配器和所述第二光纤适配器的光信号的波长相同。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一分光片沿所述光发射部至所述第二分光片的方向倾斜设置，所述第一分光片的入光面朝向所述第一滤波片。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二分光片位于所述第一分光片的透过光的传播路径上，所述第二分光片倾斜设置，所述第二分光片的倾斜方向与所述第一分光片的倾斜方向相同。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一滤波片沿所述光发射部至所述第三分光片的方向倾斜设置，所述第一滤波片的反射面与所述第一分光片的入光面相对，所述第一滤波片的反射面朝向所述第三分光片的入光面。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第三分光片位于所述第一滤波片的反射光的传播路径上，所述第三分光片沿所述第一滤波片至所述第一光纤适配器的方向倾斜设置，所述第三分光片的倾斜方向与所述第一滤波片的倾斜方向相反。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第三分光片和所述第一光纤适配器之间，以及，所述第二分光片和所述第二光纤适配器之间设有共用的第二滤波片；在所述第三分光片处产生的透过光通过所述第二滤波片传播进所述第一光纤适配器；所述第二分光片的透过光通过所述第二滤波片传播进所述第二光纤适配器；

来自所述第一光纤适配器的光信号通过所述第二滤波片传播到所述第三分光片上，在所述第三分光片处产生的反射光传播进所述第一光接收部；来自所述第二光纤适配器的光信号通过所述第二滤波片传播到所述第二分光片上，在所述第二分光片处产生的反射光传播进所述第二光接收部。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第三分光片和所述第一光纤适配器之间设有第一棱镜，所述第二分光片和所述第二光纤适配器之间设有第二棱镜；

在所述第三分光片处产生的透过光传播进所述第一棱镜，所述第一棱镜用于改变所述第三分光片的透过光的传播路径，改变传播路径后的所述第三分光片的透过光传播进所述第一光纤适配器；所述第二分光片的透过光传播进所述第二棱镜，所述第二棱镜用于改变所述第二分光片的透过光的传播路径，改变传播路径后的所述第二分光片的透过光传播进所述第二光纤适配器；

来自所述第一光纤适配器的光信号通过所述第一棱镜传播到所述第三分光片上，在所述第三分光片处产生的反射光传播进所述第一光接收部；来自所述第二光纤适配器的光信号通过所述第二棱镜传播到所述第二分光片上，在所述第二分光片处产生的反射光传播进所述第二光接收部。

8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述壳体内还设有第一吸光片，第一吸光片位于所述第一分光片在光接收过程中的反射路径上，所述第一吸光片用于在光接收过程中，吸收来自所述第二分光片的透过光在所述第一分光片处产生的反射光，以及，来自所述第一滤波片的反射光在所述第一分光片处产生的透过光。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述壳体内还设有第二吸光片和第三吸光片；所述第二吸光片和第三吸光片分别设置于所述第二分光片和所述第三分光片之间，所述第二吸光片的吸光面朝向所述第三分光片，所述第二吸光片用于在光发射过程中，吸收在所述第三分光片处产生的反射光；所述第三吸光片的吸光面朝向所述第二吸光片，所述第三吸光片用于在光发射过程中，吸收在所述第二分光片处产生的反射光。

10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一光接收部的入光方向和所述第二光接收部的入光方向平行，所述光发射部的出光方向分别与所述第一光接收部的入光方向和所述第二光接收部的入光方向垂直。

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