CN115857110A - 一种50gpon小角度波分复用无源光器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种50GPON小角度波分复用无源光器件，包括波分复用器、第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、管体；管体上设有接收接口、若干探测器接口和激光器接口；波分复用器、第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片固定在管体内；波分复用器上设有第一入射口、第二入射口、第三入射口、第一出射口。本发明采用波分复用器与小角度滤波片相结合，实现了1286nm的波分复用，满足了50GPON的需求，结构简单，减小了整体体积，小角度滤波片增多使得组装精度高；滤波片、反光镜都采用无源直接贴装，保证了产品的一致性和稳定性。

Description

一种50GPON小角度波分复用无源光器件

技术领域

本发明涉及接入网技术领域，特别涉及一种50GPON小角度波分复用无源光器件。

背景技术

随着接入网的发展，网络速度不断的提升，无源光纤网络(PON)的发展也在不断升级，从GPON(Gigabit-Capable PON)到10GPON再到50GPON，国际电信联盟电信标准分局于2021年9月正式发布50GPON标准作为10GPON之后下一代PON的唯一标准，50GPON标准的确立为宽带业务从千兆迈向万兆时代奠定了基础。现有的10GPON网络中为实现单纤双向多采用Combo PON方案，Combo PON的OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)为四端口光器件，是在一个光器件中集成了两套收发器件：即传统GPON的2.5G 1490nm分布式反馈激光器及1310nm APD探测器以及XGPON的10G 1577nm电吸收调制激光器及1270nm APD探测器，并采用WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)合波耦合到输出光口，通过蝶形封装实现单纤双向功能；50GPON标准中发射端为1342nm、1490nm、1577nm激光器，接收端为1270nm、1286nm、1310nm光电探测器，采用Combo PON的同轴蝶形方案封装，存在体积大，滤波片增多，组装精度差，且滤波片大角度入射无法实现1286nm波分复用的问题，满足不了50GPON的需求。

发明内容

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的目的是提供一种50GPON小角度波分复用无源光器件，包括波分复用器、第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、管体；所述管体上设有接收接口、第一探测器接口、第二探测器接口、第三探测器接口、第一激光器接口、第二激光器接口、第三激光器接口；所述波分复用器、第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片固定在所述管体内；所述波分复用器上设有第一入射口、第二入射口、第三入射口、第一出射口，所述第一入射口入射第一激光器发射的光信号，所述第二入射口入射第二激光器发射的光信号，所述第三入射口入射第三激光器发射的光信号，所述第一出射口出射所述波分复用器复用的光信号，所述第一出射口出射的光信号依次经所述第一滤波片、所述第二滤波片、所述第三滤波片过滤后进入所述接收接口中的光纤，接收端从所述光纤中传输到接收接口的光信号经所述第三滤波片反射至所述第一反光元件，接收端从所述光纤传输到接收接口的光信号经所述第三滤波片过滤后再经所述第二滤波片反射至所述第二反光元件，接收端从所述光纤中传输到接收接口的光信号依次经所述第三滤波片、所述第二滤波片过滤后再将所述第一滤光片发射至所述第三反光元件，所述第一反光元件、所述第二反光元件、所述第三反光元件将光信号反射至对应的探测器。

进一步地，还包括第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片，所述第一反光元件反射的光信号经所述第四滤波片过滤后被所述第一探测器接收，所述第二反光元件反射的光信号经所述第五滤波片过滤后被所述第二探测器接收，所述第三反光元件反射的光信号经所述第六滤波片过滤后被所述第三探测器接收。

进一步地，还包括准直透镜，所述准直透镜安装在所述接收接口的一端，所述准直透镜将所述第三滤波片过滤的光信号汇聚至所述接收接口中的光纤及将接收端从所述光纤传输到接收接口的光信号准直后入射至所述第三滤波片。

进一步地，所述第一激光器为1342nm激光器，所述第二激光器为1490nm激光器，所述第三激光器为1577nm激光器。

进一步地，所述第一探测器为1270nm光电探测器，所述第二探测器为1286nm光电探测器，所述第三探测器为1310nm光电探测器。

进一步地，所述第一滤波片、第二滤波片、第三滤光片、第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片均为TFF薄膜滤波片。

进一步地，沿发射端发射的光信号传播方向，所述第一滤波片、第二滤波片、第三滤光片允许1342nm、1490nm、1577nm光信号通过；

沿接收端发射的光信号传播方向，所述第一滤波片只允许1286nm和1310nm光信号通过，所述第二滤波片只允许1310nm光信号通过。

进一步地，所述第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片采用无源贴装方式贴装在所述管体内。

进一步地，所述第一激光器、所述第二激光器、所述第三激光器采用COB封装方式；

所述接收端采用TO封装方式。

进一步地，所述第一入射口、所述第二入射口、所述第三入射口位于所述波分复用器的同侧，所述第一出射口与所述第一入射口位于所述波分复用器相对的两侧；

所述第一反光元件、所述第二反光元件、所述第三反光元件均为反光镜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种50GPON小角度波分复用无源光器件，采用波分复用器与小角度滤波片相结合的方式，实现了1286nm的波分复用，满足了50GPON的需求，结构简单，减小了整体体积；小角度滤波片增多使得组装精度高；滤波片、反光镜都采用无源直接贴装，可以实现自动贴装，保证产品的一致性和稳定性；波分复用器与组装好的滤波片、反光镜及接收接口经过调试后封装到管体中，使整个结构损耗最小；激光器采用COB封装形式，相较于TO封装方式，整体体积更小，成本更低；接收端采用TO封装形式，适合不同客户成本需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例1的一种50GPON小角度波分复用无源光器件示意图。

图中：1、波分复用器；101、第一入射口；102、第二入射口；103、第三入射口；2、第一滤波片；3、第三反光元件；4、第二滤波片；5、第二反光元件；6、第三滤波片；7、第一反光元件；8、准直透镜；9、接收接口；10、第六滤光片；11、第四滤波片；12、第五滤波片；13、管体；14、第二探测器；15、第一探测器；16、第三探测器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

实施例1

一种50GPON小角度波分复用无源光器件，如图1所示，包括波分复用器1、第一滤波片2、第一反光元件7、第二滤波片4、第二反光元件5、第三滤波片6、第三反光元件3、管体13；管体13上设有接收接口9、第一探测器15接口、第二探测器14接口、第三探测器16接口、第一激光器接口、第二激光器接口、第三激光器接口；第一探测器15接口用于安装第一探测器15，第二探测器14接口用于安装第二探测器14，第三探测器16接口用于安装第三探测器16，第一激光器接口用于安装第一激光器，第二激光器接口用于安装第二激光器，第三激光器接口用于安装第三激光器。本实施例中，第一激光器为1342nm激光器，第二激光器为1490nm激光器，第二激光器为1577nm激光器。第一探测器15为1270nm光电探测器，第二探测器14为1286nm光电探测器，第三探测器16为1310nm光电探测器。

波分复用器1、第一滤波片2、第一反光元件7、第二滤波片4、第二反光元件5、第三滤波片6、第三反光元件3、第四滤波片11、第五滤波片12、第六滤光片10固定在管体13内；波分复用器1上设有第一入射口101、第二入射口102、第三入射口103、第一出射口，第一入射口101用于入射1342nm激光器发射的1342nm激光信号，第二入射口102用于入射1490nm激光器发射的1490nm激光信号，第三入射口103用于入射1577nm激光器发射的1577nm激光信号。第一出射口用于出射波分复用器1复用的光信号，第一出射口出射的光信号依次经第一滤波片2、第二滤波片4、第三滤波片6过滤后进入接收接口9中的光纤，第一滤波片2、第二滤波片4、第三滤波片6采用TFF镀膜技术实现允许1342nm、1490nm、1577nm的光信号通过；接收端从光纤传输到接收接口9的光信号经第三滤波片6反射至第一反光元件7，第三滤波片6采用TFF镀膜技术只允许1286nm和1310nm的光信号通过，而1270nm的光信号被反射至第一反光元件7，第一反光元件7将1270nm的光信号反射至1270nm光电探测器；接收端从光纤中传输到接收接口9的光信号经第三滤波片6过滤后，还剩1286nm和1310nm的光信号继续往后传播至第二滤波片4上，第二滤波片4只允许1310nm光信号通过，1286nm光信号被反射至第二反光元件5，第二反光元件5将1286nm的光信号反射至1286nm光电探测器；接收端从光纤中传输到接收接口9的光信号依次经第三滤波片6、第二滤波片4过滤后，还剩1310nm的光信号继续往后传播至第一滤波片2，第一滤波片2将1310nm光信号反射至第一反光元件7，第一反光元件7将1310nm的光信号反射至1310nm光电探测器。

为了对反光元件反射的光信号进一步进行过滤，50GPON小角度波分复用无源光器件还包括第四滤波片11、第五滤波片12、第六滤光片10，第一反光元件7反射的光信号经第四滤波片11过滤后被第一探测器15接收，第二反光元件5反射的光信号经第五滤波片12过滤后被第二探测器14接收，第三反光元件3反射的光信号经第六滤波片过滤后被第三探测器16接收。

为了更好的组装各器件及节省空间，第一入射口101、第二入射口102、第三入射口103位于波分复用器1的同侧，第一出射口与第一入射口101位于波分复用器1相对的两侧。

为了耦合更大自由空间的光束到光纤中以及将从光纤中输出的光转化成自由空间中的准直光束，50GPON小角度波分复用无源光器件还包括准直透镜8，准直透镜8安装在接收接口9的一端，准直透镜8将第三滤波片6过滤的光信号汇聚至接收接口9中的光纤及将接收端从光纤传输到接收接口9的光信号准直后入射至第三滤波片6。

第一滤波片2、第一反光元件7、第二滤波片4、第二反光元件5、第三滤波片6、第三反光元件3、第四滤波片11、第五滤波片12、第六滤光片10采用无源贴装方式贴装在管体13内，可以实现自动贴装，保证产品的一致性和稳定性。本实施例中，第一反光元件7、第二反光元件5、第三反光元件3均为反光镜。波分复用器1与组装好的滤波片、反光镜和接收接口9经过调试后封装到管体13中，使整个结构损耗最小。管体13上预留有探测器接口和激光器接口，提供客户组装。

第一激光器、第二激光器、第三激光器采用COB封装方式，整体体积小，成本低。接收端采用TO封装方式。适合不同客户成本需求，满足50GPON的要求。

50GPON小角度波分复用无源光器件的工作原理为：

发射端的准直光从激光器中入射到波分复用器1中，经过波分复用器1复用后1342nm、1490nm、1577nm三个波长的光入射到第一滤波片2，再直接经过第二滤波片4、第三滤波片6，然后通过准直透镜8汇聚到接收接口9的光纤中，这样完成了光信号从发射经过波分复用后传输到光纤的过程。

接收端的光信号从光纤输入至接收接口9中，然后经过准直透镜8准直后入射到第三滤波片6上，第三滤波片6采用TFF镀膜技术只允许1286nm和1310nm的光信号通过，而1270nm的光信号反射到第一反光元件7上，这样1270nm的光信号就可以被1270nm光电探测器接收到，而1286nm和1310nm的光信号继续往后传播到第二滤波片4上，第二滤波片4只允许1310nm的光信号通过，1286nm光信号反射到第二反光元件5上，这样经过第二反光元件5的1286nm光信号就可以被1286n光电探测器接收到，而1310nm的光信号被第一滤波片2反射至第三反光元件3，这样1310nm光信号就可以被1310nm光电探测器接收到；这样就完成了1270nm、1286nm、1310nm的光信号分别被相应的光电探测器接收，实现了单纤双向的收发一体功能。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：包括波分复用器、第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、管体；所述管体上设有接收接口、第一探测器接口、第二探测器接口、第三探测器接口、第一激光器接口、第二激光器接口、第三激光器接口；所述波分复用器、第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片固定在所述管体内；所述波分复用器上设有第一入射口、第二入射口、第三入射口、第一出射口，所述第一入射口入射第一激光器发射的光信号，所述第二入射口入射第二激光器发射的光信号，所述第三入射口入射第三激光器发射的光信号，所述第一出射口出射所述波分复用器复用的光信号，所述第一出射口出射的光信号依次经所述第一滤波片、所述第二滤波片、所述第三滤波片过滤后进入所述接收接口中的光纤，接收端从所述光纤中传输到接收接口的光信号经所述第三滤波片反射至所述第一反光元件，接收端从所述光纤中传输到接收接口的光信号经所述第三滤波片过滤后再经所述第二滤波片反射至所述第二反光元件，接收端从所述光纤传输到接收接口的光信号依次经所述第三滤波片、所述第二滤波片过滤后再将所述第一滤光片发射至所述第三反光元件，所述第一反光元件、所述第二反光元件、所述第三反光元件将光信号反射至对应的探测器。

2.如权利要求1所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：还包括第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片，所述第一反光元件反射的光信号经所述第四滤波片过滤后被所述第一探测器接收，所述第二反光元件反射的光信号经所述第五滤波片过滤后被所述第二探测器接收，所述第三反光元件反射的光信号经所述第六滤波片过滤后被所述第三探测器接收。

3.如权利要求1所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：还包括准直透镜，所述准直透镜安装在所述接收接口的一端，所述准直透镜将所述第三滤波片过滤的光信号汇聚至所述接收接口中的光纤及将接收端从所述光纤传输到接收接口的光信号准直后入射至所述第三滤波片。

4.如权利要求2所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：所述第一激光器为1342nm激光器，所述第二激光器为1490nm激光器，所述第三激光器为1577nm激光器。

5.如权利要求4所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：所述第一探测器为1270nm光电探测器，所述第二探测器为1286nm光电探测器，所述第三探测器为1310nm光电探测器。

6.如权利要求5所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：所述第一滤波片、第二滤波片、第三滤光片、第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片均为TFF薄膜滤波片。

7.如权利要求6所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：沿发射端发射的光信号传播方向，所述第一滤波片、第二滤波片、第三滤光片允许1342nm、1490nm、1577nm光信号通过；

沿接收端发射的光信号传播方向，所述第一滤波片只允许1286nm和1310nm光信号通过，所述第二滤波片只允许1310nm光信号通过。

8.如权利要求2所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：所述第一滤波片、第一反光元件、第二滤波片、第二反光元件、第三滤波片、第三反光元件、第四滤波片、第五滤波片、第六滤光片采用无源贴装方式贴装在所述管体内。

9.如权利要求1所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：所述第一激光器、所述第二激光器、所述第三激光器采用COB封装方式；

所述接收端采用TO封装方式。

10.如权利要求1所述的一种50GPON小角度波分复用无源光器件，其特征在于：所述第一入射口、所述第二入射口、所述第三入射口位于所述波分复用器的同侧，所述第一出射口与所述第一入射口位于所述波分复用器相对的两侧；

所述第一反光元件、所述第二反光元件、所述第三反光元件均为反光镜。

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