CN117348177A - 光收发组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光收发组件，包括基座，其沿自身轴向设置有相对的第一端和第二端，以及连接第一端和第二端的光传输通道，基座沿第一端向第二端顺序设置有第一光发射端口、第一光接收端口、第二光发射端口、第二光接收端口和光纤连接端口，第一光发射器，封装于第一光发射端口，且位于基座的第一端，第一光接收器封装于第一光接收端口，第二光发射器封装于第二光发射端口，第二光接收器封装于第二光接收端口，适配器封装于光纤连接端口。本申请提供的光收发组价可以适用于单纤双向光纤传输系统，并且该光收发组件优化结构布局。减小结构体积。

Description

光收发组件

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光收发组件。

背景技术

由于光通信技术高速发展，光纤到户、4G和5G网络的铺设让我们切切实实的体会到了网络时代的发展变化与方便快捷的应用，给我们的日常生活带来舒适的生活体验和高清的视频影像，光通信市场发展的日益壮大，与之相随的市场光通讯产品亦以肉眼可见的速度变换。在光纤领域各类技术层出不穷，其中OTDR(Optical Time DomainReflectometer，光时域反射仪)的光纤网路监控系统逐渐成为25G BiDi(Bi-Directional，单线双向)光纤网络通信系统中的必要设施。

目前市场上所使用的OTDR为独立于25G BiDi光模块之外的监控模块，不但体积大，总功耗大，占用机房空间，影响机房的通信容量，而且两者软件独立，系统操作复杂。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光收发组件、其可以适用于单纤双向光纤传输系统，并且优化结构布局。减小结构体积。

为此，本申请实施例提供了一种光收发组件，包括：

基座，其沿自身轴向设置有相对的第一端和第二端，以及连接第一端和第二端的光传输通道，基座沿第一端向第二端顺序设置有第一光发射端口、第一光接收端口、第二光发射端口、第二光接收端口和光纤连接端口；

第一光发射器，封装于第一光发射端口，且位于基座的第一端，用于产生第一波长光信号；

第一光接收器，封装于第一光接收端口，用于接收第二波长光信号；

第二光发射器，封装于第二光发射端口，用于产生第三波长光信号；

第二光接收器，封装于第二光接收端口，用于接收第四波长光信号；以及

适配器，封装于光纤连接端口，且位于基座的第二端，用于输出光纤信号或者输入光源信号。

在一种可能的实现方式中，光纤信号包括第一光纤信号，第一光发射器与适配器之间设置有第一滤波片和第二滤波片，第一波长光信号经第一滤波片和第二滤波片滤波后转化为第一光纤信号由适配器输出。

在一种可能的实现方式中，第一滤波片的下方设置有第三滤波片，第一波长光信号经第一滤波片和第三滤波片滤波后转化为第二波长光信号由第一光接收器接收。

在一种可能的实现方式中，第一光发射器与第一光接收器之间设置有第一安装座，第一安装座设置有第一嵌槽，第一嵌槽内设置有朝向基座的第二端的第一准直透镜，第一准直透镜上设置有第一隔离器，第一准直透镜与第一隔离器均与第一光发射器对正设置。

在一种可能的实现方式中，第一安装座远离基座的第一端的侧端面开设有第一嵌面，第一嵌面包括第一倾斜面和第一水平面，第一滤波片设置于第一倾斜面，第三滤波片设置于第一水平面。

在一种可能的实现方式中，第二光发射器与第二光接收器之间设置第二安装座，第二滤波片设置于第二安装座上。

在一种可能的实现方式中，第二安装座靠近第二光发射器的一端设置有第二准直透镜，第二准直透镜上设置有第二隔离器，第二准直透镜与第二隔离器均嵌入第二安装座内设置。

在一种可能的实现方式中，第二安装座靠近第二光发射器的一端设置有第二嵌面，第二嵌面设置有第四滤波片，第二安装座靠近第二光接收器的一端设置有第三嵌面，第三嵌面设置有第五滤波片和第六滤波片，以及第二滤波片设置于第三嵌面；

其中，光纤信号包括第二光纤信号，第三波长光信号依次经过第四滤波片、第五滤波片、第六滤波片和第二滤波片后转化为第二光纤信号由适配器输出；

光源信号依次进过第二滤波片、第六滤波片和第五滤波片转化为第四波长光信号后由第二光接收器接收。

在一种可能的实现方式中，第一滤波片、第二滤波片、第四滤波片和第五滤波片均与基座的轴线夹角为45°，且第一滤波片、第二滤波片、第四滤波片和第五滤波片靠近基座的第一端的一侧均低于靠近基座的第二端的一侧；

第三滤波片与第六滤波片与基座的轴线的夹角为0°。

在一种可能的实现方式中，适配器设置有第三准直透镜，第三准直透镜朝向基座的第一端设置。

根据本申请实施例提供的光收发组件，其通过发射和接收不同波长的光信号，集成适用于单纤双向光纤传输系统的光收发组件，以便能够提供更符合光通讯市场需求的集成光收发组件，并且，本申请提供的光收发组件以嵌入的方式安装组件，优化结构布局，减小了结构体积，使该光收发组件更加实用便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。

图1示出本申请实施例提供的光收发组件的整体结构示意图；

图2示出本申请实施例提供的光收发组件的内部结构示意图一；

图3示出本申请实施例提供的光收发组件的内部结构示意图二。

附图标记说明：

1、基座；11、第一光发射端口；12、第一光接收端口；13、第二光发射端口；14、第二光接收端口；15、光纤连接端口；

21、第一光发射器；22、第一光接收器；23、第二光发射器；24、第二光接收器；25、适配器；

31、第一滤波片；32、第二滤波片；33、第三滤波片；34、第四滤波片；35、第五滤波片；36、第六滤波片；

41、第一安装座；42、第一准直透镜；43、第一隔离器；

51、第二安装座；52、第二准直透镜、53、第二隔离器；

61、第一嵌面；62、第二嵌面；63、第三嵌面；

7、第三准直透镜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前市场上所使用的OTDR为独立于25G BiDi光模块之外的监控模块，不但体积大，总功耗大，占用机房空间，影响机房的通信容量，而且两者软件独立，系统操作复杂；针对此类技术问题，本申请提供了一种光收发组件，其可以适用于单纤双向光纤传输系统，并且优化结构布局。减小结构体积。

具体的，本申请实施例提供了一种光收发组件，包括基座1，其沿自身轴向设置有相对的第一端和第二端，以及连接第一端和第二端的光传输通道，基座1沿第一端向第二端顺序设置有第一光发射端口11、第一光接收端口12、第二光发射端口13、第二光接收端口14和光纤连接端口15；第一光发射器21封装于第一光发射端口11，且位于基座1的第一端，用于产生第一波长光信号；第一光接收器22封装于第一光接收端口12，用于接收第二波长光信号；第二光发射器23封装于第二光发射端口13，用于产生第三波长光信号；第二光接收器24封装于第二光接收端口14，用于接收第四波长光信号；适配器25封装于光纤连接端口15，且位于基座1的第二端，用于输出光纤信号或者输入光源信号。

本申请实施例包括适配器25、基座1，以及安装在基座1端部和下方的光发射器，光接收器，其中刚发射器和光接收器分别安装在基座1的相邻面，并采用同侧交错布局设计。

在本申请的实施例中，本申请实施例提供的光收发组件是通过如下方式实现的：第一波长光信号和第三波长光信号均可以是超过2000nm波长的光信号，其中，第一波长光信号可以通过内部滤光片的阻挡和过滤分别转化为光纤信号和第二波长光信号，转化为光纤信号的部位由适配器25输出，转化为第二波长光信号的部分为第一光接收器22接收；同样的，第三波长光信号进过内部滤波片的阻挡和过滤转化为光纤信号由适配器25输出，外部的光源信号进过适配器25和内部的滤波片的阻挡和过滤后转化为第四波长光信号呗第二光接收器24接收。

进一步的，本申请实施例提供的光发射端口为PD或者LD的发射端口，其可以产生准直光束，在本申请实施例提供的光发射组件应用于OTDR(Optical Time DomainReflectometer，光时域反射仪)的光纤网路监控系统中，其可以嵌入OTDR的内部，因此提供一种高度集成的OTDR嵌入式光收发组件结构。将OTDR光学零件缩小嵌入25G BiDi BOSA中，成为集成OTDR功能的25GQuad-OSA(QOSA)产品。

根据本申请实施例提供的光收发组件，其通过发射和接收不同波长的光信号，集成适用于单纤双向光纤传输系统的光收发组件，以便能够提供更符合光通讯市场需求的集成光收发组件，并且，本申请提供的光收发组件以嵌入的方式安装组件，优化结构布局，减小了结构体积，使该光收发组件更加实用便捷。

在一个可选的示例中，光纤信号包括第一光纤信号，第一光发射器21与适配器25之间设置有第一滤波片31和第二滤波片32，第一波长光信号经第一滤波片31和第二滤波片32滤波后转化为第一光纤信号由适配器25输出。

示例性的，如上述的，第一光发射器21发射的超过2000nm的光束经过第一滤波片31过滤波长光，被保留通过的1310～1379nm波长光将再次被第二滤波片32过滤，通过适配器25与光纤输出。

再者，第一滤波片31的下方设置有第三滤波片33，第一波长光信号经第一滤波片31和第三滤波片33滤波后转化为第二波长光信号由第一光接收器22接收。

示例性的，被第一滤波片31滤波片过滤掉的1260～1285nm波长光将通过第三滤波片33，最终被第一光接收器22接收。

需要说明的是，在本申请中，第一光发射器21与适配器25对正设置，第一滤波片31与第二滤波片32均设置在第一光发射器21的直线光束路径上且对正，以便于准直光线传输，第一滤波片31与第三滤波片33位于第一光接收器22的正上方，在经过第一滤波片31的滤波折射下，滤波光线正好经过第三滤波片33再次进行滤波，最终被第一光接收器22接收。

在一个可选的示例中，第一光发射器21与第一光接收器22之间设置有第一安装座41，第一安装座41设置有第一嵌槽，第一嵌槽内设置有朝向基座1的第二端的第一准直透镜42，第一准直透镜42上设置有第一隔离器43，第一准直透镜42与第一隔离器43均与第一光发射器21对正设置。

具体的，第一光接收器22上方设有第一安装座41，槽内设置有第一准直透镜42和第一隔离器43，第一滤波片31，第三滤波片33安装在第一安装座41上的槽内，与第一准直透镜42和第一隔离器43形成合波通道。

在本申请实施例中，第一安装座41上的第一滤波片31将保留通过1310～1379nm范围以内的波长光，过滤掉1260～1285nm波长光，第三滤波片33保留通过1260～1280nm范围以内的波长光，过滤掉1310～1620nm波长光。

进一步的，第一光发射器21发射的光束经过第一安装座41槽内的第一准直透镜42、第一隔离器43和第一滤波片31过滤波长光，被第一滤波片31过滤掉的1260～1285nm波长光将通过第一安装座41上的第三滤波片33，最终被第一光接收器22接收。

在一个可选的示例中，第一安装座41远离基座1的第一端的侧端面开设有第一嵌面61，第一嵌面61包括第一倾斜面和第一水平面，第一滤波片31设置于第一倾斜面，第三滤波片33设置于第一水平面。

示例性的，第一安装座41上设置有第一嵌面61包括第一倾斜面和第一水平面，第一滤波片31安装在第一倾斜面内，第三滤波片33安装于第一水平面内，二者在边缘接触，第一倾斜面相对于第一水平面的倾斜角度为45°，因此第一滤波片31为45°的滤波片。

在一个可选的示例中，第二光发射器23与第二光接收器24之间设置第二安装座51，第二滤波片32设置于第二安装座51上。

需要说明的是，第二滤波片32在第二安装座51上的高度，需要与第一滤波片31完全对正，以便于准直光线的传输，避免光线偏折而影响光信号的输出。

在一个可选的示例中，第二安装座51靠近第二光发射器23的一端设置有第二准直透镜52，第二准直透镜52上设置有第二隔离器53，第二准直透镜52与第二隔离器53均嵌入第二安装座51内设置。

在一个可选的示例中，第二安装座51靠近第二光发射器23的一端设置有第二嵌面62，第二嵌面62设置有第四滤波片34，第二安装座51靠近第二光接收器24的一端设置有第三嵌面63，第三嵌面63设置有第五滤波片35和第六滤波片，以及第二滤波片32设置于第三嵌面63；其中，光纤信号包括第二光纤信号，第三波长光信号依次经过第四滤波片34、第五滤波片35、第六滤波片36和第二滤波片32后转化为第二光纤信号由适配器25输出；光源信号依次进过第二滤波片32、第六滤波片36和第五滤波片35转化为第四波长光信号后由第二光接收器24接收。

具体到本申请实施例中，第二光发射器23与第二光接收器24的上方设置有可嵌入基座1的第二安装座51，第二安装座51与基座1相连的端部处装配有发射端准直透镜，即第二准直透镜52，同适配器25正对齐位置的第一光发射器21与第二光发射器23构成一致。LD端口发射的光束经过上方倾斜的第二滤波片32滤波，1610±50nm波段波长光将全部折射进入第二安装座51的合波通道，依次经过通道中的第二准直透镜52，调节环和第二隔离器53，第五滤波片35过滤、保留各50％的光信号，保留通过的部分光依次被上方的第六滤波片36和第二滤波片32进行过滤，通过适配器25和光纤输出。

进一步的，第二光接收器24包括安装接收芯片的TO底座和罩住底座的管帽，底座会卡住基座1的PD端安装口即第二光接收端口14，使得管帽可嵌入基座1，管帽嵌入基座1的端部处装配有接收端准直透镜即第二准直透镜52，第二光接收器24与靠近的适配器25间设有第二滤波片32，第六滤波片36，第五滤波片35和第二安装座51，第二安装座51呈Z型结构。

第二安装座51与基座1固定，第二滤波片32，第六滤波片36，第五滤波片35和第三滤波片33依次安装在Z型的卡槽上，以第六滤波片36为界，分为上下两部分贯通的合波通道进行光传输。

在本申请实施例中，第二滤波片32将保留通过1250～1360nm范围以内的波长光，过滤掉1600～1650nm波长光；第六滤波片36保留通过1600～1650nm范围以内的波长光，过滤掉1250～1360nm波长光；而第五滤波片35则将1260～1620nm波段波长光保留通过与过滤掉分别各50％。

当光源通过适配器25处的第一道准直透镜Lens形成准直光束，被第二滤波片32过滤的光将折射通过下方的第六滤波片36和第五滤波片35依次过滤，最终被第一光接收器22接收。

第二光发射器23包括可嵌入第二安装座51的发射端安装座即第二发射端口，第二安装座51与基座1相连的端部处装配有发射端准直透镜。LD发射的光束经过上方倾斜的第四滤波片34，1610±50nm波段波长光将全部折射进入第二安装座51的合波通道，依次经过通道中的第二准直透镜52，调节环和第二隔离器53，第五滤波片35；第五滤波片35将过滤、保留各50％的光信号，保留通过的部分光依次被上方的第六滤波片36和第二滤波片32进行过滤，通过适配器25和光纤输出。

基于上述的光收发组件，通过准直光束保证了光路在基座1容纳腔内传输的稳定性和光组件的高性能，再利用隔离器确保接收端与发射端信号互不干扰，使得25G Quad-OSA(QOSA)同时兼具有25G BiDi光纤通信和OTDR的光纤网路监控功能。

本申请实施例集成了OTDR监控功能在光纤传输系统应用上，该Quad-OSA(QOSA)的集成技术适用于所有的单纤双向光纤传输系统，包含1G BiDi，10G BiDi，25G BiDi，G-PON，10G-PON，25G-PON，50G-PON等，提供更符合光通讯市场需求的OTDR集成光收发组件。

需要说明的是，在本申请的实施例中，波长光仅仅为示例性的，本申请的光收发组件不对过滤的具体波长做限定。

在一个可选的示例中，第一滤波片31、第二滤波片32、第四滤波片34和第五滤波片35均与基座1的轴线夹角为45°，且第一滤波片31、第二滤波片32、第四滤波片34和第五滤波片35靠近基座1的第一端的一侧均低于靠近基座1的第二端的一侧；第三滤波片33与第六滤波片36与基座1的轴线的夹角为0°。

在本申请的实施例中，倾斜设置的滤波片的倾斜方向均相同，且位置均对正以形成光传输通道，倾斜角度也均相同，均为45°，以保证光线的滤波和折射通道不会发生偏离，保证光信号的传输稳定性。

在一种可能的实现方式中，适配器25设置有第三准直透镜7，第三准直透镜7朝向基座1的第一端设置。

如上述的，在接收外部光源信号时，需要从适配器25的镜头输入，因此通过此处设置的第三准直透镜7来形成光束，便于光束的传输。

在本申请中所提供的光收发组件可应用于组合光模块(Combo ONU)中，组合光模块包括：壳体、光收发组件和电路板，光收发组件和电路板设置于壳体内，光收发组件与电路板电连接。

此外，电路板一般为硬性印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，硬性印刷电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性印刷电路板可以平稳的承载芯片；当光收发组件位于电路板上时，硬性印刷电路板也可以提供平稳的承载；硬性印刷电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，具体地，在硬性印刷电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。

进一步的，本申请所提供的光收发组件可应用于光网络设备中，其中包括OTDR时域反射仪，。

可选地，光网络设备还包括光线路终端(OLT)或者光网络单元(ONU)。

将上述组合光模块放置于机框内，构成光网络设备，其中，该光网络设备可以是OLT，也可以是ONU，又或者还可以是光传送网(OTN)中的光传输设备，具体此处不做限定。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光收发组件，其特征在于，包括：

基座，其沿自身轴向设置有相对的第一端和第二端，以及连接第一端和第二端的光传输通道，所述基座沿第一端向第二端顺序设置有第一光发射端口、第一光接收端口、第二光发射端口、第二光接收端口和光纤连接端口；

第一光发射器，封装于所述第一光发射端口，且位于所述基座的第一端，用于产生第一波长光信号；

第一光接收器，封装于所述第一光接收端口，用于接收第二波长光信号；

第二光发射器，封装于所述第二光发射端口，用于产生第三波长光信号；

第二光接收器，封装于所述第二光接收端口，用于接收第四波长光信号；以及

适配器，封装于所述光纤连接端口，且位于所述基座的第二端，用于输出光纤信号或者输入光源信号。

2.根据权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，所述光纤信号包括第一光纤信号，所述第一光发射器与所述适配器之间设置有第一滤波片和第二滤波片，所述第一波长光信号经所述第一滤波片和所述第二滤波片滤波后转化为所述第一光纤信号由所述适配器输出。

3.根据权利要求2所述的光收发组件，其特征在于，所述第一滤波片的下方设置有第三滤波片，所述第一波长光信号经所述第一滤波片和所述第三滤波片滤波后转化为所述第二波长光信号由所述第一光接收器接收。

4.根据权利要求3所述的光收发组件，其特征在于，所述第一光发射器与所述第一光接收器之间设置有第一安装座，所述第一安装座设置有第一嵌槽，所述第一嵌槽内设置有朝向所述基座的第二端的第一准直透镜，所述第一准直透镜上设置有第一隔离器，所述第一准直透镜与所述第一隔离器均与所述第一光发射器对正设置。

5.根据权利要求4所述的光收发组件，其特征在于，所述第一安装座远离所述基座的第一端的侧端面开设有第一嵌面，所述第一嵌面包括第一倾斜面和第一水平面，所述第一滤波片设置于所述第一倾斜面，所述第三滤波片设置于所述第一水平面。

6.根据权利要求3所述的光收发组件，其特征在于，所述第二光发射器与所述第二光接收器之间设置第二安装座，所述第二滤波片设置于所述第二安装座上。

7.根据权利要求6所述的光收发组件，其特征在于，所述第二安装座靠近所述第二光发射器的一端设置有第二准直透镜，所述第二准直透镜上设置有第二隔离器，所述第二准直透镜与所述第二隔离器均嵌入所述第二安装座内设置。

8.根据权利要求6所述的光收发组件，其特征在于，所述第二安装座靠近所述第二光发射器的一端设置有第二嵌面，所述第二嵌面设置有第四滤波片，所述第二安装座靠近所述第二光接收器的一端设置有第三嵌面，所述第三嵌面设置有第五滤波片和第六滤波片，以及所述第二滤波片设置于所述第三嵌面；

其中，所述光纤信号包括第二光纤信号，所述第三波长光信号依次经过所述第四滤波片、所述第五滤波片、所述第六滤波片和所述第二滤波片后转化为所述第二光纤信号由所述适配器输出；

所述光源信号依次进过所述第二滤波片、所述第六滤波片和所述第五滤波片转化为所述第四波长光信号后由所述第二光接收器接收。

9.根据权利要求8所述的光收发组件，其特征在于，所述第一滤波片、所述第二滤波片、所述第四滤波片和所述第五滤波片均与所述基座的轴线夹角为45°，且所述第一滤波片、所述第二滤波片、所述第四滤波片和所述第五滤波片靠近所述基座的第一端的一侧均低于靠近所述基座的第二端的一侧；

所述第三滤波片与所述第六滤波片与所述基座的轴线的夹角为0°。

10.根据权利要求1至9任一项所述的光收发组件，其特征在于，所述适配器设置有第三准直透镜，所述第三准直透镜朝向所述基座的第一端设置。