CN117538999A - 双平行光路单纤双向光发射接收组件及光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双平行光路单纤双向光发射接收组件，包括光纤插座、本体、激光器组件和探测器组件，激光器组件和探测器组件平行设置，光纤插座、激光器组件和探测器组件均与本体固定，本体上开设多个用来透光的透光孔，透光孔分别与光纤插座、激光器组件和探测器组件相通，本体内腔里倾斜设置平行四边形棱镜、分光滤波片和发射滤波片。本发明还公开一种光模块。优点，本发明双平行光路单纤双向光发射接收组件，平行光路的设计极大地提升了探测器组件的空间，可以使用长度很长，超过激光器组件尺寸的探测器。本发明光模块，可以使用新型探测器组件，例如带有电加热可调谐滤波片的探测器组件，从而实现客户需要多种特殊功能，满足行业客户的需求。
Description
技术领域
本发明涉及单纤双向光发射接收组件技术领域，尤其涉及一种双平行光路单纤双向光发射接收组件及光模块。
背景技术
随着光通信技术的发展，对光纤利用率的要求越来越高。单纤双向光模块就是一种很好的解决方案。但是，传统的单纤双向光发射接收组件的发射和接收光路是垂直的，由于模块尺寸的限制，要求接收组件长度很短，无法采用较长的复杂的光接收组件。给光模块的设计中带来较大的困难，很难满足越来越复杂的传输需求。
如图3和4所示，传统单纤双向光模块结构示意图。从图一可以看出，光模块由SC光纤插座适配器8、印制电路板总成9、光模块外壳7、左侧的单纤双向光发射接收组件组成。单纤双向光发射接收组件又由光纤插座1、本体2、激光器组件5、探测器组件6 组成。从图中可以看出，激光器组件5、探测器组件6均为圆柱体，两者的轴线方向垂直。这样的设计，可只用一个半透半反滤波片，结构简单。但是由于模块尺寸限制，探测器组件所占用的空间很小，从图中可以看出，其长度远远小于激光器组件。很难满足带有新型可调谐滤波片的探测器组件。
于是如何设计单纤双向光发射接收组件以增加光接收组件尺寸就成为亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明第一目的是，提出一种双平行光路单纤双向光发射接收组件，包括光纤插座、本体、激光器组件和探测器组件，激光器组件和探测器组件平行设置，光纤插座、激光器组件和探测器组件均与本体固定，本体上开设多个用来透光的透光孔，透光孔分别与光纤插座、激光器组件和探测器组件相通，所述本体上开设内腔，内腔里倾斜设置平行四边形棱镜、分光滤波片和发射滤波片，平行四边形棱镜、分光滤波片和发射滤波片的设置使得光线位于透光孔的中间位置贯穿；发射滤波片和分光滤波片布置在激光器组件发射的激光光路上，分光滤波片用来分光并对激光器组件发射的激光进行反射；平行四边形棱镜布置在接收光路上，分光滤波片对发射的激光进行反射，后进入平行四边形棱镜，平行四边形棱镜对接收的光再次进行了反射，反射后由透光孔进入探测器组件。
本发明采用双平行光路的解决方案，即激光器组件和探测器组件两者平行放置；由于双平行光路的设置，使得发射和接收光路相对于光纤插座的位置都有了平移；本发明通过设置的平行四边形棱镜的反射来平移光路；同时又需要满足发射、接收光路按波长分开的需求，因此本发明在激光器组件的发射的激光光路上设置分光滤波片，用来分光同时也反射激光器组件发射的激光；并且在接收光路上设置发射滤波片和平行四边形棱镜，利用发射滤波片和平行四边形棱镜进行两次发射平移来光路，实现了光路平移和波长分开的两种功能。
进一步，本发明的双平行光路单纤双向光发射接收组件的技术方案中，本体内作为发射光路的发射滤波片和分光滤波片布置在相对于组件整体来说的前端，本体内作为接收光路的平行四边形棱镜布置在相对于组件整体来说的后端；由于接收光路后置，采用平行四边形棱镜反射平移光路，发射光路前置，发射端的光不容易干扰接收端。因为此种器件接收端的灵敏度可能很高，可以接收非常弱，甚至低至-26dB的光。而发射端的光可能高达10dB，因此防止串扰很重要。
本发明的双平行光路单纤双向光发射接收组件，由于，激光器组件和探测器组件光路平行，解决了传统的BOSA，单纤双向光发射接收组件中激光器组件和探测器组件呈90度与中间的本体连接。因此内部光路也是呈90度分布，对探测器的设计不利。很难增大探测器的尺寸。因为再增大就与光模块外壳干涉了。无法满足行业客户的需求。
对本发明技术方案的进一步优选，分光滤波片的倾斜角度为与出射激光的光路呈42°-48°的夹角，此夹角可以使光路以近90度转角反射转折。
对本发明技术方案的进一步优选，发射滤波片的倾斜角度为与反射激光的光路呈42°-48°的夹角，此夹角可以使光路以近90度转角反射转折。
对本发明技术方案的进一步优选，平行四边形棱镜、分光滤波片和发射滤波片均胶粘接在本体内。
对本发明技术方案的进一步优选，在本体的上开口，方便本体内部安装；最后在开口处焊接薄板封口。本体采用上方开口，方便贴装滤波片和棱镜，采用薄板焊接封口，以尽可能密封本体。
本发明第二目的是，提出一种光模块，包括SC光纤插座适配器、印制电路板总成、模块外壳和双平行光路单纤双向光发射接收组件，印制电路板总成均设置在模块外壳里，双平行光路单纤双向光发射接收组件设置在光模块外壳里，并与印制电路板总成耦合，SC光纤插座适配器与插入光模块外壳的一端并与双平行光路单纤双向光发射接收组件卡合；
双平行光路单纤双向光发射接收组件包括光纤插座、本体、激光器组件和探测器组件，所述激光器组件和探测器组件平行布置在光模块外壳内，光纤插座、激光器组件和探测器组件均与本体固定，光纤插座与SC光纤插座适配器卡合；本体上开设多个用来透光的透光孔，透光孔分别与光纤插座、激光器组件和探测器组件相通，本体上开设内腔，内腔里倾斜设置平行四边形棱镜、分光滤波片和发射滤波片，平行四边形棱镜、分光滤波片和发射滤波片的设置使得光线位于透光孔的中间位置贯穿；
发射滤波片和分光滤波片布置在激光器组件发射的激光光路上，分光滤波片用来分光并对激光器组件发射的激光进行反射；平行四边形棱镜布置在接收光路上，分光滤波片对发射的激光进行反射，后进入平行四边形棱镜，平行四边形棱镜对接收的光再次进行了反射，反射后由透光孔进入探测器组件。
本发明光模块，由SC光纤插座适配器、印制电路板总成、光模块外壳和双平行光路单纤双向光发射接收组件组成，激光器组件与探测器组件两者的轴线方向平行，探测器组件的尺寸甚至比激光器组件还要大；双平行光路的设计极大地提升了探测器组件的空间，可以使用长度很长，甚至超过激光器组件尺寸的探测器。因此单纤双向光发射接收组件可以使用新型探测器组件，例如带有电加热可调谐滤波片的探测器组件，从而实现客户需要多种特殊功能，满足行业客户的需求。
本发明光模块，解决了传统单纤双向光模块，激光器组件、探测器组件均为圆柱体，两者的轴线方向垂直。这样的设计，可只用一个滤波片，结构简单。但是由于模块尺寸限制，探测器组件所占用的空间很小，其长度远远小于激光器组件；很难满足带有新型可调谐滤波片的探测器组件的技术问题。
对本发明技术方案的进一步优选，分光滤波片的倾斜角度为与出射激光的光路呈42°-48°的夹角，此夹角可以使光路以近90度转角反射转折。
对本发明技术方案的进一步优选，发射滤波片的倾斜角度为与反射激光的光路呈42°-48°的夹角，此夹角可以使光路以近90度转角反射转折。
对本发明技术方案的进一步优选，平行四边形棱镜、分光滤波片和发射滤波片均胶粘接在本体内。
对本发明技术方案的进一步优选，在本体的上开口，方便本体内部安装；最后在开口处焊接薄板封口。本体采用上方开口，方便贴装滤波片和棱镜，采用薄板焊接封口，以尽可能密封本体。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
本发明双平行光路单纤双向光发射接收组件，双平行光路的设计极大地提升了探测器组件的空间，可以使用长度很长，甚至超过激光器组件尺寸的探测器。本发明双平行光路单纤双向光发射接收组件，可以使用新型探测器组件，例如带有电加热可调谐滤波片的探测器组件，从而实现客户需要多种特殊功能，满足行业客户的需求。
本发明双平行光路单纤双向光发射接收组件，由于发射光路前置，发射端的光不容易干扰接收端；因为此种器件接收端的灵敏度可能很高，可以接收非常弱，甚至低至-26dB的光；而发射端的光可能高达10dB。
附图说明
图1是双平行光路单纤双向光发射接收组件的立体示意图；
图2是双平行光路单纤双向光发射接收组件的主视图；
图3是传统单纤双向光模块的立体示意图；
图4是传统单纤双向光模块的主视图；
图5是本实施例的光模块的立体示意图；
图6是本实施例的光模块的主视图；
图7是双平行光路单纤双向光发射接收组件的光路是示意图；
其中，1-光纤插座，2-本体21-透光孔，3-平行四边形棱镜，41-分光滤波片，42-发射滤波片，5-激光器组件，6-探测器组件，7-光模块外壳，8-SC光纤插座适配器，9-印制电路板总成。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-图7及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1和2所示，本实施例系一种双平行光路单纤双向光发射接收组件，采用的发射光路前置，采用分光滤波片41和发射滤波片42；接收光路后置，采用平行四边形棱镜3的解决技术问题，很好地满足了发射接收分光、平移光路以及防串扰的功能。满足了客户采用新型复杂探测器组件的要求。
如图1和2所示，双平行光路单纤双向光发射接收组件包括光纤插座1、本体2、激光器组件5和探测器组件6，激光器组件5和探测器组件6平行设置，光纤插座1、激光器组件5和探测器组件6均与本体2焊接一体，本体2上开设多个用来透光的透光孔21，透光孔21分别与光纤插座1、激光器组件5和探测器组件6相通。
如图2所示，本发明采用双平行光路的解决方案，即激光器组件，探测器组件两者平行放置。由于双平行光路的设置，使得发射和接收光路相对于光纤插座1的位置都有了平移，采用平行四边形棱镜3的反射来平移光路；同时又需要满足发射接收光路按波长分开的要求。因此，本发明在本体2内部倾斜设置平行四边形棱镜3、分光滤波片41和发射滤波片42，来实现这两种功能，具体为：如图2所示，本体2上开设内腔，本体2中采用上方开口，方便贴装滤波片和棱镜。本体2的内腔里倾斜设置平行四边形棱镜3、分光滤波片41和发射滤波片42，平行四边形棱镜3、分光滤波片41和发射滤波片42的位置设置使得光线位于透光孔21的中间位置贯穿。
如图2所示，分光滤波片的倾斜角度为与出射激光的光路呈42°-48°的夹角，此夹角可以使光路以近90度转角反射转折。对本发明技术方案的进一步优选，发射滤波片的倾斜角度为与反射激光的光路呈42°-48°的夹角，此夹角可以使光路以近90度转角反射转折。
如图2和7所示，发射滤波片42和分光滤波片41布置在激光器组件5发射的激光光路上，分光滤波片41用来分光并对激光器组件5发射的激光进行反射；平行四边形棱镜3布置在接收光路上，分光滤波片41对发射的激光进行反射，后进入平行四边形棱镜3，平行四边形棱镜3对接收的光再次进行了反射，反射后由透光孔进入探测器组件6。
如图7所示，本体2内作为发射光路的发射滤波片和分光滤波片布置在相对于组件整体来说的前端，本体内作为接收光路的平行四边形棱镜布置在相对于组件整体来说的后端；由于接收光路后置，采用平行四边形棱镜反射平移光路，发射光路前置，发射端的光不容易干扰接收端。因为此种器件接收端的灵敏度可能很高，可以接收非常弱，甚至低至-26dB的光。
本实施例中，双平行光路单纤双向光发射接收组件，双平行光路的设计极大地提升了探测器组件的空间，可以使用长度很长，甚至超过激光器组件尺寸的探测器。因此单纤双向光发射接收组件可以使用新型探测器组件，例如带有电加热可调谐滤波片的探测器组件，从而实现客户需要多种特殊功能，满足行业客户的需求。
如图5和6所示，本实施例系一种光模块，包括SC光纤插座适配器8、印制电路板总成9、光模块外壳7和双平行光路单纤双向光发射接收组件。双平行光路单纤双向光发射接收组件包括光纤插座1、本体2、激光器组件5和探测器组件6。
从图中可以看出，激光器组件5、探测器组件6均为圆柱体，两者的轴线方向平行。探测器组件6的尺寸甚至比激光器组件5还要大。在本体2中上方开口，可以看到内部结构，内部采用了发射光路前置，采用分光滤波片41和发射滤波片42。分光滤波片41用来分光，同时也发射了发射波长的光。 接收光路后置，透过分光滤波片41的接收光，经平行四边形棱镜3两次反射平移了光路。从而实现了两种功能，发射接收分光及平移光路。同时，由于发射光路前置，发射端的光不容易干扰接收端。因为此种器件接收端的灵敏度可能很高，可以接收非常弱，甚至低至-26dB的光。而发射端的光可能高达10dB，因此防止串扰很重要。
如图5和6所示，本实施例光模块，采用双平行光路，激光器组件5和探测器组件6光路平行并与光模块长度方向一致。
本实施例的光模块，采用双平行光路的设计极大地提升了探测器组件的空间，可以使用长度很长，甚至超过激光器组件尺寸的探测器，可以使用新型探测器组件，例如带有电加热可调谐滤波片的探测器组件，从而实现客户需要多种特殊功能，满足行业客户的需求。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双平行光路单纤双向光发射接收组件，其特征在于，包括光纤插座（1）、本体（2）、激光器组件（5）和探测器组件（6），激光器组件（5）和探测器组件（6）平行设置，光纤插座（1）、激光器组件（5）和探测器组件（6）均与本体（2）固定，本体（2）上开设多个用来透光的透光孔，透光孔分别与光纤插座（1）、激光器组件（5）和探测器组件（6）相通，所述本体（2）上开设内腔，内腔里倾斜设置平行四边形棱镜（3）、分光滤波片（41）和发射滤波片（42），平行四边形棱镜（3）、分光滤波片（41）和发射滤波片（42）的设置使得光线位于透光孔的中间位置贯穿；
发射滤波片（42）和分光滤波片（41）布置在激光器组件（5）发射的激光光路上，分光滤波片（41）用来分光并对激光器组件（5）发射的激光进行反射；平行四边形棱镜（3）布置在接收光路上，分光滤波片（41）对发射的激光进行反射，后进入平行四边形棱镜（3），平行四边形棱镜（3）对接收的光再次进行了反射，反射后由透光孔进入探测器组件（6）。
2.根据权利要求1所述的双平行光路单纤双向光发射接收组件，其特征在于，分光滤波片（41）的倾斜角度为与出射激光的光路呈42°-48°的夹角。
3.根据权利要求1所述的双平行光路单纤双向光发射接收组件，其特征在于，发射滤波片（42）的倾斜角度为与反射激光的光路呈42°-48°的夹角。
4.根据权利要求1所述的双平行光路单纤双向光发射接收组件，其特征在于，平行四边形棱镜（3）、分光滤波片（41）和发射滤波片（42）均胶粘接在本体（2）内。
5.根据权利要求1所述的双平行光路单纤双向光发射接收组件，其特征在于，在本体（2）的上开口，方便本体（2）内部安装；最后在开口处焊接薄板封口。
6.一种光模块，其特征在于，包括SC光纤插座适配器（8）、印制电路板总成（9）、模块外壳（7）和双平行光路单纤双向光发射接收组件，印制电路板总成（9）均设置在模块外壳（7）里，双平行光路单纤双向光发射接收组件设置在光模块外壳（7）里，并与印制电路板总成（9）耦合，SC光纤插座适配器（8）与插入光模块外壳（7）的一端并与双平行光路单纤双向光发射接收组件卡合；
双平行光路单纤双向光发射接收组件包括光纤插座（1）、本体（2）、激光器组件（5）和探测器组件（6），所述激光器组件（5）和探测器组件（6）平行布置在光模块外壳（7）内，光纤插座（1）、激光器组件（5）和探测器组件（6）均与本体（2）固定，光纤插座（1）与SC光纤插座适配器（8）卡合；本体（2）上开设多个用来透光的透光孔，透光孔分别与光纤插座（1）、激光器组件（5）和探测器组件（6）相通，所述本体（2）上开设内腔，内腔里倾斜设置平行四边形棱镜（3）、分光滤波片（41）和发射滤波片（42），平行四边形棱镜（3）、分光滤波片（41）和发射滤波片（42）的设置使得光线位于透光孔的中间位置贯穿；
发射滤波片（42）和分光滤波片（41）布置在激光器组件（5）发射的激光光路上，分光滤波片（41）用来分光并对激光器组件（5）发射的激光进行反射；平行四边形棱镜（3）布置在接收光路上，分光滤波片（41）对发射的激光进行反射，后进入平行四边形棱镜（3），平行四边形棱镜（3）对接收的光再次进行了反射，反射后由透光孔进入探测器组件（6）。
7.根据权利要求6所述的一种光模块，其特征在于，分光滤波片（41）的倾斜角度为与出射激光的光路呈42°-48°的夹角。
8.根据权利要求6所述的一种光模块，其特征在于，发射滤波片（42）的倾斜角度为与反射激光的光路呈42°-48°的夹角。
9.根据权利要求6所述的一种光模块，其特征在于，平行四边形棱镜（3）、分光滤波片（41）和发射滤波片（42）均胶粘接在本体（2）内。
10.根据权利要求6所述的一种光模块，其特征在于，在本体（2）的上开口，方便本体（2）内部安装；最后在开口处焊接薄板封口。
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