CN1654996A - 双向光学收发器组件 - Google Patents

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Abstract

一种双向光学收发器组件，包括：光发送器，其具有用于产生第一光信号的TO－can结构；和光接收器，其具有检测第二光信号的TO－can结构；及壳体。壳体具有用于容纳光发送器的第一容纳部分、第二容纳部分、布置在第一和第二容纳部分下方用于容纳光接收器的第三容纳部分、第四容纳部分、及用于连通第一至第四容纳部分的孔。所述组件还包括：容纳在第二容纳部分中的光纤套箍，其支撑光纤以将第二光信号输入到所述组件并将第一光信号从所述组件输出；及容纳在第四容纳部分中的块体，其用于支撑滤波器以将第一光信号输出到第二容纳部分，并将从光纤接收的第二光信号进行反射，并用于支撑镜子以将从滤波器反射的第二光信号反射到光接收器。

Description

双向光学收发器组件
技术领域
本发明涉及双向光学收发器组件，更具体而言，涉及一种包括光学发送器和光学接收器的双向光学收发器组件，其中发送器和接收器中的每一个具有TO-can结构。
背景技术
双向光学收发器组件执行具有不同波长的光信号的发送和接收。传统双向光学收发器组件具有这样的结构，其中光发送器和光接收器安装在单一壳体中或单一基板上。
包括在这样的双向光学收发器组件中的光发送器和光接收器可具有蝶形结构或者TO-can结构。包括光发送器和光接收器(其中每个具有TO-can结构)的光学收发器组件对短距离通信网络很有用，这是由于TO-can的低制造成本使得它们很便宜。
图1是传统双向光学收发器组件的结构示意图。如图1所示，传统双向光学收发器组件包括光发送器110，其具有产生第一光信号的TO-can结构。该双向光学收发器组件还包括光接收器120，其具有检测接收的第二光信号的TO-can结构。该双向光学收发器组件还包括光纤套箍130，用于输入和输出第一和第二光信号。传统双向光学收发器组件还包括滤波器160，用于分开第一和第二光信号的光路，以及第一至第三透镜系统140、150和170，用于使第一和第二光信号平行或会聚。
一般来说，第一和第二光信号分别使用不同的波长段。例如，第一光信号使用C-波段，第二光信号使用L波段，第一和第二光信号之间的波长间隔大约为17nm，这是很窄的。结果，滤波器必须被调整以相对第一光信号的光路具有不大于10度的角度。
当第一和第二光信号之间的波长间隔较窄时，从滤波器反射的第二光信号相对第一光信号的光路形成非常小的角度。结果，第一和第二光信号的光路必须被拉长以实现双向光学收发器组件。这使得总体积增加。
图2是另一传统双向光学收发器组件的结构示意图。如图2所示，该传统双向光学收发器组件包括：光发送器210，其产生第一光信号；和光接收器220，其检测第二光信号。光发送器210和光接收器220均具有TO-can结构。该双向光学收发器组件还包括：光纤套箍230；滤波器260；镜子280；第一至第三透镜系统240、250和270，用于使第一和第二光信号平行或汇聚；以及壳体290。
第一透镜系统240使第一光信号平行，并输出平行的第一光信号到光纤套箍230。第二透镜系统250使第一光信号会聚到光纤231的一端。第二透镜系统250同时使第二光信号平行，并将平行的第二光信号输出到滤波器260。第三透镜系统270将第二光信号会聚到光接收器220。
滤波器260被布置在光发送器210和光纤231之间，用于将由光发送器210产生的第一光信号输出到光纤231。滤波器260还将从光纤231接收的第二光信号进行反射，以使第二光信号相对第一光信号具有预定的角度。
镜子280将从滤波器260反射的第二光信号朝向光接收器220反射。镜子280和滤波器260在壳体290中相对于其光轴彼此对齐。滤波器260被布置为相对第一光信号的光路具有预定的角度。
然而，以这样的布置，第二光信号的反射角将依赖于透镜的对准误差而发生极大的变化。此外，由于双向光学收发器组件的构成元件一体地形成在单个壳体中，因此很难获得期望的光轴对准。并且，光轴的未对准在光轴对准过程中很容易出现。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种双向光学收发器组件，其可获得期望的光对准并具有小的体积。
本发明的一个实施例涉及一种双向光学收发器组件，其包括：光发送器，其具有用于产生第一光信号的TO-can结构；和光接收器，其具有检测第二光信号的TO-can结构，该双向光学收发器组件还包括：壳体，其具有用于容纳光发送器的第一容纳部分、与第一容纳部分相对布置的第二容纳部分、布置在第一和第二容纳部分下方并用于容纳光接收器的第三容纳部分、与第三容纳部分相对布置的第四容纳部分、以及用于连通第一至第四容纳部分的孔。所述双向光学收发器组件还包括：容纳在第二容纳部分中的光纤套箍，所述光纤套箍包括光纤，用于将第二光信号输入到双向光学收发器组件，并将第一光信号从双向光学收发器组件向外输出；以及容纳在第四容纳部分中的块体，用于支撑滤波器，以将第一光信号输出到第二容纳部分，并将从光纤接收的第二光信号相对第一光信号的光路以预定的角度进行反射，并用于支撑镜子，以将从滤波器反射的第二光信号反射到光接收器。
本发明的另一实施例涉及双向光学收发器组件，包括：光发送器，其具有用于产生第一光信号的TO-can结构；和一个或多个光接收器，其中每一个具有分别检测不同波长的第二光信号的TO-can结构。该双向光学收发器组件还包括：壳体，其具有用于容纳光发送器的第一容纳部分、与第一容纳部分相对布置的第二容纳部分、布置在第一和第二容纳部分下方并用于容纳光接收器的第三容纳部分、与第三容纳部分相对布置的第四容纳部分、以及用于连通第一至第四容纳部分的孔。所述双向光学收发器组件还包括：容纳在第二容纳部分中的光纤套箍，所述光纤套箍包括光纤，用于将第二光信号输入到双向光学收发器组件，并将第一光信号从双向光学收发器组件向外输出；以及一个或多个块体，每个容纳在第四容纳部分中，用于支撑滤波器，以将第一光信号输出到第二容纳部分，并将从光纤接收的第二光信号中的相应的一个第二光信号相对第一光信号的光路以预定的角度进行反射，并用于支撑镜子，以将从滤波器反射的相应的第二光信号反射到光接收器中的相应的一个中。
本发明的又一个实施例涉及一种双向光学收发器组件，其包括：具有多个孔的壳体；光发送器，其具有TO-can结构，且安装在壳体中，用于产生第一光信号；和光接收器，其具有TO-can结构，且安装在壳体中，，用于检测第二光信号。所述多个孔被布置在光路上，第一和第二光信号沿着所述光路传播。该双向光学收发器组件还包括光纤套箍，其安装在壳体中，所述光纤套箍包括光纤，所述光纤将第二光信号输入到双向光学收发器组件，并将第一光信号从双向光学收发器组件输出；以及块体，其安装在壳体中，用于支撑滤波器，以将第一光信号输出到第二容纳部分，并将从光纤接收的第二光信号相对第一光信号的光路以预定的角度进行反射，并用于支撑镜子，以将从滤波器反射的第二光信号反射到光接收器。
附图说明
通过结合附图对本发明的实施例的详细描述，本发明的上述方面和实施例将变得更加明显，其中：
图1是传统双向光学收发器组件的结构示意图；
图2是另一传统双向光学收发器组件的结构示意图；
图3是根据本发明第一实施例的双向光学收发器组件的结构示意图；
图4是图3中示出的块体的透视图；和
图5是根据本发明第二实施例的双向光学收发器组件的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图详细说明本发明的实施例。在本发明的以下说明中，在本文中包括的已知功能和结构的详细说明将省略，以免模糊本发明的主题。
图3是根据本发明第一实施例的双向光学收发器组件的结构示意图。如图3所示，双向光学收发器组件包括：壳体310；光发送器330，其具有产生第一光信号301的TO-can结构；以及光接收器340，其具有检测第二光信号302的TO-can结构。该双向光学收发器组件还包括光纤套箍350、块体320、以及第一至第三透镜系统303、304和305。
壳体310具有：设置在壳体310一侧的第一容纳部分311，用于容纳光发送器330；设置在壳体310另一侧以与第一容纳部分311相对的第二容纳部分312；以及设置在壳体310的下部、且在第一和第二容纳部分311和312之间以容纳光接收器340的第三容纳部分313。壳体310还具有第四容纳部分314，其设置在壳体310的上部，与第三容纳部分313相对。壳体310还设置有孔311a、312a、313a以连通第一至第四容纳部分311、312、313和314。
孔311a、312a和313a布置在光路上，沿着所述光路第一和第二光信号301和302传播。因此，第一和第二光信号301和302可通过壳体310的内部向第一至第四容纳部分311、312、313和314输入和从其输出。
光纤套箍350容纳在第二容纳部分312中。光纤套箍350包括光纤351，以将第二光纤信号302输入到双向光学收发器组件中，并将第一光信号301输出到双向光学收发器组件的外部。光纤套箍350还包括装配在第二容纳部分312中的短管352，用于支撑光纤351。
图4是图3示出的块体320的透视图。如图4所示，块体320容纳在壳体310的第四容纳部分314中，用于支撑滤波器370和镜子360。滤波器370接收来自光纤351的第二光信号302，并相对于第一光信号301的光路以预定的角度反射第二光信号302。镜子360的角度通过过滤波长规格来确定，然而，通常为大于0度至小于45度。镜子360将由滤波器370反射的第二光信号302反射到光接收器340。块体320以这样的状态装配在壳体310的第四容纳部分314中，即滤波器370和镜子360相对于它们的光轴互相对齐。由于块体320被如上所述组装在壳体310中，因此，与如上所述传统装置相比，能够容易地执行滤波器370和镜子360的光轴对准和测试。
块体320可具有这样的结构，包括引导件321a和321b，它们分别布置在第一和第二光信号301和302的光路上，用于引导第一和第二光信号301和302。
对于滤波器370，可采用波长分割多路复用器(WDM)。滤波器370以下述状态布置在块体320中：即其相对于光轴被对准以便滤波器370的分别被第一和第二光信号301和302入射的表面相对于第一光信号301的光路具有预定的角度。
第一透镜系统303被安装在壳体310上并位于光发送器330和滤波器370之间。第一透镜系统303使第一光信号301平行，并将平行的第一光信号301输出到滤波器370。
第二透镜系统304被安装在壳体301中并位于光纤套箍350和滤波器370之间。第二透镜系统304将第一光信号301会聚到光纤351的一端。第二透镜系统304还使从光纤351接收的第二光信号302平行，并将平行的第二光信号302输出到滤波器370。
第三透镜系统305被安装在壳体301中并位于光接收器340和镜子360之间，用于将第二光信号302会聚到光接收器340。第一至第三透镜系统303、304和305安装至壳体分别通过支撑部件来实现。
第一至第三透镜系统303、304和305优选固定地安装在壳体310上。
图5是根据本发明第二实施例的双向光学收发器组件的结构示意图。如图5所示，双向光学收发器组件包括：壳体520；光发送器420，其具有产生第一光信号的TO-can结构；一个或多个光接收器，在示例中是两个光接收器430-1和430-2，每个光接收器具有检测第二光信号的相应信道的TO-can结构，所述第二光信号包括多个具有不同波长的信道；光纤套箍450；一个或多个块体，在示出的例子中是两个块体510-1和510-2。本发明第二实施例实现的双向光学收发器组件例如适合于下述情况，即，当第二光信号由具有不同波长的多个信道组成时，以便基于相关的波长检测第二光信号的每个信道。
壳体520具有第一至第四容纳部分521、522、523-1、523-2和524，分别用于容纳光发送器430、光接收器430-1和430-2、以及光纤套箍450。壳体520还设置有孔521a、522a、523a和523b以连通第一至第四容纳部分521、522、523-1、523-2和524。
第一容纳部分521设置在壳体52的一侧，用于容纳光发送器420。第二容纳部分522设置在壳体520的另一侧，以与第一容纳部分521相对；第三容纳部分523-1和523-2分别对应于光接收器430-1和430-2。每个第三容纳部分523-1和523-2设置在壳体520的下部，用于容纳相应的一个光接收器430-1和430-2。第四容纳部分524设置在壳体520的上部，与第三容纳部分523-1和523-2相对。每个光接收器430-1和430-2容纳相关的一个块体510-1和510-2。
每个光接收器430-1和430-2具有TO-can结构，用于检测第二光信号的相应的一个信道。
块体510-1和510-2容纳在壳体520的第四容纳部分524中，用于支撑滤波器511-1和511-2以及镜子512-1和512-2。每个滤波器511-1和511-2将第一光信号输出到第二容纳部分522中，并相对于第一光信号的光路以预定的角度反射经由光纤451接收的第二光信号的相应的信道。镜子512-1和512-2的角度通过过滤波长规格来确定，然而，通常为大于0度至小于45度。每个镜子512-1和512-2将由滤波器511-1和511-2中相应的一个滤波器反射的第二光信号反射到光接收器430-1和430-2中相应的一个。在该实施例中，双向光学收发器组件可具有如下结构：包括数量对应于形成第二光信号的不同波长信道的数量的块体，以及分别对应所述块体的光接收器。
如上所述，双向光学收发器组件通过以下方式构造，即将滤波器和镜子集成在单一块体中，并将所述块体组装在集成有光纤套箍的壳体中。由于这种结构，与如上所述的传统装置相比，可容易地实现滤波器和镜子的光轴对准。并且，由于滤波器和镜子被集成在具有独立结构的块体中，能够容易地处理劣质品的产生。另外，与如上所述的传统装置相比，每个元件可被容易地测试。
应当理解，本发明并不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖包含在本发明的实质和范围内的各种变形。

Claims (14)

1.一种双向光学收发器组件，包括：
光发送器，其具有用于产生第一光信号的TO-can结构；
光接收器，其具有检测第二光信号的TO-can结构；
壳体，其具有用于容纳光发送器的第一容纳部分、与第一容纳部分相对布置的第二容纳部分、布置在第一和第二容纳部分下方并用于容纳光接收器的第三容纳部分、与第三容纳部分相对布置的第四容纳部分，以及形成在壳体中用于连通第一至第四容纳部分的孔；
容纳在第二容纳部分中的光纤套箍，所述光纤套箍包括光纤，所述光纤将第二光信号输入到双向光学收发器组件，并将第一光信号从双向光学收发器组件输出；以及
容纳在第四容纳部分中的块体，其支撑滤波器，以将第一光信号输出到第二容纳部分，并将从光纤接收的第二光信号相对第一光信号的光路以预定的角度进行反射，并用于支撑镜子，以将从滤波器反射的第二光信号反射到光接收器。
2.根据权利要求1所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述光纤套箍还包括：
短管，用于支撑光纤，以便使光纤在第二容纳部分中保持在固定状态。
3.根据权利要求1所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述滤波器包括波长分割多路复用滤波器。
4.根据权利要求1所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述块体设置有引导件，所述引导件分别布置在第一光信号的光路上和第二光信号的光路上，用于引导第一和第二光信号。
5.根据权利要求1所述的双向光学收发器组件，其特征在于，还包括：
第一透镜系统，其位于壳体中、且在光发送器和滤波器之间，所述第一透镜系统使第一光信号平行，并将平行的第一光信号输出到滤波器；
第二透镜系统，其位于壳体中、且在光纤套箍和滤波器之间，所述第二透镜系统将第一光信号会聚到光纤的一端，并使从光纤接收的第二光信号平行，并将平行的第二光信号输出到滤波器；和
第三透镜系统，其位于壳体中、且在光接收器和镜子之间，用于将第二光信号会聚到光接收器。
6.一种双向光学收发器组件，包括：
光发送器，其具有用于产生第一光信号的TO-can结构；
一个或多个光接收器，其具有分别检测不同波长的第二光信号的TO-can结构；
壳体，其具有用于容纳光发送器的第一容纳部分、与第一容纳部分相对布置的第二容纳部分、布置在第一和第二容纳部分下方并用于容纳光接收器的第三容纳部分、与第三容纳部分相对布置的第四容纳部分，以及用于连通第一至第四容纳部分的孔；
容纳在第二容纳部分中的光纤套箍，所述光纤套箍包括光纤，所述光纤用于将第二光信号输入到双向光学收发器组件，并将第一光信号从双向光学收发器组件输出；以及
一个或多个块体，每个容纳在第四容纳部分中，用于支撑滤波器，以将第一光信号输出到第二容纳部分，并将从光纤接收的第二光信号中的相应的一个光信号相对第一光信号的光路以预定的角度进行反射；并用于支撑镜子，以将从滤波器反射的相应的第二光信号反射到光接收器中的相应的一个。
7.根据权利要求6所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述双向光学收发器组件包括分别对应于光接收器的多个块体。
8.根据权利要求6所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述双向光学收发器组件还包括：
第一透镜系统，其位于壳体中、且在光发送器和与块体中的对应的一个块体相应的滤波器之间，所述第一透镜系统使第一光信号平行，并将平行的第一光信号输出到相应的滤波器；
第二透镜系统，其位于壳体中、且在光纤套箍和相应的滤波器之间，所述第二透镜系统将第一光信号会聚到光纤的一端，并使从光纤接收的第二光信号中的相应的一个光信号平行，并将平行的第二光信号输出到相应的滤波器；和
一个或多个第三透镜系统，其位于壳体中、且在光接收器中的相应的一个光接收器和与块体中的对应的一个块体相应的镜子之间，所述第三透镜用于将第二光信号会聚到相应的光接收器。
9.一种双向光学收发器组件，其包括：
具有多个孔的壳体；
光发送器，其具有TO-can结构，且安装在壳体中，用于产生第一光信号；
光接收器，其具有TO-can结构，且安装在壳体中，，用于检测第二光信号；
其中，所述多个孔被布置在光路上，第一和第二光信号沿着所述光路传播；
光纤套箍，其安装在壳体中，所述光纤套箍包括光纤，所述光纤将第二光信号输入到双向光学收发器组件，并将第一光信号从双向光学收发器组件输出；以及
块体，其安装在壳体中，用于支撑滤波器，以将第一光信号输出到第二容纳部分，并将从光纤接收的第二光信号相对第一光信号的光路以预定的角度进行反射，并用于支撑镜子，以将从滤波器反射的第二光信号反射到光接收器。
10.根据权利要求9所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述光纤套箍还包括用于支撑光纤的短管。
11.根据权利要求9所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述滤波器包括波长分割多路复用滤波器。
12.根据权利要求9所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述块体设置有引导件，所述引导件分别布置在第一光信号的光路上和第二光信号的光路上，用于引导第一和第二光信号。
13.根据权利要求9所述的双向光学收发器组件，其特征在于，还包括：
第一透镜系统，其位于壳体中、且在光发送器和滤波器之间，所述第一透镜系统使第一光信号平行，并将平行的第一光信号输出到滤波器；
第二透镜系统，其位于壳体中、且在光纤套箍和滤波器之间，所述第二透镜系统将第一光信号会聚到光纤的一端，并使从光纤接收的第二光信号平行，并将平行的第二光信号输出到滤波器；和
第三透镜系统，其位于壳体中、且在光接收器和镜子之间，用于将第二光信号会聚到光接收器。
14.根据权利要求13所述的双向光学收发器组件，其特征在于，所述第一、第二和第三透镜系统固定地安装在壳体中。
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