CN201314959Y - 一种分光电路及具有所述分光电路的光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分光电路及具有所述分光电路的光模块，包括分光器和多路光信号接收组件；其中，所述分光器的公共口通过光纤接收多路光信号，对所述光信号进行分路处理后，通过其多路分光口与多路光信号接收组件一一对应连接。本实用新型采用分光器将多路光信号进行分路处理，结构简单、损耗小，不受光信号波长漂移的影响，可靠性高，并且可以通过改变分光器各路分光口的分光比来改变衰减值以平衡链路代价，达到最优。将其应用于具备多路接收和多路发射的光模块中，可以简化光模块结构，减小体积，降低成本，进而有助于促进光网络的发展。

Description

一种分光电路及具有所述分光电路的光模块

技术领域

本实用新型属于光通信技术领域，具体地说，是涉及一种对光模块接收到的多路光信号进行分路的分光电路。

背景技术

常规的光模块都是基于一路发射和一路接收的。如今随着人们对多业务和带宽的要求，以及光通讯技术的不断发展，现在基于新的标准的光模块不再仅限于一路发射和一路接收，会出现存在多路接收的情况，而且各路接收信号是通过一根光纤进入到光模块中，并且在光模块中需要不同的接收光组件来接收这个光信号，进而通过不同的电路对光信号进行处理。

例如：在目前的10G EPON标准草案中，光线路终端OLT模块的上行光路就存在1G1310nm和10G1270nm两路接收，而且1G信号和10G信号在光模块中需要通过不同的器件进行接收。这样一来就需要对光路进行更新，使其能够把来自一根光纤中的两路不同的光信号按要求分路到两个不同的接收光组件中，以进行分别处理。传统的解决方法是采用波分复用器(WDM)将两路光信号通过波长进行分开。但是，对于目前已经存在的某些光信号的发射端的激光器可能是不带温度控制的，这样在环境温度变化时，其中心波长就会发生漂移，如果其中一路光信号的中心波长发生漂移后，与另一路光信号的中心波长重合，那么就无法通过波长将两路光信号分开，此时波分复用器(WDM)就失去了作用。所以，在这种情况下使用波分复用器(WDM)来将两路光信号进行分开的方法是不可行的。

基于此，如何设计一种不受环境温度等外界条件因素影响的光信号分路技术是目前光通信领域亟待解决的主要问题之一。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有光模块采用波分复用器对接收到的多路光信号进行分路时易受环境温度影响而失效的技术问题，提供了一种新型的分光电路，通过采用分光器对光信号进行分路，从而提高了系统运行的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种分光电路，包括分光器和多路光信号接收组件；其中，所述分光器的公共口通过光纤接收多路光信号，对所述光信号进行分路处理后，通过其多路分光口与多路光信号接收组件一一对应连接。

进一步的，所述多路光信号接收组件分别接收控制器发出的开关控制信号，以确定各路光信号接收组件的开关时序，进而避免多路光信号之间相互干扰。

又进一步的，所述分光器所通的光波段涵盖通过所述光纤接入的多路光信号的波段且具有一定的富裕度。

再进一步的，在所述分光器的公共口连接有波分复用器，通过光纤接收到的多路光信号经波分复用器传输至所述的分光器中。

基于上述分光电路结构，本实用新型又提供了一种具有所述分光电路的光模块，通过在光模块中设置分光器，以利用其对通过光纤输入的多路光信号进行分路处理，进而将分开的光信号传输至不同的光信号接收组件和信号处理电路中进行分别转换处理输出，以满足外部系统板的信号接收需求。

进一步的，所述多路光信号接收组件接收外部系统板上CPU发出的开关控制信号，以确定各路光信号接收组件的开关时序，实现在接收一路光信号时仅处理该路光信号的光信号接收组件和信号处理电路开启运行，其他各路光信号接收组件和信号处理电路关断，进而避免多路光信号之间产生相互干扰。

又进一步的，为了将接收信号和发射信号分离开，在所述光模块中分光器的公共口通过波分复用器连接光纤，利用所述波分复用器分离接收信号和发射信号。

再进一步的，所述分光器所通的光波段涵盖通过所述光纤接入的多路光信号的波段且具有一定的富裕度。

更进一步的，所述光模块是基于10G以太无源光网络光线路终端的光模块，即10G EPON OLT光模块，接收1G和10G两路光信号；所述分光器包括两路分光口，分别与两路光信号接收组件一一对应连接，在所述两路光信号接收组件的输出端各自连接有一路信号处理电路，对光信号接收组件转换输出的电信号进行处理后，输出至外部的系统板。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的分光电路采用分光器将多路光信号进行分路处理，结构简单、损耗小，不受光信号波长漂移的影响，可靠性高，并且可以通过改变分光器各路分光口的分光比来改变衰减值以平衡链路代价，达到最优。将其应用于具备多路接收和多路发射的光模块中，可以简化光模块结构，减小体积，降低成本，进而有助于促进光网络的发展。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的分光电路的一种实施例的电路原理框图；

图2是图1所示分光电路应用于10G EPON OLT光模块的一种实施例的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

本实用新型为了满足多路接收光模块光路的需要，采用分光器组建分光电路来实现对通过一根光纤进入光模块的多路光信号进行分路处理，进而通过分光器的不同分光口到达各自所需的不同光信号接收组件中，以完成光信号到电信号的转换处理输出。这种分光电路不仅结构简单、成本低，而且不受环境温度变化的影响，即使光信号的波长发生严重漂移，也不影响光信号的正常分路，可靠性高，性能稳定。

为描述简单清楚起见，下面仅以接收两路光信号为例，详细阐述所述分光电路的具体组成结构。

实施例一，参见图1所示，在本实施例中，采用一个1乘2的分光器来实现对两路接收光信号的分路。以下使用“光信号1”和“光信号2”来分别表示接收的两路光信号。

图1中，分光器一共有三个光口，分别为：公共口COM、两个分光口Port 1、Port2。此分光器所通的光波段涵盖光信号1和光信号2的波段并且具有一定的富裕度。分光器中两个分光口Port 1与Port 2的分光比为a∶b，其中，a、b的取值可以根据实际情况具体选择，但必须满足a％+b％＝1。分光口Port1和Port 2分别与光信号1接收组件和光信号2接收组件一一对应连接，光信号1和光信号2通过一根光纤经过前级光路后由COM口进入分光器，按照Port1与Port2之间a:b的分光比，有a％的光由Port1输出，相当于比输入COM口的光功率衰减10×(2-1ga)dB，进入光信号1接收组件；有b％的光由Port2输出，相当于比输入COM口的光功率衰减10×(2-1gb)dB，进入光信号2接收组件。因为光信号1接收端的灵敏度可能与光信号2接收端的灵敏度不同，所以，可以通过选择Port1和Port2的分光比来改变衰减值以平衡链路代价，达到最优。又因为分光器对波长没有选择性，所以即使波长漂移，光信号同样可以从Port1和Port2正常分路输出，不会产生影响。

由于光信号1和光信号2是分时传输的，并且在该时段传输的是哪一路光信号在接收到的光信号中都有相应的控制字进行指示，因此，我们可以通过控制器对不同的光信号接收组件及其相关电路进行控制，以实现在接收光信号1时段，开启光信号1接收组件及其相关电路，而关闭光信号2接收组件及其相关电路，使光信号1仅通过光信号1接收组件接收，并将其转换为电信号后，经与其连接的相关电路(即信号处理电路)进行处理后，输出至外部的系统板；同理，在接收光信号2时段，则开启光信号2接收组件及其相关电路，而关闭光信号1接收组件及其相关电路，这样不仅可以减少光模块的功率损耗，而且能够有效避免光信号1和光信号2之间产生相互干扰。

在这里，所述的控制器可以具体采用外部系统板上的CPU，在实际应用过程中，光模块需要与系统板连接通信，接收系统板输出的开关控制信号，以确定各路光信号接收组件的开关时序，并将接收到的光信号转换处理后输出至系统板，以实现用户端与局端之间的信息交互。

当然，在接收其中一路光信号的时段，也可以采用不关闭另外一路光信号接收组件及其相关电路的设计方式，此时，只要该路光信号接收组件及其相关电路不对输入的光信号进行处理即可。虽然在功率上有所损耗，但是电路结构更为简洁。

下面通过在10G EPON OLT光模块中的实际应用为例，来具体说明一下本技术方案的可行性和实用性。当然，本实用新型的应用和保护并不仅局限于10GEPON OLT光模块。

上面已经提到，在目前的10G EPON标准草案中，OLT模块存在1G1310nm和10G1270nm两路接收。而且1G信号和10G信号是通过一根光纤进入光模块，并且在光模块中是通过不同光接收组件来接收的。其中，1G 1310nm光信号的发射激光器不带温度控制，在环境温度变化时，其中心波长很可能会漂移到1270nm附近，与10G光信号的波长重合，此时波分复用器WDM就无法将两路光信号分开。此时，可以应用本实施例的分光电路来实现其光路。

如图2所示，选择一个1乘2、通1250nm—1360nm波段的分光器，按实际情况，选择分光器的两个分光口Port1和Port2的分光比为20∶80，即a＝20、b＝80。Port1与1G光接收组件及相关电路相连，Port2与10G光接收组件及相关电路相连。来自光网络单元ONU的上行光信号，经过前级光路后由COM口输入到分光器中，按照Port1与Port 2之间20∶80的分光比，有20％的光由Port 1输出，相当于比输入COM口的光功率衰减7dB，进入1G光接收组件。有80％的光由Port 2输出，相当于比输入COM口的光功率衰减1dB，进入10G光接收组件。1G接收端的灵敏度约为-31dBm，而Port1的衰减值为7dB，所以，最终灵敏度为-24dBm；10G接收端的灵敏度约为-25dBm，而Port2的衰减值为1dB，所以，最终灵敏度也为-24dBm。可以看出，在这一案例中通过Port1和Port2之间2080的分光比可以平衡链路代价，达到最优。又因为分光器对波长没有选择性，所以即使发生波长漂移，光信号同样会从Port1和Port2输出，不会产生影响。

在这里，所述的前级光路可以具体指波分复用器WDM，即分光器的公共口COM通过波分复用器WDM连接光纤，以利用所述波分复用器WDM将光模块中的接收信号和发射信号分离开。

同样的，由于1G信号和10G信号是分时传输的，所以，可以通过对光接收组件及其相关电路进行控制来避免1G和10G两路信号产生干扰。即在接收1G信号时段，开启1G接收组件及其相关电路，而关闭10G接收组件及其相关电路；同理，在接收10G信号时段，开启10G接收组件及其相关电路，关闭1G接收组件及其相关电路，从而满足10G EPON OLT光模块的上行光路的要求。

当然，本实施例的分光电路也可以扩展到更多路光信号的接收和分路，只要选择具有更多路分光口的分光器，并且其所通的光波段能够涵盖各路光信号的波段且具有一定的富裕度即可。

本实用新型的光模块采用分光器对接收到的多路光信号进行分路，不仅线路连接简单、易操作，而且可靠性高，损耗小，有助于减小光模块的体积，确保整个系统的高性能。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种分光电路，其特征在于：包括分光器和多路光信号接收组件；其中，所述分光器的公共口通过光纤接收多路光信号，对所述光信号进行分路处理后，通过其多路分光口与多路光信号接收组件一一对应连接。

2、根据权利要求1所述的分光电路，其特征在于：所述多路光信号接收组件分别与控制器相连接，接收控制器发出的开关控制信号。

3、根据权利要求1所述的分光电路，其特征在于：所述分光器所通的光波段涵盖通过所述光纤接入的多路光信号的波段且具有一定的富裕度。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的分光电路，其特征在于：在所述分光器的公共口连接有波分复用器，通过光纤接收到的多路光信号经波分复用器传输至所述的分光器中。

5、一种光模块，其特征在于：包括分光器和多路光信号接收组件；其中，所述分光器的公共口通过光纤接收多路光信号，对所述光信号进行分路处理后，通过其多路分光口与多路光信号接收组件一一对应连接。

6、根据权利要求5所述的光模块，其特征在于：所述多路光信号接收组件与多路信号处理电路一一对应连接。

7、根据权利要求5所述的光模块，其特征在于：所述多路光信号接收组件连接外部系统板上的CPU，接收CPU发出的开关控制信号。

8、根据权利要求5或6或7所述的光模块，其特征在于：在所述分光器的公共口连接有波分复用器，通过光纤接收到的多路光信号经波分复用器传输至所述的分光器中。

9、根据权利要求8所述的光模块，其特征在于：所述分光器所通的光波段涵盖通过所述光纤接入的多路光信号的波段且具有一定的富裕度。

10、根据权利要求9所述的光模块，其特征在于：所述光模块是基于10G以太无源光网络光线路终端的光模块，接收1G和10G的光信号；所述分光器包括两路分光口，分别与两路光信号接收组件一一对应连接，在所述两路光信号接收组件的输出端各自连接有一路信号处理电路，对光信号接收组件转换输出的电信号进行处理后，输出至外部的系统板。