CN202794615U - 一种光收发一体组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种光收发一体组件，属于通信技术领域。本实用新型公开的光收发一体组件，第一光发射组件发射的检测信号经准直透镜变为平形光，经WDM滤光片透射后再耦合入光环形器后再耦合入待测光纤中；第二光发射组件发射第二检测信号，经第二准直透镜变为平形光后经WDM滤光片反射后再耦合入光环形器后再耦合入待测光纤中；检测信号在待测光纤中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，从光环形器的第三端输出再耦合入光接收器中。此实用新型利用WDM滤光片和光环形器作为光路元件，再用二种不同波长的检测信号，提供了一种体积较小、插入损耗小、可靠性较高且对装配精度要求不高的光收发一体模块。

Description

一种光收发一体组件
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种光收发一体组件。
背景技术
光纤光缆测试是光缆施工、维护、抢修的重要技术手段，采用光时域反射仪（OTDR）进行光纤连接的现场监视和连接损耗测量评价是目前最有效的方法。这种方法是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，被广泛地应用于光缆线路的维护施工中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。但是常用的OTDR设备通常价格昂贵、且体积庞大。为了进一步降低成本，提升设备的竞争力，现在国内外推出的OTDR设备，都趋向于做成收发一体的光模块结构，即将传统分享的发射、接收模块组装在同一外壳中，组成光收发一体模块。
图1是日本专利公开的一种光收发一体组件技术，专利号JP2008209266A。具体为：二个光发射组件发出的检测信号分别经光隔离器后，再经波分复用器将两个波长光信号复用到一根光纤中，后经光纤耦合器输出到待测光纤中。检测信号在所述待测光纤中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，再经光纤耦合器输出到光接收组件。
此技术由于待测光纤中返回的反射信号可能会回到光发射组件，故必需用到光隔离器，还用到了波分复用器和光纤耦合器，这样整个结构空间体积和插入损耗都较大，使整个内部结构封装难度加大，并且直接影响OTDR的动态范围，降低了检测结果的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种体积较小、结构简单、可靠性较高且对装配精度要求不高的光收发一体模块。
实现本实用新型目的的方法是：一种光收发一体组件，沿一第一光轴从右至左依次设置有一第一光发射组件、一准直透镜、一WDM滤光片、一光环形器、一耦合透镜、一光纤连接口，所述WDM滤光片与第一光轴呈倾斜角45°±3°；一第三光轴与所述第一光轴垂直，一第三光接收组件和一汇聚透镜设置在所述第三光轴上；
所述第一光发射组件发射第一检测信号，所述第一准直透镜将所述第一检测信号由发散光转为平行光后，经所述WDM滤光片透射后入射到光环形器a端口，由光环形器的b端口输出后，通过耦合透镜耦合入光纤连接口再进入待测光纤中；
所述第一检测信号在所述待测光纤中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，从所述光环形器的c端口输出，经汇聚透镜由平行光转为汇聚光后再由光接收组件接收。
实现本实用新型的另一优选方式是，设置第二光轴与上述第一光轴垂直，一第二光发射组件和第二准直透镜沿所述第二光轴设置；
所述第二光发射组件发射第二检测信号，经所述第二准直透镜转换为平行光后，再经所述WDM滤光片反射后入射到光环形器a端口，由光环形器的b端口输出后，通过耦合透镜耦合入光纤连接口再进入待测光纤中；所述检测信号在待测光纤中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，从所述光环形器的另一端口输出，经汇聚透镜由平行光转为汇聚光后再由光接收组件接收。
本实用新型提供的一种光收发一体组件，通过WDM滤光片和光环形器来设置光路，由于WDM滤光片体积小，光环形器除了有分配光路作用外，还可有效隔离光信号而不需使用光隔离器，有效降低了光路的插入损耗和光路体积，使得本实用新型封装更容易，检测结果更精确。且使用二种波长的检测信号，有效提高了检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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介绍。显而易见针，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1为现有的内置OTDR的光收发一体组件的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一个实施例的结构示意图；
图3为本实用新型提供的一个实施例的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图2所示，本实施例提供的光收发一体组件，沿第一光轴从右至左依次设置有第一光发射组件1、第一汇聚透镜3、WDM滤光片5、光环形器10、耦合透镜6、光纤连接口11、待检测光纤12，WDM滤光片5与第一光轴成倾斜角45°±3°角。第三光轴与第一光轴垂直，沿第三光轴上依次设置有第三汇聚透镜7和光接收组件9。
检测时，第一光发射组件1发射第一检测信号，此检测信号经第一汇聚透镜3后由汇聚光变为平形光，再经WDM（即波分复用）滤光片5透射后入光环形器a端口，由光环形器10的b端口输出后经耦合透镜6耦合入光纤连接口11和待检测光纤12中。此检测信号在待测光纤12中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，经耦合透镜6入光环形器10的b端口，再从光环形器10的c端口输出，经第三汇聚透镜13由平行光转为汇聚光后再由光接收组件9接收，光接收组件9再将光信号转变为电信号。
如图3所示，是本实用新型的另一实施方式。第二光轴与第一光轴垂直，沿第二光轴依次设置有第二汇聚透镜4和第二发射光组件2。检测时，第二发射光组件2发射第二检测信号，经第二汇聚透镜4由汇聚光变为平形光，再经WDM滤光片5反射后经耦合透镜6耦合入光环形器a端口，由光环形器10的b端口输出后入耦合透镜6后再耦合入光纤连接口11和待检测光纤12中。此检测信号在待测光纤12中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，从光环形器10的c端口输出，经第三汇聚透镜13由平行光转为汇聚光后再由光接收组件9接收。
图3中，第一光发射组件1和第二光发射组件2同时发射波长不同的检测信号，对单模光纤一般选择波长1310nm和波长1550nm。由于不同波长的检测信号对同一根光纤会产生不同的菲涅尔反射信号，因此用二种波长检测信号的本实施例能得到待测光纤更精确的弯曲度、光纤长度、接头损耗等检查指标。
本实用新型的二个实施例，光发射组件1和光发射组件2可选用TO-CAN（即同轴）封装多量子阱FP腔激光器组件(Multiple Quantum Well structured Fabry-Perot)。光接收组件9可选用TO-CAN封装InGaAs APD（即铟砷化镓Indium Gallium Arsenide)，此种材料的APD对1310和1550nm波长响应度高。WDM滤光片5要求对第一检测信号透过率大于98%，对第二检测信号反射率大于95%。光纤连接口11用于连接待检测光纤，其可用单模尾纤和光纤连接器组成。
为进一步减少光路串扰，在第一光轴上的第一准直透镜3和WDM滤光片5之间可设置光隔离器。同理，在第二光轴的第二准直透镜4和WDM滤光片5之间设置一光隔离器。
进一步的，准直透镜3、准直透镜4、汇聚透镜7可选用球透镜或平凸透镜。耦合透镜6可以是球面透镜、非球面透镜或自聚焦透镜。
进一步地，也可在本实用新型实施例上加设壳体。

Claims (6)

1.一种光收发一体组件，其特征是，沿一第一光轴从右至左依次设置有一第一光发射组件（1）、一准直透镜（3）、一WDM滤光片（5）、一光环形器（8）、一耦合透镜（6）、一光纤连接口（11），所述WDM滤光片（5）与第一光轴呈倾斜角450±30；一第三光轴与所述第一光轴垂直，一第三光接收组件（9）和一汇聚透镜（7）设置在所述第三光轴上；
所述第一光发射组件（1）发射第一检测信号，所述第一准直透镜（3）将所述第一检测信号由发散光转为平行光后，经所述WDM滤光片（5）透射后入射到光环形器a端口，由光环形器（8）的b端口输出后，通过耦合透镜（6）耦合入光纤连接口（11）再进入待测光纤中；
所述第一检测信号在所述待测光纤中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，从所述光环形器（8）的c端口输出，经汇聚透镜（7）由平行光转为汇聚光后再由光接收组件（9）接收。
2.根据权利要求1所述的光收发一体组件，其特征在于，第二光轴与所述第一光轴垂直，一第二光发射组件（2）和第二准直透镜（4）沿所述第二光轴设置；
所述第二光发射组件（2）发射第二检测信号，经所述第二准直透镜（4）转换为平行光后，再经所述WDM滤光片（5）反射后入射到光环形器a端口，由光环形器（8）的b端口输出后，通过耦合透镜（6）耦合入光纤连接口（11）再进入待测光纤中；所述检测信号在待测光纤中遇到障碍点发生菲涅尔反射和瑞利散射而返回的反射信号，从所述光环形器（8）的另一端口输出，经汇聚透镜（7）由平行光转为汇聚光后再由光接收组件（9）接收。
3.根据权利要求1或2所述的光收发一体组件，其特征是：所述第一光发射组件（1）和第二光发射组件(2)为TO-CAN封装多量子阱FP腔激光器组件。
4.根据权利要求1或2所述的光收发一体组件，其特征是：所述光接收组件(9)为TO-CAN封装InGaAs APD。
5.根据权利要求1或2所述的光收发一体组件，其特征是：所述滤光片(5)对第一检测信号透过率大于98%，对第二检测信号反射率大于95%。
6.根据权利要求1或2所述的光收发一体组件，其特征是，所述耦合透镜（6）是自聚焦透镜。 
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