CN206450866U - 一种单纤四向组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种单纤四向组件,包括第一、二发射端，第一、二接收端，输入输出端，第一、二、三、四滤光片；由输入输出端输入的第一光信号经过第一、二滤光片后由第一接收端光电探测器接收；由输入输出端输入的第二光信号经过第一、二、三滤光片后由第二接收端光电探测器接收；由第一发射端激光二极管发出的第三光信号经过第四和第一滤光片后由输入输出端光纤接收；由第二发射端激光二极管发出的第四光信号经过第四和第一滤光片后由输入输出端光纤接收。本实用新型提出的单纤四向组件可以通过较短的光程较小的体积获得较高的耦合效率，解决了相邻波长的干扰和无法有效分开的困难。

Description

一种单纤四向组件

技术领域

本实用新型涉及光纤通讯技术领域中的一种光收发模块组件，尤其是涉及一种单纤四向组件。

背景技术

随着光纤网络的应用越来越普及，尤其是世界各地光纤接入FTTH(Fiber To TheHome)项目逐步实施，以及点对点的数据传输,特别是三网合一的推进，和光纤到户网络从EPON和GPON升级到下一代光纤到户网络(NGPON1又分为XGPON和10GEPON)，出现混合组网的情况，市场上对于单纤四向组件的需求也越来越大。

比如XGPON标准里面，需要处理的波长为1270nm，和1577nm，相比原来GPON标准里的1310nm，1490nm，以及三网合一里面的1550nm，波长间隔从原先的最窄60nm，变成最窄27nm。实际过渡带从原先的40nm，变成15nm，相应的技术难度成倍增加。

最简单结构的单纤四向光收发模块组件的原理，如图1所示，第一光信号λ1和第二光信号λ2通过光纤由公共端11进入光学组件，在光学组件中，第一滤光片41与光路呈45度角，光束经过第一滤光片41，第一光信λ1号发生90度反射由第一接收端31接收；第二光信号由第一滤光片41透射后再经过第二滤光片42，然后第二光信号λ2经第二滤光片42反射由第二接收端32接收。第一接收端31和第二接收端32为一种光电探测器，用于光电转换，使光信号转化为电信号。第一发射端21和第二发射端22采用激光二极管，第一发射端21发出的第三光信号λ3经过第三滤光片43、第二滤光片42和第一滤光片41透射进入公共端1，第二发射端22发出的第四光信号λ4经过第三滤光片43反射后，再由第二滤光片42和第一滤光片41透射进入公共端1。

在这种结构中，因为第一滤光片41、第二滤光片42的第三滤光片43必须是45°入射，实现不同波长的透射和反射，所以要满足应用要求，那么发射端和接收端的四个波长间隔就必须足够宽，否则就会导致透射波长信号或者反射波长信号无法有效分开。当公共端11输入的两个光信号的波长相隔很近时，第一滤光片41和第二滤光片42就无法将这两个相邻波长有效的分开。

当然在这种应用要求中，把传输的光信号转变为平行光束，可以将四个光信号有效的分开，但是这样的成本很高。

本实用新型提出的单纤四向组件可以通过较短的光程获得较高的耦合效率，解决了相邻波长的干扰和无法有效分开的困难，使得单纤四向收发模块组件得以实现和有效使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是相邻波长的干扰和无法有效分开的困难，目的在于提供一种单纤四向组件，通过较短的光程获得较高的耦合效率，使得单纤四向收发模块组件得以实现和有效使用。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种单纤四向组件，包括第一发射端、第二发射端、第一接收端、第二接收端、输入输出端、第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片、第四滤光片；第一接收端和第二接收端为一种光电探测器，用于光电转换，使光信号转化为电信号。第一发射端和第二发射端采用激光二极管，由输入输出端输入的第一光信号经过第一滤光片反射后到达第二滤光片，经第二滤光片透射后由第一接收端光电探测器接收；由输入输出端输入的第二光信号经过第一滤光片反射后到达第二滤光片，由第二滤光片反射后到达第三滤光片，由第三滤光片透射后由第二接收端光电探测器接收；由第一发射端激光二极管发出的第三光信号经过第四滤光片和第一滤光片透射后由输入输出端光纤接收；由第二发射端激光二极管发出的第四光信号经过第四滤光片反射后再经第一滤光片透射后由输入输出端光纤接收；第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号具有彼此不同的波长，第一光信号和第二光信号的波长为相邻波长，第三光信号和第四光信号的波长为宽间隔波长。

进一步地，所述多片滤光片固定在内核上，内核再通过强固定与输入输出端构成一个具有特定光学功能的独立组件,该独立组件再通过本体金属件和各个发射端、接收端固定成完整的单纤四向组件。

进一步地，为保证体积要求，本体采用补片结构，在发射端固定在本体上后，再固定接收端的辅助固定件，最后固定接收端。

进一步地，所述第一滤光片为大角度滤光片，将第一光信号、第二光信号、第三光信号、第四光信号分为两组光信号，第一光信号、第二光信号为一组，第三光信号、第四光信号为一组，再对这两组光信号进行分开或者合成；第二滤光片为小角度滤光片，将第一光信号、第二光信号分开或者合成；第四滤光片为大角度滤光片，将第三光信号、第四光信号分开或者合成，以折叠光路压缩了光程，从而实现了最紧致的结构布局，用大角度滤光片实现波长间隔比较宽的信号，分成两组或者把两组合成；用小角度滤光片实现波长间隔窄的信号，分开或者是合成，通常，角度小于20°的滤光片为小角度滤光片，角度大于30°的滤光片为大角度滤光片。

进一步地，由于接收端的第一光信号波长和第二光信号波长为相邻波长，两个接收端为满足最佳体积和光电性能，采用倾斜的非垂直主轴方向两侧布置。

进一步地，由于发射端的第三光信号波长和第四光信号波长的间隔比较宽，两个发射端为满足最佳体积和光电性能，采用垂直和平行主轴方向布局。

进一步地，所述第一滤光片和第四滤光片之间设置有透镜，可以实现平行光束与汇聚光束之间的转换。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型提出的单纤四向组件可以通过较短的光程获得较高的耦合效率，解决了相邻波长的干扰和无法有效分开的困难，采用入射角度小的滤光片将相邻波长有效的分开，从而有效降低成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1最简结构的一种单纤四向组件结构示意图；

图2本实用新型实施例一的一种单纤四向组件结构示意图；

图3本实用新型实施例一的一种单纤四向组件具体实现示意图；

图4本实用新型实施例一的一种单纤四向组件和标准XFP壳体装配示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-输入输出端，21-第一发射端，22-第二发射端，31-第一接收端，32-第二接收端，41-第一滤光片，42-第二滤光片，43-第三滤光片，44-第四滤光片，51-透镜，6-本体，7-内核，8-补片，11-公共端，λ1、λ2、λ3、λ4分别为第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图2所示，本实用新型实施例一的一种单纤四向组件，包括第一发射端21、第二发射端22、第一接收端31、第二接收端32、输入输出端1、第一滤光片41、第二滤光片42、第三滤光片43、第四滤光片44、透镜51。在本实用新型中λ1、λ2、λ3、λ4分别代指第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号，第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号的波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4。由输入输出端1输入的第一光信号λ1经过第一滤光片41反射后到达第二滤光片42，经第二滤光片42透射后由第一接收端31光电探测器接收；由输入输出端1输入的第二光信号λ2经过第一滤光片41反射后到达第二滤光片42，由第二滤光片42反射后到达第三滤光片43，由第三滤光片43透射后由第二接收端32光电探测器接收。由第一发射端21激光二极管发出的第三光信号λ3经过第四滤光片44、透镜51和第一滤光片41透射后由输入输出端1光纤接收；由第二发射端22激光二极管发出的第四光信号λ4经过第四滤光片44反射后再经透镜51和第一滤光片41透射后由输入输出端1光纤接收。第一光信号λ1、第二光信号λ2、第三光信号λ3和第四光信号λ4具有彼此不同的波长，第一光信号λ1和第二光信号λ2的波长为相邻波长，第三光信号λ3和第四光信号λ4的波长为宽间隔波长。第一滤光片41为大角度滤光片，将第一光信号λ1、第二光信号λ2、第三光信号λ3、第四光信号λ4分为两组，第一光信号λ1、第二光信号λ2为一组，第三光信号λ3、第四光信号λ4为一组；第二滤光片42为小角度滤光片，将相邻波长λ1和λ2分开；第四滤光片44为大角度滤光片，将宽间隔波长λ3和λ4分开或者合成，通常，角度小于20°的滤光片为小角度滤光片，角度大于30°的滤光片为大角度滤光片。

如图3所示，本实用新型实施例一的一种单纤四向组件具体实现示意图。对参考图2的光路结构，进行平行光和汇聚光精密设计，对结构进行可实现的工艺细节处理，最终获得本实用新型的具体实现方案，包括第一发射端21、第二发射端22、第一接收端31、第二接收端32、输入输出端1、第一滤光片41、第二滤光片42、第三滤光片43、第四滤光片44，以及具体的本体6、内核7和补片8。

如图4所示，本实用新型实施例一的一种单纤四向组件和标准XFP壳体装配示意图。从图中可以看出，该单纤四向组件，可以和标准XFP壳体配合。实际产品中，接收端和发射端的APD(雪崩光电二极管)和LD(激光二极管)的管脚是剪短的，各个管脚都正常地收集在XFP壳体内部，通过柔性电路板连接到主功能电路板上。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单纤四向组件，其特征在于：包括第一发射端(21)、第二发射端(22)、第一接收端(31)、第二接收端(32)、输入输出端(1)、第一滤光片(41)、第二滤光片(42)、第三滤光片(43)、第四滤光片(44)；

由输入输出端(1)输入的第一光信号(λ1)经过第一滤光片(41)反射后到达第二滤光片(42)，经第二滤光片(42)透射后由第一接收端(31)接收；由输入输出端(1)输入的第二光信号(λ2)经过第一滤光片(41)反射后到达第二滤光片(42)，由第二滤光片(42)反射后到达第三滤光片(43)，由第三滤光片(43)透射后由第二接收端(32)接收；由第一发射端(21)激光二极管发出的第三光信号(λ3)经过第四滤光片(44)和第一滤光片(41)透射后由输入输出端(1)光纤接收；由第二发射端(22)激光二极管发出的第四光信号(λ4)经过第四滤光片(44)反射后再经第一滤光片(41)透射后由输入输出端(1)光纤接收；第一光信号(λ1)、第二光信号(λ2)、第三光信号(λ3)和第四光信号(λ4)具有彼此不同的波长，第一光信号(λ1)和第二光信号(λ2)的波长为相邻波长，第三光信号(λ3)和第四光信号(λ4)的波长为宽间隔波长。

2.根据权利要求1所述的一种单纤四向组件，其特征在于：所述第一滤光片(41)、第二滤光片(42)、第三滤光片(43)、第四滤光片(44)固定在内核(7)上，内核(7)再通过强固定与输入输出端(1)构成一个具有特定光学功能的独立组件，所述独立组件再通过本体(6)和第一发射端(21)、第二发射端(22)、第一接收端(31)、第二接收端(32)固定成完整的单纤四向组件。

3.根据权利要求2所述的一种单纤四向组件，其特征在于：所述本体(6)采用补片(8)结构，在第一发射端(21)、第二发射端(22)固定在本体(6)上后，再固定第一接收端(31)、第二接收端(32)的辅助固定件，最后固定第一接收端(31)、第二接收端(32)。

4.根据权利要求1所述的一种单纤四向组件，其特征在于：所述第一滤光片(41)将第一光信号(λ1)、第二光信号(λ2)、第三光信号(λ3)、第四光信号(λ4)分为第一光信号(λ1)、第二光信号(λ2)一组和第三光信号(λ3)、第四光信号(λ4)一组，再对两组光信号进行分开或者合成；第二滤光片(42)将第一光信号(λ1)、第二光信号(λ2)分开或者合成；第四滤光片(44)将第三光信号(λ3)、第四光信号(λ4)分开或者合成。

5.根据权利要求1所述的一种单纤四向组件，其特征在于：所述第一接收端(31)和第二接收端(32)在主轴方向两侧倾斜布置。

6.根据权利要求1所述的一种单纤四向组件，其特征在于：所述第一发射端(21)、第二发射端(22)分别采用垂直和平行主轴方向布局。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种单纤四向组件，其特征在于：所述第一滤光片(41)和第四滤光片(44)之间设置有透镜(51)。