CN215575799U - 一种combo pon光器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种combo pon光器件，包括金属壳体和光接口，所述金属壳体具有与所述光接口相通的凹腔，所述凹腔内依光路顺序集成设置有第一激光组件、第二激光组件和第一接收组件、第二接收组件；所述第一接收组件、第二接收组件相比于所述第一激光组件、第二激光组件靠近光接口处设置；所述凹腔内依光路顺序还设置有第一棱镜组件和第二棱镜组件；本方案通过将两组激光组件和两组接收组件集成封装在金属壳体内，有利于提升产品的集成度，节省空间，满足目前小型化需求。

Description

一种combo pon光器件

技术领域

本实用新型涉及光通信器件领域，具体为一种combo pon光器件。

背景技术

在光通信网络中，为节省光纤资源，以及满足无源光网络(Passive opticalnetwork，PON)带宽升级过程中的前后向兼容的过渡需求，会采用混合无源光网络combopon方案，即在一个器件中分别设置两套光组件。具体结构一般采用四个分立器件组合封装的方式，即将两个TO封装的激光发射器和两个TO封装的探测器，分别焊接在一个金属管体上，并在金属管体内设置指定角度的滤波片来实现这四路波长信号的分合波和共用一根光纤。

但是采用这种封装结构的combo pon光收发器件，产品尺寸较大，不利于满足小型化封装的要求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种新的光器件方案，通过将两个发射组件和两个接收组件集成设置在一个金属壳体内，以达到提升产品集成度的目的。

本实用新型提出的具体方案如下：

一种combo pon光器件，包括金属壳体和光接口，所述金属壳体具有与所述光接口相通的凹腔，

所述凹腔内依光路顺序集成设置有第一激光组件、第二激光组件和第一接收组件、第二接收组件；所述第一接收组件、第二接收组件相比于所述第一激光组件、第二激光组件靠近光接口处设置；

所述凹腔内依光路顺序还设置有第一棱镜组件和第二棱镜组件，所述第一棱镜组件设置在所述第一激光组件、第二激光组件与所述第一接收组件、第二接收组件之间，所述第一棱镜组件配置为允许第一激光组件发射的第一波长发射光透过，并允许反射所述第二激光组件发生的第二波长发射光；通过所述第一棱镜组件使得所述第一波长发射光和所述第二波长发射光合束后从所述光接口射出；所述第二棱镜组件设置在所述第一接收组件、第二接收组件与所述光接口之间；所述第二棱镜组件配置为允许第一波长发射光和第二波长发射光透过，并反射从所述光接口处反馈的第三波长接收光和第四波长接收光。

进一步的，所述第一棱镜组件包括呈直角三角形状的合光棱镜，所述合光棱镜与所述第一激光组件正相对的直角面镀增透膜，使得所述第一波长发射光透过；所述合光棱镜的斜面与所述第二激光组件对应且所述斜面镀贴装滤波片并配置为允许所述第一波长发射光透过，同时反射第二波长发射光。

进一步的，所述第一激光组件包括第一波长激光器和设置在所述第一波长激光器与所述合光棱镜之间的第一准直透镜；所述第二激光组件包括第二波长激光器和设置在所述第二波长激光器与所述合光棱镜之间的第二准直透镜。

进一步的，所述第二棱镜组件包括均呈直角三角状的分光棱镜和折返棱镜，所述分光棱镜设置在所述折返棱镜与所述光接口之间；所述分光棱镜上镀有分光膜，所述折返棱镜的斜面镀有滤波片；

所述第一接收组件与所述分光棱镜对应，所述分光棱镜上的分光膜配置为允许所述第一波长发射光、第二波长发射光和第四波长接收光透过，反射第三波长接收光至所述第一接收组件；

所述第二接收组件与所述折返棱镜对应，所述折返棱镜上的滤波片配置为允许所述第一波长发射光、第二波长发射光透过，反射第四波长接收光至所述第二接收组件。

进一步的，所述分光棱镜、折返棱镜的所有直角面均镀有增透膜。

进一步的，所述第一接收组件包括第一接收器和设置在所述第一接收器与所述分光棱镜之间的第一汇聚透镜；

所述第二接收组件包括第二接收器和设置在所述第二接收器与所述折返棱镜之间的第二汇聚透镜。

进一步的，所述第一接收组件和所述第二接收组件均还包括反射镜，所述反射镜用于将水平向的第三波长接收光和第四波长接收光折转为竖直向下，反射到第一接收器和第二接收器的光敏面上。

进一步的，所述光接口内设置有第三准直透镜。

进一步的，金属壳体内还设置有TEC热电制冷器，所述TEC热电制冷器的热面紧贴所述金属壳体设置，所述第一激光组件、第二激光组件贴装在所述TEC热电制冷器的冷面上。

采用本技术方案所达到的有益效果为：

本方案通过将两组激光组件和两组接收组件集成封装在金属壳体内，有利于提升产品的集成度，节省空间，满足目前小型化需求。

附图说明

图1为本方案的光器件的结构示意图。

图2为本方案的激光收光路图。

其中：10金属壳体、21第一波长激光器、22第一准直透镜、23第二波长激光器、24第二准直透镜、31第一接收器、32第一汇聚透镜、33第二接收器、34第二汇聚透镜、35反射镜、41合光棱镜、42分光棱镜、43折返棱镜、50光接口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实施例提供了一种combo pon光器件，利用combo pon光器件实现目前对产品的集成度、小型化需求。

具体的，参见图1，combo pon光器件包括金属壳体10和光接口50，金属壳体10具有与光接口50相通的凹腔，在凹腔内依光路顺序集成设置有第一激光组件、第二激光组件和第一接收组件、第二接收组件；第一接收组件、第二接收组件相比于第一激光组件、第二激光组件靠近光接口50处设置。

这里的第一激光组件可以发射出第一波长发射光；第二激光组件可以发射第二波长发射光；第一接收组件用于接收外部反馈的第三波长接收光；第二接收组件用于接收外部反馈的第四波长接收光。

本实施例中，凹腔内依光路顺序还设置有第一棱镜组件和第二棱镜组件。

第一棱镜组件设置在第一激光组件、第二激光组件与第一接收组件、第二接收组件之间，第一棱镜组件配置为允许第一波长发射光透过，并允许反射第二波长发射光；这样通过第一棱镜组件使得第一波长发射光和第二波长发射光合束后从光接口50射出。

第二棱镜组件设置在第一接收组件、第二接收组件与光接口50之间；第二棱镜组件配置为允许第一波长发射光和第二波长发射光透过，并反射从光接口50处反馈的第三波长接收光和第四波长接收光。

具体的光路为：

发射光：第一激光组件发射出第一波长发射光；第二激光组件发射第二波长发射光，两组不同波长的发射光通过第一棱镜组件使得合束后，透过第二棱镜组件再从光接口50射出。

接收光：外部反馈的拥有第三波长接收光和第四波长接收光的发散光通过光接口50射入到凹腔内，通过第二棱镜组件的分光反射作用，使得第三波长接收光被反射到第一接收组件处，第四波长接收光被反射到第二波长接收光处。

通过以上设置将两组激光组件和两组接收组件集成封装在金属壳体内，有利于提升产品的集成度，节省空间，满足目前小型化需求；同时采用第二棱镜组件，进行对两波长接收光(第三波长接收光和第四波长接收光)的分光功能；相比传统的使用多个滤波片来实现同样功能，更节省空间，利于满足小型化需求；也避免需要增加特定的滤波片贴装支撑结构、工序简单方便。

为了进一步的本方案的结构，下面对光器件的结构做详细地介绍。

本实施例中，第一棱镜组件包括呈直角三角形状的合光棱镜41，合光棱镜41与第一激光组件正相对的直角面镀增透膜，以便于增强第一波长发射光透过量；合光棱镜41的斜面与第二激光组件对应且斜面镀贴装滤波片并配置为允许第一波长发射光透过，同时反射第二波长发射光。

可以理解为，第一波长发射光可以依次透过合光棱镜41的直角面和斜面；第二波长发射光射到合光棱镜41的斜面上即被反射，通过这样设置使得设置在不同位置的第一激光组件和第二激光组件发出的激光能够合束向着光接口50的方向射出。

具体的，第一激光组件包括第一波长激光器21和设置在第一波长激光器21与合光棱镜41之间的第一准直透镜22；第二激光组件包括第二波长激光器23和设置在第二波长激光器23与合光棱镜41之间的第二准直透镜24。

第一波长激光器21和第二波长激光器23具体为激光芯片，分别用于发射第一波长发射光和第二波长发射光；第一准直透镜22和第二准直透镜24用于将发射光准直为平行光进行光路传输，以提升合束耦合效率。

本实施例中，第二棱镜组件包括均呈直角三角状的分光棱镜42和折返棱镜43，分光棱镜42设置在折返棱镜43与光接口50之间；分光棱镜42上镀有分光膜，折返棱镜43的斜面镀有滤波片；具体的，第一接收组件与分光棱镜42对应，分光棱镜42上的分光膜配置为允许第一波长发射光、第二波长发射光和第四波长接收光透过，反射第三波长接收光至第一接收组件；第二接收组件与折返棱镜43对应，折返棱镜43上的滤波片配置为允许第一波长发射光、第二波长发射光透过，反射第四波长接收光至第二接收组件。

可以理解为，针对发射光：因为分光棱镜42和折返棱镜43设置在发射光的光路上，因此为了不影响发射光(第一波长发射光、第二波长发射光)，这里分光棱镜42和折返棱镜43均配置能够允许第一波长发射光、第二波长发射光透过；针对接收光：分光棱镜42设置在接收光(第三波长接收光和第四波长接收光)的光路上，为了不影响第四波长接收光，分光棱镜42上的分光膜配置为允许第四波长接收光透过。

因此可以总结为：合束后第一波长发射光、第二波长发射光能够顺利的透过折返棱镜43、分光棱镜42达到光接口50处；外部反馈的耦合状态的第三波长接收光和第四波长接收光经过分光棱镜42上分光膜的分光作用后，第三波长接收光直接反射至第一接收组件处；而第四波长接收光透过分光棱镜42射在折返棱镜43上，经折返棱镜43斜面的滤波片反射至第二接收组件处。

可选的，分光棱镜42、折返棱镜43的所有直角面均镀有增透膜，用于增强透过光的透光量。

本实施例中，第一接收组件包括第一接收器31和设置在第一接收器31与分光棱镜42之间的第一汇聚透镜32；第二接收组件包括第二接收器33和设置在第二接收器33与折返棱镜43之间的第二汇聚透镜34。

这里设置第一汇聚透镜32和第二汇聚透镜34有利于促进对应波长接收光的汇聚，以便于各个接收组件的接收。

本实施例中，第一接收组件和第二接收组件均还包括反射镜35，反射镜35通过支架(未画出)固定在金属壳体10上；反射镜35用于将水平向的第三波长接收光和第四波长接收光折转为竖直向下，以反射到第一接收器和第二接收器的光敏面上。

可选的，光接口50内设置有第三准直透镜；用以将透过分光棱镜42的两组发射光(第一波长发射光、第二波长发射光)汇聚至光接口50的内插芯上；并将插芯处反馈射出的发散的两组接收光(第三波长接收光和第四波长接收光)准直为平行光进行传输。

下面对总的具体光路进行说明，参见图1-图2：

发射光：第一波长激光器21发射出第一波长发射光，经过第一准直透镜22射向合光棱镜41的垂直面并射出；第二波长激光器23发射第二波长发射光，经过第二准直透镜24射向合光棱镜41的斜面反射并射出，两组不同波长的发射光通过合光棱镜41使得合束后，再依次透过折返棱镜43、分光棱镜42到达光接口50处。

接收光：外部反馈的拥有第三波长接收光和第四波长接收光的耦合光通过光接口50射入到凹腔内，通过分光棱镜42的分光作用，使得第三波长接收光在分光棱镜42斜面上的分光膜的反射下射到对应的第一汇聚透镜32处，经过第一汇聚透镜32汇聚作用后由反射镜35反射，直到第一接收器31的光敏面接收；而第四波长接收光透过分光棱镜42斜面上的分光膜达到折返棱镜43处，在折返棱镜43斜面的滤波片的反射作用下反射到对应的第二汇聚透镜34处汇聚后经由反射镜35反射到第二接收器33上。

本实施例中，为保障激光芯片(第一波长激光器21和第二波长激光器23)工作温度的稳定性和可靠性，在金属壳体10内还设置有TEC热电制冷器，TEC热电制冷器的热面紧贴金属壳体10设置，第一激光组件、第二激光组件贴装在TEC热电制冷器的冷面上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (9)

1.一种combo pon光器件，包括金属壳体(10)和光接口(50)，所述金属壳体(10)具有与所述光接口(50)相通的凹腔，其特征在于，

所述凹腔内依光路顺序集成设置有第一激光组件、第二激光组件和第一接收组件、第二接收组件；所述第一接收组件、第二接收组件相比于所述第一激光组件、第二激光组件靠近光接口(50)处设置；

所述凹腔内依光路顺序还设置有第一棱镜组件和第二棱镜组件，所述第一棱镜组件设置在所述第一激光组件、第二激光组件与所述第一接收组件、第二接收组件之间，所述第一棱镜组件配置为允许第一激光组件发射的第一波长发射光透过，并允许反射所述第二激光组件发生的第二波长发射光；通过所述第一棱镜组件使得所述第一波长发射光和所述第二波长发射光合束后从所述光接口(50)射出；所述第二棱镜组件设置在所述第一接收组件、第二接收组件与所述光接口(50)之间；所述第二棱镜组件配置为允许第一波长发射光和第二波长发射光透过，并反射从所述光接口(50)处反馈的第三波长接收光和第四波长接收光。

2.根据权利要求1所述的一种combo pon光器件，其特征在于，所述第一棱镜组件包括呈直角三角形状的合光棱镜(41)，所述合光棱镜(41)与所述第一激光组件正相对的直角面镀增透膜，使得所述第一波长发射光透过；所述合光棱镜(41)的斜面与所述第二激光组件对应且所述斜面镀贴装滤波片并配置为允许所述第一波长发射光透过，同时反射第二波长发射光。

3.根据权利要求2所述的一种combo pon光器件，其特征在于，所述第一激光组件包括第一波长激光器(21)和设置在所述第一波长激光器(21)与所述合光棱镜(41)之间的第一准直透镜(22)；所述第二激光组件包括第二波长激光器(23)和设置在所述第二波长激光器(23)与所述合光棱镜(41)之间的第二准直透镜(24)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种combo pon光器件，其特征在于，所述第二棱镜组件包括均呈直角三角状的分光棱镜(42)和折返棱镜(43)，所述分光棱镜(42)设置在所述折返棱镜(43)与所述光接口(50)之间；所述分光棱镜(42)上镀有分光膜，所述折返棱镜(43)的斜面镀有滤波片；

所述第一接收组件与所述分光棱镜(42)对应，所述分光棱镜(42)上的分光膜配置为允许所述第一波长发射光、第二波长发射光和第四波长接收光透过，反射第一波长接收光至所述第一接收组件；

所述第二接收组件与所述折返棱镜(43)对应，所述折返棱镜(43)上的滤波片配置为允许所述第一波长发射光、第二波长发射光透过，反射第四波长接收光至所述第二接收组件。

5.根据权利要求4所述的一种combo pon光器件，其特征在于，所述分光棱镜(42)、折返棱镜(43)的所有直角面均镀有增透膜。

6.根据权利要求5所述的一种combo pon光器件，其特征在于，所述第一接收组件包括第一接收器(31)和设置在所述第一接收器(31)与所述分光棱镜(42)之间的第一汇聚透镜(32)；

所述第二接收组件包括第二接收器(33)和设置在所述第二接收器(33)与所述折返棱镜(43)之间的第二汇聚透镜(34)。

7.根据权利要求6所述的一种combo pon光器件，其特征在于，所述第一接收组件和所述第二接收组件均还包括反射镜(35)，所述反射镜(35)用于将水平向的第一波长接收光和第四波长接收光折转为竖直向下，以分别反射到第一接收器(31)和第二接收器(33)的光敏面上。

8.根据权利要求1所述的一种combo pon光器件，其特征在于，所述光接口(50)内设置有第三准直透镜。

9.根据权利要求1所述的一种combo pon光器件，其特征在于，金属壳体(10)内还设置有TEC热电制冷器，所述TEC热电制冷器的热面紧贴所述金属壳体(10)设置，所述第一激光组件、第二激光组件贴装在所述TEC热电制冷器的冷面上。

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