CN216351376U - 一种新型密集波分复用的单纤三向光器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，包括外壳和固定在外壳上的10G DFB激光器TO‑CAN、1.25G VPD探测器TO‑CAN、10G APD探测器TO‑CAN及无源适配器组件；以及在外壳内设置的45°滤波片、2个0°滤波片，其中之一为0°DWDM滤波片、13°滤波片、32°滤波片、4个C‑lens和隔离器。本实用新型的积极效果是：采用汇聚光+平行光组合的方式，在10G PON ONU的基础上增加1.25G DWDM视频信号接收，有效解决了密集波分复用产品中光隔离度低的问题与光路传输损耗过大的问题，极大节省了光纤资源，并使外形尺寸空间更加小型化。

Description

一种新型密集波分复用的单纤三向光器件

技术领域

本实用新型涉及一种新型密集波分复用的单纤三向光器件。

背景技术

随着光纤通信的普及及广大用户对更高速率的宽带需求，并且在10G PON 技术已成熟应用的背景下，终端客户对宽带传输信号的丰富性及多样性越发关注和期盼，而宽带传输终端核心元件光器件还处于在已有10G PON ONU的基础上额外增加单独用于其他波长信号接收的探测器器件，这无疑在设备空间及成本上造成很大浪费。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供了一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，旨在兼容1.25G VPD和10G APD的问题，内部光路采用平行光 +汇聚光设计，上行采用波长位于1260-1280nm的DFB激光器，传输10Gbps的连续信号；下行采用高性能APD-TIA探测器接收传输波长位于1575-1580nm的 10Gbps信号，采用高性能专用VPD探测器接收传输波长位于 1558.68-1559.28nm的1.25GbpsDWDM信号；采用波分复用制式，从而实现单纤三个波长的传输。

本实用新型所采用的技术方案是：一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，包括外壳和固定在外壳上的10G DFB激光器TO-CAN、1.25G VPD探测器TO-CAN、10G APD探测器TO-CAN及无源适配器组件；在外壳内靠近10G DFB激光器TO-CAN的一端依次设置隔离器、第一C-lens和45°滤波片；在外壳内靠近1.25G VPD探测器TO-CAN的一端依次设置第二C-lens和第一0°滤波片；在外壳内靠近10G APD探测器TO-CAN的一端依次设置第二0°滤波片和第三C-lens；在外壳内靠近无源适配器组件的一端依次设置13°滤波片、 32°滤波片和第四C-lens。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：本实用新型的新型密集波分复用的单纤三向光器件是将合波功能集成到一个光器件中，同时支持10G PON ONU和DWDM信号接收功能。在现有网络设备中，摒弃了常规10G PON ONU与 DWDM信号需不同光器件接收的弊端，单一器件实现多种信号的收发，极大的节约设备成本和设备空间。具体表现如下：

1、将合波功能集成到一个光器件中，同时支持10G PON ONU和DWDM信号接收功能，减少光器件数量，节省设备空间同时降低设备成本；

2、采用平行光传输方案+汇聚光，在波长间隔近的光路中大大降低了内部损耗；

3、采用小角度分光滤波片设计，降低了光器件内部损耗、提高产品了良率、节约了成本；

4、1.25G VPD探测器采用平窗TO-CAN，充分利用0°DWDM滤波片对平行光传输极窄的通带优势，对止带波长有很好的隔离效果。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本密集波分复用的单纤三向光器件的结构示意图；

图2为本实用新型的外壳的结构示意图，其中：(1)为剖面图，(2)为立体图；

图3为13°和32°小角度滤波片的结构示意图；

图4为隔离器座&透镜座与之对应的结构示意图；

图5为三个TO-CAN的结构示意图。

具体实施方式

一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，如图1所示，包括：10G DFB 激光器TO-CAN 1、DFB激光器管座2、DFB激光器过渡环3、隔离器座&透镜座 4、VPD探测器过渡环5、1.25G VPD探测器管座6、1.25G VPD探测器TO-CAN 7、第二C-lens 8、第一0°滤波片9、第一镜架10、32°滤波片11、第三镜架 12、隔离器13、第一C-lens 14、外壳15、45°滤波片16、13°滤波片17、 10G APD探测器TO-CAN 18、第二0°滤波片19、第三C-lens 20、第二镜架 21、第四C-lens 22、插芯套透镜座23、插新套过渡环24、无源适配组件25 等，其中：

一、本实用新型的具体结构如下：

本实用新型分为无源适配器组件和有源光器件组件，其中：

无源适配器组件包含：金属尾柄和金属尾柄内设置的陶瓷插芯、单模光纤及SC/PC连接头，其中陶瓷插芯与金属尾柄通过过盈配合连接。

有源光器件组件包括：10G DFB激光器TO-CAN 1、1.25G VPD探测器TO-CAN 7、10GAPD探测器TO-CAN 18、45°滤波片16、2个0°滤波片9和19(其中之一为0°DWDM滤波片)、13°滤波片17、32°滤波片11、4个C-lens(8、 14、20、22)和隔离器13。其中：

(1)第一C-lens 14与隔离器座&透镜座4采用烤胶工艺粘接在一起后再次采用烤胶工艺粘接在外壳15内部，10G DFB激光器TO-CAN 1焊接在外壳15 上；

(2)第二C-lens 8采用烤胶工艺与第一镜架10粘合为一体；第一0° (DWDM)滤波片9采用烤胶工艺粘合在第一镜架10上，第一0°(DWDM)滤波片9、第一镜架10和第二C-lens 8作为一个整体采用烤胶工艺粘合在外壳15 内部，1.25G VPD探测器TO-CAN 7采用焊接工艺焊接在壳体15上；

(3)第三C-lens 20采用烤胶工艺与第二镜架21粘合为一体，第二0°滤波片19采用烤胶工艺粘合在第二镜架21上，第三C-lens20、第二镜架21 和第二0°滤波片19作为一个整体采用烤胶工艺粘合在外壳15内，10G APD 探测器TO-CAN 18采用烤胶工艺粘合在外壳15上；

(4)45°滤波片16采用烤胶工艺粘合在外壳15内部，13°滤波片17、 32°滤波片11采用烤胶工艺粘合在第三镜架12上，第三镜架12压装在外壳 15内并烤胶增加连接强度；第四C-lens 22采用烤胶工艺粘合在插芯套透镜座 23上，插芯套透镜座23与无源适配器组件25焊接成平行光组件后再焊接在壳体上。

综上所述，激光器、两个探测器和适配器固定至外壳外，其余零部件固定在外壳内，此外壳为一个长方形四通外壳，其中一端定位孔用于焊接激光器，一端定位孔用以焊接无源适配器，另两端端定位孔分别采用焊接和粘胶工艺固定两个探测器。

二、本实用新型的具体的封装工艺包括如下步骤：

步骤一、将45°滤波片16通过高温烤胶固化粘合在外壳15内，13°滤波片17、32°滤波片11通过高温烤胶固化粘合在第三镜架12上，然后采用镜架压装工装将第三镜架12压入外壳15内；

步骤二、将隔离器13和第一C-lens 14通过高温烤胶固化粘合在隔离器座&透镜座4上，然后再一次通过高温烤胶固化将隔离器座&透镜座4粘合在外壳15内；

步骤三、第一0°(DWDM)滤波片9与第二C-lens 8，第二0°滤波片19 与第三C-lens20分别通过高温烤胶固化粘合在第一镜架10和第二镜架21上，两个新的整体分别通过高温烤胶固化在外壳15的相应位置上；

步骤四、将第四C-lens 22通过高温烤胶固化粘合在插芯套透镜座23上，然后通过插芯套过渡环24作为调节环将插芯套透镜座23与无源适配器组件25 进行激光高温焊接为一整体，并将该整体焊接至外壳已组装的第三镜架12端；

步骤五、将10G DFB激光器TO-CAN 1与DFB激光器管座2压装穿焊连接为一体后再通过DFB激光器过渡环3作为调节环与外壳15焊接在一起；

步骤六、将1.25G VPD探测器TO-CAN 7与1.25G VPD探测器管座6储能连接为一体后再通过VPD探测器过渡环5作为调节环与外壳15焊接在一起；

步骤七、将10G APD探测器TO-CAN 18通过高温烤胶固化粘合在外壳15 上；

步骤八、器件全部封装完后进行温度循环及测试，测试合格后进行包装。

三、本实用新型与背景技术的不同之处：

背景技术10G PON ONU采用普通光路设计，发射波长1270nm，接收波长 1577nm，而本技术在10G PON ONU的基础上增加1558.98nm的DWDM波长，由于新增加的波长1558.98nm与原有接收波长1577nm十分接近，故而采用常规光路设计，整个光路的光损耗会很大，所以本技术采用平行光+汇聚光传输方案。

背景技术采用常规汇聚光光路设计，无法满足本技术所述波长信号传输，其难点在于滤波片设计制造不具可行性，而本技术采用小角度13°和32°分光滤波片匹配平行光与汇聚光设计，可以极大的降低光器件内部损耗，提高产品封装可行性同时兼具性能最优。

四、本实用新型的结构及封装工艺的特征：

(1)采用四通外壳，在型腔的两端设有定位孔，其中一端定位孔用于焊接一个激光器，一端定位孔用以焊接无源适配器组件，所述型腔的底面为平面，如图2所示。

(2)采用13°和32°小角度分光滤波片，有效解决了两个探测器因接收波长间隔近，采用常规的45°分光片损耗太大的问题，同时提高产品的封装可行性并降低成本，如图3所示。

(3)LD透镜座&隔离器座做了特别设计，既能放置透镜又能放置隔离器，大大节约了器件内部空间，如图4所示。

(4)整个器件收端2个TO-CAN都是采用平窗加外置透镜结构设计，解决了探测器和探测器之间因焦距限制而空间结构受限的问题，如图5所示。

五、本实用新型的积极效果是在保证现有网络设备不变的情况下，实现：

(1)光器件内部采用平行光+汇聚光传输方案设计以及小角度滤波片的设计方案，避免各个波长相近造成串扰，并有效降低光器件内部损耗，提高产品良率故而降低成本；

(2)外壳采用粉末冶金结构替代机加工结构，降低了材料成本。

Claims (10)

1.一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：包括外壳和固定在外壳上的10G DFB激光器TO-CAN、1.25G VPD探测器TO-CAN、10G APD探测器TO-CAN及无源适配器组件；在外壳内靠近10G DFB激光器TO-CAN的一端依次设置隔离器、第一C-lens和45°滤波片；在外壳内靠近1.25G VPD探测器TO-CAN的一端依次设置第二C-lens和第一0°滤波片；在外壳内靠近10G APD探测器TO-CAN的一端依次设置第二0°滤波片和第三C-lens；在外壳内靠近无源适配器组件的一端依次设置13°滤波片、32°滤波片和第四C-lens。

2.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述隔离器和第一C-lens粘合在隔离器座&透镜座上，所述隔离器座&透镜座粘合在外壳内。

3.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述第二C-lens和第一0°滤波片粘合在第一镜架上。

4.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述第二0°滤波片和第三C-lens粘合在第二镜架上。

5.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述13°滤波片和32°滤波片粘合在第三镜架上。

6.根据权利要求5所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述第四C-lens粘合在插芯套透镜座上，所述插芯套透镜座通过插芯套过渡环与无源适配器组件焊接为一体，所述插芯套透镜座与第三镜架和外壳焊接为一体。

7.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述10G DFB激光器TO-CAN与DFB激光器管座压装穿焊连接为一体，所述DFB激光器管座通过DFB激光器过渡环与外壳焊接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述1.25G VPD探测器TO-CAN与1.25G VPD探测器管座储能焊接为一体，所述1.25G VPD探测器管座通过VPD探测器过渡环与外壳焊接在一起。

9.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述外壳为四通外壳，在所述外壳的型腔两端设有定位孔，分别用于焊接10G DFB激光器TO-CAN和无源适配器组件，所述型腔的底面为平面。

10.根据权利要求1所述的一种新型密集波分复用的单纤三向光器件，其特征在于：所述1.25G VPD探测器TO-CAN和10G APD探测器TO-CAN均采用平窗加外置透镜的结构。

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