CN217034326U - 单纤三向光器件和光功率计 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单纤三向光器件和光功率计，包括：光器件壳体和滤波组件。光器件壳体具有内腔和与内腔连通的入光通道、第一出光通道、第二出光通道以及第三出光通道；滤波组件包括第一滤波片、第二滤波片、第三滤波片以及第四滤波片；入光通道以用于向滤波组件入射波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光；波长为1490nm的光在经过第一滤波片的反射后，由第一出光通道射出；波长为1550nm的光在经过第一滤波片的透射后，入射到第二滤波片上，并经由第二滤波片的反射，入射到第三滤波片上，经由第三滤波片的透射从第二出光通道射出；波长为1577nm的光在依次经过第一滤波片、第二滤波片以及第四滤波片的透射后，经由第三出光通道射出。从而兼容接收2.5Gbit/s和10Gbit/s速率的光信号。

Description

单纤三向光器件和光功率计

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种单纤三向光器件和光功率计。

背景技术

光纤布线构成了庞大的全球通信基础设施的中枢神经系统。必须监控和维护光纤网络上的光功率电平，以优化带宽、性能和可靠性。这使得光功率计成为所有光纤部署的主要测试设备。

光功率计(Optical Power Meter，OPM)是一种电子测试设备，用于测量光纤设备的功率输出或通过光缆传输的光信号的功率或损耗。光功率计使用光电二极管产生与光功率成比例的电流，这使得光功率计可以确定光源的平均输出功率电平。且光功率计经过校准，还可精确测量指定波长的光输出。

在2.5Gbit/s的光纤网络中，可以接收波长为1490nm或1310nm的光，而随着光纤网络的升级，在10Gbit/s的光纤网络中，相应的也增加了波长为1550nm和1577nm的光。此时，再利用现有技术中针对2.5Gbit/s的光功率计来测量10Gbit/s的光，由于在10Gbit/s的光纤网络中波长之间的差异和波长数量的增加，使得现有技术中的光功率计不能兼容更高速的10Gbit/s的产品。

实用新型内容

为了解决相关技术中需要兼容2.5Gbit/s和10Gbit/s速率不同波长的技术问题，本申请提供了一种单纤三向光器件和光功率计。

第一方面，本申请提供了一种单纤三向光器件，包括：光器件壳体和滤波组件；

所述光器件壳体具有内腔以及与所述内腔连通的入光通道、第一出光通道、第二出光通道以及第三出光通道；

所述滤波组件容置于所述内腔中，所述滤波组件包括第一滤波片、第二滤波片、第三滤波片以及第四滤波片；

所述入光通道以用于向所述滤波组件入射波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光；波长为1490nm的光在经过所述第一滤波片的反射后，由所述第一出光通道射出；

波长为1550nm的光在经过所述第一滤波片的透射后，入射到所述第二滤波片上，并经由所述第二滤波片的反射，入射到所述第三滤波片上，经由所述第三滤波片的透射从所述第二出光通道射出；

波长为1577nm的光在依次经过所述第一滤波片、所述第二滤波片以及所述第四滤波片的透射后，经由所述第三出光通道射出。

可选地，所述波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光以第一方向从所述入光通道入射，波长为1490nm的光以第二方向从所述第一出光通道射出；所述第一方向与所述第二方向互相垂直；所述第一滤波片与所述第一方向之间具有第一夹角a，所述第一夹角a的取值范围为44°＜a＜46°。

可选地，所述波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光以第一方向从所述入光通道入射，波长为1490nm的光以第二方向从所述第一出光通道射出；所述第一方向与所述第二方向互相垂直；所述第二滤波片与所述第一方向之间具有第二夹角b，所述第二夹角b的取值范围为 44°＜b＜46°。

可选地，所述入光通道和所述第三出光通道对齐。

可选地，所述第一出光通道和所述第二出光通道错开。

可选地，所述第三滤波片与所述第一方向相互平行。

可选地，所述第四滤波片与所述第一方向相互垂直。

可选地，所述光接收件与所述光器件壳体通过激光焊接方式连接，所述三个光接收件均用于接收光信号，所述光接收件采用TO46封装。

可选地，所述单纤三向光器件还包括凸透镜，所述凸透镜被配置为使第一滤波片位于所述凸透镜和所述第二滤波片之间；所述凸透镜以用于将非平行的入射光耦合为平行光。

第二方面，本申请提供了一种光功率计，包括上述的单纤三向光器件。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的单纤三向光器件，波长为1490nm的光在经过第一滤波片的反射后，从第一出光通道射出；波长为1550nm的光在依次经过第一滤波片的透射、第二滤波片的反射、和第三滤波片的透射后，从第二出光通道射出；波长为1577nm的光在依次经过第一滤波片的透射、第二滤波片的透射以及第四滤波片的透射后，从第三出光通道射出。这样，利用本申请实施例提供的单纤三向光器件，可以分别通过三个出光通道接收波长为1490nm、 1550nm以及1577nm的光，从而使得单纤三向光器件可以处理多个不同波长的光，能够用于兼容接收2.5Gbit/s和10Gbit/s速率的通信波长。

本申请实施例提供的光功率计，包括上述的单纤三向光器件。将上述单纤三向光器件应用于光功率计后，可以使得光功率计的接收波长数量增多，适用于处理2.5Gbit/s和10Gbit/s 速率的产品。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例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地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种单纤三向光器件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种单纤三向光器件的正视图；

图3为图2中沿A-A线的剖面图；

图4为本申请实施例提供的一种单纤三向光器件的光路示意图。

100、单纤三向光器件；110、光器件壳体；120、滤波组件；121、第一滤波片；122、第二滤波片；123、第三滤波片；124、第四滤波片；125、凸透镜；131、第一光接收件；132、第二光接收件；133、第三光接收件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参考图1至图4，本申请实施例提供了一种单纤三向光器件100，包括：光器件壳体110 和滤波组件120。光器件壳体110具有内腔和与内腔连通的入光通道、第一出光通道、第二出光通道以及第三出光通道；滤波组件120容置于内腔中，滤波组件120包括第一滤波片121、第二滤波片122、第三滤波片123以及第四滤波片124；入光通道以用于向滤波组件120入射波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光；波长为1490nm的光在经过第一滤波片121的反射后，由第一出光通道射出；波长为1550nm的光在经过第一滤波片121的透射后，入射到第二滤波片122上，并经由第二滤波片122的反射，入射到第三滤波片123上，经由第三滤波片123从第二出光通道射出；波长为1577nm的光在依次经过第一滤波片121、第二滤波片122以及第三滤波片123的透射后，经由第三出光通道射出。

利用本申请实施例提供的单纤三向光器件100，通过从入光通道射入波长为1490nm、 1550nm以及1577nm的光，波长为1490nm的光在经过第一滤波片121的反射后，入射到第一出光通道中；波长为1550nm的光在经过第一滤波片121的透射后，入射到第二滤波片122，并被第二滤波片122反射，然后从第二出光通道射出；波长为1577nm的光在依次经过第一滤波片121、第二滤波片122以及第三滤波片123的透射后，从第三出光通道射出。这样，单纤三向光器件100可以通过三个出光通道兼容接收1490nm、1550nm以及1577nm的光，从而使得单纤三向光器件100可以处理多个不同波长的光，进而匹配2.5Gbit/s和10Gbit/s速率的产品。

第一滤波片121可以实现波长为1490nm的光的反射，还可以实现波长为1550nm和1577nm的光的透射，这些特定波长的光的透射和特定波长的光的反射，由第一滤波片121上的镀膜决定。通过调整第一滤波片121的镀膜，从而使得特定波长的光通过。第二滤波片122能够反射波长为1550nm的光，也是由第二滤波片122的镀膜决定，第二滤波片122允许波长为1577nm的光通过。第一滤波片121和第二滤波片122不具有隔离作用。

第三滤波片123可以过滤除了波长为1550nm的光，当然，在实际应用中，第三滤波片123 可以过滤除了波长为1550nm±5nm的光，允许存在部分公差。即第三滤波片123仅允许波长为1550nm±5nm的光通过。第四滤波片124可以过滤除了波长为1577nm的光，当然，在实际应用中，第四滤波片124可以过滤除了波长为1577nm±5nm的光，允许存在部分公差。即第四滤波片124仅允许波长为1577nm±5nm的光通过。第三滤波片123和第四滤波片124具有隔离作用，即隔离其他波长的光通过。这样，可以使得单纤三向光器件100处理多个不同波长的光，提高针对不同使用场景的兼容性。

参考图4，第一方向为箭头H的方向，第二方向为箭头K的方向，第三方向为箭头J的方向。波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光以第一方向H从入光通道入射，波长为1490nm的光以第二方向K从第一出光通道射出；第一方向H与第二方向K互相垂直。波长为1490nm的光以第一方向H从入光通道入射，在经过第一滤波片121的反射后，以第二方向K从第一出光通道射出。设置第一方向H和第二方向K相互垂直，可以使得波长为1490nm的光在经过第一滤波片121的反射后，以垂直于第一方向H的角度入射到第一出光通道，进而使得光功率的损耗降低到最小。且通过设置第一滤波片121与第一方向H之间具有第一夹角a，第一夹角a的取值范围为44°＜a＜46°。确保第一滤波片121对波长为1490nm的光进行反射后，波长为1490nm的光可以垂直于第一方向H入射到第一出光通道。在一具体实施方式中，第一夹角 a的取值可以为45°，当然，在实际调整第一滤波片121与第一方向H的角度时，会存在一定的偏移。所以第一夹角a的取值允许存在45°±0.5°以内的公差。

在一具体实施方式中，还可以设置第二方向K与第三方向J互相平行，且方向相反。

继续参考图4，波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光以第一方向H从入光通道入射，波长为1490nm的光以第二方向K从第一出光通道射出。第一方向H与第二方向K互相垂直，波长为1490nm的光以第一方向从入光通道入射，在经过第一滤波片121的反射后，以第二方向从第一出光通道射出。设置第一方向H和第二方向K相互垂直，可以使得波长为1490nm的光在经过第一滤波片121的反射后，以垂直于第一方向H的角度入射到第一出光通道，进而使得光功率的损耗降低到最小。且通过设置第二滤波片122与第一方向之间具有第二夹角b，第二夹角b的取值范围为44°＜b＜46°。确保第二滤波片122对波长为1550nm的光进行反射后，波长为1550nm的光可以垂直于第一方向H入射到第二出光通道。在一具体实施方式中，第二夹角b的取值可以为45°，当然，在实际调整第二滤波片122与第一方向H之间的角度时，会存在一定的偏差。所以第二夹角b的取值允许存在45°±0.5°以内的公差。

入光通道和第三出光通道对齐，通过这样的设置，从入光通道到第三出光通道是平齐的，缩短了光路的传输距离，减少了光功率的损耗，可以实现更好的传输效率。

第一出光通道和第二出光通道错开，通过这样的设置，波长为1490nm的光经由第一滤波片121反射后从第一出光通道射出，波长为1550nm的光经由第二滤波片122的反射和第三滤波片123的透射后从第二出光通道射出，第一滤波片121和第二滤波片122之间的距离可以缩短，从而减小了滤波组件120的体积，进而缩减了光器件壳体110的尺寸，能够增加单纤三向光器件100的传输容量。

第三滤波片123与第一方向H相互平行，通过这样的设置，波长为1550nm的光可以从第二滤波片122的反射后，以垂直于第三滤波片123的方向入射到第二出光通道。第四滤波片124 与第一方向H相互垂直，通过这样的设置，波长为1577nm的光可以从第二滤波片122的透射后，以垂直于第四滤波片124的方向入射到第三出光通道。进而可以提高光信号的传输效率。

需要说明的是，此处所指的“平行”为基本平行，并非数学意义上的绝对平行。此处所指的“垂直”为基本垂直，并非数学意义上的绝对垂直。即允许存在一定的公差，公差为±0.5°。

光接收件与光器件壳体110通过激光焊接方式连接，三个光接收件均用于接收光信号，光接收件采用TO46封装。三个光接收件分别为第一光接收件131、第二光接收件132、以及第三光接收件133。第一光接收件131设置在第二出光通道上，第二光接收件132设置在第三出光通道上，第三光接收件133设置在第一出光通道上。

三个光接收件都采用了小型化的TO46封装，其TO管座的外径尺寸为4.6mm，使得单纤三向光器件100的结构朝向小型化发展。

单纤三向光器件100还包括凸透镜125，凸透镜125被配置为使第一滤波片121位于凸透镜 125和第二滤波片122之间；凸透镜125以用于将非平行的入射光耦合为平行光。现有技术中使用非球面透镜，发射出的是汇聚光。非球面透镜发射的汇聚光存在失焦的可能性比较高，不可靠的风险较大。失焦即在经过非球面透镜之后，所有的光会汇聚在焦点上，而如果接收的光屏没有刚好放置在焦点的位置上，便会得到一个较大的光斑，使得成像模糊。本申请实施例提供的单纤三向光器件100，通过使用将现有技术中的非球面透镜改为平面镜，同时在平面镜前增加一个凸透镜125，进而使得经过凸透镜125之后发射出的是平行光。由于平行光的光斑会比较大，容易进行耦合，且在经过滤波组件120之后的损耗小。

本申请实施例还提供了一种光功率计，包括单纤三向光器件100。光功率计包括单纤三向光器件100，可以兼容接收1490nm、1550nm、以及1577nm波长的光，实现对2.5Gbit/s和 10Gbit/s速率的功率计算。

在一具体实施方式中，光功率计包括手持光功率计。手持光功率计主要应用于光纤广电有线电视网络工程(Community Antenna Television，简称CATV)、光纤通信工程、综合布线系统、光器件生产与研究、光通信教学与试验和其他光纤工程。

手持式光功率计以极其直观和易于使用而闻名。虽然设置和操作因制造商和型号而异，但光功率或光损耗测试的许多基本功能在不同平台之间保持一致。手持式光功率计上的控制按钮通常包括电源(开/关)、波长选择、记忆功能、单元显示和建立基准线值的零/参考按钮。

光功率计可以与光学光源(OLS)结合使用，形成光损耗测试装置(OLTS)。此功能在系统启动前的构建阶段特别有用。光纤跳线、适配器或直接连接用于将光功率计和OLS 连接到光纤链路的两端。打开光功率计的电源，然后打开OLS，接着选择正确的波长。通过测量校准光源的功率输出功率，可以量化链路的插入损耗或衰减，并与损耗预算进行比较。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种单纤三向光器件，其特征在于，包括：光器件壳体和滤波组件；

所述光器件壳体具有内腔和与所述内腔连通的入光通道、第一出光通道、第二出光通道以及第三出光通道；

所述滤波组件容置于所述内腔中，所述滤波组件包括第一滤波片、第二滤波片、第三滤波片以及第四滤波片；

所述入光通道以用于向所述滤波组件入射波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光；波长为1490nm的光在经过所述第一滤波片的反射后，由所述第一出光通道射出；

波长为1550nm的光在经过所述第一滤波片的透射后，入射到所述第二滤波片上，并经由所述第二滤波片的反射，入射到所述第三滤波片上，经由所述第三滤波片的透射从所述第二出光通道射出；

波长为1577nm的光在依次经过所述第一滤波片、所述第二滤波片以及所述第四滤波片的透射后，经由所述第三出光通道射出。

2.根据权利要求1所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光以第一方向从所述入光通道入射，波长为1490nm的光以第二方向从所述第一出光通道射出；所述第一方向与所述第二方向互相垂直；所述第一滤波片与所述第一方向之间具有第一夹角a，所述第一夹角a的取值范围为44°＜a＜46°。

3.根据权利要求1所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述波长为1490nm、1550nm以及1577nm的光以第一方向从所述入光通道入射，波长为1490nm的光以第二方向从所述第一出光通道射出；所述第一方向与所述第二方向互相垂直；所述第二滤波片与所述第一方向之间具有第二夹角b，所述第二夹角b的取值范围为44°＜b＜46°。

4.根据权利要求1至3任一项所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述入光通道和所述第三出光通道对齐。

5.根据权利要求1至3任一项所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述第一出光通道和所述第二出光通道错开。

6.根据权利要求3所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述第三滤波片与所述第一方向相互平行。

7.根据权利要求3所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述第四滤波片与所述第一方向相互垂直。

8.根据权利要求1所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述单纤三向光器件还包括三个光接收件，所述光接收件与所述光器件壳体通过激光焊接方式连接，所述三个光接收件均用于接收光信号，所述光接收件采用TO46封装。

9.根据权利要求1所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述单纤三向光器件还包括凸透镜，所述凸透镜被配置为使第一滤波片位于所述凸透镜和所述第二滤波片之间；所述凸透镜以用于将非平行的入射光耦合为平行光。

10.一种光功率计，其特征在于，所述光功率计包括如权利要求1至9任一项所述的单纤三向光器件。

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