CN217034327U - 单纤三向光器件和光调制解调器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单纤三向光器件和光调制解调器，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第一通道、第二通道、第三通道以及第四通道；第一通道为入/出光通道，第二通道为入光通道，第三通道和第四通道为出光通道；滤波组件容置于内腔中，滤波组件包括第一滤波片、第二滤波片以及第三滤波片；第一通道用于向滤波组件入射波长为1270nm和1550nm的光；波长为1270nm的光经第一滤波片反射和第二滤波片反射，从第三通道射出；波长为1550nm的光经第一滤波片透射和第三滤波片反射，从第四通道射出；第二通道用于向滤波组件入射波长为1577nm的光，波长为1577nm的光经第三滤波片和第一滤波片透射，从第一通道射出。从而提高抗干扰能力，实现向10Gbit/s速率升级。

Description

单纤三向光器件和光调制解调器

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调制解调器。

背景技术

随着网络业务的高速发展，尤其是IPTV、HDTV、双向视频以及在线视频等大流量业务的逐渐开展与普及，每个用户的带宽需求将以数量级递增。光纤到户(Fiber To TheHome，FTTH)被认为是宽带接入的终极解决方案，光纤到户从广义上说是指一根光纤直接到家庭，其满足了数据、语音、CATV等综合业务对高带宽的需求，但光纤到户要得到普及，关键是降低接入成本。

为进一步降低接入成本，采用单纤三向传输技术来实现这种综合业务的传输已经逐渐成为光纤到户技术发展的一个主流。单纤三向传输技术是指在一根光纤里可以同时传输收发三个方向的光信号。单纤三向光器件只有一个端口，通过单纤三向光器件中的滤波片进行滤波，可以同时完成两个波长光信号的发射和另一个波长光信号的接收。

传统的适用于2.5Gbit/s速率的光纤网络的单纤三向光器件200的光路图如图1所示，其包括壳体210，壳体210内具有腔体和与腔体连通的第一通道、第二通道、第三通道、以及第四通道。在腔体内设置有第一滤波片201和第二滤波片202，两个滤波片与入射光的夹角均为45°。如图1所示的传统单纤三向光器件200，其传输收发光的波长分别为1310nm、1490nm和1550nm的光。在传输收发光信号时，从第一通道入射的波长为1490nm、1550nm的光经第一滤波片201的透射和反射，波长为1550nm的光从第三通道射出，波长为1490nm的光透射到第二滤波片202并从第四通道射出。波长为1310nm的光第四通道射入，并经过第二滤波片202、第一滤波片201的透射后从第一通道射出。

但上述传统的单纤三向光器件不能满足10Gbit/s速率的光纤网络，在10Gbit/s速率的光纤网络中，单纤三向光器件传输收发光的波长是1270nm、1550nm、以及1577nm。在传统的2.5Gbit/s速率的光纤网络中，由于波长为1490nm和1550nm的光之间波长相差60nm，两个光的波长距离较远，不容易产生串扰。但是在10Gbit/s速率的光纤网络中，波长为1550nm和1577nm的光之间波长仅相差27nm，此时利用传统的与入射光的夹角均为45°的滤波片几乎无法区分开这两种波长的光。

实用新型内容

为了解决10Gbit/s速率的光纤网络中对波长为1550nm和1577nm的光进行区分的技术问题，本申请提供了一种单纤三向光器件和光调制解调器。

第一方面，本申请提供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和与所述内腔连通的第一通道、第二通道、第三通道以及第四通道；所述第一通道为入/出光通道，所述第二通道为入光通道，所述第三通道和第四通道为出光通道；

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、第二滤波片以及第三滤波片；

所述第一通道用于向所述滤波组件入射波长为1270nm和1550nm的光；波长为1270nm的光经所述第一滤波片反射和所述第二滤波片反射，从所述第三通道射出；波长为1550nm的光经所述第一滤波片透射和所述第三滤波片反射，从所述第四通道射出；

所述第二通道用于向所述滤波组件入射波长为1577nm的光，波长为1577nm的光经所述第三滤波片和所述第一滤波片透射，从所述第一通道射出。

可选地，波长为1270nm和1550nm的光以第一方向从所述第一通道入射，波长为1577nm的光以第二方向从所述第二通道入射，波长为1550nm的光以第三方向从所述第三通道射出，波长为1270nm的光以第四方向从所述第四通道射出；

所述第一方向与所述第二方向相反，且所述第三方向和所述第四方向分别与所述第一方向垂直；

所述第一滤波片与所述第三方向之间具有第一夹角a，所述第二滤波片与所述第一方向之间具有第二夹角b；

所述第一夹角a和所述第二夹角b之和的取值范围为大于44°且小于46°。

可选地，所述第一夹角a的取值范围为10°≤a≤22°，所述第二夹角b的取值范围为32°≤b≤35°。

可选地，所述第三滤波片与所述第一方向之间具有第三夹角c，所述第三夹角c的取值范围为44°＜c＜46°。

可选地，所述第一通道和所述第二通道相互对齐。

可选地，所述第一滤波片位于波长为1577nm的光的传输路径外。

可选地，所述单纤三向光器件还包括两个光接收件和一个光发射件，所述两个光接收件分别设置在所述第三通道和所述第四通道上，所述一个光发射件设置在所述第二通道上。

可选地，所述光接收件采用晶体管外形封装。

可选地，所述光发射件采用晶体管外形封装。

第二方面，本申请提供一种光调制解调器，所述光调制解调器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，从第一通道射入的波长为1270nm和1550nm的光，其中波长为1550nm的光在经过第一滤波片的反射后入射到第二滤波片上，并经由第二滤波片的反射从第三通道射出。波长为1270nm的光在经过第一滤波片的透射后入射到第三滤波片上，并经由第三滤波片的反射，从第四通道射出。从第二通道射入的波长为1577nm的光，在经过第二滤波片和第一滤波片的透射后，从第一通道射出。这样，波长为1550nm的光在经过第一滤波片和第二滤波片的两次发反射后，能够对波长为1550nm和1577nm的光进行区分，提高两种光路的抗干扰能力，保证两种光路不会串扰，从而实现了向10Gbit/s速率的三向光器件升级。

本申请实施例提供的光调制解调器，其包括上述的单纤三向光器件。通过将单纤三向光器件应用于光调制解调器中，可以利用波长为1550nm的光来传输广播电视信号，还可以提高数字端的传输速率，实现了向10Gbit/s速率的光纤网络转变。

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为一种单纤三向光器件的光路图

图2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3为本申请实施例提供的一种单纤三向光器件的正视图；

图4为图3中沿A-A线的剖面图；

图5为本申请实施例提供的一种单纤三向光器件的光路图。

附图标记：

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；130、第一光接收件；140、第二光接收件；150、光发射件。

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2至图5，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第一通道、第二通道、第三通道以及第四通道；第一通道为入/出光通道，第二通道为入光通道，第三通道和第四通道为出光通道；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以及第三滤波片123；第一通道用于向滤波组件120入射波长为1270nm和1550nm的光；波长为1270nm的光经第一滤波片121反射和第二滤波片122反射，从第一通道射出；波长为1550nm的光经第一滤波片121透射和第三滤波片123反射，从第二通道射出；第四通道用于向滤波组件120入射波长为1577nm的光，波长为1577nm的光经第三滤波片123和第一滤波片121透射，从第一通道射出。

这样，通过调整第一滤波片121和第二滤波片122，能够对波长为1550nm和1577nm的光进行区分，提高两种光路的抗干扰能力，保证两种光路不会串扰，从而实现了向10Gbit/s速率的单纤三向光器件100升级。

参考图5，第一方向为图5中箭头H的方向，第二方向为箭头I的方向，第三方向为箭头J的方向，第四方向为箭头K的方向。波长为1270nm和1550nm的光以第一方向H从第一通道入射，波长为1577nm的光以第二方向I从第二通道入射，波长为1550nm的光以第三方向J从第一通道射出，波长为1270nm的光以第四方向K从第二通道射出；第一方向H与第二方向I相反，且第三方向J和第四方向K分别与第一方向H垂直。

第一滤波片121与第三方向J之间具有第一夹角a，第二滤波片122与第一方向H之间具有第二夹角b；第一夹角a和第二夹角b之和的取值范围大于44°且小于46°。这样，能够使得波长为1270nm的光经第一滤波片121反射和第二滤波片122反射，以垂直于第一方向H从第一通道射出，进而减少光路损耗。需要说明的是，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。在实际调整第一夹角a和第二夹角b之和的角度值时，会存在一定的偏差。所以第一夹角a和第二夹角b的取值之和允许存在±0.5°以内的公差。

在一具体实施方式中，第一夹角a和第二夹角b的取值之和为45°。这样，能够使得波长为1270nm的光经第一滤波片121反射和第二滤波片122反射，以垂直于第一方向H从第一通道射出，进而减少光路损耗。

第一夹角a的取值范围为10°≤a≤22°，第二夹角b的取值范围为32°≤b≤35°。

第一夹角a的数值不能设置过大，第一夹角a的取值范围小于或等于22°能够避免第一滤波片121对入射光的干扰。在一具体实施方式中，第一夹角a可以设置为13°，这样可以提高光路的抗干扰能力。

第二夹角b的数值也不能设置过小，设置第二夹角b的取值范围大于或等于32°能够避免第二滤波片122对入射光的干扰，使得波长为1550nm的光能够先由第一滤波片121反射后再入射到第二滤波片122上。

第三滤波片123与第一方向H之间具有第三夹角c，第三夹角c的取值范围为44°＜c＜46°。这样，波长为1270nm的光在经过第三滤波片123的反射后，呈与自第一通道入射的光基本垂直的方向射出，进而减少入射光的功率损耗。

滤波组件120位于第一通道和第二通道之间，这样可以使得从第一通道入射的光在经过滤波组件120的分光后，可以分别从第四通道和第三通道射出，提高分光效率。

第一滤波片121位于第二滤波片122和第三滤波片123之间。这样，从第一通道入射的光首先接触到第一滤波片121，然后由第一滤波片121将波长为1550nm的光反射至第二滤波片122，且第一滤波片121将波长为1270nm的光透射至第三滤波片123。相比于现有技术中的将滤波片按光路依次排布设置，本申请实施例提供的单纤三向光器件100可以提高分光效率，且使得滤波组件120的空间结构更为紧凑，整体单纤三向光器件100趋向于小型化方向发展。

第一滤波片121位于波长为1577nm的光的传输路径外，通过这样的设置，不会阻碍波长为1577nm的光的传输路径，减少波长为1577nm的光在传输过程中的损耗。

单纤三向光器件100还包括两个光接收件和一个光发射件150，两个光接收件包括第一光接收件130和第二光接收件140，第一光接收件130和第二光接收件140分别设置在第三通道和第四通道上，一个光发射件150设置在第二通道上。两个光接收件分别用于接收自第三通道射出的波长为1550nm的光和自第四通道射出的波长为1270nm的光。一个光发射件150用于向第一通道发射波长为1577nm的光。这样，可以实现在一根光纤下收发多个波长的光信号。

本申请实施例提供的单纤三向光器件100，可以同时完成两个波长光信号的接收和另一个波长光信号的发射，使得单纤三向光器件100朝向集成化、低功耗、低成本等方向快速发展，有利于三网融合业务的推进，且实现了从2.5Gbit/s速率升级到10Gbit/s速率，提高了数字端的传输速率。

光接收件采用晶体管外形封装，采用晶体管外形(Transistor Out-line，TO)封装，能够使得单纤三向光器件100往小型化方向发展，结构更加紧凑。光发射件150也采用晶体管外形封装。

本申请实施例还提供一种光调制解调器，光调制解调器包括单纤三向光器件100。

光调制解调器，也称为单端口光端机，简称光猫，光调制解调器是将光纤的光以太信号转换成了电脑可以识别的电子信号。光调制解调器是针对特殊用户环境而研发的一种三件一套的光纤传输设备。该光纤传输设备采用大规模集成芯片，具有电路简单、功耗低、可靠性高的特点，还具有完整的告警状态指示和完善的网管功能。

区别于传统的光调制解调器仅能传输数字信号，本申请实施例提供的光调制解调器，利用波长1550nm的光来传输广播电视信号。在光调制解调器中采用高度集成的单纤三向光器件100，将数字信号与模拟信号的收发集成在一个模块中，从而为三种不同业务的传输提供了独立的物理信道，实现了语音、数据、视频三种业务在物理层的融合，对现有电信网、数据网和广播电视网的改造要求最小。且实现了从2.5Gbit/s速率升级到10Gbit/s速率，提高了数字端的传输速率。

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第一通道、第二通道、第三通道以及第四通道；所述第一通道为入/出光通道，所述第二通道为入光通道，所述第三通道和第四通道为出光通道；

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、第二滤波片以及第三滤波片；

所述第一通道用于向所述滤波组件入射波长为1270nm和1550nm的光；波长为1270nm的光经所述第一滤波片反射和所述第二滤波片反射，从所述第三通道射出；波长为1550nm的光经所述第一滤波片透射和所述第三滤波片反射，从所述第四通道射出；

所述第二通道用于向所述滤波组件入射波长为1577nm的光，波长为1577nm的光经所述第三滤波片和所述第一滤波片透射，从所述第一通道射出。

2.根据权利要求1所述的单纤三向光器件，其特征在于，波长为1270nm和1550nm的光以第一方向从所述第一通道入射，波长为1577nm的光以第二方向从所述第二通道入射，波长为1550nm的光以第三方向从所述第三通道射出，波长为1270nm的光以第四方向从所述第四通道射出；

所述第一方向与所述第二方向相反，且所述第三方向和所述第四方向分别与所述第一方向垂直；

所述第一滤波片与所述第三方向之间具有第一夹角a，所述第二滤波片与所述第一方向之间具有第二夹角b；

所述第一夹角a和所述第二夹角b之和的取值范围为大于44°且小于46°。

3.根据权利要求2所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述第一夹角a的取值范围为10°≤a≤22°，所述第二夹角b的取值范围为32°≤b≤35°。

4.根据权利要求2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之间具有第三夹角c，所述第三夹角c的取值范围为44°＜c＜46°。

5.根据权利要求1所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道相互对齐。

6.根据权利要求1所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述第一滤波片位于波长为1577nm的光的传输路径外。

7.根据权利要求1至6任一项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两个光接收件和一个光发射件，所述两个光接收件分别设置在所述第三通道和所述第四通道上，所述一个光发射件设置在所述第二通道上。

8.根据权利要求7所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述光接收件采用晶体管外形封装。

9.根据权利要求7所述的单纤三向光器件，其特征在于，所述光发射件采用晶体管外形封装。

10.一种光调制解调器，其特征在于，所述光调制解调器包括如权利要求1至9任一项所述的单纤三向光器件。

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