CN217521404U

CN217521404U - 一种Combo PON OLT端光收发器件

Info

Publication number: CN217521404U
Application number: CN202221505252.6U
Authority: CN
Inventors: 王欢; 王志伟; 黄宁博
Original assignee: HENAN SHIJIA PHOTONS TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HENAN SHIJIA PHOTONS TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2032-06-16

Abstract

本实用新型提出了一种Combo PON OLT端光收发器件，包括发射端、接收端、微环谐振器、PLC合波分波器、第一准直透镜、自由空间光隔离器、第二准直透镜、陶瓷套管和PLC；发射端、接收端、微环谐振器和PLC合波分波器均集成在PLC上，PLC合波分波器、第一准直透镜、自由空间光隔离器、第二准直透镜和陶瓷套管的中心均设置在同一水平线上。本实用新型在实现GPON OLT和10G GPON OLT功能的同时有效增加了光收发器的集成度，减少了耦合步骤和使用透镜数量，压缩了封装成本，同时，通过利用透镜对器件中的光进行耦合生成准直光有效提高了光的耦合效率和良率。

Description

一种Combo PON OLT端光收发器件

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种Combo PON OLT端光收发器件。

背景技术

无源光网络PON主要包括位于局端的光线路终端OLT、终端光网络单元ONU和光配线网ODN三部分，OLT端既发射信号至ONU端也接收来自ONU端发射的信号。近年来，随着通信高带宽业务的高速发展，宽带接入产业正进入千兆时代。现有GPON网络无法满足千兆网络的使用，需要将OLT端组件升级，使其满足10GPON网络，同时对于带宽要求不高的用户仍可采用GPON接入。

目前GPON网络升级到10GPON网络有外置合波器方案和光模块合一的Combo PON（GPON和10GPON OLT的联合体）方案两种。外置合波器方案需新增10G GPON线卡、外置合波器、光纤跳线和光纤配线架等配套设备，建设成本较高，机房空间占用大，施工和布线复杂，管理和维护困难。光模块合一的Combo PON方案将GPON和10GPON的收发器件组合，使其在一个光模块内完成四个波长的收发。目前的Combo PON方案需要应用多个透镜、滤光片等，体积大，封装难度大，物料成本高。

实用新型内容

针对传统光收发器件所需透镜和滤片数量多、对光功率损耗较高、光收发器件整体体积较大、封装难度大和物料成本高的技术问题，本实用新型提出一种Combo PON OLT端光收发器件，有效增加了光收发器的集成度，减少了在使用中光的损失，降低了成本。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种Combo PON OLT端光收发器件，包括发射端、接收端、微环谐振器、PLC合波分波器、第一准直透镜、自由空间光隔离器、第二准直透镜、陶瓷套管和PLC；发射端、接收端、微环谐振器和PLC合波分波器均集成在PLC上，PLC合波分波器、第一准直透镜、自由空间光隔离器、第二准直透镜和陶瓷套管的中心均设置在同一水平线上。

所述发射端包括发射端Ⅰ和发射端Ⅱ，接收端包括接收端Ⅰ和接收端Ⅱ，微环谐振器包括第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器；发射端Ⅰ通过第一微环谐振器与PLC合波分波器相连接，发射端Ⅱ通过第二微环谐振器与PLC合波分波器相连接，PLC合波分波器通过第三微环谐振器与接收端Ⅰ相连接，PLC合波分波器通过第四微环谐振器与接收端Ⅰ相连接。

所述第一微环谐振器为1577nm微环谐振器，第二微环谐振器为1490nm微环谐振器，第三微环谐振器为1270nm微环谐振器，第四微环谐振器为1310nm微环谐振器。

所述发射端Ⅰ、发射端Ⅱ、接收端Ⅰ和接收端Ⅱ均通过片上反射或挖沟槽耦合实现在PLC上的集成。

所述发射端Ⅰ为1577nm、10Gbps激光器芯片，发射端Ⅱ为1490nm、2.5Gbps激光器芯片，接收端Ⅰ为1270nm、2.5Gbps接收芯片，接收端Ⅱ为1310nm、1.25Gbps接收芯片。

所述发射端Ⅰ、发射端Ⅱ、接收端Ⅰ、接收端Ⅱ、第一微环谐振器、第二微环谐振器、第三微环谐振器、第四微环谐振器、PLC合波分波器、第一准直透镜、自由空间光隔离器、第二准直透镜和陶瓷套管采用BOX封装形式封装在一起。

本实用新型在能够兼容GPON OLT和10G GPON OLT功能的条件下，将发射端与接收端集成在同一PLC（平面光波导介质）上，有效减小了光收发器件的封装体积。本实用新型的发射端与接收端共用同一准直透镜，减少了透镜使用数量，且避免了在光收发器件中使用滤光片，在减少光功率损失的同时有效降低了制造和物料成本。此外，本实用新型利用透镜对器件中的光进行耦合生成准直光，与传统光收发器件所利用的会聚光相比，本实用新型所利用的准直光有效提高了耦合效率和良率。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为发射端Ⅰ，2为发射端Ⅱ，3为接收端Ⅰ，4为接收端Ⅱ，5为第一微环谐振器，6为第二微环谐振器，7为第三微环谐振器，8为第四微环谐振器，9为PLC合波分波器，10为第一准直透镜，11为自由空间光隔离器，12为第二准直透镜，13为陶瓷套管，14为PLC。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种Combo PON OLT端光收发器件，包括发射端Ⅰ1、发射端Ⅱ2、接收端Ⅰ3、接收端Ⅱ4、第一微环谐振器5、第二微环谐振器6、第三微环谐振器7、第四微环谐振器8、PLC合波分波器9、第一准直透镜10、自由空间光隔离器11、第二准直透镜12、陶瓷套管13和PLC14；发射端Ⅰ1、发射端Ⅱ2、接收端Ⅰ3、接收端Ⅱ4、第一微环谐振器5、第二微环谐振器6、第三微环谐振器7、第四微环谐振器8和PLC合波分波器9均集成在PLC14上，PLC合波分波器9、第一准直透镜10、自由空间光隔离器11、第二准直透镜12和陶瓷套管13的中心均设置在同一水平线上。发射端Ⅰ1、发射端Ⅱ2、接收端Ⅰ3、接收端Ⅱ4、第一微环谐振器5、第二微环谐振器6、第三微环谐振器7、第四微环谐振器8、PLC合波分波器9、第一准直透镜10、自由空间光隔离器11、第二准直透镜12和陶瓷套管13采用BOX封装。

其中，发射端Ⅰ1、发射端Ⅱ2、接收端Ⅰ3和接收端Ⅱ4均通过片上反射或挖沟槽耦合实现在PLC14上的集成。发射端Ⅰ1为1577nm、10Gbps激光器芯片，发射端Ⅰ1可选用直调DFB激光器芯片（DML芯片）或电吸收调制激光器芯片（EML芯片），该发射端Ⅰ1的主要作用为发射10G的信号光。发射端Ⅱ2为1490nm、2.5Gbps激光器芯片，发射端Ⅱ2可选用DFB激光器芯片，该发射端Ⅱ2的主要作用为发射2.5G的信号光。接收端Ⅰ3为1270nm、2.5Gbps接收芯片，接收端Ⅰ3可选用1270nmAPD芯片，该接收端Ⅰ3主要用于接收2.5G的信号光。接收端Ⅱ4为1310nm、1.25Gbps接收芯片，接收端Ⅱ4可选用1310nm APD芯片，该接收端Ⅱ4主要用于接收1.25G的信号光。第一微环谐振器5、第二微环谐振器6、第三微环谐振器7和第四微环谐振器8均是在PLC14上直接制备的。第一微环谐振器5为1577nm微环谐振器，该第一微环谐振器5的主要作用为点对点接收发射端Ⅰ1发射的10G信号，输出发射信号至PLC合波分波器；第二微环谐振器6为1490nm微环谐振器，该第二微环谐振器6的主要作用为点对点接收发射端Ⅱ2发出的2.5G信号，输出发射信号至PLC合波分波器；第三微环谐振器7为1270nm微环谐振器，该第三微环谐振器7的主要作用为接收PLC合波分波器输入的信号光，点对点将输入信号耦合至接收端Ⅰ3；第四微环谐振器8为1310nm微环谐振器，该第四微环谐振器8的主要作用为接收PLC合波分波器9输入的信号光，点对点将输入信号耦合至接收端Ⅱ4。PLC合波分波器9主要用于接收第一微环谐振器5与第二微环谐振器6的光信号，将接收到的光信号进行合波并将合波后光信号传输给第一准直透镜10。同时，PLC合波分波器9也接收从第一准直透镜10输入的信号光，对接收到的信号进行处理，并将处理后的信号传输给接收端Ⅰ3与接收端Ⅱ4。第一准直透镜10与PLC合波分波器9相对，该第一准直透镜10用于在对发射信号准直的同时接收来自自由空间光隔离器11的输入信号。自由空间隔离器11与第一准直透镜10相对，该自由空间隔离器11用于透射第一准直透镜10发出的信号光。第二准直透镜12与自由空间隔离器11相对，该第二准直透镜12用于对自由空间隔离器11射出的信号光进行聚焦，同时接收陶瓷套管13输入的信号光，并对信号光进行准直。陶瓷套管13主要用于接收第二准直透镜12聚焦的发射端Ⅰ1和发射端II2的发射光，同时接收后端ONU端输入的1270nm与1310nm信号光，并将1270nm与1310nm信号光传输进第二准直透镜12。PLC14的主要作为材料基底及导播层，为信号光传播提供介质。

具体的，发射端Ⅰ1与发射端Ⅱ2产生的光信号通过第一微环谐振器5与第二微环谐振器6进入PLC合波分波器9后以点光源形式输出，由PLC合波分波器9输出的光线依次经过第一准直透镜10、自由空间光隔离器11、第二准直透镜12与陶瓷套管13后传播至ONU端。同时陶瓷套管13接收ONU端输入光并经过第二准直透镜12、自由空间光隔离器11、第一准直透镜10与PLC合波分波器9，光线经过PLC合波分波器9耦合后经第三微环谐振器7与第四微环谐振器8进入接收端Ⅰ3与接收端Ⅱ4。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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

1.一种Combo PON OLT端光收发器件，其特征在于，包括发射端、接收端、微环谐振器、PLC合波分波器（9）、第一准直透镜（10）、自由空间光隔离器（11）、第二准直透镜（12）、陶瓷套管（13）和PLC（14）；

发射端、接收端、微环谐振器和PLC合波分波器（9）均集成在PLC（14）上，PLC合波分波器（9）、第一准直透镜（10）、自由空间光隔离器（11）、第二准直透镜（12）和陶瓷套管（13）的中心均设置在同一水平线上。

2.根据权利要求1所述的Combo PON OLT端光收发器件，其特征在于，所述发射端包括发射端Ⅰ（1）和发射端Ⅱ（2），接收端包括接收端Ⅰ（3）和接收端Ⅱ（4），微环谐振器包括第一微环谐振器（5）、第二微环谐振器（6）、第三微环谐振器（7）和第四微环谐振器（8）；

发射端Ⅰ（1）通过第一微环谐振器（5）与PLC合波分波器（9）相连接，发射端Ⅱ（2）通过第二微环谐振器（6）与PLC合波分波器（9）相连接，PLC合波分波器（9）通过第三微环谐振器（7）与接收端Ⅰ（3）相连接，PLC合波分波器（9）通过第四微环谐振器（8）与接收端Ⅰ（3）相连接。

3.根据权利要求2所述的Combo PON OLT端光收发器件，其特征在于，所述第一微环谐振器（5）为1577nm微环谐振器，第二微环谐振器（6）为1490nm微环谐振器，第三微环谐振器（7）为1270nm微环谐振器，第四微环谐振器（8）为1310nm微环谐振器。

4.根据权利要求2或3中所述的Combo PON OLT端光收发器件，其特征在于，所述发射端Ⅰ（1）、发射端Ⅱ（2）、接收端Ⅰ（3）和接收端Ⅱ（4）均通过片上反射或挖沟槽耦合实现在PLC（14）上的集成。

5.根据权利要求4所述的Combo PON OLT端光收发器件，其特征在于，所述发射端Ⅰ（1）为1577nm、10Gbps激光器芯片，发射端Ⅱ（2）为1490nm、2.5Gbps激光器芯片，接收端Ⅰ（3）为1270nm、2.5Gbps接收芯片，接收端Ⅱ（4）为1310nm、1.25Gbps接收芯片。

6.根据权利要求2、3或5中任意一项所述的Combo PON OLT端光收发器件，其特征在于，所述发射端Ⅰ（1）、发射端Ⅱ（2）、接收端Ⅰ（3）、接收端Ⅱ（4）、第一微环谐振器（5）、第二微环谐振器（6）、第三微环谐振器（7）、第四微环谐振器（8）、PLC合波分波器（9）、第一准直透镜（10）、自由空间光隔离器（11）、第二准直透镜（12）和陶瓷套管（13）采用BOX封装形式封装在一起。