CN218734331U - 一种合分波模块、光传输器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了合分波模块、光传输器件。合分波模块包括：解复用模块和复用模块中的至少一个。解复用模块包括：第一无源分光器用于将第一输入光信号拆分为两组第一合波光信号。两个第一阵列波导光栅均与第一无源分光器的输出端连接，每个第一阵列波导光栅用于接收一组第一合波光信号，将其拆分为第一输出光信号后输出。复用模块包括：两个第二阵列波导光栅用于接收第二输入光信号，并将其整合为一组第二合波光信号。第二无源分光器与两个第二阵列波导光栅的输出端连接，用于接收两组第二合波光信号，并将其整合为一路第二输出光信号后输出。本实用新型提供的合分波模块每路光信号的信道带宽更宽并采用无源器件，制造成本低。

Description

一种合分波模块、光传输器件

技术领域

本实用新型涉及光纤通讯领域，具体涉及一种合分波模块、光传输器件。

背景技术

随着科技的发展，光纤通信已经成为当今最重要的有线通信方式，用于传递电话信号、无线宽带信号、有线电视信号等，甚至利用一条光纤就可以同时传输上述的所有信号。由于人们对于光纤通信的需求不断增加，运营商们迫切地需要大量的网络容量来满足顾客日益增长的服务需求，密集波分技术也得到了蓬勃发展。

目前，人们使用阵列波导光栅作为核心部件应用于合分波系统，阵列波导光栅在合分波系统中用作复用和解复用器件的功能，现有技术中对于阵列波导光栅芯片在应用过程中需要温度控制器来稳定通道输出波长，温度控制器需要持续供电消耗一定的能量，还需要一定的控制电路，制作成本高且采用的单一96路阵列波导光栅每路光信号的信道带宽窄。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于采用本实用新型提供的合分波模块获得更宽的信道带宽和降低制作成本，提供一种合分波模块、光传输器件，解决上述现有技术缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种合分波模块，所述合分波模块包括：解复用模块和复用模块中的至少一个。

所述解复用模块包括：

第一无源分光器，用于将接收到的第一输入光信号拆分为两组第一合波光信号。

两个第一阵列波导光栅，均与所述第一无源分光器的输出端连接，每个所述第一阵列波导光栅用于接收一组所述第一合波光信号，将所述一组第一合波光信号拆分为至少32路的第一输出光信号后输出。

所述复用模块包括：

两个第二阵列波导光栅，每个所述第二阵列波导光栅用于接收至少32路第二输入光信号，并将所述第二输入光信号整合为一组第二合波光信号。

第二无源分光器，与所述两个第二阵列波导光栅的输出端连接，用于接收两组所述第二合波光信号，并将两组所述第二合波光信号整合为一路第二输出光信号后输出。

其中，所述第一无源分光器包括第一梳状滤波器，每个所述第一阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第一梳状滤波器的2倍。

所述第二无源分光器包括第二梳状滤波器，每个所述第二阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第二梳状滤波器的2倍。

其中，所述解复用模块还包括：

第一光耦合器，与所述第一梳状滤波器的输入端连接，用于接收所述第一输入光信号，根据所述第一输入光信号生成第一监控信号。

第一监控端口，与所述第一光耦合器连接，用于接收所述第一监控信号。

所述复用模块包括：

第二光耦合器，与所述第二梳状滤波器的输出端连接，用于接收所述第二输出光信号，根据第二输出光信号生成第二监控信号。

第二监控端口，与所述第二光耦合器连接，用于接收所述第二监控信号。

其中，所述第一光耦合器和所述第二光耦合器包括小分光比耦合器。

其中，所述第一无源分光器包括：

第三梳状滤波器，每个所述第一阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第三梳状滤波器的2倍，与所述两个第一阵列波导光栅的输入端连接，用于将所述第一输入光信号拆分为两组所述第一合波光信号。

第三光耦合器，每个所述第二阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第三光耦合器的2倍，与所述两个第二阵列波导光栅的输出端连接，用于根据光功率将两组所述第二合波光信号整合为一路第二输出光信号。

其中，所述第三光耦合器包括50：50分光比耦合器。

其中，所述第一无源分光器能够接收信道间隔包括50GHz的光信号。

所述第二无源分光器能够输出信道间隔包括50GHz的光信号。

其中，所述第一阵列波导光栅能够输出信道间隔包括100GHz的光信号。

所述第二阵列波导光栅能够接收信道间隔包括100GHz的光信号。

其中，所述解复用模块还包括：

第一公共端口，与所述第一无源分光器的输入端连接，用于接收所述第一输入光信号。

第一信道端口，与所述两个第一阵列波导光栅的输出端连接，用于传输两组至少32路第一输出光信号。

所述复用模块还包括：

第二信道端口，与所述两个第二阵列波导光栅连接，用于接收两组至少32路第二输入光信号。

第二公共端口，与所述第二无源分光器的输出端连接，用于输出所述第二输出光信号。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种光传输器件，包括如上所述的合分波模块。

本实用新型的有益效果在于提供的合分波模块制作成本低，以更好的性能实现不同波长在同一根光线中同时进行传输的功能，与现有技术相比，本实用新型通过采用无源分光器，节省了制作成本，采用器件组合的方式比现有技术信道带宽更宽。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型提供的合分波模块中的解复用模块的一实施例结构示意图；

图2是本实用新型提供的合分波模块中的复用模块的一实施例结构示意图；

图3是本实用新型提供的合分波模块中的解复用模块的另一实施例的结构示意图；

图4是本实用新型提供的合分波模块中的复用模块的另一实施例的结构示意图；

图5是本实用新型提供的光传输器件的结构示意图。

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作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。

本发明提供的一种合分波模块、光传输器件，通过提供一种把多个波长分离或整合的模块，将本模块应用于密集波分复用系统中，实现不同波长在同一根光线中同时进行传输的功能。

如图1所示，图1是本实用新型提供的合分波模块中的解复用模块的一实施例的结构示意图。请参阅图1，本实用新型提供的解复用模块包括：第一无源分光器1、两个第一阵列波导光栅2。

第一无源分光器1，用于将接收到的第一输入光信号拆分为两组第一合波光信号。

两个第一阵列波导光栅2，均与第一无源分光器1的输出端连接，每个第一阵列波导光栅2用于接收一组第一合波光信号，将一组第一合波光信号拆分为至少32路的第一输出光信号后输出。

在一个具体的实施场景中，第一无源分光器1包括第一梳状滤波器。第一梳状滤波器是一种无源器件，接收一路信道间隔为50GHz，波长为λ1、λ2、λ3…λ96的第一输入光信号，将第一输入光信号按奇数和偶数拆分为两组第一合波光信号，第一合波光信号包括第一奇数合波光信号和第一偶数合波光信号。

具体地，一组第一合波光信号为第一奇数合波光信号，其输出信道间隔为100GHz，波长为λ1、λ3、λ5…λ95，另一组第一合波光信号为第一偶数合波光信号，其输出信道间隔为100GHz，波长为λ2、λ4、λ6…λ96。

在一个具体的实施场景中，两个第一阵列波导光栅2均为48路、信道间隔为100GHz的无热型阵列波导光栅，与第一梳状滤波器的输出端连接，第一奇数合波光信号由第一阵列波导光栅2分波为48个单通道的一组第一输出光信号并输出，第一偶数合波光信号由第一阵列波导光栅2分波为48个单通道的另一组第一输出光信号并输出，两个48路、信道间隔为100GHz的无热型阵列波导光栅共同输出形成波长连续为λ1、λ2、λ3…λ96，信道间隔为50GHz的96个单通道的光信号。

其中，48路的无热型阵列波导光栅的通道频率间隔是第一梳状滤波器器件的2倍。

在另一个具体的实施场景中，第一无源分光器1是25GHz信道间隔的第一梳状滤波器，第一梳状滤波器设置有一路输入端和两路输出端，输入端接收一路信道间隔为25GHz，波长为λ1、λ2、λ3…λ160的第一输入光信号，输出端将第一输入光信号拆分为一组输出信道间隔为50GHz，波长为λ2、λ4、λ6…λ160的第一偶数合波光信号和一组输出信道间隔为50GHz，波长为λ1、λ3、λ5…λ159的第一奇数合波光信号。

两个第一阵列波导光栅2均是80路、信道间隔为50GHz的无热型阵列波导光栅，将第一奇数合波光信号拆分成80个单通道的一组第一输出光信号并输出，将第一偶数合波光信号拆分成80个单通道的另一组第一输出光信号并输出。两个80路、信道间隔为50GHz的无热型阵列波导光栅共同输出形成波长连续为λ1、λ2、λ3…λ160，信道间隔为25GHz的160个单通道的光信号。

如图2所示，图2是本实用新型提供的合分波模块中的复用模块的一实施例的结构示意图。请参阅图2，本实用新型提供的复用模块包括：两个第二阵列波导光栅3、第二无源分光器4。

两个第二阵列波导光栅3，每个第二阵列波导光栅3用于接收至少32路第二输入光信号，并将至少32路第二输入光信号整合为一组第二合波光信号。

第二无源分光器4，与两个第二阵列波导光栅3的输出端连接，用于接收两组第二合波光信号，并将两组第二合波光信号整合为一路第二输出光信号后输出。

在一个具体的实施场景中，两个第二阵列波导光栅3均为48路、信道间隔为100GHz的无热型阵列波导光栅，将96路波长连续，信道间隔为50GHz的光信号按奇偶数分为两组48路，信道间隔为100GHz的第二输入光信号，每组第二输入光信号通过两个48路，信道间隔为100GHz无热型阵列波导光栅合波形成波长为λ1、λ3、λ5…λ95，信道间隔为100GHz的第二奇数合波光信号和波长为λ2、λ4、λ6…λ96，信道间隔为100GHz的第二偶数合波光信号。

其中，第二合波光信号包括第二奇数合波光信号和第二偶数合波光信号。

在一个具体的实施场景中，第二无源分光器4包括信道间隔为50GHz的第二梳状滤波器，位于两个第二阵列波导光栅3的输出端，一组第二奇数合波光信号和一组第二偶数合波光信号经过50GHz的第二梳状滤波器合波后，形成波长连续λ1、λ2、λ3…λ96，信道间隔为50GHz的第二输出光信号并输出。

其中，48路的无热型阵列波导光栅的通道频率间隔是第二梳状滤波器的2倍。

在另一个具体的实施场景中，两个第二阵列波导光栅3均为32路、信道间隔为150GHz的无热型阵列波导光栅，第二无源分光器4为75GHz信道间隔的第二梳状滤波器。将64路波长连续，信道间隔为75GHz的光信号按奇偶数分为两组32路，信道间隔为150GHz的第二输入光信号，每组第二输入光信号通过第二阵列波导光栅3整合为一路波长为λ1、λ3、λ5…λ63，信道间隔为150GHz的第二奇数合波光信号和一路波长为λ2、λ4、λ6…λ64，信道间隔为150GHz的第二偶数合波光信号。第二奇数合波光信号和第二偶数合波光信号通过第二无源分光器4整合为一路波长为λ1、λ2、λ3…λ64，信道间隔为75GHz的第二输出光信号。

需要说明的是，本实用新型提供的合分波模块中的解复用和复用模块的中心波长信道间隔并不局限于上述提到的25GHz、50GHz、75GHz，无热型阵列波导光栅和梳状滤波器均有多种不同中心波长信道间隔的器件选型。第一无源分光器接收的第一输入光信号的路数和第二阵列波导光栅接收的第二输入光信号的路数也不至于上述描述的数量，可以根据实际需求设置。

还需要说明的是，本实用新型提供的合分波模块具有单工和双工的功能模块，即合分波模块为单工时，合分波模块仅能提供单独的复用或解复用，合分波模块为双工时，合分波模块里集成了两种功能的模块，此合分波模块既能提供复用，也能提供解复用。即当合分波模块为具有双工的功能模块时，合分波模块包括复用模块和解复用模块，既能将第一输入光信号拆分为第一奇数合波光信号和第一偶数合波光信号，又能将两组第二输入光信号整合为一路第二输出光信号。

通过上述描述可知，本实用新型提供的合分波模块采用无源分光器，节省了制作成本，采用无热型阵列波导光栅，节省了传统阵列波导光栅所需要的供电能量和电路成本，并且本实用新型采用器件组合的方式形成的合分波模块的信道带宽比单一无热型阵列波导光栅的更宽，与现有技术相比能够较容易获得更宽的信道带宽。

本实用新型提供的合分波模块还包括：第一光耦合器10、第二光耦合器20、第一监控端口11、第二监控端口21、第一公共端口30、第二公共端口31、第一信道端口40、第二信道端口41。

请继续参阅图1，解复用模块还包括：第一光耦合器10、第一监控端口11、第一公共端口30、第一信道端口40。

第一光耦合器10，与第一梳状滤波器的输入端连接，用于接收第一输入光信号，根据第一输入光信号生成第一监控信号。

第一监控端口11，与第一光耦合器10连接，用于接收第一监控信号。

第一公共端口30，与第一无源分光器1的输入端连接，用于接收第一输入光信号。

第一信道端口40，与两个第一阵列波导光栅2的输出端连接，用于传输两组至少32路第一输出光信号。

在一个具体的实施场景中，第一光耦合器10是一种小分光比耦合器，包括1：99分光比耦合器，位于第一无源分光器1的输入端，接收第一输入光信号，将第一光信号拆分为两组信号，一组1％的信号作为监控信号，另一组99％的信号传输给第一无源分光器1，第一无源分光器1包括第一梳状滤波器。第一监控端口11位于第一光耦合器10的输出端，提供光信号功率监控端口，接收第一监控信号。第一公共端口30位于第一光耦合器10的输入端，接收第一光输入信号，将其传输给第一光耦合器10。第一信道端口40由96个信道组成，位于两个48路无热型阵列波导光栅的输出端，用于传输48路第一奇数合波光信号和48路第一偶数合波光信号。

在另一个具体的实施场景中，第一光耦合器10为5：95分光比耦合器，将第一输入光信号拆分为两组信号，5％的信号作为监控信号，95％的信号传输给第一无源分光器1。

需要说明的是，对于解复用模块，光信号的输入通道为第一公共端口30，输出通道为第一信道端口40。

请继续参阅图2，复用模块包括：第二光耦合器20、第二监控端口21、第二公共端口31、第二信道端口41。

第二光耦合器20，与第二梳状滤波器的输出端连接，用于接收第二输出光信号，根据第二输出光信号生成第二监控信号。

第二监控端口21，与第二光耦合器20连接，用于接收第二监控信号。

第二信道端口41，与两个第二阵列波导光栅3连接，用于接收两组至少32路第二输入光信号。

第二公共端口31，与第二无源分光器4的输出端连接，用于输出第二输出光信号。

在一个具体的实施场景中，第二光耦合器20位于第二无源分光器4的输出端，第二无源分光器4包括第二梳状滤波器，包括1：99分光比耦合器，接收整合后的第二合波光信号，将第二合波光信号拆分为两组信号，一组1％的信号作为监控信号通过第二监控端口21输出，另一组99％的信号作为第二输出光信号通过第二公共端口31输出。第二公共端口31位于第二光耦合器20的输出端。第二监控端口21位于第二光耦合器20的输出端，提供光信号功率监控端口，接收第二监控信号。第二信道端口41由96个信道组成，分别位于两个48路的无热型阵列波导光栅的输入端，分别接收两组48路的第二输入光信号。

在另一个具体的实施场景中，第二光耦合器为2：98分光比耦合器，将第二合波光信号拆分为2％的信号和98％的信号，其中，2％的信号作为监控信号，98％的信号作为第二输出光信号。

需要说明的是，对于复用模块，光信号的输入通道为第二信道端口41，输出通道为第二公共端口31。

还需要说明的是，本实用新型提供的解复用和复用模块所使用的第一光耦合器10和第二光耦合器20为小分光比耦合器，小分光比耦合器包括多种不同分光比的耦合器，并不局限于上述提到的1：99分光比耦合器、2：98分光比耦合器和5：95分光比耦合器。

如图3所示，图3是本实用新型提供的合分波模块中的解复用模块的另一实施例的结构示意图。请参阅图3，本实用新型提供的解复用模块中的第一无源分光器1包括：第三梳状滤波器5。

第三梳状滤波器5，每个第一阵列波导光栅2的通道频率间隔是第三梳状滤波器5的2倍，与两个第一阵列波导光栅2的输入端连接，用于将第一输入光信号拆分为两组第一合波光信号。

在一个具体的实施场景中，第一无源分光器1包括第三梳状滤波器5，第三梳状滤波器5位于两个无热型阵列波导光栅的输入端，接收第一输入光信号，并将第一输入光信号拆分为第一奇数合波光信号和第一偶数合波光信号。

如图4所示，图4是本实用新型提供的合分波模块中的复用模块的另一实施例的结构示意图。请参阅图4，本实用新型提供的复用模块中的第二无源分光器4包括：第三光耦合器6。

第三光耦合器6，每个第二阵列波导光栅3的通道频率间隔是第三光耦合器6的2倍，与两个第二阵列波导光栅3的输出端连接，用于根据光功率将两组第二合波光信号整合为一路第二输出光信号。

在一个具体的实施场景中，第三光耦合器6包括50：50分光比耦合器。50：50分光比耦合器位于两个48路无热型阵列波导光栅的输出端，用于接收48路的第一奇数合波光信号和48路第一偶数合波光信号，并根据光功率将两组第二合波光信号整合为一组96路的第二输出光信号。

通过上述描述可知，在解复用模块中，第三梳状滤波器5通过拆分波长将第一输入光信号拆分为两组第一合波光信号，在复用模块中，第三光耦合器6通过整合光功率将第二输入光信号整合为一路第二输出光信号，进而实现不同波长在同一根光纤中同时进行传输的功能。

请继续参阅图3、图4，本实用新型提供的合分波模块还包括第一公共端口30、第二公共端口31、第一信道端口40、第二信道端口41。

在一个具体的实施场景中，第一公共端口30、第二公共端口31、第一信道端口40、第二信道端口41的连接方式与图1所示的实施例中的第一公共端口30、第二公共端口31、第一信道端口40、第二信道端口41连接方式相同，并已做详细论述，故此不再赘述。

如图5所示，图5是本实用新型提供的光传输器件50的结构示意图。请参阅图5，光传输器件50包括上述的合分波模块51，光传输器件50中的连接方式及功能在图1-图4中已做详细论述，故此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种合分波模块，其特征在于，所述合分波模块包括：解复用模块和复用模块中的至少一个；

所述解复用模块包括：

第一无源分光器，用于将接收到的第一输入光信号拆分为两组第一合波光信号；

两个第一阵列波导光栅，均与所述第一无源分光器的输出端连接，每个所述第一阵列波导光栅用于接收一组所述第一合波光信号，将所述一组第一合波光信号拆分为至少32路的第一输出光信号后输出；

所述复用模块包括：

两个第二阵列波导光栅，每个所述第二阵列波导光栅用于接收至少32路第二输入光信号，并将所述第二输入光信号整合为一组第二合波光信号；

第二无源分光器，与所述两个第二阵列波导光栅的输出端连接，用于接收两组所述第二合波光信号，并将两组所述第二合波光信号整合为一路第二输出光信号后输出。

2.根据权利要求1所述的合分波模块，其特征在于，

所述第一无源分光器包括第一梳状滤波器，每个所述第一阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第一梳状滤波器的2倍；

所述第二无源分光器包括第二梳状滤波器，每个所述第二阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第二梳状滤波器的2倍。

3.根据权利要求2所述的合分波模块，其特征在于，

所述解复用模块还包括：

第一光耦合器，与所述第一梳状滤波器的输入端连接，用于接收所述第一输入光信号，根据所述第一输入光信号生成第一监控信号；

第一监控端口，与所述第一光耦合器连接，用于接收所述第一监控信号；

所述复用模块包括：

第二光耦合器，与所述第二梳状滤波器的输出端连接，用于接收所述第二输出光信号，根据第二输出光信号生成第二监控信号；

第二监控端口，与所述第二光耦合器连接，用于接收所述第二监控信号。

4.根据权利要求3所述的合分波模块，其特征在于，所述第一光耦合器和所述第二光耦合器包括小分光比耦合器。

5.根据权利要求1所述的合分波模块，其特征在于，

所述第一无源分光器包括：

第三梳状滤波器，每个所述第一阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第三梳状滤波器的2倍，与所述两个第一阵列波导光栅的输入端连接，用于将所述第一输入光信号拆分为两组所述第一合波光信号；

所述第二无源分光器包括：

第三光耦合器，每个所述第二阵列波导光栅的通道频率间隔是所述第三光耦合器的2倍，与所述两个第二阵列波导光栅的输出端连接，用于根据光功率将两组所述第二合波光信号整合为一路第二输出光信号。

6.根据权利要求5所述的合分波模块，其特征在于，所述第三光耦合器包括50：50分光比耦合器。

7.根据权利要求2所述的合分波模块，其特征在于，

所述第一无源分光器能够接收信道间隔包括50GHz的光信号；

所述第二无源分光器能够输出信道间隔包括50GHz的光信号。

8.根据权利要求7所述的合分波模块，其特征在于，

所述第一阵列波导光栅能够输出信道间隔包括100GHz的光信号；

所述第二阵列波导光栅能够接收信道间隔包括100GHz的光信号。

9.根据权利要求1所述的合分波模块，其特征在于，

所述解复用模块还包括：

第一公共端口，与所述第一无源分光器的输入端连接，用于接收所述第一输入光信号；

第一信道端口，与所述两个第一阵列波导光栅的输出端连接，用于传输两组至少32路第一输出光信号；

所述复用模块还包括：

第二信道端口，与所述两个第二阵列波导光栅连接，用于接收两组至少32路第二输入光信号；

第二公共端口，与所述第二无源分光器的输出端连接，用于输出所述第二输出光信号。

10.一种光传输器件，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的合分波模块。

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