CN220419617U - 光电转换组件、光模块和光通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光电转换组件、光模块和光通信设备，属于PON技术领域。所述光电转换组件包括发射封装体、接收封装体和光学镜组件；所述发射封装体包括至少一个激光器，用于发射多种PON对应的光信号；所述接收封装体包括至少一个探测器，用于接收多种PON对应的光信号；所述光学镜组件包括多个光学镜，用于将所述发射封装体的任一激光器发送的光信号导出，并将接收的光信号导至所述接收封装体的一个探测器中。采用本申请，该光模块能够实现多发多收的三代PON共存的应用场景，而且，采用本方案，无需通过外置合波器，将三种光信号分开后，分别插入到对应的光模块中，进而可以减少光功率损耗。

Description

光电转换组件、光模块和光通信设备

本申请是分案申请，原申请的申请号是202223510415.2，原申请日是2022年12月27日，原申请的全部内容结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及PON技术领域，特别涉及一种光电转换组件、光模块和光通信设备。

背景技术

无源光网络(passive optical network，PON)是使用点到多点树形光纤分配网络进行信息传输的技术。

早期千兆无源光网络(gigabit-capable PON，GPON)部署中，运营商向用户提供的是百兆宽带接入服务，而随着用户对带宽接入速度的高要求，运营商将网络升级到10GPON系统，而未来50GPON将成为下一代PON系统演进的路径。而由于多数用户对带宽升级的诉求没有那么急迫，所以，在很长一段时间内，PON系统将存在GPON、XG(S)PON和50GPON共存的情况。

为了应对GPON系统、XG(S)PON系统和50GPON系统共存现象，目前主流方案是外置合波器方案，但是这种外置合波器的方案，会增加链路插损。

实用新型内容

本申请提供了一种光电转换组件、光模块和光通信设备，能够解决相关技术中的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种光电转换组件，所述光电转换组件包括发射封装体、接收封装体和光学镜组件；

所述发射封装体包括至少一个激光器，用于发射多种PON对应的光信号；

所述接收封装体包括至少一个探测器，用于接收多种PON对应的光信号；

所述光学镜组件包括多个光学镜，用于将所述发射封装体的任一激光器发送的光信号导出，并将接收的光信号导至所述接收封装体的一个探测器中。

在一种可能的实现方式中，所述发射封装体用于发射GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号；

所述接收封装体用于接收GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号。

本申请所示的方案，该光电转换组件能够收发GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号，那么，该光模块能够实现多发多收的三代PON共存的应用场景。因此，PON系统中，对外提供一个光纤接口，可同时兼容GPON、XG(S)PON和50GPON业务，避免了改动现网结构，从而实现无缝高效的GPON的升级。

而且，干线的光纤可以直接插入到该光模块中，而无需通过外置合波器，将三种光信号分开后，分别插入到对应的光模块中，进而可以减少光功率损耗。

在一种可能的实现方式中，所述发射封装体包括单发封装体和双发封装体，所述单发封装体和所述双发封装体均包括所述激光器；

所述GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号中的两种光信号由所述双发封装体发射，另一种光信号由所述单发封装体发射。

在一种可能的实现方式中，所述GPON对应的光信号和10GPON对应的光信号由所述双发封装体发射，所述50GPON对应的光信号由所述单发封装体发射。

在一种可能的实现方式中，所述光学镜组件包括第一光学镜、第二光学镜和第三光学镜；

所述光电转换组件的光口、所述第一光学镜和所述第二光学镜依次位于所述光电转换组件的主光轴上，所述双发封装体位于所述主光轴的一侧，所述第一光学镜位于所述双发封装体的发射光路上，且所述第一光学镜的反射光路对应于所述光口；

所述单发封装体和所述第三光学镜位于所述主光轴的异侧，且所述第三光学镜位于所述单发封装体的发射光路上，所述第二光学镜位于所述第三光学镜的反射光路上，且所述第二光学镜的反射光路对应于所述光口。

在一种可能的实现方式中，所述10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号由所述双发封装体发射，所述GPON对应的光信号由所述单发封装体发射。

在一种可能的实现方式中，所述光学镜组件包括第四光学镜；

所述光电转换组件的光口、所述第四光学镜和所述双发封装体依次位于所述光电转换组件的主光轴上，所述双发封装体位于所述第四光学镜的透射光路上；

所述单发封装体位于所述主光轴的一侧，所述第四光学镜位于所述单发封装体的发射光路上，且所述第四光学镜的反射光路对应于所述光口。

在一种可能的实现方式中，所述光电转换组件包括第一光轴和第二光轴，所述光学镜组件包括第一光学镜、第二光学镜、第三光学镜和第四光学镜；

所述双发封装体、所述第四光学镜和所述第三光学镜依次位于所述第二光轴上，所述单发封装体位于所述第二光轴的一侧，所述第四光学镜位于所述单发封装体的发射光路上，所述双发封装体位于所述第四光学镜的透射光路上，所述第三光学镜位于所述第四光学镜的透射光路和反射光路上；

所述光电转换组件的光口和所述第一光学镜位于所述第一光轴上，所述第二光学镜和所述第三光学镜位于所述第一光轴的异侧，所述第二光学镜位于所述第三光学镜的反射光路上，所述第一光学镜位于所述第二光学镜的反射光路上，所述第一光学镜的反射光路对应于所述光口。

在一种可能的实现方式中，所述接收封装体包括单收封装体和双收封装体，所述单收封装体和所述双收封装体均包括所述探测器；

所述GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号中的两种光信号由所述双收封装体接收，另一种光信号由所述单收封装体接收。

在一种可能的实现方式中，所述GPON对应的光信号和10GPON对应的光信号由所述双收封装体接收，所述50GPON对应的光信号由所述单收封装体接收。

在一种可能的实现方式中，所述光学镜组件包括第四光学镜和第五光学镜；

所述光电转换组件的光口、所述第四光学镜和所述单收封装体依次位于所述光电转换组件的主光轴上，所述单收封装体位于所述第四光学镜的透射光路上；

所述双收封装体和所述第五光学镜位于所述主光轴的异侧，且所述第五光学镜位于所述第四光学镜的反射光路上，所述双收封装体位于所述第五光学镜的反射光路上。

在一种可能的实现方式中，所述光学镜组件包括第一光学镜、第二光学镜和第三光学镜；

所述第一光学镜和所述光电转换组件的光口，位于所述光电转换组件的主光轴上，所述第二光学镜和所述第三光学镜位于所述主光轴的异侧，且所述第二光学镜位于所述第一光学镜的反射光路上，所述第三光学镜位于所述第二光学镜的反射光路上，所述单收封装体位于所述第三光学镜的透射光路上，所述双收封装体位于所述第三光学镜的反射光路上。

在一种可能的实现方式中，所述光电转换组件包括第一光轴和第二光轴，所述光学镜组件包括第一光学镜、第二光学镜和第三光学镜；

所述光电转换组件的光口、所述第一光学镜和所述单收封装体依次位于所述第一光轴上，且所述单收封装体位于所述第一光学镜的透射光路上；

所述第二光学镜和所述第三光学镜位于所述第一光轴的异侧，所述第二光学镜位于所述第一光学镜的反射光路上，所述第三光学镜位于所述第二光学镜的反射光路上，所述双收封装体位于所述第三光学镜的透射光路上。

在一种可能的实现方式中，所述发射封装体为三发封装体。

在一种可能的实现方式中，所述接收封装体为三收封装体。

在一种可能的实现方式中，所述接收封装体，相较于所述发射封装体，靠近所述光电转换组件的光口。

在一种可能的实现方式中，不同PON对应的发射光信号所属的波段不同，不同PON对应的接收光信号所属的波段不同，相同PON的发射光信号和接收光信号所属的波段不同。

另一方面，提供了一种光模块，所述光模块包括上述所述的光电转换组件。

另一方面，提供了一种光通信设备，所述光通信设备包括上述所述的光模块，所述光模块的光接口用于连接光缆。

附图说明

图1是本申请提供的一种PON系统的场景示意图；

图2是本申请提供的一种光电转换组件的结构示意图；

图3是本申请提供的一种光电转换组件的结构示意图；

图4是本申请提供的一种光电转换组件的结构示意图；

图5是本申请提供的一种光电转换组件的结构示意图。

图例说明

10、单发封装体；20、双发封装体；30、单收封装体；40、双收封装体；

1、第一光学镜；2、第二光学镜；3、第三光学镜；4、第四光学镜；5、第五光学镜。

具体实施方式

虽然本申请的描述将结合一些实施例一起介绍，但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本申请的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本申请的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本申请也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本申请的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请实施例中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是可拆卸地连接，也可以是不可拆卸地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。本申请实施例中所提到的方位用语，例如，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。“多个”是指至少两个。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例涉及PON技术领域，其中，PON系统一般由位于运营商侧的光线路终端(optical line terminal，OLT)、位于用户侧的光网络单元(optical network unit，ONU)，以及连接两者的光分配网(optical distribution network，ODN)构成。其中，OLT负责为用户分配上层业务网络的数据，ODN主要包括分光器，ONU俗称光猫，是家用路由器。

如图1所示，为PON系统的使用场景示意图，用户侧的ONU通过光纤接入ODN中的分光器，然后经由干路光纤接入到OLT中，例如，OLT的光纤端口中插有光模块，干路的光纤插在光模块中。

目前，PON系统中大多为GPON系统和XG(S)PON系统，后续还会升级为50GPON系统，那么，未来将会出现GPON、XG(S)PON和50GPON共存的现象。例如，有些用户侧使用的ONU为GPON系统，有些用户侧使用的ONU为XGPON系统，甚至有些用户侧使用的ONU为50GPON系统。

而GPON系统中的ONU需要使用GPON光模块接入到OLT中，XGPON系统中的ONU需要使用XGPON光模块接入到OLT中，50GPON系统中的ONU需要使用50GPON光模块接入到OLT中。

目前为了应对GPON、XG(S)PON和50GPON共存的现象，主流方案是使用外置合波器，例如，在OLT附近使用外置合波器，干路上的光纤接入到外置合波器中，通过外置合波器将GPON、XG(S)PON和50GPON光信号分开，而分别插入到对应的光模块中。

但是这种方案，由于在光信号的传输链路上多了外置合波器，而在传输链路上每多一个器件，将会带来额外的光功率损耗。

而本方案提供了一种光模块的光电转换组件，该光电转换组件中包括GPON光信号通道、10GPON光信号通道，以及50GPON光信号通道，这样对外提供一个光纤接口，可同时兼容GPON、XG(S)PON和50GPON网络业务，避免了改动现网结构，从而实现无缝高效的GPON的升级。该方案中，无需外置合波器，不用在光纤传输链路上额外增加光器件，进而可以减少光功率损耗，降低插损。

需要指出的是，XGPON和XGSPON都是10GPON，所以，文中文字部分所述的10GPON以及图中所述的10GPON均包括XGPON和XGSPON。其中，主要区别在于，XGPON是不对称PON，其PON口的上/下速率是2.5G/10G，XGSPON是对称PON，其PON口的上/下行速率为10G/10G。其中，上行一般指由ONU至OLT，下行一般指OLT至ONU。

在应用中，由于XGSPON与XGPON的下行波长和下行速率均相同，那么，XG(S)PON的下行光信号并不区分XGSPON的ONU和XGPON的ONU，ODN中的分光器把下行光信号，广播到同一ODN链路中每个XG(S)PON(即XGPON和XGSPON)的ONU，各个ONU选择接收属于自己的信号，把其它信号丢弃掉。

而XG(S)PON的上行光信号可以按照时隙进行数据传输，ONU在OLT许可的时隙内发送数据。OLT根据不同ONU的业务量需求和ONU的类型(是XGPON，还是XGSPON)动态地分配时隙。其中，在给XGPON的ONU分配的时隙内，数据的传输速率为2.5Gbps，在给XGSPON的ONU分配的时隙内，数据的传输速率为10Gbps。

该光电转换组件包括至少一个激光器、至少一个探测器和光学镜组件，其中，至少一个激光器用于发射多种PON对应的光信号，至少一个探测器用于接收多种PON对应的光信号，而光学镜组件用于将至少一个激光器发送的光信号导出，并将光信号导至对应的探测器中。

例如，上述至少一个激光器能够发射GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号，上述至少一个探测器能够接收GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号，上述光学镜组件能够分别将GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号导出，并能够将GPON对应的光信号导至GPON对应的探测器中，将10GPON对应的光信号导至10GPON对应的探测器中，以及将50GPON对应的光信号导至50GPON对应的探测器中。

可见，该光模块的光电转换组件能够收发多种对应的光信号，例如，能够收发GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号，那么，这样，干线的光纤可以直接插入到该光模块中，而无需通过外置合波器，将三种光信号分开后，分别插入到对应的光模块中，进而可以减少光功率损耗。

在一种示例中，该光电转换组件中的光器件，如激光器和探测器的封装形式可以采用同轴封装(transistor outline，TO)，例如，至少一个激光器可以采用同轴封装的形式封装在一起，至少一个探测器可以采用同轴封装的形式封装在一起。

其中，至少一个激光器封装在一起的方案中，激光器的数量可以是一个，该激光器可以在不同时段内发射GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号。激光器的数量也可以是两个。激光器的数量还可以是三个，一个用来发射GPON对应的光信号、一个用来发射10GPON对应的光信号，另一个用来发射50GPON对应的光信号。

其中，至少一个激光器，用于发射GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号，那么，封装在一起得到的封装体可以记为三发封装体。

同样，至少一个探测器封装在一起的方案中，探测器的数量可以是一个，该激光器可以在不同时段内接收GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号。探测器的数量也可以是两个。探测器的数量还可以是三个，一个用来接收GPON对应的光信号、一个用来接收10GPON对应的光信号，另一个用来接收50GPON对应的光信号。

其中，至少一个探测器，用于接收GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号，那么，封装在一起得到的封装体可以记为三收封装体。

在另一种方案中，上述至少一个激光器可以封装在两个封装体中，那么，参见图2所示，该光电转换组件可以包括单发封装体10和双发封装体20，其中，单发封装体10和双发封装体20中均包括上述所述的激光器，其中，单发封装体10中可以包括一个激光器，双发封装体20中可以包括一个或两个激光器。

基于光电转换组件可以包括三发封装体，也可以包括单发封装体和双发封装体，那么，光电转换组件可以包括发射封装体，一种方案中，发射封装体为三发封装体，另一种方案中，发射封装体包括单发封装体和双发封装体。

其中，三发封装体用于发射GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号。

其中，单发封装体10用来发射GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号中的一种对应的光信号，而双发封装体20用来发射另外两种对应的光信号。

下面，以发射封装体包括单发封装体和双发封装体进行示例，介绍光电转换组件的布置架构，那么，对于发射端可以包括以下几种方案。

方案1：单发封装体10用来发射GPON对应的光信号，双发封装体20用来发射10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号。

方案2：单发封装体10用来发射10GPON对应的光信号，双发封装体20用来发射GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号。

方案3：单发封装体10用来发射50GPON对应的光信号，双发封装体20用来发射GPON对应的光信号，以及10GPON对应的光信号。

上述每一种方案都可以对应光电转换组件的至少一种结构，例如，方案3对应的结构可以参见图2所示，光学镜组件可以包括第一光学镜1、第二光学镜2和第三光学镜3。光电转换组件的光口、第一光学镜1和第二光学镜2依次共轴排布，第一光学镜1的反射光路和第二光学镜2的反射光路，均与光电转换组件的光口相对，第二光学镜2位于第一光学镜1的透射光路上，双发封装体20位于第一光学镜1的入射光路上，第三光学镜3位于第二光学镜2的入射光路上，单发封装体10位于第三光学镜3的入射光路上。

其中，第三光学镜3和单发封装体10位于主光轴的两侧，例如，如图2所示，第三光学镜3位于主光轴的上侧，单发封装体10位于主光轴的下侧，或者，也可以是，第三光学镜3位于主光轴的下侧，单发封装体10位于主光轴的上侧。双发封装体20位于主光轴的一侧，例如，可以是下侧，也可以是上侧。

如图2所示，第一光学镜1可以是45度滤波片(即第一光学镜1的入射角度与法线之间的夹角为45度)，位于光电转换组件的光口附近，双发封装体20位于第一光学镜1的入射光路上，那么，双发封装体20发射的光信号，可以通过第一光学镜1发生全反射，而进入到光电转换组件的光口。

其中，第一光学镜1为45度滤波片也即是第一光学镜1的入射角度与法线之间的夹角为45度，那么，下文所述的光学镜为θ度滤波片，也即是，光学镜的入射角度与法线之间的夹角为θ度。

继续参考图2所示，第二光学镜2和第三光学镜3可以是小角度滤波片，例如，第二光学镜2是13度滤波片，第三光学镜3是32度滤波片。第二光学镜2的滤波角度和第三光学镜3的滤波角度之和为45度，能够使光线在水平方向和竖直方向之间转换。

继续参考图2所示，单发封装体10位于第三光学镜3的入射光路上，而第三光学镜3位于第二光学镜2的入射光路上，第二光学镜2的反射光路和光电转换组件的光口相对。这样，单发封装体10发射的竖直的光信号可以入射至第三光学镜3，经由第三光学镜3的反射，入射至第二光学镜2，再经由第二光学镜2的反射，转换为水平方向，而透过第一光学镜1，进入到光口，经由光口导出。

上述方案1的一种结构可以参考图3和图4所示，光学镜组件可以包括第四光学镜4，光电转换组件的光口、第四光学镜4和双发封装体20依次共轴排布，第四光学镜4的反射光路与光电转换组件的光口相对，单发封装体10位于第四光学镜4的入射光路上，双发封装体20位于第四光学镜4的透射光路上。

如图3或图4所示，双发封装体20发射的光信号，可以透过第四光学镜4，进入到光口中。第四光学镜4可以是45度滤波片，单发封装体10位于主光轴的一侧，其发射的光信号，可以经由第四光学镜4发生全反射而入射至光口中。

上述方案1的另一种结构还可以参考图5所示，光学镜组件包括第一光学镜1、第二光学镜2、第三光学镜3和第四光学镜4。光电转换组件的光口和第一光学镜1共轴排布，第一光学镜1的反射光路和光电转换组件的光口相对，第二光学镜2位于第一光学镜1的入射光路上；第三光学镜3、第四光学镜4和双发封装体20依次共轴排布，第三光学镜3位于第二光学镜2的入射光路上，第四光学镜4位于第三光学镜3的入射光路上，单发封装体10位于第四光学镜4的入射光路上，双发封装体20位于第四光学镜4的透射光路上。

如图5所示，光电转换组件的光口、第一光学镜1、第二光学镜2、第三光学镜3和第四光学镜4分布在两条轴线上，其中一条轴线中，光口和第一光学镜1共轴排布，该轴线可以记为第一光轴，另一条轴线中，第三光学镜3、第四光学镜4和双发封装体20依次共轴排布，该轴线可以记为第二光轴。

其中，第二光学镜2和第三光学镜3位于光口所在的第一光轴的两侧，单发封装体10位于第三光学镜3所在的第二光轴的一侧。

如图5所示，第三光学镜3和第四光学镜4互为平行，可以是45度滤波片，单发封装体10发射的光信号，经由第四光学镜4发生全反射，入射至第三光学镜3，而双发封装体20发射的光信号，透过第四光学镜4，入射至第三光学镜3。而第三光学镜3位于第二光学镜2的入射光路上，因此，入射至第三光学镜3的光信号，经过第三光学镜3的反射，入射至第二光学镜2中。而第二光学镜2位于第一光学镜1的入射光路上，因此，入射至第二光学镜2的光信号，经过第二光学镜2的反射，而入射至第一光学镜1上。而第一光学镜1的反射光路和光电转换组件的光口相对，那么，入射至第一光学镜1的光信号，经由第一光学镜1的反射，而入射至光口中，经由光口导出。

其中，第一光学镜1和第二光学镜2的滤波角度之和可以为45度，以使光线在水平方向和竖直方向转换，例如，第一光学镜1为13度滤波片，第二光学镜2为32度滤波片，这样可以将水平光线转换为垂直光线而入射至双收封装体40中，也将垂直光线转换为水平光线而入射至光口中。

上述是关于单发封装体10、双发封装体20和光学镜组件的排布关系，下面将介绍单收封装体30、双收封装体40和光学镜组件的排布关系。

对于探测器，上述至少一个探测器可以封装在两个封装体中，那么，参见图2所示，该光电转换组件可以包括单收封装体30和双收封装体40，其中，单收封装体30和双收封装体40中均包括上述所述的探测器，其中，单收封装体30中可以包括一个探测器，双收封装体40中可以包括一个或两个探测器。

基于光电转换组件可以包括三收封装体，也可以包括单收封装体和双收封装体，那么，光电转换组件可以包括接收封装体，一种方案中，接收封装体为三收封装体，另一种方案中，接收封装体包括单收封装体和双收封装体。

其中，三收封装体用于接收GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号。

其中，单收封装体30用来接收GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号中的一种对应的光信号，而双收封装体40用来接收另外两种对应的光信号。

下面，以接收封装体包括单收封装体和双收封装体进行示例，介绍光电转换组件的布置架构，那么，对于接收端可以包括以下几种方案。

方案1：单收封装体30用来接收GPON对应的光信号，双收封装体40用来接收10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号。

方案2：单收封装体30用来接收10GPON对应的光信号，双收封装体40用来接收GPON对应的光信号，以及50G对应的光信号。

方案3：单收封装体30用来接收50GPON对应的光信号，双收封装体40用来接收GPON对应的光信号，以及10GPON对应的光信号。

其中，考虑到用于接收为50GPON光信号的探测器的光敏面比较小，那么，为更多的光信号进入到探测器中，可以对接收为50GPON光信号的探测器进行单独封装，相应的，接收端可以采取方案3。

那么，方案3的一种结构可以是，如图2所示，光学镜组件包括第四光学镜4和第五光学镜5；光电转换组件的光口、第四光学镜4和单收封装体30依次共轴排布，第四光学镜4的入射光路和光口相对，第五光学镜5位于第四光学镜4的反射光路上，双收封装体40位于第五光学镜5的反射光路上，单收封装体30位于第四光学镜4的透射光路上。

其中，第五光学镜5和双收封装体40位于主光轴的两侧，例如，双收封装体40位于主光轴的上侧，第五光学镜5位于主光轴的下侧，当然，也可以反过来布置。

如图2所示，入射至光口的光信号，其如果为50GPON，那么，该光信号可以透过第四光学镜4，而进入到单收封装体30。而入射至光口的光信号，其如果为GPON或者10GPON，那么，该光信号可以经过第四光学镜4发生反射，而第五光学镜5位于第四光学镜4的反射光路上，双收封装体40位于第五光学镜5的反射光路上，因此，在第四光学镜4上发生反射的光信号，入射至第五光学镜5，经由第五光学镜5的反射，进入到双收封装体40中。

其中，为50GPON的光信号所属的波段与为GPON或10GPON的光信号所属的波段不同，这样，第四光学镜4上所镀的膜层，能够使50G对应的光信号发生透射，而使GPON和10GPON的光信号发生反射。

方案3的另一种结构可以是，如图3所示，光学镜组件包括第一光学镜1、第二光学镜2和第三光学镜3；第一光学镜1和光电转换组件的光口共轴排布，第一光学镜1的入射光路和光口相对，第二光学镜2位于第一光学镜1的反射光路上，第三光学镜3位于第二光学镜2的反射光路上，双收封装体40位于第三光学镜3的反射光路上，单收封装体30位于第三光学镜3的透射光路上。

其中，第一光学镜1、第二光学镜2和第三光学镜3都可以是小角度滤波器，如第一光学镜1可以是13度滤波片，第二光学镜2可以是32度滤波片，第三光学镜3可以是8度滤波片。

如图3所示，光口进来的光信号，可以经由第一光学镜1反射至第二光学镜2中，再经由第二光学镜2反射至第三光学镜3中。而如果该光信号对应的为50GPON，那么便可以透过第三光学镜3而进入到单收封装体30，而如果该光信号对应的为GPON或10GPON，那么便可以经由第三光学镜3发生全反射，而进入到双收封装体40中。

如图3所示，第二光学镜2和第三光学镜3位于主光轴的两侧，单收封装体30和第三光学镜3位于主光轴的同侧，双收封装体40和第三光学镜3可以位于主光轴的异侧，也可以位于主光轴的同侧。

其中，为50G的光信号所属的波段与为GPON或10GPON的光信号所属的波段不同，这样，第三光学镜3上所镀的膜层，能够使50GPON对应的光信号发生透射，而使GPON和10GPON的光信号发生反射。

如图3所示，单收封装体30和主光轴垂直，而双收封装体40呈倾斜放置，双收封装体40的倾斜角度和第三光学镜3的倾斜角度保持一致。

如图4所示，也可以是双收封装体40和主光轴垂直，而单收封装体30呈倾斜放置，倾斜角度和第三光学镜3保持一致。如图4所示的方案中，第二光学镜2可以是40度滤波片，第三光学镜可以是8度滤波片。

方案3的另一种结构可以是，如图5所示，光学镜组件包括第一光学镜1、第二光学镜2和第三光学镜3。光电转换组件的光口、第一光学镜1和单收封装体30依次共轴排布在第一光轴上，第一光学镜1的入射光路和光口相对，单收封装体30位于第一光学镜1的透射光路上，第二光学镜2位于第一光学镜1的反射光路上，第三光学镜3位于第二光学镜2的反射光路上，双收封装体40位于第三光学镜3的透射光路上。

其中，第三光学镜3位于第二光学镜2和双收封装体40之间。

如图5所示，光口进来的光信号，如果对应的为50GPON，那么，该光信号透过第一光学镜1进入到单收封装体30，而如果该光信号对应的为GPON或10GPON，那么，该光信号经过第一光学镜1反射至第二光学镜2中，再经过第二光学镜2反射至第三光学镜3，在透过第三光学镜3进入到双收封装体40中。

其中，为50GPON的光信号所属的波段与为GPON或10GPON的光信号所属的波段不同，这样，第一光学镜1上所镀的膜层，能够使50GPON对应的光信号发生透射，而使GPON和10GPON的光信号发生反射。

在一种示例中，不同PON对应的发射光信号所属的波段不同，不同PON对应的接收光信号所属的波段不同，相同PON的发射光信号和接收光信号所属的波段不同。那么，这样，可以通过对光学镜组件中的一些光学镜的膜层进行控制，使单发封装体10、双发封装体20、单收封装体30和双收封装体40可以共用一些光学镜。

例如，发射光信号中，为GPON所对应的光信号所属的波段可以是1480nm-1500nm，中心波长是1490nm，为10GPON所对应的光信号所属波段为1575nm-1580nm，中心波长是1577nm，为50GPON所对应的光信号所属波段为1340nm-1344nm，中心波长是1342nm。接收光信号中，为GPON所对应的光信号的中心波长为1310nm，为10GPON所对应的光信号的中心波长为1270nm，为50GPON所对应的光信号所属波段为1284nm-1288nm，中心波长为1286nm。

这样，如图2所示，光学镜组件包括第一光学镜1、第二光学镜2、第三光学镜3、第四光学镜4和第五光学镜5，光口、第一光学镜1、第二光学镜2、第四光学镜4和单收封装体30依次共轴排布位于主光轴上。50GPON的单发封装体10垂直位于主光轴的一侧，GPON和10GPON的双发封装体20垂直位于主光轴的一侧，例如，单发封装体10和双发封装体20可以位于主光轴的同一侧。第三光学镜3和50GPON的单发封装体10分布在主光轴的两侧。GPON和10GPON的双收封装体40垂直位于主光轴的一侧。第五光学镜5和双收封装体40可以分布在主光轴的两侧。

其中，第一光学镜1上的膜层能够使GPON和10GPON的双发封装体20发射的光信号，发生全反射，而使其他光信号发生全透射。第二光学镜2上的膜层能够使50GPON的单发封装体10发射的光信号发生全反，而使其他光信号发生全透。第四光学镜4上的膜层能使50GPON的单收封装体30接收的光信号全透射，而使GPON和10GPON的双收封装体40接收的光信号全反射。

这样，如图2所示，双发封装体20、第一光学镜1的反射光路和光口形成GPON与XG(S)PON的下行通道。光口、第一光学镜1的透射光路、第二光学镜2的透射光路、第四光学镜4的反射光路、第五光学镜5的反射光路和双收封装体40形成GPON与XG(S)PON的上行通道。

继续参考图2所示，单发封装体10、第三光学镜3的反射光路、第二光学镜2的反射光路、第一光学镜1的透射光路和光口形成50GPON的下行通道。光口、第一光学镜1的透射光路、第二光学镜2的透射光路、第四光学镜4的透射光路和单收封装体30形成50GPON的上行通道。

如图3和图4所示，光学镜组件包括第一光学镜1、第二光学镜2、第三光学镜3和第四光学镜4。光口、第一光学镜1、第四光学镜4，以及10GPON和50GPON的双发封装体20依次共轴排布位于主光轴上。单发封装体10垂直位于主光轴的一侧。第二光学镜2和第三光学镜3位于主光轴的两侧，单收封装体30和第三光学镜3位于主光轴的同一侧，第二光学镜2和双收封装体40位于主光轴的同一侧。如图3所示，单收封装体30垂直位于主光轴的一侧，而双收封装体40倾斜位于主光轴的另一侧。如图4所示，双收封装体40垂直位于主光轴的一侧，而单收封装体30倾斜位于主光轴的另一侧。

其中，第一光学镜1上的膜层能够使50GPON的单收封装体30，以及GPON和10GPON的双收封装体40接收的光信号发生全反射，而使其他光信号发生全透射。第三光学镜3上的膜层能够使50GPON的单收封装体30接收的光信号发生全透射，而使GPON和10GPON双收封装体40接收的光信号发生全反射。第四光学镜4上的膜层能够使GPON的单发封装体10发射的光信号发生全反射，而使10GPON和50GPON的双发封装体20发射的光信号发生全透射。

如图3和图4所示，单发封装体10、第四光学镜4的反射光路、第一光学镜的透射光路和光口形成GPON的下行通道。双发封装体20、第四光学镜4的透射光路、第一光学镜1的透射光路和光口形成XG(S)PON和50GPON的下行通道。光口、第一光学镜1的反射光路、第二光学镜2的反射光路、第三光学镜3的反射光路和双收封装体40形成GPON和XG(S)PON的上行通道。光口、第一光学镜1的反射光路、第二光学镜2的反射光路、第三光学镜3的透射光路和单收封装体30形成50GPON的上行通道。

如图5所示，光学镜组件包括第一光学镜1、第二光学镜2、第三光学镜3和第四光学镜4。光口、第一光学镜1和50GPON的单收封装体30依次共轴排布在第一光轴上，第三光学镜3、第四光学镜4，以及10GPON和50GPON的双发封装体20依次共轴排布在第二光轴上，第一光轴和第二光轴这两条轴线平行。第二光学镜2和第三光学镜3位于光口所在的第一光轴的两侧。单发封装体10垂直位于第三光学镜3所在的第二光轴的一侧，双收封装体40垂直位于第三光学镜3所在的第二光轴的一侧，且远离第二光学镜2。

其中，第一光学镜1上的膜层能够使50GPON的单收封装体30接收的光信号发生全透射，而使其他光信号发生全反射。第三光学镜3上的膜层能使GPON和10GPON的双收封装体40接收的光信号发生全透射，而使GPON的单发封装体10，以及10GPON和50GPON的双发封装体20发射的光信号发生全反射。第四光学镜4上的膜层，能够使10GPON和50GPON的双发封装体20发射的光信号发生全透射，而使GPON的单发封装体10发射的光信号发生全反射。

如图5所示，单发封装体10、第四光学镜4的反射光路、第三光学镜3的反射光路、第二光学镜2的反射光路、第一光学镜1的反射光路和光口形成GPON的下行通道。双发封装体20、第四光学镜4的透射光路、第三光学镜3的反射光路、第二光学镜2的反射光路、第一光学镜1的反射光路和光口形成XG(S)PON和50GPON的下行通道。光口、第一光学镜1的透射光路和单收封装体30形成50GPON的上行通道。光口、第一光学镜1的反射光路、第二光学镜2的反射光路、第三光学镜3的透射光路和双收封装体40形成GPON和XG(S)PON的上行通道。

可见，该光电转换组件中包括GPON通道、XG(S)PON通道和50GPON通道，支持GPON、XG(S)PON和50GPON四种ONU的混合接入。因此，PON系统中，对外提供一个光纤接口，可同时兼容GPON、XG(S)PON和50GPON业务，避免了改动现网结构，从而实现无缝高效的GPON的升级。

需要指出的是，光电转换组件包括单发封装体10和双发封装体20的方案中，至于单发封装体和双发封装体分别用来发送哪一种PON光信号，可以根据技术经验、封装工艺以及测试来设置。而且，光电转换组件也可以包括三发封装体，用来发射GPON的光信号、10GPON的光信号，以及50GPON的光信号。

同样，该光电转换组件包括单收封装体和双收封装体的方案中，至于单收封装体和双收封装体分别用来接收哪一种PON光信号，也可以根据技术经验、封装工艺以及测试来设置。而且，光电转换组件也可以包括三收封装体，用来接收GPON的光信号、10GPON的光信号，以及50GPON的光信号。

另外，单发封装体、双发封装体、单收封装体、双收封装体，以及光学镜组件之间的布置方式，也是可以根据技术经验、封装工艺以及测试来设置。

例如，接收封装体相较于发射封装体，可以更靠近光口。作为一种示例，如图3、图4和图5所示，单收封装体30，相较于单发封装体10以及双发封装体20，均更靠近光口，双收封装体40，相较于单发封装体10以及双发封装体20，均更靠近光口。

在一种示例中，该光电转换组件还可以包括准直镜，如图2至图5所示，光口处可以布置有准直镜，可以起到准直和汇聚的作用。

在一种示例中，每个封装体也可以包括准直镜，例如，每个封装体的内部布置准直镜，或者，在封装体的外部布置准直镜，或者，在封装体的管帽上布置准直镜。这里所述的封装体可以是上述的单发封装体10、双发封装体20、单收封装体30和双收封装体40中的任意一个。

在一种示例中，上述的单发封装体10和双发封装体20的内部可以采用平贴转折式，以减小组件宽度尺寸。

在一种示例中，可以在单发封装体10和双发封装体20中集成半导体制冷器(thermo electric cooler，TEC)，例如，可以在50GPON的单发封装体10中集成TEC，或者，在10GPON和50GPON的双发封装体20中集成TEC。也可以在GPON和10GPON的双发封装体20中集成TEC，或者，在10GPON的单发封装体10中集成TEC。

在一种示例中，集成有TEC的封装体，会增大封装体的高度，该情况下，光电转换组件的光口可以不在主光轴上，可以与主光轴之间有偏差，以增大侧向贴散热块的空间。

基于上述所述，该光电转换组件能够收发GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号，以及50GPON对应的光信号，那么，该光模块能够实现多发多收的三代PON共存的应用场景。因此，PON系统中，对外提供一个光纤接口，可同时兼容GPON、XG(S)PON和50GPON业务，避免了改动现网结构，从而实现无缝高效的GPON的升级。

而且，干线的光纤可以直接插入到该光模块中，而无需通过外置合波器，将三种光信号分开后，分别插入到对应的光模块中，进而可以减少光功率损耗。

另外，该光电转换组件采用双发同轴封装，以及双收同轴封装，结构和光路比较简单，减少制造难度，有利于光模块的小型化。

该光电转换组件中的光学镜组件中包括小角度滤波片，能够实现极窄分波。

本申请实施例还提供了一种光模块，该光模块包括上述所述的光电转换组件，该光模块的光电转换组件可以参见上述所述，此处不再一一赘述。

本申请实施例还提供了一种光通信设备，该光通信设备可以是路由器或交换机，该光通信设备可以包括上述所述的光模块，光模块的光接口用于连接光缆。其中，光模块可以集成在光通信设备中。光模块也可以通过可插拔的方式，插在光通信设备中，例如，光模块的电接口可插拔在光通信设备的光笼子接口中。

以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种光电转换组件，其特征在于，所述光电转换组件包括发射封装体、接收封装体和光学镜组件；

所述发射封装体包括至少一个激光器，用于发射多种PON对应的光信号；

所述接收封装体包括至少一个探测器，用于接收多种PON对应的光信号；

所述光学镜组件包括多个光学镜，用于将所述发射封装体的任一激光器发送的光信号导出，并将接收的光信号导至所述接收封装体的一个探测器中。

2.根据权利要求1所述的光电转换组件，其特征在于，所述发射封装体用于发射GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号；

所述接收封装体用于接收GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号。

3.根据权利要求1或2所述的光电转换组件，其特征在于，所述接收封装体，相较于所述发射封装体，靠近所述光电转换组件的光口。

4.根据权利要求3所述的光电转换组件，其特征在于，所述发射封装体包括单发封装体(10)和双发封装体(20)，所述光学镜组件包括第四光学镜(4)；

所述光电转换组件的光口、所述第四光学镜(4)和所述双发封装体(20)依次位于所述光电转换组件的主光轴上，所述双发封装体(20)位于所述第四光学镜(4)的透射光路上；

所述单发封装体(10)位于所述主光轴的一侧，所述第四光学镜(4)位于所述单发封装体(10)的发射光路上，且所述第四光学镜(4)的反射光路对应于所述光口。

5.根据权利要求3所述的光电转换组件，其特征在于，所述光电转换组件包括第一光轴和第二光轴，所述发射封装体包括单发封装体(10)和双发封装体(20)，所述光学镜组件包括第一光学镜(1)、第二光学镜(2)、第三光学镜(3)和第四光学镜(4)；

所述双发封装体(20)、所述第四光学镜(4)和所述第三光学镜(3)依次位于所述第二光轴上，所述单发封装体(10)位于所述第二光轴的一侧，所述第四光学镜(4)位于所述单发封装体(10)的发射光路上，所述双发封装体(20)位于所述第四光学镜(4)的透射光路上，所述第三光学镜(3)位于所述第四光学镜(4)的透射光路和反射光路上；

所述光电转换组件的光口和所述第一光学镜(1)位于所述第一光轴上，所述第二光学镜(2)和所述第三光学镜(3)位于所述第一光轴的异侧，所述第二光学镜(2)位于所述第三光学镜(3)的反射光路上，所述第一光学镜(1)位于所述第二光学镜(2)的反射光路上，所述第一光学镜(1)的反射光路对应于所述光口。

6.根据权利要求1或2所述的光电转换组件，其特征在于，所述发射封装体，相较于所述接收封装体，靠近所述光电转换组件的光口。

7.根据权利要求6所述的光电转换组件，其特征在于，所述发射封装体包括单发封装体(10)和双发封装体(20)，所述光学镜组件包括第一光学镜(1)、第二光学镜(2)和第三光学镜(3)；

所述光电转换组件的光口、所述第一光学镜(1)和所述第二光学镜(2)依次位于所述光电转换组件的主光轴上，所述双发封装体(20)位于所述主光轴的一侧，所述第一光学镜(1)位于所述双发封装体(20)的发射光路上，且所述第一光学镜(1)的反射光路对应于所述光口；

所述单发封装体(10)和所述第三光学镜(3)位于所述主光轴的异侧，且所述第三光学镜(3)位于所述单发封装体(10)的发射光路上，所述第二光学镜(2)位于所述第三光学镜(3)的反射光路上，且所述第二光学镜(2)的反射光路对应于所述光口。

8.根据权利要求3所述的光电转换组件，其特征在于，所述接收封装体包括单收封装体(30)和双收封装体(40)，所述光学镜组件包括第一光学镜(1)、第二光学镜(2)和第三光学镜(3)；

所述第一光学镜(1)和所述光电转换组件的光口，位于所述光电转换组件的主光轴上，所述第二光学镜(2)和所述第三光学镜(3)位于所述主光轴的异侧，且所述第二光学镜(2)位于所述第一光学镜(1)的反射光路上，所述第三光学镜(3)位于所述第二光学镜(2)的反射光路上，所述双收封装体(40)位于所述第三光学镜(3)的反射光路上，所述单收封装体(30)位于所述第三光学镜(3)的透射光路上。

9.根据权利要求3所述的光电转换组件，其特征在于，所述光电转换组件包括第一光轴和第二光轴，所述接收封装体包括单收封装体(30)和双收封装体(40)，所述光学镜组件包括第一光学镜(1)、第二光学镜(2)和第三光学镜(3)；

所述光电转换组件的光口、所述第一光学镜(1)和所述单收封装体(30)依次位于所述第一光轴上，且所述单收封装体(30)位于所述第一光学镜(1)的透射光路上；

所述第二光学镜(2)和所述第三光学镜(3)位于所述第一光轴的异侧，所述第二光学镜(2)位于所述第一光学镜(1)的反射光路上，所述第三光学镜(3)位于所述第二光学镜(2)的反射光路上，所述双收封装体(40)位于所述第三光学镜(3)的透射光路上。

10.根据权利要求6所述的光电转换组件，其特征在于，所述接收封装体包括单收封装体(30)和双收封装体(40)，所述光学镜组件包括第四光学镜(4)和第五光学镜(5)；

所述光电转换组件的光口、所述第四光学镜(4)和所述单收封装体(30)依次位于所述光电转换组件的主光轴上，且所述单收封装体(30)位于所述第四光学镜(4)的透射光路上；

所述双收封装体(40)和所述第五光学镜(5)位于所述主光轴的异侧，且所述第五光学镜(5)位于所述第四光学镜(4)的反射光路上，所述双收封装体(40)位于所述第五光学镜(5)的反射光路上。

11.根据权利要求2所述的光电转换组件，其特征在于，所述发射封装体包括单发封装体(10)和双发封装体(20)，所述单发封装体(10)和所述双发封装体(20)均包括所述激光器；

所述GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号中的两种光信号由所述双发封装体(20)发射，另一种光信号由所述单发封装体(10)发射。

12.根据权利要求11所述的光电转换组件，其特征在于，所述GPON对应的光信号和10GPON对应的光信号由所述双发封装体(20)发射，所述50GPON对应的光信号由所述单发封装体(10)发射。

13.根据权利要求11所述的光电转换组件，其特征在于，所述10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号由所述双发封装体(20)发射，所述GPON对应的光信号由所述单发封装体(10)发射。

14.根据权利要求2所述的光电转换组件，其特征在于，所述接收封装体包括单收封装体(30)和双收封装体(40)，所述单收封装体(30)和所述双收封装体(40)均包括所述探测器；

所述GPON对应的光信号、10GPON对应的光信号和50GPON对应的光信号中的两种光信号由所述双收封装体(40)接收，另一种光信号由所述单收封装体(30)接收。

15.根据权利要求14所述的光电转换组件，其特征在于，所述GPON对应的光信号和10GPON对应的光信号由所述双收封装体(40)接收，所述50GPON对应的光信号由所述单收封装体(30)接收。

16.根据权利要求1或2所述的光电转换组件，其特征在于，所述发射封装体为三发封装体。

17.根据权利要求1或2所述的光电转换组件，其特征在于，所述接收封装体为三收封装体。

18.根据权利要求1或2所述的光电转换组件，其特征在于，不同PON对应的发射光信号所属的波段不同，不同PON对应的接收光信号所属的波段不同，相同PON的发射光信号和接收光信号所属的波段不同。

19.一种光模块，其特征在于，所述光模块包括权利要求1至18任一所述的光电转换组件。

20.一种光通信设备，其特征在于，所述光通信设备包括权利要求19所述的光模块，所述光模块的光接口用于连接光缆。