CN220653486U - 一种双向Combo-PON光路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双向Combo‑PON光路系统，涉及光通信技术领域。该系统包括发射TO、接收TO和传输组件；发射TO包括第一激光器、第二激光器和第一滤波片，第一激光器与第二激光器发射的光束相互垂直，第一滤波片与水平面呈一定角度放置于第一激光器与第二激光器之间；接收TO包括第一探测器、第二探测器和第二滤光片，第一探测器与第二探测器接收光的部分相互垂直设置，第二滤光片与水平面呈一定角度放置于第一激光器与第二激光器之间。本发明简化了Combo PON ONU器件的结构设计，降低了BOSA生产制作的难度，提高了产品的生产效率和良率。

Description

一种双向Combo-PON光路系统

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别是涉及一种双向Combo-PON光路系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，随着光通信宽带业务的高速发展，宽带业务已进入千兆时代。为了支撑大视频、业务云化等发展，常规GPON(Gigabit-Capable PON，吉比特无源光网络)需要升级切换为XGPON(10G非对称吉比特无源光网络)或XGSPON(10G对称吉比特无源光网络)。然而常规切换升级，之前的GPON就面临报废处理，而且也需要工作人员到现场升级，过程繁琐且效率不高。Combo-PON是GPON(Gigabit-Capable PON，吉比特无源光网络)和10G GPON的联合体，Combo-PON技术能够实现GPON向10G GPON平滑升级，只需远程切换，降低了人工费用，且GPON、XGPON和XGSPON可以在同一光猫中利用。因此Combo-PON技术方案的研发收到业界人员的广泛关注。

现有的Combo-PON ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)是由两个发射TO-Can(同轴封装光组件)和两个接收TO-Can，四个端口封装在一起的光器件，多端口光器件在BOSA(光收发一体组件)封装过程中，光路结构比较复杂，成品率较低，批量制造难度较高，生产比较困难。因此，如何提高多端口Combo-PON ONU的耦合效率和生产良率成为现有技术亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种双向Combo-PON光路系统，将激光器和探测器分别进行集成封装，通过合光输入输出实现光信号的收发过程，简化了ComboPON ONU器件的结构设计，降低了BOSA生产制作的难度，提高了产品的生产效率和良率。

本实用新型采用如下技术方案：

一种双向Combo-PON光路系统，包括；发射TO(同轴封装组件)、接收TO和传输组件；所述发射TO发出平行光后经传输组件传输至光传输元件，光传输元件传输过来的光经传输组件传输至接收TO；所述发射TO包括第一激光器、第二激光器和第一滤波片，所述第一激光器与第二激光器发射的光束相互垂直，所述第一滤波片与水平面呈一定角度(45°)放置于第一激光器与第二激光器之间；所述接收TO包括第一探测器、第二探测器和第二滤光片，所述第一探器与第二探测器接收光的部分相互垂直设置，所述第二滤光片与水平面呈一定角度(45°)放置于第一激光器与第二激光器之间，其中，以所述发射TO中心与光传输元件中心连线所在的面作为水平面。

进一步的，还包括金属组件座，所述发射TO、接收TO和传输组件均安装在金属组件座上。

进一步的，所述发射TO还包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜设置于第一激光器前方，第二透镜设置于第二激光器前方。

进一步的，所述发射TO还包括管帽，所述管帽位于发射TO的出口处，所述管帽为平窗管帽。

进一步的，所述接收TO还包括第三透镜，所述第三透镜位于接收TO的入口处。

进一步的，所述传输组件包括第三滤波片、第四透镜和光传输元件，光传输元件可以是尾纤，也可以是插芯适配器，作用为接收第一激光器和第二激光器发出的光，同时将输出第一探测器和第二探测器所需要的光；所述发射TO发出的平行光经过第三滤波片透射后经过第四透镜转换为汇聚光耦合入射至光传输元件，再从光传输元件传输至接收TO。

更进一步的，所述传输组件还包括自由空间隔离器，所述自由空间隔离器设置于发射TO和第三滤波片之间。

进一步的，所述第一激光器为10G 1270nm LD芯片，第二激光器为1.25G 1310nmLD芯片。

进一步的，所述第一探测器为10G 1577nm接收芯片，第二探测器为2.5G 1490nm接收芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型公开了一种双向Combo-PON光路系统，在常规BOSA光器件的结构基础上，将两颗发射激光器集成封装在一个发射TO中，两颗接收探测器也集成封装在一个接收TO中。然后再将两个新型TO装配到金属组件座中，通过合光输入输出，简化了Combo PONONU器件的结构设计，降低了BOSA生产制作的难度，提高了产品的生产效率和良率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型双向Combo-PON光路系统整体结构示意图；

图中：1、第一激光器，2、第二激光器，3、第一探测器，4、第二探测器，5、第一透镜，6、第二透镜，7、第三透镜，8、第四透镜，9、第一滤波片，10、第二滤光片，11、第三滤波片，12、自由空间隔离器，13、光传输元件，14、金属组件座，15、平窗管帽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

术语解释部分:本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本实用新型的具体含义。

实施例

一种双发双收一体的双向Combo-PON光路系统，如图1所示，包括；发射TO、接收TO、传输组件和金属组件座14，发射TO、接收TO和传输组件均可通过激光焊接、胶水固定等方式安装在金属组件座14上。金属组件座是光路系统的一个金属支撑架构，起固定发射TO、接收TO，滤光片、自由空间隔离器的作用。本实施例只是提出一种新型光路系统，不涉及具体结构。发射TO和接收TO均为同轴封装光组件，由Header、CAP、芯片组成，Header为芯片载体，CAP作用为将芯片与外界空气隔绝，具体材质不做要求。

发射TO包括第一激光器1、第二激光器2、第一滤波片9、第一透镜5和第二透镜6。第一激光器1与第二激光器2发射的光束相互垂直，第一滤波片9与水平面呈45°夹角放置于第一激光器1与第二激光器2之间，作用为将第一激光器1与第二激光器2发射的光合并输出到传输组件中。第一透镜5设置于第一激光器1前方，第二透镜6设置于第二激光器2前方。发射TO还包括管帽，管帽位于发射TO的出口处。管帽为平窗管帽15(CAP)其中，本实施例以发射TO中心与光传输元件中心连线所在的面作为水平面，所有滤波片放置角度可根据实际情况进行调整，能够形成完整光路即可。

在一种具体的实施方式中，本实用新型应用于Combo PON ONU的场景，所选取的芯片类型，第一激光器为10G 1270nm LD芯片，第二激光器为1.25G 1310nm LD芯片。在实际情况中，可根据不同的应用场景适应性的选择合适的芯片。

本实施例中，接收TO垂直于发射TO与光口(光传输元件的设置位置)的中心连线所在的平面。发射TO的中线与传输组件中所有的器件的中线均重合。

接收TO包括第一探测器3、第二探测器4、第三透镜7和第二滤光片10，第一探测器3与第二探测器4接收光的部分相互垂直设置，第二滤光片10与水平面呈45°夹角放置于第一激光器3与第二激光器4之间，作用为分离开第一探测器3与第二探测器4各自接收的光。第三透镜7位于接收TO的入口处。

在一种具体的实施方式中，本实用新型应用于Combo PON ONU的场景，所选取的芯片类型，第一探测器为10G 1577nm接收芯片，第二探测器为2.5G 1490nm接收芯片。在实际情况中，可根据不同的应用场景适应性的选择合适的芯片。

传输组件包括第三滤波片11、第四透镜8、自由空间隔离器12和光传输元件13，第三滤波片11呈一定角度倾斜放置于自由空间隔离器12和第三透镜7之间，第四透镜7位于光传输元件13与第三滤波片11之间。自由空间隔离器作用是隔离掉第一激光器和第二激光器发出光经传输组件反射，返回激光器的反射光。

再具体实施方式中，发射TO发出的平行光经过第三滤波片11透射后经过第四透镜8转换为汇聚光耦合入射至光传输元件13。自由空间隔离器12设置于第三滤波片之前，用于隔离反射光。本实施例中，光传输元件可以是尾纤，也可以是插芯适配器，其设置位置记作光口，作用为接收激光器1和激光器2发出的光，同时将输出探测器3和探测器4所需要的光。

本实施例中，所有滤光片全部为倾斜45°放置，第一滤光片9的作用为透射第一激光器1发出的光，90°偏转反射第二激光器2发出的光；同理，第二滤光片10的作用为透射第一探测器3需要的1577nm波长入射光，90°偏转反射第二探测器4需要的1490nm波长入射光；第三滤光片11的作用为透射第一激光器1和第二激光器2发出的光，90°偏转反射第一探测器3和第二探测器4需要的入射光。

本实施例中，透镜的作用是将平行光和汇聚光相互转换，第一透镜5将第一激光器1发出的1270nm汇聚光转换为平行光，第二透镜6将第二激光器2发出的1310nm汇聚光转换为平行光，第三透镜7将第三滤光片11 90°偏转反射过来的1577nm和1490nm平行光转换为汇聚光进入接收TO中；第四透镜8将发射TO发出来的1270nm和1310nm平行光转换为汇聚光汇聚耦合到光传输元件13中，同时将光传输元件13出来的接收所需要的1577nm和1490nm汇聚光转换为平行光在系统中传输。

本实用新型工作原理：发射TO方面，第一激光器发出的1270nm汇聚光经第一透镜转换为平行光，然后经第一滤光片透射发出。第二激光器发出的1310nm汇聚光经第二透镜转换为平行光，然后经第一滤光片90°偏转反射发出。1270nm和1310nm两束平行光汇合后经平窗CAP透射，然后在金属组件座中传输。汇合后的1270nm和1310nm平行光在金属组件座中经第三滤光片透射，然后经过第四透镜转换回汇聚光耦合入射到光传输元件中。

接收TO方面，光传输元件传输过来的1577nm和1490nm汇聚光经第四透镜转换为平行光在金属组件座中传输，转换后的平行光在金属组件座中经第三滤光片90°偏转反射，然后经第三透镜转换回汇聚光，经过第二滤光片时，1577nm的光透射经过第二滤光片，最后汇聚耦合在第一探测器光敏面中心，1490nm的光90°偏转反射经过第二滤光片，最后汇聚耦合在第二探测器光敏面中心。

最后应说明的是，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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (10)

1.一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，包括；发射TO、接收TO和传输组件；所述发射TO发出平行光后经传输组件传输至接收TO；所述发射TO包括第一激光器、第二激光器和第一滤波片，所述第一激光器与第二激光器发射的光束相互垂直，所述第一滤波片与水平面呈一定角度放置于第一激光器与第二激光器之间；所述接收TO包括第一探测器、第二探测器和第二滤光片，所述第一探测器与第二探测器接收光的部分相互垂直设置，所述第二滤光片与水平面呈一定角度放置于第一激光器与第二激光器之间。

2.如权利要求1所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，还包括金属组件座，所述发射TO、接收TO和传输组件均安装在金属组件座上。

3.如权利要求1所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，所述发射TO还包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜设置于第一激光器前方，第二透镜设置于第二激光器前方。

4.如权利要求1所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，所述发射TO还包括管帽，所述管帽位于发射TO的出口处，所述管帽为平窗管帽。

5.如权利要求4所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，以所述发射TO中心与光传输元件中心连线所在的面作为水平面。

6.如权利要求1所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，所述接收TO还包括第三透镜，所述第三透镜位于接收TO的入口处。

7.如权利要求6所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，所述传输组件包括第三滤波片、第四透镜和光传输元件；所述第三滤波片呈一定角度倾斜放置于自由空间隔离器和第三透镜之间，所述第四透镜位于光传输元件与第三滤波片之间；所述发射TO发出的平行光经过第三滤波片透射后经过第四透镜转换为汇聚光耦合入射至光传输元件，光传输元件传输过来的光经过第四透镜转换为平行光后经第三滤波片90°偏转反射入接收TO中。

8.如权利要求7所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，所述传输组件还包括自由空间隔离器，所述自由空间隔离器设置于第三滤波片之前。

9.如权利要求1所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，所述第一激光器为10G 1270nm LD芯片，第二激光器为1.25G 1310nm LD芯片。

10.如权利要求1所述的一种双向Combo-PON光路系统，其特征在于，所述第一探测器为10G 1577nm接收芯片，第二探测器为2.5G 1490nm接收芯片。