CN2884703Y - 一种波分复用器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种波分复用器属于光纤通信领域，具体地说是一种用于高速光纤通信网络中的光纤到户的波分复用器。本实用新型的目的是提供一种高隔离度，低损耗、低成本的波分复用器。本实用新型波分复用器包括准直镜、滤光片、PIN光电管或雪崩光电管、激光管。当局端设备送入用户的信号到达光纤准直器1后，入射光通过滤光片2将下行的信号光反射至滤光片5，而进入光电管4，同时滤光片5让其中1490nm的光全部反射到光电管6，上行的信号则经过编码产生后控制激光器3发出上行信号。本实用新型下行入射光与滤光片2法线的夹角小于30度。本实用新型的优越性在于，这种WDM器件所用的滤光片数量减少，而且隔离度高、损耗低、性能稳定、容易满足通信系统的指标要求。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤通信领域，具体地说是一种用于高速光纤通信网络中的光纤到户(Fiber to the home——英文缩写为FTTH)的波分复用器。
背景技术
目前光纤通信中使用的波分复用器有三大类：①、密集波分复用器——DWDM，它主要用于远距离传输的主干网，其通信激光的波长间隔一般为1.6、或0.8、或0.4纳米(nm)等，信道数为16、32、80等等；②、粗波分复用器——CWDM，它主要用于城域网，其波长间隔一般为20nm，信道数为4或8等；③、波分复用器——WDM，它主要用于光纤到户，目前的光纤到户方案主要有两个波长的方案或三个波长的方案，其中上行激光的波长为1310nm，下行激光的波长为1490和1550nm。
FTTH是大容量高速信息传输的重要用户接入方式。各种光纤接入技术都可能用作FTTH的解决方案，包括有源光网络和无源光网络。现在广泛将波分复用(WDM)技术用于光接入网。无源光网络(PON)从承载的内容来分类，主要包括A/BPON(ATM PON)、EPON(Ethernet PON)以及GPON(Gigabit PON)等。与同类基于光纤的竞争技术相比，无源光网络(PON)拥有众多优势。首先，由于PON属于无源光学网，因而环路中没有有源电子器件，这意味着维护成本(OPEX)将显着降低。由于网络组件数量更少，因此故障点也将相应减少，进而运营支出(OPEX)与要求也会最大程度地降低。其次，PON架构是一种面向未来的架构，既能处理现在的语音、视频及数据应用，而且对未来新兴应用的处理能力也将毫不逊色。因此，拥有PON就不必担心未来昂贵的升级与功能增强费用了。PON使电信运营商可以推出更多种类的服务，进而增加收入。此外，借助PON架构，运营商还可提供各种利润较高的产品。因此，PON无疑是实现FTTH的最佳选择。因此，WDM技术在FTTH中是关键技术。
根据现在的发展趋势和运营商机制的不同，FTTH在有些国家使用的是“双网合一”、即IP(电话网)和PSTN(计算机数据网)合一，而有些国家是“三网合一”、即IP(电话网)和PSTN(计算机数据网)以及CATV(模拟和数字电视网)合一。当用“双网合一”时，WDM采用两向(两个方向)的器件(BIPLEXER)，其中一个方向上行、波长为1310纳米，一个方向下行、波长为1490或1550纳米；当用“三网合一”时，WDM采用三向(三个方向)的器件(TRIPLEXER)，其中一个方向上行、波长为1310nm，两个方向下行、波长为1490nm和1550nm。
在目前的两向和三向WDM器件中，两向的基本方案布局结构是(A)、(F)、(N)是光纤准直器，(C)、(I)、(U)、是激光发射管，(B)、(G)、(H)、(Q)、(T)是45度放置、短波通过、长波反射的滤光片，(D)、(J)、(L)、(P)、(R)是带通滤光片，(E)、(K)、(M)、(O)、(S)光电接收管(PD)。现以三向器件的布局和工作过程，当光纤上的信号由主干网络在运营商的局端设备(OLT)下来以后由光纤准直器(F)传输到滤光片(G)时，下行的光有1490nm和1550nm两个波长，(G)的功能是透过1310nm、1490nm的光，反射1550nm的光，因此，反射光(1550nm，一般携带CATV信号)就进入带通滤光片(J)并最终进入光电接收管(K)转换成电信号；透过的1490nm的光继续前进至滤光片(H)，(H)的功能是透过1310nm、反射1490nm的光，因此，(H)的反射光(1490nm，一般携带IP和PSTN的数据信号)就进入带通滤光片(L)并最终进入光电接收管(M)转换成电信号；网络是要进行数据交换的，因此、用户产生的上行数据由激光发射管(I)向反方向通过滤光片(H)、(G)和光纤准直器(F)耦合到光纤上形成上行的数据光信号。目前的方案的共同缺点是：透过短波长和反射长波长的光的分光滤光片均采用45度放置(入射光与滤光片法线的夹角——入射角是45度)，其信道隔离度在设计上就只能达到15到25分贝(dB)，这意味着有一部分光必然跑到不该去的信道，导致隔离度低，插入损耗也大；为了提高信道隔离度，只好在分光后又进行滤光，增加带通滤光片，实质上又增加了插入损耗、增加了元件、同时也增加了装配时间和难度，结果是提高了成本、降低了可靠性、降低了质量。此外，目前的方案由于滤光片45度放置，此时的性能对角度变化十分敏感，角度稍有变化性能相差很大，整个器件受温度、振动、材料性能等等的变化影响较大。
发明内容
针对原有产品的缺点，本实用新型的目的是提供一种高隔离度、低损耗、低成本的波分复用器。其基本原理是将分光滤光片放置在入射角不大于30度的位置以提高信道隔离度、降低插入损耗从而实现高性能的波分复用器。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案。这种高隔离度、低损耗、低成本的波分复用器包括准直镜、滤光片、PIN光电管或雪崩光电管(简称PD)、激光管(LD)。在准直器1的后置方向，先后布置了滤光片2和光电管3，其中滤光片2的法线与准直器1的法线呈15°夹角，在与准直器1的法线小于30°的下行方向，先后布置了滤光片5和光电管4在与滤光片5的法线呈15°夹角的方向布置了光电管6。本实用新型中一个三向WDM器件的具体原理(见附图1)。结合附图1，下面进一步描述本实用新型的具体结构和工作原理。当由主干网络在局端设备(OLT)和终端用户(家庭)之间，采用1根光纤进行连接。上行信号采用1310nm的波长，下行信号采用1490nm的波长。OLT的PON口所出的光纤通过合波器将1550nm的模拟或数字的CATV光信号合波到光纤上，经光耦合器分路后，连接终端用户设备ONU。ONU将1550nm的CATV信号分离出来，经光电转换，还原成为普通电视机可以接收的射频信号。本实用新型是当局端设备送入用户的信号到达光纤准直器1后，入射光通过滤光片2(透过1310±50nm，即透过1260-1360nm的光)将下行的在光纤中从左到右的方向，即用户需要的1490nm和1550nm的信号光反射至滤光片5，(透过1555±10nm)其中让1550nm的光全部透过(插入损耗小于0.1dB)而进入光电管4，最终还原成电视信号，当然还原过程包括解码过程；同时滤光片5让其中1490nm的光全部反射(滤光片对1490±10nm的光的反射损耗小于0.1dB)到光电管6，最终还原成IP网络和PSTN网络信号(实际上是电话网络和计算机互连网络的数据信号)；而用户需要与互连网交换的信号，即上行的信号(附图4中光纤从右到左的方向)则经过编码产生后控制激光器3发出上行信号(波长为1310±50nm)，上行信号全部通过滤光片2，插入损耗小于0.1dB；上述过程是完整的高速数据交换的过程，目前的速度可以达到10G/S、即10000M/S，每个用户真正独享1000M以上带宽，轻松支持可视电话、视频点播、远程医疗、远程教育等高宽带业务。在支持高速数据应用的同时，可以提供多种接口，使原本需要独立布线的多种业务通过一根光纤全部解决。WDM的速度是电缆网络(ADSL)速度的许多倍。本实用新型方案中关键的是WDM器件中的下行入射光与滤光片2法线的夹角(即入射角)小于30度而不是45度，本实用新型的下行入射光与滤光片2法线的夹角设计为15度。因为入射角为15度，所有的器件容易进行空间布置，更重要的是：此时WDM中的关键元件——滤光片的制造质量会大大提高，滤光片是通过光学镀膜的办法制造的元件，在光学薄膜的设计和生产中公知的技术是入射角越大，设计和制造的滤光片的隔离度越小、损耗越大、制造过程越复杂；入射角越小，设计和制造的滤光片的隔离度越大、损耗越小、制造过程越简单、成本越低。本实用新型中的入射角为15度时所用的滤光片的隔离度比较容易达到45dB以上而插入损耗在0.1dB以下，使所组成的WDM器件很容易满足通信系统的指标要求。滤光片的质量的提高又导致所使用滤光片数量减少。
本实用新型的优越性在于，这种WDM器件所用的滤光片数量减少，而且隔离度高、损耗低、性能稳定、容易满足通信系统的指标要求、成本低，减少了装配的难度和时间，特别适合大规模生产。
附图说明
图1，本实用新型波分复用器三向结构原理示意图。
图2，本实用新型波分复用器三向入射角15度的实例示意图。
图中，(1)准直器，(2)滤光片、(3)激光器、(4)光电管、(5)滤光片(6)光电管(7)WDM器件底盘。
具体实施方式
下面介绍一个具体的实施例子，如附图2，这是一个入射角为15度的三向WDM器件。
如附图2所示，(7)为WDM器件的底盘，所有的其它元件都粘接或焊接安装在底盘上。(1)为准直器，(2)为滤光片(透过1260-1360nm的光)，(3)为激光器，(4)为光电管，(5)为滤光片(透过1555±10nm的光)，(6)为光电管。
Claims (1)
1、一种波分复用器，包括准直镜、滤光片、PIN光电管或雪崩光电管和激光管，其特征是准直器(1)的后置方向，先后布置了滤光片(2)和光电管(3)，其中滤光片(2)的法线与准直器(1)的法线呈15°夹角，在与准直器(1的法线小于30°的下行方向，先后布置了滤光片(5)和光电管4在与滤光片(5)的法线呈15°夹角的方向布置了光电管(6)。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200520095331 CN2884703Y (zh) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 一种波分复用器 |
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| CN 200520095331 CN2884703Y (zh) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 一种波分复用器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN2884703Y true CN2884703Y (zh) | 2007-03-28 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN 200520095331 Expired - Lifetime CN2884703Y (zh) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 一种波分复用器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2884703Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103701532A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 武汉电信器件有限公司 | 一种10g pon olt光组件结构 |
-
2005
- 2005-02-28 CN CN 200520095331 patent/CN2884703Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| CN103701532A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 武汉电信器件有限公司 | 一种10g pon olt光组件结构 |
| CN103701532B (zh) * | 2013-12-27 | 2017-07-18 | 武汉电信器件有限公司 | 一种10g pon olt光组件结构 |
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