KR20200100122A - 광학 수신 컴포넌트, 조합형 송수신기 컴포넌트, 조합형 광학 모듈, olt, 및 pon 시스템 - Google Patents

광학 수신 컴포넌트, 조합형 송수신기 컴포넌트, 조합형 광학 모듈, olt, 및 pon 시스템 Download PDF

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Abstract

본 출원의 실시예들은 수신기 광학 서브-어셈블리, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리, 콤보 광학 모듈, 광학 회선 단말, 및 수동 광학 네트워크 시스템을 제공하고, 광학 통신 기술들의 분야에 관련된다. 이러한 수신기 광학 서브-어셈블리는 제1 트랜지스터-아웃라인 캔- 제1 트랜지스터-아웃라인 캔 상에 광 입사 홀이 배치됨 -을 포함하고, 이러한 제1 트랜지스터-아웃라인 캔에 제1 디멀티플렉서, 제1 광학 수신기, 제2 광학 수신기, 및 광학 렌즈 조합이 패키징된다. 광 입사 홀을 통해 제1 디멀티플렉서에 광이 진입하고, 제1 디멀티플렉서는 제1 파장의 광학 신호를 송신하도록 그리고 제2 파장의 광학 신호를 반사하도록 구성된다. 제1 광학 수신기는 제1 디멀티플렉서의 송신 광학 경로 상에 배치되고, 제1 광학 수신기는 제1 파장의 광학 신호를 수신하도록 구성된다. 광학 렌즈 조합은 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 광학 렌즈 조합은 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되는 제2 파장의 광학 신호를, 제2 광학 수신기에, 안내하도록 구성된다. 제2 광학 수신기는 제2 파장의 광학 신호를 수신하도록 구성된다.

Description

광학 수신 컴포넌트, 조합형 송수신기 컴포넌트, 조합형 광학 모듈, OLT, 및 PON 시스템
본 출원은 2017년 12월 27일자로 출원되고 발명의 명칭이 "RECEIVER OPTICAL SUB-ASSEMBLY, COMBO BI-DIRECTIONAL OPTICAL SUB-ASSEMBLY, COMBO OPTICAL MODULE, OLT, AND PON SYSTEM"인 중국 특허 출원 제201711456316.1호에 대한 우선권을 청구하며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
<기술 분야>
본 출원은 광학 통신 기술들의 분야에, 특히, 수신기 광학 서브-어셈블리, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리, 콤보 광학 모듈, 광학 회선 단말, 및 수동 광학 네트워크 시스템에 관련된다.
현대 사회의 발달, 정보 볼륨의 폭발적 성장, 및 특히 빅 데이터 시대의 출현으로, 네트워크 처리량 능력에 대한 요건들이 성장하고 있다. 매우-높은 대역폭 및 낮은 전자기 간섭과 같은 고유 특징들에 의해, 광학 송신은 점진적으로 현대의 통신을 위한 주류 해결책이 되고 있다. 특히, 현재 단계에서의 새로운 네트워크들, 예를 들어, FTTH(fiber to the home)에 의해 표현되는 액세스 네트워크가 대규모로 배치되고 있다.
액세스 네트워크 시나리오에 적용되는 광학 통신 네트워크는 수동 광학 네트워크(Passive Optical Network, PON)의 형태로 주로 존재한다. 광학 네트워크의 광범위한 채택과 수반되어, 큰 수량의 PON 네트워크들이 배치되고, 큰 수량의 통신 디바이스들이 요구된다. 광학 회선 단말(Optical Line Terminal, OLT)과 같은 관련된 통신 디바이스는 광학 모듈, 광학 모듈이 배치되는 보드, 및 서브랙을 주로 포함한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 광학 회선 단말(01)에서의 하나의 광학 모듈은 하나의 광학 분배 네트워크(Optical distribution network, ODN)(02)에 대응하고, 광학 네트워크 유닛들(Optical Network Unit, ONU)(03)의 특정 수량을 서비스한다. 도 1에서, 광학 분배 네트워크(02)는 x개의 광학 네트워크 유닛들(03)(ONU 1 내지 ONU x)에 대응하고, 각각의 광학 네트워크 유닛(03)은 하나의 사용자를 표현할 수 있다. 광학 네트워크에서의 필수 컴포넌트들로서, 광학 회선 단말(01) 및 광학 네트워크 유닛(03)에서의 광학 모듈들은 네트워크 신호 상의 광-대-전기 변환 및 송신을 수행하는 것을 담당하고, 네트워크의 정상 통신의 기저를 이룬다.
현재, 대규모로 배치되는 PON 네트워크는 2개의 타입들: 이더넷 수동 광학 네트워크 EPON(Ethernet Passive Optical Network, EPON) 및 기가비트-가능 수동 광학 네트워크(gigabit-capable passive optical network, GPON)를 포함한다. 이러한 2개의 타입들의 광학 네트워크는 2.5 Gbit/s 또는 1.25 Gbit/s의 레이트를 지원한다. 네트워크 대역폭의 업그레이드로, 배치될 차세대 네트워크는 10G-EPON 및 10G-GPON(XGPON이라고 또한 지칭됨)이고, 10 Gbit/s의 레이트를 지원한다. GPON은 설명을 위해 다음에서 예로서 사용된다. 동일한 것이 EPON 시나리오에 대해서 유효하다. 광학 신호의 파장에 관하여, GPON에서의 광학 회선 단말은 전송을 위한 1490-나노미터 파장 및 수신을 위한 1310-나노미터 파장을 사용하고, XGPON에서의 광학 회선 단말은 전송을 위한 1577-나노미터 및 수신을 위한 1270-나노미터를 사용한다. 현재 GPON 네트워크가 10G PON으로 업그레이드되는 것으로 가정하면, ODN 네트워크를 재구성할 가능성이 없다. 따라서, 현재 네트워크에 대해 서비스 확장이 수행될 필요가 있을 때, 다음의 시나리오가 분명히 존재한다: 사용자 측 상에서, 일부 사용자들은 XGPON으로의 업그레이드를 원하고, 일부 사용자들은 그렇지 않다. 결과적으로, 도 2에 도시되는 경우가 발생한다: 동일한 광학 분배 네트워크(02)에서, GPON 서비스 및 XGPON 서비스 양자 모두가 존재한다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 일부 광학 네트워크 유닛들(03)에서의 광학 모듈들은 GPON 광학 모듈들이고, 다른 광학 네트워크 유닛들(03)에서의 광학 모듈들은 XGPON 광학 모듈들이다. 이것은 XGPON 광학 서브-어셈블리들과 엄청난 수량의 이전 GPON 서브-어셈블리들의 공존의 쟁점을 유발한다. 광학 회선 단말(01)의 측 상에서는, 2개의 타입들의 OLT 광학 모듈들: GPON 광학 모듈 및 XGPON 광학 모듈들 양자 모두가 요구된다. 이러한 네트워킹 환경에서, GPON 및 XGPON의 업스트림 및 다운스트림 파장들을 멀티플렉싱하기 위해 파장 분할 멀티플렉싱(wavelength division multiplexing, WDM) 모듈(04)이 사용된다. 그러나, 실제 적용에서, WDM 모듈(04)이 외부적으로 배치되면, 도 2에 도시되는 바와 같이, 구성 비용이 높고, 큰 장비실 공간이 점유되고, 구성 및 케이블링이 복잡하고, 관리 및 유지보수가 어렵다.
본 출원의 실시예들은, 업스트림 및 다운스트림 파장들을 멀티플렉싱하고, 따라서 구성 비용을 감소시키고, 장비실 공간을 절감하고, 구성 및 케이블링을 단순화하고, 관리 및 유지보수를 용이하게 하기 위해, 수신기 광학 서브-어셈블리, 송신기 광학 서브-어셈블리, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리, 콤보 광학 모듈, 광학 회선 단말, 및 수동 광학 네트워크 시스템을 제공한다.
전술한 목적들을 달성하기 위해, 본 출원의 실시예들에서는 다음의 기술적 해결책들이 사용된다.
제1 양태에 따르면, 본 출원은 수신기 광학 서브-어셈블리를 제공하고, 이는, 제1 트랜지스터-아웃라인 캔- 제1 트랜지스터-아웃라인 캔 상에 광 입사 홀이 배치됨 -을 포함하고, 제1 트랜지스터-아웃라인 캔에 제1 디멀티플렉서, 제1 광학 수신기, 제2 광학 수신기, 및 광학 렌즈 조합이 패키징되고; 광 입사 홀을 통해 제1 디멀티플렉서에 광이 진입하고, 제1 디멀티플렉서는 제1 파장의 광학 신호를 송신하도록 그리고 제2 파장의 광학 신호를 반사하도록 구성되고; 제1 광학 수신기는 제1 디멀티플렉서의 송신 광학 경로 상에 배치되고, 제1 광학 수신기는 제1 파장의 광학 신호를 수신하도록 구성되고; 광학 렌즈 조합은 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 광학 렌즈 조합은 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되는 제2 파장의 광학 신호를, 제2 광학 수신기에, 안내하도록 구성되고, 제2 광학 수신기는 제2 파장의 광학 신호를 수신하도록 구성된다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 수신기 광학 서브-어셈블리에 따르면, 수신기 광학 서브-어셈블리에서의 제1 광학 수신기는 제1 파장의 광학 신호를 수신할 수 있고, 제2 광학 수신기는 제2 파장의 광학 신호를 수신할 수 있고, 제1 디멀티플렉서는 제1 파장의 광학 신호를 송신하도록 그리고 제2 파장의 광학 신호를 반사하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 상이한 파장들의 업스트림 광학 신호들이 분리되어, 업스트림 광학 신호들이 디멀티플렉싱 및 수신될 수 있다. 또한, 제1 디멀티플렉서는 수신기 광학 서브-어셈블리에 배치된다, 즉, 내장형 디멀티플렉서가 구현된다. 이러한 방식으로, 구성 비용이 감소되고, 장비실 공간이 절감되고, 구성 및 케이블링이 단순하고, 편리한 관리 및 유지보수가 구현된다. 또한, 트랜지스터-아웃라인 캔은 패키징을 위해 사용될 수 있고, 따라서 기존의 TO 패키징 프로세스와 호환가능하다. 이러한 것은 복잡한 맞춤형 하우징을 회피하고, 제조 비용을 감소시킨다.
가능한 구현에서, 광학 렌즈 조합은 굴절기 및 적어도 하나의 반사기를 포함하고, 굴절기는 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 굴절기에 의해 굴절되는 제2 파장의 광학 신호는 반사기들에 의해 연속적으로 반사된 후에 제2 광학 수신기에 진입한다. 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로와 제1 디멀티플렉서의 입사 광학 경로 사이의 끼인각이 비교적 작을 때, 굴절기는 제1 디멀티플렉서의 입사 광학 경로에 가까운 대략 수직 방향을 따라 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 굴절기에 진입한 후에, 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되는 광학 신호는 제1 디멀티플렉서의 입사 광학 경로로부터 멀어지는 방향으로 편향되어, 반사기를 배치하기에 충분한 공간이 존재한다.
가능한 구현에서, 반사기는 제1 반사기 및 제2 반사기를 포함하고, 굴절기는 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제1 반사기는 굴절기의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 제2 반사기는 제1 반사기의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제2 반사기의 반사 광학 경로는 제1 디멀티플렉서의 송신 광학 경로와 평행하고 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로와 일치한다. 따라서, 제1 광학 수신기 및 제2 광학 수신기는 동일한 측 상에 배치될 수 있다. 이러한 것은 기존의 TO 패키지 구조와 더 많이 부합하고, 더 콤팩트한 구조를 갖는다. 또한, 2개의 광학 수신기들의 수신 광학 경로들이 수직으로 결합될 수 있다는 점이 보장되고, 결합 효율이 개선된다.
가능한 구현에서, 제1 광학 수신기의 광 입사 방향으로 제1 광학 수신기의 수신 광학 경로 상에 제1 콘덴서 렌즈 및 제1 필터가 순차적으로 배치되고, 제2 광학 수신기의 광 입사 방향으로 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로 상에 제2 콘덴서 렌즈 및 제2 필터가 순차적으로 배치된다. 이러한 방식으로, 광학 신호에 대한 다른 미광의 영향을 방지하도록, 광 집중 및 필터링이 구현될 수 있다.
가능한 구현에서, 광학 렌즈 조합은 통합형 광학 프리즘이다. 이러한 광학 프리즘 상에 굴절 표면, 제1 반사 표면, 및 제2 반사 표면이 배치되고, 굴절 표면은 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제1 반사 표면은 굴절 표면의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 제2 반사 표면은 제1 반사 표면의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제2 반사 표면의 반사 광학 경로는 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로와 일치한다. 광학 렌즈 조합은 하나의 광학 프리즘 상에 통합되어, 구조가 콤팩트하고, 설치 및 제조가 더 용이하다.
가능한 구현에서, 제1 콘덴서 렌즈는 광학 프리즘의 표면 상의 제1 광 집중 표면이고, 제2 콘덴서 렌즈는 광학 프리즘의 표면 상의 제2 광 집중 표면이고, 제1 광 집중 표면은 제1 광학 수신기에 대응하고, 제2 광 집중 표면은 제2 광학 수신기에 대응한다. 이러한 방식으로, 제1 콘덴서 렌즈 및 제2 콘덴서 렌즈가 광학 프리즘 상에 통합될 수 있고, 전체 구조는 더 콤팩트하다.
가능한 구현에서, 제1 필터 및 제2 필터는 광학 프리즘 내로 삽입되고, 제1 필터는 제1 광 집중 표면과 제1 광학 수신기 사이에 위치되고, 제2 필터는 제2 광 집중 표면과 제2 광학 수신기 사이에 위치된다. 따라서, 필터가 용이하게 설치될 수 있다.
가능한 구현에서, 광학 프리즘은 지지 레그들을 포함하고, 제1 필터 및 제2 필터는 광학 프리즘의 지지 레그들 내로 삽입된다.
가능한 구현에서, 제1 필터와 제2 필터 양자 모두는 0-도 필터들이다.
가능한 구현에서, 제1 반사기와 제2 반사기 양자 모두는 전체 반사기들이다. 이러한 방식으로, 광학 신호의 감쇠가 방지될 수 있다.
가능한 구현에서, 제1 광학 수신기와 제2 광학 수신기 양자 모두는 포토다이오드들이다. 이러한 방식으로, 제1 파장의 광학 신호 및 제2 파장의 광학 신호는 출력을 위한 전기 신호로 변환될 수 있다.
가능한 구현에서, 광학 프리즘 상에 설치 표면이 존재하고, 제1 디멀티플렉서는 설치 표면 상에 고정되고, 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로는 굴절 표면을 통과한다. 이러한 방식으로, 제1 디멀티플렉서는 광학 프리즘 상에 고정되어, 설치 공간의 이용을 개선할 수 있다.
가능한 구현에서, 제1 트랜지스터-아웃라인 캔은 헤더 및 헤더 상에 배치되는 캡을 포함할 수 있고, 광학 프리즘은 헤더 상에 고정되고, 광학 프리즘과 헤더 사이에 설치 공간이 존재하고, 제1 광학 수신기 및 제2 광학 수신기는 설치 공간에 배치되고 헤더에 안전하게 연결된다. 이러한 방식으로, 설치 공간이 절감될 수 있다.
가능한 구현에서, 헤더는 핀들에 연결되고, 제1 광학 수신기 및 제2 광학 수신기는 증폭기를 사용하여 핀들에 연결된다. 따라서, 제1 광학 수신기 및 제2 광학 수신기에 의한 광-대-전기 변환 후에 생성되는 전기 신호들이 증폭될 수 있어, 이러한 전기 신호들은 출력을 위해 강화된다.
다른 가능한 구현에서, 광학 렌즈 조합은 적어도 하나의 반사기를 포함하고, 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되는 제2 파장의 광학 신호는 반사기들에 의해 연속적으로 반사된 후에 제2 광학 수신기에 진입한다.
가능한 구현에서, 광학 렌즈 조합은 제3 반사기를 포함하고, 이러한 제3 반사기는 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치된다. 이러한 방식으로, 광학 경로가 더 짧고, 더 작은 신호 손실이 야기된다.
가능한 구현에서, 제1 광학 수신기 및 제2 광학 수신기는 나란히 배치되고, 제3 반사기의 반사 광학 경로는 제1 디멀티플렉서의 송신 광학 경로와 평행하고 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로와 일치한다.
가능한 구현에서, 제1 광학 수신기의 광 입사 방향으로 제1 광학 수신기의 수신 광학 경로 상에 제3 콘덴서 렌즈 및 제3 필터가 순차적으로 배치되고, 제2 광학 수신기의 광 입사 방향으로 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로 상에 제4 콘덴서 렌즈 및 제4 필터가 순차적으로 배치된다. 이러한 방식으로, 광학 신호에 대한 다른 미광의 영향을 방지하도록, 광 집중 및 필터링이 구현될 수 있다.
가능한 구현에서, 투명 지지체를 추가로 포함하고, 이러한 투명 지지체는 하부 플레이트 및 루프 플레이트를 포함한다. 제1 디멀티플렉서는 하부 플레이트 상에 고정되고, 제3 반사기는 루프 플레이트 상에 고정되고 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 위치되고, 제1 광학 수신기 및 제2 광학 수신기는 하부 플레이트의 하부 표면 상에 배치된다. 따라서, 제1 디멀티플렉서 및 제3 반사기는 동일한 투명 지지체에 고정될 수 있어, 구조가 콤팩트하다.
가능한 구현에서, 투명 지지체를 추가로 포함하고, 이러한 투명 지지체는 제1 지지 플레이트 및 제2 지지 플레이트를 포함한다. 제1 지지 플레이트 및 제2 지지 플레이트는 간격을 두고 배치되고, 제3 반사기는 제1 지지 플레이트 및 제2 지지 플레이트 위에 배치된다. 따라서, 제1 디멀티플렉서에 의해 분열된 후, 수신된 광의 일부분이 직접 송신되고 제1 광학 수신기에 진입한다. 수신된 광의 다른 부분은 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되어 제1 지지 플레이트와 제2 지지 플레이트 사이의 갭을 통해 제3 반사기에 입사되고, 다음으로 제3 반사기에 의해 반사되어 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로를 따라 제2 광학 수신기에 진입한다. 이러한 실시예에서, 제1 지지 플레이트 및 제2 지지 플레이트는 투명 재료로 이루어질 수 있거나, 또는 불투명 재료로 이루어질 수 있다.
가능한 구현에서, 제3 콘덴서 렌즈는 하부 플레이트의 하부 표면 상의 제3 광 집중 표면이고, 제4 콘덴서 렌즈는 하부 플레이트의 하부 표면 상의 제4 광 집중 표면이다. 제3 광 집중 표면은 제1 광학 수신기에 대응하고, 제4 광 집중 표면은 제2 광학 수신기에 대응한다.
가능한 구현에서, 제3 필터 및 제4 필터는 투명 지지체 내로 삽입된다. 제3 필터는 제3 광 집중 표면과 제1 광학 수신기 사이에 위치되고, 제4 필터는 제4 광 집중 표면과 제2 광학 수신기 사이에 위치된다.
가능한 구현에서, 투명 지지체는 지지 레그들을 포함하고, 제3 필터 및 제4 필터는 투명 지지체의 지지 레그들 내로 삽입된다.
가능한 구현에서, 제1 트랜지스터-아웃라인 캔은 헤더 및 이러한 헤더 상에 배치되는 캡을 포함할 수 있고, 투명 지지체는 헤더 상에 고정되고, 투명 지지체와 헤더 사이에 설치 공간이 존재하고, 제1 광학 수신기 및 제2 광학 수신기는 이러한 설치 공간에 배치되고 헤더에 안전하게 연결된다. 이러한 방식으로, 설치 공간이 절감될 수 있다.
가능한 구현에서, 제1 파장의 광학 신호는 1310-nm 파장의 광학 신호이고, 제2 파장의 광학 신호는 1270-nm 파장의 광학 신호이거나; 또는 제1 파장의 광학 신호는 1270-nm 파장의 광학 신호이고, 제2 파장의 광학 신호는 1310-nm 파장의 광학 신호이다. 이러한 방식으로, GPON 및 XGPON의 광학 신호들이 수신될 수 있다.
제2 양태에 따르면, 본 출원은 송신기 광학 서브-어셈블리를 제공하고, 이는, 제2 트랜지스터-아웃라인 캔- 제2 트랜지스터-아웃라인 캔 상에 아웃-라이트 홀이 배치됨 -을 포함하고, 제2 트랜지스터-아웃라인 캔에 멀티플렉서, 제1 광학 송신기, 및 제2 광학 송신기가 패키징되고, 제1 광학 송신기는 제3 파장의 광학 신호를 전송할 수 있고, 제2 광학 송신기는 제4 파장의 광학 신호를 전송할 수 있고, 광학 멀티플렉서는 제1 광학 송신기 및 제2 광학 송신기의 전송 광학 경로들 상에 위치되고, 광학 멀티플렉서는 제3 파장의 광학 신호와 제4 파장의 광학 신호를 조합하고 조합된 광학 신호를 아웃-아웃-라이트 홀에 전송할 수 있다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 송신기 광학 서브-어셈블리에 따르면, 제1 광학 송신기는 제3 파장의 광학 신호를 전송할 수 있고, 제2 광학 송신기는 제4 파장의 광학 신호를 전송할 수 있고, 멀티플렉서는 전송을 위해 제3 파장의 광학 신호와 제4 파장의 광학 신호를 조합할 수 있다. 이러한 방식으로, 다운스트림 광학 신호들이 멀티플렉싱되고 전송될 수 있다. 또한, 멀티플렉서가 송신기 광학 서브-어셈블리에 배치되고, 따라서 외부 멀티플렉서는 요구되지 않는다. 이러한 경우, 구성 비용이 감소되고, 장비실 공간이 절감되고, 구성 및 케이블링이 단순하고, 편리한 관리 및 유지보수가 구현된다. 또한, 트랜지스터-아웃라인 캔이 패키징을 위해 사용되고, 따라서 기존의 TO 패키징 프로세스와 호환가능하다. 이러한 것은 복잡한 맞춤형 하우징을 회피하고, 제조 비용을 감소시킨다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 멀티플렉서는 도파관 멀티플렉서이다. 이러한 도파관 멀티플렉서는 제1 입력 단자, 제2 입력 단자, 및 출력 단자를 포함한다. 결합 및 매칭이 제1 입력 단자 및 제1 광학 송신기 상에서 수행되고, 결합 및 매칭이 제2 입력 단자 및 제2 광학 송신기 상에서 수행된다. 출력 단자는 제2 트랜지스터-아웃라인 캔 상의 아웃-라이트 홀에 대응한다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자는 각각 도파관 멀티플렉서의 2개의 대향 측벽들 상에 위치되고 출력 단자의 아웃-라이트 방향에 수직이다. 제1 광학 송신기의 전송 광학 경로 및 제2 광학 송신기의 전송 광학 경로는 출력 단자의 아웃-라이트 방향으로 스태거형 방식으로 배치된다. 따라서, 설치 공간이 절감될 수 있고, 제1 광학 송신기에 의해 방출되는 광과 제2 광학 송신기에 의해 방출되는 광 사이의 상호 간섭이 방지될 수 있다.
제2 양태의 다른 가능한 구현에서, 광학 멀티플렉서는 슬라이드 멀티플렉서이고, 이러한 슬라이드 멀티플렉서는 제3 파장의 광학 신호를 송신할 수 있고 제4 파장의 광학 신호를 반사할 수 있다. 제1 광학 송신기 및 제2 광학 송신기는 나란히 배치된다. 슬라이드 멀티플렉서와 아웃-라이트 홀 양자 모두가 제1 광학 송신기의 전송 광학 경로 상에 위치된다. 제4 반사기가 제2 광학 송신기의 전송 광학 경로 상에 배치되고, 이러한 제4 반사기는 제2 광학 송신기에 의해 방출되는 제4 파장의 광학 신호를, 슬라이드 멀티플렉서에, 반사할 수 있다. 슬라이드 멀티플렉서는 제3 파장의 광학 신호와 제4 파장의 광학 신호를 조합하고, 조합된 광학 신호를 아웃-라이트 홀에 전송할 수 있다. 슬라이드 멀티플렉서가 사용되는 구조는, 기존의 TO 패키징 프로세스에 적응하기 위해, 제1 광학 송신기 및 제2 광학 송신기로 하여금 나란히 배치되게 할 수 있다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 시준 렌즈가 아웃-라이트 홀에 배치된다. 이러한 방식으로, 광이 아웃-라이트 홀로부터 직선으로 방출될 수 있어, 광학 신호를 방향 이탈로부터 방지한다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 제1 시준 렌즈가 제1 광학 송신기와 멀티플렉서 사이에 배치되고, 제2 시준 렌즈가 제2 광학 송신기와 멀티플렉서 사이에 배치된다. 이러한 방식으로, 광은 제1 광학 송신기 및 제2 광학 송신기로부터 직선으로 방출될 수 있어, 광학 신호를 방향 이탈로부터 방지한다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 제1 광학 송신기 및 제2 광학 송신기는 레이저 다이오드들이다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 제1 광학 송신기 또는 제2 광학 송신기는 냉각된 레이저이고, 이러한 냉각된 레이저는 온도 제어기에 연결된다. 이러한 방식으로, 냉각된 레이저의 동작 온도가 조절될 수 있다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 제1 광학 송신기 및 제2 광학 송신기는 모니터 포토다이오드(Monitor Photo-diode, MPD)에 연결되고, 이러한 모니터 포토다이오드는 제1 광학 송신기 및 제2 광학 송신기의 동작 상태들을 모니터링하도록 구성된다.
제2 양태의 가능한 구현에서, 제3 파장의 광학 신호는 1577-nm 파장의 광학 신호이고, 제4 파장의 광학 신호는 1490-nm 파장의 광학 신호이다. 대안적으로, 제3 파장의 광학 신호는 1490-nm 파장의 광학 신호이고, 제4 파장의 광학 신호는 1577-nm 파장의 광학 신호이다. 이러한 방식으로, GPON 및 XGPON의 광학 신호들이 전송될 수 있다.
제3 양태에 따르면, 본 출원은 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리를 추가로 제공하며, 이는,
하우징- 하우징에 광학 송신 채널이 배치되고, 광학 송신 채널 상에 제2 디멀티플렉서가 배치되고, 광학 송신 채널과 통신하는 광학 수신 포트, 광학 송신 포트, 및 광학 파이버 연결 포트가 하우징에 배치됨 -; 및
수신기 광학 서브-어셈블리- 수신기 광학 서브-어셈블리는 제1 양태의 임의의 기술적 해결책에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리이고, 수신기 광학 서브-어셈블리는 광학 수신 포트에서 패키징됨 -를 포함한다.
제2 디멀티플렉서는 광학 파이버 연결 포트로부터 진입하는 제1 파장의 광학 신호 및 제2 파장의 광학 신호를, 광학 수신 포트에, 반사할 수 있다.
제4 양태에 따르면, 본 출원은 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리를 제공하고, 이는,
하우징- 하우징에 광학 송신 채널이 배치되고, 광학 송신 채널 상에 제2 디멀티플렉서가 배치되고, 광학 송신 채널과 통신하는 광학 수신 포트, 광학 송신 포트, 및 광학 파이버 연결 포트가 하우징에 배치됨 -; 및
송신기 광학 서브-어셈블리- 송신기 광학 서브-어셈블리는 제2 양태의 임의의 기술적 해결책에 따른 송신기 광학 서브-어셈블리이고, 송신기 광학 서브-어셈블리는 광학 송신 포트에서 패키징됨 -를 포함한다.
제2 디멀티플렉서는 송신기 광학 서브-어셈블리에 의해 방출되는 제3 파장의 광학 신호 및 제4 파장의 광학 신호를, 광학 파이버 연결 포트에, 송신할 수 있다.
제5 양태에 따르면, 본 출원은 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리를 제공하고, 이는,
하우징- 하우징에 광학 송신 채널이 배치되고, 광학 송신 채널 상에 제2 디멀티플렉서가 배치되고, 광학 송신 채널과 통신하는 광학 수신 포트, 광학 송신 포트, 및 광학 파이버 연결 포트가 하우징에 배치됨 -;
수신기 광학 서브-어셈블리- 수신기 광학 서브-어셈블리는 제1 양태의 임의의 기술적 해결책에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리이고, 수신기 광학 서브-어셈블리는 광학 수신 포트에서 패키징됨 -; 및
송신기 광학 서브-어셈블리- 송신기 광학 서브-어셈블리는 제2 양태의 임의의 기술적 해결책에 따른 송신기 광학 서브-어셈블리이고, 송신기 광학 서브-어셈블리는 광학 송신 포트에서 패키징됨 -를 포함한다.
제2 디멀티플렉서는 광학 파이버 연결 포트로부터 진입하는 제1 파장의 광학 신호 및 제2 파장의 광학 신호를, 광학 수신 포트에, 반사할 수 있고, 송신기 광학 서브-어셈블리에 의해 방출되는 제3 파장의 광학 신호 및 제4 파장의 광학 신호를, 광학 파이버 연결 포트에, 송신할 수 있다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리에 따르면, 수신기 광학 서브-어셈블리는 제1 양태의 임의의 기술적 해결책에서의 수신기 광학 서브-어셈블리이고, 송신기 광학 서브-어셈블리는 제2 양태의 임의의 기술적 해결책에서의 송신기 광학 서브-어셈블리이다. 따라서, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리는 업스트림 광학 신호들의 디멀티플렉싱 및 수신 및 다운스트림 광학 신호들의 멀티플렉싱 및 전송을 구현할 수 있다. 또한, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 하우징 구조는 기존의 BOSA 패키지 구조에 적용가능하여, 패키징 프로세스가 구현하기 용이하고, 복잡한 외부 튜브형 바디의 제조가 회피되고, 제조 효율 및 수율이 개선된다.
제5 양태의 가능한 구현에서, 광학 송신 채널은 광학 송신 포트와 광학 파이버 연결 포트를 연결하는 제1 광학 채널 및 광학 수신 포트와 제1 광학 채널을 연결하는 제2 광학 채널을 포함한다. 제2 디멀티플렉서는 제1 광학 채널과 제2 광학 채널의 접합부에 배치된다. 이러한 광학 채널은 단순한 구조를 갖고, 기존의 BOSA 하우징 제조 프로세스와 부합한다. 이러한 것은 제조 효율을 개선한다.
제5 양태의 가능한 구현에서, 송신기 광학 서브-어셈블리와 제2 디멀티플렉서 사이의 광학 송신 채널에 아이솔레이터가 배치된다. 이러한 아이솔레이터는 네트워크에서 송신기 광학 서브-어셈블리의 성능에 대한 반사 광의 영향을 감소시킨다.
제6 양태에 따르면, 본 출원은 콤보 광학 모듈을 제공하고, 이는 제1 양태에서의 수신기 광학 서브-어셈블리, 또는 제2 양태에서의 송신기 광학 서브-어셈블리, 또는 제3 양태, 제4 양태, 및 제5 양태에서의 기술적 해결책들 중 어느 하나에서의 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리 및 전기 서브-어셈블리를 포함하고, 이러한 전기 서브-어셈블리는 양방향 광학 서브-어셈블리에서 수신기 광학 서브-어셈블리 및 송신기 광학 서브-어셈블리에 전기적으로 연결된다.
제7 양태에 따르면, 본 출원은 광학 회선 단말을 제공하고, 이는 제6 양태의 기술적 해결책에서의 콤보 광학 모듈을 포함한다.
제7 양태의 가능한 구현에서, 광학 회선 단말은 콤보 광학 모듈을 장착하도록 구성되는 보드, 및 서브랙을 추가로 포함한다.
제8 양태에 따르면, 본 출원은 수동 광학 네트워크 시스템을 제공하고, 이는,
광학 회선 단말- 광학 회선 단말은 제7 양태에서의 임의의 기술적 해결책에서의 광학 회선 단말임 -;
광학 분배 네트워크- 광학 분배 네트워크는 광학 회선 단말에 연결됨 -; 및
복수의 광학 네트워크 유닛들- 복수의 광학 네트워크 유닛들은 광학 분배 네트워크에 연결됨 -을 포함한다.
복수의 광학 네트워크 유닛들에서의 일부 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 GPON 광학 모듈들이고, 다른 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 XGPON 광학 모듈들이다.
대안적으로, 복수의 광학 네트워크 유닛들에서의 일부 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 EPON 광학 모듈들이고, 다른 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 10G-EPON 광학 모듈들이다.
복수의 광학 네트워크 유닛들에서의 광학 모듈들은 GPON 광학 모듈, XGPON 광학 모듈, 25G-GPON 광학 모듈, 및 50G-GPON 광학 모듈 중 적어도 2개를 포함한다는 점이 이해될 수 있다. 대안적으로, 복수의 광학 네트워크 유닛들에서의 광학 모듈들은 EPON 광학 모듈, 10G-EPON 광학 모듈, 25G-EPON 광학 모듈, 및 50G-EPON 광학 모듈 중 적어도 2개를 포함한다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 콤보 광학 모듈, 광학 회선 단말, 및 수동 광학 네트워크 시스템에 따르면, 콤보 광학 모듈은 제1 양태에서의 송신기 광학 서브-어셈블리, 제2 양태에서의 수신기 광학 서브-어셈블리, 또는 제3 양태, 제4 양태 및 제5 양태의 기술적 해결책들 중 어느 하나에서의 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리를 사용한다. 따라서, 콤보 광학 모듈은 업스트림 광학 신호들의 디멀티플렉싱 및 수신 및 다운스트림 광학 신호들의 멀티플렉싱 및 전송을 구현할 수 있다. 또한, 콤보 광학 모듈에서의 양방향 광학 서브-어셈블리의 하우징 구조는 기존의 BOSA 하우징 구조에 적용가능하여, 제조 및 패키징 프로세스가 구현하기 용이하고, 외부 튜브형 바디의 복잡한 제조가 회피되고, 제조 효율 및 수율이 개선된다. 따라서, 광학 송신 모듈 및 수동 광학 네트워크 시스템의 구성 비용이 감소된다.
도 1은 수동 광학 네트워크에서의 네트워크 디바이스 구성의 도면이다.
도 2는 본 출원의 실시예가 본 출원의 실시예에 적용가능한 네트워크 디바이스 구성의 개략적인 구조도이다.
도 3은 양방향 광학 서브-어셈블리의 전형적인 패키지 구조의 개략도이다.
도 4는 송신기 광학 서브-어셈블리의 전형적인 패키지 구조의 개략도이다.
도 5는 수신기 광학 서브-어셈블리의 전형적인 패키지 구조의 개략도이다.
도 6은 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 개략적인 구조도이다;
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 전체 아키텍처의 개략도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 패키지 구조의 개략도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리의 패키지 구조의 개략도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리의 광학 경로의 개략도이다.
도 11은 본 출원의 실시예에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리의 광학 프리즘의 개략 구조도이다.
도 12는 본 출원의 다른 실시예에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리의 광학 경로의 개략도이다.
도 13은 본 출원의 다른 실시예에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리의 패키지 구조의 개략도이다.
도 14는 본 출원의 다른 실시예에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리에서의 투명 지지체의 개략 구조도이다.
도 15는 다른 구조가 투명 지지체를 위해 사용될 때의 수신기 광학 서브-어셈블리의 개략 구조도이다.
도 16은 방향 A로부터의 도 15에서의 구조의 부분 개략도이다.
도 17은 본 출원의 실시예에 따른 송신기 광학 서브-어셈블리의 광학 경로의 개략도이다.
도 18은 본 출원의 실시예에 따른 송신기 광학 서브-어셈블리의 패키지 구조의 개략도이다.
도 19는 본 출원의 다른 실시예에 따른 송신기 광학 서브-어셈블리의 광학 경로의 개략도이다.
도 20은 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 송신기 광학 서브-어셈블리의 패키지 구조의 개략도이다.
도 21은 본 출원의 실시예에 따른 수동 광학 네트워크 시스템의 네트워킹 구조도이다.
본 출원의 실시예들은 수신기 광학 서브-어셈블리, 송신기 광학 서브-어셈블리, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리, 콤보 광학 모듈, 및 수동 광학 네트워크 시스템에 관련된다. 다음은 전술한 실시예들에서의 개념들을 간단히 설명한다:
수동 광학 네트워크(Passive Optical Network, PON): 수동 광학 네트워크는 OLT와 ONU 사이의 ODN(optical distribution network)이고, 이러한 PON에는 어떠한 능동 전자 디바이스도 존재하지 않는다.
광학 분배 네트워크(Optical distribution network, ODN): ODN은 PON 디바이스들에 기초하는 FTTH(fiber-to-the-home) 네트워크이다. 이러한 ODN의 기능은 OLT와 ONU 사이의 광학 송신 채널을 제공하는 것이다.
파장 분할 멀티플렉싱(wavelength division multiplexing, WDM): 파장 분할 멀티플렉싱은, 상이한 파장들의 (다양한 정보를 운반하는) 2개 이상의 광학 캐리어 신호들이 멀티플렉서를 사용하여 송신 단부에서 조합되고, 송신을 위해 광학 경로 상의 동일한 광학 파이버에 결합되는 기술을 지칭한다. 수신 단부에서, 다양한 파장들의 광학 캐리어들은 디멀티플렉서를 사용하여 분리되고, 다음으로 광학 수신기는 원래 신호를 복구하기 위해 추가의 처리를 수행한다. 동일한 광학 파이버에서의 상이한 파장들의 2개 이상의 광학 신호들을 동시에 송신하는 이러한 기술은 파장 분할 멀티플렉싱이라고 지칭된다.
광학 송신 모듈: 광학 송신 모듈은 줄여서 광학 모듈이라고 지칭되고, 2개의 부분들: 양방향 광학 서브-어셈블리(Bi-directional Optical sub-assembly, BOSA) 및 전기 서브-어셈블리(Electrical Subassembly, ESA)를 주로 포함한다. 광학 송신 모듈은 양방향 광학 서브-어셈블리의 핀을 주변 ESA(electrical sub-assembly)에 전기적으로 연결하고, 다음으로 양방향 광학 서브-어셈블리 및 주변 전기 서브-어셈블리를 광학-모듈 하우징 내에 장착하는 것에 의해 형성된다.
양방향 광학 서브-어셈블리(Bi-directional Optical sub-assembly, BOSA): BOSA는 송신기 광학 서브-어셈블리(transmitter Optical sub-assembly, TOSA) 및 수신기 광학 서브-어셈블리(Receiver Optical sub-assembly, ROSA)를 주로 포함한다.
송신기 광학 서브-어셈블리(Transmitter Optical sub-assembly, TOSA): TOSA의 기능은 전기 신호를 광학 신호로 변환하고, 이러한 광학 신호를 송신을 위해 광학 파이버에 입력하는 것이다.
수신기 광학 서브-어셈블리(Receiver Optical sub-assembly, ROSA): ROSA의 기능은 광학 파이버를 통해 송신되는 광학 신호를 수신하고, 이러한 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 것이다.
BOSA(bi-directional optical sub-assembly)는 광학 모듈에서 필수 컴포넌트이고, 광학 신호를 전송 및 수신하기 위해 사용될 수 있다. 전형적인 BOSA 구조가 도 3에 도시되고, 이는 하우징(05), 하우징(05)에서의 내장형 송신기 광학 서브-어셈블리(Transmitter Optical sub-assembly, TOSA)(06), 수신기 광학 서브-어셈블리(Receiver Optical sub-assembly, ROSA)(07), 하우징(05)에 배치되는 디멀티플렉서(08), 및 하우징(05)의 단부에 연결되는 광학 파이버 연결 페룰(09) 및 광학 파이버(091)를 포함한다. 송신기 광학 서브-어셈블리(06)의 기능은 전기 신호를 광학 신호로 변환하고, 송신을 위해 이러한 광학 신호를 광학 파이버(091)에 입력하는 것이다. 수신기 광학 서브-어셈블리(07)의 기능은 광학 파이버로부터 입력되는 광학 신호를 수신하고, 이러한 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 것이다. 일반적으로, 전송되고 수신되는 광의 파장들이 상이하기 때문에, 디멀티플렉서(08)는 하우징(05)에서 2개의 파장들을 분리할 것이 요구된다. 디멀티플렉서의 기능은 일부 파장들의 광을 송신하고 다른 파장들의 광을 반사하는 것이다. 광학 전송 경로는 도 3에서 실선 화살표에 의해 도시된다. 송신기 광학 서브-어셈블리(06)에 의해 방출되는 광은 디멀티플렉서(08)를 통해 직선으로 송신되고, 다음으로 송신을 위해 광학 파이버(091)에 진입한다. 광학 수신 경로는 도 3에서 파선 화살표에 의해 도시된다. 광학 파이버(091)를 통해 송신되는 광학 신호는 디멀티플렉서(08) 상에서 반사되고, 수신기 광학 서브-어셈블리(07)는 정확히 반사 광학 경로 상에 있어, 광학 신호를 수신한다.
별도의 TOSA 및 ROSA에 대해, 송신기(레이저 다이오드) 및 수신기(포토다이오드)와 같은 디바이스들의 재료 특징들로 인해, TOSA 및 ROSA는 환경에서 수증기 및 산소에 민감하다. TOSA 및 ROSA가 대응하는 가스들에 노출되면, 디바이스들의 성능이 시간에 따라 악화될 수 있어, 결함을 야기한다. 따라서, 트랜지스터-아웃라인 캔(Transistor-Outline can, TO CAN)의 형태가 패키징을 위해 일반적으로 사용되고, 생산 프로세스에서 밀폐 기술이 사용된다. 특정 방법은, 순수 질소 환경에서 헤더에 캡을 용접하는 것이다.
구체적으로, 도 4는 TOSA의 패키지 구조의 도면이다. TOSA는 핀들을 갖는 금속 헤더(Header)(061), 캡(Cap)(062), 헤더 상에 배치되는 포토다이오드(photodiode, PD)(063), 서브마운트(Submount)(064), 레이저 다이오드(Laser diode, LD)(065), 히트 싱크(히트 싱크)(066), 및 윈도우(Window)(067)를 주로 포함한다. 헤더 상의 핀들(068)은 금 와이어들을 통해 레이저 다이오드(065) 상의 신호 전극들에 연결되어, 전자-대-광 변환을 위해 외부 전기 신호가 레이저 다이오드(065)에 송신될 수 있다.
도 5는 ROSA의 패키지 구조의 도면이다. ROSA는 핀들을 갖는 금속 헤더(Header)(071), 캡(Cap)(072), 트랜스-임피던스 증폭기(Trans-impedance amplifier, TIA)(073), 서브마운트(Submount)(074), 포토다이오드(Photodiode)(075), 커패시터(076), 및 구체 렌즈(077)를 주로 포함한다. 포토다이오드(075)에 의해 광-대-전기 변환 후에 획득되는 신호는 헤더 상의 핀들(078)을 통해 출력될 수 있다.
외부에 배치되는 WDM 모듈이 있는 구조는 높은 구성 비용, 점유되는 큰 장비실 공간, 복잡한 구성 및 케이블링, 및 어려운 관리 및 유지보수로 이어진다. 따라서, WDM 모듈이 광학 모듈에 배치될 수 있다.
다음은 설명을 위한 예로서 GPON을 사용한다. 동일한 것이 EPON 시나리오에 대해서 유효하다.
임의의 2개의 상이한 송신 레이트들을 동시에 지원할 수 있는 광학 모듈은 콤보(Combo) 광학 모듈이라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 이러한 콤보 광학 모듈은 GPON, XGPON, 25G GPON, 및 50G GPON 중 임의의 2개의 레이트들을 동시에 지원할 수 있거나, 또는 EPON, 10GEPON, 25G EPON 및 50G EPON 중 임의의 2개의 레이트들을 동시에 지원할 수 있다. 이러한 콤보 광학 모듈은 광학 모듈이라고 또한 지칭될 수 있다는 점이 이해될 수 있다.
광학 신호의 사용된 파장에 관하여, GPON에서의 광학 회선 단말은 전송을 위한 1490-나노미터 파장 및 수신을 위한 1310-나노미터 파장을 사용하고; XGPON에서의 광학 회선 단말은 전송을 위한 1577-나노미터 및 수신을 위한 1270-나노미터를 사용한다. 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리에서, 2개의 파장들의 광학 신호들의 수신 및 전송은 특정 구조 설계를 사용하여 공존할 필요가 있다. 이러한 것은 일련의 WDM 모듈들(멀티플렉서 또는 디멀티플렉서)이 2개의 파장들의 광학 신호들을 조합하고 분리할 것을 요구한다. 또한, 특정 협대역 필터는, 다른 가능한 미광을 추가로 필터링하기 위해, 수신기 이전에 배치될 필요가 있다. 예를 들어, 1270-nm 대역만을 통과하는 0-도 필터가 1270-nm 수신기 이전에 배치되어야 하고; 1310-nm 대역만을 통과하는 0-도 필터가 1310-nm 수신기 이전에 배치되어야 한다.
도 6은 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 개략적인 구조도이다. 이러한 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리는 하우징(05a)을 주로 포함한다. 이러한 하우징(05a)에는 제1 송신기 광학 서브-어셈블리(06a), 제2 송신기 광학 서브-어셈블리(06b), 제1 수신기 광학 서브-어셈블리(07a), 및 제2 수신기 광학 서브-어셈블리(07b)가 제공된다. 제1 디멀티플렉서(08a), 제2 디멀티플렉서(08b), 및 멀티플렉서(08c)가 하우징(05a)에 배치된다. 하우징(05a)의 좌측 단부는 광학 파이버 액세스 포트(051a)이다. 광학 파이버 액세스 포트(051a)를 통해 하우징(05a)에 진입한 후에, 1270-nm 광학 신호는 제1 디멀티플렉서(08a)에 의해 반사되어 제1 수신기 광학 서브-어셈블리(07a)에 진입한다. 광학 파이버 액세스 포트(051a)를 통해 하우징(05a)에 진입한 후에, 1310-nm 광학 신호는 제1 디멀티플렉서(08a)를 통해 송신되고 제2 디멀티플렉서(08b)에 의해 반사되어 제2 수신기 광학 서브-어셈블리(07b)에 진입한다. 멀티플렉서(08c)에 의해 반사된 후, 제1 송신기 광학 서브-어셈블리(06a)에 의해 전송되는 광은 제2 디멀티플렉서(08b) 및 제1 디멀티플렉서(08a)를 통해 연속적으로 좌측으로 통과하여, 광학 파이버 액세스 포트(051a)로부터 방출된다. 제2 송신기 광학 서브-어셈블리(06b)에 의해 전송되는 광은 광학 멀티플렉서(08c), 제2 디멀티플렉서(08b), 및 제1 디멀티플렉서(08a)를 통해 연속적으로 통과하여, 광학 파이버 액세스 인터페이스(051a)로부터 방출된다. 도 6에서의 아이솔레이터는 네트워크에서 레이저의 성능에 대한 반사 광의 영향을 감소시키는 기능을 갖는다. 도 6에서의 0-도 필터(010)는 다른 가능한 미광을 필터링하도록 구성된다.
도 6에서의 구조는 2개의 완전히 독립적인 양방향 서브-어셈블리들을 사용한다. 맞춤형 하우징이 설계되고 제조되고, 복수의 WDM 모듈들, 0-도 필터, 및 아이솔레이터를 배치하기 위해 일련의 고정 구조들이 이러한 하우징에서 제공된다. 또한, 2개의 TOSA들 및 2개의 ROSA들이 정사각형 하우징 주위에 배치된다. 전체 구조는 GPON 및 XGPON에서 2개의 송수신기 기능들을 구현하기 위해 사용된다. 그러나, 출원인들은, 이러한 해결책에서, 복잡한 구조가 있는 맞춤형 하우징이 요구된다는 점을 발견하였다. 이러한 것은 제조 정밀도에 대한 높은 요건을 부과하고, 특히, 다양한 파동 필터들 및 양방향 서브-어셈블리들이 배치되는 구조의 제조 정밀도에 대해 더 높은 요건이 부과된다. 또한, 긴-광학-경로 조건에서의 제조 이탈로 인해 결합이 어렵게 될 수 있다. 일반적으로, 디바이스 제조 프로세스에서, TOSA의 결합은 (구체적으로, TOSA에 전력을 공급하고, TOSA의 위치를 약간 조절하고, 출력 단부에서 출력 광학 전력을 모니터링하는) 능동 방식으로 있을 수 있고, ROSA의 결합은 일반적으로 (위치 조절 없이 블랙 접착제로 ROSA를 직접 배치하고 고정하는) 수동 방식으로 있다. 이러한 구조의 복잡성은 결합에 많은 어려움을 야기하고, 수율을 효과적으로 보장할 수 없다. 또한, 제1 디멀티플렉서가 배치되는 위치는 제1 수신기 광학 서브-어셈블리의 수신 광학 파이버의 비-수직 입사를 야기한다. 결과적으로, 수신 효율은 최적화될 수 없다.
또한, 복수의 트랜지스터-아웃라인 캔 구조들이 사용되기 때문에, 광학 경로는 비교적 길다. 결과로서, 이러한 해결책에 따라 제조되는 양방향 서브-어셈블리의 전체 길이가 감소될 수 없다. 결과적으로, 후속 광학 모듈 제조 프로세스에서, 제어 회로 및 광학 서브-어셈블리들의 전체 길이는 제어될 수 없고, 광학 모듈의 하우징은 길어질 필요가 있다. 그러나, 광학 모듈의 크기는 특정 표준에 따를 필요가 있다. GPON에 대한 표준은 작은 폼-팩터 플러그가능(Small Form-Factor Pluggable, SFP)이고, XGPON에 대한 표준은 SFP+이다. 이러한 2개의 표준들에 따른 광학 모듈들의 크기들은 동일하다. 광학 모듈의 전체 길이가 제어될 수 없으면, 최종 모듈의 크기가 제어될 수 없고 따라서 표준 요건들을 충족시킬 수 없다.
전술한 문제점들을 해결하기 위해, 도 7 및 도 8에 도시되는 바와 같이, 본 출원의 실시예는 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리를 제공하고, 이는,
하우징(1)- 하우징(1)에 광학 송신 채널(11)이 배치되고, 광학 송신 채널(11) 상에 제2 디멀티플렉서(2)가 배치되고, 광학 송신 채널(11)과 통신하는 광학 수신 포트, 광학 송신 포트, 및 광학 파이버 연결 포트(12)가 하우징에 배치됨 -;
수신기 광학 서브-어셈블리(3)- 수신기 광학 서브-어셈블리(3)는 광학 수신 포트에서 패키징됨 -; 및
송신기 광학 서브-어셈블리(4)- 송신기 광학 서브-어셈블리(4)는 광학 송신 포트에서 패키징됨 -를 포함한다.
제2 디멀티플렉서(2)는 광학 파이버 연결 포트(12)로부터 진입하는 제1 파장의 광학 신호 및 제2 파장의 광학 신호를, 광학 수신 포트에, 반사할 수 있고, 수신기 광학 서브-어셈블리(4)에 의해 방출되는 제3 파장의 광학 신호 및 제4 파장의 광학 신호를, 광학 파이버 연결 포트(12)에, 송신할 수 있다.
광학 전송 경로는 도 8에서 실선 화살표에 의해 도시된다. 송신기 광학 서브-어셈블리(4)에 의해 방출되는 광은 제2 디멀티플렉서(2)를 통해 직선으로 송신되고, 다음으로 송신을 위해 광학 파이버 연결 포트(12)에 진입한다. 광학 수신 경로는 도 8에서 파선 화살표에 의해 도시된다. 광학 파이버 연결 포트(12)를 통해 송신되는 광학 신호는 제2 디멀티플렉서(2) 상에서 반사되고, 수신기 광학 서브-어셈블리(3)는 정확히 반사 광학 경로 상에 있어, 광학 신호를 수신한다. 수신기 광학 서브-어셈블리(3)에 대해, 2개의 수신기 서브-어셈블리들이 동일한 트랜지스터-아웃라인 캔으로 패키징되고, 디멀티플렉서가 트랜지스터-아웃라인 캔 내부에 배치되어, 업스트림 광학 신호들의 디멀티플렉싱 및 수신을 구현한다. 유사하게, 송신기 광학 서브-어셈블리(4)에 대해, 2개의 송신기 서브-어셈블리들이 동일한 트랜지스터-아웃라인 캔으로 패키징되고, 멀티플렉서가 트랜지스터-아웃라인 캔 내부에 배치되어, 다운스트림 광학 신호들의 멀티플렉싱 및 전송을 구현한다. 따라서, 도 8에 도시되는 바와 같이, 이러한 구조는 기존의 BOSA 패키지 구조에 적용가능하고, 맞춤형 하우징은 요구되지 않는다. 이러한 것은 제조 비용을 감소시키고, 패키징 프로세스를 단순화하고, 광학 모듈의 크기에 대한 기존의 표준 요건을 충족시킨다. 또한, 이러한 구조는 단순하고, 광학 경로가 짧고, 결합 어려움이 낮다.
특정 패키지 구조가 도 8에 도시될 수 있다. 광학 송신 채널(11)은 광학 송신 포트와 광학 파이버 연결 포트(12)를 연결하는 제1 광학 채널(11a) 및 광학 수신 포트 및 제1 광학 채널(11a)을 연결하는 제2 광학 채널(11b)을 포함한다. 제2 디멀티플렉서(2)는 제1 광학 채널(11a)과 제2 광학 채널(11b)의 접합부에 배치된다. 이러한 광학 채널은 단순한 구조를 갖고, 기존의 BOSA 하우징 제조 프로세스와 부합한다. 이러한 것은 제조 효율을 개선한다.
네트워크에서 송신기 광학 서브-어셈블리(4)의 성능에 대한 반사 광의 영향을 감소시키기 위해, 도 7에 도시되는 바와 같이, 송신기 광학 서브-어셈블리(4)와 제2 디멀티플렉서(2) 사이의 광학 송신 채널(11)에 아이솔레이터(5)가 배치될 수 있다.
광학 경로를 시준하기 위해, 시준 렌즈(13)가 광학 파이버 연결 포트(12)에 내부에 배치될 수 있다.
수신기 광학 서브-어셈블리(3) 및 송신기 광학 서브-어셈블리(4)의 특정 구현들이 예들을 사용하여 아래에 설명된다.
수신기 광학 서브-어셈블리(3)의 구현이 도 9 및 도 10에 도시된다. 수신기 광학 서브-어셈블리(3)는 제1 트랜지스터-아웃라인 캔(31)- 제1 트랜지스터-아웃라인 캔(31) 상에 광 입사 홀(311)이 배치됨 -을 포함하고, 이러한 제1 트랜지스터-아웃라인 캔(31)에 제1 디멀티플렉서(32), 제1 광학 수신기(33), 제2 광학 수신기(34), 및 광학 렌즈 조합(35)이 패키징된다. 제1 광학 수신기(33)는 제1 파장의 광학 신호를 수신할 수 있고, 제2 광학 수신기(34)는 제2 파장의 광학 신호를 수신할 수 있다. 광 입사 홀(311)을 통해 제1 디멀티플렉서(32)에 광이 진입하고, 제1 디멀티플렉서(32)는 제1 파장의 광학 신호를 송신하도록 그리고 제2 파장의 광학 신호를 반사하도록 구성된다. 제1 광학 수신기(33)는 제1 디멀티플렉서(32)의 송신 광학 경로 상에 배치되고, 광학 렌즈 조합(35)은 제1 디멀티플렉서(32)의 반사 광학 경로 상에 배치된다. 광학 렌즈 조합(35)은 제1 디멀티플렉서(32)에 의해 반사되는 제2 파장의 광학 신호를, 제2 광학 수신기(34)에, 안내하도록 구성된다.
본 출원의 이러한 실시예에서 제공되는 수신기 광학 서브-어셈블리(3)에 따르면, 수신기 광학 서브-어셈블리(3)에서의 제1 광학 수신기(33)는 제1 파장의 광학 신호를 수신할 수 있고, 제2 광학 수신기(34)는 제2 파장의 광학 신호를 수신할 수 있고, 제1 디멀티플렉서(32)는 제1 파장의 광학 신호를 송신하고 제2 파장의 광학 신호를 반사할 수 있다. 이러한 방식으로, 상이한 파장들의 업스트림 광학 신호들이 분리되어, 업스트림 광학 신호들이 디멀티플렉싱 및 수신될 수 있다. 또한, 제1 디멀티플렉서(32)가 수신기 광학 서브-어셈블리(3)에 배치된다, 즉, 내장형 디멀티플렉서가 구현되어, 과도한 디멀티플렉서들이 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 하우징에 배치될 필요가 없고, 맞춤형 하우징 구조는 디멀티플렉서들을 고정하도록 요구되지 않는다. 이러한 것은 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 하우징 제조 비용을 감소시킨다. 또한, 트랜지스터-아웃라인 캔이 수신기 광학 서브-어셈블리(3)의 패키징을 위해 사용될 수 있고, 따라서 기존의 TO 패키징 프로세스와 호환가능하다. 이러한 것은 복잡한 맞춤형 하우징을 회피하고, 제조 비용을 감소시킨다.
광학 렌즈 조합은 굴절기 및 적어도 하나의 반사기를 포함한다. 굴절기는 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 굴절기에 의해 굴절되는 제2 파장의 광학 신호는 반사기들에 의해 연속적으로 반사된 후에 제2 광학 수신기에 진입한다. 하나의 반사기만 존재하면, 이러한 반사기는 굴절기의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 이러한 반사기의 각도는 제2 파장의 반사 광학 신호로 하여금 제2 광학 수신기에 진입할 수 있게 하도록 조절된다. 복수의 반사기들이 존재하면, 이러한 반사기들 중 하나는 굴절기의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 나머지 반사기들은 순차적으로 배치되어, 반사기는 이전 반사기의 반사 광학 경로 상에 위치되고, 마지막 반사기의 반사 광학 경로는 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로와 일치한다. 제1 디멀티플렉서(32)의 반사 광학 경로와 제1 디멀티플렉서(32)의 입사 광학 경로 사이의 끼인각이 비교적 작을 때, 굴절기는 제1 디멀티플렉서(32)의 입사 광학 경로에 가까운 대략 수직 방향을 따라 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 굴절기에 진입한 후에, 제1 디멀티플렉서(32)에 의해 반사되는 광학 신호는 제1 디멀티플렉서(32)의 입사 광학 경로로부터 멀어지는 방향으로 편향되어, 반사기를 배치하기에 충분한 공간이 존재한다.
제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)가 배치될 때, 예를 들어, 병렬로 나란히 배치될 때, 서로 수직으로 배치될 때, 또는 특정 각도로 배치될 때 복수의 상대적 위치들이 존재할 수 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 기존의 TO 패키징 프로세스에서, 광학 수신기(즉, 포토다이오드(075))는 헤더(071) 상에 배치된다. 본 출원에서의 수신기 광학 서브-어셈블리(3)로 하여금 기존의 TO 패키징 프로세스에 적응할 수 있게 하기 위해, 도 10에 도시되는 바와 같이, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 나란히 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 2개의 광학 수신기들로 하여금 대응하는 광학 신호들을 수신할 수 있게 하기 위해, 도 10에 도시되는 바와 같이, 광학 렌즈 조합(35)은 굴절기(351), 제1 반사기(352) 및 제2 반사기(353)를 포함할 수 있다. 굴절기(351)는 제1 디멀티플렉서(32)의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제1 반사기(352)는 굴절기(351)의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 제2 반사기(353)는 제1 반사기(352)의 반사 광학 경로 상에 배치된다. 제2 반사기(353)의 반사 광학 경로는 제1 디멀티플렉서(32)의 송신 광학 경로와 평행하고 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로와 일치한다. 도 10에서 화살표들에 의해 도시되는 바와 같이, 입사 홀로부터 광학 신호들이 진입한 후에, 제1 파장의 광학 신호는 제1 디멀티플렉서(32)를 통해 직접 송신되어 제1 광학 수신기(33)에 진입하고, 제2 파장의 광학 신호는 제1 디멀티플렉서(32)에 의해 반사되고, 굴절기(351)에 의해 굴절되고, 제1 반사기(352) 및 제2 반사기(353)에 의해 연속적으로 반사된 후 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로를 따라 제2 광학 수신기(34)에 진입한다. 따라서, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 동일한 측 상에 배치될 수 있다. 이러한 것은 기존의 TO 패키지 구조와 더 많이 부합하고, 더 콤팩트한 구조를 갖는다. 또한, 2개의 광학 수신기들의 수신 광학 경로들이 수직으로 결합될 수 있다는 점이 보장되고, 결합 효율이 개선된다. 제1 반사기(352) 및 제2 반사기(353)는 굴절기(351)와 함께 배치되고 이와 협력하여, 제2 파장의 광학 신호가 제2 광학 수신기(34)에 수직으로 입사되도록 조절될 수 있어, 제2 광학 수신기(34)의 결합 효율을 개선한다.
광 집중 및 필터링을 구현하기 위해, 도 10에 도시되는 바와 같이, 제1 광학 수신기(33)의 광 입사 방향으로 제1 광학 수신기(33)의 수신 광학 경로 상에 제1 콘덴서 렌즈(36a) 및 제1 필터(37a)가 순차적으로 배치되고, 제2 광학 수신기(34)의 광 입사 방향으로 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로 상에 제2 콘덴서 렌즈(36b) 및 제2 필터(37b)가 순차적으로 배치된다. 따라서, 제1 콘덴서 렌즈(36a) 및 제2 콘덴서 렌즈(36b)는 광 집중을 구현할 수 있어, 신호가 강화된다. 제1 필터(37a) 및 제2 필터(37b)는 필터링을 구현할 수 있어, 광학 신호에 대한 다른 미광의 영향을 방지한다.
광 입사 홀(311)에 필터가 추가로 배치될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 이러한 경우, 제1 필터(37a) 및 제2 필터(37b)는 배치될 필요가 없다.
광학 렌즈 조합(35)은 복수의 광학 렌즈(35)를 포함할 수 있거나, 또는 전체 구조로서 설계될 수 있다. 도 9 및 도 11에 도시되는 바와 같이, 광학 렌즈 조합(35)은 통합형 광학 프리즘(35')이다. 이러한 광학 프리즘(35') 상에 굴절 표면(351'), 제1 반사 표면(352'), 및 제2 반사 표면(353')이 배치된다. 굴절 표면(351')은 제1 디멀티플렉서(32)의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제1 반사 표면(352')은 굴절 표면(351')의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 제2 반사 표면(353')은 제1 반사 표면(352')의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제2 반사 표면(353')의 반사 광학 경로는 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로와 일치한다. 도 11에서 화살표들에 의해 도시되는 바와 같이, 제1 파장의 광학 신호는 제1 디멀티플렉서(32) 및 광학 프리즘(35')을 통해 직접 송신되어, 제1 광학 수신기(33)에 진입한다. 제2 파장의 광학 신호는 제1 디멀티플렉서(32)에 의해 반사되고, 광학 프리즘(35')의 굴절 표면(351')에 의해 굴절되고, 다음으로 광학 프리즘(35') 내부로 이송된다. 제2 파장의 광학 신호는 광학 프리즘(35')에서의 제1 반사 표면(352')에 이송되고 제1 시간 동안 반사되고, 다음으로 광학 프리즘(35')에서의 제2 반사 표면(353')에 이송되고 제2 시간 동안 반사된다. 제2 시간 동안 반사되는 광은 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로를 따라 광학 프리즘(35')의 하부 표면으로부터 방출되어, 제2 광학 수신기(34)에 진입한다. 광학 렌즈 조합(35)가 광학 프리즘(35') 상에 통합되어, 구조가 콤팩트하고, 설치 및 제조가 더 용이하다.
또한, 제1 콘덴서 렌즈(36a) 및 제2 콘덴서 렌즈(36b)가 광학 프리즘(35') 상에 추가로 통합될 수 있다. 구체적으로, 도 9 및 도 11에 도시되는 바와 같이, 제1 콘덴서 렌즈(36a)는 광학 프리즘(35')의 하부 표면 상의 제1 광 집중 표면(36a')이고, 제2 콘덴서 렌즈(36b)는 광학 프리즘(35')의 하부 표면 상의 제2 광 집중 표면(36b')이다. 제1 광 집중 표면(36a')은 제1 광학 수신기(33)에 대응하고, 제2 광 집중 표면(36b')은 제2 광학 수신기(34)에 대응한다. 따라서, 전체 구조는 더 콤팩트하다.
도 9에 도시되는 바와 같이, 제1 필터(37a) 및 제2 필터(37b)는 광학 프리즘(35') 내로 추가로 삽입될 수 있고, 제1 필터(37a)는 제1 광 집중 표면(36a')과 제1 광학 수신기(33) 사이에 위치되고, 제2 필터(37b)는 제2 광 집중 표면(36b')과 제2 광학 수신기(34) 사이에 위치된다. 따라서, 필터가 용이하게 설치될 수 있다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 광학 프리즘(35')은 2개의 지지 레그들(354')을 포함할 수 있고, 이러한 지지 레그들(354') 상에 슬롯들(355')이 존재한다. 제1 필터(37a) 및 제2 필터(37b)는 2개의 지지 레그들(354') 상의 각각의 슬롯(355') 내로 삽입된다.
광학 프리즘(35')은 몰드 구조를 통해 광학 경로에서 모든 기능 요소들을 구현할 수 있다, 예를 들어, 하이-폴리머 다이-캐스팅 방식으로 한 번에 형성될 수 있다.
제1 필터(37a) 및 제2 필터(37b)는 0-도 필터들일 수 있다. 또한, 제1 반사기(352) 및 제2 반사기(353)는 전체 반사기들일 수 있고, 그렇게 함으로써 반사 동안 광학 신호 강도가 감쇠되는 것을 방지한다. 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 포토다이오드들일 수 있어, 제1 파장의 광학 신호 및 제2 파장의 광학 신호는 출력을 위한 전기 신호들로 변환될 수 있다.
제1 디멀티플렉서(32)는 프리즘 바디에 추가로 고정될 수 있다. 구체적으로, 도 11에 도시되는 바와 같이, 설치 표면(356')이 프리즘 바디 상에 형성되고, 제1 디멀티플렉서(32)는 설치 표면(356')에 고정된다. 설치 표면(356')과 굴절 표면(351') 사이의 끼인각을 조절하는 것에 의해, 굴절 표면(351')이 제1 디멀티플렉서(32)의 반사 광학 경로 상에 위치되는 것이 보장될 수 있다. 따라서, 제1 디멀티플렉서(32)는, 설치 공간의 이용을 개선하기 위해, 프리즘 바디에 고정될 수 있다.
제1 트랜지스터-아웃라인 캔(31)의 구조가 도 9에 도시될 수 있고, 이는 제1 헤더(312) 및 이러한 제1 헤더(312) 상에 배치되는 제1 캡(313)을 포함한다. 광학 프리즘(35')은 제1 헤더(312) 상에 고정되고, 광학 프리즘(35')과 제1 헤더(312) 사이에 설치 공간(314)이 존재하고, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 설치 공간(314)에 배치되고 제1 헤더(312)에 안전하게 연결된다. 따라서, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)의 설치 공간이 절감될 수 있고, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 광학 프리즘(35')을 사용하여 효과적으로 보호될 수 있다.
광학 수신기에 의해 수신되는 광이 비교적 약하기 때문에, 생성된 전기 신호는 매우 약하고, 처리되기 전에 증폭될 필요가 있다. 이러한 것을 고려하여, 도 9에 도시되는 바와 같이, 광학 수신기에 의해 생성되는 전기 신호는 증폭을 위해 증폭기(39)에 출력될 수 있다, 즉, 광학 수신기는 증폭기(39)에 연결되고, 증폭기(39)는 핀들에 연결된다. 따라서, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)에 의한 광-대-전기 변환 후에 생성되는 전기 신호들이 증폭될 수 있어, 이러한 전기 신호들은 출력을 위해 강화된다.
제1 헤더(312) 상의 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)의 패키징 동안, 다음의 단계들이 수행된다: 제1 헤더(312) 상에 기판이 먼저 표면-장착되고, 이러한 기판 상에 특정 금속 회로가 구성된다. 다음으로, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)가 기판 상에 표면-장착되고, 금속 회로로 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34) 상에 금 와이어 본딩이 수행된다. 금속 회로 및 주변 TIA 상에 금 와이어 본딩이 또한 수행된다. 2개의 0-도 필터들이 광학 프리즘(35') 내로 삽입되고, 광학 프리즘(35')은 기판 상에 표면-장착된다. 이러한 경우, 2개의 광학 수신기들의 결합 효율은 장착 정밀도로 보장된다. 제1 디멀티플렉서(32)는 광학 프리즘(35') 상에 표면-장착되고, 최종적으로 제1 캡(313)은 밀폐 패키징을 구현하도록 전체 디바이스를 커버하기 위해 사용된다. 핀들 및 제1 헤더(312)는 유리 시멘트를 사용하여 분리될 수 있고, 핀들 및 제1 헤더(312)는 서로 전기적으로 격리된다. 일반적으로, 전체 제1 헤더(312)는 접지 평면으로서 사용되도록 구성되고, 제1 헤더(312)에 연결되는 특수 핀을 사용하여 외부 접지에 연결된다. 전술한 전기적 연결들은 금 와이어 용접을 통해 구현될 수 있다.
수신기 광학 서브-어셈블리(3)의 다른 구현에서, 광학 렌즈 조합은 굴절기를 포함하지 않을 수 있지만, 적어도 하나의 반사기만을 포함한다. 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되는 제2 파장의 광학 신호는 반사기들에 의해 연속적으로 반사된 후에 제2 광학 수신기에 진입한다. 하나의 반사기만 존재하면, 반사기는 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 반사기의 각도는 제2 파장의 반사 광학 신호로 하여금 제2 광학 수신기에 진입할 수 있게 하도록 조절된다. 복수의 반사기들이 존재하면, 반사기들 중 하나는 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 나머지 반사기들은 순차적으로 배치되어, 반사기는 이전 반사기의 반사 광학 경로 상에 위치되고, 마지막 반사기의 반사 광학 경로는 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로와 일치한다.
도 12는 수신기 광학 서브-어셈블리(3)가 굴절기를 포함하지 않는 구현을 도시한다. 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)가 나란히 배치되고, 이들의 수신 광학 경로들은 서로 평행하다. 광학 렌즈 조합(35)은 제3 반사기(354)를 포함하고, 제3 반사기(354)는 제1 디멀티플렉서(32)의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 제3 반사기(354)의 반사 광학 경로는 제1 디멀티플렉서(32)의 송신 광학 경로와 평행하고 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로와 일치한다. 제1 디멀티플렉서(32)에 의해 분열된 후에, 수신된 광의 일부분이 직접 송신되고 제1 광학 수신기(33)에 진입한다. 수신된 광의 다른 부분은 제3 반사기(354)에 입사되고, 제3 반사기(354)에 의해 반사되어 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로를 따라 제2 광학 수신기(34)에 진입한다. 이러한 구현에서, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 동일한 측 상에 배치될 수 있어, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 기존의 TO 패키지 구조와 호환가능하고, 광학 경로가 더 짧을 수 있고, 더 작은 신호 손실이 야기된다.
유사하게, 광 집중 및 필터링을 달성하기 위해, 제1 광학 수신기(33)의 광 입사 방향으로 제1 광학 수신기(33)의 수신 광학 경로 상에 제3 필터(37c) 및 제3 콘덴서 렌즈(36c)가 순차적으로 배치되고, 제2 광학 수신기(34)의 광 입사 방향으로 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로 상에 제4 콘덴서 렌즈(36d) 및 제4 필터(37d)가 순차적으로 배치된다. 이러한 방식으로, 광학 신호에 대한 다른 미광의 영향을 방지하도록, 광 집중 및 필터링이 구현될 수 있다. 따라서, 제3 콘덴서 렌즈(36c) 및 제4 콘덴서 렌즈(36d)는 광 집중을 구현할 수 있어, 신호가 강화된다. 제3 필터(37c) 및 제4 필터(37d)는 필터링을 구현할 수 있어, 광학 신호에 대한 다른 미광의 영향을 방지한다.
제1 디멀티플렉서(32) 및 제3 반사기(354)의 고정을 용이하게 하기 위해, 도 13 및 도 14에 도시되는 바와 같이, 투명 지지체(38)가 배치될 수 있다. 투명 지지체(38)는 하부 플레이트(381) 및 루프 플레이트(382)를 포함한다. 제1 디멀티플렉서(32)는 하부 플레이트(381) 상에 고정되고, 제3 반사기(354)는 루프 플레이트(382) 상에 고정되고 제1 디멀티플렉서(32)의 반사 광학 경로 상에 위치되고, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 하부 플레이트(381)의 하부 표면 상에 배치된다. 따라서, 제1 디멀티플렉서(32) 및 제3 반사기(354)는 투명 지지체(38)에 고정될 수 있어, 구조가 콤팩트하다. 하부 플레이트(381) 및 루프 플레이트(382)는 투명 재료를 사용하여 일체로 형성될 수 있거나, 또는 독립적으로 이루어질 수 있다. 이러한 것이 본 명세서에서 제한되는 것은 아니다.
다른 가능한 구현에서, 도 15 및 도 16에 도시되는 바와 같이, 투명 지지체(38)는 제1 지지 플레이트(383) 및 제2 지지 플레이트(384)를 추가로 포함한다. 제1 지지 플레이트(383) 및 제2 지지 플레이트(384)는 간격을 두고 배치되고, 제3 반사기는 제1 지지 플레이트(382) 및 제2 지지 플레이트(384) 위에 배치된다. 제1 디멀티플렉서(32)에 의해 분열된 후에, 수신된 광의 일부분이 직접 송신되고 제1 광학 수신기(33)에 진입한다. 수신된 광의 다른 부분은 제1 디멀티플렉서(32)에 의해 반사되어 제1 지지 플레이트(383)와 제2 지지 플레이트(384) 사이의 갭을 통해 제3 반사기(354)에 입사되고, 다음으로 제3 반사기(354)에 의해 반사되어 제2 광학 수신기(34)의 수신 광학 경로를 따라 제2 광학 수신기(34)에 진입한다. 이러한 실시예에서, 제1 지지 플레이트(383) 및 제2 지지 플레이트(384)는 투명한 재료로 이루어질 수 있거나, 또는 불투명한 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 것이 본 명세서에서 제한되는 것은 아니다.
또한, 제3 콘덴서 렌즈(36c) 및 제4 콘덴서 렌즈(36d)가 투명 지지체(38) 상에 추가로 통합될 수 있다. 구체적으로, 도 13 및 도 14에 도시되는 바와 같이, 제3 콘덴서 렌즈(36c)는 하부 플레이트(381)의 하부 표면 상의 제3 광 집중 표면(36c')이고, 제4 콘덴서 렌즈(36d)는 하부 플레이트(381)의 하부 표면 상의 제4 광 집중 표면(36d')이다. 제3 광 집중 표면(36c')은 제1 광학 수신기(33)에 대응하고, 제4 광 집중 표면(36d')은 제2 광학 수신기(34)에 대응한다. 따라서, 전체 구조는 더 콤팩트하다.
도 13에 도시되는 바와 같이, 제3 필터(37c) 및 제4 필터(37d)가 투명 지지체(38) 내로 추가로 삽입될 수 있다. 제3 필터(37c)는 제3 광 집중 표면(36c')과 제1 광학 수신기(33) 사이에 위치되고, 제4 필터(37d)는 제4 광 집중 표면(36d')과 제2 광학 수신기(34) 사이에 위치된다. 따라서, 필터가 용이하게 설치될 수 있다. 도 14에 도시되는 바와 같이, 투명 지지체(38)는 지지 레그(383)를 포함할 수 있고, 이러한 지지 레그(383) 상에 지지 슬롯(384)이 존재한다. 제3 필터(37c) 및 제4 필터(37d)는 2개의 각각의 지지 슬롯(384) 내로 삽입된다.
제1 트랜지스터-아웃라인 캔(31)의 구조가 도 13에 도시될 수 있다. 제1 트랜지스터-아웃라인 캔(31)은 제1 헤더(312) 및 이러한 제1 헤더(312) 상에 배치되는 제1 캡(313)을 포함하고, 투명 지지체(38)는 제1 헤더(312) 상에 고정되고, 투명 지지체(38)와 제1 헤더(312) 사이에 설치 공간이 존재하고, 제1 광학 수신기(33) 및 제2 광학 수신기(34)는 이러한 설치 공간에 배치되고 제1 헤더(312)에 안전하게 연결된다. 이러한 방식으로, 설치 공간이 절감될 수 있다.
GPON 및 XGPON의 송신 및 수신 파장들을 예로서 사용하여, 제1 파장의 광학 신호는 1310-nm 파장의 광학 신호일 수 있고, 제2 파장의 광학 신호는 1270-nm 파장의 광학 신호일 수 있다. 대안적으로, 제1 파장의 광학 신호는 1270-nm 파장의 광학 신호일 수 있고, 제2 파장의 광학 신호는 1310-nm 파장의 광학 신호일 수 있다. 이러한 방식으로, GPON 및 XGPON의 광학 신호들이 수신될 수 있다.
송신기 광학 서브-어셈블리(4)의 특정 구현이 도 17 및 도 18에 도시될 수 있다. 송신기 광학 서브-어셈블리(4)는 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41)을 포함하고, 이러한 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41) 상에 아웃-라이트 홀(411)이 배치된다. 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41)에 멀티플렉서(42), 제1 광학 송신기(43), 및 제2 광학 송신기(44)가 패키징된다. 제1 광학 송신기(43)는 제3 파장의 광학 신호를 전송할 수 있고, 제2 광학 송신기(44)는 제4 파장의 광학 신호를 전송할 수 있다. 멀티플렉서(42)는 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)의 전송 광학 경로들 상에 위치된다. 멀티플렉서(42)는 제3 파장의 광학 신호와 제4 파장의 광학 신호를 조합하고, 조합된 광학 신호를 아웃-라이트 홀(411)에 전송할 수 있다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 송신기 광학 서브-어셈블리(4)에 따르면, 제1 광학 송신기(43)는 제3 파장의 광학 신호를 전송할 수 있고, 제2 광학 송신기(44)는 제4 파장의 광학 신호를 전송할 수 있고, 멀티플렉서(42)는 전송을 위해 제3 파장의 광학 신호와 제4 파장의 광학 신호를 조합할 수 있다. 이러한 방식으로, 다운스트림 광학 신호들이 멀티플렉싱되고 전송될 수 있다. 또한, 멀티플렉서(42)가 송신기 광학 서브-어셈블리(4)에 배치된다, 즉, 내장형 멀티플렉서(42)가 구현되어, 과도한 멀티플렉서들(42)이 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 하우징에 배치될 필요가 없고, 맞춤형 하우징 구조는 광학 멀티플렉서(42)를 고정하도록 요구되지 않는다. 이러한 것은 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 하우징 제조 비용을 감소시킨다. 또한, 트랜지스터-아웃라인 캔이 송신기 광학 서브-어셈블리(4)의 패키징을 위해 사용될 수 있고, 따라서 기존의 TO 패키징 프로세스와 호환가능하다. 이러한 것은 복잡한 맞춤형 하우징을 회피하고, 제조 비용을 감소시킨다.
멀티플렉서(42)는 도파관 멀티플렉서, 슬라이드 멀티플렉서 등일 수 있다. 이러한 것이 본 명세서에서 제한되는 것은 아니다. 멀티플렉서(42)가 도파관 멀티플렉서일 때, 특정 패키지 구조가 도 18에 도시된다. 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41)은 제2 헤더(41a) 및 제2 캡(41b)을 포함한다. 도파관 멀티플렉서(42a)를 베어링하기 위한 베어러 구조(412)가 제2 헤더(41a) 상에 배치된다. 도파관 멀티플렉서(42a)는 제1 입력 단자, 제2 입력 단자 및 출력 단자를 포함한다. 결합 및 매칭이 제1 입력 단자 및 제1 광학 송신기(43) 상에서 수행되고, 결합 및 매칭이 제2 입력 단자 및 제2 광학 송신기(44) 상에서 수행된다. 출력 단자는 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41) 상의 아웃-라이트 홀(411)에 대응한다. 제2 캡(41b)은 밀폐 패키징을 구현하도록 구성된다. 도 17에 도시되는 바와 같이, 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)로부터 방출되는 광학 신호들은 도파관 멀티플렉서(42a)에 의해 멀티플렉싱되고, 다음으로 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41) 상의 아웃-라이트 홀(411)에 의해 방출된다.
도 18에 도시되는 바와 같이, 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자는 도파관 멀티플렉서(42a)의 2개의 대향 측벽들 상에 각각 위치될 수 있고 출력 단자의 아웃-라이트 방향에 수직이다. 이러한 경우, 제1 광학 송신기(43)의 전송 광학 경로 및 제2 광학 송신기(44)의 전송 광학 경로는 스태거형 방식으로 출력 단자의 아웃-라이트 방향으로 배치된다, 즉, 도 18에 도시되는 바와 같이 수직 방향으로 높이 차이가 생성된다. 따라서, 제1 광학 송신기(43)에 의해 방출되는 광과 제2 광학 송신기(44)에 의해 방출되는 광 사이의 상호 간섭이 방지될 수 있다.
멀티플렉서(42)가 슬라이드 멀티플렉서일 때, 이러한 슬라이드 멀티플렉서는 제3 파장의 광학 신호를 송신할 수 있고 제4 파장의 광학 신호를 반사할 수 있다. 특정 구조가 도 19 및 도 20에 도시될 수 있다. 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)는 나란히 배치된다. 슬라이드 멀티플렉서(42b) 및 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41) 상의 아웃-라이트 홀(411) 양자 모두는 제1 광학 송신기(43)의 전송 광학 경로 상에 위치된다. 제4 반사기(45)가 제2 광학 송신기(44)의 전송 광학 경로 상에 배치되고, 이러한 제4 반사기는 제2 광학 송신기(44)에 의해 방출되는 제4 파장의 광학 신호를, 슬라이드 멀티플렉서(42b)에, 반사할 수 있다. 슬라이드 멀티플렉서(42b)는 제3 파장의 광학 신호와 제4 파장의 광학 신호를 조합하고, 조합된 광학 신호를 아웃-라이트 홀(411)에 전송할 수 있다. 슬라이드 멀티플렉서가 사용되는 구조는, 기존의 TO 패키징 프로세스에 적응하기 위해, 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)로 하여금 나란히 배치되게 할 수 있다.
신생 광을 시준하기 위해, 시준 렌즈가 배치될 수 있다. 이러한 시준 렌즈가 배치되는 위치가 도 18에 도시될 수 있다. 시준 렌즈(46)가 제2 트랜지스터-아웃라인 캔(41) 상의 아웃-라이트 홀(411)에 배치된다. 이러한 방식으로, 광이 아웃-라이트 홀(411)로부터 직선으로 방출될 수 있어, 광학 신호를 방향 이탈로부터 방지한다. 또한, 도 20에 도시되는 바와 같이, 제1 시준 렌즈(46a)가 제1 광학 송신기(43)와 멀티플렉서 사이에 배치될 수 있고, 제2 시준 렌즈(46b)가 제2 광학 송신기(44)와 멀티플렉서 사이에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 광은 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)로부터 직선으로 방출될 수 있어, 광학 신호를 방향 이탈로부터 방지한다.
제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)는 레이저 다이오드들일 수 있다.
GPON 및 XGPON의 송신 및 수신 파장들을 예로서 사용하여, 제3 파장의 광학 신호는 1577-nm 파장의 광학 신호일 수 있고, 제4 파장의 광학 신호는 1490-nm 파장의 광학 신호일 수 있다. 대안적으로, 제3 파장의 광학 신호는 1490-nm 파장의 광학 신호일 수 있고, 제4 파장의 광학 신호는 1577-nm 파장의 광학 신호일 수 있다. 이러한 방식으로, GPON 및 XGPON의 광학 신호들이 전송될 수 있다.
1577-nm 파장의 광학 신호의 송신 레이트가 높고, 광학 송신기의 열량이 비교적 크다. 따라서, 광학 송신기의 동작 온도를 제어하고, 과도하게 높은 온도를 방지하기 위해, 냉각된 레이저가 요구된다. 구체적으로, 도 18 및 도 20에 도시되는 바와 같이, 온도 제어기(47)는, 냉각된 레이저의 동작 온도를 온도 제어기(47)를 사용하여 조절하기 위해, 1577-nm 파장에 대응하는 냉각된 레이저 아래에 배치될 수 있다.
제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)의 동작 상태들을 모니터링하기 위해, 도 18 및 도 20에 도시되는 바와 같이, MPD(monitor photodiode)(48)가 배치될 수 있다. 이러한 모니터 포토다이오드(48)는 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44)의 동작 상태들을 모니터링하도록 구성된다. 구체적으로, 도 18에 도시되는 바와 같이, 2개의 모니터 포토다이오드들(48)이 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44) 옆에 각각 배치될 수 있다. 도 20에 도시되는 바와 같이, 2개의 모니터 포토다이오드들(48)은 대안적으로 제1 광학 송신기(43) 및 제2 광학 송신기(44) 아래에 각각 배치될 수 있다.
구체적으로, 도 20에 도시되는 패키지 구조의 패키징 프로세스는 다음과 같다: 캐리어 구조(49)가 제2 헤더(41a) 상에 일체로 형성되고, 다음으로 이러한 캐리어 구조(49) 상에 온도 제어기 및 레이저 캐리어가 배치된다. 2개의 광학 송신기들은 캐리어 구조(49) 상에 별도로 표면-장착된다. MPD는 제2 헤더(41a) 상에 직접 배치된다. 2개의 광학 송신기들 각각의 위에 렌즈가 배치된다. 제4 반사기(45)가 하나의 렌즈 위에 배치되고, 멀티플렉서가 다른 렌즈 위에 배치된다. 최종적으로, 밀폐 패키징을 구현하기 위해 제2 캡(41b)이 사용된다.
수신기 광학 서브-어셈블리(3) 및 송신기 광학 서브-어셈블리(4)의 전술한 특정 구현 해결책들은 모두 도 7에 도시되는 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리에 적용될 수 있어, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리는 기존의 BOSA 패키지 구조에 적용가능할 수 있고, 따라서, 맞춤형 하우징이 요구되지 않는다. 이러한 것은 제조 비용을 감소시키고, 패키징 프로세스를 단순화하고, 광학 모듈의 크기에 대한 기존의 표준 요건을 충족시킨다. 또한, 이러한 구조는 단순하고, 광학 경로가 짧고, 결합 어려움이 낮다.
콤보 양방향 광학 서브-어셈블리는 대안적으로 전술한 실시예에서 수신기 광학 서브-어셈블리(3)만을 사용하고, 송신기 광학 서브-어셈블리로서 2개의 독립적인 패키징되지 않은 송신기 광학 서브-어셈블리들을 사용할 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 유사하게, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리는 대안적으로 전술한 실시예에서 송신기 광학 서브-어셈블리(4)만을 사용하고, 수신기 광학 서브-어셈블리로서 2개의 독립적인 패키징되지 않은 수신기 광학 서브-어셈블리를 사용할 수 있다.
예를 들어, 가능한 구현에서, 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리는 전술한 실시예에서 수신기 광학 서브-어셈블리(3)만을 사용하고, 2개의 송신기 광학 서브-어셈블리들은 동일한 트랜지스터-아웃라인 캔으로 패키징되는 대신에 별도로 설치될 수 있다. 이러한 경우, 2개의 광학 송신 포트들이 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리에서의 하우징(1)에 배치될 수 있다. 독립적인 송신기 광학 서브-어셈블리가 2개의 광학 송신 포트들 각각에 배치되고, 하나의 송신기 광학 서브-어셈블리는 제3 파장의 광학 신호를 전송하도록 구성되고, 다른 송신기 광학 서브-어셈블리는 제4 파장의 광학 신호를 전송하도록 구성된다. 멀티플렉서가 광학 송신 채널(11) 상에 배치되고, 전송을 위해 2개의 송신기 광학 서브-어셈블리들에 의해 전송되는 광학 신호들을 조합하도록 구성된다.
전술한 실시예들 중 어느 하나에서의 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리는 주변 ESA(electrical sub-assembly)에 전기적으로 연결되고, 다음으로 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리와 주변 전기 서브-어셈블리의 조합이 광학-모듈 하우징 내에 배치되어, 콤보 광학 모듈을 형성한다.
예를 들어, 도 7에 도시되는 양방향 광학 서브-어셈블리에서의 수신기 광학 서브-어셈블리 및 송신기 광학 서브-어셈블리의 핀들은 주변 ESA(electrical sub-assembly)에 전기적으로 연결되고, 다음으로 양방향 광학 서브-어셈블리와 주변 전기 서브-어셈블리의 조합이 광학-모듈 하우징 내에 배치되어, 콤보 광학 모듈을 형성한다.
전술한 콤보 광학 모듈을 보드에 연결하고 콤보 광학 모듈을 서브랙에 배치하는 것에 의해 광학 회선 단말이 형성된다.
전술한 광학 회선 단말이 수동 광학 네트워크 시스템에 적용될 때, 수동 광학 네트워크 시스템의 구조가 도 21에 도시되고, 이는,
광학 회선 단말(100)- 이러한 광학 회선 단말(100)에 콤보 광학 모듈(101)이 배치됨 -;
광학 분배 네트워크(200)- 이러한 광학 분배 네트워크(200)는 광학 회선 단말(100)에 연결됨 -; 및
복수의 광학 네트워크 유닛들(300)- 이러한 복수의 광학 네트워크 유닛들(300)은 광학 분배 네트워크(200)에 연결됨 -을 포함한다.
복수의 광학 네트워크 유닛들(300)에서의 일부 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 GPON 광학 모듈들이고, 다른 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 XGPON 광학 모듈들이다.
대안적으로, 복수의 광학 네트워크 유닛들(300)에서의 일부 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 EPON 광학 모듈들이고, 다른 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 10G-EPON 광학 모듈들이다.
본 출원의 실시예들에서 제공되는 광학 송신 모듈 및 수동 광학 네트워크 시스템에 따르면, 콤보 광학 모듈(101)은 업스트림 광학 신호들의 디멀티플렉싱 및 수신 및 다운스트림 광학 신호들의 멀티플렉싱 및 전송을 구현할 수 있다. 또한, 콤보 광학 모듈(101)에서의 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리의 하우징 구조는 기존의 BOSA 하우징 구조에 적용가능하여, 제조 및 패키징 프로세스가 구현하기 용이하고, 외부 튜브형 바디의 복잡한 제조가 회피되고, 제조 효율 및 수율이 개선된다. 따라서, 광학 송신 모듈 및 수동 광학 네트워크 시스템의 구성 비용이 감소된다.
본 명세서의 설명들에서, 설명되는 특정 특징들, 구조들, 재료들, 또는 특성들은 실시예들 또는 예들 중 어느 하나 이상에서 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 특정 구현들이고, 본 발명의 보호 범위를 제한하려고 의도되는 것은 아니다. 본 발명에서 개시되는 기술적 범위에 있는 해당 분야에서의 기술자에 의해 용이하게 알아낼 수 있는 임의의 변형 또는 대체는 본 발명의 보호 범위 내에 속한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구항들의 보호 범위에 따라야 한다.

Claims (19)

  1. 수신기 광학 서브-어셈블리로서, 제1 트랜지스터-아웃라인 캔- 상기 제1 트랜지스터-아웃라인 캔 상에 광 입사 홀이 배치됨 -을 포함하고, 상기 제1 트랜지스터-아웃라인 캔에 제1 디멀티플렉서, 제1 광학 수신기, 제2 광학 수신기, 및 광학 렌즈 조합이 패키징되고;
    상기 광 입사 홀을 통해 상기 제1 디멀티플렉서에 광이 진입하고, 상기 제1 디멀티플렉서는 제1 파장의 광학 신호를 송신하도록 그리고 제2 파장의 광학 신호를 반사하도록 구성되고;
    상기 제1 광학 수신기는 상기 제1 디멀티플렉서의 송신 광학 경로 상에 배치되고, 상기 제1 광학 수신기는 상기 제1 파장의 광학 신호를 수신하도록 구성되고;
    상기 광학 렌즈 조합은 상기 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 상기 광학 렌즈 조합은 상기 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되는 상기 제2 파장의 광학 신호를, 상기 제2 광학 수신기에, 안내하도록 구성되고, 상기 제2 광학 수신기는 상기 제2 파장의 광학 신호를 수신하도록 구성되는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학 렌즈 조합은 굴절기 및 적어도 하나의 반사기를 포함하고, 상기 굴절기는 상기 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 상기 굴절기에 의해 굴절되는 상기 제2 파장의 광학 신호는 상기 반사기들에 의해 연속적으로 반사된 후에 상기 제2 광학 수신기에 진입하는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반사기는 제1 반사기 및 제2 반사기를 포함하고, 상기 굴절기는 상기 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 상기 제1 반사기는 상기 굴절기의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 상기 제2 반사기는 상기 제1 반사기의 반사 광학 경로 상에 배치되는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 광학 수신기의 광 입사 방향으로 상기 제1 광학 수신기의 수신 광학 경로 상에 제1 콘덴서 렌즈 및 제1 필터가 순차적으로 배치되고, 상기 제2 광학 수신기의 광 입사 방향으로 상기 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로 상에 제2 콘덴서 렌즈 및 제2 필터가 순차적으로 배치되는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광학 렌즈 조합은 통합형 광학 프리즘이고, 상기 광학 프리즘 상에 굴절 표면, 제1 반사 표면, 및 제2 반사 표면이 배치되고, 상기 굴절 표면은 상기 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 상기 제1 반사 표면은 상기 굴절 표면의 굴절 광학 경로 상에 배치되고, 상기 제2 반사 표면은 상기 제1 반사 표면의 반사 광학 경로 상에 배치되고, 상기 제2 반사 표면의 반사 광학 경로는 상기 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로와 일치하는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 콘덴서 렌즈는 상기 광학 프리즘의 표면 상의 제1 광 집중 표면이고, 상기 제2 콘덴서 렌즈는 상기 광학 프리즘의 표면 상의 제2 광 집중 표면이고, 상기 제1 광 집중 표면은 상기 제1 광학 수신기에 대응하고, 상기 제2 광 집중 표면은 상기 제2 광학 수신기에 대응하는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 상기 광학 프리즘 내로 삽입되고, 상기 제1 필터는 상기 제1 광 집중 표면과 상기 제1 광학 수신기 사이에 위치되고, 상기 제2 필터는 상기 제2 광 집중 표면과 상기 제2 광학 수신기 사이에 위치되는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 프리즘 상에 설치 표면이 존재하고, 상기 제1 디멀티플렉서는 상기 설치 표면 상에 고정되고, 상기 제1 디멀티플렉서의 반사 광학 경로는 상기 굴절 표면을 통과하는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 트랜지스터-아웃라인 캔은 헤더 및 상기 헤더 상에 배치되는 캡을 포함할 수 있고, 상기 광학 프리즘은 상기 헤더 상에 고정되고, 상기 광학 프리즘과 상기 헤더 사이에 설치 공간이 존재하고, 상기 제1 광학 수신기 및 상기 제2 광학 수신기는 상기 설치 공간에 배치되고 상기 헤더에 안전하게 연결되는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  10. 제9항에 있어서, 상기 헤더는 핀들에 연결되고, 상기 제1 광학 수신기 및 상기 제2 광학 수신기의 전기 신호 출력 단부들은 증폭기를 사용하여 상기 핀들에 연결되는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  11. 제1항에 있어서, 상기 광학 렌즈 조합은 적어도 하나의 반사기를 포함하고, 상기 제1 디멀티플렉서에 의해 반사되는 상기 제2 파장의 광학 신호는 상기 반사기들에 의해 연속적으로 반사된 후에 상기 제2 광학 수신기에 진입하는 수신기 광학 서브-어셈블리.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광학 수신기 및 상기 제2 광학 수신기는 나란히 배치되고, 상기 제1 광학 수신기의 수신 광학 경로는 상기 제2 광학 수신기의 수신 광학 경로에 평행한 수신기 광학 서브-어셈블리.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 파장의 광학 신호는 1310-nm 파장의 광학 신호이고, 상기 제2 파장의 광학 신호는 1270-nm 파장의 광학 신호이거나; 또는
    상기 제1 파장의 광학 신호는 1270-nm 파장의 광학 신호이고, 상기 제2 파장의 광학 신호는 1310-nm 파장의 광학 신호인 수신기 광학 서브-어셈블리.
  14. 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리로서,
    하우징- 상기 하우징에 광학 송신 채널이 배치되고, 상기 광학 송신 채널 상에 제2 디멀티플렉서가 배치되고, 상기 광학 송신 채널과 통신하는 광학 수신 포트, 광학 송신 포트, 및 광학 파이버 연결 포트가 상기 하우징에 배치됨 -; 및
    수신기 광학 서브-어셈블리- 상기 수신기 광학 서브-어셈블리는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리이고, 상기 수신기 광학 서브-어셈블리는 상기 광학 수신 포트에서 패키징됨 -를 포함하고;
    상기 제2 디멀티플렉서는, 상기 광학 파이버 연결 포트로부터 진입하는 상기 제1 파장의 광학 신호 및 상기 제2 파장의 광학 신호를, 상기 광학 수신 포트에, 반사하도록 구성되는 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광학 송신 채널은 상기 광학 송신 포트와 상기 광학 파이버 연결 포트를 연결하는 제1 광학 채널 및 상기 광학 수신 포트와 상기 제1 광학 채널을 연결하는 제2 광학 채널을 포함하고, 상기 제2 디멀티플렉서는 상기 제1 광학 채널과 상기 제2 광학 채널의 접합부에 배치되는 양방향 광학 서브-어셈블리.
  16. 콤보 광학 모듈로서, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 수신기 광학 서브-어셈블리를 포함하거나, 또는 제14항 또는 제15항에 따른 콤보 양방향 광학 서브-어셈블리를 포함하는 콤보 광학 모듈.
  17. 광학 회선 단말로서, 제16항에 따른 콤보 광학 모듈을 포함하는 광학 회선 단말.
  18. 수동 광학 네트워크 시스템으로서,
    광학 회선 단말- 상기 광학 회선 단말은 제17항에 따른 광학 회선 단말임 -;
    광학 분배 네트워크- 상기 광학 분배 네트워크는 상기 광학 회선 단말에 연결됨 -; 및
    복수의 광학 네트워크 유닛들- 상기 복수의 광학 네트워크 유닛들은 상기 광학 분배 네트워크에 연결됨 -을 포함하는 수동 광학 네트워크 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 광학 네트워크 유닛들에서의 일부 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 GPON 광학 모듈들이고, 다른 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 XGPON 광학 모듈들이거나; 또는
    상기 복수의 광학 네트워크 유닛들에서의 일부 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 EPON 광학 모듈들이고, 다른 광학 네트워크 유닛들의 광학 모듈들은 10G-EPON 광학 모듈들인 수동 광학 네트워크 시스템.
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