專利名稱：一種單纖雙向組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學通信，特別是一種用于通信傳輸?shù)膯喂饫w雙向收發(fā)組件。
背景技術：
光通信技術已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一，在現(xiàn)代通信中起著舉足輕重的作用。光通信作為一門新興技術，其近年來發(fā)展速度之快、應用面之廣是通信史上罕見的， 也是世界新技術革命的重要標志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。單纖雙向收發(fā)組件(簡稱B0SA)是集發(fā)射、接收為一體的光電轉換器件，其能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)在單根光纖雙向傳輸?shù)墓δ?，是一種應用在光通信系統(tǒng)中的重要器件。為實現(xiàn)接收和發(fā)射的功能，BOSA包括激光器、探測器、波分復用濾光片、光纖連接器等零部件。而作為下行數(shù)據(jù)的信號源，激光器一般采用DFB激光器，同時配合隔離器使用，以保證光學系統(tǒng)的穩(wěn)定。目前大量商用的自由空間隔離器采用兩片偏振片和一片45°法拉第旋光器組成，還有部分隔離器采用兩個雙折射晶體和一片45°法拉第旋光器組成。波分復用系統(tǒng)是BOSA系統(tǒng)重要組成部分，通過對波長選擇性的反射和透射，可使不同波段的光進入不同的系統(tǒng)。一端來自光纖的信號光(上行或下行)經(jīng)過波分復用濾光片，經(jīng)45°濾光片反射進入光電探測器，而另一端激光器發(fā)出的光(下行或上行)經(jīng)過該濾光片，透射進入光纖系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)單纖雙向的功能。在目前的BOSA系統(tǒng)中，隔離器和波分復用系統(tǒng)是獨立使用的?，F(xiàn)有技術的這種結構設計存在著結構復雜和造價高等不足之處。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種新的結構設計的單纖雙向組件。本發(fā)明的單光纖雙向組件結構緊湊、功能集成度高，并且能夠降低器件制造成本。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術方案如下
一種單纖雙向組件，其特征在于，其包括TO管座以及封裝在TO管座內的激光器、隔離部件、45°濾光片、0°濾光片、光纖連接器和探測器，所述的激光器、隔離部件、45°濾光片和光纖連接器同軸線依次設置，其中，45°濾光片的法線與入射光線之間呈45士3°夾角， 所述45°濾光片的反射光路上設置有所述的0°濾光片和探測器；下行信號由所述激光器發(fā)出，并依次經(jīng)過隔離部件、45°濾光片進入光纖連接器中的光纖，上行信號經(jīng)光纖出射， 由45°濾光片反射，通過0°濾光片進入探測器。在本發(fā)明的單纖雙向組件中，作為一種方案設計，所述的隔離部件包括一片偏振片和一片法拉第旋轉器兩個部件，由偏振片、法拉第旋轉器和所述45°濾光片三個部件組合成為隔離器。在本發(fā)明的單纖雙向組件中，作為另一種方案設計，所述的隔離部件包括一片雙折射晶體和一片法拉第旋轉器兩個部件，由雙折射晶體、法拉第旋轉器和所述的45°濾光片三個部件組合成為隔離器。在本發(fā)明的單纖雙向組件中，作為一種方案設計，所述45°濾光片包括基底和分別鍍在基底兩側的第一多層膜結構和第二多層膜結構，所述第二多層膜結構為對針對于 λ 2波段的偏振分光膜、第一多功能膜結構為截止濾光膜。在本發(fā)明的單纖雙向組件中，作為另一種方案設計，所述45°濾光片包括基底和分別鍍在基底兩側的第一多層膜結構和第二多層膜結構，所述第二多層膜結構為針對于 λ 1和λ 2多波段的多功能膜，第一多層膜結構為增透膜或者截止濾光膜。在本發(fā)明的單纖雙向組件中，所述的多功能膜為針對于λ 1的P光和S光的高反射膜，針對于λ 2的P光高透射膜和S光的高反射膜。基于上述技術方案，本發(fā)明的單纖雙向組件與現(xiàn)有技術相比具有如下技術優(yōu)點 本發(fā)明的單纖雙向組件中，45°濾光片不僅作為波分復用器件進行使用，而且45°濾
光片和隔離部件一起組成了隔離器進行使用，即這里的45°濾光片作為共用的多功能濾光片。與現(xiàn)有技術相比，其減少了隔離器中的一個偏振片或者一個雙折射晶體，使得封裝在TO 管座內的部件更加緊湊，結構更加合理，也能達到降低了 BOSA的制作成本的目的。


圖1是本發(fā)明一種單纖雙向組件的結構組成示意圖。圖2是本發(fā)明一種單纖雙向組件中45°濾光片的結構示意圖。圖3是本發(fā)明一種單纖雙向組件中45°濾光片的光譜應用原理圖。圖4是本發(fā)明一種單纖雙向組件中隔離器的第一種結構方案設計圖。圖5是本發(fā)明一種單纖雙向組件中隔離器的第一種結構方案設計的光路原理圖。圖6是本發(fā)明一種單纖雙向組件中隔離器的第二種結構方案設計圖。圖7是本發(fā)明一種單纖雙向組件中隔離器的第二種結構方案設計的光路原理圖。圖8是本發(fā)明單纖雙向組件的工作原理圖。
具體實施例方式下面我們結合附圖和具體的實施例來對本發(fā)明的單纖雙向組件做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明了地理解本發(fā)明的結構和工作過程，但不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。在本發(fā)明的單纖雙向收發(fā)組件系統(tǒng)中，如圖1所示，其結構組成包括激光器1、隔離部件2、45°濾光片3、0°濾光片5、光纖連接器4和探測器6，上述的組成構件均封裝在 TO管座7內構成了一個BOSA系統(tǒng)。在單纖雙向組件中，激光器1、隔離部件2、45°濾光片3和光纖連接器4同軸線依次設置。其中，45°濾光片3的法線與入射光線之間呈45士3°的夾角。在所述45°濾光片的反射光路上，依次設置有所述的0°濾光片5和探測器6。下行信號由激光器1發(fā)出的激光光束，依次經(jīng)過隔離部件2、45°濾光片3和光纖連接器4，而入射進與光纖連接器4連接的光纖內。下行信號經(jīng)光纖出射，由45°濾光片3反射，通過0°濾光片5進入探測器6 中。上述的45°濾光片3結構如圖2所示，首先在透明基底33的兩側分別鍍制有第一多層膜結構31和第二多層膜結構32。其中，第二多層膜結構32可以是針對λ 2波段的偏振分光膜，也可以是針對λ 和λ 2多波段的多功能膜。這里有兩種不同的45°濾光片結構設計方案
45°濾光片的第一種設計方案
第二多層膜結構32為偏振分光膜，第一多層膜結構31為截止濾光膜，即第二多層膜結構32用于實現(xiàn)對λ 2的偏振分光，第一多層膜結構31用于實現(xiàn)對λ 2和λ 1的分光，即 λ 2透射和λ 1反射。從而使45°濾光片3可以達到如下效果λ 2的P光順利透過，λ 2 的S光和λ 1被反射，如圖3所示。45°濾光片的第二種設計方案
鍍制透明基底33 —面的第二多層膜結構32為多功能膜，鍍制透明基底33另一面的第一多層膜結構31為增透膜或截止濾光膜。作為多功能膜的第二多層膜結構32本身實現(xiàn)對 λ 2的P光高透射，對λ2的S光和λ 1高反射。為保證光譜質量，第一多層膜結構31選擇為增透膜或截止濾光膜，截止濾光膜用于實現(xiàn)對λ 2和λ 1的分光，即λ 2透射和λ 1反射。該45°濾光片的整體效果同第一種設計方案λ 2的P光順利透過，λ 2的S光和λ 1 被反射，如圖3所示。作為本發(fā)明單纖雙向收發(fā)組件系統(tǒng)組成部分的隔離器也可以有如下兩種設計方案
隔離器設計方案1
該設計方案中，包括有一片偏振片21、一片法拉第旋轉器22和濾光片3的組合，如圖4 所示。其中，法拉第旋轉器22位于偏振片21和濾光片3之間。所述偏振片21的偏振方向垂直于Z軸，所述濾波片3的放置方向與法拉第旋轉器成45士3°夾角，其入射面與偏振片21的偏振方向繞Z軸旋轉45°平行。當光從正向輸入時，如圖5所示，調節(jié)激光λ2偏振方向和偏振片的偏振方向一致，入射光可以通過偏振片，偏振光經(jīng)過45°法拉第旋轉器后偏振方向旋轉45°，此時光的偏振方向與偏振分光濾波片的入射面平行(即P光)，所以光可以通過。當光從反向輸入時，由于濾光片只允許λ2的P光透過，再經(jīng)過45°法拉第旋轉器后偏振方向旋轉45°，此時光的偏振方向和偏振片的偏振方向相互垂直，經(jīng)過偏振片后被完全吸收或散射，從而達到反向隔離的作用。隔離器設計方案2
該設計方案中，包括一片雙折射晶體23、一片法拉第旋轉器22和濾光片3的組合，如圖 6所示。其中，法拉第旋轉器22位于雙折射晶體23和濾光片3之間。所述雙折射晶體23 的光軸在入射面以內，與晶體表面夾角45°，所述濾波片3的放置方向為與法拉第旋轉器 22成45士3°夾角，其入射面為雙折射晶體23光軸與Z軸構成的平面繞Z軸旋轉45°平行。當λ 2光從正向輸入時，如圖7所示，調節(jié)激光λ 2偏振方向，入射光以ο光經(jīng)過雙折射晶體，經(jīng)過45°法拉第旋轉器后偏振方向旋轉45°，此時光的偏振方向與偏振分光濾波片的入射面平行(即P光)，所以光可以通過。當光從反向輸入時，由于濾光片只允許入2的 P光透過再經(jīng)過45°法拉第旋轉器后偏振方向旋轉45°，此時反射光以e光進入雙折射晶體，與原入射光發(fā)生偏移，使得回返光不會進入發(fā)光元件內部，而起到隔離的效果。作為本發(fā)明設計的BOSA系統(tǒng)，其工作原理如圖8所示。作為下行信號光源的激光器1，發(fā)出一束偏振光λ 2，經(jīng)隔離器2經(jīng)45°濾光片3的透射進入到光纖連接器4的光纖中，實現(xiàn)了 λ 2光的傳輸。作為上行信號光λ 1和下行光的反射光λ 2、從光纖連接器4的光纖中發(fā)出，經(jīng)濾光片3，λ 1被反射和0度濾光片5的透射進入探測器6。反射光λ 2'被偏振分光，S光被反射，部分進入探測器或不進入探測器，由于反射光λ 2、本身很弱以及0 度濾光片5的反射，入射到探測器的λ 2、的S光極弱而不會影響探測器的使用。λ 2、的P 光雖然被透射，但由于隔離器2的作用，光線被吸收、散射或偏離而不會進激光器1，從而保護了激光器1和BOSA系統(tǒng)的穩(wěn)定。
權利要求
1.一種單纖雙向組件，其特征在于，其包括TO管座以及封裝在TO管座內的激光器、 隔離部件、45°濾光片、0°濾光片、光纖連接器和探測器，所述的激光器、隔離部件、45°濾光片和光纖連接器同軸線依次設置，其中，45°濾光片的法線與入射光線之間呈45士3°夾角，所述45°濾光片的反射光路上設置有所述的0°濾光片和探測器；下行信號由所述激光器發(fā)出，并依次經(jīng)過隔離部件、45°濾光片進入光纖連接器中的光纖，上行信號經(jīng)光纖出射，由45°濾光片反射，通過0°濾光片進入探測器。
2.根據(jù)權利要求1所述一種單纖雙向組件，其特征在于，所述的隔離部件包括一片偏振片和一片法拉第旋轉器，偏振片、法拉第旋轉器和所述45°濾光片組合成為隔離器。
3.根據(jù)權利要求1所述一種單纖雙向組件，其特征在于，所述的隔離部件包括一片雙折射晶體和一片法拉第旋轉器，雙折射晶體、法拉第旋轉器和所述的45°濾光片組合成為隔離器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種單纖雙向組件，其特征在于，所述45°濾光片包括基底和分別鍍在基底兩側的第一多層膜結構和第二多層膜結構，所述第二多層膜結構為針對于 λ 2波段的偏振分光膜、第一多功能膜結構為截止濾光膜。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種單纖雙向組件，其特征在于，所述45°濾光片包括基底和分別鍍在基底兩側的第一多層膜結構和第二多層膜結構，所述第二多層膜結構為針對于 λ 1和λ 2多波段的多功能膜，第一多層膜結構為增透膜或者截止濾光膜。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種單纖雙向組件，其特征在于，所述的多功能膜為針對λ1 的P光和S光的高反射膜，針對于λ 2的P光高透射膜和S光的高反射膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單纖雙向組件，包括TO管座以及封裝在TO管座內的激光器、隔離部件、45°濾光片、0°濾光片、光纖連接器和探測器。本發(fā)明的單纖雙向組件中隔離器系統(tǒng)和波分復用系統(tǒng)共用一個45°多功能濾光片，從而減少隔離器中的一個偏振片或雙折射晶體，使結構更加合理，也能達到降低了BOSA的制作成本的目的。
文檔編號G02B6/42GK102183828SQ20111014684
公開日2011年9月14日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權日2011年6月2日
發(fā)明者劉毅楠, 張欽廉, 李傳文, 程春生, 趙浩 申請人:平湖中天合波通信科技有限公司