專利名稱：Gpon單纖雙向光收發(fā)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)(Gigabit Passive Optical network, 以下簡(jiǎn)稱GPON)光收發(fā)一體模塊，尤其涉及GPON單纖雙向光收發(fā)組件。
背景技術(shù)：
在光接人網(wǎng)中，如果光配線網(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱ODN)全部由無源器件組成，不包 括任何有源節(jié)點(diǎn)，則這種光接人網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)(以下簡(jiǎn)稱PON) 。 PON的 架構(gòu)主要是將從光纖線路終端設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱OLT)下行的光信號(hào)，通過一根 光纖經(jīng)由光無源器件光分路器(Splitter)，將光信號(hào)分路廣播給各用戶終端設(shè) 備(以下簡(jiǎn)稱ONU)，這樣就大幅減少網(wǎng)絡(luò)機(jī)房及設(shè)備維護(hù)的成本，更節(jié)省了 大量光纜資源等建置成本，PON因而成為光纖到戶(FTTH)最新熱門技術(shù)。 其中，GPON系統(tǒng)要求OLT和ONU之間的光傳輸系統(tǒng)使用符合ITU-TG.652 標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖，上下行一般采用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)單纖雙向的上下行傳輸， 上行使用1260nm 1360nm波長(zhǎng)，下行使用1480nm 1500nm波長(zhǎng)。GPON 的物理媒介從屬(PMD)層對(duì)應(yīng)于OLT和ONU之間的光傳輸接口 (也稱為P ON接口)，其具體參數(shù)值決定了GPON系統(tǒng)的最大傳輸距離和最大分路比。 OLT和ONU的發(fā)送光功率、接收機(jī)靈敏度等關(guān)鍵參數(shù)主要根據(jù)系統(tǒng)支持的OD N類型來進(jìn)行劃分。根據(jù)允許衰減范圍的不同，ODN類型主要分為A、 B、 C 三大類，結(jié)合目前實(shí)際應(yīng)用需求和光收發(fā)模塊的實(shí)際能力工業(yè)界還定義了B+類，
4擴(kuò)展了 GPON系統(tǒng)支持的最大分路比。目前B+類ODN是主流，其光衰減范圍 為13 28dB，光通道損耗差15dB?，F(xiàn)有技術(shù)中用于GPON系統(tǒng)的ONU單纖 雙向組件100 (Single Fiber Bi-directional Optical Assembly,以下簡(jiǎn)稱BOS A)，包括 一單光纖101、 一同軸封裝(TO-CAN)激光器組件102、 一波分 復(fù)用器(WDM)濾波片103和一同軸封裝(TO-CAN)光接收組件104。其中， 單光纖101與同軸封裝(TO-CAN)激光器組件102置于水平光軸上呈相對(duì)安 裝，波分復(fù)用器(WDM)濾波片位于兩者之間呈傾斜45。，使同軸封裝(TO-CAN) 激光器組件102發(fā)射1490nm光束經(jīng)波分復(fù)用器(WDM)濾波片103 透射后入射至單光纖101的光端面向外輸出，而同軸封裝(TO-CAN)光接收 組件104則置于垂直光軸上，使自單光纖101輸入的1310nm光束經(jīng)波分復(fù)用 器(WDM)濾波片103反射后由光接收組件104接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。該種 結(jié)構(gòu)的BOSA組件，存在以下缺點(diǎn)1、同軸封裝(TO-CAN)激光器組件102 經(jīng)單光纖101輸出的光功率耦合效率低；2、由于波分復(fù)用器(WDM)濾波片 103的結(jié)構(gòu)和性能，除了將反射1310nm光信號(hào)外，還有部分1490nm光束反 射至光接收組件104芯片接收，造成同軸封裝(TO-CAN)光接收組件104的 信號(hào)干擾。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種耦合效率高、能夠滿足不同工業(yè)級(jí)性能參數(shù)要求的 GPON單纖雙向光收發(fā)組件。
為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供一種GPON單纖雙向光收發(fā)組件， 包括 一單光纖、 一帶管帽透鏡的同軸封裝(TO-CAN)激光器組件、第一波分 復(fù)用器(WDM)濾波片和一內(nèi)置第二波分復(fù)用器(WDM)濾波 的同軸封裝2009 (TO-CAN)光接收組件，所述單光纖與同軸封裝(TO-CAN)激光器組件相對(duì) 設(shè)置，第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片置于兩者光路之間，所述同軸封裝
(TO-CAN)激光器組件發(fā)射光束經(jīng)第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片透射后入 射至單光纖的光端面，而由該光端面出射光束經(jīng)所述第一波分復(fù)用器(WDM) 濾波片反射后由同軸封裝(TO-CAN)光接收組件接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，所述 單光纖的光端面設(shè)有第一傾斜角e p第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片與單光纖 的中心軸呈第二傾斜角e2，第二波分復(fù)用器(WDM)濾波片與單光纖的中心軸 呈第三傾斜角e3，所述同軸封裝(TO-CAN)光接收組件的PD芯片與單光纖 的中心軸呈第四傾斜角e4。
所述第一傾斜角91為0°至12° ;第二傾斜角62為45° 士e!/4;第三傾 斜角93為0°至4° ;第四傾斜角64為0°至8° 。
所述第一傾斜角e,為8° ;第二傾斜角e 2為43° ;第三傾斜角e 3為4° ;
第四傾斜角94為8° 。
所述第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片與同軸封裝(TO-CAN)激光器組件 之間還設(shè)有一自由空間光隔離器。
所述單光纖的外部設(shè)有一調(diào)節(jié)環(huán)，用于調(diào)節(jié)所述單光纖的軸向和徑向位置。
所述同軸封裝(TO-CAN)激光器組件水平安裝，其管帽透鏡偏移激光器組 件中心軸，使所述同軸封裝(TO-CAN)激光器組件的發(fā)射光束入射至所述單光 纖的光端面時(shí)，其光束與單光纖中心軸呈e 5，其大小為6i/2角。
所述同軸封裝(TO-CAN)激光器組件傾斜安裝，使所述同軸封裝(TO-CAN) 激光器組件至所述單光纖的光端面的光束與單光纖中心軸呈e 6，其大小為e "2由于上述結(jié)構(gòu)的同軸封裝(TO-CAN)光接收組件的PD芯片與單光纖的中 心軸設(shè)有0°至8°的第四傾斜角9 4，整個(gè)GPON單纖雙向光收發(fā)組件耦合效 率高、能夠滿足不同工業(yè)級(jí)性能參數(shù)要求。

圖1表示現(xiàn)有技術(shù)單纖雙向光收發(fā)組件BOSA光路示意圖。
圖2表示本實(shí)用新型GPON單纖雙向光收發(fā)組件BOSA的光路示意圖。
圖3表示圖2所示單纖雙向光收發(fā)組件BOSA的第一種安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4表示圖2所示單纖雙向光收發(fā)組件BOSA的第二種安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型最佳實(shí)施例。
如圖2所示的單纖雙向光收發(fā)組件(BOSA)，包括 一單光纖1、 一帶管 帽透鏡的同軸封裝(TO-CAN)激光器組件2、第一波分復(fù)用器(WDM)濾波 片3和一內(nèi)置第二波分復(fù)用器(WDM)濾波片42的同軸封裝(TO-CAN)光 接收組件4。單光纖1與同軸封裝(TO-CAN)激光器組件2相對(duì)設(shè)置，第一波 分復(fù)用器(WDM)濾波片3置于兩者光路之間，同軸封裝(TO-CAN)激光器 組件2發(fā)射光束經(jīng)第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片3透射后入射至單光纖1的 光端面11，而由該光端面的出射光束經(jīng)所述第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片3 反射后由同軸封裝(TO-CAN)光接收組件4接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。其屮，單 光纖1的光端面11設(shè)有第一傾斜角9 p該角是光端面11與垂直面的夾角，其 大小為0。至12° ，最佳值8。；第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片3與單光纖 1的中心軸呈第二傾斜角92，其大小為為45。 士0i/4，其最佳值43° ;第二 波分復(fù)用器(WDM)濾波片42與單光纖1的中心軸呈第三傾斜角e3，其大小為0°至4° ，最佳值4。；同軸封裝(TQ-CAN)光接收組件4的PD芯片41 與單光纖1的中心軸的呈第四傾斜角94，其大小為0。至8° ，最佳值8。。另 外，為防止其它光信號(hào)干擾激光器芯片的發(fā)射，位于第一波分復(fù)用器(WDM) 濾波片3和同軸封裝(TO-CAN)激光器組件2之間還可以設(shè)置一自由空間光 隔禺器7。
如圖3表示圖2所示光路的單纖雙向光收發(fā)組件(BOSA)組裝結(jié)構(gòu)第一種 實(shí)施例，在一個(gè)封裝底座內(nèi)，分別設(shè)有單光纖1、同軸封裝(TO-CAN)激光器 組件2a和同軸封裝(TO-CAN)光接收組件4的安裝孔位置。其中，第一波分 復(fù)用器(WDM)濾波片3由一端面傾斜45° ± e ,/4的支座6固定，自由空間 光隔離器7內(nèi)置于該支座的通光孔內(nèi)，支座6置于單光纖1和同軸封裝 (TO-CAN)激光器組件2a的光路之間，而同軸封裝(TO-CAN)光接收組件 4則安裝于單光纖1的出射光由第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片3反射后的光 路上，其內(nèi)置的第二波分復(fù)用器(WDM)濾波片42和PD芯片41分別按4° 和8°的傾斜角安裝，這樣有利于優(yōu)化器件的光反射性能。為了提高單光纖1 的出射光耦合效率，同軸封裝(TO-CAN)激光器組件2a采用標(biāo)準(zhǔn)件并按照常 規(guī)技術(shù)水平安裝，但其管帽透鏡則偏移組件的中心軸，使同軸封裝(TO-CAN) 激光器組件2a發(fā)射光束入射至單光纖1的光端面11時(shí)，其光束與單光纖中心 軸呈65，其大小為e"2角，最佳值為4。，使激光器芯片光束經(jīng)組件管帽透鏡 折射后的光束能以較大耦合效率入射至單光纖1的光端面11后輸出。另外，為 了能夠使單光纖1更好地與同軸封裝(TO-CAN)激光器組件2a耦合對(duì)準(zhǔn)，單 光纖1外部設(shè)有一調(diào)節(jié)環(huán)5，用于調(diào)節(jié)所述單光纖1的軸向和徑向位置，當(dāng)出 射光焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到合適位置后，即通過激光焊固定該調(diào)節(jié)環(huán)。圖4表示圖2所示光路的單纖雙向光收發(fā)組件(BOSA)組裝結(jié)構(gòu)第二種實(shí) 施例，與圖3所示的第一種實(shí)施例的組裝構(gòu)件相近似，其區(qū)別僅僅是同軸封裝 (TO-CAN)激光器組件2b采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)件，安裝時(shí)，僅需將標(biāo)準(zhǔn)同軸 封裝(TO-CAN)激光器組件2b傾斜安裝，使同軸封裝(TO-CAN)激光器組 件2b發(fā)射光束入射至單光纖1的光端面11時(shí)，其光束與單光纖中心軸呈0 6， 其大小同樣為e一2角，最佳值為4。。其它結(jié)構(gòu)與圖3完全相同，不再重復(fù)敘 述。
上述結(jié)構(gòu)的單纖雙向光收發(fā)組件(BOSA)的同軸封裝(TO-CAN)激光器 組件和同軸封裝(TO-CAN)光接收組件的管帽透鏡為球透鏡或非球透鏡。
權(quán)利要求1、一種GPON單纖雙向光收發(fā)組件，包括一單光纖、一帶管帽透鏡的同軸封裝(TO-CAN)激光器組件、第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片和一內(nèi)置第二波分復(fù)用器(WDM)濾波片的同軸封裝(TO-CAN)光接收組件，所述單光纖與同軸封裝(TO-CAN)激光器組件相對(duì)設(shè)置，第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片置于兩者光路之間，所述同軸封裝(TO-CAN)激光器組件發(fā)射光束經(jīng)第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片透射后入射至單光纖的光端面，而由該光端面出射光束經(jīng)所述第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片反射后由同軸封裝(TO-CAN)光接收組件接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，其特征在于，所述單光纖的光端面設(shè)有第一傾斜角θ1，第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片與單光纖的中心軸呈第二傾斜角θ2，第二波分復(fù)用器(WDM)濾波片與單光纖的中心軸呈第三傾斜角θ3，所述同軸封裝(TO-CAN)光接收組件的PD芯片與單光纖的中心軸的呈第四傾斜角θ4。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPON單纖雙向光收發(fā)組件，其特征在于， 所述第一傾斜角e!為0。至12° ;第二傾斜角92為45° 士e,/4;第三傾斜 角63為0°至4° ;第四傾斜角04為0°至8° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的GPON單纖雙向光收發(fā)組件，其特征在于，所述第一傾斜角e,為8。；第二傾斜角92為43° ;第三傾斜角93為4° ;第四傾斜角94為8° 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的GPON單纖雙向光收發(fā)組件，其特征在于， 所述第一波分復(fù)用器(WDM)濾波片與同軸封裝(TO-CAN)激光器組件之間還設(shè)有一 自由空間光隔離器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的GPON單纖雙向光收發(fā)組件，其特征在于，所述單光纖的外部設(shè)有一調(diào)節(jié)環(huán)，用于調(diào)節(jié)所述單光纖的軸向和徑向位置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 3、 4或5所述的GPON單纖雙向光收發(fā)組件， 其特征在于，所述同軸封裝(TO-CAN)激光器組件水平安裝，其管帽透鏡偏 移激光器組件中心軸，使所述同軸封裝(TQ-CAN)激光器組件的發(fā)射光束入 射至所述單光纖的光端面時(shí)，其光束與單光纖中心軸呈e 5，其大小為e 角。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 3、 4或5所述的GPON單纖雙向光收發(fā)組件， 其特征在于，所述同軸封裝(TO-CAN)激光器組件傾斜安裝，使所述同軸封 裝(TO-CAN)激光器組件至所述單光纖的光端面的光束與單光纖中心軸呈e 6，其大小為e一2角。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種GPON單纖雙向光收發(fā)組件，包括一單光纖、一TO-CAN激光器組件、第一WDM濾波片和一內(nèi)置第二WDM濾波片的TO-CAN光接收組件，TO-CAN激光器組件發(fā)射光束經(jīng)第一WDM濾波片透射后入射至單光纖的光端面，而由該光端面出射光束經(jīng)第一WDM濾波片反射后由TO-CAN光接收組件接收，單光纖的光端面設(shè)有第一傾斜角θ₁，第一WDM濾波片與單光纖的中心軸呈第二傾斜角θ₂，第二WDM濾波片與單光纖的中心軸呈第三傾斜角θ₃，TO-CAN光接收組件的PD芯片與單光纖的中心軸的呈第四傾斜角θ₄。本結(jié)構(gòu)單纖雙向光收發(fā)組件耦合效率高、能夠滿足不同工業(yè)級(jí)性能參數(shù)要求。
文檔編號(hào)H04J14/02GK201387500SQ20092013583
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者李小兵, 杜先鵬 申請(qǐng)人:深圳新飛通光電子技術(shù)有限公司