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CN110308528B - 单纤双向光器件 - Google Patents

单纤双向光器件 Download PDF

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CN110308528B CN201910679610.1A CN201910679610A CN110308528B CN 110308528 B CN110308528 B CN 110308528B CN 201910679610 A CN201910679610 A CN 201910679610A CN 110308528 B CN110308528 B CN 110308528B
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Abstract

本发明公开一种单纤双向光器件。单纤双向光器件包括：基座，所述基座内具有容纳腔和连通所述容纳腔的安装槽；激光器，设于所述基座的一侧，所述激光器至少部分设于所述容纳腔内；光纤组件，设于所述基座的另一侧，所述光纤组件至少部分设于所述容纳腔内；滤光片，所述滤光片设于所述容纳腔内，并位于所述激光器和所述光纤组件之间，所述激光器发射的光线经由所述滤光片传输至所述光纤组件；以及吸波元件，所述吸波元件设于所述安装槽内，以吸收经过所述滤光片而反射于所述基座内的光线。本发明技术方案可以避免反射光对光发射的耦合和光接收的耦合形成串扰，确保光信号的正常传输。

Description

单纤双向光器件
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种单纤双向光器件。
背景技术
单纤双向光器件(Bi-Direction Optical Subassembly，BOSA)可完成在单根光纤内实现发射信号传输和接收信号传输，因此其基座内部需实现发射光路、接收光路。目前，在基座内部设有一个滤光片，光纤传输过来的光信号经反射至探测器，然而这种单纤双向光器件中，激光器发射的光线部分经滤光片后直接射入光纤，另一部分则会在滤光片处反射在基座的内部，从而对光信号的接收形成串扰。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种单纤双向光器件，旨在避免反射光对光发射的耦合和光接收的耦合形成串扰，确保光信号的正常传输。
为实现上述目的，本发明提出的单纤双向光器件，包括：
基座，所述基座内具有容纳腔和连通所述容纳腔的安装槽；
激光器，设于所述基座的一侧，所述激光器至少部分设于所述容纳腔内；
光纤组件，设于所述基座的另一侧，所述光纤组件至少部分设于所述容纳腔内；
滤光片，所述滤光片设于所述容纳腔内，并位于所述激光器和所述光纤组件之间，所述激光器发射的光线经由所述滤光片传输至所述光纤组件；以及
吸波元件，所述吸波元件设于所述安装槽内，以吸收经过所述滤光片而反射于所述基座内的光线。
可选地，所述吸波元件位于所述滤光片的下方，并且倾斜设置于所述安装槽内。
可选地，定义所述吸波元件与水平线之间的倾斜角为α，则满足关系：22°≤α≤30°。
可选地，所述安装槽的槽口对应于所述滤光片设置，所述安装槽的槽口处设有阻挡部，用以阻挡光线经由所述吸波元件而反射至所述安装槽外。
可选地，所述滤光片朝向所述光纤组件的一面还设有吸波材料层，所述吸波材料层位于所述滤光片邻近所述吸波元件的端部。
可选地，所述光纤组件邻近所述滤光片的端面为倾斜面。
可选地，定义所述光纤组件的倾斜面与竖直方向的倾斜角为γ，则满足关系：6°≤γ≤12°。
可选地，所述单纤双向光器件还包括光探测器，所述光探测器设于基座上正对着所述安装槽的一侧，所述光探测器至少部分设于所述容纳腔内，所述滤光片倾斜设置于所述激光器和所述光纤组件之间，所述光纤组件接收的光线经由所述滤光片而反射至所述光探测器。
可选地，所述激光器发射的光线与所述光探测器接收的光线处于同一波段，且所述滤光片为半波片。
可选地，定义所述滤光片与水平线之间的倾斜角为β，则满足关系：41°≤β≤51°。
本发明技术方案中，通过将激光器和光纤组件分别设于基座的相对两侧，激光器和光纤组件均至少部分设于容纳腔内，滤光片位于容纳腔内，并位于激光器和光纤组件之间，从而使得激光器发出的光线在经过滤光片后能够直射到光纤组件，光在经过滤光片时，部分光线会被滤光片反射进入到容置腔内。通过将吸波元件设于安装槽内，因此激光器射出的光线在滤光片处发生反射时，反射的光线能够被吸波元件进行吸收，有效的避免了反射的光线在基座内对光发射的耦合和光接收的耦合造成干扰，保证光信号的正常传递，同时吸波元件设于安装槽内，而能与基座相固定，安装稳定、牢靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明单纤双向光器件一实施例的示意图，其中，图中虚线箭头方向为光线的传射方向；
图2为本发明单纤双向光器件另一实施例的示意图；
图3为图2中A处的局部放大图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 基座 11 容纳腔
12 安装槽 20 激光器
30 光纤组件 31 保护套
32 光纤插芯 40 滤光片
41 吸波材料层 50 吸波元件
121 阻挡部 60 光探测器
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“且/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A且/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种单纤双向光器件。
参照图1至图3，在本发明实施例中，该单纤双向光器件包括：
基座10，所述基座10内具有容纳腔11和连通所述容纳腔11的安装槽12；
激光器20，设于所述基座10的一侧，所述激光器20至少部分设于所述容纳腔11内；
光纤组件30，设于所述基座10的另一侧，所述光纤组件30至少部分设于所述容纳腔11内；
滤光片40，所述滤光片40设于所述容纳腔11内，并位于所述激光器20和所述光纤组件30之间，所述激光器20发射的光线经由所述滤光片40传递至所述光纤组件30；以及
吸波元件50，所述吸波元件50设于所述安装槽12内，以吸收经过所述滤光片40而反射于所述基座10内的光线。
其中，基座10的材质可以为金属材料，形成为金属座体，方便加工成型。激光器20作为光发射器可将电信号转化为光信号，以提供光源。本申请中，光纤组件30包括保护套31、光纤插芯32和光纤(未图示)，光纤插芯32一端插设于保护套31内，另一端位于保护套31外，光纤插入保护套31内，并与光纤插芯32连接，具体地，保护套31可由金属材料制成，成本较低且光学性能较好，光纤插芯32可以是尾纤插芯，有利于光信号的传输。
本实施例中，吸波元件50可以是吸波片，或者是吸光板，能够吸收光信号，当激光器20发射的激光到达滤光片40反射时，能被吸波元件50吸收。
在本申请的一实施例中，所述单纤双向光器件还包括光探测器60，所述光探测器60至少部分设于所述容纳腔11内，所述滤光片40倾斜设置于所述激光器20和所述光纤组件30之间，所述光纤组件30接收的光线经由所述滤光片40而反射至所述光探测器60。光探测器60作为光接收器，可以接收光纤组件30传递至滤光片40反射的光线，从而将光信号转化为电信号，由此，单纤双向光器件由激光器20发射激光光线，传递至光纤组件30后再经由滤光片40反射，最后由光探测器60进行接收，实现在单根光纤内发射信号传输和接收信号传输。
一实施例中，激光器20发射的光线与光探测器60接收的光线处于同一波段，且滤光片40为半波片。半波片通常可用云母片制作，半波片一定厚度的双折射晶体，当法向入射的光透过时，寻常光和非常光之间的位相差等于π或其奇数倍。由于激光器20发射的光线和光探测器60接收的光线处于同一波段，如此将滤光片40设置为半波片，此时激光器20发射的光线中一半的光线透过滤光片40后直接射入光纤组件30内，另一半的光线则在滤光片40反射而被吸波元件50所吸收，避免反射光线形成光串扰。
因此，本发明技术方案，通过将激光器20和光纤组件30分别设于基座10的相对两侧，激光器20和光纤组件30均至少部分设于容纳腔11内，滤光片40位于容纳腔11内，并位于激光器20和光纤组件30之间，从而使得激光器20发出的光线在经过滤光片40的反射后能够直射到光纤组件30。通过将吸波元件50设于安装槽12内，因此激光器20射出的光线在滤光片40处发生反射时，反射的光线能够被吸波元件50进行吸收，有效的避免了反射的光线在基座10内对光发射的耦合和光接收的耦合造成干扰，保证光信号的正常传递，同时吸波元件50设于安装槽12内，而能与基座10相固定，安装稳定、牢靠。
在本申请的一实施例中，所述吸波元件50位于所述滤光片40的下方，并且倾斜设置于所述安装槽12内。该实施例中，安装槽12位于容纳腔11的底部，滤光片40位于安装槽12槽口的上方，当光线到达滤光片40时，部分被反射至下方的安装槽12内，而将吸波元件50倾斜设置于安装槽12内，可以避免吸波元件50吸收反射光后再次经安装槽12的槽口反射出去而造成干扰，进一步降低反射光干扰的风险。
请结合参照图3，本申请中，定义所述吸波元件50与水平线之间的倾斜角为α，则满足关系：22°≤α≤30°。可以理解地，将吸波元件50与水平线之间的倾斜角设置在该范围内，一方面，可以确保吸波元件50不会由于倾斜角度过小而趋于平坦，从而可避免到达吸波元件50的反射光再次由安装槽12槽口反射出去，形成二次反射；另一方面，也不会由于吸波元件50与水平线之间的倾斜角过大，从而导致吸波元件50无法充分接触到由滤光片40各个方向反射而来的光线，确保吸波元件50足够的吸收面积。因此，本实施例中将吸波元件50与水平线之间的倾斜角设置于22°至30°的范围内，兼顾吸波元件50吸收面积的同时，避免产生二次反射干扰。
可以理解的，在实际应用中，吸波元件50与水平线之间的倾斜角可以为22°、24°、26°、28°或者30°。
请参照图1，本申请的一实施例中，所述安装槽12的槽口对应于所述滤光片40设置，所述安装槽12的槽口处设有阻挡部121，用以阻挡光线经由所述吸波元件50而反射至所述安装槽12外。具体地，阻挡部121可以是罩盖安装槽12部分槽口的挡块，因此，在实际应用中，滤光片40反射的光线经由安装槽12未被罩盖的槽口部分射入安装槽12内，而后大部分被吸波元件50所吸收，而另外少部分经吸波元件50反射后能被阻挡部121阻挡覆盖，如此有效的避免吸波元件50反射的光线经安装槽12的槽口再次射入容纳腔11内形成干扰，进一步降低反射光对光耦合形成串扰。
请参照图2，为了防止吸波元件50反射光线至光纤组件30而形成串扰，本申请中所述滤光片40朝向所述光纤组件30的一面还设有吸波材料层41，所述吸波材料层41位于所述滤光片40邻近所述吸波元件50的端部。如此设置，当吸波元件50发生反射时，反射的激光到达滤光片40对应吸波元件50的端部，而被吸波材料层41所吸收，从而有效的避免了吸波元件50反射的激光进入光纤组件30内形成串扰。一实施例中，所述吸波材料层41为环氧树脂层。环氧树脂的结构密度较大，可以防止吸波元件50反射的激光透过滤光片40进入光纤组件30，而且环氧树脂来源易得，成本较低，能降低生产成本。
由于激光器20发射激光光线至光纤组件30时，光纤组件30的端面会将部分激光重新反射回到激光器20，从而对激光器20中光的发射造成干扰。因此，本申请中所述光纤组件30邻近所述滤光片40的端面为倾斜面，如此设置，当光纤组件30的端面反射光线时，使得被反射的光线无法直接回到激光器20，而是经光纤组件30倾斜的端面反射于基座10的容纳腔11内，从而有效的避免了光纤组件30的反射光直接回到激光器20而形成串扰。
请参照图3，在本申请的一实施例中，定义所述光纤组件30的倾斜面与竖直方向的倾斜角为γ，则满足关系：6°≤γ≤12°。所述倾斜面与竖直方向的倾斜角为γ不宜过大，也不宜过小；若过大，则该倾斜面将过于倾斜，从而使从激光器20射出的大部分激光光线容易在该倾斜面发生折射而损失，导致光信号传输的效率低；若过小，则会使该倾斜面趋于平直，进而导致激光器20传来的激光光线在该倾斜面反射回到激光器20形成光串扰。因此，本实施例中，将所述倾斜面与竖直方向的倾斜角为γ设置为不小于6°、且不大于12°的范围。
可以理解地，在实际应用中，所述倾斜面与竖直方向的倾斜角为γ可以为6°、8°、10°、11°或者12°。
在本申请单纤双向光器件的一实施例中，定义所述滤光片40与水平线之间的倾斜角为β，则满足关系：41°≤β≤51°。该实施例中，光探测器60位于滤光片40的上方，优选地，滤光片40与水平线之间的倾斜角为β为47°，如此激光器20发出的激光一半直接射入光纤组件30，而后由光纤组件30接收光信号后再次经过滤光片40反射至光探测器60，另一半激光则在滤光片40处反射后被吸波元件50吸收，如此使得在单根光纤内完成发射信号和接收信号，同时反射的激光在被吸收后也不会对光发射和光接收的耦合造成串扰，保证光信号的有效传输。
当然了，在其他实施例中，滤光片40与水平线之间的倾斜角为β还可以是41°、43°、45°、47°、49°或者51°，这样也能较好的对反射光进行吸收，确保光信号的正常发射和接收。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种单纤双向光器件，其特征在于，包括：
基座，所述基座内具有容纳腔和连通所述容纳腔的安装槽；
激光器，设于所述基座的一侧，所述激光器至少部分设于所述容纳腔内；
光纤组件，设于所述基座的另一侧，所述光纤组件至少部分设于所述容纳腔内；
滤光片，所述滤光片设于所述容纳腔内，并位于所述激光器和所述光纤组件之间，所述激光器发射的光线经由所述滤光片传输至所述光纤组件；
所述滤光片朝向所述光纤组件的一面还设有吸波材料层，所述吸波材料层位于所述滤光片邻近吸波元件的端部，所述吸波材料层为环氧树脂层；
吸波元件，所述吸波元件设于所述安装槽内，以吸收经过所述滤光片而反射于所述基座内的光线；所述吸波元件位于所述滤光片的下方，并且倾斜设置于所述安装槽内；所述安装槽的槽口对应于所述滤光片设置，所述安装槽的槽口处设有阻挡部，用以阻挡光线经由所述吸波元件而反射至所述安装槽外；
光探测器，所述光探测器设于基座上正对着所述安装槽的一侧，所述光探测器至少部分设于所述容纳腔内，所述滤光片倾斜设置于所述激光器和所述光纤组件之间，所述光纤组件接收的光线经由所述滤光片而反射至所述光探测器，所述激光器发射的光线与所述光探测器接收的光线处于同一波段，且所述滤光片为半波片。
2.如权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，定义所述吸波元件与水平线之间的倾斜角为α，则满足关系：22°≤α≤30°。
3.如权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述光纤组件邻近所述滤光片的端面为倾斜面。
4.如权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，定义所述光纤组件的倾斜面与竖直方向的倾斜角为γ，则满足关系：6°≤γ≤12°。
5.如权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，定义所述滤光片与水平线之间的倾斜角为β，则满足关系：41°≤β≤51°。
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