CN2606497Y - 一种单光纤双向传输光电收发模块（ 二） - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单光纤双向传输光电收发模块，包括：单光纤，出射波长为λ2和λ3两种波长；一发射器，发射与λ3相同波长的λ1的光；第一分波器和第二分波器，位于发射器与单光纤之间的光轴O－O上，倾斜45度，发射器与单光纤之间设有两个透镜，第一透镜与单光纤构成单光纤准直器，第二透镜与发射器构成激光准直器，第一接收器接收由第一分波器反射的波长为λ2；第二接收器接收由第二分波器至少部分反射的波长为λ3。由于从发射器发射的光束汇聚后经过透镜变平行光入射至分波器的镀膜面，而从单光纤出射的光也由另一透镜准直后变平行光入射至分波器的镀膜面，入射至分波器镀膜面的光束的方向性好，结构紧凑，工艺简单，成本低，性能好。

Description

一种单光纤双向传输光电收发模块(二)

背景技术

本实用新型涉及光通信传输领域的光电模块，尤其涉及单光纤双波长双端口接收的双向传输的光电收发模块。

常见的光收发模块主要包括单光纤单向传输收发模块和单光纤双向传输收发模块这两种结构，通过设置一对光纤收发器，分别实现光的接收和发射，这种结构体积较大，成本较高，为使用带来不便。宽带和高速率的多媒体服务的需求导致光纤收发器技术的革新，单光纤双向双端口(一发射器一接收器)模块解决了在同一根光纤中全双工传输数据和语音传输的需要，而单光纤双向三端口(一发射器两接收器)组件在单光纤双向双端口功能基础上增加了传输视频和宽带数据传输的能力，模拟接收组件能解决所有的CATV和HDTV以及广播卫星电视的需求。

现有的单光纤双向传输光电收发模块，如图1所示的三端口的单光纤双向传输光电收发模块100，包括：一个发射器LD101，球透镜1011；一光纤103，球透镜1031；第一分波器104；第二分波器105；第一接收器PD102，球透镜1021；第二接收器PD106，球透镜1061。分波器104和105均具有两个镀膜面，分波器104镀有用于透射来自发射器发射的波长为λ1的光束的增透膜，和镀有用于反射来自光纤103出射的波长为λ3的光束的高反膜，反射后由第一接收器PD102接收。分波器105镀有用于透射发射器LD101发射的波长为λ1的光束和来自光纤103出射的波长为λ3的光束的增透膜，和镀有用于反射来自光纤103出射的另一波长为λ2的光束的高反膜，反射后由第二接收器PD106接收。该种结构的单光纤双向传输的光电收发模块，加工困难，成本高，且球透镜的焦距不大，准直发射器LD101的发射光的时候透镜距离LD101的距离很短，这样容易损耗发射器LD101的端面，且组装精度不易控制，耦合效率差。

最近日本的阿尔卑斯公司在美国公开授权了一个有关单光纤双向传输光电收发模块的专利，其专利号为6,142,680。结构如图2所示，发射器6及其透镜座8和透镜7，第一接收器9及其透镜座11和透镜10，第二接收器54及其透镜座53和透镜52，单光纤12及其透镜座14和透镜13。由发射器6出射的波长为λ1的光束经第一分波器5与单光纤12耦合，而由单光纤12出射的具有两个波长λ2和λ3(两者波长不同)的光束经分波器5全反射至第二分波器16分波，将波长为λ2的光全反射至第一接收器9，同时透射波长λ3的光至反射镜51，由其反射面51a全反射至第二接收器54，实现单光纤的三向传输。该种单光纤双向传输光电收发模块的结构尺寸大。

发明内容

为了克服以上缺点，本实用新型提供一种结构紧凑，成本低，性能稳定，工艺简单可行的单光纤双向传输光电收发模块。

本实用新型单光纤双向传输光电收发模块技术方案如下：包括：一端面呈斜角的单光纤，出射波长为λ2和λ3两种波长的光；一具有一透镜的发射器，发射与λ3相同波长λ1的光至单光纤，形成光路的光轴为O-O；第一分波器，位于发射器与单光纤之间的光轴O-O上，倾斜45度左右，该分波器具有透射波长为λ1和λ3的增透膜和反射波长为λ2的高反膜；第二分波器，位于发射器与第一分波器之间的光轴O-O上，倾斜45度左右，该分波器具有至少部分透射波长为λ1和至少部分反射波长为λ3的分光膜；第一接收器，近似垂直于光轴O-O，用于接收由第一分波器反射的波长为λ2的光；第二接收器，近似垂直于光轴O-O，用于接收由第二分波器至少部分反射的波长为λ3的光；所述发射器与单光纤之间的光轴O-O上设有两个透镜，第一透镜位于第一分波器与单光纤间，单光纤与第一透镜构成单光纤准直器，第二透镜位于第二分波器与发射器间，发射器和第二透镜构成激光准直器。

所述第一分波器与第二分波器相互近似平行。

所述第一分波器与第二分波器相互近似呈正交。

所述透镜为球透镜、自聚焦透镜或C透镜。

由于本实用新型单光纤双向传输光电收发模块结构中，从发射器发射的光束由其透镜汇聚后再经过一透镜聚焦后变成近似平行光入射至二分波器的镀膜面，而从单光纤出射的光也由另一透镜准直后变成近似平行光入射至第一分波器的镀膜面，入射至分波器镀膜面的光束的方向性好，结构紧凑，工艺简单，成本低，性能好。

附图说明

图1表示现有技术的一种单光纤双向传输光电收发模块结构示意图。

图2表示现有技术的另一种单光纤双向传输光电收发模块结构示意图。

图3表示本实用新型的一种单光纤双向传输光电收发模块结构示意图。

图4表示本实用新型的另一种单光纤双向传输光电收发模块结构示意图。

具体实施方式

如图3和图4所示的单光纤双向传输光电收发模块，包括：发射器202；单光纤203；第一分波器205；第二分波器204；第一接收器207；第二接收器208；第一透镜206a；第二透镜206b，透镜206a和206b在本实施例中采用球透镜，当然，也可以是其它透镜，如自聚焦透镜、C透镜等。发射器202发出的光与单光纤203耦合，形成的光路的光轴为O-O，发射器202为具有聚光透镜201的激光二极管，如带球透镜的法布里珀罗激光器(FP激光器)或者平窗激光二极管外加透镜201。发射器202和第二透镜206b构成激光准直器，单光纤203与第一透镜206a构成单光纤准直器；第一接收器207和第二接收器208均为带滤波器的光电二极管；第一分波器205为平板玻璃或楔形玻璃，镀有透射λ1(如1310nm)波长和λ3(如1310nm)波长的增透膜，还镀有反射λ2(如1550nm)波长的高反膜。第二分波器204为分光器，镀有至少部分透射λ1(如1310nm)和至少部分反射λ3(如1310nm)波长的分光膜，如图3所示的单光纤双向传输光电收发模块结构中，两分波器204、205相互近似平行地置于发射器202与单光纤203之间的光轴O-O上且倾斜45度角左右。如图4所示的单光纤双向传输光电收发模块结构中，两分波器204、205相交成近似90度左右地置于发射器202与单光纤203之间的光轴O-O上且倾斜45度角左右。图3和图4这两种结构的单光纤双向传输光电收发模块，光的传输均通过下述方法实现：发射器202发射λ1(如1310nm)的光，单光纤203的端面出射λ2(1550nm)和λ3(1310nm)的光，λ3与λ1波长相同，经激光准直器准直后的波长为λ1(如1310nm)的光束变成近似平行光沿光轴O-O透过第二分波器204和第一分波器205后耦合至单光纤准直器输出；经单光纤准直器准直后的波长分别为λ2(1550nm)和λ3(1310nm)的光束变成近似平行光沿光轴O-O入射至第一分波器205的镀膜面，反射波长为λ2(1550nm)的光，反射后由第一接收器207接收；而波长为λ3(1310nm)的光由其透射后入射至第二分波器204的分光面，由其部分反射至第二接收器208接收。

依照本实用新型的单光纤双向传输光电收发模块的技术方案，将分波器和接收器阵列后可实现多信道单光纤双向传输光电收发模块的结构。

Claims (4)

1、一种单光纤双向传输光电收发模块，包括：

一端面呈斜角的单光纤(203)，出射波长为λ2和λ3两种波长的光；

一具有透镜(201)的发射器(202)，发射与λ3相同波长λ1的光至单光纤(203)形成光路的光轴为O-O；

第一分波器(205)，位于发射器(202)与单光纤(203)之间的光轴O-O上，倾斜45度左右，该分波器(205)具有透射波长为λ1和λ3的增透膜和反射波长为λ2的高反膜；

第二分波器(204)，位于发射器(202)与第一分波器(205)之间的光轴O-O上，倾斜45度左右，该分波器(204)具有至少部分透射波长为λ1和至少部分反射波长为λ3的分光膜；

第一接收器(207)，近似垂直于光轴O-O，用于接收由第一分波器(205)反射的波长为λ2的光；

第二接收器(208)，近似垂直于光轴O-O，用于接收由第二分波器(204)至少部分反射的波长为λ3的光；其特征在于，所述发射器(202)与单光纤(203)之间的光轴O-O上设有两个透镜(206a)、(206b)，第一透镜(206a)位于第一分波器(205)与单光纤(203)间，单光纤(203)与第一透镜(206a)构成单光纤准直器，第二透镜(206b)位于第二分波器(204)与发射器(202)间，发射器(202)和第二透镜(206b)构成激光准直器。

2、根据权利要求1所述的单光纤双向传输光电收发模块，其特征在于，所述第一分波器(205)与第二分波器(204)相互近似平行。

3、根据权利要求1所述的单光纤双向传输光电收发模块，其特征在于，所述第一分波器(205)与第二分波器(204)相互近似呈正交。

4、根据权利要求1、2或3所述的单光纤双向传输光电收发模块，其特征在于，所述透镜(206a)、(206b)为球透镜、自聚焦透镜或C透镜。

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