CN102761371A - 具有光时域反射功能的光组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有光时域反射功能的光组件。具有光时域反射功能的光组件，包括：用于发射上行光的激光器、用于接收下行光信号的光电探测器、用于反射光时域信号的第一滤光片、用于反射光时域检测信号的第二滤光片以及用于外接光纤的光接口，第一滤光片倾斜设置在激光器、光电探测器和光接口之间，第一滤光片的一表面朝向光电探测器和光接口，第一滤光片的另一表面朝向激光器，第二滤光片位于第一滤光片与光电探测器之间，第二滤光片的一表面为曲面结构，曲面结构朝向第一滤光片。通过将第二滤波片设置为曲面结构，提高了具有光时域反射功能的光组件的成品率和可靠性，并缩小了具有光时域反射功能的光组件的体积。

Description

具有光时域反射功能的光组件

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，特别是涉及一种具有光时域反射功能的光组件。 

背景技术

近年来，基于光纤通信的FTTx（FTTH、FTTB、FTTC等）宽带网络凭借其能够为用户提供高速的语音、数据及视频服务，而得以快速发展。但是，运营商对用户的监管和光网络链路事件点的定位检测，矛盾日益突出。目前，作为局端的光线路终端（OLT）在对作为用户端的光网络单元(ONU)进行检测的过程中，主要是借助用户的数据流量来识别，不能对用户进行准确的定位和监控。而光时域反射计（OTDR）采用时域测量的方法，发射具有一定波长的光脉冲并注入被测光纤，然后通过检测光纤中返回的瑞利散射及菲涅尔反射光信号功率沿时间轴的分布曲线，即可探知被测光纤的长度及损耗等物理特性。同时，利用光时域反射计强大的数据分析功能，还可以对光纤链路中的事件点及故障点实现精确定位；也可以形成数据库以供日后运营商在线监控测试，维修中便于对光纤线路进行品质确任及故障查找等。因此，利用光时域反射计对光纤线路中的故障点以及用户端进行检测定位，是目前普遍采用的测试方式。但是，现有的用户端模块，在器件设计上对局端的OTDR检测信号的反射并没有明确要求，器件对OTDR检测信号的反射不固定和明确，不同用户端对其OTDR检测信号反射强弱完全取决于器件封装时的偶然因素，因此，导致大部分监控和线路故障判断不准确，误差大，经常出现误判和漏判等情况。为了实现对光通信网络***进行实时监控，需要采用OTDR时域反射技术监控并定位光网络断点。为了实现该技术，传统方式是单纯利用传统的平面滤光片实现多波长信号的反射与透射。其缺点是，传统的平面滤光片没有汇聚光信号的能力。如果反射光时域信号的滤光片设置在靠近光接口的位置，此时需要兼顾多波长的反射与透视，造成镀膜复杂性急剧增加。如果反射光时域信号的滤光片设置在远离光接口的位置，反射回的光时域信号能量将不足。 

发明内容

本发明实施例提供一种具有光时域反射功能的光组件，以解决现有技术中光组件成品率低、可靠性低的问题，实现提高具有光时域反射功能的光组件的成品率和可靠性，并缩小具有光时域反射功能的光组件的体积。 

本发明提供一种具有光时域反射功能的光组件，包括：用于发射上行光的激光器、用于接收下行光信号的光电探测器、用于反射光时域信号的第一滤光片、用于反射光时域检测信号的第二滤光片以及用于外接光纤的光接口，所述第一滤光片倾斜设置在所述激光器、所述光电探测器和所述光接口之间，所述第一滤光片的一表面朝向所述光电探测器和所述光接口，所述第一滤光片的另一表面朝向所述激光器，所述第二滤光片位于所述第一滤光片与所述光电探测器之间，所述第二滤光片的一表面为曲面结构，所述曲面结构朝向所述第一滤光片。 

本发明提供的具有光时域反射功能的光组件，通过在光组件中集成对光时域检测信号的反射功能的第二滤波片，并将第二滤波片设置为曲面结构，第二滤波片的曲面结构具有汇聚光时域检测信号的能力，能够增强光时域检测信号返回光网络的能量，避免了单纯利用平面的滤光片技术实现多波长信号的反射与透射存在的镀膜复杂、成本增加、原有上行及下行光信号受一定影响的问题，提高了具有光时域反射功能的光组件的成品率和可靠性，并缩小了具有光时域反射功能的光组件的体积。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，所述激光器的光轴和所述光接口的光轴位于同一直线上，所述第一滤光片与所述激光器的光轴之间的夹角为45度。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，所述光电探测器的光轴与所述激光器的光轴垂直。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，所述第一滤光片和所述第二滤光片均为波分复用滤光片。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，所述曲面结构的曲面半径为0.5 mm ~10mm。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，优选的的曲面半径1.3 mm -3.7mm。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，所述第二滤光片与所述光电探测器的光轴垂直。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，所述激光器发射的上行光信号的波长为1260 nm -1360nm；所述光电探测器接收的下行光信号的波长为1480 nm -1500nm；所述光时域检测信号的波长为1615 nm -1665nm。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，还包括金属壳；所述第一滤光片和所述第二滤光片设置在所述金属壳中，所述激光器、所述光电探测器和所述光接口固设在所述金属壳上。 

如上所述的具有光时域反射功能的光组件，所述光电探测器通过绝缘胶固定在所述金属壳上。 

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明具有光时域反射功能的光组件实施例的结构示意图； 

图2为本发明具有光时域反射功能的光组件实施例的光路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。 

图1为本发明具有光时域反射功能的光组件实施例的结构示意图；图2为本发明具有光时域反射功能的光组件实施例的光路原理图。如图1和图2所示，本实施例具有光时域反射功能的光组件，包括：用于发射上行光的激光器1、用于接收下行光信号的光电探测器2、用于反射光时域信号的第一滤光片4、用于反射光时域检测信号的第二滤光片3以及用于外接光纤的光接口5，第一滤光片4倾斜设置在激光器1、光电探测器2和光接口5之间，第一滤光片4的一表面朝向光电探测器2和光接口5，第一滤光片4的另一表面朝向激光器1，第二滤光片3位于第一滤光片4与光电探测器2之间，第二滤光片3的一表面为曲面结构，曲面结构朝向第一滤光片4。 

具体而言，本实施例具有光时域反射功能的光组件中的第一滤光片4具有对上行光完全透射、对下行光和光时域检测信号全部反射的特性，光时域检测信号经由光接口5投射到第一滤光片4上，经第一滤光片4反射到第二滤光片3，被第二滤光片3重新反射到第一滤光片4上，最后再被第一滤光片4反射到光接口5，并通过光接口5返回外接的光纤6中，进而进入光网络，传输至所属的光线路终端中，实现对该光网络单元的定位检测。 

其中，激光器1的光轴和光接口5的光轴位于同一直线上，第一滤光片4与激光器1的光轴之间的夹角可以为45度。具体的，通过激光器1发射的上行光以45度的夹角射入第一滤光片4的表面，其能量被第一滤光片4完全透过后，入射到光接口5，通过外接于光接口5的光纤6进入光网络，进而传输至所属光线路终端中。由光网络进入本实施例具有光时域反射功能的光组件中的下行光信号，首先入射到第一滤光片4的表面，其能量被第一滤光片4完全反射后，入射到第二滤光片3的表面，其能量被第二滤光片3完全透射入射到光电探测器2中，以实现光电探测器2对下行光信号的准确接收，实现光电转换功能。优选的，本实施例中的光电探测器2的光轴与激光器1的光轴垂直。 

另外，考虑到通过光接口5进入光电器件的光信号除了光线路终端发射的下行光信号外，还有光时域检测信号和波长为1550nm-1560nm的干扰光波信号。为了减少串扰，提高光电探测器2的抗干扰能力，有效提高光电探测器2接收下行光信号的灵敏度，设置在第一滤光片4与光电探测器2之间的第二滤光片3具有对下行光完全透射、对光时域检测信号和干扰光波信号完全反射的特性。干扰光波信号将在第二滤光片3的表面被完全反射，避免其射入到光电探测器2中，以提高光电探测器2对下行光信号的接收转换精度。第二滤光片3朝向第一滤光片4的表面为曲面结构形成反射曲面，该反射曲面具有反射并汇聚的能力。该曲面结构除反射曲面的形状之外，曲面结构形状的设计可以依据需要变更，本实施例中的曲面结构的曲面半径为0.5 mm ~10mm，优选的，曲面半径1.3 mm -3.7mm。并且，本实施例中的第二滤光片3与光电探测器2的光轴垂直。本实施例具有光时域反射功能的光组件中给出的第二滤光片3并非对其整体形状的限制，采用其他整体形状，只要具有反射曲面，都属于本发明的保护范围。本实施例中的第一滤光片4和第二滤光片3优选采用波分复用滤光片，而光接口5作为本实施例具有光时域反射功能的光组件的公共输入/输出端口，可以采用SC插拔型或LC插拔型，亦或者SC/PC尾纤型或SC/APC尾纤型中的任一种，以与外部网络的光口连接，实现单纤双向传输功能。 

进一步的，本实施例中的激光器1发射的上行光信号的波长为1260 nm -1360nm；光电探测器2接收的下行光信号的波长为1480 nm -1500nm；光时域检测信号的波长为1615 nm -1665nm。具体的，激光器1发射的1310nm波长的上行光信号，沿水平光轴自左至右传输，经过第一滤光片4，其能量被第一滤光片4完全透过后，进入光接口5，由与光接口5外接的光纤6进入外部光网络。由外部光网络进入光电器件的1490nm、1550nm及1650nm波长的光信号，经光接口5沿水平光轴先入射到第一滤光片4的表面。1490nm波长光信号的能量被第一滤光片5完全反射，在第二滤光片2表面被透过，在到达光电探测器2，实现对光信号的接收和转换。第二滤光片3将1490nm波长光信号以外的干扰光信号全部返回，以防止其进入光电探测器2，提高对串扰信号的隔离度；同时将1650nm光时域检测号的能量反射向第一滤光片4，被第一滤光片4反射后，经光接口5进入外部光网络。同时1550nm的干扰光信号随1650nm光时域检测信号一并被返回光网络。 

更进一步的，本实施例具有光时域反射功能的光组件可以还包括金属壳8；第一滤光片4和第二滤光片3设置在金属壳8中，激光器1、光电探测器2和光接口5固设在金属壳8上。优选的，本实施例中的激光器1和光电探测器2分别通过绝缘胶7固定在金属壳8上。 

本实施例具有光时域反射功能的光组件，通过在光组件中集成对光时域检测信号的反射功能的第二滤波片，并将第二滤波片设置为曲面结构，第二滤波片的曲面结构具有汇聚光时域检测信号的能力，能够增强光时域检测信号返回光网络的能量，避免了单纯利用平面的滤光片技术实现多波长信号的反射与透射存在的镀膜复杂、成本增加、原有上行及下行光信号受一定影响的问题，提高了具有光时域反射功能的光组件的成品率和可靠性，并缩小了具有光时域反射功能的光组件的体积。本实施例具有光时域反射功能的光组件在实现用户端的光网络单元单纤双向光电器件各项功能的同时，能够有效实现对光时域反射计用光时域检测信号的反射功能，相比现有用户端的光网络单元单纤双向光电器件，具有对光时域检测信号反***确、操作简单、价格低廉的特点，可以使局端对用户端的光网络单元用户实现实时准确的在线监控和光线路的故障检测功能。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (10)

1.一种具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，包括：用于发射上行光的激光器、用于接收下行光信号的光电探测器、用于反射光时域信号的第一滤光片、用于反射光时域检测信号的第二滤光片以及用于外接光纤的光接口，所述第一滤光片倾斜设置在所述激光器、所述光电探测器和所述光接口之间，所述第一滤光片的一表面朝向所述光电探测器和所述光接口，所述第一滤光片的另一表面朝向所述激光器，所述第二滤光片位于所述第一滤光片与所述光电探测器之间，所述第二滤光片的一表面为曲面结构，所述曲面结构朝向所述第一滤光片。

2.根据权利要求1所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，所述激光器的光轴和所述光接口的光轴位于同一直线上，所述第一滤光片与所述激光器的光轴之间的夹角为45度。

3.根据权利要求2所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，所述光电探测器的光轴与所述激光器的光轴垂直。

4.根据权利要求1所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，所述第一滤光片和所述第二滤光片均为波分复用滤光片。

5.根据权利要求1所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，所述曲面结构的曲面半径为0.5 mm ~10mm。

6.根据权利要求5所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，优选的曲面半径1.3 mm -3.7mm。

7.根据权利要求1所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，所述第二滤光片与所述光电探测器的光轴垂直。

8.根据权利要求1所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，所述激光器发射的上行光信号的波长为1260 nm -1360nm；所述光电探测器接收的下行光信号的波长为1480 nm -1500nm；所述光时域检测信号的波长为1615 nm -1665nm。

9.根据权利要求1-8任一所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，还包括金属壳；所述第一滤光片和所述第二滤光片设置在所述金属壳中，所述激光器、所述光电探测器和所述光接口固设在所述金属壳上。

10.根据权利要求5所述的具有光时域反射功能的光组件，其特征在于，所述光电探测器通过绝缘胶固定在所述金属壳上。