CN105223663A - 一种双向波长可调bosa器件 - Google Patents

一种双向波长可调bosa器件 Download PDF

Info

Publication number
CN105223663A
CN105223663A CN201510718826.6A CN201510718826A CN105223663A CN 105223663 A CN105223663 A CN 105223663A CN 201510718826 A CN201510718826 A CN 201510718826A CN 105223663 A CN105223663 A CN 105223663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
wavelength
filter
adjustable
directional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510718826.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105223663B (zh
Inventor
吕亚平
薛振峰
付永安
孙莉萍
张军
王丽娟
和文娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Accelink Technologies Co Ltd
Original Assignee
Accelink Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Accelink Technologies Co Ltd filed Critical Accelink Technologies Co Ltd
Priority to CN201510718826.6A priority Critical patent/CN105223663B/zh
Priority to US15/772,437 priority patent/US10197749B2/en
Priority to PCT/CN2015/097824 priority patent/WO2017071021A1/zh
Publication of CN105223663A publication Critical patent/CN105223663A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105223663B publication Critical patent/CN105223663B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4215—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being wavelength selective optical elements, e.g. variable wavelength optical modules or wavelength lockers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双向波长可调BOSA器件，包括信号发射部分和信号接收部分；所述信号发射部分依次包括激光器、SOA光放大器、分光组件及数据上传及下载端口，还包括用于控制激光器温度以调节其输出波长的第一TEC温控模块；所述信号接收部分依次包括滤波装置及光探测器，还包括用于驱动滤波装置转动角度以改变其和光路的夹角来实现滤波波长可调的接收端驱动装置。通过第一TEC温控模块控制激光器温度以调节其输出波长，通过接收端驱动装置驱动滤波装置的转动角度以改变其和光路的夹角来实现滤波波长可调，具有易调节、体积小，集成度高，成本低等优点，该器件在TWDM-PON中更能提高整个网络的性能，具有广阔的应用前景。

Description

一种双向波长可调BOSA器件
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种双向波长可调BOSA器件。
背景技术
随着信息传输带宽的需求一直在以***的速度增长。为满足网络流量的飞速发展，在骨干层网络，40Gbps、100Gbps光网络已经开始商用部署，400Gbps或1Tbps光通信***也开始研究。在接入网络层面，也必然对网络流量和多业务支持提出了更高要求。目前接入网主要以树形结构的无源光网络PON技术为主，基于时分复用的无源光网络TDM-PON（Timedivisionmultiplexing-Passiveopticalnetwork）应用较广泛。EPON（Ethernetpassiveopticalnetwork）和GPON(Gigabit-capablepassiveopticalnetwork)技术是当前FTTH(Fibertothehome)网络建设的主要手段。但已经不能适应目前接入网对信息速率的需求。为此下一代PON技术已经被业界所广泛关注，即NG-PON技术。业界认为NG-PON的技术演进有3个方面：1单波长提高速率；2采用波分复用技术；3采用正交频分复用技术。
三种技术均可有效解决未来市场的带宽瓶颈问题，但也各有其急需解决的难题，如第一种提高单波长速率必将引起更大的线路色散。第三种正交频分复用技术则对DSP(Digitalsignalprocessing)技术提出了新的要求。相对而言，第二种采用波分技术更加容易实现，技术壁垒较低，成本相对较低。基于此，2012年4月FSAN(Fullserviceaccessnetworks)峰会最终确定TWDM-PON(Timeandwavelengthdivisionmultiplexedpassiveopticalnetwork)为下一代PON产品最终解决方案。但即使作为TWDM-PON，其同样有亟待解决的技术问题，即ONU(Opticalnetworkunit)模块必须具有波长可调的发射和接收功能，即发射部分光波长和接收部分光波长均需要可调，即需要集成一个双向波长可调的BOSA(Bi-directionalopticalsub-assembly，光发射接收组件)器件。
目前，波长可调发射器和波长可调的接收器作为光通信常用器件，已被广泛研究。但它们功能较单一，不能实现发射端和接收端均波长同时可调，不能满足TWDM-PON网络的使用需求。
如美国专利WO2005036239A2，“Tunablefiltermembranestructuresandmethodofmaking”，其采用沉积的方式实现滤波介质膜，并采用对膜系加热的方式实现波长可调。这种方式不但难于掌握，且对设备的依赖性极高，不利于批量生产，同时也不能实现双向波长可调，不能满足TWDM-PON网络的使用要求。
如中国专利CN201410794542.0，“一种应用于TWDM-PON***的可调光接收机及其可调滤波器”，采用由两个或两个以上的自由空间光谱宽度相同的F-P腔滤波标准具组合而成F-P腔滤波标准具滤波，通过控制FP腔标准具的温度调节FP腔腔长进而调节滤波波长。这种方式具有结构简单、控制简易、滤波效果好等优点，但不能实现光信号发射功能，仅能作为接收器使用，功能较单一，因而不能满足TWDM-PON网络的使用要求。
目前市场上有很多单一的光信号发射器件，如DFB(Distributedfeedback)激光器以及EML(Electro-absorptionmodulatedlaser)，尽管这类器件种类多样、性能各异，但是对于某一款器件来说，发光功率调节范围有限，且仅能作为发射端使用，功能较单一，不能满足TWDM-PON网络的使用要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种由激光器，SOA光放大器、分光片、数据上传及下载端口、第一TEC温控模块、滤波装置及接收端驱动装置等实现接收端和发射端波长均可调的BOSA器件，本发明采用激光器、SOA光放大器、分光片、滤波装置等成熟技术平台将信号的发射和接收集成于单一器件上，具有功能强大，体积小，集成度高，便于升级扩展，成本低等优点，该器件在TWDM-PON中应用时更能提高整个网络的性能，具有广阔的应用前景。
本发明的技术方案是：
一种双向波长可调BOSA器件，包括：信号发射部分和信号接收部分；
其中，所述信号发射部分，依次包括，激光器、用于将激光器出射光进行放大的SOA光放大器、用于透射激光器方向过来的光以及反射外部网络进来的光至接收端光路的分光组件、及用于将发射端的光信号引出至外部网络实现信号上传及将外部网络信号引入接收端实现信号下载的数据上传及下载端口，还包括用于控制激光器温度以调节其输出波长的第一TEC温控模块；
其中，所述信号接收部分，依次包括，用于对从外部网络引入至接收端的光信号进行波长选择的滤波装置、用于将接收到的光信号转换为电信号便于后续信号分析处理的光探测器，还包括用于驱动滤波装置实现滤波波长可调的接收端驱动装置。
其中，所述信号发射部分，还依次包括：位于所述激光器与SOA光放大器之间用于将激光器发出的发散光转换为平行光的自带透镜、用于将平行光转换为聚焦光的第一聚焦透镜，位于所述SOA光放大器与分光组件之间用于将SOA光放大器发出的发散光转换为平行光的第一平行光透镜、用于将平行光转换为聚焦光的第二聚焦透镜，还包括发射端驱动装置；
所述信号接收部分，还依次包括：位于所述分光组件与滤波装置之间用于从外部网络下载的并被分光组件反射后的发散的多波长混合光转换为平行光的第二平行光透镜、用于改变平行光传输方向的反射镜。
其中，所述信号发射部分，还包括用于控制SOA光放大器温度以使其工作在额定温度下保证出光稳定的第二TEC温控模块。
其中，所述发射端驱动装置包括用于驱动激光器的第一驱动控制元件及用于驱动SOA光放大器的第二驱动控制元件，通过第一驱动控制元件调节激光器的偏置电流大小以调节激光器的输出光功率，通过第二驱动控制元件控制SOA光放大器的偏置电流大小以调节其增益。
其中，所述接收端驱动装置，包括微型电机及转盘，通过将转盘的中心与微型电机的主轴连接在一起，滤波装置耦合粘接在转盘上，当微型电机的主轴转动时，会带动转盘以及粘接与其上的滤波装置转动。
其中，所述接收端驱动装置，包括MEMS芯片，通过将MEMS芯片的转动柱与滤波装置粘接在一起，当驱动MEMS芯片时，其转动柱转动时带动滤波装置转动。
其中，所述激光器的输出光为1550nm波段光，所述SOA光放大器的工作波长为1550nm波段光；
所述分光组件透射1550nm波段光，反射1610nm波段光。
其中，所述滤波装置为100G，角度敏感型WDM滤波片，其工作波长为1610nm波段，具体工作波长为1596.3nm—1602.3nm；
所述光探测器为APD雪崩光电二极管，其工作波长为1610nm波段光。
其中，还包括底板，所述激光器、自带透镜、第一聚焦透镜、SOA光放大器、第一平行光透镜、第一TEC温控模块及第二TEC温控模块均设置在底板上。
其中，所述激光器为半导体激光器；
所述分光组件为45°分光片；
所述数据上传及下载端口为SC插针。
本发明的优点如下：
1本发明集成了波长可调发射和波长可调接收的功能，双向波长可调，并通过数据上传及下载端口实现了数据的上传和下载，功能多元化，能够满足TWDM-PON网络波分复用使用要求；
2本发明中所使用的激光器、SOA光放大器、TEC温控模块、各类透镜、滤波装置等光电元件都拥有成熟的技术平台，便于器件制作和保证器件的稳定性，且能够控制成本；
3本发明中所使用的激光器、SOA光放大器、TEC温控模块、各类透镜、滤波装置等光电元件体积较小，便于集成，便于器件的小型化；
4本发明通过TEC温控模块直接控制激光器的温度来调节发射波长，结构和原理简单，功能易实现，调节速度快，稳定性好，可调范围大且为无极调节，便于通道数目的升级扩展；
5本发明通过调控SOA光放大器的偏置电流，控制其增益变化，以调节输出光功率，简单可靠，调节速度快，可调范围较大；
6本发明通过滤波装置滤波，通过改变滤波装置与光路的夹角实现滤波波长调节，结构简单，尺寸小，滤波效果好，波长调节范围大，成本低，能够简单地实现多通道滤波的功能，且便于滤波通道数目的升级扩展。
附图说明
图1是本发明具体实施例提供的一种双向波长可调BOSA器件的结构示意图。
图2是本发明具体实施例提供的一种双向波长可调BOSA器件的光路示意图。
图3是45°分光片的分光光路示意图。
图4是微型电机带动滤波片转动的结构示意图。
图5是MEMS芯片带动滤波片转动的结构示意图。
图中：
1-1—激光器，2-1—自带透镜，2-2—第一聚焦透镜，3-1—SOA光放大器，2-3—第一平行光透镜，2-4—第二聚焦透镜，4-1—分光组件，5-1—数据上传及下载端口，9-1—第一TEC温控模块，9-2—第二TEC温控模块，10-1—底板，2-5—第二平行光透镜，6-1—反射镜，7-1—滤波装置，8-1—光探测器，11-1—微型电机，12-1—转盘，13-1—MEMS芯片。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。
图1是本发明具体实施例提供的一种双向波长可调BOSA器件的结构示意图。图2是本发明具体实施例提供的一种双向波长可调BOSA器件的光路示意图。如图1、2所示，本发明所述的一种双向波长可调BOSA器件，包括：信号发射部分和信号接收部分；
其中，所述信号发射部分，依次包括，激光器1-1、用于将激光器1-1发出的发散光转换为平行光的自带透镜2-1、用于将平行光转换为聚焦光的第一聚焦透镜2-2、用于将入射的聚焦光进行放大的SOA(Semiconductoropticalamplifier)光放大器3-1、用于将SOA光放大器3-1发出的发散光转换为平行光的第一平行光透镜2-3、用于将平行光转换为聚焦光的第二聚焦透镜2-4、用于透射激光器方向过来的光以及反射外部网络进来的光至接收端光路的分光组件4-1、及用于将发射端的光信号引出至外部网络实现信号上传及将外部网络信号引入接收端实现信号下载的数据上传及下载端口5-1，还包括用于控制激光器1-1温度以调节其输出波长的第一TEC温控模块9-1、以及发射端驱动装置；
其中，所述信号接收部分，依次包括，用于将外部网络下载的多波长混合光通过数据上传及下载端口5-1进入并被分光组件4-1反射后的发射光转换为平行光的第二平行光透镜2-5、用于改变平行光传输方向的反射镜6-1、用于从多波长混合光中过滤出需要的单一波长光的滤波装置7-1、及用于将接收到的光信号转换为电信号便于后续信号分析处理的光探测器8-1，还包括用于驱动滤波装置7-1转动角度以改变其和光路的夹角来实现滤波波长可调的接收端驱动装置。
本发明技术方案提出一种由激光器1-1，SOA光放大器3-1、数据上传及下载端口5-1，分光组件4-1、第一TEC温控模块9-2、滤波装置7-1、接收端驱动装置以及各类透镜及相关支撑控制部件等实现接收端和发射端波长均可调的BOSA器件。发射端通过第一TEC温控模块9-1控制激光器1-1温度以调节其输出波长，接收端通过接收端驱动装置驱动滤波装置7-1转动角度以改变其和光路的夹角来实现滤波波长可调，本发明所述的BOSA器件用于网络中上载数据和下载数据，且在保证信号质量的前提下，能够实现发射和接收双向信号波长均可调节的功能，能够实现信号发射和接收的双向波分复用。由于采用激光器1-1、SOA光放大器3-1、分光组件4-1、滤波装置7-1等成熟技术平台将信号的发射和接收集成于单一器件上，具有功能强大，易于调节、体积小，集成度高，便于升级扩展，成本低等优点，该器件在TWDM-PON中应用时更能提高整个网络的性能，具有广阔的应用前景。
如图1所示，所述信号发射部分，还包括用于控制SOA光放大器3-1温度以使其工作在额定温度下保证出光稳定的第二TEC温控模块9-2。
在本发明中，所述发射端驱动装置包括用于驱动激光器1-1的第一驱动控制元件及用于驱动SOA光放大器3-1的第二驱动控制元件，通过第一驱动控制元件调节激光器1-1的偏置电流大小以调节激光器1-1的输出光功率，通过第二驱动控制元件控制SOA光放大器3-1的偏置电流大小以调节SOA光放大器3-1的增益。
所述信号发射部分包括激光器1-1、SOA光放大器3-1、第一TEC(Thermo-electriccooler)温控模块9-1、第二TEC温控模块9-2、分光组件4-1、各类透镜、数据上传及下载端口5-1以及相关驱动控制元件。其中，所述激光器1-1为半导体激光器，加电之后能够将电能转换成光能产生光信号并透过自带透镜2-1发射出光，通过控制激光器1-1的温度以调节输出波长，通过调节激光器1-1的偏置电流大小以调节激光器1-1的输出光功率，在本方案中，通过采用第一TEC温控模块9-1用于精确控制激光器1-1的温度，控制精度高，为±0.1℃，通过第一驱动控制元件调节激光器1-1的偏置电流大小以调节激光器1-1的输出光功率，激光器1-1的发光波长在1550nm波段，具体工作波长为1532.6nm—1538.2nm；当激光器1-1出射光通过第一聚焦透镜2-2耦合进入SOA光放大器3-1后，SOA光放大器3-1将光功率放大，之后通过第一平行光透镜2-3出射，与后续光路匹配。所述SOA光放大器3-1，工作波长为1550nm波段，用于调节光增益，获得较大光功率，并实现输出光功率控制，通过控制SOA光放大器3-1的偏置电流以调节其增益，在本发明中，通过第二驱动控制元件控制SOA光放大器3-1的偏置电流以调节其增益，因SOA光放大器3-1属于半导体材料器件，其性能对温度非常敏感，温度过高会导致其工作效率急剧下降，降低出光功率，故采用第二TEC温控模块9-2控制其温度，使其工作在额定温度下，保证出光稳定，控制精度高，为±0.1℃。之后，光信号通过第二聚焦透镜2-4聚焦后入射到分光组件4-1，本发明使用的分光组件4-1透射1550nm波段光而反射1610nm波段光。然后进入数据上传及下载端口5-1，并通过数据上传及下载端口5-1传输至外部网络。
在本实施例中，所述数据上传及下载端口5-1为SC插针，标准化的SC插针提供标准接口，应用中与外部跳线相连，实现信号上传及下载，通过单一接口，既能将发射端的光信号引出至外部网络，实现信号上传，也能将外部网络信号引入器件的接收端，实现信号下载。
在本发明中，各类透镜的作用用于改变光束传播特性，根据设计需要将发散光转变成平行光或者将平行光转变为聚焦光，以实现较高的耦合效率；所述第二聚焦透镜2-4有较长的焦距，以便为分光组件4-1留出足够的装配空间。
所述信号接收部分包括第二平行光透镜2-5、反射镜6-1、滤波装置7-1、光探测器8-1以及各类驱动控制和支撑部分。通过数据上传及下载端口5-1接收外部网络下载的1610nm波段内多波长混合光信号，由于接收端的工作波长为1610nm波段光，而分光组件4-1透射1550nm波段光反射1610nm波段光，因此，被分光组件4-1反射改变方向。之后，光信号通过第二平行光透镜2-5将发散光转变成平行光出射，以匹配滤波装置7-1和光探测器8-1的使用需求，提高耦合效率；反射镜6-1用于改变光传输方向，以适应整个器件的布局，节省空间，使整个器件布局更紧凑。之后，光信号通过滤波装置7-1滤波，从混合波长光信号中过滤出需要的单种波长信号的光，变成单一波长光信号，被光探测器8-1接收。
在本实施例中，所述滤波装置7-1为100G，角度敏感型WDM滤波片，其工作波长为1610nm波段，具体工作波长为1596.3nm—1602.3nm，其在光路中摆放的角度不同，则所滤出光的波长不同，且角度和所滤出光波长成一一对应关系。所述WDM滤波片体积小，便于集成，滤波范围大，便于升级扩展。所述光探测器8-1为APD雪崩光电二极管，用于将接收到的光信号转变成电信号，可视具体需要灵活选择其封装方式，通过将经滤波装置7-1滤波后的光信号接收，并将其转换为一定强度的电流，便于后续的信号传输及分析处理，其工作波长为1610nm波段。
滤波装置7-1的滤波波长调节方式灵活多变，在本发明中，可采用方式一、微型电机11-1带动滤波装置7-1转动以改变其和光路的夹角来实现滤波波长可调，也可采用方式二、MEMS芯片13-1驱动滤波装置7-1转动以改变其和光路夹角来实现滤波波长可调。
对于方式一，如图4所示，所述接收端驱动装置，包括微型电机11-1及转盘12-1，通过将转盘12-1的中心与微型电机11-1的主轴连接在一起，滤波装置7-1耦合粘接在转盘12-1上，当微型电机11-1的主轴转动时，会带动转盘12-1以及粘接与其上的滤波装置7-1转动。所述滤波装置7-1的型号、滤波特性等可视需求选择，本发明采用100G角度敏感型WDM滤波片，工作波长为1610nm波段，具体工作波长为1596.3nm—1602.3nm。目前，主流光网络中，从网络下传的光信号为1610nm波段光，主要为以下8个波长的混合光：1596.34nm，1597.19nm，1598.04nm，1598.89nm，1599.75nm，1600.60nm，1601.46nm，1602.31nm。当混合光到达滤波装置7-1时，控制微型电机11-1转动，进而带动转盘12-1以及粘接于其上的滤波装置7-1转动至设定的角度，滤出所要的波长的光，然后滤出来的单一波长的光被光探测器8-1所接收。
对于方式二，如图5所示，所述接收端驱动装置，包括MEMS芯片13-1，通过将MEMS芯片13-1的转动柱与滤波装置7-1粘接在一起，当驱动MEMS芯片13-1时，其转动柱转动时带动滤波装置7-1转动，以改变滤波装置7-1与光路的夹角，调节滤光波长。
如图1所示，所述BOSA器件还包括底板10-1，所述激光器1-1、自带透镜2-1、第一聚焦透镜2-2、SOA光放大器3-1、第一平行光透镜2-3、第一TEC温控模块9-1及第二TEC温控模块9-2均设置在底板10-1上。
如图3所示，在本实施例中，所述分光组件4-1为45°分光片，所述45°分光片与光路夹角为45°，用于将两路不同波长段的光分成传播方向相垂直的两束光。由于45°分光片透射1550nm波段光，反射1610nm波段光，由于发射端光信号和接收端光信号两种光信号波长不同，均通过数据上传及下载端口5-1与外界网络连通。发射端激光器1-1发出的1550nm波段光，用实心箭头表示，到达45°分光片时，直接透射，最终耦合进入数据上传及下载端口5-1，通过数据上传及下载端口5-1进入外部网络。从外部网络进来的光信号，波长为1610nm波段，用空心箭头表示，经数据上传及下载端口5-1进入器件，到达45°分光片后，经45°分光片反射，改变传播方向，并最终被光探测器8-1接收。
本发明中，各种光电元器件如激光器1-1、SOA光放大器3-1、光探测器8-1等对光束的传播状态各有要求，有的匹配发散光束或聚焦光束，有些则匹配平行光束。本发明光路***中，有许多透镜的应用，它们的主要作用是改变光束的传播状态，使之与各光电元件的特性相匹配，获得较高的耦合效率。图2为整个器件的光路传播示意图，如图2所示，发射部分光路为，激光器1-1发射出的光为发散光，经自带透镜2-1之后，转变为平行光束出射，之后光束经第一聚焦透镜2-2聚焦后，转变为聚焦光，光束耦合进入SOA光放大器3-1的入射口，经SOA光放大器3-1放大后，由出光口出射，此时，光束转变为发散光束，光束经第一平行光透镜2-3整理后，转变为平行光束，之后经第二聚焦透镜2-4转变为聚焦光束，并透过分光组件4-1（分光组件不改变光束传播状态）耦合进入数据上传及下载端口5-1，并经上传至外部网络。接收光路为，外部网络下传光信号经数据上传及下载端口5-1出射，为发散光，经分光组件4-1反射后，改变传播方向，然后经第二平行光透镜2-5转变为平行光，之后平行光束被反射镜6-1反射，改变传播方向，经滤波装置7-1滤波之后，变为单一波长光，为光探测器8-1接收。
目前，主流光网络中，上传光信号波长为1550nm波段，主要使用其中8个波长：1538.186nm、1537.397nm、1536.609nm、1535.822nm、1535.036nm、1534.250、1533.465nm、1532.681nm。SOA光放大器3-1与第二TEC温控模块9-2紧密粘接在一起，第二TEC温控模块9-2用于控制SOA光放大器3-1的温度，使其工作在额定温度下。之后，光路耦合，将SOA光放大器3-1和第一聚焦透镜2-2、第一平行光透镜2-3分别耦合，固定在底板10-1上。之后，将激光器1-1和SOA光放大器3-1进行光路耦合，并将激光器1-1固定于壳体上，使激光器1-1发出的光经第一聚焦透镜2-2进入SOA光放大器3-1后再经第一平行光透镜2-3出射。分光组件4-1处于第二聚焦透镜2-4和数据上传及下载端口5-1之间，与光路夹角为45°，从第一平行光透镜2-3出射的光束经第二聚焦透镜2-4调整后，透过分光组件4-1后耦合进入数据上传及下载端口5-1，随后将数据上传及下载端口5-1、第二聚焦透镜2-4、分光组件4-1分别固定在壳体上。自此，器件发射部分完成。
接收部分，首先进行光路耦合，从数据上传及下载端口5-1发射出的光经分光组件4-1反射，传播方向改变90°，将第二平行光透镜2-5耦合之后固定在壳体上。之后固定反射镜6-1，使光路偏折90°。之后，将光探测器8-1与反射光耦合对准并将光探测器8-1固定于壳体上。之后，将滤波装置7-1***光路中，使其处于光探测器8-1和反射镜6-1之间，并耦合固定。自此，器件接收端完成。
虽然本发明已经详细示出并描述了相关的特定的实施例参考，但本领域的技术人员应该能够理解，在不背离本发明的精神和范围内可以在形式上和细节上作出各种改变。这些改变都将落入本发明的权利要求所要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，包括：信号发射部分和信号接收部分；
其中，所述信号发射部分，依次包括，激光器、用于将激光器出射光进行放大的SOA光放大器、用于透射激光器方向过来的光以及反射外部网络进来的光至接收端光路的分光组件、及用于将发射端的光信号引出至外部网络实现信号上传及将外部网络信号引入接收端实现信号下载的数据上传及下载端口，还包括用于控制激光器温度以调节其输出波长的第一TEC温控模块；
其中，所述信号接收部分，依次包括，用于对从外部网络引入至接收端的光信号进行波长选择的滤波装置、用于将接收到的光信号转换为电信号便于后续信号分析处理的光探测器，还包括用于驱动滤波装置实现滤波波长可调的接收端驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述信号发射部分，还依次包括：位于所述激光器与SOA光放大器之间用于将激光器发出的发散光转换为平行光的自带透镜、用于将平行光转换为聚焦光的第一聚焦透镜，位于所述SOA光放大器与分光组件之间用于将SOA光放大器发出的发散光转换为平行光的第一平行光透镜、用于将平行光转换为聚焦光的第二聚焦透镜，还包括发射端驱动装置；
所述信号接收部分，还依次包括：位于所述分光组件与滤波装置之间用于从外部网络下载的并被分光组件反射后的发散的多波长混合光转换为平行光的第二平行光透镜、用于改变平行光传输方向的反射镜。
3.根据权利要求1所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述信号发射部分，还包括用于控制SOA光放大器温度以使其工作在额定温度下保证出光稳定的第二TEC温控模块。
4.根据权利要求2所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述发射端驱动装置包括用于驱动激光器的第一驱动控制元件及用于驱动SOA光放大器的第二驱动控制元件，通过第一驱动控制元件调节激光器的偏置电流大小以调节激光器的输出光功率，通过第二驱动控制元件控制SOA光放大器的偏置电流大小以调节其增益。
5.根据权利要求1所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述接收端驱动装置，包括微型电机及转盘，通过将转盘的中心与微型电机的主轴连接在一起，滤波装置耦合粘接在转盘上，当微型电机的主轴转动时，会带动转盘以及粘接与其上的滤波装置转动。
6.根据权利要求1所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述接收端驱动装置，包括MEMS芯片，通过将MEMS芯片的转动柱与滤波装置粘接在一起，当驱动MEMS芯片时，其转动柱转动时带动滤波装置转动。
7.根据权利要求1所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述激光器的输出光为1550nm波段光，所述SOA光放大器的工作波长为1550nm波段光；
所述分光组件透射1550nm波段光，反射1610nm波段光。
8.根据权利要求1所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述滤波装置为100G，角度敏感型WDM滤波片，其工作波长为1610nm波段，具体工作波长为1596.3nm—1602.3nm；
所述光探测器为APD雪崩光电二极管，其工作波长为1610nm波段光。
9.根据权利要求2所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，还包括底板，所述激光器、自带透镜、第一聚焦透镜、SOA光放大器、第一平行光透镜、第一TEC温控模块及第二TEC温控模块均设置在底板上。
10.根据权利要求1所述的一种双向波长可调BOSA器件，其特征在于，所述激光器为半导体激光器；
所述分光组件为45°分光片；
所述数据上传及下载端口为SC插针。
CN201510718826.6A 2015-10-30 2015-10-30 一种双向波长可调bosa器件 Active CN105223663B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510718826.6A CN105223663B (zh) 2015-10-30 2015-10-30 一种双向波长可调bosa器件
US15/772,437 US10197749B2 (en) 2015-10-30 2015-12-18 BOSA device having adjustable wavelength in two directions
PCT/CN2015/097824 WO2017071021A1 (zh) 2015-10-30 2015-12-18 一种双向波长可调bosa器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510718826.6A CN105223663B (zh) 2015-10-30 2015-10-30 一种双向波长可调bosa器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105223663A true CN105223663A (zh) 2016-01-06
CN105223663B CN105223663B (zh) 2017-10-03

Family

ID=54992715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510718826.6A Active CN105223663B (zh) 2015-10-30 2015-10-30 一种双向波长可调bosa器件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10197749B2 (zh)
CN (1) CN105223663B (zh)
WO (1) WO2017071021A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121138A (zh) * 2017-04-28 2017-09-01 北京浦丹光电股份有限公司 一种小型化光纤传感用光收发组件
CN108508554A (zh) * 2018-04-17 2018-09-07 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光接收次模块及光模块
CN109061814A (zh) * 2018-09-03 2018-12-21 武汉电信器件有限公司 一种基于环形器的单纤双向收发器
CN110361826A (zh) * 2019-04-24 2019-10-22 长春理工大学 记忆合金驱动主备份结构的轴系间高速率信息传输装置
CN110376691A (zh) * 2019-09-02 2019-10-25 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN112054842A (zh) * 2020-08-13 2020-12-08 武汉光迅科技股份有限公司 一种用于调节波长的器件
CN112165357A (zh) * 2020-09-29 2021-01-01 沈宏岩 一种用于光学基站多用户的接入调度***及其运行流程
WO2022262803A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 中兴通讯股份有限公司 光信号的接收装置、方法及***、光线路终端、计算机可读存储介质

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113746558B (zh) * 2020-05-29 2023-07-11 华为技术有限公司 集群光源和产生集群光源的方法
CN112964374B (zh) * 2021-03-01 2022-04-05 辽宁优迅科技有限公司 一种光发射器件制造过程中芯片工作温度对比方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7013069B1 (en) * 2004-07-06 2006-03-14 Alliance Fiber Optic Products, Inc. Method and apparatus for separating channel signals
CN101374023A (zh) * 2007-08-23 2009-02-25 瑞轩科技股份有限公司 光通信装置
CN104539352A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 桂林聚联科技有限公司 一种波长可调谐光时域反射仪

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2550785Y (zh) 2002-05-31 2003-05-14 周修文 双波长单纤双向收发一体有源器件
US20050105184A1 (en) 2003-10-07 2005-05-19 Aegis Semiconductor, Inc. Tunable filter membrane structures and methods of making
CN202077033U (zh) 2011-05-03 2011-12-14 苏州旭创科技有限公司 用于10g pon的单纤双向光收发模块光组件
CN102725669B (zh) 2011-12-30 2015-04-29 华为技术有限公司 可调激光器波长初始化方法、装置和***
CN103033493B (zh) 2012-12-10 2015-08-05 厦门大学 一种可调谐荧光定量pcr检测***
JP6244672B2 (ja) * 2013-06-04 2017-12-13 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光源モジュール、および光送受信装置
CN203522748U (zh) 2013-09-22 2014-04-02 武汉恒泰通技术有限公司 一种高速长距单纤双向sfp+模块
US9432122B2 (en) * 2014-02-25 2016-08-30 Applied Optoelectronics, Inc. Optical networking unit (ONU) packaging
CN104618029B (zh) 2014-12-18 2017-05-17 武汉光迅科技股份有限公司 一种应用于twdm‑pon***的可调光接收机及其可调滤波器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7013069B1 (en) * 2004-07-06 2006-03-14 Alliance Fiber Optic Products, Inc. Method and apparatus for separating channel signals
CN101374023A (zh) * 2007-08-23 2009-02-25 瑞轩科技股份有限公司 光通信装置
CN104539352A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 桂林聚联科技有限公司 一种波长可调谐光时域反射仪

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121138A (zh) * 2017-04-28 2017-09-01 北京浦丹光电股份有限公司 一种小型化光纤传感用光收发组件
CN108508554A (zh) * 2018-04-17 2018-09-07 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光接收次模块及光模块
CN109061814A (zh) * 2018-09-03 2018-12-21 武汉电信器件有限公司 一种基于环形器的单纤双向收发器
CN109061814B (zh) * 2018-09-03 2020-05-12 武汉电信器件有限公司 一种基于环形器的单纤双向收发器
CN110361826A (zh) * 2019-04-24 2019-10-22 长春理工大学 记忆合金驱动主备份结构的轴系间高速率信息传输装置
CN110376691A (zh) * 2019-09-02 2019-10-25 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN112054842A (zh) * 2020-08-13 2020-12-08 武汉光迅科技股份有限公司 一种用于调节波长的器件
CN112054842B (zh) * 2020-08-13 2022-09-09 武汉光迅科技股份有限公司 一种用于调节波长的器件
CN112165357A (zh) * 2020-09-29 2021-01-01 沈宏岩 一种用于光学基站多用户的接入调度***及其运行流程
CN112165357B (zh) * 2020-09-29 2022-10-18 四川高艺光学科技有限公司 一种用于光学基站多用户的接入调度***及其运行流程
WO2022262803A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 中兴通讯股份有限公司 光信号的接收装置、方法及***、光线路终端、计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN105223663B (zh) 2017-10-03
WO2017071021A1 (zh) 2017-05-04
US10197749B2 (en) 2019-02-05
US20180329160A1 (en) 2018-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105223663A (zh) 一种双向波长可调bosa器件
US11355900B2 (en) Small form factor transmitting device
CN110417476B (zh) 一种tosa、bosa、光模块以及光网络设备
CN101652689B (zh) 用于光学三路复用器的准直球透镜
US9531155B2 (en) Switched radio frequency (RF) driver for tunable laser with multiple in-line sections
CN102725669B (zh) 可调激光器波长初始化方法、装置和***
CN105323008A (zh) 光收发模块及其工作参数的配置方法及装置
US9709759B2 (en) NxN parallel optical transceiver
CN206546452U (zh) 封装发射器装置
US9991969B2 (en) Tunable receiver including microelectromechanical (MEMS) mirrors, a transceiver or module comprising the same, and methods of making and using the same
CN102820931A (zh) 双模光网络单元光模块
AU2008202724A1 (en) Mounting structure of semiconductor optical element
JP2009151041A (ja) 光モジュールおよび光送受信モジュール
JP2001511312A (ja) ポンプを共有するファイバレーザ
TWI531174B (zh) 雙向五訊耦合收發系統及其方法
CN102882602B (zh) 硅光子集成多波长单端口发射和接收光器件
CN103197391A (zh) 一种基于带尾纤的波分复用的光模块
CN1639597A (zh) 信号截断装置、光学连接器、和光纤耦合器
CN206272062U (zh) 一种可调谐激光器阵列封装结构
CN2689604Y (zh) Cdma光纤直放站用单纤双向收发模块
JP2016038558A (ja) ４波長多重光送信器の構成方法
WO2018068206A1 (zh) 一种光收发组件
KR100903392B1 (ko) 광선로 공유장치
US20240171296A1 (en) Optical receiving device and optical module
KR20180126736A (ko) 냉각 레이저가 내장된 광 송수신 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant