CN112505847B - 一种分光比可调的分光器、光纤分纤箱和光配线网络 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种分光比可调的分光器、光纤分纤箱和光配线网络。分光器包括第一结构件、第二结构件和调节件。第一结构件包括一个透镜和一个插槽；第二结构件包括两个透镜和两个插槽，且两个透镜在第一方向上存在相对偏移。插槽均用以容纳光纤。第一结构件或第二结构件与调节件连接，调节件移动时可改变第一结构件与第二结构件在第一方向上的相对偏移，使第一结构件向第二结构件投射的光束的比例发生变化。在本申请中只需移动分光器中的调节件便可对两路光的分光比的自由调节，使其达到预期的分光比。该分光器可以应对多种不同的分光需求，不需再引入多种不同型号的分光器进行光束的一分二，解决因分光器型号众多难以区分而导致错用的问题。

Description

一种分光比可调的分光器、光纤分纤箱和光配线网络

技术领域

本申请涉及光接入网技术领域，尤其涉及一种分光比可调的分光器、光纤分纤箱和光配线网络。

背景技术

分光器又称光分路器，是无源光网络(Passive Optical Network,PON)中常用的无源光纤分支器件。作为连接光缆终端设备(Optical Line Terminal,OLT)和光网络单元(Optical Network Unit,ONU)的无源器件，分光器可以向ONU分发下行数据，也可以向OLT集中上行数据。目前，分光器可以应用在光配线网络(Optical Distribution Network,ODN)中的多种节点产品中，例如光纤配线架(Optical Distribution Frame,ODF)、光缆交接箱(Fiber Distribution Terminal,FDT)、光纤分纤箱(Fiber Access Terminal,FAT)、接头盒(Closure)等。

在一些应用场景中，ODN需要采用包含多级FAT的不等比网络实现光的分配。为了使不等比网络可以支持最大量的用户，可以令每一级FAT中的分光器的最末端端口光功率尽量保持一致。这就要求在不等比网络中靠近OLT的分光器的不等比差距趋于更大，远离OLT的分光器的不等比差距趋于更小。例如，在图1所示的ODN中，若要使32户接收的光强相等，4级不等比FAT中前三级FAT采用的分光器101、分光器102和分光器103的分光比分别为3:1、2:1和1:1。由此可见，面对特定的分光需求，需要在不等比网络中使用多种不同分光比的分光器。

目前已有技术中生产的每一种型号的分光器分光比通常是固定的，因此为了实现特定的分光需求，ODN中需要采用多种不同型号的分光器。在实际建网过程中，不同型号的分光器难以区分，如果分光器型号使用有误，分光效果将会严重偏离预期。

发明内容

本申请提供了一种分光比可调的分光器、光纤分纤箱和光配线网络，以解决因分光器型号众多难以区分而导致错用的问题。

第一方面，本申请提供一种分光比可调的分光器，包括：第一结构件、第二结构件和调节件；所述第一结构件或所述第二结构件与所述调节件连接；

所述第一结构件包括：第一透镜及第一插槽；所述第二结构件包括：第二透镜、第二插槽、第三透镜和第三插槽；所述第一插槽位于所述第一透镜的一侧，所述第二插槽位于所述第二透镜的一侧，所述第三插槽位于所述第三透镜的一侧；

所述第二透镜与所述第三透镜在第一方向上存在相对偏移；所述第一插槽、所述第二插槽和所述第三插槽分别用于容纳第一光纤、第二光纤和第三光纤；所述第一透镜从所述第一光纤接收光，并将接收到的光分到所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个；所述第二透镜用于将从所述第一透镜接收的光传输给所述第二光纤；所述第三透镜用于将从所述第一透镜接收的光传输给所述第三光纤；所述调节件移动时，用于改变所述第一结构件与所述第二结构件在所述第一方向上的相对偏移，以调节所述第一光纤传输的光在所述第二光纤和所述第三光纤的分光比。

可选地，分光器还包括：第三结构件，所述第三结构件设有一内槽，所述内槽用于容纳所述第一结构件和所述第二结构件二者中的一个结构件，且所述第三结构件连接所述二者中的另一个结构件；所述调节件具体与容纳于所述内槽中的结构件连接；

在所述第一方向上，所述内槽的尺寸大于所述内槽容纳的结构件的外壁尺寸。

可选地，所述第三结构件还设有第一通孔，所述第一通孔与所述内槽连通；所述调节件穿过所述第一通孔。

可选地，所述第一通孔的轴线平行于所述第一方向；所述调节件沿着所述第一通孔的轴线移动时，改变所述第一结构件与所述第二结构件在所述第一方向上的相对偏移。

可选地，分光器还包括：紧固件；所述第三结构件包括一延伸部，所述第一通孔贯穿所述延伸部；所述延伸部还设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔连通；所述紧固件穿过所述第二通孔；

当所述紧固件将所述调节件和所述延伸部紧固时，所述调节件与所述第三结构件固定；当所述紧固件将所述调节件和所述延伸部松开时，所述调节件相对于所述第三结构件在所述第一方向或所述第一方向的反方向可移动。

可选地，分光器还包括：参考件；所述参考件与容纳于所述内槽的结构件连接；所述参考件包括多个刻度，不同的刻度分别对应于不同的分光比。

可选地，所述第三结构件还包括：第三通孔；所述参考件穿过所述第三通孔；所述第一结构件与所述第二结构件在所述第一方向上的相对偏移变化时，所述参考件沿着所述第三通孔的轴线移动，并以在所述第三结构件的外部显示的刻度指示当前的分光比。

可选地，所述第三结构件还包括：第四通孔，所述第四通孔与所述内槽连通；

所述第一光纤穿过所述第四通孔***位于所述内槽的所述第一结构件的第一插槽；或者，所述第二光纤和所述第三光纤穿过所述第四通孔***位于所述内槽的所述第二结构件的第二插槽和第三插槽。

可选地，所述调节件包括多个刻度，不同的刻度分别对应于不同的分光比。

可选地，所述内槽具体用于容纳所述第一结构件，所述第三结构件连接所述第二结构件。

可选地，所述内槽具体用于容纳所述第二结构件，所述第三结构件连接所述第一结构件。

可选地，所述调节件与步进电机连接，所述步进电机与驱动器连接，所述驱动器与控制器连接；

所述控制器用于向所述驱动器发送脉冲信号和方向信号，所述脉冲信号中的脉冲数量与所述调节件的目标移动距离匹配，所述方向信号与所述调节件的目标移动方向匹配；所述目标移动方向为所述第一方向或所述第一方向的反方向；

所述驱动器用于根据所述脉冲信号和所述方向信号驱动所述步进电机转动；

所述调节件用于在所述步进电机的带动下，沿着所述目标移动方向移动所述目标移动距离，实现对所述分光器的分光比的调节。

可选地，所述调节件为手柄。

可选地，所述第二通孔为带有螺纹的通孔，所述紧固件为螺丝。

可选地，所述参考件为刻度尺。

可选地，所述第一透镜用于将所述第一光纤传输的光束发散后提供给所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个，和/或，用于接收所述第二透镜和所述第三透镜中至少一个传输的光束，将光束会聚后提供给所述第一光纤；

所述第二透镜用于将自所述第一透镜接收到的光束会聚后提供给所述第二光纤，和/或，用于将所述第二光纤传输的光束发散后提供给所述第一透镜；

所述第三透镜用于将自所述第一透镜接收到的光束会聚后提供给所述第三光纤，和/或，用于将所述第三光纤传输的光束发散后提供给所述第一透镜。

可选地，所述第一透镜用于将所述第一光纤传输的光束准直为平行光束给所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个；

当所述第二透镜接收到来自所述第一透镜的平行光束时，用于将接收到的平行光束会聚到所述第二光纤；

当所述第三透镜接收到来自所述第一透镜的平行光束时，用于将接收到的平行光束会聚到所述第三光纤。

可选地，所述第一光纤中***至所述第一插槽的一端与所述第一透镜的光轴对齐；

所述第二光纤中***至所述第二插槽的一端与所述第二透镜的光轴对齐；

所述第三光纤中***至所述第三插槽的一端与所述第三透镜的光轴对齐。

可选地，所述第一结构件为通过光学塑料注塑成型的方式加工而成；所述第二结构件为光学塑料注塑成型的方式加工而成。

第二方面，本申请提供一种光纤分纤箱FAT，所述FAT包括：第一方面提供的任意一种分光比可调的分光器，所述分光器的所述第一插槽、所述第二插槽和所述第三插槽分别***了所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤；

所述FAT还包括：所述第三光纤的另一端连接的等比分光器。

第三方面，本申请提供一种光配线网络ODN，包括：光缆终端设备OLT、第二方面提供的FAT和光网络单元ONU；

所述FAT中的第一光纤连接所述OLT；所述FAT中的所述等比分光器的分光口通过光纤连接所述ONU。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例至少具有以下优点：

本申请提供的分光器具有分光比可调的性能。分光器包括第一结构件、第二结构件和调节件。第一结构件包括：第一透镜及第一插槽；第二结构件包括：第二透镜、第二插槽、第三透镜和第三插槽；第一插槽位于第一透镜的一侧，第二插槽位于第二透镜的一侧，第三插槽位于第三透镜的一侧。第二透镜与第三透镜在第一方向上存在相对偏移。第一插槽、第二插槽和第三插槽分别用于容纳第一光纤、第二光纤和第三光纤。第一结构件或第二结构件与调节件连接，调节件移动时可用于改变第一结构件与第二结构件在第一方向上的相对偏移。如此，第一透镜向第二透镜及第三透镜投射的光束的比例发生变化，实现对分光比的调节，例如从3:1变化为2:1。可见，在本申请技术方案中，只需移动分光器中的调节件便可对两路光的分光比的自由调节，使其达到预期的分光比。该分光器可以应对多种不同的分光需求，不需要再引入多种不同型号的分光器进行光束的一分为二，解决了因分光器型号众多难以区分而导致错用的问题。例如，可以将图1所示的分光器101、分光器102和分光器103分别替换为本申请提供的分光比可调的分光器。

附图说明

图1为一种ODN示意图；

图2为一种熔融拉锥型分光器的示意图；

图3为一种平面波导型分光器的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种分光比可调的分光器的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种分光比可调的分光器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种第二结构件的示意图；

图7为通过调节本申请实施例提供的分光比可调的分光器的调节件实现的几种不同的分光比例效果图；

图8为本申请实施例提供的又一种分光比可调的分光器的结构示意图；

图9A为本申请实施例提供的一种自动控制调节件移动的连接关系示意图；

图9B为本申请实施例提供的再一种分光比可调的分光器的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种FAT的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种ODN的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面先介绍分光器的应用场景。图1示意了一种ODN，如图1所示，ODN的一侧为OLT，另一侧为ONU。OLT和光纤配线架(Optical Distribution Frame,ODF)处于中心局(Central Office,CO)。从OLT至ONU的方向为下行传输方向；从ONU至OLT的方向为上行传输方向。以下行传输方向为例，在下行传输方向上，OLT的光信号通过ODF再经过馈线缆到达集线器(Hub Box)，Hub Box的信号经过配线缆到达各级FAT，即第一级FAT 001、第二级FAT 002、第三级FAT 003和第四级FAT 004。在图1示意的ODN中仅以四级FAT作为示例，并不作为对实际应用中FAT的级数限制。每一级FAT末端分发的信号经过入户缆到达入户终端盒(Access Terminal Box,ATB)，并由ATB传输给ONU，再由ONU分发给用户侧各用户设备。在本申请实施例中，对于ONU连接的用户设备不做限制，例如可以是手机、电视或个人电脑等。

在图1所示的各级FAT中，第一级FAT 001、第二级FAT 002和第三级FAT 003均包含一个一分二的分光器和一个一分八的等比分光器，第四级FAT 004仅包含一个一分八的等比分光器。一分二分光器，即是指将一束光分为两束，或者将两束光合并为一束的分光器。类似地，一分八分光器，即是指将一束光分为8束，或者将8束光合并为一束的分光器。等比分光器，具体是指将一束光等比例地分为多束。

对于第一级FAT 001、第二级FAT 002和第三级FAT 003中任意一级FAT，在下行传输方向上一分八的等比分光器的输入端连接在一分二的分光器的一个输出端。在图1所示的ODN中，共可以向32户ONU分发光信号。为了使ODN可以支持最大量的用户，需要不同位置的分光器的端口光功率尽量一致，这就要求靠近OLT的一分二分光器的分光比差距更大，远离OLT的分光器的一分二分光器的分光比差距更小。图1中为了使32户接收的光强相等或接近相等，需要第一级FAT 001、第二级FAT 002和第三级FAT 003中的一分二分光器101、102和103的分光比依次为3:1、2:1和1:1。

目前常用的分光器的分光比是固定的，常用分光器包括：熔融拉锥(FusedBiconical Taper,FBT)型分光器和平面波导(Planar Lightwave Circuit,PLC)型分光器。熔融拉锥技术是将经过处理的两根光纤紧靠在一起，在拉锥机上加热使其熔融拉伸。当位于熔合区内的纤芯的面积已经小到了无法维持各自导模的程度，这时熔融区就形成了一个新的合成波导，信号被耦合成这一波导的两个基模，这两个模之间随拉伸长度的涨落导致了能量的转移，一根光纤中的一部分光耦合到另一根光纤中去，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构。随着光纤扭转的角度和拉伸的长度变化，分光比例也不同。图2示意了一种FBT型分光器。

PLC型分光器是基于石英基板的集成波导光功率分配器件。图3示意了一种PLC型分光器。FBT型分光器和PLC型分光器共同的特点是一旦加工成型，分光比就是固定不可调节的。因此，在图1示意的场景中，若采用FBT型分光器或者PLC型分光器，则需要配置不同的型号的分光器以满足3:1、2:1和1:1的一分二分光需求。多种型号在实际建网场景中难以区分，如果分光器的型号使用有误，则导致信号传输效果偏离预期，拉低用户体验。

为解决上述问题，本申请中提供了一种分光比可调的分光器，该分光器不但可以应用在FAT中，还可以应用在ODN的其他节点产品中，例如ODF、FDT和接头盒(Closure)等。由于该分光器的分光比可调，因此不需要配置多种不同型号的分光器，只需要在特定位置调节其分光比达到特定的分光比即可。下面结合实施例和附图介绍该分光器的具体实现。

参见图4，该图为本申请实施例提供的一种分光比可调的分光器40的结构示意图。分光器40包括：第一结构件41、第二结构件42和调节件43。其中第一结构件41与调节件43连接。此外，调节件43还可以与第二结构件42连接，参见图5所示的分光器50的结构示意图。结合图4和图5，在本申请实施例提供的分光比可调的分光器中，调节件43仅与第一结构件41和第二结构件42二者之一连接即可。

第一结构件41包括：第一透镜411和位于第一透镜411一侧的第一插槽412。第一插槽用于容纳一根光纤，为便于区分，本申请实施例中将该光纤称为第一光纤。

第二结构件42包括：第二透镜421、第二插槽422、第三透镜423和第三插槽424。其中，第二插槽422位于第二透镜421的一侧，第三插槽424位于第三透镜423的一侧。第二插槽422和第三插槽424均用于容纳光纤，为便于区分，本申请实施例中将第二插槽422用于容纳的光纤称为第二光纤，将第三插槽424用于容纳的光纤称为第三光纤。

本申请实施例提供的分光比可调的分光器具体是一分二分光器，能够将一路光分为两路传输。当然，在其他应用场景中，本申请实施例提供的分光比可调的分光器也可以将两束光合并为一路传输。一分二与二合一可以分时进行，也可以同时进行。通过以上描述可知，第二结构件42和第一结构件41中包含的透镜数量及插槽数量不同。一束光自第一结构件41进入并在经过第二结构件42被分为两束；在相反的传输方向，两束光自第二结构件进入并在进过第一结构件41后被汇合为一束。

第二透镜421和第三透镜423在第一方向上存在相对偏移。在一种示例中，如图4和图5所示，第二透镜421的光轴和第三透镜423的光轴相互平行，在第一方向上两个光轴的距离不等于0，两个光轴均与第一方向垂直，则认为第二透镜421和第三透镜423在第一方向上存在相对偏移。光轴具体是指透镜两个表面几何中心的连线。在其他的一些示例中，第二透镜421的光轴和第三透镜423的光轴还可以具有夹角(例如夹角在10度以内)，如图6所示的第二结构件42，其中第二透镜421和第三透镜423在第一方向上也存在相对偏移。

如图4所示，由于调节件43与第一结构件41连接，因此调节件43移动时可以带动第一结构件41移动，进而改变第一结构件41与第二结构件42在第一方向上的相对偏移。类似地，如图5所示，由于调节件43与第二结构件42连接，因此调节件43移动时可以带动第二结构件42移动，进而改变第一结构件41与第二结构件42在第一方向上的相对偏移。图7为通过调节本申请实施例提供的分光比可调的分光器的调节件实现的几种不同的分光比例效果图。

由上文描述可知，分光器在实际应用中，第一插槽412、第二插槽422和第三插槽424分别用于容纳第一光纤、第二光纤和第三光纤。因此，改变所述第一结构件41与所述第二结构件42在所述第一方向上的相对偏移，即是调节所述第一光纤传输的光在所述第二光纤和所述第三光纤的分光比。在本申请实施例提供的分光比可调的分光器中，第一透镜411从第一光纤接收光，并将接收到的光分到第二透镜421和第三透镜423中的至少一个；第二透镜421用于将从第一透镜411接收的光传输给第二光纤；第三透镜423用于将从第一透镜411接收的光传输给第三光纤。对于本申请实施例提供的分光器，其分光比具体是指：光从第一光纤进入分光器后，经过第一透镜411到达第二透镜421及第三透镜423，最终第二光纤输出的光强与第三光纤输出的光强的比值。在一些实现场景中，也可以在分光器中未***第二光纤和第三光纤时获得分光比，此时可以将分光比定义为：光从第一光纤进入分光器后，经过第一透镜411到达第二透镜421及第三透镜423，最终第二透镜421输出的光强和第三透镜423输出的光强的比值。

通过以上描述和介绍可知，在本申请技术方案中，只需移动分光器中的调节件43便可对两路光的分光比的自由调节，使其达到预期的分光比。该分光器可以应对多种不同的分光需求，不需要再引入多种不同型号的分光器进行光束的一分为二，解决了因分光器型号众多难以区分而导致错用的问题。例如，可以将图1所示的分光器101、分光器102和分光器103分别替换为本申请提供的分光比可调的分光器，满足例如3:1、2:1和1:1不同分光比例的分光需求。

在实际应用中，本申请实施例提供的分光比可调的分光器中，第一结构件41和第二结构件42相互独立。以图4所示的分光器40为例，第二结构件42可以固定在安装场景中。类似地，图5所示的分光器50中第一结构件41可以固定在安装场景中。在其他实现方式中，考虑到安装场景中环境的复杂性，为了防尘、降低外部干扰，提升便携性和整体性，本申请实施例提供的分光比可调的分光器还可以进一步包括第三结构件。在第三结构件中可以设置一内槽，该内槽用以容纳第一结构件41或者第二结构件42。下面结合附图和实施例对此实现方式展开详细说明。

图8为本申请实施例提供的又一种分光比可调的分光器80的结构示意图。如图8所示，分光器80包括：第一结构件41、第二结构件42、调节件43和第三结构件44。其中，第三结构件44设置有内槽441，该内槽441容纳第一结构件41。第三结构件44还与第二结构件42连接。图8示例中，调节件43具体与第一结构件41连接。

需要说明的是，实际应用中，第三结构件44与第二结构件42的连接方式包括多种，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接。以固定连接为例，可以是焊接或粘接等。以可拆卸地连接为例，可以是螺纹连接或卡扣连接等。当第三结构件44与第二结构件42连接好以后，分光器80使用过程中，第三结构件44与第二结构件42不分离，也不发生相对移动。类似地，调节件43与第一结构件41的连接方式也包括多种，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接。当调节件43与第一结构件41连接好以后，分光器80使用过程中，调节件43与第一结构件41不分离，也不发生相对移动。

在图8示意的第三结构件44为四面包围的筒状，第二结构件42外壁接触第三结构件44内壁实现连接。实际应用中，第三结构件44还可以为其他形态，未处于其内槽441的另一结构件(图8中为第二结构件42)与第三结构件44的连接位置也可以为其他位置。例如，第三结构件44沿着内槽44的轴向包含一延伸部，第二结构件42外壁连接在该延伸部上。因此本申请实施例对于第三结构件44，及第三结构件44与未处于其内槽441中的另一个结构件的连接位置不做限定。

在图8示例中，第三结构件44的内槽441不但要容纳第一结构件41，还需要容许第一结构件41随调节件43的移动。因此，在第一方向上，内槽441的尺寸大于第一结构件41的外壁尺寸。例如，内槽441形状为长方体，该内槽441在第一方向上的尺寸为6cm，第一结构件41的外壁形状也为近似长方体，其外壁在第一方向的尺寸为3.5cm。如此，内槽441在第一方向上的尺寸相对于第一结构件41在第一方向上的尺寸更大，容许第一结构件41相对于第二结构件42在第一方向上或第一方向的反方向上移动。

对于图8示例的第三结构件44，其还可以设置第一通孔442，该第一通孔442与内槽441连通。在前面实施例中介绍过，调节件43在图8示例的分光器80中与位于内槽441中的第一结构件41连接，为了保证调节件43对第一结构件41移动的有效控制，调节件43具体可以穿过第一通孔442与第一结构件41连接。第一通孔442的尺寸与调节件43的尺寸匹配。

实际应用中，对于调节件43的具体形态不做限定。以图8为例，调节件43具体可以为手柄形态。手柄包括抓持部431和杆部432，其中杆部432穿过第一通孔442。抓持部431与杆部432连接。

在一些可能的实施例中，第一通孔442的轴线平行于第一方向，调节件43沿着第一通孔442的轴线移动时，可以改变第一结构件41与第二结构件42在第一方向的相对偏移。例如，当调节件43沿着第一通孔442的轴线向第一方向移动时，带动第一结构件41向第一方向移动；当调节件43沿着第一通孔442的轴线向第一方向的反方向移动时，带动第一结构件41向第一方向的反方向移动。不难发现，第一结构件41在第一方向或第一方向的反方向移动，能够改变与第二结构件42在第一方向的相对偏移。在其他可能的实施例中，如果第一通孔442的轴线与第一方向不平行但具有非90度的夹角，调节件43沿着所述第一通孔442的轴线移动时，也可以改变所述第一结构件与所述第二结构件在所述第一方向上的相对偏移。第一通孔442的轴线平行于第一方向仅作为一优选的实施例，如果第一通孔442的轴线平行于第一方向，则分光器80分光比的调节更加实现，可控性更强。

在本申请实施例提供的分光器中，第三结构件44的第一通孔442不是必须开设的通孔。第一通孔442的开设与否具体取决于第三结构件44的尺寸和形态。

在一些可能的实施例中，如图8所示，分光器80还包括紧固件45。第三结构件44包括图8所示的一延伸部443。前述的第一通孔442贯穿延伸部443，且延伸部443还设有第二通孔444。第一通孔442与第二通孔444连通。紧固件45穿过延伸部的第二通孔444。图8中延伸部443位于第三结构件44的外壁，在其他可能的实施例中，延伸部443还可以位于第三结构件44的内壁。因此，此处对延伸部443在第三结构件44的位置不做限定。

作为示例，紧固件45为螺丝，第二通孔444为带有螺纹的通孔。第二通孔444的内螺纹与螺丝的外螺纹相互匹配。以螺丝为例，当螺丝旋入第二通孔444，能够将调节件43和延伸部443紧固，使得调节件43与第三结构件44固定住。此时，调节件43无法沿着第一通孔442的轴线移动，分光器80实现了特定的分光比。而当螺丝从第二通孔444旋出，将调节件43和延伸部443松开，使得调节件43能够相对于第三结构件44在第一方向或第一方向的反方向发生移动，实现对分光器80分光比的调节。

在本申请实施例中，分光器的调节件43与步进电机连接。步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。当步进电机的受到驱动控制，转子发生移动时，能够带动调节件43移动，从而调节分光器的分光比。下面对此实现方式进行详细的介绍。

图9A为本申请实施例提供的一种自动控制调节件移动的连接关系示意图。如图9A所示，在一种可能的实现方式中，调节件43与步进电机91连接，步进电机91与驱动器92连接，驱动器92与控制器93连接。

控制器93用于向驱动器92发送脉冲信号和方向信号，脉冲信号中的脉冲数量与调节件43的目标移动距离匹配，方向信号与调节件43的目标移动方向匹配。目标移动方向是为实现特定的分光比，要求调节件43的移动方向。在一些可能的实现方式中，目标移动方向为第一方向或第一方向的反方向。作为示例，一个脉冲数代表要求调节件移动距离50μm。因此，如果目标移动距离为50mm则需要脉冲数量达到100。

驱动器92用于根据脉冲信号和方向信号驱动步进电机91转动。具体地，驱动步进电机91的转子转动相应的角位移或前进相应的线位移。调节件43用于在步进电机91的带动下，沿着目标移动方向移动目标移动距离，实现对分光器的分光比的调节。

通过控制器93、驱动器92和步进电机91，可以实现对调节件43的自动控制。另外，如果控制器93与驱动器92是远程连接得到，则该实施例还实现了对分光器分光比的远程调节。

此外，调节件43还可以当受到配线现场工作人员的手动控制时移动。控制调节件43移动即是调节分光器的分光比。上述分光比可调的分光器的分光比可以在该分光器的实际使用时或实际使用前，通过测量获得。例如，测量第二透镜421输出的光强与第三透镜423输出的光强的比值，或者测量第二光纤输出的光强与第三光纤输出的光强的比值。当实际分光比与预期的分光比存在差距时，通过移动调节件43实现对该分光器的分光比的调节。例如将分光比从4.3:1调节为4:1。调节完成后，确保了实际分光比与预期的分光比一致，再使用该分光器以实现预期的应用效果。

在使用前或使用时通过测量实际分光比再临时调节，容易导致分光器的布置和安装进程迟缓，耗时长。为了提升效率，可以预先对常用的若干种分光比进行标定，以便于快捷实现对分光器的分光比的准确调节。因此，在本申请实施例中分光器还可以进一步包括参考件。调节分光器的分光比时，依据该参考件控制调节件43移动。下面结合附图和实施例对此实现方式进行详细的介绍。

如图8所示，分光器80的参考件46与容纳于内槽441的第一结构件41连接。连接方式可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接。参考件46包括多个刻度，不同的刻度分别对应于不同的分光比。例如，参考件46包括标识4:1、3:2、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、2:3、1:4等分光比的不同刻度。在一些其他实现方式中，参考件46的刻度还可以表示与其连接的结构件(图8示例中是第一结构件41)的移动位置。由于第一结构件41的每个移动位置对应于唯一的分光比，因此，也相当于不同的刻度对应于不同的分光比。工作人员具体可以根据第一结构件41的移动位置与分光器分光比的对应关系，并结合参考件46当前显示的刻度控制调节件43移动，以达到预期的分光比。

在本申请实施例中，作为可能的实现方式，参考件46可以是刻度尺，如图8所示。另外，在其他可能的实现方式中，参考件46还可以是带有刻度的调节旋钮或者旋转刻度盘等。此处对参考件46的具体实现方式不做限定。

对于包含参考件46的分光比可调节的分光器，如图8所示，第三结构件44还可以进一步设置第三通孔445。前面提到，在图8中参考件46与位于内槽441的第一结构件41连接。参考件46穿过第三通孔445。为了准确指示出当前的分光比或者当前第一结构件41的位置，在第一结构件41与第二结构件41在第一方向上的相对偏移发生变化时，参考件46与调节件43类似地，可以沿着第三通孔445的轴线移动，并以在第三结构件44外部显示的刻度指示当前的分光比。

在一种可能的实现方式中，以第三结构件44上与参考件46邻接的外壁446作为对准刻度的参考。例如当图8所示的刻度a恰好对准外壁446时，表示分光器80当前的分光比为刻度a对应的分光比。此外，根据实际需求或第三结构件44的具体形态，还可以将其他位置作为对准刻度的参考。例如，将图8中延伸部443的尾端4431作为对准刻度的参考。

在本申请实施例提供的分光器中，第三结构件44的第三通孔445不是必须开设的通孔。第三通孔445的开设与否具体取决于第三结构件44的尺寸和形态。

在上述实施例中，采用了额外的参考件46以指示当前的分光比。在本申请其他的一些实施例中，调节件43自身还可以兼具上述参考件46的功能，此时不需要额外对第三结构件44开设第三通孔445。例如，调节件43上也带有刻度，不同的刻度分别对应不同的分光比。该方案节省了分光器的耗材，也降低了整个分光器件的复杂度。

在上述技术方案中，分光器由于包含了标定有分光比的刻度的调节件43或参考件46，使工作人员在布置、安装分光器时，能够快捷、准确地将分光器调整至预期的分光比，从而实现预期的应用效果。克服了使用过程中临时测试分光比并调节导致的耗时过长的问题。

为了避免第一结构件41从内槽441中脱离，以及减少外部杂物(例如尘土、砂砾等)进入到内槽441，在一种可能的实现方式中，内槽441并非全开放式的，第三结构件44还开设有第四通孔447。在图8示例中，由于第四通孔447与内槽441连通，且内槽441容纳的结构件具体为第一结构件41，因此第四通孔447的径向尺寸可以大于或等于第一光纤的直径。第一光纤穿过第四通孔447***至第一结构件41的第一插槽412。在第三结构件44上第四通孔447***的区域用来保护内槽441中的结构件(图8示例中为第一结构件41)，减少外部杂物进入内槽441干扰或磨损第一结构件41。

由于光纤是柔软可以弯折的，因此即便第四通孔447在第一方向上的尺寸等于或者仅仅是略大于第一光纤的直径，第一结构件41依然可以在调节件43的带动下自由移动，不受第四通孔447的约束限制。此外，为了防止工作过程中内槽441中结构件(图8示例中为第一结构件41)从内槽441中脱离，可以要求开设的第四通孔447尺寸小于第一结构件41外壁的尺寸。

图8示例中，第三结构件44的内槽441容纳第一结构件41，第三结构件44连接第二结构件42。在其他可能的实施例中，第三结构件44的内槽441还可以用于容纳第二结构件42，第三结构件44与第一结构件41连接，参见图9B所示的分光比可调的分光器90。此时，调节件43和参考件46(其中参考件46为可选的、非必需的配件)与第二结构件42连接。第一通孔442、第二通孔444及第三通孔445的功能和作用不变，可参照上文中结合图8描述的实施例。而对于第四通孔447，其功能和作用发生变化。

具体地，当内槽441具体用于容纳第二结构件42时，第二光纤和第三光纤均穿过第四通孔447***第二结构件42的第二插槽422和第三插槽424。或者，在其他可能的实现方式中，第三结构件44还开设有第五通孔(图中未示出)，第二光纤和第三光纤之中，一根光纤从第四通孔447***相应的插槽，另一根光纤从第五通孔***相应的插槽。

在本申请实施例中，作为一种可能的实现方式，第一结构件41和第二结构件42分别通过光学塑料注塑成型的方式加工而成。这种加工方式保证了结构件中透镜与结构件外框的集成，免除了对透镜的组装。此外，这种加工方式量产成本较为低廉，有利于本申请技术方案提供的分光比可调的分光器的推广和应用。以上加工制作方式仅为一种示例，此处对于第一结构件41和第二结构件42的加工方式不做限定。

此外，为了保证第一结构件41与第二结构件42之间光的成功传输，第一结构件41容纳第一透镜411的外框413及第二结构件42容纳第二透镜421和第三透镜423的外框425使用了透光的光学塑料。为了提升光在分光器中的传输效率，减少不必要的损耗，可以要求光学塑料的透光性能满足特定的需求，例如选用透光率达到60％以上的光学塑料。

在一种可能的实现方式中，对于图8所示的第二结构件42与第三结构件44连接关系，其中第二结构件42与第三结构件44可以是分别加工成型后组装在一起，也可以使一体式成型的，不需要进行额外的组装操作。第一结构件41、调节件43和可选配置的参考件46可以是分别加工成型后组装在一起，也可以使一体式成型的，不需要进行额外的组装操作。类似地，对于图9B所示的第一结构件41与第三结构件44连接关系，其中第一结构件41与第三结构件44可以是分别加工成型后组装在一起，也可以使一体式成型的，不需要进行额外的组装操作。第二结构件42、调节件43和可选配置的参考件46可以是分别加工成型后组装在一起，也可以使一体式成型的，不需要进行额外的组装操作。

分光器的分光比调节区间在0:1～1:0。分光比0:1表示第一光纤的光束仅能够经过第一透镜411和第三透镜423传输给第三光纤，并且第一光纤仅能够通过第一透镜411接收到来自第三透镜423的光束。而分光比1:0则表示第一光纤的光束仅能够经过第一透镜411和第二透镜421传输给第二光纤，并且第一光纤仅能够通过第一透镜411接收到来自第二透镜421的光束。0:1及1:0之间的其余分光比，例如3:2和1:1等，则表示分光器能够将第一光纤的一束光分为两束分别给第二光纤和第三光纤，并能够将来自第二光纤和第三光纤的两束光共同提供给第一光纤。

为了便于理解，下面介绍第一透镜411、第二透镜421和第三透镜423的功能。

在分光器所在的应用场景的下行传输方向上，第一透镜411用于将第一光纤传输的光束发散后提供给第二透镜421和第三透镜423中的至少一个；第二透镜421用于将自第一透镜411接收到的光束会聚后提供给第二光纤；第三透镜423用于将自第一透镜411接收到的光束会聚后提供给第三光纤。

在分光器所在的应用场景的上行传输方向上，第一透镜411用于接收第二透镜421和第三透镜423中至少一个传输的光束，将光束会聚后提供给第一光纤；第二透镜421用于将第二光纤传输的光束发散后提供给第一透镜411；第三透镜423用于将第三光纤传输的光束发散后提供给第一透镜411。

在图7的示例中，第一透镜411、第二透镜421和第三透镜423均为一面凸一面凹的透镜，第二透镜421的凸面和第三透镜423的凸面均与第一透镜411的凸面相对。各个凸面和凹面的具体参数(例如曲率半径等)此处不做限定。此外，对于第一透镜411、第二透镜421和第三透镜423中任意一个，其可以为单独的透镜，也可以是包括多片透镜的组合透镜。此处对第一透镜411、第二透镜421和第三透镜423的实现方式不做限定。

在一种可能的实现方式中，为了便于调节和聚焦，第一透镜411具体可以为准直透镜。在分光器所在的应用场景的下行传输方向上，第一透镜411将来自第一光纤的光束准直后提供给第二透镜421和/或第三透镜423。

为了实现预期的分光效果，提升光传输效率，作为一种优选的实现方式，第一光纤中***至第一插槽412的一端与第一透镜411的光轴对齐。具体可以为：第一光纤中***至第一插槽412的一端的纤芯与第一透镜411的光轴对齐。类似地，第二光纤中***至第二插槽422的一端与第二透镜421的光轴对齐；第三光纤中***至第三插槽424的一端与第三透镜423的光轴对齐。

前文介绍了几种分光比可调的分光器的实现方式。在以上描述的分光器的基础上，相应地本申请还提供一种FAT。该FAT种包含前述的分光比可调的分光器，且分光器的第一插槽、第二插槽和第三插槽中还分别***的第一光纤、第二光纤和第三光纤。在图1示例的场景中，包含不等比分光器的FAT中通常还包含一个等比分光器。因此，此处本申请实施例提供的FAT在第三光纤的另一端还连接有等比分光器。该等比分光器可以按照实际的需求配置，例如总共向32户均分信号，则采用的等比分光器可以是1分8的等比分光器。此处不对等比分光器的分支数进行限制。图10为该FAT的示意图。

在前述实施例提供的FAT的基础上，本申请实施例还提供一种ODN。如图11所示，该ODN包括：OLT、前述的FAT(结构参见图10)和ONU。其中，FAT的第一光纤直接或间接连接OLT，FAT中的等比分光器的分光口通过光纤直接或者间接连接ONU。

由于上述FAT及ODN中使用了前述实施例描述的分光比可调的分光器，该分光器可以应对多种不同的分光需求，因此不需要再引入多种不同型号的分光器进行光束的一分为二。如此，解决了因一分二分光器型号众多难以区分而导致错用的问题。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种分光比可调的分光器，其特征在于，包括：第一结构件、第二结构件和调节件；所述第一结构件或所述第二结构件与所述调节件连接；

所述第一结构件包括：第一透镜及第一插槽；所述第二结构件包括：第二透镜、第二插槽、第三透镜和第三插槽；所述第一插槽位于所述第一透镜的一侧，所述第二插槽位于所述第二透镜的一侧，所述第三插槽位于所述第三透镜的一侧；

所述第二透镜与所述第三透镜在第一方向上存在相对偏移；所述第一插槽、所述第二插槽和所述第三插槽分别用于容纳第一光纤、第二光纤和第三光纤；所述第一透镜从所述第一光纤接收光，并将接收到的光分到所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个；所述第二透镜用于将从所述第一透镜接收的光传输给所述第二光纤；所述第三透镜用于将从所述第一透镜接收的光传输给所述第三光纤；所述调节件移动时，用于改变所述第一结构件与所述第二结构件在所述第一方向上的相对偏移，以调节所述第一光纤传输的光在所述第二光纤和所述第三光纤的分光比；

所述分光器还包括：第三结构件，所述第三结构件设有一内槽，所述内槽用于容纳所述第一结构件和所述第二结构件二者中的一个结构件，且所述第三结构件连接所述二者中的另一个结构件；所述调节件具体与容纳于所述内槽中的结构件连接；

在所述第一方向上，所述内槽的尺寸大于所述内槽容纳的结构件的外壁尺寸。

2.根据权利要求1所述的分光器，其特征在于，所述第三结构件还设有第一通孔，所述第一通孔与所述内槽连通；所述调节件穿过所述第一通孔。

3.根据权利要求2所述的分光器，其特征在于，所述第一通孔的轴线平行于所述第一方向；所述调节件沿着所述第一通孔的轴线移动时，改变所述第一结构件与所述第二结构件在所述第一方向上的相对偏移。

4.根据权利要求2或3所述的分光器，其特征在于，还包括：紧固件；所述第三结构件包括一延伸部，所述第一通孔贯穿所述延伸部；所述延伸部还设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔连通；所述紧固件穿过所述第二通孔；

当所述紧固件将所述调节件和所述延伸部紧固时，所述调节件与所述第三结构件固定；当所述紧固件将所述调节件和所述延伸部松开时，所述调节件相对于所述第三结构件在所述第一方向或所述第一方向的反方向可移动。

5.根据权利要求1所述的分光器，其特征在于，还包括：参考件；所述参考件与容纳于所述内槽的结构件连接；所述参考件包括多个刻度，不同的刻度分别对应于不同的分光比。

6.根据权利要求5所述的分光器，其特征在于，所述第三结构件还包括：第三通孔；所述参考件穿过所述第三通孔；所述第一结构件与所述第二结构件在所述第一方向上的相对偏移变化时，所述参考件沿着所述第三通孔的轴线移动，并以在所述第三结构件的外部显示的刻度指示当前的分光比。

7.根据权利要求1所述的分光器，其特征在于，所述第三结构件还包括：第四通孔，所述第四通孔与所述内槽连通；

所述第一光纤穿过所述第四通孔***位于所述内槽的所述第一结构件的第一插槽；或者，所述第二光纤和所述第三光纤穿过所述第四通孔***位于所述内槽的所述第二结构件的第二插槽和第三插槽。

8.根据权利要求1所述的分光器，其特征在于，所述调节件包括多个刻度，不同的刻度分别对应于不同的分光比。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的分光器，其特征在于，所述内槽具体用于容纳所述第一结构件，所述第三结构件连接所述第二结构件。

10.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的分光器，其特征在于，所述内槽具体用于容纳所述第二结构件，所述第三结构件连接所述第一结构件。

11.根据权利要求1-3、8任一项所述的分光器，其特征在于，所述调节件与步进电机连接，所述步进电机与驱动器连接，所述驱动器与控制器连接；

所述控制器用于向所述驱动器发送脉冲信号和方向信号，所述脉冲信号中的脉冲数量与所述调节件的目标移动距离匹配，所述方向信号与所述调节件的目标移动方向匹配；所述目标移动方向为所述第一方向或所述第一方向的反方向；

所述驱动器用于根据所述脉冲信号和所述方向信号驱动所述步进电机转动；

所述调节件用于在所述步进电机的带动下，沿着所述目标移动方向移动所述目标移动距离，实现对所述分光器的分光比的调节。

12.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的分光器，其特征在于，所述调节件为手柄。

13.根据权利要求4所述的分光器，其特征在于，所述第二通孔为带有螺纹的通孔，所述紧固件为螺丝。

14.根据权利要求5或6所述的分光器，其特征在于，所述参考件为刻度尺。

15.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的分光器，其特征在于，所述第一透镜用于将所述第一光纤传输的光束发散后提供给所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个，和/或，用于接收所述第二透镜和所述第三透镜中至少一个传输的光束，将光束会聚后提供给所述第一光纤；

所述第二透镜用于将自所述第一透镜接收到的光束会聚后提供给所述第二光纤，和/或，用于将所述第二光纤传输的光束发散后提供给所述第一透镜；

所述第三透镜用于将自所述第一透镜接收到的光束会聚后提供给所述第三光纤，和/或，用于将所述第三光纤传输的光束发散后提供给所述第一透镜。

16.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的分光器，其特征在于，所述第一透镜用于将所述第一光纤传输的光束准直为平行光束给所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个；

当所述第二透镜接收到来自所述第一透镜的平行光束时，用于将接收到的平行光束会聚到所述第二光纤；

当所述第三透镜接收到来自所述第一透镜的平行光束时，用于将接收到的平行光束会聚到所述第三光纤。

17.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的分光器，其特征在于，

所述第一光纤中***至所述第一插槽的一端与所述第一透镜的光轴对齐；

所述第二光纤中***至所述第二插槽的一端与所述第二透镜的光轴对齐；

所述第三光纤中***至所述第三插槽的一端与所述第三透镜的光轴对齐。

18.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的分光器，其特征在于，所述第一结构件为通过光学塑料注塑成型的方式加工而成；所述第二结构件为光学塑料注塑成型的方式加工而成。

19.一种光纤分纤箱FAT，其特征在于，所述FAT包括：权利要求1-18中任一项所述的分光比可调的分光器，所述分光器的所述第一插槽、所述第二插槽和所述第三插槽分别***了所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤；

所述FAT还包括：所述第三光纤的另一端连接的等比分光器。

20.一种光配线网络ODN，其特征在于，包括：光缆终端设备OLT、权利要求19所述的FAT和光网络单元ONU；

所述FAT中的第一光纤连接所述OLT；所述FAT中的所述等比分光器的分光口通过光纤连接所述ONU。

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