CN113448021B - 一种光纤连接器、单纤双向光组件及光纤传输*** - Google Patents

一种光纤连接器、单纤双向光组件及光纤传输*** Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种光纤连接器、单纤双向光组件以及光纤传输***，该光纤连接器应用于单纤双向光组件中，该单纤双向光组件还包括第一光模块和滤光片，该光纤连接器包括光路改变模块、光纤、插芯和套管。该光纤设置于该插芯中，该光路改变模块与插芯接触连接，并通过套管固定，该套管与该第一光模块相对的位置开设有光路口。该光路改变模块用于改变第一光信号的传输路径。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第一光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该第一光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。

Description

一种光纤连接器、单纤双向光组件及光纤传输***
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光纤连接器、单纤双向光组件及光纤传输***。
背景技术
双纤双向光组件在光纤传输***中应用比较广泛。在光纤传输***中，远端和局端分别设置有相同数量的双纤双向光组件，远端和局端分别设置有一个合分波器。其中，每个双纤双向光组件包含一个光发射器和一个光接收器，该光发射器和光接收器分别连接一根光纤。如果需要增加该光纤传输***传输的数据量，可以增加双纤双向光组件的数量。该光纤传输***中，双纤双向光组件的数量越多，需要的光纤数量也越多，布线成本和网络维护难度也会随着增大。
由于一个单纤双向光组件只需要连接一根光纤，若光纤传输***采用单纤双向光组件，则相对于使用双纤双向光组件可以减半光纤数量，可以降低***成本。一个单纤双向光组件可以通过光纤连接器连接一根光纤接收和发射光信号，但是该单纤双向光组件需要将接收的光信号和发送的光信号区分开。目前的单纤双向光组件通过设置滤光片区分接收的光信号和发送的光信号。具体的，通过在滤光片上镀膜使得该滤光片能够反射波长为λ1的光信号，波长为λ2的光信号，从而可以将波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号区分开。
按照目前的薄膜滤光片镀膜技术，若需要区分波长差异越小的光信号，则要求光信号的入射角越小。当两束光信号的波长差异较小时，可以通过改变滤光片偏移的角度从而改变光信号的入射角。这样需要同时调整该单纤双向光组件中光接收模块的位置。如果该入射角小到一定程度，必须要通过增加该单纤双向光组件的体积，才能在该单纤双向光组件中设置光接收模块。
发明内容
本申请第一方面提供了一种光纤连接器，该光纤连接器应用于单纤双向光组件中，该单纤双向光组件还包括第一光模块和滤光片，该光纤连接器包括光路改变模块、光纤、插芯和套管。该光纤设置于该插芯中，该光路改变模块与插芯接触连接，接触连接后的光路改变模块和该插芯通过该套管固定，该套管与该第一光模块相对的位置开设有光路口。该光路改变模块用于改变第一光信号的传输路径，该第一光信号为经过滤光片反射进入该光路改变模块的光信号，或为第一光模块发射并经过光路口进入该光路改变模块的光信号。该传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径，该第一段路径为第一光模块经过该光路口与光路改变模块之间的路径、第二段路径为光路改变模块与滤光片之间的路径，该第三段路径为该滤光片与光纤之间的路径。
该光路改变模块可以改变第一光信号的传输路径，该第一光信号可以为经过滤光片反射进入光路改变模块的光信号，该光路改变模块改变第一光信号的传输路径使得该第一光信号通过光路口进入第一光模块。该第一光信号也可以为该第一光模块发送并经过光路口进入光路改变模块的光信号，该光路改变模块可以改变该第一光信号的传输路径使得该第一光信号经过该滤光片的反射进入光纤。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第一光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该第一光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，当第一光模块为光接收模块时，光路改变模块用于通过第三段路径向滤光片传输从光纤接收来的第二光信号，并通过第一段路径向光接收模块传输来自于第二段路径的反射光，反射光为滤光片反射第二光信号得到的。该种实现方式中，该光路改变模块可以改变第二光信号的传输路径，从而使得该第二光信号通过光路口进入该光接收模块。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第二光信号的传输路径，从而使得该光接收模块可以通过该光路口接收该第二光信号，从而不需要调整该光接收模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，当第一光模块为光发射模块时，光路改变模块用于通过第二段路径向滤光片传输来自于第一段路径的第三光信号，并通过第三段路径向光纤传输滤光片反射第三光信号得到的反射光，第三光信号是光发射模块通过第一段路径发射的。该种实现方式中，该光路改变模块可以改变第三光信号的传输路径，从而使得该光发射模块发射的第三光信号经过该滤光片的反射进入光纤。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第三光信号的传输路径，从而使得该第三光信号经过该滤光片的反射进入光纤。不需要调整光接收模块或光发射模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，光路改变模块为透镜，透镜与插芯贴合连接并形成反射面，反射面可以用于反射经滤光片反射后进入透镜的光信号，并使之通过光路口进入该第一光模块。该光路改变模块还可以用于反射经过光路口进入透镜的光信号，并使之经过滤光片反射之后进入光纤。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，光路改变模块包括透镜和光波导，光波导设置于插芯内，光波导一端与透镜连接，一端连接套管套管的光路口，光波导用于将经过滤光片反射后进入透镜的光信号传输至光路口，或用于将经过光路口进入光波导的光信号传输至透镜。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块中的光波导改变光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该第一光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
本申请第二方面提供了一种单纤双向光组件，其特征在于，单纤双向光组件包括光纤连接器、第一光模块和滤光片，光纤连接器包括光路改变模块、光纤、插芯和套管套管；光纤设置于插芯中，光路改变模块与插芯接触连接，接触连接后的光路改变模块和插芯通过套管套管固定，套管套管与第一光模块相对的位置开设有光路口；光路改变模块用于改变第一光信号的传输路径，第一光信号为经过滤光片反射进入光路改变模块的光信号，或为第一光模块发射并经过光路口进入光路改变模块的光信号，传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径，第一段路径为第一光模块经光路口与光路改变模块之间的路径、第二段路径为光路改变模块与滤光片之间的路径，第三段路径为滤光片与光纤之间的路径。
该光路改变模块可以改变第一光信号的传输路径，该第一光信号可以为经过滤光片反射进入光路改变模块的光信号，该光路改变模块改变第一光信号的传输路径使得该第一光信号通过光路口进入第一光模块。该第一光信号也可以为该第一光模块发送并经过光路口进入光路改变模块的光信号，该光路改变模块可以改变该第一光信号的传输路径使得该第一光信号经过该滤光片的反射进入光纤。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第一光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该第一光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，当第一光模块为光接收模块时，光路改变模块用于通过第三段路径向滤光片传输从光纤接收来的第二光信号，并通过第一段路径向光接收模块传输来自于第二段路径的反射光，反射光为滤光片反射第二光信号得到的。该种实现方式中，该光路改变模块可以改变第二光信号的传输路径，从而使得该第二光信号通过光路口进入该光接收模块。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第二光信号的传输路径，从而使得该光接收模块可以通过该光路口接收该第二光信号，从而不需要调整该光接收模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，当第一光模块为光发射模块时，光路改变模块用于通过第二段路径向滤光片传输来自于第一段路径的第三光信号，并通过第三段路径向光纤传输滤光片反射第三光信号得到的反射光，第三光信号是光发射模块通过第一段路径发射的。该种实现方式中，该光路改变模块可以改变第三光信号的传输路径，从而使得该光发射模块发射的第三光信号经过该滤光片的反射进入光纤。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第三光信号的传输路径，从而使得该第三光信号经过该滤光片的反射进入光纤。不需要调整光接收模块或光发射模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，光路改变模块为透镜，透镜与插芯贴合连接并形成反射面，反射面用于反射经滤光片反射后进入透镜的光信号，并使之通过光路口进入该第一光模块。该光路改变模块还可以用于反射经过光路口进入透镜的光信号，并使之经过滤光片反射之后进入光纤。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
可选的，结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，光路改变模块包括透镜和光波导，光波导设置于插芯内，光波导一端与透镜连接，一端连接套管套管的光路口，光波导用于将经过滤光片反射后进入透镜的光信号传输至光路口，或用于将经过光路口进入光波导的光信号传输至透镜。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块中的光波导改变光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该第一光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
本申请第三方面提供了一种光纤传输***，该光纤传输***包括：至少一个远端单纤双向光组件、远端合分波器、局端合分波器、至少一个局端单纤双向光组件，至少一个远端单纤双向光组件中的每个单纤双向光组件通过一根光纤与远端合分波器相连，远端合分波器与局端合分波器通过一根光纤相连，至少一个局端单纤双向光组件中的每个单纤双向光组件通过一根光纤与局端合分波器相连，至少一个远端单纤双向光组件与至少一个局端单纤双向光组件为第二方面及第二方面任意一种可能的实现方式中的单纤双向光组件。该光纤传输***采用单纤双向光组件，相对于双纤双向光组件可以减少光纤用量，可以节省成本。
本申请提供了一种光纤连接器、单纤双向光组件以及光纤传输***。该光纤连接器应用于单纤双向光组件中，该单纤双向光组件还包括第一光模块和滤光片，该光纤连接器包括光路改变模块、光纤、插芯和套管。该光纤设置于该插芯中，该光路改变模块与插芯接触连接，接触连接后的光路改变模块和该插芯通过该套管固定，该套管与该第一光模块相对的位置开设有光路口。该光路改变模块用于改变第一光信号的传输路径，该第一光信号为经过滤光片反射进入该光路改变模块的光信号，或为第一光模块发射并经过光路口进入该光路改变模块的光信号。该传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径，该第一段路径为第一光模块经过该光路口与光路改变模块之间的路径、第二段路径为光路改变模块与滤光片之间的路径，该第三段路径为该滤光片与光纤之间的路径。
该光路改变模块可以改变第一光信号的传输路径，该第一光信号可以为经过滤光片反射进入光路改变模块的光信号，该光路改变模块改变第一光信号的传输路径使得该第一光信号通过光路口进入第一光模块。该第一光信号也可以为该第一光模块发送并经过光路口进入光路改变模块的光信号，该光路改变模块可以改变该第一光信号的传输路径使得该第一光信号经过该滤光片的反射进入光纤。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片偏移的角度之后，可以通过该光路改变模块改变第一光信号的传输路径，使得该第一光模块可以通过该光路口发送或接收该第一光信号，从而不需要调整该第一光模块的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
附图说明
图1为本申请提供的一种光纤传输***的示意图；
图2为本申请提供的一种单纤双向光组件的结构示意图；
图3为本申请提供的一种滤光片中的光路图；
图4为本申请提供的一种滤光片中的光路图；
图5为本申请提供的一种单纤双向光组件的结构示意图；
图6为本申请提供的一种单纤双向光组件的结构示意图；
图7为本申请提供的一种单纤双向光组件的结构示意图；
图8为本申请提供的一种单纤双向光组件的结构示意图；
图9为本申请提供的一种单纤双向光组件的结构示意图；
图10为本申请提供的一种光纤传输***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
双纤双向光组件在光纤传输***中应用比较广泛。在光纤传输***中，远端和局端分别设置有相同数量的双纤双向光组件，远端和局端分别设置有一个合分波器。其中，每个双纤双向光组件包含一个光发射器和一个光接收器，该光发射器和光接收器分别连接一根光纤。
请参照图1所示的光纤传输***，该光纤传输***远端和局端分别有6个双纤双向光组件，远端和局端分别设置有一个合分波器。每个双纤双向光组件包含一个光发射模块和光接收模块。该光发射模块和光接收模块分别连接一根光纤。当该光纤传输***工作时，该远端双纤双向光组件中的光发射模块可以通过光纤发射光信号至远端合分波器，该远端合分波器可以将多个远端双纤双向光组件发射的光信号合并在一起，然后通过一根光纤传输至局端合分波器。该局端合分波器再将收到的光信号按照波长大小拆分开，并分别发送至多个局端双纤双向光组件中对应的局端双纤双向光组件。该局端双纤双向光组件通过光接收模块接收光信号。需要说明的是，该多个远端双纤双向光组件和多个局端双纤双向光组件发送和接收的光束波长是对应的。示例性的，若该多个远端双纤双向光组件中有一个发送的光束波长为1267.5纳米，则局端双纤双向光组件中有一个接收波长为1267.5纳米的光束。
类似的，该局端双纤双向光组件也可以通过光发射模块向远端双纤双向光组件发送特定波长的光束，此处不再赘述。
在上述光纤传输***中，每个双纤双向光组件需要两根光纤连接至合分波器。由于一个单纤双向光组件只需要连接一根光纤连接至合分波器，若该光纤传输***采用单纤双向光组件，则相对于使用双纤双向光组件可以减半光纤数量，可以降低***成本。一个单纤双向光组件可以通过一根光纤接收和发射光束，但是需要将接收的光束和发送的光束区分开。目前的单纤双向光组件通过设置滤光片区分接收的光束和发送的光束。具体的，通过在滤光片上镀膜使得该滤光片能够反射波长为λ1的光束，透射波长为λ2的光束，从而可以将波长为λ1的光束和波长为λ2的光束区分开。
具体的，请参见图2，图2提供了一种单纤双向光组件，该单纤双向光模块包括光发射模块11、隔离器12、滤光片13、光接收模块14、光纤连接器15。其中，光纤连接器15包括透镜15.1、插芯15.2和光纤15.3。该光纤15.3设置于插芯15.2内。
该单纤双向光组件可以向光纤15.3发射光束。具体的，该单纤双向光组件可以通过光发射模块11发射波长为λ1的光束，通过隔离器12进入滤光片13。更进一步的，该光发射模块11中包含光源和凸透镜，该凸透镜可以将光源发射的波长为λ1的光束准直。经过准直之后的光束进入隔离器12。该隔离器12在该单纤双向光组件中为可选的一个模块，该隔离器12可以使得光束单向通过。示例性的，如图2中光束只能从左至右通过该隔离器12，而不能从右至左通过。该被准直之后的光束λ1进入该滤光片13，经过该滤光片13透射之后进入该连接器15。具体的，该被准直之后的光束λ1被透镜15.1会聚于一点，然后进入该光纤15.3中。
该单纤双向光组件也可以通过光纤15.3接收光束。请参见图2，波长为λ2的光束通过光纤15.3进入该单纤双向光组件(从右至左)。该透镜15.1将波长为λ2的光束准直。然后通过该滤光片13反射，进入光接收模块14。
所以，图2所示的单纤双向光组件是通过滤光片13将波长为λ1的光束透射，将波长为λ2的光束反射，从而将波长为λ1的光束和波长为λ2的光束区分开。基于目前的薄膜滤光片镀膜技术，若需要区分波长差异越小的光束，则要求光束的入射角越小。根据实验数据显示，若两束光之间的波长差异为20纳米，则要求两束光的入射角都为13°；若两束光之间的波长差异为4.5纳米，则要求两束光的入射角都为8.5°；若两束光之间的波长差异为0.8纳米，则要求两束光之间的入射角为1.8°。
当两束光的波长差异较小时，可以通过改变滤光片偏移的角度从而改变光束的入射角。这样需要同时调整该单纤双向光组件中光接收模块的位置，该光接收模块才能接收光束。如果该入射角小到一定程度，必须要通过增加该单纤双向光组件的体积，才能在该单纤双向光组件中设置光接收模块。
图3所示的光路图为图2中单纤双向光组件中滤光片13中的光路图。该波长为λ1的光束从左至右穿过滤光片13，该波长为λ1的光束的入射角为角1，折射角为角2。该角1与角2度数相等。该波长为λ2的光束从右至左射向滤光片13，被滤光片13反射。该波长为λ2的光束的入射角为角2，反射角为角3，角2与角3度数相等。该波长为λ1的光束与该波长为λ2的光束入射角相等。
若该滤光片需要区分波长差异较小的两束光时，则需要调整两束光的入射角，使得入射角变小。具体的，请参见图4，可以将该滤光片逆时针旋转，从而使得两束光线的入射角变小。图4中角1’小于图3中的角1，图4中的角2’小于图3中的角2。请参见图5，若按照图4所示的光路图，将该滤光片13逆时针旋转之后，则需要同步在该单纤双向光组件中调整光接收模块14的位置。具体的，在图5中将该光接收模块14向右移动。由于该单纤双向光组件本身体积的限制，不能无限制的向右调整该光接收模块14的位置。当该光束的入射角小到一定的程度，若不增加该单纤双向光组件的体积，该单纤双向光组件无法使用。
有鉴于上述问题，本申请实施例一提供了一种单纤双向光组件，请参见图6，该单纤双向光组件包括：光发射模块21、隔离器22、滤光片23、光接收模块24和光纤连接器25。该光接收模块24为所述第一光模块。
该光纤连接器25包括透镜25.1、光纤25.3、插芯25.4、套管25.5。该透镜25.1与插芯25.4贴合连接，并形成反射面25.2。该光纤25.3插设于插芯25.4内并与透镜25.1直接相连，该插芯25.4设置于套管25.5内。该透镜25.1与插芯25.4贴合连接后通过套管25.5固定，该套管25.5与该光接收模块24相对应的位置设置有光路口25.5.1。具体的，该光接收模块24设置于该光路口25.5.1下方。该透镜25.1为光路改变模块。
当该单纤双向光组件工作时，可以向光纤25.3发射光信号。具体的，该光发射模块21发射波长为λ1的光信号，该光发射模块21包括光源和准直透镜。更进一步的，位于该光发射模块中心的光源发射波长为λ1的光信号，该准直透镜将该波长为λ1的光信号准直。经过准直后的光信号进入隔离器22。该隔离器22为可选的一个模块，该隔离器可以设置于该光发射模块21中准直透镜相对的位置，该隔离器22可以使得光信号单向通过(图6中该隔离器设置于该准直透镜的右侧，可以使得光发射模块21发射的波长为λ1的光信号从左向右单向通过)。该被准直后的光信号λ1进入滤光片23，经过滤光片23透射之后进入光纤连接器25。具体的，该被准直之后的光信号λ1被透镜25.1会聚于一点，即光纤25.3与透镜25.1相连接的点(图6中a点)。该被会聚后的光信号λ1进入光纤25.3。
该单纤双向光组件可以通过光纤25.3接收光信号。请参见图6，波长为λ2的光信号通过光纤25.3进入该单纤双向光组件。该透镜25.1用于改变该波长为λ2的光信号的传输路径。该传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径。该第一段路径为该光接收模块24经过该光路口25.5.1与透镜25.1(图6中b点)的路径。第二段路径为透镜25.1(图6中b点)至滤光片23之间的路径。第三段路径为该滤光片23与光纤25.3(图6中a点)之间的路径。
该波长为λ2的光信号通过该光纤25.3与该透镜的连接点(图6中的a点)进入该透镜25.1，通过第三段路径传输至滤光片23。具体的，该透镜25.1将波长为λ2的光信号准直，被准直后的光信号传输至滤光片23。
传输至滤光片23的光信号被滤光片23反射后经过第二段路径被传输至b点。具体的，该传输至滤光片23的光信号被滤光片23反射，再次进入该透镜25.1，该透镜25.1将该被准直后的光信号λ2会聚于一点(图6中b点)。
该被传输至b点的光信号被反射面25.2反射，通过第一段路径传输至光接收模块24。具体的，该反射面25.2将该会聚于b点的光信号反射之后，该波长为λ2的光信号通过该光路口25.5.1进入光接收模块24。
需要说明的是，该反射面25.2为透镜25.1与插芯25.4之间形成的斜面，该插芯可以采用高反射率材料，或者该透镜25.1与插芯25.4贴合的斜面上可以镀上增反膜，用以增加反射率。
本申请实施例一提供了一种单纤双向光组件，该单纤双向光组件中的透镜25.1可以改变波长为λ2的光信号的传输路径，该波长为λ2的光信号为经过该光纤25.3进入透镜25.1，被滤光片23反射后进入再次进入透镜25.1的光信号，该透镜25.1可以改变该波长为λ2的光信号的传输路径，使得该波长为λ2的光信号通过该光路口25.5.1进入该光接收模块24。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片23偏移的角度之后，可以通过该透镜25.1改变波长为λ2的光信号的传输路径，使得该光接收模块24可以通过该光路口25.5.1接收该波长为λ2的光信号，从而不需要调整该光接收模块24的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
在实施例一中，该光发射模块21和光接收模块24的位置是可以互换的，具体请参见图7。实施例二提供了一种单纤双向光组件，该单纤双向光组件包括：光接收模块31、隔离器32、滤光片33、光发射模块34和光纤连接器35。该光发射模块34为第一光模块。
该光纤连接器35包括透镜35.1、光纤35.3、插芯35.4、套管35.5。该透镜35.1与插芯35.4贴合连接，并形成反射面35.2。该光纤35.3插设于插芯35.4内并与透镜35.1直接相连，该插芯35.4设置于套管35.5内。该透镜35.1与插芯35.4贴合连接后通过套管35.5固定，该套管35.5与该光发射模块34相对应的位置设置有光路口35.5.1。具体的，该光发射模块34设置于该光路口35.5.1下方。该透镜35.1为光路改变模块。
该光发射模块34可以向光纤35.3发射波长为λ3的光信号。请参见图7，该光发射模块34发射波长为λ3的光信号，该透镜35.1可以用于改变该波长为λ3的光信号的传输路径。该传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径。该第一段路径为该光发射模块34经过该光路口35.5.1与透镜35.1(具体为反射面35.2)的路径。第二段路径为透镜35.1(具体为反射面35.2)与滤光片33之间的路径。第三段路径为该滤光片33与光纤35.3(图7中a点)之间的路径。
该光发射模块34发射波长为λ3的光信号之后，通过第一段路径将该波长为λ3的光信号传输至反射面35.2。具体的，该光发射模块34发射波长为λ3的光信号，该光发射模块34包括光源和准直透镜。更进一步的，位于该光发射模块中心的光源发射波长为λ3的光信号，该准直透镜将该波长为λ3的光信号准直。经过准直之后的光信号进入隔离器32。该隔离器32为可选地一个模块，可以与该光发射模块34的准直透镜相对设置，该隔离器32可以使得光信号单向通过(图7中该隔离器设置于该准直透镜的上方，可以使得该光发射模块34发射的波长为λ3的光信号从下往上单向通过)。通过该隔离器32的光信号传输至该反射面35.2。
传输至反射面35.2的光信号被该反射面35.2反射，通过第二段路径被传输至滤光片33。具体的，该传输至反射面35.2的光信号被该反射面35.2反射之后，进入该透镜35.1，被传输至滤光片33。
该被传输至滤光片33的光信号被滤光片33反射，通过第三段路径传输至光纤35.2。具体的，该被传输至滤光片33的光信号再被滤光片33反射，再次通过透镜35.1，被该透镜35.1会聚于一点，即光纤35.3和透镜35.1相连接的点(图7中的a点)，该被会聚后的光信号λ3进入光纤35.3。
该单纤双向光组件可以通过光纤35.3接收光信号。请参见图7，波长为λ4的光信号通过光纤35.3进入该单纤双向光组件。具体的，该波长为λ4的光信号通过该光纤35.3与该透镜的连接点(图7中的a点)进入该透镜35.1。该透镜35.1将波长为λ4的光信号准直，被准直后的光信号λ4被滤光片33透射，进入该光接收模块31。具体的，该光接收模块31可以包含会聚透镜和光探测器，该会聚透镜可以将波长为λ4的光信号会聚于该光探测器中。
需要说明的是，该反射面35.2为透镜35.1与插芯35.4之间形成的斜面，该插芯可以采用高反射率材料，或者该透镜35.1与插芯35.4贴合的斜面上可以镀上增反膜，用以增加反射率。
本申请实施例二提供了一种单纤双向光组件，该单纤双向光组件中的透镜可以改变波长为λ3的光信号的传输路径，该波长为λ3的光信号为该光发射模块34发射并经过该光路口35.5.1进入该透镜35.1的光信号。该透镜35.1可以改变该波长为λ3的光信号的传播路径，使得该波长为λ3的光信号进入光纤35.3。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片33偏移的角度之后，可以通过该透镜35.1改变波长为λ3的光信号的传输路径，使得该光发射模块34可以通过该光路口35.5.1发射该波长为λ3的光信号，从而不需要调整该光发射模块34的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
上述两种实施方式中，该光路改变模块为透镜。在另一种实施方式中，该光路改变模块还可以包括透镜和光波导。请参见图8，实施例三提供了另一种单纤双向光组件。图8所示的单纤双向光组件包括：光发射模块41、隔离器42、滤光片43、光接收模块44和光纤连接器45。
该光纤连接器45包括透镜45.1、光波导45.2、光纤45.3、插芯45.4、套管45.5。该光路改变模块包括透镜45.1和光波导45.2。该透镜45.1与插芯45.4贴合连接。该光纤45.3插设于插芯45.4内并与透镜45.1直接相连，连接点为图8中的a点。该插芯45.4设置于套管45.5内。该透镜45.1与插芯45.4贴合连接后通过套管45.5固定，该套管45.5与该光接收模块44相对应的位置设置有光路口45.5.1。具体的，该光接收模块44设置于该光路口45.5.1下方。该光波导45.3设置于该插芯45.5内，一端与该透镜45.1相连，连接点为图8中的b点。一端与套管45.5的光路口45.5.1相连，连接点为图8中的c点。该光波导45.2用于将b点接收的光信号传输至c点。
当该单纤双向光组件工作时，可以向光纤45.3发射光信号。具体的，该光发射模块41发射波长为λ5的光信号，该光发射模块41包括光源和准直透镜。更进一步的，位于该光发射模块中心的光源发射波长为λ5的光信号，该准直透镜将该波长为λ5的光信号准直。经过准直后的光信号进入隔离器42。该隔离器42为可选的一个模块，可以与该光发射模块41的准直透镜相对设置，该隔离器42可以使得光信号单向通过(图8中该隔离器设置于该准直透镜的右侧，可以使得光发射模块41发射的波长为λ5的光信号从左向右单向通过)。该被准直后的光信号λ5进入滤光片43，经过滤光片43透射之后进入光纤连接器45。具体的，该被准直之后的光信号λ5被透镜45.1会聚于一点，即光纤45.3与透镜45.1相连接的点(图8中a点)。该被会聚后的光信号λ5进入光纤45.3。
该单纤双向光组件可以通过光纤45.3接收光信号。请参见图8，波长为λ6的光信号通过光纤45.3进入该单纤双向光组件。该透镜45.1用于改变该波长为λ6的光信号的传输路径。该传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径。该第一段路径为该光接收模块44通过该光路口45.5.1与光波导中b点的路径。第二段路径为b点与滤光片43之间的路径。第三段路径为该滤光片43与光纤45.3(图8中a点)之间的路径。
该单纤双向光组件可以通过光纤45.3接收波长为λ6的光信号。请参见图8，波长为λ6的光信号通过光纤45.3进入该单纤双向光组件，通过第三段路径传输至滤光片43。具体的，该波长为λ6的光信号通过该光纤45.3与该透镜的连接点(图8中的a点)进入该透镜45.1。该透镜45.1将波长为λ6的光信号准直，被准直后的光信号传输至滤光片43。
该传输至滤光片43的光信号被滤光片反射后经过第二段路径被传输至b点。具体的，该被传输至滤光片43的光信号被被滤光片43反射，再次进入该透镜45.1，该透镜45.1将该被准直后的光信号会聚于一点(图8中b点)。
该传输至b点的光信号通过第一段路径传输至光接收模块44。具体的，该光波导45.2将会聚于b点的光信号传输至开口45.5.1，从而使得该波长为λ6的光信号进入光接收模块44。
本申请实施例三提供了一种单纤双向光组件，该单纤双向光组件中的光路改变模块可以改变波长为λ6的光信号的传输路径，该波长为λ6的光信号为经过该光纤45.3进入透镜45.1，被滤光片43反射后进入再次进入透镜45.1。该透镜45.1可以改变该波长为λ6的光信号的传输路径，使得该波长为λ6的光信号通过该光路口45.5.1进入该光接收模块44。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片43偏移的角度之后，可以通过该透镜45.1改变波长为λ6的光信号的传输路径，使得该光接收模块44可以通过该光路口45.5.1接收该波长为λ6的光信号，从而不需要调整该光接收模块44的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
在图8所示的单纤双向光组件中，该光发射模块41和光接收模块44的位置是可以互换的，具体请参见图9。实施例四提供了另一种单纤双向光组件，该单纤双向光组件包括：光接收模块51、隔离器52、滤光片53、光发射模块54和光纤连接器55。
该光纤连接器55包括透镜55.1、光波导55.2、光纤55.3、插芯55.4、套管55.5。该光路改变模块包括透镜55.1和光波导55.2。该透镜55.1与插芯55.4贴合连接。该光纤55.3插设于插芯55.4内并与透镜55.1直接相连，连接点为图8中的a点。该插芯55.4设置于套管55.5内。该透镜55.1与插芯55.4贴合连接后通过套管55.5固定，该套管55.5与该光接收模块24相对应的位置设置有光路口55.5.1。具体的，该光接收模块54设置于该光路口55.5.1下方。该光波导55.3设置于该插芯55.5内，一端与该透镜55.1相连，连接点为图8中的b点。一端与套管55.5的光路口55.5.1相连，连接点为图8中的c点。该光波导55.2用于将b点接收的光信号传输至c点。
该光发射模块54可以向光纤55.3发射波长为λ7的光信号。请参见图9，该光发射模块54发射波长为λ7的光信号，该透镜55.1可以用于改变该波长为λ7的光信号的传输路径。该传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径。该第一段路径为该光发射模块54经过该光路口55.5.1与该光波导b点的路径。第二段路径为b点与滤光片53之间的路径。第三段路径为该滤光片53与光纤55.3(图9中a点)之间的路径。
该光发射模块54发射波长为λ7的光信号之后，通过该第一段路径将该波长为λ7的光信号传输至b点。具体的，该光发射模块54发射波长为λ7的光信号，该光发射模块54包括光源和准直透镜。更进一步的，位于该光发射模块中心的光源发射波长为λ7的光信号，该准直透镜将该波长为λ7的光信号准直。经过准直之后的光信号进入隔离器52。该隔离器52为可选地一个模块，可以与该光发射模块54的准直透镜相对设置，该隔离器52可以使得光信号单向通过(图9中该隔离器设置于该准直透镜的上方，可以使得该光发射模块54发射的波长为λ7的光信号从下往上单向通过)。该被准直后的光信号λ7通过该光路口55.5.1后，经由c点进入光波导55.2传输至b点。
该被传输至b点的光信号通过第二段路径传输至滤光片53。具体的，被传输至b点的光信号通过透镜55.1被传输至滤光片53。
该传输至滤光片53的光信号被该滤光片53反射，通过第三段路径传输至光纤55.3。具体的，被传输至滤光片53的光信号，再被滤光片53反射再次通过透镜55.1，被该透镜35.1会聚于一点，即光纤55.3和透镜55.1相连接的点(图9中的a点)。该被会聚后的光信号λ7进入光纤55.3。
该单纤双向光组件可以通过光纤55.3接收光信号。请参见图9，波长为λ8的光信号通过光纤55.3进入该单纤双向光组件。具体的，该波长为λ8的光信号通过该光纤55.3与该透镜的连接点(图9中的a点)进入该透镜55.1。该透镜55.1将波长为λ8的光信号准直，被准直后的光信号被滤光片53透射，进入该光接收模块51。具体的，该光接收模块51可以包含会聚透镜和光探测器，该会聚透镜可以将波长为λ8的光信号会聚于该光探测器中。
本申请实施例四提供了一种单纤双向光组件，该单纤双向光组件中的光路改变模块可以改变波长为λ7的光信号的传输路径，该波长为λ7的光信号为该光发射模块54发射并经过该光路口55.5.1进入该光波导55.2的光信号。该透镜55.1可以改变波长为λ7的光信号的传播路径，使得该波长为λ7的光信号进入光纤55.3。当该单纤双向光组件区分波长差异较小的光束时，在改变滤光片53偏移的角度之后，可以通过该透镜55.1改变波长为λ7的光信号的传输路径，使得该光发射模块54可以通过该光路口55.5.1发射该波长为λ7的光信号，从而不需要调整该光发射模块54的位置，也不需要增加该单纤双向光组件的体积。
实施例一至实施例四中所述的单纤双向光组件中包含的套管材料不做限制。示例性的，该套管的材料可以为塑料、金属等。光发射模块可以为光发射次组件(transmitteroptical subassembly，TOSA)，也可以为其他种类的光发射组件，此处不做限制。该光接收模块可以为光接收次组件(receiver optical subassembly，ROSA)，也可以为其他种类的光接收组件，此处不做限制。该透镜包括但不限于渐变折射率透镜、自然聚焦透镜以及格林透镜。
需要说明的是，实施例一至实施例四提供了四种单纤双向光组件，该单纤双向光组件中的光纤连接器可以单独生产制造成产品，其使用范围不限于实施例一至实施例四所述的单纤双向光组件，其结构及功能请参照实施例一至实施例四进行理解，此处不再赘述。
实施例五提供了一种光纤传输***，该***中，远端和局端分别设置有相同数量的单纤双向光组件，远端和局端分别设置有一个合分波器。其中，每个单纤双向光组件只连接一根光纤，通过一根光纤发射与接收光信号，该单纤双向光组件为实施例一至实施例四中任意一个实施例所述的单纤双向光组件。
示例性的，请参见图10，该光纤传输***远端和局端分别有6个单纤双向光组件，远端和局端分别设置有一个合分波器。每个单纤双向光组件连接一根光纤。当该光纤传输***工作时，该远端单纤双向光组件中的光发射器可以通过光纤发射至远端合分波器，该远端合分波器可以将多个远端单纤双向光组件发射的光束合并在一起，然后通过一根光纤传输至局端合分波器。该局端合分波器再将收到的光束拆分成多束分别发送至多个局端单纤双向光组件中对应的局端单纤双向光组件。该局端单纤双向光组件通过光接收器接收光束。需要说明的是，该多个远端单纤双向光组件和多个局端单纤双向光组件发送和接收的光束波长是对应的。示例性的，若该多个远端单纤双向光组件中有一个发送的光束波长为1267.5纳米，则局端单纤双向光组件中有一个接收波长为1267.5纳米的光束。
类似的，该局端单纤双向光组件也可以通过光发射器向远端单纤双向光组件发送特定波长的光束，此处不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的一种光纤连接器、单纤双向光组件及光纤传输***进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。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精神和范围。

Claims (7)

1.一种光纤连接器，其特征在于，所述光纤连接器应用于单纤双向光组件中，所述单纤双向光组件还包括第一光模块和滤光片，所述光纤连接器包括：光路改变模块、光纤、插芯和套管；
所述光纤设置于所述插芯中，所述光路改变模块与所述插芯接触连接，接触连接后的所述光路改变模块和所述插芯通过所述套管固定，所述套管与所述第一光模块相对的位置开设有光路口；
所述光路改变模块用于改变第一光信号的传输路径，所述第一光信号为经过所述滤光片反射进入所述光路改变模块的光信号，或为所述第一光模块发射并经过所述光路口进入所述光路改变模块的光信号，所述传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径，所述第一段路径为所述第一光模块经所述光路口与所述光路改变模块之间的路径、所述第二段路径为所述光路改变模块与所述滤光片之间的路径，所述第三段路径为所述滤光片与所述光纤之间的路径；
所述光路改变模块为透镜，所述透镜与所述插芯贴合连接并形成反射面，所述反射面用于反射经所述滤光片反射后进入所述透镜的光信号，或用于反射经过所述光路口进入所述透镜的光信号；或，
所述光路改变模块包括透镜和光波导，所述光波导设置于所述插芯内，所述光波导一端与所述透镜连接，一端连接所述套管的所述光路口，所述光波导用于将经过所述滤光片反射后进入所述透镜的光信号传输至所述光路口，或用于将经过所述光路口进入所述光波导的光信号传输至所述透镜。
2.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，当所述第一光模块为光接收模块时，
所述光路改变模块用于通过所述第三段路径向所述滤光片传输从所述光纤接收来的第二光信号，并通过所述第一段路径向所述光接收模块传输来自于所述第二段路径的反射光，所述反射光为所述滤光片反射所述第二光信号得到的。
3.根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，当所述第一光模块为光发射模块时，
所述光路改变模块用于通过所述第二段路径向所述滤光片传输来自于所述第一段路径的第三光信号，并通过所述第三段路径向所述光纤传输所述滤光片反射所述第三光信号得到的反射光，所述第三光信号是所述光发射模块通过所述第一段路径发射的。
4.一种单纤双向光组件，其特征在于，所述单纤双向光组件包括光纤连接器、第一光模块和滤光片，所述光纤连接器包括光路改变模块、光纤、插芯和套管；
所述光纤设置于所述插芯中，所述光路改变模块与所述插芯接触连接，接触连接后的所述光路改变模块和所述插芯通过所述套管固定，所述套管与所述第一光模块相对的位置开设有光路口；
所述光路改变模块用于改变第一光信号的传输路径，所述第一光信号为经过所述滤光片反射进入所述光路改变模块的光信号，或为所述第一光模块发射并经过所述光路口进入所述光路改变模块的光信号，所述传输路径包括第一段路径、第二段路径和第三段路径，所述第一段路径为所述第一光模块经所述光路口与所述光路改变模块之间的路径、所述第二段路径为所述光路改变模块与所述滤光片之间的路径，所述第三段路径为所述滤光片与所述光纤之间的路径；
所述光路改变模块为透镜，所述透镜与所述插芯贴合连接并形成反射面，所述反射面用于反射经所述滤光片反射后进入所述透镜的光信号，或用于反射经过所述光路口进入所述透镜的光信号；或，
所述光路改变模块包括透镜和光波导，所述光波导设置于所述插芯内，所述光波导一端与所述透镜连接，一端连接所述套管的所述光路口，所述光波导用于将经过所述滤光片反射后进入所述透镜的光信号传输至所述光路口，或用于将经过所述光路口进入所述光波导的光信号传输至所述透镜。
5.根据权利要求4所述的单纤双向光组件，其特征在于，当所述第一光模块为光接收模块时，
所述光路改变模块用于通过所述第三段路径向所述滤光片传输从所述光纤接收来的第二光信号，并通过所述第一段路径向所述光接收模块传输来自于所述第二段路径的反射光，所述反射光为所述滤光片反射所述第二光信号得到的。
6.根据权利要求4所述的单纤 双向光组件，其特征在于，当所述第一光模块为光发射模块时，
所述光路改变模块用于通过所述第二段路径向所述滤光片传输来自于所述第一段路径的第三光信号，并通过所述第三段路径向所述光纤传输所述滤光片反射所述第三光信号得到的反射光，所述第三光信号是所述光发射模块通过所述第一段路径发射的。
7.一种光纤传输***，其特征在于，所述光纤传输***包括：至少一个远端单纤双向光组件、远端合分波器、局端合分波器、至少一个局端单纤双向光组件，
所述至少一个远端单纤双向光组件中的每个单纤双向光组件通过一根光纤与所述远端合分波器相连，所述远端合分波器与所述局端合分波器通过一根光纤相连，所述至少一个局端单纤双向光组件中的每个单纤双向光组件通过一根光纤与所述局端合分波器相连，所述至少一个远端单纤双向光组件与所述至少一个局端单纤双向光组件为权利要求4至6中任意一项所述的单纤双向光组件。
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