CN118102148A - 光器件、光线路终端及无源光纤网络*** - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种光器件、光线路终端及无源光纤网络***,涉及光通信技术领域,用于实现低插损且高隔离度的光器件。光器件包括:具有光通道的壳体、设置于光通道内的合光结构和分光结构。其中,壳体具有与光通道连通的光接口、下行第一波长光接口、下行第二波长光接口、上行第一波长光接口和上行第二波长光接口。下行第一波长光由下行第一波长光接口入射至合光结构,下行第二波长光由下行第二波长光接口入射至合光结构,且下行第一波长光和下行第二波长光均由光接***出。光接口入射的上行光经过合光结构透射至分光结构,分光结构将上行光中的上行第一波长光透射至上行第一波长光接口,将上行光中的上行第二波长光反射至上行第二波长光接口。
Description
技术领域
本申请涉及光通信技术领域,尤其涉及一种光器件、光线路终端及无源光纤网络***
背景技术
近年来,无源光纤网络(passive optical network,PON)已经在全球范围内大规模部署,目前部分地区已经大规模部署吉比特无源光纤网络(gigabit-capable passiveoptical network,GPON),另有部分地区已经部署了10G PON。预计在之后的几年,将要大规模部署50G PON,这将会存在50G PON和10G PON共存以及50G PON和G PON共存的情况。
由于G PON、10G PON以及50G PON的上行光信号和下行光信号均不同。因此,对50GPON的研究则需要考虑到50G PON和10G PON的兼容以及50G PON和G PON的兼容。
发明内容
本申请实施例提供一种光器件、光线路终端及无源光纤网络***,用于实现低插损且高隔离度的光器件。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
本申请实施例的第一方面,提供一种光器件,包括具有光通道的壳体、设置于光通道内的合光结构和分光结构。其中,壳体具有与光通道连通的光接口、下行第一波长光接口、下行第二波长光接口、上行第一波长光接口和上行第二波长光接口。下行第一波长光由下行第一波长光接口入射至合光结构,下行第二波长光由下行第二波长光接口入射至合光结构,且下行第一波长光和下行第二波长光均由光接***出。光接口入射的上行光经过合光结构透射至分光结构,分光结构将上行光中的上行第一波长光透射至上行第一波长光接口后射出,将上行光中的上行第二波长光反射至上行第二波长光接口后射出。
本申请实施例提供的光器件,通过合光结构对下行第一波长光和下行第二波长光进行合光,并传输至第一接口。其中,下行第一波长光和下行第二波长光不经过分光结构,直接耦合并传输至第一接口。因此,分光结构的设置无需考虑下行光的波长范围。上行光通过第一接口传输至光通道内的合光结构,经由合光结构透射至分光结构,再由分光结构对上行光进行分光。分光结构将上行光分成上行第一波长光和上行第二波长光,分光结构透射上行第一波长光,反射上行第二波长光。因此,分光结构的设置只需考虑上行光的波长范围即可。本申请实施例中,分光结构反射光的波长范围和透射光的波长范围均为上行光的波长范围。因此,分光结构的透射光波长范围和反射光波长范围均较小,分光结构能够避免同时满足透射光波长范围或反射光波长范围较大,且反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔小的情况,使得分光结构容易设计和实现,同时使分光结构能够提高对上行光分光的隔离度,且降低上行光的透射插损,进而实现低插损且高隔离度的光器件。
另外,本申请实施例中,分光结构位于合光结构的透射路径上,不会对上行光的反射造成角度误差,进而避免了因角度误差带来的插损。
在一种可能的实现方式中,分光结构包括第一分光片和第一反射片;第一分光片用于透射上行第一波长光,以及,用于反射上行第二波长光,并将上行第二波长光传输至第一反射片;第一反射片用于反射上行第二波长光。这样一来,通过第一分光片将上行光分成上行第一波长光和上行第二波长光,然后载通过第一反射片将上行第二波长光反射至上行第二波长光接口。
在一种可能的实现方式中,上行光在第一分光片的入射角范围为5°~25°。这样一来,有利于对上行光实现分光,降低第一分光片带来的插损,同时避免光器件的封装尺寸过大。
在一种可能的实现方式中,第一分光片所在平面与第一反射片所在平面的夹角为40°~50°。这样一来,能够使经过第一反射片反射后的上行第二波长光更好的传输至第二光接收组件,减小光器件的封装尺寸。
在一种可能的实现方式中,合光结构包括第二分光片和第三分光片;第二分光片用于反射下行第一波长光,并将下行第一波长光传输至第三分光片;第二分光片还用于透射上行第一波长光和上行第二波长光中的至少一个;第三分光片用于反射下行第二波长光,以及用于透射下行第一波长光、上行第一波长光和上行第二波长光中的至少一个。这样一来,能够通过第二分光片和第三分光片将下行第一波长光和下行第二波长光合光,并传输至光接口。
在一种可能的实现方式中,下行光在第二分光片的入射角范围为40°~50°,下行光包括下行第一波长光和下行第二波长光。这样一来,能减小光器件的封装尺寸,使下行第一波长光能够更好的传输至光接口。
在一种可能的实现方式中,下行光在第三分光片的入射角范围为40°~50°,下行光包括下行第一波长光和下行第二波长光。这样一来,能减小光器件的封装尺寸,使下行第二波长光能够更好的传输至光接口。
在一种可能的实现方式中,光器件还包括第二反射片;第二反射片用于将下行第一波长光反射至合光结构上。这样一来,能减小光器件的封装尺寸。
在一种可能的实现方式中,光器件还包括第三反射片;第三反射片用于反射经分光结构透射的上行第一波长光。这样一来,能减小光器件的封装尺寸。
在一种可能的实现方式中,上行光在第三反射片的入射角范围为40°~50°。这样一来,能减小光器件的封装尺寸。
在一种可能的实现方式中,下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,下行第二波长光的波长为1575nm~1580nm,上行第一波长光的波长和上行第二波长光的波长中一个为1284nm~1288nm,另一个为1260nm~1280nm。这样一来,能够实现50G PON/10G PON兼容。
在一种可能的实现方式中,下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,下行第二波长光的波长为1480nm~1500nm,上行第一波长光的波长第三波长和上行第二波长光的波长中一个为1284nm~1288nm,另一个为1290nm~1330nm。这样一来,能够实现50G PON/GPON兼容。
在一种可能的实现方式中,光器件还包括准直组件;准直组件设置于光接口。这样一来,能够使自光纤出射的上行光汇聚并高效传输至光通道内,使下行光汇聚并高效传输至光纤内。
在一种可能的实现方式中,光器件还包括第一光接收组件和第二光接收组件;第一光接收组件耦合于上行第一波长光接口,第二光接收组件耦合于上行第二波长光接口;第一光接收组件用于接收来自分光结构透射的上行第一波长光;第二光接收组件用于接收来自分光结构反射的上行第二波长光。这样一来,通过第一光接收组件接收上行第一波长光,通过第二光接收组件接收上行第二波长光。
在一种可能的实现方式中,光器件还包括第一光发射组件和第二光发射组件;第一光发射组件耦合于下行第一波长光接口,第二光发射组件耦合于下行第二波长光接口;第一光发射组件用于将下行第一波长光传输至合光结构;第二光发射组件用于将下行第二波长光传输至合光结构。这样一来,通过第一光发射组件发射下行第一波长光,通过第二光发射组件发射下行第二波长光。
在一种可能的实现方式中,第一光接收组件、第二光接收组件、第一光发射组件或者第二光发射组件中任意一个的封装包括同轴封装、蝶形封装或者板上芯片封装。这样一来,对光器件10的封装形式不做限定,适用范围广。
在一种可能的实现方式中,光器件还包括光纤插芯;光纤插芯设置于光接口内;光纤插芯用于连接光纤。这样一来,通过光纤传输上行光和下行光。
本申请实施例的第二方面,提供一种光线路终端,包括第一方面的光器件以及印刷电路板;光器件与印刷电路板电连接。
本申请实施例第二方面提供的光线路终端,包括第一方面的光器件,其有益效果与光器件的有益效果相同,在此不再赘述。
本申请实施例的第三方面,提供一种无源光纤网络***,包括第二方面的光线路终端、光网络单元以及光网络终端;光网络单元连接光线路终端和光网络终端。
本申请实施例第三方面提供的无源光纤网络***,包括第二方面的光线路终端,其有益效果与光线路终端的有益效果相同,在此不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种无源光纤网络***的结构示意图;
图2A为本申请实施例提供的另一种无源光纤网络***的结构示意图;
图2B为本申请实施例提供的又一种无源光纤网络***的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的GPON、10G PON和50G PON波长分布图;
图4为本申请实施例提供的一种光器件的结构示意图;
图5A为本申请实施例提供的另一种光器件的结构示意图;
图5B为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图8A为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图8B为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图9A为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图9B为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图9C为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图11A为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图;
图11B为本申请实施例提供的又一种光器件的结构示意图。
附图标记
1-无源光纤网络;2-光线路终端;3-光分配网;4-光网络单元;51-第一级分光器;52-第二级分光器;10-光器件;11-滤波片;12-滤波片;13-滤波片;14-反射片;21-滤波片;22-滤波片;23-滤波片;24-反射片;110-光纤插芯;120-发射端;121-第一光发射组件;122-第二光发射组件;130-接收端;131-第一光接收组件;132-第二光接收组件;100-壳体;200-合光结构;300-分光结构;101-光接口;102-下行第一波长光接口;103-下行第二波长光接口;104-上行第一波长光接口;105-上行第二波长光接口;210-第一分光片;220-第二分光片;230-第三分光片;310-第一反射片;320-第二反射片;330-第三反射片。
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。
以下,术语“第二”、“第一”等仅用于描述方便,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第二”、“第一”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
此外,本申请实施例中,“上”、“下”、“左”、“右”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语可以是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。此外,术语“相耦接”可以是直接的电性连接,也可以通过中间媒介间接的电性连接。术语“接触”可以是直接接触,也可以是通过中间媒介间接的接触。
本申请实施例中,“和/或”,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:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,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。
光纤通信***已经成为目前的主流通信***,在光纤通信***中,接入网(accessnetwork,AN)的接入方式为光纤接入(FTTx),该接入网也被称为光纤接入网(opticalaccess network,OAN),光纤接入网的光纤接入方式包括光纤到交换箱(fiber to thecabinet,FTTCab)、光纤到路边(fiber to the curb,FTTC)、光纤到大楼(fiber to thebuilding,FTTB)及光纤到户(fiber to the home,FTTH)等。
本申请实施例提供一种无源光纤网络(passive optical network,PON)***,如图1所示,PON1包括光线路终端(optical line terminal,OLT)2、光分配网(opticaldistribution network,ODN)3以及光网络单元(optical network unit,ONU)4。其中,OLT2设置于中心控制站,ODN3设置于用户侧。OND3用于连接OLT2和ONU4。
OLT2和ONU4内的光器件用于将网络信号进行光电转换及传输。
在一些实施例中,PON1还包括光网络终端(optical network terminal,ONT)(图中未示出)。ONT与ONU4设置于用户侧的不同位置,实现的功能类似。
近年来,PON已经在全球范围内大规模部署,逐渐从具有千兆位功能的吉比特无源光纤网络(gigabit capable passive optical networks,GPON)向更高速率的网络升级换代,例如:10吉比特无源光纤网络(10gigabit capable passive optical networks,10GPON)、50吉比特无源光纤网络(50gigabit capable passive optical networks,50GPON)。
由于全球各地区的光线接入网络建设进度存在差异,部分地区目前正在进行GPON的部署,而对GPON的部署也将持续至2025年之后,另外有部分地区将在未来几年内持续大规模部署10G PON。同时,从2019年开始,对下一代光纤接入网络(50G PON)的标准指定已经提上日程,预计正式商用时间将在2025年左右。这就意味着未来几年将会存在GPON和50GPON共存,以及,10G PON和50G PON共存的情况。也就是说,在对50G PON的部署和研究需要考虑与GPON和10G PON的兼容,即50G/10G PON Combo OLT和50G/G PON Combo OLT。
在光纤通信***中,下行光信号为中心控制站向用户侧的通信装置(ONU、ONT等)发送的数据。上行光信号为用户侧的通信装置向中心控制站发送的数据。
如图2A所示,示意一种50G/10G PON Combo OLT共存的网络拓扑结构。ODN3包括多级分光器(splitter)。
示例性的,如图2A所示,以两级分光器为例。第一级分光器51的输入端a1通过光纤连接至OLT2,第一级分光器51的输出端b1通过光纤连接至第二级分光器52的输入端a2,第一级分光器51的输出端c1通过光纤连接至ONU41,第一级分光器51的输出端d1通过光纤连接至ONU42。其中,ONU41为50G PON ONU,ONU42为10G PON ONU。
第二级分光器52的输入端a2通过光纤连接至第一级分光器51的输出端b1,第一级分光器51的输出端c2通过光纤连接至ONU43,第一级分光器51的输出端d2通过光纤连接至ONU44。其中,ONU43为10G PON ONU,ONU44为50G PON ONU。
或者,示例性的,第二级分光器52的输出端还可以连接第三级分光器(图2A中未示出)。本申请实施例对此不做限定,根据实际需要合理设置即可。
此处释明的是,分光器(第一级分光器51和第二级分光器52)作用在于对传输的光信号进行等比例分光,对光信号的波长不进行区分。
如图2A所示,与OLT2连接的ONU4可能为10G PON ONU,也可能为50G PON ONU。本申请实施例对此不做限定,根据实际需要合理设置即可。
在PON1工作时,OLT2将下行光信号传输至ODN3,ODN3中的第一级分光器51的输入端a1接收下行光信号,并将下行光信号通过第一级分光器51的输出端b1传输至第二级分光器52的输入端a2、ONU41和ONU42。第二级分光器52的输入端a2接收下行光信号,并将下行光信号通过第二级分光器52的输出端c2传输至ONU43和ONU44。其中,ONU41接收的下行光信号为50G PON下行光信号,ONU42接收的下行光信号为10G PON下行光信号,ONU43接收的下行光信号为10G PON下行光信号,ONU44接收的下行光信号为50GPON下行光信号。ONU4接收下行光信号,并对接收到的下行光信号进行处理以获取其中的数据。
ONU4也可以生成需要发送至OLT2的上行光信号。例如,ONU43生成10G PON上行光信号,并将上行光信号依次通过第二级分光器52的输出端c2、第二级分光器52的输入端a2、第一级分光器51的输出端b1以及第一级分光器51的输入端a1传输至OLT2。OLT2还可以接收来自ONU41的50G PON上行光信号、来自ONU42的10G PON上行光信号以及来自ONU44的50GPON上行光信号。
因此,通过OLT2发射的下行光信号为10G PON下行光信号和50G PON下行光信号,通过OLT2接收的上行光信号为10G PON上行光信号和50G PON上行光信号。
如图2B所示,示意一种50G/G PON Combo OLT共存的网络拓扑结构。
对50G/G PON Combo OLT共存的网络拓扑结构的描述可以参考上述对50G/10GPON Combo OLT描述。通过OLT2发射的下行光信号为GPON下行光信号和50G PON下行光信号,通过OLT2接收的上行光信号为GPON上行光信号和50G PON上行光信号。
上述PON1中,OLT2、ODN3以及ONU4之间均通过光纤连接。光纤例如可以为单芯双向光纤,可以传输上行光信号和下行光信号。对于50G/G PON共存的Combo OLT或者50G/10GPON共存的Combo OLT来说,PON1中传输的两种上行光信号的波长以及两种下行光信号的波长均不同。图3示意出GPON、10G PON和50G PON的上行波长(up wavelength,UW)和下行波长(down wavelength,DW)。如图3所示,10G PON的上行波长(UW1)范围为1260nm~1280nm,10GPON的下行波长(DW3)范围为1575nm~1580nm。GPON的上行波长(UW2)范围为1290nm~1330nm(未来可能会改动至1292nm~1330nm),GPON的下行波长(DW2)范围为1480nm~1500nm。考虑到50G PON需要同时对GPON和10G PON兼容,同时去除光纤的高损耗波段和高色散波段,50G PON的上行波长(UW3)范围限定为1280nm~1290nm(目前主要考虑1284nm~1288nm),50G PON的下行波长(DW1)范围为1340nm~1344nm。
由此可知,为了实现50G/G PON共存或者50G/10G PON共存,那么就需要在OLT2中将两种上行光信号和两种下行光信号分开。基于此,示意一种光模块,该光模块包括光器件和印刷电路板(printed circuit board,PCB)。其中,光器件与印刷电路板电连接。上述光模块可以设置于本申请实施了提供的OLT2中。或者,上述的光模块还可以设置于任意一个需要接收多个不同波长的通信设备中。本申请的实施例对此不做限定,根据实际需要合理设置即可。
现如今大规模部署的10G PON Combo OLT和GPON Combo OLT已经实现了10G PON和GPON的兼容。示意一种光器件10,应用于上述示意的OLT2中,能够实现10G/G PON ComboOLT共存。如图4所示,光器件10包括滤波片11、滤波片12、滤波片13以及反射片14。
示例性的,该光器件10还包括光纤插芯110、发射端120以及接收端130。其中,光纤插芯110内耦合有光纤。发射端120用于发射10G PON和GPON的下行光信号。接收端130用于接收10G PON和GPON的上行光信号。
10G PON和GPON的上行光信号通过光纤传输至光器件10的滤波片11。滤波片11将10G PON的上行光信号反射至反射片14,将GPON的上行光信号透射。10G PON的上行光信号再经过反射片14反射至接收端130。GPON的上行光信号经滤波片12反射至接收端130。
10G PON和GPON的下行光信号经发射端120入射至滤波片13。滤波片13透射10GPON的下行光信号,反射GPON的下行光信号。然后,10G PON的下行光信号和GPON的下行光信号依次经过滤波片12和滤波片11透射至光纤插芯110。
滤波片11反射的光信号为10G PON的上行光信号,透射的光信号为GPON的上行光信号、10G PON的下行光信号以及GPON的下行光信号。因此,滤波片11的反射波长为UW1,透射波长为[UW2、DW3、DW2],即滤波片11的反射波长范围为1260nm~1280nm,透射波长范围为1290nm~1500nm。
这样一来,自发射端120发射的下行光信号,经过滤波片13、滤波片12以及滤波片11传输至光纤插芯110。自光纤插芯110发出的上行光信号,经过滤波片11分开,再经过滤波片12以及反射片14分别传输至接收端130,实现了对不同波长的光信号的接收和传输。
示例性的,利用上述光器件10实现50G/10G PON Combo OLT共存,则滤波片11反射50G PON的上行光信号,透射10G PON的上行光信号。
那么滤波片11的反射波长为UW1,透射波长为[UW3、DW1、DW3],即滤波片11的反射波长范围为1260nm~1280nm,透射波长范围为1284nm~1580nm。这样一来,滤波片11的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔仅相差4nm(即1280nm~1284nm),且透射波长范围相差数百nm,导致滤波片11在理论上难以设计和制造。即使制造出来,由于滤波片11的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔过小导致滤波片11具有极大的透射插损和极低的反射隔离度,对光器件10的光功率造成极大的损失,严重降级***链路预算。
或者,示例性的,利用上述光器件10实现50G/G PON Combo OLT共存,则滤波片11反射50G PON的上行光信号,透射GPON的上行光信号。
那么滤波片11的反射波长为UW3,透射波长为[UW2、DW1、DW2],即滤波片11的反射波长范围为1284nm~1288nm,透射波长范围为1290nm~1500nm。
同样的,滤波片11的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔仅相差2nm(即1288nm~1290nm),透射范围波长相差数百nm,导致滤波片11制造起来同样难度大,且具有极大的透射插损和极低的反射隔离度,对光器件10的光功率造成极大的损失,严重降级***链路预算。
基于此,为了解决滤波片设计和制造难度大的问题,本申请实施例还示意一种光器件10,如图5A所示,包括滤波片21、滤波片22、滤波片23以及反射片24。
该光器件10还包括光纤插芯110、发射端120以及接收端130。关于光纤插芯110、发射端120以及接收端130描述与上述光器件10相同,具体可参考上述内容,在此不再重复赘述。
其中,该光器件10通过滤波片将多个上行光和多个下行光进行分波,然后通过滤波片22对多个上行光进行分波,即多收合一方案。
示例性的,利用上述光器件10实现50G/10G PON Combo OLT共存。
如图5A所示,50G PON和10G PON的上行光信号通过光纤插芯110传输至光器件10的滤波片21。滤波片21将50G PON和10G PON的上行光信号均进行反射,并将50G PON和10GPON的上行光信号反射至滤波片22。滤波片22将50G PON的上行光信号透射至接收端130,将10G PON的上行光信号反射至反射片24。反射片24将10G PON的上行光信号反射至接收端130。
50G PON和10G PON的下行光信号经发射端120入射至滤波片23。滤波片23透射50GPON的下行光信号,反射10G PON的下行光信号。50G PON和10G PON的下行光信号经过滤波片21透射至光纤插芯110。
滤波片21反射的光信号为50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号,透射的光信号为50G PON的下行光信号和10G PON的下行光信号。也就是说,滤波片21的反射波长为[UW1、UW3],透射波长为[DW1、DW3],即滤波片21的反射波长范围为1260nm~1288nm,透射波长范围为1340nm~1580nm。
滤波片22反射的光信号为10G PON的上行光信号,透射的光信号为50G PON的上行光信号。也就是说,滤波片22的反射波长为UW1,透射波长为UW3。即滤波片22的反射波长范围为1260nm~1280nm,透射波长为1284nm~1288nm。
这样一来,滤波片21的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔较大,即相差1288nm~1340nm,因此滤波片21的设计和制造难度低,容易设计和制造出来。滤波片22的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔虽然仅有4nm(即1280nm~1284nm),但是由于滤波片22的透射波长范围小,降低了滤波片22的设计和制造难度,容易设计和制造出来。
或者,示例性的,利用上述光器件10实现50G/GPON Combo OLT共存,则滤波片21反射的光信号为50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号,透射的光信号为50G PON的下行光信号和GPON的下行光信号。滤波片22反射的光信号为GPON的上行光信号,透射的光信号为50G PON的上行光信号。
也就是说,滤波片21的反射波长为[UW3、UW2],透射波长为[DW1、DW2],即滤波片21的反射波长范围为1284nm~1330nm,透射波长范围为1340nm~1500nm。滤波片22的反射波长为UW2,透射波长为UW3。即滤波片22的反射波长范围为1290nm~1330nm,透射波长为1284nm~1288nm。
同样的,滤波片21的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔较大,设计和制造难度较低。滤波片22的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔虽然极小,但是由于滤波片22的透射波长范围小,降低了滤波片22的设计和制造难度,容易设计和制造出来。
如图5B所示,光器件10为管壳状结构。光器件10包括具有光通道的壳体。壳体内的光通道上设置有滤波片21、滤波片22、滤波片23以及反射片24,且该滤波片和反射片的设置位置和设置角度需要满足特定条件。然而,由于光器件10内所需光纤焊接装配以及滤波片的粘接等工艺会带来一定的角度误差,且入射至滤波片22的光需经过滤波片21反射,导致滤波片22对光的角度极其敏感,入射角度的微小偏差将会带来极大的插损。上行光信号经过滤波片21反射会带来一定的角度误差,再入射至滤波片22导致入射角误差翻倍,造成滤波片22的入射光角度误差过大,带来严重的插损,对光器件10的性能造成影响。
基于此,为了降低滤波片的角度误差带来的插损,本申请实施例还提供一种光器件,如图6所示,光器件10包括:具有光通道的壳体100以及设置在光通道内的合光结构200和分光结构300。
壳体100还具有与光通道连通的光接口101、下行第一波长光接口102、下行第二波长光接口103、上行第一波长光接口104以及上行第二波长光接口105。
其中,上行光和下行光通过光接口101进行传输。下行第一波长光接口102和下行第二波长光接口103传输下行光,上行第一波长光接口104和上行第二波长光接口105传输上行光。
示例性的,上行光为50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号,下行光为50GPON的下行光信号和10G PON的下行光信号。
或者,示例性的,上行光为50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号,下行光为50G PON的下行光信号和GPON的下行光信号。
本申请实施例对此不做限定,根据实际需要合理设置即可。
其中,上行光包括上行第一波长光和上行第二波长光,下行光包括下行第一波长光和下行第二波长光。
例如,上行第一波长光接口104传输上行第一波长光,上行第二波长光接口105传输上行第二波长光。下行第一波长光接口102传输下行第一波长光,下行第二波长光接口103传输下行第二波长光。
其中,自下行第一波长光接口102入射的下行第一波长光,以及自下行第二波长光接口103入射的下行第二波长光,在经过合光结构200后,由光接口101射出。
自光接口101入射的上行光,经合光结构200透射后入射至分光结构300。分光结构300透射上行第一波长光,反射上行第二波长光。上行第一波长光从上行第一波长光接口104射出,上行第二波长光从上行第二波长光接口105射出。
在一些实施例中,如图6所示,光器件10还包括光纤插芯110。其中,光纤插芯110耦合于光接口101。
光纤插芯110用于连接光纤。上行光和下行光均可以通过光纤进行传输。
在一些实施例中,光器件10还包括光发射组件(transmitting optical subassembly,TOSA)和光接收组件(receiving optical sub assembly,ROSA)。
其中,光发射组件用于发射下行光。也就是说,光发射组件用于发射下行第一波长光和下行第二波长光。
光接收组件用于接收上行光。也就是说,光接收组件用于接收上行第一波长光和上行第二波长光。
光发射组件包括电光转换芯片和监控光电二极管(MD)。电光转换芯片和监控光电二极管封装在一起构成光发射组件。
电光转换芯片例如可以是激光二极管(laser diode,LD)构成的芯片或者半导体发光二极管构成的芯片。
其中,电光转换芯片接收PCB传输的携带发送信息的电信号,将电信号转换成光信号,进而将光信号通过光器件10输出。
光接收组件包括光电转换芯片和放大器。光电转换芯片和放大器封装在一起构成光接收组件。
光电转换芯片例如可以是光电二极管(photo diode,PD)构成的芯片、PIN二极管(pin diode)构成的芯片或者雪崩光电二极管(avalanche photon diode,APD)构成的芯片。
其中,光电转换芯片将接收到的光信号转换成电信号,然后将电信号传输至放大器,放大器对电信号进行放大,并将放大后的电信号传输至PCB。
示例性的,如图6所示,光器件10还包括第一光发射组件121和第二光发射组件122。其中,第一光发射组件121耦合于下行第一波长光接口102,第二光发射组件122耦合于下行第二波长光接口103。
第一光发射组件121发射下行第一波长光,并将下行第一波长光发射至合光结构200,再由合光结构200将下行第一波长光传输至光接口101的光纤插芯110。第二光发射组件122发射下行第二波长光,并将下行第二波长光发射至合光结构200,再由合光结构200将下行第二波长光传输至光接口101的光纤插芯110。
示例性的,如图6所示,光器件10还包括第一光接收组件131和第二光接收组件132。其中,第一光接收组件131耦合于上行第一波长光接口104,第二光接收组件132耦合于上行第二波长光接口105。
第一光接收组件131接收上行第一波长光,第二光接收组件132接收上行第二波长光。也就是说,第一光接收组件131接收来自分光结构300透射的上行第一波长光,第二光接收组件132接收来自分光结构300反射的上行第二波长光。
本申请实施例对上述光发射组件(第一光发射组件121和第二光发射组件122)和光接收组件(第一光接收组件131和第二光接收组件132)的封装不做限定,根据实际需要合理设置即可。
示例性的,如图6所示,光发射组件和光接收组件均为同轴(transistor outline,TO)封装。
或者,示例性的,光发射组件和光接收组件可以均为蝶形封装。例如,可以采用方形壳体的盒子(BOX)进行封装。
或者,示例性的,光发射组件和光接收组件可以均为板上芯片(chips on board,COB)封装。
或者,光发射组件和光接收组件中的任意一个为同轴封装、蝶形封装或者板上芯片封装。也就是说,第一光接收组件131、第二光接收组件132、第一光发射组件121或者第二光发射组件122中任意一个的封装可以为同轴封装、蝶形封装或者板上芯片封装。
可以理解的是,壳体100上与光发射组件和光接收组件连接的下行第一波长光接口102、下行第二波长光接口103、上行第一波长光接口104以及上行第二波长光接口105均根据光发射组件和光接收组件的封装形式进行适应性设置。这样一来,对光器件10的封装不做限定,适用范围广。
在一些实施例中,如图6所示,分光结构300包括第一分光片210和第一反射片310。合光结构200包括第二分光片220和第三分光片230。第一分光片210、第一反射片310、第二分光片220以及第三分光片230均设置于壳体100的光通道内。
如图6所示,第一分光片210设置于与上行第一波长光接口104相对的位置。也就是说,第一分光片210与第一光接收组件131相对设置。
这样一来,经由第一分光片210的光能够传输至第一光接收组件131。
如图6所示,第二分光片220设置于与下行第一波长光接口102相对的位置。也就是说,第二分光片220与第一光发射组件121相对设置。
这样一来,第一光发射组件121发出的光能够经由第二分光片220,进而通过第二分光片220反射或者透射。
如图6所示,第三分光片230设置于与下行第二波长光接口103相对的位置。也就是说,第三分光片230与第二光发射组件122相对设置。
这样一来,第二光发射组件122发出的光能够经由第三分光片230,进而通过第三分光片230反射或者透射。
如图6所示,第一反射片310设置于与上行第二波长光接口105相对的位置。也就是说,第一反射片310与第二光接收组件132相对设置。
这样一来,经由第一反射片310的光能够传输至第二光接收组件132。
如图6所示,第三分光片230还设置于与光接口101相对的位置。也就是说,第三分光片230还与光纤插芯110相对设置。
这样一来,经由第三分光片230的光能够传输至光纤插芯110。或者说是,由光纤插芯110发出的光能够传输至第三分光片230。
示例性的,如图6所示,沿第一方向x,第一分光片210、第二分光片220以及第三分光片230依次间隔设置。也就是说,经由光纤插芯110入射的光能够依次经过第三分光片230、第二分光片220以及第一分光片210。
本申请实施例提供的光器件10,上行光(上行第一波长光和上行第二波长光)从光纤插芯110射出,进入壳体100内部的光通道,沿着光通道,依次透射过第三分光片230和第二分光片220,传输至第一分光片210。在上行光的传输过程中,仅有第一分光片210反射面的设置角度对上行第二波长光的入射角度带来影响,在光路径上没有引入其他光学元件带来的角度误差,能够避免因角度误差带来的插损。
如图7所示,上行光经由光纤插芯110入射至壳体100内部,沿着光通道入射至合光结构200。上行光依次透射过合光结构的第三分光片230和第二分光片220,传输至分光结构300的第一分光片210。
上行光中的上行第一波长光透射过第一分光片210,传输至第一光接收组件131。
上行光中的上行第二波长光经由第一分光片210反射至第一反射片310,再由第一反射片310反射至第二光接收组件132。
如图7所示,上行光沿第一方向x入射至第一分光片210。其中,第一分光片210相对于第一方向x具有倾斜角,倾斜角的角度为65°~85°。此处释明的是,为了方便示意,本申请实施例中提及分光片与第一方向x的倾斜角均为分光片与第一方向x组成的锐角。
这样一来,上行光在第一分光片210的入射角范围为5°~25°。例如,该入射角可以为5°、7°、8°、11°、13°、15°、18°、22°或者25°。上行光在第一分光片210的入射角越小越容易对上行光进行分光,上行光在第一分光片210的入射角越大,光器件10的封装尺寸越小。同时,入射角过大会带来插损。因此,上行光在第一分光片210的入射角范围为8°~13°,即第一分光片210相对于第一方向x的倾斜角角度为77°~82°,既能够对上行光进行有效分光,还能避免光器件10的封装尺寸过大,同时降低第一分光片210带来的插损。
接下来,上行第一波长光经第一分光片210透射,继续沿第一方向x传输至第一光接收组件131。
上行第二波长光经第一分光片210反射,然后入射至第一反射片310。
如图7所示,第一反射片310相对于第一方向x具有倾斜角。本申请实施例中对第一反射片310的倾斜角不做限定,只需满足上行第二波长光经过第一反射片310反射能传输至第二光接收组件132即可。
也就是说,第一反射片310的角度与第一分光片210的角度有关。
示例性的,第一反射片310所在平面与第一分光片210所在平面的夹角为40°~50°。其中,当第一反射片310所在平面与第一分光片210所在平面的夹角45°时,上行第二波长光垂直于第一方向x入射至第二光接收组件132。
这样一来,便于光器件10与第二光接收组件132的封装。
如图7所示,下行光由光发射组件(第一光发射组件121和第二光发射组件122)发射至合光结构200,然后传输至光接口101处的光纤插芯110中。
示例性的,下行光中的下行第一波长光由第一光发射组件121发射至第二分光片220,然后由第二分光片220反射,沿第一方向x传输至第三分光片230,并透射过第三分光片230入射至光纤插芯110。
下行光中的下行第二波长光由第二光发射组件122发射至第三分光片230,然后由第三分光片230反射,沿第一方向x传输至光纤插芯110。
本申请实施例中对第二分光片220的设置角度不做限定,只需保证第一光发射组件121发射的下行第一波长光,经过第二分光片220反射能够进入光纤插芯110即可。
本申请实施例中对第三分光片230的设置角度不做限定,只需保证第二光发射组件122发射的下行第二波长光,经过第三分光片230反射能够进入光纤插芯110即可。
示例性的,下行光在第二分光片220的入射角的范围为40°~50°。也就是说,下行第一波长光在第二分光片220的入射角的范围为40°~50°。也可以说是,第二分光片220相对于第一方向x的倾斜角范围为40°~50°。例如,入射角可以为40°、43°、45°、47°、48°或者50°。
示例性的,下行光在第三分光片230的入射角的范围为40°~50°。也就是说,下行第二波长光在第三分光片230的入射角的范围为40°~50°。也可以说是,第三分光片230相对于第一方向x的倾斜角范围为40°~50°。例如,入射角可以为40°、43°、45°、47°、48°或者50°。
例如,当第二分光片220的相对于第一方向x的倾斜角为45°时,且使第一光发射组件121发射的下行第一波长光以垂直于第一方向x的方向入射至第二分光片220时,便于光器件10的封装。
或者,当第三分光片230的相对于第一方向x的倾斜角为45°时,且使第二光发射组件122发射的下行第二波长光以垂直于第一方向x的方向入射至第三分光片230时,便于光器件10的封装。
根据上述描述,第一分光片210透射上行第一波长光,反射上行第二波长光。
第二分光片220透射上行光,反射下行第二波长光。也就是说,第二分光片220可以透射上行第一波长光,也可以透射上行第二波长光。
第三分光片230透射上行光和下行第二波长光,反射下行第一波长光。也就是说,第三分光片230可以透射上行第一波长光、上行第二波长光以及下行第二波长光中的至少一个。
在一些实施例中,为了实现50G PON/10G PON兼容。上行光为50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号,下行光为50G PON的下行光信号和下行第二波长光为10G PON的下行光信号。
示例性的,下行第一波长光为50G PON的下行光信号,下行第二波长光为10G PON的下行光信号。
其中,50G PON的下行光信号的波长为1340nm~1344nm,10G PON的下行光信号的波长为1575nm~1580nm。也就是说,下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,下行第二波长光的波长为1575nm~1580nm。
如图8A所示,10G PON的下行光信号由第二光发射组件122发射至第三分光片230,然后由第三分光片230反射至光纤插芯110。
50G PON的下行光信号由第一光发射组件121发射至第二分光片220,然后由第二分光片220反射至第三分光片230,再由第三分光片透射至光纤插芯110。
50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号由光纤插芯110入射,然后依次透射过第三分光片230和第二分光片220,传输至第一分光片210。
这样一来,第三分光片230的反射波长至少为下行第二波长光(10G PON的下行光信号),透射波长至少为上行光(50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号)和下行第一波长光(50G PON的下行光信号)。例如,第三分光片230的反射波长范围为1575nm~1580nm,透射波长范围为1260nm~1344nm。
第三分光片230的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔范围较大,因此第三分光片230易于设计和制作,易于实现。
本申请实施例对第三分光片230的反射波长范围和透射波长范围不做具体限定,只需满足第三分光片230能够反射的波长范围不小于下行第一波长光,第三分光片230能够透射的波长范围不大于下行第二波长光即可。
第二分光片220的反射波长至少为下行第一波长光(50G PON的下行光信号),透射波长至少为上行光(50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号)。例如,第二分光片220的反射波长范围为1340nm~1344nm,透射波长范围为1260nm~1288nn。
第二分光片220的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔范围较大,因此第二分光片220易于设计和制作,易于实现。
本申请实施例对第二分光片220的反射波长范围和透射波长范围不做具体限定,只需满足第二分光片220能够反射的波长范围不小于上行光的波长,第三分光片230能够透射的波长范围不大于下行光的波长即可。
继续参见图8A,上行光经过第三分光片230和第二分光片220透射至第一分光片210,然后第一分光片210反射上行第二波长光,透射上行第一波长光。
也就是说,第一分光片210反射50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号中的一个,透射50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号中的另一个。
其中,第一分光片210的反射波长至少为上行第二波长光,透射波长至少为上行第一波长光。
示例性的,上行第一波长光为50G PON的上行光信号,上行第二波长光为10G PON的上行光信号。也就是说,如图8A所示,第一分光片210反射10G PON的上行光信号,透射50GPON的上行光信号。
50G PON的上行光信号自光纤插芯110出射后,依次经过第三分光片230、第二分光片220以及第一分光片210透射至第一光接收组件131。由于50G PON的上行光信号的波长范围较小,使其反射容易造成光损耗。因此,使第一分光片210透射50G PON的上行光信号,能够使50G PON的上行光信号在传输至第一光接收组件131的传输路径不会产生角度上的变化,一直沿光通道传输,能够减小反射带来的角度误差,降低光损耗。
这样,第一分光片210的反射波长至少为10G PON的上行光信号,透射波长至少为50GPON的上行光信号。例如,第一分光片210的反射波长范围为1260nm~1280nm,透射波长范围为1284nm~1288nm。
第一分光片210的反射波长范围仅包括10G PON的上行光信号,透射波长范围仅包括50G PON的上行光信号。因此,第一分光片210的反射波长范围和透射波长范围均较小,降低了第一分光片210的制作和设计难度,使得第一分光片210易于设计和制作,易于实现。
继续参见图8A,第一反射片310反射经第一分光片210反射的上行第二波长光。也就是说,第一反射片310反射10G PON的上行光信号。
或者,示例性的,上行第一波长光为10G PON的上行光信号,上行第二波长光为50GPON的上行光信号。也就是说,第一分光片210反射50G PON的上行光信号,透射10G PON的上行光信号。这时,第一反射片310反射50G PON的上行光信号。
这样,第一分光片210的反射波长至少为50G PON的上行光信号,透射波长至少为10GPON的上行光信号。例如,第一分光片210的反射波长范围为1284nm~1288nm,透射波长范围为1260nm~1280nm。
第一分光片210的反射波长范围仅包括50G PON的上行光信号,透射波长范围仅包括10G PON的上行光信号。因此,第一分光片210的反射波长范围和透射波长范围均较小,降低了第一分光片210的制作和设计难度,使得第一分光片210易于设计和制作,易于实现。
本申请实施例对第一分光片210的反射波长范围和透射波长范围不做具体限定,只需满足第一分光片210能够反射的波长范围不小于下上行第一波长光,第一分光片210能够透射的波长范围不大于上行第二波长光即可。
在另一些实施例中,为了实现50G PON/GPON兼容。上行光为50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号,下行光为50G PON的下行光信号和下行第二波长光为GPON的下行光信号。
示例性的,下行第一波长光为50G PON的下行光信号,下行第二波长光为GPON的下行光信号。
其中,50G PON的下行光信号的波长为1340nm~1344nm,GPON的下行光信号的波长为1480nm~1500nm。也就是说,下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,下行第二波长光的波长为1480nm~1500nm。
如图8B所示,GPON的下行光信号由第二光发射组件122发射至第三分光片230,然后由第三分光片230反射至光纤插芯110。
50G PON的下行光信号由第一光发射组件121发射至第二分光片220,然后由第二分光片220反射至第三分光片230,再由第三分光片透射至光纤插芯110。
50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号由光纤插芯110入射,然后依次透射过第三分光片230和第二分光片220,传输至第一分光片210。
这样一来,第三分光片230的反射波长至少为下行第二波长光(GPON的下行光信号),透射波长至少为上行光(50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号)和下行第一波长光(50G PON的下行光信号)。例如,第三分光片230的反射波长范围为1480nm~1500nm,透射波长范围为1284nm~1344nm。
第三分光片230的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔范围较大,因此第三分光片230易于设计和制作,易于实现。
本申请实施例对第三分光片230的反射波长范围和透射波长范围不做具体限定,只需满足第三分光片230能够反射的波长范围不小于下行第一波长光,第三分光片230能够透射的波长范围不大于下行第二波长光即可。
第二分光片220的反射波长至少为下行第一波长光(50G PON的下行光信号),透射波长至少为上行光(50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号)。例如,第二分光片220的反射波长范围为1340nm~1344nm,透射波长范围为1284nm~1330nn。
第二分光片220的反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔范围较大,因此第二分光片220易于设计和制作,易于实现。
本申请实施例对第二分光片220的反射波长范围和透射波长范围不做具体限定,只需满足第二分光片220能够反射的波长范围不小于上行光的波长,第三分光片230能够透射的波长范围不大于下行光的波长即可。
继续参见图8B,上行光经过第三分光片230和第二分光片220透射至第一分光片210,然后第一分光片反射上行第二波长光,透射上行第一波长光。
也就是说,第一分光片反射50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号中的一个,透射50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号中的另一个。
其中,第一分光片210的反射波长至少为上行第二波长光,透射波长至少为上行第一波长光。
示例性的,上行第一波长光为50G PON的上行光信号,上行第二波长光为GPON的上行光信号。也就是说,第一分光片210反射GPON的上行光信号,透射50G PON的上行光信号。
这样,第一分光片210的反射波长至少为GPON的上行光信号,透射波长至少为50GPON的上行光信号。例如,第一分光片210的反射波长范围为1290nm~1330nm,透射波长范围为1284nm~1288nm。
第一分光片210的反射波长范围仅包括GPON的上行光信号,透射波长范围仅包括50GPON的上行光信号。因此,第一分光片210的反射波长范围和透射波长范围均较小,降低了第一分光片210的制作和设计难度,使得第一分光片210易于设计和制作,易于实现。
继续参见图8B,第一反射片310反射经第一分光片210反射的上行第二波长光。也就是说,第一反射片310反射GPON的上行光信号。
或者,示例性的,上行第一波长光为GPON的上行光信号,上行第二波长光为50GPON的上行光信号。也就是说,第一分光片210反射50G PON的上行光信号,透射GPON的上行光信号。这时,第一反射片310反射5G PON的上行光信号。
这样,第一分光片210的反射波长至少为50G PON的上行光信号,透射波长至少为GPON的上行光信号。例如,第一分光片210的反射波长范围为1284nm~1288nm,透射波长范围为1290nm~1330nm。
第一分光片210的反射波长范围仅包括50G PON的上行光信号,透射波长范围仅包括GPON的上行光信号。因此,第一分光片210的反射波长范围和透射波长范围均较小,降低了第一分光片210的制作和设计难度,使得第一分光片210易于设计和制作,易于实现。
本申请实施例对第一分光片210的反射波长范围和透射波长范围不做具体限定,只需满足第一分光片210能够反射的波长范围不小于下上行第一波长光,第一分光片210能够透射的波长范围不大于上行第二波长光即可。
在一些实施例中,如图9A所示,光器件10还包括第二反射片320。
第二反射片320与第二分光片220相对设置。第二反射片320用于将下行第一波长光反射至合光结构200上。也就是说,第二反射片320用于将下行第一波长光反射至合光结构200的第二分光片220上。
示例性的,下行第一波长光由第一光发射组件121发射,沿第一方向x传输至第二反射片320,然后由第二反射片320反射至第二分光片220,接着经过第二分光片220的反射,继续沿第一方向x传输至第三分光片230,并透射过第三分光片230入射至光纤插芯110。
本申请实施例中对第二反射片320的设置角度不做限定,只需保证第一光发射组件121发射的下行第一波长光,经过第二反射片320和第二分光片220的反射能够进入光纤插芯110即可。
示例性的,下行光在第二反射片320的入射角范围为40°~50°。也就是说,下行第一波长光在第二反射片320的入射角的范围为40°~50°。也可以说是,第二反射片320相对于第一方向x的倾斜角范围为40°~50°。例如,入射角可以为40°、43°、45°、47°、48°或者50°。
第二反射片320可以与第二分光片220平行设置。这样一来,有利于下行第一波长光经过第二反射片320和第二分光片220反射后耦合进入光纤插芯110,同时还便于光器件10的封装,集成光器件10的外形尺寸。
在一些实施例中,如图9B所示,光器件10还包括第三反射片330。
第三反射片330与第一分光片210相对设置。第三反射片330用于反射经分光结构300透射的上行第一波长光。也就是说,第三反射片330用于将从第一分光片210透射的上行第一波长光反射至第一光接收组件131。
示例性的,上行光由光纤插芯110入射至壳体100内部,沿着光通道入射至合光结构200。上行光依次透射过第三分光片230和第二分光片220,传输至第一分光片210。
上行光中的上行第一波长光透射过第一分光片210,传输至第三反射片330,然后由第三反射片330反射至第一光接收组件131。
本申请实施例中对第三反射片330的设置角度不做限定,只需保证上行第一波长光由第三反射片330反射后能够耦合进入第一光接收组件131即可。
示例性的,上行光在第三反射片330的入射角范围为40°~50°。也就是说,上行第一波长光在第三反射片330的入射角的范围为40°~50°。也可以说是,第三反射片330相对于第一方向x的倾斜角范围为40°~50°。例如,入射角可以为40°、43°、45°、47°、48°或者50°。
例如,第三反射片330相对于第一方向x的倾斜角可以为45°。这样一来,有利于上行第一波长光经过第三反射片330反射后耦合进入第一光接收组件131,同时还便于光器件10的封装,有利于集成光器件10的外形尺寸。
在另一些实施例中,如图9C所示,光器件10还包括第二反射片320和第三反射片330。关于第二反射片320和第三反射片330的位置和设置方式与上述描述相同,具体可以参见上述关于第二反射片320和第三反射片330的描述。
此处释明的是,第二反射片320和第三反射片330可以根据光器件10封装的实际情况进行设置。光器件10可以仅包括第二反射片320,也可以仅包括第三反射片330,也可以既包括第二反射片320,还包括第三反射片330。
图10示意出图9C所示的光器件10的封装形式。如图10所示,第一分光片210、第二分光片220、第三分光片230、第一反射片310、第二反射片320以及第三反射片330均设置于壳体100的光通道内。
其中,第一分光片210、第一反射片310、第二分光片220以及第三分光片230的设置位置与图6所示的光器件10的设置位置相同,在此不再赘述。
第二反射片320与第二分光片220相对设置,且设置于第一光发射组件121的出光光路上,用于反射第一光发射组件121射出的下行光信号(下行第一波长光)。
第三反射片330与第一分光片210相对设置,且设置于第一光接收组件131的入光光路上,用于将上行光信号(上行第一波长光)反射至第一光接收组件131。
为了实现50G PON/10G PON兼容以及50G PON/GPON兼容,以图9C示意的光器件10进行示意性。
示例性的,如图11A所示,以上行光为50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号,下行光为50G PON的下行光信号和下行第二波长光为10G PON的下行光信号为例。
下行第一波长光为50G PON的下行光信号,下行第二波长光为10G PON的下行光信号。其中,50G PON的下行光信号的波长为1340nm~1344nm,10G PON的下行光信号的波长为1575nm~1580nm。也就是说,下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,下行第二波长光的波长为1575nm~1580nm。
关于下行光信号,如图11A所示,10G PON的下行光信号由第二光发射组件122发射至第三分光片230,然后由第三分光片230反射至光纤插芯110。
50G PON的下行光信号由第一光发射组件121发射至第二反射片320,然后由第二反射片320反射至第二分光片220,再由第二分光片220反射至第三分光片230,最后经第三分光片透射至光纤插芯110。
关于上行光信号,示例性的,上行第一波长光为50G PON的上行光信号,上行第二波长光为10G PON的上行光信号。其中,50G PON的上行光信号的波长为1284nm~1288nm,10GPON的上行光信号的波长为1260nm~1280nm。也就是说,上行第一波长光的波长为1284nm~1288nm,上行第二波长光的波长为1260nm~1280nm。
如图11A所示,50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号由光纤插芯110入射,然后依次透射过第三分光片230和第二分光片220,传输至第一分光片210。第一分光片210透射50G PON的上行光信号,反射10G PON的上行光信号。
继续参考图11A,第一反射片310反射经第一分光片210反射的10G PON的上行光信号,并将10G PON的上行光信号传输至第二光接收组件132。第三反射片330反射经第一分光片210透射的50G PON的上行光信号,并将50G PON的上行光信号传输至第一光接收组件131。
此处释明的是,第一分光片210还可以透射10G PON的上行光信号,反射50G PON的上行光信号。这样一来,第一反射片310将50G PON的上行光信号反射至第二光接收组件132,第三反射片330将10G PON的上行光信号反射至第一光接收组件131。
示例性的,如图11B所示,以上行光为50G PON的上行光信号和10G PON的上行光信号,下行光为50G PON的下行光信号和下行第二波长光为10G PON的下行光信号为例。
下行第一波长光为50G PON的下行光信号,下行第二波长光为GPON的下行光信号。其中,50G PON的下行光信号的波长为1340nm~1344nm,GPON的下行光信号的波长为1480nm~1500nm。也就是说,下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,下行第二波长光的波长为1480nm~1500nm。
关于下行光信号,如图11B所示,GPON的下行光信号由第二光发射组件122发射至第三分光片230,然后由第三分光片230反射至光纤插芯110。
50G PON的下行光信号由第一光发射组件121发射至第二反射片320,然后由第二反射片320反射至第二分光片220,再由第二分光片220反射至第三分光片230,最后经第三分光片透射至光纤插芯110。
关于上行光信号,示例性的,上行第一波长光为50G PON的上行光信号,上行第二波长光为GPON的上行光信号。其中,50G PON的上行光信号的波长为1284nm~1288nm,GPON的上行光信号的波长为1290nm~1330nm。也就是说,上行第一波长光的波长为1284nm~1288nm,上行第二波长光的波长为1290nm~1330nm。
如图11B所示,50G PON的上行光信号和GPON的上行光信号由光纤插芯110入射,然后依次透射过第三分光片230和第二分光片220,传输至第一分光片210。第一分光片210透射50G PON的上行光信号,反射GPON的上行光信号。
继续参考图11B,第一反射片310反射经第一分光片210反射的GPON的上行光信号,并将GPON的上行光信号传输至第二光接收组件132。第三反射片330反射经第一分光片210透射的50G PON的上行光信号,并将50G PON的上行光信号传输至第一光接收组件131。
此处释明的是,第一分光片210还可以透射GPON的上行光信号,反射50G PON的上行光信号。这样一来,第一反射片310将50G PON的上行光信号反射至第二光接收组件132,第三反射片330将GPON的上行光信号反射至第一光接收组件131。
在一些实施例中,光器件10还包括准直组件(图中未示出)。
其中,准直组件设置于光接口101。
这样一来,光纤插芯110传输的上行光先通过准直组件然后传输至合光结构200。下行光经过合光结构后,先经过准直组件然后耦合进入光纤插芯110。
示例性的,准直组件可以集成于光纤插芯中。也就是说,准直组件设置于光纤插芯110的出光口。或者,准直组件还可以设置于光接口101的内侧,以使光纤插芯110传输的上行光经过光纤插芯110后传输至准直组件,并经准直组件准之后进入合光结构200。
示例性的,准直组件可以包括准直镜或者准直器。
本申请实施例提供的光器件10,通过合光结构200对下行第一波长光和下行第二波长光进行合光,并传输至光接口101。其中,下行第一波长光和下行第二波长光不经过分光结构300,直接耦合并传输至光接口101。因此,分光结构300的设置无需考虑下行光的波长范围。上行光通过光接口101传输至光通道内的合光结构200,经合光结构200透射至分光结构300,再由分光结构300对上行光进行分光。分光结构300将上行光分成上行第一波长光和上行第二波长光,分光结构300透射上行第一波长光,反射上行第二波长光。因此,分光结构300的设置只需考虑上行光的波长范围即可。本申请实施例中,分光结构300反射光的波长范围和透射光的波长范围均为上行光的波长范围。因此,分光结构300的透射光波长范围和反射光波长范围均较小,分光结构300能够避免同时满足透射光波长范围或反射光波长范围较大,且反射波长范围和透射波长范围的有效波长间隔小的情况,使得分光结构300容易设计和实现,同时使分光结构300能够提高对上行光分光的隔离度,且降低上行光的透射插损,进而实现低插损且高隔离度的光器件10。
另外,本申请实施例中,分光结构300位于合光结构200的透射路径上,不会对上行光的反射造成角度误差,进而避免了因角度误差带来的插损。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种光器件,其特征在于,包括:
内部具有光通道的壳体,所述壳体还具有与所述光通道连通的光接口、下行第一波长光接口、下行第二波长光接口、上行第一波长光接口和上行第二波长光接口;
合光结构,设置在所述光通道内,自所述下行第一波长光接口入射的下行第一波长光,和自所述下行第二波长光接口入射的下行第二波长光,经所述合光结构后,由所述光接***出;
分光结构,设置在所述光通道内,自所述光接口入射的上行光,经所述合光结构透射后入射至所述分光结构,经所述分光结构透射的上行第一波长光从所述上行第一波长光接***出,经所述分光结构反射的上行第二波长光从所述上行第二波长光接***出。
2.根据权利要求1所述的光器件,其特征在于,所述分光结构包括第一分光片和第一反射片;所述第一分光片用于透射所述上行第一波长光,以及,用于反射所述上行第二波长光,并将所述上行第二波长光传输至所述第一反射片;所述第一反射片用于反射所述上行第二波长光。
3.根据权利要求2所述的光器件,其特征在于,所述上行光在所述第一分光片的入射角范围为5°~25°。
4.根据权利要求2或3所述的光器件,其特征在于,所述第一分光片所在平面与所述第一反射片所在平面的夹角为40°~50°。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光器件,其特征在于,所述合光结构包括第二分光片和第三分光片;所述第二分光片用于反射所述下行第一波长光,并将所述下行第一波长光传输至所述第三分光片;所述第二分光片还用于透射所述上行第一波长光和所述上行第二波长光中的至少一个;所述第三分光片用于反射所述下行第二波长光,以及用于透射所述下行第一波长光、所述上行第一波长光和所述上行第二波长光中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的光器件,其特征在于,
下行光在所述第二分光片的入射角范围为40°~50°;
和/或,
所述下行光在所述第三分光片的入射角范围为40°~50°;
其中,所述下行光包括所述下行第一波长光和所述下行第二波长光。
7.根据权利要求1-6任一项所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括第二反射片;所述第二反射片用于将所述下行第一波长光反射至所述合光结构上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括第三反射片;所述第三反射片用于反射经所述分光结构透射的所述上行第一波长光。
9.根据权利要求8所述的光器件,其特征在于,所述上行光在所述第三反射片的入射角范围为40°~50°。
10.根据权利要求1-9任一项所述的光器件,其特征在于,
所述下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,所述下行第二波长光的波长为1575nm~1580nm,所述上行第一波长光的波长和所述上行第二波长光的波长中一个为1284nm~1288nm,另一个为1260nm~1280nm;
或,
所述下行第一波长光的波长为1340nm~1344nm,所述下行第二波长光的波长为1480nm~1500nm,所述上行第一波长光的波长第三波长和所述上行第二波长光的波长中一个为1284nm~1288nm,另一个为1290nm~1330nm。
11.根据权利要求1-10任一项所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括准直组件;所述准直组件设置于所述光接口。
12.根据权利要求1-11任一项所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括第一光接收组件和第二光接收组件;所述第一光接收组件耦合于所述上行第一波长光接口,所述第二光接收组件耦合于所述上行第二波长光接口;
所述第一光接收组件用于接收来自所述分光结构透射的所述上行第一波长光;所述第二光接收组件用于接收来自所述分光结构反射的所述上行第二波长光。
13.根据权利要求1-12任一项所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括第一光发射组件和第二光发射组件;所述第一光发射组件耦合于所述下行第一波长光接口,所述第二光发射组件耦合于所述下行第二波长光接口;
所述第一光发射组件用于将所述下行第一波长光传输至所述合光结构;所述第二光发射组件用于将所述下行第二波长光传输至所述合光结构。
14.根据权利要求12或13所述的光器件,其特征在于,所述第一光接收组件、所述第二光接收组件、所述第一光发射组件或者所述第二光发射组件中任意一个的封装包括同轴封装、蝶形封装或者板上芯片封装。
15.根据权利要求1-14任一项所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括光纤插芯;所述光纤插芯设置于所述光接口内;所述光纤插芯用于连接光纤。
16.一种光线路终端,其特征在于,包括如权利要求1-15任一项所述的光器件以及印刷电路板;所述光器件与所述印刷电路板电连接。
17.一种无源光纤网络***,其特征在于,包括如权利要求16所述的光线路终端、光网络单元以及光网络终端;所述光网络单元连接所述光线路终端和所述光网络终端。
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