专利名称：用于sfp+的单纤双向光收发模块光组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信技术中的单纤双向光收发模块，尤其涉及一种用于SFP+的单 纤双向光收发模块光组件。
背景技术：
通信网络在过去二十年广泛普及，全球通信业务获得了巨大成功，随着移动通信 市场的迅速扩大，通信网络面临着提供更快传输速率、更短时延、更高频带以及更低运营成 本的迫切需求。现有3G已无法满足用户和市场的庞杂需求，TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution, TD-SCDMA的长期演进)作为3G迈向4G的技术应运而生。由于目前光纤 资源紧张，新铺设费用高，且基站分布距离较远，小型可插拔(SFP+)封装的单纤双向光收 发模块的需求逐步增大。但是传统的单纤双向组件结构尺寸偏大，与SFP+的小尺寸封装产 生冲突，并且传统发射端与接收端垂直放置，与后端电路板连接电稳定性能差。传统的单纤双向组件的原理如图la所示，光通过光纤进入光学镜组，在光学镜组 中，第一滤波片31与光路呈45度角，光路经过滤波片发生全反射，经过90度全反射之后再 经过第二滤波片32滤波，然后进入接收端2。接收端2采用PIN-TIA组件，PIN为一种光探 测器，用于光电转换，TIA为跨阻放大器(Trans Impedance Amplifier)。发射端1光路经 过45度滤波片进入光纤。发射端使用球型透镜进行聚焦，耦合效率低。发射端与接收端呈 垂直放置，不能满足高速传输性能。标准的SFP+模块尺寸如图lb所示，其外壳尺寸为13. 55mm士0. 25mm。传统的单 纤双向组件长度方向尺寸较大，安装后与电路板的最小可焊接尺寸产生冲突，因此不易在 SFP+模块封装。专利申请号为200710073305. 5的中国专利公开了单纤双向光电收发一体模块组 件，包括发射端、接收端、光学镜组，所述发射端和接收端并排平行设置，所述光学镜组包括 第一全反射玻片和第二全反射玻片，所述第一全反射玻片和第二全反射玻片平行放置，用 于将入射光路导入至所述接收端。反射光对光源光谱输出功率稳定性有不良影响，影响高 速传输性能，不能满足SFP+单纤双向光收发模块光组件上行高速传输性能要求；接收端光 路总光程较长，接收端灵敏度较低，影响高速传输性能，不能满足SFP+单纤双向光收发模 块光组件下行高速传输性能要求；另外，聚焦透镜设置于第一全反射玻片和第二全反射玻 片之间，实际生产中不能很好的定位，不能满足大批量生产要求。发射端使用球型透镜进行 聚焦，耦合效率低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种满足SFP+应用要求的单纤 双向光收发模块光组件，旨在解决传统单纤双向组件尺寸较大、与SFP+的小尺寸封装冲突 的问题，更好的适应SFP+的小尺寸封装。本发明的目的通过以下技术方案来实现
用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，包括发射端、接收端和光学镜组，所述 发射端与接收端并排平行放置，特点是所述光学镜组包括第一滤波片、第二滤波片和棱 镜，LC型连接头置于发射端，在发射端与LC型连接头之间布置第一滤波片，第一滤波片与 入射光方向呈45度角，在第一滤波片与接收端之间放置第二滤波片，并在第一滤波片与第 二滤波片之间设置棱镜。进一步地，上述的用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，其中，所述发射端与 第一滤波片之间布置有光隔离器。更进一步地，上述的用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，其中，所述棱镜与 第二滤波片之间布置有聚焦透镜。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在①本发明发射端与接收端并排平行放置，与传统的垂直放置相比，其与后端的电 路板连接更加方便，增加了电稳定性，而且连接板长度短，有利于高频信号传输；②更适合小型封装，与传统设计相比，总长度少了 2毫米左右，给电路板设计更大 的空间；光发射端与接收端长度相同，与后端连接更稳定；③接收端光路没有受到慧差的影响，接收端灵敏度更高；极大提高了发射端光路 的耦合效率，尺寸误差容限大，更适合批量生产。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图la 传统单纤双向组件的光路原理图；图lb 标准SFP+封装尺寸图；图2 本发明的外部结构图；图3a 本发明的光路原理图；图3b 本发明的接收端聚焦光斑图；图4a 未使用棱镜的光路原理图；图4b 未使用棱镜的接收端聚焦光斑图。图中各附图标记的含义见下表
具体实施例方式实施例用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件的结构如图2所示，包括发射端1、接收端 2、光学镜组3和LC型连接头4，发射端1与接收端2并排平行放置，其光路原理如图3a所 示，光学镜组包括第一滤波片31、第二滤波片32、光隔离器33和棱镜35，LC型连接头4置 于发射端，在发射端1与LC型连接头4之间布置第一滤波片31，第一滤波片31与入射光方 向呈45度角；在发射端1与第一滤波片31之间布置有光隔离器33 ；在第一滤波片31与接 收端2之间放置第二滤波片32，并在第一滤波片31与第二滤波片32之间设置棱镜35，棱 镜35与第二滤波片32之间布置有聚焦透镜34。发射端1包括DFB激光器与一组非球面透镜的标准T048封装，接收端2包括 PIN-TIA组件与平面玻璃镜的标准T048封装。发射时，发射端的光路透过光隔离器33，再 经过第一滤波片31进入LC型连接头4 ；接收时，外光源通过LC型连接头4射向第一滤波 片31，光路经过第一滤波片31发生90度偏转，再经过棱镜35发生90度偏转，然后进入聚 焦透镜34发生聚焦，然后通过第二滤波片32滤波，由接收端2接收。其聚焦光斑形状如图3b所示。比较例图4a所示为未使用棱镜的光路原理，在第一滤波片31与第二滤波片32之间设置 第三滤波片36，由滤波片代替棱镜，使得光路经过第三滤波片36时发生90度偏转。上述结 构也能实现单纤双向光收发模块功能。其聚焦光斑形状如图4b所示。从图4b与图3b可以看出，未使用棱镜35使得接收端光路总光程变长，光路受到 象差影响变大，光路聚焦效果变差，聚焦光斑弥散，系统接收端灵敏度下降，影响高速传输 性能，不能满足SFP+单纤双向光收发模块光组件下行高速传输性能要求。本发明通过在光学镜组中加入棱镜35，极大的缩短了接收端光路总光程，极大的 提高了接收端的灵敏度，并且在保证光路通畅的情况下使得发射端与接收端可以并排平 行放置；在满足性能要求的前提下，使得单纤双向组件结构变小，尺寸上完全满足标准的 SFP+结构，适应SFP+小型化封装的要求。设置光隔离器33，极大的减小反射光对光源光谱输出功率稳定性的不良影响，提 高高速传输性能。在棱镜35与第二滤波片32之间放置聚焦透镜，将光路聚焦，使得接收端接收的 光功率增加，从而可以提高接收的灵敏度，使得本发明能够满足SFP+下行高速传输性能要 求。本发明的接收端灵敏度、发射端光功率等重要参数比传统结构更优。发射端使用非球面透镜，将光路聚焦的同时，很大的增加发射端的耦合效率，从而 可以提高激光光功率，满足SFP+上行高速传输性能要求。第一滤波片31与入射光路呈45度角放置，使得光纤入射光路发生90度角的全反 射，实现单纤双向传输。通过设计接收端光路经45度角放置的第一滤波片发生90度偏转， 避免了慧差对接收端的影响，从而提高了接收端灵敏度。综上所述，本发明设计了一种用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，用于将发 射端光路导入输出端和将入射光路导入接收端，该单纤双向对称光收发模块组件在传输速 率、光功率、灵敏度等主要性能上能较好满足SFP+的单纤双向光收发模块标准，在外型上与SFP+标准模块兼容。 需要理解到的是以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，包括发射端、接收端和光学镜组，所述发射端与接收端并排平行放置，其特征在于所述光学镜组包括第一滤波片、第二滤波片和棱镜，LC型连接头置于发射端，在发射端与LC型连接头之间布置第一滤波片，第一滤波片与入射光方向呈45度角，在第一滤波片与接收端之间放置第二滤波片，并在第一滤波片与第二滤波片之间设置棱镜。
2.根据权利要求1所述的用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，其特征在于所述 发射端与第一滤波片之间布置有光隔离器。
3.根据权利要求1所述的用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，其特征在于所述 棱镜与第二滤波片之间布置有聚焦透镜。
全文摘要
本发明提供一种用于SFP+的单纤双向光收发模块光组件，包括发射端、接收端和光学镜组，发射端与接收端并排平行放置，光学镜组包括第一滤波片、第二滤波片和棱镜，LC型连接头置于发射端，在发射端与LC型连接头之间布置第一滤波片，第一滤波片与入射光方向呈45度角，发射端与第一滤波片之间布置有光隔离器，在第一滤波片与接收端之间放置第二滤波片，并在第一滤波片与第二滤波片之间设置棱镜。本发明单纤双向对称光收发模块组件在传输速率、光功率、灵敏度等主要性能上能较好满足SFP+的单纤双向光收发模块标准，在外型上与SFP+标准模块兼容。
文档编号G02B6/42GK101852903SQ20101019331
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者刘圣, 孙雨舟, 施高鸿, 李伟龙 申请人:苏州旭创科技有限公司