专利名称：一种对称10g epon光网络单元用光器件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤通信用有源光电子器件，具体地说，是涉及一种对称IOG EPON (以太无源光网络)中光网络单 元(ONU)端用的光器件，属于光通信技术领域。
背景技术：
随着IGbps光纤到户(FTTH)技术在接入网络中部署速度的加快，供应商和技术创新者已开始寻求可满足下一代应用对带宽要求的方法。包括高清IPTV发送和多媒体分布系统等在内的这些应用所要求的更大带宽远非目前的宽带接入技术所能提供。IOGEPONdOGbps以太网无源光网络)技术是满足更高带宽要求的一种新技术选择。IOG EPON把光纤接入网络带宽提高了 9倍(达IOGbps)，且与目前IG EPON方案的内核协议兼容。IOG EPON技术由于标准开放性好，易于实现，且便于规模化生产，产业链成熟迅速，而且因其与现有IG EPON的良好兼容性，已经得到广泛推广。现在市场IOG EPON网络仅能提供非对称模式服务，即IOG速率下行和IG速率上行数据传输，只能满足部分用户的部分需求，更多用户希望得到更高速率的上行服务。而受光器件技术限制如IOG激光器性能不稳定和IOG接收灵敏度不足等，市场上尚不能提供对称模式的模块产品，同时受光模块中的光器件结构所限，IOG EPON网络用的光模块设备密度较大、通用性较差，因而限制了对称IOG EPON网络的进一步推广和应用。
发明内容本实用新型针对现有技术中应用于IOG EPON网络的光模块存在的不足，提供了一种对称IOG EPON光网络单元用的光器件，提供IOGbps上行数据传输和IOGbps下行高灵敏度数据接收，将该光器件应用于ONU端的光模块中，解决了高速光收发一体模块不能提供IOG上行传输和下行IOG接收灵敏度不足的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现—种对称IOG EPON光网络单兀用光器件,包括壳体以及设置在壳体内的激光器和光电探测器，激光器为IOGbps DFB激光器，光电探测器为IOGbps APD ;沿激光器的水平光轴方向依次设置有第一波分复用元件及光器件的光接口，在第一波分复用元件的一侧依次设置有第二波分复用元件及光电探测器；第一波分复用元件对第一波段的光波完全透射、对第二波段的光波完全反射，第二波分复用元件对第一波段的光波完全反射、对第二波段的光波完全透射，且第一波分复用元件与第二波分复用元件间的设置角度使得从光接口传输至第一波分复用元件中的第二波段的光波完全反射至第二波分复用元件，然后进入到光电探测器。如上所述的光器件，所述激光器的发射速率为9. 95328-10. 7Gbps，所述光电探测器的接收速率为9. 95328-10. 7Gbps。优选的，所述激光器的发射速率典型值为10. 3125Gbps，而所述光电探测器的接收速率典型值为10. 3125Gbps。[0009]如上所述的光器件，为满足对称IOG EPON网络的功能，所述第一波段的光波为1260-1280nm的光波，所述第二波段的光波为1575_1580nm的光波。如上所述的光器件，所述第一波分复用元件优选与所述激光器的水平光轴成45°夹角设置。此时，所述第二波分复用元件及所述光电探测器依次设置在第一波分复用元件的上方、且与激光器的水平光轴相垂直的方向上。如上所述的光器件，所述第一波分复用元件及所述第二波分复用元件可以采用滤光片来实现。如上所述的光器件，在所述激光器与所述第一波分复用元件之间还设置有隔离器，以提高激光器的发射抗 干扰能力。如上所述的光器件，所述激光器优选采用焦距典型值在7. 5-10. Imm的非球透镜DFB激光器，以进一步提高光器件的发射光功率，满足标准所要求的高功率链路概算要求。如上所述的光器件，所述壳体为金属壳体，所述光电探测器通过绝缘胶固定在所述金属壳体上。如上所述的光器件，所述光接口可以采用SC插拔型或LC插拔型或尾纤型中的一种。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型通过采用IOGbpsDFB激光器和IOGbps AH)探测器，并在光器件中设置两个波分复用元件，分别对不同波段的光波完全透射或完全反射，保证上行光信号和下行光信号不会相互干涉，从而实现两个不同波长的光波IOGbps上行和IOGbps下行的单纤双向传输，满足大功率、高灵敏度要求。同时，波分复用元件体积较小、与激光器及光电探测器采用特定设置位置后固定并封装于壳体中，易于实现光器件的小型化封装，进而便于实现光模块的设备密集化，提高设备密度。结合附图阅读本实用新型的具体实施方式
后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图I是本实用新型对称IOG EPON光网络单元用光器件一个实施例的封装结构示意图；图2是图I实施例的光器件的内部结构示意图；图3是基于图2结构的光器件的光路原理图。上述各图中，附图标记及其对应的部件名称如下I、壳体；2、激光器；3、隔离器；4、第一波分复用兀件；5、第二波分复用兀件；6、光电探测器；7、光接口 ；8、绝缘胶。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细的描述。本实用新型针对现有IOG EPON网络中光模块不能提供IOG上下行对称数据传输的问题，提供了一种对称的IOG EPON光网络单元用光器件，利用该光器件构成的光模块不仅可以解决光模块IOG上下行对称数据传输的问题，满足大功率、高灵敏度要求，而且还能解决小型化问题、增加设备密度。图I至图3示出了本实用新型对称IOG EPON光网络单元用光器件的一个实施例。其中，图I是该实施例的封装结构示意图，图2是其内部结构示意图，而图3则是其光路原理图。如图I及图2所不，该实施例的光器件包括有金属壳体I，在壳体I内设置有激光器2和光电探测器6。其中，激光器2为IOGbps DFB激光器，而光电探测器6为IOGbps APD0而且，为实现IOG EPON光网络单元对称传输，激光器2的发射速率为
9.95328-10. 7Gbps，光电探测器6的接收速率为9. 95328-10. 7Gbps。在整个可选速率范围内，激光器2的发射速率典型值为10. 3125Gbps,而光电探测器6的接收速率典型值为 10.3125Gbps。激光器2和光电探测器6通过两个波分复用兀件集成在壳体I中，从而在一条光纤上实现10. 3125Gbps、1270nm的光信号发射和10. 3125Gbps、1577nm光信号接收的单纤双向传输。其结构具体来说如下沿激光器2的水平光轴方向依次设置有第一波分复用元件4及光器件的光接口 7，在第一波分复用元件4的一侧设置有第二波分复用元件5及光电探测器6。其中，第一波分复用元件4对第一波段的光波完全透射、对第二波段的光波完全反射，而第二波分复用元件5对第一波段的光波完全反射、对第二波段的光波完全透射。并且，第一波分复用元件4与第二波分复用元件5间的设置角度使得从光接口 7传输至第一波分复用元件4中的第二波段的光波完全反射至第二波分复用元件5，从而确保激光器2发射的第一波段的光波顺利经第一波分复用元件4的透射从光接口 7中输出，而从光接口 7中传输来的外部网络的第二波段的光波顺利经第一波分复用元件4的反射及第二波分复用元件5的透射而被光电探测器6接收。如该实施例的图2所示，为简化光器件结构、保证光信号收发灵敏度，第一波分复用元件4优先选择与激光器2的水平光轴成45°夹角设置。此时，第二波分复用元件5及光电探测器6将依次设置在第一波分复用元件4的上方、且与激光器2的水平光轴相垂直的方向上。为避免光路中被反射回来的发射光信号进入激光器2中而对其发射信号造成干扰，该实施例在激光器2与第一波分复用元件4之间设置了隔离器3，以提高激光器2的发射抗干扰能力。对于对称的IOG EPON网络而言，在ONU端，上述第一波段的光波为1260_1280nm的光波，第二波段的光波为1575-1580nm的光波。整个光器件的组装可采用下述过程首先，将激光器2固定在金属壳体I上。然后，在激光器2的水平光轴方向上依次固定隔离器3、第一波分复用元件4，并在第一波分复用元件4的上方、垂直于激光器2的水平光轴方向上固定第二波分复用兀件5。然后,激光器发射第一波段的光信号,从而将激光器2通过有源耦合方式与光接口 7进行定位，在确定光接口 7的位置后，将光接口 7通过激光焊接方式固定在金属壳体I上。之后，利用光接口7接收外部网络的第二波段的光信号，从而将光电探测器6通过有源耦合方式与第一波分复用元件4及第二波分复用元件5进行定位，然后用绝缘胶8将光电探测器6固定在壳体I上，实现光电探测器6与金属壳体I的绝缘。[0033]在该实施例中，第一波分复用元件4及所述第二波分复用元件5均可以采用滤光片来实现，或者也可以采用其他能够满足所要求的光路传输条件的波分复用元件。激光器2和光电探测器6作为收发光信号的主要组件，为进一步提高光器件发射功率和接收灵敏度，达到标准所要求的高功率链路概算要求，激光器2优选采用焦距典型值为10. Imm的非球透镜DFB激光器来实现，光电探测器6优选采用雪崩光电二极管(APD)来实现。而光接口 7作为光器件的公共输入、输出端口，可以采用SC插拔型或LC插拔型或尾纤型中的任一种，以与外部网络的光口相连接，实现单纤双向传输功能。对于该实施例的光器件，为将其适用于SFP+光模块中，以提高设备密集度,该光器件优选采用小型化封装方式进行封装。
以下结合附图3对上述实施例的光器件的光路原理作一具体描述。如上所述，对于对称的IOG EPON网络中的ONU来说，其发射光信号的波长为1260-1280nm，接收的光信号的波长为1575_1580nm，此外，在EPON网络中还存在有1480-1500nm及1550_1560nm的干扰光波信号。选择每段光波信号段中的典型值,分别为发射光信号中的1270nm、接收光信号的1577nm、干扰光信号中的1490nm及1550nm。下面将以这几个典型波长的光波信号描述上述实施例中的光器件的光路原理。激光器2发射的1270nm波长的光信号，沿水平光轴自左至右传输，首先进入隔离器3，其能量被隔离器3完全通过后，再经过第一波分复用元件4，其能量被第一波分复用元件4也完全透过，然后进入光接口 7后进入外部光网络。由外部光网络串扰进入光器件的1270nm、1490nm、1550nm及1577nm波长的光信号，经光接口 7沿水平光轴先入射到第一波分复用元件4的表面；1270nm的光波的能量被第一波分复用元件4全部透过后，沿水平光轴进入隔离器3，其能量被隔离器3完全吸收，从而避免了串扰进入光器件的1270nm的光波信号对激光器2的发射信号产生干扰，提高器件激光器2的发射抗干扰能力。同时，1490nm、1550nm及1577nm波长的光信号的能量被第一波分复用元件4沿与水平光轴成90度夹角方向全部反射后，向上入射到第二波分复用元件5的表面。其中，1490nm及1550nm波长的光波信号的能量被第二波分复用元件5全部反射，以防止其进入光电探测器6，提高对串扰信号的隔离度；而1577nm波长的接收光波信号的能量被第二波分复用元件5全部透过，进入光电探测器6，实现对光信号的接收。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种对称IOG EPON光网络单元用光器件，包括壳体以及设置在壳体内的激光器和光电探测器，其特征在于，激光器为IOGbps DFB激光器，光电探测器为IOGbps APD ;沿激光器的水平光轴方向依次设置有第一波分复用元件及光器件的光接口，在第一波分复用元件的一侧依次设置有第二波分复用元件及光电探测器；第一波分复用元件对第一波段的光波完全透射、对第二波段的光波完全反射，第二波分复用元件对第一波段的光波完全反射、对第二波段的光波完全透射，且第一波分复用元件与第二波分复用元件间的设置角度，使得从光接口传输至第一波分复用元件中的第二波段的光波完全反射至第二波分复用元件，然后进入到光电探测器。
2.根据权利要求I所述的光器件，其特征在于，所述激光器的发射速率为9.95328-10. 7Gbps，所述光电探测器的接收速率为9. 95328-10. 7Gbps。
3.根据权利要求2所述的光器件，其特征在于，所述激光器的发射速率为10.3125Gbps，所述光电探测器的接收速率为10. 3125Gbps。
4.根据权利要求I所述的光器件，其特征在于，所述第一波段的光波为1260-1280nm的光波，所述第二波段的光波为1575-1580nm的光波。
5.根据权利要求I所述的光器件，其特征在于，所述第一波分复用元件与所述激光器的水平光轴成45°夹角，所述第二波分复用元件及所述光电探测器依次设置在第一波分复用元件的上方、且与激光器的水平光轴相垂直的方向上。
6.根据权利要求5所述的光器件，其特征在于，所述第一波分复用元件及所述第二波分复用元件均为滤光片。
7.根据权利要求I所述的光器件，其特征在于，在所述激光器与所述第一波分复用元件之间还设置有隔离器。
8.根据权利要求I所述的光器件，其特征在于，所述激光器为焦距典型值在7.5-10. Imm的非球透镜DFB激光器。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的光器件，其特征在于，所述壳体为金属壳体，所述光电探测器通过绝缘胶固定在金属壳体上。
10.根据权利要求I所述的光器件，其特征在于，所述光接口为SC插拔型或LC插拔型或尾纤型中的一种。
专利摘要本实用新型公开了一种对称10GEPON光网络单元用光器件，包括壳体以及设置在壳体内的10GbpsDFB激光器和10Gbps雪崩光电探测器APD；沿激光器的水平光轴方向依次设置有第一波分复用元件及光器件的光接口，在第一波分复用元件的一侧依次设置有第二波分复用元件及光电探测器。将本实用新型的光器件应用于对称的10GEPON光网络单元光模块中，能够实现高速光收发一体模块同时对称10Gbps上行发射和10Gbps下行接收的功能，解决不能提供上行10Gbps服务和下行10Gbps接收灵敏度不足的问题。
文档编号H04B10/40GK202773030SQ20122044418
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者宋琛 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司