专利名称：Plc型单纤双向三端口组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于FTTP (Fiber to the premises)系统单光纤双向传 输的三端口组件(第一端口——光发射组件TOSA、第二和第三端口为两个光 接收组件ROSA)，尤其涉及一种平面光波导型PLC (Planar Light Circuit)型 单纤双向三端口组件。
技术背景目前，普通采用的单纤双向三端口组件如图1所示，单纤双向三端口组 件10，包括 一用于输入输出进行双向传输的单光纤连接头12;作为第一端口的突发光发射组件TOSA 11;作为第二端口的数字模式第一光接收组件ROSA 13;作为第三端口的模拟模式的第二光接收组件ROSA 14;第一滤波片15和 第二滤波片16。单光纤连接头12输入第二和第三光信号入1、入2，光信号X 1由第一滤波片15全反射后由第一光接收组件ROSA 13接收，光信号入2经 第一滤波片15透射后再经第二滤波片16反射后由第二光接收组件ROSA 14 接收。同时，光发射组件TOSA 11发射第一光信号入3经两滤波片15、 16透 射后由单光纤连接头12输出。该结构的单纤双向三端口组件结构采用的是将 分立元件式的TO-CAN封装的激光器和光接收器以及薄膜滤波器封装在结构较 复杂的金属底座中，结果导致整个单纤双向三端口组件的结构体积较大，做 工复杂，成本高。为了克服以上缺点，中国专利申请号200410063437. 6公开了如图2所示 出的PLC型单纤双向三端口组件100，包括 一平面光波导硅基平台110; — 单光纤120; —第一光接收器RX1 130; —第二光接收RX2 140; —第一沟槽 114; 一第一薄膜滤波器150; —第二沟槽115 —第二薄膜滤波器160; —光发射器Tx 170。第一沟槽114和第二沟槽115设置于硅基平台110的表面， 第一滤波器和第二滤器分别通过胶粘贴固定于第一沟槽114和第二沟槽115 内。该结构的单纤双向三端口组件100将光发射器、光接收器和薄膜滤波器 全部集成于一个PLC芯片的表面，其工作原理如下1) 、当第一下行光信号入1通过单光纤120耦合输入至硅基平台110，经 光波导111传输至第一滤波器150全反射后，经光波导112传输至第一光接 收器Rxl 130接收，并将该光信号A1转换成电信号输出。2) 、当第二下行光信号入2通过单光纤120耦合输入至硅基平台110，经 光波导111传输至第一滤波器150全透射后，再入射至第二滤波器160由其 全反射后经光波导113传输至第二光接收器Rx2 140接收，并将该下行光信号 入2转换成电信号输出。3) 、由光发射器Tx 170发射的上行光信号入3经光波导116先后传输至 第二和第一滤波器160)、 150并由其全透射后，再经光波导111传输至单光 纤120输出。但是，该集成式的PLC型单纤双向三端口组件的硅基平台表面需制作两个 容纳滤波器的沟槽，且滤波器与沟槽通过胶粘贴，操作不便，生产成本较高， 同时，由于两个滤波器的反射和透射信号引起的误差，还会产生两个光接收 器的光隔离度差以及光信号的串扰。
发明内容为克服以上缺点，本实用新型提供一种结构体积小，制作成本低的PLC 型单纤双向三端口组件。为达到以上发明目的，本实用新型采用如下技术方案 一种PLC型单纤 双向三端口组件，包括 一用于双向传输的单光纤， 一平面光波导硅基平台， 该平台表面设有一 PLC型分波/合波器及一 PLC型1X 2分波器，所述PLC型 分波/合波器的一端设有用于光信号双向传输光波导与单光纤的输入端耦合， 另一端设有输出光波导和输入光波导；所述PLC型1X2分波器的输入端与所 述PLC型分波/合波器的输出光波导耦合，其输出端设有两路输出光波导；硅 基平台表面贴装固定一第一光接收芯片、 一第二光接收芯片和一光发射芯片； 所述单光纤输入第一、第二光信号A 1、入2经双向传输光波导输入至PLC型 分波/合波器分波，并由其输出光波导输入至PLC型1X2分波器，将第一、 第二光信号A 1、 A 2分光后分别经两路输出光波导输入至第一光接收芯片、 第二光接收芯片接收；所述光发射芯片发射第三光信号A 3由所述PLC型分波 /合波器的输入光波导输入后合波，经双向传输光波导耦合至单光纤输出。所述第一光接收芯片为一模拟光接收芯片，所述第二光接收芯片为一数 字光接收芯片，所述光发射芯片为一数字光发射芯片。所述第一光接收芯片和第二光接收芯片还分别设有滤波器。所述硅基平台表面位于第一光接收芯片和第二光接收芯片之间开设有一 隔离沟槽。由于上述结构的硅基平台表面设有一体成型的PLC型分波/合波器和PLC 型1X2分波器，且第一光接收芯片、第二光接收芯片和一光发射芯片采用表 面贴装技术固定于硅基平台表面。使整个组件的制作工艺简单，结构体积小，光串扰小，成本低，适于批量化生产。
图1表示现有技术采用分立元组件构成的单纤双向三端口组件。图2表示现有技术的PLC型单纤双向三端口组件。 图3表示本实用新型的PLC型单纤双向三端口组件。 最佳实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。如图3所示的PLC型单纤双向三端口组件200,包括 一用于双向传输 的单光纤220; —平面光波导硅基平台210，该平台表面设有一 PLC型分波/ 合波器230及一 PLC型1X 2分波器240,所述PLC型分波/合波器230的一端 设有用于光信号双向传输光波导211与单光纤220的输入端耦合，另一端设 有输出光波导212和输入光波导215;所述PLC型1X2分波器240的输入端 与所述PLC型分波/合波器230的输出光波导212耦合，其输出端设有两路输 出光波导213、 214;硅基平台210表面贴装固定一第一光接收芯片250、 一 第二光接收芯片260和一光发射芯片270;所述单光纤220输入第一、第二光 信号A 1、入2经双向传输光波导211输入至PLC型分波/合波器230分波，并 由其输出光波导212输入至PLC型1X2分波器240进行分波，将第一、第二 光信号入l、入2分光后分别经两路输出光波导213、 214输入至第一光接收芯 片250、第二光接收芯片260接收；所述光发射芯片270发射第三光信号入3 由所述PLC型分波/合波器230的输入光波导215输入后合波，该第三光信号 入3经双向传输光波导211耦合至单光纤220输出。其中，入l表示下行模拟
视频光信号，第一光接收芯片250为一模拟光接收芯片；入2表示下行数字数 据光信号，第二光接收芯片260为一数字光接收芯片；A3表示上行发射数字 数据光信号，光发射芯片270为一数字光发射芯片。PLC型分波/合波器230 和PLC型1X2分波器240均直接通过半导体工艺形成于硅基平台210表面。 另外，第一光接收芯片250、第二光接收芯片260和光发射芯片270均通过表 面贴装技术固定在硅基平台210表面。为了降低下行模拟视频光信号A 1和数 字数据光信号A2的光串扰，第一光接收芯片250、第二光接收芯片260还分 别设有滤波器251、 261，以保证两接收器所接收的光信号不受干扰。同时， 由于PLC型1X2分波器240的两个输出光波导213、 214的波导间物理距离 很小的原因，在PLC芯片表面玻璃介质层或多或少还存在一定程度的光泄漏， 这样仍然存在一定程度的光串扰现象，为了解决这一问题，将位于第一光接 收芯片250、第二光接收芯片260之间的硅基平台210表面开设一隔离沟槽 280，能有效降低组件的光串扰。由于本实用新型的PLC型单纤双向三端口组件结构简单，体积小，制作 成本低，性能好，适合批量化生产。
权利要求1、一种PLC型单纤双向三端口组件(200)，其特征是，包括一用于双向传输的单光纤(220)；一平面光波导硅基平台(210)，该平台表面设有一PLC型分波/合波器(230)及一PLC型1×2分波器(240)，所述PLC型分波/合波器(230)的一端设有用于光信号双向传输光波导(211)与单光纤(220)的输入端耦合，另一端设有输出光波导(212)和输入光波导(215)；所述PLC型1×2分波器(240)的输入端与所述PLC型分波/合波器(230)的输出光波导(212)耦合，其输出端设有两路输出光波导(213)、(214)；硅基平台(210)表面贴装固定一第一光接收芯片(250)、一第二光接收芯片(260)和一光发射芯片(270)；所述单光纤(220)输入第一、第二光信号λ1、λ2经双向传输光波导(211)输入至PLC型分波/合波器(230)分波，并由其输出光波导(212)输入至PLC型1×2分波器(240)进行分波，将第一、第二光信号λ1、λ2分光后分别经两路输出光波导(213)、(214)输入至第一光接收芯片(250)、第二光接收芯片(260)接收；所述光发射芯片(270)发射第三光信号λ3由所述PLC型分波/合波(230)的输入光波导(215)输入后合波，经双向传输光波导(211)耦合至单光纤(220)输出。
2、 根据权利要求1所述的PLC型单纤双向三端口组件(200)，其特征是， 所述第一光接收芯片(250)为一模拟光接收芯片，所述第二光接收芯片(260) 为一数字光接收芯片，所述光发射芯片(270)为一数字光发射芯片。
3、 根据权利要求1或2所述的PLC型单纤双向三端口组件(200)，其特 征是，所述第一光接收芯片(250)和第二光接收芯片(260)还分别设有滤波器(251)、 (261)。
4、根据权利要求3所述的PLC型单纤双向三端口组件(200)，其特征是， 所述硅基平台(210)表面位于第一光接收芯片(250)和第二光接收芯片(260) 之间开设有一隔离沟槽(280)。
专利摘要本实用新型提供一种PLC型单纤双向三端口组件，包括一单光纤；一平面光波导硅基平台，该平台表面设有一PLC型分波/合波器及一PLC型1×2分波器，硅基平台表面贴装固定有第一光接收芯片、第二光接收芯片和一光发射芯片，所述单光纤输入第一、第二光信号λ1、λ2经PLC型分波/合波器分波后输入至PLC型1×2分波器，将第一、第二光信号λ1、λ2分光后分别经两路输出光波导输入至第一光接收芯片、第二光接收芯片接收；所述光发射芯片发射第三光信号λ3由所述PLC型分波/合波器的输入光波导输入合波，由双向传输光波导耦合至单光纤输出。采用该结构的PLC型单纤双向三端口组件结构简单，体积小，适合批量化生产。
文档编号G02B6/12GK201051158SQ20072012115
公开日2008年4月23日 申请日期2007年7月2日 优先权日2007年7月2日
发明者胡思强, 钟枞洲 申请人:深圳新飞通光电子技术有限公司