一种单纤双向传输装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单纤双向传输装置，包括：基座，所述基座的水平一侧设有插芯适配器，其水平另一侧设有激光器，并且，在垂直的一侧设有光接收器，所述基座内部还设有一滤光片。所述激光器发射的光信号经所述滤光片后，透射的光信号进入所述插芯适配器中，外部光信号由所述插芯适配器进入后，经所述滤光片反射后由光接收器接收。该实用新型装置能并排紧凑的放入满足SFP-MSA标准协议的外壳中，以满足其在CSFP模块中的应用。
【专利说明】一种单纤双向传输装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种单纤双向传输装置，主要进行电-光，光-电转换，是应用于 以太网、光纤通道和存储区域网络等领域CSFP光模块的核心器件。
【背景技术】
[0002] 随着光纤到户、全光网络等热点应用的兴起及对光模块低成本、高链路容量的进 一步需求，目前应用较广泛的光模块类型是小型化可热插拔（SFP)模块系列产品已无法满 足，紧凑化小型化可热插拔（CSFP)模块便应运而生。
[0003] 由于CSFP为BIDI SFP由单通道双向传输增加至双通道四向传输演变而来，SFP的 核心部件单纤双向组件由lpcs增加到2pcs，而所放置的外壳其外部尺寸要满足SFP-MSA协 议要求，保持不变，因此常规的单纤双向组件尺寸过大无法在CSFP中使用。 实用新型内容
[0004] 本实用新型通过将单纤双向组件外形尺寸缩小至现有标准的3/4,使现在流行的 SFP工业封装模块由单通道增加到双通道，以达到降低光模块产品成本、提高光模块链路容 量的目的。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0006] 一种单纤双向传输装置，包括：基座，所述基座的水平一侧设有插芯适配器，其水 平另一侧设有激光器，并且，在垂直的一侧设有光接收器，所述基座内部还设有一滤光片。 所述激光器发射的光信号经所述滤光片后，透射的光信号进入所述插芯适配器中，外部光 信号由所述插芯适配器进入后，经所述滤光片反射后由光接收器接收。
[0007] 优选的，所述滤光片平面与光轴的倾角为47°。
[0008] 优选的，在光接收器中还设有一隔离发射光信号的滤光片。
[0009] 优选的，所述光接收器的焦距小于1. 6mm。
[0010] 优选的，所述激光器与基座采用搭接焊方式焊接。
[0011] 优选的，所述插芯适配器端面增镀增透膜。
[0012] 本实用新型采取了上述方案以后，由于基座内仅设一个滤光片，且激光器与基座 采用搭接焊的方式进行焊接，由此，将单纤双向组件的外形尺寸缩小至现有标准的3/4,该 实用新型装置能并排紧凑的放入模块外壳中，以满足其在CSFP中的应用。
[0013] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过 在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加 明确。
[0015] 图1是本实用新型单纤双向传输装置的结构示意图；
[0016] 图2是现有技术的基座的结构不意图；
[0017] 图3是本实用新型单纤双向传输装置的基座的结构示意图；
[0018] 图4是本实用新型单纤双向传输装置的接收端光路示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。
[0020] 具体来说，如图1、2、3、4所示，本实用新型的具体实施方案为：构建一种单纤双向 传输装置，包括激光器1、光接收器2、47度滤光片3、基座4、插芯适配器5。其中，所述激光 器1发射的光信号经所述滤光片3后，透射的光信号进入所述插芯适配器5 ;外部光信号由 所述插芯适配器5进入后，经所述滤光片3反射后由光接收器接收，由此在一根光纤内实现 双向传输。
[0021] 实施例中，所述滤光片平面与光轴的倾角为47°。
[0022] 优选的，在光接收器中还设有一隔离发射光信号的滤光片。
[0023] 优选的，所述光接收器的焦距小于1. 6mm。
[0024] 优选的，所述激光器与基座采用搭接焊方式焊接。
[0025] 优选的，所述插芯适配器端面增镀增透膜。
[0026] 也就是说，常规单纤双向组件基座内需装载45°滤光片和0°滤光片两种滤光 片，以降级发射波长和接收波长两者间的串扰。
[0027] 在本实用新型中，在光接收器保持T046封装模式下将0°滤光片安装至光接收器 内，基座内只安装47°滤光片。
[0028] 由于基座内少了 0°滤光片的装载，基座高度可以从7. 2mm将至5. 7mm，简化了内 部结构，降低了机加工难度。
[0029] 并且，实施例中，通过使用高灵敏度短焦距光接收器使其相对基座底面的高度降 至 6. 7±0. 2mm
[0030] 例如，常规光接收器焦距为2. 7mm，灵敏度为< -26dBm，耦合后组件成品接收端高 度为8. 3±0· 2臟。
[0031] 在本实用新型中，为与新设计基座相匹配，使用的光接收器焦距降至〈1.6_，灵敏 度增至< -31dBm，耦合过程中在保证灵敏度< -26dBm的情况下可有效降低光接收器高度， 奉禹合后组件成品接收端高度可由常规8. 3 ±0. 2mm降至6. 7 ±0. 2mm。
[0032] 此外，激光器与基座焊接采用搭接焊使基座侧向宽度缩窄至5. 6_。
[0033] 例如，常规激光器由于采用穿透焊，管芯套外径需大于发射管芯外径（5. 6_)，因 此管芯套外径最小值需在6. 2mm以上。管芯套需与基座焊接且采用管芯耦合方式，因此基 座侧向宽度需> 6. 2mm，常规运用过程中即采用6. 2mm。
[0034] 在本实用新型中，由于采用搭接焊，使得管芯套外径需与管芯外径完全一致，即为 5. 6_，因此基座侧向宽度也相应的降至5. 6_。（本实用新型中，管芯套与基座为一体结 构，即基座中已包含管芯套。）
[0035] 并且，本实用新型通过采用插芯耦合方式、透镜及插芯端面增加增透膜、45°滤光 片改为47°滤光片等方式降低耦合难度 ：
[0036] 由于基座体积的变小，预留给激光器耦合的空间已非常狭小，按常规单纤双向组 件采用激光器稱合方式已非常困难。而新设计基座高5. 7_，侧宽5. 6_，相对于外径只有 2. 5_的插芯适配器来说已绰绰有余，可顺畅完成耦合动作。
[0037] 此外，在实施例中，在透镜及插芯端面镀增透膜，该增透膜为五层，从镀膜基材开 始的底层膜到顶层膜依次为：二氧化硅、五氧化二钽、二氧化硅、五氧化二钽、二氧化硅，其 中二氧化硅的层厚为180?192nm，五氧化二钽层厚为130?140nm。经验证，本实用新型 在透镜及插芯端面镀增透膜，可将透过率提高4%以上，降低耦合难度。
[0038] 此外，通常的陶瓷插芯适配选用8°的斜面倾角，这是根据符合G652协议的单模 光纤其临界角度来设定的。基座内起半透半反作用的滤光片在常规组件中呈45°放置，但 由于插芯适配选用8°的斜面倾角，光线并不是沿水平线出射，这也导致经过滤光片反射之 后并不是垂直进入光接收器，因此加大了接收端的耦合难度。
[0039] 如图4所示，根据光线折射定律：光纤内部光线进入到基座内并经滤波片反射进 入ro的过程如上图所示：设光纤内部光线与端面法线夹角为Θ 1，出射光线与法线夹角为 Θ 2,光纤纤芯折射率nl和空气折射率n2分别为1. 4677和1，根据折射定律，则：
[0040] Sin Θ l*nl = Sin θ 2*η2
[0041] 已知 nl = 1· 4677 ;η2 = 1 ; θ 1 = 8°
[0042] 贝丨J θ 2 = 11. 8。?12。
[0043] 由平行定理可知Θ3 = Θ2_Θ1?4°
[0044] 由于光接收器位于垂直方向，因此最后的入射光同应为垂直方向，才能达到耦合 效率最大化。由此根据光线反射定律及几何原理可知：
[0045] 滤光片倾斜角度 Θ = (90° + Θ 3)/2 ~ 47°
[0046] 根据以上原理，本实用新型装置滤光片由45°改为47°可有效提高接收端耦合 效率，降低耦合难度。
[0047] 本实用新型的有益效果如下：
[0048] 1.单纤双向组件外形尺寸长宽高分别将至17±0. 1mm，5. 6mm，6. 7±0. 2_
[0049] 2.降低光模块产品成本，提高光模块链路容量。
[0050] 本专利要保护的技术关键点：
[0051] 1.通过使用定制内含隔离发射光信号滤光片的光接收器使基座高度降至5. 7_。
[0052] 2.通过使用高灵敏度短焦距光接收器使其相对基座底面的高度降至6. 7±0. 2mm
[0053] 3.激光器与基座焊接采用搭接焊使基座侧向宽度缩窄至5. 6_。
[0054] 4.通过采用插芯耦合方式、透镜及插芯端面增加增透膜、45°滤光片改为47°滤 光片等方式降低耦合难度。
[0055] 最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本 实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员 来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种单纤双向传输装置，其特征在于，包括：基座，所述基座的水平一侧设有插芯适 配器，其水平另一侧设有激光器，并且，在垂直的一侧设有光接收器，所述基座内部还设有 一滤光片，所述激光器发射的光信号经所述滤光片后，透射的光信号进入所述插芯适配器 中，外部光信号由所述插芯适配器进入后，经所述滤光片反射后由光接收器接收。
2. 根据权利要求1所述的单纤双向传输装置，其特征在于，所述滤光片平面与光轴的 倾角为47°。
3. 根据权利要求1或2所述的单纤双向传输装置，其特征在于，在光接收器中设有一隔 离发射光信号的滤光片。
4. 根据权利要求1所述的单纤双向传输装置，其特征在于，所述光接收器的焦距小于 L 6mm〇
5. 根据权利要求1所述的单纤双向传输装置，其特征在于，激光器与基座采用搭接焊 方式焊接。
6. 根据权利要求1所述的单纤双向传输装置，其特征在于，激光器与插芯适配器的光 学奉禹合方式为激光器固定，插芯移动的稱合方式。
7. 根据权利要求1所述的单纤双向传输装置，其特征在于，所述插芯适配器端面镀有 增透膜。
【文档编号】G02B6/42GK203870297SQ201420212062
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】邱晓建, 王远 申请人:深圳思达光电通信技术有限公司