一种带分波/合波的SFP模块的制作方法

本发明涉及光通信器件设计制造领域，尤其涉及一种带分波/合波的SFP模块。

背景技术：

在GPON向XGPON演进过程中，当现有部分GPON用户替换为XGPON终端时，会出现GPON向XGPON共存于同一ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）网络的情况。由于GPON和XGPON使用的上下行波长不同，此时需要在ODN中靠近OLT（optical line terminal，光线路终端）侧增加WDM器件将GPON和XGPON的工作波长分离到不同PON端口。

WDM器件需要安装在ODF(Optical Distribution Frame，光纤配线架)机架上，目前主要形态为机架式或盒式，体积大，需要在GPON网络建设时就要为WDM器件预留安装位置。而且，机架式或盒式WDM器件会增加ODN(ODN是基于PON设备的FTTH光缆网络)网络中的活动连接器数量，导致ODN线路衰耗增加。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种带分波/合波的SFP模块，把传统WDM器件功能集成到SFP模块中，取消ODF机架上的WDM机箱，使ODF 机架上可以安装更多的SFP模块，降低系统成本外，大大提高ODF 机架的宽带容量。

本发明采用的技术方案如下：

一种带分波/合波的SFP 模块，包含有主SFP模块、一个相对于主SFP模块位置可调节的副SFP模块；所述的主SFP模块包含一分波/合波器件、主BOSA器件；所述的副SFP模块包含副BOSA器件；所述的分波/合波器件包含输入光纤、分波片、光路支架插芯、输出光纤一、输出光纤二；

所述光路支架插芯的侧面开设有缺口，分波片设置在缺口中，输入光纤设置在光路支架插芯的输入端内孔中且与分波片通过空间光耦合相连通，输出光纤一设置在光路支架插芯的输出端内孔中，输出光纤一的一端与主BOSA器件光耦合相连通，输出光纤一的另一端与分波片通过空间光耦合相连通；输出光纤二的一端与分波片通过空间光耦合相连通，输出光纤二的另一端与副BOSA器件相连通。

其中，所述的分波/合波器件还包括准直套筒，所述输入光纤作为主SFP模块的光口并与光路支架插芯、分波片一并设置在准直套筒中。

其中，所述分波/合波器件还包括分波/合波器件外壳、准直套筒外套；

所述分波/合波器件外壳包含第一内孔、通光孔、防转凸台、内孔台阶面、输出端面；

所述准直套筒外套包含外圆面、后端面、让位缺口；

所述准直套筒包含防转缺口；

所述准直套筒外套的外圆面穿入第一内孔中，后端面与内孔台阶面对齐，防转凸台在圆周方向上设置在让位缺口中；所述准直套筒安装在分波/合波器件外壳与准直套筒外套围成的空间内，且防转凸台正好处于防转缺口的中间，使准直套筒与分波/合波器件外壳在圆周方向不能发生转动；所述的防转凸台设置在分波/合波器件外壳圆周方向且与分波/合波器件外壳的输出端面的中心线、通光孔的中心线平行，光路支架插芯的缺口正对于准直套筒的防转缺口；所述的输出光纤二安装于通光孔中，依次通过准直套筒外套的让位缺口、准直套筒的防转缺口与光路支架插芯上安装的分波片实现空间光耦合。

其中，所述主SFP模块还包括拉环组件A、卡扣、滑块A、主PCB、盖板A及螺钉；所述分波/合波器件与主BOSA器件光耦合后，准直套筒外套的外圆面穿过卡扣的内孔，使分波/合波器件、主BOSA器件与卡扣组成一个整体，此整体安装于底壳A的固定槽中，在底壳A的腔体内部通过主BOSA器件的电引脚与主PCB上的焊盘通过软质电路板实现电连接；盖板A通过螺钉与底壳A固定连接为一体；盖板A包含一台阶槽，拉环组件A安装于台阶槽后侧，并通过螺钉与底壳A连接为一体；滑块A安装于盖板A的台阶槽与拉环组件A围成的空间里，以上组成主SFP模块。

其中，所述副SFP模块还包括拉环组件B、滑块B、副PCB、盖板B及螺钉；所述的副BOSA器件安装于底壳B的固定槽中，在底壳B的内部腔体内，副BOSA器件通过电引脚与副PCB的焊盘通过软质电路板实现电连接；盖板B通过螺钉与底壳B固定连接为一体；盖板B包含一台阶槽，拉环组件B安装于台阶槽后侧，拉环组件B通过螺钉与底壳B连接为一体，滑块B安装于盖板B的台阶槽与拉环组件B围成的空间里，以上组成副SFP模块。

其中，所述带分波/合波的SFP 模块还包括两个限位螺钉；所述主SFP模块还包括底壳A；所述的副BOSA器件还包括底壳B；所述底壳A上设置一外置轨道，外置轨道的两端分别设置一个螺纹孔；所述副SFP模块的底壳B上设置一滑槽，所述外置轨道与滑槽相配合实现副SFP模块在主SFP模块平行方向上的滑动，两个限位螺钉分别安装于外置轨道两端的螺纹孔中，并凸出于外置轨道的轨道上表面，使副SFP模块在主SFP模块的平行方向上的滑动区域限制在两个限位螺钉之间；且所述滑槽与外置轨道在主SFP模块垂直方向上留有配合间隙以实现副SFP模块在主SFP模块垂直方向上的微调。

其中，所述外置轨道设置有轨道出纤孔，所述的底壳A设置有底壳A出纤孔；所述滑槽设置有滑槽内孔，所述的底壳B设置有底壳B出纤槽；所述分波/合波器件的输出光纤二依次穿过底壳A出纤孔、轨道出纤孔，并穿过滑槽内孔、底壳B出纤槽与副BOSA连通。

其中，所述主SFP模块与副SFP模块通过输出光纤二实现光路互联，实现副SFP模块相对于主SFP 模块360度的旋转与更长距离的位置调节。

其中，所述的主SFP模块的外置轨道是一种限位机构，是方形导轨、椭圆导轨、梯形导轨、燕尾形导轨、三角形导轨或者多边形导轨中的任一种。

其中，所述带分波/合波的SFP模块的光路是可逆的。

本发明具有以下优点：

1.WDM 器件功能集成到SFP模块内部，使系统整体成本大幅下降，并减少器件之间的对接损耗。

2.相较于传统的WDM器件和模块体积更小，维护方便。

3.相对于主SFP模块可以活动的副SFP模块在有限的范围内可以上下、前后移动调节，以能适配兼容相邻SFP笼子插口的位置误差，满足插到位和能顺畅解锁要求。

4. 所述主SFP模块与副SFP模块通过输出光纤二实现光路互联，实现副SFP模块相对于主SFP 模块360度的旋转与更长距离的位置调节。

附图说明

图1：带分波/合波的SFP模块结构图。

图2：带分波/合波的SFP模块爆炸图。

图3：分波/合波器件结构图。

图4：光路支架插芯结构图。

图5：准直套筒结构图。

图6：分波/合波器件外壳结构图。

图7：准直套筒外套结构图。

图8：底壳A结构图。

图9：底壳B结构图。

图10：底壳B背面结构图。

图11：带分波/合波的SFP模块的实施案例示意图。

图12：主BOSA与分波/合波器件组装剖面图。

其中：

1:主SFP模块； 2:副SFP模块； 3:限位螺钉；

4:底壳A； 5:底壳B； 6：副BOSA器件；

7: 分波/合波器件； 8：主BOSA器件； 9：拉环组件A；

10:卡扣 ； 12：滑块A； 13:盖板A；

14:主PCB； 15:拉环组件B； 16:滑块B；

17:副PCB； 18:盖板B； 19：螺钉；

4-1: 外置轨道；

4-1-1；轨道上表面； 4-1-2：螺纹孔； 4-1-3：轨道出纤孔；

4-2：底壳A出纤孔；

5-1:滑槽；

5-1-1：滑槽端面； 5-1-2：滑槽内孔；

5-2：底壳B出纤槽；

7-1：光路支架插芯；

7-1-1：外圆面； 7-1-2：输入端内孔； 7-1-3：输出端内孔；

7-1-4：缺口； 7-1-5：输入端面； 7-1-6：输出端面；

7-2：分波/合波器件外壳；

7-2-1：第一内孔； 7-2-2：第一台阶面； 7-2-3：通光孔；

7-2-4：第二台阶面； 7-2-5：防转凸台； 7-2-6：输入端面；

7-2-7：内孔台阶面； 7-2-8：第二内孔； 7-2-9：输出端面；

7-3：输出光纤二；

7-4：分波片；

7-5：准直套筒外套；

7-5-1：套筒内孔； 7-5-2：前档面； 7-5-3：外圆面；

7-5-4：定位凸台； 7-5-5：后端面； 7-5-6：让位缺口；

7-5-7：插芯内孔；

7-7：准直套筒；

7-7-1：防转缺口； 7-7-2：内孔； 7-7-3：外圆面；

7-8：输入光纤；

7-9：输出光纤一；

英文缩写解释：

SFP—SMALL FORM PLUGGABLE，小型可插拔；

BOSA—Bi-Directional Optical Sub-Assembly，光发射接收组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2所示,本发明所述的一种带分波/合波的SFP模块，包含有主SFP模块1、一个相对于主SFP模块1位置可调节的副SFP模块2；所述的主SFP模块1包含一分波/合波器件7、主BOSA器件8；所述的副SFP模块2包含副BOSA器件6；所述的分波/合波器件7包含输入光纤7-8、分波片7-4、光路支架插芯7-1、输出光纤一7-9、输出光纤二7-3；

光路支架插芯7-1的侧面开设有缺口7-1-4，分波片7-4设置在缺口7-1-4中，输入光纤7-8设置在光路支架插芯7-1的输入端内孔7-1-2中且与分波片7-4通过空间光耦合相连通，输出光纤一7-9设置在光路支架插芯7-1的输出端内孔7-1-3中，输出光纤一7-9的一端与主BOSA器件8光耦合相连通，输出光纤一7-9的另一端与分波片7-4通过空间光耦合相连通；输出光纤二7-3的一端与分波片7-4通过空间光耦合相连通，输出光纤二7-3的另一端与副BOSA器件6相连通。

可见，分波/合波器件7的输入光纤7-8接收到光信号后，光信号通过输入光纤7-8进入分波/合波器件7中，分波/合波器件7将光信号变成两种不同波长的光信号分别由输出光纤一7-9和输出光纤二7-3输出。输出光纤一7-9与主SFP模块1的主BOSA器件8光耦合相连通，输出光纤二7-3与副SFP模块2的副BOSA器件6相连通。本发明将WDM 器件功能集成到SFP模块内部，使系统整体成本大幅下降，并减少器件之间的对接损耗。相较于传统的WDM器件和模块体积更小，维护方便。

参见图1、2所示，主SFP模块1包含一分波/合波器件7、主BOSA器件8、底壳A4、拉环组件A9、卡扣10、滑块A12、主PCB14、盖板A13及螺钉19；所述的分波/合波器件7与主BOSA器件8光耦合后，分波/合波器件7的准直套筒外套7-5的外圆面穿过卡扣10的内孔，使分波/合波器件7、主BOSA器件8与卡扣10组成一个整体，此整体安装于底壳A4的固定槽中，在底壳A4的腔体内部通过主BOSA器件8的电引脚与主PCB14上的焊盘通过软质电路板实现电连接；盖板A13通过螺钉19与底壳A4固定连接为一体；所述盖板A13包含一台阶槽，拉环组件A9安装于台阶槽后侧，并通过螺钉与底壳A4连接为一体。滑块A12安装于盖板A13的台阶槽与拉环组件A9围成的空间里。当拉环组件A9中的拉环转动时，带动滑块A12在盖板A13的台阶槽中移动，以实现主SFP模块1的解锁功能。

参见图1、2所示，副SFP模块2包含副BOSA器件6、底壳B5、拉环组件B15、滑块B16、副PCB17、盖板B18及螺钉19；所述的副BOSA器件6安装于底壳B5的固定槽中，在底壳B5的内部腔体内，副BOSA器件6通过电引脚与副PCB17的焊盘通过软质电路板实现电连接；盖板B18通过螺钉19与底壳B5固定连接为一体；盖板B18包含一台阶槽，拉环组件B15安装于台阶槽后侧，并通过螺钉与底壳B5连接为一体。滑块B16安装于盖板B18的台阶槽与拉环组件B15围成的空间里。当拉环组件B15中的拉环转动时，带动滑块B16在盖板B18的台阶槽中移动，以实现副SFP模块2的解锁功能。

对于主SFP模块1与副SFP模块2有两种优选的连接方式，如下：

作为一种优选的实施方式，参见图8、9、10，所述带分波/合波的SFP 模块还包括两个限位螺钉3；所述的主SFP模块1的底壳A4上设置一外置轨道4-1，外置轨道4-1的两端分别设置一个螺纹孔4-1-2；所述副SFP模块2的底壳B5上设置一滑槽5-1，所述外置轨道4-1与滑槽5-1相配合实现副SFP模块2在主SFP模块1平行方向上的滑动，两个限位螺钉3分别安装于外置轨道4-1两端的螺纹孔4-1-2中，并凸出于外置轨道4-1的轨道上表面4-1-1一定高度，使副SFP模块2在主SFP模块1的平行方向上的滑动区域限制在两个限位螺钉3之间；且所述滑槽5-1与外置轨道4-1在主SFP模块1垂直方向上留有配合间隙以实现副SFP模块2在主SFP模块1垂直方向上的微调。图8与图9所示，所述的外直轨道4-1设置有轨道出纤孔4-1-3，所述的底壳A4设置有底壳A出纤孔4-2；所述的滑槽5-1设置有滑槽内孔5-1-2，所述的底壳B4设置有底壳B出纤槽5-2；所述的分波/合波器件7的输出光纤二7-3的一端与分波片7-4通过空间光耦合相连通；输出光纤二7-3的另一端依次穿过底壳A出纤孔4-2、轨道出纤孔4-1-3，并穿过滑槽内孔5-1-2，底壳B出纤槽5-2与副BOSA6连接而实现输出光纤二7-3与副BOSA器件6的光连通。相对于主SFP模块1可以活动的副SFP模块在2有限的范围内可以上下、前后移动调节。

作为另一种优选的实施方式，参见图11,主SFP模块1与副SFP模块2通过输出光纤二7-3实现光路连接，而不需要主SFP模块1上的外置轨道4-1与副SFP模块2上的滑槽5-1，实现副SFP模块2相对于主SFP 模块1可以进行360度的旋转与更长距离的位置调节。

如图3所示,所述的分波/合波器件7包含分波/合波器件外壳7-2、输入光纤7-8，分波片7-4、光路支架插芯7-1、准直套筒7-7、准直套筒外套7-5、输出光纤一7-9、输出光纤二7-3；所述输入光纤7-8作为主SFP模块1的光口并与光路支架插芯7-1、分波片7-4一并设置在准直套筒7-7中。所述的分波/合波器件7的输入光纤7-8接收到光信号后，光信号通过输入光纤7-8进入分波/合波器件7中，分波后变成两种不同波长的光信号分别由输出光纤一7-9和输出光纤二7-3输出。如图4所示，所述光路支架插芯7-1包含外圆面7-1-1、输入端内孔7-1-2，输出端内孔7-1-3、缺口7-1-4、输入端面7-1-5、输出端面7-1-6；如图5所示，所述的输入光纤7-8设置在光纤支架插芯7-1的输入端内孔7-1-2中；所述的分波片7-4设置在缺口7-1-4中；输入光纤7-8的一端与分波片7-4通过空间光耦合相连通；输入光纤7-8的另一端与光路支架插芯7-1的输入端面7-1-5对齐后作为主SFP模块1的光口。如图3与图11所示,所述的分波/合波器件7的输出光纤一7-9设置在光路支架插芯7-1的内孔7-1-3中，输出光纤一7-9的一端与分波片7-4通过空间光耦合相连通，输出光纤一7-9的另一端与主SFP模块1的主BOSA器件8光耦合相连通。

如图5所示，所述准直套筒7-7包含防转缺口7-7-1、内孔7-7-2、外圆面7-7-3。所述光路支架插芯7-1，分波片7-4，输入光纤7-8，输出光纤一7-9组成的整体通过光路支架插芯7-1的外圆面7-1-1配合安装于在准直套筒7-7的内孔7-7-2中。

如图6所示，所述的分波/合波器件外壳7-2包含第一内孔7-2-1、第一台阶面7-2-2、通光孔7-2-3、第二台阶孔7-2-4、防转凸台7-2-5、第二内孔7-2-8、输入端面7-2-6、内孔台阶面7-2-7、输出端面7-2-9；

如图7所示，所述准直套筒外套7-5包含套筒内孔7-5-1、前档面7-5-2、外圆面7-5-3、定位凸台7-5-4、后端面7-5-5、让位缺口7-5-6、插芯内孔7-5-7.

所述的准直套筒外套7-5的外圆面7-5-3穿入分波/合波器件外壳7-2的第一内孔7-2-1中，后端面7-5-5与内孔台阶面7-2-7对齐，防转凸台7-2-5在圆周方向上设置在准直套筒外套7-5的让位缺口7-5-6中。所述准直套筒7-7安装在分波/合波器件外壳7-2与准直套筒外套7-5围成的空间内，且防转凸台7-2-5正好处于防转缺口7-7-1的中间，使准直套筒7-7与分波/合波器件外壳7-2在圆周方向不能发生转动。所述的防转凸台7-2-5设置在分波/合波器件外壳7-2圆周方向且与分波/合波器件外壳7-2的输出端面7-2-9的中心线、通光孔7-2-3的中心线平行，光路支架插芯7-1的缺口7-1-4正对于准直套筒7-7的防转缺口7-7-1；所述的输出光纤二7-3安装于通光孔7-2-3中，依次通过准直套筒外套7-5的让位缺口7-5-6、准直套筒7-7的防转缺口7-7-1与光路支架插芯7-1上安装的分波片7-4实现空间光耦合。

以上所述的带分波/合波的SFP模块的光路是可逆的。

需要说明的是，所述的主SFP模块1的外置轨道4-1是一种限位机构，作为本发明中的一种特例，优选方形导轨，当然，也可以是椭圆导轨或者梯形导轨或者燕尾形导轨或者三角形导轨或者多边形导轨等。

综上所述，本发明所述的相对于主SFP模块1可以活动的副SFP模块2在有限的范围内可以上下、前后移动调节，以能适配兼容相邻SFP笼子插口的位置误差，满足SFP插到位并能顺畅解锁要求；WDM 器件功能集成到SFP模块内部，使整体模块体积更小，并减少了器件之间的对接损耗，维护更加方便。

虽然本发明已经详细地示出并描述了相关的特定的实施例参考，但本领域的技术人员应该能够理解，在不背离本发明的精神和范围内可以在形式上和细节上作出各种改变。这些改变都将落入本发明的权利要求所要求的保护范围。