一种单纤双向光器件及10G-PONONU的制作方法

can的数量为一个，to-can中包括发射光波长为λ1的激光器，波长为λ2的接收光能够透过激光器，λ1《λ2，发射光和接收光的光路相同，传输方向相反；to-can中还包括用于探测接收光的接收器。
11.优选地，to-can中还包括滤波片、tia电芯片和滤波阻容器件。
12.优选地，to-can中还包括管帽，管帽中包括单个聚焦透镜；或者管帽中的透镜与一个外置透镜构成一对准直透镜。
13.优选地，to-can中还包括to管座，to管座的管脚包括激光器驱动 ld+/-，接收信号rd+/-，vcc和gnd。
14.优选地，to管座的管脚还包括电源v-apd和mpd中的至少一个。
15.优选地，激光器的发光面及背面对接收光镀增透膜。
16.优选地，激光器集成有输出光功率监测功能。
17.优选地，单纤双向光器件还包括尾纤耦合固定装置和带有光纤接头的尾纤。
18.本实用新型还提出了一种10g-pon onu，10g-pon onu包括上述单纤双向光器件。
19.优选地，发射光的波长范围为1260-1280nm，速率为2.5g或者10g；接收光的波长范围为1575-1580nm，速率为10g。
20.本实用新型的有益效果在于，采用同光路收发一体to-can，仅需要使用一个to-can，且能够一步耦合发射及接收，可以简化工艺流程，节省物料，大大降低了10g-pon onu bosa的成本。
附图说明
21.图1是现有技术中的点到点单纤双向结构；
22.图2是pon系统的基本架构；
23.图3是现有技术中的基于to-can的bosa结构；
24.图4是本实用新型提出的同光路发射接收一体的to-can；
25.图5是本实用新型提出的同光路单纤10g-pon非对称onu bosa；
26.图6是单透镜汇聚光的结构；
27.图7是采用平行光路设计的结构。
28.图中：11-光模块；111-发射器件；112-接收器件；12-光模块；121-接收器件；122-发射器件；21-局端设备olt；22-用户端设备onu；23-无源splitter； 41-to-can；401-接收器；402-滤波片；403-激光器；404-管帽；405-tia电芯片；406-to管座；407-滤波阻容器件；51-to-can；52-尾纤耦合固定装置；53-尾纤；61-聚焦透镜；62、63-透镜。
具体实施方式
29.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
30.to-can作为一种低成本的激光器同轴封装方式在光通信行业里被广泛应用。由于空间及形状的限制，传统封装技术下，一个to-can只能封装一个激光器或接收芯片，支持一个通讯工作波长。
31.本实用新型提出了一种新型的同光路单纤双向的to can。如图4所示，同光路发射接收一体的to-can 41中封装有接收器401、滤波片402、激光器403和管帽404。激光器403输
出波长为λ1的发射光通过管帽404输出，波长为λ2的接收光经同一光路反向入射到激光器403的发射端面。其中，λ2》λ1，激光器403对接收光的吸收很小，对接收光而言激光器403相当于一个透传波导。穿过激光器403的接收光经滤波片402导入接收器401中，从而实现to-can 41的单纤双向功能。滤波片402能够对激光器403的背光信号及接收光之外的其它噪声进行有效隔离。可选地，接收器401可以是pin 探测器或者apd探测器。
32.激光器403的发光面及背面对λ2镀增透膜，以减小对λ2的损耗。此外，该激光器403还可以集成输出光功率监测功能。
33.滤波片402的滤波功能也可以与接收器401集成到一起，例如在接收器 401表面镀膜；或者与激光器403背面的镀膜条件合一。
34.为了配合接收器401工作，to-can 41中还封装有tia电芯片405及相应的滤波阻容器件407。此外，还封装有一个特殊的发射接收合一to管座406，该to管座的管脚包括激光器驱动ld+/-，接收信号rd+/-，电源 v-apd及vcc，mpd，gnd等。
35.在一个实施例中，将上述新型的采用同光路单纤双向的to can应用于如图5所示的同光路单纤10g-pon非对称onu bosa中。如图5所示， 10g-pon非对称onu的收发一体to-can 51的发射波长为1270nm，速率为2.5g或者10g；其接收波长为1577nm，速率为10g速率。带有光纤接头的尾纤53通过一个传统尾纤耦合固定装置52，一步将发射及接收同时耦合完毕。
36.参见图4和图5，to-can 51中的接收器401采用10g 1577nm apd；滤波片402为垂直入射滤波片，用于消除波长在1575-1580nm之外的其它光信号及噪声；激光器403是2.5g或10g速率dfb芯片，激光器403输出的 1270nm发射光经管帽404输出后传输到尾纤53中，尾纤53中的1577nm接收光经管帽404后入射到激光器403的发射端面，然后透过激光器403入射到滤波片402后被接收器401接收。为了配合接收器401工作，采用10g tia 电芯片405及相应的滤波阻容器件407。此外，激光器403可以通过镀膜等优化设计对1577nm光信号损耗较小；激光器403还可以集成发射功率监测功能，这样to中无需外置mpd。
37.可选地，管帽404中包括单个聚焦透镜61，激光器403输出波长为λ1的发射光信号，经聚焦透镜61汇聚耦合到尾纤53中。尾纤53输出波长为λ2的接收光信号，经同一光路反向汇聚到激光器403的发射端面。激光器403 对于接收光信号，相当于一个透传波导。接收光信号穿过激光器403后，通过垂直入射滤波片402，由接收器401接收。为减小反射，尾纤53端面可以镀发射光和接收光的增透膜。
38.可选地，采用平行光路设计，此时管帽404中的透镜62与一个外置透镜63构成一对准直透镜。相比于单个聚焦透镜61，能够有效降低工艺精度的要求，加大设计容差。
39.相比于如图3所示的传统bosa，采用上述同光路收发一体to-can，可以节省物料，简化生产工艺，大大降低了10g-pon onu bosa的成本。
40.在上述实施例中，为方便描述，发射光和接收光的波长分别取1270nm 和1577nm。然而，发射光的波长范围可以是1260-1280nm，接收光的波长范围可以是1575-1580nm。
41.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种单纤双向光器件，其特征在于，所述单纤双向光器件中to-can的数量为一个，所述to-can中包括发射光波长为λ1的激光器，波长为λ2的接收光能够透过所述激光器，所述λ1<λ2，所述发射光和接收光的光路相同，传输方向相反；所述to-can中还包括用于探测所述接收光的接收器。2.根据权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述to-can中还包括滤波片、tia电芯片和滤波阻容器件。3.根据权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述to-can中还包括管帽，所述管帽中包括单个聚焦透镜；或者所述管帽中的透镜与一个外置透镜构成一对准直透镜。4.根据权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述to-can中还包括to管座，所述to管座的管脚包括激光器驱动ld+/-，接收信号rd+/-，vcc和gnd。5.根据权利要求4所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述to管座的管脚还包括电源v-apd和mpd中的至少一个。6.根据权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述激光器的发光面及背面对所述接收光镀增透膜。7.根据权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述激光器集成有输出光功率监测功能。8.根据权利要求1所述的单纤双向光器件，其特征在于，所述单纤双向光器件还包括尾纤耦合固定装置和带有光纤接头的尾纤。9.一种10g-pon onu，其特征在于，所述10g-pon onu包括权利要求1-8任一所述的单纤双向光器件。10.根据权利要求9所述的10g-pon onu，其特征在于，发射光的波长范围为1260-1280nm，速率为2.5g或者10g；接收光的波长范围为1575-1580nm，速率为10g。

技术总结
本实用新型公开了一种单纤双向光器件，属于光通信领域。单纤双向光器件中TO-CAN的数量为一个，TO-CAN中的激光器既能输出发射光，又能透过同一光路的反向接收光。采用同光路收发一体TO-CAN，仅需要使用一个TO-CAN，且能够一步耦合发射及接收，可以简化工艺流程，节省物料，大大降低了10G-PON ONU BOSA的成本。BOSA的成本。BOSA的成本。


技术研发人员：李文 奚燕萍 陈洋俊 李子忠
受保护的技术使用者：日照市艾锐光电科技有限公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/3/24