光收发一体模块及双向光放大器的制作方法

本实用新型涉及光传输设备，尤其涉及到光收发一体模块。

背景技术：

光收发一体模块(transceiver)，简称光模块或者光纤模块，是光纤通信系统中重要的器件。主要应用于数据通讯的电脑视频，数据通讯，telcom无线语音通讯等业务。衡量光模块的关键性能，除了通讯速率外，另一个很重要的指标就是发射端(TX)出光功率和接收端(RX)入光功率灵敏度。出光功率减去入光功率，除以链路中的单位距离损耗，即是光模块的可传输距离。

现有的光模块10，参见图1，一般包括收发器101和与该收发器101的两个独立的光放大器102、103，其中，该收发器101具有标准封装。发射信号由该收发器101的发射端口发送，经由光放大器102放大后，由端口TX-OUT送出；接收信号RX-IN经由光放大器103放大后，送该收发器101的接收端口。这种结构，两个光放大器102、103均相对该收发器101外置。参见图2，外置的光放大器20一般包括：与输入端口IN相连的隔离器201，与隔离器201的输出端相连的波分复用器202，为该波分复用器202提供泵浦光的泵浦源203，与该波分复用器202耦合的增益介质204以及与输出端口OUT相连的隔离器205。这种结构的光放大器，内部器件构造复杂、体积大、成本高，不利于集成在标准封装的光收发一体模块内部；换言之，现有的光模块结构难以在收发器的标准封装上实现。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种双向光放大器，能够适用在收发器的标准封装上实现光收发一体模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双向光放大器，该双向光放大器设有四个端口，用于发射光和接收光的输入输出；该双向光放大器包括：泵浦源、增益介质和能够实现自由空间耦合的两个微型器件；其中，待放大的发射信号和待放大的接收信号经由两个光输入端口送到该增益介质上实现放大功能，该泵浦源提供泵浦光作为放大的激励源；每个微型器件对应设置在两个端口处，用于发射光和接收光的传输。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案还是：提供一种光收发一体模块，该光收发一体模块是采用收发器的标准封装的，该光收发一体模块内部集成有前述的双向光放大器。

本实用新型的有益效果在于，通过巧妙地用泵浦源、增益介质和两个微型器件构建出占用空间较小的双向光放大器，能够适用在收发器的标准封装上实现光收发一体模块。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为现有的光收发一体模块的结构示意。

图2为现有的光放大器的内部结构示意。

图3为本实用新型的双向光放大器一实施例的结构示意。

图4为本实用新型的双向光放大器另一实施例的结构示意。

图5为本实用新型的双向光放大器的原理性示意。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

本实用新型提出光收发一体模块，该光收发一体模块是采用收发器的标准封装的。该光收发一体模块内部集成有双向光放大器。该双向光放大器设有四个端口，用于发射光和接收光的输入输出；该双向光放大器包括：泵浦源、增益介质和能够实现自由空间耦合的两个微型器件；其中，待放大的发射信号和待放大的接收信号经由两个光输入端口送到该增益介质上实现放大功能，该泵浦源提供泵浦光作为放大的激励源；每个微型器件对应设置在两个端口处，用于发射光和接收光的传输。

参见图3，图3为本实用新型的双向光放大器一实施例的结构示意。该双向光放大器30包括：集成组件301，泵浦源302，增益介质303以及另一集成组件304。该双向光放大器30并具有四个端口：待放大的发射信号TX-IN输入端口，放大的发射信号TX-OUT输出端口，待放大的接收信号RX-IN输入端口，放大的接收信号RX-OUT输出端口。

该双向光放大器30的工作原理大致包括：通过集成组件301，将待放大的发射信号TX-IN和待放大的接收信号RX-IN，与泵浦源303提供的泵浦光耦合进入增益介质303。经过合束后的发射光和接收光，经泵浦光的作用，在增益介质303中进行受激辐射放大，产生放大后的光信号。再经由另一集成组件304，将发射光和接收光进行分离送出，得到放大的发射信号TX-OUT和放大的接收信号RX-OUT。其中，发射光和接收光走的路径基本相同。

该集成组件301、304内部可以集成现有的隔离器和波分复用器等。举例而言，该集成组件301、304内部集成的子器件包含：光纤准直器(Fiber Collimator)、隔离器核(Isolator Core)、波分复用器(WDM Filter)等。发射光和接收光经过集成组件301、304内的波分复用器合波后通过空间传输。值得一提的是，该集成组件301、304是能够实现自由空间耦合的微型器件，从而可以节省内部空间。

参见图4，图4为本实用新型的双向光放大器另一实施例的结构示意。该双向光放大器40包括：环形器401，波分复用器405，泵浦源402，增益介质403和另一环形器404。该双向光放大器40并具有四个端口：待放大的发射信号TX-IN输入端口，放大的发射信号TX-OUT输出端口，待放大的接收信号RX-IN输入端口，放大的接收信号RX-OUT输出端口。

该双向光放大器40的工作原理大致包括：待放大的发射信号TX-IN通过环形器401，与泵浦源402提供的泵浦光经过波分复用器405耦合进入到增益介质403进行放大，放大后的发射信号TX-OUT经过另一环形器404的一个臂进行输出。待放大的接收信号RX-IN经过环形器404的另一个臂输入，直接耦合到增益介质403进行放大，放大后的接收信号TX-OUT由环形器401的另一个臂输出。其中，发射光和接收光走的路径基本相反。

值得一提的是，该环形器401、404是能够实现自由空间耦合的微型器件，从而可以节省内部空间。具体而言，该环形器401、404的主要构成为法拉第(Faraday)晶片，很容易实现自由空间耦合，可以极大地节省器件空间。

参见图5，图5为本实用新型的双向光放大器50的原理性示意。该双向光放大器包括：微型器件501，泵浦源502，增益介质503以及另一微型器件504。该双向光放大器50设有四个端口506、507、508、509，用于发射光和接收光的输入输出。其中，两个端口506、507与微型器件501相连；另两个端口508、509与微型器件504相连。

该双向光放大器50的工作原理大致包括：待放大的发射信号和待放大的接收信号都在相同的增益介质503上实现放大功能，该泵浦源502提供泵浦光作为放大的激励源；这两个微型器件501、504分别设置在这两个光输入端口处和这两个光输出端口处，用于发射光和接收光的传输。可以理解的是，此处的微型器件501、504既可以是前述的集成器件301、304，也可以是前述的环形器401、404。

本实用新型的有益效果在于，通过巧妙地用泵浦源502、增益介质503和两个微型器件501、504构建出占用空间较小的双向光放大器50，能够适用在收发器的标准封装上实现光收发一体模块。具体而言，可以在收发器的标准封装上实现双向放大，实现双通道隔离放大，实现双向隔离，以及实现自由空间耦合。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上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；而这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。