专利名称：一种单光纤双向光收发一体组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于EP0N系统的单光纤多波长光发射和多波长光接收的光 收发一体模块，尤其涉及一种10G EP0N 0LT (10G Ethernet Passive Optical Network Optical Line Terminal)模块用的单光纤双向光收发一体组件。
背景技术：
随着网络业务的高速发展，尤其是IPTV、 HDTV、双向视频以及在线游戏等 大流量宽带业务的逐渐开展与普及，每用户的带宽需求将以数量级递增，现有 的EPON和GPON技术都将出现新的带宽瓶颈，10G EPON的出现满足了目前人们 日益增长的网络带宽需求，而且和当前的GEPON系统有很好的兼容性。10GEP0N 标准IEEE 802.3av确定了两种物理层模式， 一种是非对称模式，即10G速率下 行和1. 25G/bs速率上行；另外一种是对称模式，即上下行速率均为10G。现有 技术的非对称模式IOG EPON OLT光组件通常采用分离式结构，包括三部分第 一部分，采用一个1.25G/bs速率的带尾纤单纤双向组件，包括一单光纤、 一光 发射组件和一光接收组件；第二部分，一 10G速率的带尾纤光发射组件；第三 部分，一WDM波分复用器。该结构光模块封装结构体积大且复杂。
实用新型内容
本实用新型提供一种结构简单紧凑的光信号多发射、多接收10G EPON OLT 模块用单光纤双向光收发一体组件。
为实现以上发明目的，本实用新型提供一种单光纤双向光收发一体组件，同一组件座设有 一单光纤；第一、第二光发射组件；第一、第二光接收组件; 第一、第二、第三WDM滤波片和第一、第二、第三和第四、第五透镜，所述第 一光发射组件与所述单光纤的光端面呈相对设置形成一水平光轴0—0，所述第
一、第二 WDM滤波片分别以倾斜角135°和45°左右置于该水平光轴上，所述 第一光发射组件发射10G/bs速率的第一下行光信号A3，经所述第一透镜汇聚 成平行光，该平行光先后经过所述第一、第二冊M滤波片的两次透射后，由所 述第二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出；所述第二光发射组件发射 1. 25G/bs速率的所述第二下行光信号A 4，经所述第三透镜汇聚成平行光入射至 所述第一WDM滤波片，经其反射后，随同所述第一下行光信号A3再以平行光入 射至所述第二 WDM滤波片，经其透射后再由所述第二透镜汇聚至所述单光纤的 光端面输出；由所述单光纤的光端面输入的第一、第二上行光信号入l、入2， 一同由所述第二透镜汇聚为平行光沿水平光轴0—0入射至所述第二 WDM滤波 片，经其反射，与所述水平光轴O—O垂直入射至所述第三WDM滤波片，所述第 一上行光信号入1经该第三W画滤波片反射，由所述第四透镜汇聚至所述第一光 接收组件接收；所述第二上行光信号A2经该第三WDM滤波片透射，由所述第五 透镜汇聚至所述第二光接收组件接收。
还包括第四WDM滤波片，用于反射所述第二光发射组件发射的所述第二下 行光信号入4，反射后的光信号垂直向上入射至所述第一WDM滤波片，再经该滤 波片的反射后，随同所述第一下行光信号入3再以平行光入射至所述第二 WDM滤 波片，经其透射后再由所述第二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出。
一种单光纤双向光收发一体组件，同一组件座设有 一单光纤；第一、第 二光发射组件；第一、第二光接收组件；第一、第二、第三WDM滤波片和第一、第二、第三和第四、第五透镜，所述第一光发射组件与所述单光纤的光端面呈
相对设置形成一水平光轴0—0，所述第一、第二和第三WDM滤波片分别以倾斜 角135° 、 45°和135°左右的大小置于该水平光轴上，所述第一光发射组件沿 水平光轴0—0发射10G/bs速率的第一下行光信号A 3，经所述第一透镜汇聚成 平行光，该平行光先后经过所述第一、第二和第三WDM滤波片的三次透射后， 由所述第二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出；所述第二光发射组件发射 1. 25G/bs速率的第二下行光信号A 4，经所述第三透镜汇聚成平行光垂直向上入 射至所述第一WDM滤波片，经其反射后，随同所述第一下行光信号X3再以平行 光入射至所述第二和第三WDM滤波片，经其透射后再由所述第二透镜汇聚至所 述单光纤的光端面输出；由所述单光纤的光端面输入的第一、第二上行光信号 入l、入2， 一同由所述第二透镜汇聚为平行光沿水平光轴0—O入射至第三WDM 滤波片，所述第一上行光信号入1经该第三WDM滤波片反射，垂直向下入射至第 四透镜，经汇聚由所述第一光接收组件接收；所述第二上行光信号入2经该第三 WDM滤波片透射，再以平行光入射至所述第二WDM滤波片，经其反射，垂直向上 入射至所述第五透镜，经汇聚由所述第二光接收组件接收。
所述第一、第二、第三、第四和第五透镜可以是球透镜、半球透镜、Clens、 D lens、 G lens或非球镜。
上述结构10G EPON OLT模块用单光纤双向光收发一体组件，将多个光发射 组件、光接收组件和WDM滤波片集成于同一封装底座内，利用现有的BOSA和 TRIPLEXER组件的成熟组装技术，且10G/bs速率的第一下行光信号A 1既可由 小型化蝶形封装结构也可以是同轴的光发射组件，1.25G/bs速率的第二光发射 组件和速率分别为10G/bs和1.25G/bs的第一、第二光接收组件均为同轴封装结构。其结构紧凑，能够实现10GEP0P OLT模块的小型化多信号上下行要求。
图1表示本实用新型单光纤双向光收发一体组件的第一种结构光路原理图； 图2表示本实用新型单光纤双向光收发一体组件的第二种结构光路原理图； 图3表示本实用新型单光纤双向光收发一体组件的第三种结构光路原理图4表示图1所示单光纤双向光收发一体组件的外形结构立体示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。
如图l和图4所示的单光纤双向光收发一体组件100，同一组件座设有一 单光纤101;第一光发射组件102、第二光发射组件103;第一光接收组件104、
第二光接收组件105;第一 WDM滤波片107、第二 TOM滤波片108和第三WDM滤 波片109;第四WDM滤波片1010;第一、第二、第三、第四和第五透镜106。其 中，第一光发射组件102采用10G/bs同轴封装或10G/bs小型化蝶形封装，用 于发射第一下行光信号入3，其波长范围1577nm士3nm;第二光发射组件103采 用1. 25G/bs同轴封装，用于发射第二下行光信号入4，其波长范围1490nm± IO皿； 第一光接收组件104采用1.25G/bs同轴封装，用于接收第一上行光信号入1， 其波长范围1310nm土50nm;第二光接收组件105采用10G/bs同轴封装，用于接 收第二上行光信号A 2，其波长范围1270士10nm。第一光发射组件102与单光纤 101的光端面呈相对设置形成水平光轴0—0，第一 WDM滤波片107与该水平光 轴呈倾斜角135° ，第二 WDM滤波片108与该水平光轴呈倾斜角45° ，两滤波 片呈八字形排列，第三WDM滤波片109位于垂直于水平光轴0—0的光轴上且与 第二 WDM滤波片108平行。第二光发射组件103、第一光发射组件102和第一光接收组件104同侧同向排列，第二光接收组件105位于另一侧。该结构组件可 同时执行两上行光路和两下行光路。
该0LT组件来自光网络用户0NU的上行光路原理如下由单光纤101的光 端面输入的第一、第二上行光信号入l、 A 2， 一同由第二透镜106汇聚为平行 光沿水平光轴0—O入射至第二WDM滤波片108，经其反射，垂直向上入射至第 三WDM滤波片109。其中，第一上行光信号入l经其反射，由第四透镜106汇聚 至第一光接收组件104接收；第二上行光信号入2经其透射，由第五透镜106汇 聚至第二光接收组件105接收。
该组件下行至光网络用户ONU的光路原理如下第一光发射组件102沿水 平光轴0—0发射10G/bs速率的第一下行光信号入3，经第一透镜106汇聚成平 行光，该平行光先后经过第一、第二WDM滤波片107、 108的两次透射后，由第 二透镜106汇聚至单光纤101的光端面输出；第二光发射组件103发射1. 25G/bs 速率的第二下行光信号入4，其光轴平行于水平光轴O—O，经第三透镜106汇聚 成平行光入射至第四WDM滤波片1010，反射后的光信号垂直向上入射至第一 W画 滤波片107，'再经该滤波片的反射后，随同第一下行光信号入3再以平行光入射 至第二 WDM滤波片108，经其透射后再由第二透镜106汇聚至所述单光纤101的 光端面输出。
如图2所示的单光纤双向光收发一体组件200，同一组件座设有 一单光纤 201;第一光发射组件202、第二光发射组件203;第一光接收组件204、第二光 接收组件205;第一 WDM滤波片207、第二 WDM滤波片208和第三WDM滤波片209; 第一、第二、第三、第四和第五透镜206。其中，第一光发射组件202采用10G/bs 同轴封装或10G/bs小型化蝶形封装，用于发射第一下行光信号A3，其波长范围1577nm士3nm;第二光发射组件203采用1. 25G/bs同轴封装，用于发射第二 下行光信号A 4，其波长范围1490nm士20nm;第一光接收组件204采用1. 25G/bs 同轴封装，用于接收第一上行光信号入l，其波长范围1310nm士50nm;第二光接 收组件205采用10G/bs同轴封装，用于接收第二上行光信号入2，其波长范围 1270士10nm。第一光发射组件202与单光纤201的光端面呈相对设置形成水平 光轴0—0，第一 WDM滤波片207与该水平光轴呈倾斜角135° ，第二 W画滤波 片208与该水平光轴呈倾斜角45。，两滤波片呈八字形排列，第三W函滤波片 209位于垂直于水平光轴0_0的光轴上且与第二 WDM滤波片208平行。该结构 组件与图1所示结构相比，节省了第四WDM滤波片1010。该结构组件可同时执行 两上行光路和两下行光路。
该OLT组件来自光网络用户ONU的上行光路原理如下由单光纤201的光 端面输入的第一、第二上行光信号A1、 A2， 一同由第二透镜206汇聚为平行 光沿水平光轴0—0入射至第二WDM滤波片208，经其反射，与水平光轴O—O垂 直入射至第三WDM滤波片209，第一上行光信号入1经该第三WDM滤波片反射， 由第四透镜206汇聚至第一光接收组件204接收；第二上行光信号入2经该第三 WDM滤波片透射，由第五透镜206汇聚至第二光接收组件205接收。
该组件下行至光网络用户ONU的下行光路原理如下第一光发射组件202 沿水平光轴0—0发射10G/bs速率的第一下行光信号A 3，经第一透镜206汇聚 成平行光，该平行光先后经过第一、第二WDM滤波片207、 208的两次透射后， 由第二透镜206汇聚至单光纤201的光端面输出；第二光发射组件203发射 1. 25G/bs速率的第二下行光信号入4，经第三透镜206汇聚成平行光入射至第一 W謹滤波片207，经其反射后，随同第一下行光信号入3再以平行光入射至第二W画滤波片208，经其透射后再由第二透镜206汇聚至所述单光纤201的光端面 输出。
如图3所示的单光纤双向光收发一体组件300，同一组件座设有 一单光纤 301;第一光发射组件302、第二光发射组件303;第一光接收组件304、第二光 接收组件305;第一 W画滤波片307、第二 WDM滤波片308和第三WDM滤波片309; 第一、第二、第三、第四和第五透镜306。其中，第一光发射组件302采用10G/bs 同轴封装或10G/bs小型化蝶形封装，用于发射第一下行光信号入3，其波长范 围1577nm士3nm;第二光发射组件303采用1. 25G/bs同轴封装，用于发射第二 下行光信号A 4，其波长范围1490nm士30nm;第一光接收组件304采用1. 25G/bs 同轴封装，用于接收第一上行光信号X1，其波长范围1310nm士50nm;第二光接 收组件305采用10G/bs同轴封装，用于接收第二上行光信号A2，其波长范围 1270士10nm。第一光发射组件302与单光纤301的光端面呈相对设置形成水平 光轴0—0，第一、第二和第三WDM滤波片307、 308、 309分别以135° 、 45° 和135°依序排列于该水平光轴上。第一光接收组件304和第二光发射组件303 位于水平光轴0—0的一侧，而第二光接收组件305位于水平光轴0—0的另一 侧。该结构组件可同时执行两上行光路和两下行光路。
该0LT组件来自光网络用户ONU的上行光路原理如下由单光纤301的光 端面输入的第一、第二上行光信号入l、入2， 一同由第二透镜306汇聚为平行 光沿水平光轴0—0入射至第三WDM滤波片309，第一上行光信号入1经该第三 WDM滤波片反射，垂直向下入射至第四透镜306，经汇聚由第一光接收组件304 接收；第二上行光信号入2经该第三W匿滤波片309透射，再以平行光 射至第 二WDM滤波片308，经其反射，垂直向上入射至第五透镜306，经汇聚由第二光接收组件305接收。
该组件下行至光网络用户ONU的下行光路原理如下第一光发射组件302 沿水平光轴0—0发射10G/bs速率的第一下行光信号X 3，经第一透镜306汇聚 成平行光，该平行光先后经过第一、第二和第三WDM滤波片307、 308、 309的 三次透射后，由第二透镜306汇聚至单光纤301的光端面输出；第二光发射组 件303发射1. 25G/bs速率的第二下行光信号入4，经第三透镜306汇聚成平行 光垂直向上入射至第一WDM滤波片307，经其反射后，随同第一下行光信号入3 再以平行光入射至第二和第三WDM滤波片308、 309，经其透射后再由第二透镜 306汇聚至所述单光纤301的光端面输出。
上述结构中的所有透镜均可采用球透镜、半球透镜、C lens、 D lens、 G lens 或非球镜。
权利要求1、一种单光纤双向光收发一体组件，其特征在于，同一组件座设有一单光纤；第一、第二光发射组件；第一、第二光接收组件；第一、第二、第三WDM滤波片和第一、第二、第三和第四、第五透镜，所述第一光发射组件与所述单光纤的光端面呈相对设置形成一水平光轴O-O，所述第一、第二WDM滤波片分别以倾斜角135°和45°左右置于该水平光轴上，所述第一光发射组件发射10G/bs速率的第一下行光信号λ3，经所述第一透镜汇聚成平行光，该平行光先后经过所述第一、第二WDM滤波片的两次透射后，由所述第二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出；所述第二光发射组件发射1.25G/bs速率的所述第二下行光信号λ4，经所述第三透镜汇聚成平行光入射至所述第一WDM滤波片，经其反射后，随同所述第一下行光信号λ3再以平行光入射至所述第二WDM滤波片，经其透射后再由所述第二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出；由所述单光纤的光端面输入的第一、第二上行光信号λ1、λ2，一同由所述第二透镜汇聚为平行光沿水平光轴O-O入射至所述第二WDM滤波片，经其反射，与所述水平光轴O-O垂直入射至所述第三WDM滤波片，所述第一上行光信号λ1经该第三WDM滤波片反射，由所述第四透镜汇聚至所述第一光接收组件接收；所述第二上行光信号λ2经该第三WDM滤波片透射，由所述第五透镜汇聚至所述第二光接收组件接收。
2、 根据权利要求l所述的单光纤双向光收发一体组件，其特征在于，还包 括第四WDM滤波片，用于反射所述第二光发射组件发射的所述第二下行光信号 入4，反射后的光信号垂直向上入射至所述第一WDM滤波片，再经该滤波片的反射后，随同所述第一下行光信号入3再以平行光入射至所述第二WDM滤波片，经其透射后再由所述第二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出。
3、 一种单光纤双向光收发一体组件，其特征在于，同一组件座设有 一单 光纤；第一、第二光发射组件；第一、第二光接收组件；第一、第二、第三WDM 滤波片和第一、第二、第三和第四、第五透镜，所述第一光发射组件与所述单 光纤的光端面呈相对设置形成一水平光轴0—0，所述第一、第二和第三WDM滤 波片分别以倾斜角135。 、 45°和135°左右的大小置于该水平光轴上，所述第 一光发射组件沿水平光轴0—0发射10G/bs速率的第一下行光信号入3，经所述 第一透镜汇聚成平行光，该平行光先后经过所述第一、第二和第三WDM滤波片 的三次透射后，由所述第二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出；所述第二光 发射组件发射1.25G/bs速率的第二下行光信号入4，经所述第三透镜汇聚成平 行光垂直向上入射至所述第一 WDM滤波片，经其反射后，随同所述第一下行光 信号A 3再以平行光入射至所述第二和第三WDM滤波片，经其透射后再由所述第 二透镜汇聚至所述单光纤的光端面输出；由所述单光纤的光端面输入的第一、 第二上行光信号入l、入2， 一同由所述第二透镜汇聚为平行光沿水平光轴0—0 入射至第三WDM滤波片，所述第一上行光信号入1经该第三WDM滤波片反射，垂 直向下入射至第四透镜，经汇聚由所述第一光接收组件接收；所述第二上行光 信号A2经该第三WDM滤波片透射，再以平行光入射至所述第二WDM滤波片，经其反射，垂直向上入射至所述第五透镜，经汇聚由所述第二光接收组件接收。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的单光纤双向光收发一体组件，其特征在 于，所述第一、第二、第三、第四和第五透镜可以是球透镜、半球透镜、Clens、 D lens、 G lens或非球镜。
专利摘要本实用新型提供一种单光纤双向光收发一体组件，设有一单光纤；第一、第二光发射组件；第一、第二光接收组件；第一、第二、第三WDM滤波片和第一、第二、第三和第四、第五透镜，第一光发射组件与单光纤的光端面呈相对设置形成一水平光轴，第一、第二WDM滤波片分别以倾斜角135°和45°置于该水平光轴上，第一光发射组件发射10G/bs速率的第一下行光信号λ3；所述第二光发射组件发射1.25G/bs速率的第二下行光信号λ4，两下行光信号λ3、λ4由单光纤输出；由所述单光纤的光端面输入的第一、第二上行光信号λ1、λ2，分别由第一、第二光接收组件接收。整个组件结构紧凑，能够实现10G EPOP OLT模块的要求。
文档编号H04B10/24GK201413414SQ200920131610
公开日2010年2月24日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者周永华, 张晓峰, 曹龙贵, 磊 镇, 闫春霞 申请人:深圳新飞通光电子技术有限公司