光接收、组合收发组件、组合光模块、OLT及PON系统的制作方法

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光接收组件、组合收发组件、组合光模块、光线路终端及无源光网络系统。

背景技术：

随着现代社会的发展、信息量的爆炸增长、尤其是大数据时代的来临，对网络吞吐能力的需求不断提高。光传输凭借其独有的超高带宽，低电磁干扰等特性，逐渐成为现代通信的主流方案，尤其是现阶段新建的网络，以光纤到户为代表的接入网，正在大规模的部署。

应用于接入网场景的光通信网主要以无源光网络(passiveopticalnetwork，pon)的形式存在，在光网络全面普及的整体形势之下，大量pon网络的铺设，需要用到数量同样巨大的通信设备，相关的通信设备如光线路终端(opticallineterminal，olt)主要由光模块及放置光模块的单板及机框组成，如图1所示，光线路终端01内的一个光模块对应一个光纤分布网络(opticaldistributionnetwork，odn)02，并服务一定数目的光网络单元(opticalnetworkunit，onu)03，图1中一个光纤分布网络02对应x个光网络单元03(onu1ˉonux)，每个光网络单元03可以表示一个用户，作为光网络中的关键构成，光线路终端01及光网络单元03设备里面的光模块担负着将网络信号进行光电转换及传输的任务，是整个网络能够正常通信的基础。

目前，大规模部署的pon网络，包括以太网无源光网络epon(ethernetpassiveopticalnetwork，epon)和g比特无源光网络(gig-bitpassiveopticalnetwork，gpon)两种，这两类光网络，所支持的速率为2.5gbit/s或1.25gbit/s，随着网络带宽升级，下一代将要部署的网络为10g-epon及10g-gpon(也可以称为xgpon)，支持的速率为10gbit/s。下面以gpon为例来进行描述，epon场景可以类似考虑。对于光信号的波长方面，gpon中的光线路终端采用1490纳米发送，1310纳米接收，xgpon中的光线路终端采用1577纳米发送，1270纳米接收，假设在目前的gpon网络上，进行10g升级，不太可能重新组建一个odn网络，因而需要在现有网络上进行业务拓展，势必存在这种场景：在用户侧，有些想要升级到xgpon，有些不愿意升级，那么就会出现图2所示的情况，在同一个光纤分布网络02下面，同时存在gpon、xgpon两种业务，如图2所示，一部分光网络单元03内的光模块为gpon光模块，另一部分光网络单元03内的光模块为xgpon光模块，这就牵涉到了xgpon与原来大规模的gpon光组件共存的问题。而在光线路终端01一侧，同样需要这两种olt光模块，即gpon光模块和xgpon光模块，这样的组网环境通过波分复用(wavelengthdivisionmultiplexing，wdm)模块04对gpon和xgpon进行上下行波长的合波和复用，而在实际的应用中，若如图2所示将wdm模块04外置，则会使得建设成本高，机房空间占用大，施工和布线复杂，管理和维护困难。

技术实现要素：

本申请的实施例提供光接收组件、光发送组件、组合收发组件、组合光模块、光线路终端及无源光网络系统，在实现上下行波长的合波和复用的前提下，使建设成本更低、机房空间占用减小、施工布线简单、管理和维护方便。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种光接收组件，包括第一同轴管壳，第一同轴管壳上设有入光口，第一同轴管壳内封装有第一分波器、第一光接收器、第二光接收器以及光学镜片组；由入光口进入的光进入第一分波器，第一分波器用于透射第一波长的光信号且反射第二波长的光信号；第一光接收器设置于第一分波器的透射光路上，第一光接收器用于接收第一波长的光信号；光学镜片组设置于第一分波器的反射光路上，光学镜片组用于将第一分波器反射的第二波长的光信号导向第二光接收器，第二光接收器用于接收第二波长的光信号。

本申请实施例提供的光接收组件，由于光接收组件内的第一光接收器能够接收第一波长的光信号，第二光接收器能够接收第二波长的光信号，且第一分波器用于透射第一波长的光信号且反射第二波长的光信号，从而使包含不同波长的上行光信号分离，从而可实现上行光信号的分波接收。并且由于第一分波器设置在光接收组件内，从而实现了分波器内置，使得建设成本更低、机房空间占用减小、施工布线简单、管理和维护方便。并且由于采用了同轴管壳进行封装，从而可兼容现有的to封装工艺，避免制作特制的复杂外壳，降低了制作成本。

在可能的实现方式中，光学镜片组包括折射镜和至少一个反射镜，折射镜设置于第一分波器的反射光路上，折射镜折射的第二波长的光信号经过各个反射镜依次反射后进入第二光接收器。当第一分波器的反射光路与第一分波器的入射光路夹角较小时，折射镜可以大致沿竖直方向靠近第一分波器的入射光路设置，使第一分波器的反射光信号进入折射镜后向远离第一分波器的入射光路的方向偏折，从而可有足够的空间设置反射镜。

在可能的实现方式中，反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，折射镜设置于第一分波器的反射光路上，第一反射镜设置于折射镜的折射光路上，第二反射镜设置于第一反射镜的反射光路上，第二反射镜的反射光路与第一分波器的透射光路平行且与第二光接收器的接收光路重合。由此，可将第一光接收器和第二光接收器设置于同一侧，更加符合现有的to封装结构，且结构更加紧凑，且可保证两个光接收器的接收光路均可垂直耦合，耦合效率提升。

在可能的实现方式中，在第一光接收器的接收光路上，沿第一光接收器的入光方向依次设有第一聚光透镜和第一滤波片，在第二光接收器的接收光路上，沿第二光接收器的入光方向依次设有第二聚光透镜和第二滤波片。由此，可实现聚光和滤波的效果，防止其他杂散光对光信号的影响。

在可能的实现方式中，光学镜片组为一体式的透光棱镜，透光棱镜上设有折射面、第一反射面和第二反射面，折射面设置于第一分波器的反射光路上，第一反射面设置于折射面的折射光路上，第二反射面设置于第一反射面的反射光路上，第二反射面的反射光路与第二光接收器的接收光路重合。将光学镜片组集成在一个透光棱镜上，使得结构紧凑，安装制作更加方便。

在可能的实现方式中，第一聚光透镜为形成于透光棱镜表面上的第一聚光面，第二聚光透镜为形成于透光棱镜表面上的第二聚光面，第一聚光面与第一光接收器相对，第二聚光面与第二光接收器相对。由此，可将第一聚光透镜和第二聚光透镜集成于透光棱镜上，使得整体结构更加紧凑。

在可能的实现方式中，第一滤波片和第二滤波片插接于透光棱镜上，第一滤波片位于第一聚光面与第一光接收器之间，第二滤波片位于第二聚光面与第二光接收器之间。由此，可便于滤波片的安装。

在可能的实现方式中，透光棱镜包括支撑脚，第一滤波片和第二滤波片插接于透光棱镜的支撑脚上。

在可能的实现方式中，第一滤波片和第二滤波片均为0度滤波片。

在可能的实现方式中，第一反射镜和第二反射镜均为全反射镜。由此可防止光信号减弱。

在可能的实现方式中，第一光接收器和第二光接收器均为光电二极管。由此可将第一波长的光信号和第二波长的光信号转换成电信号输出。

在可能的实现方式中，透光棱镜上形成有安装面，第一分波器固定于安装面上，第一分波器的反射光路经过折射面。由此，可将第一分波器固定于透光棱镜上，提高安装空间的利用率。

在可能的实现方式中，第一同轴管壳包括管座和罩设于管座上的管帽，透光棱镜固定于管座上，透光棱镜与管座之间形成有安装空间，第一光接收器和第二光接收器设置于安装空间内，且与管座固定连接。由此，可节省安装空间。

在可能的实现方式中，管座连接有管脚，第一光接收器和第二光接收器通过放大器与管脚连接。由此，可对第一光接收器和第二光接收器光电转化产生的电信号进行放大，使电信号加强后输出。

在另一可能的实现方式中，所述光学镜片组包括至少一个反射镜，所述第一分波器反射的所述第二波长的光信号经过所述反射镜依次反射后进入所述第二光接收器。

在可能的实现方式中，光学镜片组包括第三反射镜，第三反射镜设置于第一分波器的反射光路上。由此，使得光路更短，信号损失更小。

在可能的实现方式中，第一光接收器和第二光接收器并排设置，第三反射镜的反射光路与第一分波器的透射光路平行且与第二光接收器的接收光路重合。

在可能的实现方式中，在第一光接收器的接收光路上，沿第一光接收器的入光方向依次设有第三聚光透镜和第三滤波片，在第二光接收器的接收光路上，沿第二光接收器的入光方向依次设有第四聚光透镜和第四滤波片。由此，可实现聚光和滤波的效果，防止其他杂散光对光信号的影响。

在可能的实现方式中，还包括透光支架，透光支架包括底板和顶壁，第一分波器固定于底板上，第三反射镜固定于顶壁上且位于第一分波器的反射光路上，第一光接收器和第二光接收器设置于底板的下方。由此，可将第一分波器和第三反射镜固定于同一个透光支架上，使得结构紧凑。

在可能的实现方式中，第三聚光透镜为形成于底板的下表面的第三聚光面，第四聚光透镜为形成于底板的下表面的第四聚光面，第三聚光面与第一光接收器相对，第四聚光面与第二光接收器相对。

在可能的实现方式中，第三滤波片和第四滤波片插接于透光支架上，第三滤波片位于第三聚光面与第一光接收器之间，第四滤波片位于第四聚光面与第二光接收器之间。

在可能的实现方式中，透光支架包括支撑脚，第三滤波片和第四滤波片插接于透光支架的支撑脚上。

在可能的实现方式中，第一同轴管壳包括管座和罩设于管座上的管帽，透光支架固定于管座上，透光支架与管座之间形成有安装空间，第一光接收器和第二光接收器设置于安装空间内，且与管座固定连接。由此，可节省安装空间。

在可能的实现方式中，第一波长的光信号为1310纳米波长的光信号，第二波长的光信号为1270纳米波长的光信号；或第一波长的光信号为1270纳米波长的光信号，第二波长的光信号为1310纳米波长的光信号。由此，可实现gpon和xgpon的光信号的接收。

第二方面，本申请提供一种光发送组件，包括第二同轴管壳，第二同轴管壳上设有出光口，第二同轴管壳内封装有合波器、第一光发送器和第二光发送器，第一光发送器能够发送第三波长的光信号，第二光发送器能够发送第四波长的光信号，合波器位于第一光发送器和第二光发送器的发送光路上，合波器能够将第三波长的光信号和第四波长的光信号合并发送至出光口。

本申请实施例提供的光发送组件，由于第一光发送器能够发送第三波长的光信号，第二光发送器能够发送第四波长的光信号，且合波器能够将第三波长的光信号和第四波长的光信号合并发送，从而可实现下行光信号的合波发送。并且由于合波器设置在光发送组件内，因此不需要使用外置的合波器，从而使得建设成本更低、机房空间占用减小、施工布线简单、管理和维护方便。并且由于采用了同轴管壳进行封装，从而可兼容现有的to封装工艺，避免制作特制的复杂外壳，降低了制作成本。

在第二方面可能的实现方式中，合波器为波导型合波器，波导型合波器包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子，第一输入端子与第一光发送器耦合匹配，第二输入端子与第二光发送器耦合匹配，输出端子与第二同轴管壳的出光口相对。

在第二方面可能的实现方式中，第一输入端子和第二输入端子分别位于波导型合波器的两相对侧壁上且与输出端子的出光方向垂直，第一光发送器的发送光路和第二光发送器的发送光路在输出端子的出光方向上错开设置。由此，可在节省安装空间的前提下，防止第一光发送器和第二光发送器发出的光相互干扰。

在第二方面另一可能的实现方式中，合波器为玻片式合波器，玻片式合波器能够将第三波长的光信号透射且能够将第四波长的光信号反射，第一光发送器和第二光发送器并排设置，玻片式合波器以及出光口均位于第一光发送器的发送光路上，第二光发送器的发送光路上设有第四反射镜，第四反射镜可将第二光发送器发出的第四波长的光信号反射至玻片式合波器上，玻片式合波器能够将第三波长的光信号和第四波长的光信号合并发送至出光口。采用玻片式合波器时，此结构可使第一光发送器和第二光发送器并排设置，从而适应现有的to封装工艺。

在第二方面可能的实现方式中，出光口处设有准直透镜。由此可使出光口的出光沿直线发出，防止光信号偏离方向。

在第二方面可能的实现方式中，第一光发送器与合波器之间设有第一准直透镜，第二光发送器与合波器之间设有第二准直透镜。由此，可使第一光发送器和第二光发送器发出的光沿直线发出，防止光信号偏离方向。

在第二方面可能的实现方式中，第一光发送器和第二光发送器为激光二极管。

在第二方面可能的实现方式中，第一光发送器或第二光发送器为制冷激光器，制冷激光器连接有温度控制器。由此，可调整制冷激光器的工作温度。

在第二方面可能的实现方式中，第一光发送器和第二光发送器连接有背光二极管(monitorphoto-diode，mpd)，背光二极管用来监控第一光发送器和第二光发送器的工作情况。

在第二方面可能的实现方式中，第三波长的光信号为1577纳米波长的光信号，第四波长的光信号为1490纳米波长的光信号；或第三波长的光信号为1490纳米波长的光信号，第四波长的光信号为1577纳米波长的光信号。由此，可实现gpon和xgpon的光信号的发送。

第三方面，本申请提供一种组合收发组件，包括：

壳体，壳体内设有光传输通道，光传输通道内设有第二分波器，壳体上设有与光传输通道连通的光接收端口、光发送端口和光纤连接端口；

光接收组件，光接收组件为上述第一方面的任一技术方案中的光接收组件，光接收组件封装于光接收端口处；

第二分波器能够将光纤连接端口进入的第一波长的光信号和第二波长的光信号反射至光接收端口。

第四方面，本申请提供一种组合收发组件，包括：

壳体，壳体内设有光传输通道，光传输通道内设有第二分波器，壳体上设有与光传输通道连通的光接收端口、光发送端口和光纤连接端口；

光发送组件，光发送组件为上述第二方面的任一技术方案中的光发送组件，光发送组件封装于光发送端口处；

第二分波器能够使光发送组件发出的第三波长的光信号和第四波长的光信号透射至光纤连接端口。

第五方面，本申请提供一种组合收发组件，包括：

壳体，壳体内设有光传输通道，光传输通道内设有第二分波器，壳体上设有与光传输通道连通的光接收端口、光发送端口和光纤连接端口；

光接收组件，光接收组件为上述第一方面的任一技术方案中的光接收组件，光接收组件封装于光接收端口处；

光发送组件，光发送组件为上述第二方面的任一技术方案中的光发送组件，光发送组件封装于光发送端口处；

第二分波器能够将光纤连接端口进入的第一波长的光信号和第二波长的光信号反射至光接收端口，且能够使光发送组件发出的第三波长的光信号和第四波长的光信号透射至光纤连接端口。

本申请实施例提供的组合收发组件，由于光接收组件为第一方面的任一技术方案中的光接收组件，光发送组件为上述第二方面的任一技术方案中的光发送组件，因此，该组合收发组件可实现上行光信号的分波接收以及下行光信号的合波发送。并且该组合收发组件的壳体结构适用于现有的bosa封装结构，使封装工艺便于实现，避免了复杂的外部管体制作，提升了制作效率和良品率。

在第五方面可能的实现方式中，光传输通道包括连接于光发送端口和光纤连接端口之间的第一光通道，以及连接于光接收端口和第一光通道之间的第二光通道，第二分波器设置于第一光通道和第二光通道的交接处。该光路结构简单，且符合现有的bosa壳体的制作工艺，从而提升了制作效率。

在第五方面可能的实现方式中，光发送组件与第二分波器之间的光传输通道内设有隔离器。隔离器起到了降低网络中反射光对光发送组件性能影响的作用。

第六方面，本申请提供一种组合光模块，包括第一方面中的光接收组件，或者，包括第二方面中的光发送组件，或者包括电子组件和第三方面、第四方面、第五方面的任一技术方案中的组合收发组件，电子组件分别与组合收发组件中的光接收组件和光发送组件电连接。

第七方面，本申请提供一种光线路终端，包括第六方面的技术方案中的组合光模块。

在第七方面可能的实现方式中，光线路终端还包括用于放置组合光模块的单板及机框。

第八方面，本申请提供一种无源光网络系统，包括：

光线路终端，光线路终端为第七方面的任一技术方案中的光线路终端；

光分布网络，光分布网络与光线路终端连接；

多个光网络单元，多个光网络单元与光分布网络连接，

多个光网络单元中一部分光网络单元的光模块为gpon光模块，另一部分光网络单元的光模块为xgpon光模块；或

多个光网络单元中一部分光网络单元的光模块为epon光模块，另一部分光网络单元的光模块为10g-epon光模块。

可以理解的是，多个光网络单元中的各个光模块包括gpon光模块、xgpon光模块、25g-gpon光模块和50g-gpon光模块中的至少两种；或者，多个光网络单元中的各个光模块包括epon光模块、10g-epon光模块、25g-epon光模块和50g-epon光模块中的至少两种。

本申请实施例提供的组合光模块、光线路终端以及无源光网络系统，由于组合光模块采用了第一方面中的光发送组件，或第二方面中的光接收组件，或者采用了第三方面、第四方面、第五方面的任一技术方案中的组合收发组件，因此，该组合光模块可实现上行光信号的分波接收以及下行光信号的合波发送。并且该组合光模块中的组合收发组件的壳体结构适用于现有的bosa壳体结构，使制作和封装工艺便于实现，避免了复杂的外部管体制作，提升了制作效率和良品率，从而降低了光传输模块和无源光网络系统的构建成本。

附图说明

图1为无源光网络的网络设备配置图；

图2为gpon光模块和xgpon光模块共存且wdm模块外置时的组网结构图；

图3为典型的光收发组件的封装结构示意图；

图4为典型的光发送组件的封装结构示意图；

图5为典型的光接收组件的封装结构示意图；

图6为一种组合收发组件的结构示意图；

图7为本申请实施例组合收发组件的整体架构示意图；

图8为本申请实施例组合收发组件的封装结构示意图；

图9为本申请实施例光接收组件的封装结构示意图；

图10为本申请实施例光接收组件的光路示意图；

图11为本申请实施例光接收组件中透光棱镜的结构示意图；

图12为本申请另一种实施例的光接收组件的光路示意图；

图13为本申请另一种实施例的光接收组件的封装结构示意图；

图14为本申请另一种实施例的光接收组件中透光支架的结构示意图；

图15为本申请实施例光发送组件的光路示意图；

图16为本申请实施例光发送组件的封装结构示意图；

图17为本申请另一种实施例的光发送组件的光路示意图；

图18为本申请另一种实施例的光发送组件的封装结构示意图；

图19为本申请实施例无源光网络系统的组网结构图。

具体实施方式

本申请实施例涉及光接收组件、光发送组件、组合收发组件、组合光模块及无源光网络系统，以下对上述实施例涉及到的概念进行简单说明：

无源光网络(passiveopticalnetwork，pon)：无源光网络是指在olt和onu之间是光纤分布网络(odn)，没有任何有源电子设备。

光纤分布网络(opticaldistributionnetwork，odn)：odn是基于pon设备的光纤到户光缆网络。其作用是为olt和onu之间提供光传输通道。

波分复用(wavelengthdivisionmultiplexing，wdm)：波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

光传输模块：简称光模块，包括光收发组件(bi-directionalopticalsub-assembly，bosa)及电子组件(electricalsubassembly，esa)两大部分。将光收发组件的管脚与外围的电子组件(esa)进行电连接，然后装入光模块壳体，即构成了光传输模块。

光收发组件(bi-directionalopticalsub-assembly，bosa)：主要包括光发送组件(transmittingopticalsub-assembly，tosa)和光接收组件(receivingopticalsub-assembly，rosa)。

光发送组件(transmittingopticalsub-assembly，tosa)：tosa的作用是将电信号转化为光信号，并输入光纤进行传输。

光接收组件(receivingopticalsub-assembly，rosa)：rosa的作用是接收由光纤传入的光信号，并对其进行电信号转化。

光模块中重要的部件为光收发组件(bosa)，可借助其实现光信号的发送及接收。典型的bosa结构如图3所示，包括外壳05、嵌入外壳05设置的光发送组件(transmittingopticalsub-assembly，tosa)06、光接收组件(receivingopticalsub-assembly，rosa)07、设置在外壳05内的分波器08、以及连接在外壳05端部的光纤连接插芯09和光纤091。其中，光发送组件06的作用是将电信号转化为光信号，并输入光纤091进行传输，光接收组件07的作用是接收由光纤传入的光信号，并对其进行电信号转化，一般情况下，由于发送和接收的光的波长不同，因此需要在金属外壳内放置分波器08，将这两类波长进行分离，分波器的功能是：透射某些波长的光，而同时反射其他波长的光。光发送路径如图3中实线箭头所示，光发送组件06发出的光经过分波器08时直线透射，然后进入光纤091传输；光接收路径如图3中虚线箭头所示，光纤091传入的光信号经过分波器08时发生反射，光接收组件07正好位于反射光路上，从而实现光信号的接收。

对于单独的tosa以及rosa，由于发送机(激光二极管)、接收机(光电二极管)等器件的材料特性，对环境中的水汽、氧气等存在敏感性，如果曝露在相应的气体中，随着时间的推移，可能发生器件性能劣化，从而导致故障。因此，一般采用同轴管壳(transistor-outlinecan，tocan)的形式进行封装，在生产过程中采用气密的工艺，具体做法是：在纯氮环境下，将管帽与管座进行焊接。

具体地，如图4所示，图4为tosa的封装结构图，tosa主要包括带管脚的金属材料的管座(header)061、管帽(cap)062、设置于管座上的光电二极管(photodiode，pd)063、载体(submount)064、激光二极管(laserdiode，ld)065、热沉(heatsink)066以及视窗(window)067。管座上的管脚068，利用金线与激光二极管065上的信号电极进行连接，这样就可以将外部的电信号传输到激光二极管065上进行电光转化。

如图5所示，图5为rosa的封装结构图，rosa主要包括带管脚的金属材料的管座(header)071、管帽(cap)072、跨阻放大器(trans-impedanceamplifier，tia)073、载体(submount)074、光电二极管(photodiode)075、电容076以及球面透镜077。光电二极管075光电转化后的信号可通过管座上的管脚078输出。

由于wdm模块外置的结构会使得建设成本高，机房空间占用大，施工和布线复杂，管理和维护困难，因此，可以将wdm模块内置到光模块里。

下面以gpon为例来进行描述，epon场景可以类似考虑。

可同时支持任意两种不同传输速率的光模块可以被称为组合(combo)光模块，例如，在一个例子中，组合光模块可以同时支持gpon、xgpon、25ggpon、50ggpon中的任意两种，或者同时支持epon、10gepon、25gepon、50gepon中的任意两种。可以理解的是，上述组合光模块也可以称为光模块。

对于使用光信号的波长方面，gpon中的光线路终端采用1490纳米的波长进行发送，1310纳米的波长进行接收，xgpon中的光线路终端采用1577纳米的波长进行发送，1270纳米的波长进行接收，那么在组合收发组件里面，需要将这两组波长的光信号接收和发送，通过一定的结构设计，实现共存，这就需要用到一系列的wdm模块(合波器或分波器)来进行两种波长光的汇合及分离，同时要考虑，在接收机面前，需要用到特定的窄带滤波片，进一步滤除可能的其他杂散光，如1270纳米接收机前，应该放置一个只能通过1270波段的0度滤波片，1310接收机前，放置一个只能通过1310波段的0度滤波片。

图6所示为一种组合收发组件的结构示意图，该组合收发组件主要包括壳体05a，该壳体05a设有第一光发送组件06a和第二光发送组件06b，以及第一光接收组件07a和第二光接收组件07b，壳体内设有第一分波器08a、第二分波器08b和合波器08c，壳体05a的左端为光纤接入口051a，1270纳米的光信号由光纤接入口051a进入壳体05a后被第一分波器08a反射至第一光接收组件内，1310纳米的光信号由光纤接入口051a进入壳体05a后透射穿过第一分波器08a并被第二分波器08b反射进入第二光接收组件07b；第一光发送组件06a发送的光被合波器08c反射后向左依次穿过第二分波器08b和第一分波器08a并由光纤接入口051a发出，第二光发送组件06b发送的光依次穿过合波器08c、第二分波器08b和第一分波器08a后由光纤接入口051a发出。图6中的隔离器起到降低网络中反射光对激光器性能影响的作用，图6中的0度滤波片010用于滤除可能的其他杂散光。

图6的结构采用两组完全独立的收发组件。通过设计制作一个特制的壳体，在壳体里面增加一系列的固定结构，用于放置多个wdm模块、0度滤波片以及隔离器，同时将两组tosa和rosa放置在方形壳体的周围，整个结构用于实现gpon、xgpon的两组收发功能。但是，申请人发现该方案中由于需要特制壳体，且该壳体的结构复杂，从而带来对制造精度的高要求，尤其是放置各种波片及收发组件的结构其制造精度要求更高。并且长光路条件下的制造偏差会使得耦合困难，一般的，在器件制造过程中，tosa的耦合可以采用有源方式(即给tosa上电，并微调整其位置，同时在输出端监控出光功率)，而rosa的耦合则一般用无源方式(直接放入，并用黑胶固定，不调节其位置)，因为这种结构的复杂性，导致耦合的难度很大，而且不能有效保证良品率，同时第一分波器的放置位置会导致第一光接收组件的接收光纤并不是完全垂直入射，由此导致接收效率不能最优化。

另外，由于采用多个同轴管壳结构，导致光路偏长，这就使得按照这种方案制作出来的收发组件整体长度无法压缩，这就在后续的光模块制造过程中，无法控制电路与光组件的总长度，导致光模块的壳体需要增长，而对于光模块而言，尺寸是有一定标准要求的，gpon的标准为小型化可插拔(smallform-factorpluggable，sfp)，xgpon的标准为sfp+，这两种标准的光模块尺寸是一样的。如果光组件的整体长度不可控制，导致最终的模块尺寸无法控制，无法满足标准的要求。

为解决上述问题，如图7和图8所示，本申请实施例提供了一种组合收发组件，包括：

壳体1，壳体1内设有光传输通道11，光传输通道11内设有第二分波器2，壳体上设有与光传输通道11连通的光接收端口、光发送端口和光纤连接端口12；

光接收组件3，光接收组件3封装于光接收端口处；

光发送组件4，光发送组件4封装于光发送端口处；

第二分波器2能够将光纤连接端口12进入的第一波长的光信号和第二波长的光信号反射至光接收端口，且能够使光接收组件3发出的第三波长的光信号和第四波长的光信号透射至光纤连接端口12。

光发送路径如图8中实线箭头所示，光发送组件4发出的光经过第二分波器2时直线透射，然后进入光纤连接端口12传输；光接收路径如图8中虚线箭头所示，光纤连接端口12传入的光信号经过第二分波器2时发生反射，光接收组件3正好位于反射光路上，从而实现光信号的接收。其中，光接收组件3是将两个接收组件封装到了同一个同轴管壳内部，并在同轴管壳内部设置有分波器，以实现上行光信号的分波接收；同样，光发送组件4是将两个发送组件封装到了同一个同轴管壳内部，并在同轴管壳内部设置有合波器，实现下行光信号的合波发送。由此，如图8所示，该结构可以适用于现有的bosa封装结构，因此，不需要制作特制的壳体，从而节省了制作成本，简化了封装工艺，且能够符合现有的光模块尺寸的标准要求。并且该结构简单，光路短，耦合的难度低。

具体地封装结构可以如图8所示，光传输通道11包括连接于光发送端口和光纤连接端口12之间的第一光通道11a，以及连接于光接收端口和第一光通道11a之间的第二光通道11b，第二分波器2设置于第一光通道11a和第二光通道11b的交接处。该光路结构简单，且符合现有的bosa壳体的制作工艺，从而提升了制作效率。

为了降低网络中反射光对光发送组件4性能的影响。如图7所示，光发送组件4与第二分波器2之间的光传输通道11内可以设置隔离器5。

为了使光路准直，光纤连接端口12内侧可设置准直透镜13。

以下对光接收组件3和光发送组件4的具体实现方式举例说明：

光接收组件3的一种可实现方式如图9和图10所示，光接收组件3包括第一同轴管壳31，第一同轴管壳31上设有入光口311，第一同轴管壳31内封装有第一分波器32、第一光接收器33、第二光接收器34以及光学镜片组35，第一光接收器33能够接收第一波长的光信号，第二光接收器34能够接收第二波长的光信号，由入光口311进入的光能够进入第一分波器32，第一分波器32用于透射第一波长的光信号且反射第二波长的光信号，第一光接收器33设置于第一分波器32的透射光路上，光学镜片组35设置于第一分波器32的反射光路上，光学镜片组35用于将第一分波器32反射的所述第二波长的光信号导向第二光接收器34。

本申请实施例提供的光接收组件3，由于光接收组件3内的第一光接收器33能够接收第一波长的光信号，第二光接收器34能够接收第二波长的光信号，且第一分波器32能够将第一波长的光信号透射且能够将第二波长的光信号反射，使包含不同波长的上行光信号分离，从而可实现上行光信号的分波接收。并且由于第一分波器32设置在光接收组件3内，实现了分波器内置，从而使得组合收发组件的外壳内不需要设置过多的分波器，也就不需要制作特殊的壳体结构来固定分波器，从而降低了组合收发组件的外壳制作成本。同时由于光接收组件3采用了同轴管壳进行封装，从而可兼容现有的to封装工艺，避免制作特制的复杂外壳，降低了制作成本。

其中，光学镜片组可以包括折射镜和至少一个反射镜，折射镜设置于第一分波器的反射光路上，折射镜折射的所述第二波长的光信号经过所述反射镜依次反射后进入所述第二光接收器。若反射镜为一个，则该反射镜设置于折射镜的折射光路上，调整该反射镜的角度使反射后的第二波长的光信号进入第二光接收器。若反射镜为多个，将其中一个反射镜设置于折射镜的折射光路上，其余反射镜依次排列，使后一个反射镜位于前一个反射镜的反射光路上，最后一个反射镜的反射光路与第二光接收器的接收光路重合。当第一分波器32的反射光路与第一分波器32的入射光路夹角较小时，折射镜可以大致沿竖直方向靠近第一分波器32的入射光路设置，第一分波器32的反射光信号进入折射镜后向远离第一分波器32的入射光路的方向偏折，从而可有足够的空间设置反射镜。

第一光接收器33和第二光接收器34可以有多种设置位置，如相互平行并排设置、相互垂直设置，或成一定角度设置。如图5所示，由于现有的to封装工艺中光接收器(即光电二极管075)是设置在管座071上的，为了使本申请的光接收组件3能够适应现有的to封装工艺，如图10所示，可将第一光接收器33和第二光接收器34并排设置，此时为了使两个光接收器均能接收到相应的光信号，如图10所示，光学镜片组35可以包括折射镜351、第一反射镜352和第二反射镜353，折射镜351设置于第一分波器32的反射光路上，第一反射镜352设置于折射镜351的折射光路上，第二反射镜353设置于第一反射镜352的反射光路上，第二反射镜353的反射光路与第一分波器32的透射光路平行且与第二光接收器34的接收光路重合。如图10中箭头所示，光信号由入口进入后，第一波长的光信号直接透射穿过第一分波器32，并进入第一光接收器33内，第二波长的光信号被第一分波器32反射后依次经过折射镜351折射、第一反射镜352反射、第二反射镜353反射后沿第二光接收器34的接收光路进入第二光接收器34。由此，可将第一光接收器33和第二光接收器34设置于同一侧，更加符合现有的to封装结构，且结构更加紧凑，且可保证两个光接收器的接收光路均可垂直耦合，耦合效率提升。设置第一反射镜352和第二反射镜353两个反射镜和折射镜351配合，可便于将第二波长的光信号的传输光路调整至垂直入射第二光接收器34，从而提高第二光接收器34的耦合效率。

为了实现聚光和滤波的效果，如图10所示，在第一光接收器33的接收光路上，沿第一光接收器33的入光方向依次设有第一聚光透镜36a和第一滤波片37a，在第二光接收器34的接收光路上，沿第二光接收器34的入光方向依次设有第二聚光透镜36b和第二滤波片37b。由此，第一聚光透镜36a和第二聚光透镜36b可实现聚光的效果，使信号加强。第一滤波片37a和第二滤波片37b可实现滤波的效果，防止其他杂散光对光信号的影响。

需要说明的是，还可以在入光口311处设置滤波片，此时则不需要再设置第一滤波片37a和第二滤波片37b。

其中，光学镜片组35可以由多个光学镜片组35合构成，也可以设计为一个整体的结构。如图9、图11所示，光学镜片组35为一体式的透光棱镜35＇，透光棱镜35＇上设有折射面351＇、第一反射面352＇和第二反射面353＇，折射面351＇设置于第一分波器32的反射光路上，第一反射面352＇设置于折射面351＇的折射光路上，第二反射面353＇设置于第一反射面352＇的反射光路上，第二反射面353＇的反射光路与第二光接收器34的接收光路重合。如图11中箭头所示，第一波长的光信号直接透射穿过第一分波器32和透光棱镜35＇，并进入第一光接收器33内，被第一分波器32反射的第二波长的光信号经过透光棱镜35＇的折射面351＇折射后进入透光棱镜35＇内部传送，在透光棱镜35＇内传送至第一反射面352＇上被第一次反射，然后在透光棱镜35＇内传送至第二反射面353＇上被第二次反射，第二次反射后的光沿第二光接收器34的接收光路射出透光棱镜35＇的下表面并进入第二光接收器34。将光学镜片组35集成在一个透光棱镜35＇上，可使得结构紧凑，且安装制作更加方便。

另外，还可将第一聚光透镜36a和第二聚光透镜36b集成于透光棱镜35＇上，具体地，如图9、图11所示，第一聚光透镜36a为形成于透光棱镜35＇下表面的第一聚光面36a＇，第二聚光透镜36b为形成于透光棱镜35＇下表面的第二聚光面36b＇，第一聚光面36a＇与第一光接收器33相对，第二聚光面36b＇与第二光接收器34相对。由此，可使得整体结构更加紧凑。

如图9所示，还可以将第一滤波片37a和第二滤波片37b插接于透光棱镜35＇上，第一滤波片37a位于第一聚光面36a＇与第一光接收器33之间，第二滤波片37b位于第二聚光面36b＇与第二光接收器34之间。由此，可便于滤波片的安装。如图11所示，透光棱镜35＇可以包括两个支撑脚354＇，支撑脚354＇上设有插槽355＇，第一滤波片37a和第二滤波片37b分别插接于两个支撑脚354＇的插槽355＇内。

该透光棱镜35＇能够将光路中的所有功能要素，通过模具结构进行实现，例如可以采用高聚物压铸的方式一次成型。

其中，第一滤波片37a和第二滤波片37b可以为0度滤波片；另外，第一反射镜352和第二反射镜353可以为全反射镜，由此可防止光信号强度在反射时衰减；第一光接收器33和第二光接收器34可以为光电二极管，由此可将第一波长的光信号和第二波长的光信号转换成电信号输出。

第一分波器32也可固定在棱镜本体上，具体地，如图11所示，棱镜本体上形成有安装面356＇，第一分波器32固定于安装面356＇上，通过调整安装面356＇与折射面351＇之间的夹角可保证折射面351＇位于第一分波器32的反射光路上。由此，可将第一分波器32固定于棱镜本体上，提高安装空间的利用率。

第一同轴管壳31的结构可以如图9所示，包括第一管座312和罩设于第一管座312上的第一管帽313，透光棱镜35＇固定于第一管座312上，透光棱镜35＇与第一管座312之间形成有安装空间314，第一光接收器33和第二光接收器34设置于安装空间314内，且与第一管座312固定连接。由此，可节省第一光接收器33和第二光接收器34的安装空间，并且可利用透光棱镜35＇对第一光接收器33和第二光接收器34进行有效保护。

由于光接收器接收的光比较弱，产生的电信号很小，需要经过放大后再处理，因此，如图9所示，可以将光接收器输出到放大器39进行放大，也就是将光接收器与放大器39进行连接，放大器39再与管脚进行连接。由此，可对第一光接收器33和第二光接收器34光电转化产生的电信号进行放大，使电信号加强后输出。

在第一管座312上进行第一光接收器33和第二光接收器34的封装时，首先在第一管座312上贴装基板，在基板上设置一定的金属电路，然后在基板上面贴装第一光接收器33和第二光接收器34，并与金属电路进行金丝键合，同时金属电路与外围的tia进行金丝键合，在透光棱镜35＇上插入两块0度滤波片，并将透光棱镜35＇贴装到基板上，通过贴装精度保证与两个光接收器的耦合效率，然后在透光棱镜35＇上贴装第一分波器32，最后用第一管帽313对整个器件进行气密封装覆盖。其中，管脚与第一管座312之间可以采用玻璃胶隔开，两者之间在电气上处于隔离状态。一般的，整个第一管座312用于做地线平面，通过一个与第一管座312相连的特殊管脚与外界地相连。上述的各种电连接，可以采用金线焊接实现。

在光接收组件3的另一种实现方式中，光学镜片组可以不包括折射镜，只包括至少一个反射镜，所述第一分波器反射的所述第二波长的光信号经过所述反射镜依次反射后进入所述第二光接收器。若反射镜为一个，则该反射镜设置于第一分波器的反射光路上，调整该反射镜的角度使反射后的第二波长的光信号进入第二光接收器。若反射镜为多个，将其中一个反射镜设置于第一分波器的反射光路上，其余反射镜依次排列，使后一个反射镜位于前一个反射镜的反射光路上，最后一个反射镜的反射光路与第二光接收器的接收光路重合。

图12所示为光接收组件3不包括折射镜时的一种实现方式，其中，第一光接收器33和第二光接收器34并排设置且接收光路相互平行，光学镜片组35包括第三反射镜354，第三反射镜354设置于第一分波器32的反射光路上，第三反射镜354的反射光路与第一分波器32的透射光路平行且与第二光接收器34的接收光路重合。接收光在经过第一分波器32分光后，一部分直接透射进入第一光接收器33，另外一部分则入射到第三反射镜354上，通过第三反射镜354反射，沿第二光接收器34的接收光路进入第二光接收器34。该实现方式可将第一光接收器33和第二光接收器34设置于同一侧，使其兼容现有的to封装结构，且可使光路更短，信号损失更小。

同样，为了实现聚光和滤波的效果，在第一光接收器33的接收光路上，沿第一光接收器33的入光方向依次设有第三聚光透镜36c和第三滤波片37c，在第二光接收器34的接收光路上，沿第二光接收器34的入光方向依次设有第四聚光透镜36d和第四滤波片37d。由此，可实现聚光和滤波的效果，防止其他杂散光对光信号的影响。由此，第三聚光透镜36c和第四聚光透镜36d可实现聚光的效果，使信号加强。第三滤波片37c和第四滤波片37d可实现滤波的效果，防止其他杂散光对光信号的影响。

为了便于固定第一分波器32和第三反射镜354，如图13、14所示，可设置透光支架38，透光支架38包括底板381和顶壁382，第一分波器32固定于底板381上，第三反射镜354固定于顶壁382上且位于第一分波器32的反射光路上，第一光接收器33和第二光接收器34设置于底板381的下方。由此，可将第一分波器32和第三反射镜354固定于同一个透光支架38上，使得结构紧凑。其中，底板381和顶壁382可以由透明材料一体成型也可以分体制作，在此不做限定。

另外，还可将第三聚光透镜36c和第四聚光透镜36d集成于透光支架38上，具体地，如图13、14所示，第三聚光透镜36c为形成于底板381的下表面的第三聚光面36c＇，第四聚光透镜36d为形成于底板381的下表面的第四聚光面36d＇，第三聚光面36c＇与第一光接收器33相对，第四聚光面36d＇与第二光接收器34相对。由此，可使得整体结构更加紧凑。

如图13所示，还可以将第三滤波片37c和第四滤波片37d插接于透光支架38上，第三滤波片37c位于第三聚光面36c＇与第一光接收器33之间，第四滤波片37d位于第四聚光面36d＇与第二光接收器34之间。由此，可便于滤波片的安装。如图14所示，透光支架38可以包括支架支撑脚383，支架支撑脚383上设有支架插槽384，第三滤波片37c和第四滤波片37d分别插接于两个支架插槽384内。

第一同轴管壳31的结构可以如图13所示，第一同轴管壳31包括第一管座312和罩设于第一管座312上的第一管帽313，透光支架38固定于第一管座312上，透光支架38与第一管座312之间形成有安装空间，第一光接收器33和第二光接收器34设置于安装空间内，且与第一管座312固定连接。由此，可节省安装空间。

以gpon和xgpon的收发波长为例，第一波长的光信号可以为1310纳米波长的光信号，第二波长的光信号可以为1270纳米波长的光信号；或第一波长的光信号可以为1270纳米波长的光信号，第二波长的光信号可以为1310纳米波长的光信号。由此，可实现gpon和xgpon的光信号的接收。

光发送组件4的一种具体实现方式可以如图15、图16所示，包括第二同轴管壳41，第二同轴管壳41上设有出光口411，第二同轴管壳41内封装有合波器42、第一光发送器43和第二光发送器44，第一光发送器43能够发送第三波长的光信号，第二光发送器44能够发送第四波长的光信号，合波器42位于第一光发送器43和第二光发送器44的发送光路上，合波器42能够将第三波长的光信号和第四波长的光信号合并发送至出光口411。

本申请实施例提供的光发送组件4，由于第一光发送器43能够发送第三波长的光信号，第二光发送器44能够发送第四波长的光信号，且合波器42能够将第三波长的光信号和第四波长的光信号合并发送，从而可实现下行光信号的合波发送。并且由于合波器42设置在光发送组件4内，实现了合波器42内置，从而使得组合收发组件的外壳内不需要设置过多的合波器42，也就不需要制作特殊的壳体结构来固定合波器42，从而降低了组合收发组件的外壳制作成本。并且由于光发送组件4采用了同轴管壳进行封装，从而可兼容现有的to封装工艺，避免制作特制的复杂外壳，降低了制作成本。

其中，合波器42可以为波导型合波器、玻片式合波器等，在此不做限定，当合波器42为波导型合波器时，具体封装结构如图16所示，第二同轴管壳41包括第二管座41a和第二管帽41b，第二管座41a上设有用于承载波导型合波器42a的承载结构412，波导型合波器42a包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子，第一输入端子与第一光发送器43耦合匹配，第二输入端子与第二光发送器44耦合匹配，输出端子与第二同轴管壳41的出光口411相对，第二管帽41b用于实现气密封装。如图15所示，第一光发送器43和第二光发送器44发出的光信号经过波导型合波器42a合波后由第二同轴管壳41的出光口411发出。

如图16所示，第一输入端子和第二输入端子可以分别位于波导型合波器42a的两相对侧壁上且与输出端子的出光方向垂直，此时可将第一光发送器43的发送光路和第二光发送器44的发送光路在输出端子的出光方向上错开设置，也就是在图16的竖直方向上产生高度差。由此，可防止第一光发送器43和第二光发送器44发出的光相互干扰。

当合波器42为玻片式合波器时，玻片式合波器能够将第三波长的光信号透射且能够将第四波长的光信号反射，具体可以为图17、图18所示的结构，第一光发送器43和第二光发送器44并排设置，玻片式合波器42b以及第二同轴管壳41的出光口411均位于第一光发送器43的发送光路上，第二光发送器44的发送光路上设有第四反射镜45，第四反射镜45可将第二光发送器44发出的第四波长的光信号反射至玻片式合波器42b上，玻片式合波器42b能够将第三波长的光信号和第四波长的光信号合并发送至出光口411。采用玻片式合波器时，此布置结构可使第一光发送器43和第二光发送器44并排设置，从而适应现有的to封装工艺。

为了对出射光进行准直，可设置准直透镜，准直透镜的设置位置可以如图16所示，在第二同轴管壳41的出光口411处设置准直透镜46。由此可使出光口411的出光沿直线发出，防止光信号偏离方向。另外，还可以如图18所示，在第一光发送器43与合波器之间设置第一准直透镜46a，在第二光发送器44与合波器之间设置第二准直透镜46b。由此，可使第一光发送器43和第二光发送器44发出的光沿直线发出，防止光信号偏离方向。

其中，第一光发送器43和第二光发送器44可以为激光二极管。

以gpon和xgpon的收发波长为例，第三波长的光信号可以为1577纳米波长的光信号，第四波长的光信号可以为1490纳米波长的光信号；或第三波长的光信号可以为1490纳米波长的光信号，第四波长的光信号可以为1577纳米波长的光信号。由此，可实现gpon和xgpon的光信号的发送。

由于1577纳米波长的光信号的发送速率高，发热量较大，因此需要使用制冷激光器，从而可对该光发送器的工作温度进行控制，防止温度过高。具体地，如图16和图18所示，可在1577纳米波长对应的制冷激光器的下方设置温度控制器47，通过温度控制器47调整制冷激光器的工作温度。

为了监控第一光发送器43和第二光发送器44的工作情况，如图16和图18所示，可设置背光二极管(mpd)48，通过背光二极管48分别监控第一光发送器43和第二光发送器44的工作情况。具体地，如图16所示，两个背光二极管48可以分别设置于第一光发送器43和第二光发送器44的一侧。如图18所示，两个背光二极管48还可以分别设置于第一光发送器43和第二光发送器44的下方。

具体地，图18所示的封装结构其封装过程如下：在第二管座41a上一体化集成一个载体结构49，然后将温度控制器，激光器载体放置在载体结构49上，分别贴装好两个光发送器，mpd直接放置在第二管座41a上，在两个光发送器上方分别放置一个透镜，其中一个透镜上方放置第四反射镜45，另一个透镜上方放置合波器，最后采用第二管帽41b实现气密封装。

以上光接收组件3和光发送组件4的各具体实现方案均可应用于图7所示的组合收发组件中，从而使组合收发组件可以适用于现有的bosa封装结构，因此不需要制作特制的壳体，从而节省了制作成本，简化了封装工艺，且能够符合现有的光模块尺寸的标准要求。并且该结构简单，光路短，耦合的难度低。

需要说明的是，组合收发组件还可以仅采用以上实施例中的光接收组件3，而光发送组件采用未封装在一起的两个独立的光发送组件；同样，组合收发组件还可以仅采用以上实施例中的光发送组件4，而光接收组件采用未封装在一起的两个独立的光接收组件。

例如在一种可能的实现方式中，组合收发组件仅采用以上实施例中的光接收组件3，而两个光发送组件也可以分别独立安装而不封装到同一个同轴管壳内部，此时，组合收发组件中的壳体1可以设置两个光发送端口，两个光发送端口内分别设置一个独立的光发送组件，其中一个光发送组件用于发送第三波长的光信号，另一个光发送组件用于发送第四波长的光信号，在光传输通道11内设置合波器，用于将两个光发送组件发送的光信号合并发送。

将上述任一实施例中的组合收发组件与外围的电子组件(esa)进行电连接，然后装入光模块壳体，即构成了组合光模块。

例如，将图7所示的光收发组件中的光接收组件和光发送组件的管脚与外围的电子组件(esa)进行电连接，然后装入光模块壳体，即构成了一种组合光模块。

将上述组合光模块连接单板并放置于机框内则构成了光线路终端。

将上述光线路终端应用于无源光网络系统时，无源光网络系统的结构如图19所示，包括：

光线路终端100，光线路终端100内设有组合光模块101；

光分布网络200，光分布网络与光线路终端100连接；

多个光网络单元300，多个光网络单元300与光分布网络200连接，

多个光网络单元300中一部分光网络单元的光模块为gpon光模块，另一部分光网络单元的光模块为xgpon光模块；或

多个光网络单元中一部分光网络单元的光模块为epon光模块，另一部分光网络单元的光模块为10g-epon光模块。

本申请实施例提供的光传输模块以及无源光网络系统，该组合光模块101可实现上行光信号的分波接收以及下行光信号的合波发送。并且该组合光模块101中的组合收发组件的壳体结构适用于现有的bosa壳体结构，使制作和封装工艺便于实现，避免了复杂的外部管体制作，提升了制作效率和良品率，从而降低了光模块和无源光网络系统的构建成本。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。