專利名稱：單波長單纖雙向光收發模塊組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及光纖通訊技術領域中的一種光收發模塊組件，尤其是涉及一種單波長單纖雙向光收發模塊組件。
背景技術：
隨著光纖網絡的應用越來越普及，尤其是世界各地光纖接入FTTH(Fiber To The Home)項目逐步實施，以及點對點的數據傳輸，市場上對于單纖雙向組件的需求也越來越大。目前市場上的單纖雙向組件都是雙波長的，即發射和接收的光信號是不同波長的光。 通過一根光纖實現光信號的雙向傳輸的話，需要兩個不同的模塊組件配合才能實現，如圖 1所示，即其中一個模塊用波長1發射信號，用波長2接收信號；另外一個模塊就必須是用波長1接收信號，用波長2發射信號。在網絡系統安裝的過程中，非常容易出現模塊用混用錯的情況，導致網絡通訊無法實現。目前還可以通過雙纖同一波長來實現光信號的雙向傳輸，如圖2所示，但在網絡系統安裝過程中，也是非常容易出現跳線插錯的情況， 導致網絡通訊無法實現。如使用同一波長的模塊組件，來實現光信號的雙向傳輸的話，如圖 3所示，則可以避免上述情況的發生，因此單波長單纖雙向的光收發模塊組件的使用是未來點對點數據傳輸發展的必然趨勢。傳統的雙波長單纖雙向光收發模塊組件的原理如圖4所示，光信號通過光纖由公共端2進入光學鏡組，在光學鏡組中，第一濾波片11與光路呈45度角，光束經過第一濾波片11發生90度反射，再經過第二濾波片12濾波，然后光束由接收端3接收。接收端 3 采用 PD-TIA 或者 APD-TIA 組件，PD (Photo Diode 光電二極管)或者 APD (Avalanche Photo Diode，雪崩光電二級管)為一種光探測器，用于光電轉換，TIA(Trans Impedance Amplifier，跨阻放大器)用于電信號放大。發射端1采用DFB (Distributed Feed Back, 分布反饋型)激光器，發射端1光束經過光隔離器10 (由一個磁環、兩個偏振片、一個磁旋光片組成)后經過第一濾波片11透射進入公共端2。由于第一濾波片11只能實現不同波長的透射和反射，發射和接收端使用不同波長的光，因此此結構的光收發模塊組件只能是雙波長的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種單波長單纖雙向光收發模塊組件，有力避免了網絡系統安裝過程中用混用錯光收發模塊組件以及插錯跳線頭，使得整個網絡系統安裝簡單很
^^ ο本發明的特征在于一種單波長單纖雙向光收發模塊組件，包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組，其特征在于所述的光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、第三偏振分光器、反射鏡、45° 1/2波片、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2波片；所述發射端的激光二極管發出的偏振光束經第一偏振分光器、磁環內的22. 5° 1/2波片、磁旋光片、第二偏振分光器后由公共端接收；所述公共端輸入的是任意偏振態光束，其中的平行方向偏振光，經第二偏振分光器、磁環內的磁旋光片、22. 5° 1/2波片、第一偏振分光器、45° 1/2 波片、第三偏振分光器后由接收端的光電探測器接收，其中的垂直方向偏振光，經第二偏振分光器、反射鏡、第三偏振分光器后由接收端的光電探測器接收。本發明的優點本發明提出的單波長單纖雙向光收發模塊組件在光功率，接收靈敏度、隔離度等主要性能上完全滿足國家及國際標準，在外型上完全與現行的標準模塊兼容。
圖1現有的一種單纖雙向雙波長傳輸示意圖。圖2現有的一種雙纖雙向單波長傳輸示意圖。圖3本發明的一種單波長單纖雙向傳輸示意圖。圖4現有的一種單纖雙向雙波長光收發模塊組件結構示意圖。圖5本發明中第一種單波長單纖雙向光收發模塊組件結構示意圖。圖6本發明中第二種單波長單纖雙向光收發模塊組件結構示意圖。圖7本發明中第三種單波長單纖雙向光收發模塊組件結構示意圖。圖8本發明中第四種單波長單纖雙向光收發模塊組件結構示意圖。圖9本發明中輸入輸出端為透鏡與跳線頭結構的結構示意圖。圖10本發明中的一種光束偏振方向變換示意圖。圖11本發明中的另一種光束偏振方向變換示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相關附圖，對本發明作進一步詳細說明。一種單波長單纖雙向光收發模塊組件，包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組， 所述的光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、第三偏振分光器、反射鏡、45° 1/2 波片、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2波片；所述發射端的激光二極管發出的偏振光束經第一偏振分光器、磁環內的22. 5° 1/2波片、磁旋光片、第二偏振分光器后由公共端接收；所述公共端輸入的是任意偏振態光束，其中的平行方向偏振光，經第二偏振分光器、磁環內的磁旋光片、22. 5° 1/2波片、第一偏振分光器、45° 1/2波片、第三偏振分光器后由接收端的光電探測器接收，其中的垂直方向偏振光，經第二偏振分光器、反射鏡、第三偏振分光器后由接收端的光電探測器接收。上述發射端和接收端的光信號是同一波長。上述光學鏡組中的第二偏振分光器、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2波片、第一偏振分光器對發射端的激光二極管起到隔離器作用。上述公共端根據發射端上透鏡的焦距大小為跳線連接頭或準直器。上述發射端和接收端為自帶耦合透鏡或外置耦合透鏡。另外，本發明中的一種單波長單纖雙向光收發模塊組件中的發射端、接收端、公共端也可以是透鏡與跳線頭結構的輸入輸出結構，如圖9所示。具體實施過程請參考圖5，本發明提出了第一種單波長單纖雙向的光收發模塊組件。包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組。此結構中發射端和接收端在垂直方向。所述的光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、第三偏振分光器、反射鏡、45° 1/2波片、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2波片。由發射端激光二極管1發出的平行方向偏振光束經第一偏振分光器41透射后，到達磁環7內的22. 5° 1/2波片9，經過磁環7內的22. 5° 1/2 波片9和磁旋光片8后，平行方向偏振光束到達第二偏振分光器42，經第二偏振分光器42 透射后由公共端2接收。由公共端2輸入的是任意偏振態光束，其中的平行方向偏振光束，經第二偏振分光器42透射后到達磁環7內的磁旋光片8，經過磁環7內的磁旋光片8 和22. 5° 1/2波片9后，變為垂直方向偏振光束，垂直方向偏振光束經第一偏振分光器41 反射后到達45° 1/2波片6，經45° 1/2波片6透射后為平行方向偏振光束，平行方向偏振光束到達第三偏振分光器43后，經第三偏振分光器43透射由接收端光電探測器3接收；其中的垂直方向偏振光束經第二偏振分光器42反射后到達反射鏡5，經反射鏡5反射后到達第三偏振分光器43，經第三偏振分光器43反射后由接收端光電探測器3接收。請參考圖6，本發明還提出了第二種單波長單纖雙向的光收發模塊組件。包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組。此結構中發射端和接收端在平行方向。所述的光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、第三偏振分光器、反射鏡、45° 1/2波片、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2波片。由發射端激光二極管1發出的平行方向偏振光束經第一偏振分光器41透射后，到達磁環7內的22. 5° 波片9，經過磁環7內的22. 5° 波片9和磁旋光片8后，平行方向偏振光束到達第二偏振分光器42，經第二偏振分光器42透射后由公共端2接收。由公共端2輸入的是任意偏振態光束，其中的平行方向偏振光束，經第二偏振分光器42透射后到達磁環7內的磁旋光片8，經過磁環7內的磁旋光片8和22. 5° 1/2 波片9后，變為垂直方向偏振光束，垂直方向偏振光束經第一偏振分光器41反射后到達第三偏振分光器43，經第三偏振分光器43反射后由接收端光電探測器3接收；其中的垂直方向偏振光束經第二偏振分光器42反射后到達反射鏡5，經反射鏡5反射后到達45° 1/2 波片6，經45° 1/2波片6透射后為平行方向偏振光束，平行方向偏振光束到達第三偏振分光器43，經第三偏振分光器43透射后由接收端光電探測器3接收。請參考圖7，本發明還提出了第三種單波長單纖雙向的光收發模塊組件。包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組。此結構中發射端和接收端在垂直方向。所述的光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、第一反射鏡、第二反射鏡、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2 波片。由發射端激光二極管1發出的垂直方向偏振光束經第一偏振分光器41反射后到達第二反射鏡52，由第二反射鏡52反射后到達磁環7內的22. 5° 1/2波片9，經過磁環7內的22. 5° 1/2波片9和磁旋光片8后，變為平行方向偏振光束，平行方向偏振光束到達第二偏振分光器42后，經第二偏振分光器42透射后由公共端2接收。由公共端2輸入的是任意偏振態光束，其中的平行方向偏振光束經第二偏振分光器42透射后到達磁環7內的磁旋光片8，經過磁環7內的磁旋光片8和22. 5° 1/2波片9后，平行方向偏振光束到達第二反射鏡52，經第二反射鏡52反射后到達第一偏振分光器41，經第一偏振分光器41透射后由接收端光電探測器3接收；其中的垂直方向偏振光，經第二偏振分光器42反射后到達第一反射鏡51，經第一反射鏡51反射后到達第一偏振分光器41，經第一偏振分光器41反射后由接收端光電探測器3接收。請參考圖8，本發明還提出了第四種單波長單纖雙向的光收發模塊組件。包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組。此結構中發射端和接收端在垂直方向。所述的光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、第一反射鏡、第二反射鏡、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2 波片。由發射端激光二極管1發出的垂直方向偏振光束經第一偏振分光器41反射后到達磁環7內的22. 5° 1/2波片9，經過磁環7內的22. 5° 1/2波片9和磁旋光片8后，變為平行方向偏振光束，平行方向偏振光束到達第二偏振分光器42后，經第二偏振分光器42透射后由公共端2接收。由公共端2輸入的是任意偏振態光束，其中的平行方向偏振光束經第二偏振分光器42透射后到達磁環7內的磁旋光片8，經過磁環7內的磁旋光片8和22. 5° 1/2 波片9后，平行方向偏振光束到達第一偏振分光器41，經第一偏振分光器41透射后由接收端光電探測器3接收；其中的垂直方向偏振光，經第二偏振分光器42反射后到達第一反射鏡51，經第一反射鏡51反射后到達第二反射鏡52，由第二反射鏡52反射后到達第一偏振分光器41，經第一偏振分光器41反射后由接收端光電探測器3接收。另外，對本發明中的光束偏振方向變換作進一步詳細的說明。請參考圖10，本發明提出了一種光束偏振方向變換形式。一偏振光束從左向右傳輸時，經過磁旋光片8后，偏振光束順時針旋轉45°，經過22. 5° 1/2波片9后又順時針旋轉45°，輸出光束較輸入光束旋轉了 90°。當一偏振光束從右到左傳輸時，經過 22.5° 1/2波片9后，偏振光束逆時針旋轉45°，經過磁旋光片8后又順時針旋轉45°， 因此輸出光較輸入光偏振方向沒有改變。請參考圖11，本發明提出了另一種光束偏振方向變換形式。一偏振光束從左向右傳輸時，經過磁旋光片8后，偏振光束順時針旋轉45°，經過22. 5° 1/2波片9后又逆時針旋轉45°，因此輸出光較輸入光偏振方向沒有改變。當一偏振光束從右到左傳輸時，經過 22.5° 1/2波片9后，偏振光束順時針旋轉45°，經過磁旋光片8后又順時針旋轉45°， 輸出光束較輸入光束旋轉了 90°。要達到以上偏振變換效果，波片和磁旋光片有多種組合方式，不一一列舉說明。上列較佳實施例，對本發明的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種單波長單纖雙向光收發模塊組件，包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組，其特征在于所述的光學鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、第三偏振分光器、反射鏡、45° 1/2波片、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2波片；所述發射端的激光二極管發出的偏振光束經第一偏振分光器、磁環內的22. 5° 1/2波片、磁旋光片、第二偏振分光器后由公共端接收；所述公共端輸入的是任意偏振態光束，其中的平行方向偏振光，經第二偏振分光器、 磁環內的磁旋光片、22. 5° 1/2波片、第一偏振分光器、45° 1/2波片、第三偏振分光器后由接收端的光電探測器接收，其中的垂直方向偏振光，經第二偏振分光器、反射鏡、第三偏振分光器后由接收端的光電探測器接收。
2.根據權利要求1所述的單波長單纖雙向光收發模塊組件，其特征在于所述發射端和接收端的光信號是同一波長。
3.根據權利要求1所述的單波長單纖雙向光收發模塊組件，其特征在于所述光學鏡組中的第二偏振分光器、磁環、磁旋光片、22. 5° 1/2波片、第一偏振分光器對發射端的激光二極管起到隔離器作用。
4.根據權利要求1所述的單波長單纖雙向光收發模塊組件，其特征在于所述公共端根據發射端上透鏡的焦距大小為跳線連接頭或準直器。
5.根據權利要求1所述的單波長單纖雙向光收發模塊組件，其特征在于所述發射端和接收端為自帶耦合透鏡或外置耦合透鏡。
全文摘要
本發明涉及一種單波長單纖雙向光收發模塊組件，包括發射端、接收端、公共端、光學鏡組；所述光學鏡組包括第一、二、三偏振分光器、反射鏡、45°半波片、磁環、磁旋光片、22.5°半波片；發射端偏振光束經第一偏振分光器、磁旋光片、22.5°半波片、第二偏振分光器后由公共端接收；公共端入射的平行方向偏振光經第二偏振分光器、磁旋光片、22.5°半波片、第一偏振分光器、45°半波片、第三偏振分光器后由接收端接收，垂直方向偏振光經第二偏振分光器、反射鏡、第三偏振分光器后由接收端接收。本發明在光功率，隔離度，接收靈敏度等主要性能上完全滿足國家及國際標準，在外型上完全與現行的標準模塊兼容。
文檔編號H04B10/24GK102364364SQ20111037360
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者羅肇鋒, 蔣友山, 鄺業成 申請人:福州百訊光電有限公司