光收發模塊、無源光網絡系統和設備的製作方法
2023-04-28 12:36:26
專利名稱：光收發模塊、無源光網絡系統和設備的製作方法
光收發模塊、無源光網絡系統和設備技術領域
本申請主要涉及光通信技術，特別地，涉及一種接收波長和發射波長同時可調的光收發模塊，並且，本申請還涉及一種採用所述光收發模塊的P0N(PaSSiVe Optical Network，無源光網絡)系統和設備。
背景技術：
可調發射機和可調接收機，是光纖通信領域的核心器件之一，是提高光網絡的適應性和靈活性之關鍵所在。採用可調發射機和可調接收機可以允許用戶在一個傳輸帶寬裡選擇一個波長使用，使得用戶佔用更少資源，同時運營商也不再需要準備各種不同工作波長的發射機和接收機，因此可以降低運營成本。
可調發射機的核心器件是可調雷射器，而可調接收機的核心器件是可調濾波器。 由於製作工藝且製作成本高昂，目前可調雷射器和可調濾波器並沒有在接入網領域中得到廣泛的應用。但是，隨著PON技術的發展以及WDM(Wavelength Division Multiplexing, 波分復用)技術向接入網領域的滲透，接入網領域對於低成本可調雷射器和可調濾波器的需求越來越迫切。尤其最近，隨著基於TDM(Time Division Multiplexing，時分復用)/WDM 的混合PON技術的發展，使得上述要求變得更為緊迫和現實。
在PON系統中，發射機和接收機通常是集成在同一個光收發模塊內部。不過，現有的可調雷射器和可調濾波器都是作為分立元件，二者分別採用相互獨立的波長調節機制來進行波長調節的。因此，如果PON系統的光收發模塊直接採用上述可調雷射器和可調濾波器，需要在PON系統分別配置兩套不同的波長控制機制來實現發射波長調節和接收波長調節，此一方面會導致波長調節機制非常複雜，另一方面會使得光收發模塊的成本偏高。發明內容
針對上述問題，本申請實施例提供一種低成本且發射波長和接收波長同時可調的光收發模塊；同時，本申請實施例還提供一種採用所述光收發模塊的無源光網絡系統和設備。
本申請實施例提供的光收發模塊，包括發射光組件；接收光組件；光耦合模塊， 用於沿接收光路將接收光提供到所述接收光組件，並將由所述發射光組件提供且沿發射光路傳輸的發射光耦合輸出；波長選擇模塊，包括基板以及設置在所述基板的第一濾波片陣列和第二濾波片陣列，所述第一濾波片陣列包括多個用於進行發射波長調節的第一濾波片，所述第二濾波片陣列包括多個用於進行接收波長調節的第二濾波片；其中，所述基板在所述光收發模塊進行波長調節時通過位置改變同時將與目標發射波長相對應的第一濾波片以及與目標接收波長相對應的第二濾波片分別對準至所述發射光路和所述接收光路。
本申請實施例提供的無源光網絡系統，包括光線路終端和多個光網絡單元，所述光線路終端通過光分配網絡連接到所述多個光網絡單元；其中，所述光網絡單元和/或光線路終端包括發射波長和接收波長同時可調的光收發模塊，所述光收發模塊包括光耦合模塊，用於沿所述光收發模塊的接收光路將所述光收發模塊的接收光提供到接收光組件， 並將由發射光組件發射且沿所述光收發模塊的發射光路傳輸的發射光耦合輸出；波長選擇模塊，包括多個用於進行發射波長調節的第一濾波片和多個用於進行接收波長調節的第二濾波片；其中，在所述波長可調節光收發模塊進行波長調節時，所述波長選擇模塊通過位置改變同時將與目標發射波長相對應的第一濾波片以及與目標接收波長相對應的第二濾波片分別對準至所述發射光路和所述接收光路。
本申請實施例提供的無源光網絡設備，包括如上所述的光收發模塊。
在本申請提供的光收發模塊以及無源光網絡系統及設備中，分別用於進行發射波長和接收波長調節的第一濾波片陣列和第二濾波片陣列設置在可移動的波長選擇模塊，通過改變波長選擇模塊的位置可以使得所述光收發模塊的發射光路和接收光路分別與目標發射波長和目標結合收波長相對應的第一濾波片和第二濾波片相對準，從而實現發射波長和接收波長同時可調。相較於現有技術，本申請提供的光收發模塊可以通過改變波長選擇模塊的位置來同時實現發射波長和接收波長調節，此波長調節機制簡單方便，且可以降低光收發模塊以及採用所述光收發模塊的無源光網絡系統和設備的整體成本。
圖1是本申請實施例提供的光收發模塊可以使用的無源光網絡系統的網絡架構示意圖。
圖2是本申請一種實施例提供的光收發模塊的結構示意框圖。
圖3是本申請另一種實施例提供的光收發模塊的結構示意框圖。
圖4示意性地表示圖2和圖3所述的光收發模塊中濾波片與發射光路之間的位置關係。
圖5是本申請實施例提供的波長選擇模塊一種可選器件結構的示意圖。
圖6是本申請實施例提供的波長選擇模塊另一種可選器件結構的示意圖。
圖7是本申請提供的光收發模塊第一種具體實施例的器件結構示意圖。
圖8是本申請提供的光收發模塊第二種具體實施例的器件結構示意圖。
圖9是本申請提供的光收發模塊第三種具體實施例的器件結構示意圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例，對本申請提供的光收發模塊以及無源光網絡系統和設備進行詳細描述。
請參閱圖1，其為本申請提供的光收發模塊可以適用的無源光網絡(PON)系統的網絡架構示意圖。所述無源光網絡系統100包括至少一個光線路終端(OLT) 110、多個光網絡單元(ONU) 120和一個光分配網絡(ODN) 130。所述光線路終端110通過所述光分配網絡 130以點到多點的形式連接到所述多個光網絡單元120。所述光線路終端110和所述光網絡單元120之間可以採用TDM機制、WDM機制或者TDM/WDM混合機制進行通信。其中，從所述光線路終端110到所述光網絡單元120的方向定義為下行方向，而從所述光網絡單元120 到所述光線路終端110的方向為上行方向。
所述無源光網絡系統100可以是不需要任何有源器件來實現所述光線路終端110與所述光網絡單元120之間的數據分發的通信網絡，在具體實施例中，所述光線路終端110 與所述光網絡單元120之間的數據分發可以通過所述光分配網絡130中的無源光器件(比如分光器)來實現。所述無源光網絡系統100可以為ITU-T G. 983標準定義的異步傳輸模式無源光網絡(ATM PON)系統或寬帶無源光網絡(BPON)系統、ITU-T G. 984系列標準定義的吉比特無源光網絡(GPON)系統、IEEE 802. 3ah標準定義的乙太網無源光網絡(EPON)、波分復用無源光網絡(WDM Ρ0Ν)系統或者下一代無源光網絡(NGA PON系統，比如ITU-T G. 987 系列標準定義的XGPON系統、IEEE 802. 3av標準定義的IOG EPON系統、TDM/WDM混合PON 系統等)。上述標準定義的各種無源光網絡系統的全部內容通過引用結合在本申請文件中。
所述光線路終端110通常位於中心位置(例如中心局Central Off ice，CO)，其可以統一管理所述多個光網絡單元120。所述光線路終端110可以充當所述光網絡單元120 與上層網絡(圖未示)之間的媒介，將從所述上層網絡接收到的數據作為下行數據轉發到所述光網絡單元120，以及將從所述光網絡單元120接收到的上行數據轉發到所述上層網絡。所述光線路終端110的具體結構配置可能會因所述無源光網絡100的具體類型而異， 在一種實施例中，所述光線路終端110可以包括光收發模塊200，所述光收發模塊200可以通過所述光分配網絡130將下行數據信號發送給所述光網絡單元120，並且接收所述光網絡單元120通過所述光分配網絡130發送的上行數據信號。
所述光網絡單元120可以分布式地設置在用戶側位置(比如用戶駐地)。所述光網絡單元120可以為用於與所述光線路終端110和用戶進行通信的網絡設備，具體而言，所述光網絡單元120可以充當所述光線路終端110與所述用戶之間的媒介，例如，所述光網絡單元120可以將從所述光線路終端110接收到的下行數據轉發到用戶，以及將從用戶接收到的數據作為上行數據轉發到所述光線路終端110。所述光網絡單元120的具體結構配置可能會因所述無源光網絡100的具體類型而異，在一種實施例中，所述光網絡單元120可以包括光收發模塊300，所述光收發模塊300用於接收所述光線路終端110通過所述光分配網絡 130發送的下行數據信號，並且通過所述光分配網絡130向所述光線路終端110發送上行數據信號。應當理解，在本申請文件中，所述光網絡單元120的結構與光網絡終端(Optical Network Terminal,0NT)相近，因此在本申請文件提供的方案中，光網絡單元和光網絡終端之間可以互換。
所述光分配網絡130可以是一個數據分發系統，其可以包括光纖、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他設備。在一個實施例中，所述光纖、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他設備可以是無源光器件，具體來說，所述光纖、光耦合器、光合波 /分波器、光分路器和/或其他設備可以是在所述光線路終端110和所述光網絡單元120之間分發數據信號是不需要電源支持的器件。另外，在其他實施例中，該光分配網絡130還可以包括一個或多個處理設備，例如，光放大器或者中繼設備(Relay device)。在如圖1所示的分支結構中，所述光分配網絡130具體可以從所述光線路終端110延伸到所述多個光網絡單元120，但也可以配置成其他任何點到多點的結構。
請參閱圖2，其為本申請一種實施例提供的光收發模塊的結構示意框圖。所述光收發模塊可以作為圖1中光收發模塊200或300。所述光收發模塊可以包括發射光 Μ Ψ (Transmitter Optical Sub-Assembly, T0SA) 20U ^ tfe 7 # (ReceiverOptical Sub-Assembly, ROSA) 202、波長選擇模塊203和光耦合模塊204。
其中，所述發射光組件201包括光增益介質211和第一透鏡212。所述光增益介質 211和所述第一透鏡212沿所述光收發模塊內部的發射光路(比如所述光增益介質211的光發射方向)進行設置，其中所述光增益介質211用於提供發射光，所述第一透鏡212用於將所述光增益介質211提供的發射光匯聚到所述發射光路，並沿所述發射光路輸出到所述波長選擇模塊203。
所述接收光組件202包括光探測器221和第二透鏡222。所述光探測器221和所述第二透鏡沿所述光收發模塊內部的接收光路(比如所述光探測器221的光入射方向)進行設置，其中所述第二透鏡222用於將沿所述接收光路進入所述接收光組件202的接收光匯聚到所述光探測器221，所述光探測器221用於檢測入射到其中的接收光並通過光電轉換將所述接收光轉換為相應的電信號。在具體實施例中，所述光收發模塊內部的發射光路可以與所述接收光路相平行，如圖2所示。
所述波長選擇模塊203包括第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232。所述第一濾波片陣列231和所述第二濾波片陣列232設置在可移動基板(圖未示)表面，其中， 所述第一濾波片陣列231可以作為發射波長選擇模塊，用於對所述發射光組件201輸出的發射光進行波長選擇，以將所述發射光的波長限制在目標發射波長。所述第二濾波片陣列 232可以作為接收波長選擇模塊，用於對輸出到所述接收光組件202的接收光進行波長選擇，以將入射到所述接收光組件202的接收光限制在目標接收波長。在具體實施例中，所述第一濾波片陣列231可以包括多個具有不同通帶中心波長的第一濾波片238，所述第一濾波片陣列232可以包括多個具有不同通帶中心波長的第二濾波片239，且所述第一濾波片 238和所述第二濾波片239的數量和通帶中心波長可以根據所述光收發模塊的具體應用需要而定。
並且，所述波長選擇模塊203還可包括位移驅動裝置233，所述位移驅動裝置233 可以通過機械驅動或者其他驅動方式，驅動所述可移動基板的位置發生改變，比如進行水平移動或旋轉，使所述第一濾波片陣列231和所述第二濾波片陣列232的位置同時發生改變，以使所述第一濾波片陣列231和所述第二濾波片陣列232中與目標發射波長和目標接收波長相對應的第一濾波片238和第二濾波片239分別與所述光收發模塊的發射光路和接收光路進行對準。比如，所述第一濾波片231和所述第二濾波片陣列232可以同時設置在與所述發射光路和所述接收光路所在水平面相垂直的平面(即垂直面)，二者可在所述位移裝置233的驅動下，沿所述發射光路和所述接收光路所在的水平面同時移動至目標位置， 或者，在所述垂直面同時沿驅動軸旋轉至目標位置，或者，通過其他方式移動到目標位置。
所述光耦合模塊204包括WDM濾波片Ml、反射鏡242和部分反射鏡M3。在一種實施例中，所述WDM濾波片241設置在所述光收發模塊內部的接收光路，且其一方面可將通過耦合光纖244輸入到所述光收發模塊的接收光沿所述接收光路透射到所述波長選擇模塊203，另一方面可將沿所述光收發模塊內部的發射光路傳輸並經過所述反射鏡242反射到所述WDM濾波片241的發射光進一步反射到所述耦合光纖244並輸出。所述反射鏡242 設置在所述光收發模塊內部的發射光路並與所述WDM濾波片Ml的相對準，用於將沿所述光收發模塊內部的發射光路傳輸的發射光反射到所述WDM濾波片Ml。
所述部分反射鏡243設置在所述發射光路，其與所述光增益介質211、所述第一濾波片陣列231中與所述發射光路對準的第一濾波片238之間構成一個外腔雷射器，具體而言，所述光增益介質211提供的發射光經過所述第一濾波片238進行波長選擇之後傳輸到所述部分反射鏡233，其中一部分光信號被所述部分反射鏡233反射回來並沿原光路返回並重新注入所述光增益介質211進行再次放大，如此往返多次；所述發射光便可以在所述增益介質211和所述部分反射鏡233之間的諧振腔來回振蕩形成諧振放大，最終所述發射光的波長被限制在所述第一濾波片238的通帶中心波長，從而輸出具有特定發射波長的發射光。在具體實施例中，所述部分反射鏡243的反射率可以根據不同的需要進行設置，從而優化輸出功率和光信號性能。可選的，所述部分反射鏡243可以與所述第一濾波片238集成，從而減小器件數量，封裝次數和降低成本。。
另外，所述光耦合模塊204還可進一步包括設置在所述WDM濾波片241和所述耦合光纖244之間的第三透鏡M5，所述第三透鏡245可以將沿所述發射光路傳輸並經過所述 WDM濾波片241反射輸出的發射光匯聚到所述耦合光纖M4，並將經過所述耦合光纖244輸入的接收光匯聚到所述WDM濾波片241所在的接收光路。可選地，所述反射鏡242和部分反射鏡M3之間還可以設置有光隔離器M6，所述光隔離器246可以隔離通過所述耦合光纖 244輸出的發射光在傳輸過程中發生反射而形成並沿原路返回的反射光進入所述發射光組件210，以避免所述反射光損壞所述發射光組件210及惡化光信號。
在另一種實施例中，如圖3所示，所述WDM濾波片241也可以設置在所述光收發模塊內部的發射光路，且其一方面可以將沿所述光收發模塊內部的發射光路傳輸的發射光透射到所述耦合光纖244並輸出，另一方面可以將通過所述耦合光纖244輸入到所述光收發模塊的接收光反射到所述反射鏡M2，並經過所述反射鏡242進一步反射到所述光收發模塊內部的接收光路。
在圖2和圖3所示的光收發模塊採用上述外腔雷射器來輸出具有特定波長的發射光，為了避免在諧振腔內產生不必要的縱模反射，在具體實現上，所述第一濾波片陣列231 中的第一濾波片238可以相對於所述發射光路進行傾斜設置，比如，所述第一濾波片238的軸向可以與所述發射光路形成一個夾角，如圖4所示。所述濾波片與發射光路的夾角大小與所述發射光組件201和所述第一濾波片238之間的距離相關，距離越近，則所述夾角越大；反之，距離越遠，所述夾角可以越小。如果將所述第一濾波片的傾斜設置，其通帶中心波長可能會發生改變，因此在所述光收發模塊內部可以通過光學補償手段來補償所述第一濾波片而傾斜導致的通帶中心波長的改變。
在本申請提供的光收發模塊中，分別用於進行發射波長和接收波長調節的第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232設置在可移動的波長選擇模塊203，通過如水平移動或旋轉等方式改變波長選擇模塊203的位置，可以使得所述光收發模塊的發射光路和接收光路分別與目標發射波長和目標結合收波長相對應的第一濾波片238和第二濾波片238相對準，從而實現發射波長和接收波長同時可調。相較於現有技術，本申請提供的光收發模塊可以通過改變波長選擇模塊的位置來同時實現發射波長和接收波長調節，此波長調節機制簡單方便，且可以降低光收發模塊以及採用所述光收發模塊的無源光網絡系統和設備的整體成本。
以下結合圖5和圖6，詳細介紹在本申請實施例中所述波長選擇模塊203可以採用的器件結構，應當理解，在實際應用中，所述波長選擇模塊203並不限於圖5和圖6所示的結構，只要其可實現光收發模塊的發射波長和接收波長同時可調便可。
請參閱圖5，其為本申請實施例提供的波長選擇模塊203 —種可選器件結構的示意圖。在圖5所示的波長選擇模塊中，所述第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232均設置在與發射光路T-T和接收光路R-R所在的水平面相垂直的基板235的表面，其中所述第一濾波片陣列231的多個第一濾波片238和所述第二濾波片陣列232的多個第二濾波片 239的中心均沿與發射光路T-T和接收光路R-R相垂直的同一直線排列，且所述第一濾波片 238和第二濾波片239的軸向可以分別與所述發射光路T-T所述接收光路R-R具有一預設夾角。所述基板235可以是透明基板，且所述第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232直接附著在所述基板235的同一表面；或者，所述第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232 也可分別設置在所述基板235兩個相對的表面。可替代地，所述基板235還可在在其表面形成有多個凹槽，且所述第一濾波片陣列231和所述第二濾波片陣列232分別對應設置在所述凹槽內部；或者，所述基板235也可以是包括多個通孔的不透光基板，且所述第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232分別對應嵌設在所述通孔內部。
在具體實施例中所述基板235可以包括矩形主體部分以及從所述主體部分的底部兩端垂直延伸或者水平延伸而成的第一連接部和第二連接部。在其他替代實施例中，所述第一連接部和第二連接部也可以是分別固定到所述基板235底部兩端的第一連接板和第二連接板。所述位移驅動裝置233包括超聲馬達236和驅動軸237，所述驅動軸237的延伸方向與所述發射光路T-T和所述接收光路R-R所在的水平面相平行，且所述驅動軸237 的兩端分別連接到所述基板235的第一連接部和第二連接部，或者分別連接到上述的第一連接板和第二連接板。所述驅動軸237可以穿過所述超聲馬達236並與所述超聲馬達236 機械嚙合，當所述波長選擇模塊203需要對所述光收發模塊的發射波長和接收波長進行波長調節時，所述超聲馬達236可以在外部控制信號的控制下，驅動所述驅動軸237沿其延伸方向進行移動，以帶動所述基板235連同設置在所述基板235的第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232水平移動至目標位置，從而使得目標發射波長和目標接收波長相對應的第一濾波片238和第二濾波片239分別與發射光路和接收光路相對準，實現發射波長和接收波長同時可調。
請參閱圖6，其為本申請實施例提供的波長選擇模塊203另一種可選器件結構的示意圖。在圖6所示的波長選擇模塊203中，所述第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列 232均設置在與發射光路T-T和接收光路R-R所在的水平面相垂直的基板235表面，其中所述基板235為圓形基板，其具有圓形主表面。所述第一濾波片陣列231的多個第一濾波片238和所述第二濾波片陣列232的多個第二濾波片239均沿所述圓形基板235的邊緣設置，且各個濾波片238和239與所述圓形基板235中心的距離相同。
在圖6所示的波長選擇模塊203中所述位移驅動裝置233同樣包括超聲馬達236 和驅動軸237，其中，所述驅動軸237的一端與所述圓形基板235的中心相連接，且平行於所述發射光路T-T和所述接收光路R-R設置；所述驅動軸237的另一端可以機械嚙合至所述超聲馬達236。當所述波長選擇模塊203需要對所述光收發模塊的發射波長和接收波長進行波長調節時，所述超聲馬達236可以在外部控制信號的控制下，驅動所述驅動軸237沿其軸向進行轉動，以帶動所述圓形基板235連同設置在所述圓形基板235表面的第一濾波片陣列231和第二濾波片陣列232旋轉至目標位置，使得與目標發射波長和目標接收波長相對應的第一濾波片238和第二濾波片239分別對準至發射光路和接收光路，從而實現發射波長和接收波長同時可調。
請參閱圖7，其為本申請提供的光收發模塊第一種具體實施例的器件結構示意圖。 所述光收發模塊700包括用來承載各個光學器件的基底770，所述基底770包括位於兩端的光收發區域771和光耦合區域773，以及位於中部的波長選擇區域772。
所述基底770的光收發區域771設置有階梯形支撐體777，比如階梯形熱沉，光增益介質711設置在所述階梯形支撐體777的其中一個階梯面，光探測器721設置在與所述階梯形支撐體777的另一個階梯面相鄰接的側面。其中，所述階梯形支撐體777可以使得所述光增益介質711的光發射方向(即發射光路)和所述光探測器721的光入射方向(即接收光路)均位於與所基底770主表面相平行的水平面。在具體應用中，當所述支撐體777 採用階梯形熱沉時，還可以根據需要對所述熱沉777進行溫度控制，以提高所述光收發模塊700的性能。
基板735垂直於所述基底770表面設置，第一濾波片陣列731和第二濾波片陣列 732分別沿平行於所述基底770的同一直線設置在所述基板735表面，所述基板735的底部兩端分別固定有平行於所述基底770的第一連接板733和第二連接板734，由此，所述基板 735、第一連接板733和第二連接板734便可形成倒T形基板結構。驅動軸737穿過超聲馬達736並與所述超聲馬達736機械嚙合，並且所述驅動軸737的兩端分別連接到所述第一連接板733和所述第二連接板734。
所述基底770在其波長選擇區域772形成有第一凹槽和第二凹槽，其中所述第一凹槽為倒T形凹槽，用於收容所述倒T形基板結構並允許所述倒T形基板結構在所述驅動軸737的帶動下沿所述驅動軸737的延伸方向水平移動；並且，所述倒T形凹槽的深度可以使得設置在所述基板735表面的第一濾波片陣列731和第二濾波片陣列732的高度與所述光收發模塊的發射光路和接收光路相一致；並且，所述倒T形凹槽可以在所述倒T形基板結構停止移動後，在左右、上下和旋轉等方向上固定位置不動。所述第二凹槽與所述第一凹槽相連通，用於收容所述超聲馬達736和所述驅動軸737，並為所述超聲馬達736和所述驅動軸737提供移動空間。
部分反射鏡743和反射鏡743分別沿所述光收發模塊的發射光路設置在所述基底 770的光耦合區域773的表面，WDM濾波片741沿所述光收發模塊的接收光路設置在所述光耦合區域773的表面，並且所述WDM濾波片741和所述反射鏡743相互對準。
在具體實施例中，第一透鏡712和第二透鏡722可以分別設置在沿所述光收發模塊的發射光路和接收光路設置在所述光收發區域771的表面，其中所述第一透鏡712位於所述光增益介質711和所述第一濾波片陣列731之間，所述第二透鏡722位於所述光探測器721和所述第二濾波片陣列732之間。另外，第三透鏡745沿所述接收光路設置在所述 WDM濾波片741與外部耦合光纖之間。
當所述光收發模塊需要對發射波長和接收波長進行波長調節時，所述超聲馬達 736可以在外部控制信號的控制下，驅動所述驅動軸737沿與所述發射光路和接收光路相垂直的方向(即所述驅動軸737的延伸方向)進行移動，從而帶動所述基板735連同設置在所述基板735的第一濾波片陣列731和第二濾波片陣列732在所述倒T形凹槽內部進行水平移動，以使所述光收發模塊的發射光路和接收光路分別對準與目標發射波長和目標接收波長相對應的第一濾波片738和第二濾波片739，實現發射波長和接收波長同時可調。
請參閱圖8，其為本申請提供的光收發模塊第二種具體實施例的器件結構示意圖。 圖8所示的光收發模塊800與圖7所示的光收發模塊700結構類似，主要區別在於，所述光收發模塊800的光增益介質和第一透鏡通過TO-CAN封裝方式封裝成發射光組件801光探測器和第二透鏡同樣通過TO-CAN封裝方式封裝成接收光組件802且所示發射光組件801 接收光組件802接設置在基底870的光收發區域871表面，而不需要設置階梯形支撐體。
請參閱圖9，其為本申請提供的光收發模塊第三種具體實施例的器件結構示意圖。 圖9所示的光收發模塊900與圖7所示的光收發模塊700結構類似，主要區別在於，所述光收發模塊900採用如圖6所示的波長選擇模塊，並且，基底970的波長選擇區域972形成有矩形凹槽，用於收容圓形基板935並允許所述圓形基板935沿其中心軸向進行旋轉，從而使得設置在所述圓形基板935表面的第一濾波片陣列931和第二濾波片陣列932中，與目標發射波長和目標接收波長相對應的第一濾波片938和第二濾波片939分別同時旋轉至與所述光收發模塊的發射光路和接收光路對準，實現發射波長和接收波長同時可調。另外，在光收發模塊900中，超聲馬達936可以直接設置在所述基底970的波長選擇區域972表面，並且，驅動軸937兩端分別連接到所述圓形基板935的中心以及所述超聲馬達936，從而在所述超聲馬達936驅動下帶動所述圓形基板935進行旋轉。
以上所述，僅為本申請較佳的具體實施方式
，但本申請的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本申請披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本申請的保護範圍之內。因此，本申請的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種光收發模塊，其特徵在於，包括發射光組件；接收光組件；光耦合模塊，用於沿接收光路將接收光提供到所述接收光組件，並將由所述發射光組件提供且沿發射光路傳輸的發射光耦合輸出；波長選擇模塊，包括基板以及設置在所述基板的第一濾波片陣列和第二濾波片陣列， 所述第一濾波片陣列包括多個用於進行發射波長調節的第一濾波片，所述第二濾波片陣列包括多個用於進行接收波長調節的第二濾波片；其中，所述基板在所述光收發模塊進行波長調節時通過位置改變同時將與目標發射波長相對應的第一濾波片以及與目標接收波長相對應的第二濾波片分別對準至所述發射光路和所述接收光路。
2.如權利要求1所述的光收發模塊，其特徵在於，所述波長選擇模塊還包括位移驅動裝置，所述位移驅動裝置用於驅動所述基板進行水平移動或者旋轉以使所述第一濾波片和所述第二濾波片分別與所述發射光路和所述接收光路相對準。
3.如權利要求2所述的光收發模塊，其特徵在於，所述位移驅動裝置包括超聲馬達和驅動軸，所述超聲馬達通過所述驅動軸連接到所述基板，用於驅動所述驅動軸沿其延伸方向進行水平移動或者沿其軸向進行轉動，並帶動所述基板相應地進行水平移動或者旋轉。
4.如權利要求3所述的光收發模塊，其特徵在於，所述第一濾波片和所述第二濾波片沿與所述驅動軸的延伸方向相平行的同一直線設置。
5.如權利要求4所述的光收發模塊，其特徵在於，所述基板包括主體部分和從所述主體部分的底部兩端延伸的第一連接部和第二連接部，其中所述驅動軸的兩端分別連接到所述第一連接部和所述第二連接部，且所述驅動軸在所述超聲馬達驅動下帶動所述基板進行水平移動。
6.如權利要求4所述的光收發模塊，其特徵在於，所述基板的底部兩端分別連接有第一連接板和第二連接板，其中所述驅動軸的兩端分別連接到所述第一連接板和所述第二連接板，且所述驅動軸在所述超聲馬達驅動下通過所述第一連接板和第二連接板帶動所述基板進行水平移動。
7.如權利要求3所述的光收發模塊，其特徵在於，所述基板為圓形基板，且所述驅動軸連接到所述圓形基板中心，並在所述超聲馬達的驅動下帶動所述圓形基板進行旋轉。
8.如權利要求7所述的光收發模塊，其特徵在於，所述第一濾波片和所述第二濾波片分別設置在所述圓形基板的邊緣，且所述第一濾波片和所述第二濾波片與所述圓形基板中心的距離相同。
9.如權利要求2所述的光收發模塊，其特徵在於，還包括基底，所述基底包括分別位於基底兩端的光收發區域和光耦合區域，以及位於所述光收發區域和所述光耦合區域之間的波長選擇區域，所述發射光組件和接收光組件設置在所述光收發區域，所述波長選擇模塊設置在所述波長選擇區域，所述光耦合模塊設置在所述光耦合區域。
10.如權利要求9所述的光收發模塊，其特徵在於，所述基底在所述波長選擇區域形成有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽用於收容所述基板並為所述基板提供水平移動空間，所述第二凹槽與所述第一凹槽相連通，用於收容所述位移驅動裝置並為所述位移驅動裝置提供水平移動空間。
11.如權利要求9所述的光收發模塊，其特徵在於，所述基底在所述波長選擇區域形成有凹槽，所述凹槽用於收容所述基板並為所述基板提供旋轉空間，所述位移驅動裝置設置在所述波長選擇區域表面並連接到所述基板。
12.如權利要求1所述的光收發模塊，其特徵在於，所述發射光組件包括光增益介質， 所述光耦合模塊包括沿所述發射光路設置的部分反射鏡，所述光增益介質、與所述發射光路的相對準的第一濾波片和所述部分反射鏡構成外腔自注入雷射器，且所述第一濾波片的光軸和所述發射光路之間具有預設夾角。
13.如權利要求12所述的光收發模塊，其特徵在於，還包括階梯形熱沉，所述光增益介質設置在所述階梯形熱沉的其中一個階梯面，所述接收光組件的光探測器設置在與所述階梯形熱沉的另一個階梯面相鄰接的側面。
14.一種無源光網絡系統，其特徵在於，包括光線路終端和多個光網絡單元，所述光線路終端通過光分配網絡連接到所述多個光網絡單元；其中，所述光網絡單元和/或光線路終端包括發射波長和接收波長同時可調的光收發模塊，所述光收發模塊包括光耦合模塊，用於沿所述光收發模塊的接收光路將所述光收發模塊的接收光提供到接收光組件，並將由發射光組件發射且沿所述光收發模塊的發射光路傳輸的發射光耦合輸出；波長選擇模塊，包括多個用於進行發射波長調節的第一濾波片和多個用於進行接收波長調節的第二濾波片；其中，在所述波長可調節光收發模塊進行波長調節時，所述波長選擇模塊通過位置改變同時將與目標發射波長相對應的第一濾波片以及與目標接收波長相對應的第二濾波片分別對準至所述發射光路和所述接收光路。
15.如權利要求14所述的無源光網絡系統，其特徵在於，所述波長選擇模塊還包括基板和位移驅動裝置，所述第一濾波片和所述第二濾波片設置在所述基板，所述位移驅動裝置用於驅動所述基板進行水平移動或者旋轉。
16.如權利要求15所述的光收發模塊，其特徵在於，所述位移驅動裝置包括超聲馬達和驅動軸，所述超聲馬達通過所述驅動軸連接到所述基板，用於驅動所述驅動軸沿其延伸方向進行水平移動或者沿其軸向進行轉動，並帶動所述基板相應地進行水平移動或者旋轉。
17.如權利要求14所述的光收發模塊，其特徵在於，所述發射光組件包括光增益介質， 所述光耦合模塊包括沿所述發射光路設置的部分反射鏡，所述光增益介質、與所述發射光路的相對準的第一濾波片和所述部分反射鏡構成外腔自注入雷射器，且所述第一濾波片的光軸和所述發射光路之間具有預設夾角。
18.一種無源光網絡設備，包括如權利要求1至13中任一項所述的光收發模塊。
全文摘要
本申請提供一種光收發模塊，包括發射光組件、接收光組件、光耦合模塊和波長選擇模塊。所述光耦合模塊用於沿接收光路將接收光提供到所述接收光組件，將由所述發射光組件提供且沿發射光路傳輸的發射光耦合輸出；所述波長選擇模塊包括基板以及設置在所述基板的第一濾波片陣列和第二濾波片陣列，所述第一濾波片陣列包括多個用於進行發射波長調節的第一濾波片，所述第二濾波片陣列包括多個用於進行接收波長調節的第二濾波片；所述基板在所述光收發模塊進行波長調節時通過位置改變同時將與目標發射波長相對應的第一濾波片以及與目標接收波長相對應的第二濾波片分別對準至所述發射光路和所述接收光路。本申請還提供一種無源光網絡系統和設備。
文檔編號H04B10/24GK102511137SQ201180003050
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者周小平, 林華楓 申請人:華為技術有限公司