專利名稱：一種光網(wǎng)絡終端用光接收組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無源光網(wǎng)絡(PON，Passive optical Network) 系統(tǒng)的光網(wǎng)絡終端 OLT (Optical line terminal)，尤其涉及PON系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡終端用光接收組件。
背景技術：
光接入網(wǎng)技術尤其是PON無源光網(wǎng)絡技術的應用以其靈活的接入方式、高容量的 帶寬特性、低成本獲得了高速的發(fā)展。FTTH在傳輸層的設計中分為三類，分別是雙纖雙向 回路，單纖雙向回路和單纖三向回路。其中雙纖雙向回路是在OLT端和ONU端之間使用兩 路光纖連接，一路為下行，信號由OLT端到ONU端，另一路為上行，信號由ONU端到OLT端， 雙纖回路中上下行都使用1310nm波段傳送信號。單纖雙向回路又稱為Bidirectional，簡 稱BiDi，該方案只使用一根光纖連接OLT端和ONU端，并利用WDM方式，以不同波長的光信 號分別傳送上行和下行的信號，如圖1所示，采用單纖雙向回路波分復用技術方案(下行 1490nm，上行1310nm)，OLT模塊一般放置在運營商的端局機房，該模塊采用單纖雙向光收 發(fā)一體模塊，包括一單光纖、一發(fā)射組件、一接收組件及一 WDM濾波器，OLT模塊與光分路器 Splitter之間僅需一根主干光纖，其傳輸距離可達20公里，光分路器Splitter的輸出端 的各支路連接一個ONU用戶，每個光分路器Splitter連接的用戶數(shù)最多可達32個，因此可 大大降低OLT和主干光纖的成本壓力。在OLT端通過光分路器Splitter將光信號傳輸?shù)?多個ONU端(用戶端)，在光分支點不需要節(jié)點設備，光信號在傳輸過程中不再經(jīng)過放大和 再生，網(wǎng)絡的分路由Splitter來實現(xiàn)。目前PON系統(tǒng)中普遍使用的光分路器Splitter分 光比為1 N路，即將OLT端的下傳光信號分配至N路ONU光網(wǎng)絡單元，相反，由N路ONU 光網(wǎng)絡單元上傳的光信號再由該光分路器Splitter合波至OLT端。0LT，0NU的光參數(shù)發(fā) 射功率+2dB至+6dB ；接收靈敏度_26dB ；光纖損耗0. 3dB/公里；光分路器損耗，理論上 IXn光分路器的光損耗=IOlog(1/n)，如1X2的光分路器損耗_3dB ；1X4的光分路器 損耗_6dB ；1X8的光分路器損耗_9dB ；1X16的光分路器損耗_12dB ；1X32的光分路器損 耗-15dB ；1X64的光分路器損耗-18dB ；1X128的光分路器損耗_21dB。實踐中，因制造因 素和連接損耗大約會有2dB的附加損耗。一般情況下，采取下行光波長為1490nm而上行光 波長為1310nm。光纖性能在傳輸20公里以上的1310nm光信號時，其損耗大于1490nm光信 號。由于在上下行間的非均衡性損耗，導致限定了光分路器的分光比的大小。在PON系統(tǒng) 中，OLT端模塊成本在整個系統(tǒng)中占最大份量，OLT數(shù)量越多，系統(tǒng)成本就越高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種低成本光網(wǎng)絡終端用光接收組件。為實現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種光網(wǎng)絡終端用光接收組件，包括同一波長 至少由兩路輸入形成的光信號組；一組合透鏡和一光電二極管，所述光信號組由所述組合 透鏡將光匯聚至所述光電二極管芯片接收并轉換為電信號。所述組合透鏡為注塑一體成型透鏡，該透鏡包括入射光端面和出射光端面，其入射光端面設有與所述輸入光路相對應的多個小透鏡凸起的陣列，所述出射光端面設有一大透鏡凸起，每路輸入光信號分別入射至與其對應的小透鏡凸起表面，各路光信號入射后的 光束全部由出射光端面的大透鏡凸起匯聚至所述光電二極管芯片。所述注塑一體成型透鏡的入射光端面的多個小透鏡和出射光端面的大透鏡均為 非球透鏡。所述輸入光信號為四路，分別由四根單光纖輸入，所述透鏡組的入射光端面的小 透鏡凸起為四個。上述結構的光接收組件中，一個光電二極管可以同時接收多路輸入光信號，每路 光信號都能以接近零損耗地通過組合透鏡匯聚到唯一的光電二極管芯片上實現(xiàn)光電轉換。 該多路光信號輸入的光接收組件能夠使PON系統(tǒng)在上行1310nm和下行1490nm波長雙向傳 輸中達到平衡，從而能夠有效的增加OLT輸出端的用戶數(shù)。


圖1表示現(xiàn)有技術PON系統(tǒng)中單纖雙向傳輸光路示意圖；圖2表示本發(fā)明光接收組件的光路原理示意圖；圖3表示圖2所示組合透鏡的立體結構示意圖；圖4表示圖2所示光接收組件的分解示意圖；圖5表示圖4所示光接收組件的剖面示意圖。圖6表示本發(fā)明光接收組件應用于PON系統(tǒng)中OLT端的光路示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細描述本發(fā)明最佳實施例。如圖2所示光網(wǎng)絡終端用光接收組件，包括由同一波長至少由兩路輸入形成光 信號組1 ；一組合透鏡2和一光電二極管3。如圖3所示的組合透鏡2為注塑一體成型透鏡， 該透鏡包括入射光端面和出射光端面，其入射光端面設有與輸入光號相對應的多個小透 鏡凸起21的陣列，出射光端面設有一大透鏡凸起22，每路輸入光信號分別入射至與其對應 的小透鏡凸起21表面，各路光信號入射后的光束全部由出射光端面的大透鏡凸起22的光 學面匯聚至光電二極管3芯片接收以實現(xiàn)光電信號的轉換，組合透鏡2的入射光端面的多 個小透鏡和出射光端面的大透鏡均為非球透鏡。此實施例中，光信號組1為四路輸入，組合 透鏡2的入射光端面的小透鏡凸起21則為四個。如圖4和圖5所示，來自光用戶單元ONU 上行的四路輸入光信號，其波長為1310nm，分別通過插芯固定座5內(nèi)的四根單光纖4輸入， 將組合透鏡2、透鏡座與插芯固定座5的外部套筒三者注塑成一體形成復合塑膠構件6，該 構件兩端呈套管接頭形狀，組合透鏡2內(nèi)置其中，安裝時，該復合塑件構件6的一端套管接 頭用于安裝固定光電二極管3，另一端套管接頭用于固定插芯固定座5，使光纖4輸入的光 信號組經(jīng)組合透鏡2匯聚后由固定光電二極管3接收以此實現(xiàn)四路單光纖輸入的光接收組 件。如圖6表示本發(fā)明結構的光接收組件實際應用于1分128路的PON系統(tǒng)的技術方 案，OLT端模塊包括一個普通的光發(fā)射組器T0SA，其光接收組件采用本發(fā)明多路輸入結構 的光接收組件ROSA。光發(fā)射組器通過單光纖發(fā)射下行1490nm光信號至一個1:4光分路器Splitter，其四個分路各連接一個1:32光分路器Splitter， 每個分路再各連接一光用戶單 元ONU，使下行1490nm光信號分配至128個光用戶單元ONU。上行時，每個ONU通過與其 連接的1:32的光分路器Splitter向OLT傳輸上行1310nm的光信號，同時，1:4光分路器 Splitter的后端設有一 WDM波分復用器，該分波器透射下行的1490nm光信號，該上行的各 路光信號全部由該WDM波分復用器反射后輸入至光接收組件ROSA接收，實現(xiàn)低成本高靈敏 接收的1分128路的PON系統(tǒng)。
權利要求
一種光網(wǎng)絡終端用光接收組件，其特征在于，包括同一波長至少由兩路輸入形成的光信號組；一組合透鏡和一光電二極管，所述光信號組由所述組合透鏡將光匯聚至所述光電二極管芯片接收并轉換為電信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的光網(wǎng)絡終端用光接收組件，其特征在于，所述組合透鏡為注 塑一體成型透鏡，該透鏡包括入射光端面和出射光端面，其入射光端面設有與所述輸入光 路相對應的多個小透鏡凸起的陣列，所述出射光端面設有一大透鏡凸起，每路輸入光信號 分別入射至與其對應的小透鏡凸起表面，各路光信號入射后的光束全部由出射光端面的大 透鏡凸起匯聚至所述光電二極管芯片。
3.根據(jù)權利要求2所述的光網(wǎng)絡終端用光接收組件，其特征在于，所述注塑一體成型 透鏡的入射光端面的多個小透鏡和出射光端面的大透鏡均為非球透鏡。
4.根據(jù)權利要求3所述的光網(wǎng)絡終端用光接收組件，其特征在于，所述輸入光信號為 四路，分別由四根單光纖輸入，所述透鏡組的入射光端面的小透鏡凸起為四個。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光網(wǎng)絡終端用光接收組件，包括同一波長至少由兩路輸入形成的光信號組；一組合透鏡和一光電二極管，光信號組由所述組合透鏡將光匯聚至所述光電二極管芯片接收并轉換為電信號，組合透鏡為注塑一體成型透鏡，該透鏡包括入射光端面和出射光端面，其入射光端面設有與輸入光路相對應的多個小透鏡凸起的陣列，出射光端面設有一大透鏡凸起，每路輸入光信號分別入射至與其對應的小透鏡凸起表面，各路光信號入射后的光束全部由出射光端面的大透鏡凸起匯聚至所述光電二極管芯片。一個光電二極管可以同時接收多路輸入光信號，每路光信號都能以接近零損耗地通過組合透鏡匯聚到唯一的光電二極管芯片上實現(xiàn)光電轉換。
文檔編號G02B6/42GK101825748SQ200910105708
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權日2009年3月6日
發(fā)明者周永華, 曹龍貴, 朱利軍 申請人:深圳新飛通光電子技術有限公司