專利名稱：用于sfp+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)中的單纖雙向光收發(fā)模塊，尤其涉及一種用于SFP+的單 纖雙向光收發(fā)模塊光組件。
背景技術(shù)：
通信網(wǎng)絡(luò)在過去二十年廣泛普及，全球通信業(yè)務(wù)獲得了巨大成功，隨著移動通信 市場的迅速擴(kuò)大，通信網(wǎng)絡(luò)面臨著提供更快傳輸速率、更短時延、更高頻帶以及更低運營成 本的迫切需求?，F(xiàn)有3G已無法滿足用戶和市場的龐雜需求，TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution, TD-SCDMA的長期演進(jìn))作為3G邁向4G的技術(shù)應(yīng)運而生。由于目前光纖 資源緊張，新鋪設(shè)費用高，且基站分布距離較遠(yuǎn)，小型可插拔(SFP+)封裝的單纖雙向光收 發(fā)模塊的需求逐步增大。但是傳統(tǒng)的單纖雙向組件結(jié)構(gòu)尺寸偏大，與SFP+的小尺寸封裝產(chǎn) 生沖突，并且傳統(tǒng)發(fā)射端與接收端垂直放置，與后端電路板連接電穩(wěn)定性能差。傳統(tǒng)的單纖雙向組件的原理如圖la所示，光通過光纖進(jìn)入光學(xué)鏡組，在光學(xué)鏡組 中，第一濾波片31與光路呈45度角，光路經(jīng)過濾波片發(fā)生全反射，經(jīng)過90度全反射之后再 經(jīng)過第二濾波片32濾波，然后進(jìn)入接收端2。接收端2采用PIN-TIA組件，PIN為一種光探 測器，用于光電轉(zhuǎn)換，TIA為跨阻放大器(Trans Impedance Amplifier)。發(fā)射端1光路經(jīng) 過45度濾波片進(jìn)入光纖。發(fā)射端使用球型透鏡進(jìn)行聚焦，耦合效率低。發(fā)射端與接收端呈 垂直放置，不能滿足高速傳輸性能。標(biāo)準(zhǔn)的SFP+模塊尺寸如圖lb所示，其外殼尺寸為13. 55mm士0. 25mm。傳統(tǒng)的單 纖雙向組件長度方向尺寸較大，安裝后與電路板的最小可焊接尺寸產(chǎn)生沖突，因此不易在 SFP+模塊封裝。專利申請?zhí)枮?00710073305. 5的中國專利公開了單纖雙向光電收發(fā)一體模塊組 件，包括發(fā)射端、接收端、光學(xué)鏡組，所述發(fā)射端和接收端并排平行設(shè)置，所述光學(xué)鏡組包括 第一全反射玻片和第二全反射玻片，所述第一全反射玻片和第二全反射玻片平行放置，用 于將入射光路導(dǎo)入至所述接收端。反射光對光源光譜輸出功率穩(wěn)定性有不良影響，影響高 速傳輸性能，不能滿足SFP+單纖雙向光收發(fā)模塊光組件上行高速傳輸性能要求；接收端光 路總光程較長，接收端靈敏度較低，影響高速傳輸性能，不能滿足SFP+單纖雙向光收發(fā)模 塊光組件下行高速傳輸性能要求；另外，聚焦透鏡設(shè)置于第一全反射玻片和第二全反射玻 片之間，實際生產(chǎn)中不能很好的定位，不能滿足大批量生產(chǎn)要求。發(fā)射端使用球型透鏡進(jìn)行 聚焦，耦合效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種滿足SFP+應(yīng)用要求的單纖 雙向光收發(fā)模塊光組件，旨在解決傳統(tǒng)單纖雙向組件尺寸較大、與SFP+的小尺寸封裝沖突 的問題，更好的適應(yīng)SFP+的小尺寸封裝。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，包括發(fā)射端、接收端和光學(xué)鏡組，所述 發(fā)射端與接收端并排平行放置，特點是所述光學(xué)鏡組包括第一濾波片、第二濾波片和棱 鏡，LC型連接頭置于發(fā)射端，在發(fā)射端與LC型連接頭之間布置第一濾波片，第一濾波片與 入射光方向呈45度角，在第一濾波片與接收端之間放置第二濾波片，并在第一濾波片與第 二濾波片之間設(shè)置棱鏡。進(jìn)一步地，上述的用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，其中，所述發(fā)射端與 第一濾波片之間布置有光隔離器。更進(jìn)一步地，上述的用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，其中，所述棱鏡與 第二濾波片之間布置有聚焦透鏡。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在①本發(fā)明發(fā)射端與接收端并排平行放置，與傳統(tǒng)的垂直放置相比，其與后端的電 路板連接更加方便，增加了電穩(wěn)定性，而且連接板長度短，有利于高頻信號傳輸；②更適合小型封裝，與傳統(tǒng)設(shè)計相比，總長度少了 2毫米左右，給電路板設(shè)計更大 的空間；光發(fā)射端與接收端長度相同，與后端連接更穩(wěn)定；③接收端光路沒有受到慧差的影響，接收端靈敏度更高；極大提高了發(fā)射端光路 的耦合效率，尺寸誤差容限大，更適合批量生產(chǎn)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖la 傳統(tǒng)單纖雙向組件的光路原理圖；圖lb 標(biāo)準(zhǔn)SFP+封裝尺寸圖；圖2 本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)圖；圖3a 本發(fā)明的光路原理圖；圖3b 本發(fā)明的接收端聚焦光斑圖；圖4a 未使用棱鏡的光路原理圖；圖4b 未使用棱鏡的接收端聚焦光斑圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表
具體實施例方式實施例用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括發(fā)射端1、接收端 2、光學(xué)鏡組3和LC型連接頭4，發(fā)射端1與接收端2并排平行放置，其光路原理如圖3a所 示，光學(xué)鏡組包括第一濾波片31、第二濾波片32、光隔離器33和棱鏡35，LC型連接頭4置 于發(fā)射端，在發(fā)射端1與LC型連接頭4之間布置第一濾波片31，第一濾波片31與入射光方 向呈45度角；在發(fā)射端1與第一濾波片31之間布置有光隔離器33 ；在第一濾波片31與接 收端2之間放置第二濾波片32，并在第一濾波片31與第二濾波片32之間設(shè)置棱鏡35，棱 鏡35與第二濾波片32之間布置有聚焦透鏡34。發(fā)射端1包括DFB激光器與一組非球面透鏡的標(biāo)準(zhǔn)T048封裝，接收端2包括 PIN-TIA組件與平面玻璃鏡的標(biāo)準(zhǔn)T048封裝。發(fā)射時，發(fā)射端的光路透過光隔離器33，再 經(jīng)過第一濾波片31進(jìn)入LC型連接頭4 ；接收時，外光源通過LC型連接頭4射向第一濾波 片31，光路經(jīng)過第一濾波片31發(fā)生90度偏轉(zhuǎn)，再經(jīng)過棱鏡35發(fā)生90度偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入聚 焦透鏡34發(fā)生聚焦，然后通過第二濾波片32濾波，由接收端2接收。其聚焦光斑形狀如圖3b所示。比較例圖4a所示為未使用棱鏡的光路原理，在第一濾波片31與第二濾波片32之間設(shè)置 第三濾波片36，由濾波片代替棱鏡，使得光路經(jīng)過第三濾波片36時發(fā)生90度偏轉(zhuǎn)。上述結(jié) 構(gòu)也能實現(xiàn)單纖雙向光收發(fā)模塊功能。其聚焦光斑形狀如圖4b所示。從圖4b與圖3b可以看出，未使用棱鏡35使得接收端光路總光程變長，光路受到 象差影響變大，光路聚焦效果變差，聚焦光斑彌散，系統(tǒng)接收端靈敏度下降，影響高速傳輸 性能，不能滿足SFP+單纖雙向光收發(fā)模塊光組件下行高速傳輸性能要求。本發(fā)明通過在光學(xué)鏡組中加入棱鏡35，極大的縮短了接收端光路總光程，極大的 提高了接收端的靈敏度，并且在保證光路通暢的情況下使得發(fā)射端與接收端可以并排平 行放置；在滿足性能要求的前提下，使得單纖雙向組件結(jié)構(gòu)變小，尺寸上完全滿足標(biāo)準(zhǔn)的 SFP+結(jié)構(gòu)，適應(yīng)SFP+小型化封裝的要求。設(shè)置光隔離器33，極大的減小反射光對光源光譜輸出功率穩(wěn)定性的不良影響，提 高高速傳輸性能。在棱鏡35與第二濾波片32之間放置聚焦透鏡，將光路聚焦，使得接收端接收的 光功率增加，從而可以提高接收的靈敏度，使得本發(fā)明能夠滿足SFP+下行高速傳輸性能要 求。本發(fā)明的接收端靈敏度、發(fā)射端光功率等重要參數(shù)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更優(yōu)。發(fā)射端使用非球面透鏡，將光路聚焦的同時，很大的增加發(fā)射端的耦合效率，從而 可以提高激光光功率，滿足SFP+上行高速傳輸性能要求。第一濾波片31與入射光路呈45度角放置，使得光纖入射光路發(fā)生90度角的全反 射，實現(xiàn)單纖雙向傳輸。通過設(shè)計接收端光路經(jīng)45度角放置的第一濾波片發(fā)生90度偏轉(zhuǎn)， 避免了慧差對接收端的影響，從而提高了接收端靈敏度。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計了一種用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，用于將發(fā) 射端光路導(dǎo)入輸出端和將入射光路導(dǎo)入接收端，該單纖雙向?qū)ΨQ光收發(fā)模塊組件在傳輸速 率、光功率、靈敏度等主要性能上能較好滿足SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊標(biāo)準(zhǔn)，在外型上與SFP+標(biāo)準(zhǔn)模塊兼容。 需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤 飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，包括發(fā)射端、接收端和光學(xué)鏡組，所述發(fā)射端與接收端并排平行放置，其特征在于所述光學(xué)鏡組包括第一濾波片、第二濾波片和棱鏡，LC型連接頭置于發(fā)射端，在發(fā)射端與LC型連接頭之間布置第一濾波片，第一濾波片與入射光方向呈45度角，在第一濾波片與接收端之間放置第二濾波片，并在第一濾波片與第二濾波片之間設(shè)置棱鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，其特征在于所述 發(fā)射端與第一濾波片之間布置有光隔離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，其特征在于所述 棱鏡與第二濾波片之間布置有聚焦透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊光組件，包括發(fā)射端、接收端和光學(xué)鏡組，發(fā)射端與接收端并排平行放置，光學(xué)鏡組包括第一濾波片、第二濾波片和棱鏡，LC型連接頭置于發(fā)射端，在發(fā)射端與LC型連接頭之間布置第一濾波片，第一濾波片與入射光方向呈45度角，發(fā)射端與第一濾波片之間布置有光隔離器，在第一濾波片與接收端之間放置第二濾波片，并在第一濾波片與第二濾波片之間設(shè)置棱鏡。本發(fā)明單纖雙向?qū)ΨQ光收發(fā)模塊組件在傳輸速率、光功率、靈敏度等主要性能上能較好滿足SFP+的單纖雙向光收發(fā)模塊標(biāo)準(zhǔn)，在外型上與SFP+標(biāo)準(zhǔn)模塊兼容。
文檔編號G02B6/42GK101852903SQ20101019331
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者劉圣, 孫雨舟, 施高鴻, 李偉龍 申請人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司