專利名稱：一種光組件、無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光組件、無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
背景技術(shù)：
光通信以其巨大的傳輸帶寬、極低的傳輸損耗以及抗強(qiáng)電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，尤其是用于寬帶接入的PON(Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡(luò))中被廣泛應(yīng)用。LTE-TDD (Long Term Evolution-Time Division Duplexing,長期演進(jìn)-時(shí)分雙工)、CDMA(Code Division Multiple Access,碼分多址)2000等時(shí)分雙工的基站不僅需要進(jìn)行頻率同步，還需要進(jìn)行時(shí)間/相位同步，即各基站需要獲知各傳輸信號之間的時(shí)間/相位延遲。另外，由于PON屬于網(wǎng)絡(luò)的接入層設(shè)備，與普通用戶聯(lián)系非常緊密，如果出現(xiàn)故障 則經(jīng)常需要維護(hù)人員能夠迅速判斷故障的性質(zhì)、位置，以便及時(shí)修復(fù)故障。針對上述問題，雖然可以使每個(gè)基站通過GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))來獲取時(shí)間以實(shí)現(xiàn)時(shí)間/相位同步，但GPS安裝要求高、成本高且存在安全隱患。也可以米用OTDR(Optical Time Domain Reflectometer,光時(shí)域反射計(jì))，進(jìn)行對光纖網(wǎng)絡(luò)的測試、故障定位、排障，測距等操作，或者將OTDR嵌入到光組件中以簡化操作并降低成本。然而，由于將OTDR嵌入到光組件中對封裝技術(shù)要求較高，目前僅能夠利用多個(gè)TO-can(Transistor-Outline can,同軸封裝)的光組件相組合起來的方法實(shí)現(xiàn)0TDR,因此所形成的具有OTDR功能的光組件集成度低，僅適用于低速光信號的傳輸和控制，而對于適用于高速光信號的傳輸、控制的光組件或采用其它封裝的光組件該如何集成OTDR還沒有很好的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種光組件、無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠在多種封裝條件下將光時(shí)域反射計(jì)集成在所述光組件和無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。為達(dá)上述目的，一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種光組件，包括光源、光隔離器，還包括分光部、光探測部和光控制部；所述光源發(fā)出的光通過所述光隔離器入射至所述分光部，所述分光部使入射至所述分光部的光中的第一發(fā)射光入射至所述光傳輸介質(zhì)；所述光隔離器允許所述光源發(fā)出的光通過并阻止來自所述光傳輸介質(zhì)的反射光通過；所述分光部將來自所述光傳輸介質(zhì)的反射光中的第一反射光入射至所述光探測部；所述光探測部接收所述第一反射光、將所述第一反射光轉(zhuǎn)化為電信號；所述光控制部分別與所述光源和所述光探測部相連，計(jì)算出從所述光源發(fā)光到所述光探測部接收到所述第一反射光的延遲時(shí)間。另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的光組件。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件、無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠在各種封裝條件下將分光部、光探測部和光控制部設(shè)置在該封裝中從而形成一體化結(jié)構(gòu)，有利于對高速光信號進(jìn)行控制和傳輸，通過所述分光部將來自光傳輸介質(zhì)的反射光中的第一反射光入射至所述光探測部，所述光探測部接收所述第一反射光并將所述第一反射光轉(zhuǎn)化為電信號，接著通過所述光控制部計(jì)算出從光源發(fā)光到所述光探測部接收到所述第一反射光的延遲時(shí)間，從而能夠方便地獲得光傳輸過程中的時(shí)間/相位延遲，即實(shí)現(xiàn)了光時(shí)域反射計(jì)的功能，將OTDR集成在多種封裝條件下的光組件中。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件的另一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如圖I所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種光組件，光組件可以適用在基于點(diǎn)到點(diǎn)的10GE(10G以太網(wǎng)，又稱萬兆以太網(wǎng))系統(tǒng)的光通信設(shè)備，并且集成有OTDR功能，即本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件可以是具有嵌入式0TDR(即E0TDR)功能的IOGE光組件，其可以在與對端設(shè)備進(jìn)行通信數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的基礎(chǔ)上，還可以接收光源的發(fā)射光在IOGE光通信系統(tǒng)傳輸過程中發(fā)生反射而返回的反射信號，并由此計(jì)算出相應(yīng)的延遲時(shí)間，實(shí)現(xiàn)光通信設(shè)備之間的時(shí)間同步。具體地，光組件包括光源2、光隔離器3，還包括分光部4、光探測部5和光控制部
6。光源2發(fā)出的光L通過光隔離器3入射至分光部4，分光部4使入射至分光部4的光L中的第一發(fā)射光LI透射至光傳輸介質(zhì)7 ;光隔離器3允許光源2發(fā)出的光L通過并阻止來自光傳輸介質(zhì)7的反射光LR通過；分光部4將來自光傳輸介質(zhì)7的反射光LR中的第一反射光LRl反射至光探測部5 ;光探測部5接收第一反射光LRl、將第一反射光LRl轉(zhuǎn)化為電信號；光控制部6分別與光源2和光探測部5相連，計(jì)算出從光源2發(fā)光到光探測部5接收到第一反射光LRl的延遲時(shí)間。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件能夠在各種封裝條件下將分光部4、光探測部5和光控制部6設(shè)置在該封裝中從而形成一體化結(jié)構(gòu)，有利于對高速光信號進(jìn)行控制和傳輸；通過分光部4將來自光傳輸介質(zhì)7的反射光LR中的第一反射光LRl入射至光探測部5，光探測部5接收第一反射光LRl并將第一反射光LRl轉(zhuǎn)化為電信號，接著通過光控制部6計(jì)算出從光源2發(fā)光到光探測部5接收到第一反射光LRl的延遲時(shí)間，從而能夠方便地獲得光傳輸過程中的時(shí)間/相位延遲，即實(shí)現(xiàn)了光時(shí)域反射計(jì)的功能，將OTDR集成在多種封裝條件下的光組件中。在一種替代實(shí)施例中，光控制部6也可以不集成在光組件內(nèi)部，比如，光控制部6可以是設(shè)置在光組件所在的通信設(shè)備(如光線路終端)內(nèi)部的處理芯片或者其他功能單元。光探測器5在將第一反射光LRl轉(zhuǎn)化為電信號之后，可以通過光組件的接口將電信號輸出給通信設(shè)備內(nèi)部的光控制部6,光控制部6進(jìn)而根據(jù)第一發(fā)射光LI的發(fā)射時(shí)間和第一反射光LRl的接收時(shí)間，計(jì)算得到從光源2發(fā)光到光探測部5接收到第一反射光LRl的延遲時(shí)間。其中，光傳輸介質(zhì)7可以為陶瓷插芯、尾纖或者小段光纖等具有光傳導(dǎo)作用的裝置。需要說明的是，分光部4能夠?qū)⒐庠?發(fā)出的發(fā)射光分離為第一發(fā)射光及其他發(fā) 射光，將來自光傳輸介質(zhì)7的反射光分離為第一反射光及其它反射光，為了更清楚突出地表現(xiàn)本實(shí)用新型，這些其他發(fā)射光和其它反射光均未在圖中示出?？蛇x的，光源2可以為激光器或者LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)等光學(xué)器件，其中，激光器又可以包括VECSEL (Vertical-External-CavitySurface-Emitting-Laser,垂直外腔面發(fā)射激光器)或者LD (Laser Diode,激光二極管)等。其中，LD發(fā)出的光具有良好的會聚性，適于進(jìn)行較長距離的光信號傳輸，而LED和VECSEL的發(fā)出的光的會聚性較差，只適于進(jìn)行近距離光傳輸。當(dāng)光的會聚性不理想時(shí)，優(yōu)選的，可以在本實(shí)施的光路中加入一個(gè)或多個(gè)透鏡，以改善光的會聚效果。例如，如圖2所示，本實(shí)施例中，分光部4和光探測部5之間還可以設(shè)有第一透鏡Tl，第一反射光LRl通過第一透鏡Tl入射至光探測部5。這樣，即使第一反射光LRl在其傳輸過程中有了一定程度的發(fā)散，經(jīng)過第一透鏡T I的會聚作用后，可以保證有足夠強(qiáng)度的光照射在光探測部5上，從而保證了光探測部5的靈敏性?？蛇x的，如圖3所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，光源2與光隔離器3之間還設(shè)置有第二透鏡T2，光源2發(fā)出的光L依次通過第二透鏡T2、光隔離器3入射至分光部4。這樣，光源2發(fā)出的光L能夠在第二透鏡T2的聚光作用下形成一窄束光LI從而入射至光傳輸介質(zhì)7中，這對于會聚性較差的光的傳輸，如LED發(fā)出的光的傳輸具有重要的作用。為了進(jìn)一步加強(qiáng)光組件對光L的會聚作用，可選的，如圖4所示，在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，光傳輸介質(zhì)7和分光部4之間還可以設(shè)有第三透鏡T3，分光部4分出的第一發(fā)射光LI通過第三透鏡T3入射至光傳輸介質(zhì)7,來自光傳輸介質(zhì)7的反射光LR通過第三透鏡T3入射至分光部4?？商娲?，如圖5所示，本實(shí)施例中，第三透鏡T3也可以位于光隔離器3和分光部4之間，光源2發(fā)出的光L依次通過第二透鏡T2、光隔離器3、第三透鏡T3、入射至分光部4。分光部4將來自光傳輸介質(zhì)7的反射光LR中的第一反射光LRl通過第一透鏡Tl入射至光探測部5 ;光探測部5接收第一反射光LRl、將第一反射光LRl轉(zhuǎn)化為電信號；光控制部6分別與光源2和光探測部5相連，計(jì)算出從光源2發(fā)光到光探測部5接收到第一反射光LRl的延遲時(shí)間。本實(shí)施例中，第二透鏡T2可以先將光源2發(fā)出的發(fā)散的光進(jìn)行初步會聚，例如會聚為平行光，此平行光通過光隔離器3和分光部4后，再由第三透鏡T3對光LI進(jìn)一步會聚，從而可以高效地將光LI稱合入光傳輸介質(zhì)7。上述實(shí)施例中，分光部4可以為能夠?qū)⑤斎牍夥譃橹辽賰刹糠址謩e輸出的光學(xué)器件，如可以為分光器(splitter)等。由于設(shè)置分光部4的主要目的為將光傳輸介質(zhì)7中傳輸?shù)姆瓷涔釲R分出一部分用于實(shí)現(xiàn)光時(shí)域反射同時(shí)又不影響反射光的其它正常應(yīng)用，因此，只需要將反射光LR的很小一部分光分出即可。可選的，分光部4輸出的第一反射光LRl與來自光傳輸介質(zhì)7的反射光LR的光功率之比的范圍可以在I : 50至I : 5之間。相應(yīng)的，當(dāng)光源發(fā)出的光L通過分光部4入射至光傳輸介質(zhì)7時(shí)，也會有I : 50至I : 5的光不能入射至光傳輸介質(zhì)7。只要選取合適的比例范圍，本實(shí)用新型提供的光組件即可在不影響正常功能的前提下，將OTDR有效集成在光組件中。上述實(shí)施例中，可選的，光探測部5可以包括光電二極管或者光電倍增管等，當(dāng)然也可以包括其它具有光電轉(zhuǎn)換功能的元件，本實(shí)用新型對此不做限制。具體的，在光探測部5中，多數(shù)光電探測器件都是將光信號轉(zhuǎn)化為電流信號的器件，因此光探測部5輸入至光控制部6的信號可以為電流信號。為了進(jìn)一步對電信號進(jìn)行處理，優(yōu)選的，光探測部5還可以通過跨阻放大器等先將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號然后再輸入至光控制部6。 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，光控制部6可以計(jì)算出從光源2發(fā)光到光探測部5接收到第一反射光LRl的延遲時(shí)間，從而能夠方便地獲得光傳輸過程中的時(shí)間/相位延遲，即實(shí)現(xiàn)了光時(shí)域反射計(jì)的功能。進(jìn)一步地，光組件所在的通信設(shè)備可以根據(jù)該時(shí)間/相位延遲進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中通信設(shè)備之間的時(shí)間/相位同步?？蛇x的，在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，光控制部6還可以根據(jù)上述延遲時(shí)間以及反射光LR在光傳輸介質(zhì)7中的傳播速度，準(zhǔn)確地計(jì)算出光L在光傳輸介質(zhì)7的何處位置發(fā)生了的反射，因此能夠據(jù)此判斷出能夠使光在光傳輸介質(zhì)7中發(fā)生非預(yù)期的反射的故障所出現(xiàn)的具體位置，有利于對光傳輸介質(zhì)故障進(jìn)行排查和修復(fù)。相應(yīng)的，本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供一種無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光組件，因此也能達(dá)到該光組件所能達(dá)到的有益技術(shù)效果，前文已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，此處不再贅述。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種光組件，包括光源、光隔離器，其特征在于，還包括分光部、光探測部和光控制部; 所述光源發(fā)出的光通過所述光隔離器入射至所述分光部，所述分光部使入射至所述分光部的光中的第一發(fā)射光入射至光傳輸介質(zhì)； 所述光隔離器允許所述光源發(fā)出的光通過并阻止來自所述光傳輸介質(zhì)的反射光通過； 所述分光部將來自所述光傳輸介質(zhì)的反射光中的第一反射光入射至所述光探測部； 所述光探測部接收所述第一反射光、將所述第一反射光轉(zhuǎn)化為電信號； 所述光控制部分別與所述光源和所述光探測部相連，計(jì)算出從所述光源發(fā)光到所述光探測部接收到所述第一反射光的延遲時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光組件，其特征在于，所述分光部和所述光探測部之間還設(shè)有第一透鏡，所述第一反射光通過所述第一透鏡入射至所述光探測部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光組件，其特征在于，所述光源與所述光隔離器之間還設(shè)置有第二透鏡，所述光源發(fā)出的光依次通過所述第二透鏡、所述光隔離器入射至所述分光部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光組件，其特征在于，所述光傳輸介質(zhì)和所述分光部之間還設(shè)有第三透鏡，所述分光部分出的第一發(fā)射光通過所述第三透鏡入射至所述光傳輸介質(zhì)； 來自所述光傳輸介質(zhì)的反射光通過所述第三透鏡入射至所述分光部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光組件，其特征在于，所述光隔離器和所述分光部之間還設(shè)置有第三透鏡，所述光源發(fā)出的光依次通過所述第二透鏡、所述光隔離器、所述第三透鏡、入射至所述分光部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光組件，其特征在于，所述光源包括垂直外腔面發(fā)射激光器或者激光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光組件，其特征在于，所述分光部為分光器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光組件，其特征在于，所述光探測部包括光電二極管或者光電倍增管。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光組件,其特征在于，所述第一反射光與來自所述光傳輸介質(zhì)的反射光的光功率之比為I : 50至I : 5。
10.一種無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的光組件。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種光組件、無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域。所述光組件包括光源、光隔離器，還包括分光部、光探測部和光控制部；所述光源發(fā)出的光通過所述光隔離器入射至所述分光部，所述分光部使入射至所述分光部的光中的第一發(fā)射光入射至光傳輸介質(zhì)；所述分光部將來自所述光傳輸介質(zhì)的反射光中的第一反射光入射至所述光探測部；所述光探測部接收所述第一反射光、將所述第一反射光轉(zhuǎn)化為電信號；所述光控制部分別與所述光源和所述光探測部相連，計(jì)算出從所述光源發(fā)光到所述光探測部接收到所述第一反射光的延遲時(shí)間。本實(shí)用新型可用于光通信設(shè)備。
文檔編號H04B10/071GK202798725SQ20122048992
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者李勝平, 葉志成, 鐘德剛, 余長亮 申請人:華為技術(shù)有限公司