一种窄波长间隔的单纤双向收发器制造技术

本发明专利技术提供一种窄波长间隔的单纤双向收发器，包括发射器、隔离器、接收器和光纤适配器，还包括分别与发射器、接收器和光纤适配器相连的组件座，所述隔离器设置在组件座上靠近发射器的一端，所述组件座内设有滤光片组合，所述滤光片组合包括第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片靠近发射器的A面设有增透膜，B面设有反射膜，所述第二滤光片与第一滤光片相对的一面设有反射膜，其中，所述发射器发出的光经过第一滤光片的A面后进入光纤适配器，光纤适配器发出的光经过第一滤光片的B面反射到第二滤光片上，再经过第二滤光片的反射垂直进入接收器接收端。本发明专利技术工艺较为简单，位置精度要求低，易于批量生产，能够达到40nm波长间隔。

A single fiber bidirectional transceiver with narrow wavelength interval

The invention provides a single fiber bidirectional transceiver with a narrow wavelength interval, which includes a transmitter, an isolator, a receiver and an optical fiber adapter, and also includes a component base which is respectively connected with the transmitter, the receiver and the optical fiber adapter. The isolator is arranged on the component base near one end of the transmitter, the component base is provided with a filter combination, and the filter combination includes a first filter And a second filter, the first filter is provided with an antireflection film on the a side close to the transmitter, and the B side is provided with a reflection film, and the second filter is provided with a reflection film on the opposite side of the first filter, wherein the light emitted by the transmitter passes through the A side of the first filter and enters the optical fiber adapter, and the light emitted by the optical fiber adapter passes through the B side of the first filter and is reflected on the second filter And then the reflection through the second filter enters the receiver vertically. The invention has the advantages of simple process, low position accuracy requirements, easy mass production and 40 nm wavelength interval.

【技术实现步骤摘要】
一种窄波长间隔的单纤双向收发器
本专利技术涉及一种光电转换器，尤其涉及一种窄波长间隔的单纤双向收发器。
技术介绍
单纤双向组件(BidirectionalOpticalSubassembly，简写为BOSA，)是集发射和接收于一体的光电转换器件，发射器和接收器采用一根光纤实现数据双向传输的功能，是现代光通信尤其是5G网络中的核心器件，BOSA光模块具有节省50％的光纤资源、上下行等距可有效保证高精度时间同步等优势。如图1所示，，目前传统的单纤双向BOSA，采用TO-CAN不带电子制冷器TEC制冷的封装形式，由发射器201、接收器202、隔离器203,45度滤光片204、0度滤光片205，LC光纤适配器206组成，该结构使用45度和0度的滤光片为发射器和接收器的分光元件，同时完成一种波长光信号的发射和另一种波长光信号的接收。该设计波长间隔最小是60nm,比如1490nm和1550nm,波长间隔更小将会导致发射的光插损变大，发射和接收波长间隔较小的光不能很好分光，光的串扰会相互影响，导致收发器性能劣化。由于受到TO-CAN底座高频性能影响，这种封装形式的器件单通道传输速率较难高于25Gbps。目前市场是一般TO-CAN封装发射器无内置TEC(ThermalElectricCooler，热电冷却器)，这样会导致发射光中心波长漂移，该设计传输距离最多可以做到10km.所以，这对以上的存在的一些技术难题，限制了单纤双向收发器的波长选择，同时也限制了传输距离。本专利技术一种窄波长间隔的单纤双向收发器。r>
技术实现思路
为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种窄波长间隔的单纤双向收发器。本专利技术包括发射器、隔离器、接收器和光纤适配器，还包括分别与发射器、接收器和光纤适配器相连的组件座，所述隔离器设置在组件座上靠近发射器的一端，所述组件座内设有滤光片组合，所述滤光片组合包括第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片靠近发射器的A面设有增透膜，靠近光纤适配器的B面设有反射膜，所述第二滤光片与第一滤光片相对的一面设有反射膜，其中，所述发射器发出的光经过第一滤光片的A面后进入光纤适配器，光纤适配器发出的光经过第一滤光片的B面反射到第二滤光片上，再经过第二滤光片的反射垂直进入接收器接收端。本专利技术作进一步改进，还包括设置在发射器出光端的焦距延长结构。本专利技术作进一步改进，所述隔离器为双极隔离器，所述焦距延长结构包括发射第二透镜，所述发射第二透镜设置在双极隔离器的出光端。本专利技术作进一步改进，所述发射器采用带TEC的EML激光器。本专利技术作进一步改进，所述发射器包括气密封装的管壳，设置在管壳内的过渡载板、EML激光器、发射第一透镜和TEC，其中，所述EML激光器固定在所述过渡载板上，所述发射第一透镜设置在EML激光器出光端，所述TEC设置在发射第一透镜出光侧。本专利技术作进一步改进，还包括过渡环，所述过渡环设置在发射器和组件座之间。本专利技术作进一步改进，所述第一滤光片和第二滤光片通过滤光片载体固定在组件座内，所述第一滤光片和第二滤光片的夹角为45度。本专利技术作进一步改进，所述发射器入射光与第一滤光片法线的夹角为22度。本专利技术作进一步改进，还包括0度滤光片，所述0度滤光片设置在所述接收器接收端的上表面。本专利技术作进一步改进，所述接收器采用TO封装，包括TO底座、光电二极管芯片、包含接收透镜的TO管帽，其中，所述接收器通过结构胶固定在组件座的下方，0度滤光片贴装在TO管帽的上表面，设置在第二滤光片下方，所述TO管帽固定在TO底座上，所述光电二极管芯片固定在TO底座下表面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：使用该滤光片组合的方案，本专利技术发射器透射插损小于0.3dB，波长间隔最小达到40nm；工艺较为简单，位置精度要求低，易于批量生产；增加使用发射第二透镜，在发射第一透镜的基础上，延长的光路的同时，光功率的耦合效率增加了10％；使用带TEC制冷的EML芯片，匹配APD芯片方案，可实现单纤双向光传输80km；该滤光片组合可以做到发射透射的插损小于0.5dB，反射插损小于0.5dB。附图说明图1为现有技术收发器结构示意图；图2本专利技术结构示意图；图3为滤光片组合一实施例入射角度示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图2所示，本专利技术本专利技术包括发射器301、隔离器3031、接收器304和LC光纤适配器305，还包括分别与发射器301、接收器304和LC光纤适配器305相连的组件座303，所述发射器301与组件座303通过过渡环302固定连接。所述隔离器3031设置在组件座303上靠近发射器301的一端，所述组件座303内设有滤光片组合3034，所述滤光片组合3034包括第一滤光片30341和第二滤光片30342，所述第一滤光片30341靠近发射器301的A面设有增透膜，靠近LC光纤适配器305的B面设有反射膜，所述第二滤光片30342与第一滤光片30341相对的一面设有反射膜，其中，所述发射器301发出的光经过第一滤光片30341的A面后进入光纤适配器，光纤适配器发出的光经过第一滤光片30341的B面反射到第二滤光片30342上，再经过第二滤光片30342的反射垂直进入接收器304接收端。如图3所示，作为本专利技术的一个优选实施例，本例两个滤光片的夹角是45度。当光入射到滤光片的入射角增大到一定程度时，滤光片的光学特性会产生两个显著变化，第一，其通带位置即峰值波长会向短波移动，第二，s-偏振光和p偏振光特性产生分离，导致波峰和带宽发生改变。其中，第一点，λ‘＝λcosθ，其中λ是薄膜透射的中心波长，θ是入射角，从公式可以看出，随着入射角的增加，透射曲线的中心波长不断减小。第二点，光以一定角度入射到滤光片表面时，任何特定方位都可以归纳为两个标准方位的组合，横磁波或称p-横振光，横电波或称s-偏振光，光束斜入射时，不仅滤光片即表面镀膜的有效厚度发生了变化，而且它们的有效折射率也发生了变化，电矢量垂直于入射面的振动分量(s-分量)和平行于入射面的振动分量(p-分量)对与界面的情况不相同，他们的有效折射率也不相同，不可避免的产生偏振分离。以上两个方面原因，
技术介绍
中45度入射的滤光片波长偏移和偏振分离都较严重，且经验证只能满足发射和接收波长间隔60nm的滤光片方案，对于更窄波长间间隔的产品不能使用，所以，本专利技术使用的滤光片组合的方案，减小了入射角度，经理论和实际效果验证，都能满足40nm波长间隔的使用。本例的单纤双向收发器，发射器301有两种不同波长，波长间隔最小可以做到40nm，而非
技术介绍
介绍的最小波长间隔60nm，具体实施中，第一步，将过渡载板3012，TEC3013，激光器芯片3014，发射第一透镜3015等内部组件组装在管壳3011中，其中发射第一透镜3015的固定可以有无源贴装和有源光耦合两种方式，以上完成带制冷的发射器301。第二步，完成组件座3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窄波长间隔的单纤双向收发器，包括发射器、隔离器、接收器和光纤适配器，其特征在于：还包括分别与发射器、接收器和光纤适配器相连的组件座，所述隔离器设置在组件座上靠近发射器的一端，所述组件座内设有滤光片组合，所述滤光片组合包括第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片靠近发射器的A面设有增透膜，靠近光纤适配器的B面设有反射膜，所述第二滤光片与第一滤光片相对的一面设有反射膜，其中，所述发射器发出的光经过第一滤光片的A面后进入光纤适配器，光纤适配器发出的光经过第一滤光片的B面反射到第二滤光片上，再经过第二滤光片的反射垂直进入接收器接收端。/n

【技术特征摘要】
1.一种窄波长间隔的单纤双向收发器，包括发射器、隔离器、接收器和光纤适配器，其特征在于：还包括分别与发射器、接收器和光纤适配器相连的组件座，所述隔离器设置在组件座上靠近发射器的一端，所述组件座内设有滤光片组合，所述滤光片组合包括第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片靠近发射器的A面设有增透膜，靠近光纤适配器的B面设有反射膜，所述第二滤光片与第一滤光片相对的一面设有反射膜，其中，所述发射器发出的光经过第一滤光片的A面后进入光纤适配器，光纤适配器发出的光经过第一滤光片的B面反射到第二滤光片上，再经过第二滤光片的反射垂直进入接收器接收端。


2.根据权利要求1所述的窄波长间隔的单纤双向收发器，其特征在于：还包括设置在发射器出光端的焦距延长结构。


3.根据权利要求2所述的窄波长间隔的单纤双向收发器，其特征在于：所述隔离器为双极隔离器，所述焦距延长结构包括发射第二透镜，所述发射第二透镜设置在双极隔离器的出光端。


4.根据权利要求3所述的窄波长间隔的单纤双向收发器，其特征在于：所述发射器采用带TEC的EML激光器。


5.根据权利要求4所述的窄波长间隔的单纤双向收发器，其特征在于：所述发射器包括气密封装的管壳，设置在管壳内的过渡载板、EML激...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宁宁，张旭，王海龙，
申请(专利权)人：深圳市极致兴通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44