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注：本页蓝色字体部分可点击查询相关专利 soopat 单波长单纤双向光收发模块组件单波长单纤双向光收发模块组件 申请号：2 0 1 1 1 0 3 7 3 6 0 6 . 6 申请日：2 0 1 1 - 1 1 - 2 2 申请( 专利权) 人申请( 专利权) 人福州百讯光电有限公司 地址地址3 5 0 0 2 6 福建省福州市仓山区盖山镇盘屿路8 6 9 号金山工业集 中区福湾片标准厂房2 4 号楼一楼 发明( 设计) 人发明( 设计) 人蒋友山 罗肇锋 邝业成 主分类号主分类号g 0 2 b 6 / 4 2 ( 2 0 0 6 . 0 1 ) i 分类号分类号g 0 2 b 6 / 4 2 ( 2 0 0 6 . 0 1 ) i h 0 4 b 1 0 / 2 4 ( 2 0 0 6 . 0 1 ) i 公开( 公告) 号公开( 公告) 号1 0 2 3 6 4 3 6 4 a 公开( 公告) 日公开( 公告) 日2 0 1 2 - 0 2 - 2 9 专利代理机构专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司 3 5 1 0 0 代理人代理人蔡学俊 (10)申请公布号 cn 102364364 a (43)申请公布日 2012.02.29 cn 102364364 a *cn102364364a* (21)申请号 201110373606.6 (22)申请日 2011.11.22 g02b 6/42(2006.01) h04b 10/24(2006.01) (71)申请人 福州百讯光电有限公司 地址 350026 福建省福州市仓山区盖山镇盘 屿路 869 号金山工业集中区福湾片标 准厂房 24 号楼一楼 (72)发明人 蒋友山 罗肇锋 邝业成 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (54) 发明名称 单波长单纤双向光收发模块组件 (57) 摘要 本发明涉及一种单波长单纤双向光收发模 块组件， 包括发射端、 接收端、 公共端、 光学镜组 ； 所述光学镜组包括第一、 二、 三偏振分光器、 反射 镜、 45半波片、 磁环、 磁旋光片、 22.5半波片 ； 发射端偏振光束经第一偏振分光器、 磁旋光片、 22.5半波片、 第二偏振分光器后由公共端接收 ； 公共端入射的平行方向偏振光经第二偏振分光 器、 磁旋光片、 22.5半波片、 第一偏振分光器、 45半波片、 第三偏振分光器后由接收端接收， 垂 直方向偏振光经第二偏振分光器、 反射镜、 第三偏 振分光器后由接收端接收。 本发明在光功率， 隔离 度， 接收灵敏度等主要性能上完全满足国家及国 际标准， 在外型上完全与现行的标准模块兼容。 (51)int.cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 6 页 cn 102364383 a1/1 页 2 1. 一种单波长单纤双向光收发模块组件 , 包括发射端、 接收端、 公共端、 光学镜组， 其 特征在于 : 所述的光学镜组包括第一偏振分光器、 第二偏振分光器、 第三偏振分光器、 反射 镜、 45 1/2 波片、 磁环、 磁旋光片、 22.5 1/2 波片 ； 所述发射端的激光二极管发出的偏振 光束经第一偏振分光器、 磁环内的 22.5 1/2 波片、 磁旋光片、 第二偏振分光器后由公共端 接收 ； 所述公共端输入的是任意偏振态光束,其中的平行方向偏振光,经第二偏振分光器、 磁环内的磁旋光片、 22.51/2波片、 第一偏振分光器、 451/2波片、 第三偏振分光器后由 接收端的光电探测器接收， 其中的垂直方向偏振光 , 经第二偏振分光器、 反射镜、 第三偏振 分光器后由接收端的光电探测器接收。 2. 根据权利要求 1 所述的单波长单纤双向光收发模块组件， 其特征在于 ： 所述发射端 和接收端的光信号是同一波长。 3. 根据权利要求 1 所述的单波长单纤双向光收发模块组件， 其特征在于 ： 所述光学镜 组中的第二偏振分光器、 磁环、 磁旋光片、 22.5 1/2 波片、 第一偏振分光器对发射端的激 光二极管起到隔离器作用。 4. 根据权利要求 1 所述的单波长单纤双向光收发模块组件， 其特征在于 ： 所述公共端 根据发射端上透镜的焦距大小为跳线连接头或准直器。 5. 根据权利要求 1 所述的单波长单纤双向光收发模块组件， 其特征在于 ： 所述发射端 和接收端为自带耦合透镜或外置耦合透镜。 权 利 要 求 书 cn 102364364 a cn 102364383 a1/4 页 3 单波长单纤双向光收发模块组件 技术领域 0001 本发明涉及光纤通讯技术领域中的一种光收发模块组件， 尤其是涉及一种单波长 单纤双向光收发模块组件。 背景技术 0002 随着光纤网络的应用越来越普及， 尤其是世界各地光纤接入 ftth(fiber to the home) 项目逐步实施， 以及点对点的数据传输 , 市场上对于单纤双向组件的需求也越来越 大。目前市场上的单纤双向组件都是双波长的， 即发射和接收的光信号是不同波长的光。 通过一根光纤实现光信号的双向传输的话， 需要两个不同的模块组件配合才能实现 , 如图 1 所示 , 即其中一个模块用波长 1 发射信号 , 用波长 2 接收信号 ; 另外一个模块就必须是 用波长 1 接收信号 , 用波长 2 发射信号。在网络系统安装的过程中 , 非常容易出现模块 用混用错的情况， 导致网络通讯无法实现。目前还可以通过双纤同一波长来实现光信号的 双向传输 , 如图 2 所示 , 但在网络系统安装过程中 , 也是非常容易出现跳线插错的情况 , 导致网络通讯无法实现。 如使用同一波长的模块组件， 来实现光信号的双向传输的话， 如图 3 所示， 则可以避免上述情况的发生， 因此单波长单纤双向的光收发模块组件的使用是未来 点对点数据传输发展的必然趋势。 0003 传统的双波长单纤双向光收发模块组件的原理如图 4 所示， 光信号通过光纤由公 共端 2 进入光学镜组， 在光学镜组中， 第一滤波片 11 与光路呈 45 度角， 光束经过第一滤 波片 11 发生 90 度反射， 再经过第二滤波片 12 滤波， 然后光束由接收端 3 接收。接收端 3 采用 pd-tia 或者 apd-tia 组件， pd(photo diode 光电二极管 ) 或者 apd（avalanche photo diode， 雪崩光电二级管） 为一种光探测器， 用于光电转换， tia(trans impedance amplifier， 跨阻放大器 ) 用于电信号放大。发射端 1 采用 dfb（distributed feed back， 分布反馈型） 激光器， 发射端 1 光束经过光隔离器 10（由一个磁环、 两个偏振片、 一个磁旋 光片组成） 后经过第一滤波片 11 透射进入公共端 2。由于第一滤波片 11 只能实现不同波 长的透射和反射， 发射和接收端使用不同波长的光， 因此此结构的光收发模块组件只能是 双波长的。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种单波长单纤双向光收发模块组件， 有力避免了网络系 统安装过程中用混用错光收发模块组件以及插错跳线头， 使得整个网络系统安装简单很 多。 0005 本发明的特征在于 ： 一种单波长单纤双向光收发模块组件 , 包括发射端、 接收 端、 公共端、 光学镜组， 其特征在于 : 所述的光学镜组包括第一偏振分光器、 第二偏振分光 器、 第三偏振分光器、 反射镜、 45 1/2 波片、 磁环、 磁旋光片、 22.5 1/2 波片 ； 所述发射端 的激光二极管发出的偏振光束经第一偏振分光器、 磁环内的 22.5 1/2 波片、 磁旋光片、 第 二偏振分光器后由公共端接收 ； 所述公共端输入的是任意偏振态光束 , 其中的平行方向偏 说 明 书 cn 102364364 a cn 102364383 a2/4 页 4 振光 , 经第二偏振分光器、 磁环内的磁旋光片、 22.5 1/2 波片、 第一偏振分光器、 45 1/2 波片、 第三偏振分光器后由接收端的光电探测器接收， 其中的垂直方向偏振光 , 经第二偏 振分光器、 反射镜、 第三偏振分光器后由接收端的光电探测器接收。 0006 本发明的优点 ： 本发明提出的单波长单纤双向光收发模块组件在光功率， 接收灵 敏度、 隔离度等主要性能上完全满足国家及国际标准， 在外型上完全与现行的标准模块兼 容。 附图说明 0007 图 1 现有的一种单纤双向双波长传输示意图。 0008 图 2 现有的一种双纤双向单波长传输示意图。 0009 图 3 本发明的一种单波长单纤双向传输示意图。 0010 图 4 现有的一种单纤双向双波长光收发模块组件结构示意图。 0011 图 5 本发明中第一种单波长单纤双向光收发模块组件结构示意图。 0012 图 6 本发明中第二种单波长单纤双向光收发模块组件结构示意图。 0013 图 7 本发明中第三种单波长单纤双向光收发模块组件结构示意图。 0014 图 8 本发明中第四种单波长单纤双向光收发模块组件结构示意图。 0015 图 9 本发明中输入输出端为透镜与跳线头结构的结构示意图。 0016 图 10 本发明中的一种光束偏振方向变换示意图。 0017 图 11 本发明中的另一种光束偏振方向变换示意图。 具体实施方式 0018 为使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下将通过具体实施例和相 关附图， 对本发明作进一步详细说明。 0019 一种单波长单纤双向光收发模块组件 , 包括发射端、 接收端、 公共端、 光学镜组， 所述的光学镜组包括第一偏振分光器、 第二偏振分光器、 第三偏振分光器、 反射镜、 45 1/2 波片、 磁环、 磁旋光片、 22.5 1/2 波片 ； 所述发射端的激光二极管发出的偏振光束经第一 偏振分光器、 磁环内的 22.5 1/2 波片、 磁旋光片、 第二偏振分光器后由公共端接收 ； 所述 公共端输入的是任意偏振态光束 , 其中的平行方向偏振光 , 经第二偏振分光器、 磁环内的 磁旋光片、 22.51/2波片、 第一偏振分光器、 451/2波片、 第三偏振分光器后由接收端的 光电探测器接收， 其中的垂直方向偏振光 , 经第二偏振分光器、 反射镜、 第三偏振分光器后 由接收端的光电探测器接收。 0020 上述发射端和接收端的光信号是同一波长。 0021 上述光学镜组中的第二偏振分光器、 磁环、 磁旋光片、 22.5 1/2 波片、 第一偏振 分光器对发射端的激光二极管起到隔离器作用。 0022 上述公共端根据发射端上透镜的焦距大小为跳线连接头或准直器。 0023 上述发射端和接收端为自带耦合透镜或外置耦合透镜。 0024 另外， 本发明中的一种单波长单纤双向光收发模块组件中的发射端、 接收端、 公共 端也可以是透镜与跳线头结构的输入输出结构， 如图 9 所示。 0025 具体实施过程 ： 请参考图 5， 本发明提出了第一种单波长单纤双向的光收发模块 说 明 书 cn 102364364 a cn 102364383 a3/4 页 5 组件。 包括发射端、 接收端、 公共端、 光学镜组。 此结构中发射端和接收端在垂直方向。 所述 的光学镜组包括第一偏振分光器、 第二偏振分光器、 第三偏振分光器、 反射镜、 45 1/2 波 片、 磁环、 磁旋光片、 22.51/2波片。 由发射端激光二极管1发出的平行方向偏振光束经第 一偏振分光器 41 透射后， 到达磁环 7 内的 22.5 1/2 波片 9， 经过磁环 7 内的 22.5 1/2 波片 9 和磁旋光片 8 后， 平行方向偏振光束到达第二偏振分光器 42， 经第二偏振分光器 42 透射后由公共端 2 接收。由公共端 2 输入的是任意偏振态光束 , 其中的平行方向偏振光 束 , 经第二偏振分光器 42 透射后到达磁环 7 内的磁旋光片 8， 经过磁环 7 内的磁旋光片 8 和 22.5 1/2 波片 9 后， 变为垂直方向偏振光束， 垂直方向偏振光束经第一偏振分光器 41 反射后到达451/2波片6， 经451/2波片6透射后为平行方向偏振光束， 平行方向偏振 光束到达第三偏振分光器43后， 经第三偏振分光器43透射由接收端光电探测器3接收 ； 其 中的垂直方向偏振光束经第二偏振分光器 42 反射后到达反射镜 5， 经反射镜 5 反射后到达 第三偏振分光器 43， 经第三偏振分光器 43 反射后由接收端光电探测器 3 接收。 0026 请参考图6， 本发明还提出了第二种单波长单纤双向的光收发模块组件。 包括发射 端、 接收端、 公共端、 光学镜组。此结构中发射端和接收端在平行方向。所述的光学镜组包 括第一偏振分光器、 第二偏振分光器、 第三偏振分光器、 反射镜、 45 1/2 波片、 磁环、 磁旋 光片、 22.5 1/2 波片。由发射端激光二极管 1 发出的平行方向偏振光束经第一偏振分光 器 41 透射后， 到达磁环 7 内的 22.5 1/2 波片 9， 经过磁环 7 内的 22.5 1/2 波片 9 和磁 旋光片 8 后， 平行方向偏振光束到达第二偏振分光器 42， 经第二偏振分光器 42 透射后由公 共端 2 接收。由公共端 2 输入的是任意偏振态光束 , 其中的平行方向偏振光束 , 经第二偏 振分光器 42 透射后到达磁环 7 内的磁旋光片 8， 经过磁环 7 内的磁旋光片 8 和 22.5 1/2 波片 9 后， 变为垂直方向偏振光束， 垂直方向偏振光束经第一偏振分光器 41 反射后到达第 三偏振分光器 43, 经第三偏振分光器 43 反射后由接收端光电探测器 3 接收 ； 其中的垂直 方向偏振光束经第二偏振分光器 42 反射后到达反射镜 5， 经反射镜 5 反射后到达 45 1/2 波片 6， 经 45 1/2 波片 6 透射后为平行方向偏振光束， 平行方向偏振光束到达第三偏振分 光器 43， 经第三偏振分光器 43 透射后由接收端光电探测器 3 接收。 0027 请参考图7， 本发明还提出了第三种单波长单纤双向的光收发模块组件。 包括发射 端、 接收端、 公共端、 光学镜组。此结构中发射端和接收端在垂直方向。所述的光学镜组包 括第一偏振分光器、 第二偏振分光器、 第一反射镜、 第二反射镜、 磁环、 磁旋光片、 22.5 1/2 波片。由发射端激光二极管 1 发出的垂直方向偏振光束经第一偏振分光器 41 反射后到达 第二反射镜 52， 由第二反射镜 52 反射后到达磁环 7 内的 22.5 1/2 波片 9， 经过磁环 7 内 的22.51/2波片9和磁旋光片8后， 变为平行方向偏振光束， 平行方向偏振光束到达第二 偏振分光器 42 后， 经第二偏振分光器 42 透射后由公共端 2 接收。由公共端 2 输入的是任 意偏振态光束 , 其中的平行方向偏振光束经第二偏振分光器 42 透射后到达磁环 7 内的磁 旋光片 8， 经过磁环 7 内的磁旋光片 8 和 22.5 1/2 波片 9 后， 平行方向偏振光束到达第二 反射镜 52， 经第二反射镜 52 反射后到达第一偏振分光器 41， 经第一偏振分光器 41 透射后 由接收端光电探测器3接收 ； 其中的垂直方向偏振光,经第二偏振分光器42反射后到达第 一反射镜 51， 经第一反射镜 51 反射后到达第一偏振分光器 41， 经第一偏振分光器 41 反射 后由接收端光电探测器 3 接收。 0028 请参考图8， 本发明还提出了第四种单波长单纤双向的光收发模块组件。 包括发射 说 明 书 cn 102364364 a cn 102364383 a4/4 页 6 端、 接收端、 公共端、 光学镜组。此结构中发射端和接收端在垂直方向。所述的光学镜组包 括第一偏振分光器、 第二偏振分光器、 第一反射镜、 第二反射镜、 磁环、 磁旋光片、 22.5 1/2 波片。 由发射端激光二极管1发出的垂直方向偏振光束经第一偏振分光器41反射后到达磁 环 7 内的 22.5 1/2 波片 9， 经过磁环 7 内的 22.5 1/2 波片 9 和磁旋光片 8 后， 变为平行 方向偏振光束， 平行方向偏振光束到达第二偏振分光器42后， 经第二偏振分光器42透射后 由公共端 2 接收。由公共端 2 输入的是任意偏振态光束 , 其中的平行方向偏振光束经第二 偏振分光器42透射后到达磁环7内的磁旋光片8， 经过磁环7内的磁旋光片8和22.51/2 波片 9 后， 平行方向偏振光束到达第一偏振分光器 41， 经第一偏振分光器 41 透射后由接收 端光电探测器3接收 ； 其中的垂直方向偏振光,经第二偏振分光器42反射后到达第一反射 镜 51， 经第一反射镜 51 反射后到达第二反射镜 52， 由第二反射镜 52 反射后到达第一偏振 分光器 41， 经第一偏振分光器 41 反射后由接收端光电探测器 3 接收。 0029 另外， 对本发明中的光束偏振方向变换作进一步详细的说明。 0030 请参考图 10， 本发明提出了一种光束偏振方向变换形式。一偏振光束从左向右 传输时， 经过磁旋光片 8 后， 偏振光束顺时针旋转 45， 经过 22.5 1/2 波片 9 后又顺时 针旋转 45， 输出光束较输入光束旋转了 90。当一偏振光束从右到左传输时 , 经过 22.5 1