[发明专利]利用单波长通信的光收发机

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种单波长双向光收发机，包括具有相同波长的发射器和接收器，更特别的，涉及一种双路单波长光收发机，具有用于阻止或拦截光路的结构，以防止来自发射器的光信号入射到接收器内，从而克服接收器将从发射器输出的信号检测并识别为前向信号，而该输出的信号并非前向信号(从对应的光收发机发射的信号)的问题，也就是光串扰效应的问题。

背景技术

近几年，随着有线/无线通信应用的增长，需要更高容量、更低损耗以及更高速度的通信系统来实现更多数据的快速传输。满足上述条件的光通信系统成为关注的焦点。

光通信根据使用的传输方式可分为全双工类型和双向类型。双向传输类型又可以细分为单波长传输技术和双波长传输技术。

使用单波长传输技术时，需要在通信系统的两端使用相同的光收发机。单波长双向传输意味着数据可同时在相同的传输线上以单波长进行双向传输。

图1是通常的单波长双向传输方法示意图。如图1所示，在单波长双向传输方法中应用两个单波长双向光收发机。单波长双向光收发机包括结合成一体的发射器和接收器。另外，使用单波长需要用50∶50的滤光器(或3dB分光器)来替代波分多路复用滤光器，从而使信号相互分离。就安装和维护成本而言，单波长双向传输方法比其他的传输方法更加经济，因为能够通过相同的光纤传输数据。另外，由于提供方和接收方使用相同的波长以及相同的光收发机，因此，该方法还具有易于安装的优点。

单波长双向光收发机能够以相同波长发射/接收信号，这需要具有50％-发射和50％-反射性能的滤光器或分光器。如上所述，当发射器开启后，光信号的50％被发射，而剩余的50％被反射。在这种情况中，只有被发射的50％的光信号将与光纤耦合，而其余被反射的50％的光信号中的一些信号被反射并入射到接收器内。这被称为“光串扰”效应，其中，前向信号受到来自发射器的一些信号入射到接收器内的影响。光串扰是单波长双向光学组件(bi-directional optical sub-assembly，BOSA)结构中的重要问题。

如上所述，虽然单波长双向光收发机由于易于安装且维护成本低而广泛应用，但是，在现实世界环境中，光串扰可能导致通信业务的信号灵敏度差。

发明内容

本发明用于解决上述描述的相关技术中的问题，本发明的一个方面在于，提供一种单波长双向光收发机，其能够阻止光发射信号产生光串扰的第一路径，该光发射信号从发射器输出，被滤光器反射，又被机身内壁部分后向反射并入射到接收器内。

本发明的另一个方面在于，提供一种单波长双向光收发机，能够阻止光发射信号产生光串扰的第二路径，该光发射信号通过滤光器发射，被光纤反射且不与该光纤耦合，又被滤光器后向反射并入射到接收器内。

根据本发明的一个方面，通过提供一种通过光通信系统来发射/接收具有相同波长的光信号的单波长双向光收发机，可实现上述及其他目的，该单波长双向光收发机包括：发射器，该发射器包括隔离装置并将外部输入信号转换为光发射信号；滤光器，用以反射光发射信号的一部分并发射光发射信号的剩余部分；光纤，用以将滤光器发射的光发射信号传输到对应的光收发机；接收器，用以通过光纤接收来自对应的光收发机的光接收信号；以及机身，用以容纳发射器的一部分、滤光器、光纤的一部分和接收器的一部分，其中，对发射器的中心轴和光纤的中心轴之间形成的入射角度(θ₂)进行调整，以允许光发射信号倾斜入射到光纤内，从而在发射器将光发射信号发射到光纤时，减少光纤对于没有与光纤耦合的光发射信号的反射。

发射器的入射角度(θ₂)可以通过纤芯折射率(n₁)以及光纤的剖面法线和光纤的中心轴之间形成的角度(θ₁)来确定。

当光纤的纤芯折射率(n₁)为1.4682时(当波长(λ)＝1550纳米时)，如果光纤的剖面法线和光纤的中心轴之间形成的角度(θ₁)为6°，则发射器的入射角度(θ₂)可能为2.827°，如果光纤的剖面法线和光纤的中心轴之间形成的角度(θ₁)为8°，则发射器的入射角度(θ₂)可能为3.7905°。

与光发射信号相耦合的光纤剖面可能是涂有抗反射涂层的，从而为该剖面提供高透射比。

在机身的反射点上可以形成吸收装置，以防止光发射信号在被滤光器反射，又被机身后向反射之后，入射到接收器内。