[发明专利]一种用于光纤到户的接收波长可调光模块

说明书

技术领域

本发明涉及光纤到户(FTTH)解决方案中无源光网络（PON）同一光纤上不同波长的光信号选择接收的光模块，属于光通讯技术领域。

背景技术

随着信息技术的高速发展，FTTH众多解决方案逐渐成为通信领域研究热点。最简单的就是在局端（电信局）和终端（用户）各放置一个光纤收发器（俗称的光Modem），即可实现100M甚至1G的光纤接入速率，但这种方式的拓扑结构是点到点的。该方式存在一些问题，远端有多少用户，局端就得有多少个光模块，成本比较高，而且光纤资源的占用也非常惊人。为解决此，一种新的点对多点的网络拓扑结构被研发。也就是说，局端的一个光模块，一对（或一根）光纤可以对应远端的多个用户。这种拓扑结构的关键是在离用户较近的地方采用了一种不需要供电的器件——光分路器，用这种器件可以实现将一对光纤上的信号分配到多根光纤中。这种技术被称为无源光网络（PON）。PON技术和点对点（P-P）方式相比，能够大量节省主干光纤和局端设备光接口、高密集用户区域成本低，标准化程度高，业务透明性较好，网络配置灵活，是FTTH发展的主要技术选择。但是，终端用户对带宽快速增长的需求与光接入手段能力不足之间的矛盾又成了整个通信网络迅猛发展的瓶颈。基于波分复用技术的无源光网络（WDM-PON）以波长作为用户端（ONU）的标识，采用WDM技术实现不同用户终端链路的接入，能够为每个用户提供较宽的工作带宽，实现真正的对称宽带接入。同时，WDM技术的引入还可以避免时分多址技术中ONU的测距、快速比特同步等诸多技术难点，在网络管理以及系统升级性能方面具有明显优势。WDM-PON系统中的OLT采用多波长激光器进行信号的发射和接收，其工作速率与ONU的数目无关，不会受ONU的数据限制，其工作速率可调整到与ONU相同；由于波分复用技术的引入，在ODN的传输光纤中，每一根光纤可以传送多个波长，从而提高了整个WDM-PON的传输容量。在下行方向可以将每一个波长分离出来，并连接到不同的ONU/ONT中，在OM/OD设备中，包括光复用器件、解复用器件，用于将每一个不同波长进行分离。由于WDM-PON系统引入了波分复用设备，因此需要通过波长光分路器在下行传输方向上对光信号进行波长解复用，并分配给指定的O N U设备。但是，目前实现波长选择转换主要采用集成光路器件，在通道带宽、插入损耗、偏振敏感和设备功耗等方面性能不足，如波长光分路器主要由阵列波导光栅构成。串扰、温度稳定性、色散效应是波长光分路器在实现过程中需要注意的因素。由于阵列波导光栅器件各个波长之间的隔离度较低，或者非线性效应较为严重，会导致其他光通道的信号泄露到传输通道中，从而形成噪声，影响系统的性能，这些不足限制了其应用规模。

冯慧婷（冯慧婷，40GbPsDWDMNRZ光收发模块的研究，武汉邮电科学研究院硕士学位论文，2009）提出了在原有的40GbPs短距离NRZtransPonder模块基础上，增加了波长可调谐功能，更改了发射单元的设计。该模块用电光调制器、可调谐的激光器取代了电吸收调制器和连续波（CW）激光器，保证了波长选定和传输质量。由于该可调谐激光二级管（LD）是一种温度控制型LD，因此波长对温度的变化比较敏感，这样对于温度控制的精度要求就比较高，但在外界温度变化很恶劣时精度无法得到保障，这就需要一个补偿电路来保证其波长稳定，而且波长调谐范围较窄且其应用主要用于上行发送波长。现有少数几家国外已商用可调谐光学波长滤波器尺寸较大（如美国MOI公司的FFP-TF2滤波器尺寸13.5mm×25.8mm×57.2mm）或者性能差(MEMS型滤波器调谐带宽窄且损耗大)，且价格均太高，无法满足光接收模块的商业应用要求，限制了其在FTTH所需光接入模块中的应用。

发明内容

本发明所要解决的问题是：为克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于光纤到户的接受波长可调光模块，该模块以较高的光纤传输容量和速率实现不同用户终端的接入，为每个用户提供较宽的工作带宽，并能够降低成本。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：该模块设有底座、上盖和位于其间的用于对同一光纤中不同波长光信号的光信号选择组件，该光信号选择组件由PCB板和用于光纤LC插针与PIN-TIA管对准的光纤插针准直套头组成，在光纤插针准直套头的内部自左向右依次装有微透镜、可调滤波器，PCB板上的控制电路通过金丝引线分别与PIN管和TIA管相连。

所述微透镜、可调滤波器、PIN管和TIA管可以采用TO-CAN封装在金属壳体内，并由PIN-TIA底座封口。