[发明专利]一种新型单纤三向光组件装置

说明书

技术领域

本发明属于光传输技术领域，具体涉及一种新型单纤三向光组件装置。

背景技术

随着互联网的快速发展，各种高带宽业务的出现，基于光网络传输的光纤到户(FTTH)成为解决这一问题的唯一途径。

单纤三向光组件作为FTTH中无源光网络技术的一个核心器件，其功能是将同一根光纤里输出的两个光信号分别耦入一个数字信号接收器和一个模拟信号接收器，同时将另一数字信号发射器发射的光信号耦入光纤。根据国际电信联盟ITUG.983标准的规定，下行模拟广电有线电视网络(CATV)信号的传输使用1550nm波长，下行用户终端数字信号使用1490nm波长,而1310nm波长则用于多个终端用户的数字信号使用，从而实现“三网融合”业务。

工程上，几乎每个光网络单元都需用到单纤三向光组件，而单纤三向光组件的性能直接影响FTTH传输质量。

目前，单纤三向光组件主要从以下三个方面来提高整体系统的质量：

(1)耦合效率：采用球透镜进行耦合或者将光纤端面加工成铲形，通过增大光纤的数值孔径方法来提高耦合效率；

(2)光串扰：主要采用钇铁石榴石或者高掺杂Bi³⁺、Ce³⁺的石榴石晶体构成的偏振相关型光隔离器，避免反射光对光源及光路造成不良影响；

(3)封装结构中主要有两种：

①放置45度滤波片，部分部位采用单面【】形结构托住波片，再利用工业黑胶粘结固定；

②现有为全金属Base，在base腔体中构建左右凹形卡口，通过手工放入波片，然后在入口处点胶固定。

现有技术中的单纤三向光组件存在以下缺陷：

1.采用添加光隔离器或滤波片等方法来解决光串扰问题，传统光隔离器或滤波片的主要成分为钇铁石榴石(YIG)晶体或者高掺杂Ce³⁺、Bi³⁺的石榴石晶体，这些石榴石晶体的维尔德系数较小，温度波长效应差，达到器件要求偏转角度所需尺寸较大，不利于集成度的提高；

2.采用球透镜进行耦合或者将光纤端面加工成铲形，耦合效率低下；

3.封装难度大，对工人技术熟练度要求高，生产效率低，存在滤波片易刮花等问题，废品率及成本较高；

当前单纤三向光组件的耦合光功率、光串扰情况等性能参数严重制约着信号传输质量与系统稳定度，限制FTTH向高速率方向发展。对单纤三向光组件光路、结构、封装工艺的优化，提高光耦合效率和集成度，是下一代单纤三向光组件的发展方向和主流。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型单纤三向光组件装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种新型单纤三向光组件装置，包括Base腔体、激光器、数字信号探测器、模拟信号探测器、模拟信号探测器0°分光片、数字信号探测器0°分光片、光纤、两块45°分光片、硅基底座、非球面透镜、隔离器和自聚焦透镜，所述Base腔体设置有激光器安装孔、数字信号探测器安装孔、光纤安装孔和模拟信号探测器安装孔，所述非球面透镜和所述隔离器依次布置在所述激光器与所述45°分光片之间的光路中，所述自聚焦透镜布置在所述光纤与所述45°分光片之间的光路中，所述硅基底座为凹形结构，所述硅基底座的底面设置有两个45°分光片槽，两块所述45°分光片分别卡装在两个所述45°分光片槽内，所述硅基底座的左右两个侧面分别设置有阶梯安装孔和自聚焦透镜安装孔，所述非球面透镜和所述隔离器均安装在所述阶梯安装孔内，所述自聚焦透镜安装在所述自聚焦透镜安装孔内。

在光路中所添加的非球面透镜和自聚焦透镜组成的激光光束变换系统可提高耦合效率，在光路中添加了隔离器，不但解决了光串扰问题，而且获得了良好的温度特性和波长特性，所设计的硅基底座能够在Base腔体外部便将自聚焦透镜、两块45°分光片和隔离器固定好，之后将硅基底座直接装入Base腔体内，封装结构更加简单。

优选地，所述隔离器由铋置换稀土类铁石榴石晶体材料制成，有效减小了隔离器的尺寸。

优选地，所述激光器安装孔、所述数字信号探测器安装孔、所述光纤安装孔和所述模拟信号探测器安装孔分别位于所述Base腔体的左侧壁、后侧壁、右侧壁和前侧壁，所述激光器安装孔、所述阶梯安装孔、所述自聚焦透镜安装孔和所述光纤安装孔共用一条中轴线，这种结构便于使得各个部件能够组成所需要的光路。