一種單纖雙向bosa光學(xué)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖通信技術(shù)中的光收發(fā)模塊，特別涉及一種單纖雙向BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊領(lǐng)域的日益發(fā)展，傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)已經(jīng)很難滿足傳輸容量及速度的要求，在典型的應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)連接、搜索引擎、高性能計(jì)算等領(lǐng)域，為防止寬帶資源的不足，承運(yùn)商和服務(wù)供應(yīng)商們對(duì)規(guī)劃新一代高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行了部署，這就需要相應(yīng)的高速收發(fā)模塊以滿足高密度高速率的數(shù)據(jù)傳輸要求。在高速的信息收發(fā)系統(tǒng)中，需要用高密度的光模塊替代傳統(tǒng)的光模塊，采用多通道光收發(fā)技術(shù)，可以把更多的轉(zhuǎn)發(fā)器和接收器集中在更小的空間中去，尤其在40Gbps或10Gbps的光纖解決方案中，采用4通道的傳輸技術(shù)，以每通道1Gbps或者更高的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其容量可以達(dá)到傳統(tǒng)單通道傳輸?shù)?倍甚至更高。而在這樣的高速收發(fā)模塊中，其核心組件即是模塊中BOSA結(jié)構(gòu)。
[0003]傳統(tǒng)的BOSA結(jié)構(gòu)是采用兩個(gè)殼體分立的結(jié)構(gòu)方式，其中一個(gè)為TOSA發(fā)射模塊，另一個(gè)是ROSA接收模塊，這就會(huì)使BOSA模塊的體積龐大，并且造成資源的浪費(fèi)，即使把TOSA和ROSA裝在同一個(gè)模塊中，也需要兩個(gè)光纖跳線接口來(lái)進(jìn)行發(fā)射和接收，若需發(fā)射和接收共用一根光纖，則需要接入外加環(huán)形器，這無(wú)疑又增加了運(yùn)行成本和光路的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、插損小、易于裝配調(diào)試、耦合效率較高、并且體積也較小的用于高速收發(fā)系統(tǒng)的單纖雙向BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)。該BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)可以直接在一根光纖上進(jìn)行上行和下行傳輸，無(wú)需外接器件或設(shè)備，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)營(yíng)成本。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案為:一種單纖雙向BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括一殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有一帶有通孔的中間隔板和被所述中間隔板分開的發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)和接收端ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置于發(fā)射光路中的波分復(fù)用激光器組、準(zhǔn)直透鏡組、波分復(fù)用合光結(jié)構(gòu)、合光PBS組合棱鏡、半波片、法拉第旋轉(zhuǎn)片、分光PBS組合棱鏡以及光口準(zhǔn)直器，還包括設(shè)置于法拉第旋轉(zhuǎn)片右側(cè)的磁塊;所述接收端ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置于接收光路中的光口準(zhǔn)直器、分光PBS組合棱鏡、光程補(bǔ)償片、合光PBS組合棱鏡、折光棱鏡、波分解復(fù)用光學(xué)結(jié)構(gòu)、聚焦透鏡組以及接收H)組，還包括設(shè)置于光程補(bǔ)償片右側(cè)的法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片、設(shè)置于法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片右側(cè)的磁塊;所述光口準(zhǔn)直器射出端與光學(xué)連接器連接，從光口準(zhǔn)直器出射的光束經(jīng)過(guò)光環(huán)路結(jié)構(gòu)后再通過(guò)中間隔板的通孔入射到接收端ROSA中。
[000?]進(jìn)一步的，所述發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)和接收端ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)共用一個(gè)光環(huán)路結(jié)構(gòu)和一個(gè)光口準(zhǔn)直器，所述光環(huán)路結(jié)構(gòu)包括合光PBS組合棱鏡、半波片、法拉第旋轉(zhuǎn)片、光程補(bǔ)償片、分光PBS組合棱鏡、磁塊。
[0007]進(jìn)一步的，所述TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)中的波分復(fù)用合光結(jié)構(gòu)包括第一膜片組、反射鏡組、45度半透半反分光片和吸光片，所述第一膜片組包括第一膜片和第二膜片，所述反射鏡組包括第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡;第一反射鏡和第二反射鏡分別設(shè)于第四光路λ4和第一光路λ?中，第二光路λ2和第三光路λ3中分別依次設(shè)有第一膜片和45度半透半反分光片、第二膜片和第三反射鏡;所述第一膜片用于反射第一反射鏡的反射光和透射第二光路的光線，后皆進(jìn)入45度半透半反分光片，所述第二膜片用于反射第二反射鏡的反射光和透射第三光路的光線，后皆被第三反射鏡反射進(jìn)入45度半透半反分光片。
[0008]進(jìn)一步的，所述第一膜片與第一反射鏡、所述第二膜片與第二反射鏡以及所述第三反射鏡與45度半透半反分光片均相互平行設(shè)置。
[0009]進(jìn)一步的，所述吸光片設(shè)于45度半透半反分光片的側(cè)面，用于吸收從45度半透半反分光片側(cè)面出射的光束。
[0010]進(jìn)一步的，所述ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)中的波分解復(fù)用光學(xué)結(jié)構(gòu)包括斜方棱鏡和第二膜片組，所述第二膜片組包括第三膜片、第四膜片、第五膜片和第六膜片，所述第三膜片、第四膜片、第五膜片和第六膜片均采用相應(yīng)的光學(xué)折射率匹配膠等間距地粘貼固定在斜方棱鏡的出射端面上。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述斜方棱鏡入射端面的入射位置上鍍有針對(duì)所有入射光波長(zhǎng)的增透膜，且該入射端面的其他位置上鍍有針對(duì)需要被反射的入射光波長(zhǎng)的高反射膜。
[0012]所述發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)和接收端ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)利用法拉第旋轉(zhuǎn)片和半波片來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收光束偏振態(tài)的正交變換，使發(fā)射光束和接收光束在合光PBS組合棱鏡上產(chǎn)生不同的走向，實(shí)現(xiàn)單纖雙向的功能。
[0013]進(jìn)一步的，所述光口準(zhǔn)直器由準(zhǔn)直透鏡、金屬套筒和陶瓷插芯組成，所述陶瓷插芯兩端均帶有斜角，避免從TOSA端傳出的光束在該端面上被反射回到ROSA端。
[0014]進(jìn)一步的，所述光口準(zhǔn)直器射出端與光學(xué)連接器采用跳線連接。
[0015]本實(shí)用新型所述的單纖雙向BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)，在發(fā)射端TOSA通過(guò)準(zhǔn)直透鏡組對(duì)激光光束進(jìn)行準(zhǔn)直，然后通過(guò)波分復(fù)用合光結(jié)構(gòu)將四路不同波長(zhǎng)的光合為兩路光，再通過(guò)45度半透半反分光片后合為一路光，再通過(guò)發(fā)射端TOSA的光環(huán)路結(jié)構(gòu)輸出到光口準(zhǔn)直器。在接收端ROSA，從光口準(zhǔn)直器出射的光束進(jìn)入到TOSA端的光環(huán)路結(jié)構(gòu)內(nèi)，在合光PBS組合棱鏡的另外一個(gè)方向出射，再由折光棱鏡將光束往下層發(fā)射，然后通過(guò)波分解復(fù)用結(jié)構(gòu)將光束分開導(dǎo)向各自對(duì)應(yīng)的PD進(jìn)行接收，從而實(shí)現(xiàn)了 BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)的單纖雙向傳輸?shù)墓δ?。該結(jié)構(gòu)可以很好的利用殼體的長(zhǎng)度和寬度空間，結(jié)構(gòu)緊湊，并且靈活多變，耦合效率高，有良好的溫度性能，有利于光信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸，具有切實(shí)的可行性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型所述的發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型所述的接收端ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型所述的單纖雙向BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:100.波分復(fù)用激光器組，101.準(zhǔn)直透鏡組，102.第一膜片，103.第一反射鏡，104.第二膜片，105.第二反射鏡，106.第三反射鏡，107.45度半透半反分光片，108.吸光片，110.合光I3BS組合棱鏡，111.半波片，112.法拉第旋轉(zhuǎn)片，113.光程補(bǔ)償片，114.分光I3BS組合棱鏡，115.磁塊，116.光口準(zhǔn)直器，117.第一膜片組，118.反射鏡組，119.光環(huán)路結(jié)構(gòu)，120.第二膜片組，200.接收H)組，201.聚焦透鏡組，202.第三膜片，203.第四膜片，204.第五膜片，205.第六膜片，206.斜方棱鏡，207.折光棱鏡，208.殼體，209.中間隔板。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]所述單纖雙向BOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)，采用雙面分立結(jié)構(gòu)，包括一殼體208，所述殼體內(nèi)設(shè)有一帶有通孔的中間隔板209和被所述中間隔板209分開的發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)和接收端ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)。所述發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)和接收端ROSA光學(xué)結(jié)構(gòu)共用一個(gè)光環(huán)路結(jié)構(gòu)119和一個(gè)光口準(zhǔn)直器116，所述光環(huán)路結(jié)構(gòu)119包括合光I3BS組合棱鏡110、半波片111、法拉第旋轉(zhuǎn)片112、光程補(bǔ)償片113、分光PBS組合棱鏡114、磁塊115。
[0022]如圖1所示，所述發(fā)射端TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置于發(fā)射光路中的波分復(fù)用激光器組100、準(zhǔn)直透鏡組101、波分復(fù)用合光結(jié)構(gòu)、合光I3BS組合棱鏡110、半波片111、法拉第旋轉(zhuǎn)片112、分光I3BS組合棱鏡114以及光口準(zhǔn)直器116，還包括設(shè)置于法拉第旋轉(zhuǎn)片右側(cè)的磁塊115。所述TOSA光學(xué)結(jié)構(gòu)中的波分復(fù)用合光結(jié)構(gòu)包括第一膜片組117、反射鏡組118、45度半透半反分光片107和吸光片108，所述第一膜片組117包括第一膜片102和第二膜片104，所述反射鏡組118包括第一反射鏡103、第二反射鏡105和第三反射鏡106;第一反射鏡103和第二反射鏡105分別設(shè)于第四光路λ4和第一光路λ?中，第二光路λ2和第三光路λ3中分別依次設(shè)有第一膜片102和45度半透半反分光片107、第二膜片104和第三反射鏡106;所述第一膜片102用于反射第一反射鏡的反射光和透射第二光路的光線，后皆進(jìn)入45度半透半反分光片107，所述第二膜片104用于反射第二反射鏡的反射光和透射第三光路的光線，后皆被第三反射鏡反射進(jìn)入45度半透半反分光片107。
[0023]在圖1中，激光器組100，包括四路激光器，每個(gè)激光器發(fā)射不同波長(zhǎng)的激光，在激光器的出射端設(shè)置準(zhǔn)直透鏡組101，用于將激光器發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行準(zhǔn)直。下面對(duì)其合光原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，首先4個(gè)激光器發(fā)射的光都為水平偏振狀態(tài)(P光)，第一光路波長(zhǎng)為λ?的光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后進(jìn)入第二反射鏡105，經(jīng)反射后進(jìn)入第二膜片104，再經(jīng)第二膜片104反射進(jìn)入第三反射鏡106，經(jīng)第三反射鏡106反射后進(jìn)入45度50%: 50%半透半反分光片107反射進(jìn)入合光I3BS組合棱鏡110;第三光路波長(zhǎng)為λ3的光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后進(jìn)入第二膜片104，經(jīng)第二膜片104透射進(jìn)入第三反射鏡106，再經(jīng)第三反射鏡106反射后進(jìn)入45度50%: 50%半透半反分光片107，經(jīng)107反射后進(jìn)入合光I3BS組合棱鏡110;第二光路波長(zhǎng)為λ2的光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后進(jìn)入第一膜片102，經(jīng)第一膜片102透射進(jìn)入45度50%: 50%半透半反分光片107，透射進(jìn)入合光PBS組合棱鏡110;第四光路波長(zhǎng)為λ4的光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后進(jìn)入反射鏡103，經(jīng)反射后進(jìn)入第一膜片102，再經(jīng)第一膜片102反射后進(jìn)入45度50%:50%半透半反分光片107透射進(jìn)入合光PBS組合棱鏡110;因此，λ?，λ2，λ3，λ4均在45度50%: 50%半透半反分光片107處合光，然后均以水平偏振態(tài)P光進(jìn)入合光PBS組合棱鏡110，由于45度分光片107是50%: 50%的半透半反鏡，因此4個(gè)波長(zhǎng)的光在通過(guò)45度半透半反分光片107后強(qiáng)度均只有原來(lái)的一半，另一半強(qiáng)度的光束從分光片的另外一個(gè)方向輸出，被設(shè)在45度半透半反分光片107側(cè)面的吸光片108所吸收。4個(gè)波長(zhǎng)的光在合光PBS組合棱鏡110的PBS分光面上直接透射，然后進(jìn)入合光PBS組合棱鏡110的45度反射面，經(jīng)該面垂直反射后進(jìn)入半波片111，半波片111的光軸與水平方向成22.5度，因此偏振態(tài)與水平方向平行(P光)的4個(gè)波長(zhǎng)的光通過(guò)半波片111后偏振方向與水平方向成45度，然后進(jìn)入法拉第旋轉(zhuǎn)片112，該方向傳播的光束在法拉第旋轉(zhuǎn)片11