[发明专利]平面光波导型单纤双向四端口光组件与光收发一体模块

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种平面光波导型单纤双向四端口光组件与光收发一体模块。 

背景技术

单纤双向光组件是用于光传送网和光接入网的核心光组件之一，是把激光器和探测器系列封装在一起，共同通过一根光纤来实现信号的双向传输。目前普遍采用的技术实施方式是采用分立元器件技术，把同轴封装（TO-CAN）的激光器和探测器以及波分复用（WDM）薄膜滤光片封装在一个金属壳中，通过一个光纤耦合输出。这种技术方式目前已经非常成熟，常见的有两端口（电端口）和三端口两种形式。但是由于其封装体积较大，同时大都采用手工方式进行封装，无论是生产效率，封装可靠性还是量产成本控制方面都不具备优势。随着光纤通信网络的日益民用化，成本压力越来越大，这种传统的技术方式的弊端就越来越明显。近年来，新兴PLC技术越来越成熟，其在光分路器，DWDM复用/解复用器，ROADM等领域已经取得重要应用，同样，在单纤双向收发器件领域，PLC技术已经实现了产品化，只不过由于其核心技术和设备门槛较高，目前具备实际生产双向收发器件能力的厂家并不多。 

另一方面，目前的光纤通信网络终端光组件并不具备监控和检测光纤链路故障的功能，一旦某条网络路径出现故障，则需要断开某个或者两个终端光组件的工作，从某一端接入价格昂贵的光时域反射仪（Optical Time Domain Reflector，简称 OTDR）寻找故障点的位置，而由于独立的OTDR设备价格昂贵，体积庞大，对光网络中的收发模块进行监控和检测很不方便，造成网络维护成本高，且使用不便等缺点。 

发明内容

本发明为了克服以上的不足，提出了一种平面光波导型单纤双向四端口光组件和包含其的光收发一体模块，其中集成了OTDR功能，以解决现有技术存在的问题。 

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决： 

一种平面光波导型单纤双向四端口光组件，包含：光纤和壳体，所述壳体的内腔中设有第一光发射器、第二光接收器、第一波分复用滤光片、以及第二光发射器、第一光接收器、第二波分复用滤光片和平面光波导，所述第一波分复用滤光片耦合在所述平面光波导的第一端口和第二光接收器之间，所述第二波分复用滤光片耦合在所述平面光波导的第二端口和第一光接收器之间，所述平面光波导上设有第一光路、第二光路、第三光路和第四光路，所述第一光路的第一端和第一光发射器耦合，所述第一光路的第二端和第二光路的第二端耦合于平面光波导的第一端口，所述第三光路的第一端和第二光发射器耦合，所述第三光路的第二端和第四光路的第二端耦合于平面光波导的第二端口，所述第二光路的第一端和第四光路的第一端交叉形成光耦合器，耦合于平面光波导的第三端口，所述平面光波导的第三端口与光纤耦合。

在本发明的一个实施例中，所述第一光路的第一端和第一光发射器之间设有透镜，所述第三光路的第一端和第二光发射器之间也设有透镜。 

在本发明的一个实施例中，所述第一光路的第一端和第一光发射器之间设有光隔离器。 

在本发明的一个实施例中，所述第一光发射器和第二光发射器的出光面的背面分别设有监控光电二极管。 

在本发明的一个实施例中，所述第一光接收器和第二光接收器的电输出端连接有跨阻放大器。 

在本发明的一个实施例中，所述第一光路的第一端和第三光路的第一端的波导方向与出光端面的法线之间倾斜一定角度。 

在本发明的一个实施例中，所述第一光路的第一端和第三光路的第一端在所述平面光波导的边缘处还设有光吸收材料。 

在本发明的一个实施例中，所述第一光路的第一端和第三光路的第一端在所述平面光波导的边缘处还设有增透膜。 

在本发明的一个实施例中，所述第二光路和第四光路交叉形成的光耦合器具有不对称分光比。 

本发明还公开了一种光收发一体模块，包括模块外壳、外围电路和上述任一项所述的光收发一体组件。 

本发明的平面光波导型单纤双向四端口光组件和包含其的光收发一体模块，内置了发出通信信号和诊断信号的光发射器，和接收通信信号和诊断信号的光接收器，通过平面光波导（PLC）将OTDR功能集成在单纤双向光组件中。本发明的平面光波导型单纤双向四端口光组件和包含其的光收发一体模块同时具备通信和光纤链路故障诊断的功能，一体化设计结构紧凑，对光网络进行监控和诊断很方便，极大的降低了网络维护成本，为运营商对监视网络的正常运行提供了更经济更易维护的解决方案。