三波长光分插复用器件 【技术领域】
本发明涉及一种光纤通讯用有源光电子器件。该器件将单纤双向收发合一器件和波分复用器(WDM)组合集成在一起,应用在光纤到户(FTTH)系统中。
背景技术
光纤接入(FTTX)是满足用户端带宽需求的根本途径。为了降低光纤接入网络建设的成本,光纤接入网中大量应用单纤双向器件,为用户提供高速的数据(DATA)、话音(Voice)、有线电视(CATV)服务。
如图1所示,一种典型的网络结构——三波长无源光网络(PON),由有线电视A、掺铒光纤放大器B、分路器C、收发合一器件D、波分复用器E组成。其工作原理是:有线电视端光信号,通过掺铒光纤放大器B放大输出,在局端通过一个分路器C分配给每个用户;然后通过一个收发合一器件D将每个用户端光信号和激光器端光信号合并;再用一个波分复用器E将有线电视端光信号合并进去。由此可见,在上述典型的网络结构中,除了需要一个收发合一器件D之外,还需要一个波分复用器E使用户端光信号、激光器端光信号、有线电视端光信号合波。
如图2所示,上述收发合一器件D由光纤准直器1、激光器2、探测器3、滤光片4、透镜5、光纤6、反射镜7组成;其工作原理是:激光器端光信号,通过一个倾斜45度的第一级滤波片4a反射耦合进入光纤6;用户端光信号通过光纤6进入,透过第一级滤波片4a,由倾斜45度的对用户端光信号全反射的反射镜7反射,进入探测器3。
由以上分析,该网络结构有两个光线路终端,一个是用于数据、话音信号的终端,另一个是用于有线电视系统的终端。数据、话音信号和有线有线电视端光信号需要一个波分复用器,将信号合波后,在光纤中传输。这个额外的波分复用器E为系统增加了成本。
【发明内容】
本发明的目的就在于解决现有技术存在着的问题,提供一种三波长光分插复用器件(OADM)。
本发明的目的是这样实现的:
设计一种同时具有单纤双向和波分复用功能的器件,可以将信号在光线路终端直接合波,而不需要另外的波分复用器。
由图3可知,本发明的结构是:
在主体0上,沿水平光轴线,从左至右,依次为光纤准直器1a、第一级滤波片4a、透镜5、第二级滤波片4b、光纤准直器1b;垂直于水平光轴线的激光器2、探测器3分别在水平光轴线的同侧或两侧,激光器2与第一级滤波片4a地法线相交45度,探测器3与第二级滤波片4b的法线相交45度。
第一滤波片4a为一种对激光器端光信号全反射,对用户端光信号、有线电视端光信号全透射的滤光片。
第二滤波片4b为一种对用户端光信号、激光器端光信号全反射,对有线电视端光信号全透射的滤光片。
由图4可知,本发明的工作原理如下:
用户端光信号通过光纤6进入,经第一光纤准直器1a,并透过第一级滤光片4a,在第二级滤波片4b处反射进入探测器3,供局端处理。
局端电信号通过激光器2变换成激光器端光信号,经第一级滤波片4a反射和光纤准直器1a准直,耦合进入光纤6传给用户。
有线电视端光信号,依次进入第二光纤准直器1b、第二级滤波片4b、透镜5、第一级滤波片4a、第一光纤准直器1a,耦合进入光纤6传给用户。
其中滤波片4针对器件在系统中具体应用镀膜:
第一滤波片4a面对激光器2的端面镀有针对激光器端光信号波段的分光膜,另一端面镀有与有线电视端光信号波段一致的增透膜。
第二滤波片4b面对探测器3端面镀有针对激光器端光信号波段和用户端光信号波段的分光膜,另一端面镀有与有线电视端光信号波段一致的增透膜。
本发明具有以下优点和积极效果:
本发明具有单纤双向和波分复用的双重功能,可以将信号在光线路终端直接合波,而不需要另外的波分复用器,简化了系统结构,降低了成本。
【附图说明】
图1为一种现有的三波长无源光网络工作原理图;
图2为图1中的收发合一器件工作原理图;
图3为本发明结构图;
图4为本发明工作原理图;
图5为应用本发明的三波长无源光网络工作原理图。
其中:
A—有线电视;
B—掺铒光纤放大器;
C—分路器;
D—收发合一器件;
E—波分复用器;
F—三波长光分插复用器件;
0—主体;
1—光纤准直器,包括第一光纤准直器1a、第二光纤准直器1b;
2—激光器;
3—探测器;
4—滤光片,包括第一滤波片4a、第二滤波片4b;
5—透镜;
6—光纤;
7—反射镜;
λ1—用户端光信号的波长;
λ2—激光器端光信号的波长;
λ3—有线电视端光信号的波长。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例详细说明。
由图3、图4可知,
实施例1 应用在1310/1490/1550nm三波长系统中,
即λ1=1310nm,λ2=1490nm,λ3=1550nm;
则要求:
第一滤波片4a面对激光器2的端面镀有1310nm的分光膜,另一端面镀有1490nm、1550nm的增透膜。
第二滤波片4b面对探测器3端面镀有1310nm、1490nm的分光膜,另一端面镀有1550nm的增透膜。
本实施例的光路是:波长为1490nm的激光器2将电信号转换为光信号在第一滤波片4a半反射进入光纤准直器1a;第二光纤准直器1b将从分路器分配的波长为1550nm的有线电视端光信号引进准直,依次透过第二滤波片4b、透镜5、第一滤波片4a,耦合进入第一光纤准直器1b准直;从用户返回的波长为1310nm的用户端光信号通过第一光纤准直器1a进入器件,依次透过第一滤光片4a、透镜5,在第二滤波片4b反射进入探测器3。
实施例2 应用在双波长1310/1550nm系统中,
即λ1=λ2=1310nm,λ3=1550nm;
则要求:
第一滤波片4a面对激光器2的端面镀有1310nm的分光膜,另一端面镀有1550nm的增透膜。
第二滤波片4b面对探测器3端面镀有1310nm的分光膜,另一端面镀有1550nm的增透膜。
本实施例的光路是:波长为1310nm的激光器2将电信号转换为光信号在第一滤波片4a半反射进入光纤准直器1a;第二光纤准直器1b将从分路器分配的波长为1550nm的有线电视端光信号引进准直,依次透过第二滤波片4b、透镜5、第一滤波片4a,耦合进入第一光纤准直器1b准直;从用户返回的波长为1310nm的用户端光信号通过第一光纤准直器1a进入器件,依次透过第一滤光片4a、透镜5,在第二滤波片4b反射进入探测器3。
透镜5为C透镜或为渐变折射率透镜,可以改善光束质量,利于光束耦合;
光纤准直器1也可以是具有准直光束作用的其它器件;
由图5可知,应用本发明的三波长无源光网络是将三波长光分插复用器件F取代了现有三波长无源光网络中的收发合一器件D和波分复用器E。