專(zhuān)利名稱(chēng)：利用單波長(zhǎng)通信的光收發(fā)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，包括具有相同波長(zhǎng)的發(fā)射器和接收器，更特別的，涉及一種雙路單波長(zhǎng)光收發(fā)機(jī)，具有用于阻止或攔截光路的結(jié)構(gòu)，以防止來(lái)自發(fā)射器的光信號(hào)入射到接收器內(nèi)，從而克服接收器將從發(fā)射器輸出的信號(hào)檢測(cè)并識(shí)別為前向信號(hào)，而該輸出的信號(hào)并非前向信號(hào)(從對(duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)發(fā)射的信號(hào))的問(wèn)題，也就是光串?dāng)_效應(yīng)的問(wèn)題。
背景技術(shù)：
近幾年，隨著有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)通信應(yīng)用的增長(zhǎng)，需要更高容量、更低損耗以及更高速度的通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)更多數(shù)據(jù)的快速傳輸。滿(mǎn)足上述條件的光通信系統(tǒng)成為關(guān)注的焦點(diǎn)。光通信根據(jù)使用的傳輸方式可分為全雙工類(lèi)型和雙向類(lèi)型。雙向傳輸類(lèi)型又可以細(xì)分為單波長(zhǎng)傳輸技術(shù)和雙波長(zhǎng)傳輸技術(shù)。使用單波長(zhǎng)傳輸技術(shù)時(shí)，需要在通信系統(tǒng)的兩端使用相同的光收發(fā)機(jī)。單波長(zhǎng)雙向傳輸意味著數(shù)據(jù)可同時(shí)在相同的傳輸線(xiàn)上以單波長(zhǎng)進(jìn)行雙向傳輸。圖1是通常的單波長(zhǎng)雙向傳輸方法示意圖。如圖1所示，在單波長(zhǎng)雙向傳輸方法中應(yīng)用兩個(gè)單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)。單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)包括結(jié)合成一體的發(fā)射器和接收器。 另外，使用單波長(zhǎng)需要用50 50的濾光器(或3dB分光器)來(lái)替代波分多路復(fù)用濾光器， 從而使信號(hào)相互分離。就安裝和維護(hù)成本而言，單波長(zhǎng)雙向傳輸方法比其他的傳輸方法更加經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)相同的光纖傳輸數(shù)據(jù)。另外，由于提供方和接收方使用相同的波長(zhǎng)以及相同的光收發(fā)機(jī)，因此，該方法還具有易于安裝的優(yōu)點(diǎn)。單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)能夠以相同波長(zhǎng)發(fā)射/接收信號(hào)，這需要具有50% -發(fā)射和 50%-反射性能的濾光器或分光器。如上所述，當(dāng)發(fā)射器開(kāi)啟后，光信號(hào)的50%被發(fā)射，而剩余的50%被反射。在這種情況中，只有被發(fā)射的50%的光信號(hào)將與光纖耦合，而其余被反射的50%的光信號(hào)中的一些信號(hào)被反射并入射到接收器內(nèi)。這被稱(chēng)為“光串?dāng)_”效應(yīng)，其中，前向信號(hào)受到來(lái)自發(fā)射器的一些信號(hào)入射到接收器內(nèi)的影響。光串?dāng)_是單波長(zhǎng)雙向光學(xué)組件(bi-directional optical sub-assembly, B0SA)結(jié)構(gòu)中的重要問(wèn)題。如上所述，雖然單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)由于易于安裝且維護(hù)成本低而廣泛應(yīng)用，但是，在現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境中，光串?dāng)_可能導(dǎo)致通信業(yè)務(wù)的信號(hào)靈敏度差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決上述描述的相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)方面在于，提供一種單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其能夠阻止光發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生光串?dāng)_的第一路徑，該光發(fā)射信號(hào)從發(fā)射器輸出，被濾光器反射，又被機(jī)身內(nèi)壁部分后向反射并入射到接收器內(nèi)。本發(fā)明的另一個(gè)方面在于，提供一種單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，能夠阻止光發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生光串?dāng)_的第二路徑，該光發(fā)射信號(hào)通過(guò)濾光器發(fā)射，被光纖反射且不與該光纖耦合，又被濾光器后向反射并入射到接收器內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)提供一種通過(guò)光通信系統(tǒng)來(lái)發(fā)射/接收具有相同波長(zhǎng)的光信號(hào)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)上述及其他目的，該單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)包括 發(fā)射器，該發(fā)射器包括隔離裝置并將外部輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為光發(fā)射信號(hào)；濾光器，用以反射光發(fā)射信號(hào)的一部分并發(fā)射光發(fā)射信號(hào)的剩余部分；光纖，用以將濾光器發(fā)射的光發(fā)射信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)；接收器，用以通過(guò)光纖接收來(lái)自對(duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)的光接收信號(hào)； 以及機(jī)身，用以容納發(fā)射器的一部分、濾光器、光纖的一部分和接收器的一部分，其中，對(duì)發(fā)射器的中心軸和光纖的中心軸之間形成的入射角度(θ2)進(jìn)行調(diào)整，以允許光發(fā)射信號(hào)傾斜入射到光纖內(nèi)，從而在發(fā)射器將光發(fā)射信號(hào)發(fā)射到光纖時(shí)，減少光纖對(duì)于沒(méi)有與光纖耦合的光發(fā)射信號(hào)的反射。發(fā)射器的入射角度(θ 2)可以通過(guò)纖芯折射率(Ii1)以及光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(θ D來(lái)確定。當(dāng)光纖的纖芯折射率(Ii1)為1.4682時(shí)(當(dāng)波長(zhǎng)(λ) = 1550納米時(shí))，如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度，則發(fā)射器的入射角度(θ 2)可能為2.827°，如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(Q1)為8°，則發(fā)射器的入射角度(θ 2)可能為3. 7905°。與光發(fā)射信號(hào)相耦合的光纖剖面可能是涂有抗反射涂層的，從而為該剖面提供高透射比。在機(jī)身的反射點(diǎn)上可以形成吸收裝置，以防止光發(fā)射信號(hào)在被濾光器反射，又被機(jī)身后向反射之后，入射到接收器內(nèi)。在機(jī)身的反射點(diǎn)上可以形成孔洞，以防止光發(fā)射信號(hào)在被濾光器反射，又被機(jī)身后向反射之后，入射到接收器內(nèi)。形成在反射點(diǎn)上的吸收裝置可以包括黑色環(huán)氧樹(shù)脂(black epoxy resin)或吸收結(jié)構(gòu)。濾光器的傾斜角度(θ 3)可以通過(guò)光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(θ J以及發(fā)射器的入射角度(θ 2)確定，以便沒(méi)有與光纖耦合且被濾光器后向反射并入射到接收器內(nèi)的光發(fā)射信號(hào)的量可以降到最低，且光接收信號(hào)可垂直入射。如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(θ》為6°，則濾光器的傾斜角度(θ 3)可以為46. 41°，如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(θ》 為8°，則濾光器的傾斜角度(θ 3)可以為45. 9°。光纖剖面的傾斜方向可以與濾光器的傾斜方向一致，從而被光纖反射的光可以被引導(dǎo)到吸收裝置，以提供最低限度的反射。


本發(fā)明的上述及其他方面、特征和其他優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖，通過(guò)下面的詳細(xì)描述得以充分理解，其中圖1為通常的單波長(zhǎng)雙向傳輸方法示意圖；圖2表示使用傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向傳輸方法時(shí)光收發(fā)機(jī)內(nèi)光串?dāng)_的第一路徑的示意圖；圖3表示使用傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向傳輸方法時(shí)光收發(fā)機(jī)內(nèi)光串?dāng)_的第二路徑的示意圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)阻止光串?dāng)_的第一路徑的框圖；圖5A表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可應(yīng)用于單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的機(jī)身的吸收結(jié)構(gòu)示意圖；圖5B表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可應(yīng)用于單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的機(jī)身的吸收結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖6表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)阻止光串?dāng)_的第二路徑的框圖；圖7表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)光發(fā)射信號(hào)和光纖之間的接觸表面的詳細(xì)示意圖；圖8表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)根據(jù)發(fā)射器角度和光纖剖面角度的變化而反射的光信號(hào)的詳細(xì)示意圖；圖9表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)濾光器和光纖的詳細(xì)示意圖；圖IOA表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的濾光器傾斜角度為47°時(shí)反射的光信號(hào)的詳細(xì)示意圖；圖IOB表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的當(dāng)單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的濾光器傾斜角度為45°時(shí)反射的光信號(hào)的詳細(xì)示意圖；圖IlA表示在傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生光串?dāng)_的示意圖；圖IlB表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)光串?dāng)_時(shí)的詳細(xì)示意圖；圖12表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)將光纖的傾斜方向配置為與濾光器的傾斜方向相反時(shí)反射光信號(hào)的傳送路徑示意圖；圖13A表示在通常的BOSA上進(jìn)行光路跟蹤仿真的結(jié)果示意圖；圖1 表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)將光纖的傾斜方向配置為與濾光器的傾斜方向相反時(shí)，進(jìn)行光路跟蹤仿真的結(jié)果示意圖；圖13C表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)將光纖的傾斜方向配置為與濾光器的傾斜方向一致時(shí)，進(jìn)行光路跟蹤仿真的結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式優(yōu)選實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。之前描述的通常的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的配置和操作將結(jié)合附圖在下面進(jìn)行概述。單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)通常包括發(fā)射器10、接收器20、濾光器30、光纖40和機(jī)身50。 在接收到外部信號(hào)之后，發(fā)射器10將接收到的外部信號(hào)轉(zhuǎn)換為光形式的光發(fā)射信號(hào)。發(fā)射器10可以包括隔離裝置(isolator) 15。在利用半導(dǎo)體激光(或T0-LD)作為光源的光通信中，隔離裝置15用來(lái)阻擋一些從半導(dǎo)體激光器光源射出且從光部件或連接器反射回來(lái)的光。通常地，發(fā)射器10可以是激光二極管(LD)。接收器20接收從對(duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)發(fā)射的光發(fā)射信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通常地，接收器20是光電二極管(PD)。濾光器30可以使用50% -發(fā)射/50% -反射的濾光器或能以相同波長(zhǎng)發(fā)射/接收信號(hào)的分光器。光纖40與發(fā)射的光發(fā)射信號(hào)耦合并將該信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)。機(jī)身50容納發(fā)射器10的一部分、接收器20的一部分、濾光器30 和光纖40的一部分。機(jī)身50用于保護(hù)光收發(fā)機(jī)的組件并阻礙外部信號(hào)。傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)的光串?dāng)_現(xiàn)象將通過(guò)下述三條路徑來(lái)描述。圖2表示傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)光串?dāng)_的第一路徑的示意圖。如圖2所示， 當(dāng)從發(fā)射器10輸出的光發(fā)射信號(hào)穿過(guò)濾光器30時(shí)，產(chǎn)生光串?dāng)_的第一路徑。50%-50%濾光器30將從發(fā)射器10輸出的光發(fā)射信號(hào)中的50%朝向機(jī)身50的內(nèi)壁1’反射，同時(shí)將剩余的50%的光發(fā)射信號(hào)朝向光纖40發(fā)射。此時(shí)，朝向機(jī)身50的內(nèi)壁1’反射的光，從內(nèi)壁后向反射并穿過(guò)濾光器30入射到接收器20內(nèi)。該路線(xiàn)被稱(chēng)為光串?dāng)_的第一路徑。圖3表示傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)光串?dāng)_的第二路徑的示意圖。如圖3所示， 光串?dāng)_的第二路徑在光發(fā)射信號(hào)穿過(guò)濾光器30后產(chǎn)生。穿過(guò)濾光器30的光發(fā)射信號(hào)朝向光纖40傳送且部分地與光纖的剖面2’耦合。此時(shí)，光發(fā)射信號(hào)沒(méi)有耦合的部分朝向?yàn)V光器30反射，并被濾光器30后向反射到接收器20內(nèi)。該路線(xiàn)被稱(chēng)為光串?dāng)_的第二路徑。最后，光串?dāng)_的第三路徑由光信號(hào)的耦合部分產(chǎn)生(圖中未示出)。該耦合的部分光信號(hào)被對(duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)的連接器終端反射，穿過(guò)光纖40傳輸，然后被濾光器30后向反射到接收器20內(nèi)。光串?dāng)_由上述提到的光路徑產(chǎn)生。在這些路徑中，通過(guò)第一路徑和第二路徑產(chǎn)生的光串?dāng)_是信號(hào)噪聲的主要來(lái)源。因此，為了克服第一和第二光串?dāng)_，本發(fā)明實(shí)施例意圖阻止機(jī)身50產(chǎn)生的信號(hào)反射1，和光纖40產(chǎn)生的信號(hào)反射2，。圖4表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通過(guò)單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)來(lái)阻止光串?dāng)_的第一路徑的框圖。如圖4所示，本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)采用下述方法消除第一光串?dāng)_減少被機(jī)身50中與濾光器30反射的光發(fā)射信號(hào)相接觸的內(nèi)壁部分1’所反射的光信號(hào)。為了減少反射的光信號(hào)，可采取下述方式在機(jī)身50的內(nèi)壁部分1’內(nèi)使用吸收裝置，如環(huán)氧樹(shù)脂或任何吸收結(jié)構(gòu)，以減少反射的光信號(hào)的數(shù)量；或者，在內(nèi)壁部分1’內(nèi)形成溝槽或孔洞，以改變反射的光信號(hào)的路徑。圖5A表示可應(yīng)用于本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的機(jī)身50的反射點(diǎn)的吸收結(jié)構(gòu)的實(shí)例示意圖，圖5B是該吸收結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖5A和圖5B所示，吸收結(jié)構(gòu)具有內(nèi)部呈階梯狀且為錐形的剖面，以防止光信號(hào)被直接反射。另外，內(nèi)部階梯狀且為錐形的剖面邊緣為圓形，以適于漫反射。通過(guò)在機(jī)身50的內(nèi)壁部分1’上附加或應(yīng)用這樣的吸收結(jié)構(gòu)，可以防止機(jī)身產(chǎn)生的后向反射。圖6表示通過(guò)本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)來(lái)阻止光串?dāng)_的第二路徑的框圖。如圖6所示，本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)采用增加與光纖40相耦合的光信號(hào)的方法來(lái)消除第二光串?dāng)_。增加耦合的光信號(hào)相當(dāng)于減少被光纖40反射的光信號(hào)。增加耦合的方法實(shí)例可以包括在光纖40的耦合剖面2，上形成抗反射(Anti-ReflectiVe，AR)涂層， 以便提供高透射比。另外，用幾何方式增加耦合的方法實(shí)例可以包括將發(fā)射器10的入射角度θ2(參見(jiàn)圖7)改變特定的度數(shù)。圖7表示在本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)光發(fā)射信號(hào)和光纖40之間的接觸表面的詳細(xì)示意圖。如圖7所示，光纖40常用的剖面被切割為傾斜角度為6°至8°的傾斜截面，以減少菲涅耳反射。這里，假定光纖40的剖面的法線(xiàn)和光纖40的中心軸之間形成的角度為剖面角(section angle) θ工，發(fā)射器10的傾斜角度θ 2由斯涅耳定律(nlSin θ = n2sine2)確定。就是說(shuō)，發(fā)射器10的入射角度θ 2由纖芯折射率ηι和光纖40的剖面角Q1 確定。相應(yīng)的，假定光纖40的纖芯折射率Ii1為1.4682(當(dāng)波長(zhǎng)λ = 1550納米時(shí))，如果光纖40的剖面角QiSe。，則發(fā)射器10的入射角度92為2.827°，如果光纖40的剖面角QiSS。，則發(fā)射器10的入射角度92為3.7905°。圖8表示在本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)，根據(jù)發(fā)射器10的入射角度θ 2和光纖40的剖面角Q1的變化而反射的光信號(hào)的詳細(xì)示意圖。發(fā)射器10相當(dāng)于位于圖7所示設(shè)備左側(cè)的設(shè)備，接收器20相當(dāng)于位于圖7所示設(shè)備下方的設(shè)備。從圖8可以看出，當(dāng)發(fā)射器角度θ 2調(diào)整時(shí)，無(wú)論光纖40的剖面角為6°還是8°，被反射并入射到接收器20內(nèi)的光信號(hào)的數(shù)量都顯著減少。另外，在本實(shí)施例中，可以看出，當(dāng)使用剖面角Q1S^的光纖40，且發(fā)射器10的入射角度θ 2改變特定度數(shù)以增加耦合時(shí)，被反射并入射到接收器20 內(nèi)的光信號(hào)的數(shù)量最少。圖9表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的在單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)濾光器30和光纖40 之間關(guān)系的詳細(xì)示意圖。從圖9中可以看出，濾光器30的傾斜角度θ3基于濾光器30和光纖40的中心軸的法線(xiàn)之間形成的角度確定。在本實(shí)施例中，濾光器30的傾斜角度93通常在42°至45°的范圍之內(nèi)，以便從發(fā)射器10輸出的光可被接收器20沒(méi)有損耗地接收。如上所述，光纖40的剖面角Q1可以為6°或8°。如果光纖40的剖面角0工為 6°，則發(fā)射器10的入射角度θ 2變成2. 82°。此時(shí)，根據(jù)公式90-2( θ 3)+2. 82，得知濾光器30的傾斜角度θ 3變成46. 41 °。根據(jù)公式90- θ 3可知，為了將濾光器30的傾斜角度 θ 3設(shè)置為46. 41°，則濾光器支架(filter holder)的角度變?yōu)?3. 59°。就是說(shuō)，當(dāng)濾光器支架的角度變?yōu)?3. 59°，即濾光器30的傾斜角度θ 3變成46. 41°時(shí)，光以直角入射到接收器20內(nèi)且損耗最低。另外，如果光纖40的剖面角QiSs。，當(dāng)濾光器30的傾斜角度 93為45.9°時(shí)，損耗可能最低，也就是說(shuō)，濾光器支架的角度為43. 1°。圖IOA表示當(dāng)本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的濾光器30的傾斜角度93為47°， 即濾光器支架角度為43°時(shí)，反射的光信號(hào)的詳細(xì)示意圖，圖IOB表示當(dāng)本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)的濾光器30的傾斜角度93為45°，即濾光器支架角度為45°時(shí)，反射的光信號(hào)的詳細(xì)示意圖。通過(guò)比較圖IOA與圖IOB可以看出，與濾光器30的傾斜角度93為45° 時(shí)相比，當(dāng)濾光器30的傾斜角度93為47°時(shí)光串?dāng)_進(jìn)一步降低。光串?dāng)_降低程度增加的原因在于，當(dāng)濾光器30的傾斜角度93為47°時(shí)，由于被濾光器30反射的光信號(hào)擴(kuò)散，導(dǎo)致將要入射到濾光器30內(nèi)的光信號(hào)的輸出變?nèi)?。圖IlA表示在傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生光串?dāng)_的示意圖，圖IlB表示在本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)沒(méi)有發(fā)生光串?dāng)_的詳細(xì)示意圖。如圖IlA和圖IlB所示， 在本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)沒(méi)有發(fā)生光串?dāng)_，但是在傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生了光串?dāng)_。圖12表示在本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)當(dāng)光纖40的傾斜方向配置為與濾光器30的傾斜方向相反時(shí)反射的光信號(hào)的路徑示意圖。從圖12中可以看出，由于光信號(hào)的入射角度等于其相對(duì)于光纖40剖面的法線(xiàn)的反射角度，因此，入射后被反射的光朝向吸收裝置傳輸，而不是朝向發(fā)射器10。
圖13A表示在通常的BOSA上的光路跟蹤仿真的結(jié)果示意圖，圖1 表示在本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)將光纖40的傾斜方向配置為與濾光器30的傾斜方向相反時(shí)的光路跟蹤仿真的結(jié)果示意圖；圖13C表示在本發(fā)明的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)內(nèi)將光纖40的傾斜方向配置為與濾光器30的傾斜方向一致時(shí)的光路跟蹤仿真的結(jié)果示意圖。從仿真結(jié)果可以看出，當(dāng)光纖40的傾斜方向與濾光器30的傾斜方向一致時(shí)，如果反射路徑朝向吸收裝置移動(dòng)，則內(nèi)部反射可以被減少。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)能夠阻止光發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生光串?dāng)_的第一路徑，該光發(fā)射信號(hào)從發(fā)射器輸出，被濾光器反射，又被機(jī)身內(nèi)壁部分后向反射并入射到接收器內(nèi)。進(jìn)一步的，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)能夠阻止光發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生光串?dāng)_的第二路徑，該光發(fā)射信號(hào)通過(guò)濾光器發(fā)射，由光纖反射且不與該光纖耦合，又被濾光器后向反射并入射到接收器內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，描述的實(shí)施例和附圖用于解釋目的，本發(fā)明通過(guò)下述權(quán)利要求來(lái)限定。 而且，根據(jù)所附的權(quán)利要求，在不背離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作的不同的修改、附加和替換都是允許的，而且均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)光通信系統(tǒng)來(lái)發(fā)射/接收具有相同波長(zhǎng)的光信號(hào)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)， 包括發(fā)射器，該發(fā)射器包括隔離裝置并將外部輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為光發(fā)射信號(hào)；濾光器，用以反射光發(fā)射信號(hào)的一部分并發(fā)射光發(fā)射信號(hào)的剩余部分；光纖，用以將濾光器發(fā)射的光發(fā)射信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)；接收器，用以通過(guò)光纖接收來(lái)自對(duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)的光接收信號(hào)；和機(jī)身，用以容納發(fā)射器的一部分、濾光器、光纖的一部分和接收器的一部分，其中，對(duì)發(fā)射器的中心軸和光纖的中心軸之間形成的入射角度(θ 2)進(jìn)行調(diào)整，以允許光發(fā)射信號(hào)傾斜入射到光纖內(nèi)，從而在發(fā)射器將光發(fā)射信號(hào)發(fā)射到光纖時(shí)，減少光纖對(duì)于沒(méi)有與光纖耦合的光發(fā)射信號(hào)的反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，發(fā)射器的入射角度(θ2)由纖芯折射率(Ii1)以及光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(Q1)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，當(dāng)光纖的纖芯折射率(Ii1)為 1.4682時(shí)(當(dāng)波長(zhǎng)(λ) = 1550納米時(shí))，如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(Q1)為6°，則發(fā)射器的入射角度(θ 2)為2. 827°，如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度，則發(fā)射器的入射角度(θ 2)為3. 7905°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，光纖的剖面是涂有抗反射涂層的，從而為與光發(fā)射信號(hào)耦合的剖面提供高透射比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，在機(jī)身的反射點(diǎn)上形成吸收裝置，以防止光發(fā)射信號(hào)在被濾光器反射，又被機(jī)身后向反射之后，入射到接收器內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，在機(jī)身的反射點(diǎn)上形成孔洞，以防止光發(fā)射信號(hào)在被濾光器反射，又被機(jī)身后向反射之后，入射到接收器內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，形成在反射點(diǎn)上的吸收裝置包括黑色環(huán)氧樹(shù)脂或吸收結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，濾光器的傾斜角度(θ3)由光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(θ D以及發(fā)射器的入射角度(θ 2)確定，以便沒(méi)有與光纖耦合而被濾光器后向反射并入射到接收器內(nèi)的光發(fā)射信號(hào)的量可以降到最低， 且光接收信號(hào)可垂直入射。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(Q1)為6°，則濾光器的傾斜角度(θ 3)為46. 41°，如果光纖的剖面法線(xiàn)和光纖的中心軸之間形成的角度(Q1)為8°，則濾光器的傾斜角度(θ3)為 45. 9°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)，其中，光纖剖面的傾斜方向與濾光器的傾斜方向一致，從而被光纖反射的光可被引導(dǎo)到吸收裝置，以提供最低限度的反射。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)光通信系統(tǒng)發(fā)射/接收具有相同波長(zhǎng)的光信號(hào)的單波長(zhǎng)雙向光收發(fā)機(jī)。光收發(fā)機(jī)包括發(fā)射器，該發(fā)射器包括隔離裝置并將外部輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為光發(fā)射信號(hào)；濾光器，用以反射光發(fā)射信號(hào)的一部分并發(fā)射光發(fā)射信號(hào)的剩余部分；光纖，用以將濾光器發(fā)射的光發(fā)射信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)；接收器，用以通過(guò)光纖接收來(lái)自對(duì)應(yīng)的光收發(fā)機(jī)的光接收信號(hào)；以及機(jī)身，用以容納發(fā)射器的一部分、濾光器、光纖的一部分和接收器的一部分。對(duì)發(fā)射器的中心軸和光纖的中心軸之間形成的入射角度(θ2)進(jìn)行調(diào)整，以允許光發(fā)射信號(hào)傾斜入射到光纖內(nèi)，從而在發(fā)射器將光發(fā)射信號(hào)發(fā)射到光纖時(shí)，減少光纖對(duì)沒(méi)有與光纖耦合的光發(fā)射信號(hào)的反射。
文檔編號(hào)H04B10/24GK102546030SQ201110282629
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者尹奭漢, 申?yáng)|鎮(zhèn), 鄭銀教, 黃美熙 申請(qǐng)人:光電解決方案有限公司