波分复用光收发一体单纤双向器件及其安装夹具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件及其安装夹具。其光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件包括有一个由发射腔、尾纤腔和探测器腔构成的具有Y形内腔结构的壳体，所述光发射腔和尾纤腔前后同轴设置，探测器腔前端与发射腔和尾纤腔交汇并且探测器腔中心线与尾纤腔中心线具有24°夹角；所述发射腔前端同轴安装有光发射平窗激光器、准直透镜和隔离器，所述尾纤腔中同轴插装有准直器尾纤，所述探测器腔后端安装有光接收探测器；所述探测器腔、发射腔和尾纤腔的交汇处安装有12°波分复用分光片。本发明提高了波分复用系统的复用路数，有效提升了波分复用单纤双向系统的资源利用效率和网络带宽。
【专利说明】波分复用光收发一体单纤双向器件及其安装夹具
【技术领域】
[0001]本发明属于激光通信【技术领域】，涉及一种光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件及其安装夹具。
【背景技术】
[0002]目前，波分复用单纤双向通信技术在光通信领域已取得非常广泛的应用，作为波分复用单纤双向光通信的核心部件一波分复用光收发一体单纤双向器件也有着多种多样的设计方案，但目前的方案都是使用45度分光片，探测器与激光器夹角为90度。这类结构存在复用路数少的缺点，目前只能复用13路:接收端为1550nm，发射端为1270nm、1290nm、1310nm、1330nm、1350nm、1370nm、1390nm、1410nm、1430nm、1450nm、1470nm、1490nm、1610nm。因接收端波长为1550nm，发射端的1510nm、1530nm、1570nm以及1590nm无法用45度分光片与1550nm分开。故只能复用13路以下，无法实现复用17路的目的，浪费了波分复用系统的资源。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、生产工艺难度低、成本低、发射光功率或接收响应度易耦合并且稳定性好的波分复用单纤双向器件。
[0004]本发明的光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件包括有一个由发射腔、尾纤腔和探测器腔构成的具有Y形内腔结构的壳体，所述光发射腔和尾纤腔前后同轴设置，探测器腔前端与发射腔和尾纤腔交汇并且探测器腔中心线与尾纤腔中心线具有24°夹角；所述发射腔前端同轴安装有光发射平窗激光器、准直透镜和隔离器，所述尾纤腔中同轴插装有准直器尾纤，所述探测器腔后端安装有光接收探测器；所述探测器腔、发射腔和尾纤腔的交汇处安装有轴线与光接收探测器轴线具有12°夹角的12°波分复用分光片。
[0005]所述12°波分复用分光片安装在一个位于探测器腔前端的12°支座上，所述12°支座前端为一个用来安置12°波分复用分光片的圆形的安置座，后段为一个半圆筒形的安装筒，安装筒的半圆筒形的实体部分与探测器腔的前端内壁同轴配合安装。
[0006]所述准直透镜和隔离器同轴安装在一个透镜支座上，透镜支座后端与发射腔前端配合连接，所述光发射平窗激光器安装在一个激光器支座上，激光器支座与透镜支座之间连接有可调节两者之间距离的调节环。
[0007]所述光接收探测器的内侧设置有滤光片支座和安装在滤光片支座上的0°滤光片。
[0008]本发明的用于上述波分复用光收发一体单纤双向器件的安装夹具包括有一个基座，基座顶部设置有一个能够从探测器腔后端插入并与探测器腔配合的定位柱，定位柱的根部具有能够与所述壳体的探测器腔的后端面配合定位的第一定位面；在第一定位面旁设置有能够与所述壳体的尾纤腔后端面配合定位的第二定位面；在定位柱的顶部设置有与所述12°支座上的安置座后端面配合定位的第三定位面；在定位柱的上端一侧的外圆柱面上开有与所述12°支座上的半圆筒形安装筒配合定位的半圆环状的缺口。
[0009]本发明采用平行光配合特殊设计的12°波分复用分光片，实现了发射端的1510nm、1530nm、1570nm以及1590nm与1550nm分开的目的，提高了波分复用系统的复用路数，由目前的13路提升到17路，有效提升了波分复用单纤双向系统的资源利用效率和网络带宽；另外，利用本发明的安装夹具能够方便地对本发明的单纤双向器件中的12°波分复用分光片及12°支座进行定位安装和粘结，有效提闻了制造效率和制造精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例的光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件纵剖面结构示意图；
图2是本发明实施例的12°支座立体结构示意图；
图3是本发明实施例的安装夹具用于壳体与12°支座及12°波分复用分光片安装的结构示意图。
[0011]图4是本发明实施例的安装夹具上部的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]附图标记包括:光发射平窗激光器01 ;激光器支座02 ;调节环03 ;透镜支座04 ；准直透镜05 ;隔离器06 ;壳体07 ;发射腔071 ;尾纤腔072 ;探测器腔073 ；12°支座08 ;安置座081 ;安装筒082 ；12°波分复用分光片09 ;0°滤光片10 ;滤光片支座11 ;光接收探测器12 ;准直器尾纤13 ;基座14 ;定位柱141 ;第一定位面142 ;第二定位面143 ;第三定位面144 ;缺口 145。
[0013]如图1所示，该光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件包括有一个由发射腔071、尾纤腔072和探测器腔073构成的具有Y形内腔结构的壳体07，所述光发射腔071和尾纤腔072前后同轴设置，探测器腔前端与发射腔和尾纤腔交汇并且探测器腔073中心线与尾纤腔072中心线具有24°夹角；所述发射腔前端同轴安装有光发射平窗激光器01、准直透镜05和隔离器06，所述尾纤腔中同轴插装有准直器尾纤13，所述探测器腔后端安装有光接收探测器12 ;所述探测器腔、发射腔和尾纤腔的交汇处安装有轴线与光接收探测器轴线具有12°夹角的12°波分复用分光片09。所述12°波分复用分光片安装在一个位于探测器腔前端的12°支座08上，如图2所示，所述12°支座08前端为一个用来安置12°波分复用分光片09的圆形的安置座081，后段为一个半圆筒形的安装筒082，安装筒的半圆筒形的实体部分与探测器腔073的前端内壁同轴配合安装。所述准直透镜05和隔离器06同轴安装在一个透镜支座04上，透镜支座04后端与发射腔071前端配合连接，所述光发射平窗激光器01安装在一个激光器支座02上，激光器支座02与透镜支座04之间连接有可调节两者之间距离的调节环03。所述光接收探测器12的内侧设置有滤光片支座11和安装在滤光片支座上的0°滤光片10。
[0014]如图3、图4所示，本发明实施例的安装夹具包括有一个基座14，基座顶部设置有一个能够从探测器腔073后端插入并与探测器腔配合的定位柱141，定位柱的根部具有能够与所述壳体的探测器腔073的后端面配合定位的第一定位面142 ;在第一定位面旁设置有能够与所述壳体的尾纤腔072后端面配合定位的第二定位面143 ;在定位柱的顶部设置有与所述12°支座上的安置座081后端面配合定位的第三定位面144 ;在定位柱的上端一侧的外圆柱面上开有与所述12°支座上的半圆筒形安装筒082配合定位的半圆环状的缺P 145。
[0015]本发明实施例中安装夹具用于安装时，如图3所示，先将12°波分复用分光片09粘接到12°支座08上；12°支座采用特殊的半圆筒形设计，既可保证装配同心度，又避免了准直尾纤侧的档光，还可保证12°分光片轴线与尾纤入射光法线夹角12°，精度控制在
0.5度以内。本发明采用夹具倾斜12°的方式，避免了加工复杂的带倾斜角度圆轴零件，既降低了成本又提高了精度，同时因为半圆筒在开放位置加工，成本低，精度高。再将粘好分光片的12°支座08利用夹具座体14上的第三定位面144和缺口 145固定到壳体07中，再使用胶水固定12°支座08与壳体07，夹具可以保证分光片的距离以及角度，实现了低成本组装12°波分复用分光片09。
[0016]将准直透镜05与隔离器06粘接到透镜支座04中，透镜支座04为一体化设计加工，既保证了同心度又降低了成本，功率稳定性也提高。将透镜支座04与壳体采用激光焊固定。
[0017]先将光发射平窗激光器01与激光器支座02采用电阻焊固定，再通过调节环03安装在透镜支座04上，准直器尾纤13穿入尾纤腔，使用普通的三维激光器耦合夹具耦合发射端，使光发射平窗激光器01发出的发散光经过准直透镜05后变成平行光，再透射过12°波分复用分光片09，入射到准直尾纤中输出光信号，完成耦合后采用激光焊固定；
接收端光路中，先将0°滤光片10粘接在滤光片支座11上，再将滤光片支座11粘接在光接收探测器12上，最后使用四维耦合夹具将准直器射出的平行光耦合进探测器芯片，实现光信号转化为电信号输出，耦合完成后采用胶水固定光接收探测器12于壳体上，因接收端光路较长，各零件加工误差可能会导致光路有轻微角度变化，故使用带角度耦合功能的率禹合台，保证接收端响应度的最大。
【权利要求】
1.一种光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件，其特征是:它包括有一个由发射腔(071)、尾纤腔(072)和探测器腔(073)构成的具有Y形内腔结构的壳体(07)，所述光发射腔(071)和尾纤腔(072)前后同轴设置，探测器腔前端与发射腔和尾纤腔交汇并且探测器腔(073)中心线与尾纤腔(072)中心线具有24°夹角；所述发射腔前端同轴安装有光发射平窗激光器(01)、准直透镜(05)和隔离器(06)，所述尾纤腔中同轴插装有准直器尾纤(13)，所述探测器腔后端安装有光接收探测器(12);所述探测器腔、发射腔和尾纤腔的交汇处安装有轴线与光接收探测器轴线具有12°夹角的12°波分复用分光片(09)。
2.根据权利要求1所述的光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件，其特征是:所述12°波分复用分光片安装在一个位于探测器腔前端的12°支座(08)上；所述12°支座(08)前端为一个用来安置12°波分复用分光片(09)的圆形的安置座(081)，后段为一个半圆筒形的安装筒(082)，安装筒的半圆筒形的实体部分与探测器腔(073)的前端内壁同轴配合安装。
3.根据权利要求1所述的光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件，其特征是:所述准直透镜(05)和隔离器(06)同轴安装在一个透镜支座(04)上，透镜支座(04)后端与发射腔(071)前端配合连接，所述光发射平窗激光器(01)安装在一个激光器支座(02)上，激光器支座(02 )与透镜支座(04 )之间连接有可调节两者之间距离的调节环(03 )。
4.根据权利要求1所述的光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件，其特征是:所述光接收探测器(12)的内侧设置有滤光片支座(11)和安装在滤光片支座上的0°滤光片(10)。
5.一种用于权利要求2所述光通信用波分复用光收发一体单纤双向器件的安装夹具，其特征是:它包括有一个基座(14)，基座顶部设置有一个能够从探测器腔(073)后端插入并与探测器腔配合的定位柱(141)，定位柱的根部具有能够与所述壳体的探测器腔(073)的后端面配合定位的第一定位面(142);在第一定位面旁设置有能够与所述壳体的尾纤腔(072)后端面配合定位的第二定位面(143);在定位柱的顶部设置有与所述12°支座上的安置座(081)后端面配合定位的第三定位面(144);在定位柱的上端一侧的外圆柱面上开有与所述12°支座上的半圆筒形安装筒(082)配合定位的半圆环状的缺口(145)。
【文档编号】H04B10/40GK103763034SQ201410008002
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】方文银 申请人:江苏飞格光电有限公司