CN203166922U - 光线路终端单纤双向器件与光网络单元单纤双向器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光线路终端单纤双向器件和一种光网络单元单纤双向器件。所述光线路终端单纤双向器件包括发射第一波段的光信号的第一激光发射器、接收第二波段光信号的第一激光探测器和第一光路组件。所述光网络单元单纤双向器件包括用于发射第二波段的光信号的第二激光发射器、接收第一波段光信号的第二激光探测器和第二光路组件。本实用新型中光线路终端单纤双向器件发射与现有无源光网络波长不同的下行信号，接收与现有无源光网络波长不同的上行信号及反射其他波长的信号。光网络单元单纤双向器件发射所述上行信号，接收所述下行信号，反射其他波长的下行信号，从而使特定领域的无源光网络的通信环境具有相对独立性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤通信技术，尤其涉及用于无源光网络的光线路终端单纤双向器件与光网络单元单纤双向器件。
背景技术
随着光纤通信技术的迅猛发展，PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）技术已成为目前全世界通信行业最炙热的技术领域。在目前宽带网络光纤化的趋势下，PON因高速、高带宽的特性，逐步为其他特殊领域关注，如军事领域、特殊用途的局域网或小区等。现行PON上下行波长已经由ITU-T（for itu telecommunication standardization sector，国际电信联盟远程通信标准化组织）规定，下行信号波长为1490nm，上行信号波长为1310nm。若特殊领域的PON按照ITU-T规定利用现有光纤发送或接收光纤信号，则现有PON的光网络单元（ONU，Optical Network Unit）均能接收到特殊领域的PON发射的下行信号，同时特殊领域的PON也会接收现有光纤网络中的上行信号，从而无法保证特殊领域相对独立的通信环境。若特定领域的PON采用单独的光纤进行通信，由于现有光纤的造价较高，因此该方案不宜采用。
由此可知，有必要提供一种能够利用现有光纤网络传输光纤信号，且能保证特殊领域具备相对独立的通信环境的光线路终端单纤双向器件与光网络单元单纤双向器件。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供了一种光线路终端单纤双向器件和一种光网络单元单纤双向器件，所述光线路终端单纤双向器件和所述光网络单元单纤双向器件能够利用现有光纤网络传输光纤信号，并能保证特殊领域具备相对独立的通信环境。
根据本实用新型的实施例，提供了一种光线路终端单纤双向器件，包括：
第一光路组件，其与光纤相连；
第一激光发射器，其发射光源的光轴与第一光路组件的光轴在同一直线上，用于发射第一波段的光信号并经第一光路组件进入所述光纤；
第一激光探测器，其光轴与所述第一激光发射器的光轴垂直，用于接收第二波段的光信号；其中，第二波段的光信号是从所述光纤经第一光路组件传输到第一激光探测器。
其中，第一光路组件包括：
第一波分复用元件，设置于沿第一光路组件的光接口的光轴方向上，其中心与第一交点相重合，且与第一激光发射器的光轴的夹角为锐角，用于对第一波段的光信号完全透射、对第二波段的光信号完全反射；
第二波分复用元件，设置于第一激光探测器与第一交点的光轴方向上，用于对第二波段的光信号完全透射，对第一波段和第三波长的光信号完全反射；
其中，第一交点为第一激光探测器的光轴与第一激光发射器的光轴的交点。
进一步地，光线路终端单纤双向器件还包括：
隔离器，设置于第一激光发射器和第一波分复用元件之间，用于遮挡光路中被反射回来的光信号进入第一激光发射器。
优选地，第一波分复用元件为镀有第一波段的增透膜、第二波段的反射膜的滤光片；
第二波分复用元件具体可以是镀有第二波段的增透膜、第一波段的反射膜和第三波长的反射膜的滤光片。
其中，第一波段光信号的波长范围为1600～1620nm，第二波段光波信号的波长范围为1545～1555nm，第三波长为1310nm。
根据本实用新型的实施例，还提供了一种光网络单元单纤双向器件，包括：
第二光路组件，其与光纤相连；
第二激光发射器，其发射光源的光轴与第二光路组件的光轴在同一直线上，用于发射第二波段的光信号并经第二光路组件进入所述光纤；
第二激光探测器，其光轴与所述第二激光发射器的光轴垂直，用于接收第一波段的光信号；其中，第一波长的光信号是从所述光纤经第二光路组件传输到第二激光探测器。
其中，第二光路组件包括：
第三波分复用元件，设置于沿第二光路组件的光接口的光轴方向上，其中心与第二交点相重合，且与第二激光发射器的光轴的夹角为锐角，用于对第二波段的光信号完全透射、对第一波段的光信号完全反射；
第四波分复用元件，设置于第二激光探测器与第二交点的光轴方向上，用于对第一波段的光信号完全透射，对第二波段和第四波长的光信号完全反射；
其中，第二交点为第二激光探测器的光轴与第二激光发射器的光轴的交点。
作为优选，第三波分复用元件为镀有第二波段的增透膜、第一波段的反射膜的滤光片；
第四波分复用元件为镀有第一波段的增透膜、第二波段的反射膜和第四波长的反射膜的滤光片。
其中，第一波段光信号的波长范围为1600-1620nm，第二波段光波信号的波长范围为1545-1555nm，第四波长为1490nm。
优选地，第三波分复用元件与第二激光发射器的光轴的夹角为45度角。
由以上技术方案可知，本实用新型中光线路终端单纤双向器件发射与现有无源光网络不同波段的第一波段光信号，并通过光配线网发送至光网络单元单纤双向器件。光网络单元单纤双向器件的第二激光探测器接受光线路终端单纤双向器件发射的第一波段的下行光信号，反射现有1490nm波长的下行光信号和其他波长的下行光信号。同时光网络单元单纤双向器件发射与现有无源光网络上行信号波长不同的第二波段的上行信号，光线路终端单纤双向器件只接收光网络单元单纤双向器件发射的第二波段的上行信号并将其转化为电信号，从而实现与光网络单元单纤双向器件之间的通信。因此本实用新型在不影响现有光纤通信信道的情况下，能够解决特殊领域无源光网络的通信环境的相对独立性。
附图说明
图1示出了使用本实用新型中光线路终端单纤双向器件和光网络单元单纤双向器件的无源光网络的结构示意图；
图2示出了本实用新型中光线路终端单纤双向器件的外部结构示意图；
图3示出了本实用新型中光线路终端单纤双向器件的内部结构示意图；
图4示出了本实用新型中光网络单元单纤双向器件的外部结构示意图；
图5示出了本实用新型中光网络单元单纤双向器件的内部结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
本实用新型实施例的技术方案中，根据不同波长在光纤传输信道中不会相互串扰的特性，特殊领域的无源光网络单纤双向器件采用不同于现有ITU-T规定的上行信号波长和下行信号波长的上、下行信号，并利用现有光纤网络进行传输，从而实现在不影响现有光纤通信信道的情况下，增加新的上下行信道波长来解决特殊领域无源光网络通信环境的相对独立性。
图1示出了使用本实用新型中光线路终端单纤双向器件和光网络单元单纤双向器件的无源光网络的结构示意图。如图1所示，光线路终端单纤双向器件设置于无源光网络的光线路终端（OLT，Optical Line Terminal）光模块101内，光网络单元单纤双向器件设置于光网络单元（ONU，Optical NetworkUnit）光模块102内。OLT光模块101内的光线路终端单纤双向器件和ONU光模块内的光网络单元单纤双向器件102通过光分路器103将光纤分成的若干光配线网连接。由于本实用新型中利用的光纤及光纤线路上的光分路器为现有技术，此处对其工作原理不再赘述。
图2示出了本实用新型中光线路终端单纤双向器件的外部结构示意图。
图3示出了本实用新型中光线路终端单纤双向器件的内部结构示意图。
如图2和图3所示，光线路终端单纤双向器件包括发射第一波段光信号的第一激光发射器201、接收第二波段光信号的第一激光探测器202和与光纤连接的第一光路组件203。
第一光路组件203包括第一波分复用元件204、第二波分复用元件205和光接口208。
第一激光发射器201、第一激光探测器202和光接口208通过方形金属壳体206封装在一起。其中，第一激光发射器201的光轴与光接口208的光轴在同一直线上。第一激光探测器202的光轴与第一激光发射器201的光轴垂直。第一激光探测器202的光轴与第一激光发射器201的光轴的交点称为第一交点。
本实用新型中，金属壳体206的形状为方形只是示例性的，凡是能够将第一激光发射器201、第一激光探测器202和光接口208固定，并使第一激光发射器201的光轴与光接口208的光轴在同一直线上，第一激光探测器202的光轴与第一激光发射器201的光路垂直的壳体均落入本实用新型的保护范围。
第一波分复用元件204设置于沿第一光路组件203的光接口208的光轴方向上，其中心与第一交点相重合，且与第一激光发射器201的光轴的夹角为锐角。较佳地，该锐角为45°角。第一波分复用元件204对第一波段的光信号完全透射、对第二波段的光信号完全反射。第一激光发射器201发射的第一波段的光信号经第一波分复用元件204透射后经光接口208传入光纤。
第一波分复用元件204具体可以是镀有第一波段的增透膜、第二波段的反射膜的滤光片。
第二波分复用元件205设置于第一激光探测器202与第一交点的光轴方向上，其中心与第一交点在同一直线上，且与第一激光探测器202的光轴垂直。第二波分复用元件205对第二波段的光信号完全透射，对第一波段和第三波长的光信号完全反射。由光纤经光接口传入的第二波段的光信号经第一波分复用元件204反射及第二波分复用元件205的透射后被第一激光探测器202接收。
第二波分复用元件205具体可以是镀有第二波段的增透膜、第一波段的反射膜和第三波长的反射膜的滤光片。
进一步地，第一激光发射器201和第一波分复用元件204之间设有隔离器207，用于遮挡光路中被反射回来的光信号进入第一激光发射器201，以避免对发射信号造成干扰。
图4示出了本实用新型中光网络单元单纤双向器件的外部结构示意图。
图5示出了本实用新型中光网络单元单纤双向器件的内部结构示意图。
如图4和图5所示，光网络单元单纤双向器件包括发射第二波段光信号的第二激光发射器401、接收第一波段光信号的第二激光探测器402和与光纤连接的第二光路组件403。
第二光路组件403包括第三波分复用元件404、第四波分复用元件405和与光纤连接的光接口407。
第二激光发射器401、第二激光探测器402和光接口407通过方形金属壳体406封装在一起。其中，第二激光发射器401的光轴与光接口407的光轴在同一直线上。第二激光探测器402的光轴与第二激光发射器401的光轴垂直。第二激光探测器402的光轴与第二激光发射器401的光轴的交点称为第二交点。
本实用新型中，光网络单元单纤双向器件中的方形金属壳体406的结构可与光线路终端单纤双向器件中的方形金属壳体的结构相同，也可采用其他结构。凡是能够将第二激光发射器401、第二激光探测器402和光接口407固定，并使第二激光发射器401的光轴与光接口407的光轴在同一直线上，第二激光探测器402的光轴与第二激光发射器401的光路垂直的壳体结构均落入本实用新型的保护范围。
第三波分复用元件404设置于沿第二光路组件403的光接口407的光轴方向上，其中心与第二交点相重合，且与第二激光发射器401的光轴的夹角为锐角。较佳地，该锐角为45°角。第三波分复用元件404对第二波段的光信号完全透射、对第一波段的光信号完全反射。第二激光发射器401发射的第二波段的光信号经第三波分复用元件404透射后经光接口407传入光纤。
第三波分复用元件404具体可以是镀有第二波段的增透膜、第一波段的反射膜的滤光片。
第四波分复用元件405设置于第二激光探测器402与第二交点的光轴方向上，其中心与第二交点在同一直线上，且与第二激光探测器402的光轴垂直。第四波分复用元件405对第一波段的光信号完全透射，对第二波段和第四波长的光信号完全反射。由光纤经光接口传入的第一波段的光信号经第三波分复用元件404反射及第四波分复用元件405的透射后被第二激光探测器402接收。
第四波分复用元件405具体可以是镀有第一波段的增透膜、第二波段的反射膜和第四波长的反射膜的滤光片。
本实用新型中，第一波段光信号的波长范围为1600-1620nm，第二波段光波信号的波长范围为1545-1555nm，第三波长光信号的波长为1310nm，第四波长光信号的波长为1490nm。
本实用新型中，第一激光探测器202和第二激光探测器402采用光电二极管(PIN)或雪崩光电二极管(APD)，以满足光器件的接收灵敏度、达到标准所要求的链路概算要求。光接口208和光接口407采用SC插拔型或尾纤型、LC插拔型或尾纤型中的任一种，以实现单纤双向传输功能。
由以上技术方案可知，本实用新型中光线路终端单纤双向器件发射与现有无源光网络不同波段的第一波段光信号，并通过光配线网发送至光网络单元单纤双向器件。光网络单元单纤双向器件的第二激光探测器402接受光线路终端单纤双向器件发射的第一波段的下行光信号，反射现有1490nm波长的下行光信号和其他波长的下行光信号。同时光网络单元单纤双向器件发射与现有无源光网络上行信号波长不同的第二波段的上行信号，光线路终端单纤双向器件反射现有1310nm的上行信号，接收光网络单元单纤双向器件发射的第二波段的上行信号并将其转化为电信号，从而实现与光网络单元单纤双向器件之间的通信。因此本实用新型在不影响现有光纤通信信道的情况下，能够解决特殊领域无源光网络的通信环境的相对独立性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (11)
1.一种光线路终端单纤双向器件，其特征在于，包括：
第一光路组件，其与光纤相连；
第一激光发射器，其发射光源的光轴与第一光路组件的光轴在同一直线上，用于发射第一波段的光信号并经第一光路组件进入所述光纤；
第一激光探测器，其光轴与所述第一激光发射器的光轴垂直，用于接收第二波段的光信号；其中，第二波段的光信号是从所述光纤经第一光路组件传输到第一激光探测器。
2.如权利要求1所述的光线路终端单纤双向器件，其特征在于，第一光路组件包括：
第一波分复用元件，设置于沿第一光路组件的光接口的光轴方向上，其中心与第一交点相重合，且与第一激光发射器的光轴的夹角为锐角，用于对第一波段的光信号完全透射、对第二波段的光信号完全反射；
第二波分复用元件，设置于第一激光探测器与第一交点的光轴方向上，用于对第二波段的光信号完全透射，对第一波段和第三波长的光信号完全反射；
其中，第一交点为第一激光探测器的光轴与第一激光发射器的光轴的交点。
3.如权利要求2所述的光线路终端单纤双向器件，其特征在于，还包括：
隔离器，设置于第一激光发射器和第一波分复用元件之间，用于遮挡光路中被反射回来的光信号进入第一激光发射器。
4.如权利要求2所述的光线路终端单纤双向器件，其特征在于，
第一波分复用元件为镀有第一波段的增透膜、第二波段的反射膜的滤光片；
第二波分复用元件具体可以是镀有第二波段的增透膜、第一波段的反射膜和第三波长的反射膜的滤光片。
5.如权利要求1所述的光线路终端单纤双向器件，其特征在于，
第一波段光信号的波长范围为1600～1620nm，第二波段光波信号的波长 范围为1545～1555nm，第三波长为1310nm。
6.如权利要求2所述的光线路终端单纤双向器件，其特征在于，第一波分复用元件与第一激光发射器的夹角为45°角。
7.一种光网络单元单纤双向器件，其特征在于，包括：
第二光路组件，其与光纤相连；
第二激光发射器，其发射光源的光轴与第二光路组件的光轴在同一直线上，用于发射第二波段的光信号并经第二光路组件进入所述光纤；
第二激光探测器，其光轴与所述第二激光发射器的光轴垂直，用于接收第一波段的光信号；其中，第一波长的光信号是从所述光纤经第二光路组件传输到第二激光探测器。
8.如权利要求7所述的光网络单元单纤双向器件，其特征在于，第二光路组件包括：
第三波分复用元件，设置于沿第二光路组件的光接口的光轴方向上，其中心与第二交点相重合，且与第二激光发射器的光轴的夹角为锐角，用于对第二波段的光信号完全透射、对第一波段的光信号完全反射；
第四波分复用元件，设置于第二激光探测器与第二交点的光轴方向上，用于对第一波段的光信号完全透射，对第二波段和第四波长的光信号完全反射；
其中，第二交点为第二激光探测器的光轴与第二激光发射器的光轴的交点。
9.如权利要求8所述的光网络单元单纤双向器件，其特征在于，
第三波分复用元件为镀有第二波段的增透膜、第一波段的反射膜的滤光片；
第四波分复用元件为镀有第一波段的增透膜、第二波段的反射膜和第四波长的反射膜的滤光片。
10.如权利要求7所述的光网络单元单纤双向器件，其特征在于，第一波段光信号的波长范围为1600-1620nm，第二波段光波信号的波长范围为1545-1555nm，第四波长为1490nm。
11.如权利要求8所述的光网络单元单纤双向器件，其特征在于，第三波分复用元件与第二激光发射器的光轴的夹角为45度角。
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