专利名称：具有减少反射噪声结构的双向光组件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种双向光组件，更特别的，涉及一种具有减少其中光反射所产生噪声的结构的双向光组件，以便降低信号失真。
背景技术：
在光纤通信中，收发机通常包括使用激光二极管(LD)的发射器和使用光电二极管(PD)的接收器。近期，被称为双向收发机且内部结合有发射器和接收器的独立实体被广泛应用。双向光组件(BOSA)涉及一种配备有作为主要部件的双向收发机的结构。图1表示传统的双向光组件(BOSA)的示意图。参照图1，该BOSA包括发射器100、 机盖(cap housing) 110、隔离器120、接收器130、光纤140、滤光器150、滤光器支架160以及机身170。光信号从作为发射器100的半导体激光二极管输出，并聚焦到光纤160上。作为接收器130的半导体光电二极管接收通过光纤140传输的光信号。对于使用半导体激光二极管作为光源的光纤通信，隔离器120置于发射器100和光纤140之间，用以阻挡由发射器100的部分光信号所导致的反射噪声，该部分光信号被光部件或连接器反射并重新进入发射器100。隔离器120可以包括偏光器、检偏器和法拉第旋转器。偏光器和检偏器仅适于发射具有预定极化的光分量，同时法拉第旋转器将光的极化方向旋转45°。相应的，从发射器100输出且以预定方向传播的光发射信号，当穿过隔离器120的法拉第旋转器时，极化方向旋转45°，并穿过检偏器。在这种情况中，被光纤140反射或在 BOSA内且朝向发射器100继续传输的部分光发射信号被法拉第旋转器极化旋转45°，从而被偏光器阻挡。在光纤通信中进行长距离信号传输的情况中，光的散射、吸收或色散减少了光输出，且内部噪声导致了畸变的波形。因此，由于在长距离光信号传输时，内部噪声降低了信号传输质量，所以BOSA用于长距离信号传输时需要使用隔离器120。然而，隔离器120是一种昂贵的光设备，配备有隔离器的BOSA模块不仅成本高，还会导致额外的制造工序。因此，迫切需要一种不需要隔离器120也能够减少反射噪声以防止波形失真的BOSA模块。
发明内容
本发明用于解决上述描述的相关技术中的问题，本发明的一个方面在于，提供一种双向光组件，其具有无需隔离器而能够减少反射噪声的结构，通过最佳地设置机盖开口的直径以及滤光器支架内用于光发射信号的通道尺寸，以便减少从发射器输出的光发射信号被光纤、滤光器支架等反射并重新进入发射器时所产生的反射噪声，并在一部分机身上提供有吸收器以吸收光。根据本发明的一个方面，具有减少反射噪声结构的双向光组件包括光纤；发射器，用以通过光纤向外部传输穿过45°滤光器的光发射信号；接收器，用以接收通过光纤从外部收到的且被45°滤光器反射并穿过0°滤光器的光接收信号；机身，用以包围光纤的一部分、发射器的一部分和接收器的一部分；机盖，用以包围发射器的一部分，并包含用于为光发射信号提供从发射器到光纤的通道的开口 ；和，位于机身内的滤光器支架，其上附加有45°滤光器和0°滤光器，其中，机盖开口被设置为具有最小直径Xmin和最大直径Xmax， 以便没有损耗地传输光发射信号，并防止光发射信号被光纤反射后重新进入发射器，且滤光器支架包括与45°滤光器相连接的第一通道和与0°滤光器相连接的第二通道，第一通道被设置为具有预定的滤光器支架尺寸dh，以便防止光发射信号被光纤反射后进入接收
ο发射器可以与入射到光纤上的光发射信号的光轴对准。开口的最小直径Xmin可以通过公式2表达Xmin = 2 X ((F-D-L) X tan θ )，其中，D表示发射器镜头盖和开口之间的距离，F表示发射器镜头的焦距，L表示发射器镜头盖的高度，θ表示从镜头发出的光的角度。开口的最大直径Xmax可以通过如下公式表达 _6]Xfflax = Xffli +300 μ m0预定的滤光器支架尺寸dh的范围可以在0. 4毫米到0. 6毫米之间。机身可以进一步包括吸收器，用以吸收被光纤反射并到达机身内壁的光发射信号。光纤的斜面可以向与滤光器支架相同的方向倾斜，以允许反射的光继续向吸收器传输。
本发明的上述及其他方面、特征和其他优点将结合附图，通过下面的详细描述得以充分理解，其中图1表示传统的双向光组件的示意图；图2表示根据本发明一个优选实施例的双向光组件的示意图；图3表示根据本发明一个优选实施例的双向光组件内的机盖开口的剖视图；图4A表示根据本发明一个优选实施例的双向光组件内的滤光器支架的剖视图；图4B表示根据本发明另一优选实施例的双向光组件内的滤光器支架的剖视图；图5表示根据本发明一个优选实施例的相互对准的发射器的中心轴和光纤的定位轴；图6A和图6B表示没有配备隔离器的双向光组件的眼图；图6C表示根据本发明一个优选实施例的具有减少反射噪声结构的双向光组件的眼图；图7A表示仿真光路；图7B表示根据本发明一个优选实施例的当光纤和滤光器支架面向相反方向时的仿真光路；图7C表示根据本发明另一优选实施例的当光纤和滤光器支架面向相同方向时的仿真光路。
具体实施例方式优选实施例将参照附图进行详细描述。图2表示根据本发明一个优选实施例的双向光组件的示意图。参照图2，具有减少反射噪声结构的双向光组件可以包括发射器100、机盖110、开口 112、接收器130、光纤 140、滤光器150和152、滤光器支架160、机身170和吸收器172。发射器100输出并通过光纤140传输光发射信号。发射器100可以包括激光二极管(LD)。机盖110用以包围发射器100，并且可以包括开口 112，作为来自发射器100的将要传输到光纤140的光发射信号的通道。开口 112作为来自发射器100的光发射信号穿过机盖110的通道，以便光发射信号可以传输到光纤140。开口 112可以提供在机盖110的一部分上。开口 112的直径需要设计为等于或大于光发射信号的尺寸，以便光发射信号可以没有损耗地穿过开口 112。进一步地，开口 112的尺寸需要不大于开口 112的最大直径Xmax，以便防止被光纤140反射的光发射信号通过开口 112重新进入发射器100。关于开口 112的直径X的设计条件将详细描述。接收器130可以接收通过光纤140传输的用于光纤通信的光接收信号。接收器 130可以包括光电二极管。滤光器可以包括45°滤光器150和0°滤光器152。45°滤光器150发射来自发射器100的光发射信号，并将通过光纤140接收的光接收信号反射到0°滤光器152上。0° 滤光器152将反射的光接收信号发射到接收器130。光纤140可以包括纤芯以及环绕纤芯的包层(未示出)。光纤140充当光导管， 将光发射信号在纤芯和包层内传输或短或长的距离。包层通常涂有树脂，以保护玻璃表层。 光纤140根据用途可以具有不同的功能或特性，并可以根据设计要求进行不同的设计。滤光器支架160可以另外附加有45°滤光器150和0°滤光器152。滤光器支架 160可以采用如下方式进行配置将光纤140的预定部分插入滤光器支架160内并与滤光器支架160相结合。滤光器支架160可以包括第一通道162，其与45°滤光器150相连接， 以使光发射信号由此经过，以及第二通道164，其与0°滤光器152相连接，以使光接收信号由此经过。为了防止穿过45°滤光器150的光发射信号被光纤140反射并进入接收器130， 第一通道162的尺寸可以设置为预定的滤光器支架尺寸dh。滤光器支架尺寸的计算将详细描述。机身170可成形为包围机盖110的一部分、接收器130的一部分、光纤140的一部分、滤光器150和152以及滤光器支架160。可对机身170进行配置，以便光发射信号或光接收信号可不泄漏。机身170可以包括吸收器172，以吸收反射的光发射信号或光接收信号。吸收器172 可以由 Cu，Cr，Mo，Fe，Ni，非结晶的 Si, SiC, Ge5WSi2, Ti, TiN, Ta, Tiff, Co, SiGe, TiSi2, CrSi2, MoSi2, FeSi2, CoSi2, NiSi2, CrN 和 Mo2N 中的至少一种构成，每一种都具有高吸收系数，以吸收反射的光发射信号或反射的光接收信号。因此，根据本发明的一个优选实施例，可以对未配备隔离器120的双向光组件进行配置，以减少其中产生的反射噪声，从而可以使BOSA模块以更低的价格且通过更简单的工艺进行生产。图3表示根据本发明一个优选实施例的双向光组件内的机盖开口的示意图。参照图3，为了传输来自发射器100的光发射信号使其没有损耗地穿过机盖110，并避免传输的光发射信号被光纤140反射并重新进入发射器100，机盖110的开口 112的直径X可以根据光发射信号的尺寸进行设计。光发射信号的尺寸可以通过公式1进行计算Xmin = 2 X ((F-D-L) X tan θ )，其中，F表示焦距，D表示发射器的镜头盖和开口之间的距离，L表示镜头盖的高度，θ表示从发射器的镜头盖发出的光的角度。开口 112的最小直径Xmin代表开口 112为使光发射信号没有损耗地穿过机盖110 的最小值。因此，开口 112的最小直径Xmin需要设计为等于或大于光发射信号的尺寸。然而，如果开口 112的直径X太大，则被光纤140反射的光发射信号可能通过开口 112重新进入发射器100。因此，开口 112的直径X需要设计为不大于开口 112的最大直径
V
八 max °幵口 112的最大直径Xmax可以设计得比幵口 112的最小直径Xmin大200 300微米。例如，当光发射信号穿过置于发射器100前端的镜头(例如，其焦距为10. 18毫米且数值孔径NA (在光纤侧)为0.1)并被聚焦到光纤140上时，光发射信号的角度θ通常为士5. 73°。如果包含在发射器100内的镜头盖和开口 112之间的距离D为3毫米，则穿过开口 112的光发射信号的尺寸被计算为660微米。在这种情况中，由于开口 112的直径X 需要等于或大于光发射信号的尺寸，所以开口 112的直径X需要为660微米或更大。如果开口 112的直径X小于光发射信号的尺寸(例如，660微米)，则光发射信号未能没有损耗地穿过开口 112，并且被反射，这样有可能导致波形失真。另一方面，开口 112的最大直径Xmax可以比开口 112的最小直径Xmin大300微米。 如果开口 112的最大直径Xmax设计得比最小直径Xmin大300微米以上，则被光纤140反射的光发射信号重新进入发射器100，从而产生反射噪声。相应的，开口 112可以设计为直径X的范围在0. 7毫米到1毫米之间。在这种情况中，光发射信号可以没有损耗地穿过开口 112。进一步地，可以避免光发射信号被光纤140 反射并重新进入开口 112，从而减少由于反射噪声导致的信号失真。图4Α表示根据本发明一个优选实施例的双向光组件内的滤光器支架的剖视图。 参照图4Α，如果穿过45°滤光器150及第一通道162的光发射信号的入射光没有入射到光纤140的纤芯上，则该入射光被光纤140反射并通过第二通道164(0°滤光器152的通道) 朝向接收器130继续传输。为了防止被光纤140反射的光发射信号进入接收器130，第一通道162(45°滤光器150的通道)的滤光器支架尺寸dh需要取预定值。更具体地，从发射器100输出的光发射信号在穿过45°滤光器150之后具有确定的尺寸。第一通道162的滤光器支架尺寸根据滤光器支架160的位置确定。第一通道162 的滤光器支架尺寸可以设计为确定的滤光器支架尺寸dh。滤光器支架尺寸dh可以设置为 0. 4到0. 6毫米。
相应地，当光发射信号穿过滤光器支架160并入射到光纤140上时，可以通过将滤光器支架160的第一通道162设置为预定的滤光器支架尺寸dh，来减少反射噪声，从而降低
信号失真。图4B表示根据本发明另一优选实施例的双向光组件内的滤光器支架的剖视图。 参照图4B，与图4A相比，注意到插入滤光器支架160内的光纤140具有旋转了 180°的斜也就是说，参照图4A，光纤140的斜面通常可以设计为相对于滤光器支架160的 45°表面反方向倾斜，从而将反射噪声减到最少。进一步地，参照图4B，如果光纤140的斜面反方向旋转180°，则被光纤140反射的光可以指向吸收器而不是指向光电二极管，从而进一步减少内部反射。图5表示相互对准的发射器的中心轴和光纤的定位轴。参照图5，光纤140具有一个倾斜了确定角度的端面，以便减少BOSA内的内部反射。在这种情况中，倾斜角度通常为 6° 或 8°。由于光纤140和空气具有不同的折射率，所以根据斯涅尔定律，当光从空气传播到光纤140或者当光从光纤140传播到空气时产生折射。更具体地，如果发射器100与光纤140的中心轴对准，由于从发射器100发出的光发射信号的光轴与光纤140的中心轴的角度不同，因此会存在没有聚焦到光纤140的纤芯上的光发射信号。这样的光发射信号被反射并重新进入发射器100，从而作为光发射信号的反射噪声。相应地，发射器100需要与光轴对准，以避免光发射信号被反射到发射器100上。 例如，如果光纤140倾斜了 8°，则光轴偏离了中心轴3. 64°。相应地，如果发射器100对准于从中心轴倾斜3. 64°的方向，则由于光轴与光纤140中心轴的角度不同所导致的光发射信号的反射将被减少。表 权利要求
1.一种具有减少反射噪声结构的双向光组件，包括光纤；发射器，用以通过光纤向外部传输穿过45°滤光器的光发射信号；接收器，用以接收通过光纤从外部收到的且被45°滤光器反射并穿过0°滤光器的光接收信号；机身，用以包围光纤的一部分、发射器的一部分和接收器的一部分；机盖，用以包围发射器的一部分，并包含用于为光发射信号提供从发射器到光纤的通道的开口 ；和位于机身内的滤光器支架，其上附加有45°滤光器和0°滤光器；其中，机盖开口被设置为具有最小直径Xmin和最大直径Xmax，以便没有损耗地传输光发射信号，并防止光发射信号被光纤反射后重新进入发射器，且滤光器支架包括与45°滤光器相连接的第一通道和与0°滤光器相连接的第二通道， 第一通道被设置为具有预定的滤光器支架尺寸dh，以便防止光发射信号被光纤反射后进入接收器。
2.根据权利要求1所述的双向光组件，其中，发射器与入射到光纤上的光发射信号的光轴对准。
3.根据权利要求1所述的双向光组件，其中，开口的最小直径Xmin以公式1表达Xmin = 2 X ((F-D-L) X tan θ )，其中，D表示发射器镜头盖和开口之间的距离，F表示发射器镜头的焦距，L表示发射器镜头盖的高度，θ表示从镜头发出的光的角度。
4.根据权利要求3所述的双向光组件，其中，开口的最大直径Xmax以公式2表达Xmax = Xmin+300 μ ΠΙ。
5.根据权利要求1所述的双向光组件，其中，预定的滤光器支架尺寸dh的范围在0.4 毫米到0.6毫米之间。
6.根据权利要求1所述的双向光组件，其中，机身进一步包括吸收器，用以吸收被光纤反射并到达机身内壁的光发射信号。
7.根据权利要求1所述的双向光组件，其中，光纤的斜面向与滤光器支架相同的方向倾斜，以允许反射的光继续向吸收器传输。
全文摘要
本发明公开了一种具有减少反射噪声结构的双向光组件。该双向光组件包括光纤；发射器；接收器；机身，用以包围光纤的一部分、发射器的一部分和接收器的一部分；机盖，用以包围发射器的一部分，并包含用于为光发射信号提供从发射器到光纤的通道的开口；和位于机身内的滤光器支架，其上附加有45°滤光器和0°滤光器。机盖开口被设置为具有最小直径Xmin和最大直径Xmax，以便没有损耗地传输光发射信号，并防止光发射信号被光纤反射后重新进入发射器，且滤光器支架包括与45°滤光器相连接的第一通道和与0°滤光器相连接的第二通道。第一通道被设置为具有预定的滤光器支架尺寸dh，以便防止光发射信号被光纤反射后进入接收器。
文档编号H04B10/24GK102565969SQ20111031228
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月14日 优先权日2010年12月14日
发明者尹奭汉, 申东镇, 郑银教, 黄美熙 申请人:光电解决方案有限公司