应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110794528 A(43)申请公布日 2020.02.14

(21)申请号 201911243802.4(22)申请日 2019.12.06

(71)申请人 无锡市德科立光电子技术有限公司

地址 214028 江苏省无锡市新吴区科技产

业园93号-C地块

申请人 国网冀北电力有限公司信息通信分

公司(72)发明人 陈云　李现勤　金燊　赵阳　宋伟　

纪雨彤　(74)专利代理机构 无锡市大为专利商标事务所

(普通合伙) 32104

代理人 曹祖良　屠志力(51)Int.Cl.

G02B 6/42(2006.01)H04B 10/071(2013.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件(57)摘要

本发明提供一种应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，包括BOSA壳体；BOSA壳体中设有内腔；光纤插针组件通过焦距调节环安装在所述BOSA壳体的上端口；BOSA壳体的下端口与上端口相对而设；发射激光器连接发射激光器焦距定位套，发射激光器焦距定位套安装在BOSA壳体的下端口；在BOSA壳体下端口内还设有自由空间隔离器；自由空间隔离器能够单向透射发射激光器发出的发射光；45度膜片安装在内腔中自由空间隔离器的上方；在BOSA壳体的左端口安装高增益探测器；在BOSA壳体的右端口设置反射光透光片，反射光透光片外侧还设有吸波片。本发明应用范围广，兼容性强。

CN 110794528 ACN 110794528 A

权　利　要　求　书

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1.一种应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，其特征在于，包括：光纤插针组件(1)、焦距调节环(2)、BOSA壳体(3)、45度膜片(4)、反射光透光片(5)、吸波片(7)、发射激光器焦距定位套(8)、发射激光器(9)、高增益探测器(10)、自由空间隔离器(11)；

所述BOSA壳体(3)中设有内腔(6)；光纤插针组件(1)通过焦距调节环(2)安装在所述BOSA壳体(3)的上端口；

所述BOSA壳体(3)的下端口与上端口相对而设；发射激光器(9)连接发射激光器焦距定位套(8)，发射激光器焦距定位套(8)安装在BOSA壳体(3)的下端口；在BOSA壳体(3)下端口内还设有自由空间隔离器(11)；自由空间隔离器(11)能够单向透射发射激光器(9)发出的发射光；

45度膜片(4)安装在内腔(6)中自由空间隔离器(11)的上方；在BOSA壳体(3)的左端口安装高增益探测器(10)；高增益探测器(10)与45度膜片(4)的上斜面相对；

在BOSA壳体(3)的右端口设置反射光透光片(5)，反射光透光片(5)与45度膜片(4)的下斜面相对；反射光透光片(5)外侧还设有吸波片(7)。

2.如权利要求1所述的应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，其特征在于，光纤插针组件(1)包括光纤接头(101)、陶瓷套筒(102)、陶瓷插针(103)、金属座(104)、内部光纤(105)；焦距调节环(2)套在金属座(104)上，且连接在壳体(3)上端口；金属座(104)上端连接光纤接头(101)；内部光纤(105)设置在陶瓷插针(103)中，陶瓷插针(103)紧配在金属座(104)中，下端延伸至内腔(6)中，陶瓷套筒(102)套接在陶瓷插针(103)的上端，且陶瓷套筒(102)位于光纤接头(101)和金属座(104)内。

3.如权利要求2所述的应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，其特征在于，陶瓷插针(103)底面带斜角，并镀膜。

4.如权利要求1所述的应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，其特征在于，自由空间隔离器(11)包括0度偏振片(1101)、法拉第旋光片(1102)、45度偏振片(1103)、磁环(1104)；0度偏振片(1101)设置在法拉第旋光片(1102)下表面，45度偏振片(1103)设置在法拉第旋光片(1102)上表面，磁环(1104)设置在0度偏振片(1101)、法拉第旋光片(1102)和45度偏振片(1103)外圈。

5.如权利要求1所述的应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，其特征在于，发射激光器(9)采用线偏振DML激光器。

6.如权利要求1所述的应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，其特征在于，45度膜片(4)采用成比例透反膜片，透反比3:7～5:5。

7.如权利要求1所述的应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，其特征在于，BOSA壳体(3)腔体内壁涂覆有吸波材料。

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CN 110794528 A

说　明　书

应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件

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技术领域

[0001]本发明属于光通信领域，尤其是一种光纤链路监测或测距SFP+模块使用的收发同波长BOSA光器件。

背景技术

[0002]目前光通信技术的发展通信技术发展日新月异，光通信5G 通讯时代既将到来，物联网将得到飞速发展，光纤通信技术将是越来越重要，也会得到前所未有的发展。[0003]光纤通信一直作为信息传送的最主要手段，光纤通讯在我国得到了长足的发展，光纤通讯发展离不开通信设备，光纤光缆，光模块，光器件的发展，在通讯发展至今，光模块及次光模块的光器件作为通信中光电光模块转换技术的核心，也是模块成本的核心，成本比例约占70%以上。

[0004]光纤通信作为通讯手段日势向高速与大容量，小型化的发展方向，更可靠的光纤通信链路将是至关重要，通信网络在光纤放大器的作用下向着更高速更远距离的方向发展，通讯两地距离越来越远，一旦光纤链路发生故障及断点，越快定位故障发生的位置及情况在光通信中显得相当重要。

[0005]现代通信测量技术OTDR是一个重要的测量与检测光纤网络的技术，利用菲尼尔反射及瑞利散射原理，在测量光纤长度，测量光纤损耗，测量光纤接头损耗，测量测定光纤断点或故障点有着重要优势。[0006]BOSA（Bi-Directional Optical Sub-Assembly,光发射接收组件）。[0007]DML激光器，直接调制激光器。发明内容

[0008]针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，应用范围广，兼容性强。本发明采用的技术方案是：

一种应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，包括：光纤插针组件、焦距调节环、BOSA壳体、45度膜片、反射光透光片、吸波片、发射激光器焦距定位套、发射激光器、高增益探测器、自由空间隔离器；

所述BOSA壳体中设有内腔；光纤插针组件通过焦距调节环安装在所述BOSA壳体的上端口；

所述BOSA壳体的下端口与上端口相对而设；发射激光器连接发射激光器焦距定位套，发射激光器焦距定位套安装在BOSA壳体的下端口；在BOSA壳体下端口内还设有自由空间隔离器；自由空间隔离器能够单向透射发射激光器发出的发射光；

45度膜片安装在内腔中自由空间隔离器的上方；在BOSA壳体的左端口安装高增益探测器；高增益探测器与45度膜片的上斜面相对；在BOSA壳体的右端口设置反射光透光片，反射光透光片与45度膜片的下斜面相对；反射光透光片外侧还设有吸波片。

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CN 110794528 A[0009]

说　明　书

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进一步地，光纤插针组件包括光纤接头、陶瓷套筒、陶瓷插针、金属座、内部光纤；

焦距调节环套在金属座上，且连接在壳体上端口；金属座上端连接光纤接头；内部光纤设置在陶瓷插针中，陶瓷插针紧配在金属座中，下端延伸至内腔中，陶瓷套筒套接在陶瓷插针的上端，且陶瓷套筒位于光纤接头和金属座内。[0010]进一步地，陶瓷插针底面带斜角，并镀膜。[0011]进一步地，自由空间隔离器包括0度偏振片、法拉第旋光片、45度偏振片、磁环；0度偏振片设置在法拉第旋光片下表面，45度偏振片设置在法拉第旋光片上表面，磁环设置在0度偏振片、法拉第旋光片和45度偏振片外圈。[0012]进一步地，发射激光器采用线偏振DML激光器。[0013]进一步地，45度膜片采用成比例透反膜片，透反比3:7～5:5。[0014]进一步地，BOSA壳体的腔体内壁涂覆有吸波材料。[0015]本发明的优点在于：

1）产品采用小型化设计，单端口收发，正符合光纤网纤发展趋势，可以填补OTDR产品小型化的提供优选方案。[0016]2）特定的收发同波长，差异于现有光纤网络波长，可以同步传输并实时监测网络运行情况，兼容性高，适用性广。[0017]3）设计按同波长传输方式，相比原来SFP+双纤双端口方式，将不再使用环形器，光纤网络将节约50%的光纤资源。[0018]4）主要用于长距网络监测，最大工作距离可以达到125Km,中间不用增加光纤放大器，可以大幅度降低OTDR检测系统的成本。附图说明

[0019]图1为本发明的结构组成示意图。

具体实施方式

[0020]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

[0021]本发明实施例提出一种应用于OTDR测距收发同波长BOSA光器件，如图1所示，包括：光纤插针组件1、焦距调节环2、BOSA壳体3、45度膜片4、反射光透光片5、吸波片7、发射激光器焦距定位套8、发射激光器9、高增益探测器10、自由空间隔离器11；

所述BOSA壳体3中设有内腔6；光纤插针组件1通过焦距调节环2安装在所述BOSA壳体3的上端口；光纤插针组件1用于连接外部光纤；

光纤插针组件1包括光纤接头101、陶瓷套筒102、陶瓷插针103、金属座104、内部光纤105；焦距调节环2套在金属座104上，且连接在壳体3上端口；金属座104上端连接光纤接头101；内部光纤105设置在陶瓷插针103中，陶瓷插针103紧配在金属座104中，下端延伸至内腔6中，陶瓷套筒102套接在陶瓷插针103的上端，且陶瓷套筒102位于光纤接头101和金属座104内；陶瓷插针103底面带斜角，并镀膜；光纤接头101用于连接外部光纤，陶瓷套筒102用于使得外部光纤插进光纤接头101后对准内部光纤105；

在将光纤插针组件1和焦距调节环2组装到BOSA壳体3时，可以调整光纤插针组件1方向和上下焦距，达到最大出光功率后，将光纤插针组件1和焦距调节环2两者焊接在一起；

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CN 110794528 A

说　明　书

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所述BOSA壳体3的下端口与上端口相对而设；发射激光器9连接发射激光器焦距定位套8，发射激光器焦距定位套8安装在BOSA壳体3的下端口；发射激光器焦距定位套8可以对发射光聚焦；发射激光器9这一端为BOSA光器件的发射端；在BOSA壳体3下端口内还设有自由空间隔离器11；自由空间隔离器11能够单向透射发射激光器9发出的发射光；

自由空间隔离器11包括0度偏振片1101、法拉第旋光片1102、45度偏振片1103、磁环1104；0度偏振片1101设置在法拉第旋光片1102下表面，45度偏振片1103设置在法拉第旋光片1102上表面，磁环1104设置在0度偏振片1101、法拉第旋光片1102和45度偏振片1103外圈；

发射激光器9采用线偏振DML激光器，发出的线偏振光通过自由空间隔离器11的0度偏振片1101后经过磁环1104+法拉第旋光片1102产生法拉第磁致旋光效应作用，光波将产生45度旋转，经过45度偏振片1103后，发送出去，由于光的互易性，会原路返回，反射光返回时经过45度偏振片1103后由于法拉第磁致旋光效应再次作用光波产生45度旋转，累计产生90度旋转，与0度偏振片垂直，从而产生隔离作用；

45度膜片4安装在内腔6中自由空间隔离器11的上方；45度膜片的镀膜面向上，45度膜片4采用成比例透反膜片，透反比3:7/4:6/5:5，实现发射端与接收端的平衡，并且接收端对发射端的串扰最小；

在BOSA壳体3的左端口安装高增益探测器10；高增益探测器10这一端为BOSA光器件的接收端；高增益探测器10与45度膜片4的上斜面相对；高增益探测器10的透镜与管帽均采用镀膜工艺；

在BOSA壳体3的右端口设置反射光透光片5，反射光透光片5与45度膜片4的下斜面相对；反射光透光片5外侧还设有用吸波棉垫制作的吸波片7；

BOSA壳体3腔体内壁涂覆吸波材料，例如吸波胶水；发射激光器9的波长为1502.5nm；发射激光器9发出的发射光，经过45度膜片4后，一部分透射，通过光纤插针组件1进入外部光纤，另一部分经过45度膜片4反射，被BOSA壳体3内的吸波材料和反射光透光片5外侧的吸波片7吸收，防止进入SFP+模块的壳体内引起反射，解决SFP+模块壳体内光反射问题；

发射光的回光从光纤插针组件1接收到，一部分经过45度膜片4反射，被高增益探测器10接收到，转换成相应的电信号，另一部分经过45度膜片4透射，被BOSA壳体3内的吸波材料和反射光透光片5外侧的吸波片7吸收；

作为小型化LC接口的用于SFP+模块的双向BOSA光器件用于OTDR链路监测，可以直接接入目前的光纤网络包含PON接入网中，发射与接收特定相同波长，波长漂移+/-1nm；应用范围广，兼容性强。

[0022]最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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说　明　书　附　图

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图1

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