一种光通讯设备、光器件及其组装方法与流程

本技术涉及光通讯，尤其涉及一种光通讯设备、光器件及其组装方法。

背景技术：

1、在pon(passive optical network，无源光纤网络)光网络的接近二十年演进中，先后经历了gpon(gigabit-capable pon，千兆无源光网络)、10g pon(10gbit/s pon，万兆无源光网络)的两代产品商用化，实现了从百兆到千兆网络的跨越。

2、随着光网络需求的不断提升，业内出现了50g pon(50gbit/s pon，5万兆无源光网络)产品。但是，现有光收发器件无法满足gpon、10g pon、50g pon光信号同时收发的需求。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种光通讯设备、光器件及其组装方法，可以满足gpon、10gpon、50g pon的光信号同时收发的需求。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供一种光器件。该光器件包括光接口、光发射装置、光接收装置以及多个滤波片。光发射装置包括第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器。第一激光发射器、第二激光发射器及第三激光发射器分别用于发射三种不同通信协议的光信号。其中，三种不同的通信协议可以分别为用于10g pon协议的第一通信协议、用于50g pon协议的第二通信协议及用于gpon协议的第三通信协议。所以，第一通信协议包括接收速率为10gbps且波长为1260～1280nm的调制光信号、将接收的速率为10gbps的调制电信号转换为波长为1575～1580nm的调制光信号发射。第二通信协议包括接收速率为50gbps速率且波长为1284～1288nm的调制光信号、将接收的速率为50gbps的调制电信号转换为波长为1340～1344nm的调制光信号发射。第三通信协议包括接收速率为1.25gbps且波长为1290～1330nm的调制光信号、将接收的2.5gbps速率的调制电信号转换为波长为1480～1490nm的调制光信号发射。除了上述三种通信协议，本技术实施例的第一激光发射器、第二激光发射器及第三激光发射器发射的三种不同通信协议的光信号还可以为其他通信协议，此处不再一一赘述。

4、并且，上述光接收装置包括第一光接收器、第二光接收器及第三光接收器。第一光接收器、第二光接收器和第三光接收器用于接收三种不同通信协议的光信号。此处接收的三种不同通信协议的光信号同样可以为上述第一通信协议、第二通信协议及第三通信协议，或者为其他通信协议的光信号。每种通信协议的光信号均可以通过光器件中的一个光接收器接收，一个激光发射器发射。

5、光器件还包括多个滤波片，多个滤波片间隔设置。多个滤波片包括第一滤波片组、第二滤波片组、第三滤波片组及第四滤波片组。其中，第一滤波片组位于第一光接收器的接收光路上，且用于将从光接口导入的包含三种不同通信协议的光信号中第一通信协议的光信号导入至第一光接收器，并三种不同通信协议光信号中第二通信协议的光信号和第三通信协议的光信号导出。第二滤波片组位于第一滤波片组到第二光接收器的光路上，且用于将从第一滤波片组透射的一种通信协议的光信号导入第二光接收器，并允许另一种通信协议的光信号导出。第三滤波片组位于第二滤波片组到第三光接收器的光路上，且用于将从第二滤波片组导出的光信号导入第三光接收器。所以，本技术实施例的光器件可以同时满足gpon、10g pon、50g pon光信号同时接收的需求。第四滤波片组位于位于第一激光发射器、第二激光发射器及第三激光发射器的出射光路上。第四滤波片组用于将第一激光发射器发射的第一通信协议的光信号、第二激光发射器发射的第一通信协议的光信号及第三激光发射器发射的第三通信协议的光信号合并导入光接口。所以，本技术实施例的光器件可以同时满足gpon、10g pon、50g pon光信号同时发射的需求。

6、并且，光器件还包括壳体，多个滤波片均位于壳体内。光接口、光发射装置及光接收装置可以设置在壳体上。例光接口的光口、光发射装置的光出口及光接收装置的入光口均位于壳体内。当多个滤波片安装于壳体内时，容易会出现装配误差，导致滤波片的分波曲线发声变化，使得分波不准确。尤其是，对于间距较小的滤波片，严重影响了光路分光准确度。所以，在一些实施例中，壳体的内壁形成有贴装面。多个滤波片中至少一个的侧面与贴装面粘接。在滤波片与贴装面粘接时，可以以滤波片自身的边线或棱角作为调节参考，使得滤波片的安装位置和角度较精准，从而，可以将多个滤波片的安装误差降低至±0.3°以下，保证了光器件中滤波片的分波准确度。

7、在本技术的一些实施例中，光器件还包括z-block滤波片组件，z-block滤波片组件包括上述多个滤波片中的至少一个、以及调节支撑件。z-block滤波片组件中的所有滤波片可以均设置在调节支撑件上。调节支撑件具体可以为调节棱镜、或调节支架。调节支撑件可以通过粘接方式与壳体连接。类似地，调节支撑件与壳体内壁粘结时，可以以调节支撑件自身的边线或棱角作为调节参考，使得z-block滤波片组件中的所有滤波片的安装位置和安装角度较精准。从而，可以将多个滤波片的安装误差降低至±0.3°以下，保证了光器件中滤波片的分波准确性。

8、此外，在其他一些实施例中，光器件还包括一个或多个调节架，调节架可以连接在壳体的内壁上。如调节架通过粘接方式连接在壳体内壁上。并且，调节架的数量与滤波片的数量可以相等，或调节架的数量少于滤波片的数量。若调节架为一个，则多个滤波片中的一个滤波片安装在调节架上。若调节架为多个且与滤波片的数量相等，则多个滤波片可以与多个调节架一一对应组装。若调节架为多个且少于滤波片的数量，则多个滤波片中的部分可以与多个调节架一一对应组装。从而，在保证光器件中滤波片的分波准确性的前提下，适应壳体内空间大小不同的情况。

9、并且，在一些实施例中，上述调节架可以手动调节安装角度。在另一些实施例中，光器件还包括驱动件，如驱动电机，驱动件与调节架传动连接。从而，实现滤波片的自动调节安装角度的功能。

10、根据光器件中光发射装置和光接收装置的封装形式和分布方式不同，多个滤波片在分布情况也不同。在一些实施例中，上述第一滤波片组包括沿第一光接收器的入光方向依次设置的第一滤波片和第二滤波片。第一滤波片与光接口相对设置，且用于将光接口导入的光信号中包含三种不同通信协议的光信号中的第一通信协议的光信号反射至第二滤波片，并允许含三种不同通信协议的光信号中的第二通信协议的光信号和第三通信协议的光信号透射。第二滤波片用于将经第一滤波片反射的光信号反射至第一光接收器。第二滤波片组包括沿第二光接收器的入光方向依次设置的第三滤波片和第四滤波片，第三滤波片位于第一滤波片的透射光路上，且用于将经第一滤波片透射的第二通信协议的光信号反射至第四滤波片，并允许第三通信协议的光信号透射；第四滤波片用于将第三滤波片反射的光信号反射至第二光接收器。第三滤波片组包括沿第三光接收器的入光方向依次设置的第五滤波片和第六滤波片。第五滤波片位于第三滤波片的透射光路上，且用于将经第三滤波片透射的第三通信协议的光信号反射至第六滤波片。第六滤波片用于将经第五滤波片反射的光信号反射至光接收器。

11、并且，第五滤波片、第三滤波片及第一滤波片均位于光发射装置与光接口之间的光路上，且沿光发射装置的出光方向依次设置。第五滤波片、第三滤波片及第一滤波片均还用于允许第一激光发射器发射的第一通信协议的光信号、第二激光发射器发射的第二通信协议的光信号及第三激光发射器发射的第三通信协议的光信号合并导入光接口。

12、基于以上，为了避免杂质光信号进入第一光接收器、第二光接收器及第三光接收器，在一些实施例中，第一滤波片组还包括位于第二滤波片的反射光路上的第七滤波片，第七滤波片与第一光接收器相对设置，且用于过滤第二滤波片反射的光信号中的杂质光信号，并允许过滤后的光信号透射至第一光接收器。第二滤波片组还包括位于第四滤波片的反射光路上的第八滤波片，第八滤波片与第二光接收器相对设置，且用于过滤第四滤波片反射的光信号中的杂质光信号，并允许过滤后的光信号透射至第二光接收器。第三滤波片组还包括位于第六滤波片的反射光路上的第九滤波片，第九滤波片与第三光接收器相对设置，且用于过滤第六滤波片反射的光信号中的杂质光信号，并允许过滤后的光信号透射至第三光接收器。

13、基于上述滤波片的分布情况，对于壳体内空间较小的光器件，光器件还包括连接在壳体内壁上的三个调节架。三个调节架分别为：第一调节架、第二调节架及第三调节架。第二滤波片安装在第一调节架上。第四滤波片安装在第二调节架上。第六滤波片安装在第三调节架上。从而，该光器件也可以实现将多个滤波片的安装误差降低至±0.3°以下，保证了光器件中滤波片的分波准确性。

14、在本技术的另一些实施例中，上述第一滤波片组包括沿第一光接收器的入光方向依次设置的第一滤波片、第二滤波片及第三滤波片。第一滤波片与光接口相对设置，第一滤波片用于将光接口导入的包含三种不同通信协议的光信号反射至第二滤波片。第二滤波片用于将包含三种不同通信协议的光信号反射至第三滤波片。第三滤波片用于将第二滤波片反射的包含三种不同通信协议的光信号中的第二通信协议的光信号和第三通信协议的光信号反射，并允许包含三种不同通信协议的光信号中的第一通信协议的光信号透射至第一光接收器。第二滤波片组包括位于第三滤波片到第二光接收器的光路上的第四滤波片。第四滤波片用于将第三滤波片反射的光信号中的第三通信协议的光信号反射，并允许第二通信协议的光信号透射至第二光接收器。第三滤波片组包括位于第四滤波片到第三光接收器的光路上的第五滤波片。

15、第五滤波片用于将第四滤波片反射的第三通信协议的光信号反射至第三光接收器。

16、并且，基于此，第一滤波片位于光发射装置与光接口之间的光路上。第一滤波片还用于允许第一激光发射器发射的第一通信协议的光信号、第二激光发射器发射的第二通信协议的光信号及第三激光发射器发射的第三通信协议的光信号合并导入光接口。

17、同理，为了避免杂质光信号进入第一光接收器、第二光接收器及第三光接收器，第一滤波片组还包括位于第三滤波片的透射光路上的第六滤波片，第六滤波片与第一光接收器相对设置，且用于过滤第三滤波片透射的光信号中的杂质光信号，并将光信号透射至第一光接收器。第二滤波片组还包括位于第四滤波片的透射光路上的第七滤波片，第七滤波片与第二光接收器相对设置，且用于过滤第四滤波片透射的光信号中的杂质光信号，并将光信号透射至第二光接收器。第三滤波片组还包括位于第五滤波片的反射光路上的第八滤波片，第八滤波片与第三光接收器相对设置，且用于过滤第五滤波片反射的光信号中的杂质光信号，并将光信号透射至第三光接收器。

18、基于上述滤波片的分布情况，对于壳体内空间较小的光器件，光器件还包括连接在壳体内壁上的三个调节架。三个调节架分别为：第一调节架、第二调节架及第三调节架。第二滤波片安装在第一调节架上。第三滤波片安装在第二调节架上。第四滤波片或第五滤波片安装在第三调节架上。从而，该光器件也可以实现将多个滤波片的安装误差降低至±0.3°以下，保证了光器件中滤波片的分波准确性。

19、基于以上，在本技术的一些实施例中，第二激光发射器到光接口的光路与第三激光发射器到光接口的光路相交。上述多个滤波片还包括第十滤波片和第十一滤波片。其中，第十滤波片设置在第二激光发射器到光接口的光路与第三激光发射器到光接口的光路的相交处。第十滤波片用于将第二激光发射器发射的第二通信协议的光信号与第三激光发射器发射的第三通信协议的光信号合并导出。第一激光发射器到光接口的光路与第十滤波片的出射光路相交。第十一滤波片设置在第一激光发射器到光接口的光路与第十滤波片的出射光路相交处。并且，第十一滤波片用于将第十滤波片导出的光信号与第一激光发射器发射的第一通信协议的光信号合并导入光接口。

20、并且，在本技术的一些实施例中，光器件还包括第一准直透镜和第二准直透镜，第一准直透镜设置在光接口靠近壳体内侧的光口处。第二准直透镜设置在第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器的出射光路上。第二准直透镜用于将用于将第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器出射的光信号从汇聚光转换为平行光。第一准直透镜用于将从光接口导入的汇聚光转换为平行光，还用于将第二准直透镜出射的平行光转换为汇聚光。

21、此外，在本技术的一些实施例中，光器件还包括隔离器，隔离器设置在第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器的出射光路上。在一些示例中，隔离器的数量为一个，该隔离器设置在第一激光发射器的出射光路、第二激光发射器的出射光路和第三激光发射器的出射光路的交汇位置。例如，该隔离器位于第十一滤波片的出射光路与第二准直透镜之间。该隔离器可以同时对第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器起到防光信号串扰的作用。在另一些示例中，隔离器的数量可以为三个，三个隔离器分别设置在第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器的出射光路上。从而，三个隔离器可以分别单独对对应的激光发射器起到防光信号串扰的作用。

22、在本技术的一些实施例中，上述光发射装置中第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器均单独封装设置，且间隔分布在壳体上。

23、在本技术的一些实施例中，上述光发射装置中第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器中的任两个集成封装为一体结构，剩余一个单独封装设置。该光发射装置的体积较小，有利于光器件的小型化。

24、在本技术的一些实施例中，上述光发射装置中第一激光发射器、第二激光发射器和第三激光发射器集成封装为一体结构。该光发射装置的体积小，有利于光器件的小型化。

25、同理，在本技术的一些实施例中，上述第一光接收器、第二光接收器和第三光接收器均单独封装设置，且间隔分布在壳体上。

26、在本技术的一些实施例中，上述光接收装置中第一光接收器、第二光接收器和第三光接收器中的任两个集成封装为一体结构，剩余一个单独封装设置。该光接收装置的体积较小，有利于光器件的小型化。

27、在本技术的一些实施例中，上述光接收装置中第一光接收器、第二光接收器和第三光接收器集成封装为一体结构。该光接收装置的体积小，有利于光器件的小型化。

28、基于以上，上述第一激光发射器、第二激光发射器、第三激光发射器、第一光接收器、第二光接收器及第三光接收器不管是单独封装还是集成封装，封装形式可以采用同轴封装，也可以采用盒式封装。

29、第二方面，本技术实施例还包括一种光通讯设备，该光通讯设备可以为pon设备，如光线路终端设备、光网络单元设备、光网络设备等，也可以为光模块。该光通信设备包括电路板及上述实施例所述的光器件，该光器件电连接在电路板上。由于本技术实施例的光通讯设备中的光器件与上述实施例所述的光器件结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

30、第三方面，本技术实施例包括一种用于上述实施例的光器件的组装方法。该组装方法具体包括以下步骤：将多个滤波片安装在壳体内的预设参考位置；其中，至少一个滤波片固定安装在调节架上，调节架与壳体活动连接。将检测光输入光接口，按照光路顺序，依次通过调节架来调节滤波片的安装角度，直至检测光通过多个滤波片导出或导入光束的角度达到预设角度。将调节架与壳体固定。

31、第四方面，本技术实施例还包括另一种用于上述实施例的光器件的组装方法。该组装方法具体包括以下步骤：按照滤波片在壳体内的预设安装位置，在壳体内的贴装面上进行点胶。将滤波片的侧面贴合在贴装面上的胶层上，并以滤波片的边线或边角为安装参考，调整滤波片的安装角度直至达到预设安装角度。对滤波片的侧面与贴装面之间的胶层进行固化。

32、第五方面，本技术实施例还包括其他一种用于上述实施例的光器件的组装方法。该组装方法具体包括以下步骤：将滤波片和z-block滤波片组件活动安装在壳体内的预设参考位置。将检测光输入光接口，调节z-block滤波片组件在壳体内的安装角度，直至检测光通过滤波片、z-block滤波片组件导出光束的角度达到预设角度。将z-block滤波片组件与壳体固定连接。