光时域反射装置及其应用的光学组件的制作方法

1.本实用新型有关于一种光时域反射装置及其应用的光学组件，进一步而言，特别是指一种当光信号传至光收发次模块时，可将光信号反射回原路径的光时域反射装置及其应用的光学组件。


背景技术：

2.随着网际网络的蓬勃发展，现代对信息传输的需求日益增加，为了面对高度信息化社会的来临，需要进行通信基础建设以传送各种信息，如声音、文字、数据、影像等。以往使用的铜电缆网络无法提供当今如此庞大的信息需求，取而代之地产生了利用光来传输信息的光通信网路。而在光通信网路中，通常利用光纤当作光传输的媒介。
3.光纤具有低损失性及宽带性两大优点，适合在远距离的各个地点之间进行信息传输，然而，在传输的过程中，难免会发生线路断线或传输不良的情形，因此，如何有效地监控线路的通畅成为光学传输领域需考量的重要课题。
4.光时域反射仪(opticaltimedomainreflectometer,otdr)是一种用于对光通信网路进行特征分析、故障检测和维护的光纤仪器。其通过在光纤中传输光脉冲并对反射回至仪器的光信号进行分析。换言之，光时域反射仪可做为一种光纤线路监控装置，当无接收到反射的光信号反馈时，可判断光纤网络线路正常，而当接收到反馈信号时，更能够利用反射或散射回起始点的光信号来获取线路信息来得知光线路中发生状况的确切位置，以进一步及时地做维修。
5.光时域反射的检测及运用需要光时域反射检测仪及光时域反射器的配合。在一现有技术中，光时域反射器为一被动元件，此被动元件通常安装在光收发次模块的外部。举例而言，光收发次模块包含双向光收发次模块(bi-directionalopticalsubassembly,bosa)、tri-directionalopticalsubassembly(tri-diosa)等。此被动元件的内部设有布拉格光纤光栅(fiberbragggratings,fbg)，做为特定波长下的反射镜，以将特定波长反射回原路径，再传至光时域反射检测仪，而其余的波长可以通过该光栅，继续在光纤传输。
6.随着全球人口的增加及科技的发展，光学传输领域的设备及工具均以缩小整体体积及追求便利性为目标。然而，在上述现有技术当中，将被动元件架设于光收发次模块的外部，势必会占据一些空间，不利于其他外部元件的设置，在面临使用空间日渐狭窄的情况下，实不符现代光学系统中的小型化的需求。此外，被动元件的本身价格及安装成本昂贵，也为现有技术的主要缺点。
7.有鉴于上述可知，现有技术存在许多瓶颈，本实用新型为克服上述缺点，提出一种富实用性的光时域反射装置及其应用的光学组件。


技术实现要素：

8.本实用新型的一目的在于提供一种光时域反射装置，通过反射面曲率半径不同的
设计，当光信号传递至反射面时，曲率半径较小的反射面会将需要的光波长完整的反射回原路径，经此设计的光时域反射装置，使反射回光纤及光时域反射器的光强度能够维持在有效的范围。
9.本实用新型的一目的在于提供一种光时域反射装置及其应用的光学组件，通过直接将光时域反射装置设置在光传输次模块内，取代现有需额外架设被动元件等的方式，在安装本实用新型的光时域反射装置时，无需再耗费光传输次模块外部的额外空间来设置被动元件，使得整体占据空间大幅缩小。
10.基于上述的目的，本实用新型提供一种光时域反射装置，其适用以反射一光路径上的至少部分的复数光信号，该光时域反射装置包含一承载座及一反射滤波片。该承载座具有一第一端及一第二端，并包含有一限位部及一固定部，该限位部位于该第一端及该第二端之间，该固定部位于该第一端。该反射滤波片设置于该固定部，并连接该第一端，该反射滤波片包含一第一反射面及一第二反射面，该第一反射面及该第二反射面分别位于该反射滤波片的相对两侧，该第一反射面及该第二反射面分别具有一第一曲率半径及一第二曲率半径，且该第一曲率半径不大于该第二曲率半径。其中，该光路径上的部分的该些光信号通过该反射滤波片的反射而返回至该光路径。
11.在本实用新型的一实施例中，该反射滤波片设置于该光路径上。
12.在本实用新型的一实施例中，该反射滤波片与该限位部的直线距离不小于3毫米。
13.在本实用新型的一实施例中，该第一反射面朝向该第一端设置。
14.在本实用新型的一实施例中，该第一反射面的该第一曲率半径不小于1 毫米。
15.在本实用新型的一实施例中，该第一反射面的该第一曲率半径为无限大。
16.在本实用新型的一实施例中，该第二反射面的该第二曲率半径为无限大。
17.在本实用新型的一实施例中，该反射滤波片具有一厚度，该厚度为该光路径上的该第一反射面与该第二反射面之间的直线距离，且该厚度不大于 0.7毫米。
18.在本实用新型的一实施例中，该第一反射面使该光路径上的一第一特定波长范围的该些光信号反射，并使一第二特定波长范围的该些光信号通过。
19.在本实用新型的一实施例中，该第一特定波长范围介于1640纳米至 1660纳米之间，而该第二特定波长范围介于1260纳米至1590纳米之间。
20.在本实用新型的一实施例中，该限位部位于该承载座的一内管壁上。
21.基于上述的目的，本实用新型又提供一种应用光时域反射装置的光学组件，该光学组件包含一光时域反射装置、一光导引模块及一光收发次模块。该光时域反射装置包含一承载座及一反射滤波片。该承载座具有一第一端及一第二端，并包含有一限位部及一固定部，该限位部位于该第一端及该第二端之间，该固定部位于该第一端。该反射滤波片设置于该固定部，并连接该第一端，该反射滤波片包含一第一反射面及一第二反射面，该第一反射面及该第二反射面分别位于该反射滤波片的相对两侧，该第一反射面及该第二反射面分别具有一第一曲率半径及一第二曲率半径，且该第一曲率半径不大于该第二曲率半径。其中，该光路径上的部分的该些光信号通过该反射滤波片的反射而返回至该光路径。该光导引模块连接该光时域反射装置，并通过该第二端设置于该承载座内。该光收发次模块连接该光导引模块，且该光时域反射装置位于该光收发次模块内。其中，当复数的光信号自该光导引模块发出时，部分的该些光信号进入该光时域反射装置并通过该反射滤波片以反射回
该光导引模块。
22.在本实用新型的一实施例中，该光导引模块包含一套圈固定管、一套圈及一光纤，该套圈位于该套圈固定管内，该光纤位于该套圈内。
23.在本实用新型的一实施例中，该套圈固定管抵靠于该光时域反射装置的该第二端。
24.在本实用新型的一实施例中，该套圈抵靠该光时域反射装置的该限位部。
25.在本实用新型的一实施例中，该光纤与该反射滤波片的直线距离不大于 3毫米。
26.在本实用新型的一实施例中，该光收发次模块为双向光收发次模块 (bi-direction optical sub-assembly,bosa)及三向光收发次模块 (tri-directional optical subassembly,tri-di osa)的至少其中之一。
27.在本实用新型的一实施例中，该反射滤波片设置于一光路径上，当该些光信号自该光导引模块发出后，沿着该光路径行进。
28.在本实用新型的一实施例中，其中该第一反射面使该光路径上的一第一特定波长范围的该些光信号反射，并使一第二特定波长范围的该些光信号通过。
29.在本实用新型的一实施例中，其中该第一特定波长范围介于1640纳米至1660纳米之间，而该第二特定波长范围介于1260纳米至1590纳米之间。
30.综合上述，在本实用新型所提出的光时域反射装置其应用的光学组件，将光时域反射装置设置在光收发次模块内，以减少整体占用的空间。而光时域反射装置内设有反射滤波片，通过反射滤波片以将部分的光信号反射回光纤，而反射滤波片分为第一反射面及第二反射面，其两者分别具有第一曲率半径及第二曲率半径，通过第一曲率半径不大于第二曲率半径的设计，使光路径上的光信号得以再聚焦而返回光纤。通过不同曲率半径的设置，使得需要的光信号能够较完整的返回至光纤，减少光信号自光纤发射后造成的强度损耗。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.本实用新型的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
33.图1是本实用新型光时域反射装置的一实施例的一结构示意图；
34.图2a是本实用新型光时域反射装置的一实施例的一侧视结构示意图；
35.图2b是本实用新型光时域反射装置的图2a中的一剖面结构示意图；
36.图3是本实用新型光学组件中含有光时域反射装置及光导引模块的一实施例的一结构示意图；
37.图4是本实用新型光学组件的一实施例的一结构示意图；及
38.图5是本实用新型光学组件的一实施例的一结构示意图。
39.符号说明：
40.1-光时域反射装置，100-承载座，101-第一端，102-第二端，103-内管壁， 110-固
定部，120-限位部，200-反射滤波片，201-第一反射面，202-第二反射面，3-光导引模块，301-套圈固定管，302-套圈，303-光纤，5-光收发次模块， d-厚度。
具体实施方式
41.关于本实用新型的优点与精神可以通过以下详述及附图得到进一步的了解。本实用新型实施例的构造及使用详细说明如下。必须了解的是本实用新型提供了许多可应用的创新概念，在特定的背景技术之下可以做广泛的实施。此特定的实施例仅以特定的方式表示，以制造及使用本实用新型，但并非限制本实用新型的范围。
42.本实用新型的光时域反射装置适用以反射一光路径上的至少部分的复数光信号，详细而言，光时域反射装置的一端连接于光纤，当光信号自光纤传入至光时域反射装置后，会通过光时域反射装置内的反射镜以将部分的光信号再次传出至光纤中。首先说明本实用新型的光时域反射装置的结构，并请同时搭配参阅图1、图2a及图2b。图1是本实用新型光时域反射装置的一实施例的一结构示意图。图2a是本实用新型光时域反射装置的一实施例的一侧视结构示意图。图2b是本实用新型光时域反射装置的图2a中的一剖面结构示意图。光时域反射装置1包含承载座100及反射滤波片200。承载座100具有第一端101及第二端102，并包含有限位部120及固定部110，限位部120位于第一端101及第二端102之间，固定部110位于第一端101。反射滤波片200设置于固定部110，并连接第一端101，反射滤波片200包含第一反射面201及第二反射面202，第一反射面201及第二反射面202分别位于反射滤波片200的相对两侧，第一反射面201及第二反射面202分别具有第一曲率半径及第二曲率半径，且第一曲率半径不大于第二曲率半径。其中，反射滤波片200位于一光路径上，而该光路径上的部分的光信号通过反射滤波片200的反射而返回至该光路径。换句话说，光时域反射装置1使一光路径通过，而反射滤波片200则位于该光路径上，当光信号传递至反射滤波片时，通过第一反射面201及第二反射面202的筛选，使得部分的光信号经第一反射面201的反射而返回至该光路径，剩余的光信号则通过第一反射面201进而传递至第二反射面202。
43.在本实施例中，反射滤波片200的第一反射面201朝向第一端101设置，限位部120位于该承载座100的内管壁103上。整体而言，反射滤波片200 的第二反射面202、反射滤波片200的第一反射面201，固定部110、限位部 120沿着承载座100的轴心方向以依序的排列。
44.接着说明本实用新型的光时域反射装置所应用的光学组件的结构，请同时参考图3、图4及图5，并继续参考图2a及图2b。图3是本实用新型光学组件中含有光时域反射装置及光导引模块的一实施例的一结构示意图。图 4是本实用新型光学组件的一实施例的一结构示意图。图5是本实用新型光学组件的一实施例的一结构示意图。光学组件包含光时域反射装置1、光导引模块3及光收发次模块5。光导引模块3连接光时域反射装置1，并通过第二端102设置于承载座100内。光收发次模块5连接光导引模块3，且光时域反射装置1位于光收发次模块5内。其中，光信号会自光导引模块3中发出，当光信号发出时，部分的光信号进入光时域反射装置1并通过反射滤波片200以将光信号反射回光导引模块3。
45.其中，光导引模块3包含套圈固定管301、套圈302及光纤303，套圈 302位于套圈固定管301内，光纤303位于套圈302内。套圈固定管301抵靠于光时域反射装置1的第二端102。套圈302抵靠光时域反射装置1的限位部120。
46.在本实用新型中，反射滤波片200与光纤303之间的位置设置为影响光信号返回强
度的关键之一，当反射滤波片200与光纤303之间的距离越小时，反射滤波片200所能反射的光信号会增加。据此，在设计本实用新型的光学组件时，设定反射滤波片200与光纤303的直线距离介于0至3毫米之间，也就是说，光纤303与反射滤波片200的直线距离不大于3毫米，上述的光纤303与反射滤波片200的直线距离计算光纤303所在的平面至反射滤波片 200的第一反射面201的中心点的直线距离。然而，反射滤波片200与承载座100的限位部120的距离为影响第一反射面201与光纤303之间距离的因素之一，为了使得反射滤波片200与光纤303的距离能够落在调控范围内，反射滤波片200与承载座100的限位部120的直线距离不小于3毫米。
47.除此之外，反射滤波片200的曲率半径为影响光信号返回强度的又一关键。由于反射滤波片200具有使光信号通过以及反射的特征，若要增强反射回光纤303的光强度，适当地调整反射滤波片200的第一反射面201的第一曲率半径，使第一反射面201成为面向光纤303的一凹面，能使光信号在接触第一反射面201时，由于凹面结构的特性，使得光信号能够再聚焦以返回至光纤303。因此，在本实用新型中，第一反射面201的第一曲率半径设计为不小于1毫米，当然，除了通过凹面结构的设计，通过在第一反射面201 上的镀膜也有助于光信号的反射，当镀膜的成效能够达到预期中反射的效果时，在本实用新型中第一反射面201的第一曲率半径更可设定为无限大，当然的，第二反射面202的第二曲率半径也可设定为无限大。其中，反射滤波片200具有一厚度d，该厚度d为光路径上的第一反射面201与该第二反射面202之间的最长直线距离，且厚度不大于0.7毫米。然，上述的厚度仅为较佳示例，本实用新型并不局限反射片的实际厚度，反射滤波片的厚度可随着需求而对应调整。
48.承上所述，由于反射面上的镀膜及凹面结构的设计，当光纤303发射出光信号时，第一反射面201能使光路径上的第一特定波长范围的光信号反射回光纤303，并使第二特定波长范围的光信号通过。其中第一特定波长范围介于1640纳米至1660纳米之间，而第二特定波长范围介于1260纳米至1590 纳米之间。
49.通过光时域反射装置1完全设置在光收发次模块5内部的设计，可减少整体所占用的空间。而本实用新型所述的光时域反射装置1可设置在如图4 所示的双向光收发次模块(bi-direction optical sub-assembly,bosa)或如图 5三向光收发次模块(tri-directional optical subassembly,tri-di osa)内，然，本实施例仅为示例，本实用新型并不限制光收发次模块的种类，只要光时域反射装置能设置于其内部，达到减少整体使用空间的效果即可。
50.接着，简单举例说明本实用新型的光学组件的组装流程。首先，将反射滤波片放置于承载座的第一端上，并且被限制在固定部的位置上，同时用胶作涂敷及烘烤固化。接着，将反射滤波片与承载座结合好的物件套入光纤的套圈固定管中，而在套入的过程中，事先设定反射滤波片与光纤之间距离，利用限位部以控制套圈接触承载座的位置，由此以控制反射滤波片与光纤所设定的距离，距离设置完毕后即可固定，而固定的方式可举例如点胶烘烤固化的方式，也可以利用套圈固定管与承载座内孔之间的紧配合以慢慢地将承载座压入套圈固定管，直到反射光强度达到规格值时再停止铆压。最后，即可将上述的光时域反射装置及光导引模块的配合件与光收发次模块结合，以完成组装作业。然而，上述组装过程仅为示例，本实用新型并不局限光学组件的组装过程，只要能将光时域反射装置、光导引模块及光收发次模块达到结合的效果均在本实用新型所述的范围内。
51.综上所述，本实用新型提供一种光时域反射装置及其应用的光学组件，光学组件包含光时域反射装置、光导引模块及光收发次模块，光时域反射装置包含反射滤波片，且反射滤波片设置于一光路径上，当该些光信号自该光导引模块发出后，沿着该光路径行进，通过反射滤波片的第一反射面的设置，部分的光信号会被第一反射面而反射，进而返回至光导引模块中，而剩余的光信号则会通过第二反射面，进入光收发次模块。如此一来，返回至光导引模块的光信号便可进一步的传回至光时域反射检测仪，以判断反馈信号，确保光纤线路是否处于正常状态。
52.由上述可知，本实用新型的光时域反射装置及其应用的光学组件具有以下优点：
53.一、通过调整第一反射面的曲率半径，使第一反射面成为朝向光纤的凹面，进而使得特定波长的光信号能够聚焦返回光纤，以增强返回至光纤的光信号强度。
54.二、由于本实用新型的光时域反射装置是直接设置于光传输次模块的内部，并不会占用光传输次模块的外部空间，大幅减少整体占据的空间。
55.三、本实用新型无需另外再安装含有光纤光栅的被动元件等，除了降低安装时可能产生公差的问题，更节省了安装光时域反射装置所需耗费的时间。
56.本实用新型所公开的技术内容并不限于上述的实施例，凡是与本实用新型所公开的概念及原则相同的，皆落入本实用新型的申请专利范围。需注意的是，本实用新型所述的元件的方向，例如“上”、“下”、“上方”、“下方”、“水平”、“垂直”、“左”、“右”等并不表示绝对的位置及/或方向。元件的定义，例如“第一”和“第二”并不是限定的文字，而是区别性的用语。而本实用新型所用的“包括”或“包含”涵盖“包括”和“具有”的概念，并表示元件、操作步骤及/或组或上述的组合，并不代表排除或增加的意思。又，除非有特别说明，否则操作的步骤顺序并不代表绝对顺序。更，除非有特别说明，否则以单数形式提及元件时(例如使用冠词“一”或“一个”)并不代表“一个且只有一个”而是“一个或多个”。本实用新型所使用的“及/或”是指“及”或“或”，以及“及”和“或”。本实用新型所使用的范围相关用语包含全部及/或范围限定，例如“至少”、“大于”、“小于”、“不超过”等，是指范围的上限或下限。
57.以上所述，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，凡是依本实用新型申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本实用新型专利涵盖的范围内。