CN102033273A - 一种光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种光模块，包括：MT-Ferrule，以及光电转换单元，所述MT-Ferrule，用于连接光模块外部的多路光通道与所述光电转换单元的多路光通道，实现二者之间多路单模光信号的耦合及传输；光电转换单元，用于将从MT-Ferrule输入的多路单模光信号转换为多路电信号并输出，在输入的多路电信号的驱动下，产生多路单模光信号并输出到所述MT-Ferrule。

Description

一种光模块
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光传输系统中的光模块。
背景技术
目前存在的光模块如SFP(Small Form-facotr Pluggable，小型可插拔)模块，每个模块有一路光通路，对于系统类产品，按照极限能力来布局，单槽位具有1.0寸的宽度，拉手条具有9U的高度，最多可以设置24个光口，也就是可以设置24个光模块，光通道的布局密度较低。
在实现本发明的过程中，发明人发现由于光网络系统的容量不断增大，光口密度需要进一步提高。
发明内容
本发明实施例提供一种光模块，能够实现多个光通道的高密布局。
为了解决上述技术问题，本发明实施例的技术方案如下：
一种光模块，包括：包括：MT-Ferrule，以及光电转换单元，
所述MT-Ferrule，用于连接光模块外部的多路光通道与所述光电转换单元的多路光通道，实现二者之间多路单模光信号的耦合及传输；
光电转换单元，用于将从MT-Ferrule输入的多路单模光信号转换为多路电信号并输出，在输入的多路电信号的驱动下，产生多路单模光信号并输出到所述MT-Ferrule。
本实施例通过在本发明的实施例中，通过将MT-Ferrule以及光电转换单元组合在一起，实现了多路单模光信号的并行传输，提高了光通道布局的密度。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术描述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。
图1是本发明光模块的一种实施例的结构示意图；
图2是本发明光模块的另一种实施例的结构示意图；
图3是本发明光模块的实施例中插座及MT-Ferrule的结构示意图；
图4是本发明光模块的实施例中插座及MT-Ferrule的结构示意图；
图5是本发明光模块的实施例中插座，MT-Ferrule及固定件的结构示意图；
图6是本发明光模块的实施例中插座，MT-Ferrule及固定件的结构示意图；
图7是本发明光模块的实施例中MT-Ferrule与光电转换单元的连接示意图；
图8是本发明光模块的实施例中MT-Ferrule与光电转换单元的连接另一种形式的示意图；
图9是本发明光模块的实施例中，MT-Ferrule、光电转换单元、电处理单元之间，以及与外部系统板间的一种互连方式的示意图；
图10是本发明光模块的实施例中，MT-Ferrule、光电转换单元、电处理单元之间，以及与外部系统板间的另一种互连方式的示意图；
图11是本发明光模块的实施例中，外壳的示意图；
图12是本发明光模块的实施例中，光电转换单元的光处理通道的示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的实施例提出一种光模块，包括：MT-Ferrule(Mechanically Transferable-Ferrule机械可转接插芯)，以及光电转换单元，
所述MT-Ferrule，用于连接光模块外部的多路(大于或等于2路)光通道与所述光电转换单元的多路(大于或等于2路)光通道，实现二者之间多路单模光信号的耦合及传输；
光电转换单元，用于将从MT-Ferrule输入的多路单模光信号转换为多路电信号并输出，或在输入的多路电信号的驱动下，产生多路单模光信号并输出到所述MT-Ferrule，或既将从MT-Ferrule输入的多路单模光信号转换为多路电信号并输出，又在输入的多路电信号的驱动下，产生多路单模光信号并输出到所述MT-Ferrule。
在本发明的实施例中，通过将MT-Ferrule以及光电转换单元组合在一起，实现了多路单模光信号的并行传输，提高了光通道布局的密度，进一步地，可以实现长距(20Km及以上)等场景的光传送，而且由于同时传输多路单模光信号，与采用多个只能传输一路光信号的器件相比，提高了集成度，减少了器件的数量和组装的次数，减少了成本。
其中，所述的多路光通道可以为光纤带或多个光波导。所述光电转换单元中的光通道可以为单纤单向的形式，也可以是单纤双向的形式。
在本发明的另一实施例中，所述光电转换单元，进一步用于接收从MT-Ferrule输入的多路单模光信号并将所述多路单模光信号通过PD(Photo Detector，光接收器)转换为电信号，经TiA(Transimpedance amplifier转阻放大器，)进行放大，并传输到电处理单元；或者在电处理单元产生的多路电信号的驱动下，通过LD(Laser Diode，激光器)产生多路单模光信号并传输到所述MT-Ferrule；或者既接收从MT-Ferrule输入的多路单模光信号并将所述多路单模光信号通过PD(Photo Detector，光接收器)转换为电信号，经TiA(Transimpedance amplifier转阻放大器，)进行放大，并传输到电处理单元，又在电处理单元产生的多路电信号的驱动下，通过LD产生多路单模光信号并传输到所述MT-Ferrule。
如图2所示，在另一实施例中，所述光模块可以进一步包括电处理单元，
所述电处理单元，用于将光模块外部输入的多路电信号转换为驱动光电转换单元产生多路单模光信号的多路电信号；或将所述光电转换单元输出的多路电信号进行放大，并传输到光模块外部的电路；或者既将光模块外部输入的多路电信号转换为驱动光电转换单元产生多路单模光信号的多路电信号，又将所述光电转换单元输出的多路电信号进行放大，并传输到光模块外部电路。
在另一实施例中，所述电处理单元还进一步用于，对上述进行转换及放大处理的多路电信号进行时序、逻辑管理。
作为本发明的另一实施例，所述电处理单元可以具体用于将来自光模块外输入的多路电信号转换为驱动光电转换单元的LD(Laser Diode，激光器)产生多路单模光信号的多路电信号；或将所述光电转换单元通过PD(Photo Detector，光接收器)转换并经放大的多路电信号进行后放大，并传输到光模块外部电路；或者完成上述两种处理。并对上述进行转换及放大处理的多路电信号进行时序、逻辑管理。
如图3所示，在另一实施例中，所述光模块还进一步包括插座6，所述插座凹设有容纳部61，所述容纳部61的内壁与所述MT-Ferrule5的外部轮廓相适应，所述MT-Ferrule5容置在所述容纳部61内，所述容纳部61用于固定所述MT-Ferrule5，使得与插座配合的多路光连接器(如MPO(Multi-fiber Push-On，插入式多路光纤连接器)或MTP(Multifiber Termination Push-on，插入式多端口光纤连接器)光连接器)能够与所述MT-Ferrule进行连接，实现信号传送；
或者，如图4所示，另外一种设计形式：所述MT-Ferrule设置有连接部51，所述MT-Ferrule5的连接部51卡持或通过媒介(例如：螺钉，胶水等)固定在所述插座上6，所述插座6通过所述连接部51将所述MT-Ferrule5进行固定，使得与插座6配合的多路光连接器(如MPO或MTP光连接器)能够与所述MT-Ferrule5进行连接，实现信号传送。
或者，如图5所示，另外一种设计形式：所述光模块还进一步包括插座(Receptacle)6，以及固定件7，所述固定件7凹设有收容部71，所述MT-Ferrule5容置在所述收容部71内，所述MT-Ferrule5的外形与所述收容部71的内壁形状相适应，使得所述MT-Ferrule能够恰好卡持或通过媒介(例如：螺钉，胶水等)固定在所述收容部内。所述固定件7还设置有接合部72，所述接合部72用于与所述插座6进行连接，并固定，使得与插座配合的多路光连接器(如MPO或MTP光连接器)能够与所述MT-Ferrule5进行连接，实现信号传送。
如图5所示，所述固定件7可以设置为上下两个分体式部分，在至少一个所述分体式部分的内部设置有腔体，所述两个分体式部分合在一起后，所述腔体形成所述收容部71。MT-Ferrule5容置在所述收容部71内后，可以通过所述上下两个分体式部分将所述MT-Ferrule进行夹持固定。
另外，如图6所示，所述固定件7设置为上下两个分体式部分，并且所述两个分体式部分中的一个与所述插座6一体成型。不难理解，所述固定件7与所述MT-Ferrule5也可以一体成型。
在本发明的实施例中，MT-Ferrule与光电转换单元的连接形式有以下几种：
如图7所示，MT-Ferrule5的多路光通道54中的每一路与光电转换单元4的多路光通路41(可以是多个光波导或光纤带)中的每一路分别耦合。所述MT-Ferrule5的多路光通道54的尾端可以做成Fiber Array(光纤阵列)形式，所述Fiber Array与光电转换单元4的多路光通路41耦合。
或者，如图8所示，所述MT-Ferrule5的多路光通道54的尾端可以为多路裸纤，并将所述多路裸纤放入光电转换单元4的限位槽(如：V型槽或U型槽)内，并与所述光电转换单元4的光通路41进行耦合。
在本发明的实施例中，MT-Ferrule、光电转换单元、电处理单元之间，以及与外部系统板间的互连方式有以下几种：
如图9所示的结构示意图，第一种：
所述光模块包括所述MT-Ferrule5、所述光电转换单元4、以及所述电处理单元3，所述电处理单元3与所述外部系统单板独立设置，所述MT-Ferrule5与所述光电转换单元4光连接，所述光电转换单元4与所述电处理单元3电互连。所述光模块通过金手指或连接器等方式与外部系统单板电互连。
如图10所示的结构示意图，第二种：
所述光模块包括所述MT-Ferrule5以及所述光电转换单元4，所述电处理单元集成在外部系统单板2上，所述MT-Ferrule5与所述光电转换单元4光连接，所述光电转换单元4与外部系统单板2通过金手指或连接器等方式电互连。
如图11所示，在本发明的实施例中，除MT-Ferrule和光电转换单元之外，所述光模块还进一步包括外壳9，所述外壳9罩设在所述MT-Ferrule5，以及光电转换单元4外部，或者，所述外壳罩设在所述MT-Ferrule5，光电转换单元4，以及电处理单元3的外部，用于实现散热、物理保护、以及电磁屏蔽。
在本发明的实施例中，所述光电转换单元将多个光处理通道进行集成，所述多个光处理通道可以并排布局设置(参见图12)。
如图12所示，在单个光处理通道中，输入光信号经过的光通道(图中标示为“PLC波导光通道”)，以及，滤波器2与激光器相连通的光通道基本位于同一平面。输入光信号通过光通道(图中标示为“PLC波导光通道”)进入，透过滤波器2(PLC内集成或独立的)，由PD接收；LD发出的光信号进入光通道(图中标示为“PLC波导光通道”)，通过滤波器2(PLC内集成或独立的)反射进入到与输入光信号相同的光通道，完成光信号的输出。
所述光电转换单元包括的多个光处理通道的LD芯片组成多个LD芯片，所述多个LD芯片可以为多个分立的LD芯片，也可以为LD芯片阵列，也可以是PIC(Photonic Integrated Circuit，光子集成)，还可以是OEIC(0ptic Electric Integrated Circuit，光电集成)的方式实现。
所述光电转换单元包括的多个光处理通道的PD芯片组成多个PD芯片，所述多个PD芯片可以为多个分立的PD芯片，也可以为PD芯片阵列，也可以是PIC(Photonic Integrated Circuit，光子集成)，还可以是OEIC(Optic Electric Integrated Circuit，光电集成)的方式实现。
所述光电转换单元包括的多个光处理通道的光通道可以为自由空间，也可以是PLC(Plannar Lightwave Circuit，平面光波导)方式实现。
不难理解，所述光电转换单元可以为单模并行光发射组件，或者，单模并行光接收组件，或者单模单纤双向并行光收发一体组件。
所述单模并行光发射组件可以包括多个LD芯片，或者LD芯片阵列，或者PIC，或者OEIC，并且通过自由空间或PLC等方式输出多路并行光信号的光组件，例如：基于PLC的多路光组件，或者基于PIC或OEIC的多路光组件。
所述单模并行光接收组件可以包括多个PD芯片，或者PD芯片阵列，或者PIC，或者OEIC，并且通过自由空间或PLC波导等方式接收多路并行光信号的光组件，例如：基于PLC的多路光组件，或者基于PIC或OEIC的多路光组件。
所述单模并行光收发一体组件可以包括多个LD芯片或LD芯片阵列或PIC或OEIC，以及，多个PD芯片或PD芯片阵列或PIC或OEIC，并且通过自由空间或PLC波导等方式发射及接收多路并行光信号的光组件，例如：基于PLC的多路光组件，或者基于PIC或OEIC的多路光组件。
本发明还提供一种通信设备的实施例，所述通信设备包括上述实施例中所述的光模块，所述通信设备可以为：P2P(POINT TO POINT，点对点)、或PON(PASSIVE OPTICAL NETWORK，无源光网络)光接入设备、或波分光电转换设备、或路由器等。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种光模块，其特征在于，包括：MT-Ferrule，以及光电转换单元，
所述MT-Ferrule，用于连接光模块外部的多路光通道与所述光电转换单元的多路光通道；
光电转换单元，用于将从MT-Ferrule输入的多路单模光信号转换为多路电信号并输出，或在输入的多路电信号的驱动下，产生多路单模光信号并输出到所述MT-Ferrule，或既将从MT-Ferrule输入的多路单模光信号转换为多路电信号并输出，又在输入的多路电信号的驱动下，产生多路单模光信号并输出到所述MT-Ferrule。
2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块还进一步包括插座，所述插座凹设有容纳部，所述容纳部的内壁与所述MT-Ferrule的形状相适应，所述MT-Ferrule容置在所述容纳部内，所述容纳部用于固定所述MT-Ferrule，使得与插座配合的多路光连接器能够与所述MT-Ferrule进行连接。
3.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块还进一步包括插座，所述MT-Ferrule设置有连接部，所述MT-Ferrule的连接部卡持或通过媒介固定在所述插座上，所述插座通过所述连接部将所述MT-Ferrule进行固定，使得与插座配合的多路光连接器能够与所述MT-Ferrule进行连接。
4.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块还进一步包括插座，以及固定件，所述固定件凹设有收容部，所述MT-Ferrule容置在所述收容部内，所述MT-Ferrule的外形与所述收容部的内壁形状相适应，使得所述MT-Ferrule能够卡持或通过媒介固定在所述收容部内，所述固定件还设置有接合部，所述接合部用于与所述插座进行连接，并固定，使得与插座配合的多路光连接器能够与所述MT-Ferrule进行连接。
5.如权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述固定件可以设置为上下两个分体式部分，在至少一个所述分体式部分的内部设置有腔体，所述两个分体式部分合在一起后，所述腔体形成所述收容部，MT-Ferrule容置在所述收容部内后，通过所述上下两个分体式部分将所述MT-Ferrule进行夹持固定。
6.如权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述固定件设置为上下两个分体式部分，并且所述两个分体式部分中的一个与所述插座一体成型。
7.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MT-Ferrule的多路光通道的尾端为光纤阵列形式，所述光纤阵列与光电转换单元的多路光通路耦合。
8.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MT-Ferrule的多路光通道的尾端为多路裸纤，所述多路裸纤位于光电转换单元的限位槽内，并与所述光电转换单元的光通路进行耦合。
9.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块进一步包括电处理单元，
所述电处理单元，用于将光模块外部输入的多路电信号转换为驱动光电转换单元产生多路单模光信号的多路电信号；或将所述光电转换单元输出的多路电信号进行放大，并传输到光模块外部的电路；或者既将光模块外部输入的多路电信号转换为驱动光电转换单元产生多路单模光信号的多路电信号，又将所述光电转换单元输出的多路电信号进行放大，并传输到光模块外部电路。
10.如权利要求9所述的光模块，其特征在于，所述电处理单元与所述外部系统单板独立设置，或者，所述电处理单元集成在外部系统单板上。
11.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光电转换单元将多个光处理通道进行集成，所述多个光处理通道并排布局设置。
12.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的光模块。
13.如权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备为P2P、或PON光接入设备、或波分光电转换设备、或路由器。
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