CN103984065A - 一种光传输模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光传输模块，包括模块盒上盖（2）、模块盒体（4），模块盒体（4）设置有隔层，隔层两侧设置有大腔体（47）和小腔体（46），大腔体（46）内设置有PCBA组件（3）、收发模块限位装置（7）、光纤连接组件（8），小腔体(47)内设置有光无源组件（9）、小腔体（47）旁侧设置有散热片（42），收发模块限位装置（7）固定PCBA组件（3）中的收发模块，PCBA组件（3）的收发模块同光纤连接组件（8）相连接，光纤连接组件（8）的光纤穿过设置于模块盒体（4）两端的通孔（43）同光无源组件（9）相连；本模块装置体积小，散热片结构位于收发模块发热器件另一侧，有利于收发模块散热，适合批量生产工艺要求。

Description

一种光传输模块

技术领域

本发明涉及一种光传输模块，特别是涉及一种100G光传输领域有散热需求、结构紧凑的光电模块装置,本发明属于通信领域。

背景技术

随着带宽需求稳步增长，光纤通信的发展，数据业务的倍增，光网络行业持续向前发展，传统的传输技术越来越难满足传输容量及其传输速度的要求，为防止核心网络资源出现不足，高速率的WDM传输技术成为网络发展重点。电气电子工程师协会（IEEE）制定了针对城域网和接入网的40G和100G统一的规范IEEE 802.3ba。依照IEEE 802.3ba高速以太网标准，CFP-LR4的传输距离要求达到10KM。

城域网是在一个城市范围内建立的通信网络，而很多城市已经延伸到偏远的农村地区，大城市内部以及相邻城域间的传输距离大于10KM。因此，现行的依据IEEE 802.3ba高速以太网标准制定的CFP-LR4方案，无法满足当前光通信大容量长距离传输的要求。

本发明涉及的光电模块传输装置，提出了全新的集成方案，解决了结构、工艺、EMC等诸多问题，可以方便客户在板卡上集成，实现了单板100G集成，传输距离最少延长到40KM，实现了大容量长距离传输的需要。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种100G传输光模块结构方案，在有限空间里合理布局光有源PCBA组件、收发模块固定装置、光无源器件及盘纤，并且要有散热片，保证模块盒散热满足要求，适合批量生产工艺要求。

本发明所采用的技术方案是： 

一种光传输模块，包括模块盒上盖、模块盒体，模块盒体设置有隔层，隔层两侧设置有大腔体和小腔体，大腔体内设置有PCBA组件、收发模块限位装置、光纤连接组件，小腔体内设置有光无源组件、小腔体旁侧设置有散热片，收发模块限位装置固定PCBA组件中的收发模块， PCBA组件的收发模块同光纤连接组件相连接，光纤连接组件的光纤穿过设置于模块盒体两端的通孔同光无源组件相连。

所述收发模块限位装置包括限位装置上盖、限位装置底座、屏蔽挡片，限位装置上盖包括沉头孔、上盖前凸台、上盖后凸台、上盖卡槽,限位装置底座包括螺纹孔、底座前凸台、法兰槽、收发模块腔体、底座卡槽、侧耳孔；限位装置上盖和限位装置底座由沉头螺钉穿过沉头孔、螺纹孔连成一体，限位装置底座上的侧耳孔与模块盒体固定。

所述PCBA组件包括PCB板、电连接器、元器件、发射模块、接收模块，发射模块与接收模块组成收发模块，收发模块与PCB板焊接成一体。

所述PCB板与发射模块之间的PCB焊接区域设置有缺口。

所述发射模块、接收模块相邻区域对应的PCB板上设置插屏蔽挡片的卡槽。

所述小腔体腔体内设置有挡板，所述挡板设置于光无源组件光纤盘纤路径的一侧。

本发明具有以下优点：

本发明的100G光传输模块装置，由PCBA组件、收发模块限位装置、光无源组件、光纤连接组件及散热片结构组成，期中PCBA组件由10组收发模块通过柔性PCB与PCBA组件的PCB板电气连接，收发模块被限位在收发模块限位装置中。PCBA组件与光无源组件布局在光传输模块装置的两侧，本模块装置体积小，散热片结构位于收发模块发热器件另一侧，有利于收发模块散热，保证模块盒散热满足要求，适合批量生产工艺要求。

附图说明

图1为本发明光传输模块装置的结构示意图；

图2为光传输模块光无源组件侧结构示意图；

图3为模块盒体俯视图；

图4为模块盒体俯视图中A-A剖视图；

图5为光传输模块内部PCBA组件结构示意图；

图6为接收模块结构示意图；

图7为收发模块限位装置结构示意图；

图8为收发模块限位装置上盖结构示意图；

图9为光纤连接组件结构示意图

其中：

1：沉头螺钉                    2：模块盒上盖

3：PCBA组件                  4：模块盒体

5：模块盒下盖                  6：盘头螺钉

7：收发模块限位装置            8：光纤连接组件 

9：光无源组件                  31：PCB板

32：电连接器                   33：安装孔

34：元器件                     35：发射模块

36：接收模块                   37：卡槽

38：缺口                      42：散热片                     

43：通孔                      44：光纤进出口孔               

45：挡板                      46：大腔体                     

47：小腔体                    71：限位装置上盖               

72：限位装置底座              73：屏蔽挡片

81：管体                      82：尾纤

351：前管体                   352：法兰盘

353：后管体                   354：柔性PCB        

711：沉头孔                   712：上盖前凸台 

713：上盖后凸台               714：上盖卡槽

721：螺纹孔                   722：底座前凸台 

723：法兰槽                   724：收发模块腔体 

725：底座卡槽                 726：侧耳孔

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明的一种光传输模块结构是如何实现的。

如图1、图2所示，本发明的光传输模块装置,包括有模块盒上盖2、PCBA(Printed Circuit Board Assembly,贴片印刷电路板)组件3、模块盒体4、收发模块限位装置7、光纤连接组件8、光无源组件9、模块盒下盖5及若干沉头螺钉1与若干盘头螺钉6组成。模块盒上盖2与模块盒体4，模块盒下盖5与模块盒体4由若干沉头螺钉1固定于一体，模块盒体相应位置设置螺纹孔，模块盒上盖2与模块盒下盖5相应位置设置沉头孔。模块盒体上下侧分别设置有腔体空间，模块盒体4一侧设置有大腔体46，另一侧设置有小腔体47，大腔体47与小腔体46由一隔层分开。PCBA组件3、收发模块限位装置7、光纤连接组件8放置于大腔体46内，光无源组件9放置于小腔体47内。

如图2所示，光模块装置小腔体一侧设置有小腔体47，小腔体47内设置有光无源组件9、挡板45，挡板45用来限位光无源组件及形成盘纤路径，模块盒体4盒体边缘内侧设置有光纤进出口孔44，光纤进出口孔44是光模块内部与外部系统信号连接通道。散热片42设置于小腔体47旁侧。设置散热片42保证收发模块工作过程中产生的热量易于散热，满足收发模块芯片热性能要求。

如图3、图4所示，在模块盒体4两端设置通孔43，共2处，通孔43是连接模块盒体大小腔体的通道，便于光纤连接组件8中的光纤与光纤无源组件的光纤进行互连。

如图5、图6、图7所示，PCBA组件3包括PCB板31、电连接器32、元器件34、发射模块35、接收模块36。一个发射模块35与一个接收模块36构成一组收发模块，本发明的光传输模块装置包括有10组收发模块拼接而成。收发模块通过自身的柔性PCB与PCB板31 焊接而连成一体。发射模块35由前管体351、法兰盘352、后管体353及柔性PCB 354组成，接收模块36组成部分与发射模块35相同，仅外形尺寸存有差异。由于发射模块35与接收模块36轴向总尺寸不相等，在保证发射模块与接收模块的前管体351端面在同一平面情况下，PCB板31与发射模块35柔性PCB焊接处开有缺口38。PCB板上设有数个安装孔33，与模块盒体4大腔体46通过盘头螺钉6固定。PCB板31与收发模块柔性PCB焊接处附近设有限位屏蔽挡片73的卡槽37，为防止发射模块35与接收模块36间电磁信号相互干扰，在每个模块的两侧安装有屏蔽挡片73，相邻的接收模块和发射模块之间共用一个屏蔽挡片73，屏蔽挡片73被限位在卡槽37中。接收模块与收发模块共20个，相互间隔排列，为考虑收发模块结构固定需要，5个接收模块和5个发射模块与另外5个接收模块与5个发射模块中间留有螺钉孔位，鉴于此， PCB板31上设置有限位屏蔽挡片的卡槽37共22处。

如图7、图8所示，收发模块限位装置7包括限位装置上盖71、限位装置底座72、屏蔽挡片73及3处沉头螺钉1。限位装置上盖71设置有与限位装置底座72连接的沉头孔711，上盖前凸台712、上盖后凸台713若干，上盖卡槽714。限位装置底座72设置有与限位装置上盖71固定的螺纹孔721，设置有底座前凸台722、法兰槽723、收发模块腔体724、底座卡槽725、侧耳孔726。收发模块限位装置7是用来限位PCBA组件3中的收发模块，并承担将收发模块工作时产生的热量传导到模块盒体4上的散热片42，保证满足散热要求。收发模块腔体中先预装一定量的柔性散热片，便于填充收发模块装入到收发模块腔体724后产生的间隙，有利于散热。收发模块腔体724与上盖后凸台713结构根据收发模块外形尺寸设计，预留装柔性散热片的间隙。收发模块法兰盘362卡入到底座法兰槽723中，装配好限位装置上盖71，通过限位装置上盖的上盖前凸台712、上盖后凸台713与限位装置底座72的底座前凸台722、收发模块腔体724将收发模块固定好，限制其轴向和径向移动。由于收发模块的法兰盘362和前管体361尺寸基本标准化了，法兰盘362后面的尺寸不同供应商产品略有差异，此种固定方式可兼容不同供应商的收发模块产品。限位装置上盖71和限位装置底座72用沉头螺钉1连成一体，通过设置在限位装置底座上的侧耳孔726与模块盒体4固定。屏蔽挡片73被限位在限位装置上盖设置的上盖卡槽714、限位装置底座72设置的底座卡槽725及PCB板31设置的卡槽37中。

如图9所示，光纤连接组件8包括管体81和尾纤82，光纤连接组件通过管体81与收发模块的前管体361用胶粘接。尾纤82经由设置在模块盒体4两侧的通孔43从模块盒体4的大腔体46到达模块盒体4的小腔体47，与小腔体47侧的光无源组件9进行光纤连接，光无源组件9中的光纤通过设置在模块盒体4的光纤进出口孔44与本光传输模块装置外的通信系统进行交互。

本发明中，光纤连接组件用来连接模块盒体大腔体PCBA组件与另一侧小腔体光无源组件，本发明中PCBA组件与无源组件布局在光传输模块装置的两侧，散热片结构位于收发模块发热器件另一侧，有利于收发模块器件散热。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种光传输模块，其特征在于：包括模块盒上盖（2）、模块盒体（4），模块盒体（4）设置有隔层，隔层两侧设置有大腔体（47）和小腔体（46），大腔体（46）内设置有PCBA组件（3）、收发模块限位装置（7）、光纤连接组件（8），小腔体(47)内设置有光无源组件（9）、小腔体（47）旁侧设置有散热片（42），收发模块限位装置（7）固定PCBA组件（3）中的收发模块， PCBA组件（3）的收发模块同光纤连接组件（8）相连接，光纤连接组件（8）的光纤穿过设置于模块盒体（4）两端的通孔（43）同光无源组件（9）相连。

2.根据权利要求1所述的一种光传输模块，其特征在于：所述收发模块限位装置（7）包括限位装置上盖（71）、限位装置底座（72）、屏蔽挡片（73），限位装置上盖（71）包括沉头孔（711）、上盖前凸台（712）、上盖后凸台（713）、上盖卡槽（714）,限位装置底座（72）包括螺纹孔（721）、底座前凸台（722）、法兰槽（723）、收发模块腔体（724）、底座卡槽（725）、侧耳孔（726）；限位装置上盖（71）和限位装置底座（72）由沉头螺钉（1）穿过沉头孔（711）、螺纹孔（721）连成一体，限位装置底座（72）上的侧耳孔（726）与模块盒体（4）固定。

3.根据权利要求1所述的一种光传输模块，其特征在于：所述PCBA组件（3）包括PCB板（31）、电连接器（32）、元器件（34）、发射模块（35）、接收模块（36），发射模块（35）与接收模块（36）组成收发模块，收发模块与PCB板（31）焊接成一体。

4.根据权利要求3所述的一种光传输模块，其特征在于：所述PCB板（31）与发射模块（35）之间的PCB焊接区域设置有缺口（38）。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种光传输模块，其特征在于：所述发射模块（35）、接收模块（36）相邻区域对应的PCB板（31）上设置插屏蔽挡片（73）的卡槽（37）。

6.根据权利要求5所述的一种光传输模块，其特征在于：所述小腔体（47）腔体内设置有挡板（45），所述挡板（45）设置于光无源组件（9）光纤盘纤路径的一侧。