CN104185356A - 光模块散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种光模块散热系统，涉及通信配件技术，以提高光模块的散热效率。本发明实施例中，所述光模块散热系统包括安装有至少一个光模块的电路板，且光模块包括外壳及设在外壳内部的激光器，所述电路板上固定设有第一散热装置；所述光模块外壳上位于所述激光器上方的区域开设有散热窗；所述第一散热装置对所述散热窗进行散热。本发明主要应用于通信领域中。

Description

光模块散热系统
技术领域
本发明涉及通信配件技术，尤其涉及一种光模块散热系统。
背景技术
光模块是一种将光信号转换成电信号和/或将电信号转换成光信号的一种集成模块，其通常安装应用在印制电路板上，在通信领域的光纤通讯过程中起着重要的作用。
光模块包括光电子器件、功能电路及光接口，其中，光电子器件及功能电路配合使用来完成光、电信号之间的转换工作；光接口通常固定在印制电路板的拉手条端面上，用于连接光纤。但是，在光模块工作的过程中，其会产生大量的热量，且其用于产生或接收光信号的激光器对温度要求相对严格，所以为了保证光通讯的正常进行，则需要将光模块产生的热量及时散发出去。其中，光模块中的激光器，是光模块中最主要的功耗器件，尤其是用于产生光信号的激光器，即光信号发射激光器，其产生的热量最大。
现有技术中，采用多个光模块共面设置的方式并通过散热器来散热。当多个光模块在印制电路板上共面设置时，由于光模块产生的热量会从上端传至下端，造成热级联的现象，易导致下端的光模块工作环境温度过高而受到严重损坏，现有技术中采用的方式为使用散热器覆盖住所有光模块，通过散热器使各光模块的温度均匀相等，减小热级联的现象，从而达到光模块散热的效果。然而该方式中仍然存在热级联的现象，光模块的散热效果不佳，易使光模块受到损坏。
发明内容
本发明的实施例提供一种光模块散热系统，以提高光模块的散热效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种光模块散热系统，包括安装有至少一个光模块的电路板，且光模块包括外壳及设在外壳内部的激光器，其特征在于，所述电路板上固定设有第一散热装置；所述光模块外壳上位于所述激光器上方的区域开设有散热窗；所述第一散热装置对所述散热窗进行散热。
本发明实施例提供的散热结构的结构有多种，其中一种为：所述散热窗为交叉结构的散热齿，所述散热齿包括多个横向间隔设置的第一齿条及多个纵向间隔设置的第二齿条；所述第二齿条位于所述第一齿条的表面，且所述第二齿条与所述第一齿条交叉设置。
优选地，多个所述第一齿条之间相互平行设置；多个所述第二齿条之间相互平行设置。
本发明实施例提供的散热装置的结构有多种，其中一种为：所述第一散热装置为压电薄膜风扇，所述压电薄膜风扇包括中空本体、鼓膜及压电片，所述压电片与所述鼓膜固定连接构成压电结构；所述压电结构置于所述本体的中空腔体中，且与所述本体内壁之间存在间隙；所述本体对应所述压电片一侧的表面上设有第一开口；所述本体的与所述第一开口相对的表面上设有喷口，且所述喷口朝向所述散热窗；所述压电片电连接交流电。
为了防止鼓膜被破坏，所述鼓膜上与所述喷口相对的位置设有与所述喷口大小相近的第二开口。
具体而言，所述第一散热装置的喷口的个数与所述光模块的个数相等。
本发明实施例提供的散热装置的安装位置有多种，其中一种为：所述第一散热装置设置在所述电路板的拉手条上。
本发明实施例提供的散热装置的安装位置有多种，其中另一种为：所述第一散热装置卡装固定在所述电路板上。
为了充分保证光模块的正常工作，所述光模块散热系统还包括第二散热装置，所述第二散热装置设于所述光模块的外壳上，且位于所述散热窗的侧边。
其中，所述第二散热装置为散热片。
本发明实施例提供的光模块散热系统中，由于电路板上固定设有第一散热装置，同时在光模块的外壳上开设有散热窗，且该散热窗的位置位于外壳内产生较大热量的激光器区域的上方，从而通过第一散热装置对散热窗进行散热，能够使光模块工作产生的热量在散热窗处，通过第一散热装置及时散发出去，从而提高光模块的散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的一种光模块散热系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种光模块散热系统结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的散热窗的俯视图；
图3b为本发明实施例提供的散热窗的侧视图；
图4为本发明实施例提供的第一散热装置结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种光模块散热系统的侧视图。
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。
本发明提供一种光模块散热系统，如图1或图2所示，包括安装有至少一个光模块10的电路板，且光模块10包括外壳11及设在外壳11内部的激光器13，电路板上固定设有第一散热装置12；光模块外壳11上位于激光器13上方的区域开设有散热窗14；其中，第一散热装置12对散热窗14进行散热。
本发明实施例提供的光模块散热系统中，由于电路板上固定设有第一散热装置，同时在光模块的外壳上开设有散热窗，且该散热窗的位置位于外壳内产生较大热量的激光器区域的上方，从而通过第一散热装置对散热窗进行散热，能够使光模块工作产生的热量在散热窗处，通过第一散热装置及时散发出去，从而提高光模块的散热效率。
其中，激光器13上方为图1和图2中箭头所示的方向。
上述实施例描述的光模块散热系统中，如图3a和图3b所示，散热窗14可以为交叉结构的散热齿，散热窗14包括多个横向间隔设置的第一齿条31及多个纵向间隔设置的第二齿条32；第二齿条32位于第一齿条31的表面，且第二齿条32与第一齿条31交叉设置。交叉结构的散热齿能够增大光模块11的散热面积，从而提高光模块的散热效率。
图3a和图3b所示的交叉结构的散热齿中，当通过特定装置喷射气体来对该散热齿进行散热时，多个纵向间隔设置的第二齿条32插装固定在光模块10的外壳上，且多个第二齿条32之间相互平行设置，从而能够在光模块10外壳的该区域中形成多条平行的纵向槽道，之后通过横向第一齿条31固定连接在纵向第二齿条32的表面上，且多个第一齿条31之间相互平行设置，同时与纵向第二齿条32交叉排布，最后形成多条平行的纵向泄风槽道，使气体从横向第一齿条31与纵向第二齿条32之间的空隙，进入泄风槽道中，并使气体沿泄风槽道流通，避免了正面喷射的气体反射回弹而导致的散热效果降低的问题。
其中，散热齿中的第一齿条31及第二齿条32支持插拔安装，便于调整或改变散热窗14的结构，以能够通过多次试验来获得最好散热效果的结构。另外，也可以先安装第一齿条31，再在第一齿条31的表面上安装第二齿条32。
上述实施例描述的光模块散热系统中，如图4所示，第一散热装置12可以为压电薄膜风扇，该压电薄膜风扇包括中空本体41、鼓膜45及压电片42，压电片42与鼓膜45固定连接构成压电结构；压电结构置于本体41的中空腔体中，且与本体41内壁之间存在间隙；本体41对应压电片42一侧的表面上设有第一开口43；本体41的与第一开口43相对的表面上设有喷口44，且喷口44朝向散热窗14；其中，压电片42电连接交流电。
图4中，压电片42电连接有交流电，使其能够随交流电频率大小的改变发生震动，从而带动与压电片42固定连接的鼓膜45一起震动，在震动的过程中当压电片42或鼓膜45与本体41内壁贴合而将第一开口43封闭时，本体41内部的压力会变小，且小于外界气压，当压电片42震动使第一开口43打开时，由于本体41内部与外部环境存在压差，使外部空气通过第一开口43流入本体内部，同时流入的气体沿压电结构与本体41内壁之间的间隙流通，最后从喷口44中流出。具体实施操作中，减小压电结构与本体41内壁之间的间隙，能够加强气体流通的速度，使气体从喷口44中以喷射的形式流出，且喷口44朝向散热窗14，从而喷射的气体能够加快光模块10的散热，提高散热效率；另外，该压电薄膜风扇的结构简单，有效地节约了制造成本。
其中，图4中的喷口44为L型结构，该种结构适用于如图1所示的第一散热装置12设置在在拉手条15中的情况，而对于第一散热装置12如图2所示的卡装固定在电路板上的情况，此时喷口44正对散热窗14，无需对喷口的结构做其它改变。在喷口44为L型结构时，可以通过增加气体流通的轨道的长度，使气体更加迅速地喷射到散热窗14表面处，对于上述散热窗14为散热齿，能够使气体沿泄风槽道流通，充分对光模块10进行散热。
上述实施例描述的光模块散热系统中，如图4所示，鼓膜45与喷口44相对的位置可以设有与喷口44大小相近的第二开口46。在压电片42震动从而产生喷射气体的过程中，由于压电片42震动使本体41内部的压力忽强忽弱，在本体41内部压力改变的瞬间易对鼓膜产生较大的冲击力，从而破换鼓膜45，则通过在鼓膜45上开设第二开口46使鼓膜45内部与本体41内部相导通，则鼓膜46内部压力与本体41内部压力相同，从而避免鼓膜45被破坏。
如图5所示，第一散热装置12的喷口44的个数可以与光模块10的个数相等。通常在一个电路板中需要用到多个光模块10，例如光电交换机等。此时第一散热装置12可以沿拉手条15的长度方向设置，同时需要对各个光模块10进行散热处理，则需要根据光模块10的个数来设置喷口44的个数，使喷口44分别朝向各个光模块10的散热窗14，从而保证光模块10不会发生热级联现象。
上述实施例描述的光模块散热系统中，如图1所示，第一散热装置12可以设置在电路板的拉手条15上。通常光模块10的光接口固定设置在拉手条15端面，在拉手条15的宽度方向上，光接口的高度为10毫米左右，则拉手条15上的光接口的一侧具有足够的空间来安装第一散热装置12。
其中，第一散热装置12直接固定安装在拉手条15上，拆装方便，布局合理，从而简化了加工工艺，同时对于电路板上的其它部件产生的电磁波，由于第一散热装置12未导通，其具有很好地阻隔功能，防止了电磁波的传播，避免了电磁波的干扰等问题。
如图2所示，第一散热装置12也可以卡装固定在电路板上。相比图1中第一散热装置12固定设置在在拉手条15中，图2所示的方式能够便捷地调整第一散热装置12与光模块10上的散热窗14之间的相对位置，因此，能够通过多次试验将第一散热装置12调整到最佳位置，来提高光模块10的散热效率。
在具体实施操作中，第一散热装置12可以卡接固定在拉手条上，也可以固定在散热器上，当然也可以卡接固定在电路板上的其它结构部件上。
上述实施例描述的光模块散热系统中，如图1或图2所示，该光模块散热系统还可以包括第二散热装置16，第二散热装置16设置于光模块10的外壳上，且可以位于散热窗14的侧边。具体地，该第二散热装置16可以为散热片或其它散热装置。通过第二散热装置16及第一散热装置12的共同作用，能够更加有效地提高光模块10的散热效果，同时，第一当散热装置12由于某些故障而无法正常工作时，光模块10产生的热量仍然能够通过第二散热装置16进行散热，使光模块10的热量及时散发出去，保证光模块10正常工作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光模块散热系统，包括安装有至少一个光模块的电路板，且光模块包括外壳及设在外壳内部的激光器，其特征在于，所述电路板上固定设有第一散热装置；所述光模块外壳上位于所述激光器上方的区域开设有散热窗；所述第一散热装置对所述散热窗进行散热。
2.根据权利要求1所述的光模块散热系统，其特征在于，所述散热窗为交叉结构的散热齿，所述散热齿包括多个横向间隔设置的第一齿条及多个纵向间隔设置的第二齿条；所述第二齿条位于所述第一齿条的表面，且所述第二齿条与所述第一齿条交叉设置。
3.根据权利要求2所述的光模块散热系统，其特征在于，多个所述第一齿条之间相互平行设置；多个所述第二齿条之间相互平行设置。
4.根据权利要求1或2所述的光模块散热系统，其特征在于，所述第一散热装置为压电薄膜风扇，所述压电薄膜风扇包括中空本体、鼓膜及压电片，所述压电片与所述鼓膜固定连接构成压电结构；所述压电结构置于所述本体的中空腔体中，且与所述本体内壁之间存在间隙；
所述本体对应所述压电片一侧的表面上设有第一开口；所述本体的与所述第一开口相对的表面上设有喷口，且所述喷口朝向所述散热窗；所述压电片电连接交流电。
5.根据权利要求4所述的光模块散热系统，其特征在于，所述鼓膜上与所述喷口相对的位置设有与所述喷口大小相近的第二开口。
6.根据权利要求4所述的光模块散热系统，其特征在于，所述第一散热装置的喷口的个数与所述光模块的个数相等。
7.根据权利要求4所述的光模块散热系统，其特征在于，所述第一散热装置设置在所述电路板的拉手条上。
8.根据权利要求4所述的光模块散热系统，其特征在于，所述第一散热装置卡装固定在所述电路板上。
9.根据权利要求1所述的光模块散热系统，其特征在于，所述光模块散热系统还包括第二散热装置，所述第二散热装置设于所述光模块的外壳上，且位于所述散热窗的侧边。
10.根据权利要求9所述的光模块散热系统，其特征在于，所述第二散热装置为散热片。
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