CN105403968B - 一种新型10g sfp+aoc有源光缆 - Google Patents

一种新型10g sfp+aoc有源光缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型10G SFP+AOC有源光缆，包括：光转换传输单元，其包括依次连接以实现光电相互转换并传输的双通道光缆、光收发模块及PCBA模块；支承保护单元，其包括相配合的底座和上盖，所述底座内设置有对光传输单元进行限位的支承保护模块；设置在上盖内的解锁单元。本发明提供一种新型10G SFP+AOC有源光缆的产品，其采用传统的光模块组件及光模块的生产工艺，生产10G SFP+AOC有源光缆，规避传统SFP+AOC有源光缆生产中的贴片、键合及覆胶等复杂的芯片级生产工艺，减小前期的设备及环境投入，减轻企业的生产及管理负担；更有利于SFP+AOC有源光缆推广，从而促进产业发展降低产品成本。

Description

一种新型10G SFP+AOC有源光缆
技术领域
本发明涉及一种在光通信情况下使用的有源光缆。更具体地说，本发明涉及一种用在光通信情况下的新型10G SFP+AOC有源光缆。
背景技术
随着互联网+时代的到来，数据的处理、传输得到了飞速的发现，电子商务的迅猛增长，海量视频业务等等都预示着数据交换产业有着广阔的市场空间和发展前景。10G SFP+AOC有源光缆因其可靠的连接性能及相对低廉的成本有着非常大的市场占有率。
现在10G SFP+AOC有源光缆主要采用类似SFP+CABLE结构，两端由常规AOC光收发模块及双通道光缆构成。而常规AOC光收发模块主要是通过高精度贴片设备将VCSEL激光器与PD芯片固定在指定位置，再通过金线键合设备用金线将芯片焊盘及电路板焊盘连接起来，最后通过高精度覆胶机将芯片、金线及相应光学连接器覆胶固定保护起来，通过MTP光纤接头无源耦合和连接。加之整个生产过程必须在芯片级的无尘环境中进行，所以仅前期的设备及环境投入至少在百万美元以上，再加上其键合及贴片等工序对工艺技术的苛刻要求，使得SFP+AOC有源光缆的生产只能集中在少数大中型专业生产企业，不利于SFP+AOC有源光缆的推广及成本下降空间受限。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种新型10G SFP+AOC有源光缆的产品，其通过改变光模块内部结构，以及模块化的设计及组装方式，使得其可以采用传统的光模块组件及光模块的生产工艺，生产10G SFP+AOC有源光缆，其因为而规避传统SFP+AOC有源光缆生产中的贴片、键合及覆胶等复杂的芯片级生产工艺，减小的生产企业前期的设备及环境投入，减轻企业的生产及管理负担；更有利于SFP+AOC有源光缆推广，从而促进产业发展降低产品成本。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型10G SFP+AOC有源光缆，包括：
光转换传输单元，其包括依次连接以实现光电相互转换并传输的双通道光缆、光收发模块及PCBA模块；
支承保护单元，其包括相配合的底座和上盖，所述底座内设置有对光传输单元进行限位的支承保护模块；
设置在上盖内的解锁单元。
优选的是，其中，所述光收发模块通过其上的管脚焊接在PCBA模块上，进而构成所述光收发模块与PCBA模块的电耦接。
优选的是，其中，所述光收发模块上设置有一对应的适配器，所述双通道光缆经分支后得到两条光纤，每条所述光纤分别通过一光纤插芯与对应的适配器进行物理连接，进而构成所述双通道光缆与光收发模块的光耦合连接。
优选的是，其中，每条所述光纤的自由端在连接光纤插芯之前，先套设一插芯法兰盘以对每条所述光纤进行限位固定。
优选的是，其中，所述底座上设置有一容纳光收发模块、PCBA模块及每条所述光纤的沉槽，所述支承保护模块包括：
一设置在底座上并位于所述双通道光缆进入侧，以对双通道光缆进行固定限位的第一卡槽；
一设置在所述沉槽内且位于PCBA模块与双通道光缆之间，以对实现光传输转换的光收发模块进行支承并固定限位的两个第二卡槽；
一设置在所述沉槽内且位于第一卡槽与第二卡槽之间，以对所述插芯法兰盘进行固定限位的第三卡槽，进而对每条所述光纤进行固定限位；
一设置在所述沉槽内且位于第二卡槽侧，以对PCBA模块进行支承的支承柱。
优选的是，其中，所述插芯法兰盘通过一光纤锁止弹片卡设在第三卡槽内，以提供一预压变形力使得所述光纤插芯与适配器物理接触良好。
优选的是，其中，所述沉槽在与第三卡槽相对应的侧壁上，设置有对所述光纤锁止弹片进行固定限位的第四卡槽。
优选的是，其中，所述支承柱设置在沉槽的底部或侧壁上，且所述支承柱上还设置有对应的第一凸点，以对PCBA模块进行固定限位。
优选的是，其中，所述底座与上盖外侧在与通信设备端口接触的位置，设置有一防止电磁干扰EMI的钣金罩。
优选的是，其中，所述解锁单元包括：
一盖板，所述盖板与底座配合构成有一定位滑行空腔；
一设置在定位滑行空腔内的复位弹簧；
一与复位弹簧连接，以在所述定位滑行空腔内自由滑动的解锁拉环，其中，
所述解锁拉环上还设置有第二凸点，以在所述解锁拉环向外滑动拉出时，将所述光纤止锁弹片顶起实现SFP+AOC有源光缆的解锁。
本发明至少包括以下有益效果：其一，通过在底座内铸造相应的支承保护单元，以将PCBA模块、光收发模块及双通道光缆顺序固定在底座内部；同时其使用了传统光模块管脚与PCBA板的焊接工艺而代替复杂的COB(Chip On Board)芯片级加工工艺，使得其使用传统的光模块生产工艺及环境就可生产SFP+AOC有源光缆，而不必大量引入大量的新设备及新技术所做和前期投入。
其二，其通过光缆锁止弹片压入光缆，并在压入时与相对应的卡槽相配合，以提供预压弹性变形力，进而使得双通道光缆端面与光收发模块光端面充分物理接触，其代替传统COB芯片级加工工艺中双通道光缆点胶固化的工艺，从而避免粘接胶中的挥发物质固化过程中污染光口的风险。
其三，其通过光缆锁止弹片的快速预压装入，相对于传统粘接工艺将光纤进行固定，其能够避免粘接胶中的挥发物质固化过程中对光口的污染，同时也省去粘接胶的热固化时间，从而大大提高生产效率。
其四，通过光缆锁止弹片对双通道光缆机械定位的可重复性，使得其通过解锁单元与锁止弹片的配合，以实现对SFP+AOC有源光缆的解锁，以便于对不良品的返修，具有更加方便、快捷的效果，进而大大提高产品的良率，进而降低生产成本。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中新型10G SFP+AOC有源光缆的内部结构示意图；
图2为本发明的另一个实施例中新型10G SFP+AOC有源光缆的底座结构示意图；
图3为本发明的另一个实施例中新型10G SFP+AOC有源光缆的背面结构示意图；
图4为本发明的另一个实施例中新型10G SFP+AOC有源光缆的解锁单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1及图3示出了根据本发明的一种新型10G SFP+AOC有源光缆的实现形式，其中包括：
光转换传输单元，其包括依次连接以实现光电相互转换并传输的双通道光缆1、光收发模块2及PCBA模块3；
支承保护单元，其包括相配合的底座4和上盖5，所述底座内设置有对光传输单元进行限位的支承保护模块；
设置在上盖内的解锁单元。本方案将有源光缆的各组成部分采用模块化进行设计，最终实现信号的电光转换、光信号传输、光电转换及SFP+AOC有源线缆自身的支承保护及EMI防护功能，使得有源光缆的加工过程，可以使用传统的光模块生产工艺及环境就可生产SFP+AOC有源光缆，而不必大量引入大量的新设备及新技术所做和前期投入，具有降低生产成本的效果，采用这种方案具有成本低，生产效率得到显著提高，产品成品率得到显著提升的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
在另一种实例中，所述光收发模块通过其上的管脚23焊接在PCBA模块上，进而构成所述光收发模块与PCBA模块的电耦接。因所述光收发模块中本身中设置有光电探测器PD芯片，因此其不需要在芯片级的生产车间内进行焊接，进而实现了其可以采用传统的生产工艺的目的，采用这种方案具有可适应性强，稳定性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
在另一种实例中，所述光收发模块上设置有一对应的适配器(未示出)，所述双通道光缆经分支后得到两条光纤6，每条所述光纤分别通过一光纤插芯7与对应的适配器8进行物理连接，进而构成所述双通道光缆与光收发模块的光耦合连接。所述的双通道光缆与光收发模块通过双通道光缆插芯与光收发模块适配器物理接触连接，其光衰已经由适配器得到控制，故采用这种方案实现对接，其代替传统了COB芯片级加工工艺中双通道光缆点胶固化的工艺，从而避免粘接胶中的挥发物质固化过程中污染光口的风险，具有适应性好、可靠性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
在另一种实例中，每条所述光纤的自由端在连接光纤插芯之前，先套设一插芯法兰盘9以对每条所述光纤进行限位固定。采用这种方案使其在对光纤进行固定限时，不会对光纤造成物理损坏，具有稳定性好，可靠性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
图2示出了在另一种实例中，所述底座上设置有一容纳光收发模块、PCBA模块及每条所述光纤的沉槽10，其作用在于提供一安装腔，所述支承保护模块包括：
一设置在底座上并位于所述双通道光缆进入侧，以对双通道光缆进行固定限位的第一卡槽11；
一设置在所述沉槽内且位于PCBA模块与双通道光缆之间，以对实现光传输转换的光收发模块进行支承并固定限位的两个第二卡槽12；
一设置在所述沉槽内且位于第一卡槽与第二卡槽之间，以对所述插芯法兰盘进行固定限位的第三卡槽13，进而对每条所述光纤进行固定限位；
一设置在所述沉槽内且位于第二卡槽侧，以对PCBA模块进行支承的支承柱14。所述的双通道光缆与底座通过底座上的双通道光缆进行固定的第一卡槽定位固定，所述的光收发模块与底座通过底座上沉槽的光收发模块定位支承的第二卡槽进行支承固定，以并保证光收发模块与双通道光缆之间的相对位置，所述的双通道光缆与光收发模块通过光缆锁止弹片的预压变形力保证双通道光缆的插芯与光收发模块的适配器光端面物理对接，光缆锁止弹片的预压变形力由底座上的与光缆锁止弹片相配合的第三卡槽，与双通道光缆的插芯法兰盘对光缆锁止弹片的压弯变形提供，所述的PCBA模块通过底座中沉槽上的PCBA模块支承柱，支承并保证PCBA模块下端面与底座底面保持2.25毫米的间距，且由底座通过底座上的第一凸点对PCBA模块11进行定位，采用这种方案对有源光缆中的各部件进行固定限位，代替了传统的点胶固定工艺及等待点胶固化的时间，防止了点胶过程对光口的污染，具有可靠性好，稳定性好，可实施效果好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
在另一种实例中，所述插芯法兰盘通过一光纤锁止弹片卡16设在第三卡槽内，以提供一预压变形力使得所述光纤插芯与适配器物理接触良好。采用这种方案在于通过光纤锁止弹片的装入提供一个预压力，相对于传统粘接工艺将光纤进行固定，其能够避免粘接胶中的挥发物质固化过程中对光口的污染，同时也省去粘接胶的热固化时间，从而大大提高生产效率，具有可实施效果好、稳定性强的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
在另一种实例中，所述沉槽在与第三卡槽相对应的侧壁上，设置有对所述光纤锁止弹片进行固定限位的第四卡槽17。采用这种方案使得光纤锁止弹片压入时，具有稳定性更好，可靠性更高的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
在另一种实例中，所述支承柱设置在沉槽的底部或侧壁上，且所述支承柱上还设置有对应的第一凸点18，以对PCBA模块进行固定限位。采用这种方案具有两个好处，一是将PCBA模块整体提升，使得其不与沉槽底部接触进而具有一预先设定的距离，此距离设置在2-2.5mm之间为佳，在保证其与光收发模块安装正常稳定的同时，能方便PCBA模块工作时热量的散发，其上的第一凸点方便对PCBA模块进行定位，并方便后期的检修，具有可实施效果好，有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
图3示出了在另一种实例中，所述底座与上盖外侧在与通信设备端口接触的位置，设置有一防止电磁干扰EMI的钣金罩19。所述钣金罩包在底座与上盖的外侧，其实现了在与通信设备端口接触的位置提供对有源光缆的电磁干扰EMI保护，采用这种方案保证通信稳定，具有可靠性好、稳定性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
图4示出了在另一种实例中，所述解锁单元包括：
一盖板20，所述盖板与底座配合构成有一定位滑行空腔；
一设置在定位滑行空腔内的复位弹簧21；
一与复位弹簧连接，以在所述定位滑行空腔内自由滑动的解锁拉环22，其中，
所述解锁拉环上还设置有第二凸点(未示出)，以在所述解锁拉环向外滑动拉出时，将所述光纤止锁弹片顶起实现SFP+AOC有源光缆的解锁。解锁拉环盖板、解锁拉环、解锁拉环的复位弹簧和锁紧螺钉组成有源光缆的解锁系统：解锁拉环的盖板与底座配合形成解锁拉环的定位滑行腔，解锁拉环可在解锁拉环的盖板与底座配合形成定位滑行腔中自由滑动，解锁拉环通过解锁拉环的复位弹簧进行弹性复位，解锁拉环的复位弹簧装在解锁拉环与底座组成的复位腔中，所述的解锁拉环的盖板通过锁紧螺钉24与底座及上盖固连在一起，所述的解锁拉环通过其上的第二凸点对通信设备端口锁止弹片进行顶起从而实现SFP+AOC有源光缆的解锁功能。采用这种方案具有可实施效果好，稳定性好、可靠性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的新型10G SFP+AOC有源光缆的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种新型10G SFP+AOC有源光缆，其特征在于，包括：
光转换传输单元，其包括依次连接以实现光电相互转换并传输的双通道光缆、光收发模块及PCBA模块；
支承保护单元，其包括相配合的底座和上盖，所述底座内设置有对光传输单元进行限位的支承保护模块；
设置在上盖内的解锁单元；
所述光收发模块上设置有一对应的适配器，所述双通道光缆经分支后得到两条光纤，每条所述光纤分别通过一光纤插芯与对应的适配器进行物理连接，进而构成所述双通道光缆与光收发模块的光耦合连接；
每条所述光纤的自由端在连接光纤插芯之前，先套设一插芯法兰盘以对每条所述光纤进行限位固定；
所述底座上设置有一容纳光收发模块、PCBA模块及每条所述光纤的沉槽，所述支承保护模块包括：
一设置在底座上并位于所述双通道光缆进入侧，以对双通道光缆进行固定限位的第一卡槽；
一设置在所述沉槽内且位于PCBA模块与双通道光缆之间，以对实现光传输转换的光收发模块进行支承并固定限位的两个第二卡槽；
一设置在所述沉槽内且位于第一卡槽与第二卡槽之间，以对所述插芯法兰盘进行固定限位的第三卡槽，进而对每条所述光纤进行固定限位；
一设置在所述沉槽内且位于第二卡槽侧，以对PCBA模块进行支承的支承柱；
所述插芯法兰盘通过一光纤锁止弹片卡设在第三卡槽内，以提供一预压变形力使得所述光纤插芯与适配器物理接触。
2.如权利要求1所述的新型10G SFP+AOC有源光缆，其特征在于，所述光收发模块通过其上的管脚焊接在PCBA模块上，进而构成所述光收发模块与PCBA模块的电耦接。
3.如权利要求1所述的新型10G SFP+AOC有源光缆，其特征在于，所述沉槽在与第三卡槽相对应的侧壁上，设置有对所述光纤锁止弹片进行固定限位的第四卡槽。
4.如权利要求1所述的新型10G SFP+AOC有源光缆，其特征在于，所述支承柱设置在沉槽的底部或侧壁上，且所述支承柱上还设置有对应的第一凸点，以对PCBA模块进行固定限位。
5.如权利要求1所述的新型10G SFP+AOC有源光缆，其特征在于，所述底座与上盖外侧在与通信设备端口接触的位置，设置有一防止电磁干扰EMI的钣金罩。
6.如权利要求1所述的新型10G SFP+AOC有源光缆，其特征在于，所述解锁单元包括：
一盖板，所述盖板与底座配合构成有一定位滑行空腔；
一设置在定位滑行空腔内的复位弹簧；
一与复位弹簧连接，以在所述定位滑行空腔内自由滑动的解锁拉环，其中，
所述解锁拉环上还设置有第二凸点，以在所述解锁拉环向外滑动拉出时，将所述光纤止锁弹片顶起实现SFP+AOC有源光缆的解锁。
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