CN105589141B - 一种光模块 - Google Patents

一种光模块 Download PDF

Info

Publication number
CN105589141B
CN105589141B CN201610122643.2A CN201610122643A CN105589141B CN 105589141 B CN105589141 B CN 105589141B CN 201610122643 A CN201610122643 A CN 201610122643A CN 105589141 B CN105589141 B CN 105589141B
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
reflecting surface
optical fiber
light
fiber socket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610122643.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105589141A (zh
Inventor
刘旭霞
黄永亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Original Assignee
Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd filed Critical Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority to CN201610122643.2A priority Critical patent/CN105589141B/zh
Publication of CN105589141A publication Critical patent/CN105589141A/zh
Priority to US15/289,333 priority patent/US10185103B2/en
Priority to EP16207471.0A priority patent/EP3214472B1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN105589141B publication Critical patent/CN105589141B/zh
Priority to US16/119,236 priority patent/US10678003B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device

Abstract

本发明提供一种光模块,涉及光通信领域。本发明实施例提供的光模块包括电路板、第一芯片、第二芯片及透镜组件;第一芯片及第二芯片分别置于电路板表面,透镜组件置于第一芯片及第二芯片上方;透镜组件包括第一光纤插口、第二光纤插口、第一反射面及第二反射面;第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离,小于第一芯片与第二芯片之间的距离;第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口。在不改变第一光纤插口与第二光纤插口位置的情况下,使得激光芯片发出的光能够从第一光纤插口传出和/或光探测芯片能够接收从第二光纤插口传来的光。

Description

一种光模块
技术领域
本发明涉及光通信领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
图1为已有技术中一种光模块的结构示意图。如图1所示,光模块包括电路板P及透镜组件L。电路板P的一端具有金手指G,金手指G用于连接光模块外部电设备;透镜组件L置于电路板P的一侧表面,透镜组件L与电路板P之间形成腔体,激光芯片、光探测芯片、激光驱动芯片及光探测驱动芯片等电器件位于上述腔体中;透镜组件L包括第一光纤插口C1及第二光纤插口C2,第一光纤插口C1及第二光纤插口C2均包括用于放置光纤的空腔O。
图2为图1所示光模块的透视图。如图2所示,在透镜组件(部分未示出)及电路板之间,光模块进一步包括激光芯片X1、激光驱动芯片d1、光探测芯片X2及光探测驱动芯片d2,激光芯片X1发出的光a射向第一光纤插口C1,沿第一光纤插口C1的轴线Z1射出;来自第二光纤插口C2的轴线Z2方向射来的光,通过第二光线插口C2射向光探测芯片X2。
芯片具有与驱动芯片相连的信号引脚,具体地,激光芯片X1具有与激光驱动芯片d1相连的第一引脚,激光驱动芯片d1具有与激光芯片X1相连的第二引脚V1,光探测芯片X2具有与光探测驱动芯片d2相连的第三引脚,光探测驱动芯片d2具有与光探测芯片X2相连的第四引脚V2。
信号引脚间的连接需要考虑阻抗匹配,为了保障较好的阻抗匹配,第一引脚与第二引脚的连线较短为宜,第三引脚与第四引脚的连线较短为宜,这使得激光芯片的位置随第二引脚位置的改变而改变,光探测芯片的位置随第四引脚的改变而改变。目前的芯片绝大多数为方形,所以较短的连接方式为引脚间的连线垂直于芯片的侧边。
随着光模块传输速率的不断提高,光模块内驱动芯片的尺寸不断增大在电路板PCB表面积不变的情况下,驱动芯片增加了对空间的需求。
图3为配备大尺寸驱动芯片的光模块结构示意图。如图3所示,与图2相比,电路板的尺寸没有变化,而激光驱动芯片D1及光探测驱动芯片D2的尺寸有所增加,激光驱动芯片的第二引脚V1及光探测驱动芯片的第四引脚V2向电路板的侧边方向移动,激光芯片和光探测芯片的位置需要跟随移动。
为了遵从封装协议的规定,第一光纤插口和第二光纤插口的位置不能发生改变,这使得激光芯片的出光方向与第一光纤插口的轴线方向不重合,光探测芯片的入光方向与第二光纤插口的轴线方向不重合,激光芯片X1发出的光束a无法通过第一光纤插口C1,光束b无法通过第二光纤插口C2被光探测芯片X2接收。这影响了激光芯片发出的光从第一光纤插口传出和/或光探测芯片接收从第二光纤插口传来的光。
发明内容
本发明实施例提供一种光模块,在不改变第一光纤插口与第二光纤插口位置的情况下,使得芯片能够通过光纤插口发射和/或接收光。
为了实现上述发明目的,本发明实施例采用如下技术方案:
一方面,本发明实施例提供一种光模块,包括电路板、第一芯片、第二芯片及透镜组件;
第一芯片及第二芯片分别置于电路板表面,透镜组件置于第一芯片及第二芯片上方;
透镜组件包括第一光纤插口、第二光纤插口、第一反射面及第二反射面;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离,小于第一芯片与第二芯片之间的距离;
第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口。
第一芯片及第二芯片分别置于电路板表面,透镜组件置于第一芯片及第二芯片上方,透镜组件包括第一光纤插口、第二光纤插口,使得光模块满足协议的要求;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离小于第一芯片与第二芯片之间的距离,与已有技术相比,虽然增大了驱动芯片尺寸,但没有改变第一光纤插口与第二光纤插口位置;
第一反射面与第二反射面位于透镜组件上,第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口,使得第一芯片收/发的光能够通过第一反射面、第二反射面进/出第一光纤插口。
另一方面,本发明实施例提供一种光模块,包括电路板、第一芯片、第二芯片、第一透镜组件及第二透镜组件;
第一芯片置于电路板表面,第一透镜组件置于第一芯片上方;
第二芯片置于电路板表面,第二透镜组件置于第二芯片上方;
第一透镜组件包括第一光纤插口、第一反射面及第二反射面;
第二透镜组件包括第二光纤插口;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离,小于第一芯片与第二芯片之间的距离;
第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口。
第一芯片置于电路板表面,第一透镜组件置于第一芯片上方,第二芯片置于电路板表面,第二透镜组件置于第二芯片上方,第一透镜组件包括第一光纤插口,第二透镜组件包括第二光纤插口,使得光模块满足协议的要求;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离小于第一芯片与第二芯片之间的距离,与已有技术相比,虽然增大了驱动芯片尺寸,但没有改变第一光纤插口与第二光纤插口位置;
第一反射面与第二反射面位于透镜组件上,第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口,使得第一芯片收/发的光能够通过第一反射面、第二反射面进/出第一光纤插口。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为已有技术中一种光模块的结构示意图;
图2为图1所示光模块的透视图;
图3为配备大尺寸驱动芯片的光模块结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种光模块结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种光模块结构示意图;
图6为本发明实施例另一方面提供的一种光模块结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种光模块外观结构示意图;
图8为图7所示的一种光模块外观示意图;
图9为透镜组件的一种结构示意图;
图10为本发明实施例提供的另一种光模块结构示意图。
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。
采用板上芯片(Chip On Board,COB)封装方式制作的光模块,其将激光芯片和/或光探测芯片直接贴装在电路板上,在激光芯片和/或光探测芯片的上方放置透镜组件,透镜组件与电路板形成腔体,激光芯片和/或光探测芯片置于腔体中。
根据光模块功能的不同,光模块中可以同时具有激光芯片和光探测芯片,以实现对光的收发;光模块中也可以只有激光芯片,以实现对光的发射;光模块中也可以只有光探测芯片,以实现对光的接收;激光芯片和/或光探测芯片可以具有多个,以多路阵列的方式提高收和/或发光的速率。激光芯片工作需要激光驱动芯片,光探测芯片工作需要光探测驱动芯片,激光驱动芯片及光探测驱动芯片置于电路板上,为了实现较好的阻抗匹配,激光驱动芯片与激光芯片之间的距离较短,光探测驱动芯片与光探测芯片之间的距离较短,所以激光驱动芯片和/或光探测驱动芯片与激光芯片和/或光探测芯片一同置于透镜组件与电路板形成的腔体中。
如图1、图2所示,透镜组件置于电路板表面,透镜组件与电路板之间形成一个密闭空腔,
激光芯片及光探测芯片置于电路板表面,透镜组件置于激光芯片及光探测芯片的上方,激光芯片、激光驱动芯片、光探测芯片以及光探测驱动芯片置于上述密闭空腔内。
然而,随着激光芯片及光探测芯片传输速率的提高,激光芯片与光探测芯片之间将产生相互干扰,对此,可以采用两个透镜组件分别将激光芯片及光探测芯片进行封装。
图4为本发明实施例提供的一种光模块结构示意图。如图4所示,本发明实施例另一方面提供的光模块包括第一透镜组件L1及第二透镜组件L2,第一透镜组件L1与电路板形成第一腔体,第二透镜组件L2与电路板形成第一腔体,第一腔体与第二腔体之间相互隔离,第一腔体中安置激光芯片、激光驱动芯片,第二腔体中安置光探测芯片、光探测驱动芯片。采用第一透镜组件L1与第二透镜组件L2将激光芯片与光探测芯片分隔开,实现了对激光芯片与光探测芯片之间的隔离,降低了激光芯片与光探测芯片之间的相互干扰。
第一透镜组件L1包括第一光纤插口C1,第二透镜组件L2包括第二光纤插口C2,激光芯片X1发出的光通过第一光纤插口C1传出,外部传来的光通过第二光纤插口C2被光探测芯片X2接收。
图5为本发明实施例提供的另一种光模块结构示意图。如图5所示,本发明实施例一方面提供一种光模块,包括电路板P、第一芯片、第二芯片及透镜组件。
常见的电路板为印制电路板PCB,也可以使用柔性电路板FPC;第一芯片可以是激光芯片,也可以是光探测芯片;第二芯片可以是激光芯片,也可以是光探测芯片;
第一芯片及第二芯片分别置于电路板P表面,透镜组件置于第一芯片及第二芯片上方;
透镜组件与电路板形成腔体,第一芯片及第二芯片置于腔体中;
透镜组件包括第一光纤插口C1、第二光纤插口C2、第一反射面F1及第二反射面F2;
透镜组件是光学元件,透镜组件也是一种结构件,可以对透镜组件进行结构设计,透镜组件中可以设置反射面以实现对光路的改变,透镜组件中也可以设置光纤插口以便连接光纤。
第一光纤插口与第二光纤插口的设置符合相关协议的要求,第一光纤插口轴线Z1与第二光纤插口轴线Z2之间的距离参照协议的具体规定;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离K2,小于第一芯片与第二芯片之间的距离K1;
第一芯片与第二芯片之间的距离,可以是第一芯片发光区域/收光区域与第二芯片发光区域/收光区域之间的距离;
当第一芯片为激光芯片时,第一芯片具有发光区域,当第一芯片为光探测芯片时,第一芯片具有收光区域;当第二芯片为激光芯片时,第二芯片具有发光区域,当第二芯片为光探测芯片时,第二芯片具有收光区域;本申请公开的技术方案与光模块中光的传输路径有关,第一芯片与第二芯片之间距离的确定与发光处或接收光处相关,不是以物体的中心/重点作为测算基础。
芯片具有与驱动芯片相连的引脚,具体地,如图2所示,激光芯片X1具有与激光驱动芯片d1相连的第一引脚,激光驱动芯片d1具有与激光芯片X1相连的第二引脚V1,光探测芯片X2具有与光探测驱动芯片d2相连的第三引脚,光探测驱动芯片d2具有与光探测芯片X2相连的第四引脚V2。
引脚间的连接需要考虑阻抗匹配,为了保障较好的阻抗匹配,第一引脚与第二引脚的连线较短为宜,第三引脚与第四引脚的连线较短为宜,这使得激光芯片的位置随第二引脚位置的改变而改变,光探测芯片的位置随第四引脚的改变而改变。目前的芯片绝大多数为方形,所以较短的连接方式为引脚间的连线垂直于芯片的侧边。具体地,第一芯片的引脚与第一驱动芯片的引脚相连的直线,与第一驱动芯片的侧边相垂直;第二芯片的引脚与第二驱动芯片的引脚相连的直线,与第二驱动芯片的侧边相垂直。芯片与驱动芯片上具有多个引脚,但本申请中所指的引脚,并非任一引脚,而是芯片上需要与驱动芯片电连接的引脚,是驱动芯片上需要与芯片电连接的引脚。
第一反射面F1朝向第一芯片X1,第一反射面F1朝向第二反射面F2,第二反射面F2朝向第一光纤插口C1。
第一芯片收/发的光在第一芯片、第一反射面、第二反射面与第一光纤插口之间建立光路连接。
本发明实施例提供的光模块,第一芯片及第二芯片分别置于电路板表面,透镜组件置于第一芯片及第二芯片上方,透镜组件包括第一光纤插口、第二光纤插口,使得光模块满足协议的要求;
第一反射面、第二反射面、第一光纤插口及第二光纤插口均位于透镜组件上,与已有技术相比,整体上没有增加光模块的复杂度;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离小于第一芯片与第二芯片之间的距离。与已有技术相比,在驱动芯片增大的情况下,没有改变第一光纤插口与第二光纤插口之间的距离,满足协议的要求。
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离参照协议的具体规定,为了保障与相关产品的兼容性,在光模块设计时不可改动;
已有技术已适配好的光路设计中,由于驱动芯片的尺寸较小,电路板的表面积相对较大,驱动芯片置于电路板上的位置具有较大的设计自由度,第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离等于第一芯片与第二芯片之间的距离;而随产品性能的提高,第一芯片与第二芯片之间的距离逐步变大,这破坏了已有技术方案中适配好的光路设计,导致光芯片发出的光不能通过光纤插口进入光纤或光探测器无法接收光纤插口传入的光;
第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口,这在第一芯片、第一反射面、第二反射面及第一光纤插口之间建立了光传播路径。当第一芯片为激光芯片时,光可以从第一芯片射向第一反射面,经第一反射面射向第二反射面,经第二反射面射向第一光纤插口,实现了激光芯片发出的光进入第一光纤插口,进而进入光纤;当第一芯片为光探测芯片时,从光纤传来的光进入第一光纤插口,从第一光纤插口射向第二反射面,从第二反射面射向第一反射面,从第一反射面射向第一芯片,实现了第一芯片对光纤传来光的接收。
在遵从光模块相关协议以及提高光传输速率的基础下,已有技术的设计无法在光纤插口与芯片之间建立光传播路径,本发明实施例提供的光模块,在透镜组件结构中增加第一反射面及第二反射面,实现了在光纤插口与芯片之间建立光传播路径。
可选的,第一芯片的出光方向或入光方向可以平行于电路板,也可以垂直于电路板。
当第一芯片的出光方向或入光方向平行于电路板时,第一芯片与第一反射面相连的直线,与第一光纤插口轴线,相互平行;
当第一芯片的出光方向或入光方向垂直于电路板时,第一芯片与第一反射面相连的直线,与第一光纤插口轴线,相互垂直。
第一芯片与第一反射面的连线,是指由光在第一芯片与第一反射面之间建立的传播路径,当第一芯片为激光芯片时,激光芯片发出的光射向第一反射面,此时光的传播路径构建出第一芯片与第一反射面之间的连线;第一芯片为光接收芯片时,第一反射面射向光接收芯片的光构建出第一芯片与第一反射面之间的连线。
具体地,当第一芯片的出光方向平行于电路板时,激光芯片一般采用边发光激光芯片。在实际产品中,如图5所示,第一芯片为激光芯片X1,第二芯片为光探测芯片X2,当然,实际产品中队第一芯片及第二芯片类型的组合有多种,比如,第一芯片及第二芯片均为激光芯片,第一芯片及第二芯片均为光探测芯片;第一芯片为光探测芯片,第二芯片为激光芯片;此处只是举例说明。光探测芯片X2与第二光纤插口轴线Z2重合,激光芯片X1与第一光纤插口轴线Z1不重合,第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离K2小于激光芯片X1与光探测芯片X2之间的距离K1。
光探测芯片X2接收来自第二光线插口的光,激光芯片X1发出的光无法直接通过第一光纤插口。
激光芯片X1发出的光通过第一反射面F1反射向第二反射面F2,由第二反射面F2将光反射向第一光纤插口C1。
由于光路可逆,实际产品中,激光芯片处可以放置光探测芯片,光探测芯片处可以放置激光芯片。
第一芯片与第二芯片具体分别为激光芯片或光探测芯片,并无限制,根据光路可逆原理,透镜组件的结构以及光模块的具体设计可以根据实际使用做自适应性调整。
边发光激光芯片是一种常用的激光芯片类型,上述结构设置,解决了使用边发光激光芯片时的光路设计问题。
具体地,当第一芯片的出光方向垂直于电路板时,激光芯片一般采用垂直腔面激光芯片。图6为本发明实施例另一方面提供的一种光模块结构示意图。在实际产品中,如图6所示,在电路板P表面上放置第一透镜组件L1及第二透镜组件L2,第一透镜组件L1与电路板之间放置激光芯片X1,第二透镜组件L2与电路板之间放置光探测芯片X2;当然,实际产品中队第一芯片及第二芯片类型的组合有多种,比如,第一芯片及第二芯片均为激光芯片,第一芯片及第二芯片均为光探测芯片;第一芯片为光探测芯片,第二芯片为激光芯片;此处只是举例说明。激光芯片X1发出光,其传播方向垂直与电路板P表面,透镜组件的第一反射面F1位于激光芯片的上方,激光芯片发出的光经第一反射面F1射向第二反射面F2,第二反射面F2将光射向第一光纤插口C1的空腔O内。
具体地,激光芯片发出的光,其传播方向垂直电路板表面,经第一反射面反射后,光的传播方向与电路板表面不再垂直,光的传播方向在空间上指向第一光纤插口,经第二反射面反射后,光的传播方向与第一光纤插口的轴线重合,使得光能够进入第一光纤插口。
外部的光通过第二光纤插口C2射向第三反射面F3,外部的光的传播方向与电路板的表面不垂直,第三反射面F3改变光的传播方向,使光沿垂直于电路板P的方向射向光探测芯片X2。
由于光路可逆,实际产品中,激光芯片处可以放置光探测芯片,光探测芯片处可以放置激光芯片。
第一芯片与第二芯片具体分别为激光芯片或光探测芯片,并无限制,根据光路可逆原理,透镜组件的结构以及光模块的具体设计可以根据实际使用做自适应性调整。
垂直腔面激光芯片是一种常用的激光芯片类型,上述结构设置,解决了使用边发光激光芯片时的光路设计问题。
本发明实施例提供一种光模块,包括电路板、第一芯片、第二芯片、第一透镜组件及第二透镜组件;
常见的电路板为印制电路板PCB;第一芯片可以是激光芯片,也可以是光探测芯片;第二芯片可以是激光芯片,也可以是光探测芯片;
第一芯片置于电路板表面,第一透镜组件置于第一芯片上方;
第二芯片置于电路板表面,第二透镜组件置于第二芯片上方;
第一透镜组件、第二透镜组件分别与电路板形成腔体,第一芯片及第二芯片分别置于腔体中;
第一透镜组件包括第一光纤插口、第一反射面及第二反射面;
第二透镜组件包括第二光纤插口;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离,小于第一芯片与第二芯片之间的距离;
第一光纤插口与第二光纤插口的设置符合相关协议的要求,第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离参照协议的具体规定;
第一芯片与第二芯片之间的距离,可以是第一芯片发光区域/收光区域与第二芯片发光区域/收光区域之间的距离;
当第一芯片为激光芯片时,第一芯片具有发光区域,当第一芯片为光探测芯片时,第一芯片具有收光区域;当第二芯片为激光芯片时,第二芯片具有发光区域,当第二芯片为光探测芯片时,第二芯片具有收光区域;本申请公开的技术方案与光模块中光的传输路径有关,第一芯片与第二芯片之间距离的确定与发光处或接收光处相关,不是以物体的中心/重点作为测算基础;
第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口。
本发明实施例提供的光模块,第一芯片及第二芯片分别置于电路板表面,第一透镜组件置于第一芯片上方,第二透镜组件置于第二芯片上方,第一透镜组件包括第一光纤插口、第二光纤插口,使得光模块满足协议的要求;
第一反射面、第二反射面、第一光纤插口均位于第一透镜组件上,第二光纤插口位于第二透镜组件上,与已有技术相比,整体上没有增加光模块的复杂度;
第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离小于第一芯片与第二芯片之间的距离。第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离参照协议的具体规定,为了保障与相关产品的兼容性,在光模块设计时不可改动;
已有技术已适配好的光路设计中,由于驱动芯片的尺寸较小,电路板的表面积相对较大,驱动芯片置于电路板上的位置具有较大的设计自由度,第一光纤插口轴线与第二光纤插口轴线之间的距离等于第一芯片与第二芯片之间的距离;而随产品性能的提高,第一芯片与第二芯片之间的距离逐步变大,这破坏了已有技术方案中适配好的光路设计,导致光芯片发出的光不能通过光纤插口进入光纤或光探测器无法接收光纤插口传入的光;
第一反射面朝向第一芯片,第一反射面朝向第二反射面,第二反射面朝向第一光纤插口,这在第一芯片、第一反射面、第二反射面及第一光纤插口之间建立了光传播路径。当第一芯片为激光芯片时,光可以从第一芯片射向第一反射面,经第一反射面射向第二反射面,经第二反射面射向第一光纤插口,实现了激光芯片发出的光进入第一光纤插口,进而进入光纤;当第一芯片为光探测芯片时,从光纤传来的光进入第一光纤插口,从第一光纤插口射向第二反射面,从第二反射面射向第一反射面,从第一反射面射向第一芯片,实现了第一芯片对光纤传来光的接收。
第一芯片的出光方向或入光方向可以平行于电路板,也可以垂直于电路板。
当第一芯片的出光方向或入光方向平行于电路板时,第一芯片与第一反射面相连的直线(解释),与第一光纤插口轴线,相互平行;
当第一芯片的出光方向或入光方向垂直于电路板时,第一芯片与第一反射面相连的直线(解释),与第一光纤插口轴线,相互垂直。
第一芯片与第一反射面的连线,是指由光在第一芯片与第一反射面之间建立的传播路径,当第一芯片为激光芯片时,激光芯片发出的光射向第一反射面,此时光的传播路径构建出第一芯片与第一反射面之间的连线;第一芯片为光接收芯片时,第一反射面射向光接收芯片的光构建出第一芯片与第一反射面之间的连线。
透镜组件集成第一光纤插口、第一反射面及第二反射面,通常采用一体化工艺制作,透镜组件在制作过程中需要考虑拔模问题。
图7为本发明实施例提供的一种光模块外观结构示意图。如图7所示,为了使入射在第一反射面和第二反射面上的光发生的反射是全反射,透镜组件还包括第一空腔O1,如图7所示,第一空腔O1为透镜组件上表面的一个凹槽,第一空腔O1是在取出封装透镜组件31的拔模体时形成的,第一反射面F1及第二反射面F2为拔模面。第一反射面及第二反射面为不同介质的分界面,具体的,为透镜材料与空气的分界面,由于不同材质具有不同的折射率,所以在不同折射率的材质交界面可以发生全反射。
可选地,图9为透镜组件的一种结构示意图。透镜组件的第一空腔O1内的拔模面如图9所示,第一空腔O1的底部包括平行于电路板P的第一水平拔模面911和第二水平拔模面912,第一水平拔模面911和第二水平拔模面912被一个凸起部隔开,该凸起部侧面包括三个拔模面,其中,与电路板表面所在平面呈倾斜的夹角的一个侧面拔模面为第一反射面F1,另外两个侧面拔模面与第一反射面F1相对设置,且与电路板P的夹角为接近90度,这两个近似垂直于电路板P的侧面拔模面中,靠近光纤插口的为第二反射面F2,三个侧面拔模面的相交面为凸起部的上表面,其中,第一反射面F1和第二反射面F2能够使进入透镜组件光发生偏折。
进一步的,图8为图7所示的一种光模块外观示意图。如图8所示,第一芯片X1位于第一反射面F1的正下方,此时,激光芯片为垂直腔面激光芯片时。由于垂直腔面激光芯片的出光方向垂直于电路板,所以可以将垂直腔面激光芯片直接焊接到电路板表面。
其中,第一反射面F1与电路板P的夹角,以及第二反射面F2与电路板P的夹角,可以根据需要进行设置,本发明实施例对此不进行限定。
具体地,以激光芯片为例,来自激光芯片的光射向第一反射面F1,第一反射面F1与电路板表面的夹角为45°,以使光在第一反射面F1发生全反射,第二反射面F2垂直于电路板表面,且与来自第一反射面F1的光的夹角为45°,以使光在第二反射面F2发生全反射。
考虑到实际透镜组件的封装工艺中,为了方便取出拔模体,第二反射面F2往往不会垂直于电路板表面,第二反射面F2与电路板表面的夹角接近90度,为了满足光路要求,第一反射面F1与电路板表面的夹角为也要相应发生偏移。
一种可选的实施例中,第一反射面F1与电路板表面的夹角为,以使第一入射光在第一反射面312发生全反射,使得第一入射光的光轴沿垂直于电路板表面的平面旋转得到第一反射光;第二反射面F2与电路板表面的夹角为,且与第一入射光、第一反射光构成的平面的夹角为45°,以使第一反射光在第二反射面F2发生全反射,使得第一反射光的光轴沿平行于电路板表面的平面旋转,得到第二反射光;其中,
可选地,透镜组件的第一空腔内具有拔模面,第一空腔的底部包括平行于电路板表面的第一水平拔模面和第二水平拔模面,第一水平拔模面和第二水平拔模面被一个凸起部隔开,该凸起部侧面包括两个拔模面,这两个拔模面均与电路板表面相倾斜,分别为第一反射面及第二反射面。
图10为本发明实施例提供的另一种光模块结构示意图。如图10所示,第一反射面F1与电路板表面L之间的夹角U1小于90度,第二反射面F2与电路板表面L之间的夹角U2小于90度,理论上,这两个拔模面与电路板表面垂直,但考虑到拔模工艺的要求,这两个拔模面与垂直电路板表面相比,略微倾斜,故夹角均小于90度。具体的,可以是第一反射面与电路板表面的夹角U1为90-α,第二反射面与电路板表面的夹角U2为90。-β,其中,α的取值范围为0至3,β=0至3
此时,激光芯片可以为边发光激光芯片,由于边发光激光芯片的出光方向平行于电路板,而光纤插口的高度高于电路板,所以一般需要将边发光激光芯片垫高,采用打线的方式与电路板电连接。
光在拔模面反射时,其传播方向与电路板表面非平行,其传播方向而因拔模面略倾斜而导致与电路板表面有夹角,而光纤插口的轴线与电路板表面平行,所以需要调整两个拔模面与电路板表面的角度,在空间上形成,拔模面之间的光的传播方向与电路板表面不平行,而拔模面与芯片之间的光的传播方向与电路板表面平行,拔模面与光纤插口之间的光的传播方向与电路板表面平行。
第一反射面F1与电路板表面的夹角,以及第二反射面F2与电路板表面的夹角,可以根据需要进行设置,本发明实施例对此不进行限定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块,其特征在于,包括电路板、第一芯片、第二芯片及透镜组件;
所述第一芯片及所述第二芯片分别置于所述电路板表面,所述透镜组件置于所述第一芯片及所述第二芯片上方;
所述透镜组件包括第一光纤插口、第二光纤插口、第一反射面及第二反射面;
所述第一光纤插口轴线与所述第二光纤插口轴线之间的距离,小于所述第一芯片与所述第二芯片之间的距离;
所述第一反射面朝向所述第一芯片,所述第一反射面朝向所述第二反射面,所述第二反射面朝向所述第一光纤插口。
2.如权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一芯片与所述第一反射面相连的直线,与所述第一光纤插口轴线,相互平行或相互垂直。
3.如权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件上表面具有凹槽,所述凹槽中具有凸起部,所述凸起部的表面形成所述第一反射面及第二反射面。
4.如权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述第一反射面与所述电路板表面的夹角为,所述第二反射面与所述电路板表面的夹角为,其中,
5.如权利要求4所述的光模块,其特征在于,还包括用于驱动所述第一芯片的第一驱动芯片,所述第一芯片的引脚与第一驱动芯片的引脚相连的直线,与所述第一驱动芯片的侧边相垂直。
6.一种光模块,包括电路板、第一芯片、第二芯片、第一透镜组件及第二透镜组件;
所述第一芯片置于所述电路板表面,所述第一透镜组件置于所述第一芯片上方;
所述第二芯片置于所述电路板表面,所述第二透镜组件置于所述第二芯片上方;
所述第一透镜组件包括第一光纤插口、第一反射面及第二反射面;
所述第二透镜组件包括第二光纤插口;
所述第一光纤插口轴线与所述第二光纤插口轴线之间的距离,小于所述第一芯片与所述第二芯片之间的距离;
所述第一反射面朝向所述第一芯片,所述第一反射面朝向所述第二反射面,所述第二反射面朝向所述第一光纤插口。
7.如权利要求6所述的光模块,其特征在于,所述第一芯片与所述第一反射面相连的直线,与所述第一光纤插口轴线,相互平行或相互垂直。
8.如权利要求7所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件上表面具有凹槽,所述凹槽中具有凸起部,所述凸起部的表面形成所述第一反射面及第二反射面。
9.如权利要求8所述的光模块,其特征在于,所述第一反射面与所述电路板表面的夹角为90°-α,所述第二反射面与所述电路板表面的夹角为90°-β,其中,α的取值范围为0°至3°,β=0°至3°。
10.如权利要求9所述的光模块,其特征在于,还包括驱动所述第一芯片的第一驱动芯片,所述第一芯片的引脚与第一驱动芯片的引脚相连的直线,与所述第一驱动芯片的侧边相垂直。
CN201610122643.2A 2016-03-04 2016-03-04 一种光模块 Active CN105589141B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610122643.2A CN105589141B (zh) 2016-03-04 2016-03-04 一种光模块
US15/289,333 US10185103B2 (en) 2016-03-04 2016-10-10 Optical module
EP16207471.0A EP3214472B1 (en) 2016-03-04 2016-12-30 Optical module
US16/119,236 US10678003B2 (en) 2016-03-04 2018-08-31 Optical module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610122643.2A CN105589141B (zh) 2016-03-04 2016-03-04 一种光模块

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105589141A CN105589141A (zh) 2016-05-18
CN105589141B true CN105589141B (zh) 2018-01-09

Family

ID=55928860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610122643.2A Active CN105589141B (zh) 2016-03-04 2016-03-04 一种光模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105589141B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106597616B (zh) * 2017-02-23 2019-02-15 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN112099159A (zh) * 2019-06-17 2020-12-18 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN115032749B (zh) * 2021-03-04 2023-11-14 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6213651B1 (en) * 1999-05-26 2001-04-10 E20 Communications, Inc. Method and apparatus for vertical board construction of fiber optic transmitters, receivers and transceivers
CN1553240A (zh) * 2003-05-29 2004-12-08 中国科学院光电技术研究所 利用反射镜片堆改变准直光束光参数积的方法
CN203149147U (zh) * 2013-04-03 2013-08-21 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光学器件及光模块
CN103676029A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 光电耦合模组
CN203941319U (zh) * 2014-06-30 2014-11-12 武汉电信器件有限公司 用于sfp+封装模块的光学组件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6213651B1 (en) * 1999-05-26 2001-04-10 E20 Communications, Inc. Method and apparatus for vertical board construction of fiber optic transmitters, receivers and transceivers
CN1553240A (zh) * 2003-05-29 2004-12-08 中国科学院光电技术研究所 利用反射镜片堆改变准直光束光参数积的方法
CN103676029A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 光电耦合模组
CN203149147U (zh) * 2013-04-03 2013-08-21 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光学器件及光模块
CN203941319U (zh) * 2014-06-30 2014-11-12 武汉电信器件有限公司 用于sfp+封装模块的光学组件

Also Published As

Publication number Publication date
CN105589141A (zh) 2016-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100749528B1 (ko) 광 접속 모듈 및 그 제조 방법
CN104280839B (zh) 光插座及光模块
CN105589141B (zh) 一种光模块
CN106646773A (zh) 光电转换组件
JP2003255166A (ja) 立体光導波路、その製造方法、光モジュール、および光伝送システム
US20120189248A1 (en) Optoelectronic transmission device
US6854897B2 (en) Ferrule part and optical communications module
US11448836B2 (en) Probe device and test device including the same comprising an optical fiber inserted into a hole of an intermediate substrate having a probe mirror
US11515942B2 (en) Optical transmission/reception unit and apparatus for signal transfer
TW201405189A (zh) 光學耦合透鏡以及光學通訊模組
CN107153236B (zh) 光模块
CN108072940A (zh) 光模块
US11025030B2 (en) Optical module
CN106443907B (zh) 一种收发同侧光器件
CN103885133B (zh) 光学通讯装置
US9046667B2 (en) Photoelectric conversion device and optical fiber coupling connector
US10678003B2 (en) Optical module
CN103852836B (zh) 光电转换装置
CN103676022B (zh) 光纤耦合透镜及光纤连接器
CN213934310U (zh) 一种垂直耦合光收发结构
CN110476096A (zh) 平面光波导及光学模块
CN206584081U (zh) 一种收发同侧光器件
TW201631345A (zh) 光送訊裝置、光收訊裝置、及光纜
KR20110070036A (ko) 인터포저를 이용한 광전변환모듈
CN109581596A (zh) 一种棱镜隔离器及光器件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant