CN105891979A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光模块，属于光通信领域。本发明实施例提供一种光模块，包括电路板、光电芯片、光源、第一光纤及光插座，光电芯片与电路板电连接，光电芯片具有第一光孔，光插座具有第二光孔及第三光孔，光插座置于光电芯片的表面，以使第一光孔与第三光孔连通，第一光纤的一端连接第二光孔，第一光纤的另一端连接光源。光源通过第一光纤、光插座向光电芯片提供光。

Description

一种光模块

技术领域

本发明实施例涉及光通信领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

高密度小型化是光模块的一个发展方向。已有技术中提供一种制作方式，利用集成芯片的制作工艺，采用硅基材料制作光电芯片。制作出的光电芯片，其内部具备驱动电路、传光波导等器件，然而硅基材料不具有发光特性，故光电芯片内部无法集成激光发射器。

发明内容

本发明实施例提供一种光模块，为光电芯片提供光源。

为了实现上述发明目的，本发明实施例采用如下技术方案:

一种光模块，包括电路板、光电芯片、光源、第一光纤及光插座，光电芯片与电路板电连接；光电芯片具有第一光孔，光插座具有第二光孔及第三光孔，光插座置于光电芯片的表面，以使第一光孔与第三光孔连通，第一光纤的一端连接第二光孔，第一光纤的另一端连接光源。

光电芯片由于材料限制，无法在其内部制作光源，本发明实施例在光电芯片的外部设置光源，通过第一光纤将光从光源导入光插座，然后通过光插座将光导入光电芯片中，从而实现了光电芯片提供光源的目的。

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为本发明实施例提供的一种光模块；

图2为本发明实施例提供的光模块；

图3为本发明实施例提供的光模块结构爆炸图；

图4A为本发明实施例提供的光插座结构示意图；

图4B为本发明实施例提供的光电芯片结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一光模块结构示意图；

图6为本发明实施例提供的光模块另一结构爆炸图。

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。

图1为本发明实施例提供的一种光模块。如图1所示，本发明实施例提供的光模块包括上壳体101、下壳体102、电接口103及光接口104。

具体地，光模块的下壳体102为U型凹槽，光模块的上壳体101为盖板，上壳体101与下壳体102形成具有两端开口的空腔。

光模块的上壳体101及下壳体102组成包裹光模块内部器件的开口式空腔，空腔不仅用于包裹保护光模块的内部器件，同时形成电磁隔离。空腔的一端为光模块的电接口103、空腔的另一端是光模块的光接口104。

具体地，光模块与系统端连接时，光模块的电接口103及模块本体插入系统端中，光模块的光接口104裸露在系统端的外部，便于连接光纤。光模块的电接口103中包括电连接器，通过电连接器插入系统端预留的接口中，实现光模块与系统端的电导通；常见的电连接器为金手指。光模块的光接口104是光模块与光纤的光传输接口，为了实现光纤与光接口的光连接，行业中采用标准光纤插座连接光模块与光纤。光纤可以是光模块外部的光纤，也可以是光模块内部的光纤。光纤插座置于光模块的光接口处，实现光的连接。

光模块的功能在于实现光信号与电信号之间的转换。光模块通过电接口与系统端连接，接收来自系统端的电信号，光模块中的激光驱动电路根据电信号驱动激光器发光，从而实现电信号转换为光信号。光模块通过光接口与外部光纤连接，通过光探测器接收来自外部光纤的光信号，将光信号转换为电信号后，由限幅放大器等电路将电信号处理后输入系统端。

实现上述电信号与光信号之间的相互转换，需要复杂的电路，现有技术中采用电路板实现上述电路。除了电路之外，电信号与光信号之间的相互转换还需要建立光器件之间的光连接，现有技术中光在均匀介质中传输，光在光模块中通过空气传播，或通过光纤传播，在光的通路上设置滤光片、光栅、透镜等独立的光学元件，以改变光的传输路径或光束数量等光特性。上述电路及光路的实现，在现有技术中需要组件装配的方式，将各个独立的器件通过位置固定等方式建立，占用了较大的空间及较长的工时。

已有技术提供的光电芯片同样实现了上述光路及电路，但其采用芯片制作工艺，在晶圆上直接生长或蚀刻上述电路或光学元件，光约束在非均匀介质中传输，光电芯片中具有光波导材料，光波导材料可以用于光传输，这样光可以在光电芯片中传输。光的传输以及光电信号的相互转化完全在光电芯片中实现，这极大压缩了产品的体积以及制作工时。

图2为本发明实施例提供的光模块。如图2所示，本发明实施例提供的光模块包括上壳体（未示出）、下壳体102、电路板200、光源201、第一光纤202、光插座203、光电芯片204、第二光纤205、光纤插座206及电连接器207。下壳体102形成U型开放腔体，电路板200置于开放腔体中，光电芯片204置于电路板200上。光电芯片可以置于电路板任一表面，而实际使用中，考虑电路板与下壳体之间的距离，常用的方式为，电路板200位于下壳体102与光电芯片204之间。

光插座203一端分别连接第一光纤202及第二光纤205，另一端连接光电芯片，光电芯片具有第一光孔，光插座通过光孔与光电芯片建立光连接。第一光纤202连接光插座与光源，光源可以是光发射次模块。

光电芯片采用硅材料制成，然而硅材料不具有发光特性，无法使用硅材料制作光源，所以光电芯片需要配备外置光源。现有技术中，光发射次模块TOSA是常用的光源，通过第一光纤202的连接，将光发射次模块TOSA发出的光接入光电芯片204，实现了通过外置光源为光电芯片提供光。

第二光纤205连接光插座与光纤插座。光纤插座206一端连接第二光纤205，另一端连接外部光纤。光源201发出的光经第一光纤202传入光插座203，由光插座203传入光电芯片204，由光电芯片204再次传入光插座203，然后由光插座203传入第二光纤205，最终由光纤插座206传输至光模块外部。

来自光模块外部的光，通过光纤插座传入第二光线205，由第二光纤205传入光插座203，有光插座203传入光电芯片204，由光电芯片204完成光电转化后，将电信号通过电路板200出入系统端。

光电芯片204的功能具有多种形态，其可以是仅有光发射功能，也可以是仅有光接收功能，也可以是如上述具备光发射及接收功能。

图3为本发明实施例提供的光模块结构爆炸图。如图3所示，本发明实施例提供的光模块包括电路板200、光源201、第一光纤202、第二光纤205、光插座203、光电芯片204、光纤插座206。

光电芯片204位于电路板200及光插座203之间，光电芯片204位于电路板200表面。 光电芯片的出入光方向与光电芯片的表面垂直，其出入光的方向与第二光纤的传光方向之间具有较大的角度，具体地，其出入光的方向与第二光纤的传光方向一致。

图4A为本发明实施例提供的光插座结构示意图。如图4A所示，光插座203包括第二光孔及第三光孔，第二光孔与第三光孔分别位于不同的表面，第二光孔所在的平面与第三光孔所在的平面互不平行。第二光孔与第三光孔之间通过连接器401相连。第二光孔分别与第一光纤202、第二光纤205连接，第三光孔与光电芯片连接。光模块中，电路板与光接口位于不同的平面。第二光纤导向光接口，其延伸方向与光电芯片的出光方向不一致，所以第二光孔与第三光孔位于互不平行的表面。

光插座的传光方向与光电芯片的功能具有直接关系，当光电芯片具有光收发功能时，第二光孔中包括多个光孔，多个光孔之间的出入光方向并不完全一致，对应地，第三光孔中包括多个光孔，多个光孔之间的出入光方向并不完全一致。

图4B为本发明实施例提供的光电芯片结构示意图。如图4B所示，本发明实施例提供的光电芯片包括基板406、第一光孔403、光栅耦合器、光发射部404及光接收部406。基板406上具有电路，该电路与电路板200电连接；第一光孔403与光插座的第三光孔402接通，实现光插座与光电芯片之间的光导通；第一光孔与光栅耦合器相连，用于将垂直于光芯片的光转变为平行于光芯片的光，然后将光传输至光接接收部或光发射部；光发射部404接收来自第一光孔403的光，将光进行调制处理后通过第一光孔403发射至第二光纤205；光接收部接收来自第一光孔403的光，将光转化为电信号，通过基板406将光传输至电路板200，由电路板200传入系统端。第一光孔403与第三光孔的出入光方向对应。

上述光电芯片的描述，仅为一种实施方式。光电芯片仅仅不能自发光，上述实施例描述的光发射部实现对光的调制，然而，传入光电芯片的光也可以是已经调制好的光。光发射方面，可实施的方案有很多，光所载波长的数量及光的调制方式可以衍生出多种具体方案，本案公开的是光电芯片的光来自光电芯片的外部，对光电芯片的内部结构不做限定。

光电芯片由于材料限制，无法在其内部制作光源，本发明实施例在光电芯片的外部设置光源，通过第一光纤将光从光源导入光插座，然后通过光插座将光导入光电芯片中，从而实现了光电芯片提供光源的目的。光电芯片外部的光源，其出光方向与光电芯片的入光方向并不一致。如图3、图4B所示，光电芯片的第一光孔位于芯片的表面，光电芯片的出入光方向垂直于电路板的延伸方向，光源沿电路板的延伸方向出光，所以需要将光源发出的光做大角度的翻折。由于光纤本身的材料限制，光纤不能实现大角度的翻折，而第一光纤作为光源出光的传输介质，需要将光实现大角度的翻折，对此，本发明实施例采用光插座作为中转。光插座的第二光孔与第一光纤连通，光插座的第三光孔与光电芯片的第一光孔连通，光插座的第二光孔与第三光孔通过光插座的连接器连通，从而实现了光源发出的光通过第一光纤进入光插座，通过光插座导入光电芯片。

图5为本发明实施例提供的另一光模块结构示意图。如图5所示，本发明实施例提供的光模块包括电路板200、光纤支架501、光插座203、第一光纤202、第二光纤205、光源201、光电芯片204及光纤插座206。光纤支架501位于光电芯片204与第一光纤202之间，光电芯片204位于光纤支架501与电路板200之间。光纤支架501具有凹槽502，凹槽502用于容纳第一光纤202。

光纤支架501罩设在光电芯片204上方，光纤之间501与电路板200之间形成半开放的腔体，光电芯片204置于该腔体中。

图6为本发明实施例提供的光模块另一结构爆炸图。如图6所示，本发明实施例提供的光模块包括下壳体102、电路板200、光电芯片204、光插座203、第二光纤205及光纤支架501。电路板200置于下壳体102中，电路板200上设置有光电芯片204，光电芯片204上设置光插座203，光电芯片204位于电路板200与光插座203之间。光电芯片204与电路板之间实现电连接，光电芯片204与光插座203之间实现光连接。光纤支架501罩设在光电芯片204上 ，光电芯片204位于光纤支架501与电路板200之间。光纤支架501用于规整第一光纤的走线，同时对光电芯片204起电磁屏蔽效果。

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 (7)

1.一种光模块，其特征在于，包括电路板、光电芯片、光源、第一光纤及光插座，

所述光电芯片与所述电路板电连接；

所述光电芯片具有第一光孔，所述光插座具有第二光孔及第三光孔，

所述光插座置于所述光电芯片的表面，以使所述第一光孔与所述第三光孔连通，

所述第一光纤的一端连接所述第二光孔，所述第一光纤的另一端连接所述光源。

2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二光孔与所述第三光孔位于所述光插座不同的表面。

3.如权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述光电芯片包含光波导。

4.如权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述光插座包括第二光孔、第三光孔及连接器，所述连接器连接所述第二光孔及第三光孔。

5.如权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括光纤插座及第二光纤，所述光插座的第二光孔通过所述第二光纤与所述光纤插座相连。

6.如权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括光纤支架，所述光纤支架与所述电路板形成腔体，所述光电芯片置于所述腔体中，所述光纤支架具有凹槽，所述凹槽容纳所以第一光纤。

7.如权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述光电芯片还包括光栅耦合器，所述第一光孔连接所述光栅耦合器，所述光栅耦合器用于改变光的传输方向。