CN106646774A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光模块，包括：一光纤插芯、一插芯座，一圆方管体；插芯座固定在光纤插芯的外表面上；光纤插芯的光端面从插芯座的一端伸出，光纤插芯的光端面为斜面；插芯座远离光端面的一端与圆方管体固定；光模块还包括一电路板、一柔性连接器、一支架、一外壳；圆方管体还通过柔性连接器与电路板连接；插芯座的外表面还设置一个固定件，固定件分别与支架、外壳配合固定。光模块的光纤插芯与一光纤连接器的插芯对接时，因插芯座上的固定件与支架、光模块外壳固定，限制了插芯座的位置移动，从而避免了对接光端面间进行对接时产生角度偏移，以及插损、回损等问题。

Description

一种光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

光模块产品中，光收发一体模块的光接口类型有多种，包括FC接口，SC接口，LC接口，MU接口，MT接口，MPO/MPX接口等，这些光接口可以连接光纤连接器。光模块内的光纤插芯与光纤连接器的光纤插芯通过模块的光接口对接，常见的光纤插芯包括PC，UPC，APC几种类型。光纤连接器的光纤插芯与模块的光纤插芯配合使用时，最常用的是PC光纤插芯或者UPC光纤插芯，这是因为PC插芯或者UPC插芯的光端面是平面或者球面，二者配合是没有角度要求。

但对于APC光纤插芯来说，由于光端面与竖直面呈8°夹角，在光纤插芯对接时，会有角度要求。例如，如果模块内部的APC类型的光纤插芯与插入模块的光纤或光纤连接器的APC类型的光纤插芯进行适配使用，一旦模块与光纤连接器对接的两APC类型的光纤插芯的两端面有角度偏移时，会增大插损、回损，同时可能划伤、崩坏光端面。如果采用PC插芯和APC型光纤插芯对接使用，或者采用UPC插芯和APC型光纤插芯对接使用，会产生同样的问题。

因此，对于APC型插芯，在模块的应用过程中有许多装配难点，模块内光纤插芯与插入模块的光纤插芯的匹配使用中，通常不采用APC型插芯。这样就限制了APC型光纤插芯的应用。

综上，现有技术中存在着光端面倾斜的光纤插芯装配难度大，导致APC型光纤插芯使用受限的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种光模块，用以降低光端面倾斜的光纤插芯的装配难度，实现APC型光纤插芯在光模块产品中的灵活使用。

本发明实施例提供一种光模块，包括：一光纤插芯、一插芯座，一圆方管体；所述插芯座固定在所述光纤插芯的外表面上；

所述光纤插芯的光端面从所述插芯座的一端伸出，所述光纤插芯的光端面为斜面；所述插芯座远离所述光端面的一端与所述圆方管体固定；

所述光模块还包括一电路板、一柔性连接器、一支架、一外壳；所述圆方管体还通过所述柔性连接器与所述电路板连接；

所述插芯座的外表面还设置一个固定件，所述固定件分别与所述支架、所述外壳配合固定。

上述光模块中，插芯座与光端面倾斜的光纤插芯固定，插芯座与圆方管体固定，圆方管体还与电路板通过柔性连接器柔性连接，插芯座通过一个固定件与光模块的支架和外壳配合连接，这样，光模块的光纤插芯与一光纤连接器的插芯对接时，固定件可以作为光纤插芯的光端面的研磨基准，固定件还可以作为光纤插芯与光纤连接器的插芯的对接基准，避免了对接光端面间进行对接时产生角度偏移；当圆方管体与电路板通过柔性连接器柔性连接时，因插芯座上的固定件与支架、光模块外壳固定，限制了插芯座的位置移动，从而避免了对接光端面间进行对接时产生角度偏移，以及插损、回损等问题。

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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中光模块的光组件与PCB板的硬连接结构示意图；

图2为现有技术中光组件ROSA、TOSA的插针与PCB板焊接的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种SC-APC光纤插芯与SC-APC的光纤连接器对接的结构示意图；

图4至图5为本发明实施例提供的一种光模块的插芯座的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种ROSA、TOSA装配后的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的ROSA、TOSA与柔性连接器的连接关系示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种ROSA、TOSA装配后的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种光模块装配前的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，APC型插芯在模块的应用过程中存在许多装配难点，其原因是光组件与PCB板之间是硬连接关系，如图1和图2所示，收发一体光组件包括TOSA组件和ROSA组件，ROSA的5个插针与PCB板直接焊接，TOSA的4个插针与PCB板直接焊接。因光组件与PCB板硬连接，一旦模块与光纤连接器对接的两APC类型的光纤插芯的两端面有角度偏移时，会增大插损、回损，同时可能划伤、崩坏光端面。

为了实现光端面为倾斜的光纤插芯能够在光模块中灵活应用，本发明实施例提供一种光模块，参照图4，图5和图7，该光模块包括：一光纤插芯1，一插芯座2，一圆方管体5，所述插芯座2固定在所述光纤插芯1的外表面；所述光纤插芯1的光端面3为斜面；所述光纤插芯1的光端面3从所述插芯座2的一端伸出；所述插芯座2远离所述光端面3的一端与所述圆方管体5固定；

所述光模块还包括一电路板11、一支架12、一外壳13；所述圆方管体5还通过一柔性连接器与所述电路板11连接；所述插芯座2的外表面设置一个固定件4，所述固定件4与所述光模块的支架12和外壳13配合固定。

上述光模块中，插芯座2与光端面3倾斜的光纤插芯1固定，插芯座2与圆方管体5固定，圆方管体5还与电路板通过柔性连接器柔性连接，插芯座2通过一个固定件4与光模块的支架和外壳配合连接，这样，光模块的光纤插芯1与一光纤连接器的插芯对接时，固定件4可以作为光纤插芯的光端面的研磨基准，固定件还可以作为光纤插芯与光纤连接器的插芯的对接基准，避免了对接光端面间进行对接时产生角度偏移；当圆方管体与电路板通过柔性连接器柔性连接时，因插芯座上的固定件与支架、光模块外壳固定，限制了插芯座的位置移动，从而避免了对接光端面间进行对接时产生角度偏移，以及插损、回损等问题。

具体的，上述光模块的，圆方管体5内封装有收发一体光组件，故所述圆方管体5包括发射端(TOSA的发射端口)、接收端(ROSA的接收端口)和适配器端(与插芯座连接一端)，所述圆方管体5的发射端和接收端分别通过一个柔性连接器与所述光模块的电路板连接；所述光纤插芯1的光端面3从所述插芯座2的一端伸出，所述插芯座2靠近光端面3的一端与一金属套筒8装配，(插芯座与金属套筒装配后的结构可以视为光纤适配器)，并且所述光端面3内置于金属套筒8内，所述插芯座2远离所述光端面3的一端，与所述圆方管体5的适配器端装配。

上述光模块中，因圆方管体5的发射端和接收端分别通过一柔性连接器与PCB板11连接，在光模块的光纤插芯1与光纤连接器的插芯对接时，柔性连接器因具有弹性，可以减弱对接过程所产生的装配公差和扭转力，并且因插芯座2上的固定件4与支架、光模块外壳固定，限制了插芯座2以及整个组件的位置移动，从而避免了对接光端面间进行对接时对接光端面产生角度偏移，以及插损、回损等问题。

本发明实施例的收发一体光组件，包括：光发射组件TOSA6与光接收组件ROSA7。

对于ROSA7，TOSA6与支架和光模块的装配关系为：支架用于装配ROSA7和TOSA6，支架装配于光模块外壳中，光模块插芯座2的外表面设置一个固定件4，ROSA7通过该固定件4与支架、光模块外壳固定。

本发明实施例的光收发一体光组件的发射端和接收端都包括多个管脚，柔性连接器上设置有多个插孔，发射端和接收端的多个管脚与柔性连接器的多个插孔匹配连接。

光收发一体光组件包括ROSA7和TOSA6，ROSA7、TOSA6分别与PCB板11的连接关系为：ROSA7，TOSA6分别通过一个柔性连接器与PCB板11电连接。ROSA7，TOSA6采用柔板连接的方式，可以有效消除焊接和装配过程引入的公差。

如图7所示，TOSA6与发射端柔性连接器9连接，ROSA7与接收端柔性连接器10连接，发射端柔性连接器9和接收端柔性连接器10均固定于PCB板11上。

以图7为例，ROSA7包括5个针状管脚，ROSA7的5个针状管脚，插入到发射端柔性连接器9的多个插孔中，通过发射端柔性连接器9完成与PCB板11上的发射端的电信号接口的连接。TOSA6包括4个针状管脚，TOSA6的4个针状管脚，插入到接收端柔性连接器10的多个插孔中，通过接收端柔性连接器10完成与PCB板11上的接收端电信号接口的连接。TOSA6的多个针状管脚的分布与发射端柔性连接器9上的多个圆形插孔的分布匹配，ROSA7的多个针状管脚的分布与接收端柔性连接器10上的多个圆形插孔的分布匹配。

基于上述连接关系，光模块的光纤插芯1固定在插芯座2中，插芯座2的一端与圆方管体5装配在一起，插芯座2的另一端(光纤插芯1的光端面3一端)与适配器套筒8装配在一起，本发明实施例中的圆方管体5为ROSA7和TOSA6的封装体。

装配好的光模块，通过光模块的光接口将一光纤连接器44的插芯45与光模块的光纤插芯1对接，参照图3，光纤插芯1的光端面3为斜面，插入光模块的光纤连接器44的插芯45的光端面也为斜面。光纤插芯1与光纤连接器44的对接端面与垂直面的倾斜角为8°，即光纤插芯1的斜面倾斜角为8°，光纤连接器44的插芯45的光端面的倾斜角也为8°，但是在对接过程中，很难保证两个光端面匹配。本发明实施例中光端面的倾斜角为8°，仅为示例，其他角度也可应用于本发明中。

为了保证光模块的光纤插芯1的光端面3，与光纤连接器的插芯的光端面匹配，需要转动整个光模块，因圆方管体5(包括ROSA7和TOSA6)均与PCB板11柔性连接，实现了在光模块的光纤插芯1与光纤连接器的插芯对接时，允许圆方管体5以及插芯座2在一定角度范围内的扭转，但是圆方管体5以及插芯座2的扭转角度较大时，会导致与其连接的柔性连接器产生较大的弹性形变，柔性连接器的弹性形变会推动圆方管体5以及插芯座2发生移动。为了保证光模块的性能稳定，圆方管体5以及插芯座2的移动是不期望的，为了使光模块的性能不受柔性连接器的弹性形变的影响，需要在光模块中增加固定装置，限制圆方管体5以及插芯座2的位置移动。

本发明实施例中，提出了两种在光模块中增加固定装置的示例。

如图4至7所示，在光模块的插芯座2的外表面上制作一个方盘41作为固定装置，方盘41沿圆方管体5的表面凸起，为了将整个光组件固定于光模块支架和光模块外壳中，支架和光模块外壳上均设置有方形凹槽，这样，方盘41与支架上的方形凹槽43(参见图7)配合固定，方盘41与光模块外壳上的方形凹槽配合固定，即使柔性连接器的弹性形变较大，因方盘41与支架和光模块外壳固定，而限制了整个光模块的移动。

上述光模块中，光纤插芯1、插芯座2、方盘41之间的位置关系，参见图4和图5。如图4和图5所示，插芯座2套在光纤插芯1的外表面，光纤插芯1从插芯座2的两端伸出，从插芯座2的一端伸出的为光纤插芯1的光端面3，其倾斜角度为8°，从插芯座2的另一端伸出的光纤插芯1与插入圆方管体5内部(如ROSA7组件)用于监控光功率的光纤耦合。插芯座2的外表面除了方盘41还包括多个内径不同的圆形台阶，方盘41一侧靠近光纤插芯1的圆形台阶与圆柱形的适配器金属套筒8装配形成光接口，用来与光纤连接器的插芯对接，方盘41另一侧的圆形台阶与圆方管体5的适配器端装配。

上述光模块中，插芯座2也可以与圆方管体5的外表面构成一体结构。方盘41的体积根据实际需求确定，方盘41的外表面形状和尺寸也需要与支架、光模块上的方形凹槽匹配，以便与支架和光模块外壳固定。

为了方便光纤插芯1在对接前的端面研磨，可将方盘41的外表面设置为水平面和垂直面，这样，方盘41可以作为光纤插芯1的光端面3的研磨基准，此外，该方盘41也可以作为ROSA7内部监控光功率的光纤耦合的夹持基准，还可以作为圆方管体5与支架、光模块外壳装配的基准。

在收发一体光组件的组装工艺中，首先，将插芯座2的外形做加大处理，做成方形，然后将光纤插芯1与插芯座2预组装，然后以方盘41的棱面为基准，将光纤插芯1的端面研磨成8度角；然后，将圆柱形套筒8、圆方管体5分别与插芯座2装配，装配好的收发一体光组件的外形，参见图6。

可选的，固定装置可以根据工装夹具不同，将方形加工成其他形状。

本发明实施例提供的第二种固定装置，是圆方管体5插芯座2的外表上设置的至少一个凹槽，而支架或光模块外壳上分别设置有与至少一个凹槽匹配的凸起，支架或者光模块外壳的凸起卡在圆方管体5的凹槽中。参照图8，插芯座2的其中两个圆柱凸台表面各设置一个圆弧形凹槽42，两个圆弧形凹槽42对应的方位不同，便于这两个圆弧形凹槽42作为研磨光纤插芯1的倾斜端面的基准，以及与支架和光模块外壳的装配。为了使插芯座2上的凹槽与支架或者光模块外壳上的凸起匹配装配，支架或者光模块外壳上的凸起应为圆弧形凸起。

本发明实施例中，也可以采用其它设计来保证整个收发一体光组件的旋转角度较小，如收发一体光组件的圆方管体5的外表面上设计一个凹槽，支架或外壳上设计一个凸起卡在圆方管体5外表面的凹槽中。

对于上述光模块中的光纤插芯1，通过光模块的光接口与光纤连接器的插芯对接，光模块的光接口的类型包括以下光接口类型中的任一个：FC接口，SC接口，LC接口，MU接口，MT接口，MPO或MPX接口。

图9为本发明实施例提供的一种SC接口型SFF光模块装配前的结构示意图。该光模块具体包括：套筒8，内置于套筒8内的光纤插芯(图中未示出)，插芯座2，方盘41，圆方管体5，圆方管体内包括光接收组件和光发射组件，发射端柔性连接器9，接收端柔性连接器10，PCB板11，支架12，光模块外壳13。还包括插针组件14，卡爪15，尾塞16，标签17等结构。

图9所示的光模块的ROSA7和TOSA6分别通过柔性板与PCB板11连通，使得光模块中应用了光端面倾斜的光纤插芯时，柔性板的弹性可以减弱光纤插芯与光纤连接器的插芯对接时产生的扭转力，而光组件的插芯座2上设置有方盘41，通过方盘41，可以保证光组件不受柔性板的弹性形变的影响。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：一光纤插芯、一插芯座，一圆方管体；所述插芯座固定在所述光纤插芯的外表面上；

所述光纤插芯的光端面从所述插芯座的一端伸出，所述光纤插芯的光端面为斜面；所述插芯座远离所述光端面的一端与所述圆方管体固定；

所述光模块还包括一电路板、一柔性连接器、一支架、一外壳；所述圆方管体还通过所述柔性连接器与所述电路板连接；

所述插芯座的外表面还设置一个固定件，所述固定件分别与所述支架、所述外壳配合固定。

2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述圆方管体内封装有收发一体光组件，所述圆方管体包括发射端、接收端和适配器端，所述发射端和所述接收端分别通过一个柔性连接器与所述电路板连接；所述插芯座远离所述光端面的一端，与所述适配器端固定。

3.如权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述插芯座靠近所述光端面的一端与一金属套筒固定，所述光端面内置于所述金属套筒内。

4.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述固定件为方盘；所述方盘固定在所述插芯座的外表面，并沿所述圆方管体的表面凸起；

所述支架和所述外壳上均设置有方形凹槽；所述方盘与所述支架上的方形凹槽配合固定，所述方盘与所述光模块外壳上的方形凹槽配合固定。

5.如权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述光端面的斜面以所述方盘为基准研磨而成。

6.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述固定件为所述插芯座外表面设置的至少一个凹槽，所述支架或所述光模块外壳上分别设置有与所述至少一个凹槽匹配的凸起，所述支架或者所述光模块外壳的凸起卡在所述圆方管体的凹槽中。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光模块，其特征在于，

所述光纤插芯，以所述固定件为基准，与插入所述光模块的光纤连接器的插芯对接，其中，所述光纤连接器的插芯的光端面为斜面。

8.如权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述光纤插芯与所述光纤连接器的对接端面与垂直面的倾斜角为8°。

9.如权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述光纤插芯，通过光接口与所述光纤连接器的插芯对接，所述光接口的类型包括以下光接口类型中的任一个：

FC接口，SC接口，LC接口，MU接口，MT接口，MPO或MPX接口。

10.如权利要求1至6中任一项所述的光模块，其特征在于，所述柔性连接器包括发射端柔性连接器和接收端柔性连接器；所述发射端的多个针状管脚与所述发射端连接器的多个插孔匹配连接；所述接收端的多个针状管脚与所述接收端柔性连接器的多个插孔匹配连接。