CN107247312A - Cxp光模块及其通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CXP光模块及其通信设备。该CXP光模块包括壳体、激光器、基座、激光器壳体、散热器以及热沉，激光器壳体设置在壳体内，激光器、基座以及热沉设置在激光器壳体内，激光器设置在基座的一侧，热沉设置在基座的另一侧，用于传递激光器在工作时所产生的热量，散热器的一端设置在激光器壳体和热沉之间，散热器的另一端设置在壳体的内侧，散热器用于传递热量。本发明能够提高导热效率。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种CXP(12×Small Form-factorPluggable，十二路小体积可插拔)光模块及其通信设备。
背景技术
光模块在光纤通讯过程中起到重要的作用，但在通信的同时会产生大量的热量，为了保证光通讯的正常进行，需要将光模块产生的热量及时散发。
现有技术的光模块通过半导体制冷器进行传递热量，在半导体制冷器的电流超过预设的阈值时，半导体制冷器不能够实现制冷，仅可以发热，为了降低光模块的温度，目前通过散热等方式实现降低温度，通常半导体制冷器的热端通过合金外壳进行散热，但是导热效率低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种CXP光模块及其通信设备，能够提高导热效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种CXP光模块，其包括壳体、激光器、基座、激光器壳体、散热器以及热沉，激光器壳体设置在壳体内，激光器、基座以及热沉设置在激光器壳体内，激光器设置在基座的一侧，热沉设置在基座的另一侧，用于传递激光器在工作时所产生的热量，散热器的一端设置在激光器壳体和热沉之间，散热器的另一端设置在壳体的内侧，散热器用于传递热量。
其中，散热器包括热管，热管包括位于散热器的一端的蒸发端以及位于散热器的另一端的冷凝端。
其中，CXP光模块进一步包括半导体制冷器，设置在热沉和基座之间，半导体制冷器包括热端和冷端，冷端设置在基座的另一侧，用于将热量传递到热端。
其中，热沉用于将热端的热量传递到蒸发端，蒸发端通过将热端的热量传递到冷凝端。
其中，CXP光模块进一步包括热敏电阻，热敏电阻与激光器设置在基座的同一侧。
其中，CXP光模块进一步包括处理芯片，与热敏电阻连接，处理芯片用于检测激光器在工作时所产生的热量。
其中，CXP光模块进一步包括散热鳍片，散热鳍片对应于散热器设置在壳体的外侧，用于传递散热器的热量。
其中，CXP光模块进一步包括机箱风扇，机箱风扇的出风口与散热鳍片对应设置。
其中，CXP光模块进一步包括设置在壳体和激光器壳体上的接口，激光器发出的光通过接口出光。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种通信设备，其包括上述的CXP光模块。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过散热器的一端设置在激光器壳体和热沉之间，散热器的另一端设置在壳体的内侧，散热器用于传递热量；散热器能够及时传递热量，实现散热，提高导热效率。
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采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。其中：
图1是本发明一实施例的CXP光模块的结构示意图；
图2是图1中散热器的工作原理示意图；
图3是本发明另一实施例的CXP光模块的结构示意图；
图4是本发明一实施例的通信设备的结构示意图。
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的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。
请参见图1所示，图1是本发明一实施例的CXP光模块的结构示意图。本实施例所揭示的CXP光模块10的速率能够达到120Gbit/s，其单通道的速率为10Gbit/s。
如图1所示，该CXP光模块10包括壳体11、激光器12、基座13、激光器壳体15、散热器16以及热沉17。其中，激光器壳体15设置在壳体11内；激光器12、基座13以及热沉17设置在激光器壳体15内，即激光器壳体15的收容空间用于收容激光器12、基座13以及热沉17，壳体11的收容空间用于收容激光器壳体15以及散热器16。
具体而言，激光器12设置在基座13的一侧131，热沉17设置在基座13的另一侧132，散热器16设置在热沉17上，热沉17用于将激光器12所产生的热量传递到散热器16，热沉17的温度不随传递热量的大小而变化，热沉17可为微型散热片。
散热器16的一端161设置在激光器壳体15和热沉17之间，散热器16的另一端162设置在壳体11的内侧，散热器16用于传递热量。其中，散热器16能够及时传递激光器12所产生的热量，实现散热，提高导热的效率。
具体地，散热器16可以包括热管，热管包括位于散热器16的一端的蒸发端161和位于散热器16的另一端的冷凝端162，蒸发端161将热端142的热量传递到冷凝端162。
如图2所示，热管包括管壳163、吸液芯164以及端盖(图未视)，其中热管的内部被抽成负压状态，并充入适当的液体167，该液体167的沸点低，容易挥发。吸液芯164设置在管壳163的内侧，吸液芯164由毛细多空材料构成。
当蒸发端161受热时，吸液芯164中的液体167会迅速气化，形成蒸汽168，蒸汽168在热扩散的动力的作用下流向冷凝端162，并且在冷凝端162凝释放出热量，形成液体167，液体167再沿着吸液芯164流回蒸发端161，按照上述循环，直至蒸发端161的温度和冷凝端162的温度相等。热管的循环是快速进行的，能够快速地将热量传递，热管的导热能力比金属的导热能力强。
可选地，CXP光模块10进一步包括热敏电阻R、处理芯片18、接口21、散热鳍片22以及机箱风扇23。热敏电阻R与激光器12设置在基座13的同一侧131，热敏电阻R可以在不同的温度下具有不同的电阻值。处理芯片18与热敏电阻R连接，用于检测热敏电阻R的电阻值，并根据电阻值检测激光器12在工作时所产生的热量。处理芯片18进一步可以与激光器12连接，用于控制激光器12工作。
其中，处理芯片18可以将检测到的热量值与预设的热量阈值进行比较，若处理芯片18判断到热量值大于热量阈值时，处理芯片18可以控制激光器12停止工作，以避免激光器12在高温下进行工作，进而提高激光器12的寿命。
散热鳍片22对应于散热器16设置在壳体11的外侧，用于传递散热器16的热量，即散热鳍片22设置在对应于冷凝端162的壳体11的外侧。壳体11可以为金属壳体，以提高热量的传递效率。该散热鳍片22远离壳体11的一侧呈弓字形，以提高散热鳍片22与空气的接触面，提高导热效率。
机箱风扇23的出风口231与散热鳍片22对应设置，以使得机箱风扇23产生的风通过出风口231吹响散热鳍片22，以进一步提高散热鳍片22的散热效率，继而提高导热效率。
接口21设置在壳体11和激光器壳体15上，激光器12发出的光通过接口21出光。其中，接口21可以为多路并行光纤接口，接口21可以与光纤(图未视)连接，用于将激光器12发出的光传输到光纤。
以下详细描述该CXP光模块10的工作状态。
在处理芯片18通过电接口(图未视)接受到电信号时，处理芯片18根据电信号控制激光器12正常工作，以发出光。在激光器12工作时，激光器12产生热量，热沉17将激光器12所产生的热量传递到散热器16的蒸发端161。
在蒸发端161接收到热量时，吸液芯164中的液体167会迅速气化，形成蒸汽168，蒸汽168在热扩散的动力的作用下流向冷凝端162。冷凝端162将热量释放到散热鳍片22，蒸汽168形成液体167，液体167再沿着吸液芯164流回蒸发端161。依次循环，以将热量迅速传递到散热鳍片22。
本实施例所揭示的激光器12、基座13、激光器壳体15、热沉17、处理芯片18以及热敏电阻R均为CXP光模块10的发送模块，在其他实施例CXP光模块10进一步包括接收模块(图未视)，本领域的普通技术人员完全可以将热管设置在接收模块，以进一步提高导热效率。
在其他实施例中，CXP光模块10可为100G光模块或者速率大于120Gbit/s的光模块。
本实施例通过散热器16迅速将热量传递到散热鳍片22，即通过热管传递热量，散热器16能够及时传递热量，实现散热，提高导热效率。
本发明进一步提供另一实施例的CXP光模块，其在上述实施例所揭示的CXP光模块10的不同之处在于：如图3所示，该CXP光模块30进一步包括半导体制冷器34。其中，半导体制冷器34设置在热沉37和基座33之间，即半导体制冷器34设置在基座33的另一侧332，热沉37设置在半导体制冷器34上，半导体制冷器34用于传递激光器32在工作时所产生的热量。
其中，半导体制冷器34由一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成，在N型半导体材料和P型半导体材料之间有电流通过时，半导体制冷器34的两端之间就会产生热量的传递，热量会从一端传递到另一端，进而产生温差，形成冷热端。
半导体制冷器34包括冷端341和热端342，冷端341设置在基座33的另一侧332，用于将热量传递到热端342。由于半导体自身存在电阻，在电流流过半导体时会产生热量，从而影响热传递；因此冷端341和热端342通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递，在冷端341和热端342之间达到一定温差，冷端341和热端342传递的热量相等。
其中，热沉37设置在半导体制冷器34的热端342和散热器36的蒸发端361之间，热沉37用于将热端342的热量传递到蒸发端361。在半导体制冷器34不能制冷时，散热器36能够及时传递热量，实现散热，提高导热的效率。
以下详细描述该CXP光模块10的工作状态。
在激光器32工作时，激光器32产生热量。半导体制冷器34的冷端341吸取激光器32所发出的热量，并且将热量传递到热端342，热端342通过热沉17将热量传递到散热器36的蒸发端361，蒸发端361将热量传递到冷凝端362，进而散热器36将热量迅速传递到散热鳍片39。
本实施例在热沉17和基板33之间设置半导体制冷器34，进一步提高导热效率。
本发明进一步提供一种通信设备，如图4所示，该通信设备40包括CXP光模块41和光纤42，光纤42与CXP光模块41的接口连接，该CXP光模块41为上述实施例所揭示的CXP光模块，在此不再赘述。
综上所述，本发明通过散热器的一端设置在激光器壳体和半导体制冷器之间，散热器的另一端设置在壳体的内侧，散热器用于传递热量；散热器能够及时传递热量，实现散热，提高导热效率。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块包括壳体、激光器、基座、激光器壳体、散热器以及热沉，所述激光器壳体设置在所述壳体内，所述激光器、所述基座以及所述热沉设置在所述激光器壳体内，所述激光器设置在所述基座的一侧，所述热沉设置在所述基座的另一侧，用于传递所述激光器在工作时所产生的热量，所述散热器的一端设置在所述激光器壳体和所述热沉之间，所述散热器的另一端设置在所述壳体的内侧，所述散热器用于传递所述热量。
2.根据权利要求1所述的CXP光模块，其特征在于，所述散热器包括热管，所述热管包括位于所述散热器的一端的蒸发端以及位于所述散热器的另一端的冷凝端。
3.根据权利要求2所述的CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块进一步包括半导体制冷器，设置在所述热沉和所述基座之间，所述半导体制冷器包括热端和冷端，所述冷端设置在所述基座的另一侧，用于将所述热量传递到所述热端。
4.根据权利要求3所述的CXP光模块，其特征在于，所述热沉用于将所述热端的热量传递到所述蒸发端，所述蒸发端通过将所述热端的热量传递到所述冷凝端。
5.根据权利要求4所述的CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块进一步包括热敏电阻，所述热敏电阻与所述激光器设置在所述基座的同一侧。
6.根据权利要求5所述的CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块进一步包括处理芯片，与所述热敏电阻连接，所述处理芯片用于检测所述激光器在工作时所产生的热量。
7.根据权利要求1所述的CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块进一步包括散热鳍片，所述散热鳍片对应于所述散热器设置在所述壳体的外侧，用于传递所述散热器的热量。
8.根据权利要求7所述的CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块进一步包括机箱风扇，所述机箱风扇的出风口与所述散热鳍片对应设置。
9.根据权利要求1所述的CXP光模块，其特征在于，所述CXP光模块进一步包括设置在所述壳体和所述激光器壳体上的接口，所述激光器发出的光通过所述接口出光。
10.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括如权利要求1-9任一所述的CXP光模块。
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