CN109239863B - 一种具有高耦合效率的光收发模块 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光电技术领域，具体为一种具有高耦合效率的光收发模块，所述光收发模块包括上盒板、下盒板、DIN型接口激光器；DIN型接口激光器的一部分安装在上盒板与下盒板形成的空腔内，另一部分伸出空腔；所述DIN型接口激光器包括DIN型接口、第一套筒、第二套筒、第三套筒、陶瓷芯以及激光器；第三套筒、第二套筒、第一套筒依次套接；陶瓷芯套接在第一套筒、第二套筒与第三套筒的内部，激光器位于陶瓷芯后方。本发明采用多级套筒，并对这些套筒之间采用环氧胶进行加固，从而将高温形变的应力通过传递释放到激光器与电路板之间的非硬性连接处，避免外界温度对光收发模块的输出光功率的影响，确保输出光功率在一定温度范围内保持稳定。

Description

一种具有高耦合效率的光收发模块
技术领域
本发明属于光电技术领域，具体为一种具有高耦合效率的光收发模块。
背景技术
双纤双向表贴型光收发模块是一种用于高速数据传输的收发一体的光模块，最高速率可达4.25Gbps，对发射端的输出光功率的稳定性要求很高，结构如图1所示，其工作原理为：外部数据信号通过电路板上的驱动器加载给DIN 型接口的激光器，此时电信号被转换为光信号，光信号通过激光器的发光区进入陶瓷芯的纤芯中，外部的单模光纤在插入DIN型接口激光器中后，通过陶瓷芯插口和C型环的对准和导向作用，与陶瓷芯进行耦合对准，从而将光信号传导出去。在此过程中，输出光功率的大小直接影响信号的质量和传输，而耦合输出的光功率大小与单模光纤和陶瓷芯之间的耦合效率密切相关。其中，陶瓷芯和单模光纤的纤芯芯径均只有9μm，因此任何能够造成陶瓷芯和单模光纤纤芯之间有偏移的因素都会大大降低耦合效率，导致输出光功率变小，影响光信号的传输。
当前技术下，DIN型接口激光器在光模块中的固定方式主要是通过两个方面：一方面是激光器通过引脚与电路板之间的进行焊接，由于引脚具有一定的长度，因此这一连接为非硬性连接；
另一方面是通过光模块的上、下盖板(上下盒板)的卡口区，由于受到机械加工的精度限制，盖板的卡口不会与激光器的套筒完全贴合，因此需要在缝隙处填充环氧胶进行固定，以避免外部光纤在插拔过程中由于外力的作用造成激光器的位移。而环氧胶的热膨胀系数为54×10-6in/in/℃，外壳不锈钢的热膨胀系数为14.5×10-6in/in/℃，二者在高温情况下的形变差异很大，将会产生一定的形变应力。
因此，本公司将形变应力通过第一套筒11和第二套筒12的激光点焊处进行释放，如图2所示，然而由于第一套筒11与第二套筒12的内部是C型环和陶瓷芯，形变应力在此释放将导致C型环和陶瓷芯的变形和位移，导致光纤耦合效率降低，输出光功率减小，影响光信号的传输。因此需要避免高温形变的应力在激光点焊处释放。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种具有高耦合效率的光收发模块。
所述光收发模块包括相匹配的上盒板和下盒板，以及DIN型接口激光器；所述上盒板的一面开有一上凹口，所述下盒板对应面开有一下凹口，从而两盒板之间构成一圆形口；所述下盒板后侧上方安装有排针；所述DIN型接口激光器包括DIN型接口、第一套筒、第二套筒、第三套筒、陶瓷芯、C型环以及激光器；所述第三套筒、第二套筒、第一套筒依次套接在C型环外侧；所述陶瓷芯套接在C型环的内部；所述激光器位于陶瓷芯的后方；所述DIN型接口激光器安装在上盒板以及下盒板形成的空腔内，所述DIN型接口从所述圆形孔伸出空腔。
优选的，所述DIN型接口与C型环间通过环形凸起内壁连接。
优选的，所述第一套筒与第二套筒之间的激光点焊处，以及在第二套筒与第三套筒之间的激光点焊处，均涂覆环氧胶进行加固连接，且整个第二套筒上均有环氧胶涂覆。
所述环形凸起内壁的内径为2.52mm，所述C型环的轴向长度为7mm，所述陶瓷芯的外径为2.51mm，陶瓷芯左端与环形凸起内壁右端之间的间隙长度为 6.05mm。
优选的，所述下盒板上还包括两个固定卡位槽21；将固定螺钉置于固定卡位槽中，从而将所述光收发模块进行固定。
此发明即是通过在第一套筒11与第二套筒12之间的激光点焊处以及在第二套筒12与第三套筒13之间的激光点焊处涂覆一定量的环氧胶进行加固，将第一套筒11、第二套筒12与第三套筒13结合为牢固的一体，从而将高温形变的应力通过传递释放到激光器与电路板之间的非硬性连接处，此处有一定微小的形变不会对信号质量造成不良影响。
本发明的有益效果：
本发明跟现有技术相比，通过多级套接的方式，将各个套筒采用环氧胶进行固定，能够将高温形变的应力通过传递释放到激光器与电路板之间的非硬性连接处，虽然此处有一定微小的形变，但并不会对信号质量造成不良影响。
本发明采用的方式简单有效，易于操作，利于批量生产。
附图说明
图1为现有技术中的光收发模块外部结构示意图；
图2为本发明的光收发模块内部示意图；
图3为本发明的光收发模块的剖切图；
图中，1、上盒板，2、下盒板，10、C型环，11、第一套筒，12、第二套筒， 13、第三套筒，14、陶瓷芯，20、DIN型接口，21固定卡位槽。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图，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不付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。
如图2和图3所示，本发明提出了一种具有高耦合效率的光收发模块。
所述光收发模块包括相匹配的上盒板1和下盒板2，以及DIN型接口激光器；所述上盒板1的一面开有一上凹口，所述下盒板2对应面开有一下凹口，从而两盒板之间构成一圆形口；所述下盒板2后侧上方安装有排针；通过所述排针与PCB板子等进行连接；所述DIN型接口激光器包括DIN型接口20、第一套筒11、第二套筒12、第三套筒13、陶瓷芯14、C型环10以及激光器；所述第三套筒13、第二套筒12、第一套筒11依次套接在C型环10外侧；所述陶瓷芯套接在C型环的内部；所述激光器位于陶瓷芯14的后方；所述DIN型接口激光器安装在上盒板以及下盒板形成的空腔内，所述DIN型接口从所述圆形孔伸出空腔。
作为一种优选方式，所述下盒板上还包括两个固定卡位槽21；将固定螺钉置于固定卡位槽21中，从而将所述光收发模块进行固定。此处的固定螺钉的实现方式包括：确定本发明的光收发模块需要固定的位置，将光收发模块置于固定板上，在固定板上有两个螺孔，将螺钉穿过该螺孔，向固定卡位槽21方向拧紧螺钉，从而实现光收发模块在固定板上的固定。
所述DIN型接口与C型环间通过环形凸起内壁连接。根据该环形凸起内壁能够将DIN型接口和陶瓷芯适当分隔一定距离。
所述第一套筒与第二套筒之间的激光点焊处，以及在第二套筒与第三套筒之间的激光点焊处，均涂覆环氧胶进行加固连接，且整个第二套筒上均有环氧胶涂覆。
作为一种优选实施方式，所述环形凸起内壁的内径为2.52mm，所述C型环的轴向长度为7mm，所述陶瓷芯的外径为2.51mm，陶瓷芯左端与环形凸起内壁右端之间的间隙长度为6.05mm。
由表1可知，通过采用本发明的具有高耦合效率的光收发模块，其生产过程的良率得到极大的提高。
表1为采用该改进方式前后生产产品的良率对比
Figure BDA0001815225920000041
Figure BDA0001815225920000051
在本发明 中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明 中的具体含义。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种具有高耦合效率的光收发模块，所述光收发模块包括相匹配的上盒板和下盒板，以及DIN型接口激光器；其特征在于，所述上盒板的一面开有一上凹口，所述下盒板对应面开有一下凹口，从而两盒板之间构成一圆形口；所述下盒板后侧上方安装有排针，从而与PCB板进行连接；所述DIN型接口激光器包括DIN型接口、第一套筒、第二套筒、第三套筒、陶瓷芯、C型环以及激光器；所述第三套筒、第二套筒、第一套筒依次套接在C型环外侧；所述陶瓷芯套接在C型环的内部；所述激光器位于陶瓷芯的后方；所述DIN型接口激光器安装在上盒板以及下盒板形成的空腔内，所述DIN型接口从所述圆形口伸出空腔；所述DIN型接口激光器的第一套筒与上盒板以及下盒板的圆形口之间通过环氧胶进行固定；所述第一套筒与第二套筒之间的激光点焊处，以及在第二套筒与第三套筒之间的激光点焊处，均涂覆环氧胶进行加固连接；且所述第二套筒外均有环氧胶涂覆。
2.根据权利要求1所述的一种具有高耦合效率的光收发模块，其特征在于，所述DIN型接口与C型环间通过环形凸起内壁连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有高耦合效率的光收发模块，其特征在于，所述环形凸起内壁的内径为2.52mm，所述C型环的轴向长度为7mm，所述陶瓷芯的外径为2.51mm，陶瓷芯左端与环形凸起内壁右端之间的间隙长度为6.05mm。
4.根据权利要求1所述的一种具有高耦合效率的光收发模块，其特征在于，所述下盒板上还包括两个固定卡位槽；将固定螺钉置于固定卡位槽中，从而将所述光收发模块进行固定。
5.根据权利要求1所述的一种具有高耦合效率的光收发模块，其特征在于，所述上盒板以及所述下盒板均采用全金属材料。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1880990A (zh) * 2005-06-01 2006-12-20 罗门哈斯电子材料有限公司 光学组件
CN101019056A (zh) * 2004-05-10 2007-08-15 菲尼萨公司 方法、光学器件和计算机程序
JP2012015488A (ja) * 2010-06-01 2012-01-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュール
CN107800025A (zh) * 2017-10-19 2018-03-13 中国电子科技集团公司第四十四研究所 Din型接口激光器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7280724B2 (en) * 2004-06-16 2007-10-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical subassembly and optical transceiver installing the same
CN202956507U (zh) * 2012-12-07 2013-05-29 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种新型光纤连接器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101019056A (zh) * 2004-05-10 2007-08-15 菲尼萨公司 方法、光学器件和计算机程序
CN1880990A (zh) * 2005-06-01 2006-12-20 罗门哈斯电子材料有限公司 光学组件
JP2012015488A (ja) * 2010-06-01 2012-01-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュール
CN107800025A (zh) * 2017-10-19 2018-03-13 中国电子科技集团公司第四十四研究所 Din型接口激光器

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