CN110058371A - 一种光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光模块,该光模块包括第一光组件和第二光组件,其中,第一光组件包括对振动敏感的光器件,第二光组件工作在预设的温度范围内;光模块还包括减振装置和温度控制装置,第一光组件设置在减振装置上;第二光组件邻近第一光组件设置,第二光组件与温度控制装置柔性连接,其中,减振装置和温度控制装置相互隔离。本发明的光模块的第二光组件与温度控制装置是柔性连接的,对减振装置的减振影响很小,而且,减振装置和温度控制装置相互隔离,互不影响,可以同时满足光模块减振和局部温度控制的需求,且减振与局部温度控制互不干扰,可以有效提高光模块的性能。

Description

一种光模块
技术领域
本发明属于光通信技术领域,更具体地,涉及一种光模块。
背景技术
光模块中的部分器件,例如,芯片、液晶等,需要工作在一定的温度范围内,否则会降低光模块的性能,甚至会发生器件烧毁的情况,因此,需要对其进行温度控制。另一方面,光模块中的部分器件,例如,MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,简写MEMS)光学转镜、光路等,对外界的振动很敏感,需要对其进行减振。
为避免外界振动对光路的影响,通常在光路底板与模块盒之间设置减振装置,为了保证光路底板上的温度敏感器件工作在一定的温度范围内,需要对其进行温控。但是,增加了减振装置后,温度敏感器件与模块盒之间的热量传递路径主要有两个:(1)通过温度敏感器件表面的空气对流,模块盒表面的空气对流;(2)通过温度敏感器件-光路底板-减振装置-模块盒的热传导。由于光模块内部空间有限,对流换热一般是自然对流,自然对流换热能力有限。
同时,减振装置一般不能进行高效的热传导,减振装置把光路底板与模块盒隔离开来,大大削弱了光路底板与模块盒的热传导。为增强温度敏感器件与模块盒的热传递能力,一般在做法是在温度敏感器件与模块盒之间或者光路底板与模块盒之间增加热界面材料,例如导热垫、导热硅脂等。为了保持热界面材料的热传导能力,需要对热界面材料施加一定的压力。对热界面材料施加压力,增加了光路底板与模块盒之间的连接刚度,模块盒的振动容易传递给器件,因此,这种方式不利于减振。
目前的方案要么具有较好的温度控制效果,而减振效果较差;要么具有较好的减振效果,而温度控制效果较差,减振和温度控制二者不可同时兼顾,导致光模块的性能较差。
鉴于此,克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种光模块,其目的在于本发明的光模块的第二光组件与温度控制装置是柔性连接的,对减振装置对第一光组件的减振影响很小,可以同时满足光模块减振和局部温度控制的需求,且减振与局部温度控制互不干扰,可以有效提高光模块的性能,由此解决目前减振和温度控制不可同时兼顾,导致光模块的性能较差的技术问题。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种光模块,所述光模块包括第一光组件1和第二光组件2,其中,所述第一光组件1包括对振动敏感的光器件,所述第二光组件2工作在预设的温度范围内;
所述光模块还包括减振装置3和温度控制装置4,所述第一光组件1设置在所述减振装置3上;所述第二光组件2邻近所述第一光组件1设置,所述第二光组件2与所述温度控制装置4柔性连接,其中,所述减振装置3和所述温度控制装置4相互隔离;
所述减振装置3用于对所述第一光组件1进行减振;
所述温度控制装置4用于对所述第二光组件2进行温度控制,以使所述第二光组件2工作在预设的温度范围内。
优选地,所述第一光组件1包括光路底板11以及设置在所述光路底板11上的光器件;
所述第二光组件2设置在所述光路底板11上,所述温度控制装置4设置在所述光路底板11背离所述第二光组件2的一侧,且所述温度控制装置4与所述光路底板11之间存在间隔。
优选地,所述光模块包括柔性导热带5,所述光路底板11上开设有第一通孔111,所述第二光组件2和所述温度控制装置4邻近所述第一通孔111分布;
所述柔性导热带5穿设所述第一通孔111,且所述柔性导热带5的一端与所述第二光组件2连接,所述柔性导热带5的另一端与所述温度控制装置4连接。
优选地,所述光模块还包括隔热层7,所述隔热层7设置在所述光路底板11和所述第二光组件2之间;
所述隔热层7上开设有第二通孔71,所述柔性导热带5依次穿设所述第一通孔111和所述第二通孔71后,与所述第二光组件2连接。
优选地,所述光模块还包括壳体6,所述壳体6的侧面设置有多个收容部61,所述光路底板11的侧壁上设置有多个凸柱112;
所述减振装置3包括多个减振支座31,所述减振支座31套设在对应的凸柱112上,所述减振支座31容置于对应的收容部61;
其中,所述减振支座31在外力作用下可发生形变,以对所述第一光组件1进行减振。
优选地,所述温度控制装置4为热电制冷器或散热器;
所述温度控制装置4通过螺钉连接、胶接或焊接的方式固定在所述壳体6的底部。
优选地,所述减振支座31包括第一减振部311、第二减振部312和开孔313,所述开孔313贯穿所述第一减振部311,所述开孔313还贯穿至少部分所述第二减振部312,所述开孔313用于收容所述凸柱112;
其中,第二减振部312的截面尺寸小于所述第一减振部311的截面尺寸,所述第二减振部312收容于对应的收容部61,所述第一减振部311设置在所述收容部61的外部。
优选地,所述光模块还包括壳体6,所述减振装置3具体为一减振垫圈32,所述减振垫圈32收容于所述壳体6内;
所述减振垫圈32上设置有一中空区域321,所述光路底板11收容于所述中空区域321内;
其中,所述减振垫圈32在外力作用下可发生形变,以对所述第一光组件1进行减振。
优选地,所述柔性导热带5的组成材料包括石墨片、石墨烯或导热碳纤维;
所述柔性导热带5的外围包裹有涂覆层51,所述涂覆层51用于隔热。
优选地,所述光路底板11以及设置在所述光路底板11上光器件的最低固有频率为f0,所述光路底板11、所述柔性导热带5和所述减振装置3所组成的系统的最低固有频率为f1,则f1需满足如下关系式:f1≤0.4f0。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有如下有益效果:本发明提供了一种光模块,该光模块包括第一光组件和第二光组件,其中,第一光组件包括对振动敏感的光器件,第二光组件工作在预设的温度范围内;光模块还包括减振装置和温度控制装置,第一光组件设置在减振装置上;第二光组件邻近第一光组件设置,第二光组件与温度控制装置柔性连接,其中,减振装置和温度控制装置相互隔离;减振装置用于对第一光组件进行减振;温度控制装置用于对第二光组件进行温度控制,以使第二光组件工作在预设的温度范围内。本发明的光模块,第二光组件与温度控制装置连接,可以进行较好的热传导,保证第二光组件工作在预设的温度范围内,同时,第二光组件与温度控制装置是柔性连接的,对减振装置的减振影响很小,可以同时满足光模块减振和局部温度控制的需求,且减振装置和温度控制装置相互隔离,减振与局部温度控制互不干扰,可以有效提高光模块的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述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是本发明实施例提供的第一种光模块的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的第二种光模块的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的第三种光模块的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的第四种光模块的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的第五种光模块的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的第六种光模块的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的第七种光模块的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的第八种光模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明各实施例中,符号“/”表示同时具有两种功能的含义,而对于符号“A和/或B”则表明由该符号连接的前后对象之间的组合包括“A”、“B”、“A和B”三种情况。
在本发明的描述中,术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不应当理解为对本发明的限制。
此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在实际应用场景下,光模块中会同时存在对温度敏感的光组件和对振动敏感的光组件,为了保证光模块的性能,需要对光模块进行温度控制和减振。由于,进行温度控制时需要器件与外界紧密连接以保证良好的热传导,而减振时不能让器件与外界紧固连接,否则无法达到较好的减振效果。目前的方案要么具有较好的温度控制效果,而减振效果较差;要么具有较好的减振效果,而温度控制效果较差,减振和温度控制二者不可同时兼顾,导致光模块的性能较差。
实施例1:
为解决前述问题,本实施例提供一种光模块,该光模块可以同时满足光模块减振和局部温度控制的需求,且减振与局部温度控制互不干扰,可以有效提高光模块的性能。下面结合附图1~6说明本发明的光模块的结构。
参阅图1,本实施例提供一种光模块,该所述光模块包括第一光组件1和第二光组件2,其中,所述第一光组件1包括对振动敏感的光器件,所述第二光组件2为温度敏感器件,在实际使用中,需要工作在预设的温度范围内。其中,预设的温度范围由第二光组件2中所包含的器件的工作温度指标而定,例如,预设的温度范围为-20℃至+45℃,-40℃至+95℃等,依据具体的一个或多个器件的工作温度指标综合而定。
其中,所述第一光组件1包括光路底板11以及设置在所述光路底板11上的光器件,例如,MEMS光学转镜和/或透镜,其中,透镜包括准直透镜或聚焦透镜等其他类型的透镜,另外,所述第一光组件1还可以包括分光器件,例如,分光棱镜或分光晶体;所述第二光组件2包括电路板以及设置在电路板上的液晶模块和/或芯片,其中,芯片可以为光探测芯片或激光器芯片等其他功能芯片。
所述光模块还包括减振装置3和温度控制装置4,所述第一光组件1设置在所述减振装置3上;所述第二光组件2邻近所述第一光组件1设置,所述第二光组件2与所述温度控制装置4柔性连接,且所述减振装置3和温度控制装置4相互隔离。
在本实施例中,减振装置3与第一光组件1所组成的系统的固有频率低于所述第一光组件1中所包括的光路平台以及器件的固有频率,从而实现将第一光组件1与外界振动隔离。其中,减振装置3的数目不做具体限定,可以为一个、两个或者更多个,保证占用较小的结构空间,且能达到较好的减振效果即可。
在实际应用场景下,所述减振装置3用于对所述第一光组件1进行减振;所述温度控制装置4用于对所述第二光组件2进行温度控制,以使所述第二光组件2工作在预设的温度范围内。
在本实施例中,第一光组件1用于光路传输,光路对振动很敏感,当振动幅度较大时,会引起光路偏移,影响光模块的性能,为了避免外界的振动对光路的影响,在第二光组件2与外围结构之间设置减振装置3,对第二光组件2进行减振。
在实际应用场景下,增加了减振装置3后,第二光组件2的热量传递路径主要有两个:(1)通过第二光组件2表面的空气对流和外围结构表面的空气对流;(2)第二光组件2通过第一光组件1、减振装置3和外围结构进行热传导。针对方式(1):由于光模块内部空间有限,对流换热一般是自然对流,自然对流换热能力有限,不能很好地实现温度控制。针对方式(2):减振装置3把第二光组件2与外围结构隔离开来,大大削弱了光路底板11与外围结构的热传导,同样无法很好地实现温度控制。
为了增强第二光组件2与外围结构的热传递能力,一般做法是在第二光组件2与外围结构之间,或者第一光组件1与外围结构之间增加热界面材料,例如,导热垫或导热硅脂等。为了保持热界面材料的热传导能力,需要对热界面材料施加一定的压力。对热界面材料施加压力,增加了第二光组件2与外围结构之间的连接刚度,外围结构的振动更容易传递给第一光组件,因此,这种方式不利于减振。
针对以上减振与热传递相互矛盾的问题,本发明给出方案是:如图2所示,第二光组件2与外围结构之间,增加温度控制装置4和柔性导热带5,温度控制装置4安装在外围结构上,柔性导热带5的一端设置在第二光组件2上,柔性导热带5的另一端设置在温度控制装置4上。
其中,柔性导热带5可在外力作用下发生形变,刚性与硬度均很小,对减振效果几乎无影响。温度控制装置4可以是热电制冷器或散热器等,依据实际情况而定,在此,不做具体限定。
在本实施例中,为了达到更好的热传递效果,柔性导热带5在其长度方向具有高的导热系数,一般而言,柔性导热带5在其长度方向上的到热系数较大,例如,柔性导热带5在其长度方向上的到热系数大于129w/(m·k)从而使得第二光组件2与温度控制装置4之间具有良好的导热能力。在实际应用场景下,柔性导热带5的材料包括石墨、导热碳纤维或石墨烯等高导热材料。
按照前述方式制作的光模块,第二光组件2的主要热传递路径为:第二光组件2->柔性导热带5->温度控制装置4,可以达到较好的温度控制效果。另一方面,由于柔性导热带5是柔性的(即,柔性导热带5具有较小的刚度),不显著增加减振装置3和第一光组件1的固有频率,对减振效果的影响很小或者不影响,可以保证减振装置3对第一光组件1进行较好的减振。
在实际应用场景下,柔性导热带5与周围的空气之间有对流交换,会影响柔性导热带5的热传递能力。为了解决该问题,在优选的方案中,如图4所示,所述柔性导热带5的外围包裹有涂覆层51,所述涂覆层51用于隔热,一般在裸露于空气中的柔性导热带5的外围包裹涂覆层51即可,而在柔性导热带5的两端不包裹涂覆层51,以保证柔性导热带5与第二光组件2和温度控制装置4形成较好的热接触。其中,所述涂覆层51由柔性隔热材料制作而成,所述涂覆层51的导热系数较低,一般而言,所述涂覆层51的导热系数较小,例如,涂覆层51可以选择硅酸盐或玻璃纤维制作而成。
由于柔性导热带51与周围的空气之间有温差,因此会有热交换,热交换降低了温度控制装置4与第二光组件2之间的热传递效率,导致温控效果不理想。发明人经研究发现,柔性导热带5和周围的空气之间的对流热交换能力,与柔性导热带5和空气间的温差成正比,在高导热的柔性导热带5上涂覆涂覆层51后,柔性导热带5表面与空气间的温差降低,可以有效降低柔性导热带5与空气的热交换,提高了柔性导热带5沿其长度方向的热传递能力,可以有效进行温度控制。
继续参阅图3和图4,在优选的实施例中,第二光组件2与第一光组件1之间设置有隔热层7,该隔热层7由导热系数较低的材料制作而成,其中,隔热层7的厚度依据实际情况而定,保证占用较小的结构空间,且能达到较好的隔热效果即可。该隔热层7主要起两个方面的作用:一是避免第二光组件2与第一光组件1上的其他器件之间形成热干扰,二是实现对第二光组件2的局部温度控制,降低温度控制装置4的功率。
在此,需要说明的是,柔性导热带5的导热系数跟具体产品的结构、第二光组件2所包括的器件的功率相关。例如,假设第一光组件1的光路底板11质量很轻,则柔性导热带5的结构不能设计的比较大(否则影响到减振),假设第二光组件2的功率比较大,则柔性导热带5的导热系数需要很大,才能进行有效地热传递。
隔热层7和涂覆层51的导热系数越小越好,导热系数越小,则热损失越小,温度控制装置4需要的功率也越小。
进一步地,所述光模块还包括壳体6,前述所描述的外围结构即包括壳体6,所述第一光组件1和所述第二光组件2设置在所述壳体6内。在本实施例中,所述减振装置3与所述壳体6连接,所述温度控制装置4设置在所述壳体6上,所述第二光组件2设置在所述第一光组件1上。
在本实施例中,减振装置3可以粘接、胶接或刚性连接于所述壳体6上,具体依据减振装置3的具体类型而定。由于减振装置3直接与壳体6连接,可以实现较好的减振效果。
在可选的实施例中,所述减振装置3包括弹簧,所述弹簧的弹性系数依据实际情况而定,在此不做具体限定。所述弹簧的一端与壳体6固定连接,所述弹簧的另一端与第一光组件1的光路底板11连接,所述弹簧还可以替换为其他弹性件,能够达到较好地减振效果即可。
在实际应用场景下,所述弹簧的数目不做具体限定,可以为一个、两个、三个或者更多个。当弹簧的数目为一个时,所述弹簧设置在所述第一光组件1的光路底板11的中间位置,保证光路底板11两侧的减振效果基本相当;当弹簧的数目为二个时,如图5所示,两个弹簧相对于所述第一光组件1的光路底板11呈对称设置,且左侧的弹簧离光路底板11的左侧的距离与右侧的弹簧离光路底板11的右侧的距离相等。当弹簧的数目为三个时,如图4所示,三个弹簧相对于所述第一光组件1的光路底板11呈等间隔设置。当然,在其他实施例中,弹簧的数目还可以为更多个,具体的设置位置可以依据实际情况而定,在此,不做具体限定。
在另一个可选的实施例中,如图6所示,所述减振装置3包括橡胶件,所述橡胶件呈块状或圆柱状,所述橡胶件的厚度依据实际情况而定,所述橡胶件的缓冲系数依据实际情况而定,在此不做具体限定。所述橡胶件的一侧与壳体6固定连接,例如,通过粘接或胶接形成固定连接,所述橡胶件的另一端与第一光组件1的光路底板11固定连接,例如,通过粘接或胶接形成固定连接,所述橡胶件还可以替换为其他缓冲件,能够达到较好地减振效果即可。
在实际应用场景下,所述橡胶件的数目不做具体限定,可以为一个、两个、三个或者更多个。当橡胶件的数目为一个时,所述橡胶件设置在所述第一光组件1的光路底板11的中间位置,保证光路底板11两侧的减振效果基本相当;当橡胶件的数目为二个时,两个橡胶件相对于所述第一光组件1的光路底板11呈对称设置,且左侧的橡胶件离光路底板11的左侧的距离与右侧的橡胶件离光路底板11的右侧的距离相等。当橡胶件的数目为三个时,三个橡胶件相对于所述第一光组件1的光路底板11呈等间隔设置。当然,在其他实施例中,橡胶件的数目还可以为更多个,具体的设置位置可以依据实际情况而定,在此,不做具体限定。
在实际应用场景下,所述减振装置3包括弹簧和橡胶件,弹簧和橡胶件相互配合完成减振,例如,弹簧邻近第一光学组件1的光路底板11的端部设置,橡胶件设置在光路底板11的中间区域。在其他应用场景下,还可以采用其他分布方式,依据实际情况设计即可,在此不做具体限定。所述减振装置3还可以采用其他实现方案替换,在此,不做具体限定。
区别于现有技术,本发明提供了一种光模块,该光模块包括第一光组件1和第二光组件2,其中,第一光组件1用于光路传输,第二光组件2工作在预设的温度范围内;光模块还包括减振装置3和温度控制装置4,第一光组件1设置在减振装置3上;第二光组件2邻近第一光组件1设置,第二光组件2与温度控制装置4柔性连接;减振装置3用于对第一光组件1进行减振;温度控制装置4用于对第二光组件2进行温度控制,以使第二光组件2工作在预设的温度范围内。本发明的光模块,第二光组件2与温度控制装置4连接,可以进行较好的热传导,保证第二光组件2工作在预设的温度范围内,同时,第二光组件2与温度控制装置4是柔性连接的,对减振装置3对第一光组件1的减振影响很小,可以同时满足光模块减振和局部温度控制的需求,且减振与局部温度控制互不干扰,可以有效提高光模块的性能。
实施例2:
实施例1主要是从理论上进行分析,简要地示出光模块的结构,在实际应用场景下,可以参照图7,进行光模块的设计。
在本实施例中,所述光模块包括第一光组件1和第二光组件2,其中,所述第一光组件1用于光路传输,所述第二光组件2工作在预设的温度范围内;所述光模块还包括减振装置3和温度控制装置4,所述第一光组件1设置在所述减振装置3上;所述第二光组件2邻近所述第一光组件1设置,所述第二光组件2与所述温度控制装置4柔性连接,其中,所述减振装置3和所述温度控制装置4相互隔离。在实际使用中,所述减振装置3用于对所述第一光组件1进行减振;所述温度控制装置4用于对所述第二光组件2进行温度控制,以使所述第二光组件2工作在预设的温度范围内。
具体地,所述第一光组件1包括光路底板11以及设置在所述光路底板11上的光器件;所述第二光组件2设置在所述光路底板11上,所述温度控制装置4设置在所述光路底板11背离所述第二光组件2的一侧,且所述温度控制装置4与所述光路底板11之间存在间隔。
进一步地,所述光模块包括柔性导热带5,所述光路底板11上开设有第一通孔111,所述第二光组件2和所述温度控制装置4邻近所述第一通孔111分布;所述柔性导热带5穿设所述第一通孔111,且所述柔性导热带5的一端与所述第二光组件2连接,所述柔性导热带5的另一端与所述温度控制装置4连接。
在实际应用场景下,光模块的尺寸较小,可供布局的空间有限,采用此种方式,可以复用减振装置3与光模块的壳体6之间的可用空间,可以进一步较小光模块的封装尺寸。
其中,温度控制装置4为热电制冷器或散热器;温度控制装置4通过螺钉连接、胶接或焊接的方式固定在所述壳体6的底部,温度控制装置4可以通过壳体6直接与外部环境形成热交换,可以提高热交换的能力。
在本实施例中,所述柔性导热带5的组成材料包括石墨片、石墨烯或导热碳纤维;所述柔性导热带5的外围包裹有涂覆层51(具体可以参阅实施例1的图4或图5或图6),所述涂覆层51用于隔热。
所述光模块还包括隔热层7,所述隔热层7设置在所述光路底板11和所述第二光组件2之间;所述隔热层7上开设有第二通孔71,所述柔性导热带5依次穿设所述第一通孔111和所述第二通孔71后,与所述第二光组件2连接。该隔热层7主要起两个方面的作用:一是避免第二光组件2与第一光组件1上的其他器件之间形成热干扰,二是实现对第二光组件2的局部温度控制,降低温度控制装置4的功率。在实际应用场景下,隔热层7的材料和柔性导热带5的材料的导热率被选择为当通过温度控制装置4对第二光组件2进行制热或制冷时,第二光组件2与光路底板11之间的热交换不超过制冷或加热功率的15%。
所述光路底板11以及设置在所述光路底板11上光器件的最低固有频率为f0,所述光路底板11、所述柔性导热带5和所述减振装置3所组成的系统的最低固有频率为f1,则f1需满足如下关系式:f1≤0.4f0。
在本实施例中,所述壳体6的侧面设置有多个收容部61,所述光路底板11的侧壁上设置有多个凸柱112;所述减振装置3包括多个减振支座31,所述减振支座31套设在对应的凸柱112上,所述减振支座31容置于对应的收容部61;其中,所述减振支座31在外力作用下可发生形变,以对所述第一光组件1进行减振。其中,减振支座31的组成材料包括但不限于橡胶、硅橡胶、或树脂等高分子聚合物材料中的任一种。
在可选的方案中,所述减振支座31包括第一减振部311、第二减振部312和开孔313,所述开孔313贯穿所述第一减振部311,所述开孔313还贯穿至少部分所述第二减振部312(其中,在图7中,所述开孔313穿透所述第二减振部312),所述开孔313用于收容所述凸柱112。其中,第二减振部312的截面尺寸小于所述第一减振部311的截面尺寸;所述第二减振部312收容于对应的收容部61,所述第一减振部311设置在所述收容部61的外部。采用此种方案,第一减振部311主要完成横向方向上的减振,第二减振部312主要完成纵向方向的减振,可以同时实现横向和/或纵向的减振,能够让第一光组件1更好地与外界环境隔离。
在此,需要说明的是,减振支座31的数目、凸柱112的数目以及收容部61的数目一般是相等的,且减振支座31、凸柱112以及收容部61一般是分布在对应部件的两侧的,具体的数目可以均为2个或者4个,可以依据实际情况而定,在此不做限定。
关于相关器件的具体描述以及原理分析,具体可以参照实施例1,在此,不再赘述。
实施例3:
区别于实施例2,本实施例提出了另一种的减振装置的实现方案。如图8,所述减振装置3具体为一减振垫圈32,所述减振垫圈32收容于所述壳体6内;所述减振垫圈32具体为半包围结构,所述减振垫圈32上设置有一中空区域321,所述光路底板11收容于所述中空区域321内;其中,所述减振垫圈32在外力作用下可发生形变,以对所述第一光组件1进行减振。
其中,减振垫圈32的组成材料包括但不限于橡胶、硅橡胶、或树脂等高分子聚合物材料中的任一种。
所述光路底板11以及设置在所述光路底板11上光器件的最低固有频率为f0,所述光路底板11、所述柔性导热带5和所述减振垫圈32所组成的系统的最低固有频率为f1,则f1需满足如下关系式:f1≤0.4f0。
关于光模块的其他结构在此不再赘述,具体可以参照实施例1或实施例2。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光模块,其特征在于,所述光模块包括第一光组件(1)和第二光组件(2),其中,所述第一光组件(1)包括对振动敏感的光器件,所述第二光组件(2)工作在预设的温度范围内;
所述光模块还包括减振装置(3)和温度控制装置(4),所述第一光组件(1)设置在所述减振装置(3)上;所述第二光组件(2)邻近所述第一光组件(1)设置,所述第二光组件(2)与所述温度控制装置(4)柔性连接,其中,所述减振装置(3)和所述温度控制装置(4)相互隔离;
所述减振装置(3)用于对所述第一光组件(1)进行减振;
所述温度控制装置(4)用于对所述第二光组件(2)进行温度控制,以使所述第二光组件(2)工作在预设的温度范围内。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一光组件(1)包括光路底板(11)以及设置在所述光路底板(11)上的光器件;
所述第二光组件(2)设置在所述光路底板(11)上,所述温度控制装置(4)设置在所述光路底板(11)背离所述第二光组件(2)的一侧,且所述温度控制装置(4)与所述光路底板(11)之间存在间隔。
3.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述光模块包括柔性导热带(5),所述光路底板(11)上开设有第一通孔(111),所述第二光组件(2)和所述温度控制装置(4)邻近所述第一通孔(111)分布;
所述柔性导热带(5)穿设所述第一通孔(111),且所述柔性导热带(5)的一端与所述第二光组件(2)连接,所述柔性导热带(5)的另一端与所述温度控制装置(4)连接。
4.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述光模块还包括隔热层(7),所述隔热层(7)设置在所述光路底板(11)和所述第二光组件(2)之间;
所述隔热层(7)上开设有第二通孔(71),所述柔性导热带(5)依次穿设所述第一通孔(111)和所述第二通孔(71)后,与所述第二光组件(2)连接。
5.根据权利要求2~4任一项所述的光模块,其特征在于,所述光模块还包括壳体(6),所述壳体(6)的侧面设置有多个收容部(61),所述光路底板(11)的侧壁上设置有多个凸柱(112);
所述减振装置(3)包括多个减振支座(31),所述减振支座(31)套设在对应的凸柱(112)上,所述减振支座(31)容置于对应的收容部(61);
其中,所述减振支座(31)在外力作用下可发生形变,以对所述第一光组件(1)进行减振。
6.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述温度控制装置(4)为热电制冷器或散热器;
所述温度控制装置(4)通过螺钉连接、胶接或焊接的方式固定在所述壳体(6)的底部。
7.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述减振支座(31)包括第一减振部(311)、第二减振部(312)和开孔(313),所述开孔(313)贯穿所述第一减振部(311),所述开孔(313)还贯穿至少部分所述第二减振部(312),所述开孔(313)用于收容所述凸柱(112);
其中,第二减振部(312)的截面尺寸小于所述第一减振部(311)的截面尺寸,所述第二减振部(312)收容于对应的收容部(61),所述第一减振部(311)设置在所述收容部(61)的外部。
8.根据权利要求2~4任一项所述的光模块,其特征在于,所述光模块还包括壳体(6),所述减振装置(3)具体为一减振垫圈(32),所述减振垫圈(32)收容于所述壳体(6)内;
所述减振垫圈(32)上设置有一中空区域(321),所述光路底板(11)收容于所述中空区域(321)内;
其中,所述减振垫圈(32)在外力作用下可发生形变,以对所述第一光组件(1)进行减振。
9.根据权利要求2~4任一项所述的光模块,其特征在于,所述柔性导热带(5)的组成材料包括石墨片、石墨烯或导热碳纤维;
所述柔性导热带(5)的外围包裹有涂覆层(51),所述涂覆层(51)用于隔热。
10.根据权利要求2~4任一项所述的光模块,其特征在于,所述光路底板(11)以及设置在所述光路底板(11)上光器件的最低固有频率为f0,所述光路底板(11)、所述柔性导热带(5)和所述减振装置(3)所组成的系统的最低固有频率为f1,则f1需满足如下关系式:f1≤0.4f0。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114353793A (zh) * 2022-03-17 2022-04-15 天津时空经纬测控技术有限公司 一种应用于敏感器件的减振安装板

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002081492A (ja) * 2000-09-08 2002-03-22 Ohbayashi Corp 制振装置
CN2566196Y (zh) * 2002-07-09 2003-08-13 中国科学院理化技术研究所 无磁低振同轴脉冲管制冷机
US20050117231A1 (en) * 2002-04-04 2005-06-02 The Furukawa Electric Co., Ltd Optical transmission module with temperature control
CN1652677A (zh) * 2004-01-26 2005-08-10 Jds尤尼弗思公司 用于光学分组件的散热片
US20050225768A1 (en) * 2004-02-11 2005-10-13 Belt Robert T Flexured athermalized pseudokinematic mount
WO2007149214A2 (en) * 2006-06-19 2007-12-27 Coherent, Inc. Vacuum cell for optical components
CN101162283A (zh) * 2007-11-26 2008-04-16 武汉光迅科技股份有限公司 基于平板波导移动制作无热阵列波导光栅方法及精调装置
CN101299433A (zh) * 2007-05-01 2008-11-05 奥林巴斯映像株式会社 图像拾取元件模块、利用图像拾取元件模块的透镜单元及便携式电子装置
JP2009019674A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Equos Research Co Ltd 振動制御装置
CN101625442A (zh) * 2009-07-31 2010-01-13 武汉光迅科技股份有限公司 用于外型为曲线型的阵列波导光栅芯片的封装方法
CN201740945U (zh) * 2010-03-10 2011-02-09 武汉光迅科技股份有限公司 使用温控电路来提高性能的液晶型波长选择光开关
CN201836288U (zh) * 2010-09-25 2011-05-18 中国航天科工集团第二研究院二一○所 一种组合减振装置
CN102388344A (zh) * 2009-04-13 2012-03-21 Asml荷兰有限公司 具有冷却布置的检测器模块、包括所述检测器模块的光刻设备
EP2546690A1 (en) * 2010-03-10 2013-01-16 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Driving mechanism, driving device, and method of manufacturing driving device
WO2013116119A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 Coherent, Inc. Athermalized permanent-alignment optical-element mount
CN103926663A (zh) * 2014-04-25 2014-07-16 武汉光迅科技股份有限公司 一种多波长光源及其低成本制作方法
CN104779515A (zh) * 2015-03-31 2015-07-15 南京大学 一种大功率远程探测多组分气体激光器
CN104896002A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 广东工业大学 频率可调复合减振器
CN104898355A (zh) * 2014-03-07 2015-09-09 船井电机株式会社 投影仪
CN107462950A (zh) * 2017-08-31 2017-12-12 武汉光迅科技股份有限公司 一种宽温、低功耗阵列波导光栅模块及波长控制方法
CN107490823A (zh) * 2017-08-30 2017-12-19 武汉光迅科技股份有限公司 一种实现阵列波导光栅双线性温度补偿装置及方法
CN107498423A (zh) * 2017-08-22 2017-12-22 长光卫星技术有限公司 用于反射镜离子束抛光的降温装置
CN107863685A (zh) * 2017-11-29 2018-03-30 西安炬光科技股份有限公司 一种温度控制结构及激光器模块
CN207431518U (zh) * 2017-06-01 2018-06-01 深圳市创科达精密机电有限公司 一种光纤传输激光焊接机
CN108508570A (zh) * 2018-03-19 2018-09-07 长光卫星技术有限公司 大长宽比长条形反射镜的多轴柔性支撑装置
CN108663763A (zh) * 2018-04-16 2018-10-16 武汉光迅科技股份有限公司 一种非线性温度补偿装置、光模块及方法

Patent Citations (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002081492A (ja) * 2000-09-08 2002-03-22 Ohbayashi Corp 制振装置
US20050117231A1 (en) * 2002-04-04 2005-06-02 The Furukawa Electric Co., Ltd Optical transmission module with temperature control
CN2566196Y (zh) * 2002-07-09 2003-08-13 中国科学院理化技术研究所 无磁低振同轴脉冲管制冷机
CN100593366C (zh) * 2004-01-26 2010-03-03 Jds尤尼弗思公司 用于光学分组件的散热片
CN1652677A (zh) * 2004-01-26 2005-08-10 Jds尤尼弗思公司 用于光学分组件的散热片
US20050225768A1 (en) * 2004-02-11 2005-10-13 Belt Robert T Flexured athermalized pseudokinematic mount
WO2007149214A2 (en) * 2006-06-19 2007-12-27 Coherent, Inc. Vacuum cell for optical components
CN101299433A (zh) * 2007-05-01 2008-11-05 奥林巴斯映像株式会社 图像拾取元件模块、利用图像拾取元件模块的透镜单元及便携式电子装置
JP2009019674A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Equos Research Co Ltd 振動制御装置
CN101162283A (zh) * 2007-11-26 2008-04-16 武汉光迅科技股份有限公司 基于平板波导移动制作无热阵列波导光栅方法及精调装置
CN102388344A (zh) * 2009-04-13 2012-03-21 Asml荷兰有限公司 具有冷却布置的检测器模块、包括所述检测器模块的光刻设备
CN101625442A (zh) * 2009-07-31 2010-01-13 武汉光迅科技股份有限公司 用于外型为曲线型的阵列波导光栅芯片的封装方法
CN201740945U (zh) * 2010-03-10 2011-02-09 武汉光迅科技股份有限公司 使用温控电路来提高性能的液晶型波长选择光开关
EP2546690A1 (en) * 2010-03-10 2013-01-16 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Driving mechanism, driving device, and method of manufacturing driving device
CN201836288U (zh) * 2010-09-25 2011-05-18 中国航天科工集团第二研究院二一○所 一种组合减振装置
WO2013116119A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 Coherent, Inc. Athermalized permanent-alignment optical-element mount
CN104898355A (zh) * 2014-03-07 2015-09-09 船井电机株式会社 投影仪
CN103926663A (zh) * 2014-04-25 2014-07-16 武汉光迅科技股份有限公司 一种多波长光源及其低成本制作方法
CN104779515A (zh) * 2015-03-31 2015-07-15 南京大学 一种大功率远程探测多组分气体激光器
CN104896002A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 广东工业大学 频率可调复合减振器
CN207431518U (zh) * 2017-06-01 2018-06-01 深圳市创科达精密机电有限公司 一种光纤传输激光焊接机
CN107498423A (zh) * 2017-08-22 2017-12-22 长光卫星技术有限公司 用于反射镜离子束抛光的降温装置
CN107490823A (zh) * 2017-08-30 2017-12-19 武汉光迅科技股份有限公司 一种实现阵列波导光栅双线性温度补偿装置及方法
CN107462950A (zh) * 2017-08-31 2017-12-12 武汉光迅科技股份有限公司 一种宽温、低功耗阵列波导光栅模块及波长控制方法
CN107863685A (zh) * 2017-11-29 2018-03-30 西安炬光科技股份有限公司 一种温度控制结构及激光器模块
CN108508570A (zh) * 2018-03-19 2018-09-07 长光卫星技术有限公司 大长宽比长条形反射镜的多轴柔性支撑装置
CN108663763A (zh) * 2018-04-16 2018-10-16 武汉光迅科技股份有限公司 一种非线性温度补偿装置、光模块及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘喜川等: ""超低温减振的软连接工艺研究"", 《低温技术》 *
李长安等: ""无抖动机械式光开光结构设计"", 《半导体光电》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114353793A (zh) * 2022-03-17 2022-04-15 天津时空经纬测控技术有限公司 一种应用于敏感器件的减振安装板
CN114353793B (zh) * 2022-03-17 2022-06-24 天津时空经纬测控技术有限公司 一种应用于敏感器件的减振安装板

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