CN111897060A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括壳体、电路板、光电芯片和光纤模组；其中，壳体包括下壳体和上壳体，上壳体与下壳体扣合形成内部容置腔和前后相对的光口和电口；光电芯片与电路板相电性连接；光纤模组包括若干光纤和连接组件，若干光纤一端与光电芯片光学耦合，另一端连接连接组件，连接组件安装在光口处；连接组件包括光纤连接器以及用于保持若干光纤的若干光纤尾柄；若干光纤尾柄固定于光纤连接器上。本申请在模块内直接采用光纤在芯片与模块光口之间传输光信号，将光纤插芯直接组装到接口内，省去了中间转换头，结构更加简单、紧凑，组装更简便。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着人们对信息量的需求越来越大，对光通讯网络的要求也是越来越高。光模块的尺寸越做越小，通道也越密集，需要更多的光接口进行光信号传输。目前光模块产品中有很多接口类型，如LC、MPO、SC等等，由光口插芯或者光纤接头作为中间的对接，光路由模块内/外部传输到模块外/内部，实现互联的功能，对接后需要通过跳线分支出来，再连接设备使用，通道越多，中间需要的连接头就越多，不仅耗费了更多的光纤，也加大了中间的损耗。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光模块，无需中间转换头，结构更加简单、紧凑，组装更简便。

为了实现上述目的之一，本申请提供了一种光模块，包括壳体、设于壳体内的电路板、光电芯片和光纤模组；所述壳体包括下壳体和上壳体，所述上壳体与下壳体扣合形成内部容置腔和前后相对的光口和电口；所述光电芯片与所述电路板相电性连接；

所述光纤模组包括若干光纤和连接组件，所述若干光纤一端与所述光电芯片光学耦合，另一端连接所述连接组件，所述连接组件安装在所述光口处；

所述连接组件包括光纤连接器以及用于保持所述若干光纤的若干光纤尾柄；所述若干光纤尾柄固定于所述光纤连接器上。

作为实施方式的进一步改进，所述连接组件还包括一电磁屏蔽板，设于所述光纤连接器后面；所述电磁屏蔽板设有若干第一穿孔，所述若干光纤尾柄或所述若干光纤穿过所述第一穿孔固定于所述光纤连接器上。

作为实施方式的进一步改进，所述光纤尾柄包括光纤插芯和套于所述光纤插芯外的导电尾套；所述第一穿孔的孔径与所述导电尾套的外径相等，所述导电尾套穿设于所述第一穿孔内；或者所述第一穿孔的孔径小于所述导电尾套的外径，所述电磁屏蔽板罩于所述导电尾套后面。

作为实施方式的进一步改进，所述连接组件还包括一固定件，将所述电磁屏蔽板和所述光纤尾柄固定在所述光纤连接器上。

作为实施方式的进一步改进，所述固定件包括上扣合件和下扣合件；所述上扣合件与下扣合件相对扣合于所述电磁屏蔽板后面。

作为实施方式的进一步改进，所述上扣合件包括上挡板和上连接板，所述上连接板扣合于所述光纤连接器的上表面，所述上挡板挡于所述光纤尾柄后面，所述上挡板下端与所述光纤尾柄相对的位置设有若干上缺口；

所述下扣合件包括下挡板和下连接板，所述下连接板扣合于所述光纤连接器的下表面，所述下挡板挡于所述光纤尾柄后面，所述下挡板上端与所述光纤尾柄相对的位置设有若干下缺口；

所述下缺口与所述上缺口相对，形成避让口，所述光纤穿过所述避让口与所述光电芯片光学耦合。

作为实施方式的进一步改进，所述光纤连接器的上表面和下表面分别设有第一凸起；所述上连接板和下连接板上分别设有凹槽和/或插孔；所述第一凸起设于所述凹槽或插孔内。

作为实施方式的进一步改进，所述上挡板和下挡板通过螺丝锁定、粘胶或焊接连接在一起，使所述上连接板和下连接板分别紧靠所述光纤连接器的上表面和下表面。

作为实施方式的进一步改进，所述光纤连接器包括多个并排的双工端口；所述双工端口包括上下设置、相互连接在一起的一个发射端插座和一个接收端插座；所述光纤尾柄分别穿设于所述发射端插座和接收端插座的后端口处。

作为实施方式的进一步改进，所述光纤连接器还包括多对卡爪对，所述卡爪对包括分别位于所述双工端口上下侧的两个卡爪。

作为实施方式的进一步改进，所述光纤连接器还包括一主板和一连接板；

所述多个并排的双工端口设于所述主板的前板面；所述发射端插座和接收端插座分别具有贯穿所述主板的通孔；

所述多对卡爪对设于所述连接板上，所述连接板设有多个第二穿孔；所述连接板安装于所述主板的前板面上；所述双工端口穿过所述第二穿孔设于所述卡爪对中间。

作为实施方式的进一步改进，所述双工端口的数量为4个，所述卡爪对的数量为4对。

作为实施方式的进一步改进，所述连接组件的上表面和/或下表面设有凸台，所述上壳体和/或下壳体内设有用于容纳所述凸台的凹槽；所述上壳体与所述下壳体扣合，将所述连接组件固定在所述光口处；或者所述连接组件通过粘胶、焊接或螺丝锁定固定在所述壳体的光口处。

本申请的有益效果：在模块内直接采用光纤在芯片与模块光口之间传输光信号，将光纤插芯直接组装到接口内，省去了中间转换头，结构更加简单、紧凑，组装更简便。

附图说明

图1是本申请光模块封装示意图；

图2是本申请光模块内部结构示意图；

图3是本申请光模块内的光纤模组示意图；

图4是本申请光纤模组结构分解示意图；

图5是本申请光纤连接器结构分解示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。

如图1和2所示，本申请的光模块，包括壳体、设于壳体内的电路板、光电芯片和光纤模组。其中，壳体包括下壳体12和上壳体11，该上壳体11与下壳体12扣合形成内部容置腔和前后相对的光口13和电口14，上述电路板20安装于内部容置腔内靠近电口14一端，光电芯片与该电路板20相电性连接。光纤模组包括若干光纤30和连接组件40，该若干光纤30一端与上述光电芯片光学耦合，另一端连接该连接组件40，连接组件40安装在上述光口13处。这里，连接组件40包括光纤连接器以及用于保持上述若干光纤的若干光纤尾柄，若干光纤尾柄固定于光纤连接器上。在模块内直接采用光纤在芯片与模块光口之间传输光信号，将光纤插芯直接组装到接口内，省去了中间转换头，结构更加简单、紧凑，组装更简便。

如图2和3所示，上述连接组件40的下表面设有凸台41，相应的，下壳体12内设有用于容纳该凸台41的凹槽121，上壳体11与下壳体12扣合，将该连接组件40固定在光口处。组装时，将光电芯片安装于电路板20上，将光纤30耦合到光电芯片上，组装好连接组件40，将连接在一起的电路板20、光电芯片、光纤30和连接组件40放置到下壳体12内，固定好电路板20，同时将连接组件40下表面的凸台41放入下壳体12的凹槽121内，盖上上壳体11。通过螺丝锁紧或焊接等方式将上壳体11与下壳体12固定在一起，如此上壳体11便将上述连接组件40压紧在光口处，下壳体12的凹槽121限制了连接组件40的滑动，使其固定安装在光口处，组装方式简单方便。当然，在其它实施例中，也可以在连接组件的上表面设置凸台，在上壳体设置凹槽，从而将连接组件固定在光口处；或者在连接组件上设置凹槽，在上壳体或下壳体上设置凸缘，通过凹槽与凸缘的配合固定连接组件。当然还可以采用粘胶、螺丝锁定或焊接等其它方式将连接组件固定在光口处。

如图3和4所示，上述连接组件40包括光纤连接器42、若干光纤尾柄31以及设于光纤连接器42后面的电磁屏蔽板43。电磁屏蔽板43设有若干第一穿孔431，上述若干光纤尾柄31或若干光纤30穿过该第一穿孔431固定于光纤连接器42上。这里，光纤尾柄31包括光纤插芯311和套于光纤插芯311外的导电尾套312；上述第一穿孔431的孔径与导电尾套312的外径相等，导电尾套312穿设于第一穿孔431内，或者第一穿孔431的孔径小于导电尾套312的外径，电磁屏蔽板43罩于导电尾套312后面。电磁屏蔽板43与导电尾套312一起在光纤连接器42后面形成严密的电磁屏蔽结构，具有很好的电磁屏蔽性能，可有效提高光模块的EMI(Electro Magnetic Interference)防护性能。该实施例中，电磁屏蔽板43还包括罩于光纤连接器42外围的包边432，通过包边432包于光纤连接器42四侧面从而将电磁屏蔽板43罩于光纤连接器42后面。上述电磁屏蔽板43可以是钣金件，也可以是其它导电板或吸波板；导电尾套312可以是金属加工件等。

上述连接组件40还包括一固定件44，用于将电磁屏蔽板43和光纤尾柄31固定在光纤连接器42上。该实施例中，固定件44包括上扣合件和下扣合件，该上扣合件与下扣合件相对扣合于电磁屏蔽板43后面，以将电磁屏蔽板43和光纤尾柄31固定在光纤连接器42上。在其它实施例中，也可以采用例如粘胶、焊接或螺丝锁定等其它方式将电磁屏蔽板和光纤尾柄直接固定在光纤连接器上。

具体的，如图2和3所示，上述上扣合件包括相互连接的上挡板443和上连接板441，上连接板441扣合于光纤连接器42的上表面，上挡板443挡于光纤尾柄31和/或电磁屏蔽板43后面，上挡板443下端与光纤尾柄31相对的位置设有若干上缺口445a。下扣合件包括相互连接的下挡板444和下连接板442，下连接板442扣合于光纤连接器42的下表面，下挡板444挡于光纤尾柄31和/或电磁屏蔽板42后面，下挡板444上端与光纤尾柄31相对的位置设有若干下缺口445b。该下缺口445b与上述上缺口445a相对，形成避让口445，上述光纤30穿过该避让口445与光电芯片光学耦合。该实施例中，上挡板443与上连接板441相互垂直设置，下挡板444与下连接板442相互垂直设置。上扣合件与下扣合件均为具有较大强度的金属件，当然也可以采用其它具有较大强度的合金件或塑料件等。

该实施例中，如图4和5所示，光纤连接器42的上表面和下表面分别设有第一凸起424；上述上连接板441和下连接板442上分别设有插孔447和凹槽446。上连接板441和下连接板442分别扣合于光纤连接器42的上下表面时，第一凸起424位于上述凹槽446和插孔447内。然后通过螺丝锁定、粘胶或焊接等方式将上挡板443和下挡板444固定连接在一起，使上连接板441和下连接板442分别紧靠光纤连接器42的上表面和下表面，再通过上述第一凸起424将上扣合件和下扣合件固定在光纤连接器42上，以将电磁屏蔽板43和光纤尾柄31固定在光纤连接器42上。这里，上挡板443和下挡板444上分别设有螺纹孔448，通过螺丝将上挡板443和下挡板444锁定在一起。

如图4和5所示，上述光纤连接器42包括多个并排的双工端口421，该双工端口421包括上下设置、相互连接在一起的一个发射端插座和一个接收端插座，上述光纤尾柄31分别穿设于发射端插座和接收端插座的后端口423处。光纤连接器42还包括多对卡爪对422，各卡爪对422包括分别位于双工端口421上下侧的两个卡爪。该双工端口421和卡爪对422用于接纳和保持与该光模块对接的外部双工光纤连接器。图示以4个双工端口并排，分别位于4对卡爪对内的8端口mini CS(微型CS)接口为例。当然，本申请的结构也适用于其它数量端口的光接口，例如双端口、四端口、六端口等，或者更多端口。该结构中，4个发射端插座并排于4个接收端插座上方，也便于后端分别与光发射芯片和光接收芯片耦合的多根光纤分层整理，以及光发射芯片和光接收芯片的分层设计，例如将光发射芯片和光接收芯片分别设在电路板的上下表面上时，刚好与上下分层的光纤耦合连接，光模块内层次分明整洁。对外，8个端口分成四组，可以单独对某个双工端口对应的光路进行调试，而其它双工端口可以正常工作，避免一次性影响所有端口工作。

如图4和5所示，该实施例中光纤连接器42还包括一主板46和一连接板47，上述多个并排的双工端口421设于该主板46的前板面462，发射端插座和接收端插座分别具有贯穿该主板46的通孔461，通孔461内设有光纤套筒45，如陶瓷套筒等。光纤尾柄31的光纤插芯311设于该通孔461内的光纤套筒45内，导电尾套312设于发射端插座和接收端插座的后端口423处。上述多对卡爪对422设于连接板47上，连接板47设有多个第二穿孔471。该连接板47安装于主板46的前板面462上，双工端口421穿过其第二穿孔471设于上述卡爪对422中间。

该实施例中，连接板47上设有卡口472，主板46上设有第二凸起463，通过将第二凸起463卡于连接板47的卡口472内，从而将连接板47固定安装在主板46前板面462上。上述光纤连接器42的上表面和下表面上设置的第一凸起424位于连接板47上，上述上扣合件与下扣合件扣合在一起时，对应的上连接板441和下连接板443的插孔447或凹槽446分别套于连接板47上的第一凸起424上，进一步将连接板47固定在主板46上。当然，在其它实施例中，连接板也可以通过粘胶、焊接或者螺丝锁定等其它方式固定在主板前板面上。或者，光纤连接器也可以是一体成型结构，即主板、若干双工端口和若干卡爪对为一体成型结构。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种光模块，包括壳体、设于壳体内的电路板、光电芯片和光纤模组；所述壳体包括下壳体和上壳体，所述上壳体与下壳体扣合形成内部容置腔和前后相对的光口和电口；所述光电芯片与所述电路板相电性连接；其特征在于：

所述光纤模组包括若干光纤和连接组件，所述若干光纤一端与所述光电芯片光学耦合，另一端连接所述连接组件，所述连接组件安装在所述光口处；

所述连接组件包括光纤连接器以及用于保持所述若干光纤的若干光纤尾柄；所述若干光纤尾柄固定于所述光纤连接器上。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：

所述连接组件还包括一电磁屏蔽板，设于所述光纤连接器后面；所述电磁屏蔽板设有若干第一穿孔，所述若干光纤尾柄或所述若干光纤穿过所述第一穿孔固定于所述光纤连接器上。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于：所述光纤尾柄包括光纤插芯和套于所述光纤插芯外的导电尾套；所述第一穿孔的孔径与所述导电尾套的外径相等，所述导电尾套穿设于所述第一穿孔内；或者所述第一穿孔的孔径小于所述导电尾套的外径，所述电磁屏蔽板罩于所述导电尾套后面。

4.根据权利要求2或3任一项所述的光模块，其特征在于：所述连接组件还包括一固定件，将所述电磁屏蔽板和所述光纤尾柄固定在所述光纤连接器上。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于：所述固定件包括上扣合件和下扣合件；所述上扣合件与下扣合件相对扣合于所述电磁屏蔽板后面。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于：

所述上扣合件包括上挡板和上连接板，所述上连接板扣合于所述光纤连接器的上表面，所述上挡板挡于所述光纤尾柄后面，所述上挡板下端与所述光纤尾柄相对的位置设有若干上缺口；

所述下扣合件包括下挡板和下连接板，所述下连接板扣合于所述光纤连接器的下表面，所述下挡板挡于所述光纤尾柄后面，所述下挡板上端与所述光纤尾柄相对的位置设有若干下缺口；

所述下缺口与所述上缺口相对，形成避让口，所述光纤穿过所述避让口与所述光电芯片光学耦合。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于：所述光纤连接器的上表面和下表面分别设有第一凸起；所述上连接板和下连接板上分别设有凹槽和/或插孔；所述第一凸起设于所述凹槽或插孔内。

8.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于：所述上挡板和下挡板通过螺丝锁定、粘胶或焊接连接在一起，使所述上连接板和下连接板分别紧靠所述光纤连接器的上表面和下表面。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的光模块，其特征在于：所述光纤连接器包括多个并排的双工端口；所述双工端口包括上下设置、相互连接在一起的一个发射端插座和一个接收端插座；所述光纤尾柄分别穿设于所述发射端插座和接收端插座的后端口处。

10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于：所述光纤连接器还包括多对卡爪对，所述卡爪对包括分别位于所述双工端口上下侧的两个卡爪。

11.根据权利要求10所述的光模块，其特征在于：

所述光纤连接器还包括一主板和一连接板；

所述多个并排的双工端口设于所述主板的前板面；所述发射端插座和接收端插座分别具有贯穿所述主板的通孔；

所述多对卡爪对设于所述连接板上，所述连接板设有多个第二穿孔；所述连接板安装于所述主板的前板面上；所述双工端口穿过所述第二穿孔设于所述卡爪对中间。

12.根据权利要求10或11任一项所述的光模块，其特征在于：所述双工端口的数量为4个，所述卡爪对的数量为4对。

13.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述连接组件的上表面和/或下表面设有凸台，所述上壳体和/或下壳体内设有用于容纳所述凸台的凹槽；所述上壳体与所述下壳体扣合，将所述连接组件固定在所述光口处；或者所述连接组件通过粘胶、焊接或螺丝锁定固定在所述壳体的光口处。

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