CN113759472A - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的光模块,包括:电路板,开设有凹槽;激光盒,设置在凹槽内,用于发出不携带信号的光;第二光纤带,一端与激光盒连接,用于传输不携带信号的光;硅光芯片,电连接电路板且连接第二光纤带的另一端,用于接收第二光纤带传输的不携带信号光;激光盒包括:平板底座,设置在凹槽中,一端连接第二光纤带;导电基板,设置在平板底座的另一端,打线或柔性电路板连接电路板;激光芯片,贴装在导电基板上,电连接导电基板;上盖,包括顶板和与顶板连接的侧板,侧板底部连接平板底座使上盖罩扣在平板底座上。平板底座和上盖的配合方式方便激光盒内导电基板、激光芯片等的装配,利于激光盒光学性能的稳定和可靠,使激光盒结构适于在生产中使用。
Description
技术领域
本申请涉及光纤通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
在云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式,均会用到光通信技术。而在光通信中,光模块是实现光电信号相互转换的工具,是光通信设备中的关键器件之一。其中,采用硅光芯片实现光电转换功能已经成为高速光模块采用的一种主流方案。
在硅光光模块中,硅光芯片设置在电路板上,通过打线与电路板实现电连接;硅光芯片通过光纤带与光模块的光接口连接,实现光信号进出硅光芯片。而硅光芯片采用的硅材料不是理想的激光芯片发光材料,不能在硅光芯片制作过程集成发光单元,所以硅光芯片需要由外部光源提供光。
在硅光光模块中,光源通常采用激光盒,通过激光盒为硅光芯片提供不携带信号的光。通常激光盒直接设置在光模块的壳体内,如激光盒设置在电路板上。大多激光盒的结构主要包括截面为“凹”型的底板,激光芯片以及透镜等器件固定在底板,然后盖板盖合在底板上,将激光芯片以及透镜等器件封装在底板上。然而在使用中发现该结构的激光盒制作不便,不适于在生产中使用。
发明内容
本申请实施例提供了一种光模块,使激光盒结构适于在生产中使用。
本申请提供的一种光模块,包括:
电路板,开设有凹槽;
激光盒,设置在所述凹槽内,与所述电路板电连接,用于发出不携带信号的光;
第二光纤带,一端与所述激光盒连接,用于传输不携带信号的光;
硅光芯片,与所述电路板电连接且与所述第二光纤带的另一端连接,用于接收所述第二光纤带传输的不携带信号光;
其中,所述激光盒包括:
平板底座,设置在所述凹槽中,一端连接所述第二光纤带;
导电基板,设置在所述平板底座的另一端,电连接所述电路板;
激光芯片,贴装在所述导电基板上,电连接所述导电基板;
上盖,包括顶板和与所述顶板连接的侧板,所述侧板底部连接所述平板底座,所述上盖罩扣在所述平板底座上。
本申请提供的光模块,在电路板的表面开设凹槽,激光盒设置在该凹槽内、并通过打线或者柔性板与电路板电连接,激光盒与硅光芯片之间通过光纤带建立光连接,以为硅光芯片提供光。激光盒包括平板底座、导电基板、激光芯片和上盖。其中,平板底座设置在凹槽中,激光芯片设置在导电基板上,进而通过导电基板设置在平板底座上,上盖罩扣在平板底座上,进而将激光芯片罩设在平板底座和上盖之间。因此,在激光盒组装过程中,平板底座和上盖的配合方式方便激光盒内导电基板、激光芯片等的装配,较包括“凹”型底板结构状的激光盒便于导电基板、激光芯片等的装配,使激光盒结构适于在生产中使用。
同时,激光盒工作过程中产生的热量,便可以通过电路板进行扩散,进而有效避免光源与硅光芯片直接接触,导致光源产生的热量直接传导至硅光芯片,给硅光芯片造成散热负担加重的问题;另外,本申请中将激光盒直接设置在电路板的凹槽内,还有利于降低光模块的厚度。因此,本申请提供的光模块,优化激光芯片散热通道,利于激光盒光学性能的稳定和可靠,使激光盒结构适于在生产中使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使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。
图1为光通信终端连接关系示意图;
图2为光网络单元结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图;
图4为本申请实施例提供光模块分解结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种硅光芯片和激光盒在电路板上的结构示意图一;
图6为本申请实施例提供的一种硅光芯片和激光盒在电路板上的结构示意图二;
图7为本申请实施例提供的一种硅光芯片和激光盒在电路板上的结构示意图三;
图8为本申请实施例提供的第一种激光盒的结构分解图一;
图9为本申请实施例提供的第一种激光盒的结构分解图二;
图10为本申请实施例提供的第一种激光盒的结构分解图三;
图11为本申请实施例提供的第一种激光盒的一种固定及装配示意图;
图12为本申请实施例提供的第二种激光盒的结构分解图;
图13为本申请实施例提供的第二种激光盒的上盖结构示意图;
图14为本申请实施例提供的第二种激光盒的装配图一;
图15为本申请实施例提供的第二种激光盒的装配图二;
图16为本申请实施例提供的一种隔离器的结构示意图;
图17为激光组件的装配结构示意图。
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作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。
本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明,在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输,利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输;而计算机等信息处理设备使用的是电信号,为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接,就需要实现电信号与光信号的相互转换。
光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能,光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接,主要的电连接包括供电、I2C信号、数据信号以及接地等;光模块通过光接口实现与外部光纤的光连接,外部光纤的连接方式有多种,衍生出多种光纤连接器类型;在电接口处使用金手指实现电连接,已经成为光模块行业在的主流连接方式,以此为基础,金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范;采用光接口与光纤连接器实现的光连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式,以此为基础,光纤连接器也形成了多种行业标准,如LC接口、SC接口、MPO接口等,光模块的光接口也针对光纤连接器做了适配性的结构设计,在光接口处设置的光纤适配器因此具有多种类型。
图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示,光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接;
光纤101的一端连接远端服务器,网线103的一端连接本地信息处理设备,本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成;而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。
光模块200的光接口对外接入光纤101,与光纤101建立双向的光信号连接;光模块200的电接口对外接入光网络终端100中,与光网络终端100建立双向的电信号连接;在光模块内部实现光信号与电信号的双向相互转换,从而实现在光纤与光网络终端之间建立信息连接;具体地,来自光纤101的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络终端100中,来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤101中。
光网络终端具有光模块接口102,用于接入光模块200,与光模块200建立双向的电信号连接;光网络终端具有网线接口104,用于接入网线103,与网线103建立双向的电信号连接(一般为以太网协议的电信号,与光模块使用的电信号属于不同的协议/类型);光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接,具体地,光网络终端将来自光模块的信号传递给网线,将来自网线的信号传递给光模块,光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。光网络终端是光模块的上位机,向光模块提供数据信号,并接收来自光模块的数据信号,至此,远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线,与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。
常见的本地信息处理设备包括路由器、家用交换机、电子计算机等;常见的光网络终端包括光网络单元ONU、光线路终端OLT、数据中心服务器、数据中心交换机等。
图2为光网络终端结构示意图。如图2所示,在光网络终端100中具有电路板105,在电路板105的表面设置笼子106;在笼子106内部设置有电连接器,用于接入光模块的电接口(如金手指等);在笼子106上设置有散热器107,散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。
光模块200插入光网络终端中,光模块的电接口插入笼子106内部的电连接器,光模块的光接口与光纤101连接。
笼子106位于电路板上,将电路板上的电连接器包裹在笼子中,从而使笼子内部设置有电连接器;光模块插入笼子中,由笼子固定光模块,光模块产生的热量传导给笼子106,然后通过笼子上的散热器107进行扩散。
图3为本发明实施例提供的一种光模块结构示意图,图4为本发明实施例提供光模块分解结构示意图。如图3、图4所示,本发明实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁部件203、电路板300、硅光芯片400、激光盒500和光纤插座600。
上壳体201盖合在下壳体202上,以形成具有两个开口的包裹腔体;包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体,具体地,下壳体包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板;上壳体包括盖板,盖板盖合在上壳体的两个侧板上,以形成包裹腔体;上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁,由两个侧壁与两个侧板结合,以实现上壳体盖合在下壳体上。
两个开口具体可以是在同一端的两处开口(204、205),也可以是在不同端的两处开口;其中一个开口为电口204,电路板的金手指从电口204伸出,插入光网络终端等上位机中;另一个开口为光口205,用于外部光纤接入以连接光模块内部的硅光芯片400;电路板300、硅光芯片400、激光盒500等光电器件位于包裹腔体中。
采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式,便于将电路板300、硅光芯片400等器件安装到壳体中,由上壳体201、下壳体202形成光模块最外层的封装保护壳体;上壳体201及下壳体202一般采用金属材料,利于实现电磁屏蔽以及散热;一般不会将光模块的壳体做成一体部件,这样在装配电路板等器件时,定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装,也不利于生产自动化。
解锁部件203位于包裹腔体/下壳体202的外壁,用于实现光模块与上位机之间的固定连接,或解除光模块与上位机之间的固定连接。
解锁部件203具有与上位机笼子匹配的卡合部件;拉动解锁部件的末端可以在使解锁部件在外壁的表面相对移动;光模块插入上位机的笼子里,由解锁部件的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里;通过拉动解锁部件,解锁部件的卡合部件随之移动,进而改变卡合部件与上位机的连接关系,以解除光模块与上位机的卡合关系,从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。
电路板300上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如MCU、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。
电路板300通过电路走线将光模块中的用电器件按照电路设计连接在一起,以实现供电、电信号传输及接地等电功能。
电路板一般为硬性电路板,硬性电路板由于其相对坚硬的材质,还可以实现承载作用,如硬性电路板可以平稳的承载芯片;当光收发器件位于电路板上时,硬性电路板也可以提供平稳的承载;硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中,具体地,在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指,用于与电连接器连接;这些都是柔性电路板不便于实现的。
部分光模块中也会使用柔性电路板,作为硬性电路板的补充;柔性电路板一般与硬性电路板配合使用,如硬性电路板与光收发器件之间可以采用柔性电路板连接。
硅光芯片400与电路板300实现电连接,具体可以是打线连接,如通过半导体键合金线(Gold Wire Bonding)连接。硅光芯片400的周边与电路板300之间通过多条导电线连接,所以硅光芯片400一般设置在电路板300的表面。
硅光芯片400接收来自激光盒500的光,进而对光进行调制,具体为将信号加载到光上;硅光芯片400接收来自光纤插座600的光,进而将光信号转换为电信号。
硅光芯片400与光纤插座600之间通过第一光纤带601实现光连接,光纤插座600实现与光模块外部光纤的光连接。其中,光纤插座600内包括光纤接头。硅光芯片400调制的光通过第一光纤带601传输至光纤插座600的光纤接头,通过光纤接头传输至连接在光纤插座600上的外部光纤;外部光纤传来的光通过光纤插座600传输至第一光纤带601,通过第一光纤带601传输至硅光芯片400中;从而实现硅光芯片400向光模块外部光纤输出携带数据的光,或从光模块外部光纤接收携带数据的光。
激光盒500设置在电路板300上,并通过第二光纤带401与硅光芯片400建立光连接。基于激光的单色性较好,激光盒500可以采用激光光源,其内部主要的电器件为激光芯片;激光芯片发出不携带信号的光;激光盒500与电路板300实现电连接,激光芯片从电路板300获得电驱动。激光盒500中可以设置有半导体制冷器等温度调节电器件,以实现为激光芯片提供温度控制,该温度调节电器件从电路板300获得供电驱动。第一光纤带601和第二光纤带401内分别包括若干根光纤。
图5为本申请实施例提供的一种硅光芯片和激光盒在电路板上的结构示意图一,图6为本申请实施例提供的一种硅光芯片和激光盒在电路板上的结构示意图二,图7为本申请实施例提供的一种硅光芯片和激光盒在电路板上的结构示意图三。如图5-7所示,硅光芯片400设置在电路板300的表面,电路板300上设置凹槽301,激光盒500设置在凹槽301内。
在本申请实施例中,硅光芯片400可直接设置在电路板300上,还可以在硅光芯片400和电路板300之间设置电路转接板,硅光芯片400通过电路转接板设置在电路板300上。电路转接板设置在电路板300上,并与电路板300电连接,然后,硅光芯400设置在电路转接板上,并与电路转接板电连接,进而实现硅光芯片与电路板300的电连接。另外,还可以将驱动芯片(Driver)和跨阻放大器等设置在电路转接板上,驱动芯片和跨阻放大器通过电路转接板的信号转接,最终实现与电路板300的连接。
电路转接板的热膨胀系数低于电路板300的热膨胀系数,例如采用可选氮化铝、氧化铝等材料制成。对应的,电路转接板受热形变比电路板300要小,即其热稳定性要优于电路板300,所以在光模块工作过程中,电路转接板可以为设置在其上的硅光芯片提供一个更为稳定的承载面,保证硅光芯片400与第一光纤带601、第二光纤带401的相对位置的稳定性,进而可以保证硅光芯片400与光纤带之间的光耦合效率的稳定性。另外,本申请实施例中的电路转接板设置为双层或多层设置,内部设有电路走线,以实现硅光芯片400与电路板300之间的电连接,实现硅光芯片400基于来自驱动芯片的调制信号调制光信号,实现硅光芯片400将来自外部的光信号转化为电信号后输出至电路板300。
进一步,硅光芯片400与电路板300或硅光芯片400与电路转接板通常通过打线连接,金线的线径细小脆弱,布线密集、线与线之间间距狭小,在光模块的封装或产品使用过程中,极易发生变形、损坏、坍塌等现象,为此硅光芯400上通常设置保护罩。保护罩罩设在电路板300上,罩设在电路板300上的保护罩与电路板300形成一定的空间,硅光芯片以及硅光芯片的打线布线区封装在保护罩与电路板300形成的空间内。需要说明的是,本申请实施例中的封装是指保护罩与电路板300形成的空间中,硅光芯片400、硅光芯片的打线布线区以及其他光电器件与保护罩实现间隙配合的一种装配形态。
激光盒500包括上盖501、底座502和激光组件。激光组件设置在平板底座502上,上盖501罩设在平板底座502上且底部固定连接平板底座502。在本申请实施例中,平板底座502为相对平整的薄片状结构,上盖501为罩子状结构。上盖501罩设在平板底座502上,使上盖501与平板底座502形成一定的空间,进而上盖501将激光组件罩设在上盖501与平板底座502形成的空间内。为便于散热,上盖501和平板底座502均采用金属材料制成,如,钨铜、可伐合金等。
激光组件包括激光芯片、导电基板、透镜组件等器件。导电基板设置在平板底座502上,激光芯片设置在导电基板。导电基板电连接电路板,为激光芯片供电,激光芯片产生不携带信号的光,经透镜组件等器件传输至第二光纤带401,然后经第二光纤带401传输至硅光芯片。
在本申请实施例中,硅光芯片400是直接或通过电路转接板设置在电路板300上,因而激光盒500输出光的光轴与硅光芯片400之间会有一定的高度差,进而与硅光芯片400光连接的第二光纤带401,需要通过额外的支撑部件将第二光纤带401架高后,再与激光盒500连接
因此,本申请实施例为了方便激光盒500与硅光芯片400之间的光连接,电路板300上开设凹槽301,激光盒500设置在该凹槽301中。其中,基于激光盒500的出光口与硅光芯片400的光口之间的高度差值,本实施例将凹槽301的深度设置为100~150um,当然并不相限于该数值范围。本申请实施例设置凹槽301,还可以方便在光模块组装过程中,对激光盒500的设置位置进行定位,方便激光盒500的设置。
可选的,凹槽301设置在电路板300的长边侧且靠近拐角的位置,进而将激光盒500设置在电路板300的长边侧且靠近拐角的位置。如此,有助于降低激光盒500的安装对电路板300上其他器件的影响。
如图5和7所示,本申请实施例提供的第一光纤带601的一端设置有光纤接头602,光纤接头602用于固定第一光纤带601内光纤的端部,光纤接头602设置在光纤插座600内。当光纤插座600插入外部光纤时,第一光纤带601的光纤通过光纤接头602连接外部光纤。
如图6和7所示,为方便第二光纤带401与激光盒500的连接,本申请实施例提供的第二光纤带401上还设置有光纤接口402。第二光纤带401内光纤易弯曲、折断,因而将第二光纤带401内光纤的端部插入光纤接口402,通过光纤接口402可固定第二光纤带401内光纤的端部,便于第二光纤带401的安装使用。
光纤接口402包括上基板和下基板,第二光纤带401内光纤位于上基板与下基板之间,由上基板表面与下基板表面设置的结构夹持第二光纤带401内光纤,上基板表面与下基板表面设置的结构也可以实现对第二光纤带401内光纤端部的密封作用。光纤接口的下基板表面设置有凹槽,第二光纤带401内光纤的端部设置在凹槽中,由上基板盖压分别下基板及光纤。常用的凹槽结构为V型槽或U型槽。在本申请实施中,若激光盒对外输出两束光,在光纤接口402中夹持有两根光纤,第二光纤带401包括两根光纤。光纤接口402中夹持光纤的数量以及第二光纤带401中光纤的数量可根据激光盒对外输出光束的数量进行选择。
进一步的,针对电路板的布局、以及光模块的应用环境等需求,本申请实施例设置了不同的激光盒500结构。
图8为本申请实施例提供的第一种激光盒的结构分解图一,图9为本申请实施例提供的第一种激光盒的结构分解图二,图10为本申请实施例提供的第一种激光盒的结构分解图三。如图8-10所示,激光盒500包括上盖501、平板底座502和激光组件。
上盖501包括顶板5011、第一侧板5012和第二侧板5013。第一侧板5012和第二侧板5013的顶部连接顶板5011的侧边,且第一侧板5012和第二侧板5013分别沿顶板5011长度方向设置。第一侧板5012和第二侧板5013在上盖501的左端形成第一缺口5014。第一缺口5014用于固定设置光纤接口402。进一步,第一侧板5012和第二侧板5013可在上盖501的右端形成第二缺口,第二缺口用于导电基板穿出或柔性板穿过。
平板底座502的顶面包括第一平面5021,第一平面5021用于设置激光组件。平板底座502的顶面还包括第二平面5022,第二平面5022与第一平面5021之间存在高度差,进而在平板底座502的顶面形成第一台阶面5023和第二台阶面5024。
激光组件设置在平板底座502的第一平面5021上,上盖501罩设在平板底座502上。第一侧板5012和第二侧板5013的内侧宽度与平板底座502上第一平面5021的宽度尺寸匹配。当上盖501罩设在平板底座502上时,使第一平面5021位于第一侧板5012和第二侧板5013之间,第一侧板5012和第二侧板5013的底部端面与第二平面5022接触,第一台阶面5023和第二台阶面5024用于第一侧板5012和第二侧板5013的限位。当将上盖501罩设在平板底座502上时,第一侧板5012的内侧面靠近第一台阶面5023,第二侧板5013的内侧面靠近第二台阶面5024。
可选的,上盖501与平板底座502之间使用胶水粘接固定,如第一侧板5012和第二侧板5013的底部与平板底座502的第二平面5022使用高导热银胶粘接固定。
激光组件包括激光芯片503、导电基板504以及设置在激光芯片503光路上的光学器件。导电基板504设置在平板底座502上,激光芯片503设置在导电基板504,导电基板504打线连接电路板。导电基板504不仅可以通过打线连接电路板300,还可以通过柔性板与电路板300连接。光学器件包括透镜和隔离器等。激光组件还可包括半导体制冷器等。
具体的,图8-10中示出了,激光盒500中设置了2个激光芯片503和2个导电基板504,光学器件根据需要可自主选择。通常2个激光芯片发出相同波长的光。每个导电基板504上设置一个激光芯片503,进而激光芯片503与导电基板504结合光学器件共形成两个出光光路。在每一个出光光路中,来自电路板300的驱动供电通过柔性板接入导电基板504中,由导电基板504向激光芯片503供电,由激光芯片503发出光。激光芯片503发出的光由透镜会聚。两个出光光路共用一个光隔离器;当然也可以设置两个光隔离器,由两个出光光路分别使用一个光隔离器。进一步,两个激光芯片也可以共用一个导电基板。在本申请实例中,激光芯片503的数量不局限于2个,还可以为1个、3个、4个等。
导电基板504可为金属化陶瓷,金属化陶瓷表面形成电路图案,可以为激光芯片供电,同时金属化陶瓷具有较佳的导热性能,可以作为激光芯片的热沉进行散热。激光以较好的单波长特性及较佳的波长调谐特性成为光模块乃至光纤传输的首选光源;其他类型的光如LED光等,常见的光通信系统一般不会采用,即使特殊的光通信系统中采用了这种光源,其光源的特性及芯片结构与激光存在较大的差别,使得采用激光的光模块与采用其他光源的光模块存在较大的技术差别,本领域技术人员一般不会认为这两种类型的光模块可以相互给与以技术启示。
在本申请实施例中,激光芯片503产生的热量先经由导电基板504导到平板底座502上,然后再由平板底座502的第二平面5022传到上盖501的第一侧板5012和第二侧板5013上,最后经过上盖501的顶板与光模块外壳之间的导热片传到模块外壳上。
图11为本申请实施例提供的第一种激光盒的一种固定及装配示意图。结合图8-10与图11所示,平板底座502设置在凹槽301内;光纤接口402的一部分位于第一缺口5014内,一部份穿出第一缺口5014;导电基板504的一部分穿出第二缺口,穿出第二缺口部分通过打线连接电路板300。
导电基板504还可全部位于上盖501与平板底座502形成的腔体内,然后通过柔性板连接导电基板504与电路板300。
图12为本申请实施例提供的第二种激光盒的结构分解图。如图12所示,与本申请实施例提供的第一种激光盒相同,本申请实施例提供的激光盒500也包括上盖501、平板底座502和激光组件。
图13为本申请实施例提供的第二种激光盒的上盖结构示意图。结合图12和13所示,与本申请实施例提供的第一种激光盒不同的,本申请实施例提供的上盖501还包括第三侧板5015。第三侧板5015的顶部连接顶板5011宽度方向的侧边,且第三侧板5015连接第一侧板5012和第二侧板5013,第三侧板5015位于上盖501的右端。如图13所示,第三侧板5015底部与第一侧板5012的底部以及第二侧板5013的顶部平齐。在本申请实施例中,第三侧板5015的底部可与第一侧板5012的底部以及第二侧板5013的顶部平齐,但不局限于平齐,还可以不平齐,如第三侧板5015可与第一侧板5012和第二侧板5013在上盖501的右端形成第二缺口。
本申请实施例提供的平板底座502上还包括第一档板5025和第二档板5026,第一档板5025和第二档板5026设置在平板底座502的左端。第一档板5025和第二档板5026的内部宽度尺寸与光纤接口402的宽度尺寸精密匹配,以减少装配公差,提高激光盒500中光到第二光纤带中光纤的耦合效率。第一档板5025和第二档板5026用于限位固定光纤接口402,同时第一档板5025和第二档板5026还可用作上盖501盖合时的限位与固定。本申请实施例提供的第一种激光盒中平板底座502也可设置第一档板和第二档板。
图14为本申请实施例提供的第二种激光盒的装配图一。如图14所示,平板底座502设置在凹槽301内,光纤接口402固定在第一档板5025和第二档板5026之间,载有激光芯片503的导电基板504设置在平板底座502的第一平面5021上。可选的,在本实施例中,导电基板504全部位于平板底座502的第一平面5021上。如图14所示,导电基板504与电路板300打线连接,但本实施例中导电基板504与电路板300还可通过柔性电路板电连接。
图15为本申请实施例提供的第二种激光盒的装配图二。如图15所示,上盖501还罩设在电路板300上。上盖501罩设激光组件以及导电基板504与电路板300的连接,进而可以保护导电基板504和电路板300连接。
可选的,当平板底座502设置于凹槽301中时,第二平面5022与电路板300的表面接近于等高,即第二平面5022与电路板300的表面平齐。因而当将上盖501装配完成时,第一侧板5012和第二侧板5013的底部端面与第二平面5022接触,且第一侧板5012和第二侧板5013的底部端面还与电路板300接触。若导电基板504与电路板300打线连接,上盖501将激光组件以及导电基板504与电路板300之间的打线封装在上盖501与平板底座502以及电路板300形成的空腔内。进而,上盖501除了可以封装激光组件,还可保护导电基板504与电路板300之间的打线,避免导电基板504与电路板300之间的打线被外物碰伤或污染;同时又能在一定程度上降低水汽进入激光盒500的内部空间。
为方便隔离器的安装以及保证隔离器在激光芯片光路中的安装精度,本申请实施例提供的激光组件中隔离器包括工字型磁铁和隔离光学件。图16为本申请实施例提供的一种隔离器的结构示意图。如图16所示,隔离器包括工字型磁铁505和隔离光学件506,工字型磁铁505上设置有第一槽口5051和第二槽口5052。第一槽口5051和第二槽口5052分别用于设置隔离光学件506。工字型磁铁505方便隔离光学件506的安装,同时有助于减少左右两个隔离光学件之间的装配公差,确保左右隔离光学件之间的间距的一致性。
结合上述实施例,可知本申请实施例中提供的平板底座为“凸”型结构,激光芯片、导电基板等激光组件均设置在平板底座的第一平面上,上盖罩设的平板底座上,将激光组件封装在上盖与平板底座形成的空腔内。当使用胶水将上盖罩设在平板底座上的时候,胶水的固化应力不足于造成平板底座的第一平面变形,进而不会造成激光芯片、导电基板等激光组件移位,有利于保证激光盒光学性能的稳定和可靠。同时,固定上盖和平板底座时,点胶区域比较低,可以先胶水先点在平板底座的第二平面上,然后再将上盖罩在上方即可,组装更容易。
另外,图17中a为现有技术中激光组件的装配结构示意图,图17中b为本申请实施例中激光组件的装配结构示意图。如图17所示,现有技术中的底座结构容易与夹持工装产生干涉,比方便利用夹持工装装配激光组件;而本申请实施例提供的平板底座502的空间充足,可充利用夹持工装装配激光组件。因此,本申请实施例提供的平板底座502结构便于提升激光组件大的装配效率和装配精度。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板,开设有凹槽;
激光盒,设置在所述凹槽内,与所述电路板电连接,用于发出不携带信号的光;
第二光纤带,一端与所述激光盒连接,用于传输不携带信号的光;
硅光芯片,与所述电路板电连接且与所述第二光纤带的另一端连接,用于接收所述第二光纤带传输的不携带信号光;
其中,所述激光盒包括:
平板底座,设置在所述凹槽中,一端连接所述第二光纤带;
导电基板,设置在所述平板底座的另一端,电连接所述电路板;
激光芯片,贴装在所述导电基板上,电连接所述导电基板;
上盖,包括顶板和与所述顶板连接的侧板,所述侧板底部连接所述平板底座,所述上盖罩扣在所述平板底座上。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述平板底座上设置有第一平面和第二平面,所述导电基板设置在所述第一平面上;
所述第一平面和所述第二平面沿所述平板底座长度方向形成第一台阶面和第二台阶面,所述侧板的底部卡设连接所述第一台阶面和第二台阶面。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述平板底座上还设置有第一档板和第二档板;
所述第二光纤带上设置有光纤接口,所述第一档板和所述第二档板限位固定所述光纤接口。
4.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述侧板包括第一侧板和第二侧板;
所述第一侧板和所述第二侧板分别沿所述顶板长度方向设置;
所述顶板、所述第一侧板和所述第二侧板在所述上盖的左端形成第一缺口,所述第二光纤带的一端穿过所述第一缺口。
5.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,所述第一侧板和所述第二侧板在所述上盖的右端形成第二缺口;所述导电基板的一端设置所述激光芯片,所述导电基板的另一端伸出所述第二缺口。
6.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,所述侧板还包括第三侧板;
所述第三侧板沿垂直于所述顶板长度方向设置在所述顶板的右端,且所述第三侧板连接所述第一侧板和所述第二侧板。
7.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,所述导电基板打线连接所述电路板,所述上盖还罩扣在所述电路板上,将所述导电基板与所述电路板的打线罩设在所述上盖下方。
8.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,所述第一侧板的底部、所述第二侧板的底部和所述第三侧板的底部平齐;所述第二平面与所述电路板的表面平齐。
9.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述激光盒还包括隔离器,所述隔离器包括工字型磁铁和隔离光学件,所述工字型磁铁上设置有第一槽口和第二槽口,所述第一槽口和第二槽口用于设置隔离光学件,所述工字型磁铁设置在所述平板底座上。
10.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述光纤接口包括上基板及下基板,所述下基板表面形成凹槽,所述第二光纤带的光纤设置在所述凹槽中,所述下基板及所述光纤由所述上基板盖合。
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GR01 | Patent grant | ||
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