CN113866910A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的光模块，包括：腔体，用于装设电学器件，一端设置用于连接光纤接头的通孔，另一端设置开口；盖板，盖合连接所述腔体；电路板，设置安装孔，所述安装孔用于设置所述腔体，且所述安装孔一侧嵌设入所述开口内，嵌设入所述开口内的电路板上设置焊盘，所述焊盘电连接所述电学器件；所述开口上设置第一开口面、第二开口面和第三开口面，所述第一开口面和所述第二开口面位于所述开口上方的不同高度，所述第三开口面位于所述开口下方，所述第二开口面和所述第三开口面卡设连接所述电路板，所述第一开口面与所述电路板之间存在间隙且所述第一开口面围绕在所述焊盘远离所述安装孔的一侧。

Description

一种光模块

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

随着云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式发展，光通信技术的发展进步变的愈加重要。而在光通信技术中，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。

众所周知光模块体积相对比较狭小，而为实现光模块的狭小空间内实现光电转换以及满足光电转换的性能，需要对光模块内部的一些结构进行相对的集成封装，如将中有关电信号转换为电信号的光发射结构相对封装在一个腔体中，但光发射机构中涉及电学器件，电学器件工作离不开光模块中电路板的供电。因此在进行光模块内部一些结构的集成封装时，需要保证其中电学器件与电路板的电连接。

发明内容

本申请实施例提供了一种光模块，便于实现腔体内电学器件与电路板的电连接。

本申请提供的一种光模块，包括：

腔体，用于装设电学器件，一端设置用于连接光纤接头的通孔，另一端设置开口；

盖板，盖合连接所述腔体；

电路板，设置安装孔，所述安装孔用于设置所述腔体，且所述安装孔一侧嵌设入所述开口内，嵌设入所述开口内的电路板上设置焊盘，所述焊盘电连接所述电学器件；

其中，所述开口上设置第一开口面、第二开口面和第三开口面，所述第一开口面和所述第二开口面位于所述开口上方的不同高度，所述第三开口面位于所述开口下方，所述第二开口面和所述第三开口面卡设连接所述电路板，所述第一开口面与所述电路板之间存在间隙且所述第一开口面围绕在所述焊盘远离所述安装孔的一侧。

本申请实施例提供的光模块中，包括电路板和腔体；电路板上设置安装孔，腔体嵌设在安装孔内，腔体的顶部盖合设置盖板；腔体内用于装设电学器件，腔体一端设置用于连接光纤接头的通孔、另一端设置用于伸入电路板的开口；伸入开口的电路板上设焊盘，焊盘电连接电学器件。因此本申请提供的光模块，腔体内设置电学器件，方便实现光模块部分器件的集成，又能保护该部分器件；同时，又将电路板伸入腔体内并在伸入腔体内的电路板上设置焊盘，方便实现腔体内电学器件与电路板的电连接。进一步，开口上设置第一开口面、第二开口面和第三开口面，第一开口面和第二开口面位于开口上方不同的高度，开口通过第二开口面和第三开口面配合连接电路板，第一开口面与电路板之间存在间隙，便于腔体内器件与电路板电连接，同时又能避免腔体对电路板上通入腔体内的高速信号产生干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的一些实施例，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为根据一些实施例的光通信系统连接关系图；

图2为根据一些实施例的光网络终端结构图；

图3为根据一些实施例提供的一种光模块结构示意图；

图4为根据一些实施例提供的一种光模块分解结构示意图；

图5为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器、第二光纤适配器与下壳体的装配示意图一；

图6为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器、第二光纤适配器与下壳体的分解示意图；

图7为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器的结构示意图一；

图8为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器的结构示意图二；

图9为本申请实施例提供一种下壳体的局部结构示意图；

图10为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器、第二光纤适配器与下壳体的装配示意图二；

图11为根据一些实施例提供的一种屏蔽垫片的结构示意图；

图12为根据一些实施例提供的一种屏蔽垫片与光纤适配器的装配示意图；

图13为根据一些实施例提供的一种屏蔽垫片与光纤适配器的分解示意图；

图14为根据一些实施例提供的一种下壳体与屏蔽垫片的装配示意图；

图15为根据一些实施例提供的一种下壳体、屏蔽垫片和光纤适配器的装配示意图；

图16为根据一些实施例提供的一种上壳体的局部结构示意图；

图17为根据一些实施例提供的一种上壳体与屏蔽垫片的装配示意图；

图18为根据一些实施例提供的一种上壳体、屏蔽垫片和光纤适配器的装配示意图；

图19为根据一些实施例提供的一种光发射次模块、光接收次模块与电路板的装配结构示意图；

图20为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的结构示意图一；

图21为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的结构示意图二；

图22为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的分解示意图；

图23为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的剖视图一；

图24为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的剖视图二；

图25根据一些实施例提供的电路板上器件分解示意图；

图26为根据一些实施例提供的一种盖板与腔体的分解示意图；

图27为根据一些实施例提供的一种盖板与腔体的装配示意图；

图28为根据一些实施例提供的一种腔体的结构示意图；

图29为根据一些实施例提供的一种腔体的剖视图；

图30为根据一些实施例提供的一种腔体与电路板的装配剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开中的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

光通信技术中使用光携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光信号通过光纤或光波导中传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或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，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信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于实现供电、I2C信号传输、数据信号传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为根据一些实施例的光通信系统连接关系图。如图1所示，光通信系统主要包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103；

光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现超长距离传输。因此在通常的光通信系统中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口。光口被配置为与光纤101连接，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立连接。示例的，来自光纤101的光信号由光模块200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200转换为光信号输入至光纤101中。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连接。光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。示例的，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(OpticalLine Terminal，OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

图2为根据一些实施例的光网络终端结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100中还包括设置于壳体内的PCB电路板105，设置在PCB电路板105的表面的笼子106，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；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100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤101建立双向的电信号连接。

图3为根据一些实施例提供的光模块结构图，图4为根据一些实施例提供的光模块分解结构图。如图3、图4所示，光模块200包括壳体、设置于壳体中的电路板300及光收发器件。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口204和205的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口204和205的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板；上壳体201包括盖板，以及位于盖板两侧与盖板垂直设置的两个上侧板，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口204和205的连线所在方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。示例地，开口204位于光模块200的端部(图3的左端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的右端)。或者，开口204位于光模块200的端部，而开口205则位于光模块200的侧部。其中，开口204为电口，电路板300的金手指从电口204伸出，插入上位机(如光网络终端100)中；开口205为光口，配置为接入外部的光纤101，以使光纤101连接光模块200内部的光收发器件。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、光收发器件等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202可以对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板300等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化的实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外壁的解锁部件203，解锁部件203被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。

示例地，解锁部件203位于下壳体202的两个下侧板的外壁，包括与上位机的笼子(例如，光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200插入上位机的笼子里，由解锁部件203的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里；拉动解锁部件203时，解锁部件203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200与上位机的卡合关系，从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。

电路板300包括电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如MCU、激光驱动芯片、限幅放大芯片、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200中的上述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功能。

电路板300一般为硬性电路板，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；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，在本申请公开的某一些实施例中，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；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，作为硬性电路板的补充。

在一些实施例中，光收发器件包括光发射次模块及光接收次模块。如图4所示，光收发器件包括光发射次模块400和光接收次模块500分别电连接电路板300，光发射次模块400通过第一光纤2061连接第一光纤适配器206，光接收次模块500通过第二光纤2071连接第二光纤适配器207。在使用时，光模块的光口连接两根外部光纤，第一光纤适配器206的一端连接第一光纤2061、另一端用于连接其中一根外部光纤，第二光纤适配器207的一端连接第二光纤2071、另一端用于连接其中另一根外部光纤，进而通过光纤适配器实现光模块内部光纤与外部光纤的光连接；光发射次模块400产生的信号光传输至第一光纤2061，然后经第一光纤2061传输至第一光纤适配器206，最后经第一光纤适配器206传输至该其中一根外部光纤；其中另一根外部光纤传输的信号光，传输至第二光纤适配器207，经第二光纤适配器207传输至第二光纤2071，最后经第二光纤2071传输至光接收次模块500。

图4中光发射次模块400和光接收次模块500为分体式结构，但本申请不局限于图4中所示结构，本申请实施例中光发射次模块400和光接收次模块500可为收发一体式结构，进而本申请实施例中光纤适配器不局限于两个，还可以为一个。

在本申请实施例中，第一光纤适配器206和第二光纤适配器207分别设置在光模块的光口处，上壳体201和下壳体202上分别设置相应的固定机构，用于实现第一光纤适配器206和第二光纤适配器207的固定。图5为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器、第二光纤适配器与下壳体的装配示意图一；图6为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器、第二光纤适配器与下壳体的分解示意图。如图5和6所示，本申请实施例提供的下壳体202设置光口205的一端设置第一适配器固定座2021；相应的上壳体201上也设置相对应的第二适配器固定座，第一适配器固定座2021与上壳体201上的适配器固定座配合用于固定第一光纤适配器206和第二光纤适配器207。在本申请一些实施例中，第一适配器固定座2021上设置第一安装槽组2022和第二安装槽组2023，第一安装槽组2022用于固定第一光纤适配器206，第二安装槽组2023用于固定第二光纤适配器207。可选的，上壳体201上设置第三安装槽组和第四安装槽组，第三安装槽组和第二安装槽组2023相配合固定第一光纤适配器206，第二安装槽组2023和第四安装槽组配合固定第二光纤适配器207。

图7为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器的结构示意图一，图8为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器的结构示意图二。如图7和8所示，本申请实施例提供的第一光纤适配器206包括适配器本体601及凸起602，凸起602位于适配器本体601表面，凸起602相对于适配器本体601而凸起。为满足光模块协议要求，适配器本体601为圆筒状结构，一端为空心的结构，用于适配连接外部光纤，另一端连接第一光纤2061，第一光纤2061的端部伸入适配器本体601的另一端。凸起602为圆环或部分圆环的结构，用于卡设在第一安装槽组2022，进而使第一安装槽组2022限位固定第一光纤适配器206。在本申请实施例中，第二光纤适配器207的结构以及固定方式可参见第一光纤适配器206。

通常凸起602只能在光模块长度方向上限定第一光纤适配器206，使第一光纤适配器206在光模块长度方向不可移动，而第一光纤适配器206在第一安装槽组2022内还可旋转；在使用中发现，第一光纤适配器206的过渡旋转可造成第一光纤2061的撕裂，进而造成光模块输出光路失效。为防止第一光纤适配器206的过度旋转，本申请实施例提供的第一光纤适配器206上还包括定位机构603，定位机构603用于实现第一光纤适配器206径向定位，防止第一光纤适配器206径向旋转。定位机构603可设置在凸起602上，进而通过凸起602和定位机构603结合可实现第一光纤适配器206在光模块中更加牢固的固定，避免在使用中出现第一光纤适配器206的旋转而造成第一光纤2061的撕裂。

进一步，在本一些实施例中定位机构603包括第一定位面6031和第二定位面6032。可选的，第一定位面6031和第二定位面6032分别为斜面，第一定位面6031和第二定位面6032形成不相交的V型结构，如第一定位面6031和第二定位面6032对称设置在凸起602上。如此，在进行第一光纤适配器206的装配时，还便于工作人员操作防呆。

图9为根据一些实施例提供的一种第一光纤适配器、第二光纤适配器与下壳体的装配示意图二。如图9所示，本申请实施例提供的光模块还包括屏蔽垫片208，屏蔽垫片208套设在第一光纤适配器206和第二光纤适配器207上，且屏蔽垫片208的下部设置在第二限位槽内。在本申请实施例中，屏蔽垫片208采用具有电磁屏蔽性能以及具有弹性的材料。当完成屏蔽垫片208装配时，第一光纤适配器206、第二光纤适配器207、上壳体201和下壳体202分别挤压屏蔽垫片208，进而使屏蔽垫片208密封连接第一光纤适配器206、第二光纤适配器207、上壳体201和下壳体202，不仅可以牢固固定第一光纤适配器206和第二光纤适配器207，还可以进行光模块的电磁屏蔽。

图10为根据一些实施例提供的一种下壳体的局部结构示意图。如图10所示，本申请实施例提供的下壳体202中，第一安装槽组2022和第二安装槽组2023并排设置在第一适配器固定座2021上。第一安装槽组2022和第二安装槽组2023分别包括第一支撑槽、第二支撑槽和第一限位槽，第一支撑槽位于第一限位槽的一侧、第二支撑槽位于第一限位槽的另一侧。第一支撑槽和第二支撑槽用于支撑光纤适配器的适配器本体，第一限位槽用于配合连接光纤适配器的定位机构。

如图10所示，本申请实施例提供的第二安装槽组2023包括第一支撑槽0231、第二支撑槽0232和第一限位槽0233。如图9所示方向，第一限位槽0233的左侧设置第一支撑槽0231，第一限位槽0233的右侧设置第二支撑槽0232。第一限位槽0233用于配合光纤适配器的定位机构，即第一限位槽0233的形状与光纤适配器的定位机构相配合。可选的，第一限位槽0233的侧壁上设置第一支撑面和第二支撑面，第一支撑面和第二支撑面分别为支撑斜面，第一支撑面支撑配合定位机构的第一定位面，第二支撑面支撑配合定位机构的第二定位面，如此在装配过程中，更加便于工作人员操作防呆。当然，本申请一些实施例中，可将第一支撑面和第二支撑面设置在上壳体201上。

进一步，在本申请实施例中，第一适配器固定座2021上还设置第二限位槽2024，第二限位槽2024贯穿第一安装槽组2022和第二安装槽组2023。可选的，第二限位槽2024位于第一限位槽0233与第一支撑槽0231之间，但不局限于第一限位槽0233与第一支撑槽0231之间。第二限位槽2024用于装配屏蔽垫片208，屏蔽垫片208既可用于密封连接第一光纤适配器206、第二光纤适配器207、上壳体201和下壳体202，又可用于第一光纤适配器206和第二光纤适配器207处的电磁屏蔽。第二限位槽2024的深度根据下壳体202上第一适配器固定座2021的厚度以及第二半片820的高度进行选择。

在本申请实施例中，屏蔽垫片208通常采用为整片装结构以及其上设置用于装配第一光纤适配器206和第二光纤适配器207的两个通孔。在装配过程中，先将第一光纤适配器206和第二光纤适配器207与屏蔽垫片208装配，然后将装配有第一光纤适配器206和第二光纤适配器207的屏蔽垫片208的底部装配至下壳体202上第二限位槽2024内，再将上壳体201装配至下壳体202时，上壳体201与屏蔽垫片208的顶部配合连接，进而使屏蔽垫片208密封连接第一光纤适配器206、第二光纤适配器207、上壳体201和下壳体202。

图11为根据一些实施例提供的一种屏蔽垫片的结构示意图。在本申请一些实施例中，屏蔽垫片208包括第一半片810和第二半片820；第一半片810的顶部设置第一卡槽811和第二卡槽812，第二半片820的顶部设置第三卡槽821和第四卡槽822；第一卡槽811与第三卡槽821相对设置，第二卡槽812和第四卡槽822相对设置。在本申请一些实施例中，第一半片810与上壳体201配合连接，第二半片820与下壳体202配合连接，当然本申请实施例中不局限于此，还可以将第一半片810与下壳体202配合连接、第二半片820与上壳体201配合连接。当然本申请实施例中，第一半片810和第二半片820上卡槽的数量和位置可根据光模块中光纤适配器的数量以及在光模块上的位置进行选择。下面以第一半片810与上壳体201配合连接，第二半片820与下壳体202配合连接为例进行详细描述。

图12为根据一些实施例提供的一种屏蔽垫片与光纤适配器的装配示意图，图13为根据一些实施例提供的一种屏蔽垫片与光纤适配器的分解示意图。如图12和13所示，第一半片810和第二半片820相对设置，使第一光纤适配器206配合卡设在第一卡槽811与第三卡槽821内，第二光纤适配器207配合卡设在第二卡槽812和第四卡槽822内，相向挤压第一半片810和第二半片820，第一半片810和第二半片820相配合密封连接第一光纤适配器206和第二光纤适配器207。在本申请一些实施例中，可将第一半片810直接装配固定在上壳体201上以及将第二半片820直接装配固定在下壳体202上，然后再将第一光纤适配器206和第二光纤适配器207分别相应的装配，如此便于实现屏蔽垫片208、第一光纤适配器206和第二光纤适配器207的装配。

图14为根据一些实施例提供的一种下壳体与屏蔽垫片的装配示意图，图15为根据一些实施例提供的一种下壳体、屏蔽垫片和光纤适配器的装配示意图。如图14和15所示，第二半片820设置在下壳体202的第二限位槽2024内，且第二半片820的底部用于接触第二限位槽2024的底部；第一光纤适配器206与第一安装槽组2022配合连接，第二半片820通过第三卡槽821支撑第一光纤适配器206，且将第一光纤适配器206通过第二半片820挤压其凸起被相对固定在下壳体202上；第二光纤适配器207与第二安装槽组2023配合连接，第二光纤适配器207与第四卡槽822配合连接，第二半片820通过第四卡槽822支撑第二光纤适配器207，且将第二光纤适配器207通过第二半片820挤压其凸起被相对固定在下壳体202上。

图16为根据一些实施例提供的一种上壳体的局部结构示意图。如图16所示，上壳体201上设置第二适配器固定座2011，第二适配器固定座2011上并排设置第三安装槽组2012和第四安装槽组2013。第三安装槽组2012和第四安装槽组2013分别包括第三支撑槽、第四支撑槽和第四限位槽，第三支撑槽位于第四限位槽的一侧、第四支撑槽位于第四限位槽的另一侧。第三支撑槽和第四支撑槽用于支撑光纤适配器的适配器本体，第四限位槽用于配合连接光纤适配器的凸起。

如图16所示，本申请实施例提供的第四安装槽组2013包括第三支撑槽0131、第四支撑槽0132和第四限位槽0133。如图16所示方向，第四限位槽0133的左侧设置第三支撑槽0131，第四限位槽0133的右侧设置第四支撑槽0132。第四限位槽0133用于配合光纤适配器的凸起，即第四限位槽0133的形状与光纤适配器的凸起相配合。

在本申请一些实施例中，第二适配器固定座2011上还设置第五限位槽2014，第五限位槽2014贯穿第三支撑槽0131和第四支撑槽0132。可选的，第五限位槽2014位于第四限位槽0133与第三支撑槽0131之间，但不局限于第四限位槽0133与第三支撑槽0131之间。第五限位槽2014用于配合装配屏蔽垫片208，以使屏蔽垫片208既可用于密封连接第一光纤适配器206、第二光纤适配器207、上壳体201和下壳体202，又可用于第一光纤适配器206和第二光纤适配器207处的电磁屏蔽。第五限位槽2014的深度根据上壳体201上第二适配器固定座2011的厚度以及第一半片810高度进行选择。

图17为根据一些实施例提供的一种上壳体与屏蔽垫片的装配示意图，图18为根据一些实施例提供的一种上壳体、屏蔽垫片和光纤适配器的装配示意图。如图17和18所示，第一半片810设置在上壳体201的第五限位槽2014内，第一半片810的底部用于接触第五限位槽2014的底部；第一光纤适配器206与第三安装槽组2012配合连接，第一半片810通过第一卡槽811支撑第一光纤适配器206，且将第一光纤适配器206通过第一半片810挤压其凸起与上壳体201相对固定；第二光纤适配器207与第四安装槽组2013配合连接，第二光纤适配器207与第二卡槽812配合连接，第一半片810通过第二卡槽812支撑第二光纤适配器207，且将第二光纤适配器207通过第一半片810挤压其凸起与上壳体201相对固定。

在本申请实施例中，当将上壳体201与下壳体202装配后，第五限位槽2014挤压第一半片810，第二限位槽2024挤压第二半片820，以使第一半片810和第二半片820挤压密封第一光纤适配器206和第二光纤适配器207。

图19为根据一些实施例提供的一种光发射次模块、光接收次模块与电路板的装配结构示意图一。如图19所示，本实施例中，电路板300上设置安装孔301，光发射次模块400嵌设在安装孔301内；光接收次模块500设置在电路板300的表面。可选的，光发射次模块400靠近电路板300的一侧边，光接收次模块500靠近电路板300的另一侧边；进而安装孔301靠近电路板300的一侧边，位于电路板300的边缘，当然安装孔301还可以设置在电路板300的中间；光发射次模块400通过嵌入的方式设置在电路板的安装孔301中，便于电路板300伸入光发射次模块400内部，同样便于将光发射次模块400与电路板300固定在一起。

图20为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的结构示意图一，图21为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的结构示意图二，图22为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的分解示意图。如图20-22所示，本申请实施例提供的光发射次模块400包括腔体401，腔体401的内部设置由于光发射的电学器件和光学器件等；腔体401的一侧壁上设置有通孔4011，通孔4011用于实现光发射次模块400与第一光纤2061的光连接；腔体401的一侧壁上设置有开口4012，开口4012用于插入电路板300，便于实现腔体401内电学器件与电路板300的电连接。可选的，腔体401的一端设置通孔4011、另一端设置开口4012，通孔4011和开口4012沿光模块长度方向设置在腔体401上，便于光发射次模块400中电学器件和光学器件的设置安装。

如图20-22所示，本申请实施例提供的光发射次模块400还包括激光组件402，激光组件402设置在腔体401中，激光组件402用于产生信号光；本申请实施例中，激光组件402不限于图20-22所示，还可为多个。在本申请实施例中，激光组件402包括激光芯片、金属化陶瓷等；光模块常见的光发射芯片为激光芯片，将激光芯片设置在金属化陶瓷的表面，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。激光组件402还可包括光学透镜，光学透镜用于汇聚光，从光发射芯片发出的光呈发散状态，为了便于后续的光路设计及光耦合进光纤，都需要对进行汇聚处理。常见的汇聚为将发散光汇聚为平行光，将发散光、平行光汇聚为汇聚光。

根据传输设计以及激光芯片的特性，光发射次模块中还可以包括半导体制冷器404(TEC，Thermo Electric Coole)。TEC404直接或间接设置在腔体401的底面，金属化陶瓷设置在TEC404表面，TEC404用于平衡热量以维持激光芯片的设定工作温度。

为方便第一光纤2061与光发射次模块400建立光连接，第一光纤2061的另一端设置光纤接头，光纤接头连接腔体401且光纤接头的端部伸入到腔体401内；如图20-22所示，光纤接头内包括光纤插芯2063，光纤插芯2063的外部设置光纤套筒2062，光纤套筒2062包裹光纤插芯2063的外壁，第一光纤2061光连接光纤插芯2063。可选的，光纤插芯2063的端部063伸出光纤套筒2062，位于光纤套筒2062的外部；当光纤套筒2062装配连接腔体401时，光纤套筒2062嵌设在通孔4011内，且端部063伸入到腔体401内。

第一光纤2061为光纤，而光纤比较细且柔软，不易与光发射次模块进行高精度的位置固定，由此通过光纤插芯2063结合光纤套筒2062便于实现第一光纤2061端部的固定。光纤插芯2063可以由陶瓷材料包裹第一光纤2061端部形成，第一光纤2061用于传导光，陶瓷具有较高的加工精度，可以实现高精度的位置对齐。一般将陶瓷加工成圆柱体，在陶瓷柱体中心设置直线型通孔，将光纤插入陶瓷柱体的通孔中以实现固定，所以光纤笔直的固定在陶瓷体中。光纤插芯2063中，光纤的轴线方向与陶瓷柱体的轴线方向平行。光纤套筒2062套设在光纤插芯2063上，可用于保护光纤插芯2063。可选的，光纤套筒2062外部通过点胶水粘结通孔4011的侧壁，便于保证光纤套筒2062与腔体401的连接牢固度。

光纤套筒2062为圆环状，为便于光纤套筒2062的夹取，如图22所示，光纤套筒2062的外壁上设置夹持面0621，夹持面0621远离端部063，夹持面0621用于方便第一光纤2061在腔体401上的装配。如此在装配连接第一光纤2061和腔体401时，若使用镊子等夹住夹持面0621，方便夹取以及便于施力，进而设置夹持面0621使装配更加简单。

图23为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的剖视图一，如图20、21和23所示，腔体401的内部设置第三限位槽4013，第三限位槽4013位于通孔4011的侧边并连通通孔4011；端部063位于第三限位槽4013内且端部063的端面底侧抵靠第三限位槽4013的侧壁，进而第三限位槽4013可用于第一光纤2061装配的定位。在本申请实施例中，设置第三限位槽4013为了第一光纤2061装配的定位，但不应妨碍光纤插芯2063的接收光，因此需要控制第三限位槽4013的深度；当需要保证第三限位槽4013对第一光纤2061的定位强度时，可适当加深第三限位槽4013，但可在光纤插芯2063接收方向上设置缺口，通过该缺口透过光。

在本申请实施例中，端部063的端面包括倾斜面，即端部063的端面与光纤插芯2063轴线的夹角非90°。可选的，端部063端面的倾斜角为2-7°，即端部063的端面与光纤插芯2063轴线的夹角83-87°。优选的，端部063端面的倾斜角为3°或4°。

图24为根据一些实施例提供的一种光发射次模块的剖视图二。如图24所示，端部063包括倾斜面0631和垂直面0632，倾斜面0631与光纤插芯2063轴线的夹角非90°，垂直面0632与光纤插芯2063轴线的夹角为90°；如图24所示方向，倾斜面0631位于端部063上侧，用于传输信号光，垂直面0632位于端部063下侧，垂直面0632承靠在第三限位槽4013的侧壁上。如此端部063包括倾斜面0631和垂直面0632，便于保证端部063在腔体401中的装配形态。

在本申请实施例中，激光组件402产生的信号光经腔体401内光学器件后传输至第一光纤2061端部，然后进入第一光纤2061内，为便于保证激光组件输出光的直通率，应尽量使激光组件402的出光光轴与第一光纤2061端部的轴线具有较小的公差，即尽量使激光组件的出光光轴与第一光纤2061端部的轴线同轴。因此本申请实施例中，为减小激光组件402的出光光轴与第一光纤2061端部的轴线之间的公差，结合端部063位于光纤套筒2062外，在腔体401的上方打光、识别光纤插芯2063的端部063的两边、做中心线，以该中心线作为第一光纤2061端部轴线进行定位设置激光组件402。由于直接通过定位识别光纤插芯2063的端部063确定第一光纤2061的轴线，保证了第一光纤2061端部轴线识别的精确度，进而依据识别找出的第一光纤2061的纤芯轴线定位贴装激光组件，便于减少激光组件的出光光轴与第一光纤2061的纤芯端面轴线之间公差，进而保证激光组件输出光的直通率。

进一步，在本申请一些实施例中，光发射次模块400还包括隔离器403，隔离器403设置在激光组件402到光纤接头2062的光路上，且隔离器403靠近光纤接头2062，用于防止被光纤接头2062和第一光纤2061端部反射的光再次进入到光发射次模块400的输出光路中。

在本申请一些实施例中，光发射次模块400还包括准直透镜405，准直透镜405位于隔离器403与激光组件402之间、且位于激光组件402到隔离器403光路上，用于准直激光组件402产生的信号光，将激光芯片输出的发散光汇聚为平行光。

在本申请实施例中，光接收次模块500包括光学器件和光电转换器件。其中：光学器件可为光纤接头、阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)、透镜等，但不局限于光纤接头、阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)、透镜等；光电转换器件如光接收芯片、跨阻放大器等，光接收芯片为PD(光电探测器)，如APD(雪崩二极管)、PIN-PD(光电二极管)，用于将接收到的信号光转换为光电流。第二光纤2071将信号光传输光学器件，然后将光学器件进行信号光光束传输路径的转换，最后传输至光电转换器件，光电转换器件接收信号光并将光信号转换为电信号。

图25为根据一些实施例提供的电路板上器件分解示意图。如图25所示，电路板300上还设置激光驱动芯片302，激光驱动芯片302上照射第一保护罩303，且激光驱动芯片302的顶部与第一保护罩303的内侧接触，第一保护罩303的顶部与上壳体或下壳体接触。因此，第一保护罩303不仅可用于保护激光驱动芯片302，还可用于激光驱动芯片302的散热。

在一些实施例中，如图25所示，光接收次模块500还包括第二保护罩501，第二保护罩501用于罩设在光接收次模块500的光学器件和光电转换器件上，用于保护光学器件和光电转换器件。

在一些实施例中，如图25所示，光发射次模块400还包括盖板406，盖板406盖合在腔体401上。

图26为根据一些实施例提供的一种盖板与腔体的分解示意图，图27为根据一些实施例提供的一种盖板与腔体的装配示意图。在一些实施例中，如图26和27所示，腔体401的顶部设置第一承载面4014和第一台阶面4015，第一承载面4014和第一台阶面4015位于腔体401顶部不同的高度位置，使第一承载面4014和第一台阶面4015之间可形成台阶，进而当盖板406盖合在腔体401上时，第一承载面4014支撑盖板406，第一台阶面4015与盖板406可形成间隙。第一台阶面4015与盖板406形成的该间隙可用于光发射次模块400返修时盖板406的撬开，进而便于光发射次模块400返修。若是腔体401需要密封，则在第一台阶面4015与盖板406形成的间隙处使用胶水密封。示例地，盖板406与腔体401通过胶水连接。

在一些实施例中，如图26所示，第一承载面4014上设置点胶槽0141，当盖板406与腔体401通过胶水连接时，点胶槽0141可用于储存胶水，有效避免胶水流入腔体401的内腔。示例地，点胶槽0141可采用圆柱形，但不局限于圆柱形；点胶槽0141可沿腔体401的侧边设置多个。示例地，第一承载面4014在腔体长度方向和宽度方向上分别设置两个点胶槽0141.在一些实施例中，点胶槽0141还可用于腔体401的辅助定位，以便于腔体401内器件的装配。

在一些实施例中，如图27所示，第一承载面4014上还设置定位槽0142，定位槽0142设置在通孔4011所在侧壁的顶部；定位槽0142用于辅助光纤接头的定位。示例地，定位槽0142设置在通孔4011上方，如定位槽0142位于通孔4011的正上方。为进一步便于定位槽0142的使用，在一些实施例中，定位槽0142设置在腔体401顶部的边缘，盖板406的端部与腔体401的端部不平齐，即当盖板406与腔体401盖合时，盖板406不覆盖或覆盖部分定位槽0142。如此，在将盖板406盖合连接腔体401后，还可以通过定位槽0142调整光纤接头。示例地，定位槽0142可为V型槽。

在一些实施例中，如图27所示，腔体401的侧壁上还设置通气孔4016，通气孔4016连通腔体401的内部，通气孔4016用于平衡腔体401内外的气压。当腔体401需要密封时，通气孔4016需要在腔体401内气压满足要求时进行密封。进一步，为便于通气孔4016的密封，腔体401的侧壁上还设置装配槽4017，装配槽4017位于通气孔4016的上部且装配槽4017与第一承载面4014连通。因此装配槽4017除了方便通气孔4016的密封，还便于光发射次模块400返修时盖板406的撬开，进而便于光发射次模块400返修。

图28为根据一些实施例提供的一种腔体的结构示意图，图29为根据一些实施例提供的一种腔体的剖视图，图30为根据一些实施例提供的一种腔体与电路板的装配剖视图。如图28-30所示，开口4012处包括第一开口面0121、第二开口面0122和第三开口面0123，第一开口面0121和第二开口面0122位于开口4012的上方且位于开口4012上方的不同高度，第三开口面0123位于开口4012的下方，第一开口面0121和第二开口面0122长度之和大于第三开口面0123的长度，进而当腔体401与电路板300装配后，开口4012的上方可围绕电路板300，以便于腔体401内电学器件与电路板300的电连接。

在一些实施例中，腔体401与电路板300的装配后，第二开口面0122和第三开口面0123卡设连接电路板300，第一开口面0121与电路板300之间存在间隙。电路板300上通过开口4012伸入腔体401内的表面上设置焊盘，第一开口面0121围绕在焊盘远离安装孔301的一侧，焊盘用于电连接腔体401内的电学器件，进而便于实现腔体401内电学器件与电路板300的电连接；当然伸入腔体401内的电路板部分不局限于设置焊盘，还设置一些其他电学器件等；第一开口面0121与电路板300之间存在间隙方便器件设置。另外，腔体401通常采用金属腔体，而电路板300上需要设置高速信号线以向腔体内输送高速信号，为避免腔体401的侧壁过于靠近电路板300而干扰高速信号线上传输的高速信号，第一开口面0121与电路板300之间存在间隙。当需要进行腔体401密封时，可通过绝缘胶水密封第一开口面0121与电路板300之间的间隙。

在一些实施例中，光接收次模块500还可以包括上述结构的腔体。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请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：

腔体，用于装设电学器件，一端设置用于连接光纤接头的通孔，另一端设置开口；

盖板，盖合连接所述腔体；

电路板，设置安装孔，所述安装孔用于设置所述腔体，且所述安装孔一侧嵌设入所述开口内，嵌设入所述开口内的电路板上设置焊盘，所述焊盘电连接所述电学器件；

其中，所述开口上设置第一开口面、第二开口面和第三开口面，所述第一开口面和所述第二开口面位于所述开口上方的不同高度，所述第三开口面位于所述开口下方，所述第二开口面和所述第三开口面卡设连接所述电路板，所述第一开口面与所述电路板之间存在间隙且所述第一开口面围绕在所述焊盘远离所述安装孔的一侧。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述腔体的顶部上设置第一承载面和第一台阶面，所述第一承载面和所述第一台阶面位于所述腔体顶部的不同高度；

所述第一台阶面位于所述开口上方。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述腔体的顶部设置点胶槽，所述盖板通过胶水连接盖合设置在所述腔体的顶部。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述腔体的顶部设置定位槽，所述定位槽设置在所述通孔的上方。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述腔体的侧壁上设置通气孔，所述通气孔连通所述腔体的内部。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述腔体的侧壁上还设置装配槽，所述装配槽设置在所述通气孔的上方且连通所述通气孔。

7.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述定位槽设置在所述腔体顶部的边缘，所述盖板不覆盖或覆盖部分所述定位槽。

8.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第一承载面上设置点胶槽，所述点胶槽为圆柱形点胶槽。

9.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，在所述腔体长度方向上，所述第一开口面和所述第二开口面的长度之和大于所述第三开口面的长度。

10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述电路板上还设置激光驱动器，所述激光驱动器的上方罩设第一保护罩，所述激光驱动器的顶部通过所述第一保护接触连接所述光模块的壳体。

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