CN113866911A - 一种bidi qsfp28光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种BIDI QSFP28光模块，其特征在于：包括底座组装件、盘纤架、金属套筒、PCB器件组装件和上盖，PCB器件组装件放在盘纤架上，金属套筒卡接盘纤架，将盘纤架固定在底座组装件上，将PCB器件组装件和已经在上面盘纤完成的盘纤架、金属套筒一起放入底座组装件中，将盘纤架、金属套筒和PCB器件组装件装配封装在底座组装件和上盖里面。本发明解决了在BIDI QSFP28模块中多个器件定位问题和狭小的空间内的盘纤问题，通过巧妙的盘纤和定位方式，将TOSA、ROSA、WDM多个器件封装在一个BIDI QSFP28模块内，较好的实现了在紧凑的模块空间内元器件的结构布局；并发明了一种小型的金属连接器，用于光纤和器件的连接。

Description

一种BIDI QSFP28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BIDI(Bidirectional)QSFP28光模块。
背景技术
随着光网络的快速发展，光纤资源会越来越紧张，节省光纤资源的方案需求逐步增多。同时，模块的工温化也是一种趋势，这样不需要部署到机房中，对选址的要求大大降低，节约后续的维护费用。基于此，所以打造一款既满足工业温度，又节省光纤资源的光模块产品市场极为需求的。
BIDI光模块是一种单纤双向光模块，即BiDi(Bidirectional)，具体来说，是利用WDM(波分复用)技术，将发射和接收两个不同方向的中心波长的光信号，在一根光纤上进行双向传输，同时完成一种波长光信号的发射和另一种波长光信号的接收。BIDI光模块必须成对使用，它最大的优势就是节省光纤资源。
QSFP28光模块属于目前市场上主流的一种100G光模块。QSFP28光模块提供四个不同信号的信道，传输速率从25Gbps提高到40Gbps。QSFP28光模块的尺寸比其他100G模块更小，所以受到越来越多的关注。
所以QSFP28 BIDI光模块方案是最合适的一种解决方案，与常规的QSFP28光模块相比，该产品方案节省50％光纤资源，可广泛地应用在电信、数据中心和无线通信领域。
但是QSFP28光模块尺寸较为紧凑，在BIDI QSFP28光模块内进行多个器件布局及盘纤的问题在业界是一个难点。
发明内容
本发明解决了在QSFP28模块狭小的空间内的盘纤问题，通过巧妙的盘纤方式，将TOSA、ROSA、WDM封装在一个BIDI QSFP28模块内，较好的实现了在紧凑的模块空间内元器件的结构布局。此外，发明了一种金属套筒作为小型的金属连接器，用于光纤和器件的连接。
为了实现上述目的，本发明提出的技术方案为一种BIDI QSFP28光模块，包括底座组装件1、盘纤架2、金属套筒3、PCB器件组装件4和上盖6，PCB器件组装件4放在盘纤架2上，金属套筒3卡接盘纤架2，将盘纤架2固定在底座组装件1上，
将PCB器件组装件4和已经在上面盘纤完成的盘纤架2、金属套筒3一起放入底座组装件1中，
将盘纤架2、金属套筒3和PCB器件组装件4装配封装在底座组装件1和上盖6里面。
而且，设置第一螺钉5，通过第一螺钉5将盘纤架2固定在底座组装件1上。
而且，设置第二螺钉7，通过第二螺钉7装配上盖6和底座组装件1。
而且，底座组装件1设有定位柱103、ROSA定位面104、TOSA定位面105和PCB限位柱106。
而且，PCB器件组装件4设有ROSA WDM组件401、TOSA 402和PCB板403，ROSA WDM组件401、TOSA 402分别和PCB板403连接。
而且，纤架2设有卡纤槽201、第一挡纤片202、孔203、第二挡纤片204、绕纤柱205、限位槽206、第一卡槽207、第二卡槽208、第三挡纤片209和第四挡纤片210，盘纤时，将第一光纤4014和第二光纤4018一起，首先往第二挡纤片204下方开始盘纤，然后两根光纤贴紧绕纤柱205，依次穿过第三挡纤片209、第四挡纤片210、第一挡纤片202进行绕纤，绕纤若干圈后，穿过第四挡纤片210，取第二光纤4018塞入卡纤槽201中，待后续入壳装配；第一光纤4014继续绕纤，穿过第一挡纤片202后，取第一光纤4014拿上来，将连接第一光纤4014的LC插芯插入TOSA的LC插针。
而且，金属套筒3侧面设有穿纤槽301，顶端设有止挡面302，另一端设有法兰盘303，法兰盘303的两侧设有平面304，卡位固定时，首先，将穿纤槽301穿过第一光纤4014，然后旋转法兰盘303；当旋转至平面304与限位槽206平行时，将金属套筒3平推，此时，止挡面302与套在第一光纤(4014)上的弹簧接触，弹簧压缩；继续平推金属套筒3，当法兰盘303进入第一卡槽207时，旋转法兰盘303，使法兰盘303卡入第一卡槽207；至此，卡位固定安装完成。
而且，底座组装件1设有螺纹孔102，将盘纤架2的孔203和底座组装件1的螺纹孔102对准。
而且，PCB板403设有TOSA焊盘4031、ROSA焊盘4032和定位孔4033，将定位孔4033和PCB限位柱106对准。
而且，底座组装件1设有螺纹孔101，上盖6设有孔601，将上盖6的孔601和底座组装件1的螺纹孔101对齐，装配到一起。
本发明提出以下改进：
本发明专利针对现有技术存在的不足，解决了在BIDI QSFP28模块中多个器件定位问题和狭小的空间内的盘纤问题，通过巧妙的盘纤和定位方式，将TOSA、ROSA、WDM多个器件封装在一个BIDI QSFP28模块内，较好的实现了在紧凑的模块空间内元器件的结构布局。此外，发明了一种小型的金属连接器，用于光纤和器件的连接。
本发明方案实施简单方便，实用性强，解决了相关技术存在的实用性低及实际应用不便的问题，能够提高用户体验，具有重要的市场价值。
附图说明
图1—本发明实施例提供的BIDI光模块的立体图；
图2—本发明实施例提供的BIDI光模块的分解图；
图3—本发明实施例提供的底座组装件的轮廓图；
图4—本发明实施例提供的盘纤架的轮廓图；
图5—本发明实施例提供的PCB器件组装件盘纤前轮廓图；
图6—本发明实施例提供的PCB器件组装件盘纤后轮廓图；
图7—本发明实施例提供的ROSA WDM组件轮廓图；
图8—本发明实施例提供的TOSA轮廓图；
图9—本发明实施例提供的PCB板轮廓图；
图10—本发明实施例提供的穿纤槽示意图。
图11—本发明实施例提供的金属套筒装配示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例具体说明本发明的技术方案。
实施例提供的一种BIDI光模块，如图1和图2所示，具体包括如下零件：底座组装件1，盘纤架2，金属套筒3，PCB器件组装件4，第一螺钉5，上盖6和第二螺钉7。整个模块通过第二螺钉7将盘纤架2，金属套筒3，PCB器件组装件4，第一螺钉5装配封装在底座组件1和上盖6里面。
如图3所示，底座组装件1设有螺纹孔101，螺纹孔102，定位柱103，ROSA定位面104，TOSA定位面105和PCB限位柱106。其中，ROSA表示光接收组件，TOSA表示光发射组件，PCB表示印制电路板。
如图5所示，PCB器件组装件4设有ROSA WDM组件401，TOSA 402，PCB板403。ROSAWDM组件401、TOSA 402分别通过软带和PCB板403连接。
如图7所示，ROSA WDM组件401设有WDM组件4011，ROSA管体4012，ROSA软带4013，第一光纤4014，弹簧4015，LC插芯4016(LC插芯4016上设有法兰盘4016-1)，XMDreceptacler4017和第二光纤4018。WDM组件4011和ROSA管体4012耦合后点焊到一起。
XMD receptacler4017通过第二光纤4018和WDM组件4011连接，LC插芯4016通过第一光纤4014和WDM组件4011连接。弹簧4015套在第一光纤4014上。
如图8所示，TOSA 402设有TOSA管体4021，LC插针4022，TOSA法兰盘4023和TOSA软带4024。LC插针和TOSA法兰盘与TOSA管体通过焊接连接，TOSA软带和TOSA管体4021也是通过焊接连接。
如图9所示，PCB板403设有TOSA焊盘4031，ROSA焊盘4032和定位孔4033。TOSA软带4024一端焊接在TOSA焊盘4031上，一端焊接在TOSA管体4021上；ROSA软带4013一端焊接在ROSA焊盘4032上，一端焊接在ROSA管体4012上。焊接完成后，PCB器件组装件4组装完成。
如图4所示，盘纤架2设有卡纤槽201，第一挡纤片202，孔203，第二挡纤片204，绕纤柱205，限位槽206，第一卡槽207，第二卡槽208，第三挡纤片209和第四挡纤片210。具体实施时，这些部件可以大致按逆时针顺序依次设置。将组装完成的PCB器件组装件4整体拿起，将TOSA法兰盘4023放入第二卡槽208，放入盘纤架2上。接下来开始盘纤。
将第一光纤4014和第二光纤4018一起拿住，首先往第二挡纤片204下方开始盘纤，然后两根光纤贴紧绕纤柱205，依次穿过第三挡纤片209，第四挡纤片210，第一挡纤片202，进行绕纤。两根光纤绕纤几圈后(根据实际光纤长度确定)，穿过第四挡纤片210，取第二光纤4018(一般可将第二光纤4018向斜上方偏移)，拿上来后塞入卡纤槽201中，待后续入壳装配；第一光纤4014继续绕纤，穿过第一挡纤片202后，将第一光纤4014拿上来，将LC插芯4016插入TOSA 402的LC插针4022中。接下来开始卡位固定。
参见图6和图10，金属套筒3侧面设有穿纤槽301，顶端设有止挡面302，另一端设有法兰盘303，法兰盘303的两侧设有平面304。首先，拿住金属套筒3，将穿纤槽301穿过第一光纤4014，然后旋转法兰盘303。当旋转至平面304与限位槽206平行时，将金属套筒3平推。此时，止挡面302与弹簧4015接触，弹簧4015压缩。继续平推金属套筒3，当法兰盘303进入第一卡槽207时，旋转法兰盘303，使法兰盘303卡入第一卡槽207。至此，卡位固定安装完成，可参见图11。
将盘纤架2的孔203和底座组装件1的螺纹孔102对准，同时，将定位孔4033和PCB限位柱106对准。将PCB器件组装件4和已经在上面盘纤完成的盘纤架2、金属套筒3一起拿起来，放入底座组装件1中。
上盖6设有孔601。将上盖6的孔601和底座组装件1的螺纹孔101对齐，装配到一起。然后用四件第二螺钉7穿过孔601，旋入螺纹孔101中，将上盖6和底座组装件1装配紧。安装完成。第一螺钉5用于通过盘纤架2上的孔203与底座组装件1的螺纹孔102配合将盘纤架2固定在底座组装件1上。
为便于实施参考起见，提供利用本发明实施例提供的一种BIDI光模块时，装配过程说明如下：
首先，将TOSA软带4024一端焊接在TOSA焊盘4031上，一端焊接在TOSA管体4021上；ROSA软带4013一端焊接在ROSA焊盘4032上，一端焊接在ROSA管体4012上。焊接完成后，PCB器件组装件4组装完成。将组装完成的PCB器件组装件4整体拿起，将TOSA法兰盘4023放入第二卡槽208，放入盘纤架2上。接下来开始盘纤。
将第一光纤4014和第二光纤4018一起拿住，首先往第二挡纤片204下方开始盘纤，然后两根光纤贴紧绕纤柱205，依次穿过第三挡纤片209，第四挡纤片210，第一挡纤片202，进行绕纤。两根光纤绕纤几圈后(根据实际光纤长度确定)，穿过第四挡纤片210，将第二光纤4018拿上来，塞入卡纤槽201中，待后续入壳装配；第一光纤4014继续绕纤，穿过第一挡纤片202后，将第一光纤4014拿上来，将连接第一光纤4014的LC插芯4016插入TOSA402的LC插针4022中。接下来开始卡位固定。
拿住金属套筒3，将穿纤槽301穿过第一光纤4014，然后旋转法兰盘303。当旋转至平面304与限位槽206平行时，将金属套筒3平推。此时，止挡面302与弹簧4015接触，弹簧4015压缩。继续平推金属套筒3，当法兰盘303进入第一卡槽207时，旋转法兰盘303，使法兰盘303卡入第一卡槽207。
将盘纤架2的孔203和底座组装件1的螺纹孔102对准，同时，将定位孔4033和PCB限位柱106对准。将PCB器件组装件4和已经在上面盘纤完成的盘纤架2、金属套筒3一起拿起来，放入底座组装件1中。
将上盖6的孔601和底座组装件1的螺纹孔101对齐，装配到一起。然后用四件第二螺钉7穿过孔601，旋入螺纹孔101中，将上盖6和底座组装件1装配紧。安装完成。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种BIDIQSFP28光模块，其特征在于：包括底座组装件(1)、盘纤架(2)、金属套筒(3)、PCB器件组装件(4)和上盖(6)，PCB器件组装件(4)放在盘纤架(2)上，金属套筒(3)卡接盘纤架(2)，将盘纤架(2)固定在底座组装件(1)上，
将PCB器件组装件(4)和已经在上面盘纤完成的盘纤架(2)、金属套筒(3)一起放入底座组装件(1)中，
将盘纤架(2)、金属套筒(3)和PCB器件组装件(4)装配封装在底座组装件(1)和上盖(6)里面。
2.根据权利要求1所述BIDIQSFP28光模块，其特征在于：设置第一螺钉(5)，通过第一螺钉(5)将盘纤架(2)固定在底座组装件(1)上。
3.根据权利要求1所述BIDIQSFP28光模块，其特征在于：设置第二螺钉(7)，通过第二螺钉(7)装配上盖(6)和底座组装件(1)。
4.根据权利要求1或2或3所述BIDIQSFP28光模块，其特征在于：底座组装件(1)设有定位柱(103)、ROSA定位面(104)、TOSA定位面(105)和PCB限位柱(106)。
5.根据权利要求4所述BIDI QSFP28光模块，其特征在于：PCB器件组装件(4)设有ROSAWDM组件(401)、TOSA(402)和PCB板(403)，ROSA WDM组件(401)、TOSA(402)分别和PCB板(403)连接。
6.根据权利要求5所述BIDI QSFP28光模块，其特征在于：盘纤架(2)设有卡纤槽(201)、第一挡纤片(202)、孔(203)、第二挡纤片(204)、绕纤柱(205)、限位槽(206)、第一卡槽(207)、第二卡槽(208)、第三挡纤片(209)和第四挡纤片(210)，
盘纤时，将第一光纤(4014)和第二光纤(4018)一起，首先往第二挡纤片(204)下方开始盘纤，然后两根光纤贴紧绕纤柱(205)，依次穿过第三挡纤片(209)、第四挡纤片(210)、第一挡纤片(202)进行绕纤，绕纤若干圈后，穿过第四挡纤片(210)，取第二光纤(4018)塞入卡纤槽(201)中，待后续入壳装配；第一光纤(4014)继续绕纤，穿过第一挡纤片(202)后，取第一光纤(4014)，将连接第一光纤(4014)的LC插芯插入TOSA的LC插针。
7.根据权利要求6所述BIDIQSFP28光模块，其特征在于：金属套筒(3)侧面设有穿纤槽(301)，顶端设有止挡面(302)，另一端设有法兰盘(303)，法兰盘(303)的两侧设有平面(304)，卡位固定时，首先，将穿纤槽(301)穿过第一光纤(4014)，然后旋转法兰盘(303)；当旋转至平面(304)与限位槽(206)平行时，将金属套筒(3)平推，此时，止挡面(302)与套在第一光纤(4014)上的弹簧接触，弹簧压缩；继续平推金属套筒(3)，当法兰盘(303)进入第一卡槽(207)时，旋转法兰盘(303)，使法兰盘(303)卡入第一卡槽(207)；至此，卡位固定安装完成。
8.根据权利要求7所述BIDI QSFP28光模块，其特征在于：底座组装件(1)设有螺纹孔(102)，将盘纤架(2)的孔(203)和底座组装件(1)的螺纹孔(102)对准。
9.根据权利要求7所述BIDI QSFP28光模块，其特征在于：PCB板(403)设有TOSA焊盘(4031)、ROSA焊盘(4032)和定位孔(4033)，将定位孔(4033)和PCB限位柱(106)对准。
10.根据权利要求7所述BIDI QSFP28光模块，其特征在于：底座组装件(1)设有螺纹孔(101)，上盖(6)设有孔(601)，将上盖(6)的孔(601)和底座组装件(1)的螺纹孔(101)对齐，装配到一起。
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