CN114879319A - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种光模块,包括电路板和光收发次模块。光收发次模块包括圆方管体、光发射器、光接收器和光学组件。圆方管体设有第一管口和第二管口。光发射器镶嵌于第一管口。光接收器镶嵌于第二管口。光学组件,设置于圆方管体的内腔内,包括滤光片。滤光片,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数,用于根据线性关系调节光模块输出的光功率,使不同温度下光模块输出的光功率相同。本申请,利用滤光片滤过的波长与光功率损耗呈线性关系调节光模块输出的光功率,使其在不同温度下均相同,不仅避免了采用控制功率上、下限方式来进行耦合调节功率,降低产线的生产不良率;还解决了低温下光模块的带宽不足的技术问题。
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。光模块主要用于光电、电光转换,其发射端将电信号转换为光信号并通过光纤传输出去,其接收端将接收到的光信号转换为电信号。
目前光模块采用控制功率上、下限方式来调节光功率,使得光模块在不同温度下可以输出相同的光功率。但是部分产品在被要求了功率上、下限之后,产线的生产不良率较高。
发明内容
本申请提供了一种光模块,避免利用功率上、下限方式调节光功率,降低产线的生产不良率。
一种光模块,包括:
电路板;
光收发次模块,与电路板电连接;
光收发次模块包括圆方管体、光发射器、光接收器和光学组件;
圆方管体,设置有第一管口和第二管口;
光发射器,镶嵌于所述第一管口,用于发射光信号;
光接收器,镶嵌于所述第二管口,用于接收光信号;
光学组件,设置于所述圆方管体的内腔,包括滤光片;
滤光片,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数,用于根据线性关系调节光模块输出的光功率。
一种光模块,包括:
电路板;
光收发次模块,与电路板电连接;
光收发次模块包括圆方管体、光发射器、光接收器和光学组件;
圆方管体,设置有第一管口和第二管口;
光发射器,镶嵌于第一管口,用于发射光信号;
光接收器,镶嵌于第二管口,用于接收光信号;
光学组件,设置于圆方管体的内腔,包括滤光片;
滤光片,滤过的波长越长,光功率损耗越小,滤过的波长越短,光功率损耗越大,用于调节光模块输出的光功率。
有益效果:本申请提供了一种光模块,包括电路板和与电路板电连接的光收发次模块。光收发次模块包括圆方管体、光发射器、光接收器和光学组件。圆方管体设置有第一管口和第二管口。光发射器,镶嵌于第一管口,用于发射光信号。光接收器,镶嵌于第二管口,用于接收光信号。光学组件,设置于圆方管体的内腔内,包括滤光片。滤光片,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数,用于根据线性关系调节光模块输出的光功率,使得不同温度下光模块输出的光功率相同。由于光发射芯片的工作电流随温度增加而增大。即光模块低温下的工作电流小于常温下的工作电流,更小于高温下的工作电流。则未加入滤光片的光模块,此时低温下需要的工作电流较小,甚至接近阈值附近,导致光模块的带宽不满足要求,即光模块的带宽不足。由于相同温度下,光模块的工作电流越大,光模块输出的光功率越大。为了避免低温下光模块的带宽不满足要求,增加光模块的工作电流。当增加光模块的工作电流时,光模块的带宽满足要求,但光模块输出的光功率增大,可能会造成低温下光模块输出的光功率超过低温下光模块需要输出的光功率上限,使得光功率指标与带宽指标二者无法同时满足要求。为了使低温下光模块输出的光功率到达低温下光模块需要输出的光功率,则加入滤光片,减少低温下光模块输出的光功率,不仅使其达到低温下光模块需要输出的光功率,也使得低温下光模块的带宽得到优化。但假如加入的滤光片在低温、常温和高温下的光功率损耗均相同时,可能会造成高温下光模块输出的光功率未达到高温下光模块需要输出的光功率。为了使高温下光模块输出的光功率达到高温下光模块需要输出的光功率,需要继续给高温下的光模块增加工作电流,此时高温下光模块的工作电流过大,高温下光模块输出的光功率容易造成饱和。滤光片,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数。即随着温度增加,滤光片的光功率损耗逐渐减小。由于随着温度增加,滤光片的光功率损耗逐渐减小。为了使光模块在不同温度下输出的光功率相同时,光模块的光发射芯片发射的光功率需要随着温度增加逐渐减小。则加入该滤光片的低温下光模块的工作电流大于加入不同温度下相同光功率损耗的滤光片的低温下光模块的工作电流,不同温度下相同光功率损耗的滤光片的低温下光模块的工作电流大于未加入滤光片的低温下光模块的工作电流,此时光模块的工作电流远离阈值附近,进一步避免了带宽不足。加入该滤光片的高温下光模块的工作电流小于加入不同温度下相同光功率损耗的滤光片的高温下光模块的工作电流,此时光模块的工作电流低于光模块输出的光功率饱和点时的工作电流,避免了高温下光模块输出的光功率饱和。本申请,利用滤光片滤过的波长与光功率损耗呈线性关系调节光模块输出的光功率,使其在不同温度下均相同,不仅避免了采用控制功率上、下限方式来进行耦合调节功率,降低产线的生产不良率;还解决了低温下光模块的带宽不足和高温下光模块输出的光功率饱和的技术问题。
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为光通信终端电连接关系示意图;
图2为光网络终端结构示意图;
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光收发次模块的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的光收发次模块的分解图;
图7为本申请实施例提供的光收发次模块的刨面图;
图8为本申请实施例提供的滤光芯片与光功率损耗之间的关系图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
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电连接,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电连接,主要的电电连接包括供电、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电连接,外部光纤的电连接方式有多种,衍生出多种光纤电连接器类型;在电接口处使用金手指实现电电连接,已经成为光模块行业在的主流电连接方式,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;采用光接口与光纤电连接器实现的光电连接方式已经成为光模块行业的主流电连接方式,以此为基础,光纤电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电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为光通信终端电连接关系示意图。如图1所示,光通信终端的电连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互电连接;
光纤101的一端电连接远端服务器,网线103的一端电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电连接由光纤101与网线103的电连接完成;而光纤101与网线103之间的电连接由具有光模块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建立双向的光信号电连接;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建立双向的电信号电连接;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电连接;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建立双向的电信号电连接;光网络终端具有网线接口104,用于接入网线103,与网线103建立双向的电信号电连接(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建立电连接,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内部的电电连接器,光模块的光接口与光纤101电连接。
笼子106位于电路板上,将电路板上的电电连接器包裹在笼子中,从而使笼子内部设置有电电连接器;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。如图3、图4所示,本申请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及光收发次模块400;
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位于光模块同一端的两处开口(204、205),也可以是在光模块不同端的两处开口;其中一个开口为电接口204,电路板的金手指从电接口204伸出,插入光网络终端等上位机中;另一个开口为光接口205,用于与外部光纤电连接器(外部光纤)电连接;电路板300、光发射次模块301及光收发次模块400等光电器件位于包裹腔体中。
采用上壳体、下壳体结合的装配方式,便于将电路板300、光收发次模块400等器件安装到壳体中,由上壳体、下壳体形成光模块最外层的封装保护壳体;上壳体及下壳体一般采用金属材料,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,一体化的壳体不利于壳体内部器件的装配。
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电连接,或解除光模块与上位机之间的固定电连接。
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电连接关系,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,位于由上、壳体形成包裹腔体中,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、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;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。
电路板300端部表面具有金手指,金手指由相互独立的一根根引脚组成的,电路板插入笼子中的电电连接器中,由金手指与电电连接器中的卡接弹片导通电连接;可以仅在电路板的一侧表面设置金手指,考虑到引脚数量需求较大,一般会在在电路板上下表面均设置金手指;金手指用于与上位机建立电电连接,具体的电电连接可以是供电、接地、I2C信号、通信数据信号等。
光收发次模块400,位于由上、下壳体形成包裹腔体中,与电路板300电连接,用于发射光信号和接收光信号。
实施例1
图5为本申请实施例提供的光收发次模块的结构示意图。图6为本申请实施例提供的光收发次模块的分解图。图7为本申请实施例提供的光收发次模块的刨面图。图8为本申请实施例提供的滤光芯片与光功率损耗之间的关系图。图8中,横坐标表示波长,纵坐标表示光功率损耗,其中,光功率损耗为负值。如图5-8所示,本申请实施例中,光收发次模块400包括圆方管体401、光发射器402、光接收器403、光学组件404和光纤适配器405。具体的,
圆方管体401,上设置有第一管口、第二管口和第三管口,用于承载固定光发射器402、光接收器403、光学组件404和光纤适配器405。具体的,光发射器402镶嵌于第一管口,光接收器403镶嵌于第二管口,光学组件404设置于圆方管体401的内腔,光纤适配器405镶嵌于第三管口。
通常,第一管口和第二管口分别设置在圆方管体401上相邻的侧壁上,第一管口和第三管口分别设置在圆方管体401长度方向的侧壁上,第二管口设置在圆方管体401宽度方向的侧壁上。
圆方管体401一般采用金属材料,利于实现电磁屏蔽以及散热。具体的,光发射器402通过第一管口导热接触圆方管体401,光接收器403通过第二管口导热接触圆方管体401。光发射器402和光接收器403直接压配到圆方管体401中,圆方管体401分别与光发射器402和光接收器403直接或通过导热介质接触。如此圆方管体401可用于光发射器402和光接收器403的散热,保证光发射器402和光接收器403的散热效果。
光发射器402,与电路板300通过柔性电路板连接,内设置有光发射芯片,还设置有透镜,用于发射光信号。具体的,光发射器402包括管座和管帽,管帽罩设于管座上,管帽与管座围城一个空腔。管座上设置有光发射芯片,空腔内设置有透镜,或者管帽上设置有透镜。当空腔内设置有透镜时,管帽上设置有平窗,此时,光发射芯片发射的光信号经透镜和平窗射入光学组件404中;当管帽上设置有透镜时,管帽上不再设置平窗,此时,光发射芯片发射的光信号经透镜射入光学组件404中。
该透镜可以是聚焦透镜,也可以是准直透镜。具体的,当该透镜是聚焦透镜时,光学组件404不再包括准直透镜。此时,光发射芯片发射的光信号经聚焦透镜汇聚后射入光学组件404中,并经光学组件404耦合至光纤适配器405中。当该透镜是准直透镜时,光学组件404包括聚焦透镜。此时,光发射芯片发射的光信号经准直透镜准直后射入光学组件404,并经光学组件中的聚焦透镜汇聚后耦合至光纤适配器405中。
光接收器403,与电路板300通过柔性电路板连接,内设置有光接收芯片,用于接收光信号。具体的,光接收器403包括管座和管帽,管帽罩设于管座上,管帽与管座围城一个空腔。管座上设置有光接收芯片。光纤适配器405发射的光信号经光学组件404反射至光接收器403内的光接收芯片。
光学组件404,设置于圆方管体401的内腔,包括隔离器4041、滤光片4042和滤波反射镜4043,用于调整光发射器402发射的光信号以及调整入射至光接收器403的光信号。
隔离器4041,设置于光发射器402与滤光片4042之间,或者设置于滤光片4042与滤波反射镜4043之间,用于防止光发射器402发射的光信号返回至光发射器402中。
4G时代时,光模块的光发射芯片的速率为10Gbit/s,此时光模块的带宽在低、常和高温下均够用。但随着5G时代的到来,光模块的光发射芯片的速率由10Gbit/s上升到25Gbit/s或者5010Gbit/s,此时光模块的带宽在常温下还够用,但是在低温下不足。具体的,由于光发射芯片的工作电流随温度增加而增大。即光模块低温下的工作电流小于常温下的工作电流,更小于高温下的工作电流。则未加入滤光片的光模块,此时低温下的工作电流较小,甚至接近阈值附近,导致光模块的带宽不满足要求,即光模块的带宽不足。
由于相同温度下,光模块的工作电流越大,光模块输出的光功率越大,光模块的带宽越大。为了避免低温下光模块的带宽不满足要求,增加光模块的工作电流。当增加光模块的工作电流时,光模块的带宽满足要求,但光模块输出的光功率增大,可能会造成低温下光模块输出的光功率超过低温下光模块需要输出的光功率上限,使得光功率指标与带宽指标二者无法同时满足要求。为了使低温下光模块输出的光功率到达低温下光模块需要输出的光功率,则加入滤光片,减少低温下光模块输出的光功率,不仅使其到达低温下光模块需要输出的光功率,也使得低温下光模块的带宽得到优化。
但假如加入的滤光片在低温、常温和高温下的光功率损耗均相同时,为了使光模块在不同温度下输出的光功率相同时,光模块的光发射芯片发射的光功率需要随着温度增加保持不变。由于此时高温下光模块输出的光功率达不到高温下光模块需要输出的光功率,为了使高温下光模块输出的光功率达到高温下光模块需要输出的光功率,需要继续给高温下的光模块增加工作电流,此时高温下光模块的工作电流过大,高温下光模块输出的光功率容易造成饱和。
滤光片4042,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数,用于根据线性关系调节光模块输出的光功率,使得不同温度下光模块输出的光功率相同。不同温度下光模块输出的光功率相同,理论上指不同温度下光模块输出的光功率数值完全相同,但实际上不同温度下光模块输出的光功率数值不完全相同,而是处于一个范围,即光模块输出的光功率数值上下有微小波动。具体的,滤光片4042滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数,指的是滤光片4042滤过的波长逐渐增大,则光功率损耗逐渐减小。该滤光片4042滤过的波长和光功率损耗均与温度有关。具体的,随着温度的增加,滤光片4042滤过的波长逐渐增大,光功率损耗逐渐减小;随着温度的减少,滤光片4042滤过的波长逐渐减小,光功率损耗逐渐增大。
表1
温度/℃ | 波长1/nm | 波长2/nm | 波长3/nm |
-40 | 1260 | 1265 | 1270 |
25 | 1265 | 1270 | 1275 |
85 | 1270 | 1275 | 1280 |
表1为本申请实施例提供的光发射芯片发射的波长与温度之间的关系表。如表1可知,光发射芯片发射的波长与温度之间的关系如下:光发射芯片发射的波长随着温度增加而增大。即随着温度增加,光发射芯片发射的波长越长;随着温度减小,光发射芯片发射的波长越短。
由于随着温度增加,光发射芯片发射的波长逐渐增大,滤光片4042滤过的波长逐渐增大,滤光片4042的光功率损耗逐渐减小。为了使光模块在不同温度下输出的光功率相同时,相对于加入不同温度下光功率损耗相同的滤光片的光模块来说,加入滤光片4042的光模块的光发射芯片发射的光功率随着温度增加逐渐减小。
由于滤光片4042的加入肯定会造成光模块的光功率损耗,则为了使不同温度下光模块输出相同的光功率,光发射芯片的工作电流随着滤光片4042的加入而增大,光发射芯片的工作电流随着不同温度下相同光功率损耗的滤光片的加入也增大。
因此,加入该滤光片4042的低温下光模块的工作电流大于加入不同温度下相同光功率损耗的滤光片的低温下光模块的工作电流,加入不同温度下相同光功率损耗的滤光片的低温下光模块的工作电流大于未加入滤光片的低温下光模块的工作电流,此时光模块的工作电流远离阈值附近,进一步避免了带宽不足。
加入该滤光片4042的高温下光模块的工作电流小于加入不同温度下相同光功率损耗的滤光片的高温下光模块的工作电流,但大于未加入滤光片的高温下光模块的工作电流,此时光模块的工作电流低于光模块输出的光功率饱和点时的工作电流,避免了高温下光模块输出的光功率饱和。
例如,没有加滤光片4042之前,光模块发射的光信号的波长,在常温时为1270nm,低温时变为1265nm,高温时为1275nm。当想让光模块在不同温度下输出的光功率均为1mw时,低温情况下,光模块的工作电流需要10mA(10mA可能位于光模块发射光信号的工作电流阈值附近,容易造成带宽不足);常温情况下,光模块的工作电流需要40mA;高温情况下,光模块的工作电流需要60mA。
光模块的圆方管体内增加一个不同温度下光功率损耗相同的滤光片后,由于低温下、常温下和高温下滤光片的光功率损耗相同,当需要光模块在低温下输出的光功率均为1mw时,只需要将光模块的工作电流由10mA增大到12mA(12mA靠近工作电流阈值)。当需要光模块在常温下输出的光功率约为1mw时,只需要将光模块的工作电流需要40mA增大到45mA;当需要光模块在高温下输出的光功率均为1mw时,需要将光模块的工作电流由60mA增加到90mA(90mA可能造成光功率饱和)。
光模块的圆方管体内增加了一个滤光片4042后。由于随着温度增加,滤光片4042的光功率损耗逐渐减小,则加入滤光片4042的光模块的光发射芯片发射的光功率随着温度增加逐渐减小。当需要光模块在低温下输出的光功率均为1mw时,只需要将光模块的工作电流由12mA增大到20mA(20mA远离光模块发射光信号的工作电流阈值,避免了带宽不足的问题)。当需要光模块在常温下输出的光功率约为1mw时,光模块的工作电流只需要45mA即可。当需要光模块在高温下输出的光功率均为1mw时,只需要将光模块的工作电流由90mA减少到63mA(避免了光功率饱和)。
滤波反射镜4043,设置于光接收器403下方,用于将光信号反射至光接收器403中。具体的,光纤适配器405发射的光信号进入滤波反射镜4043中,经滤波反射镜4043反射后射入光接收器403中。
光纤适配器405,用于连接光纤。具体的,光发射器402镶嵌于圆方管体的第一管口,光接收器403镶嵌于圆方管体的第二接口,光纤适配器405镶嵌于圆方管体的第三管口,光发射器402和光接收器403分别与光纤适配器405建立光连接。光发射器402发出的光信号及光接收器403接收的光均经光纤适配器405中的同一根光纤进行传输,即光纤适配器405中的同一根光纤是光收发次模块进出光的传输通道,光收发次模块实现单纤双向的光传输模式。
本申请对滤光片4042的要求是:滤过的波长越长,光功率损耗越小,滤过的波长越短,光功率损耗越大即可。但实施例1中,要求滤光片4042滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数。但滤光片4042滤过的波长与光功率不呈线性关系也可以。具体参见实施例2。
实施例2
滤光片4042,滤过的波长越长,光功率损耗越小,滤过的波长越短,光功率损耗越大,用于调节光模块输出的光功率,使不同温度下光模块输出的光功率相同。此处,滤光片4042滤过的波长越长,光功率损耗越小,滤光片4042滤过的波长越短,光功率损耗越大,并不是滤光片4042滤过的波长与光功率损耗呈线性关系。
由于温度越高,光发射芯片发射的波长越长,滤光片4042滤过的波长越长,光功率损耗越小;温度越低,光发射芯片发射的波长越短,滤光片4042滤过温度波长越短,光功率损耗越大。为了使光模块在不同温度下输出的光功率相同时,温度越低,光模块的光发射芯片发射的光功率越大;温度越高,光模块的光发射芯片发射的光功率越小。
温度越低,光模块的光发射芯片发射的光功率越大,此时光模块的工作电流远离阈值附近,进一步避免了带宽不足;温度越高,光模块的光发射芯片发射的光功率越小,此时光模块的工作电流低于光功率饱和点时的工作电流,避免了光模块输出的光功率饱和。
本申请实施例除了滤光片4042的波长与光功率损耗的关系与上述实施例不同之外,其余部分均相同,此处不再赘述。
本申请中,光模块的结构不只限于上述描述的结构,光模块还可以设置为包括双发射器和双接收器,或者只包括一个发射器等情况。此处不再赘述。
本申请提供了一种光模块,包括电路板和与电路板电连接的光收发次模块。光收发次模块包括圆方管体、光发射器、光接收器和光学组件。圆方管体设置有第一管口和第二管口。光发射器,镶嵌于第一管口,用于发射光信号。光接收器,镶嵌于第二管口,用于接收光信号。光学组件,设置于圆方管体的内腔内,包括滤光片。滤光片,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数,用于根据线性关系调节光模块输出的光功率,使不同温度下输出的光功率相同。由于光发射芯片的工作电流随温度增加而减小。即光模块低温下的工作电流小于常温下的工作电流,更小于高温下的工作电流。则未加入滤光片的光模块,此时低温下需要的工作电流较小,甚至接近阈值附近,导致光模块的带宽不满足要求,即光模块的带宽不足。由于相同温度下,光模块的工作电流越大,光模块输出的光功率越大。为了避免低温下光模块的带宽不满足要求,增加光模块的工作电流。当增加光模块的工作电流时,光模块的宽带满足要求,但光模块输出的光功率增大,可能会造成低温下光模块输出的光功率超过低温下光模块需要输出的光功率上限,造成光功率指标与带宽指标二者无法同时满足要求。为了使低温下光模块输出的光功率到达低温下光模块需要输出的光功率,则加入滤光片,减少低温下光模块输出的光功率,不仅使其达到低温下光模块需要输出的光功率,也使得低温下光模块的带宽得到优化。但假如加入的滤光片在低温、常温和高温下的光功率损耗均相同时,可能会造成高温下光模块输出的光功率未达到高温下光模块需要输出的光功率。为了使高温下光模块输出的光功率达到高温下光模块需要输出的光功率,需要继续给高温下的光模块增加工作电流,此时高温下光模块的工作电流过大,高温下光模块输出的光功率容易造成饱和。滤光片,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数。即随着温度增加,滤光片的光功率损耗逐渐减小。由于随着温度增加,滤光片的光功率损耗逐渐减小。为了使光模块在不同温度下输出的光功率相同时,光模块的光发射芯片发射的光功率需要随着温度增加逐渐减小。则加入该滤光片的低温下光模块的工作电流大于加入不同温度下相同光功率损耗的滤光片的低温下光模块的工作电流,不同温度下相同光功率损耗的滤光片的低温下光模块的工作电流大于未加入滤光片的低温下光模块的工作电流,此时光模块的工作电流远离阈值附近,进一步避免了带宽不足。加入该滤光片的高温下光模块的工作电流小于加入不同温度下相同光功率损耗的滤光片的高温下光模块的工作电流,此时光模块的工作电流低于光模块输出的光功率饱和点时的工作电流,避免了高温下光模块输出的光功率饱和。本申请,利用滤光片滤过的波长与光功率损耗呈线性关系调节光模块输出的光功率,使其在不同温度下均相同,不仅避免了采用控制功率上、下限方式来进行耦合调节功率,降低产线的生产不良率;还解决了低温下光模块的带宽不足和高温下光模块输出的光功率饱和的技术问题。
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 (9)
1.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板;
光收发次模块,与所述电路板电连接;
所述光收发次模块包括圆方管体、光发射器、光接收器和光学组件;
所述圆方管体,设置有第一管口和第二管口;
所述光发射器,镶嵌于所述第一管口,用于发射光信号;
所述光接收器,镶嵌于所述第二管口,用于接收光信号;
所述光学组件,设置于所述圆方管体的内腔,包括滤光片;
所述滤光片,滤过的波长与光功率损耗呈线性关系,且线性关系的斜率为负数,用于根据所述线性关系调节光模块输出的光功率。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述滤光片用于根据所述线性关系调节光模块输出的光功率,使得不同温度下光模块输出的光功率相同。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述光发射器内设置有光发射芯片,所述光发射芯片发射的波长随着温度增加而增大。
4.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述光发射芯片的工作电流随着所述滤光片的加入而增大。
5.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述光学组件还包括隔离器和滤波反射镜;
所述隔离器,设置于所述光发射器与所述滤光片之间,或设置于所述滤光片与所述滤波反射镜之间;
所述滤波反射镜,设置于所述光接收器下方,用于将光信号反射至所述光接收器。
6.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述光收发次模块还包括光纤适配器;
所述光纤适配器,镶嵌于所述圆方管体的第三管口,用于连接光纤。
7.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述光发射器内还设置有透镜。
8.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板;
光收发次模块,与所述电路板电连接;
所述光收发次模块包括圆方管体、光发射器、光接收器和光学组件;
所述圆方管体,设置有第一管口和第二管口;
所述光发射器,镶嵌于所述第一管口,用于发射光信号;
所述光接收器,镶嵌于所述第二管口,用于接收光信号;
所述光学组件,设置于所述圆方管体的内腔,包括滤光片;
所述滤光片,滤过的波长越长,光功率损耗越小,滤过的波长越短,光功率损耗越大,用于调节光模块输出的光功率。
9.根据权利要求8所述的光模块,其特征在于,所述滤光片用于调节光模块输出的光功率,使得不同温度下光模块输出的光功率相同。
Priority Applications (1)
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CN202110161530.4A CN114879319A (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 一种光模块 |
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CN202110161530.4A CN114879319A (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 一种光模块 |
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CN (1) | CN114879319A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024066202A1 (zh) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光模块 |
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2021
- 2021-02-05 CN CN202110161530.4A patent/CN114879319A/zh active Pending
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WO2024066202A1 (zh) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光模块 |
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