CN115128747A - 光模块及其管壳、以及光模块的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通信技术领域，提供了一种光模块的管壳，包括底座以及盖合在所述底座上的上盖，所述底座的光口处设有供适配器组件安置的安装位，所述安装位具有供所述适配器组件于其上自动移动的活动空间。还提供一种光模块，包括适配器组件和上述的光模块的管壳。还提供一种光模块的组装方法。本发明通过设计的活动空间，可以让适配器组件自动适配合适的位置，解决了LC固定光口设计中存在的装配应力过大甚至装配失败问题；解决MPO固定光口设计中存在的器件端固定处根部应力过大，影响光路稳定性，甚至光纤发生断裂的问题。通过设计的通用管壳以及适配器组件可拆卸连接的方式，使得一个管壳即可对应多种光学接口，能大大降低管壳模具费用，降低成本。

Description

光模块及其管壳、以及光模块的组装方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体为一种光模块及其管壳、以及光模块的组装方法。

背景技术

光模块管壳是光模块零部件中必不可少的一部分，材料通常为锌合金或者铝合金，使用压铸模具压铸而成。光模块对外的光学接口通常为LC、MPO、SC等，一般管壳为固定光口，只能对应一种光学接口，不能兼容使用。但是，压铸模具费用往往比较昂贵，企业成本压力较大。这就需要开发一套能够兼容两种或两种以上光学接口的管壳结构件，一套管壳实现两种或者两种以上的应用场景，如此能大大降低管壳模具费用，降低成本，增加企业竞争力。

此外，传统固定光口模块还存在以下问题：

对于LC接口，COB器件硬连接的光模块(如FR4、LR4模块)，光器件和PCBA是粘接到一起的，存在耦合公差、粘胶公差，PCBA尺寸公差等。胶粘完成后，光口适配器相对于PCBA的位置尺寸(XYZ三个方向)会发生较大波动。如果采用固定的LC光口设计，COB组件在结构上装配时，会发生装配应力过大，影响光路稳定性，对LC跳线插拔产生影响。如果偏差过大，甚至会装配失败，影响模块的成品率。

对于MPO接口，多根尾纤的光模块(如DR4、SR8模块)，由于加工工艺限制，每根光纤的长度都存在加工公差。由于多根光纤长度的差异，可能会使MT跳线光口端发生扭曲、偏转、拱起、拉扯等。如果采用固定的MPO光口设计，MT跳线光口端的扭曲、偏转、拱起、拉扯会传递至器件端(如FA等光学部件)，导致器件端固定处根部应力过大，会影响光路稳定性，甚至发生光纤断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光模块及其管壳、以及光模块的组装方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种光模块的管壳，包括底座以及盖合在所述底座上的上盖，所述底座的光口处设有供适配器组件安置的安装位，所述安装位具有供所述适配器组件于其上自动移动的活动空间。

进一步，所述安装位还具有用于限制所述适配器组件的活动幅度的限位结构。

进一步，所述安装位具有供所述适配器组件上的第一凸棱插入的第一凹槽，所述第一凹槽的尺寸大于所述第一凸棱的尺寸；或者所述安装位具有可插入所述适配器组件上的第二凹槽的第二凸棱，所述第二凹槽的尺寸大于所述第二凸棱的尺寸。

进一步，所述第一凹槽以及所述第一凸棱插入所述第一凹槽的部分均呈长方体结构，所述第一凹槽的长和宽均大于所述第一凸棱的长和宽；或者所述第二凹槽以及所述第二凸棱插入所述第二凹槽的部分均呈长方体结构，所述第二凹槽的长和宽均大于所述第二凸棱的长和宽。

进一步，所述第一凹槽中设有可在所述适配器组件移动到位后将所述第一凸棱固定的胶水；或者所述第二凹槽中设有可在所述适配器组件移动到位后将所述第二凸棱固定的胶水。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种光模块，包括适配器组件，还包括上述的光模块的管壳，所述适配器组件可拆卸地设在所述管壳中。

进一步，所述适配器组件的高度小于所述底座和所述上盖组装后的间隙。

进一步，所述适配器组件包括拼装在一起的适配器上盖、子装配体以及适配器底座，所述子装配体位于所述适配器上盖和所述适配器底座之间。

进一步，所述适配器组件为LC适配器组件或MPO适配器组件。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种如上述的光模块的组装方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1，将所述适配器组件放在所述安装位上，并在所述安装位上涂胶，所述适配器组件在应力的驱动下自动在所述安装位上移动；

S2，待所述适配器组件停止移动后，即代表所述适配器组件此处的位置无应力影响，继续等待胶水固化；

S3，待胶水固化后，将所述上盖安装在所述底座上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设计的活动空间，可以让适配器组件自动适配合适的位置，解决了LC固定光口设计中存在的装配应力过大甚至装配失败问题；解决MPO固定光口设计中存在的器件端固定处根部应力过大，影响光路稳定性，甚至光纤发生断裂的问题。

2、通过设计的通用管壳以及适配器组件可拆卸连接的方式，使得一个管壳即可对应多种光学接口，较之现有技术中一种管壳只能对应一种光学接口，不能兼容使用的问题，能大大降低管壳模具费用，降低成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种LC光口光模块结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种LC光口光模块结构爆炸示意图；

图3是本发明实施例提供的一种MPO光口光模块结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种MPO光口光模块结构爆炸示意图；

图5是本发明实施例提供的一种光模块拉环组件的结构示意图；

图6a是本发明实施例提供的一种光模块底座的第一视角结构示意图；

图6b是本发明实施例提供的一种光模块底座的第二视角结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种光模块上盖的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种光模块LC适配器上盖的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种光模块LC子装配体的结构示意图；

图10a是本发明实施例提供的一种光模块LC适配器底座的第一视角结构示意图；

图10b是本发明实施例提供的一种光模块LC适配器底座的第二视角结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种光模块LC适配器组件的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的一种光模块LC光口光模块局部结构剖视图；

图13是本发明实施例提供的一种光模块MPO适配器上盖的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的一种光模块MPO子装配体的结构示意图；

图15a是本发明实施例提供的一种光模块MPO适配器底座的第一视角结构示意图；

图15b是本发明实施例提供的一种光模块MPO适配器底座的第一视角结构示意图；

图16是本发明实施例提供的一种光模块MPO适配器组件的结构示意图；

图17是本发明实施例提供的一种光模块MPO光口光模块局部结构剖视图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1至图17，本发明实施例提供一种光模块的管壳，包括底座4以及盖合在所述底座上的上盖5，所述底座4的光口处设有供适配器组件安置的安装位，所述安装位具有供所述适配器组件于其上自动移动的活动空间。在本实施例中，通过设计的活动空间，光口位置可以根据器件位置自动适配。具体地，不管是LC适配器组件A还是MPO适配器组件B，他们在装配时都会存在应力影响，现有固定光口光模块的适配器组件在装配时，没有任何供适配器组件先活动调整的空间，那存在的应力必然会影响光模块的性能。而本实施例留有供适配器组件活动的空间，待其自适应调节好后，再来通过胶水固定，就可以消除装配带来的应力影响，提高光模块的整体性能。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图6a、图6b、图8、图10a、图10b、图11、图14、图15a、图15b以及图16，所述安装位还具有用于限制所述适配器组件的活动幅度的限位结构。在本实施例中，适配器组件的活动也需要对其进行一定的限制，实际上应力带来的自适应移动幅度是很小的，不会非常大，因此设一定的限位有利于提高效率。优选的，所述安装位具有供所述适配器组件上的第一凸棱插入的第一凹槽，所述第一凹槽的尺寸大于所述第一凸棱的尺寸；或者所述安装位具有可插入所述适配器组件上的第二凹槽的第二凸棱，所述第二凹槽的尺寸大于所述第二凸棱的尺寸。所述第一凹槽以及所述第一凸棱插入所述第一凹槽的部分均呈长方体结构，所述第一凹槽的长和宽均大于所述第一凸棱的长和宽；或者所述第二凹槽以及所述第二凸棱插入所述第二凹槽的部分均呈长方体结构，所述第二凹槽的长和宽均大于所述第二凸棱的长和宽。所述第一凹槽中设有可在所述适配器组件移动到位后将所述第一凸棱固定的胶水；或者所述第二凹槽中设有可在所述适配器组件移动到位后将所述第二凸棱固定的胶水。在本实施例中，限位的方式采用的是卡接的形式，即设凹槽供凸棱卡入的形式，但需要留有活动空间，可以将凹槽的尺寸设计得大于凸棱的尺寸，具体限制只需要针对长宽即可，凸棱插入凹槽的深度可以根据实际情况来进行选择，确保凸棱不会从凹槽中脱离即可。而凹槽和凸棱怎么设，可以有了两种选择，例如可以在底座上，具体是在安装位上设凹槽，然后适配器组件上设与之对应的凸棱，也可以调换过来，在安装位上设凸棱，在适配器组件上形成凹槽，其实都是可行的，上面实施例采用了“第一”和“第二”来进行区分，但该词汇仅仅只是用来区分，没有其他限定意义。本实施例附图中采用的是安装位设凹槽，适配器组件设凸棱的形式。可以将凸棱定义为限位柱406，凹槽定义为点胶槽403，因为凹槽中是需要点胶的，在自适应调节好后，点胶槽403中的胶水会凝固而将限位柱406固定住，确保光模块的结构稳定。

实施例二：

请参阅图1至图17，本发明实施例提供一种光模块，包括适配器组件，还包括上述的光模块的管壳，所述适配器组件可拆卸地设在所述管壳中。在本实施例中，将上述的通用管壳用在光模块中，可以起到适配器组件自适应调节的效果。而通过设计的通用管壳以及适配器组件可拆卸连接的方式，使得一个管壳即可对应多种光学接口，较之现有技术中一种管壳只能对应一种光学接口，不能兼容使用的问题，能大大降低管壳模具费用，降低成本。例如将适配器组件替换成LC适配器组件A时，光模块就是LC光口光模块，而将适配器组件替换成MPO适配器组件B时，光模块就是MPO光口光模块。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图12和图17，所述适配器组件的高度小于所述底座和所述上盖组装后的间隙。在本实施例中，限制适配器组件的高度，配合上述的长宽的尺寸，可以从三个方向上实现适配器组件在底座和上盖之间的自适应。

作为本发明实施例的优化方案，所述适配器组件包括拼装在一起的适配器上盖、子装配体以及适配器底座，所述子装配体位于所述适配器上盖和所述适配器底座之间。在本实施例中，适配器组件也采用可拆卸的形式来拼装，使得可以仅对现有的适配器底座做改进，改进成本低，也更加方便了替换，因为如果不用具有凸棱的适配器底座，那么适配器组件仍是常规适配器组件，可以用在别的光模块中。

作为本发明实施例的优化方案，当光模块为LC光口光模块时，如图6a、图6b、图7、图8、图9、图10a、图10b、图11、图12所示。LC子装配体8为一COB封装的子装配体，设有LC适配器801，LC卡环8011，PCBA 802，PCB限位槽8021，光引擎803。首先，LC适配器801、和光引擎803通过耦合找光后，焊接在一起；然后，LC适配器801、和光引擎803一起通过胶粘在PCBA802上，得到LC子装配体8。由于耦合公差、粘胶公差，PCBA尺寸公差的影响，LC卡环8011和PCBA802相对位置浮动会较大(XYZ三个方向)。如果采用固定光口的管壳，必然会存在很大的对位问题，或者即使对位成功，COB器件和PCBA硬连接处也会存在很大的应力，影响模块的性能。本发明中，采用活动的LC光口，能解决上述问题。LC适配器上盖7设有卡槽701，过孔702。LC适配器底座9设有粘接凸台901，LC下卡槽902，螺纹孔903。将耦合、粘胶好的LC子装配体8的LC卡环8011卡入LC适配器底座9的LC下卡槽902中，盖上LC适配器上盖7，这时LC卡环8011也卡入LC上卡槽701中。用螺钉6穿过过孔702，拧入螺纹孔903中，LC适配器组件A组装完成。在底座4的点胶槽403中点胶，将PCB限位槽8021对准底座4的限位柱406，同时粘接凸台901也正好落在点胶槽403的范围内，把组装好的LC适配器组件A放入点胶槽403中。底座4的点胶槽403设有两个，LC适配器底座9的粘接凸台901也设有两个，其目的是为了增大粘接面积，增加粘接力，使粘接更牢固。上盖5设有两个螺钉过孔501，两个螺纹孔502。将两个螺钉穿过上盖5的两个螺钉过孔501，旋入底座4的螺纹孔404中，将两个螺钉穿过底座4的过孔405，旋入上盖5的两个螺纹孔502中。模块组装完成。设计上，粘接凸台901宽度L1要小于点胶槽403的宽度X(X方向)，粘接凸台901长度L2要小于点胶槽403的长度Y(Y方向)。此外，在Z方向上，LC适配器组件A的高度H1也小于底座4和上盖5组装后的间隙H。三个方向上的间隙实现了LC适配器组件A在底座4和上盖5之间的自适应，补偿了COB组件光口法兰盘位置的偏移，消除COB器件和PCBA硬连接处由于装配带来的应力影响，提高光模块的整体性能。待胶固化后，LC适配器组件A和底座、上盖组成一个整体。至此，LC光接口应用的模块组装完成。

作为本发明实施例的优化方案，当光模块为MPO光口光模块时，如图6a、图6b、图13、图14、图15a、图15b、图16、图17所示。MPO子装配体11设有MPO适配器1101，MPO法兰11011，PCBA 1102，PCB限位槽11021，MT跳线FA端1103，光纤1104，MT跳线光口端1105。首先，MT跳线FA端1103通过耦合找光后，通过胶粘在PCBA 1102上，然后将MT跳线光口端插入MPO适配器1101中，得到MPO子装配体11。由图14可以看出，8根光纤长度设计上就是不一致的，内侧的长度偏短，外侧的长度偏长。由于光纤1104的加工公差原因，光纤之间的长度差可能会和我们的设计值不一致。如果内侧光纤过短，外侧光纤过长，MPO适配器会发生逆时针扭转；反之，如果内侧光纤较长，外侧光纤较短，MPO适配器会发生顺时针扭转。同时，由于光纤有多根，由于光纤的张力作用，TX和RX之间的光纤也会相互影响，导致MPO支配器发生扭曲，偏转等。如果采用固定光口的管壳，当MPO适配器固定时，前述的扭曲、偏转效应会传导至MT跳线FA端。此外，如果光纤长度整体偏长或偏短，当采用固定光口的管壳时，光纤会发生拱起或者拉扯效应，这些问题都会导致器件端固定处根部应力过大，影响光路稳定性，严重时光纤甚至可能发生断裂。本发明中，采用活动的MPO光口，能解决上述问题。MPO适配器上盖10设有上卡槽1001，过孔1002。MPO适配器底座12设有粘接凸台1201，下卡槽1202，螺纹孔1203。将耦合、粘胶好的MPO子装配体11的MPO法兰11011卡入下卡槽1202中，盖上MPO适配器上盖10，这时，MPO法兰11011也卡入MPO上卡槽1001中。用两个螺钉6穿过过孔1002，拧入螺纹孔1203中，MPO适配器组件B组装完成。在底座4的点胶槽403中点胶，将PCB限位槽11021对准底座4的限位柱406，同时粘接凸台1201也正好落在点胶槽403的范围内，把组装好的MPO适配器组件B放入点胶槽403中。同样的，底座4的点胶槽403设有两个，粘接凸台1201也设有两个，其目的是为了增大粘接面积，增加粘接力，使粘接更牢固。上盖5设有两个螺钉过孔501，两个螺纹孔502。将两个螺钉穿过上盖5的两个螺钉过孔501，旋入底座4的螺纹孔404中，将两个螺钉穿过底座4的过孔405，旋入上盖5的两个螺纹孔502中。模块组装完成。设计上，粘接凸台1201宽度L3要小于点胶槽403的宽度X(X方向)，粘接凸台1201长度L4要小于点胶槽403的长度Y(Y方向)。此外，在Z方向上，MPO适配器组件B的高度H2也小于底座4和上盖5组装后的间隙H。三个方向上的间隙实现了MPO适配器组件B在底座4和上盖5之间的自适应，补偿了MPO适配器的扭曲、偏转、拱起、拉扯等效应，消除MT跳线FA端固定处根部应力，提高光模块的整体性能。待胶固化后，MPO适配器组件B和底座、上盖组成一个整体。至此，MPO光接口应用的模块组装完成。

作为本发明实施例的优化方案，如图5所示，所述拉环组件2为一钣金和塑胶包胶结构。所述拉环组件2设有弹簧安装孔201，弹簧压片202，解锁臂203，手柄204。如图6所示，所述底座4为一面敞开的矩形腔体。所述底座4设有弹簧收容槽401，拉环安装槽402，点胶槽403，螺纹孔404，过孔405，限位柱406，导槽407。将拉环组件2两侧的弹簧压片202插入底座4的拉环安装槽402，并沿着拉环安装槽402滑动，直至滑动至弹簧收容槽401中。此时，两侧解锁臂203也滑入底座4的导槽407中，与导槽407滑动配合。将两个弹簧3沿光模块的插拔方向穿过弹簧安装孔201，塞入弹簧收容槽401中，使弹簧3的一短抵紧弹簧收容槽401，另一端抵紧弹簧压片202。这时，拉环组件2在底座4上安装完成。

实施例三：

请参阅图1至图17，本发明实施例还提供一种光模块的组装方法，是用在上述光模块中。具体包括如下步骤；S1，将所述适配器组件放在所述安装位上，并在所述安装位上涂胶，所述适配器组件在应力的驱动下自动在所述安装位上移动；S2，待所述适配器组件停止移动后，即代表所述适配器组件此处的位置无应力影响，继续等待胶水固化；S3，待胶水固化后，将所述上盖安装在所述底座上。在本实施例中，通过设计的活动空间，可以让适配器组件自动适配合适的位置，解决了LC固定光口设计中存在的装配应力过大甚至装配失败问题；解决MPO固定光口设计中存在的器件端固定处根部应力过大，影响光路稳定性，甚至光纤发生断裂的问题。通过设计的通用管壳以及适配器组件可拆卸连接的方式，使得一个管壳即可对应多种光学接口，较之现有技术中一种管壳只能对应一种光学接口，不能兼容使用的问题，能大大降低管壳模具费用，降低成本。

作为本发明实施例的优化方案，适配器组件的活动可以由上述的限位柱在点胶槽中活动，通过设计的尺寸一方面可以限制适配器组件的活动另一方面可以给适配器组件活动空间。请参见实施例一和实施例二，通过XYZ三个方向上进行限制，即可给出活动空间，又能对活动进行限位。具体地本实施例就不再赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光模块的管壳，包括底座以及盖合在所述底座上的上盖，其特征在于：所述底座的光口处设有供适配器组件安置的安装位，所述安装位具有供所述适配器组件于其上自动移动的活动空间。

2.如权利要求1所述的光模块的管壳，其特征在于：所述安装位还具有用于限制所述适配器组件的活动幅度的限位结构。

3.如权利要求2所述的光模块的管壳，其特征在于：所述安装位具有供所述适配器组件上的第一凸棱插入的第一凹槽，所述第一凹槽的尺寸大于所述第一凸棱的尺寸；或者所述安装位具有可插入所述适配器组件上的第二凹槽的第二凸棱，所述第二凹槽的尺寸大于所述第二凸棱的尺寸。

4.如权利要求3所述的光模块的管壳，其特征在于：所述第一凹槽以及所述第一凸棱插入所述第一凹槽的部分均呈长方体结构，所述第一凹槽的长和宽均大于所述第一凸棱的长和宽；或者所述第二凹槽以及所述第二凸棱插入所述第二凹槽的部分均呈长方体结构，所述第二凹槽的长和宽均大于所述第二凸棱的长和宽。

5.如权利要求3所述的光模块的管壳，其特征在于：所述第一凹槽中设有可在所述适配器组件移动到位后将所述第一凸棱固定的胶水；或者所述第二凹槽中设有可在所述适配器组件移动到位后将所述第二凸棱固定的胶水。

6.一种光模块，包括适配器组件，其特征在于：还包括如权利要求1-5任一所述的光模块的管壳，所述适配器组件可拆卸地设在所述管壳中。

7.如权利要求6所述的光模块，其特征在于：所述适配器组件的高度小于所述底座和所述上盖组装后的间隙。

8.如权利要求6所述的光模块，其特征在于：所述适配器组件包括拼装在一起的适配器上盖、子装配体以及适配器底座，所述子装配体位于所述适配器上盖和所述适配器底座之间。

9.如权利要求6所述的光模块，其特征在于：所述适配器组件为LC适配器组件或MPO适配器组件。

10.一种如权利要求6-9任一所述的光模块的组装方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1，将所述适配器组件放在所述安装位上，并在所述安装位上涂胶，所述适配器组件在应力的驱动下自动在所述安装位上移动；

S2，待所述适配器组件停止移动后，即代表所述适配器组件此处的位置无应力影响，继续等待胶水固化；

S3，待胶水固化后，将所述上盖安装在所述底座上。

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