CN115373087A - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光模块,包括:电路板,一端设置金手指,与上位机连接。光发射次模块,包括:壳体;激光组件,设置于所述壳体的内部,包括第一陶瓷基板和设置于所述第一陶瓷基板表面的激光器;第二陶瓷基板,表面设置第一信号线组,第一信号线组的一端与第一陶瓷基板导线连接;第三陶瓷基板,表面设置第二信号线组,一端与第一信号线组的另一端导线连接,另一端设置于所述壳体的外部,且与所述电路板导线连接。光发射次模块与电路板之间通过相互连接的陶瓷基板表面信号线导线连接,打线焊盘的大小远小于柔性电路板与光发射次模块密封壳体及电路板焊接所需的空间,所以结构上更加紧凑,传输线更短,更有利于保证高频信号完整性。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,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,光模块通常指用于光电转换的一种集成模块,可以将光信号转换为电信号,以及将电信号转换为光信号,在光通信领域发挥着重要作用。
随着光模块通信速率的提升,光模块应用范围越来越广泛,为了能够适应较为恶劣的工作环境,光模块内部的光发射器件采用气密性封装。电路板与气密壳体内部的光电器件通过柔性电路板连接。
但是,柔性电路板的装配占用空间较大,且较长的高频传输线会引起信号完整性的损失,造成光模块信号稳定性差。
发明内容
本申请提供了一种光模块,以减少高频信号损耗。
为了解决上述技术问题,本申请实施例公开了如下技术方案:
本申请实施例公开了一种光模块,包括:电路板,一端设置金手指,与上位机连接;
光发射次模块,用于将电信号转换为光信号,包括:
光发射次模块,用于将电信号转换为光信号,包括:
壳体;
激光组件,设置于所述壳体的内部,包括第一陶瓷基板和设置于所述第一陶瓷基板表面的激光器;
第二陶瓷基板,表面设置第一信号线组,所述第一信号线组的一端与所述激光器导线连接;
第三陶瓷基板,表面设置第二信号线组,所述第二信号线组的一端与所述第一信号线组的另一端导线连接;
所述第二信号线组的另一端设置于所述壳体的外部;
电路板,一端设置金手指,与上位机连接,另一端与所述第二信号线组的另一端导线连接。
与现有技术相比,本申请的有益效果为:
本申请提供了一种光模块,包括:电路板,一端设置金手指,与上位机连接。光发射次模块,用于将电信号转换为光信号,包括:壳体;激光组件,设置于所述壳体的内部,包括第一陶瓷基板和设置于所述第一陶瓷基板表面的激光器;第二陶瓷基板,表面设置第一信号线组,所述第一信号线组的一端与所述第一陶瓷基板导线连接;第三陶瓷基板,表面设置第二信号线组,所述第二信号线组与所述第一信号线组的另一端导线连接;所述第二信号线组的另一端设置于所述壳体的外部,且与所述电路板导线连接。光发射次模块与电路板之间通过相互连接的陶瓷基板表面信号线导线连接,打线焊盘的大小远小于柔性电路板与光发射次模块密封壳体及电路板焊接所需的空间,所以结构上更加紧凑,传输线更短,更有利于保证高频信号完整性。避免了复杂的柔性电路板装配工艺,替代比如柔性电路板与电路板之间的焊接、柔性电路板与光发射次模块的密封管壳的焊接以及加固,便于装配中更换和维修光发射次模块。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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一种电路板与光发射次模块的结构示意图一;
图6为本申请实施例提供的一种电路板与光发射次模块的结构示意图二;
图7为本申请实施例提供的一种电路板与光发射次模块拆分示意图;
图8为本申请实施例体用的一种光发射次模块分解结构意图;
图9为本申请实施例提供的一种光发射次模块剖面示意图;
图10为本申请实施例提供的一种光发射次模块另一方向结构示意图;
图11为本申请实施例提供的一种激光器组件与准直透镜结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种激光器组件与准直透镜另一角度示意图;
图13为本申请实施例提供一种陶瓷转接组件结构示意图;
图14本申请实施例提供的一种陶瓷转接组件与激光器连接示意图;
图15为本申请实施例提供一种光模块中激光器与电路板电连接示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,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,都应当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、数据信息以及接地等;采用金手指实现的电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,金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。
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;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。
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。
常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等;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,常见的光模块上位机还有光线路终端等。
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,用于接入金手指等光模块电口;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100中,具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器,光模块的光口与光纤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及光收发组件。
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202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201盖合在下壳体202上。
两个开口具体可以是在同一方向的两端开口(204、205),也可以是在不同方向上的两处开口;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光收发组件;电路板300、光收发组件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、光收发组件等器件安装到壳体中,由上壳体、下壳体形成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,利用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、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;当光收发组件位于电路板上时,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组件之间可以采用柔性电路板连接。
光收发组件包括光发射次模块400及光接收次模块两部分,分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射次模块一般包括光发射器、透镜与光探测器,且透镜与光探测器分别位于光发射器的不同侧,光发射器的正反两侧分别发射光束,透镜用于会聚光发射器正面发射的光束,使得光发射器射出的光束为会聚光,以方便耦合至外部光纤;光探测器用于接收光发射器反面发射的光束,以检测光发射器的光功率。具体地,光发射器发出的光经透镜会聚后进入光纤中,同时光探测器检测光发射器的发光功率,以保证光发射器发射光功率的恒定性。
图5为本申请实施例提供的一种电路板与光发射次模块的结构示意图一,图6为本申请实施例提供的一种电路板与光发射次模块的结构示意图二。图5和图6分别从不同的角度展示了电路与光发射次模块的连接关系。图7为本申请实施例提供的一种电路板与光发射次模块拆分示意图。
如图5、图6和图7所示,本申请实施例中电路板300设置安装孔301,光发射次模块400设置于安装孔400中。电路板300靠近电口204的一端设置金手指302,用于与上位机连接,接收电信号。电路板300的一侧表面设置数据处理芯片303,与金手指302电连接,接收电信号并对电信号进行处理,生成电信号。光发射次模块400的一端与电路板300电连接,接收电信号,将电信号转换为光信号。光发射次模块400的另一端设有第一光纤适配器410,将光信号传送至外部。
图8为本申请实施例体用的一种光发射次模块分解结构意图。图9为本申请实施例提供的一种光发射次模块剖面示意图;图10为本申请实施例提供的一种光发射次模块另一方向结构示意图。如图8、图9和图10所示,为减少光发射次模块400内部光电器件的耗损,使得光模块适应高温、高湿甚至具有腐蚀性气体的环境,光发射次模块400包括:光发射壳体401、底板402及盖合于光发射壳体401上的光发射盖板4011,光发射壳体401与光发射盖板4011形成光发射腔体403,光发射腔体403内设置有激光器、光探测器、激光驱动器、透镜等光发射器件。光发射壳体401的一端连接第一光纤适配器410,光发射器件用于发射多路光束,多路光束复用为一路光束后,最终汇聚耦合至第一光纤适配器410,以实现多路光通过一根光纤发射出去。光发射壳体401的另一端设置有陶瓷转接组件,该陶瓷转接组件的一端与电路板的连接,另一端与激光器、TEC等光电器件电连接;柔性电路板的另一端用于与电路板300电连接。光发射壳体401与光发射盖板4011可采用金属材料结构件,如压铸、铣削加工的金属件。
如图10所示,本申请实施例提供的光发射器件包括:激光器组件4041、准直透镜4042、光复用器4043、第一透镜4044和会聚透镜4045。准直透镜4042设置于激光器组件4041的出射光路上,用于对激光器组件4041发出的多束光线进行准直,由发散光转换为平行光。光复用器4043设置在准直透镜4042的出射光路上,用于将多个准直透镜4042发射出的平行光复用为复合光束。第一透镜4044设置于光复用器4043的出射光路上,用于将光复用器4043射出的复合光束位移至会聚透镜4045的中心轴位置。会聚透镜4045设置于第一透镜4044与第一光纤适配器410,用于将复合光束会聚后传送至第一光纤适配器410。
光复用器4043包括一侧镀有反射膜的玻璃载体与多个窄带滤波器,光复用器可以根据需要通过增加或添加窄带滤波器来调节光复用器对应的分束波段。具体地,光复用器4043包括四个窄带滤波器,窄带滤波器用于对射入光复用器4043的光束进行选择滤波,使得满足要求的四束光束进入光复用器4043。进入光复用器4043的光束在镀有反射膜的玻璃载体处发生反射,第一束光束反射后与第二束光束合成第一合成光,第一合成光继续在镀有反射膜的玻璃载体处发生反射,第一合成光反射后与第三束光束合成第二合成光,第二合成光继续在镀有反射膜的玻璃载体处发生反射,第二合成光反射后与第四束光束合成第三合成光,该第三合成光由光复用器4043的出射端出射。由此,光复用器4043将4束准直光束合成为复合光束,经由光复用器4043的出射端出射。
在本申请实施例中,为实现上述实施例所述的发射光路,需要对光路结构中的光复用器4043、第一透镜4044、会聚透镜4045提供支撑和器件耦合的平台4046,以实现光复用器4043、第一透镜4044、会聚透镜4045的耦合,降低发射光路的耦合难度。平台4046的一面与底板402连接,另一面与光复用器4043、第一透镜4044、会聚透镜4045连接。
图11为本申请实施例提供的一种激光器组件与准直透镜结构示意图。图12为本申请实施例提供的一种激光器组件与准直透镜另一角度示意图。如图11和图12所示,在本申请实施例中,激光器组件4041包括:TEC405、第一衬底406、第一陶瓷基板407、激光器408。TEC405设置于光发射壳体401的内壁上,设置于第一衬底406上方。第一衬底406的下方设置第一陶瓷基板407,第一陶瓷基板407的下表面雕刻信号线,贴附激光器408。
为使得准直透镜4042与激光器408同轴设置,准直透镜4042与TEC405之间设置第二衬底404。
结合图9所示,为缩短激光器408与电路板300之间的连接线路,提高信号完整性,光发射壳体401为圆方管体结构,一侧设置有第一光纤适配器410,用于将光信号发送至上位机;在第一光纤适配器410的对侧设置陶瓷转接组件409,陶瓷转接组件409的一端与第一陶瓷基板407打线连接,另一端与电路板300打线连接。
图13为本申请实施例提供一种陶瓷转接组件结构示意图。图14本申请实施例提供的一种陶瓷转接组件与激光器连接示意图。图15为本申请实施例提供一种光模块中激光器与电路板电连接示意图。如图13、图14和图15所示,在本申请一些实施例中,陶瓷转接组件409包括:第二陶瓷基板4091和第三陶瓷基板4092。第二陶瓷基板4091的下表面设置第一信号线组,其中:第一信号线组4093设置于第二陶瓷基板4091的一侧,第二陶瓷基板4091表面雕刻信号线路。第三陶瓷基板4092的上表面设置第二信号线组4094,具体的,第三陶瓷基板4092表面雕刻信号线路。
第二陶瓷基板4091的下表面与第三陶瓷基板4092的下表面连接,且第一信号线组4093与第二信号线组4094连接。
在本申请实施例中,第一陶瓷基板407与第二陶瓷基板4091通过打线连接,第三陶瓷基板4092与电路板300通过打线连接。具体的,第一陶瓷基板407的信号线与第一信号线组4093打线连接,为了尽可能的缩短陶瓷转接组件409与第一陶瓷基板407之间导线的距离,提高光模块信号稳定性,第一陶瓷基板407的上表面与第二陶瓷基板4091的上表面位于同一平面上,且,第一陶瓷基板407的端面与第二陶瓷基板4091的端面尽可能的靠近。
第一信号线组4093的一端尽可能靠近第一陶瓷基板407,且第一信号线组4093与第一陶瓷基板407表面的信号线通过打线连接。具体的,可采用金线连接。
同样的,尽可能的缩短陶瓷转接组件409与电路板300之间导线的距离,第三陶瓷基板4092的上表面与电路板300表面位于同一平面,且此处所述的电路板300表面为数据处理芯片303所在的一侧表面。通过本申请提供的打线连接方式,实现了最大限度的减小了传输线的长度,避免了柔性电路板的使用和电路板中过孔的使用,从而保证了光模块的高频性能。
在本申请实施例中,第一信号线组4093裸露于第二陶瓷基板表面,即第一信号线组4093不完全位于第三陶瓷基板4092在第二陶瓷基板4091的阴影范围内,且第一陶瓷基板407的下表面与第二陶瓷基板4091的下表面位于同一平面上,则第一陶瓷基板407与第二陶瓷基板4091之间的导线为在同一平面内由第一信号线组4093引到第一陶瓷基板407的信号线上,缩短导线距离,结构上更加紧凑,传输线更短,更有利于保证高频信号完整性。因此,本实施例中电信号在第二陶瓷基板4091与第一陶瓷基板407之间的连接,通过第一信号线组4093与信号线之间的导线实现,而信号线又与激光器连接。
第三陶瓷基板4092的上表面与第二陶瓷基板4091的下表面连接,进一步,第三陶瓷基板4092的上表面设置第二信号线组4094,第二信号线组4094的一端与第一信号线组4093连接。第二信号线组4094的另一端裸露于光发射壳体的外侧,与电路板300焊盘的表面位于同一平面,第三陶瓷基板4092的上表面与电路板300表面位于同一平面,且此处所述的电路板300表面为数据处理芯片所在的一侧表面。第二信号线组4094的另一端与电路板300的焊盘导线连接。通过本申请提供的打线连接方式,实现了最大限度的减小了传输线的长度,避免了柔性电路板的使用和电路板中过孔的使用,从而保证了光模块的高频性能。
进一步,第三陶瓷基板4092的上表面与第二陶瓷基板4091的下表面通过导电胶连接。
本申请实施例中,电路板300通过金手指302与上位机电连接,数据处理芯片303贴附于电路板300表面,与电路板300焊接。金手指302通过电路板内部蚀刻线路与数据处理芯片303焊盘电连接,数据处理芯片303将上位机的电信号进行处理。电路板300通过打线的方式与光发射次模块电连接,取代柔性电路板。
具体的,第二信号线组4094裸露于光发射壳体401的外侧,与电路板300焊盘的表面位于同一平面,第三陶瓷基板40992的上表面与电路板300表面位于同一平面,且此处所述的电路板300表面为数据处理芯片303所在的一侧表面。第二信号线组与电路板300的焊盘导线连接。再通过第三陶瓷基板4092的上表面与第二陶瓷基板4091下表面之间连接,电信号引至第二陶瓷基板4091下表面。第二陶瓷基板4091下表面与第一陶瓷基板407的下表面位于同一平面,第二陶瓷基板4091与第一陶瓷基板407打线连接,第一陶瓷基板407的下表面贴附激光器408。
第二信号线组4094的一端设置于光发射壳体401的外侧,与电路板300打线连接。电路板300表面设置裸露焊盘,与第二信号线组4094的一端通过金线连接。第三陶瓷基板40992的上表面与电路板300表面位于同一平面,且第三陶瓷基板40992的端面尽可能的靠近电路板,减少金线长度,提高高频信号完整性。
光发射次模块400与电路板300通过打金线的方式连接,由于打线焊盘的大小远小于柔性电路板与光发射次模块密封壳体及电路板焊接所需的空间,所以结构上更加紧凑,传输线更短,更有利于保证高频信号完整性。避免了复杂的柔性电路板装配工艺,替代比如柔性电路板与电路板之间的焊接、柔性电路板与光发射次模块的密封管壳的焊接以及加固,便于装配中更换和维修光发射次模块。
在本申请是实施例中,电路板300靠近电口204的一端设置金手指302,用于与上位机连接,接收电信号。电路板300的一侧表面设置数据处理芯片303,与金手指302电连接,接收电信号并对电信号进行处理,生成电信号。再经过电路板300与第三陶瓷基板4092表面第二信号线组4094导线连接,经第一信号线组4093与第一陶瓷基板407导线连接,最终传送至激光器408,发出带有信号的激光。再经第一光纤适配器410发射出去,完成由电信号转换为光信号。
光发射次模块400与电路板300通过打金线的方式连接,由于打线焊盘的大小远小于柔性电路板与光发射次模块密封壳体及电路板焊接所需的空间,所以结构上更加紧凑,传输线更短,更有利于保证高频信号完整性。避免了复杂的柔性电路板装配工艺,替代比如柔性电路板与电路板之间的焊接、柔性电路板与光发射次模块的密封管壳的焊接以及加固,便于装配中更换和维修光发射次模块。同时,光发射次模块为密封壳体,能够适应较为严苛的工作环境。
在本申请是实施例中,表示方位的上方、下方均以上壳体所在方位为上,下壳体所在方位为下进行介绍。
进一步,如图14所示,在本申请提供的实施例中,TEC405设置于光发射壳体401的底板402的内壁上,底板402与上壳体201导热连接。TEC405一面与第一衬底406连接,用于制冷,与激光器408散发的热量进行交换,促进激光器408的散热;另一面与上壳体201导热连接,TEC405工作产生的热量经上壳体201发散。上壳体201与散热器107连接,是光模块200的主要散热部件。TEC405倒置于光发射壳体401的底板402的内壁上,底板402与上壳体201导热连接,有助于提高光模块200的散热效率,提高光模块200的通信稳定性。
进一步,底板402与上壳体201之间设置导热部412,导热部412的一端与底板402通过导热胶连接,另一端与上壳体201通过导热胶连接。光模块200内部光电器件产生的热量,经导热部412传导至上壳体201,再经笼子106传导至散热器107,整个热传导过程中通过接触传导传递热量,有助于提高光模块200的散热效率,提高光模块200的通信稳定性。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明,不同实施例之间均具有相同的部分,本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是,在本说明书中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,有语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后,将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (10)
1.一种光模块,其特征在于,包括:
光发射次模块,用于将电信号转换为光信号,包括:
壳体;
激光组件,设置于所述壳体的内部,包括第一陶瓷基板和设置于所述第一陶瓷基板表面的激光器;
第二陶瓷基板,表面设置第一信号线组,所述第一信号线组的一端与所述激光器导线连接;
第三陶瓷基板,表面设置第二信号线组,所述第二信号线组的一端与所述第一信号线组的另一端导线连接;
所述第二信号线组的另一端设置于所述壳体的外部;
电路板,一端设置金手指,与上位机连接,另一端与所述第二信号线组的另一端导线连接。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一信号线组与所述激光器所在所述第一陶瓷基板的表面位于同一平面。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一陶瓷基板表面设置导电层,所述第一信号线组的一端与所述导电层导线连接,所述激光器与所述导电层电连接。
4.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一信号线组设置于所述第二陶瓷基板的下表面;所述第二信号线组设置于所述第三陶瓷基板的上表面,且所述激光器设置于所述第一陶瓷基板的下表面。
5.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,还包括:数据处理芯片,设置于所述电路板的一侧面;
所述第二信号线组与所述电路板的一侧表面位于同于平面,所述电路板的一侧表面为所述数据处理芯片所在表面。
6.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,上壳体;
下壳体,与所述上壳体盖合形成包裹腔体;
所述电路板设置于所述包裹腔体内,且所述数据处理芯片设置于靠近所述上壳体一侧;
导热部,一端与所述壳体连接,另一端与所述上壳体连接。
7.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,还包括:所述壳体包括;光发射壳体、底板及盖合于所述光发射壳体上的光发射盖板;
所述激光组件与所述底板连接;
所述底板靠近所述上壳体设置;
所述激光组件还包括:TEC,所述TEC设置于所述底板与所述激光器之间,用于制冷散热。
8.根据权利要求7所述的光模块,其特征在于,所述光发射次模块还包括:准直透镜,设置于所述激光器的出光光路上,用于将所述激光器发出的光转换为平行光束。
9.根据权利要求8所述的光模块,其特征在于,所述光发射次模块还包括:
光复用器,设置于所述准直透镜的出光光路上,用于将所述平行光解复用为多组信号光;
会聚透镜,设置于所述光复用器的出射光路上,用于将所述信号光汇聚为光斑。
10.根据权利要求9所述的光模块,其特征在于,所述光发射次模块还包括:平台,一端与所述底板连接,另一端用于承载所述光复用器、所述会聚透镜。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003008133A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Kyocera Corp | 光素子モジュール |
JP2003174108A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | 光通信用パッケージ及びその製造方法 |
KR101276508B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2013-06-18 | 엘에스엠트론 주식회사 | 광전 배선 모듈 |
US20130294721A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Optical transmission module including light emitting diode and photodiode |
TW201520623A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-06-01 | Chunghwa Telecom Co Ltd | 立體架構之高速微型化陶瓷基板光前置器裝置 |
CN109387907A (zh) * | 2017-08-11 | 2019-02-26 | 苏州旭创科技有限公司 | 光模块 |
CN111458811A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-28 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN114167553A (zh) * | 2020-09-11 | 2022-03-11 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN216083183U (zh) * | 2021-07-16 | 2022-03-18 | 亨通洛克利科技有限公司 | 一种800g光模块 |
-
2021
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003008133A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Kyocera Corp | 光素子モジュール |
JP2003174108A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | 光通信用パッケージ及びその製造方法 |
KR101276508B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2013-06-18 | 엘에스엠트론 주식회사 | 광전 배선 모듈 |
US20130294721A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Optical transmission module including light emitting diode and photodiode |
TW201520623A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-06-01 | Chunghwa Telecom Co Ltd | 立體架構之高速微型化陶瓷基板光前置器裝置 |
CN109387907A (zh) * | 2017-08-11 | 2019-02-26 | 苏州旭创科技有限公司 | 光模块 |
CN111458811A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-28 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN114167553A (zh) * | 2020-09-11 | 2022-03-11 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN216083183U (zh) * | 2021-07-16 | 2022-03-18 | 亨通洛克利科技有限公司 | 一种800g光模块 |
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