CN115718350A - 光源模块和网络设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种光源模块和网络设备，该光源模块适用于基于共封装光学的网络设备。该光源模块包括光源电路板、第一电连接部件、光源芯片、尾纤和防护壳体，所述第一电连接部件和所述光源芯片设置在所述光源电路板上，所述第一电连接部件用于经所述光源电路板向所述光源芯片输出电驱动信号；所述光源芯片用于将所述电驱动信号转换为光信号，并将所述光信号输出至所述尾纤，以通过所述尾纤将所述光信号传送至位于所述光源模块外部的光引擎。当光源模块置于浸没式液冷环境时，防护壳体能够使得光源芯片与外部的冷却液相隔离，从而对光源芯片起到良好的保护作用；光源芯片输出的光信号经与所述防护壳体的一端密封连接的尾纤传送至光引擎。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种光源模块和网络设备。
背景技术
随着智能驾驶、物联网、视频业务、5G等通信业务的快速发展，网络带宽的需求急剧增长，对数据中心的网络设备的带宽需求也是不断提升。近年，网络设备中的交换芯片的带宽以大约每两年翻一番的速度增长，而串并收发单元(Serdes)的速率以大约每三年翻一番增长。但是，随着设备能力的不断增强，系统功耗也在持续增长，在系统功耗的制约下，要进一步增长Serdes速率将变得越来越难。而共封装光学能有效地降低整个系统的功耗，减小系统功耗对带宽和Serdes速率增长的制约，成为了未来发展趋势。简单来说，共封装光学即是将光引擎和网络设备的交换芯片封装在一起，如此拉近了光引擎和交换芯片的距离，使得系统功耗降低。
另外，随着设备的功耗不断增长，设备的散热需求也越来越大，这种情况下，浸没式液冷散热相比传统风冷散热更具优势。冷却液具有一定的渗透能力，当具有共封装光学结构的网络设备直接浸没在冷却液中时，如果冷却液极渗透到光引擎的光源光路中，将导致不可预期的光学反射、折射发生，使得网络设备的性能稳定性大受影响。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种光源模块和包括该光源模块的网络设备，该光源模块在浸没式液冷环境下能够抵挡冷却液的渗透，以保证网络设备的工作性能稳定。
第一方面，本发明实施例提供了一种光源模块，所述光源模块包括光源电路板、第一电连接部件、光源芯片、尾纤和防护壳体；
所述第一电连接部件和所述光源芯片设置在所述光源电路板上，所述第一电连接部件用于经所述光源电路板向所述光源芯片输出电驱动信号；所述光源芯片用于将所述电驱动信号转换为光信号，并将所述光信号输出至所述尾纤，以通过所述尾纤将所述光信号传送至位于所述光源模块外部的光引擎；
所述光源芯片位于所述防护壳体形成的密封空间之中；
所述尾纤与所述防护壳体的一端密封连接。
第二方面，本发明实施例提供一种网络设备，所述网络设备包括光引擎和如第一方面所述的光源模块，所述光引擎与所述光源模块连接。
本发明实施例提供的光源模块适用于基于共封装光学的网络设备，并相对光引擎独立设置。该光源模块包括光源电路板、第一电连接部件、光源芯片、尾纤和防护壳体，所述第一电连接部件和所述光源芯片设置在所述光源电路板上，所述第一电连接部件用于经所述光源电路板向所述光源芯片输出电驱动信号；所述光源芯片用于将所述电驱动信号转换为光信号，并将所述光信号输出至所述尾纤，以通过所述尾纤将所述光信号传送至位于所述光源模块外部的光引擎；所述光源芯片位于所述防护壳体形成的密封空间之中；所述尾纤与所述防护壳体的一端密封连接。当光源模块置于浸没式液冷环境时，防护壳体能够使得光源芯片与外部的冷却液相隔离，从而对光源芯片起到良好的保护作用；光源芯片输出的光信号经与所述防护壳体的一端密封连接的尾纤传送至光引擎，从而有效防止冷却液污染光源芯片形成的光路。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1、图2是本发明实施例提供的一种光源模块的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种光源模块的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的光器件插件的结构示意图；
图5a和图5b分别是本发明实施例提供的另一种光源模块的正向、背向结构示意图；
图6a和图6b分别是本发明实施例提供的另一种光源模块的正向、背向结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
应了解，在本发明实施例的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组，包括单项或复数项的任意组。例如，a、b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c，或者，a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本领域普通技术人员应当可以意识到，本发明实施例描述的连接包括直接连接和通过中间波导件相连的间接连接。
在本发明实施例的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例提供一种光源模块和包括该光源模块的网络设备。其中，网络设备为基于共封装光学的设备。该网络设备可以包括箱体，该箱体中设置有系统板卡，该系统板卡上设置有交换芯片(Switch ASNI)和至少一个光引擎，交换芯片和光引擎共同封装在系统板卡上，构成共封装光学结构。这里，光引擎主要用于实现光-电和电-光转换，即将光信号转换为电信号，以及将电信号转换为光信号。
具体地，光引擎用于接收来自交换芯片的电数据信号，并根据该电数据信号，对由光源提供的光信号进行调制，然后经光接口将调制后的光信号发送给对端的网络设备；光引擎还用于通过光接口接收由对端设备发送的光数据信号，通过探测器芯片将光数据信号转换为电数据信号，再经前置放大器对电数据信号进行放大后输出至交换芯片。
相比传统的应用可插拔光模块的网络设备，本发明实施例的网络设备将光引擎和交换芯片封装在一起，如此拉近了光引擎和交换芯片的距离，使得系统功耗降低。
示例性的，本发明实施例的网络设备可以是交换机、路由器等设备。
可以理解的是，随着设备的功耗不断增长，传统的风冷式散热(利用风扇、空调等制冷设备进行散热)已难以满足设备的散热需求，这种情况下，浸没式液冷散热相比风冷式散热更具优势。
浸没式液冷散热，主要是采用全浸没式液冷机柜(可简称液冷机柜)，该液冷机柜中充满了绝缘的冷却液，将网络设备放置在液冷机柜中，利用冷却液的潜热流动，直接带走网络设备运行产生的热量，散热效率相较风冷会有很大提升。同时，还减少了对网络设备导热界面材料、散热器和风扇的要求，可以获得更高的封装密度。
冷却液一般采用氟化液，氟化液不易燃、支持设备热插拔，从冷却液中拿出的电子设备洁净、干燥，因此，设备保养与维护相对简单。但是，冷却液具有一定的渗透能力，在网络设备直接浸没在冷却液中时，如果冷却液极渗透到光引擎的光源光路中，将导致不可预期的光学反射、折射发生，使得网络设备的性能稳定性大受影响。
本发明实施例提供的光源模块在浸没式液冷环境下能够抵挡冷却液的渗透，可应用于基于共封装光学的网络设备。
下面结合附图和具体的实施例对本发明涉及的光源模块进行描述。
实施例1
请参见图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种光源模块的结构示意图。如图1和图2所示，本发明实施例的光源模块包括光源电路板21和驱动电路板11。
如图2所示，光源电路板21上设置有第一电连接部件22和光源芯片23，该光源电路板21封装在防护壳体24内部，该防护壳体24连接有尾纤25。
第一电连接部件22用于经光源电路板21向光源芯片23输出电驱动信号。光源芯片23用于将电驱动信号转换为光信号，并将光信号输出至尾纤25，以通过尾纤25将光信号传送至位于光源模块外部的光引擎。光源芯片23位于防护壳体24形成的密封空间之中。尾纤25与防护壳体24的一端密封连接。
作为示例，第一电连接部件22和尾纤25可以分别设置在光源电路板21的两侧，第一电连接部件22和尾纤25的位置相对，光源芯片23设置在第一电连接部件22和尾纤25之间。
在图1所示的示例中，防护壳体24基于TO封装的结构。防护壳体24具体包括TO管壳和TO管座。其中，TO管壳为注塑件，光源电路板21、光源芯片23位于TO管壳内部并与TO管壳一体化封装。沿TO管壳的长度方向，TO管壳具有相对的第一端和第二端，尾纤25设置在TO管壳的第一端，TO管座设置在TO管壳的第二端，第一电连接部件22经TO管座与光源电路板21连接。
作为示例，如图2所示，第一电连接部件22可以包括多个管脚，TO管座设置有多个贯穿孔，多个管脚对应设置在多个贯穿孔中，管脚的一端穿过贯穿孔与位于TO管壳内部的光源电路板21连接，另一端经贯穿孔延伸至TO管壳的外部。
可以理解的是，为保护TO管壳内的光学器件，贯穿孔内可填充绝缘材料加以密封。
在一种可能的实现方式中，光源模块还包括光学透镜26，光学透镜26设置在光源芯片23输出的光信号的光路方向上,以将光信号耦合至尾纤25。
如图2所示，光学透镜26可以设置在尾纤25的光接入端口处，并与光源芯片23的光出射端口相对，从而可以在光源芯片23输出的光信号的光路方向上接收光源芯片23所输出的光信号，并将该光信号耦合进尾纤25之中。
本发明实施例的光源模块工作原理是：通过第一电连接部件22接收来自控制芯片14的电驱动信号，第一电连接部件22向光源芯片23输出电驱动信号，使光源芯片23将电驱动信号转换为光信号，光源芯片23产生的光信号传送到尾纤25之中，通过尾纤25将光信号传送给光引擎，从而为光引擎提供光功率。
可以理解的是，本发明实施例的光源芯片23具体可以是激光器芯片或者发光二极管芯片。
参见图1，在一种可能的实现方式中，驱动电路板11包括驱动芯片12。驱动芯片12用于向光源芯片23输出电驱动信号(偏置电流信号)，以使光源芯片23发光。
可选的，驱动电路板11还包括光功率监控芯片13、控制芯片14和电源转换芯片15。光功率监控芯片13用于采集光源芯片23的光功率并输出功率检测信号；控制芯片14用于接收光功率监控芯片13输出的功率检测信号，以及向驱动芯片12输出控制信号，该控制信号用于控制驱动芯片12输出的电驱动信号；电源转换芯片15用于为光源芯片23、光功率监控芯片13和控制芯片14提供工作电源信号。驱动电路板11还可设置显示装置，该显示装置与控制芯片14连接，可用于显示光源芯片23的输出光功率、工作温度和工作状态等信息。当然，实际应用时，驱动电路板11可包括更多或者更少的器件，本发明实施例对驱动电路板11的具体结构不作限定。
继续参见图1，TO管座的多个管脚连接光源电路板21和驱动电路板11，即驱动电路板11经第一电连接部件22依次连接光源电路板21、光源芯片23，以通过第一电连接部件22向位于光源电路板21的光源芯片23输出电驱动信号等信号，以及通过第一电连接部件22采集光源芯片23的光功率大小。
继续参见图1，驱动电路板11上还设置有第二电连接部件16，第二电连接部件16用于将驱动电路板11连接至系统板卡，以实现驱动电路板11与系统板卡之间的电连接。
在一种可能的实现方式中，第二电连接部件16为socket封装电连接器。具体实施时，可以在系统板卡设置焊盘(Pad)，socket封装电连接器与系统板卡上的Pad连接，从而实现将驱动电路板11连接至系统板卡，进而实现将光源模块连接在系统板卡上。另外，socket封装电连接器为可插拔的形式，因而方便维护。当然，socket封装电连接器还可替换为其他任意形式的可插拔电连接器，本发明实施例对此不作限制。
系统板卡上可以设置有主控电路，该主控电路通过第二电连接部件16向驱动电路板11的控制芯片14输出主控信号，控制芯片14可根据系统板卡的主控信号控制驱动芯片12工作，进而控制光源芯片23的开启/关闭。主控电路还可通过第二电连接部件16为驱动电路板11的电源转换芯片15提供主电源。可以理解的是，本实施例的光源模块可以设置在网络设备的箱体内，通过socket封装电连接器与网络设备的箱体内的系统板卡相连。
具体实施时，上述驱动电路板11可以直接置于浸没式液冷环境中。这里，驱动电路板11可采用FR-4材质制成，FR-4是一种耐燃材料，即使浸没在冷却液体中仍能维持电路性能稳定性。
作为示例，光源电路板21的材质为FR-4材质。
本发明实施例提供的光源模块，可适用于基于共封装光学的网络设备。该光源模块相对光引擎独立分离地设置，方便快速拆卸、易维护。光源模块的防护壳体24采用TO封装结构，将光源电路板21、光源芯片23和光学透镜26密封在其内部。当该光源模块置于浸没式液冷环境时，防护壳体24能够将光学器件与外部的冷却液相互隔离，从而对光源模块的光学器件起到良好的保护作用。光源芯片23输出的光信号经与防护壳体24的一端密封连接的尾纤25传送至光引擎，而尾纤25与防护壳体24的一端密封连接，能够有效防止冷却液污染光源芯片23形成的光路。
实施例2
请参见图3，图3示出了本发明实施例提供的另一种光源模块的结构示意图。相比图1所示的实施例，实施例2的光源模块不包括驱动电路板11以及设置在该驱动电路板11上的驱动芯片12、光功率监控芯片13、控制芯片14和电源转换芯片15。在图3的示例中，第一电连接部件22还包括光器件插件27，光源模块通过第一电连接部件22的管脚和光器件插件27与系统板卡连接。
具体实施时，可以是将驱动芯片12、光功率监控芯片13和控制芯片14直接设置在系统板卡上，并省去驱动电路板11和第二电连接部件16。系统板卡通过第一电连接部件22与光源电路板21上的光源芯片23进行信号连接，以向光源芯片23输出驱动芯片12的电驱动信号，以及接收光源芯片23的光功率采样信号。
参见图4，该光器件插件27包括多个插孔271和多个插脚272，多个插脚272与多个插孔271一一对应地连接。位于TO管座上的多个管脚与光器件插件27的多个插孔271也是一一对应的，该多个管脚对应插接在该光器件插件27的多个插孔271中。系统板卡可以包括与光器件插件27的多个插脚272对应连接的多个Pad点，光源模块通过插脚272与系统板卡的Pad点连接。系统板卡上的驱动芯片12、光功率监控芯片13分别与系统板卡的Pad点连接，如此实现与光源芯片23的信号连接。
本实施例2的光源模块的光源电路板21、光源芯片23、尾纤25和防护壳体24的实现方式可参见前面实施例1的相关描述，此处不再赘述。
实施例3
请参见图5a和图5b，图5a和图5b示出了本发明实施例提供的另一种光源模块的结构示意图。如图5a和图5b所示，本发明实施例的光源模块包括光源电路板21、第一电连接部件22、光源芯片23、尾纤25和防护壳体24。
第一电连接部件22和光源芯片23设置在光源电路板21上，第一电连接部件22用于经光源电路板21向光源芯片23输出电驱动信号。光源芯片23用于将电驱动信号转换为光信号，并将光信号输出至尾纤25，以通过尾纤25将光信号传送至位于光源模块外部的光引擎。光源芯片23位于防护壳体24形成的密封空间之中。尾纤25与防护壳体24的一端密封连接。
在图5a和图5b所示的示例中，防护壳体24基于COB封装结构，防护壳体24罩设在光源电路板21上，将光源电路板21的至少部分密封。具体实施时，防护壳体24可以采用模具注塑一体封装在光源电路板21上，光源芯片23位于该采用COB封装结构的防护壳体24形成的密封空间之中。
本实施例中，尾纤25连接于防护壳体24，以接收光学透镜26耦合的光信号。具体实施时，可以在防护壳体24的侧面设置开孔，该开孔与光源芯片23的光出射端口相对，尾纤25的端面与防护壳体24的侧面相贴合，并使尾纤25的光接入端口对准该开孔，使得从光源芯片23的光出射端口出射的光信号可以经过该开孔进入到尾纤25中。另外，为了确保防护壳体24的密封性，可使用密封胶材料对该开口的周边进行密封，以防止冷却液渗透到防护壳体24内部。
在一些实施例中，光源模块还包括光学透镜26，光学透镜26设置在光源芯片23输出的光信号的光路方向上,以将光信号耦合至尾纤25。如图5a和图5b所示，光学透镜26与光源芯片23一起封装在防护壳内部，光学透镜26可以设置在尾纤25的光接入端口处，并与光源芯片23的光出射端口相对，从而可以在光源芯片23输出的光信号的光路方向上接收光源芯片23所输出的光信号，并将该光信号耦合进尾纤25之中。
在图5a和图5b所示的示例中，第一电连接部件22包括插拔式电连接器，插拔式电连接器设置在光源电路板21远离尾纤25的一端，且外露于防护壳。具体地，插拔式电连接器包括设置在光源电路板21上的多个金手指，该多个金手指并排分布。可以理解的是，系统板卡设置有与该插拔式电连接器匹配的电连接接口，该电连接接口分别连接系统板卡上的驱动芯片12、光功率监控芯片13、控制芯片14和电源转换芯片15。
这里，驱动芯片12用于向光源芯片23输出电驱动信号，以使光源芯片23发光；光功率监控芯片13用于采集光源芯片23的光功率并输出功率检测信号；控制芯片14用于接收光功率监控芯片13输出的功率检测信号，以及向驱动芯片12输出控制信号，控制信号用于控制驱动芯片12输出的电驱动信号；电源转换芯片15用于为光源芯片23、光功率监控芯片13和控制芯片14提供工作电源信号。
光源电路板21可以通过该具有金手指的插拔式电连接器连接至系统板卡的电连接接口中，系统板卡通过电连接接口向光源电路板21的光源芯片23输出电驱动信号、工作电源信号，以及接收光源芯片23的光功率采样信号。此外，该插拔式电连接器的连接方式十分方便，当光源模块出现故障时，可快速将其拆卸进行维修。
可以理解的是，上述光源电路板21可以直接置于浸没式液冷环境中。这里，光源电路板21可采用FR-4材质制成，FR-4是一种耐燃材料，即使浸没在冷却液体中仍能维持电路性能稳定性。
本发明实施例提供的光源模块，可适用于基于共封装光学的网络设备。该光源模块相对光引擎独立分离地设置，方便快速拆卸、易维护。光源模块的防护壳体24采用COB封装结构，将光源芯片23和光学透镜26密封在其内部。当该光源模块置于浸没式液冷环境时，防护壳体24能够将光学器件与外部的冷却液相互隔离，从而对光源模块的光学器件起到良好的保护作用；光源芯片23输出的光信号经与防护壳体24的一端密封连接的尾纤25传送至光引擎，而尾纤25与防护壳体24的一端密封连接，能够有效防止冷却液污染光源芯片23形成的光路。
实施例4
请参见图6a和图6b，图6a和图6b示出了本发明实施例提供的另一种光源模块的结构示意图。如图6a和图6b所示，本发明实施例的光源模块包括外壳28、光源电路板21、第一电连接部件22、光源芯片23、尾纤25和防护壳体24。其中，外壳28具有热插拔形状因数，外壳28用于将光源电路板21、第一电连接部件22、光源芯片23、尾纤25和防护壳体24一体化封装。
作为示例，外壳28的热插拔形状因数包括以下之一：XFP、SFP、QSFP和OSFP。
可以理解的是，在现有的网络设备的系统架构中，网络设备的箱体面板设置有与上述一种或者多种热插拔形状因数匹配的电连接接口。而本实施例中，由于光源模块的外壳28具有热插拔形状因数，因而可以通过网络设备的箱体面板的电连接接口进行插拔式连接，也就是说，将光源模块设置在网络设备箱体外部。由于是利用现有系统架构下的电连接接口，因此无需改变现有的系统架构，本实施例4的光源模块可以与现有面板的电连接接口兼容。
本实施例中，第一电连接部件22和光源芯片23设置在光源电路板21上，第一电连接部件22用于经光源电路板21向光源芯片23输出电驱动信号。光源芯片23用于将电驱动信号转换为光信号，并将光信号输出至尾纤25，以通过尾纤25将光信号传送至位于光源模块外部的光引擎。光源芯片23位于防护壳体24形成的密封空间之中。尾纤25与防护壳体24的一端密封连接。
在图6a和图6b所示的示例中，防护壳体24基于COB封装结构，防护壳体24罩设在光源电路板21上，将光源电路板21的至少部分密封。具体实施时，防护壳体24可以采用模具注塑一体封装在光源电路板21上，光源芯片23位于该采用COB封装结构的防护壳体24形成的密封空间之中。
本实施例中，尾纤25连接于防护壳体24，以接收光学透镜26耦合的光信号。具体实施时，可以在防护壳体24的侧面设置开孔，该开孔与光源芯片23的光出射端口相对，尾纤25的端面与防护壳体24的侧面相贴合，并使尾纤25的光接入端口对准该开孔，使得从光源芯片23的光出射端口出射的光信号可以经过该开孔进入到尾纤25中。另外，为了确保防护壳体24的密封性，可使用密封胶材料对该开口的周边进行密封，以防止冷却液渗透到防护壳体24内部。
在一些实施例中，光源模块还包括光学透镜26，光学透镜26设置在光源芯片23输出的光信号的光路方向上,以将光信号耦合至尾纤25。如图6a和图6b所示，光学透镜26与光源芯片23一起封装在防护壳体24内部，光学透镜26可以设置在尾纤25的光接入端口处，并与光源芯片23的光出射端口相对，从而可以在光源芯片23输出的光信号的光路方向上接收光源芯片23所输出的光信号，并将该光信号耦合进尾纤25之中。
在图6a和图6b所示的示例中，第一电连接部件22包括插拔式电连接器，插拔式电连接器设置在光源电路板21远离尾纤25的一端，且外露于防护壳体24。具体地，插拔式电连接器包括设置在光源电路板21上的多个金手指，该多个金手指并排分布。当光源模块插接在网络设备面板的电连接接口时，该插拔式电连接器与该电连接接口形成电连接。
可以理解的是，本实施例4描述的电连接接口与系统板卡上的驱动芯片12、光功率监控芯片13、控制芯片14和电源转换芯片15分别连接。这里，驱动芯片12用于向光源芯片23输出电驱动信号，以使光源芯片23发光；光功率监控芯片13用于采集光源芯片23的光功率并输出功率检测信号；控制芯片14用于接收光功率监控芯片13输出的功率检测信号，以及向驱动芯片12输出控制信号，控制信号用于控制驱动芯片12输出的电驱动信号；电源转换芯片15用于为光源芯片23、光功率监控芯片13和控制芯片14提供工作电源信号。
系统板卡通过电连接接口向光源电路板21的光源芯片23输出电驱动信号、工作电源信号，以及接收光源芯片23的光功率采样信号。此外，该插拔式电连接器的连接方式十分方便，当光源模块出现故障时，可快速将其拆卸进行维修。
实施例4的光源电路板21可采用FR-4材质制成，FR-4是一种耐燃材料，即使浸没在冷却液体中仍能维持电路性能稳定性。
本发明实施例提供的光源模块，可适用于基于共封装光学的网络设备。该光源模块相对光引擎独立分离地设置在箱体面板，通过热插拔封装结构连接，可实现方便快速拆卸、易维护。光源模块的防护壳体24采用COB封装结构，将光源芯片23和光学透镜26密封在其内部。当该光源模块置于浸没式液冷环境时，防护壳体24能够将光学器件与外部的冷却液相互隔离，从而对光源模块的光学器件起到良好的保护作用；光源芯片23输出的光信号经与防护壳体24的一端密封连接的尾纤25传送至光引擎，而尾纤25与防护壳体24的一端密封连接，能够有效防止冷却液污染光源芯片23形成的光路。
本发明实施例还提供了一种网络设备，该网络设备包括包括光引擎和以上任意实施例描述的光源模块。
本发明实施例的网络设备为基于共封装光学的设备。该网络设备可以包括箱体，该箱体中设置有系统板卡，该系统板卡上设置有交换芯片(Switch ASNI)和至少一个光引擎，交换芯片和光引擎共同封装在系统板卡上，构成共封装光学结构。这里，光引擎主要用于实现光-电和电-光转换，即将光信号转换为电信号，以及将电信号转换为光信号。
可以理解的是，光引擎与光源模块连接，接收光源模块经尾纤25传送的光信号。光引擎还接收来自交换芯片的电数据信号，并根据该电数据信号，对由光源提供的光信号进行调制，然后经面板的光接口将调制后的光信号发送给对端的网络设备。光引擎还可通过光接口接收由对端设备发送的光数据信号，通过探测器芯片(集成在光引擎中)将光数据信号转换为电数据信号，再经前置放大器(集成在光引擎中)对电数据信号进行放大后输出至交换芯片。
本发明实施例的网络设备可采用浸没式液冷散热，也就是说，网络设备可以整体放置在全浸没式液冷机柜中运行。
需说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的。共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (14)
1.一种光源模块，其特征在于，所述光源模块包括光源电路板、第一电连接部件、光源芯片、尾纤和防护壳体；
所述第一电连接部件和所述光源芯片设置在所述光源电路板上，所述第一电连接部件用于经所述光源电路板向所述光源芯片输出电驱动信号；所述光源芯片用于将所述电驱动信号转换为光信号，并将所述光信号输出至所述尾纤，以通过所述尾纤将所述光信号传送至位于所述光源模块外部的光引擎；
所述光源芯片位于所述防护壳体形成的密封空间之中；
所述尾纤与所述防护壳体的一端密封连接。
2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述防护壳体包括TO管壳和TO管座，所述TO管壳为与所述光源电路板和所述光源芯片一体化封装的注塑件；所述TO管壳包括相对的第一端和第二端，所述尾纤设置在所述TO管壳的第一端，所述TO管座设置在所述TO管壳的第二端，所述第一电连接部件经所述TO管座与所述光源电路板连接。
3.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述TO管座设置有多个贯穿孔，所述第一电连接部件包括多个管脚；所述多个管脚对应设置在所述多个贯穿孔中，并穿过所述贯穿孔与所述光源电路板连接。
4.根据权利要求3所述的光源模块，其特征在于，第一电连接部件还包括光器件插件，所述光器件插件包括多个插孔和与所述多个插孔一一对应连接的多个插脚，所述多个管脚对应插接所述多个插孔中。
5.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述防护壳体罩设在所述光源电路板上，以将所述光源电路板的至少部分封闭；所述尾纤连接于所述防护壳体以接收所述光源芯片输出的所述光信号。
6.根据权利要求5所述的光源模块，其特征在于，所述第一电连接部件包括插拔式电连接器，所述插拔式电连接器设置在所述光源电路板远离所述尾纤的一端，且外露于所述防护壳体。
7.根据权利要求5所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括具有热插拔形状因数的外壳，所述外壳用于将所述光源电路板、所述第一电连接部件、所述光源芯片、所述尾纤和所述防护壳体一体化封装。
8.根据权利要求7所述的光源模块，其特征在于，所述热插拔形状因数包括以下之一：XFP、SFP、QSFP和OSFP。
9.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括驱动电路板，所述驱动电路板经所述第一电连接部件依次连接所述光源电路板、所述光源芯片；
所述驱动电路板包括：
驱动芯片，所述驱动芯片用于向所述光源芯片输出电驱动信号，以使所述光源芯片发光；
光功率监控芯片，所述光功率监控芯片用于采集所述光源芯片的光功率并输出功率检测信号；
控制芯片，所述控制芯片用于接收所述光功率监控芯片输出的所述功率检测信号，以及向所述驱动芯片输出控制信号，所述控制信号用于控制所述驱动芯片输出的电驱动信号；
电源转换芯片，所述电源转换芯片用于为光源芯片、光功率监控芯片和控制芯片提供工作电源信号；
第二电连接部件，所述第二电连接部件用于将所述驱动电路板连接至系统板卡。
10.根据权利要求9所述的光源模块，其特征在于，所述第二电连接部件为socket封装电连接器。
11.根据权利要求1-10任一项所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括光学透镜，所述光学透镜设置在所述光源芯片输出的所述光信号的光路方向上,以将所述光信号耦合至所述尾纤。
12.根据权利要求1-10任一项所述的光源模块，其特征在于，所述光源芯片包括激光器芯片和发光二极管芯片中的任意一个。
13.根据权利要求1-10任一项所述的光源模块，其特征在于，所述光源电路板的材质为FR-4。
14.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括光引擎和如权利要求1-13任一项所述的光源模块，所述光引擎与所述光源模块连接。
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Cited By (2)
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