CN207516598U - 光传输器件及适用于浸没冷却的电子设备 - Google Patents

Abstract

本说明书提供一种光传输器件和适用于浸没冷却的电子设备，所述光传输器件包括基板、用于发射光线的光发射元件以及用于接收光线的光接收器；其中，所述基板、所述光发射元件以及所述光接收器浸没于不导电介质中，所述光发射元件装设于所述基板，所述光发射元件设有用于发射光线的发射端口，所述发射端口发射的光线在所述不导电介质中传播并垂直于所述光接收器的接收平面。

Description

光传输器件及适用于浸没冷却的电子设备

技术领域

本说明书涉及光学通信技术领域，尤其涉及一种适用于浸没冷却的光传输器件及电子设备。

背景技术

云计算技术(也即大规模分布式系统技术)的高速发展，对服务器计算性能的要求越来越高。服务器性能提升的同时，功耗呈现急速上升之势，机柜功耗成倍数上升，数据显示，近十年来数据中心机柜的功率密度提高了近 15倍。过去一个机柜的功耗一般为1.5kW～2kW，现在个别机柜却出现局部高达20kW～30kW的情况。数据中心的电子设备通常采用空调风冷的方式，正在消耗大量的能源、空间和成本，而且消耗量日益膨胀。

近年来，浸没冷却技术由于其较高的散热效率正逐渐取代传统的风冷散热方式。目前用于电子设备的光传输器件，通常采用棱镜对光源进行折射后再与连接器对接，但是当电子设备采用浸没冷却时，由于液体和空气的折射率不同，导致光传输器件的光源经过棱镜折射后无法按照原有的光路进行传播，无法正常工作。

实用新型内容

本说明书提出一种光传输器件及适用于浸没冷却的电子设备，能够适用于采用浸没冷却的工作环境。

根据本说明书实施例的第一方面，提供一种光传输器件，所述光传输器件包括基板、用于发射光线的光发射元件以及用于接收光线的光接收器；其中，所述基板、所述光发射元件以及所述光接收器浸没于不导电介质中，所述光发射元件装设于所述基板，所述光发射元件设有用于发射光线的发射端口，所述发射端口发射的光线在所述不导电介质中传播并垂直于所述光接收器的接收平面。

进一步地，所述光发射元件包括第一侧部和与所述第一侧部相邻设置的第二侧部，所述第一侧部装设于所述基板，所述发射端口设于所述第二侧部。

进一步地，所述发射端口的轴线方向与所述基板平行，所述光接收器的接收平面与所述基板垂直。

进一步地，所述光发射元件包括壳体、设于所述壳体内用于发射光线的发光模块以及设于所述壳体内用于引导光线传播的导光通道，所述导光通道与所述发射端口连通设置。

进一步地，所述导光通道沿平行于所述基板的方向设置。

进一步地，所述导光通道包括与所述发光模块配合的第一导光段、与所述第一导光段呈倾斜设置的第二导光段、以及用于将沿所述第一导光段传播的光线折射后沿所述第二导光段传播的棱镜，所述第二导光段沿平行于所述基板的方向设置。

进一步地，所述光接收器设有用于接收光线的接收端口，所述接收端口具有所述接收平面，所述接收端口的轴线方向与所述基板平行。

进一步地，还包括柔性电路板，所述柔性电路板包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述基板耦合连接，所述第二连接端与所述光发射元件耦合连接。

进一步地，还包括与所述光接收器连接的光纤电缆，所述光发射元件发射的光线通过所述光接收器与所述光纤电缆光学连接。

进一步地，还包括壳体，所述基板和所述光接收器均设于所述壳体内，所述壳体的第一端设有第一开口，所述光纤电缆自所述第一开口伸入所述壳体内与所述光接收器连接。

进一步地，还包括壳体，所述基板和所述光接收器均设于所述壳体内，所述壳体的第二端设有第二开口，所述基板包括用于与外部器件耦合连接的连接部，所述连接部凸出于所述第二开口。

进一步地，还包括密封结构，包覆于所述光发射元件及所述光接收器的外部。

根据本说明书实施例的第二方面，提供一种适用于浸没冷却的电子设备，包括如上任一实施例中所述的光传输器件。

由以上技术方案可见，本说明书的光传输器件，光发射元件的发射端口发射的光线在不导电介质中传播并垂直于所述光接收器的接收平面，当光传输器件浸没于不导电介质(例如冷却液)中使用时，能够使光发射元件发射的光线直接与光接收器对接，保证了光传输器件在不导电介质中仍能正常使用。

附图说明

图1示出了本说明书一示例性实施例的一种光传输器件的立体示意图。

图2示出了本说明书一示例性实施例的一种光传输器件的分解示意图。

图3示出了本说明书一示例性实施例的一种光传输器件的内部结构示意图。

图4示出了本说明书一示例性实施例的另一种光传输器件的内部结构示意图。

图5示出了本说明书一示例性实施例的再一种光传输器件的内部结构示意图图。

图6示出了本说明书一示例性实施例的又一种光传输器件的内部结构示意图。

图7示出了本说明书一示例性实施例的又一种光传输器件的内部结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本说明书提出一种光传输器件及适用于浸没冷却的电子设备，能够适用于采用浸没冷却的工作环境。下面结合附图，对本说明书的光传输器件及适用于浸没冷却的电子设备进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1至图3所示，本说明书实施例提供一种光传输器件100，包括基板10、用于发射光线的光发射元件20以及用于接收光线的光接收器30。其中，所述基板10、所述光发射元件20以及所述光接收器30均浸没于不导电介质(例如冷却液)中，所述光发射元件20装设于所述基板10，所述光发射元件20设有用于发射光线的发射端口210，所述发射端口210发射的光线在所述不导电介质中传播并垂直于所述光接收器30的接收平面301。在本实施例中，所述光接收器30是光纤接收器。当然，在其他实施例中，所述光接收器30也可以是其他检测光信号的传感器。

由以上技术方案可见，本说明书的光传输器件100，光发射元件20的发射端口210发射的光线在不导电介质中传播并垂直于所述光接收器30的接收平面301，当光传输器件100浸没于不导电介质(例如冷却液)中使用时，能够使光发射元件20发射的光线直接与光接收器30对接，保证了光传输器件100在不导电介质中仍能正常使用。

在一可选的实施方式中，所述光发射元件20的发射端口210的轴线方向与所述基板10平行，所述光接收器30的接收平面与所述基板10垂直，以使得所述光发射元件20发射的光线沿平行于所述基板10的方向与所述光接收器30对接，进而实现光信号的传输。其中，光发射元件20发射的光线的光路如图3中虚线所示。当光传输器件100浸没于不导电介质中使用时，能够使光发射元件20发射的光线沿平行于基板10的方向与光接收器30对接，保证了光传输器件100在不导电介质中仍能正常使用。

进一步地，所述光接收器30设有用于接收光线的接收端口310，所述接收端口310具有所述接收平面，所述接收端口310的轴线方向与所述基板10 平行，以使得所述光发射元件20发射的光线沿平行于所述基板10的方向与所述光接收器30对接。

参见图1和图2所示，在一可选的实施方式中，光传输器件100还包括壳体和与所述光接收器30连接的光纤电缆40，所述基板10和所述光接收器 30均设于所述壳体内，所述光发射元件20发射的光线通过所述光接收器30 与所述光纤电缆40光学连接。可选地，光接收器可以采用MPO(Multi Push On)连接器。

进一步地，所述壳体可以包括可分离连接的第一壳体510和第二壳体 520，所述基板10和所述光接收器30均设于所述第二壳体520。在图1和图 2所示的例子中，所述第一壳体510位于所述第二壳体520的上方。参见图3 所示，基板10可以由例如环氧树脂玻璃基板等印刷电路板或例如kovar合金 (可伐合金)等金属形成。所述基板10上还可以设置用于驱动光发射元件 20的驱动IC110。

所述壳体的第一端设有第一开口530，所述壳体的第二端设有第二开口 540。所述光纤电缆40自所述第一开口530伸入所述壳体内与所述光接收器 30连接。进一步地，所述第一开口530设有用于保护光纤电缆40的保护罩 550，保护罩550可以由树脂或橡胶形成。光纤电缆40穿过保护罩550后伸入壳体内部与所述光接收器30连接，保护罩550起到保护光纤电缆40的作用，以使光纤电缆40不会弯曲超过允许的弯曲半径。

另外，所述基板10可以包括用于与外部器件耦合连接的连接部120，所述连接部120设置于所述第二开口540。

参见图3所示，在一可选的实施方式中，所述光发射元件20包括第一侧部201和与所述第一侧部201相邻设置的第二侧部202，在图3所示的例子中，所示第一侧部201为光发射元件20的底部。所述光发射元件20通过第一侧部201装设于所述基板10，即相当于将第一侧部201作为光发射元件20 与基板10耦合连接的耦合端。所述发射端口210设于所述第二侧部202，以使得所述光发射元件20发射的光线沿平行于所述基板10的方向与所述光接收器30对接。

参见图4所示，在一可选的实施方式中，所述光发射元件20包括壳体 240以及设于所述壳体240内的发光模块220和导光通道230，所述导光通道 230与所述发射端口210连通设置，其中，发光模块220用于发射光线，导光通道230用于引导光线传播。在图4所示的例子中，所述导光通道230沿平行于所述基板10的方向设置，可以直接引导发光模块220发射的光线沿平行于基板10的方向进行传播，光发射元件20发射的光线的光路如图4中虚线所示。可选地，光发射元件20为例如VCSEL阵列或PD阵列，具有阵列的表面发射元件(即发光模块220)。

参见图5所示，在其他实施例中，所述导光通道230可以包括与所述发光模块220配合的第一导光段231、与所述第一导光段231呈倾斜设置的第二导光段232、以及用于将沿所述第一导光段231传播的光线折射后沿所述第二导光段232传播的棱镜233，所述棱镜233设于所述第一导光段231和所述第二导光段232之间，所述第二导光段232沿平行于所述基板10的方向设置。即相当于发光模块220发射的光线先经过第一导光段231引导，通过棱镜233的折射后再经过第二导光段232引导，进而实现沿平行于基板10 的方向进行传播，光发射元件20发射的光线的光路如图5中虚线所示。

在图5所示的例子中，发光模块220位于光发射元件20的底部，第一导光段231位于光发射元件20的上方，第二导光段232位于第一导光段231 的上方，第一导光段231与第二导光段232呈垂直设置。当然，在其他实施例中，第一导光段231与第二导光段232之间也可以形成其他夹角，只要能够使发光模块220发射的光线通过棱镜233折射后沿平行于基板10的方向传播即可。

参见图6所示，在一可选的实施方式中，光传输器件100还包括柔性电路板60，所述柔性电路板60包括本体部610以及位于本体部610两端的第一连接端620和第二连接端630，所述第一连接端620与所述基板10耦合连接，光发射元件20包括与第二侧部202背对设置的第三侧部203，所述第二连接端630与所述光发射元件20的第三侧部203耦合连接。即相当于将第三侧部203作为光发射元件20与基板10耦合连接的耦合端。光发射元件20 不仅可以将第一侧部201作为光发射元件20与基板10耦合连接的耦合端，也可以将第三侧部203作为光发射元件20与基板10耦合连接的耦合端，更加丰富了光发射元件20的结构形式。

参见图7所示，在一可选的实施方式中，光传输器件100还包括密封结构70，所述密封结构70包覆于所述光发射元件20及所述光接收器30的外部，进而将所述光发射元件20及所述光接收器30进行密封，这样即使本说明书的光传输器件100浸没在不导电介质中使用，所述光发射元件20及所述光接收器30能够通过所述密封结构70与不导电介质完全隔离，因此不会影响其正常工作。可选地，所述密封结构70为密封胶。

本说明书实施例还提供一种适用于浸没冷却的电子设备，包括如上实施例和实施方式中任一所述的光传输器件100。需要说明的是，在上述实施例和实施方式中关于所述光传输器件100的描述，同样适用于本说明书的电子设备。

本说明书的电子设备采用上述适用于浸没冷却的光传输器件100，光发射元件20的发射端口210发射的光线垂直于所述光接收器30的接收平面 301，当光传输器件100浸没于不导电介质中使用时，能够使光发射元件20 发射的光线直接与光接收器30对接，保证了光传输器件100在液体中仍能正常使用，进而保证了电子设备在浸没冷却的环境下的正常使用。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、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说明书的一般性原理并包括本说明书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，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

还需要说明的是，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过程、方法、商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过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种光传输器件，其特征在于，所述光传输器件包括基板、用于发射光线的光发射元件以及用于接收光线的光接收器；其中，所述基板、所述光发射元件以及所述光接收器浸没于不导电介质中，所述光发射元件装设于所述基板，所述光发射元件设有用于发射光线的发射端口，所述发射端口发射的光线在所述不导电介质中传播并垂直于所述光接收器的接收平面。

2.根据权利要求1所述的光传输器件，其特征在于，所述光发射元件包括第一侧部和与所述第一侧部相邻设置的第二侧部，所述第一侧部装设于所述基板，所述发射端口设于所述第二侧部。

3.根据权利要求1所述的光传输器件，其特征在于，所述发射端口的轴线方向与所述基板平行，所述光接收器的接收平面与所述基板垂直。

4.根据权利要求3所述的光传输器件，其特征在于，所述光发射元件包括壳体、设于所述壳体内用于发射光线的发光模块以及设于所述壳体内用于引导光线传播的导光通道，所述导光通道与所述发射端口连通设置。

5.根据权利要求4所述的光传输器件，其特征在于，所述导光通道沿平行于所述基板的方向设置。

6.根据权利要求4所述的光传输器件，其特征在于，所述导光通道包括与所述发光模块配合的第一导光段、与所述第一导光段呈倾斜设置的第二导光段、以及用于将沿所述第一导光段传播的光线折射后沿所述第二导光段传播的棱镜，所述第二导光段沿平行于所述基板的方向设置。

7.根据权利要求3所述的光传输器件，其特征在于，所述光接收器设有用于接收光线的接收端口，所述接收端口具有所述接收平面，所述接收端口的轴线方向与所述基板平行。

8.根据权利要求1所述的光传输器件，其特征在于，还包括柔性电路板，所述柔性电路板包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述基板耦合连接，所述第二连接端与所述光发射元件耦合连接。

9.根据权利要求1所述的光传输器件，其特征在于，还包括与所述光接收器连接的光纤电缆，所述光发射元件发射的光线通过所述光接收器与所述光纤电缆光学连接。

10.根据权利要求9所述的光传输器件，其特征在于，还包括壳体，所述基板和所述光接收器均设于所述壳体内，所述壳体的第一端设有第一开口，所述光纤电缆自所述第一开口伸入所述壳体内与所述光接收器连接。

11.根据权利要求1所述的光传输器件，其特征在于，还包括壳体，所述基板和所述光接收器均设于所述壳体内，所述壳体的第二端设有第二开口，所述基板包括用于与外部器件耦合连接的连接部，所述连接部凸出于所述第二开口。

12.根据权利要求1所述的光传输器件，其特征在于，还包括密封结构，包覆于所述光发射元件及所述光接收器的外部。

13.一种适用于浸没冷却的电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的光传输器件。