CN213302601U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，在光模块的光口方向上，使用绝缘环、橡胶圈与光纤适配器紧密连接，使得光模块中的光纤适配器与上壳体和下壳体通过绝缘环绝缘，实现电隔离。橡胶圈实现光口方向的密封，同时因橡胶圈与卡爪的金属连接部固定连接，金属连接部与上壳体连接，可实现高频接地的作用，如有高频信号穿透橡胶圈，可将高频信号通过外壳泄放到大地，避免高频信号由出光口外泄，对外部电子器件造成干扰，实现电隔离功能的同时，提高电磁屏蔽效果，可以有效提升光模块电磁辐射性能。

Description

一种光模块

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

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。光模块在光通信技术领域中实现光电转换的功能，是光通信设备中的关键器件之一。为实现光模块的光电以及电光转换功能，光模块中包括许多电子元器件以及光学元器件。

而在光模块的电子元器件工作过程中，电子元器件会产生电磁波。电磁波辐射出光模块将会对其他电子仪器设备产生EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)。EMI可能会干扰电子仪器设备的正常工作，干扰信号的传递与接收，造成信息失误和控制失灵等。因此，为避免光模块EMI危害其他设备或组件，需要从光模块结构上实现良好的电磁屏蔽效果，避免其中电子元器件产生的电磁波衍射出光模块，对光模块外部其它设备产生电磁干扰。

实用新型内容

本申请提供了一种光模块，以提高光模块电磁屏蔽效果。

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：上壳体；

卡爪，包括：绝缘卡接部和金属连接部；所述绝缘卡接部的内侧设置第一固定槽；所述金属连接部覆设与所述绝缘卡接部的外侧，且与所述上壳体固定连接；

下壳体，与所述上壳体盖合形成容纳腔；所述下壳体顶端设置有第二固定槽；

电路板，设置于所述上壳体与所述下壳体形成的容纳腔内；

光纤适配器，包括：

光纤连接部，一侧卡设在所述第一固定槽内，另一侧卡设在所述第二固定槽内；

橡胶圈，一侧与所述卡爪靠近所述电路板的一侧连接，且内壁与所述光纤适配器套合连接；

绝缘环，设置于所述橡胶圈与所述光纤适配器之间。

可选的，所述橡胶圈包括：绝缘层和导电层；所述导电层设置于所述绝缘层与所述金属连接部之间。

可选的，所述绝缘环涂覆于所述光纤适配器外侧。

可选的，所述橡胶圈内壁宽度不大于所述绝缘环的宽度。

可选的，所述金属连接部包括：本体和弹片，所述本体与所述绝缘卡接部的外侧盖合连接，所述弹片设置于所述本体靠近所述上壳体的一端，与所述上壳体配合连接。

可选的，所述上壳体设置弹片止回部，用于限定所述弹片。

可选的，所述本体包括：第一卡槽，与所述绝缘卡接部的顶端卡接。

可选的，还包括：第一绝缘垫片，设置于所述电路板与所述上壳体之间。

可选的，还包括：光收发组件和第二绝缘垫片，所述光收发组件设置于所述光纤适配器与所述电路板之间，所述第二绝缘垫片设置于所述上壳体与光收发组件之间。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请公开了一种光模块，在光模块的光口方向上，使用绝缘环、橡胶圈与光纤适配器紧密连接，使得光模块中的光纤适配器与上壳体和下壳体通过绝缘环绝缘，实现电隔离。橡胶圈实现光口方向的密封，同时因橡胶圈与卡爪的金属连接部固定连接，金属连接部与上壳体连接，可实现高频接地的作用，如有高频信号穿透橡胶圈，可将高频信号通过外壳泄放到大地，避免高频信号由出光口外泄，对外部电子器件造成干扰，实现电隔离功能的同时，提高电磁屏蔽效果，可以有效提升光模块电磁辐射性能。

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光模块局部分解示意图；

图6为本申请实施例提供的一种下壳体结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种卡爪结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种卡爪另一角度结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种上壳体结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种防尘罩结构示意图；

图11为本请实施例提供的另一种光模块结构示意图。

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。

本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”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。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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、数据信号以及接地等；光模块通过光接口实现与外部光纤的光连接，外部光纤的连接方式有多种，衍生出多种光纤连接器类型；在电接口处使用金手指实现电连接，已经成为光模块行业在的主流连接方式，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；采用光接口与光纤连接器实现的光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，光纤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的光接口对外接入光纤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(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中具有第一电路板105，在第一电路板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内部的电连接器，光模块的光接口与光纤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、电路板300及光收发组件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400；电路板300、光收发组件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、光收发组件400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400包括光发射器件及光接收器件两部分，分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射器件一般包括光发射器、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。

光收发组件400通过光纤适配器500与光纤101连接。

图5为本申请实施例提供的一种光模块局部分解示意图。本申请实施例中，光纤适配器500设置光纤连接部503，以方便光纤适配器500在上壳体201与下壳体202之间的固定。

图6为本申请实施例提供的一种下壳体结构示意图。如图6所示，下壳体202靠近光口205的一端设置第二固定槽2021，光纤连接部503的一侧与第二固定槽2021卡固连接。上壳体201设置有第一固定槽，与光纤连接部503的另一侧卡固连连接。进一步，为实现光模块200壳体内部电隔离，第一固定槽与第二固定槽为绝缘材料。

图7为本申请实施例提供的一种卡爪结构示意图；图8为本申请实施例提供的一种卡爪另一角度结构示意图。结合图7和图8所示，本实施例中，还设置有卡爪600与上壳体201固定连接，且卡爪600包括绝缘卡接部601和金属连接部602。绝缘卡接部601的内侧设置第一固定槽6011；金属连接部602覆设于绝缘卡接部601的外侧，且与上壳体201固定连接。

金属连接部602包括：本体6021和弹片6022。本体6021与绝缘卡接部601的盖合连接，弹片6022设置于本体6021靠近上壳体201的一端，与上壳体201配合连接。

本体6021包括第一卡槽6023，第一卡槽6023的尺寸与绝缘卡接部601的顶端相匹配，实现第一卡槽6023与绝缘卡接部601的卡固连接。弹片6022设置于本体6021靠近上壳体201的一端。图9为本申请实施例提供的一种上壳体结构示意图，如图9所示，上壳体201设置弹片止回部2011，用于限定弹片6022的位置，实现卡爪600与上壳体201之间相对位置的确定。

进一步，绝缘卡接部601顶端设置卡爪定位部6012，金属连接部602设置定位通孔6022与卡爪定位部6012相对应，上壳体201设置定位槽2012与卡爪定位部6012匹配连接，用于实现卡爪600与上壳体201的固定连接。

卡爪600通过绝缘卡接部601上设置的第一固定槽6011与光纤连接部503固定连接，再通过弹片6022与上壳体201连接，用于固定光纤适配器500与上壳体201之间的固定连接。

图10为本申请实施例提供的一种防尘罩结构示意图。结合图10和图7所示，本申请实施例中，光口205处设置有防尘罩203，避免外部灰尘进入光模块200，同时可有效减少电磁波由光口205处辐射出光模块。防尘罩203设有通孔2031，与光纤适配器500匹配连接。

进一步，卡爪600还设置有第一连接臂603和第二连接臂604，分别与绝缘卡接部601固定连接。防尘罩203设置有第三固定槽2032和第四固定槽2033，第一连接臂603与第三固定槽2032相匹配，第二连接臂604与第四固定槽2033相匹配，以实现卡爪600与防尘罩203之间的固定连接，用于固定防尘罩203。

进一步，第一连接臂603设置有第一凹槽6031，第二连接臂604设置有第二凹槽6041。防尘罩203分别设置第一凸起部2034和第二凸起部2035与第一凹槽6031、第二凹槽6041相匹配。第一凸起部2034和第二凸起部2035相对于防尘罩230中心轴线向外侧凸起。

为进一步提高光口205处的电隔离效果及防尘性能，本实施例中还设有橡胶圈502和绝缘环501。绝缘环501设置于光纤适配器500上，靠近光收发组件400一侧。本实施例中绝缘环501可以是绝缘胶层，涂覆于光纤适配器500的外侧。同时，绝缘环501也可以绝缘胶带等其他绝缘材料。橡胶圈502与卡爪600连接，且橡胶圈502的内圈与绝缘环501连接，使得橡胶圈502与光纤适配器500套合连接。同时，橡胶圈502的外形尺寸与上壳体201、下壳体202盖合后内腔的尺寸相匹配，以实现光口205的密封。因橡胶圈502具有一定的形变能力，而上壳体201与下壳体202为刚性结构，为确保橡胶圈502的密封性能，橡胶圈502的外形尺寸可稍稍大于上壳体201、下壳体202盖合后内腔的尺寸。

进一步为避免高频信号穿透绝缘材料造成信号泄漏，橡胶圈502包括绝缘层和导电层。其中，导电层设置于绝缘层与金属连接部602之间，实现导电层、金属连接部602及上壳体201之间的连接，可将穿过绝缘环501、绝缘层的高频信号接地，提高光模块电磁屏蔽效果。

在本实施例中，为实现光收发组件400与上壳体201、下壳体202之间的绝缘，橡胶圈502内壁宽度应不大于绝缘环501的宽度，使得绝缘环501不与光纤适配器500直接接触，保证电隔离效果。

图11为本请实施例提供的另一种光模块结构示意图。在以上实施例的基础上，光模块200还包括：第一绝缘垫片206和第二绝缘垫片207，用于实现内部电路与外部壳体之间的电隔离。第一绝缘垫片206设置于电路板300与上壳体之间。第二绝缘垫片207设置于光收发组件400与上壳体201之间。为实现内部电路与外壳之间的电隔离，第一绝缘垫片206和第二绝缘垫片207的具体形状可根据其覆盖的结构进行设定。

综上，本申请公开了一种光模块，上壳体、卡爪、下壳体、电路板、光纤适配器、光收发组件。卡爪包括：绝缘卡接部和金属连接部。绝缘卡接部的内侧设置第一固定槽；金属连接部覆设与绝缘卡接部的外侧，且与上壳体固定连接。下壳体与上壳体盖合形成容纳腔；下壳体顶端设置有第二固定槽。电路板，设置于上壳体与所述下壳体形成的容纳腔内，实现内部电路。光纤适配器，包括：光纤连接部，一侧卡设在第一固定槽内，另一侧卡设在第二固定槽内，实现光纤适配器与外部壳体之间的固定连接。橡胶圈，一侧与卡爪靠近电路板的一侧连接，且橡胶圈的内壁与光纤适配器套合连接。绝缘环，设置于橡胶圈与光纤适配器之间。

本申请中，在光模块的光口方向上，使用绝缘环、橡胶圈与光纤适配器紧密连接，使得光模块中的光纤适配器与上壳体和下壳体通过绝缘环绝缘，实现电隔离。橡胶圈实现光口方向的密封，同时因橡胶圈与卡爪的金属连接部固定连接，金属连接部与上壳体连接，可实现高频接地的作用，一旦高频信号穿透橡胶圈，可将高频信号通过外壳泄放到大地，避免高频信号由出光口外泄，对外部电子器件造成干扰，实现电隔离功能的同时，提高电磁屏蔽效果，可以有效提升光模块电磁辐射性能。

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本申请的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、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 (9)

1.一种光模块，其特征在于，包括：上壳体；

卡爪，包括：绝缘卡接部和金属连接部；所述绝缘卡接部的内侧设置第一固定槽；所述金属连接部覆设于所述绝缘卡接部的外侧，且与所述上壳体固定连接；

下壳体，与所述上壳体盖合形成容纳腔；所述下壳体顶端设置有第二固定槽；

电路板，设置于所述上壳体与所述下壳体形成的容纳腔内；

光纤适配器，包括：

光纤连接部，一侧卡设在所述第一固定槽内，另一侧卡设在所述第二固定槽内；

橡胶圈，一侧与所述金属连接部所述电路板的一侧连接，且内圈与所述光纤适配器套合连接；

绝缘环，设置于所述橡胶圈与所述光纤适配器之间。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述橡胶圈包括：绝缘层和导电层；所述导电层设置于所述绝缘层与所述金属连接部之间。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述绝缘环涂覆于所述光纤适配器外侧。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述橡胶圈内壁宽度不大于所述绝缘环的宽度。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述金属连接部包括：本体和弹片，所述本体与所述绝缘卡接部的外侧盖合连接，所述弹片设置于所述本体靠近所述上壳体的一端，与所述上壳体配合连接。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述上壳体设置弹片止回部，用于限定所述弹片。

7.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述本体包括：第一卡槽，与所述绝缘卡接部的顶端卡接。

8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括：第一绝缘垫片，设置于所述电路板与所述上壳体之间。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括：光收发组件和第二绝缘垫片，所述光收发组件设置于所述光纤适配器与所述电路板之间，所述第二绝缘垫片设置于所述上壳体与光收发组件之间。

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