CN215895042U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的光模块，包括：电路板；光接收次模块，与所述电路板电连接，用于将接收到的光信号转换为电流信号；其中，所述光接收次模块包括：光接收下壳，包括底板和围绕底板四周的侧板，所述底板和所述侧板形成容纳腔，所述侧板的顶部设置第一连接面；光接收上盖，底部包括底面和第二连接面，所述第二连接面设置在所述底面的四周且所述第二连接面与所述底面位于所述光接收上盖底部不同的高度，所述第二连接面连接所述第一连接面，所述底面位于所述容纳腔内。本申请实施例提供的光模块，方便光模块中腔体的下壳与上盖的固定，可避免采用平行缝焊连接下壳与上盖造成光模块中的通损坏。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，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，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一，并且随着光通信技术发展的需求光模块的传输速率不断提高。

目前为提高光模块的传输速率，通常可采增加光模块中的传输通道，即在光模块中通过多通道设计提高传输容量，以达到提高光模块的传输速率的目的，进而目前涌现出2通道、4 通道等多通道的光模块。因此，光模块中的光发射次模块和光接收次模块中分别封装多通道。

而为了光发射次模块和光接收次模块的封装，光发射次模块包括光发射腔体，光接收次模块包括光接收腔体；光发射腔体用于光发射次模块中器件的封装，光接收腔体用于光接收次模块中器件的封装。光发射腔体和光接收腔体均包括金属材质的下壳和上盖，下壳与上盖通常采用平行缝焊技术进行固定。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种光模块，方便光模块中腔体的下壳与上盖的固定，可避免采用平行缝焊连接下壳与上盖造成光模块中的通损坏。

第一方面，本申请提供的一种光模块，包括：

电路板；

光接收次模块，与所述电路板电连接，用于将接收到的光信号转换为电流信号；

其中，所述光接收次模块包括：

光接收下壳，包括底板和围绕底板四周的侧板，所述底板和所述侧板形成容纳腔，所述侧板的顶部设置第一连接面；

光接收上盖，底部包括底面和第二连接面，所述第二连接面设置在所述底面的四周且所述第二连接面与所述底面位于所述光接收上盖底部不同的高度，所述第二连接面连接所述第一连接面，所述底面位于所述容纳腔内。

本申请提供的光模块中，光接收下壳包括底板和围绕底板四周的侧板，底板和侧板形成容纳腔，光接收下壳侧板的顶部设置第一连接面；光接收上盖的底部设置底面和围绕底面四周的第二连接面，底面和第二连接面位于光接收上盖底部的不同高度，光接收下壳与光接收上盖通过第一连接面和第二连接面连接。如此，当光接收下壳与光接收上盖固定连接时，第一连接面或第二连接面上设置金属焊料，然后通过金属焊料连接光接收下壳与光接收上盖，如此方便光接收下壳与光接收上盖的固定。同时，通过金属焊料连接相较于采用平行缝焊连接光接收下壳与光接收上盖，可避免连接光接收下壳与光接收上盖过程中造成光接收次模块通道损害。

第二方面，本申请还提供了一种光模块，包括：

电路板；

光发射次模块，与所述电路板电连接，用于产生光信号；

其中，所述光发射次模块包括：

光发射下壳，包括底板和围绕底板四周的侧板，所述底板和所述侧板形成容纳腔，所述侧板的顶部设置第一连接面；

光发射上盖，底部包括底面和第二连接面，所述第二连接面设置在所述底面的四周且所述第二连接面与所述底面位于所述光发射上盖底部不同的高度，所述第二连接面连接所述第一连接面，所述底面位于所述容纳腔内。

本申请提供的光模块中，光发射下壳包括底板和围绕底板四周的侧板，底板和侧板形成容纳腔，光发射下壳侧板的顶部设置第一连接面；光发射上盖的底部设置底面和围绕底面四周的第二连接面，底面和第二连接面位于光发射上盖底部的不同高度，光发射下壳与光发射上盖通过第一连接面和第二连接面连接。如此，当光发射下壳与光发射上盖固定连接时，第一连接面或第二连接面上设置金属焊料，然后通过金属焊料连接光发射下壳与光发射上盖，如此方便光发射下壳与光发射上盖的固定。同时，通过金属焊料连接相较于采用平行缝焊连接光发射下壳与光发射上盖，可避免连接光发射下壳与光发射上盖过程中造成光发射次模块通道损害。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为根据一些实施例的光通信终端连接关系示意图；

图2为根据一些实施例的光网络单元结构示意图；

图3为根据一些实施例提供的一种光模块结构示意图；

图4为根据一些实施例提供的光模块分解结构示意图；

图5为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的立体图；

图6为根据一些实施例提供的一种光接收次模块拆除光接收上盖的结构示意图；

图7为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的剖视图；

图8为根据一些实施例提供的一种用于包括4种波长(β1、β2、β3和β4)光束分束的DeMUX工作原理图；

图9为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的光路结构示意图；

图10为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的分解示意图；

图11为根据一些实施例提供的一种基板组件的使用状态结构示意图一；

图12为根据一些实施例提供的一种基板组件的使用状态结构示意图二；

图13为根据一些实施例提供的另一种光接收次模块的剖视图；

图14为根据一些实施例提供的一种电连接器的结构示意图；

图15为根据一些实施例提供的一种光接收腔体的分解示意图；

图16为根据一些实施例提供的一种光接收上盖的结构示意图一；

图17为根据一些实施例提供的一种光接收上盖的结构示意图二；

图18为根据一些实施例提供的一种光接收腔体的剖视图；

图19为根据一些实施例提供的另一种光接收上盖的结构示意图；

图20为根据一些实施例提供的另一种光接收上盖的剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开中的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部实施例。基于本公开中的实施例，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，都应当属于本公开保护的范围。

光通信技术中使用光携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光信号通过光纤或光波导中传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或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，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信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于实现供电、I2C信号传输、数据信号传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为根据一些实施例的光通信系统连接关系图。如图1所示，光通信系统主要包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103；

光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现超长距离传输。因此在通常的光通信系统中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000的连接由光纤101 与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口。光口被配置为与光纤101连接，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立连接。示例的，来自光纤101的光信号由光模块200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200转换为光信号输入至光纤101中。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口 102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100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。示例的，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

图2为根据一些实施例的光网络终端结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端 100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100中还包括设置于壳体内的PCB电路板105，设置在PCB电路板105的表面的笼子106，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；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的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200 产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤101建立双向的电信号连接。

图3为根据一些实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为根据一些实施例提供的光模块分解结构示意图。如图3、图4所示，光模块200包括壳体、设置于壳体中的电路板206 及光收发器件。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口204和205的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口204和205的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板；上壳体201包括盖板，以及位于盖板两侧与盖板垂直设置的两个上侧板，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204和205的连线所在方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。示例地，开口204位于光模块200的端部(图3的左端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的右端)。或者，开口204位于光模块200的端部，而开口205则位于光模块200的侧部。其中，开口204为电口，电路板206的金手指从电口204 伸出，插入上位机(如光网络终端100)中；开口205为光口，配置为接入外部的光纤101，以使光纤101连接光模块200内部的光收发器件。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板206、光收发器件等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202可以对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板206等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化的实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外壁的解锁部件203，解锁部件203被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。

示例地，解锁部件203位于下壳体202的两个下侧板的外壁，包括与上位机的笼子(例如，光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200插入上位机的笼子里，由解锁部件203的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里；拉动解锁部件203时，解锁部件203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200 与上位机的卡合关系，从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。

电路板206包括电路走线、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206通过电路走线将光模块200中的上述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功能。

电路板206一般为硬性电路板，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；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，在本申请公开的某一些实施例中，在硬性电路板的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；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器件之间可以采用柔性电路板连接，作为硬性电路板的补充。

在一些实施例中，光收发器件包括光发射次模块及光接收次模块。如图4所示，光收发器件包括光发射次模块207及光接收次模块208，光发射次模块207及光接收次模块208统称为光学次模块；光发射次模块207及光接收次模块208位于电路板206的边缘，且光发射次模块207及光接收次模块208上下叠放设置。可选的，光发射次模块207较光接收次模块208更靠近上壳体201，但不局限于此，还可以是光接收次模块208较光发射次模块207更靠近上壳体201。图3和4中所展示的光学次模块仅是本申请的一种实例，当然本申请实施例中光学次模块也可为收发一体结构，或是将光发射次模块207及光接收次模块208非上下叠放的方式设置在上、下壳体形成的腔体中。可选的，光学次模块位于电路板206的端部，光学次模块与电路板206物理分离。光学次模块通过柔性电路板连接电路板206。

在本申请实施例中，光发射次模块207及光接收次模块208分别与电路板206物理分离，然后分别通过柔性电路板或电连接器电连接电路板206。

本申请实施例中，光接收次模块包括光接收腔体，光接收腔体用于容纳用于传输、接收信号光的器件或组件。图5为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的立体图。如图5所示，本申请实施例提供的光接收次模块208的光接收腔体包括光接收下壳081和光接收上盖 082，光接收上盖082盖合连接光光接收下壳081形成光接收腔体，用于待接收光传输以及光接收的器件设置在光接收腔体内。光接收下壳081和光接收上盖082可采用金属材料结构件，如压铸、铣削加工的金属件。当然在本申请一些实施例，光接收腔体的结构不局限于图5中光接收下壳081和光接收上盖082组成的机构，还可以根据需要是其他结构形式的光接收腔体结构。

在本申请一些实施例中，光接收下壳081包括底板以及围绕在底板四周的侧板，光接收下壳081的底板与侧板形成容纳腔，容纳腔用于容纳、承载用于光接收的器件。侧板的顶部设置第一连接面，第一连接面用于支撑连接光接收上盖082。

图6为根据一些实施例提供的一种光接收次模块拆除光接收上盖的结构示意图，图7为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的剖视图。如图5-7所示，光接收下壳081的一端设置光纤适配器组件300、另一端设置电连接器400；光纤适配器组件300的自由端位于光口，用于传输来自光模块外部的信号光；电连接器400用于实现光接收次模块208与电路板206 的电连接；来自光模块外部的信号光通过光纤适配器组件300传输至光接收腔体内，经光接收腔体内光传输以及光接收的器件传输和转化、最终转化为电信号经电连接器400传输至电路板206。可选的，电连接器400通过柔性电路板电连接电路板206。

在本申请一些实施例中，光接收下壳081的一端开设入光孔083，通过入光孔083连通光纤适配器组件300和光接收腔体的内腔；光接收下壳081的另一端设置开口084，电连接器400嵌设在开口084内。电连接器400的一侧用于电连接光接收腔体内的电学器件、另一侧用于电连接电路板206，通过电连接器400实现电路板206到光接收次模块208电连接转接。通常电连接器400通过打线电连接光接收腔体内的电学器件。

在一些实施例中，光纤适配器组件300包括光纤适配器和适配器连接件等，适配器连接件的一端光纤适配器、另一端连接光接收下壳081的入光孔083；光纤适配器的内部设置光纤插芯，光纤适配器用于与光模块外部光纤对接；适配器连接件用于光纤适配器连接光接收下壳081，适配器连接件中可设置透镜等光器件。

在一些实施例中，入光孔083内设置平面光窗，平面光窗可用于入光孔083，在一定程度便于实现光接收腔体的密封。平面光窗倾斜设置在入光孔083内，或平面光窗与入光孔083 中轴线不垂直，倾斜设置的平面光窗用于防止传输至光接收腔体内的信号光原路返回至光纤适配器组件300中，避免光接收腔体内反射回的信号光污染光模块外部传输至光纤适配器组件300的信号光。

本申请实施例提供的光接收次模块208的光接收腔体内通常设置有隔离器、透镜、光接收芯片、跨阻放大器等器件。在本申请一些实施例中，光接收次模块208的光接收腔体内设置多个光接收芯片，用于接收多种波长的信号光；如光接收腔体内设置2个光接收芯片、4 个光接收芯片、8个光接收芯片等。当光接收腔体内设置多个光接收芯片时，光接收次模块 208用于接收多种不同波长的信号光，来自光模块外部的包括多种不同波长的信号光通过光纤适配器传输至光接收腔体内，经光接收腔体内不同透镜等光学器件的反射、折射实现按波长分束，按波长分束后的信号光最后传输至对应光接收芯片的光敏面，光接收芯片通过其光敏面接收信号光，光接收芯片接收信号光将光信号转换为电信号。图6和7中所示的光收次模块208的光接收腔体内设置4个光接收芯片，用于接收4种不同波长的信号光，但本申请实施例提供的光模块中不局限于接收4种不同波长的信号光。在本申请实施例中，光接收芯片为PD(光电探测器)，如APD(雪崩二极管)、PIN-PD(光电二极管)等，用于将接收到的信号光转换为光电流。

如图7所示，本申请实施例提供的光接收次模块208中包括光接收组件810，光接收组件810设置在光接收腔体内，光接收组件810包括多个光接收芯片。光接收组件810还包括金属化陶瓷基板，金属化陶瓷基板的表面形成电路图案，光接收芯片设置在金属化陶瓷基板的表面，电连接金属化陶瓷基板上的电路，光接收芯片通过金属化陶瓷基板电连接电连接器 400。

光接收组件810设置在光接收下壳081内靠近电连接器400处，光接收组件810的侧边设置跨阻放大器820；光接收组件810电连接跨阻放大器820，如光接收组件810打线连接跨阻放大器820；跨阻放大器820电连接电连接器400。在一些实施例中，为便于跨阻放大器820电连接电连接器400，跨阻放大器820较光接收组件810更靠近电连接器400，如图6和 7所示方向，跨阻放大器820设置在光接收组件810的右侧，跨阻放大器820位于光接收组件810和电连接器400之间。可选的，光接收组件810打线连接跨阻放大器820，为便于控制光接收组件810与跨阻放大器820之间打线连接的长度，跨阻放大器820靠近光接收组件 810。

在本申请一些实施例中，光接收次模块208还包括解波分复用组件(DeMUX)830，解波分复用组件830设置在光接收腔体内，解波分复用组件830用于根据信号光波长的不同进行信号光分束。具体的：包括多种波长的一束信号光进入解波分复用组件830，不同波长的信号光在解波分复用组件830内经过不同次反射从而实现不同波长的信号光的分束。图8为根据一些实施例提供的一种用于包括4种波长(β1、β2、β3和β4)光束分束的DeMUX工作原理图；其中，DeMUX右侧包括一个用于入射多种波长信号光的入光口，左侧包括多个用于出射光的出光口，每一出光口用于出射一种波长的信号光。如图7所示，信号光通过DeMUX 的入射光口进入DeMUX，β1信号光经过DeMUX的六个不同位置进行了六次不同的反射到达其出光口；β2信号光经过DeMUX的四个不同位置进行了四次不同的反射到达其出光口；β3信号光经过DeMUX的二个不同位置进行了二次不同的反射到达其出光口；β4信号光入射至 DeMUX后直接传输到达至其出光口。如此，通过DeMUX实现不同波长的信号光经同一入光口进入DeMUX、经不同的出光口输出，进而实现不同波长信号光的分束。

在一些实施例中，如图6和7，光接收次模块208还包括反射棱镜840，反射棱镜840可用于改变信号光的传输方向。反射棱镜840设置在光接收组件810的上方，其中反射棱镜840 的发射面覆盖在光接收组件810中光接收芯片，经解波分复用组件830分束的信号光入射至反射棱镜840，入射至反射棱镜840的信号光平行于光接收芯片的光敏面，反射棱镜840的反射面将平行于光接收芯片光敏面光的方向反射为垂直于光接收芯片的光敏面，以便于光接收芯片能够顺利接收信号光。

如图6和7，光接收次模块208还包括隔离器850，隔离器850设置在光接收腔体内且靠近入光孔的位置，通过光纤适配器组件300进入光接收腔体内的信号光透过隔离器850，同时隔离器850防止再次反射传输至隔离器850的信号光通过，避免待接收信号光传输过程中遭受被反射比分信号光的污染，以便于保证待接收信号光的质量。

如图6和7，光接收次模块208还包括聚焦透镜870，聚焦透镜870设置在光接收腔体内且设置位置靠近解波分复用组件830的入光口，经聚焦透镜870聚焦后的信号光传输至解波分复用组件830的入光口，如此便于保证信号光到解波分复用组件830的耦合效率。

如图6和7，光接收次模块208还包括透镜组880，透镜组880设置在光接收腔体内且位于解波分复用组件830和反射棱镜840之间，透镜组880用于将解波分复用组件830分束后的信号光对应汇聚传输至反射棱镜840。透镜组880可以采用多个透镜并排排列的结构形式，每个透镜对应解波分复用组件830的一个出光口，即每个透镜对应聚焦传输一种波长的信号光；或者，透镜组880可以采用一个透镜本体上设置若干凸起，凸起解波分复用组件830的出光口，凸起用于汇聚光束，即每个凸起对应聚焦传输一种波长的信号光。

进一步，如图6和7，为满足光模块在40Km或80Km等长距离传输场景中灵敏度要求，本申请实施例提供的光接收次模块208还包括光放大组件500，光放大组件500设置在光接收腔体内靠近入光孔083的位置，光放大组件500用于进行传输至光接收腔体内信号光的放大，经过光放大组件500放大后的信号光再传输至解波分复用组件830。

在本申请一些实施例中，光放大组件500设置在隔离器850和聚焦透镜870之间，透过隔离器850的信号光传输至光放大组件500，经光放大组件500放大后的信号光传输至聚焦透镜870。

在本申请一些实施例中，光接收次模块208还包括准直透镜860，准直透镜860设置在隔离器850和光放大组件500之间，透过隔离器850的信号光传输至准直透镜860，经准直透镜860准直传输至光放大组件500。

可选的，在本申请实施例中，光放大组件500包括SOA,SOA设置在准直透镜860到聚焦透镜870的光轴上。SOA根据其上施加驱动电流的大小进行信号光放大增益，当SOA上施加电流不同时，对信号光的放大增益不同，因此可通过控制SOA上施加驱动电流的大小进行SOA 放大增益倍数的控制以及调整。

图9为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的光路结构示意图，图9中箭头展示出了来自光模块外部信号光在光接收次模块中的传输路径。如图9所示，来自光模块外部的多波长信号光通过光纤适配器组件300中传输至隔离器850，透过隔离器850的信号光传输至准直透镜860，经准直透镜860准直后的信号光传输至光放大组件500，经光放大组件500放大后的信号光传输至聚焦透镜870，经聚焦透镜870汇聚后的信号光传输至解波分复用组件 830，传输至解波分复用组件830信号根据光波长被分束为四束信号光，四束信号光传输至透镜组880，四束信号光分别被汇聚传输至反射棱镜840，最后被反射棱镜840改变传输方向的传输至接收组件(被反射棱镜840遮挡)中光接收芯片的光敏面。

为便于光接收组件810、跨阻放大器820、解波分复用组件830、反射棱镜840等在光接收下壳081中的设置，本申请实施例提供的光接收次模块208还包括基板组件，光接收组件 810、跨阻放大器820、解波分复用组件830、反射棱镜840等设置在基板组件上，基板组件设置在光接收下壳081的底板上。在进行光接收次模块208装配时，先将光接收组件810、跨阻放大器820、解波分复用组件830、反射棱镜840等装配置基板组件上，然后将基板组件装配置光接收下壳081的底板上。基板组件除了方便光接收组件810、跨阻放大器820、解波分复用组件830、反射棱镜840等在光接收下壳081中的安装，还便于调整光接收组件810、跨阻放大器820、解波分复用组件830、反射棱镜840等的相对高度，进而保证待接收信号光传输方向和耦合效率。

图10为根据一些实施例提供的一种光接收次模块的分解示意图。如图10所示，本申请实施例提供的光接收次模块还包括基板组件600，光接收组件810、跨阻放大器820、解波分复用组件830、反射棱镜840、透镜组880等设置在基板组件600的上方。

图11为根据一些实施例提供的一种基板组件的使用状态结构示意图一。结合图10和11，在本申请一些实施例中，基板组件600包括第一基板610和第二基板620，第二基板620设置在第一基板610的上方，第二基板620的尺寸小于第一基板610的尺寸，进而第一基板610 用于承载第二基板620。光接收组件810、跨阻放大器820和反射棱镜840设置在第一基板 610上。解波分复用组件830和透镜组880设置在第二基板620上；一方面，第二基板620用于承载解波分复用组件830和透镜组880，另一方面，第二基板620便于在光路耦合过程中便于调整光路，保证待接收光路的耦合效率。

在本申请一些实施例中，第一基板610设置在光接收下壳081的底板上，即第一基板610 连接光接收下壳081的底板。为便于第一基板610在光接收下壳081上的装配，如图11所示方向，第一基板610长度方向的底边设置第一缺角617和第二缺角618，第一缺角617设置在第一基板610底部的一侧，第二缺角618设置在第一基板610底部的另一侧，第一缺角617 和第二缺角618用于第一基板610底部避让光接收下壳081的侧壁，便于第一基板610的装配。

在本申请一些实施例中，如图11所示，为便于装配反射棱镜840以及防止装配反射棱镜 840干扰光接收组件810等结构的装配，第一基板610上设置还设置第一支撑块841和第二支撑块842；第一支撑块841设置在光接收组件810的一端，第二支撑块842设置在光接收组件810的另一端，第一支撑块841支撑反射棱镜840的一端、第二支撑块842支撑反射棱镜840的另一端，进而第一支撑块841和第二支撑块842用于抬高反射棱镜840，使反射棱镜840位于光接收组件810的上方以及位于待接收光的光路上。反射棱镜840可用胶水固定在第一支撑块841和第二支撑块842上，如通过点胶将反射棱镜840固定设置在第一支撑块841和第二支撑块842上，因此通过第一支撑块841和第二支撑块842支撑反射棱镜840，可方便固定反射棱镜840以及有效避免点胶污染到光接收组件810等器件。在本申请一些实施例中，第一支撑块841和第二支撑块842可采用塑料、玻璃等绝缘材质的方形柱。

在本申请一些实施例中，隔离器850、光放大组件500等也可设置在第一基板610或第二基板620上，以便于隔离器850、光放大组件500等的装配以及光路耦合。

在本申请一些实施例中，第二基板620、光接收组件810、跨阻放大器820等通过贴片方式固定连接第一基板610，为保证第二基板620、光接收组件810、跨阻放大器820等在第一基板610上的贴片固定精度，第一基板610的表面设置标记点611，标记点611用于第一基板610高精度贴片的视觉识别。可选的，标记点611可为O型、L型或+型等形状的标记点；图11中标记点611采用的是O型形状的标记点。标记点611可通过印刷设置在第一基板610 上；标记点设置在第一基板610顶面的边缘。

进一步，在本申请一些实施例中，基板组件600还包括第三基板630，隔离器850、光放大组件500、准直透镜860、聚焦透镜870等设置在第三基板630上，将隔离器850和光放大组件500等与解波分复用组件830等设置在不同的基板上便于调整各器件的相对高度，进而更加便于光路耦合调整以保证光路耦合效率。

光放大组件500中SOA在工作过程时，当将SOA的光放大增益稳定在某个固定值时，需要给SOA施加稳定驱动电流；同时，因为SOA易受温度影响，在同样的驱动电流下，不同温度，SOA的光放大增益不一样，因此为确定SOA的光放大增益需要将SOA保持在一定的温度范围，进而才能使SOA的工作性能表现更佳。因此本申请一些实施例中，光接收次模块208 还包括TEC(Thermo Electric Cooler，半导体致冷器)，TEC用于SOA工作温度的稳定。

图12为根据一些实施例提供的一种基板组件的使用状态结构示意图二。如图10和12所示，在本申请一些实施例中，光接收次模块208还包括TEC890，隔离器850、光放大组件500、准直透镜860、聚焦透镜870设置在第三基板630上，第三基板630设置在TEC890上。然后通过将TEC890固定在光接收下壳081的底板上以将隔离器850、光放大组件500、准直透镜860和聚焦透镜870设置在光接收腔体内。隔离器850、光放大组件500、准直透镜860和聚焦透镜870通过共同的基板设置在TEC890上，使在第三基板630在温度变化而产生形变时对隔离器850、光放大组件500、准直透镜860和聚焦透镜870产生相同的影响，进而保证在隔离器850、准直透镜860、光放大组件500和聚焦透镜870传输光路的稳定性。

如图12所示，在本申请一些实施例中，光放大组件500包括SOA510和第四基板520，SOA510设置在第四基板520上，第四基板520的表面形成有电路图案，SOA510电连接第四基板520上的电路图案，以通过第四基板520方便向SOA510施加驱动电流。可选的，第四基板520可采用陶瓷基板，陶瓷基板的表面形成用于电连接SOA510的电路图案。SOA510贴装在第四基板520上，SOA510的正极通过打线连接第四基板520上的电路。

在本申请实施例中，光放大组件500还包括温度传感器530，温度传感器530设置在SOA510的周围，用于实时采集SOA510的温度以便于进行SOA510的温度控制。在本申请一些实施例中，温度传感器530设置在第四基板520上，第四基板520上设置有用于电连接温度传感器530的电路图案。在本申请一些实施例中，温度传感器530可为热敏电阻，热敏电阻贴装在第四基板520上，与第四基板520上的电路图案电连接。

图13为根据一些实施例提供的另一种光接收次模块的剖视图，图13中展示出了本申请实施例提供的光接收次模块的结构以及待接收光的光路结构。如图13所示，TEC890和第一基板610设置在光接收下壳081，即TEC890和第一基板610底部固定在光接收下壳081的底板上；其中，TEC890靠近光接收下壳081连接光纤适配器组件300的一端，第一基板610靠近光接收下壳081连接电连接器400的一端。TEC890的顶部设置第三基板630，第三基板630上设置隔离器850、准直透镜860、光放大组件500和聚焦透镜870；第一基板610上设置第二基板620、光接收组件810、跨阻放大器820和反射棱镜840；第二基板620上设置解波分复用组件830和透镜组880。第一基板610、第二基板620和第三基板630协调承载隔离器 850、准直透镜860等器件，既满足了器件间相对安装高度的需求，同时又能便于各器件在光接收腔体内的装配。

图14为根据一些实施例提供的一种电连接器的结构示意图。如图13和14所示方向，电连接器400的左侧伸入光接收下壳081的腔体内、右侧位于光接收下壳081的腔体外。电连接器400包括电连接器本体410，电连接器本体410用于嵌设连接开口084；电连接器本体 410的左侧用于电连接光接收下壳081腔体内的器件，电连接器本体410的右侧用于电连接电路板206。

在本申请一些实施例中，电连接器本体410的左侧设置第一台阶面420和第二台阶面430，第一台阶面420和第二台阶面430位于电连接器本体410左侧的不同高度，第一台阶面420 和第二台阶面430的朝向光接收下壳081的顶部、形成相互错开的台阶状结构，方便电连接器400电连接光接收下壳081腔体内的器件。电连接器本体410的右侧设置向背设置的第一连接面440和第二连接面450，如第一连接面440朝向光接收下壳081的顶部、第二连接面 450朝向光接收下壳081的底部；第一连接面440和第二连接面450用于连接电路板206，如第一连接面440和第二连接面450分别通过柔性电路板电连接电路板206。

在本申请一些实施例中，如图14所示，第一台阶面420上设置直流引脚，用于传输直流信号、供电，第二台阶面430上设置交流引脚、接地引脚，用于传输交流信号、接地；第一连接面440和第二连接面450上分别设置若干引脚，第一连接面440和第二连接面450的引脚用于电连接电路板206；且第一台阶面420上的引脚连接第一连接面440上的引脚、第二台阶面430上的引脚连接第二连接面450上的引脚。在本申请一些实施例中，第一台阶面420 设置有用于连接、负极的引脚、用于连接SOA510正极的引脚、用于连接温度传感器530正极的引脚；第二台阶面430用于连接光接收组件810负极、跨阻放大器820负极、SOA510负极以及温度传感器530负极的接地引脚。

在本申请一些实施例中，光接收下壳081腔体内的器件通过打线连接电连接器400上相应的引脚，如跨阻放大器820打线连接电连接器400上若干引脚。在申请实施例中，光放大组件500和TEC890等的工作也需要供电，因此需要通过电连接器400为光放大组件500和TEC89等提供电连接，用于向光放大组件500和TEC89等供电，但是光放大组件500和TEC89等距离电连接器400相对较远且光放大组件500、TEC890等与电连接器400之间跨越了解波分复用组件830等器件，采用打线直接连接光放大组件500、TEC890等与电连接器400上相应的引脚不易被实现且采用直接打线的形式光放大组件500、TEC890等与电连接器400之间的阻抗不容易被限定，因此即使可通过直接打线的方式使光放大组件500和TEC890等电连接电连接器400上响应的引脚，光放大组件500、TEC890等电学稳定性也往往很难满足需求。

为满足光放大组件500和TEC890等电连接电连接器400的需求，本申请一些实施例中采用设置电路图案的基板进行光放大组件500和TEC890等与电连接器400之间的转接，基板可直接设置在光接收下壳081的腔体内；如，基板设置在光接收下壳081的底板上或光接收腔体的其他位置，基板上设置相应金属层以形成电路图案，基板的一端电连接光放大组件 500和TEC890等，基板的另一端电连接电连接器400，进而通过基板实现光放大组件500和 TEC89等到电连接器400的电连接。

通常光接收下壳081和光接收上盖082需要进行气密封装连接，光接收下壳081和光接收上盖082气密封装可采用平行缝焊技术，通过滚轴进行电阻焊将盖板合金金属熔融后实现密封。而在平行缝焊技术操作中，光接收下壳081和光接收上盖082的局部温度需要达到 1400℃，如此容易在腔体内产生较大的热应力，进而将造成腔体内接收光功率跌落。为保证腔体内接收光功率，本申请采用熔点相对较低的金属焊料进行封装连接光接收下壳081和光接收上盖082，熔点相对较低的金属焊料熔点在150-350℃，可以采用合金或单一金属，金属焊料可通过蒸镀或电镀等方式设置在光接收下壳081或光接收上盖082上。

为便于通过金属焊料连接光接收下壳081和光接收上盖082，本申请实施例提供了一种光接收腔体。图15为根据一些实施例提供的一种光接收腔体的分解示意图。如图15所示，本实例提供的光接收腔体包括光接收下壳081和光接收上盖082，光接收上盖082盖合连接光接收下壳081。

如图15所示，光接收下壳081包括底板0811和侧板0812，侧板0812围绕在底板0811的四周，底板0811和侧板0812形成容纳腔。侧板0812的顶部设置第一连接面0813，第一连接面0813用于支撑连接光接收上盖082。金属焊料可设置在第一连接面0813上。

图16为根据一些实施例提供的一种光接收上盖的结构示意图一，图17为根据一些实施例提供的一种光接收上盖的结构示意图二。如图16和17所示，本申请实施例提供的光接收上盖082的顶部包括顶面0821，光接收上盖082的底部包括底面0822和第二连接面0823，第二连接面0823设置在底面0822的四周，底面0822和第二连接面0823位于光接收上盖082 底部的不同高度。第二连接面0823用于光接收上盖082配合连接光接收下壳081的第一连接面0813。金属焊料可设置在第二连接面0823上。

在本申请一些实施例中，如图16和17所示，底面0822在光接收上盖082底部的高度大于第二连接面0823在光接收上盖082底部的高度。第二连接面0823用于连接第一连接面0813，底面0822位于光接收下壳081的容纳腔内。

图18为根据一些实施例提供的一种光接收腔体的剖视图。如图18所示，当光接收上盖 082配合连接光接收下壳081时，第二连接面0823连接第一连接面0813，底面0822位于光接收下壳081的容纳腔内。

在本申请实施例中，第一连接面0813或第二连接面0823上设置金属焊料，或者第一连接面0813和第二连接面0823上设置金属焊料，将光接收上盖082配合连接光接收下壳081，使第一连接面0813和第二连接面0823配合连接，然后通过局部加热方式加热光接收上盖082 或光接收下壳081，使金属焊料熔融以连接第一连接面0813和第二连接面0823，进而达到气密封装连接光接收上盖082和光接收下壳081。

在本申请一些实施例中，为便于实现光接收上盖082和光接收下壳081的气密封装连接，封装设备具有一密封舱和激光束功能，密封舱充氮气可将露点降低到-40℃以下，激光束可实现局部加热，具备温度可调，激光束可设置在密封舱内，也可设置在密封舱外。在本申请一些实施例中，当进行光接收上盖082和光接收下壳081的气密封装连接时，先将光接收下壳 081设置在密封舱内的载具台上，将带有金属含量的光接收上盖082盖合在光接收下壳体081 上且使第一连接面0813和第二连接面0823配合；利用激光束在光接收下壳081的四个角或两个角点焊预固定光接收上盖082和光接收下壳081；将激光束沿光接收上盖082四周快速扫描若干圈，使金属焊料熔融，进而将光接收上盖082和光接收下壳081气密封装连接。

在本申请一些实施例中，为便于实现光接收上盖082和光接收下壳081的气密封装连接，封装设备具有一密封舱和滚轴，密封舱充氮气可将露点降低到-40℃以下，滚轴与盖板接触，滚轴具备局部加热功能，具备温度可调。在本申请一些实施例中，当进行光接收上盖082和光接收下壳081的气密封装连接时，先将光接收下壳081设置在密封舱内的载具台上，将带有金属含量的光接收上盖082盖合在光接收下壳体081上且使第一连接面0813和第二连接面 0823配合；利用滚轴在光接收下壳081的四个角或两个角点焊预固定光接收上盖082和光接收下壳081；使滚轴沿光接收上盖082四周快速扫描若干圈，使金属焊料熔融，进而将光接收上盖082和光接收下壳081气密封装连接。

在本申请实施例中还提供了一种光接收上盖，图19为根据一些实施例提供的另一种光接收上盖的结构示意图。如图19所示，本申请一些实施例中，光接收上盖082的顶部还包括压持面0824，压持面0824设置在顶面0821的四周，压持面0824和顶面0821位于光接收上盖 082顶部的不同高度。

在本申请一些实施例中，压持面0824在光接收上盖082顶部的高度高于顶面0821在光接收上盖082顶部的高度。如此便于光接收上盖082和光接收下壳081的气密封装连接的操作，如当使用滚轴气密封装连接光接收上盖082和光接收下壳081时，便于保证滚轴在光接收上盖082上辊压的准确性。

图20为根据一些实施例提供的另一种光接收上盖的剖视图。在本申请一些实施例中，如图20所示，压持面0824位于第二连接面0823的上方。可选的，压持面0824覆盖第二连接面0823。

在本申请一些实施例中，光发射次模块包括光发射腔体，光发射腔体用于容纳用于传输、发射信号光的器件或组件。光发射腔体包括光发射下壳和光发射上盖，光发射上盖盖合连接光发射下壳形成光发射腔体，用于光发射的器件等设置在光接收腔体内。

在本申请一些实施例中，光发射下壳包括底板和围绕底板四周的侧板，底板和侧板形成容纳腔。侧板的顶部设置第一连接面，第一连接面用于支撑连接光发射上盖。

在本申请一些实施例中，光发射上盖的顶部包括顶面，光发射上盖的底部包括底面和第二连接面，第二连接面设置在底面的四周，底面和第二连接面位于光发射上盖底部的不同高度。

本申请实施例提供的光发射腔体的详细结构可参考光上述实施例中提供的光接收腔体的结构。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光接收次模块，与所述电路板电连接，用于将接收到的光信号转换为电流信号；

其中，所述光接收次模块包括：

光接收下壳，包括底板和围绕底板四周的侧板，所述底板和所述侧板形成容纳腔，所述侧板的顶部设置第一连接面；

光接收上盖，底部包括底面和第二连接面，所述第二连接面设置在所述底面的四周且所述第二连接面与所述底面位于所述光接收上盖底部不同的高度，所述第二连接面连接所述第一连接面，所述底面位于所述容纳腔内。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光接收上盖的顶部包括顶面，所述顶面的四周设置压持面，所述压持面与所述顶面位于所述光接收上盖顶部不同的高度，所述压持面位于所述第二连接面的上方。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述压持面在所述光接收上盖顶部的高度高于所述顶面在所述光接收上盖顶部的高度。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光接收次模块还包括光接收组件和反射棱镜，所述光接收组件和所述反射棱镜设置所述容纳腔内；

所述光接收下壳中设置第一支撑块和第二支撑块，所述第一支撑块和所述第二支撑块设置在所述光接收组件的两侧，所述反射棱镜设置在所述第一支撑块和所述第二支撑块的顶部且反射棱镜位于所述光接收组件的上方。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述光接收次模块还包括解波分复用组件和透镜组，所述透镜组位于所述解波分复用组件的出光侧，所述反射棱镜位于所述透镜组远离所述解波分复用组件的一侧。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述侧板上设置入光孔，所述光接收次模块还包括光放大组件，所述光放大组件包括半导体光放大器，所述半导体光放大器设置在所述光接收下壳内且靠近所述入光孔。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述光接收次模块还包括TEC，所述TEC设置在所述容纳腔内，且所述光放大组件设置在所述TEC上。

8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一连接面与所述第二连接面通过低温金属焊料连接。

9.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述侧板上设置开口，所述开口内嵌设设置电连接器，所述光接收次模块通过所述电连接器电连接所述电路板；

所述入光孔连通光纤适配器。

10.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光发射次模块，与所述电路板电连接，用于产生光信号；

其中，所述光发射次模块包括：

光发射下壳，包括底板和围绕底板四周的侧板，所述底板和所述侧板形成容纳腔，所述侧板的顶部设置第一连接面；

光发射上盖，底部包括底面和第二连接面，所述第二连接面设置在所述底面的四周且所述第二连接面与所述底面位于所述光发射上盖底部不同的高度，所述第二连接面连接所述第一连接面，所述底面位于所述容纳腔内。

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