CN217085337U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的光模块包括设有安装通孔的电路板与光发射组件，光发射组件包括发射壳体、激光器、光路平移棱镜、发射光纤阵列组件与发射盖板，发射壳体罩扣于电路板正侧，与电路板正面密封连接；发射盖板设于电路板背侧，罩设于安装通孔上，与电路板背面密封连接；发射壳体包括一侧开口的安装内腔，安装内腔通过开口与安装通孔连通；安装内腔的激光器通过安装通孔位于电路板的背侧；安装内腔的光路平移棱镜一端通过安装通孔位于电路板背侧、另一端位于电路板正侧；发射光纤阵列组件的一端插入安装内腔内、另一端引出光纤阵列与光纤适配器连接。本申请通过独特的多纤光发射组件的结构设计，实现了对光路的完全密闭封装，极大改善了光模块的散热效果。

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。

随着通信速率的提高，虽然单位带宽的功耗在下降，但光模块的总体功耗还是在进一步增加，客户端设备中采用的散热方式大多为空气制冷，对于高速传输系统，其散热能力已经达到极限。为摆脱空气制冷的困境，人们开始研究各种液冷方式，其中一种液冷方法是将交换机浸入制冷液如氟化液(FC-40)中。

但是，部署在数据中心的光模块由于低成本的要求，其光发射和接收部件多采用非密封设计结构，其关键光路均处于开放状态，当光模块随交换机进入制冷液中时，这些关键光路和部件也会进入制冷液中，从而造成光学机制的改变和光学表面的污染，严重影响光模块的正常工作。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种光模块，以实现对光模块中的光学光路的完全密闭封装，进而实现光模块在液冷环境中长期、可靠的工作，改善光模块的散热效果。

本申请提供的一种光模块，包括：

电路板，其上设置有安装通孔；

光发射组件，与所述电路板电连接，用于发射光信号；

光纤适配器，与所述光发射组件通过光纤阵列连接；

其中，所述光发射组件包括：

发射壳体，罩扣于所述电路板的正侧，与所述电路板的正面密封连接；包括安装内腔，所述安装内腔朝向所述电路板正面的一端设置有开口，所述安装内腔通过所述开口与所述安装通孔相连通；朝向所述光纤适配器的一端设置有缺口，所述缺口与所述安装内腔相连通；

发射盖板，设置于所述电路板的背侧，罩设于所述安装通孔上，与所述电路板的背面密封连接；

激光器，设置在所述安装内腔内，通过所述安装通孔位于所述电路板的背侧，用于产生激光光束；

光路平移棱镜，设置在所述安装内腔内，其一端通过所述安装通孔位于所述电路板的背侧、另一端位于所述电路板的正侧，用于将位于电路板背侧的激光光束反射至所述电路板的正侧；

发射光纤阵列组件，一端通过所述缺口插入所述安装内腔内，另一端引出光纤阵列与所述光纤适配器连接；分别与所述缺口、所述电路板的正面密封连接。

本申请提供的光模块包括电路板、与电路板电连接的光发射组件及通过光纤阵列与光发射组件连接的光纤适配器，电路板上设置有安装通孔；光发射组件包括发射壳体、激光器、光路平移棱镜、发射光纤阵列组件与发射盖板，发射壳体罩扣于电路板的正侧，与电路板的正面密封连接；发射壳体包括安装内腔，安装内腔朝向电路板正面的一端设置有开口，如此发射壳体翻转固定在电路板的正面上，使得发射壳体的安装内腔与电路板上的安装通孔相连通；激光器设置在安装内腔内，通过安装通孔位于电路板的背侧，使得在装配时激光器的打线表面高度与电路板的背面相同，从而使二者的连接打线最短；光路平移棱镜设置在安装内腔内，其一端通过安装通孔位于电路板的背侧、另一端位于电路板的正侧，用于将位于电路板背侧的激光光束反射至电路板的正侧，使得整个光路移至电路板的上方，如此能够减小电路板上安装通孔的面积；发射壳体朝向光纤适配器的一端设置有缺口，缺口与安装内腔相连通，发射光纤阵列组件的一端通过缺口插入安装内腔内、另一端引出光纤阵列与光纤适配器连接，且发射光纤阵列组件分别与缺口、电路板的正面密封连接，如此发射壳体通过发射光纤阵列组件形成密闭腔体；发射盖板设置于电路板的背侧，罩设于安装通孔上，与电路板背面密封连接。如此，发射壳体、电路板与发射盖板形成三明治包夹结构，再配合发射光纤阵列组件能够形成完整的封闭腔体结构，以将多纤光发射组件设计成一个完全密闭的结构。本申请通过独特的光发射组件的结构设计和安排，能够实现对光模块中自由光学光路的完全密闭封装，进而能够实现光模块在液冷环境中长期和可靠的工作，极大改善光模块的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例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公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图；

图2为根据一些实施例的一种光网络终端的结构图；

图3为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种光模块的局部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种光模块的局部分解结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种光模块中电路板、光发射组件与光接收组件的装配示意图；

图7为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件与电路板的局部装配示意图；

图9为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件的翻转结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件与电路板的另一角度局部示意图；

图11为本申请实施例提供的一种光模块中发射光纤阵列组件与光隔离器的装配示意图；

图12为本申请实施例提供的一种光模块中发射光纤阵列组件与光隔离器的局部分解示意图；

图13为本申请实施例提供的一种光模块中发射壳体的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的一种光模块中发射壳体的另一角度结构示意图；

图15为本申请实施例提供的一种光模块中发射壳体的第三角度结构示意图；

图16为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件与电路板的局部装配剖视图；

图17为本申请实施例提供的一种光模块中光接收组件的翻转结构示意图；

图18为本申请实施例提供的一种光模块中接收壳体的结构示意图；

图19为本申请实施例提供的一种光模块中光接收组件与电路板的局部装配示意图；

图20为本申请实施例提供的一种光模块中光纤阵列与光纤适配器的装配示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些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，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。

“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、 B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C 的组合。

“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。

本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。

如本文所使用的那样，“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。

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一种光通信系统的连接关系图。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)，以及设置于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一种光网络终端的结构图，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，设置于PCB电路板105的表面的笼子106，以及设置于笼子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为本申请实施例提供的光模块的结构示意图，图4为本申请实施例提供的光模块的局部结构示意图，图5为本申请实施例提供的光模块的分解结构示意图。如图3、图4、图5 所示，光模块200包括壳体、设置于壳体中的电路板300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。

在本公开一些实施例中，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的右端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的左端)。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300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300、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300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，解锁部件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；拉动解锁部件时，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300包括电路走线、电子元件及芯片，通过电路走线将电子元件和芯片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。电子元件例如可以包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。芯片例如可以包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、跨阻放大器(Transimpedance Amplifier，TIA)、时钟数据恢复芯片(Clock and DataRecovery， CDR)、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片。

电路板300一般为硬性电路板，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。

电路板300还包括形成在其端部表面的金手指，金手指由相互独立的多个引脚组成。电路板300插入笼子106中，由金手指与笼子106内的电连接器导通连接。金手指可以仅设置于电路板300一侧的表面(例如图5所示的上表面)，也可以设置于电路板300上下两侧的表面，以适应引脚数量需求大的场合。金手指被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、I2C信号传递、数据信号传递等。当然，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，以作为硬性电路板的补充。

光收发器件包括光发射组件400及光接收组件500，分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射组件400一般包括光发射器、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，透镜用于汇聚光发射器正面发射的光束，使得光发射器射出的光束成为平行光或汇聚光，以方便通过合适的步骤和方式耦合至外部光纤。

光接收组件500一般包括接收芯片与跨阻放大器，接收芯片用于将接收的外部光信号转换为电信号，电信号经由跨阻放大器进行放大后传输至电路板300上的金手指，经由金手指将电信号传输至上位机。

部署在数据中心的光模块由于低成本的要求，其光发射组件400与光接收组件500多采用非密封结构设计，其关键光路均处于开放状态。当光模块随交换机进入制冷液中时，这些关键光路和部件也会浸入制冷液中，从而造成光学机制的改变和光学表面的污染，严重影响光模块的正常工作。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种光模块，该光模块采用创新的结构设计，实现了光模块内部所有光路的全部密闭封装，进而实现了光模块在液冷环境中长期、可靠的工作，极大改善了光模块中光发射组件400、光接收组件500的散热效果。

图6为本申请实施例提供的光模块中电路板、光发射组件与光接收组件的装配示意图。如图6所示，本申请实施例提供的光模块包括光发射组件400、发射光纤阵列810、光接收组件500与接收光纤阵列820，光发射组件400采用底面向上(倒装)的光发射器结构，使得光发射组件400的底面与上壳体201相接触，极大地改善了光发射组件400的散热；发射光纤阵列810与光发射组件400连接，光发射组件400射出的发射光束通过发射光纤阵列810 传输至光纤600，再通过光纤600传输出去，实现了光的发射。

光接收组件500与光发射组件400可设置在电路板300的同一侧，接收光纤阵列820与光接收组件500连接，外部光信号通过光纤600传输至接收光纤阵列820，再通过接收光纤阵列820传输至光接收组件500，通过光接收组件500进行光电转换，实现了光的接收。

在一般的设计中，光发射组件400的主光路位于单一平面，所以电路板300需要挖出很大的面积以避让光发射组件400和光纤需要的位置，这造成电路板300很大的挖孔，而且挖孔的形状复杂，不仅极大的减小了电子元器件的排布空间，也给上胶密封造成困难。

本申请在电路板300上挖孔，将光发射组件400中的激光器设置在电路板300的背侧，在激光器的出光方向上增加一个光路平移棱镜，使得整个光路移至电路板的正侧，如此能够减小电路板300上的挖孔面积，也便于在电路板300的背面对光发射组件400进行密封。

图7为本申请实施例提供的光模块中电路板的结构示意图，图8为本申请实施例提供的光模块中电路板与光发射组件的局部装配示意图。如图7、图8所示，电路板300上设置有安装通孔320，光发射组件400的激光器组件嵌在该安装通孔320内，以将激光器组件靠近电路板300的下表面(背面)，如此将光发射组件400反向装配至电路板300上，使得在装配时激光器组件的打线表面高度与电路板300的背面相同，从而使电路板300背面与激光器组件的连接打线最短，以保证优良的高频传输性能。

光发射组件400可包括发射壳体401与发射盖板402，激光器组件设置在发射壳体401 内，发射壳体401罩扣于电路板300的正侧，与电路板300的正面密封连接；发射盖板402设置于电路板300的背侧，罩设于安装通孔320上，与电路板300的背面密封连接。如此，发射壳体401、电路板300与发射盖板402形成三明治包夹结构。

图9为本申请实施例提供的光模块中光发射组件的翻转结构示意图，图10为本申请实施例提供的光模块中电路板与光发射组件的另一角度局部装配示意图。如图9、图10所示，光发射组件400可包括发射壳体401及设置在发射壳体401内的激光器410、耦合透镜420a、光路平移棱镜430、光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a，该发射壳体401的底面(背向电路板300正面的表面)朝向上壳体201。发射壳体401包括安装内腔，激光器410、耦合透镜420a、光路平移棱镜430、光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a均安装在发射壳体401 的安装内腔内，且激光器410、耦合透镜420a与光路平移棱镜430的安装高度高于光隔离器 440a、发射光纤阵列组件450a的安装高度，使得激光器410、耦合透镜420a与光路平移棱镜430通过电路板300上的安装通孔320位于电路板300的背侧，光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a位于电路板300的正侧。

在一些实施例中，发射壳体401内的安装内腔朝向电路板300正面的一端设置有开口，安装内腔通过开口与电路板300上的安装通孔320相连通，如此设置于安装内腔的激光器410 可通过开口嵌入安装通孔320内，使得激光器410的打线安装高度与电路板300的背面相同。

激光器410发射的一路激光光束经由耦合透镜420a转换为准直光束，准直光束经由光路平移棱镜430将位于电路板300背侧的准直光束反射至电路板300的正侧，光路平移棱镜430 反射的激光光束直接透过光隔离器440a射入发射光纤阵列组件450a，经由发射光纤阵列组件450a引出的发射光纤阵列810传输至光纤600内，再经由光纤600传输至光纤适配器700，实现一路光信号的发射。

在一些实施例中，通过在耦合透镜420a后方增加一光路平移棱镜，使整个光路移至电路板300正面的上方，能够减小电路板300的挖孔面积，也便于在电路板300的背面对光发射组件400进行密封。

对于高传输速率的光模块，如400G，为实现400G光模块的传输速率，需要集成4路光发射器和4路光接收器，因此光发射组件400包括4个光发射器，以实现4路发射光束的发射；光接收组件500包括4个光接收器，以实现4路接收光束的接收。

基于此，光发射组件400包括设置在发射壳体401内的多个激光器410、多个耦合透镜 420a、光路平移棱镜430、光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a，多个激光器410、多个耦合透镜420a、光路平移棱镜430、光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a均安装在发射壳体401的安装内腔内，且激光器410、耦合透镜420a与光路平移棱镜430的安装高度高于光隔离器440a、发射光纤阵列组件450a的安装高度。

多个激光器410、多个耦合透镜420a通过安装通孔320位于电路板300的背侧，光路平移棱镜430的一端通过安装通孔320位于电路板300的背侧、另一端位于电路板300的正侧，光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a均位于电路板300的正侧。

多个激光器410发射多路激光光束，该激光光束平行于电路板300的背面；多个耦合透镜420a将激光器410发射的激光光束转换为汇聚光束，多个汇聚光束传输至光路平移棱镜 430，光路平移棱镜430将位于电路板300背侧的激光光束反射上移至电路板300正侧。

光路平移棱镜430的作用是将多路光束向上平移一定距离，使得后续所有的光器件位置均位于电路板300的正侧，并与电路板300保持适当间隙。这样就避免了光学器件与电路板300之间的位置冲突，从而可以尽可能的减小电路板300的挖孔面积，增加了电路板300上电子器件的排布面积，使得电路板300的布线更加容易。

在一些实施例中，光路平移棱镜430与发射光纤阵列组件450a的入光面之间存在间隙，光路平移棱镜430输出的反射光束传输至发射光纤阵列组件450a的入光面时，因光在不同介质的界面传播会发生反射，复合光束传输至发射光纤阵列组件450a的入光面时发生反射，反射光束可能会按照原路返回至激光器410，影响激光器410的高频性能。

为了避免这一问题，光隔离器440a设置在光路平移棱镜430与发射光纤阵列组件450a 之间，光路平移棱镜430输出的反射光束在发射光纤阵列组件450a的入光面发生反射时，光隔离器440a用于将反射光束隔离出去，防止反射光束沿原路返回激光器410。

图11为本申请实施例提供的光模块中发射光纤阵列组件与光隔离器的装配示意图，图 12为本申请实施例提供的光模块中发射光纤阵列组件与光隔离器的局部分解示意图。如图11、图12所示，发射光纤阵列组件450a包括V型槽基板4510、玻璃盖板4520与支撑板4530，V 型槽基板4510固定在发射壳体401的安装内腔内，且V型槽基板4510上并行设置有多排V 型槽4540，发射光纤阵列810的每一根光纤均嵌在相应的V型槽4540内，之后胶水会自然充满V型槽4540与光纤的接触面。

将光纤与V型槽4540胶合连接后，将玻璃盖板4520覆盖在V型槽基板4510上，使得玻璃盖板4520与V型槽基板4510之间的接触面通过胶水胶合固定在一起，以保证发射光纤阵列810与V型槽基板4510的胶合稳固性。之后再对发射光纤阵列组件450a的端面进行光学抛光和镀膜，以保证其达到相应的光学面要求。

将支撑板4530覆盖在玻璃盖板4520上，使得支撑板4530与玻璃盖板4520之间的接触面通过胶水胶合固定在一起，如此将光发射组件400翻转固定在电路板300正面上时，支撑板4530与电路板300的正面胶合固定。

在一些实施例中，V型槽结构在胶合过程中，胶水会自然充满V型槽4540与125μm光纤的接触面以及各基板之间的接触面，而且V型槽部件的纵向厚度也大大强化了胶合后密封效果。在存在多光纤的场合，光纤V型槽的结构可以形成高质量的对光纤的密封界面。

在一些实施例中，光隔离器440a的出光面与V型槽4540对应设置，如此透过光隔离器 440a的光束通过V型槽4540射入发射光纤阵列810内，保证了光路平移棱镜430输出的反射光束能够直接透过光隔离器440a射入发射光纤阵列组件450a内。

在一些实施例中，光发射组件400包括4个激光器、4个耦合透镜420a与一个光路平移棱镜430，激光器410与耦合透镜420a一一对应设置，每个激光器410发射一路激光光束，每个耦合透镜420a将一路激光光束转换为汇聚光束，每个耦合透镜420a射出的汇聚光束传输至光路平移棱镜430，通过光路平移棱镜430对汇聚光束进行反射，以改变激光光束的传输方向及位置。

光发射组件400还包括4个光隔离器440a，V型槽基板4510上设置有4排V型槽4540，发射光纤阵列810包括4根光纤，如此光路平移棱镜430输出的4路反射光束分别通过4个光隔离器440a，每个光隔离器440a射出的光束通过对应的一排V型槽4540射入一根光纤中，传输至光纤中的光束通过光纤600耦合至光纤适配器700，实现了多路光信号的发射。

图13为本申请实施例提供的光模块中发射壳体的结构示意图，图14为本申请实施例提供的光模块中发射壳体的另一角度结构示意图。如图13、图14所示，为支撑固定激光器410、耦合透镜420a、光路平移棱镜430、光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a，发射壳体401 包括第一接触面4011，该第一接触面4011为朝向电路板300正面的侧面，将光发射组件400 反向安装在电路板300上时，第一接触面4011与电路板300的正面密封连接。

由第一接触面4011向上壳体201的方向设置有安装内腔，该安装内腔包括第一安装面 4110、第二安装面4120与第三安装面4130，第三安装面4130与第二安装面4120为平齐的同一安装面，第二安装面4120凹陷于第一安装面4110，第一安装面4110凹陷于第一接触面 4011，如此将光发射组件400反向安装至电路板300时，第一接触面4011与电路板300的正面粘接，第一安装面4110与电路板300正面的距离小于第二安装面4120与电路板300正面的距离，第二安装面4120与电路板300正面的距离与第三安装面4130与电路板300正面的距离相同，使得第一安装面4110、第二安装面4120、第三安装面4130与第一接触面4011形成台阶面。

在一些实施例中，形成第一安装面4110、第二安装面4120与第三安装面4130的安装内腔只有朝向电路板300正面的一端开口，第一安装面4110上设置有半导体制冷器460a，每个激光器410设置在一个激光器基板上，每个激光器基板与耦合透镜420a均设置在半导体制冷器460a的制冷面上，且耦合透镜420a设置在激光器410的出光方向上。

光路平移棱镜430设置在凹陷于第一安装面4110的第二安装面4120上，该光路平移棱镜430垂直固定于第二安装面4120上，即光路平移棱镜430的一端固定在第二安装面4120 上、另一端位于电路板300的背侧，如此通过光路平移棱镜430将位于电路板300背侧的激光光束反射至电路板300的正侧。

发射光纤阵列组件450a中V型槽基板4510的一侧设置在第三安装面4130上，V型槽基板4510的另一侧与玻璃盖板4520的一侧粘接固定，玻璃盖板4520的另一侧与支撑板4530的一侧粘接固定，支撑板4530的另一侧与电路板300的正面粘接固定，如此实现了发射光纤阵列组件450a与发射壳体401、电路板300的固定封装。

在一些实施例中，光隔离器440a固定在V型槽基板4510的一端，发射光纤阵列810固定在V型槽基板4510的V型槽4540中，如此保证了透过光隔离器440a的反射光束顺利进入V型槽4540内的发射光纤阵列810中。

在一些实施例中，发射壳体401的一端设有缺口，该缺口与第三安装面4130相连通，如此将发射光纤阵列组件450a固定在第三安装面4130后，发射光纤阵列组件450a引出的发射光纤阵列810与光纤600连接。

在一些实施例中，第二安装面4120在前后方向的宽度尺寸大于第三安装面4130在前后方向的宽度尺寸，第三安装面4130在前后方向的宽度尺寸与缺口在前后方向的宽度尺寸相同，如此将发射光纤阵列组件450a固定在第三安装面4130时，将缺口的内侧壁、V型槽基板4510 相对的侧壁胶合固定在一起，从而通过发射光纤阵列组件450a将发射壳体401的缺口粘接固定，使得发射光纤阵列组件450a与缺口之间密封连接。粘接密封使用胶水采用的UV固化胶和结构固化胶均采用环氧树脂类胶水，此类胶水具有流动性好，可靠性高，可以满足长期在氟化液中稳定工作的要求。

在一些实施例中，通过呈台阶设置的第一安装面4110、第二安装面4120与第三安装面 4130将半导体制冷器、激光器410、耦合透镜420a、光路平移棱镜430、光隔离器440a与发射光纤阵列组件450a固定在发射壳体401内腔的安装面上，以形成激光器410、耦合透镜420a、光路平移棱镜430、光隔离器440a、发射光纤阵列组件450a之间的安装高度差，并将安装高度相对较高的激光器410与耦合透镜420a通过电路板300上的安装通孔320设置在电路板 300的背侧，将安装高度相对较低的光路平移棱镜430、光隔离器440a与发射光纤阵列组件 450a设置在电路板300的正侧，如此可减小光发射组件400与电路板300在空间上的重叠区域。

图15为本申请实施例提供的光模块中发射壳体的第三角度结构示意图。如图15所示，发射壳体401还包括与第一接触面4011相对设置的第一顶面4012，该第一顶面4012朝向上壳体201，第一顶面4012上设置有向第一接触面4011延伸的第一放气孔4013，第一放气孔4013与发射壳体401内的第二安装面4120相连通，且该第一放气孔4013为锥形孔，由第一顶面4012向第二安装面4120方向上，该锥形孔的直径尺寸逐渐减小，如此发射壳体401可通过该第一放气孔4013与外界连通。

发射壳体401上的第一放气孔4013的封闭是在所有密封操作完成之后再进行，以保证在密封过程中所有密封区域不会由于空气膨胀导致出现漏气孔。

图16为本申请实施例提供的光模块中光发射组件与电路板的局部装配剖视图。如图16 所示，将半导体制冷器460a固定在发射壳体401的第一安装面4110上，使得半导体制冷器 460a的制冷面背向第一安装面4110，然后将安装有激光器410的激光器基板设置在半导体制冷器460a的制冷面上，然后将耦合透镜420a设置在半导体制冷器460a的制冷面上，且耦合透镜420a位于激光器410的出光方向上；然后将光路平移棱镜430固定在第二安装面4120 上，使得光路平移棱镜430的一端设置在激光器410的出光方向上；然后将发射光纤阵列组件450a固定在第三安装面4130上，然后将光隔离器440a固定在发射光纤阵列组件450a的一端，使得光路平移棱镜430反射的激光光束直接透过光隔离器440a射入发射光纤阵列组件 450a中的发射光纤阵列810，再经由发射光纤阵列810传输至光纤600内。

然后将发射壳体401翻转，将第一安装面4110上的激光器410、耦合透镜420a与第二安装面4120上的光路平移棱镜430嵌入电路板300上的安装通孔320内，使得激光器410的打线表面高度与电路板300的背面相同，然后将发射壳体401的第一接触面4011与电路板300的正面粘接在一些，将发射光纤阵列组件450a中的支撑板4530与电路板300的正面粘接在一起，使得发射壳体401的内腔、发射光纤阵列组件450a、电路板300与发射盖板402 共同组成密闭腔体。

然后将发射盖板402的内腔与安装通孔320对应设置，将发射盖板402朝向电路板300 背面的接触面粘接至电路板300的背面上，使得位于电路板300背面的激光器410、耦合透镜420a与光路平移棱镜430置于发射盖板402与电路板300背面形成的腔体内。

在一些实施例中，将第一接触面4011与电路板300的正面通过UV固化胶和结构固化胶粘接在一起，以实现发射壳体401的第一接触面4011与电路板300正面的密封粘接。将发射盖板402朝向电路板300背面的接触面与电路板300的背面通过UV固化胶和结构固化胶粘接在一起，以实现发射盖板402与电路板300背面的密封粘接。如此，将发射壳体401粘接于电路板300的正面，将发射盖板402粘接于电路板300的背面，实现了发射壳体401、电路板300与发射盖板402的密封装配。

在一些实施例中，发射壳体401为相对完整的壳体结构，可以容纳所有光学及电学部件，并形成完整的密封截面。位于电路板300背面的发射盖板402设计为简单的空腔结构，也形成完整的密封截面。在装配时，发射壳体401、电路板300与发射盖板402形成三明治包夹结构，在发射壳体401与电路板300正面的接触界面上胶密封，发射盖板402与电路板300背面的接触界面上胶密封，再配合发射光纤阵列组件450a形成完整的密闭腔体结构。

将光发射组件400的发射壳体401、电路板300与发射盖板402密封装配好后，激光器 410在电路板300传送的驱动电流作用下发射激光光束，激光光束经由耦合透镜420a转换为汇聚光束，汇聚光束经由光路平移棱镜430进行反射，使得位于电路板300背侧的汇聚光束反射至电路板300正侧，反射后的多路汇聚光束经直接透过光隔离器440a分别射入发射光纤阵列组件450a中的发射光纤阵列810，再传至光纤600内，实现了多路光的发射。

在以上的实施例中，激光至光纤的耦合是通过单一的耦合透镜实现的，一般称之为单透镜系统。在另一些实施例中，也可以采用双透镜系统，将耦合透镜改为准直透镜，先将来自激光器的发散光束转化为准直光，在经过光束平移棱镜后，再放置一个耦合透镜，将准直光束转化为汇聚光束，从而将激光耦合进光纤阵列中。

在一些实施例中，电路板300的正面上设置有芯片处理芯片(Digital SignalProcess， DSP)310，该DSP芯片310用于高频信号的处理，并将高频信号传输至激光器410，为激光器410发射激光光束提供信号，使得激光器410产生信号光。

具体地，电路板300的背面上设置有从DSP芯片310到留给光发射组件400的开孔端的高频信号连接线，这一面的电路设计主要是为了将从金手指端传过来的高频信号，经过DSP 芯片310处理后再经由高频信号线传输给光发射组件400。

为了将DSP芯片310的高频信号由电路板300的正面传输到背面的激光器410，在DSP 芯片310的Tx输出焊盘下面设置有高频信号过孔，该高频信号过孔贯穿电路板300的正面与背面，高频信号过孔的上端与DSP芯片310的Tx输出焊盘电连接，高频信号过孔的下端与布设在电路板300背面的高频信号线电连接，该高频信号线通过打线与激光器410电连接。如此位于电路板300正面的DSP芯片310通过连接在其Tx输出焊盘的高频信号线将电路板300 上的高频信号从电路板300的正面传输到电路板300的背面，以将高频信号传输至位于电路板300背侧的激光器410，以实现光发射组件400与电路板300的高频信号连接，使得激光器410发射信号光。

在一些实施例中，电路板300上设置有多个高频信号过孔，多个高频信号过孔设置在安装通孔320的右侧，每个高频信号过孔与激光器410一一对应连接，使得连接每个高频信号过孔的高频信号线与激光器410连接，将电路板300传输的高频信号传送至激光器410，以满足光发射组件400所需要的高频信号。

在一些实施例中，电路板300的背面上还布设有直流信号线，该直流信号线与激光器410 电连接，以通过直流信号线传输的偏置电流驱动激光器410发光。传输偏置电流的直流信号线可从电路板300上安装通孔320的左侧通过打线的方式引过来，激光器410接收到直流信号线传输的偏置电流后能够发光，而高频信号线传输到激光器410后，激光器410将高频信号调制至光束中，使得激光器410产生信号光。

传输偏置电流的直流信号线还可从安装通孔320的上侧、下侧连接至激光器410，即连接激光器410的直流信号线与高频信号线位于安装通孔320的不同侧，这样既避免了高频信号与直流信号之间的干扰，也使直流信号的走线更短，避免电路板300中布线过度拥挤。

在一些实施例中，光路平移棱镜430包括第一反射镜与第二反射镜，第一反射镜位于激光器410的出光方向上，耦合透镜420a输出的汇聚光束射至第一反射镜，汇聚光束在第一反射镜处进行反射，反射后的汇聚光束在第二反射镜处再次反射，再次反射后的汇聚光束位于电路板300的正侧。

激光器410在电路板300传输的偏置电流、高频信号的驱动下发射激光信号，为检测激光器410的发射光功率，电路板300的背面设置有光探测器，光探测器设置在电路板300上安装通孔320的左侧边缘，且该光探测器的光敏面朝向激光器410的出光方向，用于采集激光器410发射的前向光，并将采集到的数据发送至电路板300上的相关器件，以实现对激光器410前向出光功率的监控。

在一些实施例中，光探测器位于发射盖板402的内腔内，以将光探测器置于发射盖板402 与电路板300背面形成的密封腔体内，以保证光发射组件400的密封性。

在一些实施例中，利用第一反射镜反射面的透光特性，使少部分准直光束漏过第一反射镜，并射入光探测器的光敏面上，使得光探测器能够接收到部分光束，从而得到激光器410 的发射光功率。

具体地，光路平移棱镜430的第一反射镜朝向激光器410的出光方向上，用于将激光器 410产生的激光光束分为两束光，一束光(通常占95％的总功率)被第一反射镜反射至第二反射镜，以将激光光束由电路板300的背侧反射至电路板300的正侧，另一束光直接透过第一反射镜射入光探测器的光敏面，通过该光敏面接收激光器410出光面发射的激光光束。

将光探测器贴装在安装通孔320的左侧时，可将光探测器的光敏面与安装通孔320的内侧壁相平齐，以方便对光探测器进行定位。

将光探测器设置在电路板300的背面上时，可将光探测器中光敏面的中心轴线与激光器 410的中心轴线相重合，并将光探测器朝向电路板300背面的侧面通过表面组装技术(SMT) 安装于电路板300的背面，使得透过第一反射镜的光束尽可能地射入光探测器内。

在一些实施例中，电路板300的背面设置有4个光探测器，每个光探测器与每个激光器 410对应设置，如此每个光探测器采集每个激光器410发射的激光光束透过第一反射镜的部分光束，并通过与光探测器电连接的器件测得相应激光器410的前向出光功率。

由于光探测器接收的是有一定面积的平行光，光探测器的装配位置精度要求低，装配更加容易，只要将光路平移棱镜430中第一反射镜的透光范围与光探测器的光敏面相对齐即可，使得光探测器能够采集到透过第一反射镜的激光光束。

将光探测器固定在电路板300的背面上时，光探测器与电路板300背面连接的侧面上设置有阳极，阳极可以直接焊接或者通过导电胶等方式导电固定在电路板300上的接地金属层上；光探测器背向电路板300背面的侧面上设置有阴极，阴极通过打线与电路板300电连接，进而实现光探测器与电路板300的电连接。

将光发射组件400反向安装至电路板300的正面后，光发射组件400中发射壳体401的第一顶面4012与上壳体201接触；将光发射组件400中激光器410通过高频信号线与电路板 300正面的DSP芯片310信号连接后，激光器410在电路板300传输的直流和高频信号驱动下产生激光光束，如此激光器410会产生热量，而激光器410的发光性能受到温度的影响，因此激光器410需工作在某一固定温度范围，所以需要将激光器410放置在半导体制冷器460a上，以保证激光器410的工作温度，而半导体制冷器460a在制冷过程中会产生大量热量，需要将这些热量传播出去，以保证半导体制冷器460a的制冷效率。

由于激光器410固定在发射壳体401的第一安装面4110上的半导体制冷器460a上，激光器410产生的热量会通过半导体制冷器460a传输至发射壳体401上，以保持激光器410的温度。为提高光模块的散热性能，发射壳体401可采用钨铜或其他具有良好导热性的金属材料，并适当增加发射壳体401的质量以及第一顶面4012的面积，如此激光器410及半导体制冷器460a工作产生的热量可通过发射壳体401传输至上壳体201，有效改善激光器410的散热效果。

在一些实施例中，发射壳体401需要选用钨铜或其他具有良好导热性的金属材料，并适当增加发射壳体401的质量及底面的面积，从而增加发射壳体401与上壳体201的接触面积，进而提高光发射组件400的散热效率。

在一些实施例中，为方便将发射壳体401的热量传输至上壳体201，可在发射壳体401 的第一顶面4012与上壳体201内侧面之间设置第一导热垫片，如此发射壳体401的热量传输至第一导热垫片，第一导热垫片将热量传输至上壳体201，以有效改善散热效果。

在一些实施例中，第一导热垫片可为导热胶，既能通过导热胶将发射壳体401的第一顶面4012粘贴于上壳体201的内侧面，又能将发射壳体401的热量传导至上壳体201。

在一些实施例中，光模块的最主要热源除了激光器410与半导体制冷器460a外，还有 DSP芯片310，该DSP芯片310背向电路板300的侧面与上壳体201相接触，如此DSP芯片310工作产生的热量传输至上壳体201上，以将DSP芯片310产生的热量传输至光模块外侧。

为方便将DSP芯片310的热量传输至上壳体201，可在DSP芯片310与上壳体201内侧面之间设置第二导热垫片，如此DSP芯片310产生的热量传输至第二导热垫片，第二导热垫片将热量传输至上壳体201，以有效改善散热效果。

在一些实施例中，光接收组件500与光发射组件400可并排设置在电路板300上，也可设置在电路板300的不同面上，光接收组件500与电路板300形成封闭腔体结构，以实现光接收组件500的密封装配。

图17为本申请实施例提供的光模块中光接收组件的翻转结构示意图。如图17所示，本申请实施例提供的光接收组件500包括接收壳体501a，该接收壳体501a罩扣于电路板300 的正侧，与电路板300的正面密封连接；该接收壳体501a包括朝向电路板300的第二接触面 5011，第二接触面5011上设置有安装槽，该安装槽朝向电路板300正面的一端设置有开口，且安装槽由第二接触面5011向接收壳体501a的顶面(背向电路板300正面的侧面)方向延伸。

接收壳体501a的安装槽内设置有转角光纤阵列组件，该转角光纤阵列组件的一端引出接收光纤阵列820，转角光纤阵列组件的另一端置于电路板300上探测器的上方，通过转角光纤阵列组件将接收光纤阵列820传输的接收光束进行反射转向，反射后的光束射入电路板300 上的探测器进行光电转换。

转角光纤阵列组件包括转角V型槽基板510、盖板520与支撑件530，转角V型槽基板510上并行设置有多排V型槽，接收光纤阵列820放置在V型槽中，并用胶水紧密粘接，其端面抛光成近45度角，从而形成合适角度的反射面。转角V型槽基板510分别与接收光纤阵列820的光纤密封连接，如此接收光纤阵列820传输的接收光束传输至转角V型槽基板510 的V型槽内。

支撑件530设置在接收壳体501a的安装面上，转角V型槽基板510设置在支撑件530上，通过支撑件530抬高了转角V型槽基板510的安装高度。转角V型槽基板510的一端与接收光纤阵列820密封连接，转角V型槽基板的另一端设置有反射面，该反射面用于对接收光纤阵列820传输的光束进行反射转向，转向后的反射光束射入电路板300上的探测器。

在一些实施例中，转角V型槽基板510上V型槽的开口朝向电路板300的正面，盖板520 覆盖在转角V型槽基板510上，以密封转角V型槽基板510上的V型槽，保证接收光纤阵列820与V型槽的密封连接。盖板520的一侧密封V型槽、另一侧可与电路板300的正面粘接固定，如此实现了转角光纤阵列组件与接收壳体501a、电路板300的固定连接。

图18为本申请实施例提供的光模块中接收壳体的结构示意图。如图18所示，接收壳体 501a包括第二接触面5011，该第二接触面5011为朝向电路板300正面的侧面，将光接收组件500反向安装在电路板300上时，第二接触面5011与电路板300的正面密封连接。

由第二接触面5011向上壳体201的方向设置有安装槽，该安装槽朝向电路板300正面的一侧开口，使得接收壳体501a内形成第四安装面5110与第五安装面5120，第四安装面5110 与第五安装面5120为平齐的同一安装面，将转角光纤阵列组件中的支撑件530设置在第四安装面5110上，转角V型槽基板510设置在第四安装面5110与第五安装面5120的上方，以将转角光纤阵列组件固定在接收壳体501a内的安装面上。

在一些实施例中，接收壳体501a的一端开口，该开口与第五安装面5120位于同一端，如此将转角光纤阵列组件固定在第四安装面5110后，转角光纤阵列组件引出的接收光纤阵列 820与光纤600连接。

在一些实施例中，第四安装面5110在前后方向的宽度尺寸大于第五安装面5120在前后方向的宽度尺寸，如此将转角光纤阵列组件固定在第四安装面5110时，将与第四安装面5110 连接的接收壳体501a的内侧壁、支撑件530相对的两侧壁、转角V型槽基板510相对的两侧壁胶合固定在一起，从而通过转角光纤阵列组件将接收壳体501a的开口粘接固定，使得转角光纤阵列组件与开口之间密封连接，如此接收壳体501a与转角光纤阵列组件共同组成密封腔体。

接收壳体501a还包括与第二接触面5011相对设置的顶面，该顶面朝向上壳体201，顶面上设置有向第二接触面5011延伸的第二放气孔5013，第二放气孔5013与接收壳体501a内的第四安装面5110相连通，且第二放气孔5013为锥形孔，由顶面向第四安装面5110方向上，该锥形孔的直径尺寸逐渐减小，如此接收壳体501a可通过该第二放气孔5013与外界连通。

接收壳体501a上的第二放气孔5013的封闭是在所有密封操作完成之后再进行，以保证在密封过程中所有密封区域不会由于空气膨胀导致出现漏气孔。

图19为本申请实施例提供的光模块中光接收组件与电路板的局部装配剖视图。如图19 所示，将转角光纤阵列组件固定在接收壳体501a内的安装面后，接收光纤阵列820传输的接收光束通过转角V型槽基板510上的反射面将接收光束反射转向至电路板300上的探测器330。

在一些实施例中，探测器330将接收的光信号转换为电信号，转换后的电信号传输至电路板300上的跨阻放大器340。通过跨阻放大器340放大后的电信号经由连接跨阻放大器340 和DSP芯片310的高频信号线传输给DSP芯片310进行处理，再经由金手指传送通信系统，有利于光接收组件500的接收信号所需的光学组件的安装，耦合和电路连接。

在一些实施例中，电路板300正面上的探测器330、跨阻放大器340及打线所需安全区域均置于接收壳体501a的安装槽内，如此保证了光接收组件500的密封装配。

由于在传统光模块设计中，外部光纤与光模块的连接是通过外部光纤适配器插入光模块的光适配器中实现光纤的对接，这时适配器中的光纤法兰与光纤适配器存在端面的物理接触。当光模块进入制冷液中，接触面会受到制冷液的污染，造成额外损耗。而且在这种场景中，无法对被污染的端面进行清洁，形成永久损伤。

图20为本申请实施例提供的光模块中光纤与光纤适配器的装配示意图。如图20所示，为了避免光模块进入制冷液时，制冷液对光纤与光纤适配器的接触面造成污染，本申请在光模块的光口205处采用光纤尾纤的连接方式，将发射光纤阵列810与接收光纤阵列820置于光纤600内，直接将光纤600导出，使得光纤600穿过光口205。

具体地，连接光发射组件400的发射光纤阵列组件和光接收组件500的转角光纤阵列组件的光纤600被设计成一个单一的结构，以简化装配流程，光纤600覆盖保护套管，靠近V 型槽的一侧连接有光纤保护件610、另一侧为光纤适配器700。

采用光纤尾纤的直接导出方式，根除了光纤与光模块连接时的端口污染风险，保证了光模块长期稳定工作。

本申请实施例提供的光模块应用于高速光通信模块结构设计，包括光学，结构，高频信号传输和散热等方面的创新考虑，将多纤光发射组件设计成一个完全密闭的结构，从而解决了发射光路密封的问题；将多纤光接收组件设计成完全密闭的结构，从而解决了接收光路密封的问题；光接口采用尾纤方式，取消光纤适配器至光模块的光接口、光适配器的接触连接，消除了光接口处的污染和密封问题；采用环氧体系胶水进行光组件以及光组件与电路板之间的密封连接，既起到结构连接和加固的作用，又起到密封作用，保证冷却液不会渗透进光发射组件和光接收组件内部；合理设计粘接界面，使上胶和粘接工艺简化，从而解决了部件装配粘接处的密封问题；结构设计简单，适合批量生产。

本申请通过独特的结构设计和安排，实现了对光模块中的自由光学光路的完全密闭封装，进而实现了光模块在液冷环境中长期和可靠的工作，极大改善了光发射组件和光接收组件的散热效果。

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，其上设置有安装通孔；

光发射组件，与所述电路板电连接，用于发射光信号；

光纤适配器，与所述光发射组件通过光纤阵列连接；

其中，所述光发射组件包括：

发射壳体，罩扣于所述电路板的正侧，与所述电路板的正面密封连接；包括安装内腔，所述安装内腔朝向所述电路板正面的一端设置有开口，所述安装内腔通过所述开口与所述安装通孔相连通；朝向所述光纤适配器的一端设置有缺口，所述缺口与所述安装内腔相连通；

发射盖板，设置于所述电路板的背侧，罩设于所述安装通孔上，与所述电路板的背面密封连接；

激光器，设置在所述安装内腔内，通过所述安装通孔位于所述电路板的背侧，用于产生激光光束；

光路平移棱镜，设置在所述安装内腔内，其一端通过所述安装通孔位于所述电路板的背侧、另一端位于所述电路板的正侧，用于将位于电路板背侧的激光光束反射至所述电路板的正侧；

发射光纤阵列组件，一端通过所述缺口插入所述安装内腔内，另一端引出光纤阵列与所述光纤适配器连接；分别与所述缺口、所述电路板的正面密封连接。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述发射壳体的安装内腔包括第一安装面、第二安装面与第三安装面，所述第二安装面凹陷于所述第一安装面，所述第三安装面与所述第二安装面为同一安装面；

所述激光器设置于所述第一安装面上，所述光路平移棱镜设置于所述第二安装面上，所述发射光纤阵列组件设置于所述第三安装面上。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述缺口与所述第三安装面相连通，所述缺口在前后方向的宽度尺寸与所述第三安装面在前后方向的宽度尺寸相同。

4.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第二安装面在前后方向的宽度尺寸大于所述第三安装面在前后方向的宽度尺寸。

5.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述发射光纤阵列组件包括V型槽基板、玻璃盖板与支撑板，所述V型槽基板上设置有V型槽，所述光纤阵列嵌入所述V型槽内；

所述玻璃盖板的一侧覆盖于所述V型槽基板上设有V型槽的侧面上，所述支撑板的一侧与所述玻璃盖板的另一侧粘接，所述支撑板的另一侧与所述电路板的正面粘接。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述发射光纤阵列组件相对的两侧与所述缺口的侧壁相粘接。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述发射壳体背向所述电路板正面的表面上设置有第一放气孔，所述第一放气孔与所述安装内腔相连通。

8.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件还包括：

光隔离器，设置于所述V型槽基板的一端，用于将所述光路平移棱镜输出的反射光束直接传输至所述发射光纤阵列组件。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括光接收组件，所述光接收组件与所述电路板电连接，用于接收光信号；

其中，所述光接收组件包括：

接收壳体，罩扣于所述电路板的正侧，与所述电路板的正面密封连接；包括安装槽，所述安装槽朝向所述电路板正面的一端设置有开口；朝向所述光纤适配器的一端设置有缺口，所述缺口与所述安装槽相连通；

转角光纤阵列组件，一端通过所述缺口插入所述安装槽内，另一端引出接收光纤与所述光纤适配器连接；分别与所述缺口、所述电路板的正面密封连接。

10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于，所述转角光纤阵列组件包括转角V型槽基板，所述转角V型槽基板背向所述光纤适配器的一端设置有反射面，所述反射面用于将所述转角光纤阵列组件传输的光束反射至所述电路板上。

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