CN217133428U - 一种集成波分的cpo装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成波分的CPO装置，其可以提升产品的空间利用率，同时改善散热性能，确保产品的性能不受影响，PCB电路板上排列有安装基座，安装基座上设有呈线性排列的光接收器安装槽和光发射器安装槽并槽倾斜设置，光接收器和光发射器分别置于光接收器安装槽和光发射器安装槽中，光接收器和光发射器分别连接LC连接器后通过光纤与合波器、分波器实现光连接，合波器和分波器通过光纤连接光口，光接收器和光发射器还通过柔性电路板与PCB电路板上的电芯片实现电连接，PCB电路板连接有电口和供电接口，安装基座连接有散热器，光接收器和光发射器能够通过散热器和/或安装基座将热量传导到壳体上进行散热。

Description

一种集成波分的CPO装置

技术领域

本实用新型涉及数据中心的光通信技术领域，具体涉及一种集成波分的CPO装置。

背景技术

目前，在数据中心市场中，主要设备制造商和大型数据中心用户正在积极开发基于硅光引擎的CPO(Co-Packaged Optics，光电协同封装)产品。据权威机构预测，未来CPO将成为云提供商数据中心的主导使能技术，同时会带来巨大的应用市场。

在数据中心、超算中心对能耗要求越来越严苛的大环境下，传统光模块受限于板卡面板空间已不能通过增加光模块数量来提升带宽，为此设计的基于硅光技术的CPO产品，采用了核心交换芯片与光引擎在同一高速主板上的协同封装概念，缩短了光电转换功能到核心交换芯片的距离，从而达到缩短高速电通道链路，减少冗长器件，改善系统功耗。

相对于独立封装的光模块来说，其虽然在一定程度上提高了空间利用率，但由于现有技术采用平铺排列的方式进行布板，空间利用率的提升依旧有限，整体封装尺寸仍然较大，并且随着其集成度的提高，布局的紧凑也使得产品的散热压力也越拉越大。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种集成波分的CPO装置，其可以提升产品的空间利用率，同时改善散热性能，确保产品的性能不受影响。

其技术方案是这样的：一种集成波分的CPO装置，包括PCB电路板和能够容纳所述PCB电路板的壳体，所述壳体包括能够相互配合装配在一起的底座和上盖，所述PCB电路板置于所述底座上，其特征在于：所述PCB电路板上排列有安装基座，所述安装基座上设有呈线性排列的光接收器安装槽和光发射器安装槽，所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽倾斜设置在所述安装基座上，光接收器和光发射器分别置于所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽中，所述光接收器和所述光发射器分别连接LC连接器后通过光纤与合波器、分波器实现光连接，所述合波器和所述分波器通过光纤连接光口，所述光接收器和所述光发射器还通过柔性电路板与PCB电路板上的电芯片实现电连接，所述PCB电路板连接有电口和供电接口，所述安装基座连接有散热器，所述光接收器和所述光发射器能够通过所述散热器和/或所述安装基座将热量传导到所述壳体上进行散热。

进一步的，所述PCB电路板上前后排列有至少两个安装基座。

进一步的，每两个所述安装基座中的其中一个设置有所述光接收器安装槽，另一个所述安装基座上设置有所述光发射器安装槽。

进一步的，所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽间隔布置在所述安装基座上。

进一步的，在所述安装基座上且位于所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽的后侧设置有光口适配器安装槽，光口适配器固定在所述光口适配器安装槽中，所述LC连接器通过连接器卡扣卡合在所述光口适配器中。

进一步的，所述光口适配器通过胶粘或者螺丝紧固的方式固定于所述光口适配器安装槽中。

进一步的，其中一个所述安装基座上安装有第一散热器，所述第一散热器的下端设有与所述光接收器和所述光发射器适配的散热型槽，所述第一散热器的上端面贴近所述上盖设置，所述第一散热器的上端面与所述上盖之间设有导热垫。

进一步的，其中一个所述安装基座上安装有第二散热器，所述第二散热器的下端设有与所述光接收器和所述光发射器适配的散热型槽，所述第二散热器的上端面设有散热翅片，安装有所述第二散热器的安装基座下端的PCB电路板开设有避让缺口，所述避让缺口内设有导热垫，所述导热垫分别与所述安装基座的下表面以及所述底座接触。

进一步的，所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽以及所述散热型槽上对应所述光接收器和所述光发射器的法兰部设有法兰固定槽，所述第一散热器和所述第二散热器分别通过所述法兰固定槽进行安装限位。

进一步的，所述PCB电路板的正面和背面上分别设有电芯片，所述柔性电路板穿过所述避让缺口连接设置在所述PCB电路板背面上的电芯片，所述底座上对应所述柔性电路板设有避让槽。

进一步的，所述底座上设有底座安装槽，所述合波器和所述分波器上下重叠放置于底座安装槽中，合波器设置于分波器上方，所述光口设置在所述合波器的上端。

进一步的，所述上盖的上表面上设有散热翅片。

本实用新型提供了一种集成波分的CPO装置，其可以提升产品的空间利用率，在不改变布板尺寸的情况下可以集成更多的光、电传输器件，同时确保散热性能不受影响；本实用新型所述的集成波分的CPO装置，通过在PCB电路板上布置多排安装基座，且在安装基座上以一定的倾斜角度设置光发射器、光接收器，将布板空间从平面扩展到三维空间，使得在固定的布板面积下，可以集成更多的光传输器件，同时设计在PCB电路板的正、反表面布置点芯片以配合布置的更多的光传输器件，极大提高了空间利用率，同时，本实用新型的集成波分的CPO装置在提高集成度的情况下，同时改善散热能力，充分利用壳体散热，本实用新型的集成波分的CPO装置采用壳体两侧散热的方式，通过导热介质将安装座基座上光发射器、光接收器产生的热量分别传递到上盖和底座进行散热，散热效果好。

附图说明

图1为实施例中的一种集成波分的CPO装置的壳体和内部零件分离后的示意图；

图2为实施例中的一种集成波分的CPO装置的壳体中内部零件的第一视角的示意图；

图3为实施例中的一种集成波分的CPO装置的壳体中内部零件的第二视角的示意图；

图4为实施例中的一种集成波分的CPO装置的壳体中内部零件隐藏散热器后的示意图；

图5为实施例中的安装基座的示意图；

图6为实施例中的第一散热器的示意图；

图7为实施例中的一种集成波分的CPO装置的内部零件的俯视示意图；

图8为图7的A-A向的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

见图1至图8，本实用新型的一种集成波分的CPO装置，包括PCB电路板1和能够容纳PCB电路板1的壳体，壳体包括能够相互配合装配在一起的底座2和上盖3，PCB电路板1置于底座上，PCB电路板1上排列有安装基座4，在本实施例中，PCB电路板1上前后排列有两个安装基座4，安装基座4上设有呈线性排列的光接收器安装槽5和光发射器安装槽6，光接收器安装槽5和光发射器安装槽6以一定角度斜向上倾斜设置在安装基座4上，光接收器7和光发射器8分别置于光接收器安装槽5和光发射器安装槽6中，光接收器7和光发射器8分别连接LC连接器9后通过光纤10与合波器11、分波器12实现光连接，合波器11和分波器12通过光纤10连接光口13，光发射器8通过LC连接器9将不同波长的多个光信号传输到合波器11后合并到一根光纤中传输，分波器12将从一根光纤中接收到的不同波长的光信号分开传输到光接收器7；光接收器7和光发射器8还通过柔性电路板14与PCB电路板1上的电芯片15实现电连接，PCB电路板1上在电芯片15的前侧连接有高速的电口16和供电接口17，从而可以实现光电转换传输，安装基座4连接有散热器，光接收器7和光发射器8能够通过散热器和/或安装基座将热量传导到壳体上进行散热。

由于光接收器和光发射器在安装基座上倾斜设置，使得后一排的光传输器件的前端可以延伸到前一排的光传输器件的下方，缩短两排安装基座之间的间距，提高空间利用率。

具体在一个实施例中，光接收器安装槽5和光发射器安装槽6间隔布置在每个安装基座4上，于是对应的光接收器7和光发射器8间隔布置在每个安装基座4上。

而在一个实施例中，光发射器件、光接收器件也采用两列分开设置于安装基座的方式进行排列，具体表现为：两个安装基座4的其中一个只设有光接收器安装槽5，对应只用于布置光接收器7，另一个则只设有光发射器安装槽6，对应只用于布置光发射器8。

具体的，在安装基座4上且位于光接收器安装槽5和光发射器安装槽6的后侧设置有光口适配器安装槽18，光口适配器安装槽18通用对应光接收器安装槽5和光发射器安装槽6倾斜设置，光口适配器19固定在光口适配器安装槽6中，LC连接器9通过连接器卡扣28卡合在光口适配器19中，光口适配器19用于安装LC连接器9。对于光口适配器19，可以通过胶粘或者螺丝紧固的方式固定于光口适配器安装槽18中。

具体在一个实施例中，设置在前侧的安装基座4上安装有第一散热器20，第一散热器20的下端设有与光接收器7和光发射器8适配的散热型槽21，第一散热器21的上端面贴近上盖2设置，第一散热器20的上端面与上盖2之间设有导热垫22，通过导热垫22和第一散热器20，可以将前侧的安装基座4上的光接收器7和光发射器8发出的热量传导到上盖上进行散热，此外，本实施例中还在上盖的上表面上设有散热翅片30，进一步提高散热能力。

对应的，设置在后侧的安装基座5上安装有第二散热器23，第二散热器23的下端设有与光接收器7和光发射器8适配的散热型槽21，第二散热器23的上端面设有散热翅片30，安装有第二散热器23的安装基座下端的PCB电路板1开设有避让缺口24，避让缺口24的大小足够容易一个导热垫22，导热垫22分别与安装基座5的下表面以及底座3接触，通过导热垫22可以将后侧的安装基座4上的光接收器7和光发射器8发出的热量传导到底座3上进行散热，并且第二散热器20也可以同步进行散热，散热能力好。

对应的，底座2和上盖3、以及安装底座4还有第一散热器和第二散热器，都可以采用散热能力好的材料制作，以此确保散热能力，譬如散热性能好的铝。

实施例中的集成波分的CPO装置在提高集成度的情况下，同时改善散热能力，充分利用壳体散热，本实用新型的集成波分的CPO装置采用壳体两侧散热的方式，通过导热介质将安装座基座上光发射器、光接收器产生的热量分别传递到上盖和底座进行散热，散热效果好。

此外，光接收器安装槽5和光发射器安装槽6以及散热型槽21上对应光接收器和光发射器的法兰部25设有法兰固定槽26，第一散热器20和第二散热器23分别通过法兰固定槽26进行安装限位，这样可以方便散热器的安装定位，同时确保散热效果。

在一个实施例中，PCB电路板的正面和背面上分别设有电芯片15，柔性电路板14穿过避让缺口24连接设置在PCB电路板1背面上的电芯片15，底座3上对应柔性电路板设有避让槽27，柔性电路板可以通过焊接的方式与PCB电路板上的焊盘连接，光发射器、光接收器通过柔性电路板与PCB电路板实现电连接，而在正反面布置的电芯片15则可以对应设置更多的光传输器件，进一步提高集成度，两侧设置电芯片，一方面满足高集成度的要求，一方面也更利于散热。如果将电芯片设置于同一面，布板空间不足够。将PCB电路板加长的话，整体封装尺寸也会随之变大，空间利用率当然也就不高。

在一个实施例中，底座3上设有底座安装槽29，合波器11和分波器12上下重叠放置于底座安装槽29中，合波器11设置于分波器12上方，光口13设置在合波器11的上端，叠放的合波器11和分波器12可以节约空间，减小产的尺寸。

上述实施例中提供的一种集成波分的CPO装置，其为板上光互联的一种形式，主要应用于数据中心，不同于光模块这样具有MSA协议规定的固定封装结构的可插拔的光电转换模块，相对于独立封装的光模块对于空间利用率更高，可以提升产品的空间利用率，在不改变布板尺寸的情况下可以集成更多的光、电传输器件，通过在PCB电路板上布置两排安装基座，且在安装基座上以一定的倾斜角度设置光发射器、光接收器，将布板空间从平面扩展到三维空间，使得在固定的布板面积下，可以集成更多的光传输器件，同时设计在PCB电路板的正、反表面布置点芯片以配合布置的更多的光传输器件，极大提高了空间利用率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种集成波分的CPO装置，包括PCB电路板和能够容纳所述PCB电路板的壳体，所述壳体包括能够相互配合装配在一起的底座和上盖，所述PCB电路板置于所述底座上，其特征在于：所述PCB电路板上排列有安装基座，所述安装基座上设有呈线性排列的光接收器安装槽和光发射器安装槽，所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽倾斜设置在所述安装基座上，光接收器和光发射器分别置于所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽中，所述光接收器和所述光发射器分别连接LC连接器后通过光纤与合波器、分波器实现光连接，所述合波器和所述分波器通过光纤连接光口，所述光接收器和所述光发射器还通过柔性电路板与PCB电路板上的电芯片实现电连接，所述PCB电路板连接有电口和供电接口，所述安装基座连接有散热器，所述光接收器和所述光发射器能够通过所述散热器和/或所述安装基座将热量传导到所述壳体上进行散热。

2.根据权利要求1所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：所述PCB电路板上前后排列有至少两个安装基座。

3.根据权利要求2所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：每两个所述安装基座中的其中一个设置有所述光接收器安装槽，另一个所述安装基座上设置有所述光发射器安装槽。

4.根据权利要求2所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽间隔布置在所述安装基座上。

5.根据权利要求3或4所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：在所述安装基座上且位于所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽的后侧设置有光口适配器安装槽，光口适配器固定在所述光口适配器安装槽中，所述LC连接器通过连接器卡扣卡合在所述光口适配器中。

6.根据权利要求3或4所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：其中一个所述安装基座上安装有第一散热器，所述第一散热器的下端设有与所述光接收器和所述光发射器适配的散热型槽，所述第一散热器的上端面贴近所述上盖设置，所述第一散热器的上端面与所述上盖之间设有导热垫，所述上盖的上表面上设有散热翅片。

7.根据权利要求6所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：其中一个所述安装基座上安装有第二散热器，所述第二散热器的下端设有与所述光接收器和所述光发射器适配的散热型槽，所述第二散热器的上端面设有散热翅片，安装有所述第二散热器的安装基座下端的PCB电路板开设有避让缺口，所述避让缺口内设有导热垫，所述导热垫分别与所述安装基座的下表面以及所述底座接触。

8.根据权利要求7所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：所述光接收器安装槽和所述光发射器安装槽以及所述散热型槽上对应所述光接收器和所述光发射器的法兰部设有法兰固定槽，所述第一散热器和所述第二散热器分别通过所述法兰固定槽进行安装限位。

9.根据权利要求7所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：所述PCB电路板的正面和背面上分别设有电芯片，所述柔性电路板穿过所述避让缺口连接设置在所述PCB电路板背面上的电芯片，所述底座上对应所述柔性电路板设有避让槽。

10.根据权利要求1所述的一种集成波分的CPO装置，其特征在于：所述底座上设有底座安装槽，所述合波器和所述分波器上下重叠放置于底座安装槽中，合波器设置于分波器上方，所述光口设置在所述合波器的上端。

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