CN217425758U - 一种高速光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光通信技术领域，提供了一种高速光模块，包括电路板以及适配器，还包括供光纤缠绕的光纤支架，所述光纤支架设于所述电路板靠近光接口处，且所述光纤支架位于所述电路板和所述适配器之间，所述光纤支架上设有可限制所述光纤的突出卡子。本实用新型通过设计的光纤支架以及突出卡子，可以供光纤缠绕并对光纤进行限制，如此在设计时可以延长光纤长度，通过低成本的光纤来解决在距离过长而导致的光路设计成本增加的问题；一体化合波组件可直接与散热板通过散热板上的限位设计装配，而后仅需要进行透镜耦合，即可完成光路连接。相比于传统方法，简化了复用后的光与适配器的耦合过程。

Description

一种高速光模块

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，具体为一种高速光模块。

背景技术

近年来，持续的新建与改造数据中心市场需求，对光模块的传输容量提出更高的要求。现阶段提升容量主要有两种方式，增加通道和提高速率。在当前光模块封装标准中，单通道/波长速率已经达到100Gb/s，采用4路小型可插拔光模块封装已成为400G的主流形式。在此基础上，电信号的传输衰减随信号速率急剧上升，使得高速信号的信号完整性问题极为突出。另外对于光模块制造来说，如何简化耦合工序，缩短耦合工时，也是模块制造厂商面临的一个挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高速光模块，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种高速光模块，包括电路板以及适配器，还包括供光纤缠绕的光纤支架，所述光纤支架设于所述电路板靠近光接口处，且所述光纤支架位于所述电路板和所述适配器之间，所述光纤支架上设有可限制所述光纤的突出卡子。

进一步，所述光纤支架呈圆筒状结构，所述突出卡子设于所述圆筒状结构的外沿处。

进一步，所述光纤通过胶水固定在所述光纤支架的导槽上。

进一步，所述光纤缠绕的半径大于5mm。

进一步，还包括信号处理电子元件，所述信号处理电子元件设于所述电路板靠近电接口处。

进一步，还包括用于分离从所述适配器进入到光模块中不同波长的光信号的一体化分波组件，所述一体化分波组件分离的光信号输入COB功能单元模块，所述COB功能单元模块将接收的光信号转化为电信号，所述一体化分波组件通过光纤与适配器连接。

进一步，所述一体化分波组件包括壳体、与所述电路板粘接的面，所述壳体上设有分波器、棱镜以及透镜。

进一步，还包括光发射器，所述COB功能单元模块到所述信号处理电子元件之间的距离以及所述光发射器到所述信号处理电子元件之间的距离均小于等于电信号波长的1/4。

进一步，所述COB功能单元模块包括跨阻放大器、探测器、垫块以及透镜，所述透镜设于所述垫块上。

进一步，还包括供所述电路板、所述适配器以及所述光纤支架安装的壳体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设计的光纤支架以及突出卡子，可以供光纤缠绕并对光纤进行限制，如此在设计时可以延长光纤长度，通过低成本的光纤来解决在距离过长而导致的光路设计成本增加的问题。

2、一体化合波组件可直接与散热板通过散热板上的限位设计装配，而后仅需要进行透镜耦合，即可完成光路连接。相比于传统方法，简化了复用后的光与适配器的耦合过程。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种可快速耦合的光模块的电路板、光纤支架、适配器以及电路板上的部件的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种可快速耦合的光模块的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种可快速耦合的光模块的爆炸图；

图4为本实用新型实施例提供的一种可快速耦合的光模块的一体化合波组件的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种可快速耦合的光模块的一体化分波组件的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种可快速耦合的光模块的COB功能单元模块的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种可快速耦合的光模块的一体化合波组件和局部散热板的分离示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种高速光模块，电路板1、适配器以及供光纤11缠绕的光纤支架8，所述光纤支架8设于所述电路板1靠近光接口处，且所述光纤支架8位于所述电路板1和所述适配器之间，所述光纤支架8上设有可限制所述光纤11的突出卡子。在本实施例中，通过设计的光纤支架8以及突出卡子，可以供光纤11缠绕并对光纤11进行限制，如此在设计时可以延长光纤11长度，通过低成本的光纤11来解决在距离过长而导致的光路设计成本增加的问题。具体地，信号处理电子元件2是主要输出驱动的电信号以及接收来自COB功能单元模块3的光信号，此段路径传输100G速率信号，为了保证信号完整性，要求信号处理电子元件2距离COB功能单元模块3，信号处理电子元件2距离光发射器4的距离尽可能短。而信号处理电子元件2首先于封装尺寸及模块管壳结构原因，无法往光纤适配器方向布局。此方案中，COB功能单元模块3/光发射器4距离信号处理电子元件2接近等长，距离小于等于该速率电信号波长的1/4。在保证信号处理电子元件2和COB功能单元模块3之间距离，以及信号处理电子元件2和光发射器4之间距离时，光纤适配器的位置，已经由QSFP-DD封装协议规定，不可避免地会导致COB功能单元模块3与适配器之间的距离过长，也不可避免地会导致光发射器4与适配器之间的距离过长，从而导致光路过长，增加光路设计与实现成本。本光模块采用光纤11作为连接方式，解决在保证电信号传输路径短的条件下，导致的光路加长。通过设计的光纤支架8，可以以绕圈的形式被光纤支架8上设置的突出卡子限制，将光纤约束到一定区域范围。由于光纤11缠绕半径有要求，具体地要大于5mm，因此此方式可以规避直光纤11布局可能导致的可靠性风险。光纤支架8设在电路板1上，通过胶水固定。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1，所述光纤支架8呈圆筒状结构，所述突出卡子设于所述圆筒状结构的外沿处。所述光纤11通过胶水固定在所述光纤支架8的导槽上。在本实施例中，通过胶水固定更为牢靠。胶水可以是uv胶。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1、图2、图3和图5，本高速光模块还包括用于分离从所述适配器9进入到光模块中不同波长的光信号的一体化分波组件，所述一体化分波组件分离的光信号输入COB功能单元模块3，所述COB功能单元模块3将接收的光信号转化为电信号，所述一体化分波组件通过光纤11与适配器连接。在本实施例中，一体化分波组件采用一体化组件设计，可以大大简化耦合工艺，缩短耦合工时。具体地，一体化分波组件设计为多个光学与元件的组合，功能主要用于将不同波长光分离，其性能优于AWG分波方案，且具备等同AWG的耦合优势，耦合工序简单。优选的，一体化分波组件包含壳体601、与电路板粘接的面606。壳体601上设有分波器602，棱镜603，透镜604，准直器605。壳体604设置有圆环，用于固定，固定方式为胶水粘接。该环状结构使得胶水会形成一个胶环，环状结构可以有效抵消胶水应力，减少产品可靠性风险。优选的，COB功能单元模块包括跨阻放大器301，探测器302。可能包含垫块304，透镜303。一体化分光组件6与电路板1上设置的COB功能单元模块3通过耦合对准并固定。可根据实际情况，在一体化分光组件6和COB功能单元模块3之间设置一组透镜12，以增加其耦合效率。COB功能单元模块3置于电路板1上，通过胶水固定。COB功能单元模块3与一体化分光组件6通过光耦合工艺进行对准并固定。一体化分光组件6和适配器通过光纤11连接。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1、图2、图3和图4，本光模块还包括光发射器4以及将所述光发射器4发出的不同波长光信号合成一路并通过光纤11输入至所述适配器10的一体化合波组件7，所述光发射器4设于所述一体化合波组件7远离所述光纤支架8的一侧。在本实施例中，该一体化合波组件设计为多个光学元件的组合，其作用主要是将不同波长光进行混合复用。优选的，该一体化合波组件包含壳体701、与散热板粘接的面705。壳体701上设置有合波器702、光隔离器703、准直器704。壳体701设置有圆环，用于固定准直器704，固定方式为胶水粘接。该环状结构使得胶水会形成一个胶环，环状结构可以有效抵消胶水应力，减少产品可靠性风险。所述光发射器4和所述一体化合波组件7之间设有透镜12，所述透镜12用于光路耦合。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1、图2、图3和图4，所述光发射器4和所述一体化合波组件7均设于散热板5上，所述散热板5与外壳连接。所述散热板5上设有用于定位所述一体化合波组件7的限位结构。在本实施例中，一体化合波组件7可直接与散热板5通过散热板5上的限位设计装配，而后仅需要进行透镜12耦合，即可完成光路连接。相比于传统方法，简化了复用后的光与适配器的耦合过程。优选的，该散热板5为金属板，其与电路板1通过胶水粘接。光发射器4在散热板5上，一体化合波组件7通过机械定位方式固定到散热板5上。光发射器4和一体化合波组件7之间通过透镜12进行耦合，实现光路连通，一体化合波组件7与适配器通过光纤11连接。优选的，请参阅图7，限位的方式具体是：于散热板5向下凹陷形成供所述一体化合波组件7装入凹槽50，所述一体化合波组件7的边沿抵接所述凹槽50的槽壁，于所述光发射器4和所述一体化合波组件7之间设限位挡块51，所述限位挡块51抵接所述一体化合波组件7的另一边沿。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1，还包括信号处理电子元件2，所述信号处理电子元件2设于所述电路板1靠近电接口处。在本实施例中，该信号处理电子元件2主要负责电信号处理。该信号处理电子元件2通过BGA贴片焊接方式固定在光发射器4上。

作为本实用新型实施例的优化方案，所述COB功能单元模块3到所述信号处理电子元件2之间的距离以及所述光发射器3到所述信号处理电子元件2之间的距离均小于等于电信号波长的1/4。其中，电信号波长＝光速/电信号频率。本光模块电信号速率可以是100G。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图2和图3，还包括供所述电路板1、所述适配器9以及所述光纤支架8安装的壳体。在本实施例中，光模块100包括壳体110和拉环112。壳体110由底座和上盖组成。拉环112固定在壳体110上。壳体110的左右两端分别是电接口114和光接口113。上壳体(上盖)1101和下壳体(底座)1102通过螺丝115固定在一起。壳体110内设有电路板120，电路板120为硬质电路板，其上设有多个电子元件121。电子元件121可以是电容、电阻、电子芯片等。电路板120靠近电接口114的一端设有金手指124，金手指124主要用于与外部元件(例如，交换机)进行电性连接，从而实现信号的交换。电路板120上与金手指124相对的另一端装配有适配器。适配器通过模块底座1102上的配合结构1103定位，并通过上盖1101上对应的配合结构固定。电路板120上装配有散热板5，散热板5与壳体110之间通过设置的导热垫片进行散热。以上完成后，整体放置到模块管壳中。管壳分为上盖和底座，两者用螺丝连接固定。该实施例的光模块100包括壳体110和拉环112。壳体110由底座和上盖组成。拉环112固定在壳体110上。壳体110的左右两端分别是电接口114和光接口113。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高速光模块，包括电路板以及适配器，其特征在于：还包括供光纤缠绕的光纤支架，所述光纤支架设于所述电路板靠近光接口处，且所述光纤支架位于所述电路板和所述适配器之间，所述光纤支架上设有可限制所述光纤的突出卡子。

2.如权利要求1所述的一种高速光模块，其特征在于：所述光纤支架呈圆筒状结构，所述突出卡子设于所述圆筒状结构的外沿处。

3.如权利要求1所述的一种高速光模块，其特征在于：所述光纤通过胶水固定在所述光纤支架的导槽上。

4.如权利要求1所述的一种高速光模块，其特征在于：所述光纤缠绕的半径大于5mm。

5.如权利要求1所述的一种高速光模块，其特征在于：还包括信号处理电子元件，所述信号处理电子元件设于所述电路板靠近电接口处。

6.如权利要求5所述的一种高速光模块，其特征在于：还包括用于分离从所述适配器进入到光模块中不同波长的光信号的一体化分波组件，所述一体化分波组件分离的光信号输入COB功能单元模块，所述COB功能单元模块将接收的光信号转化为电信号，所述一体化分波组件通过光纤与适配器连接。

7.如权利要求6所述的一种高速光模块，其特征在于：所述一体化分波组件包括壳体、与所述电路板粘接的面，所述壳体上设有分波器、棱镜以及透镜。

8.如权利要求6所述的一种高速光模块，其特征在于：还包括光发射器，所述COB功能单元模块到所述信号处理电子元件之间的距离以及所述光发射器到所述信号处理电子元件之间的距离均小于等于电信号波长的1/4。

9.如权利要求8所述的一种高速光模块，其特征在于：所述COB功能单元模块包括跨阻放大器、探测器、垫块以及透镜，所述透镜设于所述垫块上。

10.如权利要求1所述的一种高速光模块，其特征在于：还包括供所述电路板、所述适配器以及所述光纤支架安装的壳体。

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