CN218003788U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种光模块，包括：电路板，表面上贴装设置有信号处理芯片，开设有安装孔，信号处理芯片的一端靠近安装孔；光发射器件，嵌设在安装孔内且电连接电路板，用于发射光信号；第一光纤适配器，通过第一光纤光连接光发射器件；所述光发射器件包括：光发射腔体，嵌设在所述安装孔内，一端连接所述第一光纤，另一端密封设置电连接器，且所述电连接器的一端位于所述光发射腔体内、另一端位于所述光发射腔体外，所述电连接器的另一端打线连接所述电路板；光发射器，设置所述光发射腔体内，用于产生光信号，电连接所述电连接器的一端；保护罩，罩设在所述电连接器与所述电路板的打线上方。本申请实施例提供的光模块，便于保证光发射器件的性能。

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

大数据、区块链、云计算、物联网以及人工智能等应用市场快速发展，给数据流量带来了爆炸性增长，光通信技术以其独有的速度快、带宽高、架设成本低等诸多优点，已在各个行业领域逐步取代传统的电信号通讯。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，且随着光通信技术的发展光模块的传输速率不断提高。

通常在不同的光通信应用场景中，光通信设备对光模块的可靠性要求不同，一些光通信设备中对光模块的可靠性要求相对较高，如工作寿命不低于10年。而为了满足光通信设备对光模块相对较高可靠性的要求，可以将光模块的光发射器件采用气密性封装。

为光模块中光发射器件的气密性封装，通常光发射器件包括气密性光发射腔体，光发射器件的光学元件和电学元件封装在气密性光发射腔体内，然后通过柔性电路板实现光发射器件与电路板的电连接。为了便于柔性电路板的装配，柔性电路板需要保证具有足够的长度。而在使用中发现，当保证了柔性电路板具有足够的长度时，电路板到光发射器件的高速信号传输链路的长度将会过长，造成插损比较大以及产生较多的阻抗不连续点，进而将导致光发射器件的带宽降低、眼图性能不佳。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种光模块，便于保证光发射器件的性能。

本申请提供的一种光模块，包括：

电路板，表面上贴装设置有信号处理芯片，开设有安装孔，所述信号处理芯片的一端靠近所述安装孔；

光发射器件，嵌设在所述安装孔内且电连接所述电路板，用于发射光信号；

第一光纤适配器，通过第一光纤光连接所述光发射器件；

其中，所述光发射器件包括：

光发射腔体，嵌设在所述安装孔内，一端连接所述第一光纤，另一端密封设置电连接器，且所述电连接器的一端位于所述光发射腔体内、另一端位于所述光发射腔体外，所述电连接器的另一端打线连接所述电路板；

光发射器，设置所述光发射腔体内，用于产生光信号，电连接所述电连接器的一端；

保护罩，罩设在所述电连接器与所述电路板的打线上方。

本申请提供的光模块中，电路板上设置信号处理芯片和安装孔，安装孔靠近信号处理芯片；通过光发射腔体设置在安装孔内、电连接器打线连接电路板，以缩短信号处理芯片到光发射器件的高速信号传输链路的长度，便于减小插损以及减少高速信号传输链路上的阻抗不连续点，进而保证光发射器件的带宽和眼图性能。进一步，电连接器与电路板之间的打线上设置保护罩，通过保护罩便于保护电连接器与电路板之间的打线，以保证光发射器件的性能。

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为光通信系统的连接关系图；

图2为光网络终端的结构图；

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4为根据一些实施例提供的一种光模块的分解图示意；

图5为根据一些实施例提供的一种光模块的内部结构示意图一；

图6为根据一些实施例提供的一种光模块内部结构的分解示意图；

图7为根据一些实施例提供的一种电路板的结构示意图；

图8为根据一些实施例提供的一种光模块的内部结构示意图二；

图9为根据一些实施例提供的一种光发射器件的装配示意图一；

图10为根据一些实施例提供的一种光发射器件的装配示意图二；

图11为根据一些实施例提供的一种光发射器件的部分结构示意图一；

图12为根据一些实施例提供的一种光发射器件的部分结构示意图二；

图13为根据一些实施例提供的一种光接收腔体与电路板的装配示意图；

图14为根据一些实施例提供的一种光发射器件的部分结构示意图三；

图15为根据一些实施例提供的一种光发射器件的分解示意图；

图16为根据一些实施例提供的一种电路板的局部放大图；

图17为根据一些实施例提供的一种电路板与光发射器件装配的局部放大图；

图18为根据一些实施例提供的另一种光模块的内部结构示意图一；

图19为根据一些实施例提供的另一种光模块的内部结构示意图二；

图20为根据一些实施例提供的另一种光模块的内部结构的分解示意图；

图21为根据一些实施例提供一种第一保护罩的结构示意图一；

图22为根据一些实施例提供一种第一保护罩的结构示意图二；

图23为根据一些实施例提供的一种光模块内部的局部结构示意图一；

图24为根据一些实施例提供的一种光模块内部的局部结构示意图二；

图25为根据一些实施例提供的一种光模块内部结构的剖视图一；

图26为根据一些实施例提供的一种光模块内部结构的剖视图二；

图27为图6中A处的局部放大图；

图28为根据一些实施例提供的一种接收管壳在电路板上的装配示意图；

图29为根据一些实施例提供的一种接收管壳的结构示意图；

图30为根据一些实施例提供的一种光模块的局部分解图一；

图31为根据一些实施例提供的一种光模块的局部分解图二。

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。

光通信系统中，使用光信号携带待传输的信息，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。由于光通过光纤或光波导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，电连接主要用于供电、I2C信号传输、数据信息传输以及接地等；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为光通信系统的连接关系图。如图1所示，光通信系统包括远端服务器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，则理论上可以实现无限距离传输。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之间的连接由光纤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，光口被配置为接入光纤101，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之间建立信息连接。示例地，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。由于光模块200是实现光信号与电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

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。示例地，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的电信号传递给光模块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还包括设置于壳体内的电路板105，设置在电路板105表面的笼子106，设置在笼子106上的散热器107，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建议双向的电信号连接。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建立双向的光信号连接。

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构图，图4为根据一些实施例提供的一种光模块的分解图。如图3和4所示，光模块200包括壳体(shell)，设置于壳体内的电路板300及光收发组件。

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的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在本公开的一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011，盖板2011盖合在下壳体202的两个下侧板2022上，以形成上述壳体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011以及位于盖板2011两侧、与盖板2011垂直设置的两个上侧板，由两个上侧板与两个下侧板2022结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口204和205的连线所在的方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。例如，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。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(例如，光网络终端100)中；开口205为光口，被配置为接入外部光纤101，以使外部光纤101连接光模块200内部的光收发组件。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、光收发组件等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板300和光收发组件等器件时，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，有利于自动化地实施生产。

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部的解锁部件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2022的外壁上，具有与上位机笼子(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-EffectTransistor，MOSFET)。芯片例如包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、激光驱动芯片、限幅放大器(limiting amplifier)、时钟数据恢复(Clock and Data Recovery，CDR)芯片、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地承载上述电子元件和芯片；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地承载；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。金手指可以仅设置在电路板300一侧的表面(例如图4所示的上表面)，也可以设置在电路板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。例如，硬性电路板与光收发组件之间可以采用柔性电路板连接。

图5为根据一些实施例提供的一种光模块的内部结构示意图一。如图4和图5所示，光收发组件包括光发射器件400及光接收器件500，光发射器件400和光接收器件500分别电连接电路板300；光发射器件400被配置为实现光信号的发射，光接收器件500被配置为实现光信号的接收。

如图4和图5所示，在本申请实施例中，光模块还包括第一光纤适配器206，第一光纤适配器206设置在光模块的光口205，用于实现光模块中光发射器件400与光模块外部光纤的连接，使光发射器件400发射的光信号通过第一光纤适配器206传输至外部光纤。示例地，第一光纤适配器206的一端用于连接光模块外部光纤、另一端连接第一光纤2061，通过第一光纤2061光连接光发射器件400。第一光纤2061的一端连接第一光纤适配器206，第一光纤2061的另一端光连接光发射器件400，当然本申请实施例中不局限于使用第一光纤2061光连接光发射器件400，即第一光纤2061不是必须器件，如第一光纤适配器206直接连接光发射器件400。为方便第一光纤2061与光发射器件400的光连接，第一光纤2061的另一端设置第一光纤接头2062，通过第一光纤接头2062光连接光发射器件400。第一光纤接头2062内设置光纤插芯，用于提升光纤端头的强度，以方便光纤端头位置的固定，进而便于与光发射器件400光连接。

如图4和图5所示，在本申请实施例中，光模块还包括第二光纤适配器207，第二光纤适配器207设置在光模块的光口205，用于实现光模块中光接收器件500与光模块外部光纤的连接，使光接收器件500通过第二光纤适配器206接收来自外部光纤传输的光信号。示例地，第二光纤适配器207的一端用于连接光模块外部光纤、另一端连接第二光纤2071，通过第二光纤2071光连接光接收器件500。第二光纤2071的一端连接第二光纤适配器207，第二光纤2071的另一端光连接光接收器件500，当然本申请实施例中不局限于使用第二光纤2061光连接光接收器件500，即第二光纤2071不是必须器件。为方便第二光纤2071与光接收器件500的光连接，第二光纤2071的另一端设置第二光纤接头，通过第二光纤接头光连接光接收器件500。第二光纤接头内设置光纤插芯，用于提升光纤端头的强度，以方便光纤端头位置的固定，进而便于与光接收器件500光连接。示例地，光接收器件500和光发射器件400沿电路板300的宽度方向并排设置，光接收器件500设置在光发射器件400的一侧，当然本申请实施例中不局限于将光接收器件500和光发射器件400并排设置，也可将光接收器件500和光发射器件400错开。

图6为根据一些实施例提供的一种光模块内部结构的分解示意图。如图6所示，电路板300上开设安装孔310，安装孔310用于装配光发射器件400。示例地，安装孔310为通孔，光发射器件400嵌设在安装孔中。电路板300的表面贴装设置信号处理芯片320，信号处理芯片320如DSP芯片、激光驱动器等；信号处理芯片320的一侧靠近安装孔310，以便于将光发射器件400与信号处理芯片320之间的高速信号传输链路控制在较短的范围内。

在一些实施例中，如图6所示，安装孔310的形状为不规则，具体形状可根据光发射器件500的形状进行选择设置，以便于充分利用电路板300上的空间以及方便光发射器件500的装配。当然本申请实施例中的安装孔310的形状不局限于不规则，也可以设置为规则形状。

在一些实施例中，光发射器件400包括光发射腔体410，光发射腔体410能够密封的壳体结构，光发射腔体410用于封装光发射器件400，如用于承载用于产生光信号的电器件以及传输光信号的光器件等，以便于光发射器件400的封装。光发射腔体410的一端连接第一光纤接头2062，进而光发射器件400通过光发射腔体410连接第一光纤2061。光发射腔体410的另一端设置电连接器420，电连接器420用于实现光发射器件400与电路板300的电连接。电连接器420嵌设在光发射腔体410上且密封连接光发射腔体410，使电连接器420的一端位于光发射腔体410的腔体内、另一端位于光发射腔体410的腔体外，进而既能实现光发射器件400中电器件与电连接器420的电连接，又能实现电连接器420与电路板300的打线连接。

电连接器420的一端设置焊盘，通过打线连接光发射腔体410内的电器件；电连接器420的另一端设置焊盘，通过打线连接电路板300。示例地，电连接器420的一端为台阶状结构，包括若干台阶面，台阶面上设置焊盘，使焊盘朝向同一个方向，进而便于电连接器420一端上焊盘打线。电连接器420的另一端为平板结构，两面可设置焊盘，具体可根据光发射器件400对焊盘的需求，在电连接器420另一端的任一面上设置焊盘或两个面上设置焊盘。

为便于光发射腔体410与第一光纤接头2062的连接以及便于保证光发射器件400的密封性能，光发射腔体410的一端设置第一光纤连接器430。示例地，光发射腔体410的一端设置通孔，第一光纤连接器430的一端连接第一光纤接头2062、另一端通过通孔连接光发射腔体410；第一光纤连接器430设置既能通光又能密封通孔。

如图6所示，光接收器件500设置在电路板300上。光接收器件500包括用于传输光信号的光器件以及用于光电转换的电器件，如光电探测器；光接收器件500还包括接收管壳510。接收管壳510为无底的壳装结构，底部连接电路板300，以罩设光接收器件500的光器件和电器件上，便于保护相应的光器件和电器件以及进行光屏蔽。

图7为根据一些实施例提供的一种电路板的结构示意图，图8为根据一些实施例提供的一种光模块的内部结构示意图二。如图7和8所示，在一些实施例中，安装孔310包括互相连通的腔体连接部311和光纤避让部312，腔体连接部311用于配合连接光发射腔体410，光纤避让部312用于避让光发射腔体410与第一光纤2061的连接。通常电路板300悬置在光模块的壳体中，因而当光发射器件400通过光发射腔体410装配至安装孔310内时，光发射腔体410需要沉入安装孔310中，然而光发射腔体410与第一光纤2061连接处的高度通常相对固定，安装孔310上设置光纤避让部312能够减缓第一光纤2061的弯折，避免对第一光纤2061造成损伤。示例地，光纤避让部312的宽度小于腔体连接部311的宽度，既能保证避让第一光纤2061的效果，又能减少安装孔310对电路板300上空间占用。

在本申请一些实施例中，如图5、6和8所示，光发射腔体410沉入安装孔310中，使光发射器件400的一部分位于电路板300的一侧、一部分位于电路板300的另一侧，且位电路板300一侧高度高于位于电路板300另一侧的高度，光接收部件500位于电路板300的一侧，如此便于充分利用光模块壳体内的空间，提高光模块壳体内的空间利用率。当然本申请实施例中，不局限于位电路板300一侧高度高于位于电路板300另一侧的高度，还可以使一侧高度与位于电路板300另一侧的高度相等或是位于电路板300一侧高度低于位于电路板300另一侧的高度，光接收部件500位于电路板300的另一侧。

图9为根据一些实施例提供的一种光发射器件的装配示意图一，图10为根据一些实施例提供的一种光发射器件的装配示意图二，相较于图9，图10中能够看到光发射腔体410内部的结构。本申请一些实施例中，如图9和10所示，光发射腔体410包括底壳和盖板，底壳和盖板盖合连接形成用于容纳器件以及连接其他结构的腔体，图10中光发射腔体410拆除了盖板。示例地，底壳一端的侧壁上设置通孔，通孔连接第一光纤连接器430；底壳另一端的侧壁上设置开口，开口内嵌设连接电连接器420。光发射腔体410内设置用于产生光信号的激光器组件以及用于传输光信号的透镜，当光发射器件400用于产生多波长光信号时，光发射腔体410内还设置波分复用组件等。

图11为根据一些实施例提供的一种光发射器件的部分结构示意图一，图12为根据一些实施例提供的一种光发射器件的部分结构示意图二。如图11和12所示，光发射腔体410底壳的一端设置通孔413，通孔413连通光发射腔体410的内腔，通孔413用于连接第一光纤连接器430。通孔413在光发射腔体410一端的具体位置可根据光发射腔体410内光信号的出光光路进行选择。

如图11和12所示，光发射腔体410底壳的一侧还设置第一裙边411、另一侧设置第二裙边412。电路板300可通过第一裙边411和第二裙边412支撑光发射腔体410，进而第一裙边411和第二裙边412能够方便光发射腔体410的底壳与电路板300装配。图13为根据一些实施例提供的一种光接收腔体与电路板的装配示意图，如图13所示，光发射腔体410嵌设在安装孔310的腔体连接部311内，为了方便将光发射腔体410装入腔体连接部311内，腔体连接部311的宽度通常要比光发射腔体410的宽度略大，因此在将光发射腔体410与电路板300装配固定时，还需要进行点胶固定光发射腔体410和电路板，因此光发射腔体410的侧边设置第一裙边411和第二裙边412够便于光发射腔体410与电路板300的装配固定。

图14为根据一些实施例提供的一种光发射器件的部分结构示意图三，图14示出了一种光发射器件用于发射四种波长的光信号的详细结构。如图14所示，光发射器件400包括4组光发射器440，光发射器440设置在光发射腔体410内部的另一端，光发射器440能够发射光信号。光发射器件400通常包括激光芯片以及用于承载激光芯片的陶瓷基板，陶瓷基板上设置电路走线，以方便实现激光芯片与电连接器420的电连接。光发射器440还可包括背光探测器，用于进行激光芯片的监控。

如图14所示，光发射器440的光发射光路上设置第一透镜450，用于光发射器440发射光信号的准直汇聚，以便于保证光发射器440发射光信号传输光路上的耦合效率。当然第一透镜450不是本申请实施例中必需件，同时第一透镜450还可替换为准直透镜和聚焦透镜。示例地，可以在每个光发射器440的光发射光路上设置第一透镜450。

如图14所示，光发射器440的下方设置TEC460，TEC460用于实现光发射器440温度的控制，以使光发射器440能够在相对稳定温度范围工作。光发射器440可直接设置在TEC460的顶部，或是在TEC460的顶部设置陶瓷基本或具有良好导热效果的基板，光发射器440设置在基板上。

如图14所示，光发射器件400还包括波分复用组件470，波分复用组件470用于将4路不同波长的光信号复用为1路光信号输出。波分复用组件470的入光口分别与对应的光发射器440输出光路对应，以便于4组光发射器440产生的光信号能够高效的耦合进波分复用组件470。在一些实施例中，光发射腔体410的底板上固定设置基板，波分复用组件470设置在在基板上，通过基板能够调整波分复用组件470的高度，以便于控制光发射器件400发射光路的高度。

如图14所示，光发射器件400还包括第二透镜480，第二透镜480位于波分复用组件470的输出光路上且位于通孔413的侧边，用于汇聚波分复用组件470输出的光信号，便于光发射器件400发射的光信号高耦合效率的传输至第一光纤2061。

如图14所示，图中的箭头用于表示光发射器件400中发射光信号的传输路径。在本申请实施例中，光发射器件400不局限于发射包括4种不同波长的1路光信号，当然还可以发出1种波长的1路光信号等，可根据需要进行设置。光发射器件400还可以包括隔离器，隔离器设置在通孔413的侧边，用于避免被第一光纤2061端面或其他结构反射回的光信号进入到光发射器件400的发射光路中。

图15为根据一些实施例提供的一种光发射器件的分解示意图。如图15所示，光发射腔体410底壳的另一端设置开口414，开口414连通光发射腔体410的内腔，用于设置电连接器420。在一些实施例中，电连接器420可通过多层陶瓷板组装形成；电连接器420的一侧为阶梯状结构，包括至少两个台阶面，每个台阶面上上分别设置焊盘；电连接器420的另一侧为凸出的平板结构，包括两个平面，每一个平面上分别设置焊盘。示例地，电连接器420的另一侧包括第一面421和第二面422，第一面421上设置第一焊盘组423，第二面422上设置第二焊盘组(被遮挡)。第一焊盘组423打线连接电路板300的第一面，第二焊盘组打线连接电路板300的第二面。通常电路板300的第一面为电路板300的顶面、电路板300的第二面为电路板300的底面，当然第一面与第二面是相对概念，本申请实施例中的具体设置不局限此。

图16为根据一些实施例提供的一种电路板的局部放大图，图17为根据一些实施例提供的一种电路板与光发射器件装配的局部放大图。如图16和17所示，电路板300的第一面上设置第一焊盘矩阵330，电路板300的第二面上设置第二焊盘矩阵340；第一焊盘矩阵330和第二焊盘矩阵340设置在腔体连接部311远离光纤避让部312一端的边缘。第一焊盘矩阵330用于打线连接第一焊盘组423，第二焊盘矩阵340用于打线连接第二焊盘组424，以便于控制电连接器420与电路板300之间的打线长度，进而缩短信号处理芯片320到光发射器件400的高速信号传输链路的长度，便于减小插损以及减少高速信号传输链路上的阻抗不连续点，进而保证光发射器件400的带宽和眼图性能。

如图16和17所示，腔体连接部311远离光纤避让部312一端设置第一避让角313和第二避让角314，且第一避让角313位于腔体连接部311的一侧、第二避让角314位于腔体连接部311的另一侧；第一避让角313和第二避让角314用于光发射腔体410与腔体连接部311装配时的角部避让，使电连接器420一侧的边缘能够抵触连接腔体连接部311的侧壁，以便于保证精准装配连接光发射腔体410和电路板300。示例地，第一避让角313和第二避让角314为在安装孔侧面与侧面交界处挖空形成，通常挖空采用圆形挖空。

在本申请一些实施例中，当光接收器件500设置在电路板300的第一面上时，电连接器420另一侧的低速信号焊盘位于第一焊盘组423、高速信号焊盘位于第二焊盘组424。通过将低速信号焊盘和高速信号焊盘设置在电连接器420的不同面实现将低速信号走线和低速信号走线设置在电连接器420的不同面，有效减少高速信号与低速信号之间的干扰，也能减少光发射器件400的高速信号与光接收器件500的高速信号之间的干扰，进而便于保证光发射器件400优异的高频性能。

电连接器420与电路板300之间的打线相对比较柔软，若在装配或测试过程中被碰触到，将可能造成打线返修或光发射器件400报废，为了有效保护电连接器420与电路板300之间的打线，本申请实施例提供的光模块还包括保护罩，保护罩罩设在电连接器420与电路板300的打线上。在一些实施例中，保护罩通常采用无底的壳体状结构，保护罩的底部连接电路板300，将电连接器420与电路板300之间的打线罩设在保护罩与电路板300形成的空间内。若电连接器420的两面与电路板300打线连接，则电路板300的两面均设置保护罩，以保护电连接器420与电路板300的两面打线。示例地，保护罩可以使用透明绝缘塑料，既能用于保护电连接器420与电路板300之间的打线，又能方便观察电连接器420与电路板300之间的打线。

图18为根据一些实施例提供的另一种光模块的内部结构示意图一，图19为根据一些实施例提供的另一种光模块的内部结构示意图二。如图18和19所示，电路板300的第一面上设置第一保护罩600，电路板300的第二面上设置第二保护罩700，第一保护罩600位于信号处理芯片320与电连接器420之间。在一些实施例中，如图18和19所示，第一保护罩600和第二保护罩700在电路板300的宽度方向上横跨电路板300，使第一保护罩600和第二保护罩700的两端的边缘连接电路板，通常电路板300的边缘设置的器件相对比较少，如此可避免为了设置第一保护罩600和第二保护罩700影响电路板300上器件的布置。当然本申请实施例中，第一保护罩600或第二保护罩700的长度不设置那么长。

在本申请一些实施例中，电路板300上还设置定位块350，定位块350位于光发射腔体410的侧边，用于辅助光发射腔体410在电路板300上的定位安装，以便于使电连接器420与电路板300的精准定位，进而控制电连接器420与电路板300的打线。示例地，定位块350设置在光发射腔体410长度方向的侧边，用于光发射腔体410宽度方向上的定位。在一些实施例中，定位块350设置在电路板300边缘，便于减少设置定位块350对电路板300上的电路布置造成影响。

图20为根据一些实施例提供的另一种光模块的内部结构的分解示意图。如图18-20所示，本实施例中的第一保护罩600和第二保护罩700形态相同，第一保护罩600和第二保护罩700对称设置在电路板300的两面。当然本申请实施例中，第一保护罩600和第二保护罩700形态可不同具体可结合电路板300上的装配空间进行选择。在一些实施例中，电路板300上设置连接孔，用于连接第一保护罩600和第二保护罩700，第一保护罩600和第二保护罩700可共用电路板300上设置的连接孔。示例地，电路板300上设置第一连接孔301和第二连接孔302，第一连接孔301和第二连接孔302用于连接第一保护罩600和第二保护罩700。

图21为根据一些实施例提供一种第一保护罩的结构示意图一，图22为根据一些实施例提供一种第一保护罩的结构示意图二。如图21和22所示，第一保护罩600包括保护罩本体610，保护罩本体610的底面上避让槽611，避让槽611位于第一焊盘组423与电路板300打线的上方，且避让槽611的一侧延伸至保护罩本体610靠近电连接器420的侧边，使避让槽611形成U型结构的槽。

保护罩本体610的底部设置第一连接部620和第二连接部630，第一连接部620和第二连接部630用于连接电路板300；如第一连接部620嵌入第一连接孔301，第二连接部630嵌入第二连接孔302。示例地，如图21和22所示，第一连接部620设置在保护罩本体610的一端，第二连接部630设置在保护罩本体610的另一端，即将第一连接部620和第二连接部630设置在保护罩本体610的边缘，便于避免第一连接部620和第二连接部630干涉电路板300上器件的安装。在本申请一些实施例中，第二保护罩700的结构可参考第一保护罩600的结构。

如图21和22所示，在一些实施例中，为便于控制保护罩本体610的宽度，保护罩本体610的一端设置第一凸起612、另一端设置第二凸起613，第一凸起612和第二凸起613通过凸出于保护罩本体610远离电连接器420的侧边形成；第一凸起612的底部设置第一连接部620，第二凸起613的底部设置第二连接部630。通过在保护罩本体610上设置第一凸起612和第二凸起613，能够使第一连接部620和第二连接部630避开避让槽611。示例地，第一连接部620和第二连接部630可为柱状结构，方便与第一连接孔301和第二连接孔302配合连接，但不局限于柱状结构。在一些实施例中，当第一连接部620和第二连接部630装配置第一连接孔301和第二连接孔302后，还需要点胶，以加固第一连接部620和第二连接部630与电路板300的连接强度。

图23为根据一些实施例提供的一种光模块内部的局部结构示意图一，图24为根据一些实施例提供的一种光模块内部的局部结构示意图二，图23和24展示出了一种第一保护罩600和第二保护罩700在电路板300上的装配结构形态。如图23和24所示，第一保护罩600和第二保护罩700对称设置在电路板300的两面上，且第一保护罩600和第二保护罩700在电路板300的宽度方向上横跨电路板300。当然本申请实施例中，不局限于第一保护罩600和第二保护罩700对称设置在电路板300的两面上。

图25为根据一些实施例提供的一种光模块内部结构的剖视图一，图26为根据一些实施例提供的一种光模块内部结构的剖视图二，如25和26展示出了一种第一保护罩600和第二保护罩700在电路板300上的装配形态。如图25和26所示，第一保护罩600和第二保护罩700分别罩设在电连接器420与电路板300打线的上方，第一保护罩600的第一连接部620和第二保护罩700的第一连接部相对的插入第一连接孔301内，第一保护罩600的第二连接部630和第二保护罩700的第二连接部相对的插入第二连接孔302内。在第一连接孔301和第二连接孔302边缘点胶，以通过胶水规定连接第一保护罩600和电路板300、第二保护罩700和电路板300。

图26还展示出了一种光发射器件400的装配形态。光发射腔体410的底板上设置基板490，波分复用组件470和第二透镜480设置在基板490上，基板490能够便于调整波分复用组件470和第二透镜480在光发射腔体410内的高度。如图26所示，电连接器420为多层结构。

图27为图6中A处的局部放大图，图27展示出了本申请一些实施例中光接收器件500的详细结构。在一些实施例中，如图27所示，光接收器件500用于接收包括4种波长的一路光，因此为完成每一种波长光的接收，光接收器件500包括解波分复用组件530，用于将光信号按照其波长进行分束。为便于将分束后的光信号传输至相应的光电探测器，光接收器件500还包括透镜组540和反射棱镜550，透镜组540用于准直、汇聚解波分复用组件530输出的光信号，反射棱镜550用于反射方便光信号的传输方向。

为便于实现光接收器件500设置在电路板300上，光接收器件500包括支撑座520，支撑座520的底面连接电路板300，支撑座520的顶面支撑连接光器件等。示例地，第二光纤接头2072固定在支撑座520上，支撑座520的上方设置解波分复用组件530、透镜组540和反射棱镜550。解波分复用组件530的输入端口与第二光纤接头2072的光轴同轴，使通过第二光纤接头2072输出光信号高耦合效率的耦合进入解波分复用组件530。透镜组540设置在支撑座520的边缘且远离第二光纤接头2072，透镜组540位于解波分复用组件530的输出端口侧；反射棱镜550连接透镜组540且悬置在电路板300的上方，使光电探测器位于反射棱镜550的下方。电探测器远离支撑座520的一端设置跨阻放大器，电探测器打线连接跨阻放大器。

图28为根据一些实施例提供的一种接收管壳在电路板上的装配示意图。如图28所示，接收管壳510的底部连接电路板300，进而将支撑座520、解波分复用组件530、透镜组540和反射棱镜550等器件封装在接收管壳510与电路板300形成的腔体内，接收管壳510的一端设置开口511，第二光纤接头2072穿设在开口511内。

图29为根据一些实施例提供的一种接收管壳的结构示意图。如图29所示，接收管壳510为无底的壳装结构，开口511连通接收管壳510的内腔；接收管壳510的底部用于连接电路板300。接收管壳510的底部设置定位柱，电路板300上设置定位孔，定位柱配合连接定位孔用于接收管壳510在电路板300上装配的定位；然后通孔点胶接收管壳510的底部边缘，使接收管壳510与电路板300固定。

示例地，接收管壳510的底部设置第一定位柱512和第二定位柱513，电路板300上设置第一定位孔303和第二定位孔304，第一定位柱512插入连接第一定位孔303，第二定位柱513插入连接第二定位孔304。第一定位柱512和第二定位柱513设置在接收管壳510远离光发射器件400的一侧。

图30为根据一些实施例提供的一种光模块的局部分解图一，图31为根据一些实施例提供的一种光模块的局部分解图二，图30和31示出了一种光模块光口位置的结构。如图30和31所示，在本申请实施例中，为了方便第一光纤适配器206和第二光纤适配器207的固定，下壳体202上设置第一固定槽2023和第二定槽2024，第一固定槽2023和第二定槽2024连通光模块的光口；光模块还包括第一适配器垫片208和第二适配器垫片209，第一适配器垫片208设置在第一固定槽2023内，第二适配器垫片209设置在第二定槽2024内；第一适配器垫片208支撑第一光纤适配器206，第二适配器垫片209支撑第二光纤适配器207。第一适配器垫片208和第二适配器垫片209可采用但不局域于橡胶垫片，当第一适配器垫片208和第二适配器垫片209使用橡胶垫片时，能够在一定程度上密封第一光纤适配器206和第二光纤适配器207与下壳体202的连接。

进一步，第一固定槽2023内设置第一固定孔2025，第二定槽2024内设置第二固定孔2026，第一适配器垫片208的下部设置第一固定柱2081，第二适配器垫片209的下部设置第二固定柱2091，第一固定柱2081连接第一固定孔2025，第二固定柱2091连接第二固定孔2026，以方便第一适配器垫片208与第一固定槽2023、第二适配器垫片209与第二定槽2024的装配。

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，表面上贴装设置有信号处理芯片，开设有安装孔，所述信号处理芯片的一端靠近所述安装孔；

光发射器件，嵌设在所述安装孔内且电连接所述电路板，用于发射光信号；

第一光纤适配器，通过第一光纤光连接所述光发射器件；

其中，所述光发射器件包括：

光发射腔体，嵌设在所述安装孔内，一端连接所述第一光纤，另一端密封设置电连接器，且所述电连接器的一端位于所述光发射腔体内、另一端位于所述光发射腔体外，所述电连接器的另一端打线连接所述电路板；

光发射器，设置所述光发射腔体内，用于产生光信号，电连接所述电连接器的一端；

保护罩，罩设在所述电连接器与所述电路板的打线上方。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述电连接器的另一端包括第一焊盘组和第二焊盘组，所述第一焊盘组设置在所述电连接器另一端的第一面上，所述第二焊盘组设置在所述电连接器另一端的第二面上；所述第一焊盘组打线连接所述电路板的第一面，所述第二焊盘组打线连接所述电路板的第二面；

所述保护罩包括第一保护罩和第二保护罩，所述第一保护罩罩设在所述第一焊盘组与所述电路板的打线上，所述第二保护罩罩设在所述第二焊盘组与所述电路板的打线上。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第一保护罩包括保护罩本体，所述保护罩本体的底面上设置避让槽，所述避让槽位于所述第一焊盘组与所述电路板打线的上方，用于避让打线；所述保护罩本体的底部设置第一连接部和第二连接部，所述电路板上设置第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接部和所述第二连接部装配连接所述第一连接孔和所述第二连接孔。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述第一连接孔靠近所述电路板的一侧边，所述第二连接孔靠近所述电路板的另一侧边，所述第一保护罩横跨所述电路板，所述第二保护罩装配连接所述第一连接孔和所述第二连接孔。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括第二光纤适配器和光接收器件，所述第二光纤适配器通过第二光纤光连接所述光接收器件；其中，所述光接收器件包括：

支撑座，设置在所述电路板上；

接收管壳，连接所述电路板且罩设在所述支撑座的上方，所述接收管壳的一端设置开口；

所述第二光纤的另一端设置第二光纤接头，所述第二光纤接头穿过所述开口、且固定在所述支撑座上。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一光纤的另一端设置第一光纤接头；所述光发射腔体的一端设置通孔，所述通孔连通所述光发射腔体的内腔；所述光发射器件还包括第一光纤连接器，所述第一光纤连接器的一端连接所述第一光纤接头、另一端连接所述通孔。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述安装孔包括相互连通的腔体连接部和光纤避让部；所述光发射腔体的第一外侧壁上设置第一裙边、第二外侧壁上设置第二裙边，所述光发射腔体设置在所述腔体连接部内、所述第一裙边和第二裙边配合连接所述电路板的表面；所述第一光纤连接器和所述第一光纤接头位于所述光纤避让部内；

所述电路板上设置定位块，所述定位块位于所述腔体连接部长度反向的一侧，用于在所述光发射腔体的宽度方向上定位所述光发射腔体。

8.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述电连接器上包括低速信号焊盘和高速信号焊盘，所述低速信号焊盘位于所述第一焊盘组，所述高速信号焊盘位于所述第二焊盘组；

所述光模块还包括光接收器件，所述光接收器件设置在所述电路板的第一面上。

9.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述光模块的下壳体上设置第一适配器安装槽和第二适配器安装槽；所述第一适配器安装槽内设置第一适配器垫片，所述第一适配器垫片支撑所述第一光纤适配器；

所述第二适配器安装槽内设置第二适配器垫片，所述第二适配器垫片支撑所述第二光纤适配器。

10.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述光接收器件还包括：

解波分复用组件，设置在所述支撑座上，输入端口与所述第二光纤接头的光轴同轴；

透镜组，设置在所述支撑座远离所述第二光纤接头的边缘；

反射棱镜，连接所述透镜组、悬置在所述电路板的上方；

光电探测器，贴装设置在所述电路板上，且位于所述反射棱镜的下方。

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