CN218675382U - 一种高速光引擎发射端组件及高速光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速光引擎发射端组件及高速光模块，其中高速光引擎发射端组件包括发射组件壳体、光路单元、PCBA板和驱动芯片；所述发射组件壳体上开设有插接口；所述光路单元贴装于所述发射组件壳体内部，所述光路单元至少包括激光芯片；所述PCBA板的一端插接于所述插接口并与所述发射组件壳体固定；所述驱动芯片设置于发射组件壳体内并贴装于所述PCBA板，所述驱动芯片紧靠所述激光芯片设置，所述驱动芯片与所述激光芯片通过金线连接，其大大缩减了激光芯片到驱动芯片的接线长度，减少了寄生电感和寄生电容的产生，利于提高激光组件的高频性能。

Description

一种高速光引擎发射端组件及高速光模块

技术领域

本实用新型涉及光电通信设备技术领域，具体涉及一种高速光引擎发射端组件及高速光模块。

背景技术

在高速光纤通信中，为降低成本以及节省光纤资源，高速光收发模块常采用COB封装，即将多路光芯片直接贴装在PCBA板上。

现有100G及以上速率的光模块光发射端常采用的结构为，激光芯片以及相关光路，通过发射端壳体进行非气密封装；发射端壳体与PCBA板固定安装在一起，实际安装中，PCBA板会有一部分密封在发射端壳体内，另一部分在发射端壳体外；发射端激光芯片通过金线连接在发射端壳体内的 PCBA板上，再通过PCBA板上印刷电路，电气连通至位于发射端壳体外的 PCBA板上贴装的集成芯片，集成芯片内部集成了驱动芯片(Driver)和时钟恢复电路芯片(CDR芯片)。采用这种方式，从激光芯片到驱动芯片之间的走线很长，容易产生寄生电感寄生电容等，会影响高频信号质量。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供了一种高速光引擎发射端组件，以解决现有技术中激光芯片到驱动芯片走线很长，容易产生寄生电感和寄生电容，影响高频信号质量的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高速光引擎发射端组件，包括发射组件壳体、光路单元、PCBA板和驱动芯片；

所述发射组件壳体上开设有插接口；

所述光路单元贴装于所述发射组件壳体内部，所述光路单元至少包括激光芯片；

所述PCBA板的一端插接于所述插接口并与所述发射组件壳体固定；

所述驱动芯片设置于发射组件壳体内并贴装于所述PCBA板，所述驱动芯片紧靠所述激光芯片设置且与所述激光芯片通过金线连接。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本申请提供的高速光引擎发射端组件，采用将独立的驱动芯片，内置在发射组件壳体内，并紧靠激光芯片设置，采用驱动芯片与所述激光芯片通过金线连接，大大缩减了激光芯片到驱动芯片的接线长度，减少了寄生电感和寄生电容的产生，利于提高激光组件的高频性能。

进一步的，所述发射组件壳体内开设有避让槽，所述避让槽靠近所述驱动芯片的侧壁设置。

进一步的，所述发射组件壳体通过高导热胶与所述PCBA板固定连接。

进一步的，该高速光引擎发射端组件还包括TEC热电制冷器，所述TEC 热电制冷器的热面贴装在所述发射组件壳体，所述激光芯片设置在所述TEC 热电制冷器的冷面上。

进一步的，所述光路单元还包括准直透镜、合波器、汇聚透镜和插芯适配器，所述激光芯片、所述准直透镜、所述合波器和所述汇聚透镜依光路方向顺序贴装于所述发射组件壳体内部，所述插芯适配器安装于所述发射组件壳体外部。

进一步的，所述光路单元包括多个所述激光芯片和多个所述准直透镜多个所述激光芯片呈多路贴装于所述发射组件壳体内，所述激光芯片的发射光束中心和所述准直透镜的光轴一一对应，所述合波器的光输入口与多个所述准直透镜的中心同轴设置，所述合波器的光输出口、所述汇聚透镜的光轴与所述插芯适配器同轴设置。

一种高速光模块，包括上壳体、下壳体和如上所述的高速光引擎发射端组件，所述高速光引擎发射端组件封装固定于所述上壳体和所述下壳体内部。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种高速光引擎发射端组件的结构示意图；

图2为图1中P区域的局部放大示意图；

图3为发射组件壳体与PCBA板固定示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、发射组件壳体；2、光路单元；3、PCBA板；4、驱动芯片；5、TEC 热电制冷器；1a、插接口；1b、避位槽；21、激光芯片；22、准直透镜；23、合波器；24、汇聚透镜；25、插芯适配器。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例提供了一种高速光引擎发射端组件，其包括发射组件壳体1、光路单元2、PCBA板3和驱动芯片4。

其中，所述发射组件壳体1上开设有插接口1a，用于安装PCBA板3。

所述光路单元2贴装于所述发射组件壳体1内部，所述光路单元2至少包括激光芯片21。

在本实施例中，所述光路单元2还包括准直透镜22、合波器23、汇聚透镜24和插芯适配器25，其中所述激光芯片21、所述准直透镜22、所述合波器23和所述汇聚透镜24依光路方向顺序贴装于所述发射组件壳体1内部，所述插芯适配器25安装于所述发射组件1壳体外部。

优选的，所述光路单元2包括4个所述激光芯片21和4个所述准直透镜22，4个所述激光芯片21呈4路贴装于所述发射组件壳体1内，其中所述激光芯片21的发射光束中心和所述准直透镜22的光轴一一对应，所述合波器23的光输入口与多个所述准直透镜22的中心同轴设置，所述合波器23 的光输出口、所述汇聚透镜24的光轴与所述插芯适配器25同轴设置。

可以理解的是，本方案中采用的高速光路单元结构是，采用4路激光芯片通过合波器合为一束光进行高速信号传输；在其他实施例中，也可采用8 路或其他数量的多路激光芯片进行合波以实现高速信号传输。

其中，所述PCBA板3的一端插接于所述插接口1a并与所述发射组件壳体1固定。

所述驱动芯片4设置于发射组件壳体1内并贴装于所述PCBA板3，所述驱动芯片4紧靠所述激光芯片21设置且与所述激光芯片21通过金线连接。

该结构采用独立的驱动芯片4内置在发射组件壳体1内，并紧靠激光芯片21设置，并采用金线连接驱动芯片4与所述激光芯片21，大大缩减了激光芯片21到驱动芯片4的接线长度，减少了寄生电感和寄生电容的产生，利于提高激光组件的高频性能。

为方便发射组件壳体1内的PCBA板3上的驱动芯片4贴装以及打线工序，所述发射组件壳体1内开设有避让槽1b，所述避让槽1b靠近所述驱动芯片4的侧壁设置。

将驱动芯片4内置在发射组件壳体1内后，为避免高温影响激光芯片21 出光性能，所述发射组件壳体1通过高导热胶与所述PCBA板3固定连接，以提升散热性能。

为保障高速激光芯片工作环境温度稳定，4路激光芯片21可设置在一个大面积的TEC(半导体制冷)热电制冷器5上；具体的，TEC热电制冷器 5热面贴装在发射组件壳体1上，4路激光芯片21设置在TEC热电制冷器 5的冷面上。

实施例二

本实施例提供了一种高速光模块，包括上壳体、下壳体和如上述实施例的高速光引擎发射端组件，其中上述高速光引擎发射端组件封装固定于所述上壳体和所述下壳体内部。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高速光引擎发射端组件，其特征在于，包括发射组件壳体、光路单元、PCBA板和驱动芯片；

所述发射组件壳体上开设有插接口；

所述光路单元贴装于所述发射组件壳体内部，所述光路单元至少包括激光芯片；

所述PCBA板的一端插接于所述插接口并与所述发射组件壳体固定；

所述驱动芯片设置于发射组件壳体内并贴装于所述PCBA板，所述驱动芯片紧靠所述激光芯片设置且与所述激光芯片通过金线连接。

2.根据权利要求1所述的高速光引擎发射端组件，其特征在于，所述发射组件壳体内开设有避让槽，所述避让槽靠近所述驱动芯片的侧壁设置。

3.根据权利要求1所述的高速光引擎发射端组件，其特征在于，所述发射组件壳体通过高导热胶与所述PCBA板固定连接。

4.根据权利要求1所述的高速光引擎发射端组件，其特征在于，该高速光引擎发射端组件还包括TEC热电制冷器，所述TEC热电制冷器的热面贴装在所述发射组件壳体，所述激光芯片设置在所述TEC热电制冷器的冷面上。

5.根据权利要求1所述的高速光引擎发射端组件，其特征在于，所述光路单元还包括准直透镜、合波器、汇聚透镜和插芯适配器，所述激光芯片、所述准直透镜、所述合波器和所述汇聚透镜依光路方向顺序贴装于所述发射组件壳体内部，所述插芯适配器安装于所述发射组件壳体外部。

6.根据权利要求5所述的高速光引擎发射端组件，其特征在于，所述光路单元包括多个所述激光芯片和多个所述准直透镜，多个所述激光芯片呈多路贴装于所述发射组件壳体内，所述激光芯片的发射光束中心和所述准直透镜的光轴一一对应，所述合波器的光输入口与多个所述准直透镜的中心同轴设置，所述合波器的光输出口、所述汇聚透镜的光轴与所述插芯适配器同轴设置。

7.一种高速光模块，其特征在于，包括上壳体、下壳体和如权利要求1-6任一项所述的高速光引擎发射端组件，所述高速光引擎发射端组件封装固定于所述上壳体和所述下壳体内部。

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