CN219039427U - 多通道光收发组件及光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多通道光收发组件及光模块，多通道光收发组件包括第一壳体、导电基板、光发射组件以及光接收组件，第一壳体包括围合成一容纳空间的侧壁和基座，侧壁设有光窗口和电接口；导电基板的一端位于第一壳体内，另一端穿过电接口延伸至第一壳体的外部；光发射组件用于发射光信号，光发射组件包括至少两个激光器芯片，激光器芯片沿第一方向并列布置于容纳空间内，并分别电连接至导电基板；光接收组件用于接收外部输入的光信号，光接收组件包括至少两个光接收芯片，光接收芯片沿第一方向并列布置于容纳空间内，并分别电连接至导电基板。光发射组件与光接收组件沿第二方向依次布置，第二方向与第一方向相垂直，且均平行于基座的上表面。

Description

多通道光收发组件及光模块

本申请是申请号为202221691765.0、申请日为2022年07月01日，专利名称为“多通道光收发组件及光模块”的专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，具体涉及一种多通道光收发组件及光模块。

背景技术

光模块的封装包括气密封装以及非气密封装，其中，非气密封装适用于数据中心；气密封装适用于较为恶劣的户外环境，比如5G通信。随着通信网络和数据中心的建设使用量加大，网络对于速率的要求也在逐步地提升。现有技术中对于多路封装的光通信器件多采用四通道设计的BOX封装方式，该光通信器件一般通过提高单通道的速率的方式提高带宽。但是随着光发射组件的速率提高，气密封装的通道数量不断增加时，传统的BOX封装包括光发射次模块与光接收次模块两个壳体，由于光模块中接收通道之间的间距一般在750μm，发射通道之间的间距一般在750μm-1mm左右，因此传统的光发射组件中器件的布置会占据较大空间，因而导致难以进行更多通道的扩展。

实用新型内容

本申请提供一种多通道光收发组件及光模块，以解决传统的光发射组件中器件的布置会占据较大空间，导致难以扩展更多通道的技术问题。

本申请提供一种多通道光收发组件，包括：第一壳体，所述第一壳体包括围合成一容纳空间的侧壁和基座，所述侧壁设有光窗口和电接口；导电基板，其一端位于所述第一壳体内，另一端穿过所述电接口延伸至所述第一壳体的外部；光发射组件，用于发射光信号，所述光发射组件包括至少两个激光器芯片，所述激光器芯片沿第一方向并列布置于所述容纳空间内，并分别电连接至所述导电基板；以及光接收组件，用于接收外部输入的光信号，所述光接收组件包括至少两个光接收芯片，所述光接收芯片沿所述第一方向并列布置于所述容纳空间内，并分别电连接至所述导电基板；其中，所述光发射组件与所述光接收组件沿第二方向依次布置，所述第二方向与所述第一方向相垂直，且均平行于所述基座的上表面。

进一步的，所述光窗口位于所述第一壳体沿第二方向的一端，所述电接口位于所述第一壳体沿第二方向的另一端；所述光发射组件位于所述光接收组件与所述光窗口之间。

进一步的，所述导电基板位于所述壳体内的端部搭接于所述基座上，所述光发射组件位于所述基座上，并临近所述导电基板的端部设置；所述光接收组件位于所述导电基板上。

进一步的，所述导电基板位于所述第一壳体内的所述端部包括第一平面及临近所述光发射组件一端的台阶面，所述台阶面低于所述第一平面；所述台阶面设有发射端电连接部，所述发射端电连接部电连接所述光发射组件；所述第一平面设有接收端电连接部，所述光接收组件设于所述第一平面上并电连接所述接收端电连接部。

进一步的，所述第一壳体为气密封装壳体。

进一步的，所述导电基板包括多层陶瓷基板，所述多层陶瓷基板设于所述第一壳体的电接口处，其第一端部位于所述第一壳体内，第二端部位于所述壳体外部；所述第一平面及台阶面位于所述第一端部；所述第二端部设有多路延伸至所述第一端部的导电走线，各路所述导电走线分别电连接所述发射端电连接部及所述接收端电连接部。

进一步的，所述导电基板还包括主控电路板，所述主控电路板电连接所述多层陶瓷基板的第二端部。

进一步的，所述导电基板包括主控电路板，所述主控电路板的一端部伸入所述壳体内并搭接至所述基座上，该端部临近所述光发射组件并设置有一台阶部；

其中，该端部的上表面设有接收端电连接部，所述台阶部的上表面低于该端部的上表面，并设有发射端电连接部；所述光接收组件位于该端部的上表面并电连接所述接收端电连接部，所述光发射组件位于所述基座上并电连接所述发射端电连接部。

进一步的，所述光发射组件还包括半导体冷却器，其设于所述基座上，并承载所述激光器芯片。

进一步的，所述的多通道光收发组件，还包括：发射端光处理单元，其设于所述容纳空间内，用于将各所述激光器芯片发射的信号光进行合波处理；以及接收端光处理单元，其设于所述容纳空间内，用于将外部输入的复合信号光分波后输出，并传输至各所述光接收芯片；光纤适配器，设于所述第一壳体外，其一端于所述光窗口处连接所述第一壳体，用于外部光纤与所述容纳空间之间的光传输。

进一步的，所述接收端光处理单元至少部分叠放于所述发射端光处理单元上。

本申请还提供一种多通道光收发组件，包括基座和导电基板，还包括：

光发射组件，包括至少两个激光器芯片，各所述激光器芯片用于朝同一方向发射光信号，各所述激光器芯片沿第一方向并列布置于所述基座上，并分别电连接至所述导电基板；

光接收组件，用于接收外部输入的光信号，所述光接收组件包括至少两个光接收芯片，各所述光接收芯片沿所述第一方向并列布置，并分别电连接至所述导电基板；

其中，所述光发射组件与所述光接收组件沿第二方向依次布置，所述光发射组件和所述光接收组件位于所述基座和所述导电基板的相同侧；所述第一方向与所述激光器芯片的出光方向相垂直，所述第二方向与所述第一方向相垂直，所述第二方向与所述第一方向相垂直。

进一步的，所述导电基板沿第二方向的一端搭接于所述基座上，并临近所述光发射组件设置。

进一步的，所述光接收组件设于所述导电基板上。

进一步的，所述导电基板包括主控电路板，所述主控电路板的一端部搭接于所述基座上；其中，所述主控电路板的上表面设有接收端电连接部，所述光接收组件位于所述主控电路板的上表面并电连接所述接收端电连接部；所述主控电路板的前端部设有台阶部，所述台阶部的上表面低于该主控电路板的上表面，并设有发射端电连接部；所述发射端电连接部临近所述光发射组件，并电连接所述光发射组件。

进一步的，所述导电基板包括：主控电路板，所述主控电路板的上表面设有接收端电连接部，所述光接收组件位于所述主控电路板的上表面并电连接所述接收端电连接部；以及电转接板，其至少部分搭接至所述基座上；所述电转接板的一端设有发射端电连接部，所述发射端电连接部临近所述光发射组件，并电连接所述光发射组件；所述电转接板的另一端电连接至所述主控电路板的下表面。

进一步的，所述主控电路板包括：接收端信号线，其设置于所述主控电路板的上表面，并电连接所述接收端电连接部；以及发射端信号线，其设置于所述主控电路板的下表面，所述发射端电连接部设于所述电转接板的上表面，所述电转接板另一端的上表面贴设于所述主控电路板的下表面并电连接所述发射端信号线，以电连接所述发射端信号线和所述发射端电连接部。

进一步的，所述的多通道光收发组件，还包括：发射端光处理单元，用于将所述光发射组件发射的信号光进行合波处理；以及接收端光处理单元，用于将外部输入的复合信号光分波后输出，并传输至所述光接收组件。

进一步的，所述接收端光处理单元至少部分叠放于所述发射端光处理单元上。

本申请还提供一种光模块，包括第二壳体，其具有一腔体和连通所述腔体的光口和电口，还包括上述任一实施方式任一项所述的多通道光收发组件；所述多通道光收发组件设于所述腔体内，所述多通道光收发组件经所述光口与外部光传输，经所述电口与外部电连接。

本申请提供一种多通道光收发组件及光模块，多个激光器芯片沿第一方向并列排布于基座上，多个光接收芯片沿第一方向并列排布于导电基板上，并且导电基板至少部分搭接至所述基座上。同时光发射组件与光接收组件沿第二方向错开布置，限定第一方向与第二方向相互垂直，并均平行于基座的上表面，可在光模块有限的空间内扩展更多通道的光发射和光接收。利用高度不同的导电基座和基座，使得光接收组件和光发射组件置于不同高度的平面上，错开了发射端和接收端的电信号传输，降低了发射端与接收端的电信号串扰，可有效提高光模块的高频性能。此外，光发射组件与光接收组件沿第二方向错开布置，能够保证光发射组件的器件与光接收组件的器件之间不存在干涉。因而利用本申请中光发射组件与光接收组件的排布，易于实现多通道并行的小型封装结构

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例提供的光模块的结构示意图；

图2是本实施例提供的光模块的爆炸示意图；

图3是本实施例提供的多通道气密封装结构的结构示意图；

图4是本实施例提供的多通道气密封装结构部分结构示意图一；

图5是本实施例提供的多通道气密封装结构部分结构示意图二；

图6是本实施例提供的多通道气密封装结构侧视简图；

图7是本实施例提供的多通道非气密封装结构的结构示意图；

图8是图7中A部分的放大示意图。

附图标记说明：

100、第二壳体；110、上壳体；120、下壳体；210、主控电路板；220、第一电路板；230、第二电路板；300、第一壳体；30、容纳空间；310、基座；311、侧壁；320、光窗口；330、电接口；400、数字信号处理器；510、激光器芯片；511、发光面；520、半导体冷却器；530、第一准直透镜；540、第一光纤适配器；550、第一耦合透镜；610、光接收芯片；611、接收面；620、第二准直透镜；630、第二光纤适配器；640、跨阻放大器；650、第二耦合透镜；660、反射镜；710、合波器；711、入光面；720、分波器；721、出光面；800、多层陶瓷基板；810、第一平面；820、第二平面；830、第三平面；840、台阶面；900、电转接板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右，具体为附图中的图面方向。

本申请提供一种多通道光收发组件及光模块，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

请参阅图1和图2，本申请提供一种光模块，其包括第二壳体100以及多通道光收发组件，其中，第二壳体100由上壳体110以及下壳体120组成，上壳体110盖合至下壳体120的上方，并形成包括电口和光口的腔体，上述多通道光收发组件设置在腔体的内部。

参照图3-图5，提供一以多通道气密封装结构为例的光收发组件，上述光收发组件包括第一壳体300、光发射组件、光接收组件以及导电基板，其中，第一壳体300包括围合成一容纳空间的侧壁和基座310，基座310位于第一壳体300底部，光发射组件与光接收组件均位于第一壳体300的内部。光发射组件用于发射光信号，上述光发射组件包括至少两个激光器芯片510，全部的激光器芯片510沿第一方向X并列排布在基座310的上表面。光接收组件用于接收外部输入的信号光，该光接收组件包括至少两个光接收芯片610；全部的光接收芯片610沿上述第一方向X并列布置在导电基板的上表面。该实施例中，激光器芯片指的COC(chip on carrier)，包括半导体激光芯片以及承载半导体激光芯片的焊接基板。

参照图3-图5，光发射组件与光接收组件沿第二方向Y依次布置且相互错开，第二方向Y与第一方向X相垂直，且均平行于基座310的上表面，从而避免光发射组件的光路与光接收组件的光路干涉。

参照图2-图5，导电基板包括导电的多层陶瓷基板800以及一主控电路板210，该多层陶瓷基板800包括相对设置的第一端部以及第二端部，其中第一端部插设至第一壳体300内，并搭接至基座310上表面，光发射组件位于基座310上，并临近导电基板的端部设置，光接收组件位于导电基板上。第一壳体300的侧壁设有窗口320和电接口330，且光窗口320与电接口330相对设置，光窗口320位于第一壳体300沿第二方向Y的一端，电接口330位于第一壳体300沿第二方向Y的另一端，光发射组件位于光接收组件与光窗口320之间。其中，第二端部从第一壳体300的电接口330伸出至第一壳体300的外部，并且与主控电路板210电连接。

参照图3-图5，上述光发射组件位于基座310的顶面，光接收组件位于多层陶瓷基板800的第一平面810上。光发射组件的激光器芯片510等间距布置于基座310上并与多层陶瓷基板800电性连接，每一激光器芯片510包括一发光面511，以利用激光器芯片510发射信号光。通常光发射组件包括激光器芯片510、准直透镜(LD lens)、半导体冷却器520(TEC)以及激光驱动器等辅助产生信号光的器件。

同时，参照图3-图5，光接收组件中多个光接收芯片610等间距布置于多层陶瓷基板800的第一平面810上，并与多层陶瓷基板800电性连接。每一光接收芯片610包括一接收面611，以利用光接收芯片610接收来自多通道光收发组件外部的信号光。通常光接收组件包括第二耦合透镜650、光接收芯片610、跨阻放大器640(TIA)等用于接收信号光以及辅助光电转换的器件。

参照图2-图5，多层陶瓷基板800的第一端部包括第一平面810以及低于第一平面810的台阶面840，第一端部的台阶面840临近激光器芯片510，并且台阶面840上设置有发射端电连接部，激光器芯片510电连接至发射端电连接部，使得光发射组件通过发射端电连接部电连接至主控电路板210。第一平面810上设置有接收端电连接部，光接收芯片610电连接至主控电路板210，使得光接收组件通过接收端电连接部电连接至主控电路板210。

参照图3-图5，台阶面840上的发射端电连接部可以通过邦定引线的方式与设置在基座310上的激光器芯片510电性连接，该实施例中，台阶面840的表面焊盘高度可与承载半导体激光芯片的焊接基板表面的焊盘高度大致平齐，使二者之间的邦定引线最短。同时，光接收芯片610与跨阻放大器640均位于第一平面810上，接收端电连接部也可以通过邦定引线的方式与跨阻放大器640电性连接。跨阻放大器640再通过邦定引线电连接至光接收芯片610。由于台阶面840低于第一平面810，使得光接收组件和光发射组件置于多层陶瓷基板800不同高度的平面上，错开了发射端和接收端的电信号传输，降低了发射端与接收端的电信号串扰，可有效提高光模块的高频性能。

参照图3-图5，利用高度不同的台阶面840与第一平面810实现激光器芯片510与光接收芯片610的分层布置，可以有效利用第一壳体300内高度方向的空间，从而减小平面的占用空间，在不改变光模块尺寸的情况下，实现光通道数量的增加。同时，减少了光接收端与光发射端之间电信号的串扰，保证了产品的高频性能。此外，光发射组件与光接收组件沿第二方向错开布置，能够保证光发射组件的器件与光接收组件的器件之间不存在干涉。因而利用本申请中光发射组件与光接收组件的排布，易于实现多通道并行的小型封装结构，可实现8通道及以上的小型光模块封装。

参照图3-图5，多层陶瓷基板800的第二端部包括与基座310的顶面平行设置的第二平面820以及第三平面830，并且第二平面820与第三平面830相背设置。第二平面820与第三平面830分别延伸至多层陶瓷基板800中第一端部的导电走线。其中，第一平面810上的接收端电连接部与台阶面840上的发射端电连接部分别电性连接至多层陶瓷基板800的第二平面820的导电走线和/或第三平面830的导电走线。本申请中激光器芯片510与光接收芯片610具体电性连接位置可以实际布局进行选择。

参照图3-图6，上述导电基板还包括第一电路板220以及第二电路板230，本申请中第一电路板220、主控电路板210及第二电路板230依次排列，多层陶瓷基板800的第二平面820通过第一电路板220电连接至主控电路板210的一表面，多层陶瓷基板800的第三平面830通过第二电路板230电连接至主控电路板210的另一相对表面，同时第一电路板220与第二电路板230具体电连接至主控电路板210位置可以交换。其中，第一电路板220包括发射端信号线及接收端信号线，相应的第二平面820上设置有发射端信号线及焊盘，同时还设置有接收端信号及焊盘。第一电路板220的发射端信号线与接收端信号线对应搭接至第二平面820上的发射端焊盘和接收端焊盘，分别用于传输发射端和接收端的高频信号。此外，第一电路板220上发射端信号线与接收端信号线之间还可以设置电隔离件，如电隔离接地线等，利用上述电隔离件可以进一步降低发射端和接收端之间电信号相互串扰。

参照图3-图6，第二电路板230包括第一供电线及第二供电线，相应的，多层陶瓷基板800的第三平面830设有供电线及焊盘，第一供电线电性连接至第三平面830的对应焊盘，用于向激光器芯片510和半导体冷却器520供电。第二供电线电性连接至第三平面830的对应焊盘，用于向光接收芯片610和跨阻放大器640供电。当然，在其它实施例中，也可以将接收端信号线和第二供电线设在多层陶瓷基板800的第三平面830，而发射端的信号走线和第一供电线设在第二平面820；相应的，第一电路板220则用于传输发射端的高频信号和供电，第二电路板230用于传输接收端的高频信号和供电。上述第一电路板220和第二电路板230可以是柔性电路板，也可以是金属导电引脚。

参照图3-图6，光模块还包括数字信号处理器400以及供电芯片(图中未示出)，上述数字信号处理器400电性连接至主控电路板210；第一电路板220经主控电路板210电性连接至数字信号处理器400，第二电路板230经主控电路板210电性连接至数字信号处理器400或供电芯片。其中，数字信号处理器400与第一电路板220位于主控电路板210的同一表面，以便于第一电路板220上的第一信号线及第二信号线布线。本申请中数字信号处理器400与第一电路板220位于主控电路板210的底面，从而可以提高散热性能。

参照图3-图5，多通道光收发组件还包括发射端光处理单元以及接收端光处理单元，其中，发射端光处理单元用于将各激光器芯片发射的信号光进行合波处理，本申请中发射端光处理单元为合波器710。接收端光处理单元用于将外部输入的复合信号光分波后输出，并传输至各光接收芯片，本申请中接收端光处理单元为分波器720。

参照图3-图5，合波器710包括一入光面711，并且该入光面711与激光器芯片510的发光面511相对设置。激光器芯片510发射的信号光经第一准直透镜530准直后，入射至合波器710的入光面711，利用合波器710将不同的激光器芯片510发射的不同波长的信号光进行光束合波，合波后的光束经第一壳体300的光窗口发送至封装结构的外部。图示中合波器710能够将8组激光器芯片510产生的信号光合成2路后分别经2个第一耦合透镜550至两个光纤适配器(光插座)并由光纤适配器传输至外部，上述仅为示例，对激光器芯片510的数量以及光纤适配器的数量不做限制。

参照图3-图5，分波器720包括一出光面721，并且该出光面721与光接收芯片610的第二耦合透镜650相对设置。封装结构外部的信号光经第二准直透镜620准直处理后传输至分波器720，利用分波器720将信号光进行分波处理后经由出光面721输出多路不同波长的分波信号光，并分别传输至多个第二耦合透镜650，再经一反射镜660将信号光偏转90度后，分别垂直入射至不同的光接收芯片610的接收面611。图示中分波器720能够将光纤适配器传输的2路信号光分成8路分波信号光后分别传输至8个光接收芯片610处，前述8个光接收芯片610中每4个为一组，并且每一组光接收芯片610对应一个4通道的跨阻放大器640(TIA)芯片，光接收芯片610将接收到的信号光转换成电信号并传输至对应的跨阻放大器640上，该电信号经跨阻放大器640放大处理后传输至多层陶瓷基板800，并由多层陶瓷基板800传输至光模块电路板。上述仅为示例，对光接收芯片610的数量以及光纤分配器的数量不做限制。

参照图4和图5，光发射组件还包括半导体冷却器520(TEC)，该半导体冷却器520设于基座310的顶面，并用于承载多个激光器芯片510。该实施例中多通道气密封装结构中，上述基座310为一热沉，采用散热性良好的金属件制成。当然，在一些实施例中，激光器芯片510也可以直接放在基座310的热沉上。

参照图4和图5，激光器芯片510通过半导体冷却器520设置于基座310的顶面，使得激光器芯片510产生的热量通过半导体冷却器520再经由基座310被传导至第一壳体300的外部。

参照图3-图5，激光器芯片510沿第一方向X并列布置，并且第一方向X与激光器芯片510的出光方向相垂直，光接收芯片610沿第一方向X并列布置，并且光发射组件与光接收组件沿第二方向Y依次布置且相互错开。光发射组件和光接收组件位于基座310和导电基板的相同侧。其中，发射端电连接部位于台阶面840上，接收端电连接部位于第一平面810上，使得激光器芯片510与光接收芯片610在不同的高度。激光器芯片510的下方设置有用于控温的半导体冷却器520，并且半导体冷却器520设置于散热性能良好的基座310上，既能够满足激光器芯片510的散热性能要求，也能够更大化地利用第一壳体300内高度方向的空间，更易于实现多通道并行的封装结构。

参照图4，多通道光收发组件还包括第一光纤适配器540以及第二光纤适配器630，其中第一光纤适配器540与第二光纤适配器630均设置在第一壳体300的外部，第一光纤适配器540通过第一壳体300的光窗口320与合波器710光路连接，用于将激光器芯片510发射的光信号传输出去。第二光纤适配器630通过第一壳体300的光窗口320与分波器720光路连接，用于接收外部输入的复合光信号，并传输至光模块的内部。第一光纤适配器540与第二光纤适配器630的数量不受限制，可以都是一个、两个或四个等。

参照图3-图5，经第一准直透镜530准直后的信号光入射至合波器710的入光面711进行合波，第一光纤适配器540与合波器710的出射窗相对设置，使得合波的复合光束经上述第一光纤适配器540传输至外部。同理，由于第二光纤适配器630与分波器720的入射窗相对设置，使得外部信号光经第二光纤适配器630传输至分波器720，并经分波处理后被分别传输至对应的光接收芯片610处。

参照图4，分波器720至少部分叠放于合波器710上，可以进一步减小平面的占用空间。具体的，合波器710设置于基座310的顶面，分波器720适配光纤适配器的部分设置于基座310的顶面，并且分波器720的其他部分设置于合波器710的顶面，分波器720与第二光纤适配器630之间设有一偏移棱镜，用于将从第二光纤适配器630输入的复合光束偏移至分波器720，以实现分波器720与第二光纤适配器630光路连接。在其它实施例中，发射端光处理单元与接收端光处理单元还可以采用如阵列波导光栅(AWG)或偏振分光棱镜(PBS)或自由空间的薄膜滤波片等进行合光或分光处理，对此不做限定。

以上以气密封装结构为例进行解释说明，下面以一非气密封装为例进行说明。

参照图7和图8，光收发组件包括第一壳体300、光发射组件、光接收组件以及导电基板，其中，第一壳体300、光发射组件以及光接收组件的结构与前述气密封装结构中公开的技术特征相同，不同之处在于该实施例中导电基板包括主控电路板210以及电转接板900，电转接板900的至少部分搭接至基座310的上表面。接收端电连接部位于主控电路板210的上表面；电转接板900的一端临近激光器芯片510设置，并且该端部设置有发射端电连接部，同时电转接板900的另一端电连接至主控电路板210的下表面。

电转接板900的一端电连接至主控电路板210的下表面，使得电转接板900的高度低于主控电路板210的高度。由于接收端电连接部位于主控电路板210的上表面，发射端电连接部位于电转接板900的上表面，使得光接收组件和光发射组件置于不同高度的平面上，错开了发射端和接收端的电信号传输，降低了发射端与接收端的电信号串扰，可有效提高光模块的高频性能。

主控电路板210包括接收端信号线以及发射端信号线，其中，接收端信号线设置于主控电路板210的上表面，并通过接收端电连接部电连接至光接收组件。发射端信号线设置于主控电路板210的下表面，并通过发射端电连接部电连接至光发射组件。此外，主控电路板210上发射端信号线与接收端信号线之间还可以设置电隔离件，利用上述电隔离件可以进一步降低发射端和接收端之间电信号相互串扰。

利用高度不同的主控电路板210与电转接板900实现激光器芯片510与光接收芯片610的分层布置，可以有效利用第一壳体300内高度方向的空间，从而减小平面的占用空间，在不改变光模块尺寸的情况下，实现光通道数量的增加。同时，同时减少了光接收端与光发射端之间电信号的串扰，保证了产品的高频性能。此外，光发射组件与光接收组件沿第二方向错开布置，能够保证光发射组件的器件与光接收组件的器件之间不存在干涉。因而利用本申请中光发射组件与光接收组件的排布，易于实现多通道并行的小型封装结构，可实现8通道及以上的小型光模块封装。

以上以非气密封装结构为例进行解释说明，该实施例中除了导电基板的结构、光发射组件和光接收组件对应设置在导电基板上的位置与前述的气密封装结构不同，其余的光学结构一样，在此不做赘述。

下面以另一非气密封装为例进行说明，光收发组件包括第一壳体300、光发射组件、光接收组件以及导电基板，其中，第一壳体300、光发射组件以及光接收组件的结构与前述气密封装结构中公开的技术特征相同，不同之处在于该实施例中导电基板包括主控电路板210，主控电路板210的一端部搭接至基座310上，该端部设置有一台阶部(图中未示出)，且台阶部临近激光器芯片510。

台阶部的上表面低于主控电路板210的上表面，发射端电连接部位于台阶部的上表面，接收端电连接部位于主控电路板210的上表面。激光器芯片510设置在基座310上，并且通过发射端电连接部电连接至主控电路板210。光接收芯片610和跨阻放大器640设置在主控电路板210的上表面，并且位于台阶部的后方，跨阻放大器640通过接收端电连接部电连接至主控电路板210。光接收组件和光发射组件置于不同高度的平面上，错开了发射端和接收端的电信号传输，降低了发射端与接收端的电信号串扰，可有效提高光模块的高频性能。

以上对本申请提供一种多通道光收发组件及光模块进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (20)

1.一种多通道光收发组件，其特征在于，包括：

第一壳体，所述第一壳体包括围合成一容纳空间的侧壁和基座，所述侧壁设有光窗口和电接口；

导电基板，其一端位于所述第一壳体内，另一端穿过所述电接口延伸至所述第一壳体的外部；

光发射组件，用于发射光信号，所述光发射组件包括至少两个激光器芯片，所述激光器芯片沿第一方向并列布置于所述容纳空间内，并分别电连接至所述导电基板；以及

光接收组件，用于接收外部输入的光信号，所述光接收组件包括至少两个光接收芯片，所述光接收芯片沿所述第一方向并列布置于所述容纳空间内，并分别电连接至所述导电基板；

其中，所述光发射组件与所述光接收组件沿第二方向依次布置，所述第二方向与所述第一方向相垂直，且均平行于所述基座的上表面。

2.根据权利要求1所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述光窗口位于所述第一壳体沿第二方向的一端，所述电接口位于所述第一壳体沿第二方向的另一端；所述光发射组件位于所述光接收组件与所述光窗口之间。

3.根据权利要求2所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述导电基板位于所述壳体内的端部搭接于所述基座上，所述光发射组件位于所述基座上，并临近所述导电基板的端部设置；所述光接收组件位于所述导电基板上。

4.根据权利要求3所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述导电基板位于所述第一壳体内的所述端部包括第一平面及其临近所述光发射组件一端的台阶面，所述台阶面低于所述第一平面；所述台阶面设有发射端电连接部，所述发射端电连接部电连接所述光发射组件；所述第一平面设有接收端电连接部，所述光接收组件设于所述第一平面上并电连接所述接收端电连接部。

5.根据权利要求4所述的多通道光收发组件，其特征在于：所述第一壳体为气密封装壳体。

6.根据权利要求4所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述导电基板包括多层陶瓷基板，所述多层陶瓷基板设于所述第一壳体的电接口处，其第一端部位于所述第一壳体内，第二端部位于所述壳体外部；所述第一平面及台阶面位于所述第一端部；所述第二端部设有多路延伸至所述第一端部的导电走线，各路所述导电走线分别电连接所述发射端电连接部及所述接收端电连接部。

7.根据权利要求6所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述导电基板还包括主控电路板，所述主控电路板电连接所述多层陶瓷基板的第二端部。

8.根据权利要求2所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述导电基板包括主控电路板，所述主控电路板的一端部伸入所述壳体内并搭接至所述基座上，该端部临近所述光发射组件并设置有一台阶部；

其中，该端部的上表面设有接收端电连接部，所述台阶部的上表面低于该端部的上表面，并设有发射端电连接部；所述光接收组件位于该端部的上表面并电连接所述接收端电连接部，所述光发射组件位于所述基座上并电连接所述发射端电连接部。

9.根据权利要求1所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述光发射组件还包括半导体冷却器，其设于所述基座上，并承载所述激光器芯片。

10.根据权利要求1-9任一项所述的多通道光收发组件，其特征在于，还包括：

发射端光处理单元，其设于所述容纳空间内，用于将各所述激光器芯片发射的信号光进行合波处理；以及

接收端光处理单元，其设于所述容纳空间内，用于将外部输入的复合信号光分波后输出，并传输至各所述光接收芯片；

光纤适配器，设于所述第一壳体外，其一端于所述光窗口处连接所述第一壳体，用于外部光纤与所述容纳空间之间的光传输。

11.根据权利要求10所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述接收端光处理单元至少部分叠放于所述发射端光处理单元上。

12.一种多通道光收发组件，包括基座和导电基板，其特征在于，还包括：

光发射组件，包括至少两个激光器芯片，各所述激光器芯片用于朝同一方向发射光信号，各所述激光器芯片沿第一方向并列布置于所述基座上，并分别电连接至所述导电基板；

光接收组件，用于接收外部输入的光信号，所述光接收组件包括至少两个光接收芯片，各所述光接收芯片沿所述第一方向并列布置，并分别电连接至所述导电基板；

其中，所述光发射组件与所述光接收组件沿第二方向依次布置，所述光发射组件和所述光接收组件位于所述基座和所述导电基板的相同侧；所述第一方向与所述激光器芯片的出光方向相垂直，所述第二方向与所述第一方向相垂直。

13.根据权利要求12所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述导电基板沿第二方向的一端搭接于所述基座上，并临近所述光发射组件设置。

14.根据权利要求13所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述光接收组件设于所述导电基板上。

15.根据权利要求14所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述导电基板包括主控电路板，所述主控电路板的一端部搭接于所述基座上；

其中，所述主控电路板的上表面设有接收端电连接部，所述光接收组件位于所述主控电路板的上表面并电连接所述接收端电连接部；所述主控电路板的前端部设有台阶部，所述台阶部的上表面低于该主控电路板的上表面，并设有发射端电连接部；所述发射端电连接部临近所述光发射组件，并电连接所述光发射组件。

16.根据权利要求14所述的多通道光收发组件，其特征在于：所述导电基板包括：

主控电路板，所述主控电路板的上表面设有接收端电连接部，所述光接收组件位于所述主控电路板的上表面并电连接所述接收端电连接部；以及

电转接板，其至少部分搭接至所述基座上；所述电转接板的一端设有发射端电连接部，所述发射端电连接部临近所述光发射组件，并电连接所述光发射组件；所述电转接板的另一端电连接至所述主控电路板的下表面。

17.根据权利要求16所述的多通道光收发组件，其特征在于：所述主控电路板包括：

接收端信号线，其设置于所述主控电路板的上表面，并电连接所述接收端电连接部；以及

发射端信号线，其设置于所述主控电路板的下表面，所述发射端电连接部设于所述电转接板的上表面，所述电转接板另一端的上表面贴设于所述主控电路板的下表面并电连接所述发射端信号线，以电连接所述发射端信号线和所述发射端电连接部。

18.根据权利要求12-17任一项所述的多通道光收发组件，其特征在于，还包括：

发射端光处理单元，用于将所述光发射组件发射的信号光进行合波处理；以及

接收端光处理单元，用于将外部输入的复合信号光分波后输出，并传输至所述光接收组件。

19.根据权利要求18所述的多通道光收发组件，其特征在于：

所述接收端光处理单元至少部分叠放于所述发射端光处理单元上。

20.一种光模块，包括第二壳体，其具有一腔体和连通所述腔体的光口和电口，其特征在于：还包括权利要求1-19任一项所述的多通道光收发组件；所述多通道光收发组件设于所述腔体内，所述多通道光收发组件经所述光口与外部光传输，经所述电口与外部电连接。

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