CN219392324U - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种本申请公开了一种光模块,包括:电路板,以及设置于电路板表面的金属陶瓷基板、跨阻放大器,探测器,设置于所述金属陶瓷基板的上表面。所述探测器设有固定区域和引脚区域,所述引脚区域包括:正极引脚、负极引脚和高频信号引脚,所述高频信号引脚设置于所述正极引脚和负极引脚之间。所述金属陶瓷基板的上表面设置有固定连接部,以及连通所述固定连接部与所述电路板的连接柱;所述固定连接部与所述固定区域连接;所述跨阻放大器与所述高频信号引脚电连接。通过在金属陶瓷基板设置连接柱,与探测器的固定区域串联后,与电路板的接地层连接,相当于串联寄生电容,能够进一步减少探测器的结电容值,减少信号噪声,使带宽变得更平坦。
Description
技术领域
本申请涉及光通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
在云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式,均会用到光通信技术,而在光通信中,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。并且随着5G网络的快速发展,处于光通信核心位置的光模块得到了长足的发展。
在光模块中,光接收器件是用于实现将光信号转换为电信号的器件,其通常包括探测器和跨阻放大器。跨阻放大器与探测器的介电常数以及热胀系数相差较大。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种光模块,以解决跨阻放大器与探测器的介电常数以及热胀系数相差较大的问题。
本申请提供了一种光模块,包括:电路板;
金属陶瓷基板,设置于所述电路板的上表面;
探测器,设置于所述金属陶瓷基板的上表面;
跨阻放大器,设置于所述电路板的上表面;
所述探测器设有固定区域和引脚区域,所述引脚区域包括:正极引脚、负极引脚和高频信号引脚,所述高频信号引脚设置于所述正极引脚和负极引脚之间;
所述金属陶瓷基板的上表面设置有固定连接部,以及连通所述固定连接部与所述电路板的连接柱;所述固定连接部与所述固定区域连接;
所述跨阻放大器与所述高频信号引脚电连接。
本申请的有益效果。
本申请公开了一种光模块,包括:电路板,以及设置于电路板表面的金属陶瓷基板、跨阻放大器,探测器,设置于所述金属陶瓷基板的上表面。所述探测器设有固定区域和引脚区域,所述引脚区域包括:正极引脚、负极引脚和高频信号引脚,所述高频信号引脚设置于所述正极引脚和负极引脚之间。所述金属陶瓷基板的上表面设置有固定连接部,以及连通所述固定连接部与所述电路板的连接柱;所述固定连接部与所述固定区域连接;所述跨阻放大器与所述高频信号引脚电连接。在本申请示例中,金属陶瓷基板具有比电路板更高的介电常数,适合高频信号线的信号传输。且其热应力量级与探测器的热应力量级相同,相比电路板与探测器连接,本申请金属陶瓷基板与探测器的连接在温度变化范围内具有更高的稳定性。跨阻放大器设置于电路板上,跨阻放大器与电路板的介电常数以及热膨胀系数相近,稳定性高。通过在金属陶瓷基板设置连接柱,与探测器的固定区域串联后,与电路板的接地层连接,相当于串联寄生电容,能够进一步减少探测器的结电容值,减少信号噪声,使带宽变得更平坦。
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为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图;
图2为根据一些实施例的一种光模块的结构图;
图3为根据一些实施例的一种光模块的结构示意图;
图4为根据一些实施例的一种光模块的局部分解示意图;
图5为根据一些实施例的一种光接收器件与电路板的结构示意图一;
图6为本申请实施例提供的光模块中光接收器件光学部分的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的光模块中接收光路的剖视图;
图8为本申请示例的光接收器件与电路板连接示意图二;
图9为本申请示例的光接收器件与电路板剖面示意图;
图10为本申请示例的一种探测器的下表面结构示意图;
图11为本申请示例的一种探测器与金属陶瓷基板的结构示意图;
图12为本申请示例的一种金属陶瓷基板的表面结构示意图;
图13为本申请示例的一种金属陶瓷基板的剖面结构示意图;
图14为本申请对比示例的探测器的等效电路图;
图15为本申请示例的探测器的等效电路图;
图16为图14和图15所示电路的仿真模拟带宽曲线。
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为根据一些实施例的一种光模块的结构图,图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图。如图3、图4所示,光模块200包括壳体(shell),设置于壳体内的电路板300及光组件400。
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包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板;上壳体201包括盖板,盖板盖合在下壳体202的两个下侧板上,以形成上述壳体。
在一些实施例中,下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板;上壳体201包括盖板以及位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个上侧板,由两个上侧板与两个下侧板结合,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的左端),开口205也位于光模块200的端部(图3的右端)。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、光组件400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400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203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所示的正面),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。
本申请实施例中的光接收器件采用传统分立部件组成,可选的,光接收器件包括AWG分波器、激光探测器及跨阻放大器。图5为本申请实施例提供的一种光接收器件的结构示意图。如图5所示,本申请实施例提供的一种光接收器件包括:AWG分波器510,一端与第二光纤适配器连接,接收来自外部的光信号,并将将包含多个不同波长的光束分开。
在本申请实施例中,AWG分波器510输出的是4路不同波长的光束。AWG分波器的输出端口朝向下方,输出的4路不同波长的光束传输至对应的激光探测器520,通过激光探测器将光信号转换为电信号。电路板300上的DSP芯片通过信号线与电路板300正面上设置的探测器相连接,由激光探测器接收到的高频电流信号首先传输给跨阻放大器530(TIA)转换为高频电压信号,并进行放大,再经由高频信号线传输给DSP芯片301进行处理,再经由金手指传送至通信系统,如此有利于光接收器件的接收信号所需的光学组件的安装、耦合和电路连接。
可选的,光接收器件可以是传统的TFF技术的分波器和耦合部件。图6为本申请实施例提供的光模块中光接收器件光学部分的结构示意图,图7为本申请实施例提供的光模块中接收光路的剖视图。如图6、图7所示,光接收器件500包括支撑板560及设置在支撑板560上的光准直器540、光分波器550、透镜阵列570与反射棱镜580,与第二光纤适配器700连接的内部光纤插入光准直器540内,通过光准直器540将外部光信号传输至光分波器550,再通过光分波器550将一路复合光束解复用为4路光束,4路光束通过透镜阵列570分别汇聚至反射棱镜580,光束在反射棱镜580的反射面处发生反射,将平行于电路板300正面的光束反射为垂直于电路板300正面的光束,并使得反射后的光束射入电路板300上的探测器,以实现光的接收。
光准直器540包括单模光纤法兰541与准直器542,内部光纤通过单模光纤法兰541插入光准直器540内,准直器542设于内部光纤的出光面,用于将内部光纤传输的外部光束转换为准直光束。光分波器550的入光面朝向准直器542的出光面,用于将光准直器540输出的一路准直光束解复用为4路光束,将包含多个不同波长的光束分开。光分波器550输出4路不同波长的光束,4路不同波长的光束分别射入透镜阵列570的相应透镜内,以将光束汇聚至反射棱镜580的反射面上。反射棱镜580设置在电路板300上探测器的正上方,以将传输至反射棱镜580的4路光束分别反射至相应的探测器内,通过探测器将光信号转换为电信号。
电路板300上的DSP芯片301通过信号线与电路板300正面上设置的探测器相连接,由探测器接收到的高频电流信号首先传输给跨阻放大器(TIA)转换为高频电压信号,并进行放大,再经由高频信号线传输给DSP芯片301进行处理,再经由金手指传送至通信系统,如此有利于光接收器件的接收信号所需的光学组件的安装、耦合和电路连接。
在本申请实施例中,电路板300上还可设置有跨阻放大器,该跨阻放大器的一端通过信号线与探测器连接、另一端通过信号线与DSP芯片301连接,由探测器接收到的高频信号经跨阻放大器转化为电压信号并放大后,经由连接跨阻放大器和DSP芯片301的高频信号线传输给DSP芯片301进行处理,高频信号经DSP芯片301处理后再经由金手指传送至通信系统。
为了进一步减少探测器的寄生电容值,图8为本申请示例的光接收器件与电路板连接示意图二。图9为本申请示例的光接收器件与电路板剖面示意图。在本申请示例中,电路板300的表面设置有多个金属陶瓷基板302,探测器设置于金属陶瓷基板302的上表面。探测器的感光面朝向反射棱镜580设置。金属陶瓷基板302设置有基板通孔,其内设置连接柱30251,上表面与探测器303连接,下表面与电路板300连接。陶瓷基板的上表面设置表层信号线,探测器的引脚与表层信号线连接。电路板上设置金属信号线,金属信号线与表层信号线通过打线连接。跨阻放大器设置于电路板上,与金属信号线连接,接收探测器接收到的高频信号。
在本申请示例中,金属陶瓷基板302具有比电路板更高的介电常数,适合高频信号线的信号传输。且其热应力量级与探测器的热应力量级相同,相比电路板与探测器连接,本申请金属陶瓷基板302与探测器的连接在温度变化范围内具有更高的稳定性。跨阻放大器设置于电路板上,跨阻放大器与电路板的介电常数以及热膨胀系数相近,稳定性高。通过在金属陶瓷基板302设置连接柱,与探测器的固定区域串联后,与电路板的接地层连接,相当于串联寄生电容,能够进一步减少探测器的结电容值,减少信号噪声,使带宽变得更平坦。
图10为本申请示例的一种探测器的下表面结构示意图,如图9和图10中所示,探测器的下表面设置导电区域,导电区域的一侧设置引脚区域,另一侧设置固定区域。引脚区域包括正极引脚3032、负极引脚3034和高频信号引脚3033,其中高频信号引脚设置于正极引脚和负极引脚之间。正极引脚、负极引脚为对探测器的供电电路,高频信号引脚3033是探测器的高频信号引出线,探测器将其感光面接收的光信号转换为高频电信号,经高频信号引脚引出。通常为方便与金属陶瓷基板302的连接,在探测器的下表面设置正极引脚3032、负极引脚3034与信号引脚3033之间均设置有固定距离的间隙,且引脚的一端的设置信号线与导线区域相应的位置进行连接。
如图中所示,正极引脚3032的一端与PD正极信号线连接,其中正极引脚的宽度大于PD正极信号线的宽度。负极引脚3034的一端与PD负极信号线连接,其中负极引脚的宽度大于PD负极信号线的宽度。高频信号引脚3033的一端与高频信号线连接,高频信号引脚的宽度大于高频信号线的宽度。正极引脚、负极引脚与信号引脚之间均设置有固定距离的间隙,方便金属陶瓷基板302表面与探测器之间的定位连接,可有效避免导电胶填充导致相邻线路的连接。引脚的宽度大于探测器表面信号线的宽度,增加了探测器与金属陶瓷基板302之间的连接面积,增加稳定性。
探测器的下表面还设置固定区域3035,为设置于探测器表面的金属区域,其形状设置半包覆引脚区域,边缘形状与临近的导电区域形状一致。在本申请示例中,固定区域为具有一缺口的矩形区域,缺口的大小、形状与导电区域的形状相匹配。
图11为本申请示例的一种探测器与金属陶瓷基板的结构示意图,图12为本申请示例的一种金属陶瓷基板的表面结构示意图;图13为本申请示例的一种金属陶瓷基板302的剖面结构示意图。图13位为图12中A-a方向剖面示意图。结合图10-图13所示,本申请示例的金属陶瓷基板302的上表面设置有固定连接区,与探测器的固定区域通过导电胶连接。为实现探测器与电路板的连接,金属陶瓷基板302的上表面还设置有导电连接区,包括:内引脚区域330、外引脚区域320以及连通内引脚与外引脚的基板信号线。内引脚区域设置正极内引脚3028、负极内引脚和高频内引脚,其中,正极内引脚3028与探测器的正极引脚通过导电胶连接,负极内引脚与探测器的负极引脚通过导电胶连接,高频内引脚与探测器的高频信号引脚通过导电胶连接。
在本申请示例中,内引脚区域330与固定连接部位于探测器在金属陶瓷基板302的阴影范围内。具体的,正极内引脚3028在探测器的正极引脚的下方,负极内引脚在探测器的负极引脚的下方,高频内引脚在探测器的高频引脚的下方。
为方便电连接,相应的内引脚的面积不小于引脚的面积,具体的,正极内引脚3028的面积大于或等于正极引脚的面积,负极内引脚的面积大于或等于负极引脚的面积,高频内引脚的面积大于或等于高频信号引脚的面积。
相应的,外引脚区域包括:正极外引脚3024、负极外引脚3022和高频外引脚3023,外引脚区域设置于探测器在金属陶瓷基板302的投影范围外。对应的内引脚与外引脚之间设置基板信号线连接。为了方便金属陶瓷基板302与电路板的电连接,外引脚的面积大于相应内引脚的面积。具体的,正极外引脚的面积大于正极内引脚3028的面积,负极外引脚的面积大于负极内引脚的面积,高频外引脚的面积大于高频内引脚的面积。
在本申请示例中,固定连接部3025与探测器的固定区域3035连接。固定连接部的下方设置有基板通孔,其内设置连接柱30251,上表面与探测器的固定区域连接,下表面与电路板的接地层连接。在本申请示例中,固定连接部的下方设置第一连接柱和第二连接柱,其中第一连接柱与第二连接柱不连通。
电路板表面结构如图8中所示,电路板上设置有信号线,与金属陶瓷基板302表面相应的外引脚通过金线连接。金属陶瓷基板302设置于电路板的上表面,与电路板上的信号线打线连接。电路板上的信号线包括:板上正极信号线、板上负极信号线和板上高频信号线。电路板上还设置有跨阻放大器,位于DSP芯片与金属陶瓷基板302之间。在本申请示例中,金属陶瓷基板302具有比电路板更高的介电常数,适合高频信号线的信号传输。且其热应力量级与探测器的热应力量级相同,相比电路板与探测器连接,本申请金属陶瓷基板302与探测器的连接在温度变化范围内具有更高的稳定性。跨阻放大器设置于电路板上,跨阻放大器与电路板的介电常数以及热膨胀系数相近,稳定性高。通过在金属陶瓷基板302设置连接柱,与探测器的固定区域串联后,与电路板的接地层连接,相当于串联寄生电容,能够进一步减少探测器的结电容值,减少信号噪声,使带宽变得更平坦。
在本申请示例中,金属陶瓷基板302设置第一连接柱和第二连接柱,第一连接柱与第二连接柱设置于固定连接部的下方。为进一步增加金属陶瓷基板302与电路板的连接稳定性,电路板上还设置有表层通孔,连接柱通过表层通孔与电路板内层的接地线连接。
电路板包括:上表层金属板、下表层金属板以及设置于上表层与下表层之间的至少一层中间层金属板,相邻的金属板之间设置介质层,避免相邻金属层的电路的短路。金属陶瓷基板302设置于上表层的上方,上表层设置表层通孔,用于连接柱的通过。表层通孔位于固定连接部在电路板的投影范围内。
在本申请的一些实施例中,连接柱与电路板表层接地线连接。
在本申请的一些示例中,跨阻放大器可设置于DSP芯片外部,也可以设置于DSP芯片的外部。电路板的供电电路通过板上正极信号线、板上负极信号线,经金线传递至金属陶瓷基板302的上表面的外引脚区域,经过信号线传递至内引脚区域,再传递至探测器,完成对探测器的供电,形成供电回路。探测器的上表面接收光信号,经探测器转换为高频信号后,由高频信号引脚传递至金属陶瓷基板302,经过金属陶瓷基板302的内高频信号引脚传递至外高频信号引脚,再经过金线传递至电路板,经电路板表面的信号线传递至跨阻放大器,将高频信号由电流信号转换为电压信号,再将该电压信号传递至DSP芯片,DSP芯片对电压信号进行解析,将电压信号转换为数据信号,再经过金手指与外部进行通信。
图14为本申请对比示例的探测器的等效电路图,图15为本申请示例的探测器的等效电路图。其中对比示例为在本申请示例的基础上,去除金属陶瓷基板302的固定柱。如图14、图15中,Cj表示结电容为探测器中的结电容,Rj是探测器中的结电阻,Term是仿真软件仿真所需要的50ohm端口,C4表示高频信号电路与固定连接部之间的寄生电容。其中端口1、端口2、端口3与端口4等效阻抗为50ohm,Rj是PD中结电阻为10ohm,Cj为37fF,C4为40fF。
图16为图14和图15所示电路的仿真模拟带宽曲线,其中,曲线1为比示例的探测器端口1到端口2能量传输比值,以分贝形式表示,通常用于体现端口到端口的损耗或带宽评估,同理曲线2表示端口3到端口4的能量传输比值,以分贝形式表示。由图中可知,本申请示例的探测器在固定连接部下方设置连接柱与电路板的接地线连接,增加了寄生电容C4,使得探测器的损耗减少,减少信号噪声,使带宽变得更平坦。
在本申请的一些实施例中,电路板表面的信号线位于上表层,其中间层设置信号间隔区。信号间隔区为间隙,不存在金属板。下表层设置信号回流区,位于上表层的信号线的下方,为高频信号提供回流通道。
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;
金属陶瓷基板,设置于所述电路板的上表面;
探测器,设置于所述金属陶瓷基板的上表面,将光信号转换为电流信号;
跨阻放大器,设置于所述电路板的上表面;
所述探测器设有固定区域和引脚区域,所述引脚区域包括:正极引脚、负极引脚和高频信号引脚,所述高频信号引脚设置于所述正极引脚和负极引脚之间;
所述金属陶瓷基板的上表面设置有固定连接部,以及连通所述固定连接部与所述电路板的连接柱;所述固定连接部与所述固定区域连接;
所述跨阻放大器与所述高频信号引脚电连接。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述金属陶瓷基板设置第一连接柱和第二连接柱,所述第一连接柱的上表面与所述固定连接部连接,下表面与所述电路板的接地线连接;所述第一连接柱与所述第二连接柱不连通。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述金属陶瓷基板的上表面还设置有内引脚区域和外引脚区域;所述外引脚区域与所述电路板电连接;所述内引脚区域与所述探测器的引脚区域连接。
4.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述内引脚区域位于所述探测器在所述金属陶瓷基板的投影范围内;
所述固定连接部位于所述探测器在所述金属陶瓷基板的投影范围内。
5.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述内引脚区域包括:内正极引脚、内负极引脚和内高频信号引脚;
所述内正极引脚与所述正极引脚连接;所述内负极引脚与所述负极引脚连接,所述内高频信号引脚与所述高频信号引脚连接;
所述内高频信号引脚设置于所述内正极引脚和所述内负极引脚之间。
6.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述内正极引脚的面积不小于所述正极引脚的面积;所述内负极引脚的面积不小于所述负极引脚的面积,所述内高频信号引脚的面积不小于所述高频信号引脚的面积。
7.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,还包括DSP芯片,设置于所述电路板的上表面;所述DSP芯片与所述跨阻放大器连接,所述跨阻放大器设置于所述DSP芯片内部。
8.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,
所述外引脚区域包括:外正极引脚、外负极引脚和外高频信号引脚;
所述内正极引脚与所述外正极引脚连接;所述内负极引脚与所述外负极引脚连接,所述内高频信号引脚与所述外高频信号引脚连接;
所述外引脚区域位于所述探测器在所述金属陶瓷基板的投影范围外。
9.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述连接柱包括:第一连接柱和第二连接柱,所述第一连接柱与所述第二连接柱不连接。
10.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述电路板包括:上表层、下表层和中间层,所述中间层设置信号间隔区,所述信号间隔区位于所述上表层的信号线的下方。
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