TW201602663A - 具有散熱結構的主動光學組件 - Google Patents

具有散熱結構的主動光學組件 Download PDF

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Abstract

本發明公開了一種主動光學組件，其包括基板、光電模組、安裝於基板上的散熱體、插入所述散熱體內且與所述光電模組光耦合的光纜組件及安裝於所述散熱體上的散熱蓋，所述光電模組包括與所述基板電性連接的光電轉換裝置，所述光電轉換裝置包括鐳射器及驅動器晶片以將電訊號轉換成光訊號、二極體探測器及接收器晶片以將光訊號轉換成電訊號，所述散熱蓋與所述散熱體及所述基板共同包覆所述光電模組，以便所述光電轉換裝置產生的熱量可以傳輸至散熱體及散熱蓋消散掉。

Description

具有散熱結構的主動光學組件
本發明係關於一種主動光學組件，尤其涉及一種具有散熱結構的主動光學組件，其散熱結構可防止由驅動器晶片和接收器晶片產生的熱量對鐳射二極體和光電二極體的性能產生不利影響。
2011年8月25日公開的美國專利第US2011206326號公開了一種主動光學組件(例如：一種並行的光收發模組)，所述主動光學組件包括基板或印刷電路板、安裝於電路板上的引線架、設有光纜組件且固定於所述引線架上的卡持座及耦合於所述光纜組件與印刷電路板之間的光電模組。所述光電模組包括鐳射器及驅動器晶片以將電訊號轉換成光訊號、光電二極體探測器與接收器晶片以將光訊號轉換成電訊號，所述引線架設有兩個狹槽，其中一個狹槽位於所述鐳射器與驅動器晶片之間，另一個狹槽位於光電二極體探測器與接收器晶片之間，這兩個狹槽使得光電二極體探測器與接收器晶片之間的熱量隔離，將鐳射器與驅動器晶片之間的熱量隔離，以便防止驅動器晶片與接收器晶片產生的熱量對鐳射器和光電二極體探測器的性能產生不利影響。該專利還公開了一種通信系統，其包括用於安裝主動光學組件陣列的安裝結構，該安裝結構中間為板狀。所述通信系統還包括安裝於印刷電路板上的散熱裝置以便將接收器晶片與驅動器晶片產生的熱量散發。
鑒於以上問題，有必要提供一種新的主動光學組件以改善上述不足之處。
本發明的主要目的在於提供一種結構簡單的主動光學組件。
為解決上述技術問題，本發明可以採用如下技術方案：一種主動光學組件，其包括基板、光電模組、安裝於基板上的散熱體、插入所述散熱體內且與所述光電模組光耦合的光纜組件及安裝於所述散熱體上的散熱蓋，所述光電模組包括與所述基板電性連接的光電轉換裝置，所述光電轉換裝置包括鐳射器及驅動器晶片以將電訊號轉換成光訊號、二極體探測器及接收器晶片以將光訊號轉換成電訊號，所述散熱蓋與所述散熱體及所述基板共同包覆所述光電模組，以便所述光電轉換裝置產生的熱量可以傳輸至散熱體及散熱蓋消散掉。
具體實施結構如下：
所述主動光學組件進一步包括一陶瓷基板，該陶瓷基板係以焊線連接方式設置於前述基板上，而前述光電轉換裝置則以焊線連接方式設置於所述陶瓷基板上。
所述光纜組件包括固定件及連接於所述固定件上的光纖。
所述光電模組包括與所述固定件光耦合的透鏡陣列。
所述散熱體包括基部及自所述基部相對的兩端向上延伸形成的一對側臂。
所述散熱體的基部設有一沿對接方向延伸的收容空間，所述光纜組件貫穿所述收容空間與所述光電模組光耦合。
所述散熱蓋包括一頂壁及自所述頂壁向下延伸且相對設置的一對側壁。
所述散熱體的基部設有一對與所述收容空間貫通的卡槽，所述散熱蓋的各側壁均設有向下延伸且插入所述對應的卡槽內的臂部，所述臂部的厚度小於所述側壁的厚度。
所述散熱體包括自所述基板向下延伸並間隔設置的第一安裝柱及第二安裝柱，所述第一安裝柱的直徑小於所述第二安裝柱的直徑。
所述光纜組件包括沿垂直於固定件的插入方向延伸貫穿所述散熱體的絕緣外殼。
與先前技術相比，本發明具有如下功效：本發明主動光學組件中的接收器晶片與驅動器晶片所產生的熱量藉散熱體及散熱蓋消散，因此本發明主動光學組件無需其他元件散熱。
第一圖係符合本發明的主動光學組件的立體圖。
第二圖係第一圖所示的主動光學組件另一角度的立體圖。
第三圖係第一圖所示的主動光學組件的部分分解圖。
第四圖係第二圖所示的主動光學組件的部分分解圖。
第五圖係沿第一圖中V-V方向的剖視圖。
請參閱第一圖至第五圖，本發明揭示一種主動光學組件100，其包括基板1、包括光電轉換裝置2的光電模組、與所述光電轉換裝置2耦合的透鏡陣列3、安裝於基板1上的散熱體4、插入所述散熱體4內的光纜組件5及安裝於所述散熱體4上的散熱蓋6。所述光電轉換裝置2與所述基板1電性連接，所述散熱體4用於散發所述光電轉換裝置2產生的熱量，所述光纜組件5可拆卸地與所述透鏡陣列3光耦合。所述散熱蓋6與所述散熱體4及所述基板1共同包覆所述光電模組，以便所述光電轉換裝置2產生的熱量可以傳輸至散熱體4及散熱蓋6消散掉。在本實施例中，所述主動光學組件100包括安裝於所述基板1上的兩個光電轉換裝置2及與對應光電轉換裝置2耦合的兩個透鏡陣列3。所述基板1、散熱體4及散熱蓋6於橫向方向上的長度大致相等，其於縱向方向上的寬度也大致相等。
所述基板1包括第一表面10、與第一表面10相對的第二表面11、複數向內凹陷的凹槽12及分別設置於所述基板1相對的兩端並沿對接方向延伸的第一安裝孔13及第二安裝孔14，所述凹槽12由移動或者消除基板1上的預設部分而形成。所述第一安裝孔13的直徑小於所述第二安裝孔14的直徑。所述基板1進一步包括設置於兩個光電轉換裝置2之間並從基板1的第一表面10向著第二表面11延伸的第三安裝孔15，所述第三安裝孔15的直徑等於所述第一安裝孔13的直徑，所述第一安裝孔13、第二安裝孔14及第三安裝孔15排列成一條直線。所述主動光學組件100進一步包括一焊線連接於所述基板1上並與所述光電轉換裝置2耦合的陶瓷基板16。
所述光電轉換裝置2包括鐳射器21及驅動器晶片22以將電訊號轉換成光訊號、二極體探測器23及接收器晶片24以將光訊號轉換成電訊號。所述鐳射器21與所述驅動器晶片22通過打金線連接，所述二極體探測器23與所述接收器晶片24也通過打金線連接。各光電轉換裝置2均包括用於接收訊號的12個通道和用於發射訊號的12個通道。所述驅動器晶片22及接收器晶片24所產生的熱量穿過所述陶瓷基板16再分散至空氣中，最後藉所述散熱蓋6消散掉，所述驅動器晶片22及接收器晶片24所產生的熱量也可傳輸至散熱體4，然後傳輸至散熱蓋6，最後傳輸至空氣中消散掉。
透鏡陣列3包括主體部31及安裝於主體部31上用於發射光訊號的一個或者複數透鏡32，所述主體部31包括上表面310、下表面311、自所述上表面310向上延伸一對第一凸柱312及自所述下表面311向下延伸的第二凸柱313。
所述散熱體4包括基部41、自所述基部41相對的兩端分別向上延伸形成的一對側臂42及由散熱體4上的預設部分移動或者消除而形成的凹陷部43。所述基部41包括底壁411、與所述底壁411相對的頂壁412、沿對接方向延伸的收容空間410及一對與所述收容空間410貫通的卡槽4100，所述收容空間410供所述光纜組件5貫穿所述基部41與所述光電模組光耦合。所述底壁411設有自所述底壁411向下延伸並彼此間隔設置的第一安裝柱44、第二安裝柱45及第三安裝柱46，所述第一安裝柱44的直徑小於所述第二安裝柱45的直徑，所述第一安裝柱44的直徑等於所述第三安裝柱46的直徑。所述第一安裝柱44、第二安裝柱45及第三安裝柱46分別與基板1上的第一安裝孔13、第二安裝孔14及第三安裝孔15配合安裝。所述散熱體4大致包覆基板1，所述散熱體4由金屬或者類似於導熱材料製成，以便消散所述光電轉換裝置2所產生的熱量。
所述光纜組件5包括與所述透鏡陣列3的透鏡32光耦合的固定件51、連接於所述固定件51上的光纖52及包覆光纖52末端的絕緣外殼53，所述光纖52沿大致垂直於固定件51的插入方向延伸。
所述散熱蓋6包括本體61，所述本體61包括一設有複數通孔6111的頂壁611及自所述頂壁611向下延伸且相對設置的一對側壁612。所述散熱蓋6的各側壁612均設有向下延伸的臂部613，所述臂部613的厚度小於所述側壁612的厚度。所述臂部613插入所述散熱體4對應的卡槽4100內。所述散熱蓋6由金屬或者類似於導熱材料製成，以便消散所述光電轉換裝置2所產生的熱量。
以上所述僅為本發明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案採取的任何等效的變化，均為本發明的專利申請範圍所涵蓋。
100‧‧‧主動光學組件
1‧‧‧基板
10‧‧‧第一表面
11‧‧‧第二表面
13‧‧‧第一安裝孔
14‧‧‧第二安裝孔
15‧‧‧第三安裝孔
16‧‧‧陶瓷基板
2‧‧‧光電轉換裝置
21‧‧‧鐳射器
22‧‧‧驅動器晶片
23‧‧‧二極體探測器
24‧‧‧接收器晶片
3‧‧‧透鏡陣列
31‧‧‧主體部
310‧‧‧上表面
311‧‧‧下表面
312‧‧‧第一凸柱
313‧‧‧第二凸柱
4‧‧‧散熱體
41‧‧‧基部
411‧‧‧底壁
4100‧‧‧卡槽
412‧‧‧頂壁
42‧‧‧側臂
43‧‧‧凹陷部
44‧‧‧第一安裝柱
45‧‧‧第二安裝柱
46‧‧‧第三安裝柱
5‧‧‧光纜組件
51‧‧‧固定件
52‧‧‧光纖
53‧‧‧絕緣外殼
6‧‧‧散熱蓋
61‧‧‧本體
611‧‧‧頂壁
6111‧‧‧通孔
612‧‧‧側壁
613‧‧‧臂部
無
100‧‧‧主動光學組件
1‧‧‧基板
4‧‧‧散熱體
6‧‧‧散熱蓋

Claims (10)

  1. 一種主動光學組件，其包括：
    基板；
    光電模組，其包括：
    光電轉換裝置，所述光電轉換裝置與所述基板電性連接，所述光電轉換裝置包括：
    鐳射器及驅動器晶片，所述鐳射器與驅動器晶片將電訊號轉換成光訊號；
    二極體探測器及接收器晶片，所述二極體探測器與接收器晶片將光訊號轉換成電訊號；
    散熱體，所述散熱體安裝於基板上；
    光纜組件，所述光纜組件插入所述散熱體內且與所述光電模組光耦合；及
    散熱蓋，所述散熱蓋安裝於所述散熱體上，所述散熱蓋與所述散熱體及所述基板共同包覆所述光電模組，以便所述光電轉換裝置產生的熱量傳輸至散熱體及散熱蓋消散掉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之主動光學組件，其中所述主動光學組件進一步包括一陶瓷基板，該陶瓷基板係以焊線連接方式設置於前述基板上，而前述光電轉換裝置則以焊線連接方式設置於所述陶瓷基板上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之主動光學組件，其中所述光纜組件包括固定件及連接於所述固定件上的光纖。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之主動光學組件，其中所述光電模組包括與所述固定件光耦合的透鏡陣列。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之主動光學組件，其中所述散熱體包括基部及自所述基部相對的兩端向上延伸形成的一對側臂。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之主動光學組件，其中所述散熱體的基部設有一沿對接方向延伸的收容空間，所述光纜組件貫穿所述收容空間與所述光電模組光耦合。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之主動光學組件，其中所述散熱蓋包括一頂壁及自所述頂壁向下延伸且相對設置的一對側壁。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之主動光學組件，其中所述散熱體的基部設有一對與所述收容空間貫通的卡槽，所述散熱蓋的各側壁均設有向下延伸且插入所述對應的卡槽內的臂部，所述臂部的厚度小於所述側壁的厚度。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之主動光學組件，其中所述散熱體包括自所述基板向下延伸並間隔設置的第一安裝柱及第二安裝柱，所述第一安裝柱的直徑小於所述第二安裝柱的直徑。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之主動光學組件，其中所述光纜組件包括沿垂直於固定件的插入方向延伸貫穿所述散熱體的絕緣外殼。
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