TWI616694B - 多通道並行光收發模組 - Google Patents

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Abstract

一種多通道並行光收發模組，包括殼體及線路板，還包括焊接在線路板的一端的光發射器陣列基座，基座上設有卡住線路板一端的卡槽，基座卡在線路板的一端並焊接在線路板的正反兩面，基座上並排設置有多路光發射器，每路光發射器之間通過擋塊隔開，每路光發射器靠近線路板的一端設有透镜及雷射器，線路板上靠近雷射器的一端設有光監控器，並與雷射器通過金線連接，線路板上設有雷射器控制和驅動晶片，雷射器控制和驅動晶片與光監控器和雷射器連接，線路板上貼片陣列光纖和光接收信號處理晶片，線路板上設有第一金屬屏蔽罩以及第二金屬屏蔽罩。

Description

多通道並行光收發模組
本發明涉及光纖通信技術領域，具體講是一種多通道並行光收發模組。
目前在光通信領域中，光收發模組是這種光通信網路的核心模組，隨著對傳輸帶寬及速率的增長需求，光收發模組的設計向著小體積、高集成度、多通道的趨勢發展，在很多情況下，是需要在光收發模組中做多路並行光的設計方案。
目前，這種多通道並行光收發模組的設計很多都是採用光器件和線路板獨立分開的設計，光器件通過軟板與線路板連接，而採用這種方式，設計成本高，信號線也太長，對高速信號的品質影響較大，不容易得到較好的傳輸特性。
本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的缺陷，提供一種佔用空間小、成本低、信號線短，信號傳輸特性較好的多通道並行光收發模組。
為解決上述技術問題， 本發明提供一種多通道並行光收發模組，它包括殼體以及位於殼體內的線路板，它還包括焊接在線路板的一端的光發射器陣列基座，該基座上設有用於卡住線路板一端的卡槽，該基座卡在線路板的一端並焊接在線路板的正反兩面，該基座上並排設置有多路光發射器，該每路光發射器之間通過擋塊隔開，該每路光發射器靠近線路板的一端設有透鏡以及雷射器，線路板上靠近雷射器的一端設有光監控器，光監控器和與雷射器通過金線連接，線路板上還設有雷射器控制和驅動晶片，該雷射器控制和驅動晶片與光監控器和雷射器連接，該線路板上還貼片有陣列光纖和光接收信號處理晶片，該線路板上設有將陣列光纖和光接收信號處理晶片罩住並密封的第一金屬屏蔽罩，該線路板上還設有將第一金屬屏蔽罩、光監控器以及雷射器控制和驅動晶片罩住並密封的第二金屬屏蔽罩。
採用上述結構後，本發明具有以下優點：第一、採用光發射器基座與線路板直接焊接，基座上的雷射器與線路板之間的距離可以做到最接近，縮短了信號線的距離，即縮短了金線連接距離，具有更好的高頻信號傳輸特徵；第二、將晶片都安裝在線路板上，在光器件中只有雷射器，而沒有任何晶片，這樣在製造的時候，對於晶片的控制只需要在線路板上進行控制即可，工序簡單，容易控制產品品質；第三、由於省去了光器件和線路板之間的柔性線路板，並且可以直接在線路板上完成光接收模組和光發射模組的生產，生產效率高，而且在結構上佔用空間會更小。
該基座內的每路光發射器包括位於靠近線路板的一端的雷射器和透鏡，以及設於遠離線路板一端的尾纖，該尾纖內靠近透鏡的一端設有光隔離器，尾纖內還設有插芯以及設置在插芯內的光纖，光路從雷射器發射出經過透鏡和隔離器耦合到位於尾纖內的光纖上。採用這種結構，耦合可以直接在基座上就可以完成。
該基座上相鄰尾纖的長度不同。採用這種結構，在本發明設計中基座上的每條光路中的尾纖之間的距離較短，在進行耦合時，機械手抓取尾纖時，容易碰到相鄰的尾纖，因此將相鄰尾纖的長度設計成不同，這樣在進行耦合時，可以先耦合尾纖長度較短的，然後再耦合尾纖長度較長的，不會相互影響。
該雷射器控制和驅動晶片採用時鐘資料恢復+雷射器驅動晶片，該光接收信號處理晶片採用時鐘資料恢復+光接收信號放大晶片。採用這種集成度更高的晶片，可以減少晶片的數量，方便生產製造。
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明：
如圖 1-圖5 所示，本發明提供一種多通道並行光收發模組，它包括殼體以及位於殼體內的線路板2，本實施例中，該殼體包括上殼1 和下殼3，上殼1 和下殼3 合在一起組成殼體，圖1 為整個光收發器件的示意圖，光收發器件還包括光纖接頭端，光纖18以及用於插在模組中的插口，插口通過把手來控制拔插，這些結構為現有技術，且不屬於本發明保護內容，故不詳述。
多通道並行光收發模組還包括焊接在線路板2 的一端的光發射器陣列基座5，該基座5 上設有用於卡住線路板2 一端的卡槽，該基座5 卡在線路板2 的一端並焊接在線路板2的正反兩面，焊接在線路板2 的正反兩面，能夠保證焊接強度，保證基座5與線路板2連接穩固，不鬆動。
該基座 5 上並排設置有多路光發射器，該每路光發射器之間通過擋塊9 隔開，該每路光發射器靠近線路板2 的一端設有透鏡12 以及雷射器13，本實施例中，基座5上並排設有4 路光發射器，每一路之間通過擋塊9 隔開，相互不會受到影響，每一路都具有透鏡12 和雷射器13，且透鏡12 和雷射器13 均設置在基座5 上，雷射器13 發射的光經過透鏡12 以及隔離器16 耦合到尾纖8 內的光纖18 上。
線路板 2 上靠近雷射器13 的一端設有光監控器15，光監控器15 和與雷射器13 通過金線14 連接，在本領域中，金線14的長短直接關係到受衰減的大小，在本發明中，由於雷射器13 與監控器15 之間的距離非常短，因此，金線14的距離也非常短，具有更好的高頻信號傳輸特徵。
線路板 2 上還設有時鐘資料恢復+雷射器驅動晶片(CDR+LDD)11，該時鐘資料恢復+雷射器驅動晶片(CDR+LDD)11 與光監控器15 和雷射器13 連接，雷射器13 也是通過金線14與時鐘資料恢復+雷射器驅動晶片(CDR+LDD)11 連接，該線路板2 上還貼片有陣列光纖19 和時鐘資料恢復+光接收信號放大晶片（CDR+TIA）10，本實施例中，陣列光纖19 採用45 度陣列光纖19，它將輸入光纖18中的光反射到位於45 度陣列光纖19 下方的陣列式光電二極體上，陣列式光電二極體與時鐘資料恢復+光接收信號放大晶片（CDR+TIA）10 連接，該線路板2 上設有將45 度陣列光纖19 和時鐘資料恢復+光接收信號放大晶片（CDR+TIA）10，以及陣列式光電二極體罩住並密封的第一金屬屏蔽罩7，該線路板2 上還設有將第一金屬屏蔽罩7、光監控器15 以及時鐘資料恢復+雷射器驅動晶片(CDR+LDD)11 罩住並密封的第二金屬屏蔽罩6。採用屏蔽罩可以將線路板2 上的光接收的部分和光發射的部分隔離開來，防止相互受到影響。
該基座 5 內的每路光發射器包括位於靠近線路板2 的一端的雷射器13 和透鏡12，以及設於遠離線路板2 一端的尾纖8，該尾纖8 內靠近透鏡12 的一端設有光隔離器16，尾纖8 內還設有插芯17 以及設置在插芯17 內的光纖18，光路從雷射器13 發射出經過透鏡12 和光隔離器16 耦合到位於尾纖8 內的光纖18 上。採用這種結構，耦合可以直接在基座5上就可以完成。
該基座 5 上相鄰尾纖8 的長度不同。在圖5 中可以看出，相鄰尾纖8 的長度有短有長。採用這種結構，在本發明設計中基座5上的每條光路中的尾纖8之間的距離較短，在進行耦合時，機械手抓取尾纖8時，容易碰到相鄰的尾纖8，因此將相鄰尾纖8的長度設計成不同，這樣在進行耦合時，可以先耦合尾纖8長度較短的，然後再耦合尾纖8長度較長的，不會相互影響。
該時鐘資料恢復+雷射器驅動晶片(CDR+LDD)11採用CDR+LDD IC combo晶片，該晶片為集成了時鐘資料恢復+雷射器驅動功能的晶片，本實施例中採用maxim 公司的市售產品。該時鐘資料恢復+光接收信號放大晶片（CDR+TIA）10採用CDR+TIA IC combo 晶片，該晶片同樣為市售晶片，集成了時鐘資料恢復+光接收信號放大功能。採用這種集成度更高的晶片，可以減少晶片的數量，方便生產製造。
1‧‧‧上殼
2‧‧‧線路板
3‧‧‧下殼
4‧‧‧光纖束
5‧‧‧基座
6‧‧‧第二金屬屏蔽罩
7‧‧‧第一金屬屏蔽罩
8‧‧‧尾纖
9‧‧‧檔塊
10‧‧‧時鐘資料恢復+光接收信號放大晶片
11‧‧‧時鐘資料恢復+雷射器驅動晶片
12‧‧‧透鏡
13‧‧‧雷射器
14‧‧‧金線
15‧‧‧光監控器
16‧‧‧隔離器
17‧‧‧插芯
18‧‧‧光纖
19‧‧‧陣列光纖
圖1為本發明用在光收發器件中的結構示意圖； 圖 2 為本發明的結構示意圖； 圖 3 為本發明中線路板部分的結構示意圖； 圖 4 為圖3 中的A 處放大結構示意圖； 圖 5 為基座的部分剖視示意圖。

Claims (4)

  1. 一種多通道並行光收發模組，該多通道並行光收發模組包括一殼體以及位於該殼體內的一線路板，其中，該多通道並行光收發模組還包括焊接在該線路板的一端的一光發射器陣列基座，該基座上設有用於卡住該線路板一端的一卡槽，該基座卡在該線路板的一端並焊接在該線路板的正反兩面，該基座上並排設置有一多路光發射器，該每路光發射器之間通過擋塊隔開，該每路光發射器靠近該線路板的一端設有一透鏡以及一雷射器，該線路板上靠近該雷射器的一端設有一光監控器，該光監控器和與該雷射器通過一金線連接，該線路板上還設有一雷射器控制和一驅動晶片，該雷射器控制和該驅動晶片與該光監控器和該雷射器連接，該線路板上還貼片有一陣列光纖和一光接收信號處理晶片，該線路板上設有將該陣列光纖和該光接收信號處理晶片罩住並密封的第一金屬屏蔽罩，該線路板上還設有將第一金屬屏蔽罩、該光監控器以及該雷射器控制和該驅動晶片罩住並密封的第二金屬屏蔽罩。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多通道並行光收發模組，其中該基座內的每路光發射器包括設於遠離該線路板一端的一尾纖，該尾纖內靠近該透鏡的一端設有一光隔離器，該尾纖內還設有一插芯以及設置在該插芯內的一光纖，光路從該雷射器發射出經過該透鏡和該光隔離器耦合到位於該尾纖內的該光纖上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之多通道並行光收發模組，其中該基座上相鄰該尾纖的長度不同。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多通道並行光收發模組，其中該雷射器控制和該驅動晶片採用一時鐘資料恢復加雷射器驅動晶片，該光接收 信號處理晶片採用一時鐘資料恢復加光接收信號放大晶片。
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