WO2022083154A1 - 一种光模块 - Google Patents
一种光模块 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022083154A1 WO2022083154A1 PCT/CN2021/101606 CN2021101606W WO2022083154A1 WO 2022083154 A1 WO2022083154 A1 WO 2022083154A1 CN 2021101606 W CN2021101606 W CN 2021101606W WO 2022083154 A1 WO2022083154 A1 WO 2022083154A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- positioning
- lens assembly
- optical module
- optical
- light
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4274—Electrical aspects
- G02B6/428—Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/4244—Mounting of the optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4274—Electrical aspects
- G02B6/4277—Protection against electromagnetic interference [EMI], e.g. shielding means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
Abstract
一种光模块(200),包括电路板(300)、光发射芯片、光接收芯片、透镜组件(400)与卡爪组件(500),透镜组件(400)设置在电路板(300)靠近光模块光口(205)的一端并罩设在光发射芯片与光接收芯片上,卡爪组件(500)的一端与透镜组件(400)连接、另一端与外部光纤连接;卡爪组件(500)包括卡爪(510)与屏蔽板(520),卡爪(510)上设有第一定位件,屏蔽板(520)与透镜组件(400)上分别设有相应的第二、第三定位件,第一定位件穿过第二定位件插入第三定位件内;透镜组件(400)包括相互连接的透镜组件本体(410)与透镜组件连接部(420),透镜组件连接部(420)上设置有通光槽(4211),屏蔽板(520)上设置有通光孔(522),以经由通光孔(522)、通光槽(4211)实现透镜组件(400)与卡爪组件(500)的光路连接。
Description
本公开要求在2020年10月23日提交中国专利局、申请号为202011147831.3、专利名称为“一种光模块”、在2020年10月23日提交中国专利局、申请号为202011146174.0、专利名称为“一种光模块”、在2020年10月23日提交中国专利局、申请号为202011147846.X、专利名称为“一种光模块”的优先权,其全部内容通过引用结合在本公开中。
本公开涉及光通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
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。光模块主要用于光电、电光转换,其发射端将电信号转换为光信号并通过光纤传输出去,其接收端将接收到的光信号转换为电信号。
发明内容
第一方面,本公开实施例公开了一种光模块,包括:电路板;光发射芯片,设置在电路板上,与电路板电连接,用于发射信号光;光接收芯片,设置在电路板上,与电路板电连接,用于接收来自光模块外部的信号光;透镜组件,设置在电路板靠近光模块光口的一端并罩设在光发射芯片与光接收芯片上,用于改变光发射芯片发射信号光与光接收芯片待接收信号光的传播方向;卡爪组件,设置在光模块的光口,其一端与透镜组件连接、另一端与外部光纤连接;其中,卡爪组件包括卡爪与屏蔽板,卡爪的一端与屏蔽板连接、另一端用于插入外部光纤连接器;卡爪上设置有第一定位件,屏蔽板上设置有相应的第二定位件,透镜组件上设置有相应的第三定位件,第一定位件穿过第二定位件插入第三定位件内,以连接卡爪组件与透镜组件;透镜组件包括相互连接的透镜组件本体与透镜组件连接部,透镜组件连接部上设置有通光槽,屏蔽板上设置有相应的通光孔,以经由通光孔、通光槽实现透镜组件与卡爪组件的光路连接。
第二方面,本公开实施例公开了一种光模块,包括:上壳体;下壳体,盖合于上壳体上;电路板,设置于上壳体与下壳体形成的腔体内;透镜组件,设置于电路板靠近光模块光口的一端,用于改变信号光的传播方向;卡爪组件,设置在光模块的光口,其一端与透镜组件直接连接、另一端与外部光纤连接;其中,卡爪组件包括卡爪及与卡爪连接的屏蔽板,下壳体上设置有第一限位件,卡爪的一侧面上设置有第二限位件,第一限位件嵌设于第二限位件内;第一限位件内设置有第一定位件,设置有第二限位件的卡爪侧面上设置有第二定位件,第二定位件插入第一定位件内,以连接卡爪组件与下壳体。
第三方面,本公开提供的一种光模块,包括:电路板;光发射芯片,设置在电路板上,与电路板电连接,用于发射信号光;光接收芯片,设置在电路板上,与电路板电连接,用 于接收来自光模块外部的信号光;透镜组件,设置在电路板靠近光模块光口的一端并罩设在光发射芯片和光接收芯片上,用于改变光发射芯片发射信号光和光接收芯片待接收信号光的传播方向;卡爪组件,设置在光模块的光口,一端连接透镜组件、另一端用于连接外部光纤;其中,透镜组件包括透镜组件本体和透镜组件连接部;透镜组件本体罩设在光发射芯片和光接收芯片上;透镜组件连接部连接卡爪组件,透镜组件通过卡爪组件直接连接与外部光纤连接器建立光连接;透镜组件连接部上设置有定位针,定位针用于外部光纤连接器的定位。
为了更清楚地说明本公开的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为光通信终端连接关系示意图;
图2为光网络终端结构示意图;
图3为本公开实施例提供的一种光模块的结构示意图;
图4为本公开实施例提供的一种光模块的分解示意图;
图5为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件、透镜组件与电路板的局部分解示意图;
图6为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件的分解示意图;
图7为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪的结构示意图;
图8为本公开实施例提供的一种光模块中屏蔽板的结构示意图;
图9为本公开实施例提供的一种光模块中屏蔽板的另一角度结构示意图;
图10为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪与屏蔽板的装配示意图;
图11为本公开实施例提供的一种光模块中透镜组件与电路板的分解示意图;
图12为本公开实施例提供的一种光模块中透镜组件的结构示意图;
图13为本公开实施例提供的一种光模块中透镜组件与卡爪组件的装配剖视图;
图14为本公开实施例提供的一种光模块中去除上壳体、解锁部件后的装配示意图;
图15为本公开实施例提供的一种光模块的剖视图;
图16为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件的结构示意图;
图17为本公开实施例提供的一种光模块中下壳体的结构示意图;
图18为本公开实施例提供的一种光模块中下壳体的另一角度局部结构示意图;
图19为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件与下壳体的局部装配剖视图;
图20为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件的另一角度结构示意图;
图21为本公开实施例提供的一种光模块中上壳体的结构示意图;
图22为本公开实施例提供的一种光模块中上壳体、透镜组件、电路板、卡爪组件与下壳体的局部装配剖视图;
图23为本公开实施例提供的一种光模块中上壳体、透镜组件、电路板与下壳体的另 一角度局部装配剖视图;
图24为本公开实施例提供的一种透镜组件的立体图一;
图25为本公开实施例提供的一种透镜组件的立体图二;
图26为本公开实施例提供的一种透镜组件的剖视图;
图27为本公开实施例提供的一种透镜组件设置在电路板上的剖视图;
图28为本公开实施例提供的一种透镜组件与卡爪组件的装配结构示意图;
图29本公开实施例提供的一种透镜组件与卡爪组件的分解示意图;
图30为本公开实施例提供的一种透镜组件与卡爪的剖视图;
图31为本公开实施例提供的一种光模块中上壳体的结构示意图。
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
在说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例(”、“示例”、“特定示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外,所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在描述一些实施例时,可能使用了“连接”及其衍伸的表达。例如,描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。然而,术语“连接”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触,但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
本文中“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言,其不排除被配置为执行额外任务或步骤的设备。
另外,“基于”的使用意味着开放和包容性,因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。
光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输,利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输;而计算机等信息处理设备使用的是电信号,为了在光纤/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,就需要实现电信号与光信号的相互转换。
光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能,光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接,主要的电连接包括供电、I2C信号、数据信息以及接地等;采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式,以此为基础,金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。
图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示,光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接。
光纤101的一端连接远端服务器,网线103的一端连接本地信息处理设备,本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成;而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。
光模块200的光口对外接入光纤101,与光纤101建立双向的光信号连接;光模块200的电口对外接入光网络终端100中,与光网络终端100建立双向的电信号连接;在光模块内部实现光信号与电信号的相互转换,从而实现在光纤与光网络终端之间建立信息连接。在本公开的某一些实施例中,来自光纤的光信号由光模块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的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。
光网络终端具有光模块接口102,用于接入光模块200,与光模块200建立双向的电信号连接;光网络终端具有网线接口104,用于接入网线103,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。在本公开的某一些实施例中,光网络终端将来自光模块的信号传递给网线,将来自网线的信号传递给光模块,光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。
至此,远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线,与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。
常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等;光网络终端是光模块的上位机,向光模块提供数据信号,并接收来自光模块的数据信号,常见的光模块上位机还有光线路终端等。
图2为光网络终端结构示意图。如图2所示,在光网络终端100中具有电路板105,在电路板105的表面设置笼子106;在笼子106内部设置有电连接器,用于接入金手指等光模块电口;在笼子106上设置有散热器107,散热器107具有增大散热面积的翅片等第一凸台部。
光模块200插入光网络终端100中,具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器,光模块的光口与光纤101连接。
笼子106位于电路板上,将电路板上的电连接器包裹在笼子中,从而使笼子内部设置有电连接器;光模块插入笼子中,由笼子固定光模块,光模块产生的热量传导给笼子106,然后通过笼子上的散热器107进行扩散。
图3为本公开实施例提供的一种光模块结构示意图,图4为本公开实施例提供的光模块的分解示意图。如图3、图4所示,本公开实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁部件203、电路板300、透镜组件400与卡爪组件500。
上壳体201盖合在下壳体202上,以形成具有两个开口的包裹腔体;包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体。在本公开的某一些实施例中,下壳体202包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板;上壳体包括盖板,盖板盖合在上壳体的两个侧板上,以形成包裹腔体;上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁,由两个侧壁与两个侧板结合,以实现上壳体201盖合在下壳体202上。
两个开口的其中一个开口为电口204,电路板的金手指从电口204伸出,插入光网络终端等上位机中;另一个开口为光口205,用于外部光纤接入以连接光模块内部的卡爪组件500与透镜组件400;电路板300、透镜组件400、卡爪组件500等光电器件位于包裹腔体中。
采用上壳体、下壳体结合的装配方式,便于将电路板300、透镜组件400、卡爪组件500等器件安装到壳体中,由上壳体、下壳体形成模块最外层的封装保护壳体;上壳体及下壳体一般采用金属材料,利用实现电磁屏蔽以及散热,一般不会将光模块的壳体做成一体部件,这样在装配电路板等器件时,定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装,也不利于生产自动化。
解锁部件203位于包裹腔体/下壳体202的外壁,用于实现光模块与上位机之间的固定连接,或解除光模块与上位机之间的固定连接。
解锁部件203具有与上位机笼子匹配的卡合部件;拉动解锁部件203的末端可以在使解锁部件203在外壁的表面相对移动;光模块插入上位机的笼子里,由解锁部件203的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里;通过拉动解锁部件203,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,以解除光模块与上位机的卡合关系,从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。
电路板300上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如MCU、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。
电路板300用于提供信号电连接的信号电路,信号电路可以提供信号。电路板300通过电路走线将光模块中的用电器件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电功能。
电路板一般为硬性电路板,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的承载芯片;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的承载;硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中,在本公开的某一些实施例中,在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指,用于与电连接器连接;这些都是柔性电路板不便于实现的。
部分光模块中也会使用柔性电路板,作为硬性电路板的补充;柔性电路板一般与硬性电路板配合使用,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。
在本公开的某一些实施例中,电路板300的一端设置有金手指,透镜组件400设置于电路板300的另一端,使得透镜组件400与卡爪组件500直接连接,不需通过光纤带连接透镜组件400与卡爪组件500,结构简单避。在本公开的某一些实施例中,光发射芯片和/ 或光接收芯片设置于电路板300远离金手指的一端,透镜组件罩设于光发射芯片和/或光接收芯片上方,且透镜组件400与卡爪组件500直接连接,如此光发射芯片发射的光经由透镜组件400的反射后,通过卡爪组件500,与外部光纤连接,实现光信号的发射;外部光纤传输的光信号经由卡爪组件500传输至透镜组件400,信号光经透镜组件400反射至光接收芯片,实现光信号的接收。
图5为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件500、透镜组件400与电路板300的局部分解示意图,图6为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件500的分解示意图。如图5、图6所示,卡爪组件500设置在电路板300远离金手指的一侧,其与电路板300上的透镜组件400直接连接;透镜组件400上设置有凹槽,卡爪组件500上伸出定位凸起,卡爪组件500与透镜组件400连接时,卡爪组件500上的定位凸起与透镜组件400上的凹槽卡扣连接,以实现卡爪组件500与透镜组件400的直接连接;且卡爪组件500朝向透镜组件400的侧面与电路板300相抵接。
在本公开的某一些实施例中,卡爪组件500包括卡爪510、屏蔽板520与导电橡胶条530,卡爪510与屏蔽板520卡扣连接,导电橡胶条530套设于屏蔽板520的外周,以增加光模块内的电磁屏蔽。即卡爪组件500与透镜组件400连接时,屏蔽板520与导电橡胶条530可屏蔽光模块内透镜组件400产生的电磁波,避免电磁波由卡爪510处泄露出去,增加光模块的电磁屏蔽性能。
图7为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪510的结构示意图。如图7所示,卡爪510朝向电路板300的一侧面为光接头端面、背向电路板300的另一侧面为光纤接头端面,光接头端面上设有光接头端口,该光接头端口用于与透镜组件400连接,光纤接头端面上设有光纤接头端口,该光纤接头端口可用于插入外部光纤接头;卡爪510内设置有通孔514,该通孔514的两端分别与光接头端口、光纤接头端口连通,如此透镜组件400与光接头端面的光接头端口连接时,可实现透镜组件400与外部光纤接头的连接,从而实现光信号的发射或接收。
卡爪510上分别与光接头端面、光纤接头端面相连的相对两侧面上设置有卡勾511,该卡勾511用于锁固或解锁外部光纤接头。即外部光纤接头插入卡爪510的光纤接头端口时,通过卡勾511对外部光纤接头进行锁固,以保证外部光纤接头的安装稳固性;同样,当需要拆除外部光纤接头时,可通过按压卡勾511来实现外部光纤接头与光纤接头端口的分离。
卡爪510与透镜组件400连接时,透镜组件400工作产生的电磁波极易由卡爪510的通孔514空隙处泄露出去,对光模块外部通信设备造成电磁干扰,因此可在卡爪510与透镜组件400之间设置屏蔽件,以屏蔽透镜组件400产生的电磁波。在本公开的某一些实施例中,屏蔽板520设置于卡爪510与透镜组件400之间,其与卡爪510连接,可屏蔽透镜组件400产生的电磁波。
图8为本公开实施例提供的一种光模块中屏蔽板520的结构示意图,图9为本公开实施例提供的一种光模块中屏蔽板520的另一角度结构示意图。如图8、图9所示,屏蔽板520为一端开口的壳体,其包括第一侧面5201及与第一侧面5201连接的第二侧面5202、 第三侧面5203、第四侧面5204与第五侧面5205,第一侧面5201朝向电路板300,第二侧面5202与第四侧面5204相对设置,第三侧面5203与第五侧面5205相对设置。屏蔽板520罩设于卡爪510朝向电路板300的端面上,即第二侧面5202、第三侧面5203、第四侧面5204与第五侧面5205分别与卡爪510的四个侧面相抵接,使得第一侧面5201遮挡卡爪510的通孔514,避免光模块内部的电磁波经由通孔514的空隙泄露出去。
图10为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪510与屏蔽板520的装配示意图。如图10所示,为实现卡爪510与屏蔽板520之间的连接,卡爪510朝向电路板300的端面上设置有第一定位件,该第一定位件可为定位凸起512,该定位凸起512朝向电路板300方向延伸;屏蔽板520的第一侧面5201上设置有第二定位件,该第二定位件可为第一定位槽524。将屏蔽板520罩设于卡爪510上时,卡爪510上的定位凸起512插入屏蔽板520的第一定位槽524内,实现屏蔽板520的定位。
为对屏蔽板520进行限位,卡爪510的定位凸起512上设置有限位件5121,该限位件5121朝向通孔514的方向延伸,且该限位件5121与定位凸起512可为一体结构;屏蔽板520上的第一定位槽524上设置有相对应的第一限位槽5241,该第一限位槽5241与第一定位槽524相连通,可为一体式凹槽。将屏蔽板520罩设于卡爪510上时,屏蔽板520上的第一定位槽524与卡爪510上的定位凸起512对准,第一限位槽5241与限位件5121对准,屏蔽板520上的第一定位槽524、第一限位槽5241沿着卡爪510上的定位凸起512、限位件5121由右至左移动,直至屏蔽板520第一侧面5201的内侧面与卡爪510的光接头端面相抵接。
在本公开的某一些实施例中,卡爪510的光接头端面上对称设有定位凸起512,即光接头端面的左、右侧均设置有定位凸起512,两个定位凸起512关于卡爪510的中心轴线方向(前后方向)对称设置,且两个定位凸起512上分别设置有限位件5121。同样地,屏蔽板520的第一侧面5201上对称设有第一定位槽524,即第一侧面5201的左右侧均设置有第一定位槽524,两个第一定位槽524关于屏蔽板520的中心轴线方向(前后方向)对称设置,且两个第一定位槽524上分别设置有第一限位槽5241。如此,卡爪510通过对称设置的定位凸起512与第一定位槽524对屏蔽板520进行定位。
在本公开的某一些实施例中,卡爪510上的定位凸起512的横截面形状可为圆形,也可为矩形,如此屏蔽板520上的第一定位槽524为相应的圆形凹槽或矩形凹槽;定位凸起512上的限位件5121的横截面形状可为半圆形,如此第一定位槽524上的第一限位槽5241为相应的半圆形凹槽。
为实现卡爪510与屏蔽板520的固定连接,卡爪510相对的两侧壁上分别设置有固定凸台516,即卡爪510的左、右侧面上均设置有固定凸台516;屏蔽板520的第三侧面5203与第五侧面5205上分别设置有固定开孔。屏蔽板520罩设于卡爪510上时,卡爪510侧壁上设置的固定凸台516卡入屏蔽板520两侧面上的固定开孔内,使得卡爪510与屏蔽板520卡扣连接。
在本公开的某一些实施例中,卡爪510的左、右侧面上均设置有两个固定凸台516,两个固定凸台516在卡爪510的侧面上下设置;屏蔽板520的第三侧面5203、第五侧面 5205上也均设置有两个固定开孔(第一固定开孔525与第二固定开孔526),第一固定开孔525与第二固定开孔526在第三侧面5203或第五侧面5205上下设置。
为方便卡爪510上的固定凸台516卡入屏蔽板520上的第一固定开孔525、第二固定开孔526内,固定凸台516朝向屏蔽板520的侧面设置为斜面5161,该斜面5161由卡爪510的侧面左侧向右侧方向倾斜,固定凸台516左侧的前后间尺寸小于固定凸台516右侧的前后间尺寸。如此,固定凸台516卡入第一固定开孔525、第二固定开孔526时,斜面5161的设置有利于屏蔽板520上的第一固定开孔525、第二固定开孔526套设在卡爪510的固定凸台516上,使得固定开孔顺着斜面5161安装至固定凸台516上,实现了卡爪510与屏蔽板520的固定连接。
在本公开的某一些实施例中,卡爪510固定于上壳体201与下壳体202之间,将卡爪510、屏蔽板520组装后与透镜组件400连接时,透镜组件400工作产生的电磁波可能会由卡爪510与上壳体201、下壳体202的装配间隙内泄漏出去,因此导电橡胶条530套设于屏蔽板520的侧面上,即导电橡胶条530的四个内侧面分别与屏蔽板520的第二侧面5202、第三侧面5203、第四侧面5204与第五侧面5205相抵接,且导电橡胶条530外侧面分别与上壳体201、下壳体202的内侧面相抵接,以密封卡爪510与上壳体201、下壳体202的装配间隙。如此,屏蔽板520可屏蔽由卡爪510的通孔514泄露出去的电磁波,导电橡胶条530可屏蔽由卡爪510与上壳体201、下壳体202的装配间隙泄露出去的电磁波,从而提高光模块的电磁屏蔽性能。
在本公开的某一些实施例中,卡爪组件500的装配过程为:首先将屏蔽板520第一侧面5201上的第一定位槽524、第一限位槽5241与卡爪510上的定位凸起512、限位件5121对准,然后将定位凸起512、限位件5121分别插入第一定位槽524、第一限位槽5241内;然后屏蔽板520的第一定位槽524沿着卡爪510的定位凸起512由右向左移动,直至屏蔽板520第一侧面5201的内侧面与卡爪510的光接头端面相抵接;同时,卡爪510相对两侧面上的固定凸台516分别卡入屏蔽板520的第三侧面5203、第五侧面5205上的第一固定开孔525、第二固定开孔526内,实现卡爪510与屏蔽板520的固定连接;然后将导电橡胶条530套设于装配后屏蔽板520的第二侧面5202、第三侧面5203、第四侧面5204与第五侧面5205的外周。
图11为本公开实施例提供的一种光模块中透镜组件400与电路板300的分解示意图,图12为本公开实施例提供的一种光模块中透镜组件400的结构示意图。如图11、图12所示,透镜组件400包括透镜组件本体410与透镜组件连接部420,其中,透镜组件本体410用于罩设在光发射芯片和光接收芯片上,进而用于改变光发射芯片发射信号光和光接收芯片待接收信号光的传播方向;透镜组件连接部420用于连接卡爪组件500,以便于实现透镜组件400与外部光纤的耦合。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420远离金手指的端面上设置有第三定位件,该第三定位件可为第二定位槽422,卡爪组件500与透镜组件400连接时,卡爪510上的定位凸起512穿过屏蔽板520上的第一定位槽524后插入透镜组件连接部420上的第二定位槽422;且第二定位槽422上设置有相对应的第二限位槽4221,如此定位凸起512 上设置的限位件5121穿过屏蔽板520上的第一限位槽5241后插入第二限位槽4221内,如此实现透镜组件400与卡爪组件500的连接。
由于卡爪510上对称设置有定位凸起512,因此透镜组件连接部420端面上的左、右侧对称设置有第二定位槽422,卡爪510上的两个定位凸起512分别插入相对应的两个第二定位槽422内。
透镜组件400还包括定位针,该定位针依次穿过透镜组件本体410、透镜组件连接部420、屏蔽板520,与插入卡爪510内的光纤接头连接。在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420上设置有贯穿的第一定位孔4241,透镜组件本体410上设置有贯穿的第二定位孔4122,第一定位孔4241与第二定位孔4122相贯通,定位针可依次穿过该第二定位孔4122与第一定位孔4241,由透镜组件连接部420的端面伸出去。
在本公开的某一些实施例中,为方便点胶固定定位针,第一定位孔4241的端部和第二定位孔4122端部分别设置点胶槽,通过在点胶槽处点胶。
在本公开的某一些实施例中,定位针可包括第一定位针430与第二定位针440,第一定位针430与第二定位针440前后并排设置。当透镜组件400包括第一定位针430与第二定位针440时,透镜组件连接部420上设置有第三定位孔4242,透镜组件本体410上设置有第四定位孔4123,第一定位孔4241与第三定位孔4242在透镜组件连接部420上左右设置,第二定位孔4122与第四定位孔4123在透镜组件本体410上左右设置,第一定位针430依次穿过第一定位孔4241与第二定位孔4122,第二定位针440依次穿过第三定位孔4242与第四定位孔4123。
第一定位针430的一端可与透镜组件本体410朝向金手指的端面相抵接、另一端伸出透镜组件连接部420背向金手指的端面,第二定位针440的一端可与透镜组件本体410朝向金手指的端面相抵接、另一端伸出透镜组件连接部420背向金手指的端面。
屏蔽板520的第一侧面5201上设置有与定位针相对应的定位针通孔521,当透镜组件400包括第一定位针430与第二定位针440时,屏蔽板520上的定位针通孔521包括第一定位针通孔5211与第二定位针通孔5212,将透镜组件400与卡爪组件500连接时,伸出透镜组件连接部420端面的第一定位针430插入第一定位针通孔5211内,伸出透镜组件连接部420端面的第二定位针440插入第二定位针通孔5212内。
图13为本公开实施例提供的一种光模块中透镜组件400与卡爪组件500的装配剖视图。如图13所示,第一定位针430与第二定位针440分别穿过屏蔽板520上的第一定位针通孔5211与第二定位针通孔5212后,第一定位针430与第二定位针440插入卡爪510的通孔514内,以对插入卡爪510内的光纤接头进行定位。
透镜组件连接部420的端面上还设置有定位凸台,该定位凸台沿着背向金手指的方向延伸;屏蔽板520的第一侧面5201上设置有与定位凸台相对应的凸台通孔523,定位凸台穿设于凸台通孔523内。
透镜组件连接部420上的定位凸台可包括第一定位凸台4231、第二定位凸台4232、第三定位凸台4233与第四定位凸台4234,且第一定位凸台4231与第二定位凸台4232上下设置,位于透镜组件连接部420端面的右侧部分,第三定位孔4242设置于第一定位凸 台4231与第二定位凸台4232之间;第三定位凸台4233与第四定位凸台4234上下设置,位于透镜组件连接部420端面的左侧部分,第一定位孔4241设置于第三定位凸台4233与第四定位凸台4234之间。
如此,屏蔽板520的第一侧面5201上的凸台通孔523包括相对应的第一凸台通孔5231、第二凸台通孔5232、第三凸台通孔5233与第四凸台通孔5234,该第一凸台通孔5231、第二凸台通孔5232、第三凸台通孔5233与第四凸台通孔5234用于避开透镜组件400上的第一定位凸台4231、第二定位凸台4232、第三定位凸台4233与第四定位凸台4234。即将透镜组件400与卡爪组件500连接时,透镜组件连接部420上的第一定位凸台4231插入第一凸台通孔5231内,第二定位凸台4232插入第二凸台通孔5232,第三定位凸台4233插入第三凸台通孔5233,第四定位凸台4234插入第四凸台通孔5234内,且第一定位凸台4231、第二定位凸台4232、第三定位凸台4233与第四定位凸台4234穿过第一凸台通孔5231、第二凸台通孔5232、第三凸台通孔5233与第四凸台通孔5234后,插入卡爪510的通孔514内,以与插入卡爪510内的外部光纤接头接触。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件400的第一定位针430与第二定位针440的横截面形状可均为圆形,如此屏蔽板520上的第一定位针通孔5211、第二定位针通孔5212均为圆形孔;透镜组件本体410上的第一定位凸台4231、第二定位凸台4232、第三定位凸台4233与第四定位凸台4234的横截面形状可均为圆形,如此屏蔽板520上的第一凸台通孔5231、第二凸台通孔5232、第三凸台通孔5233与第四凸台通孔5234均为圆形孔。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件本体410可将电路板300上设置的光发射芯片发射的光反射至卡爪组件500,或将卡爪组件500传输的光经透镜器件反射至电路板300上的光接收芯片。在本公开的某一些实施例中,透镜组件本体410与电路板300之间设有容纳腔,光芯片设置于该容纳腔内。
由于高速率数据传输要求光芯片及其驱动/匹配芯片之间近距离设置,以缩短芯片之间的连线,减小连线造成的信号损失,因此一般将光芯片及其驱动/匹配芯片同时固定于该容纳腔内。在本公开的某一些实施例中,由于光芯片可以是光发射芯片,也可以是光接收芯片,当光芯片是光发射芯片时,该容纳腔不仅容纳光发射芯片,还可以容纳与光发射芯片配合的驱动芯片,且与光发射芯片配合的驱动芯片和光发射芯片近距离设置。当光芯片是光接收芯片时,该容纳腔不仅容纳光接收芯片,还可以容纳与光接收芯片配合的跨阻放大芯片,且与光接收芯片配合的跨阻放大芯片和光接收芯片近距离设置。以上均为光芯片为一个的情况。
当容纳腔内包括两个光芯片,即其中一个光芯片为光发射芯片,另一个光芯片为光接收芯片时,容纳腔内不仅可以容纳光发射芯片、与光发射芯片配合的驱动芯片,且与光发射芯片配合的驱动芯片和光发射芯片近距离设置;还可以容纳光接收芯片和与光接收芯片配合的跨阻放大芯片,且与光接收芯片配合的跨阻放大芯片和光接收芯片近距离设置。具体情况可以根据实际具体设置,本公开不再限制。
光芯片用于产生信号光或者接收信号光,透镜组件本体410设置于电路板300上,覆盖于光芯片上。在本公开的某一些实施例中,透镜组件本体410设置在电路板300远离金 手指的一侧,采用罩设式的方式设置在光芯片的上方,透镜组件本体410与电路板300形成包裹光发射芯片、光接收芯片等光芯片的腔体。光发射芯片发出的光经透镜组件本体410反射后进入卡爪组件500,来自卡爪组件500的光经透镜组件本体410反射后进入光接收芯片中。透镜组件本体410不仅起到密封光芯片的作用,同时也建立了光芯片与卡爪组件500之间的光连接。
透镜组件本体410建立光芯片与卡爪组件500之间的光连接,依附于透镜组件本体410改变光信号传播方向的作用。在本公开的某一些实施例中,当卡爪组件500传输的信号光进入透镜组件本体410时,信号光经过反射,改变光信号的传播方向,使其进入光芯片的光接收芯片;当光芯片的光发射芯片发出的信号光进入透镜组件本体410时,信号光经过反射,改变光信号的传播方向,使其传输至卡爪组件500中。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420的端面设置有第二透镜阵列421,第二透镜阵列421可为多个透镜凸起排列而成。第二透镜阵列421用于聚焦经透镜组件本体410反射面反射的光发射芯片产生的信号光以及准直经外部光纤输入的信号光。在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420的端面上设置通光槽4211,通光槽4211的底面上设置第二透镜阵列421,便于避免装配过程中刮蹭第二透镜阵列421,保证第二透镜阵列421的使用安全性。
为使得透镜组件本体410的第二透镜阵列421射出的光进入卡爪510,屏蔽板520的第一侧面5201上设置有通光孔522,通光孔522用于透过外部光纤与透镜组件400之间传输的信号光。在本公开的某一些实施例中,通光孔522与通光槽4211对应设置。
第一侧面5201上设置的通光孔522可为一个通孔,也可为两个并排设置的两个通孔,如第一通光孔5221与第二通光孔5222。在本公开的某一些实施例中,第一通光孔5221与第二通光孔5222在第一侧面5201上左右设置,且第一通光孔5221与第二通光孔5222设置于第一定位针通孔5211与第二定位针通孔5212之间。该第一通光孔5221、第二通光孔5222的一侧与通光槽4211相连通,其另一侧与卡爪510的通孔514相连通,以避开透镜组件400的发光路径,确保透镜组件400光路与外部光纤接头的光路连接。如此光发射芯片发射的光经由透镜组件连接部420的第二透镜阵列421射出,再通过屏蔽板520上的第一通光孔5221、第二通光孔5222进入卡爪510的外部光纤接头内,之后进入外部光纤,实现光的发射;来自外部光纤接头的光经由卡爪510通过屏蔽板520上的第一通光孔5221、第二通光孔5222,然后进入透镜组件连接部420的第二透镜阵列421,之后反射进入光接收芯片,实现光的接收。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件400与卡爪组件500的安装流程为:首先将透镜组件400固定于电路板300的一端,并将卡爪组件500组装起来;然后将第一定位针430与第二定位针440分别插入屏蔽板520的第一定位针通孔5211与第二定位针通孔5212,然后由左至右移动卡爪组件500,直至卡爪组件500上的定位凸起512插入透镜组件连接部420的第二定位槽422内,透镜组件连接部420上的第一定位凸台4231、第二定位凸台4232、第三定位凸台4233与第四定位凸台4234分别插入相对应的第一凸台通孔5231、第二凸台通孔5232、第三凸台通孔5233与第四凸台通孔5234,实现卡爪组件500与透镜组 件400的固定连接。
图14为本公开实施例提供的一种光模块中下壳体202、电路板300、透镜组件400与卡爪组件500的装配示意图,图15为本公开实施例提供的一种光模块的剖视图。如图14、图15所示,卡爪组件500设置在光模块的光口205内,透镜组件400设置在电路板300靠近光模块光口205的端部。当透镜组件400与外部光纤耦合时,可通过卡爪组件500实现透镜组件400与外部光纤的直接耦合连接,进而实现透镜组件400与外部光纤之间光信号的直接传输,节省了光信号在透镜组件400与外部光纤之间传输需要的光纤带,减少了光模块内设置光纤带所用空间,便于光模块的进一步发展。在本公开的某一些实施例中,卡爪组件500的顶部和底部固定连接光模块的上壳体201与下壳体202。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件400设置在电路板300的正面,即透镜组件400位于电路板300与上壳体201之间,则卡爪组件500的顶部与上壳体201连接、底部与下壳体202连接。在本公开的某一些实施例中,还可以将透镜组件400设置在电路板300的反面,即透镜组件400位于电路板300与下壳体202之间,则卡爪组件500的顶部与下壳体202连接、底部与上壳体201连接。
图16为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件500的结构示意图,图17为本公开实施例提供的一种光模块中下壳体202的结构示意图,图18为本公开实施例提供的一种光模块中下壳体202的另一角度局部结构示意图。如图16、图17、图18所示,卡爪组件500的卡爪510的外周设置有凸台515,该凸台515靠近卡爪510背向光模块光口205的端面。卡爪510的底面上还设置有第二限位件,该第二限位件可为第一限位凸台5151,该第一限位凸台5151与凸台515相连接。下壳体202靠近光模块光口205的位置处设置有第一限位件,该第一限位件可为第一限位凹槽2023,卡爪组件500的底部设置于下壳体202上时,卡爪510上的凸台515与第一限位凸台5151嵌设于下壳体202上的第一限位凹槽2023内,该第一限位凸台5151的左侧面与第一限位凹槽2023的左侧内壁相抵接,以对卡爪510进行左右限位,避免卡爪510在下壳体202的底面上左右移动。
图19为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件500与下壳体202装配的局部剖视图。如图19所示,为进一步对卡爪510进行固定,卡爪510的底面上还设置有第二定位件,该第二定位件可为定位柱513,该定位柱513位于凸台515与导电橡胶条530之间;第一限位凹槽2023内设置有第一定位件,该第一定位件可为定位孔,将卡爪510固定在下壳体202上时,卡爪510上的定位柱513插入下壳体202上的定位孔内,定位柱513配合连接定位孔实现卡爪组件500与下壳体202之间的相对固定。
在本公开的某一些实施例中,还可以在卡爪510的底面上设置定位孔,在下壳体202的相应位置设置定位柱,通过定位柱和定位孔实现卡爪组件500与下壳体202的固定连接。在本公开的某一些实施例中,卡爪组件500与上壳体201也可以通过定位孔和定位柱的方式配合固定连接。
在本公开的某一些实施例中,卡爪510的底面上左右对称设置有定位柱513,如此在下壳体202的相应位置处设置有第五定位孔2021与第六定位孔2022,卡爪510上的定位柱513分别插入第五定位孔2021与第六定位孔2022内,实现卡爪510与下壳体202的固 定连接。
卡爪510上的定位柱513分别插入下壳体202上的第五定位孔2021与第六定位孔2022后,可通过点胶将定位柱513固定在第五定位孔2021与第六定位孔2022内,以增加卡爪510与下壳体202的安装稳固性。
在本公开的某一些实施例中,卡爪510的底面与下壳体202的第一限位凹槽2023之间也可通过胶水进行固定,为了能够向卡爪510的底面与第一限位凹槽2023的连接处增加点胶,可在下壳体202相对的两侧壁上分别设置点胶斜面(第一点胶斜面2024与第二点胶斜面2025),第一点胶斜面2024与第二点胶斜面2025均由下壳体202的顶面向底面方向切斜,且卡爪510的侧面与下壳体202的内侧壁之间留有间隙,如此可通过第一点胶斜面2024与第二点胶斜面2025将胶水顺着下壳体202的侧壁流到下壳体202的第一限位凹槽2023内,以对卡爪510与下壳体202增加点胶进行固定。
图20为本公开实施例提供的一种光模块中卡爪组件500的另一角度结构示意图,图21为本公开实施例提供的一种光模块中上壳体201的结构示意图,图22为本公开实施例提供的一种光模块的局部剖视图。如图20、图21、图22所示,卡爪510的顶面上设置有第二限位凸台5152,该第二限位凸台5152与凸台515相连接;为方便卡爪组件500与上壳体201连接,上壳体201靠近光模块光口205的位置处设置有第二限位凹槽2013。卡爪组件500的顶部设置于上壳体201上时,卡爪510上的凸台515与第二限位凸台5152嵌设于上壳体201上的第二限位凹槽2013内。
在本公开的某一些实施例中,上壳体201相对的两侧壁上设置有卡槽2014,凸台515卡入该卡槽2014内,且凸台515朝向光模块光口205的端面与卡槽2014相抵接,以对卡爪510进行左右限位,避免卡爪510在上壳体201的内侧面上左右移动。
在本公开的某一些实施例中,卡爪组件500与透镜组件400进行安装时,需要将卡爪组件500由左至右移动,此时在安装过程中可能会造成透镜组件400的移位,因此可在上壳体201的内侧设置限位凸起2011,该限位凸起2011与透镜组件本体410朝向金手指的端面之间具有一定间隙,当透镜组件400向右发生移位时,透镜组件本体410朝向金手指的端面可与限位凸起2011相抵接,以抵触支撑透镜组件本体410的末端,进而限位凸起2011可在透镜组件本体410的末端支撑透镜组件400,以避免透镜组件400受力继续向右移动导致脱落。
在本公开的某一些实施例中,还可以将透镜组件400设置在电路板300的反面,即透镜组件400位于电路板300与下壳体202之间,进而下壳体202的内侧设置有限位凸起,该限位凸起抵触支撑透镜组件本体410的末端。
图23为本公开实施例提供的一种光模块中另一角度局部剖视图。如图23所示,上壳体201内侧设置的限位凸起2011上还设置有缺口2012,该缺口2012设置于限位凸起2011的侧边。由于透镜组件连接部420上设置有贯穿的第一定位孔4241,透镜组件本体410上设置有贯穿的第二定位孔4122,定位针依次穿过第二定位孔4122与第一定位孔4241,且定位针的一端与透镜组件本体410朝向金手指的端面之间具有间隙、另一端伸出透镜组件连接部420背向金手指的端面,因此限位凸起2011上设置的缺口2012可避让定位针,当 透镜组件400向右移动时,限位凸起2011上的缺口2012可抵住定位针的端部,避免透镜组件400受力继续向右移动导致脱落。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件400上贯穿有第一定位针430与第二定位针440,第一定位针430与第二定位针440可关于透镜组件400的左右中心轴线相互对称,因此限位凸起2011上设置有两个缺口2012,这两个缺口2012可关于上壳体201的左右中心轴线相互对称,以通过两个缺口2012来避让第一定位针430与第二定位针440。
本公开实施例提供的光模块中,光发射芯片与光接收芯片设置在电路板上,透镜组件罩设在光发射芯片和光接收芯片上且设置在电路板靠近光模块光口的端部,透镜组件用于改变光发射芯片发射信号光及光接收芯片待接收信号光的传播方向。为实现透镜组件与外部光纤的直接传输,在透镜组件与外部光纤之间设置有卡爪组件,卡爪组件设置在光模块光口,一端直接透镜组件,另一端用于连接外部光纤,通过卡爪组件实现了透镜组件与外部光纤的直接连接,进而实现了透镜组件与外部光纤之间光信号的直接传输,节省了光信号在透镜组件与外部光纤之间传输需要的光纤带,减少了光模块内设置光纤带所用空间,降低了该光纤带损害带来的可靠性风险以及降低了制造成本。
图24为本公开实施例提供的一种透镜组件的立体图一;图25为本公开实施例提供的一种透镜组件的立体图二,图24和图25示出了本公开实施例提供一种透镜组件的详细结构。如图24和25所示,本公开实施例提供的透镜组件400包括透镜组件本体410和透镜组件连接部420。其中:透镜组件本体410用于罩设在光发射芯片和光接收芯片上,进而用于改变光发射芯片发射信号光和光接收芯片待接收信号光的传播方向;透镜组件连接部420用于连接卡爪组件500,以便于实现透镜组件400与外部光纤连接器的光连接。
在本公开的某一些实施例中,为便于实现改变光发射芯片发射信号光和光接收芯片待接收信号光的传播方向,透镜组件本体410的顶部设置第一容纳腔411,透镜组件本体410的底部设置第二容纳腔412。在本公开的某一些实施例中,第一容纳腔411的底部设置第一反射面,通过第一反射面主要用于实现改变光发射芯片发射信号光和光接收芯片待接收信号光的传播方向;第二容纳腔412用于覆盖容纳光发射芯片、光接收芯片以及电光、光电转换相关主要芯片。同时,透镜组件本体410上设置第二容纳腔412还便于统一调整控制透镜组件400的壁厚比,进而便于在采用注塑工艺制备透镜组件400时保证透镜组件400满足各参数的精准要求。在本公开的某一些实施例中,为统一调整控制透镜组件400的壁厚比,透镜组件本体410上的侧边设置台阶,进步保证制透镜组件400注塑成型过程中冷却均匀,进而保证透镜组件400满足参数的精准要求。
在本公开的某一些实施例中,第二容纳腔412上设置第一透镜阵列4121,第一透镜阵列4121可为多个透镜凸起排列而成。当将透镜组件400装配至电路板300上,第二容纳腔412罩设在光发射芯片和/或光接收芯片上,第一透镜阵列4121在电路板300方向的投影覆盖光发射芯片和/或光接收芯片上,进而第一透镜阵列4121用于准直光发射芯片发出的信号光以及聚焦光接收芯片待接收的信号光。
在本公开的某一些实施例中,为便于实现透镜组件400与外部光纤的耦合定位,透镜组件400上设置第一定位针430;第一定位针430的一端伸出透镜组件400、另一端镶嵌 在透镜组件400中。在本公开的某一些实施例中,如图25所示,第一定位针430的另一端自透镜组件连接部420端面伸入透镜组件400并贯穿第二容纳腔412深入到透镜组件本体410的侧壁上,如此便于保证第一定位针430的固定强度以及定位针的安装精度。在本公开的某一些实施例中,透镜组件400上设置定位孔,然后将第一定位针430固定安装在定位孔内,通过定位孔便于保证定位针的定位、安装精度。
在本公开实施例,为进一步保证第一定位针430强度以及使用寿命,第一定位针430可采用具有足够耐腐蚀、强度的金属材料。在本公开的某一些实施例中,第一定位针430可采用PIN针。在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420上设置第一定位孔424,透镜组件本体410上设置第二定位孔4122,第一定位孔424和第二定位孔4122一一对应,即透镜组件400上设置贯穿透镜组件400前端和末端的通孔,进而第一定位针430依次穿过第一定位孔424和第二定位孔4122,然后通过点胶将第一定位针430固定在第一定位孔424和第二定位孔4122内。当然,本公开实施例中,定位孔也可以采用半孔形式,即安装第一定位针430的定位孔仅是延伸到透镜组件400的内部而不贯穿透镜组件400前端和末端,如定位孔延伸到与第二容纳腔412连通。在本公开实施例,第一定位针430的数量通常不唯一,通常采用一对定位针,即第一定位针430的数量可以采用两根。在本公开的某一些实施例中,两根第一定位针430对称设置在透镜组件400上。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420上设置定位槽422。在本公开的某一些实施例中,定位槽422设置在透镜组件连接部420的侧边,既便于实现透镜组件连接部420连接卡爪组件500,又方便设置。相应的卡爪组件500的侧边设置定位凸起,定位凸起与定位槽422配合实现透镜组件连接部420与卡爪组件500的连接。进一步,透镜组件连接部420的两侧分别设置定位槽422,进而卡爪组件500的两侧分别设置定位凸起,卡爪组件500两侧的定位凸起与透镜组件连接部420两侧的定位槽422配合连接实现透镜组件连接部420与卡爪组件500的连接,保证透镜组件400与卡爪组件500的连接牢固度。当然为实现透镜组件400与卡爪组件500的连接,还可以在透镜组件连接部420上设置定位凸起、在卡爪组件500上设置定位槽。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420的端面上设置第二透镜阵列421,第二透镜阵列421可为多个透镜凸起排列而成。第二透镜阵列421用于聚焦经第一反射面反射的光发射芯片产生的信号光以及准直经外部光纤输入的信号光。在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420的端面上设置第一凹槽4211,第一凹槽4211的底面上设置第二透镜阵列421,便于避免装配过程中刮蹭第二透镜阵列421,保证第二透镜阵列421的使用安全性。
在本公开的某一些实施例中,透镜组件连接部420的端面上还设置定位凸台423。光模块连接的外部光纤上通常设置光纤接头,定位凸台423一方面可用于支撑定位外部光纤的光纤接头。
图26为本公开实施例提供的一种透镜组件的剖视图。如图26所示,透镜组件连接部420上设置第一定位孔424,透镜组件本体410的侧壁上设置第二定位孔4122,第一定位针430穿设在第一定位孔424和第二定位孔4122内。在本公开的某一些实施例中,为方 便点胶固定第一定位针430,第一定位孔424的端部和第二定位孔4122端部分别设置点胶槽,通过在点胶槽处点胶。
图27为本公开实施例提供的一种透镜组件设置在电路板上的剖视图。如图27所示,电路板300上设置光发射芯片301,透镜组件400固定设置在电路板300上并将光发射芯片301覆盖罩设在第二容纳腔412中。在光发射芯片301工作过程中,光发射芯片301产生的信号光传输至第一透镜阵列4121上,经第一透镜阵列4121准直传输至第一容纳腔411底部的第一反射面4111上,再经第一反射面4111反射传输至第二透镜阵列421,第一反射面4111用于将光轴垂直于电路板300的信号光转换为光轴平行于电路板300的信号光,最后经第二透镜阵列421汇聚从透镜组件400传输出去进入外部光纤,图27中的箭头可表明光发射芯片301产生信号光的传播方向。相应的,当透镜组件400用于传输外部光纤输入的信号光时,通过外部光纤输入的信号光传输至第二透镜阵列421,经第二透镜阵列421准直、然后传输至第一容纳腔411底部的第一反射面4111上,经第一反射面4111反射传输至第一透镜阵列4121,第一反射面4111用于将光轴平行于电路板300的信号光转换为光轴垂直于电路板300的信号光,最后经第一透镜阵列4121聚焦传输至光接收芯片,其中根据光传输的可逆性该信号光的传播方向可参见图27中的箭头表明方向的反方向。
图28为本公开实施例提供的一种透镜组件与卡爪组件的装配结构示意图,图29本公开实施例提供的一种透镜组件与卡爪组件的分解示意图。如图28和29所示,卡爪组件500为主要为腔体结构,用于实现透镜组件400和外部光纤连接器的连接,进而实现透镜组件400与外部光纤的连接。其中:透镜组件400的一端连接卡爪组件500的一端,即透镜组件连接部420连接卡爪组件500的一端;第一定位针430和定位凸台423的一端伸入到卡爪组件500的腔体内,进而外部光纤的光纤接口插入卡爪组件500内以实现外部光纤与透镜组件400的耦合。
在本公开的某一些实施例中,卡爪组件500包括卡爪510,卡爪510为腔体结构,卡爪510主要用于插入并固定外部光纤的光纤接头;卡爪510的一端设置屏蔽板520,一方面屏蔽板520用于限位外部光纤的光纤接头,另一方面屏蔽板520用于实现外部光纤的光纤接头与透镜组件400的部分隔离。在本公开的某一些实施例中,卡爪510采用聚合物材料经注塑工艺一体成型制成,而屏蔽板520采用金属片结构,屏蔽板520固定在卡爪510的一端,实现外部光纤的光纤接头与透镜组件400的部分隔离的同时可实现光模块的电磁隔离,保证光模块的抗电磁干扰能力。
屏蔽板520上设置定位针通孔521,第一定位针430用于定位外部光纤的一端穿设于定位针通孔521内。屏蔽板520上设置第二凹槽522,第二凹槽522用于透过外部光纤与透镜组件400之间传输的信号光。在本公开的某一些实施例中,第二凹槽522与第一凹槽4211对应设置。屏蔽板520上还设置凸台通孔523,定位凸台423穿设于凸台通孔523内。
在本公开的某一些实施例中,卡爪510上设置卡勾511,卡勾511用于卡合固定外部光纤的光纤接头,方便光纤接头的插拔。在本公开的某一些实施例中,卡爪510上设置两个卡勾,两个卡勾511分别对称设置在卡爪510的侧边。
图30为本公开实施例提供的一种透镜组件与卡爪的剖视图,如图30所示,屏蔽板520 固定设置在卡爪510的一端,第一定位针430的一端通过穿过屏蔽板520上的定位针通孔521伸入卡爪510的内部,定位凸台423的一端通过穿过屏蔽板520上的凸台通孔523伸入卡爪510的内部。
图31为本公开实施例提供的一种光模块中上壳体的结构示意图。如图31所示,卡爪组件500的底侧设置定位柱513,相应的下壳体202上设置定位孔2021,定位柱513配合连接定位孔2021实现卡爪组件500与下壳体202之间的相对固定。在本公开的某一些实施例中,定位柱513设置在卡爪510上。在本公开的某一些实施例中,还可以在卡爪组件500的底侧设置定位孔,在下壳体202的相应位置定位柱。在本公开的某一些实施例中,卡爪组件500与上壳体201也可以通过定位孔和定位柱的方式配合固定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,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公开各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (30)
- 一种光模块,其特征在于,包括:电路板;光发射芯片,设置在所述电路板上,与所述电路板电连接,用于发射信号光;光接收芯片,设置在所述电路板上,与所述电路板电连接,用于接收来自光模块外部的信号光;透镜组件,设置在所述电路板靠近光模块光口的一端并罩设在所述光发射芯片与所述光接收芯片上,用于改变所述光发射芯片发射信号光与所述光接收芯片待接收信号光的传播方向;卡爪组件,设置在所述光模块的光口,其一端与所述透镜组件连接、另一端与所述外部光纤连接;其中,所述卡爪组件包括卡爪与屏蔽板,所述卡爪的一端与所述屏蔽板连接、另一端用于插入外部光纤连接器;所述卡爪上设置有第一定位件,所述屏蔽板上设置有相应的第二定位件,所述透镜组件上设置有相应的第三定位件,所述第一定位件穿过所述第二定位件插入所述第三定位件内,以连接所述卡爪组件与所述透镜组件;所述透镜组件上设置有通光槽,所述屏蔽板上设置有相应的通光孔,以经由所述通光孔、所述通光槽实现所述透镜组件与所述卡爪组件的光路连接。
- 根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一定位件为定位凸起,所述第二定位件为第一定位槽,所述第三定位件为第二定位槽;所述定位凸起对称设置于所述卡爪朝向所述电路板的端面上,所述定位凸起上设置有限位件,所述限位件向所述定位凸起外侧凸起;所述第一定位槽对称设置于所述屏蔽板上,所述第一定位槽上设置有第一限位槽,所述第一定位槽与所述第一限位槽相连通;所述第二定位槽对称设置于所述透镜组件朝向所述光模块光口的端面上,所述第二定位槽上设置有第二限位槽,所述第二限位槽与所述第二定位槽相连通;所述定位凸起、所述限位件分别穿过所述第一定位槽、所述第一限位槽插入所述第二定位槽、所述第二限位槽内。
- 根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件上设置有贯穿的定位孔,所述透镜组件内设置有定位针,所述定位针的一端设置在所述透镜组件中且所述定位针贯穿所述定位孔,其另一端伸出所述透镜组件连接部朝向所述光模块光口的端面。
- 根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件的通光槽内设置有透镜阵列,所述透镜阵列与所述透镜组件的内腔相连通;所述透镜阵列射出的信号光经由所述通光孔射入所述卡爪内的光纤连接器;或者所述光纤连接器传输的信号光经由所述通光孔射入所述透镜阵列内。
- 根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件的端面上还设置有定位凸台,所述屏蔽板上设置有相应的凸台通孔,所述定位凸台穿过所述凸台通孔与所述卡爪内的光纤连接器接触。
- 根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件的端面上对称设置有多个定位凸台,多个所述定位凸台沿所述通光槽的四周设置。
- 根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述卡爪相对的两侧面上设置有固定凸台,所述屏蔽板相对的两侧面上设置有相应的固定开孔,所述固定凸台配合连接所述固定开孔。
- 根据权利要求7所述的光模块,其特征在于,所述固定凸台朝向所述电路板的端面为斜面,所述固定凸台配合所述斜面连接所述固定开孔。
- 根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述卡爪组件还包括导电橡胶条,所述导电橡胶条套设于所述屏蔽板的四周。
- 根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件朝向所述光模块光口的端面与所述卡爪组件背向所述光模块光口的端面相抵接。
- 一种光模块,其特征在于,包括:上壳体;下壳体,盖合于所述上壳体上;电路板,设置于所述上壳体与所述下壳体形成的腔体内;透镜组件,设置于所述电路板靠近光模块光口的一端,用于改变信号光的传播方向;卡爪组件,设置在所述光模块的光口,其一端与所述透镜组件直接连接、另一端与外部光纤连接;其中,所述卡爪组件包括卡爪及与所述卡爪连接的屏蔽板,所述下壳体上设置有第一限位件,所述卡爪的一侧面上设置有第二限位件,所述第一限位件嵌设于所述第二限位件内;所述第一限位件内设置有第一定位件,设置有所述第二限位件的卡爪侧面上设置有第二定位件,所述第二定位件插入所述第一定位件内,以连接所述卡爪组件与所述下壳体。
- 根据权利要求11所述的光模块,其特征在于,所述第一限位件为第一限位凹槽,所述第二限位件为第一限位凸台;所述卡爪的四周设置有凸台,所述第一限位凸台设置于所述卡爪朝向所述下壳体的侧面上,所述第一限位凸台与所述凸台相连接;所述第一限位凸台与所述凸台均嵌设于所述第一限位凹槽内。
- 根据权利要求12所述的光模块,其特征在于,所述下壳体上的第一定位件为定位孔,所述第二定位件为定位柱,所述定位孔为点胶孔,所述定位柱通过点胶与所述定位孔固定连接。
- 根据权利要求12所述的光模块,其特征在于,所述下壳体相对的两侧壁上分别设置有点胶斜面,所述点胶斜面与所述第一限位凹槽相连通。
- 根据权利要求12所述的光模块,其特征在于,所述卡爪朝向所述上壳体的侧面上设置有第二限位凸台,所述第二限位凸台与所述凸台相连接;所述上壳体的侧面上设置有第二限位凹槽,所述第二限位凸台与所述凸台均嵌设于所述第二限位凹槽内。
- 根据权利要求12所述的光模块,其特征在于,所述上壳体相对的两侧壁上设置有卡槽,所述凸台插入所述卡槽内。
- 根据权利要求11所述的光模块,其特征在于,所述上壳体的内侧面上设置有限位 凸起,所述限位凸起朝向所述电路板的方向延伸,且所述限位凸起与所述透镜组件背向所述光模块光口的端面之间具有一定间隙。
- 根据权利要求17所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件内设置有定位针,所述定位针的一端伸出所述透镜组件背向所述光模块光口的端面;所述限位凸起上设置有缺口,所述缺口与所述定位针的端面之间具有一定间隙。
- 根据权利要求13所述的光模块,其特征在于,所述卡爪组件还包括导电橡胶条,所述导电橡胶条套设于所述屏蔽板的四周,且所述导电橡胶条分别与所述上壳体、所述下壳体相抵接。
- 根据权利要求19所述的光模块,其特征在于,所述定位柱设置在所述凸台与所述导电橡胶条之间。
- 一种光模块,其特征在于,包括:电路板;光发射芯片,设置在所述电路板上,与所述电路板电连接,用于发射信号光;光接收芯片,设置在所述电路板上,与所述电路板电连接,用于接收来自光模块外部的信号光;透镜组件,设置在所述电路板靠近光模块光口的一端并罩设在所述光发射芯片和所述光接收芯片上,用于改变所述光发射芯片发射信号光和所述光接收芯片待接收信号光的传播方向;卡爪组件,设置在所述光模块的光口,一端连接所述透镜组件、另一端用于连接外部光纤;其中,所述透镜组件包括透镜组件本体和透镜组件连接部;所述透镜组件本体罩设在所述光发射芯片和所述光接收芯片上;所述透镜组件连接部连接所述卡爪组件,所述透镜组件通过所述卡爪组件与外部光纤连接器建立光连接;所述透镜组件连接部上设置有定位针,所述定位针用于外部光纤连接器的定位。
- 根据权利要求21所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件本体包括设置在顶部的第一容纳腔和设置在底部的第二容纳腔;所述第一容纳腔的底部设置第一反射面,所述第二容纳腔覆盖容纳所述光发射芯片和所述光接收芯片,所述第一反射面在所述电路板方向的投影覆盖所述光发射芯片和所述光接收芯片。
- 根据权利要求22所述的光模块,其特征在于,所述第二容纳腔上设置第一透镜阵列,所述第一透镜阵列在所述电路板方向的投影覆盖所述光发射芯片和所述光接收芯片。
- 根据权利要求22所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件连接部上设置第一定位孔,所述透镜组件本体上设置第二定位孔,所述第一定位孔和所述第二定位孔分别连通所述第二容纳腔,以使所述定位针的末端设置在所述透镜组件本体中且所述定位针贯穿所述第二容纳腔。
- 根据权利要求21所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件连接部的端面上设 置第一凹槽,所述第一凹槽的底面上设置第二透镜阵列。
- 根据权利要求21所述的光模块,其特征在于,所述卡爪组件的一端设置定位凸起,所述透镜组件连接部的侧边设置定位槽,所述定位凸起配合连接所述定位槽。
- 根据权利要求21所述的光模块,其特征在于,所述卡爪组件包括卡爪,所述卡爪的一端设置屏蔽板,所述屏蔽板上设置定位针通孔,所述定位针的另一端穿设于所述定位针通孔内。
- 根据权利要求27所述的光模块,其特征在于,所述透镜组件连接部的端面上设置定位凸台,所述屏蔽板上设置凸台通孔,所述定位凸台穿设于所述凸台通孔内。
- 根据权利要求21所述的光模块,其特征在于,所述卡爪组件的底侧设置定位柱,所述光模块的下壳体上设置定位孔,所述定位柱配合连接所述定位孔。
- 根据权利要求21所述的光模块,其特征在于,所述光模块的上壳体内侧设置限位凸起,所述限位凸起抵触支撑所述透镜组件本体的末端。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/671,186 US20220163741A1 (en) | 2020-10-23 | 2022-02-14 | Optical module |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011147831.3A CN112230349B (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种光模块 |
CN202011146174.0A CN112230347B (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种光模块 |
CN202011147846.XA CN112230350B (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种光模块 |
CN202011146174.0 | 2020-10-23 | ||
CN202011147846.X | 2020-10-23 | ||
CN202011147831.3 | 2020-10-23 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US17/671,186 Continuation-In-Part US20220163741A1 (en) | 2020-10-23 | 2022-02-14 | Optical module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022083154A1 true WO2022083154A1 (zh) | 2022-04-28 |
Family
ID=81291491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/CN2021/101606 WO2022083154A1 (zh) | 2020-10-23 | 2021-06-22 | 一种光模块 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220163741A1 (zh) |
WO (1) | WO2022083154A1 (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150071593A1 (en) * | 2012-03-28 | 2015-03-12 | Enplas Corporation | Optical receptacle and optical module comprising same |
CN106842439A (zh) * | 2015-11-05 | 2017-06-13 | 新科实业有限公司 | 数据收发模块的光连接器和光连接器的透镜组 |
CN110582712A (zh) * | 2017-03-14 | 2019-12-17 | 菲尼萨公司 | 具有集成透镜的光纤模块 |
CN111736278A (zh) * | 2016-04-28 | 2020-10-02 | 苏州旭创科技有限公司 | 光模块 |
CN112230350A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-15 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN112230347A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-15 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN112230349A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-15 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
-
2021
- 2021-06-22 WO PCT/CN2021/101606 patent/WO2022083154A1/zh active Application Filing
-
2022
- 2022-02-14 US US17/671,186 patent/US20220163741A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150071593A1 (en) * | 2012-03-28 | 2015-03-12 | Enplas Corporation | Optical receptacle and optical module comprising same |
CN106842439A (zh) * | 2015-11-05 | 2017-06-13 | 新科实业有限公司 | 数据收发模块的光连接器和光连接器的透镜组 |
CN111736278A (zh) * | 2016-04-28 | 2020-10-02 | 苏州旭创科技有限公司 | 光模块 |
CN110582712A (zh) * | 2017-03-14 | 2019-12-17 | 菲尼萨公司 | 具有集成透镜的光纤模块 |
CN112230350A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-15 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN112230347A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-15 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
CN112230349A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-15 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220163741A1 (en) | 2022-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2021120668A1 (zh) | 一种光模块 | |
CN112230349B (zh) | 一种光模块 | |
CN212647091U (zh) | 一种光模块 | |
CN113253400A (zh) | 一种光模块 | |
CN112230350B (zh) | 一种光模块 | |
WO2022057621A1 (zh) | 一种光模块 | |
CN113419315A (zh) | 一种光模块 | |
WO2024040967A1 (zh) | 光模块 | |
CN216817024U (zh) | 一种光模块 | |
CN215181035U (zh) | 一种光模块 | |
CN112230347B (zh) | 一种光模块 | |
WO2022083154A1 (zh) | 一种光模块 | |
CN110989103A (zh) | 一种光模块 | |
WO2022037186A1 (zh) | 一种光模块 | |
WO2021120669A1 (zh) | 一种光模块 | |
CN214375428U (zh) | 一种光模块 | |
WO2022166350A1 (zh) | 一种光模块 | |
CN111965768B (zh) | 一种光模块 | |
CN212647094U (zh) | 一种光模块 | |
CN217133429U (zh) | 光模块 | |
CN114236700A (zh) | 一种光模块 | |
WO2022052843A1 (zh) | 一种光模块 | |
CN114077019B (zh) | 一种光模块 | |
WO2022037226A1 (zh) | 一种光模块 | |
WO2022057622A1 (zh) | 一种光模块 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21881574 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21881574 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |