CN113422655A - 光信号处理组件及光模块 - Google Patents

光信号处理组件及光模块 Download PDF

Info

Publication number
CN113422655A
CN113422655A CN202110695975.0A CN202110695975A CN113422655A CN 113422655 A CN113422655 A CN 113422655A CN 202110695975 A CN202110695975 A CN 202110695975A CN 113422655 A CN113422655 A CN 113422655A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal processing
module
optical signal
optical
thermoelectric generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110695975.0A
Other languages
English (en)
Inventor
林锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Source Photonics Chengdu Co Ltd
Original Assignee
Source Photonics Chengdu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Source Photonics Chengdu Co Ltd filed Critical Source Photonics Chengdu Co Ltd
Priority to CN202110695975.0A priority Critical patent/CN113422655A/zh
Publication of CN113422655A publication Critical patent/CN113422655A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806—Arrangements for feeding power
    • H04B10/808—Electrical power feeding of an optical transmission system
    • 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
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • 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
    • 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]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光信号处理组件及光模块，该光信号处理组件包括光信号处理模块和PCBA板，还包括热电发生器，所述热电发生器用于将光信号处理模块产生的热能转换为电能，并输出给PCBA模块，为PCBA模块提供电能。本发明同时提供了应用该光信号处理组件的光模块。本发明光信号处理组件，通过设置热电发生器，可以将光信号处理模块产生的热能转换为电能，可以为PCBA板进行能量补充，实现能量的有效利用，节能环保。

Description

光信号处理组件及光模块
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种光信号处理组件及光模块。
背景技术
光模块是一种可以将光信号转换为电信号以及将电信号转换为光信号的设备，主要部件有ROSA、TOSA、PCBA板，ROSA、TOSA或者其他高功耗芯片在工作中都会产生热量，尤其是传输速率越快的产品产生的热量越大。为了保障工作的稳定性，目前都是设计半导体制冷器（TEC）尽可能地将热量散发出去，虽然这样能保障光模块的性能和部件的使用寿命，但是换一种角度考虑同时也是一种能量浪费，而且越是高传输速率的光模块，浪费的热能越多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光信号处理组件及光模块，将光模块工作所产生的热量转换为电能，补偿光模块工作所需的电能，继而可以整体降低光模块的电能消耗，节能环保。
为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种光信号处理组件，包括光信号处理模块和PCBA板，还包括热电发生器，所述热电发生器用于将光信号处理模块产生的热能转换为电能，并输出给PCBA模块，为PCBA模块提供电能。
上述方案中，增加了热电发生器的设置，利用热电发生器将光信号处理模块差生的热能转换为电能，并输出给PCBA模块进行电能补偿，由此可以降低光信号处理组件对外界电能的需求，实现了热能的回收利用，节能环保。
进一步优化的方案中，还包括DC-DC模块，用于将热电发生器输出的电能进行电压转换，然后输出给PCBA模块。本方案中，通过设置DC-DC模块进行电压转换，可以满足PCBA板中不同用电部件的需求。
进一步优化的方案中，所述热电发生器为片状结构或薄膜状结构。本方案中，将热电发生器设计为片状结构或薄膜状结构，使得更加适应于光模块这种精密小型化的产品需求，不明显增加产品尺寸。
进一步优化的方案中，热电发生器设置于光信号处理模块的壳体内部。热电发生器也可以设置于光信号处理模块的壳体外部，但是设置于壳体内部可以更加及时地吸收产生的热能，避免热量通过壳体散发，进而有利于吸收更多的热能。
进一步优化的方案中，光信号处理模块的传输速率为400Gbps及以上。传输速率越大，器件的功率越大，继而所产生的热量就越多，针对于高速传输的产品，尤其需要进行热能回收利用，使得回收的热能的成本远远大于热电发生器的成本。
另一方面，本发明实施例还提供了一种光模块，包括本发明任一实施方式所述的光信号处理组件。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过热电发生器的设置，利用热电发生器将光信号处理模块差生的热能转换为电能，并输出给PCBA模块进行电能补偿，由此可以降低光信号处理组件对外界电能的需求，实现了热能的回收利用，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为本发明实施例中所述光信号处理组件的模块框图。
图2为本发明实施例中TEG在TOSA中的一种安装示意图。
图3为本发明实施例中TEG在TOSA中的另一种安装示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在光模块的传统工艺中，是通过设计TEC将发热源点所产生的热量传导至空气中，然而本发明人在工作中发现，光模块中产生热量的只是局部区域，与其他区域会形成较大的温差，尤其是传输速率越快的产品功耗越大，形成的温差也越大，如果能够有效利用这些热量，例如用于补偿光模块工作所需的电能，那么将降低整体的电能消耗。基于此，本发明提出了不同的光模块设计。
请参阅图1-3，本实施例中提供的光信号处理组件，包括依次连接的光信号处理模块、热电发生器、DC-DC模块和PCBA板，光信号处理模块主要用于光电信号之间的转换，光信号处理模块在工作时会产生大量热能，热电发生器用于将光信号处理模块产生的热能转换为电能，DC-DC模块主要用于将热电发生器输出的电能进行电压转换，并输出给PCBA模块，为PCBA模块提供电能。当然，需要理解的是，此处热能转换的电能有限，可能不足以完全够PCBA所用，因此只能是一种电能补偿，降低PCBA从外电源处摄取的电能。
DC-DC模块的主要作用是进行电压转换，使得可以满足PCBA板中各种用电器件的需求，因此DC-DC模块可以作为可选部件使用。
光信号处理组件可以是将电信号转换为光信号的TOSA，也可以是将光信号转换为电信号的ROSA，或者是收发一体化组件。
由于光信号处理组件的本身尺寸就小，因此电发生器的结构优选为片状结构或薄膜状结构，以此降低光模块整体尺寸，避免因热电发生器的设置而明显增大光模块的尺寸。
理论上，本发明设计可以应用于各种光模块产品中，例如传输速率为40G\100G\400G\800G及以上的产品。但是如果要考虑性价比，即考虑热电发生器的成本和节省的电能成本之间的比例关系，优选将本发明设计应用在高速产品上，例如传输速率为400Gbps及以上的光模块。传输速率越高，功耗就越高，产生的热量越多，由此转换所得的电能就越多，长期使用下足以抵消及超越热电发生器的成本。
如图2和图3所示，作为两种应用举例，针对于TOSA，在图1中，将热电发生器（thermoelectric generator，简称TEG）设置于TOSA的壳体外部，具体可以是基台下方；在图2中，将TEG设置于TOSA的壳体内部，且与基台（submount）集成为一体，例如submount是基于陶瓷体的电路布线，TEG也采用陶瓷体充当壳体。图中的箭头表示能量的传输方向，TEG转换所得的电能传输给DC-DC模块，进行电压转换后再传输给PCBA板。
本发明设计是通过基于赛贝克效应原理，使用半导体器件温差发电芯片（TEG），将大功耗光模块在工作过程中的主要发热源点(例如TOSA)，通过热能转换，产生电能，供给PCBA中的耗电电路使用，以此来补偿大功耗模块在工作过程中的电能消耗。虽然TEG已是比较成熟的技术，在其他领域也有应用，但是在光模块中，确实没有这样的应用，目前都是通过设计TEC进行散热。通过本发明设计，不仅能解决散热问题，而且还能将热量进行再次利用，节能环保。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光信号处理组件，包括光信号处理模块和PCBA板，其特征在于，还包括热电发生器，所述热电发生器用于将光信号处理模块产生的热能转换为电能，并输出给PCBA模块，为PCBA模块提供电能。
2.根据权利要求1所述的光信号处理组件，其特征在于，还包括DC-DC模块，用于将热电发生器输出的电能进行电压转换，然后输出给PCBA模块。
3.根据权利要求1所述的光信号处理组件，其特征在于，所述热电发生器为片状结构或薄膜状结构。
4.根据权利要求1所述的光信号处理组件，其特征在于，热电发生器设置于光信号处理模块的壳体内部。
5.根据权利要求1所述的光信号处理组件，其特征在于，所述光信号处理模块为ROSA或TOSA。
6.根据权利要求1所述的光信号处理组件，其特征在于，光信号处理模块的传输速率为400Gbps及以上。
7.一种光模块，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的光信号处理组件。
CN202110695975.0A 2021-06-23 2021-06-23 光信号处理组件及光模块 Pending CN113422655A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110695975.0A CN113422655A (zh) 2021-06-23 2021-06-23 光信号处理组件及光模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110695975.0A CN113422655A (zh) 2021-06-23 2021-06-23 光信号处理组件及光模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113422655A true CN113422655A (zh) 2021-09-21

Family

ID=77716275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110695975.0A Pending CN113422655A (zh) 2021-06-23 2021-06-23 光信号处理组件及光模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113422655A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101770242A (zh) * 2009-01-04 2010-07-07 瑞鼎科技股份有限公司 温度调控装置及其操作方法
CN102434817A (zh) * 2010-09-29 2012-05-02 展晶科技(深圳)有限公司 背光模组及其发光二极管模组
CN104282687A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 株式会社半导体能源研究所 半导体装置、驱动电路及显示装置
US20170184802A1 (en) * 2014-10-28 2017-06-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of assembling the optical module implementing mach-zehnder modulator
CN110391586A (zh) * 2018-04-17 2019-10-29 住友电工光电子器件创新株式会社 发射器组件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101770242A (zh) * 2009-01-04 2010-07-07 瑞鼎科技股份有限公司 温度调控装置及其操作方法
CN102434817A (zh) * 2010-09-29 2012-05-02 展晶科技(深圳)有限公司 背光模组及其发光二极管模组
CN104282687A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 株式会社半导体能源研究所 半导体装置、驱动电路及显示装置
US20170184802A1 (en) * 2014-10-28 2017-06-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of assembling the optical module implementing mach-zehnder modulator
CN110391586A (zh) * 2018-04-17 2019-10-29 住友电工光电子器件创新株式会社 发射器组件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011147208A1 (zh) 光模块和光通信***
CN107787167B (zh) 一种移动终端
CN208200824U (zh) 一种具有缓冲效果的石墨烯散热胶带
MY123455A (en) Miniaturized semiconductor package arrangement
WO2022242510A1 (zh) 散热装置及车载模块
Peña et al. One‐watt fiber‐based power‐by‐light system for satellite applications
CN113422655A (zh) 光信号处理组件及光模块
US20100091151A1 (en) Solid-state image pickup device and signal processing system
CN110060966B (zh) 光模块
US20100224250A1 (en) Solar cell device structure
CN111638580A (zh) 一种高速散热的光模块管壳结构
CN207235341U (zh) 基于终端的散热结构及终端
CN104602484B (zh) 便携式设备及其散热装置
TW201541565A (zh) 一種整合散熱器和智慧功率半導體模組的整機結構
TWI600260B (zh) Flexible high-power control device and motor assembly with the device
WO2010078691A1 (zh) 能量转换装置及能量转换设备
CN208489832U (zh) 一种光伏接线盒安装结构及光伏组件
CN115144975A (zh) 具散热结构的光通讯模块
CN212846053U (zh) 一种光模块的桥接散热结构
CN219351681U (zh) 一种光伏板余热温差发电装置
CN212812392U (zh) 一种基于新型散热片的小型电源模块
CN220019942U (zh) 并行光收发装置
US7952880B2 (en) Graphics card and heat dissipation method thereof
CN212463859U (zh) 一种5g电子器件的散热机构
CN219641977U (zh) 光电模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210921

RJ01 Rejection of invention patent application after publication