CN115308855B - 对管cob单项数据传输光引擎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，尤其是对管COB单项数据传输光引擎，针对现有技术中的对管COB单向数据传输模块传输效率低和制作难度大的问题，现提出如下方案，其包括PCB板，所述PCB板上安装有可拆卸的边框，所述边框内部安装有传输架构，所述传输架构包括安装在PCB板上的芯片一、芯片二、芯片三和芯片四，所述芯片一的输出端与芯片二电性连接，芯片三的输出端有芯片四的输入端电连，所述边框上安装有位于芯片二正上方的透镜一和位于芯片三正上方的透镜二。本发明可在对管COB内部实现发射或者反射，将可见光信号反射至芯片，从而达到高效传输，而且整个装置制造工艺简单，空间利用率更广，成本优化，易于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及对管COB单项数据传输光引擎。
背景技术
目前市面主流的通信产品，都是借鉴于成熟光通信模块的技术，采用主流到可热插拔技术(包括但不限于；SFP、SFP+、SFP28、QSFP28等封装)，且为封闭的光引擎产品***，在实现数据单向采集到同时，缺点一是采用可热插拔技术，***容易在不知情到情况下被替换、修改，缺点二是从***外观不可直接肉眼观察到***的实际运行状态，整个通信***采用光通信，采用光波分到方式进行数据收集，光纤到纤芯直径一般只有9um或者60um尺寸，且外部有保护套，肉眼并不能看到***内光信号在光纤中的流向，基本可视为不可见光到状态，不便于对***进行高效、安全的管理。
目前的现网数据收集模块从安全角度出发，存在如下严重不足：
1、采用热插拔技术，方便了模块损坏后更换到同时，也存在安全隐患，如果指定产品被替换，可能常规***巡检并不能及时发现***被替换更改；2、***内光信号流向为不可见光，且采用光纤和电信号进行整个***内到信号传输，肉眼无法看到实际信号动向，存在缺陷万一***被恶意更改，无法直接有效到发现***变动；3、同上述第2点观点，对于单向传输光引擎，只能从***数字控制角度控制***的工作状态，对于数据单向收集功能，没有物理手段可以控制***到工作状态；4、老款光引擎制作成本大，制作工艺难度更加复杂，一旦模块发生损坏后更换费时费力；为此，本方案提出了对管COB单项数据传输光引擎。
发明内容
本发明提出的对管COB单项数据传输光引擎，解决了现有技术中的对管COB单向数据传输模块传输效率低和制作难度大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
对管COB单项数据传输光引擎，包括PCB板，所述PCB板上安装有可拆卸的边框，所述边框内部安装有传输架构，所述传输架构包括安装在PCB板上的芯片一、芯片二、芯片三和芯片四，所述芯片一的输出端与芯片二电性连接，芯片三的输出端有芯片四的输入端电连，所述边框上设有位于芯片二正上方的透镜一和位于芯片三正上方的透镜二，透镜一和透镜二相配合，所述边框上还设有位于透镜一正上方的组件一和位于透镜二正上方的组件二，其中芯片二将芯片一传输的电流信号转换为可见光信号通过透镜一聚焦后呈扇形发射照射在组件一上，然后再依次经过组件一和组件二的反射后再经过透镜二的再次聚焦被芯片三所接收。
作为上述方案的进一步改进，所述透镜一和透镜二均为光学聚焦透镜，将芯片二发射的可见光信号通过放大镜的模式成扇形发射，然后再由透镜一聚焦成射线可见光信号。
作为上述方案的进一步改进，所述组件一和组件二均为信号折射组件lens，组件一将芯片二发射可见光信号通过组件一的45°斜面角改变光路到反射到组件二上，然后组件二再将其通过45°斜面角反射到透镜二上。
作为上述方案的进一步改进，所述芯片三为PD光电二极管接收芯片，用于将组件二反射后再经由透镜二汇聚的可见光路信号投射到芯片三后转换为电信号，最后再将该电信号由金丝来传递到芯片四。
作为上述方案的进一步改进，所述芯片四为TIA芯片，用于将接收到的电流信号通过CDR跨阻放大器转换为不可见电压信号传递。
作为上述方案的进一步改进，所述边框由内边框和外边框组成，且内边框和外边框均采用插拔式的金手指连接方式与PCB板连接，透镜一和透镜二均安装在内边框上，组件一和组件二均安装在外边框上。
作为上述方案的进一步改进，所述内边框和外边框均采用由透光材料制成。
一种适用于权利要求所述的对管COB单项数据传输光引擎的组装工艺，包括以下步骤：
步骤一、贴装，将芯片一、将芯片二、芯片三和芯片四均通过银胶贴装在PCB板上，然后烘烤待银胶固化；
步骤二、金丝键合，将芯片一、将芯片二、芯片三和芯片四使用um金丝键合的方式与PCB上对应焊盘连接，进行信号高效传输；
步骤三、光透镜lens耦合，透镜一(3)和透镜二(6)与内边框(10)一体化成型，组件一(4)和组件二(5)与外边框(11)一体化成型；
步骤四、UV固化，lens耦合好后用UV胶粘接固化；
步骤五、烘烤，组装完成。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1.组件一和组件二的反射面通过光学面镀膜设计，达到在对管COB内部实现发射或者反射，将可见光信号反射至芯片，以达到高效传输的目的。
2.由独立焊接TO器件改为COB收发一体式集成耦合光路，提升简易性、可维护性强，此外产品工艺设计采用COB平面封装，空间利用率更广，成本优化，传输率更高效。
3.工艺、工序难度简化，可靠性及安全性更优，导热性更好，制作更简易。
附图说明
图1为本发明的内部架构示意图。
图2为本发明的芯片一、芯片二、芯片三和芯片四的立体图。
主要符号说明：
1、芯片一；2、芯片二；3、透镜一；4、组件一；5、组件二；6、透镜二；7、芯片三；8、芯片四；9、PCB板；10、内边框；11、外边框。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例：
请结合图1，本实施例的对管COB单项数据传输光引擎，包括PCB板9，PCB板9上安装有可拆卸的边框，边框内部安装有传输架构，传输架构包括安装在PCB板9上的芯片一1、芯片二2、芯片三7和芯片四8，芯片三7为PD光电二极管接收芯片，用于将组件二5反射后再经由透镜二6汇聚的可见光路信号投射到芯片三7后转换为电信号，最后再将该电信号由金丝来传递到芯片四8，芯片四8为TIA芯片，用于将接收到的电流信号通过CDR跨阻放大器转换为不可见电压信号传递，芯片一1的输出端与芯片二2电性连接，芯片三7的输出端有芯片四8的输入端电连，边框上设有位于芯片二2正上方的透镜一3和位于芯片三7正上方的透镜二6，透镜一3和透镜二6相配合，且透镜一3和透镜二6均为光学聚焦透镜；
边框上还设有位于透镜一3正上方的组件一4和位于透镜二6正上方的组件二5，组件一4和组件二5均为信号折射组件lens，组件一4与PCB板9之间呈45°的夹角，组件二5与PCB板9之间的夹角为135°，其中芯片二2将芯片一1传输的电流信号转换为可见光信号通过透镜一3聚焦后呈扇形发射照射在组件一4上，然后再依次经过组件一4和组件二5的反射后再经过透镜二6的再次聚焦被芯片三7所接收。
本申请实施例中的实施原理为：芯片一1将电流信号传输给芯片二2，芯片二2将芯片一1传输的电流信号转换为可见光信号，然后再通过放大镜的模式成扇形发射通过透镜一3聚焦后呈扇形发射照射在组件一4上，然后组件一4将芯片二2发射可见光信号通过组件一4的45°斜面角改变光路到反射到组件二5上，然后组件二5再将其通过45°斜面角反射到透镜二6上，之后再经过透镜二6的再次聚焦被芯片三7所接收，芯片三7将该电信号由金丝来传递到芯片四8，芯片四8最后将接收到的电流信号通过CDR跨阻放大器转换为不可见电压信号传递。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (1)
1.对管COB单项数据传输光引擎，其特征在于，包括PCB板(9)，所述PCB板(9)上安装有可拆卸的边框，所述边框内部安装有传输架构，所述传输架构包括安装在PCB板(9)上的芯片一(1)、芯片二(2)、芯片三(7)和芯片四(8)，所述芯片一(1)的输出端与芯片二(2)电性连接，芯片三(7)的输出端有芯片四(8)的输入端电连，所述边框上设有位于芯片二(2)正上方的透镜一(3)和位于芯片三(7)正上方的透镜二(6)，透镜一(3)和透镜二(6)相配合，所述边框上还设有位于透镜一(3)正上方的组件一(4)和位于透镜二(6)正上方的组件二(5)，其中芯片二(2)将芯片一(1)传输的电流信号转换为可见光信号通过透镜一(3)聚焦后呈扇形发射照射在组件一(4)上，然后再依次经过组件一(4)和组件二(5)的反射后再经过透镜二(6)的再次聚焦被芯片三(7)所接收；
所述边框由内边框(10)和外边框(11)组成，且内边框(10)和外边框(11)均采用插拔式的金手指连接方式与PCB板(9)连接，透镜一(3)和透镜二(6)均安装在内边框(10)上，组件一(4)和组件二(5)均安装在外边框(11)上，且内边框(10)和外边框(11)均采用由透光材料制成；
所述透镜一(3)和透镜二(6)均为光学聚焦透镜，将芯片二(2)发射的可见光信号通过放大镜的模式成扇形发射，然后再由透镜一(3)聚焦成射线可见光信号；所述组件一(4)和组件二(5)均为信号折射组件lens，组件一(4)将芯片二(2)发射可见光信号通过组件一(4)的45°斜面角改变光路到反射到组件二(5)上，然后组件二(5)再将其通过45°斜面角反射到透镜二(6)上；
所述芯片三(7)为PD光电二极管接收芯片，用于将组件二(5)反射后再经由透镜二(6)汇聚的可见光路信号投射到芯片三(7)后转换为电信号，最后再将该电信号由金丝来传递到芯片四(8)，所述芯片四(8)为TIA芯片，用于将接收到的电流信号通过CDR跨阻放大器转换为不可见电压信号传递；
所述对管COB单项数据传输光引擎的组装工艺，包括以下步骤：
步骤一、贴装，将芯片一(1)、将芯片二(2)、芯片三(7)和芯片四(8)均通过银胶贴装在PCB(9)板上，然后烘烤待银胶固化；
步骤二、金丝键合，将芯片一(1)、将芯片二(2)、芯片三(7)和芯片四(8)使用25um金丝键合的方式与PCB(9)上对应焊盘连接，进行信号高效传输；
步骤三、光透镜lens耦合，透镜一(3)和透镜二(6)与内边框(10)一体化成型，组件一(4)和组件二(5)与外边框(11)一体化成型；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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