CN203786341U - 光模块及光通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光模块及光通信设备，光模块包括：位于基板上的激光器阵列、探测器阵列、发射驱动芯片和接收驱动芯片，所述激光器阵列和所述探测器阵列分别竖直放置在所述发射驱动芯片和所述接收驱动芯片之间，所述激光器阵列在靠近所述发射驱动芯片一侧放置，所述探测器阵列在靠近所述接收驱动芯片一侧放置。上述的光模块结构可以减小光模块内部的串扰。

Description

光模块及光通信设备

技术领域

本实用新型涉及光通信技术，尤其涉及一种光模块及光通信设备。

背景技术

现有的光通信技术中，光模块被用来实现光电或电光之间的转换。

图1是现有技术中一种光模块，包括：印刷电路板（Printed circuitboard，简称PCB）1、固定支架2、透镜支架3、光纤支架4、激光器阵列5、光电探测其阵列6、发射机电路7和接收机电路8。其中，固定支架2固定在PCB板1上，且激光器阵列5和光电探测器阵列6分别设置在固定支架2上，激光器阵列5和光电探测器阵列6分别与设置在PCB板1上的发射机电路7及接收机电路8电连接。在激光器阵列5和光电探测器阵列6的上部设置有透镜支架3，透镜支架3和固定支架2可拆卸式连接，光纤支架4与透镜支架3可拆卸式连接。然而发明人发现，图1中激光器阵列和探测器阵列并排放置，并且分别位于发射驱动芯片和接收驱动芯片的上方，由于发射驱动芯片与激光器阵列电连接，会向激光器阵列提供电流，进而会产生同心圆磁场，而接收驱动芯片与探测器阵列之间也是电连接，探测器阵列与接收驱动芯片之间也有电流通过，那么也会产生一个同心圆磁场，这两个同心圆磁场之间会存在交叉，从而造成相互干扰。

实用新型内容

为解决现有技术中的缺陷，本实用新型提供光模块及光通信设备，减小了光模块内部的串扰。

第一方面，本实用新型提供一种光模块，包括：

位于基板上的激光器阵列、探测器阵列、发射驱动芯片和接收驱动芯片，所述激光器阵列和所述探测器阵列分别竖直放置在所述发射驱动芯片和所述接收驱动芯片之间，所述激光器阵列在靠近所述发射驱动芯片一侧放置，所述探测器阵列在靠近所述接收驱动芯片一侧放置。

基于上述的光模块，其中，光模块还包括：透镜支架和光路转向组件，所述透镜支架和所述光路转向组件可拆卸连接。

基于上述的光模块，其中，所述透镜支架中设有第一透镜组和第二透镜组，所述第一透镜组用于对所述激光器阵列发出的光进行准直，所述第二透镜组用于对来自光纤的光进行会聚。

基于上述的光模块，其中，所述光路转向组件设有第一光纤阵列带和第二光纤阵列带。

基于上述的光模块，其中，所述光路转向组件用于将所述透镜支架准直后的光进行反射并发送到所述第一光纤阵列带中，并将第二光纤阵列带中的光进行反射后发给所述透镜支架。

基于上述的光模块，其中，所述光路转向组件上设置有定位柱；所述透镜支架上设置有定位孔；

所述定位柱嵌入所述定位孔中。

基于上述的光模块，其中，所述光模块还包括：

带有卡口的卡口环；所述透镜支架上设置有扣槽；

所述卡口穿过所述光路转向组件扣接在所述扣槽中。

由上述技术方案可知，本实用新型的光模块，将激光器阵列和探测器阵列分别竖直设置在发射驱动芯片和接收驱动芯片之间，发射驱动芯片与接收驱动芯片的距离较远，那么双方之间的串扰就将大大减小，另外，由于激光器阵列竖直放置在激光器阵列和探测器阵列之间，所述激光器阵列在靠近所述发射驱动芯片一侧放置，所述探测器阵列在靠近所述接收驱动芯片一侧放置，那么激光器阵列与发射驱动芯片之间的电流产生的同心圆磁场和探测器阵列与接收驱动芯片之间的电流产生的同心圆磁场，两者产生交叉的磁场被大大减小，因此干扰也被大大降低了。

第二方面，本实用新型提供一种光通信设备，该光通信设备包括至少一个上述任一所述的光模块和固定板；

所述至少一个光模块固定在所述固定板上。

上述的光通信设备中，若所述光模块为多个，则多个光模块平行排列在所述固定板上。

上述的光通信设备中，所述固定板为刚性印制电路板PCB或者陶瓷基板。

附图说明

图1为现有技术中光模块的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的光模块的分解示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的光模块的组合示意图；

图4为本实用新型实施例的光模块的工作原理示意图；

图5为本实用新型实施例的光通信设备中光模块的结构示意图。

具体实施方式

图2示出了本实用新型一实施例提供的光模块的分解示意图，图3示出了本实用新型一实施例提供的光模块的组合示意图，结合图2和图3所示，本实施例中的光模块110包括：

位于基板100上的激光器阵列（Vertical cavity surface Emitting laserArray，简称VCSEL阵列）99、探测器阵列（Photodiode Array，简称PD阵列）101、发射驱动芯片98和接收驱动芯片102，所述激光器阵列99和所述探测器阵列101分别竖直放置在所述发射驱动芯片98和所述接收驱动芯片102之间，所述激光器阵列99在靠近所述发射驱动芯片98一侧放置，所述探测器阵列101在靠近所述接收驱动芯片102一侧放置。

也就是说，上述的激光器阵列99和探测器阵列101固定可为背对背固定，即，图2中的激光器阵列99的出光孔和探测器阵列101的光敏面以并列式的平行固定在基板上100上。

在本实施例中，所述发射驱动芯片98用于驱动所述激光器阵列99发出光信号，所述接收驱动芯片102用于驱动所述探测器阵列101将接收的光信号转化为电信号。

上述光模块中，将激光器阵列和探测器阵列分别竖直设置在发射驱动芯片和接收驱动芯片之间，发射驱动芯片与接收驱动芯片的距离较远，那么双方之间的串扰就将大大减小，另外，由于激光器阵列竖直放置在激光器阵列和探测器阵列之间，所述激光器阵列在靠近所述发射驱动芯片一侧放置，所述探测器阵列在靠近所述接收驱动芯片一侧放置，那么激光器阵列与发射驱动芯片之间的电流产生的同心圆磁场和探测器阵列与接收驱动芯片之间的电流产生的同心圆磁场，两者产生交叉的磁场被大大减小，因此干扰也被大大降低了。

在一种具体的实现方式中，图2所示的光模块还可包括：透镜支架103和光路转向组件104，所述透镜支架103和所述光路转向组件104可拆卸连接。上述透镜支架103和光路转向组件104的连接方式可实现轻松安装和拆卸。

在具体应用中，所述透镜支架103中设有第一透镜组1033和第二透镜组1034，所述第一透镜组1033用于对所述激光器阵列99发出的光进行准直，所述第二透镜组1034用于对来自光纤的光进行会聚。在具体应用中，激光器阵列99的出光孔与所述第一透镜组1033的中心对齐，所述探测器阵列101的光敏面的中心与所述第二透镜组1034的中心对齐，进而较好的提高耦合效率。

举例来说，光路转向组件104设有第一光纤阵列带1041和第二光纤阵列带1042。例如，所述光路转向组件104用于将所述透镜支架103准直后的光进行反射并发送到所述第一光纤阵列带1041中，并将第二光纤阵列带1042中的光进行反射后发给所述透镜支架104。

在另一具体的应用中，所述光路转向组件104上设置有定位柱1043；所述透镜支架103上设置有定位孔1031；所述定位柱1043嵌入所述定位孔1031中。上述方式可以实现光模块结构的紧凑，且能够保证光模块中第一透镜组和第二透镜组的结构固定，如图3所示。

可选地，前述的光模块还可包括：带有卡口1051的卡口环105；所述透镜支架103上设置有扣槽1032；所述卡口1051穿过所述光路转向组件扣接在所述扣槽1032中。由此，可使得所述光路转向组件104和所述透镜支架103较好固定，且简化了现有的光模块的制备工艺，降低了现有的光模块的测试周期和成本。

举例来说，上述的光模块110可为4路、8路、12路或者是多路的光模块。本实施例仅为举例说明，不对其进行限定。上述光模块110可组成36路、48路、72路的光模块，例如，光模块为12路，则36路的光模块可由3个并列放置的12路的光模块组成。

可选地，图2中所示出的基板100可为：柔性印制电路板（Printed CircuitBoard，简称PCB），刚性PCB或者，陶瓷基板。采用柔性PCB为基板的单元化光纤引擎，可采用热压焊接工艺将激光器阵列99和探测器阵列焊接在柔性PCB上，简化了光模块的组装工艺，提高了整个光模块的可靠性。

前述的激光器阵列99通过焊接工艺焊接在基板100上。本实施例中优选使用柔性PCB制备光模块。在其他实施例中，还可通过胶水将激光器阵列99固定在基板100上，简化光模块的制备工艺。

所述PD阵列101通过焊接工艺焊接在基板100上，也可通过胶水固定工艺固定在基板100上。

在具体应用过程中，为保证激光器阵列的光信号和探测器阵列的光信号的一致，激光器阵列99和探测器阵列101在基板100上的固定方式可一致。

可选地，前述的与激光器阵列99电连接的发射驱动芯片98贴装在基板上，例如通过SMT（Surface Mounted Technology）中的flip-Chip表面贴装技术中的倒装焊接芯片工艺将发射驱动芯片98固定在基板100上。

前述与探测器阵列101电连接的接收驱动芯片102贴装在基板上，也可采用倒装焊接芯片工艺将接收驱动芯片102固定在基板100上。

本实施例中的倒装焊接芯片技术为SMT（Surface Mounted Technology）中的flip-Chip表面贴装技术中的内容，且该倒装焊接芯片技术为本领域技术人员熟知的技术，本实施例不再详细说明。

本实施例中的发射驱动芯片98和所述激光器阵列99可通过金线键合工艺实现电连接，以及接收驱动芯片102和所述探测器阵列101通过金线键合工艺实现电连接。

另外，前述的透镜支架103可通过无源耦合或有源耦合工艺固定在所述基板100上。

本实施例的光模块，可将激光器阵列和探测器阵列设置在发射驱动芯片和接收驱动芯片之间，透镜支架和光路转向组件连接，使得光模块的发射和接收为一体结构，保证光模块的结构紧凑性，使得光模块可应用于高速密集型的光通信设备中，提高了产品的利用率，降低了产品的成本。

上述光模块110可组成多路光模块，可简化密集型的多路光模块的制造工艺，降低多路光模块对光通信设备精度的依赖，同时缩短了光通信设备的测试周期，进而降低了光通信设备的成本，提高了光通信设备的竞争力。

举例来说，本实施例中的光模块可以组合使用在光通信设备中，进而可实现产品的可移植性，提高了光模块的利用率。特别地，在光模块中，激光器阵列和探测器阵列以平行排列的固定方式，可降低光路耦合的精度，提高光模块的制作效率。

另外，图4示出了本实用新型实施例中光模块110的原理示意图，如图3所示，本实施例的光模块的工作原理如下所述。

发射端：高速电信号（多路）经过基板100的差分线输入到发射驱动芯片98，经发射驱动芯片98处理的调制信号驱动激光器阵列99发出相对应的光信号，光信号经过第一透镜组1033的汇集转变成平行光，平行光经过光路转向组件104的处理再发送到第一光纤阵列带。

接收端：沿第二光纤阵列带输入的光信号经过光路转向组件104进入到第二透镜组1034，第二透镜组1034的汇集作用使得光聚焦并注射到探测器阵列101，通过PD阵列101的光电转换作用，把输入的光信号转换成相对应的电信号并输入到接收驱动芯片102，经接收驱动芯片102放大限幅处理后，沿基板100上的高速差分线输出。

本实用新型的另一方面，本实用新型实施例还提供一种光通信设备，本实施例的光通信设备包括至少一个上述任一实施例所述的光模块和固定板；其中，至少一个光模块固定在所述固定板上。

当光通信设备包括多个光模块时，多个光模块并列设置。光通信的光模块可为36路、48路或者72路等。也就是说，多个光模块并列固定在所述固定板上，实现一个多路光模块的功能。

通常，光模块可为4路，6路，或8路等。当光模块为4路时，光通信设备需要设置12路的多路光模块，则可将三个光模块平行排列（即并排设置）组成一个12路的光模块。本实施例仅为举例说明。

可选地，如图5所示，图5所示的光通信设备包括三个平行排列且固定在固定板上的4路光模块。

在具体的应用过程中，可按照光通信设备的设计要求，将单个的光模块通过热压焊接工艺或胶水固定工艺固定于柔性PCB上，以实现一种以柔性PCB为光模块的的高速多密集型光模块。上述的光通信设备中的高速多密集型光模块可不拘泥于36路、48路、72路等。

在光通信设备中采用光模块组成多路密集型的光模块，增强整个设备的可制作性、可测试性、可重复拆卸，提高设备的制作良率，降低设备成本。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括： 

位于基板上的激光器阵列、探测器阵列、发射驱动芯片和接收驱动芯片，所述激光器阵列和所述探测器阵列分别竖直放置在所述发射驱动芯片和所述接收驱动芯片之间，所述激光器阵列在靠近所述发射驱动芯片一侧放置，所述探测器阵列在靠近所述接收驱动芯片一侧放置。 

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括透镜支架和光路转向组件，所述透镜支架和所述光路转向组件可拆卸连接。 

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述透镜支架中设有第一透镜组和第二透镜组，所述第一透镜组用于对所述激光器阵列发出的光进行准直，所述第二透镜组用于对来自光纤的光进行会聚。 

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述光路转向组件设有第一光纤阵列带和第二光纤阵列带。 

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述光路转向组件用于将所述透镜支架准直后的光进行反射并发送到所述第一光纤阵列带中，并将第二光纤阵列带中的光进行反射后发给所述透镜支架。 

6.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述光路转向组件上设置有定位柱；所述透镜支架上设置有定位孔； 

所述定位柱嵌入所述定位孔中。 

7.根据权利要求2至6任一所述的光模块，其特征在于，还包括： 

带有卡口的卡口环；所述透镜支架上设置有扣槽； 

所述卡口穿过所述光路转向组件扣接在所述扣槽中。 

8.一种光通信设备，其特征在于，包括：如上所述的权利要求1至7任一所述的光模块和固定板； 

至少一个所述光模块固定在所述固定板上。 

9.根据权利要求8所述的光通信设备，其特征在于，若所述光模块为多个，则多个光模块平行排列在所述固定板上。 

10.根据权利要求8所述的光通信设备，其特征在于，所述固定板为刚性印制电路板PCB或者陶瓷基板。