Qsfp+光模塊組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種QSFP+光模塊組件，包括RX端光學(xué)組件和TX端光學(xué)組件，RX端光學(xué)組件內(nèi)設(shè)有PD芯片陣列，TX端光學(xué)組件內(nèi)設(shè)有VCSEL芯片陣列；所述RX端光學(xué)組件具有一塑料支架單元，塑料支架單元內(nèi)部設(shè)有光路組合單元；所述光路組合單元包括一個(gè)鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)45°反光面和一個(gè)四通道透鏡陣列，所述四個(gè)45°反光面位于所述鍍膜光學(xué)組件的正下方，所述四通道透鏡陣列位于所述四個(gè)45°反光面的正下方，所述鍍膜光學(xué)組件的正面設(shè)有A鍍膜區(qū)域和B鍍膜區(qū)域，反面依次設(shè)有C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域。所述QSFP+光模塊組件采用鍍膜光學(xué)組件進(jìn)行波長選擇，從而將復(fù)雜的耦合工藝大為簡化，生產(chǎn)難度降低，可有效的提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】QSFP+光模塊組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光路組合及機(jī)械結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種QSFP+光模塊組件。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著數(shù)字化的進(jìn)程，數(shù)據(jù)的處理、存儲和傳輸?shù)玫搅孙w速的發(fā)展。大數(shù)據(jù)量的搜索服務(wù)和視頻業(yè)務(wù)的迅猛增長，極大地帶動了以超級計(jì)算機(jī)和存儲為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心市場。40G QSFP+光模塊(增強(qiáng)版四通道小型可插拔光模塊)作為短距離互聯(lián)應(yīng)用的主要產(chǎn)品，有著廣闊的應(yīng)用前景。這種模塊的設(shè)計(jì)目的是通過更小的體積和更低的成本，提供更高的接入密度，最終提高用戶接入容量。
[0003]CffDM的QSFP+方案，通過相應(yīng)的合波/分波組件，將λ 1，λ 2，λ 3，λ 4四個(gè)波長的光耦合進(jìn)單通道光纖中，或?qū)胃饫w的光分成四個(gè)通道進(jìn)行接收。與傳統(tǒng)的四通道QSFP+模塊相比，光纖數(shù)量大大減少，光路結(jié)構(gòu)更加緊湊，利于數(shù)據(jù)中心的光纜鋪設(shè)和維護(hù)。
[0004]然而，目前應(yīng)用較多的合波/分波組件，主要是用光波導(dǎo)的方案，這種方案存在元件較多，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)難度大而且成本較高的弊端。
[0005]因此有必要設(shè)計(jì)一種QSFP+光模塊組件，以克服上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種工藝簡單的QSFP+光模塊組件，其可提高生產(chǎn)效率。
[0007]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明提供一種QSFP+光模塊組件，包括RX端光學(xué)組件和TX端光學(xué)組件，所述RX端光學(xué)組件內(nèi)設(shè)有H)芯片陣列，所述TX端光學(xué)組件內(nèi)設(shè)有VCSEL芯片陣列，所述RX端光學(xué)組件和TX端光學(xué)組件設(shè)于一 PCB板上；所述RX端光學(xué)組件具有一塑料支架單元，所述塑料支架單元內(nèi)部設(shè)有光路組合單元，所述塑料支架單元的上端設(shè)有LC接口，用于與光纖連接；所述光路組合單元包括一個(gè)鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)45°反光面和一個(gè)四通道透鏡陣列，所述四個(gè)45°反光面位于所述鍍膜光學(xué)組件的正下方，所述四通道透鏡陣列位于所述四個(gè)45°反光面的正下方，所述鍍膜光學(xué)組件的正面設(shè)有A鍍膜區(qū)域和B鍍膜區(qū)域，反面依次設(shè)有C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域；從光纖出射的四束波長分別為λ 1、λ2、λ3和λ 4的光束依次經(jīng)過所述鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)所述45°反光面和所述四通道透鏡陣列后，進(jìn)入所述H)芯片陣列，其中，所述A鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL增透膜區(qū)域，所述B鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL反射區(qū)域；所述C鍍膜區(qū)域?yàn)棣?I增透區(qū)域，λ2、λ3和λ 4反射區(qū)域；所述D鍍膜區(qū)域?yàn)棣?2增透區(qū)域，λ 3和λ 4反射區(qū)域；所述E鍍膜區(qū)域?yàn)棣?3增透區(qū)域，λ 4反射區(qū)域；所述F鍍膜區(qū)域?yàn)棣?增透區(qū)域。
[0008]進(jìn)一步地，所述TX端光學(xué)組件與所述RX端光學(xué)組件內(nèi)的光路組合單元的結(jié)構(gòu)相同。
[0009]進(jìn)一步地，所述RX端光學(xué)組件具有一準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡位于所述LC接口的內(nèi)部。
[0010]進(jìn)一步地，所述ro芯片陣列包括四個(gè)ro芯片，四束波長分別為λ?、λ2、λ3和λ 4的光束分別會聚至所述四個(gè)ro芯片上。
[0011]進(jìn)一步地，所述鍍膜光學(xué)組件包括一傾斜面和一光學(xué)玻片，所述光學(xué)玻片上設(shè)有鍍膜，并在其正面形成所述A鍍膜區(qū)域、B鍍膜區(qū)域，反面形成所述C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域，四束波長分別為λ?、λ2、λ3和λ 4的光束經(jīng)過所述傾斜面反射后射入所述光學(xué)玻片。
[0012]進(jìn)一步地，所述鍍膜光學(xué)組件為一楔形玻璃塊，所述楔形玻璃塊上設(shè)有鍍膜，并在其正面形成所述A鍍膜區(qū)域、B鍍膜區(qū)域，反面形成所述C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域，四束波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ 4的光束垂直射入所述楔形玻璃塊。
[0013]進(jìn)一步地，所述塑料支架單元上設(shè)有加強(qiáng)筋。
[0014]本發(fā)明具有以下有益效果:
從光纖出射的四束波長分別為λ?、λ2、λ3和λ 4的光束依次經(jīng)過所述鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)所述45°反光面和所述四通道透鏡陣列后，進(jìn)入所述H)芯片陣列，其中，所述A鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL增透膜區(qū)域，所述B鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL反射區(qū)域；所述C鍍膜區(qū)域?yàn)棣?I增透區(qū)域，λ 2、λ 3和λ 4反射區(qū)域；所述D鍍膜區(qū)域?yàn)棣?2增透區(qū)域，λ 3和λ 4反射區(qū)域；所述E鍍膜區(qū)域?yàn)棣?3增透區(qū)域，λ 4反射區(qū)域；所述F鍍膜區(qū)域?yàn)棣?4增透區(qū)域。所述QSFP+光模塊組件采用鍍膜光學(xué)組件進(jìn)行波長選擇，從而將復(fù)雜的耦合工藝大為簡化，生產(chǎn)難度降低，從而可有效的提高生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的QSFP+光模塊組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的RX端光學(xué)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的光路組合單元第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)玻片鍍膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的45°反光面和四通道透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的RX端光學(xué)組件第一實(shí)施例的光路平面圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的光路組合單元第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的RX端光學(xué)組件第二實(shí)施例的光路示意圖；
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的光路組合單元第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的RX端光學(xué)組件第三實(shí)施例的光路示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]如圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種QSFP+光模塊組件，包括RX端光學(xué)組件104和TX端光學(xué)組件105，所述RX端光學(xué)組件104內(nèi)設(shè)有H)芯片陣列102，所述TX端光學(xué)組件105內(nèi)設(shè)有VCSEL芯片陣列103，所述RX端光學(xué)組件104 (接收端光學(xué)組件)和TX端光學(xué)組件105 (發(fā)射端光學(xué)組件)設(shè)于一 PCB板106上，在本較佳實(shí)施例中，所述RX端光學(xué)組件104和TX端光學(xué)組件105均通過高精度貼片設(shè)備貼裝于同一 PCB板106上，構(gòu)成QSFP+光模塊組件的光路部分。
[0019]如圖1和圖2，所述RX端光學(xué)組件104具有一塑料支架單元201，所述塑料支架單元201內(nèi)部設(shè)有光路組合單元202，所述塑料支架單元201的上端設(shè)有LC接口，用于與光纖連接。所述塑料支架單元201上設(shè)有加強(qiáng)筋，用于加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。由于光路的可逆性，所述TX端光學(xué)組件105與所述RX端光學(xué)組件104內(nèi)的光路組合單元202可以采用相同的結(jié)構(gòu)，下面僅描述RX端光學(xué)組件104內(nèi)的光路組合單元202的結(jié)構(gòu)。所述RX端光學(xué)組件104具有一準(zhǔn)直透鏡601，所述準(zhǔn)直透鏡601位于所述LC接口的內(nèi)部，用于將光束轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄狻?br> [0020]如圖1至圖6，所述RX端光學(xué)組件104的光路組合單元202包括一個(gè)鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)45°反光面303和一個(gè)四通道透鏡陣列502，所述四個(gè)45°反光面303位于所述鍍膜光學(xué)組件的正下方，所述四通道透鏡陣列502位于所述四個(gè)45°反光面303的正下方。所述鍍膜光學(xué)組件的正面設(shè)有A鍍膜區(qū)域和B鍍膜區(qū)域，反面依次設(shè)有C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域；從光纖出射的四束波長分別為λ1、λ2、λ3和λ4的光束依次經(jīng)過所述鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)所述45°反光面303和所述四通道透鏡陣列502后，進(jìn)入所述H)芯片陣列102，其中，所述A鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL增透膜區(qū)域，所有波長的光束均可透過。所述B鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL反射區(qū)域，所有波長的光束均發(fā)生反射。所述C鍍膜區(qū)域?yàn)棣?I增透區(qū)域，λ 2、λ3和λ 4反射區(qū)域，即波長為λ I的光束可以透過，而波長為λ 2、入3和λ 4的光束則發(fā)生反射。所述D鍍膜區(qū)域?yàn)棣?2增透區(qū)域，λ3和λ 4反射區(qū)域，即波長為λ2的光束可以透過，而波長為λ3和λ4的光束則發(fā)生反射。所述E鍍膜區(qū)域?yàn)棣?3增透區(qū)域，λ 4反射區(qū)域，即波長為λ 3的光束可以透過，而波長為λ 4的光束則發(fā)生反射。所述F鍍膜區(qū)域?yàn)棣?4增透區(qū)域，即波長為λ 4的光束可以透過。光束從A鍍膜區(qū)域進(jìn)入，并依次從C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域射出。
[0021]如圖1至圖6，所述H)芯片陣列102包括四個(gè)H)芯片，四束波長分別為λ1、λ2、λ3和λ4的光束分別會聚至所述四個(gè)ro芯片上。
[0022]如圖1至圖6，所述鍍膜光學(xué)組件的第一實(shí)施例如下:
所述鍍膜光學(xué)組件包括一傾斜面301和一光學(xué)玻片302，所述傾斜面301的作用是使光路發(fā)生折射，以一定角度出射。所述光學(xué)玻片302的正反面均設(shè)有鍍膜，并在其正面形成所述A鍍膜區(qū)域和B鍍膜區(qū)域，反面形成所述C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域。四束波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ 4的光束經(jīng)過所述傾斜面301反射后射入所述光學(xué)玻片302，并經(jīng)過四通道透鏡陣列502透射至H)芯片。具體過程如下:包含四個(gè)波長為λ?，λ2，λ3，λ 4的光束從光纖出射，經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡變?yōu)槠叫泄馐?；?jīng)過傾斜面301折射進(jìn)入到光學(xué)玻片302的A鍍膜區(qū)域，經(jīng)A鍍膜區(qū)域折射投射到反面的C鍍膜區(qū)域，波長為λ I的光束透射出光學(xué)玻片302，通過設(shè)計(jì)可以使光線入射到45°反射面上，經(jīng)反射光路向下彎折，再經(jīng)過四通道透鏡陣列502會聚到H)芯片的表面；包含波長為λ2，λ3，λ4的反射光束經(jīng)玻片B鍍膜區(qū)域反射，再投射到D鍍膜區(qū)域，透射出波長為λ 2的光束；包含波長為λ 3，λ 4的反射光束經(jīng)玻片B鍍膜區(qū)域反射，再投射到E鍍膜區(qū)域，透射出波長為λ3的光束；波長為λ4的反射光束經(jīng)玻片B鍍膜區(qū)域反射，再投射到F鍍膜區(qū)域，最終透射出，并會聚到會聚到H)芯片的表面。
[0023]通過開模設(shè)計(jì)制造RX端光學(xué)組件104，可以通過簡單的工藝操作將光纖、光學(xué)玻片302、四通道透鏡陣列502固定在一起，這樣很容易進(jìn)行后續(xù)的耦合操作，并且通過簡單的膠粘工藝即可固定。而且光路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，各部分光學(xué)組件的位置和耦合容差可以通過開模的精度和透鏡面型的合理設(shè)計(jì)來進(jìn)行保證。
[0024]如圖7和圖8，所述鍍膜光學(xué)組件的第二實(shí)施例如下:所述鍍膜光學(xué)組件為一楔形玻璃塊801，所述楔形玻璃塊801上設(shè)有鍍膜，并在其正面形成所述A鍍膜區(qū)域、B鍍膜區(qū)域，反面形成所述C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域，四束波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ 4的光束垂直射入所述楔形玻璃塊801。采用楔形玻璃塊801兩面鍍膜的方式，通過合理設(shè)計(jì)玻璃塊的傾斜角度來實(shí)現(xiàn)光路的分光，鍍膜區(qū)域與第一實(shí)施例的鍍膜區(qū)域相同，其優(yōu)點(diǎn)是不必經(jīng)過第一實(shí)施例中的傾斜面301的折射，使光垂直入射到楔形玻璃塊801內(nèi)，可以減少反射，其達(dá)到的效果和原理與第一實(shí)施例相同，此處不再累述。
[0025]如圖9所示，本發(fā)明還包括第三實(shí)施例，光路組合單元202包括:在塑料支架單元201上設(shè)計(jì)的一個(gè)45°反射面1001，用來使光路發(fā)生全反射；在塑料支架單元202上加工的45°臺階結(jié)構(gòu)1002，用來粘貼反光玻片；在塑料支架單元202上加工的光學(xué)平面1003，用來使反射光線透射到底面。如圖10所示，圖示為45°臺階結(jié)構(gòu)1002粘貼了反光玻片后的光路結(jié)構(gòu)，在圖中1101的位置鍍λ I反射膜，λ 2、λ 3以及λ 4增透膜；在圖中1102的位置鍍λ 2反射膜，λ 3和λ 4增透膜；在圖中1103的位置鍍λ 3反射膜，λ 4增透膜；在圖中1104的位置鍍λ4反射膜。通過將膜片粘貼到1002的結(jié)構(gòu)上，可以獲得穩(wěn)定的光路，將光束按波長劃分開會聚到芯片上。本實(shí)施例采用的原理和前面的實(shí)施例相同，此處不再累述。
[0026]綜上所述，所述QSFP+光模塊組件采用鍍膜光學(xué)組件進(jìn)行波長選擇，從而將復(fù)雜的耦合工藝大為簡化，生產(chǎn)難度降低，從而可有效的提高生產(chǎn)效率。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種QSFP+光模塊組件，其特征在于，包括RX端光學(xué)組件和TX端光學(xué)組件，所述RX端光學(xué)組件內(nèi)設(shè)有H)芯片陣列，所述TX端光學(xué)組件內(nèi)設(shè)有VCSEL芯片陣列，所述RX端光學(xué)組件和TX端光學(xué)組件設(shè)于一 PCB板上； 所述RX端光學(xué)組件具有一塑料支架單元，所述塑料支架單元內(nèi)部設(shè)有光路組合單元，所述塑料支架單元的上端設(shè)有LC接口，用于與光纖連接； 所述光路組合單元包括一個(gè)鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)45°反光面和一個(gè)四通道透鏡陣列，所述四個(gè)45°反光面位于所述鍍膜光學(xué)組件的正下方，所述四通道透鏡陣列位于所述四個(gè)45°反光面的正下方，所述鍍膜光學(xué)組件的正面設(shè)有A鍍膜區(qū)域和B鍍膜區(qū)域，反面依次設(shè)有C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域； 從光纖出射的四束波長分別為λ?、λ2、λ3和λ 4的光束依次經(jīng)過所述鍍膜光學(xué)組件、四個(gè)所述45°反光面和所述四通道透鏡陣列后，進(jìn)入所述H)芯片陣列，其中，所述A鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL增透膜區(qū)域，所述B鍍膜區(qū)域?yàn)槿ㄩL反射區(qū)域；所述C鍍膜區(qū)域?yàn)棣?I增透區(qū)域，λ 2、λ 3和λ 4反射區(qū)域；所述D鍍膜區(qū)域?yàn)棣?2增透區(qū)域，λ 3和λ 4反射區(qū)域；所述E鍍膜區(qū)域?yàn)棣?3增透區(qū)域，λ 4反射區(qū)域；所述F鍍膜區(qū)域?yàn)棣?4增透區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的QSFP+光模塊組件，其特征在于:所述TX端光學(xué)組件與所述RX端光學(xué)組件內(nèi)的光路組合單元的結(jié)構(gòu)相同。
3.如權(quán)利要求1或2所述的QSFP+光模塊組件，其特征在于:所述RX端光學(xué)組件具有一準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡位于所述LC接口的內(nèi)部。
4.如權(quán)利要求1所述的qsfp+光模塊組件，其特征在于:所述ro芯片陣列包括四個(gè)ro芯片，四束波長分別為λ?、λ2、λ3和λ4的光束分別會聚至所述四個(gè)ro芯片上。
5.如權(quán)利要求1所述的QSFP+光模塊組件，其特征在于:所述鍍膜光學(xué)組件包括一傾斜面和一光學(xué)玻片，所述光學(xué)玻片上設(shè)有鍍膜，并在其正面形成所述A鍍膜區(qū)域、B鍍膜區(qū)域，反面形成所述C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域，四束波長分別為λ?、λ2、λ3和λ 4的光束經(jīng)過所述傾斜面反射后射入所述光學(xué)玻片。
6.如權(quán)利要求1所述的QSFP+光模塊組件，其特征在于:所述鍍膜光學(xué)組件為一楔形玻璃塊，所述楔形玻璃塊上設(shè)有鍍膜，并在其正面形成所述A鍍膜區(qū)域、B鍍膜區(qū)域，反面形成所述C鍍膜區(qū)域、D鍍膜區(qū)域、E鍍膜區(qū)域以及F鍍膜區(qū)域，四束波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ4的光束垂直射入所述楔形玻璃塊。
7.如權(quán)利要求1所述的QSFP+光模塊組件，其特征在于:所述塑料支架單元上設(shè)有加強(qiáng)筋。
【文檔編號】G02B6/43GK104516069SQ201410700394
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】楊昌霖, 曹芳, 何明陽, 王雨飛 申請人:武漢電信器件有限公司