光模塊及光通信設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種光模塊及光通信設(shè)備，光模塊包括：位于基板上的激光器陣列、探測器陣列、發(fā)射驅(qū)動芯片和接收驅(qū)動芯片，所述激光器陣列和所述探測器陣列分別豎直放置在所述發(fā)射驅(qū)動芯片和所述接收驅(qū)動芯片之間，所述激光器陣列在靠近所述發(fā)射驅(qū)動芯片一側(cè)放置，所述探測器陣列在靠近所述接收驅(qū)動芯片一側(cè)放置。上述的光模塊結(jié)構(gòu)可以減小光模塊內(nèi)部的串?dāng)_。
【專利說明】光模塊及光通信設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)，尤其涉及一種光模塊及光通信設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光通信技術(shù)中，光模塊被用來實(shí)現(xiàn)光電或電光之間的轉(zhuǎn)換。
[0003]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種光模塊，包括:印刷電路板(Printed circuit board,簡稱PCB) 1、固定支架2、透鏡支架3、光纖支架4、激光器陣列5、光電探測其陣列6、發(fā)射機(jī)電路7和接收機(jī)電路8。其中，固定支架2固定在PCB板I上，且激光器陣列5和光電探測器陣列6分別設(shè)置在固定支架2上，激光器陣列5和光電探測器陣列6分別與設(shè)置在PCB板I上的發(fā)射機(jī)電路7及接收機(jī)電路8電連接。在激光器陣列5和光電探測器陣列6的上部設(shè)置有透鏡支架3,透鏡支架3和固定支架2可拆卸式連接,光纖支架4與透鏡支架3可拆卸式連接。然而發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，圖1中激光器陣列和探測器陣列并排放置，并且分別位于發(fā)射驅(qū)動芯片和接收驅(qū)動芯片的上方，由于發(fā)射驅(qū)動芯片與激光器陣列電連接，會向激光器陣列提供電流，進(jìn)而會產(chǎn)生同心圓磁場，而接收驅(qū)動芯片與探測器陣列之間也是電連接，探測器陣列與接收驅(qū)動芯片之間也有電流通過，那么也會產(chǎn)生一個同心圓磁場，這兩個同心圓磁場之間會存在交叉，從而造成相互干擾。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型提供光模塊及光通信設(shè)備，減小了光模塊內(nèi)部的串?dāng)_。
[0005]第一方面，本實(shí)用新型提供一種光模塊，包括:
[0006]位于基板上的激光器陣列、探測器陣列、發(fā)射驅(qū)動芯片和接收驅(qū)動芯片，所述激光器陣列和所述探測器陣列分別豎直放置在所述發(fā)射驅(qū)動芯片和所述接收驅(qū)動芯片之間，所述激光器陣列在靠近所述發(fā)射驅(qū)動芯片一側(cè)放置，所述探測器陣列在靠近所述接收驅(qū)動芯片一側(cè)放置。
[0007]基于上述的光模塊，其中，光模塊還包括:透鏡支架和光路轉(zhuǎn)向組件，所述透鏡支架和所述光路轉(zhuǎn)向組件可拆卸連接。
[0008]基于上述的光模塊，其中，所述透鏡支架中設(shè)有第一透鏡組和第二透鏡組，所述第一透鏡組用于對所述激光器陣列發(fā)出的光進(jìn)行準(zhǔn)直，所述第二透鏡組用于對來自光纖的光進(jìn)行會聚。
[0009]基于上述的光模塊，其中，所述光路轉(zhuǎn)向組件設(shè)有第一光纖陣列帶和第二光纖陣列帶。
[0010]基于上述的光模塊，其中，所述光路轉(zhuǎn)向組件用于將所述透鏡支架準(zhǔn)直后的光進(jìn)行反射并發(fā)送到所述第一光纖陣列帶中，并將第二光纖陣列帶中的光進(jìn)行反射后發(fā)給所述透鏡支架。
[0011]基于上述的光模塊，其中，所述光路轉(zhuǎn)向組件上設(shè)置有定位柱；所述透鏡支架上設(shè)置有定位孔；
[0012]所述定位柱嵌入所述定位孔中。
[0013]基于上述的光模塊，其中，所述光模塊還包括:
[0014]帶有卡口的卡口環(huán)；所述透鏡支架上設(shè)置有扣槽；
[0015]所述卡口穿過所述光路轉(zhuǎn)向組件扣接在所述扣槽中。
[0016]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的光模塊，將激光器陣列和探測器陣列分別豎直設(shè)置在發(fā)射驅(qū)動芯片和接收驅(qū)動芯片之間，發(fā)射驅(qū)動芯片與接收驅(qū)動芯片的距離較遠(yuǎn)，那么雙方之間的串?dāng)_就將大大減小，另外，由于激光器陣列豎直放置在激光器陣列和探測器陣列之間，所述激光器陣列在靠近所述發(fā)射驅(qū)動芯片一側(cè)放置，所述探測器陣列在靠近所述接收驅(qū)動芯片一側(cè)放置，那么激光器陣列與發(fā)射驅(qū)動芯片之間的電流產(chǎn)生的同心圓磁場和探測器陣列與接收驅(qū)動芯片之間的電流產(chǎn)生的同心圓磁場，兩者產(chǎn)生交叉的磁場被大大減小，因此干擾也被大大降低了。
[0017]第二方面，本實(shí)用新型提供一種光通信設(shè)備，該光通信設(shè)備包括至少一個上述任一所述的光模塊和固定板；
[0018]所述至少一個光模塊固定在所述固定板上。
[0019]上述的光通信設(shè)備中，若所述光模塊為多個，則多個光模塊平行排列在所述固定板上。
[0020]上述的光通信設(shè)備中，所述固定板為剛性印制電路板PCB或者陶瓷基板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的光模塊的分解示意圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的光模塊的組合示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的光模塊的工作原理示意圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的光通信設(shè)備中光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖2示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的光模塊的分解示意圖，圖3示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的光模塊的組合示意圖，結(jié)合圖2和圖3所示，本實(shí)施例中的光模塊110包括:
[0027]位于基板100 上的激光器陣列(Vertical cavity surface Emitting laser Array,簡稱VCSEL陣列)99、探測器陣列(Photodiode Array,簡稱H)陣列)101、發(fā)射驅(qū)動芯片98和接收驅(qū)動芯片102，所述激光器陣列99和所述探測器陣列101分別豎直放置在所述發(fā)射驅(qū)動芯片98和所述接收驅(qū)動芯片102之間，所述激光器陣列99在靠近所述發(fā)射驅(qū)動芯片98 一側(cè)放置，所述探測器陣列101在靠近所述接收驅(qū)動芯片102 —側(cè)放置。
[0028]也就是說，上述的激光器陣列99和探測器陣列101固定可為背對背固定，即，圖2中的激光器陣列99的出光孔和探測器陣列101的光敏面以并列式的平行固定在基板上100上。
[0029]在本實(shí)施例中，所述發(fā)射驅(qū)動芯片98用于驅(qū)動所述激光器陣列99發(fā)出光信號，所述接收驅(qū)動芯片102用于驅(qū)動所述探測器陣列101將接收的光信號轉(zhuǎn)化為電信號。
[0030]上述光模塊中，將激光器陣列和探測器陣列分別豎直設(shè)置在發(fā)射驅(qū)動芯片和接收驅(qū)動芯片之間，發(fā)射驅(qū)動芯片與接收驅(qū)動芯片的距離較遠(yuǎn)，那么雙方之間的串?dāng)_就將大大減小，另外，由于激光器陣列豎直放置在激光器陣列和探測器陣列之間，所述激光器陣列在靠近所述發(fā)射驅(qū)動芯片一側(cè)放置，所述探測器陣列在靠近所述接收驅(qū)動芯片一側(cè)放置，那么激光器陣列與發(fā)射驅(qū)動芯片之間的電流產(chǎn)生的同心圓磁場和探測器陣列與接收驅(qū)動芯片之間的電流產(chǎn)生的同心圓磁場，兩者產(chǎn)生交叉的磁場被大大減小，因此干擾也被大大降低了。
[0031]在一種具體的實(shí)現(xiàn)方式中，圖2所示的光模塊還可包括:透鏡支架103和光路轉(zhuǎn)向組件104，所述透鏡支架103和所述光路轉(zhuǎn)向組件104可拆卸連接。上述透鏡支架103和光路轉(zhuǎn)向組件104的連接方式可實(shí)現(xiàn)輕松安裝和拆卸。
[0032]在具體應(yīng)用中，所述透鏡支架103中設(shè)有第一透鏡組1033和第二透鏡組1034，所述第一透鏡組1033用于對所述激光器陣列99發(fā)出的光進(jìn)行準(zhǔn)直，所述第二透鏡組1034用于對來自光纖的光進(jìn)行會聚。在具體應(yīng)用中，激光器陣列99的出光孔與所述第一透鏡組1033的中心對齊，所述探測器陣列101的光敏面的中心與所述第二透鏡組1034的中心對齊，進(jìn)而較好的提高耦合效率。
[0033]舉例來說，光路轉(zhuǎn)向組件104設(shè)有第一光纖陣列帶1041和第二光纖陣列帶1042。例如，所述光路轉(zhuǎn)向組件104用于將所述透鏡支架103準(zhǔn)直后的光進(jìn)行反射并發(fā)送到所述第一光纖陣列帶1041中，并將第二光纖陣列帶1042中的光進(jìn)行反射后發(fā)給所述透鏡支架104。
[0034]在另一具體的應(yīng)用中，所述光路轉(zhuǎn)向組件104上設(shè)置有定位柱1043 ;所述透鏡支架103上設(shè)置有定位孔1031 ;所述定位柱1043嵌入所述定位孔1031中。上述方式可以實(shí)現(xiàn)光模塊結(jié)構(gòu)的緊湊，且能夠保證光模塊中第一透鏡組和第二透鏡組的結(jié)構(gòu)固定，如圖3所示。
[0035]可選地，前述的光模塊還可包括:帶有卡口 1051的卡口環(huán)105 ;所述透鏡支架103上設(shè)置有扣槽1032 ;所述卡口 1051穿過所述光路轉(zhuǎn)向組件扣接在所述扣槽1032中。由此，可使得所述光路轉(zhuǎn)向組件104和所述透鏡支架103較好固定，且簡化了現(xiàn)有的光模塊的制備工藝，降低了現(xiàn)有的光模塊的測試周期和成本。
[0036]舉例來說，上述的光模塊110可為4路、8路、12路或者是多路的光模塊。本實(shí)施例僅為舉例說明，不對其進(jìn)行限定。上述光模塊110可組成36路、48路、72路的光模塊，例如，光模塊為12路，則36路的光模塊可由3個并列放置的12路的光模塊組成。
[0037]可選地，圖2中所示出的基板100可為:柔性印制電路板(Printed Circuit Board,簡稱PCB)，剛性PCB或者，陶瓷基板。采用柔性PCB為基板的單元化光纖引擎，可采用熱壓焊接工藝將激光器陣列99和探測器陣列焊接在柔性PCB上，簡化了光模塊的組裝工藝，提高了整個光模塊的可靠性。
[0038]前述的激光器陣列99通過焊接工藝焊接在基板100上。本實(shí)施例中優(yōu)選使用柔性PCB制備光模塊。在其他實(shí)施例中，還可通過膠水將激光器陣列99固定在基板100上，簡化光模塊的制備工藝。
[0039]所述ro陣列101通過焊接工藝焊接在基板100上，也可通過膠水固定工藝固定在基板100上。
[0040]在具體應(yīng)用過程中，為保證激光器陣列的光信號和探測器陣列的光信號的一致，激光器陣列99和探測器陣列101在基板100上的固定方式可一致。
[0041]可選地，前述的與激光器陣列99電連接的發(fā)射驅(qū)動芯片98貼裝在基板上，例如通過SMT (Surface Mounted Technology)中的flip-Chip表面貼裝技術(shù)中的倒裝焊接芯片工藝將發(fā)射驅(qū)動芯片98固定在基板100上。
[0042]前述與探測器陣列101電連接的接收驅(qū)動芯片102貼裝在基板上，也可采用倒裝焊接芯片工藝將接收驅(qū)動芯片102固定在基板100上。
[0043]本實(shí)施例中的倒裝焊接芯片技術(shù)為SMT (Surface Mounted Technology)中的f Iip-Chip表面貼裝技術(shù)中的內(nèi)容，且該倒裝焊接芯片技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)，本實(shí)施例不再詳細(xì)說明。
[0044]本實(shí)施例中的發(fā)射驅(qū)動芯片98和所述激光器陣列99可通過金線鍵合工藝實(shí)現(xiàn)電連接，以及接收驅(qū)動芯片102和所述探測器陣列101通過金線鍵合工藝實(shí)現(xiàn)電連接。
[0045]另外，前述的透鏡支架103可通過無源耦合或有源耦合工藝固定在所述基板100上。
[0046]本實(shí)施例的光模塊，可將激光器陣列和探測器陣列設(shè)置在發(fā)射驅(qū)動芯片和接收驅(qū)動芯片之間，透鏡支架和光路轉(zhuǎn)向組件連接，使得光模塊的發(fā)射和接收為一體結(jié)構(gòu)，保證光模塊的結(jié)構(gòu)緊湊性，使得光模塊可應(yīng)用于高速密集型的光通信設(shè)備中，提高了產(chǎn)品的利用率，降低了產(chǎn)品的成本。
[0047]上述光模塊110可組成多路光模塊，可簡化密集型的多路光模塊的制造工藝，降低多路光模塊對光通信設(shè)備精度的依賴，同時縮短了光通信設(shè)備的測試周期，進(jìn)而降低了光通信設(shè)備的成本，提高了光通信設(shè)備的競爭力。
[0048]舉例來說，本實(shí)施例中的光模塊可以組合使用在光通信設(shè)備中，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可移植性，提高了光模塊的利用率。特別地，在光模塊中，激光器陣列和探測器陣列以平行排列的固定方式，可降低光路耦合的精度，提高光模塊的制作效率。
[0049]另外，圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例中光模塊110的原理示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例的光模塊的工作原理如下所述。
[0050]發(fā)射端:高速電信號(多路)經(jīng)過基板100的差分線輸入到發(fā)射驅(qū)動芯片98，經(jīng)發(fā)射驅(qū)動芯片98處理的調(diào)制信號驅(qū)動激光器陣列99發(fā)出相對應(yīng)的光信號,光信號經(jīng)過第一透鏡組1033的匯集轉(zhuǎn)變成平行光，平行光經(jīng)過光路轉(zhuǎn)向組件104的處理再發(fā)送到第一光纖陣列帶。
[0051]接收端:沿第二光纖陣列帶輸入的光信號經(jīng)過光路轉(zhuǎn)向組件104進(jìn)入到第二透鏡組1034，第二透鏡組1034的匯集作用使得光聚焦并注射到探測器陣列101，通過H)陣列101的光電轉(zhuǎn)換作用，把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的電信號并輸入到接收驅(qū)動芯片102，經(jīng)接收驅(qū)動芯片102放大限幅處理后，沿基板100上的高速差分線輸出。
[0052]本實(shí)用新型的另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種光通信設(shè)備，本實(shí)施例的光通信設(shè)備包括至少一個上述任一實(shí)施例所述的光模塊和固定板；其中，至少一個光模塊固定在所述固定板上。
[0053]當(dāng)光通信設(shè)備包括多個光模塊時，多個光模塊并列設(shè)置。光通信的光模塊可為36路、48路或者72路等。也就是說，多個光模塊并列固定在所述固定板上，實(shí)現(xiàn)一個多路光模塊的功能。
[0054]通常，光模塊可為4路，6路，或8路等。當(dāng)光模塊為4路時，光通信設(shè)備需要設(shè)置12路的多路光模塊，則可將三個光模塊平行排列(即并排設(shè)置)組成一個12路的光模塊。本實(shí)施例僅為舉例說明。
[0055]可選地，如圖5所示，圖5所示的光通信設(shè)備包括三個平行排列且固定在固定板上的4路光模塊。
[0056]在具體的應(yīng)用過程中，可按照光通信設(shè)備的設(shè)計要求，將單個的光模塊通過熱壓焊接工藝或膠水固定工藝固定于柔性PCB上，以實(shí)現(xiàn)一種以柔性PCB為光模塊的的高速多密集型光模塊。上述的光通信設(shè)備中的高速多密集型光模塊可不拘泥于36路、48路、72路
坐寸ο
[0057]在光通信設(shè)備中采用光模塊組成多路密集型的光模塊，增強(qiáng)整個設(shè)備的可制作性、可測試性、可重復(fù)拆卸，提高設(shè)備的制作良率，降低設(shè)備成本。
[0058]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光模塊，其特征在于，包括: 位于基板上的激光器陣列、探測器陣列、發(fā)射驅(qū)動芯片和接收驅(qū)動芯片，所述激光器陣列和所述探測器陣列分別豎直放置在所述發(fā)射驅(qū)動芯片和所述接收驅(qū)動芯片之間，所述激光器陣列在靠近所述發(fā)射驅(qū)動芯片一側(cè)放置，所述探測器陣列在靠近所述接收驅(qū)動芯片一側(cè)放置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，還包括透鏡支架和光路轉(zhuǎn)向組件，所述透鏡支架和所述光路轉(zhuǎn)向組件可拆卸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光模塊，其特征在于，所述透鏡支架中設(shè)有第一透鏡組和第二透鏡組，所述第一透鏡組用于對所述激光器陣列發(fā)出的光進(jìn)行準(zhǔn)直，所述第二透鏡組用于對來自光纖的光進(jìn)行會聚。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光模塊，其特征在于，所述光路轉(zhuǎn)向組件設(shè)有第一光纖陣列帶和第二光纖陣列帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光模塊，其特征在于，所述光路轉(zhuǎn)向組件用于將所述透鏡支架準(zhǔn)直后的光進(jìn)行反射并發(fā)送到所述第一光纖陣列帶中，并將第二光纖陣列帶中的光進(jìn)行反射后發(fā)給所述透鏡支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光模塊，其特征在于，所述光路轉(zhuǎn)向組件上設(shè)置有定位柱；所述透鏡支架上設(shè)置有定位孔； 所述定位柱嵌入所述定位孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任一所述的光模塊，其特征在于，還包括: 帶有卡口的卡口環(huán)；所述透鏡支架上設(shè)置有扣槽； 所述卡口穿過所述光路轉(zhuǎn)向組件扣接在所述扣槽中。
8.一種光通信設(shè)備，其特征在于，包括:如上所述的權(quán)利要求1至7任一所述的光模塊和固定板； 至少一個所述光模塊固定在所述固定板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信設(shè)備，其特征在于，若所述光模塊為多個，則多個光模塊平行排列在所述固定板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信設(shè)備，其特征在于，所述固定板為剛性印制電路板PCB或者陶瓷基板。
【文檔編號】G02B6/42GK203786341SQ201420094927
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】謝光明 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司