專利名稱：萬兆epon光網(wǎng)絡(luò)單元端光收發(fā)一體模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光收發(fā)一體模塊，具體地說，是涉及一種萬兆EP0N光網(wǎng)絡(luò)單元端 用的光收發(fā)一體模塊，屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EP0N)技術(shù)不斷進(jìn)步，用于FTTx的EP0N 光收發(fā)一體模塊的傳輸速率不斷提高。目前，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了應(yīng)用在光網(wǎng)絡(luò)單元端的 L-XFP及XFP結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱萬兆EP0N光收發(fā)一體模塊，其上行速率為1. 25Gbps,下行速率 為lOGbps，滿足了人們?nèi)找嬖黾拥木W(wǎng)絡(luò)帶寬需求。但由于L-XFP及XFP結(jié)構(gòu)的光模塊尺寸較大，降低了用戶光通信系統(tǒng)的設(shè)備密度， 且該類光模塊不能兼容目前比較成熟的SFP結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)備，從而給設(shè)備運(yùn)營(yíng)商升級(jí)系統(tǒng) 設(shè)備帶來一定的困難，不利于網(wǎng)絡(luò)帶寬的升級(jí)，一定程度上增加了運(yùn)營(yíng)商的資金投入，限制 了該類光模塊的市場(chǎng)推廣和應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用于萬兆EP0N的L-XFP及XFP結(jié)構(gòu)的光模塊存在 的設(shè)備密度小、通用性差的問題，提供了一種萬兆EP0N光網(wǎng)絡(luò)單元端光收發(fā)一體模塊，不 僅能增加設(shè)備密度，而且解決了高速光收發(fā)一體模塊與上一代SFP結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)備的兼容 性。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種萬兆EP0N光網(wǎng)絡(luò)單元端光收發(fā)一體模塊，包括殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)的光 組件和電路板，其特征在于，所述光收發(fā)一體模塊符合SFP+標(biāo)準(zhǔn)；所述光組件為一個(gè)，內(nèi)部集成有激光器和光電探測(cè)器APD ；所述激光器發(fā)出的第 一光波信號(hào)經(jīng)第一濾波片濾波后，通過公共光口耦合；通過所述公共光口接收的第二光波 信號(hào)經(jīng)所述第一濾波片濾波后，再經(jīng)第二濾波片濾波，然后進(jìn)入所述光電探測(cè)器APD。根據(jù)本實(shí)用新型，為最大限度保證光信號(hào)的耦合效率，所述第一濾波片與光波信 號(hào)成45°角設(shè)置；所述第二濾波片與光波信號(hào)成0°角設(shè)置。根據(jù)本實(shí)用新型，為防止反射回來的光波信號(hào)對(duì)激光器的發(fā)射光信號(hào)造成干擾， 在所述激光器和所述第一濾波片之間還設(shè)置有隔離器，所述激光器發(fā)出的第一光波信號(hào)先 透過所述隔離器，然后再進(jìn)入所述第一濾波片進(jìn)行濾波。根據(jù)本實(shí)用新型，為便于光組件與 外部光口耦合，所述公共光口采用SC 口或LC 口中的任一種。根據(jù)本實(shí)用新型，為減少光收發(fā)一體模塊的體積，所述電路板包括上下分層設(shè)置 的主電路板和升壓電路板，兩塊電路板通過插針連接；所述升壓電路板上設(shè)置有提供APD 偏置高壓的升壓電路。根據(jù)本實(shí)用新型，所述光組件通過柔性電路板與所述主電路板相連接，以減小引 線電感，降低引線電感對(duì)接收靈敏度及發(fā)射光眼造成的不利影響。
3[0012]根據(jù)本實(shí)用新型，為提高光收發(fā)一體模塊的散熱性能，一方面，在所述殼體與所述 光組件之間的空隙填充導(dǎo)熱硅脂和/或?qū)崮z，另一方面，在所述主電路板上、對(duì)應(yīng)于發(fā)射 驅(qū)動(dòng)芯片位置處和接收限幅放大器位置處鋪設(shè)有散熱焊盤。根據(jù)本實(shí)用新型，所述散熱焊盤鋪設(shè)在主電路板的兩側(cè)面上，且兩側(cè)面上的散熱 焊盤通過過孔相連接，以起到良好的散熱效果。根據(jù)本實(shí)用新型，所述光收發(fā)一體模塊的下行速率達(dá)到lOGbps。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是根據(jù)針對(duì)萬兆EP0N的SFP+標(biāo) 準(zhǔn)設(shè)置SFP+結(jié)構(gòu)的光收發(fā)一體模塊，既解決了目前網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中下行寬帶不足的問題，同時(shí) 也解決了與上一代SFP結(jié)構(gòu)的兼容性問題；通過在光收發(fā)一體模塊中采用激光器和光電探 測(cè)器耦合在一起的B0SA實(shí)現(xiàn)光路連接，有效減少了光收發(fā)一體模塊的尺寸，進(jìn)一步增加了 設(shè)備密度，降低了運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，擴(kuò)大了該類光收發(fā)一體模塊的市場(chǎng)推廣和應(yīng) 用。

圖1是本實(shí)用新型萬兆EP0N光網(wǎng)絡(luò)單元端光收發(fā)一體模塊一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖2是圖1實(shí)施例中主電路板上鋪設(shè)散熱焊盤的頂面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1實(shí)施例中主電路板上鋪設(shè)散熱焊盤的底面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖1實(shí)施例中光組件的耦合結(jié)構(gòu)原理示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)的描述。為提高萬兆EP0N光網(wǎng)絡(luò)單元端用的光收發(fā)一體模塊的設(shè)備密度和兼容性，降低 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)行成本，便于用戶光通信系統(tǒng)的維護(hù)，本實(shí)用新型提供了一種符合SFP+標(biāo) 準(zhǔn)的萬兆EP0N光網(wǎng)絡(luò)單元光收發(fā)一體模塊。符合SFP+標(biāo)準(zhǔn)的光收發(fā)一體模塊尺寸比現(xiàn)有 的L-XFP及XFP結(jié)構(gòu)的光模塊尺寸減小了一半以上，為在小尺寸上實(shí)現(xiàn)高速的光收發(fā)一體 的功能，本實(shí)用新型的光收發(fā)一體模塊在光路結(jié)構(gòu)及電路結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，下面參考附 圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。請(qǐng)參閱圖1示出的本實(shí)用新型萬兆EP0N光網(wǎng)絡(luò)單元端光收發(fā)一體模塊一個(gè)實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述實(shí)施例的光收發(fā)一體模塊包括殼體(圖中未示出)，以及設(shè)置在所述殼體內(nèi) 部的光組件1和電路板。所述光組件1采用B0SA方式，將激光器及光接收組件集成在一個(gè)B0SA上，發(fā)射和 接收共用一個(gè)光接口與外部光口耦合，從而大大減小了光組件1的體積。所述光組件1的 耦合結(jié)構(gòu)可參見圖4。電路板采用上下分層設(shè)置的主電路板2和升壓電路板3的結(jié)構(gòu)，所述主電路板2 和所述升壓電路板3均為剛性電路板，兩者通過插針4相連接。為光收發(fā)一體模塊提供APD 偏置電壓的升壓電路設(shè)置的所述升壓電路板3上，其他大部分電路均設(shè)置在所述主電路板 2上，從而可以有效屏蔽電源噪聲對(duì)高頻信號(hào)的影響，且便于APD偏置電壓的調(diào)試。分層
4設(shè)置的剛性電路板結(jié)構(gòu)較少了電路板所占據(jù)的體積，有利于光收發(fā)一體模塊整體尺寸的縮所述光組件1與所述主電路板2之間通過豎直放置的柔性電路板3相連接，以實(shí) 現(xiàn)光組件1中的10G接收部分與主電路板之間的通信。利用柔性電路板連接結(jié)構(gòu)，能夠減小 引線電感，有效解決高頻信號(hào)的EMI問題，提高光收發(fā)一體模塊10G光信號(hào)的接收靈敏度。在尺寸較小的光收發(fā)一體模塊內(nèi)部，光組件以及電路元器件高度集成，對(duì)光收發(fā) 一體模塊的散熱性能提出了更高的要求。為解決光收發(fā)一體模塊的散熱問題，本實(shí)用新型 通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一方面，光組件1是光收發(fā)一體模塊中發(fā)熱量比較大的部件，為提高所述光組件1 的散熱性能，在所述光組件1的上下表面上設(shè)置了導(dǎo)熱膠6，用于填充所述光組件1與殼體 之間的空隙。通過所述導(dǎo)熱膠6將所述光組件1的外殼與光收發(fā)一體模塊的殼體相連，可 以充分利用金屬材質(zhì)的光收發(fā)一體模塊的殼體的散熱性能對(duì)所述光組件1進(jìn)行散熱，提高 散熱效果。此外，還可以在所述光組件1的周圍設(shè)置適量的導(dǎo)熱硅脂，與導(dǎo)熱膠共同起到散 熱作用。另一方面，設(shè)置在主電路板2上的發(fā)射驅(qū)動(dòng)芯片及接收限幅放大器也是發(fā)熱量較 大的元器件，需要對(duì)這些元器件進(jìn)行有效地散熱處理，該實(shí)施例采用在主電路板2上鋪設(shè) 散熱焊盤的方式來解決該問題。請(qǐng)參閱圖2和圖3，其中，圖2是圖1實(shí)施例中主電路板上鋪設(shè)散熱焊盤的頂面結(jié) 構(gòu)示意圖，圖3是圖1實(shí)施例中主電路板上鋪設(shè)散熱焊盤的底面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2和圖 3所示，在所述主電路板2上設(shè)置有發(fā)射驅(qū)動(dòng)芯片焊接部7和接收限幅放大器焊接部8，分 別用來焊接發(fā)射驅(qū)動(dòng)芯片和接收限幅放大器。在主電路板2上、所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)芯片焊接部 7及所述接收限幅放大器焊接部8對(duì)應(yīng)的位置處分別鋪設(shè)有散熱焊盤10，所述散熱焊盤10 鋪設(shè)在所述主電路板2的頂面及底面的兩個(gè)側(cè)面，且兩側(cè)面上的散熱焊盤10利用過孔11 相連接，從而起動(dòng)良好的散熱效果，保證電路板上的芯片在高溫環(huán)境中仍可正常工作。圖4所示為圖1實(shí)施例中光組件的耦合結(jié)構(gòu)原理示意圖。如圖所示，所述光組件 為一個(gè)，內(nèi)部集成有激光器和光電探測(cè)器APD。為實(shí)現(xiàn)光組件1中1577nm的接收光信號(hào)與 1310nm的發(fā)射光信號(hào)的耦合，同時(shí)將不需要的1490nm及1550nm的光波信號(hào)濾除掉，該實(shí)施 例的光組件1中設(shè)置有第一濾波片和第二濾波片，在所述激光器與所述第一濾波片之間還 設(shè)置有隔離器；其中，第一濾波片與光波信號(hào)方向成45°角設(shè)置，第二濾波片與光波信號(hào) 成0°角設(shè)置。如圖4所示，所述激光器發(fā)出的、波長(zhǎng)為1310nm的第一光波信號(hào)通過所述隔離器 后，絕大部分光透過所述45°的第一濾波片，通過所述公共光口進(jìn)行耦合。在耦合過程中 有部分發(fā)射光被反射，發(fā)射光透過所述第一濾波片后被所述隔離器隔離，從而避免了形成2 次反射而干擾激光器的發(fā)射光信號(hào)。通過所述公共光口接收的接收光通過所述45°的第一濾波片反射后，波長(zhǎng)為 1577nm的第二光波信號(hào)透過所述0°的第二濾波片而進(jìn)入光電探測(cè)器APD進(jìn)行接收。而接 收光中波長(zhǎng)為1490/1550nm的光信號(hào)被所述0°的第二濾波片反射后，再經(jīng)過所述第一濾 波片發(fā)射出公共光口，而不對(duì)接收部分造成干擾。上述光組件1的公共光口可以采用SC 口或LC 口中的任一種，作為光組件的公共輸出光口，與外部光口耦合，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸功能。上述實(shí)施例所述的各個(gè)濾波片的角度設(shè)置僅為一個(gè)最佳實(shí)施方案，在光模塊的實(shí) 際制作過程中，可以根據(jù)產(chǎn)品要求及所選用的濾波片的性能改變其角度，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上 述各路光波信號(hào)的傳輸路徑即可。當(dāng)然，以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式而已，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn) 飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種萬兆EPON光網(wǎng)絡(luò)單元端光收發(fā)一體模塊，包括殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)的光組件和電路板，其特征在于，所述光收發(fā)一體模塊符合SFP+標(biāo)準(zhǔn)；所述光組件為一個(gè)，內(nèi)部集成有激光器和光電探測(cè)器APD；所述激光器發(fā)出的第一光波信號(hào)經(jīng)第一濾波片濾波后，通過公共光口耦合；通過所述公共光口接收的第二光波信號(hào)經(jīng)所述第一濾波片濾波后，再經(jīng)第二濾波片濾波，然后進(jìn)入所述光電探測(cè)器APD。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述第一濾波片與光波信號(hào) 成45°角設(shè)置；所述第二濾波片與光波信號(hào)成0°角設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，在所述激光器和所述第一濾 波片之間還設(shè)置有隔離器，所述激光器發(fā)出的第一光波信號(hào)先透過所述隔離器，然后再進(jìn) 入所述第一濾波片進(jìn)行濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述公共光口為SC口或LC 口 中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述電路板包括 上下分層設(shè)置的主電路板和升壓電路板，兩塊電路板通過插針連接；所述升壓電路板上設(shè) 置有提供APD偏置高壓的升壓電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述光組件通過柔性電路板 與所述主電路板相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述殼體與所述光組件之間 的空隙填充有導(dǎo)熱硅脂和/或?qū)崮z。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述主電路板上設(shè)置有發(fā)射 驅(qū)動(dòng)芯片及接收限幅放大器，在所述主電路板上、對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)芯片位置處和所述 接收限幅放大器位置處鋪設(shè)有散熱焊盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述散熱焊盤鋪設(shè)在主電路 板的兩側(cè)面上，且兩側(cè)面上的散熱焊盤通過過孔相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)一體模塊，其特征在于，所述光收發(fā)一體模塊的下行 速率為lOGbps。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種萬兆EPON光網(wǎng)絡(luò)單元端光收發(fā)一體模塊，包括殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)的光組件和電路板；所述光收發(fā)一體模塊符合SFP+標(biāo)準(zhǔn)；所述光組件包括激光器和光電探測(cè)器，所述激光器和所述光電探測(cè)器封裝在一個(gè)BOSA上，從而減小了光收發(fā)一體模塊的尺寸，不僅能增加設(shè)備密度，而且解決了高速光收發(fā)一體模塊與上一代SFP結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)備的兼容性。
文檔編號(hào)H04B10/06GK201584973SQ20092035236
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者何鵬, 張強(qiáng), 楊思更, 秦強(qiáng), 薛登山, 趙其圣 申請(qǐng)人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司