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CN105572816B - 多通道并行光收发模块 - Google Patents

多通道并行光收发模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多通道并行光收发模块，它包括壳体以及位于壳体内的线路板，它还包括焊接在线路板的一端的光发射器阵列基座，所述基座上设有用于卡住线路板一端的卡槽，所述基座卡在线路板的一端并焊接在线路板的正反两面，所述基座上并排设置有多路光发射器，所述每路光发射器之间通过挡块隔开，所述每路光发射器靠近线路板的一端设有透镜以及激光器，线路板上靠近激光器的一端设有光监控器，光监控器和与激光器通过金线连接，线路板上还设有激光器控制和驱动芯片，所述激光器控制和驱动芯片与光监控器和激光器连接，所述线路板上还贴片有阵列光纤和光接收信号处理芯片，所述线路板上设有第一金属屏蔽罩以及第二金属屏蔽罩。采用上述结构后，占用空间小、成本低、信号线短，信号传输特性较好。

Description

多通道并行光收发模块
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，具体讲是一种多通道并行光收发模块。
背景技术
目前在光通信领域中，光收发模块是这种光通信网络的核心模块，随着对传输带宽及速率的增长需求，光收发模块的设计向着小体积、高集成度、多通道的趋势发展，在很多情况下，是需要在光收发模块中做多路并行的设计方案。
目前，这种多通道并行光收发模块的设计很多都是采用光器件和线路板独立分开的设计，光器件通过软板与线路板连接，而采用这种方式，设计成本高，信号线也太长，对高速信号的品质影响较大，不容易得到较好的传输特性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种占用空间小、成本低、信号线短，信号传输特性较好的多通道并行光收发模块。
为解决上述技术问题，本发明提供一种多通道并行光收发模块，它包括壳体以及位于壳体内的线路板，它还包括焊接在线路板的一端的光发射器阵列基座，所述基座上设有用于卡住线路板一端的卡槽，所述基座卡在线路板的一端并焊接在线路板的正反两面，所述基座上并排设置有多路光发射器，所述每路光发射器之间通过挡块隔开，所述每路光发射器靠近线路板的一端设有透镜以及激光器，线路板上靠近激光器的一端设有光监控器，光监控器和与激光器通过金线连接，线路板上还设有激光器控制和驱动芯片，所述激光器控制和驱动芯片与光监控器和激光器连接，所述线路板上还贴片有阵列光纤和光接收信号处理芯片，所述线路板上设有将阵列光纤和光接收信号处理芯片罩住并密封的第一金属屏蔽罩，所述线路板上还设有将第一金属屏蔽罩、光监控器以及激光器控制和驱动芯片罩住并密封的第二金属屏蔽罩。
采用上述结构后，本发明具有以下优点：第一、采用光发射器基座与线路板直接焊接，基座上的激光器与线路板之间的距离可以做到最接近，缩短了信号线的距离，即缩短了金线连接距离，具有更好的高频信号传输特征；第二、将芯片都安装在线路板上，在光器件中只有激光器，而没有任何芯片，这样在制造的时候，对于芯片的控制只需要在线路板上进行控制即可，工序简单，容易控制产品质量；第三、由于省去了光器件和线路板之间的柔性线路板，并且可以直接在线路板上完成光接收模块和光发射模块的生产，生产效率高，而且在结构上占用空间会更小。
所述基座内的每路光发射器包括位于靠近线路板的一端的激光器和透镜，以及设于远离线路板一端的尾纤，所述尾纤内靠近透镜的一端设有光隔离器，尾纤内还设有插芯以及设置在插芯内的光纤，光路从激光器发射出经过透镜和隔离器耦合到位于尾纤内的光纤上。采用这种结构，耦合可以直接在基座上就可以完成。
所述基座上相邻尾纤的长度不同。采用这种结构，在本发明设计中基座上的每条光路中的尾纤之间的距离较短，在进行耦合时，机械手抓取尾纤时，容易碰到相邻的尾纤，因此将相邻尾纤的长度设计成不同，这样在进行耦合时，可以先耦合尾纤长度较短的，然后再耦合尾纤长度较长的，不会相互影响。
所述激光器控制和驱动芯片采用时钟数据恢复+激光器驱动芯片，所述光接收信号处理芯片采用时钟数据恢复+光接收信号放大芯片。采用这种集成度更高的芯片，可以减少芯片的数量，方便生产制造。
附图说明
图1为本发明用在光收发器件中的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中线路板部分的结构示意图；
图4为图3中的A处放大结构示意图；
图5为基座的部分剖视示意图；
如图所示：1、上壳，2、线路板，3、下壳，4、光纤束，5、基座，6、第二金属屏蔽罩，7、第一金属屏蔽罩，8、尾纤，9、挡块，10、时钟数据恢复+光接收信号放大芯片(CDR+TIA)，11、时钟数据恢复+激光器驱动芯片(CDR+LDD)，12、透镜，13、激光器，14、金线，15、光监控器，16、隔离器，17、插芯，18、光纤，19、阵列光纤。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：
如图1-图5所示，本发明提供一种多通道并行光收发模块，它包括壳体以及位于壳体内的线路板2，本实施例中，所述壳体包括上壳1和下壳3，上壳1和下壳3合在一起组成壳体，图1为整个光收发器件的示意图，光收发器件还包括光纤接头端，光纤以及用于插在模组中的插口，插口通过把手来控制拔插，这些结构为现有技术，且不属于本发明保护内容，故不详述。
多通道并行光收发模块还包括焊接在线路板2的一端的光发射器阵列基座5，所述基座5上设有用于卡住线路板2一端的卡槽，所述基座5卡在线路板2的一端并焊接在线路板2的正反两面，焊接在线路板2的正反两面，能够保证焊接强度，保证基座与线路板连接稳固，不松动。
所述基座5上并排设置有多路光发射器，所述每路光发射器之间通过挡块9隔开，所述每路光发射器靠近线路板2的一端设有透镜12以及激光器13，本实施例中，基座上并排设有4路光发射器，每一路之间通过挡块9隔开，相互不会受到影响，每一路都具有透镜12和激光器13，且透镜12和激光器13均设置在基座5上，激光器13发射的光经过透镜12以及隔离器16耦合到尾纤8内的光纤18上。
线路板2上靠近激光器13的一端设有光监控器15，光监控器15和与激光器13通过金线14连接，在本领域中，金线的长短直接关系到受衰减的大小，在本发明中，由于激光器13与监控器15之间的距离非常短，因此，金线的距离也非常短，具有更好的高频信号传输特征。
线路板2上还设有时钟数据恢复+激光器驱动芯片(CDR+LDD)11，所述时钟数据恢复+激光器驱动芯片(CDR+LDD)11与光监控器15和激光器13连接，激光器13也是通过金线与时钟数据恢复+激光器驱动芯片(CDR+LDD)11连接，所述线路板2上还贴片有阵列光纤19和时钟数据恢复+光接收信号放大芯片(CDR+TIA)10，本实施例中，阵列光纤19采用45度阵列光纤，它将输入光纤中的光反射到位于45度阵列光纤19下方的阵列式光电二极管上，阵列式光电二极管与时钟数据恢复+光接收信号放大芯片(CDR+TIA)10连接，所述线路板2上设有将45度阵列光纤19和时钟数据恢复+光接收信号放大芯片(CDR+TIA)10，以及阵列式光电二极管罩住并密封的第一金属屏蔽罩7，所述线路板2上还设有将第一金属屏蔽罩7、光监控器15以及时钟数据恢复+激光器驱动芯片(CDR+LDD)11罩住并密封的第二金属屏蔽罩6。采用屏蔽罩可以将线路板2上的光接收的部分和光发射的部分隔离开来，防止相互受到影响。
所述基座5内的每路光发射器包括位于靠近线路板2的一端的激光器13和透镜12，以及设于远离线路板2一端的尾纤8，所述尾纤8内靠近透镜12的一端设有光隔离器16，尾纤8内还设有插芯17以及设置在插芯17内的光纤18，光路从激光器13发射出经过透镜12和光隔离器16耦合到位于尾纤8内的光纤18上。采用这种结构，耦合可以直接在基座上就可以完成。
所述基座5上相邻尾纤8的长度不同。在图5中可以看出，相邻尾纤8的长度有短有长。采用这种结构，在本发明设计中基座上的每条光路中的尾纤之间的距离较短，在进行耦合时，机械手抓取尾纤时，容易碰到相邻的尾纤，因此将相邻尾纤的长度设计成不同，这样在进行耦合时，可以先耦合尾纤长度较短的，然后再耦合尾纤长度较长的，不会相互影响。
所述时钟数据恢复+激光器驱动芯片(CDR+LDD)采用CDR+LDD IC combo芯片，该芯片为集成了时钟数据恢复+激光器驱动功能的芯片，本实施例中采用maxim公司的市售产品。所述时钟数据恢复+光接收信号放大芯片(CDR+TIA)采用CDR+TIA IC combo芯片，该芯片同样为市售芯片，集成了时钟数据恢复+光接收信号放大功能。采用这种集成度更高的芯片，可以减少芯片的数量，方便生产制造。

Claims (4)

1.一种多通道并行光收发模块，它包括壳体以及位于壳体内的线路板，其特征在于：它还包括焊接在线路板的一端的光发射器阵列基座，所述基座上设有用于卡住线路板一端的卡槽，所述基座卡在线路板的一端并焊接在线路板的正反两面，所述基座上并排设置有多路光发射器，所述每路光发射器之间通过挡块隔开，所述每路光发射器靠近线路板的一端设有透镜以及激光器，线路板上靠近激光器的一端设有光监控器，光监控器和与激光器通过金线连接，线路板上还设有激光器控制和驱动芯片，所述激光器控制和驱动芯片与光监控器和激光器连接，所述线路板上还贴片有阵列光纤和光接收信号处理芯片，所述线路板上设有将阵列光纤和光接收信号处理芯片罩住并密封的第一金属屏蔽罩，所述线路板上还设有将第一金属屏蔽罩、光监控器以及激光器控制和驱动芯片罩住并密封的第二金属屏蔽罩。
2.根据权利要求1所述的多通道并行光收发模块，其特征在于：所述基座内的每路光发射器包括位于靠近线路板的一端的激光器和透镜，以及设于远离线路板一端的尾纤，所述尾纤内靠近透镜的一端设有光隔离器，尾纤内还设有插芯以及设置在插芯内的光纤，光路从激光器发射出经过透镜和光隔离器耦合到位于尾纤内的光纤上。
3.根据权利要求2所述的多通道并行光收发模块，其特征在于：所述基座上相邻尾纤的长度不同。
4.根据权利要求1所述的多通道并行光收发模块，其特征在于：所述激光器控制和驱动芯片采用时钟数据恢复+激光器驱动芯片，所述光接收信号处理芯片采用时钟数据恢复+光接收信号放大芯片。
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