CN203385904U

CN203385904U - 一种bosa模块封装壳体及bosa模块

Info

Publication number: CN203385904U
Application number: CN201320518247.3U
Authority: CN
Inventors: 郑睿; 翁建斌; 李伟启
Original assignee: Photop Technologies Inc
Current assignee: Photop Technologies Inc
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-08-23

Abstract

本实用新型公开了一种BOSA模块封装壳体，包括高气密性封装盒体，盒体内部包括两个独立的容置空间，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体一端面设有两个光接口，分别与两个容置空间连通；盒体与光接口相对的另一端面设有电接口，分别与两个容置空间内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。以及用上述壳体封装的BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块，TOSA子模块和ROSA子模块封装于如上所述的BOSA模块封装壳体内。通过设计高气密性BOSA封装壳体，将TOSA子模块和ROSA子模块以背靠背的结构方式封装于壳体内，有效解决了传统波分复用光组件体积庞大、功耗高、传输速率不足等缺点，实现小型化、低功耗、热插拔的BOSA模块，且整体几何结构符合MSA的机械结构要求。

Description

一种BOSA模块封装壳体及BOSA模块

技术领域

本实用新型涉及光通讯技术领域，尤其涉及一种用于40G模块的BOSA模块封装壳体及BOSA模块。

背景技术

高速光通信模块呈现出小型化，低功耗，热插拔，多路并行工作等特点，随着光通信传输内容不断的扩容，传输速率和所占用的通道不断的增加。随着光通信传输速率要求的进一步提高，利用波分复用概念，增加光信号传输通道的数量，充分使用光纤的传输带宽，同时将多路有源器件集成到单个光收发模块内，是解决目前传输模块功耗高，体积大的有效技术途径。

为此，电气电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE）制定了40Gbps和100Gbps高速传输Ethernet的统一标准，IEEE 802.3ba。SFF制定了40Gbps传输模块的相应MSA标准。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种40G模块的BOSA模块封装壳体及BOSA模块，可很好的满足40Gbps、10km城域网和数据中心的信息传输要求。

为达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种BOSA模块封装壳体，包括高气密性封装盒体，盒体内部包括两个独立的容置空间，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体一端面设有两个光接口，分别与两个容置空间连通；盒体与光接口相对的另一端面设有电接口，分别与两个容置空间内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。

进一步的，所述电接口为高速和低速电接口，包括烧结为一体的多层陶瓷板，陶瓷板上设有微带传输线。

进一步的，所述两个光接口为双LC接口；所述盒体设置光接口的端面设有一窗口，由一窗口片密封，再与所述双LC接口连接。

进一步的，所述两个容置空间在盒体内部，沿设有电接口和光接口的两端面中心连线上下或左右并排设置。

本实用新型还提供了一种用上述壳体封装的BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块，所述TOSA子模块和ROSA子模块封装于如上所述的BOSA模块封装壳体内。

进一步的，所述TOSA子模块包括依光路设置的发光LD阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器；所述ROSA子模块包括依光路设置的光纤准直器、波分复用器、微透镜阵列和光接收PD阵列;所述发光LD阵列的PIN脚和光接收PD阵列的PIN脚分别与所述封装壳体的电接口连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的光纤准直器分别与所述封装壳体上对应的光接口光连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的波分复用器均由多个具有不同反射透射谱的膜片组成。

进一步的，所述波分复用器包括四个波分复用解复用通道，波长分别为符合CWDM规定的λ1、λ2、λ3、λ4。

进一步的，所述波分复用器包括五个反射透射膜片，分别为膜片F1、膜片F2、膜片F3、膜片F4、膜片F5，其中膜片F1-F4分别位于λ1-λ4通道上，分别对λ1-λ4透射或反射至膜片F5上，λ1-λ4在膜片F5合为一束；或一束包含λ1-λ4的入射光经膜片F5-F1透射或反射分解为λ1-λ4的四束子光束。

进一步的，所述膜片F1和F4为全反射膜片，膜片F2对λ2透射其他波长反射，膜片F3对λ3反射其他波片透射，膜片F5对λ1反射其他波长透射；作为TOSA子模块的波分复用器时，λ1经F1反射至F5，并被F5反射输出；λ2经F2和F5透射输出；λ3经F3反射至F2，又被F2反射至F5，经F5透射输出；λ4经F4反射至F3，经F3透射入射到F2，被F2反射至F5，经F5透射输出；作为ROSA子模块的波分复用器时，光路相反。

或者，所述波分复用器包括两膜片，膜片一的两通光面，一面镀对λ1和λ2透射对λ3和λ4反射的膜层，另一面镀全反射膜；膜片二的两通光面，一面镀对λ1和λ3的透射对λ2和λ4反射的膜层，另一面镀全反射膜；作为ROSA子模块的波分复用器时，λ1-λ4的合束光经膜片一分为包含λ1、λ2和包含λ3、λ4的两平行子光束，两平行子光束经膜片二，进一步将λ1、λ2和λ3、λ4分为四平行子光束；作为TOSA子模块的波分复用器时，光路相反。

本实用新型的有益效果为：通过设计高气密性BOSA封装壳体，将TOSA子模块和ROSA子模块以背靠背的结构方式封装于壳体内，有效解决了传统波分复用光组件体积庞大、功耗高、传输速率不足等缺点，实现小型化、低功耗、热插拔的BOSA模块，以满足40Gbps、10km城域网和数据中心的信息传输要求，且整体几何结构符合MSA的机械结构要求。

附图说明

图1为本实用新型BOSA封装壳体实施例一结构示意图；

图2为本实用新型BOSA封装壳体实施例二结构示意图；

图3为TOSA子模块用波分复用器实施例一光路示意图；

图4为ROSA子模块用波分复用器实施例光路示意图；

图5为ROSA子模块用波分复用器实施例二光路示意图。

附图标记：1、壳体；100、盒体；101、电接口；102、容置空间；103、光接口；104、隔板；2、TOSA子模块波分复用器；201、反射透射膜片；3、ROSA子模块波分复用器；301、反射透射膜片；4、ROSA子模块波分复用器；401、膜片一；402、膜片二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

为满足40Gbps和100Gbps高速传输Ethernet的统一标准和40Gbps传输模块的相应MSA标准，本实用新型提出一种用于40G模块的BOSA模块封装壳体及BOSA模块。具体的，如图1和2所示，该BOSA模块封装壳体1，包括高气密性封装盒体100，盒体100内部包括两个独立的容置空间102，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体100一端面设有两个光接口103，分别与两个容置空间102连通；盒体100与光接口103相对的另一端面设有电接口101，分别与两个容置空间102内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。两个容置空间102在盒体100内部，沿设有电接口101和光接口103的两端面中心连线上下或左右并排设置。将TOSA子模块和ROSA子模块以背靠背的结构方式封装于壳体1内，有效解决了传统波分复用光组件体积庞大等问题，使其整体几何结构符合MSA的机械结构要求。

如图1所示的实施例一，两个容置空间102沿设有电接口和光接口的两端面中心连线左右并排设置，两个容置空间102互不干扰。TOSA子模块和ROSA子模块分别设置于两个容置空间102内，与各自对应的光接口103和电接口101连接。

如图2所示的实施例二，两个容置空间102沿设有电接口101和光接口103的两端面中心连线上下并排设置，中间由一隔板104隔离，其上层容置空间102设置TOSA子模块，下层容置空间102设置ROSA子模块，或者反过来。该结构可有效地利用壳体1的长度和宽度空间，小巧而紧凑。

上述各实施例中所述的壳体1的电接口101为高速和低速电接口，包括烧结为一体的多层陶瓷板，陶瓷板上设有微带传输线，即PIN脚。通过陶瓷材料和金属烧结工艺，保证壳体密封性和电气信号传输特性。且基于多层陶瓷板的微带传输线，能够保证高速信号传输的完整性，满足TOSA端和ROSA端信号之间串扰干涉的要求和各路信号之间的串扰要求。所述两个光接口103优先选用双LC接口，使用窗口片密封技术与盒体100连接；即盒体100设置光接口103的端面设有一窗口，由一窗口片密封，再与所述双LC接口连接。

本实用新型还提供了一种用上述壳体1封装的BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块， TOSA子模块和ROSA子模块封装于如上所述的BOSA模块封装壳体内。

TOSA子模块包括依光路设置的发光LD阵列、微透镜阵列、TOSA子模块波分复用器2和光纤准直器； ROSA子模块包括依光路设置的光纤准直器、ROSA子模块波分复用器3、微透镜阵列和光接收PD阵列;所述发光LD阵列的PIN脚和光接收PD阵列的PIN脚分别与所述封装壳体的电接口连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的光纤准直器分别与所述封装壳体上对应的光接口光连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的波分复用器均由多个具有不同反射透射谱的膜片组成。在40G模块中，上述波分复用器包括四个波分复用解复用通道，波长分别为符合CWDM规定的λ1、λ2、λ3、λ4，各光束的中心波长具有20nm的间隔。

在TOSA子模块中，由发光LD阵列，在40G模块中，优选地，采用四路DFB激光器，将壳体1电接口101输送的电脉冲信号转换为光脉冲信号，发射出四束光信号，经微透镜阵列准直之后进入TOSA子模块波分复用器2，由TOSA子模块波分复用器2复用合为一束光由光纤准直器输出到壳体1的光接口103。在ROSA子模块中，由光接口103接收的光脉冲信号经光纤准直器准直后入射到ROSA子模块波分复用器3，经ROSA子模块波分复用器3解复用为四束平行光输出，四束平行光经微透镜阵列分别聚焦到对应的光接收PD阵列上，经光接收PD阵列转换为电脉冲信号，由壳体1的电接口101输出。BOSA封装壳体1采用基于陶瓷板材质的微带传输线，多层陶瓷板能够保证满足TOSA子模块和ROSA子模块信号之间串扰干涉的要求，且满足各路信号之间的串扰要求。

具体的，TOSA子模块和ROSA子模块中采用的波分复用器及其光路分别如图3和4所示，该波分复用器包括五个反射透射膜片，分别为膜片F1、膜片F2、膜片F3、膜片F4、膜片F5，其中膜片F1-F4分别位于λ1-λ4通道上，分别对λ1-λ4透射或反射至膜片F5上，λ1-λ4在膜片F5合为一束；或一束包含λ1-λ4的入射光经膜片F5-F1透射或反射分解为λ1-λ4的四束子光束。该结构中，以附图3和4为例，膜片F1和F4为全反射膜片，膜片F2对λ2透射其他波长反射，膜片F3对λ3反射其他波片透射，膜片F5对λ1反射其他波长透射；作为TOSA子模块的波分复用器时，如图3所示的TOSA子模块波分复用器2，λ1经F1反射至F5，并被F5反射输出；λ2经F2和F5透射输出；λ3经F3反射至F2，又被F2反射至F5，经F5透射输出；λ4经F4反射至F3，经F3透射入射到F2，被F2反射至F5，经F5透射输出；作为ROSA子模块波分复用器3时，光路相反，如图4所示。各膜片均具有不同的反射透射谱，且符合IEEE802.3ba中CWDM波长定义的中心波长和带宽，其波分复用及解复用的各路光信号中心波长具有20nm的间隔。

ROSA子模块中的波分复用器还可以采用如图5所示的结构，该ROSA子模块波分复用器4包括两膜片401、402，膜片一401的两通光面，一面镀对λ1和λ2透射对λ3和λ4反射的膜层，另一面镀全反射膜；膜片二402的两通光面，一面镀对λ1和λ3的透射对λ2和λ4反射的膜层，另一面镀全反射膜。其光路为：λ1-λ4的合束光经膜片一401分为包含λ1、λ2和包含λ3、λ4的两平行子光束，两平行子光束经膜片二402，进一步将λ1、λ2和λ3、λ4分为四平行子光束。该结构也可以作为TOSA子模块的波分复用器，其光路刚好相反。通过设计膜片的滤波特性，能够保证解复用的四束光之间具有满足要求的隔离度，以保证通道信号间不会产生串扰。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种BOSA模块封装壳体，其特征在于：包括高气密性封装盒体，盒体内部包括两个独立的容置空间，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体一端面设有两个光接口，分别与两个容置空间连通；盒体与光接口相对的另一端面设有电接口，分别与两个容置空间内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。

2.如权利要求1所述BOSA模块封装壳体，其特征在于：所述电接口为高速和低速电接口，包括烧结为一体的多层陶瓷板，陶瓷板上设有微带传输线。

3.如权利要求1所述BOSA模块封装壳体，其特征在于：所述两个光接口为双LC接口；所述盒体设置光接口的端面设有一窗口，由一窗口片密封，再与所述双LC接口连接。

4.如权利要求1-3任一项所述BOSA模块封装壳体，其特征在于：所述两个容置空间在盒体内部，沿设有电接口和光接口的两端面中心连线上下或左右并排设置。

5.一种BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块，其特征在于：所述TOSA子模块和ROSA子模块封装于如权利要求1-4任一项所述的BOSA模块封装壳体内。

6.如权利要求5所述BOSA模块，其特征在于：所述TOSA子模块包括依光路设置的发光LD阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器；所述ROSA子模块包括依光路设置的光纤准直器、波分复用器、微透镜阵列和光接收PD阵列;所述发光LD阵列的PIN脚和光接收PD阵列的PIN脚分别与所述封装壳体的电接口连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的光纤准直器分别与所述封装壳体上对应的光接口光连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的波分复用器均由多个具有不同反射透射谱的膜片组成。

7.如权利要求6所述BOSA模块，其特征在于：所述波分复用器包括四个波分复用解复用通道，波长分别为符合CWDM规定的λ1、λ2、λ3、λ4。

8.如权利要求7所述BOSA模块，其特征在于：所述波分复用器包括五个反射透射膜片，分别为膜片F1、膜片F2、膜片F3、膜片F4、膜片F5，其中膜片F1-F4分别位于λ1-λ4通道上，分别对λ1-λ4透射或反射至膜片F5上，λ1-λ4在膜片F5合为一束；或一束包含λ1-λ4的入射光经膜片F5-F1透射或反射分解为λ1-λ4的四束子光束。

9.如权利要求8所述BOSA模块，其特征在于：所述膜片F1和F4为全反射膜片，膜片F2对λ2透射其他波长反射，膜片F3对λ3反射其他波片透射，膜片F5对λ1反射其他波长透射；作为TOSA子模块的波分复用器时，λ1经F1反射至F5，并被F5反射输出；λ2经F2和F5透射输出；λ3经F3反射至F2，又被F2反射至F5，经F5透射输出；λ4经F4反射至F3，经F3透射入射到F2，被F2反射至F5，经F5透射输出；作为ROSA子模块的波分复用器时，光路相反。

10.如权利要求7所述BOSA模块，其特征在于：所述波分复用器包括两膜片，膜片一的两通光面，一面镀对λ1和λ2透射对λ3和λ4反射的膜层，另一面镀全反射膜；膜片二的两通光面，一面镀对λ1和λ3的透射对λ2和λ4反射的膜层，另一面镀全反射膜；作为ROSA子模块的波分复用器时，λ1-λ4的合束光经膜片一分为包含λ1、λ2和包含λ3、λ4的两平行子光束，两平行子光束经膜片二，进一步将λ1、λ2和λ3、λ4分为四平行子光束；作为TOSA子模块的波分复用器时，光路相反。