CN201237656Y - 多路并行光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路并行光模块，包括壳体、光接口和电接口，在所述壳体内部设置有电路板以及用于发射光信号的光器件和/或用于接收光信号的光器件，所述电接口的引线管脚具有与所述模块底部平行的焊接部，便于进行表面贴装形式的电连接，提高了光模块的抗振性能，使用维修方便。而所述光接口为多路并行带状尾纤出线，可实现光纤与光器件的直接耦合，提高了光模块的耦合效率和使用便利性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多路并行光模块，具体涉及一种采用光电混合集成技术与工艺的多路并行光模块，属于光通信技术领域。
背景技术
目前，市场上出现的多路并行光收发模块均采用光连接器的形式，基本以QSFP MSA和SNAP12MSA协议为设计标准，如图1和图2所示。图1所示为符合QSFP MSA协议的4路并行光收发模块，包括光接口1和电接口2，所述电接口2采用金手指形式，模块尺寸为：长72mm，宽18.35mm，高8.5mm。图2所示为符合SNAP12 MSA协议的多路并行光发射/接收模块，包括光接口3和电接口4，其中，电接口4为BGA接口，且光接口3和电接口4分别位于相互垂直的两个平面上。该模块的尺寸为：长42mm，宽18mm，高13mm。
这些模块普遍存在着下述缺点：1、电接口通常采用金手指或BGA封装形式。金手指形式的电接口插拔方便，但其抗振性能较差，不能用于运动系统中；而BGA接口由于引脚不裸露在外，虽然电气性能较好，但不便于拆卸和维修，因而可维护性较差，使用不便。2、现有光模块大多采用塑料外壳进行封装，为保证模块良好的散热效果，不能采用密封封装，而且模块尺寸通常做得比较大。由于壳体上留有散热缝隙，潮湿的空气、水、灰尘等极容易进入模块内部，影响光器件及电元件的工作性能，导致模块工作不稳定，因此，不能在恶劣环境中使用。3、模块的光接口处设置有透镜，外部光纤通过透镜与模块内部的激光器及光电检测器进行耦合，即光纤与激光器或光电探测器为间接耦合。间接耦合方式耦合效率较低，结构比较复杂；这类光口连接方式在系统中只适合面板安装，不适合板内安装，不便于用户的系统设计；而且由于光口裸露在外，容易被污染，清洗不方便，因此不能用在恶劣环境中。
发明内容
本实用新型为解决现有多路并行光模块的上述缺点和不足，提供了一种新型的多路并行光模块，通过将电接口的引线管脚贴装在电路板上，实现电接口表面贴装连接，有效地提高了模块的可靠性，而且贴装形式的电接口拆卸方便，便于维修，提高了模块的使用性能。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种多路并行光模块，包括壳体、光接口和电接口，在所述壳体内部设置有电路板以及用于发射光信号的光器件和/或用于接收光信号的光器件，其特征在于，所述电接口的引线管脚具有与所述模块底部平行的焊接部。
根据本实用新型，所述焊接部位于所述引线管脚的末端。
根据本实用新型，所述引线管脚从所述壳体的底部引出，并呈“L”型；或者所述引线管脚从所述壳体的侧面引出，并呈“Z”型。
根据本实用新型，为实现模块密封，所述壳体包括盒体及上盖，所述盒体及上盖材质均为金属，且所述盒体与所述上盖密封结合。
根据本实用新型，所述光接口包括光纤连接器，所述光纤连接器一端连接有光纤带，所述光纤带与所述光器件直接耦合。
根据本实用新型，所述壳体内部设置有连接件，在所述连接件前端设置有光纤定位件，所述光纤带固定在所述光纤定位件上。
优选的，所述光纤定位件为V型槽或U型槽中的一种。
根据本实用新型，在所述连接件的后侧设置有基板，所述基板与所述电路板固定连接。所述基板材质为金属或陶瓷，以保证模块良好的散热，并实现模块光电元器件与基板的热膨胀系数(CTE)匹配。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
1、电接口的引线管脚的焊接部平行于模块底部，可以实现模块电接口与应用系统电路板的表面贴装，提高模块使用时的抗振性能。因此，可以将模块应用在运动系统中，而且拆卸方便，便于维修，提高了模块的整体性能。
2、模块采用金属壳体密封封装，不仅可以有效防尘、防潮，可应用在恶劣环境中；而且金属封装使得模块散热性能较好，在相同散热能力下，有效缩小了模块的尺寸。
3、光纤通过尾纤出线方式与激光器、光电探测器等光器件直接耦合，耦合效率高，可靠性高，而且结构简单，成本较低，抗振性能良好。同时，由于模块光接口为尾纤出线，可以采用板内安装方式，设置在用户系统内部，方便用户系统设计。而且由于光连接器清洗方便，可以将模块应用在恶劣的环境中，使用范围较广。
4、本实用新型实现了模块各种光电元器件、壳体及基板的CTE匹配和混合集成，有效降低了热应力，从而提高了各光器件及电元件的可靠性。
附图说明
图1是现有技术一种多路并行光模块的外形结构图；
图2是现有技术中另一种多路并行光模块的外形结构图；
图3是本实用新型多路并行光模块的外形结构示意图；
图4是图3所示多路并行光模块的内部结构示意图；
图5为本实用新型多路并行光模块与系统电路板电连接的示意图之一；
图6为本实用新型多路并行光模块与系统电路板电连接的示意图之二。
图中，1、光接口；2、电接口；3、光接口；4、电接口；5、上盖；6、盒体；7、引线管脚；8、光纤连接器；9、光纤带；10、光纤定位件；11、连接件；12、基板；13、柔性电路板；14、刚性电路板；15、“L”型引线管脚；15-1、焊接部；16、“Z”型引线管脚；16-1、焊接部；17、模块底部；18、固定支架；19、应用系统电路板；20、焊盘。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述。
参见图3和图4所示，本实用新型所述的多路并行光模块的壳体包括盒体6和上盖5，所述上壳5和下壳6均为金属材料，如铝、铜、铁、合金等。其中，盒体6为一体成型结构，封装时上盖5与盒体6进行焊接密封，形成一个封闭的壳体。上述封装可以采用金属气密封装技术进行封装，能够提高模块的散热性能和防潮、防尘性能，使得模块可以应用在恶劣环境中。
本实用新型为提高模块的使用性能，模块电接口外露与壳体的引线管脚7具有与模块底部17相平行的焊接部，参考图5和图6所示。所示焊接部设置在引线管脚的末端，便于模块与应用系统电路板进行焊接。如图5所示，引线管脚可以从模块底部引出，形成“L”型引线管脚15；也可以从模块一个、两个、或三个侧面引出，形成“Z”型引线管脚16，如图6所示，而引线管脚的间距可根据用户要求进行定制。
模块的光接口包括一多路并行的光纤连接器8，所述光纤连接器8可以是MT/MPO型的连接器，用于将模块连接到其他光纤传输系统中。光纤连接器8的一端连接有多路并行带状光纤带9，所述光纤带9通过光纤定位件10与设置在连接件11内的激光器和/或光电探测器等光器件(图中未示出)直接耦合。光纤定位件10优选V型槽或U型槽中的一种，可以保持多路光纤的间距和高度均匀一致。在所述连接件11的后侧设置有基板12，在下壳6的底部右侧设置有一块L型的柔性电路板13，在所述柔性电路板13的底部为刚性电路板14，所述柔性电路板13用来将激光器等元器件的引线连接至刚性电路板14。所示基板12设置在柔性电路板13和连接件11之间，用来安装固定光器件及柔性电路板13。为提高模块的散热性能，实现模块的CTE匹配，基板12选用金属或陶瓷等材料制成，而且基板可以根据电路板的形状制作成平板型、L型或U型等各种形状。
如图5和图6模块与应用系统电路板电连接示意图所示，模块设计在应用系统电路板19上使用时，首先将模块的固定支架18插入应用系统电路板19的相应位置处固定安装，然后将“L”型引线管脚15的焊接部15-1或者“Z”型引线管脚16的焊接部16-1焊接在应用系统电路板19的焊盘20上，形成模块与应用系统电路板19的表面贴装形式的电连接。不仅提高了模块的抗振性能，而且拆卸、维修方便，便于用户使用。
由于电接口可以实现表面贴装形式的电连接，容易与光接口设计在平行的平面上，可以缩减模块的整体外形尺寸，如图3所示的模块尺寸为：长32mm，宽16mm，高10mm，从而降低了成本，也方便了用户的使用。
本实用新型所述多路并行光模块能够实现2路、4路、8路、12路或更多路的光信号发射功能或光信号接收功能，也可以实现2路、4路、8路等光信号发射与2路、4路、8路等光信号接收的一体光收发功能。本实用新型采用带状光纤带作为光信号传输媒介，光纤带与激光器和/或光电探测器直接耦合，耦合效率高，结构简单，成本低。电接口引线管脚具有与模块底部平行的焊接部，便于与应用系统电路板进行表面贴装形式的电连接，工作可靠，方便维修。模块壳体采用金属气密封装形成密封的外壳，抗燥性能优良，可将模块应用于恶劣环境中，扩大了模块的应用范围。
当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1、一种多路并行光模块，包括壳体、光接口和电接口，在所述壳体内部设置有电路板以及用于发射光信号的光器件和/或用于接收光信号的光器件，其特征在于，所述电接口的引线管脚具有与所述模块底部平行的焊接部。
2、根据权利要求1所述的多路并行光模块，其特征在于，所述焊接部位于所述引线管脚的末端。
3、根据权利要求2所述的多路并行光模块，其特征在于，所述引线管脚从所述壳体的底部引出，并呈“L”型。
4、根据权利要求2所述的多路并行光模块，其特征在于，所述引线管脚从所述壳体的侧面引出，并呈“Z”型。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的多路并行光模块，其特征在于，所述壳体包括盒体及上盖，所述盒体及上盖材质均为金属，且所述盒体与所述上盖密封结合。
6、根据权利要求5所述的多路并行光模块，其特征在于，所述光接口包括光纤连接器，所述光纤连接器一端连接有光纤带，所述光纤带与所述光器件直接耦合。
7、根据权利要求6所述的多路并行光模块，其特征在于，所述壳体内部设置有连接件，在所述连接件前端设置有光纤定位件，所述光纤带固定在所述光纤定位件上。
8、根据权利要求7所述的多路并行光模块，其特征在于，所述光纤定位件为V型槽或U型槽中的一种。
9、根据权利要求7所述的多路并行光模块，其特征在于，在所述连接件的后侧设置有基板，所述基板与所述电路板固定连接。
10、根据权利要求9所述的多路并行光模块，其特征在于，所述基板材质为金属或陶瓷。
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