一种单模并行光模块的制作方法

本发明涉及光通讯领域，特别是涉及单模并行光模块。

背景技术：

目前，光通讯需求是在更小的空间、更低的能耗下提供更高更快的带宽和速率，随着数据中心规模的进一步增大和光纤传输速率的提高，需要一种能够传输不小于500米距离的低成本光传输方案。

并行光模块主要是通过多个激光器和接收器集合在一个光模块里发射和接受数据。并行光模块一般为多模适合于短距离通讯，一般是小于300m的高带宽计算和计算应用。而对于长距离（大于500m）的通讯，通常使用具有波分复用和解复用的单模光模块方案。但是由于波分复用方案中链路损耗较大，会导致光功率预算不足的情况，于是产生了paralellsinglemode（psm）并行单模方案，原来是在一根光纤传输不同波段的光，psm方案是阵列并行的光纤发射和接收。

psm方案采用的是单模mtp/mpo接口，mpo(multipushon)接口共有12芯、24芯和36芯，因此，目前每通道最高传输速率是25g，psm方案最大可以达到12×25g或24×25g或36×25g单个接口传输速率。

目前具有波分复用/解复用功能的光模块具有两种方案，tff滤光片光学方案和awg块的plc方案，均是采用将多个激光器封装在一个可伐合金盒子里面，形成一个整体发射接收器件。再和pcba板结合组装和光模块。这种激光器整体封装在盒子，工艺难度大，且制作后难返修，单个激光器损坏或者打线有问题，而造成整个器件报废导致生产成本上升。因此，需要一种工艺难度低，易于生产成品率高，且易于返修的光模块结构。

同时，awg芯片存在尺寸大、插损和耦合困难等因素，awg芯片有温飘的特性，温度变化会导致通带变窄，影响光新号传输。而tff滤光片方案是通过光学基本原理将光纤会聚到一起，对光芯片尺寸贴装位置精度要求极高，因为通过多次反射后，会将误差成倍数关系放大，导致后面的芯片的耦合效率低，tff滤光片方案均是采用胶粘的方式固定，温度变化会导致滤光片微位移，滤光片微位移经过多次反射放大，会导致耦合效率降低，使得发射光功率的不稳定，很难满足耦合要求以及可靠性要求无法满足，不适合批量生产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种小型化、耦合效率高、生产工艺难度低、可批量生产的单模并行光模块。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种单模并行光模块，包括外壳、安装在外壳内的pcb板、光器件、跳线、适配器内芯，所述pcb板和光器件之间通过柔性电路板连接，所述光器件与跳线连接，所述跳线与适配器内芯连接，所述光器件包括壳体、安装在壳体内的半导体致冷器，所述半导体致冷器上设有芯片散热块和透镜，所述芯片散热块上设有发光芯片，所述发光芯片与柔性电路板连接，所述发光芯片与透镜相邻设置，所述透镜的一侧设有隔离器，所述壳体内还设有插芯垫块，所述插芯垫块上设有陶瓷插芯，所述壳体还设有陶瓷套筒，所述陶瓷套筒与陶瓷插芯连接，所述陶瓷套筒延伸至壳体外部。

进一步的，所述光器件与外壳通过导热胶固定。

进一步的，所述跳线为mt跳线。

进一步的，所述适配器内芯为mpo适配器内芯。

进一步的，所述隔离器安装在隔离器垫块上，所述隔离器垫块与壳体固定。

进一步的，所述光器件有两组，两组所述光器件的安装方式包括面对面式、叠加式或背对背式。

进一步的，所述光器件能扩充到单个器件8路、12路、16路、24路并行发光。

与现有技术相比，本发明单模并行光模块的有益效果是：具有小型化、散热性能优秀、高可靠性、耦合效率高、易于耦合、生产工艺难度低、可批量生产等优点。

附图说明

图1是本发明的总装示意图。

图2是光器件和pcb板、跳线连接俯视图。

图3是光器件和pcb板、跳线连接侧视图。

图4是光器件的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是两个光器件面对面式组装图。

图7是两个光器件叠加式组装图。

图8是两个光器件背对背式组装图。

具体实施方式

请参阅图1至图8，一种单模并行光模块，包括外壳1、安装在外壳1内的pcb板2、光器件3、跳线4、适配器内芯5，pcb板2和光器件3之间通过柔性电路板6连接，光器件3与外壳1通过导热胶固定，光器件3与跳线4连接，跳线4与适配器内芯5连接，跳线4为mt跳线，适配器内芯5为mpo适配器内芯。

光器件3包括壳体31、安装在壳体内的半导体致冷器34，半导体致冷器34上设有芯片散热块35和透镜33，芯片散热块35上设有发光芯片32，发光芯片32与柔性电路板6连接，发光芯片32与透镜33相邻设置，透镜33的一侧设有隔离器37，隔离器37安装在隔离器垫块36上，隔离器垫块36与壳体31固定。

壳体31内还设有插芯垫块38，插芯垫块38上设有陶瓷插芯39，壳体31还设有陶瓷套筒30，陶瓷套筒30与陶瓷插芯39连接，陶瓷套筒30延伸至壳体31外部。芯片发光通过透镜会聚，透过隔离器，耦合进入陶瓷插芯。再通过陶瓷插芯对接匹配，进入mt跳线，变成对接平行光。

光器件3有两组，两组光器件的安装方式包括面对面式、叠加式或背对背式，每个光器件包括四路路光传输通道。

光器件能够扩展到单个器件8路、12路、16路、24路并行发光。

本发明实现使用并行单模光传输的方式，绕开了常用的awg芯片和滤光片薄膜方案，通过多路光纤并行发射和接收，可实现8路光纤的同时传输，具有小型化、散热性能优秀、高可靠性、耦合效率高、易于耦合、生产工艺难度低、可批量生产等优点，同时能够实现mpo接口的封装。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明为一种单模并行光模块，包括外壳、安装在外壳内的PCB板、光器件、跳线、适配器内芯，PCB板和光器件之间通过柔性电路板连接，光器件与跳线连接，跳线与适配器内芯连接，光器件包括壳体、安装在壳体内的半导体致冷器，半导体致冷器上设有芯片散热块和透镜，芯片散热块上设有发光芯片，发光芯片与柔性电路板连接，发光芯片与透镜相邻设置，透镜的一侧设有隔离器，壳体内还设有插芯垫块，插芯垫块上设有陶瓷插芯，壳体还设有陶瓷套筒，陶瓷套筒与陶瓷插芯连接，陶瓷套筒延伸至壳体外部。本发明具有小型化、散热性能优秀、高可靠性、耦合效率高、易于耦合、生产工艺难度低、可批量生产等优点。

技术研发人员：张冠宇;崔学才;薛京谷;陈岭
受保护的技术使用者：江苏奥雷光电有限公司
技术研发日：2018.07.06
技术公布日：2018.12.07