一种光模块的制作方法

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种光模块。

背景技术：

随着数据通信和互联应用等对带宽的要求越来越大，人们越来越重视数据中心及高性能计算应用的带宽和密度。在获取高带宽性能时，铜互连面临着巨大的挑战，它们的功率和尺寸要求无法有效应用于更高带宽。因此，大家都逐渐转向使用可以处理更高带宽的光互连，以便获取更长的流程长度、消耗更少的功率、提高电磁噪声抗扰度，并提供比铜基解决方案更灵活的布线管理。

然而，在光模块速率提高到100g时，传统光模块中tosa(transmitteropticalsubassembly，简写为tosa)/rosa(receiveropticalsubassembly，简写为rosa)，采用柔性板与模块pcb(printedcircuitboard，简写为pcb)板连接，高频信号通过tosa/rosa、柔性板以及模块pcb板对应的焊点时，会经受越来越大的考验。因此，在模块设计时，必须充分预留高频信号在焊点处的损耗，进一步挤压了高频信号的设计余量。

为了解决柔性板连接方式带来的高频问题，越来越多的工程师倾向于没有柔性板的cob(chiponboard，简写为cob)方案，将tosa/rosa对应的芯片直接放置在模块pcb上，使tosa/tora与模块pcb连接为一体。这种方案虽然巧妙地避免了柔性板的使用，最大限度地保证了高频信号的完整性。但是，却引入了另外一个问题，在将tosa/rosa与模块pcb组成的整体装配到模块管壳的过程中，在保证了电口金手指位置时，tosa/rosa的光纤插座(receptacle)与模块管壳的光口位置却无论如何也不能完全满足光口规范iec61754-20的要求，导致tosa/rosa的光纤插座装配到模块的对应光口时，总是承受模块管壳对它的一个应力，这时光纤插座中耦合的光路就会在应力作用下偏移，从而丢失部分或者全部光功率。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种光模块，其目的在于在不增加光模块设计难度的情况下，使得光纤接口相对于光模块的底座可以相对滑动，调整光纤插座与光口单元的相对位置，实现了光口的自校准，消除了光纤插座在光模块光口处所受到的应力，保证了光纤插座中耦合的光路不会在应力的作用下产生偏移，降低了光模块的功率损耗，提高了光信号质量，由此解决光模块的光纤插座与模块管壳的光口位置不能完全重合，导致光纤插座中耦合的光路在应力作用下偏移，从而丢失部分或者全部光功率的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种光模块，所述光模块包括：底座1、电路板2以及光纤接口3，所述电路板2设置在所述底座1上；

所述电路板2上设置有至少一个光纤插座21，所述光纤接口3上设置有至少一个光口单元31；

其中，所述光纤接口3相对于所述底座1可滑动，以调整所述光纤插座21与所述光口单元31之间的相对位置，直至所述光纤插座21耦合于所述光口单元31内。

优选地，所述光纤接口3上设置有凸台32，所述底座1上设置有凹槽11，所述凹槽11的尺寸大于所述凸台32的尺寸；

其中，在沿所述光口单元31延伸的方向上，所述凸台32相对于所述凹槽11可滑动，以调整所述光纤插座21与所述光口单元31之间的相对位置，直至所述光纤插座21耦合于所述光口单元31内。

优选地，所述凹槽11包括两个半圆形槽111以及条形连接槽112，所述条形连接槽112连通所述两个半圆形槽111，其中，所述条形连接槽112的宽度与所述半圆形槽111的直径相等；

所述凸台32的截面呈圆形，所述凸台32的直径与所述半圆形槽111的直径相匹配。

优选地，所述底座1上设置有第一螺纹孔12，所述第一螺纹孔12的形状与所述凹槽11的形状相匹配，所述第一螺纹孔12的中心轴线与所述凹槽11的中心轴线重合；

所述凸台32内设置有第二螺纹孔33，所述第二螺纹孔33的形状与所述凸台32的形状相匹配，所述第二螺纹孔33的中心轴线与所述凸台32的中心轴线重合。

优选地，所述光模块还包括第一螺钉41；

在所述光纤插座21耦合于所述光口单元31后，所述第一螺钉41与所述第一螺纹孔12以及所述第二螺纹孔33螺纹连接，以固定所述光纤接口3。

优选地，所述光纤接口3包括相对设置的两个侧壁34以及底壁35，所述凸台32设置在所述底壁35上；

所述底壁35设置在两个侧壁34之间，所述底壁35与所述侧壁34通过导引臂36连接，其中，所述导引臂36倾斜于所述底壁35；

所述导优选地，所述电路板2上设置有定位槽22，所述底座1上设置有定位柱13；

所述定位柱13收容于所述定位槽22内，以将所述电路板2固定在所述底座1上。

优选地，所述底座1上设置有第三螺纹孔14，所述第三螺纹孔14邻近所述定位柱13设置；

所述电路板2上设置有第四螺纹孔23，所述第四螺纹孔23邻近所述定位槽22设置；

其中，第二螺钉42与所述第三螺纹孔14以及所述第四螺纹孔23，形成螺纹连接。

优选地，所述光纤接口3上设置有横梁37；

所述光模块还包括上盖5，所述上盖5上设置有屏蔽凸台51，所述屏蔽凸台51设置在所述横梁37上，其中，所述屏蔽凸台51与所述横梁37相互补偿，以使所述上盖5相对于所述光纤接口3的位置固定不变。

优选地，所述上盖5还包括至少一个光纤压槽52，光纤压槽52的位置与光口单元31的位置相对应；

其中，光纤压槽52与对应的光口单元31相互配合，以包围对应的光纤插座21。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明的光模块结构简单，在不增加光模块设计难度的情况下，使得光纤接口相对于光模块的底座可以相对滑动，调整光纤插座与光口单元的相对位置，实现了光口的自校准，消除了光纤插座在光模块光口处所受到的应力，保证了光纤插座中耦合的光路不会在应力的作用下产生偏移，降低了光模块的功率损耗，提高了光信号质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种光模块的爆炸示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种光模块的爆炸示意图；

图3是本发明实施例提供的一种光纤接口的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种底座的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种电路板的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种上盖的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种光模块的整体结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种光纤接口的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种底座的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种光模块的侧视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1：

本发明实施例提供一种光模块，如图1所示，该光模块包括：底座1、电路板2以及光纤接口3，所述电路板2设置在所述底座1上，所述电路板2上设置有至少一个光纤插座21(receptacle)，所述光纤接口3上设置有至少一个光口单元31，所述光口单元31用于收容对应的光纤插座21。其中，光口单元31以及光纤插座21的数目不做具体限定，依据实际情况设计即可。另外，光口单元31的数目可以与光纤插座21的数目相等，或者，光口单元31的数目大于光纤插座21的数目，依据具体应用场景而定。

装配过程中，在外力的驱动下，所述光纤接口3相对于所述底座1可滑动，以调整所述光纤插座21与所述光口单元31之间的相对位置，直至所述光纤插座21耦合于所述光口单元31内。在本实施例中，光纤插座21与光口单元31正好耦合，如图10所示，光纤插座21的中心与光口单元31底面距离h为2.29mm，并且光纤插座21的中心在水平方向上，处于相应光口单元31的中心面上，从而在水平方向上和竖直方向上保证光纤插座21与光口单元31完全耦合，满足光口规范iec61754-20的要求。

本实施例的光模块结构简单，在不增加光模块设计难度的情况下，使得光口相对于光模块的底座1可以相对滑动，实现了光口的自校准，消除了光纤插座21在光模块光口处所受到的应力，保证了光纤插座21中耦合的光路不会在应力的作用下产生偏移，降低了光模块的功率损耗，提高了光信号质量。

下面参阅图2～图7，说明本实施例的光模块的可实现方式之一。

在本实施例中，如图2所示，光模块包括：底座1、电路板2以及光纤接口3，所述电路板2设置在所述底座1上，所述电路板2上设置有至少一个光纤插座21(receptacle)，所述光纤接口3上设置有至少一个光口单元31，所述光口单元31用于收容对应的光纤插座21。

如图3和图4所示，所述光纤接口3上设置有凸台32，所述底座1上设置有凹槽11，所述凹槽11的尺寸大于所述凸台32的尺寸。其中，在沿所述光口单元31延伸的方向上，所述凸台32相对于所述凹槽11可滑动，以调整所述光纤插座21与所述光口单元31之间的相对位置，直至所述光纤插座21耦合于对应的光口单元31内。

在实际应用场景下，凸台32的数目不做具体限定，可以为一个、两个或者四个，可以依据实际情况而定；凹槽11的数目不做具体限定，可以为一个、两个或者四个，可以依据实际情况而定，保证凹槽11的数目不小于凸台32的数目即可。另外，可以依据实际情况，合理设计凸台32与凹槽11的分布关系，以保证安装的便捷性以及稳定性。

在实际安装过程中，光纤接口3的底面与底座1的定位平台15物理接触，凸台32放置在凹槽11中，凸台32与凹槽11呈间隙配合，凸台32在凹槽11内可滑动，从而调整光口单元31与光纤插座21之间的相对位置，使得光纤插座21与光口单元31完全匹配重合。

在可选的实施例中，所述凹槽11包括两个半圆形槽111以及条形连接槽112，所述条形连接槽112连通所述两个半圆形槽111，其中，所述条形连接槽112的宽度与所述半圆形槽111的直径相等；所述凸台32的截面呈圆形，所述凸台32的直径与所述半圆形槽111的直径相匹配。

在实际应用场景下，所述凹槽11的深度不小于所述凸台32的高度，以使所述凸台32能够收容于所述凹槽11内。所述凸台32的直径略小于所述半圆形槽111的直径，例如，所述凸台32与所述凹槽11接近相切状态，所述凸台32可以沿条形连接槽112所在的方向滑动，从而调整光口单元31与光纤插座21之间的相对位置。

在完成光模块的装配后，需要将光纤接口3稳固地固定在底座1上，从而避免在拔插光模块时，对光模块造成的噪声影响，提高光模块的可靠性。在优选的实施例中，所述底座1上设置有第一螺纹孔12，所述第一螺纹孔12的形状与所述凹槽11的形状相匹配，所述第一螺纹孔12的中心轴线与所述凹槽11的中心轴线重合。具体地，所述第一螺纹孔12的形状可以与所述凹槽11的形状相同，只是所述第一螺纹孔12的尺寸小于所述凹槽11的尺寸。

所述凸台32内设置有第二螺纹孔33，所述第二螺纹孔33的形状与所述凸台32的形状相匹配，所述第二螺纹孔33的中心轴线与所述凸台32的中心轴线重合。具体地，所述第二螺纹孔33的形状可以与所述凸台32的形状相同，只是所述第二螺纹孔33的尺寸小于所述凸台32的尺寸。

如图2所示，所述光模块还包括第一螺钉41，在所述光纤插座21耦合于所述光口单元31后，所述第一螺钉41与所述第一螺纹孔12以及所述第二螺纹孔33螺纹连接，以固定所述光纤接口3。其中，第一螺钉41的数目与凹槽11的数目相匹配，例如，第一螺钉41的数目与凹槽11的数目相等。

在具体应用场景下，所述第一螺纹孔12贯穿所述底座1，所述第二螺纹孔33贯穿至少部分凸台32，第一螺钉41依次穿过第一螺纹孔12和第二螺纹孔33，从而将光纤接口3固定在底座1上。

在本实施例中，当调节好光口单元31与光纤插座21的位置后，第一螺纹孔12的中心轴线与所述第二螺纹孔33的中心轴线相互重合，凸台32的直径与半圆形槽111的直径(条形连接槽112的宽度)接近相等，从而有效避免拧紧第一螺钉41的过程中，对凸台32造成侧向应力，导致凸台32的位置发生变化。另一方面，通过第一螺钉41将光纤接口3固定在底座1上，保证了光模块在后续使用中的可靠性以及稳定性。

进一步地，所述电路板2上设置有定位槽22，所述底座1上设置有定位柱13，所述定位柱13收容于所述定位槽22内，以将所述电路板2固定在所述底座1上。在可选的实施例中，定位槽22的数目为两个，两个定位槽22各分布在电路板2的两侧，且定位槽22邻近金手指24设置。相应地，定位柱13的数目也为两个，两个定位柱13各分布在底座1的两侧，在实际安装过程中，定位柱13收容于定位槽22内，从而将电路板2固定在底座1上。

举例而言，定位槽22可以为中空的孔，定位柱13插置于定位孔中，以将电路板2固定在底座1上。不过，此种方案对于对位的要求较高，不便于安装。在优选的实施例中，定位槽22包括一侧向开口，定位柱13具体可以为卡接凸台32，卡接凸台32通过侧向开口进入定位槽22内，实现卡接，从而将电路板2固定在底座1上。

在优选的实施例中，电路板2上还设置有第四螺纹孔23，第四螺纹孔23邻近定位槽22设置，底座1上设置有第三螺纹孔14，第三螺纹孔14邻近定位柱13设置，第二螺钉42通过第四螺纹孔23和第三螺纹孔14，将电路板2与底座1固定连接。在本实施例中，通过二次加固的方式，将电路板2固定在底座1上，保证了固定的稳定性，避免电路板2相对于底座1晃动，从而间接地保证了光纤插座21与光口单元31的耦合性。

在此，需要说明的是本实施例的第一螺钉41与第二螺钉42可以为结构相同的螺钉，也可以为结构不同的螺钉，依据实际情况选择即可。本实施例中，所涉及的螺纹连接，也可以替换为其他的连接方式，例如，螺栓连接，在此不再一一列举。

在本实施例中，电路板2上还设置有光组件25，其中，光组件25可以为光发射组件、光接收组件或光收发组件，光纤插座21设置在光组件25上。

在具体应用场景下，光模块还包括上盖5，上盖5与底座1相互配合形成容置电路板2和光纤接口3的腔体。具体地，所述上盖5上设置有屏蔽凸台51，光纤接口3上设置有横梁37，所述屏蔽凸台51设置在所述横梁37上，其中，所述屏蔽凸台51与所述横梁37相互补偿，以使所述上盖5相对于所述光纤接口3的位置固定不变。此外，所述上盖5还包括至少一个光纤压槽52，光纤压槽52的位置与光口单元31的位置相对应；其中，光纤压槽52与光口单元31相互配合，以包围对应的光纤插座21。

在具体应用场景下，如图3所示，所述光纤接口3包括相对设置的两个侧壁34以及底壁35，所述凸台32设置在所述底壁35上，所述底壁35设置在两个侧壁34之间。所述上盖5上设置有屏蔽槽53，所述屏蔽槽53用于收容光纤接口3的侧壁34，以将上盖5设置在光纤接口3上。同时，底座1上设置有相对设置的侧墙16，侧墙16对应收容于上盖5上相应的屏蔽槽53中。

在本实施例中，如图2所示，光模块还包括拉环6，所述拉环6包括两个相对设置的夹持臂61，夹持臂61的端部设置有解锁部62，所述夹持臂61夹持所述底座1的侧壁34，实现可拆卸连接，同时，解锁部62收容于限位槽17中，如图7，是将各部件进行装配后，得到的光模块。在实际使用中，对拉环6施加外力，带动解锁部62移动，可以将光模块从对应的屏蔽笼中移出，实现解锁功能。

在此，需要说明的是，本实施例的设计理念适用于cob方案的光模块，也适用于基于柔性板方案的光模块。

虽然，本实施例的光纤接口3相对于底座1可以相对滑动，调整光纤插座21与光口单元31的相对位置，实现了光口的自校准，消除了光纤插座21在光模块光口处所受到的应力，保证了光纤插座21中耦合的光路不会在应力的作用下产生偏移。

但是，在实际装配过程中，先将电路板2固定在底座1上，再通过凸台32与凹槽11的配合将光纤接口3固定在底座1上。电路板2上的光纤插座21与底座1之间的间隔较小，会对光纤接口3的安装造成干涉，大大增加了光纤接口3的安装难度，降低了生产效率。同时，在安装过程中，容易损坏光纤插座21，降低了产品的良率。

实施例2：

为解决上述实施例1的问题，本实施例基于实施例1的光模块进行了改进，提供了另一种光模块，区别于实施例1的光模块，本实施例的光纤接口3的底壁35和侧壁34通过导引臂36连接，其中，导引臂36倾斜于底壁35。在导引臂36的引导下，采用斜插的方式，将光纤接口3的凸台32收容于凹槽11内，可以大大减小光纤插座21对光纤接口3的干涉，降低了光纤接口3的安装难度，提高了生产效率。同时，在安装过程中，可以避免光纤接口3误碰光纤插座21，提高产品良率。

结合实施例1以及图8，具体说明本实施例的光模块的实现方式之一。

本实施例的光模块包括：底座1、电路板2以及光纤接口3，所述电路板2设置在所述底座1上，所述电路板2上设置有至少一个光纤插座21(receptacle)，所述光纤接口3上设置有至少一个光口单元31，所述光口单元31用于收容对应的光纤插座21。

所述光纤接口3上设置有凸台32，所述底座1上设置有凹槽11，所述凹槽11的尺寸大于所述凸台32的尺寸。其中，在沿所述光口单元31延伸的方向上，所述凸台32相对于所述凹槽11可滑动，以调整所述光纤插座21与所述光口单元31之间的相对位置，直至所述光纤插座21耦合于对应的光口单元31内。

在实际安装过程中，光纤接口3的底面与底座1的定位平台15物理接触，凸台32放置在凹槽11中，凸台32与凹槽11呈间隙配合，凸台32在凹槽11内可滑动，从而调整光口单元31与光纤插座21之间的相对位置，使得光纤插座21与光口单元31完全匹配重合。

在可选的实施例中，所述凹槽11包括两个半圆形槽111以及条形连接槽112，所述条形连接槽112连通所述两个半圆形槽111，其中，所述条形连接槽112的宽度与所述半圆形槽111的直径相等；所述凸台32的截面呈圆形，所述凸台32的直径与所述半圆形槽111的直径相匹配。

在实际应用场景下，所述凹槽11的深度不小于所述凸台32的高度，以使所述凸台32能够收容于所述凹槽11内。所述凸台32的直径略小于所述半圆形槽111的直径，例如，所述凸台32与所述凹槽11接近相切状态，所述凸台32可以沿条形连接槽112所在的方向滑动，从而调整光口单元31与光纤插座21之间的相对位置。

在本实施例中，为了便于将凸台32放置于凹槽11内，在光纤接口3的底部设置导引臂36，在导引臂36的引导下，采用斜插的方式，将光纤接口3的凸台32收容于凹槽11内。具体地，所述光纤接口3包括相对设置的两个侧壁34以及底壁35，所述凸台32设置在所述底壁35上；所述底壁35设置在两个侧壁34之间，所述底壁35与所述侧壁34通过导引臂36连接，其中，所述导引臂36倾斜于所述底壁35；所述导引臂36用于引导所述凸台32进入所述凹槽11内。

在实际设计过程中，导引臂36与底壁35之间的倾斜角度以及所述导引臂36的长度基于光纤插座21与底座1之间的间隔而设计，例如，倾斜角度可以为10度、30度或者50度等，依据实际情况设计，在此，不做具体限定。

在实际安装过程中，首先将导引臂36与底座1的定位平台15接触，然后在导引臂36的引导下，将部分光纤接口3伸入到光纤插座21的下面，在凸台32运动至凹槽11处时，缓慢地下压光纤接口3，将底壁35慢慢贴合在定位平台15上，使得凸台32收容于凹槽11处。最后，在外力的驱动下，凸台32相对于凹槽11移动，调整光纤插座21与光口单元31的相对位置，从而使得光纤插座21与光口单元31完全重合。

光模块的其他结构与实施例1相同，具体请详见图1～图7，以及相关的文字描述，在此不再赘述。

本实施例的光模块结构简单，在不增加光模块设计难度的情况下，使得光纤接口3相对于光模块的底座1可以相对滑动，调整光纤插座21与光口单元31的相对位置，实现了光口的自校准，消除了光纤插座21在光模块光口处所受到的应力，保证了光纤插座21中耦合的光路不会在应力的作用下产生偏移，降低了光模块的功率损耗，提高了光信号质量。

另一方面，在导引臂36的引导下，采用斜插的方式，将光纤接口3的凸台32收容于凹槽11内，可以大大减小光纤插座21对光纤接口3的干涉，降低了光纤接口3的安装难度，提高了生产效率。同时，在安装过程中，可以避免光纤接口3误碰光纤插座21，提高产品良率。

实施例3：

在上述实施例1和实施例2中，在生产制作过程中，光纤插座21与光口单元31正好耦合后，通过第一螺钉41将光纤接口3与底座1螺纹连接。在后续使用过程中，若需要重新调整光纤插座21与光口单元31之间的相对位置，可以拧松第一螺钉41，重新调整光纤插座21与光口单元31之间的相对位置，使得光纤插座21正好耦合于光口单元31内，从而满足光口规范iec61754-20的要求。

区别于上述实施例1和实施例2，在本实施例中，在光模块出厂之后，光纤接口3相对于底座1能够做微小的浮动(nm级)，通过光纤连接器与光纤接口3以及光纤插座21形成的母座耦合对接，使得光纤插座21正好耦合于对应的光口单元31内，从而满足光口规范iec61754-20的要求。

具体地，如图9所示，底座1上的凹槽11为圆形槽，第一螺纹孔12贯穿凹槽11，所述第一螺纹孔12的形状与所述凹槽11的形状相匹配，所述第一螺纹孔12的中心轴线与所述凹槽11的中心轴线重合；所述凸台32内设置有第二螺纹孔33，所述第二螺纹孔33的形状与所述凸台32的形状相匹配，所述第二螺纹孔33的中心轴线与所述凸台32的中心轴线重合，所述凸台32为圆形，所述第二螺纹孔33为圆形，所述第二螺纹孔33与所述第一螺纹孔12的大小相匹配。

区别于上实施实施例1和实施例2，本实施例的第二螺纹孔33为通孔，没有内设螺纹；第一螺纹孔12可以内设螺纹也可以不内设螺纹，依据实际情况而定。

上盖5上设置有对应的螺纹孔，在制作过程中，将光纤插座21与光口单元31初步校准耦合后，通过第一螺钉41依次贯穿第一螺纹孔12以及第二螺纹孔33后，与上盖5上的螺纹孔螺纹连接，其中，第二螺纹孔33与第一螺钉41间隙配合，使得光纤接口3相对于底座1能够做微小的移动(左右前后均可移动)。在实际使用过程中，通过光纤连接器与光纤接口3以及光纤插座21形成的母座耦合对接，使得光纤插座21正好耦合于对应的光口单元31内，从而满足光口规范iec61754-20的要求。

关于光模块的其他部件的具体结构与述实施例相同，在此不再赘述。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。