一种高速多通道光模块设计方法及光模块与流程

本发明涉及光通信领域，更准确的说涉及一种高速多通道光模块设计方法及光模块。

背景技术：

随着信息技术的不断发展，通信网络中的信息流量也增速迅猛，为了适应这种发展趋势，光通信网络得到了普遍的应用。随着近年来互联网产业的不断发展，全球范围内对光通信相关产品的需求也越来越大，如何优化光通信相关产品的制造工艺，提高光通信相关产品的生产效率是业内一项重要的研发课题。另一方面，随着公众对信息交换效率的要求不断增高，如何提高光通信网络的传输容量也是本领域一项急需解决的技术难题。光收发模块作为光通信网络的核心器件之一，在提高光通信网络传输容量的过程中，光收发模块不可避免地需要进行扩展或者完全改变其结构，按照现有的光收发模块设计方案，光收发模块的结构会愈发复杂，生产要求也会越来越高，这就就会造成生产成本的提高以及生产效率的下降。现有的光收发模块的生产工序复杂，组装难度较大，而且工序必须按照既定的步骤进行，光收发模块的各个部件必须按照既定顺序进行安装，导致生产周期长、生产效率低。另外，现有的光收发模块生产过程中任一工序环节的不良即会导致之前所有工序一起报废，整体生产性能差、产品良率低。综上，现有的光收发模块由于在结构设计上存在结构复杂等问题，导致其生产工艺也存在缺陷，具体包括生产效率低、良品率低等，不利于光收发模块的大规模生产。同时，随着技术发展，光模块的结构必将越来越复杂，上述问题也会更加显著。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高速多通道光模块设计方法，将光模块中的部件按照功能分类为电路部分和光路部分，分别加工电路部分和光路部分后组装成光模块，实现模块化生产，可以同时加工多个部分，有利于提高生产效率，同时对于任何一个部分的故障可以单独进行替换和维修，不会造成整个光模块的报废，有利于控制生产成本，提高良品率。

本发明的另一个目的在于提供一种高速多通道光模块，按照上述设计方法制造，所述高速多通道光模块采用模块化结构，包括电路部分和光路部分，且电路部分与光路部分电连接，结构简单，有利于扩展和升级。

为了达到上述目的，本发明提供一种高速多通道光模块设计方法，包括步骤：

(a)提供一电路部分，所述电路部分包括一pcba；

(b)提供一光路部分，所述光路部分包括一光发射部分、一波分复用部分、一光接收部分以及一波分解复用部分，将所述光发射部分与所述波分复用部分通过光纤连接，所述光接收部分与所述波分解复用部分通过光纤连接；

(c)将所述电路部分与所述光路部分电连接，具体的，将所述光发射部分与所述pcba电连接，所述光接收部分与所述pcba电连接。

优选地，所述pcba、所述光发射部分、所述波分复用部分、所述光接收部分以及所述波分解复用部分以单独或者部分组合的方式进行生产加工。

一种高速多通道光模块，包括：一pcba、一光发射组件、一波分复用组件、一光接收组件以及一结构件，所述光发射组件与所述pcba电连接，所述光接收组件与所述pcba电连接，同时所述光发射组件与所述波分复用组件通过光纤连接，其中，所述pcba、所述光发射组件、所述波分复用组件以及所述光接收组件均与所述结构件结合安装。

优选地，所述光发射组件包括一光发射软板和一光发射阵列，所述光发射软板与所述光发射阵列电连接，且所述管发射阵列通过所述光发射软板与所述pcba电连接。

优选地，所述光接收组件包括一光接收软板、一波分解复用器、一pcb副板以及一第二光纤适配器，所述第二光纤适配器通过光纤与所述波分解复用器连接，所述波分解复用器与所述pcb副板电连接，所述pcb副板与所述光接收软板电连接，且所述pcb副板通过所述光接收软板与所述pcba10电连接。

优选地，所述光发射阵列由至少2个光发射器件组成，所述光发射器件并排阵列排布，且所述光发射器件均通过所述光发射软板与所述光发射阵列电连接。

优选地，所述光发射器为minitosa。

优选地，所述波分复用组件包括一第一光纤适配器、一波分复用器以及一光纤插芯阵列，所述第一光纤适配器与所述波分复用器通过光纤连接，所述波分复用器与所述光纤插芯阵列通过光纤连接，所述光纤插芯阵列与所述光发射阵列可拆卸地连接，所述光纤插芯阵列包括至少2个光纤插芯，所述光纤插芯并排阵列排布，所述光纤插芯分别通过光纤与所述波分复用器连接，所述光纤插芯与所述光发射器件一一对应地可拆卸地连接。

优选地，所述光发射器件包括一本体和一光纤接口，所述本体与所述光纤接口连接，所述光纤插芯包括一插芯、一弹簧以及一卡扣，所述插芯和所述弹簧嵌套安装于所述卡扣内部，当所述光发射器件与所述光纤插芯连接在一起时，所述插芯一端插入所述光纤接口，另一端通过光纤与所述波分复用器连接，所述卡扣与所述光纤接口卡合固定。

一种高速多通道光模块，包括：一第一组件、一第二组件以及一结构件，所述第一组件包括一pcba、一光接收组件、一波分解复用器以及一光纤适配器，所述光接收组件和所述波分复用器均设置在所述pcba上，所述光接收组件通过光纤与所述波分复用器连接，且所述光接收组件与所述pcba电连接，所述波分复用器通过光纤与所述光纤适配器连接，所述第二组件包括一壳体、一软板、一光发射组件、一光纤插芯阵列、一波分复用器以及一光纤适配器，所述软板与所述光发射组件电连接，且所述光发射组件通过所述软板与所述第一组件电连接，所述光发射组件与所述光纤插芯阵列可拆卸地连接，所述光纤插芯阵列通过光纤与所述波分复用器连接，所述波分复用器通过光纤与所述光纤适配器连接，所述光发射组件、所述光纤插芯阵列以及波分复用器均安装在所述壳体内部。

与现有技术相比，本发明公开的一种高速多通道光模块设计方法及光模块的优点在于：所述高速多通道光模块设计方法采用模块化方式，将光模块中的部件区划分隔为不同部分，生产过程中可以同步分别加工光模块中的不同部分，之后进行部分的组合，有效提高了生产效率，同时对于任何一个单元的故障可以单独进行替换和返修，而不需要报废整个光模块，降低了不良成本进而控制了生产成本。所述高速多通道光模块采用模块化结构，简化了光模块整体结构，有利于光模块的扩展和升级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。

如图1所示为本发明一种高速多通道光模块的功能构成原理图。

如图2所示为本发明一种高速多通道光模块设计方法的流程图。

如图3所示为本发明一种高速多通道光模块第一个较佳实施例的分解图。

如图4所示为本发明一种高速多通道光模块第一个较佳实施例光发射组件的结构示意图。

如图5所示为本发明一种高速多通道光模块第一个较佳实施例波分复用组件的结构示意图。

如图6所示为本发明一种高速多通道光模块第一个较佳实施例发射组件和波分复用组件卡扣连接的示意图。

如图7所示为本发明一种高速多通道光模块第一个较佳实施例光接收组件的结构示意图。

如图8所示为本发明一种高速多通道光模块第二个较佳实施例的分解图。

如图9所示为本发明一种高速多通道光模块第二个较佳实施例光发射组件的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为本发明一种高速多通道光模块的功能构成原理图，所述高速多通道光模块包括一设计电路后的pcba1、一光发射部分2、一波分复用部分3、一光接收部分4以及一波分解复用部分5。其中所述pcba1构成光模块的电路部分；所述光发射部分2、所述波分复用部分3、所述光接收部分4以及所述波分解复用部分5共同构成光模块的光路部分，其中，所述光发射部分2与所述波分复用部分3通过光纤连接，所述光接收部分4与所述波分解复用部分5通过光纤连接。同时，所述光发射部分2与所述pcba1电连接，所述光接收部分4与所述pcba1电连接。

如图2所示，本发明一种高速多通道光模块设计方法具体包括步骤：

(a)提供一电路部分，所述电路部分包括一pcba；

(b)提供一光路部分，所述光路部分包括一光发射组件、一波分复用组件、一光接收组件以及一波分解复用组件，将所述光发射组件与所述波分复用组件通过光纤连接，所述光接收组件与所述波分解复用组件通过光纤连接；

(c)将所述电路部分与所述光路部分电连接，具体的，将所述光发射组件与所述pcba电连接，所述光接收组件与所述pcba电连接。

其中，上述步骤中的所述pcba、所述光发射组件、所述波分复用组件、所述光接收组件以及所述波分解复用组件可以单独或者以部分组合的方式来进行生产加工，加工完成后进行总装构成所述高速多通道光模块，具体的组合方式以及加工步骤详见下述较佳实施例。

如图3所示，为本发明一种高速多通道光模块第一个较佳实施例的分解图，所述高速多通道光模块包括一pcba10、一光发射组件20、一波分复用组件30、一光接收组件40以及一结构件60，所述光发射组件20与所述pcba10电连接，所述光接收组件40与所述pcba10电连接，同时所述光发射组件20与所述波分复用组件30通过光纤连接，所述pcba10、所述光发射组件20、所述波分复用组件30以及所述光接收组件40均与所述结构件60结合安装。其中，所述光接收组件40是所述光接收部分4和所述波分解复用部分5的结合体。本实施例高速多通道光模块的所述pcba10、所述光发射组件20、所述波分复用组件30以及所述光接收组件40分别单独进行生产，生产完成后组装在一起，再与所述结构件60一起组装成所述高速多通道光模块。

如图4所示，所述光发射组件20进一步包括一光发射软板21和一光发射阵列22，所述光发射软板21与所述光发射阵列22电连接，且所述管发射阵列22通过所述光发射软板21与所述pcba10电连接。所述光发射阵列22由4个光发射器件221、222、223、224组成，4个所述光发射器件221、222、223、224并排阵列排布，且4个所述光发射器件221、222、223、224均通过所述光发射软板21与所述光发射阵列22电连接。进一步的，4个所述光发射器件221、222、223、224均为minitosa。值得注意的是，所述光发射阵列22所包括光发射器件的数量不限于4个，而是可以根据使用者的需求进行确定，并且可以在现有基础上进行数量的扩展。

如图5所示，所述波分复用组件30包括一第一光纤适配器31、一波分复用器32以及一光纤插芯阵列33，所述第一光纤适配器31与所述波分复用器32通过光纤连接，所述波分复用器32与所述光纤插芯阵列33通过光纤连接，所述光纤插芯阵列33与所述光发射阵列22可拆卸地连接。所述光纤插芯阵列33包括4个光纤插芯331、332、333、334，4个所述光纤插芯331、332、333、334并排阵列排布，4个所述光纤插芯331、332、333、334分别通过光纤与所述波分复用器32连接，且4个所述光纤插芯331、332、333、334与4个所述光发射器件221、222、223、224一一对应地可拆卸地连接。由于所述光纤插芯阵列33中的光纤插芯与所述光发射阵列22中的光发射器件一一对应设置，所述光纤插芯阵列33中的光纤插芯也不限于4个，而是可以根据使用者的需求进行确定，并且可以在现有基础上进行数量的扩展。

具体的，如图6所示，可见所述光发射器件221与所述光纤插芯331的卡扣连接结构。值得注意的是，所述光发射器件222、223、224与所述光纤插芯332、333、334的连接具采用相同的卡扣结构。所述光发射器件221包括一本体2211和一光纤接口2212，所述本体2211与所述光纤接口2212连接，且所述本体2211通过所述光纤接口2212与所述光纤插芯331可拆卸地连接。所述光纤插芯331包括一插芯3311、一弹簧3312以及一卡扣3313，所述插芯3311和所述弹簧3312嵌套安装于所述卡扣3313内部，当所述光发射器件221与所述光纤插芯331连接在一起时，所述插芯3311一端插入所述光纤接口2212，另一端通过光纤与所述波分复用器32连接，所述卡扣3313与所述光纤接口2212卡合固定，所述弹簧3312受到挤压，对所述插芯3311起到限位作用，防止所述插芯3311位移造成的光路偏差。

如图7所示，所述光接收组件40包括一光接收软板41、一波分解复用器42、一pcb副板43以及一第二光纤适配器44，所述第二光纤适配器44通过光纤与所述波分解复用器42连接，所述波分解复用器42与所述pcb副板43电连接，所述pcb副板43与所述光接收软板41电连接，且所述pcb副板通过所述光接收软板41与所述pcba10电连接。

所述高速多通道光模块第一个较佳实施例的生产步骤包括：

(1)分别生产加工所述pcba、所述光发射组件、所述波分复用组件、所述光接收组件以及所述结构件；

(2)通过卡扣连接结构连接所述光发射组件和所述波分复用组件；

(3)通过光发射软板连接所述pcba和所述光发射组件，通过所述光接收软板连接所述pcba和所述光接收组件；

(4)将组合后的所述pcba、所述光发射组件、所述波分复用组件、所述光接收组件与所述结构件结合安装。

如图8所示为本发明一种高速多通道光模块第二个较佳实施例的分解图，所述高速多通道光模块包括一第一组件10a、一第二组件20a以及一结构件60a，其中，所述第一组件10a包括pcba、光接收组件、波分解复用器以及光纤适配器，所述光接收组件和所述波分复用器均设置在所述pcba上，所述光接收组件通过光纤与所述波分复用器连接，且所述光接收组件与所述pcba电连接，所述波分复用器通过光纤与所述光纤适配器连接。可见，所述第一组件10a是所述pcba1、所述光接收部分4以及所述波分解复用部分5的结合体。

如图9所示，所述第二组件20a包括一壳体21a、一软板22a、一光发射组件23a、一光纤插芯阵列24a、一波分复用器25a以及一光纤适配器26a，所述软板22a与所述光发射组件23a电连接，且所述光发射组件23a通过所述软板22a与所述第一组件10a电连接，所述光发射组件23a与所述光纤插芯阵列24a可拆卸地连接，所述光纤插芯阵列24a通过光纤与所述波分复用器25a连接，所述波分复用器25a通过光纤与所述光纤适配器26a连接，所述光发射组件23a、所述光纤插芯阵列24a以及波分复用器25a均安装在所述壳体21a内部。可见，所述第二组件20a是所述光发射部分2和所述波分复用部分3的结合体。

所述高速多通道光模块第二个较佳实施例的生产步骤包括：

(1)分别生产加工所述第一组件、所述第二组件以及所述结构件；

(2)通过所述软板连接组合所述第一组件和所述第二组件；

(3)将组合后的所述第一组件和所述第二组件与所述结构件结合安装。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。