一种EMI性能优化的OSA光器件的制作方法

一种emi性能优化的osa光器件
技术领域
1.本实用新型涉及光通信领域，更具体地涉及一种emi性能优化的osa光器件。


背景技术：

2.电磁干扰(electro magnetic interference，简称emi)描述一产品对其他产品的电磁辐射干扰程度，是否会影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作，指电子设备在自身工作过程中产生的电磁波，对外发射并对设备其它部分或外部其它设备造成干扰。
3.光学次模块(optical sub-assembly，简称osa)，包括光发射次模块(transmitter optical sub-assembly，简称tosa)、光接收次模块(receiver optical sub-assembly，简称rosa)和双向光学子系统(bi-directional optical sub-assembly，简称bosa)。
4.我们知道在密集型光波复用(dense wavelength division multiplexing，简称dwdm)系统中，光信噪比是衡量整个系统传输性能的重要指标之一，也就是信号和噪声的比值，如何将信噪比提高到一个理想的传输性能值，从上面的描述就可得知引入了跨阻放大器(trans-impedance amplifier，简称tia)，它能将电信号进行一定强度的低噪放大。信号在经过光纤传输后，光功率和色散必然在一定程度上有所衰减，光放大器将光信号转化为电信号来进行放大处理时，tia就能有效地抑制噪声信号的放大。
5.目前在光电通信领域中，osa光器件主要包括以下部件：to底座、探测器和/或激光器以及塑料适配器，由于塑料对电磁辐射没有屏蔽的作用，在光器件内部的光容易穿过塑料材质的适配器向外辐射，影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作，导致光器件的emi性能不佳。部分光器件为了实现优化emi性能的效果，对管壳设计的要求较高，且需增加导电胶条等软性材料来进行电磁屏蔽，使得模块成本较高。
6.鉴于此，克服上述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：

7.本实用新型需要解决的技术问题是，目前常见的osa光器件采用塑料适配器，由于塑料对电磁辐射没有屏蔽的作用，在光器件内部的光容易穿过塑料材质的适配器向外辐射，影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作，导致光器件的emi性能不佳。
8.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
9.本实用新型提供了一种emi性能优化的osa光器件，所述emi性能优化的osa光器件包括to底座1、光电转换芯片2、to帽3和金属适配器4；
10.所述光电转换芯片2固定在所述to底座1上，封装在所述to帽3和所述to底座1形成的密闭空间内；
11.所述金属适配器4上设有出光口41，所述光电转换芯片2的中心、所述to帽3的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
12.优选的，所述to帽3包括透镜31和金属管体32，所述透镜31的中心与所述光电转换芯片2的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
13.优选的，所述金属适配器4与所述金属管体32通过胶水或焊接的方式相连。
14.优选的，在所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处与外界相连的位置设有金属环5。
15.优选的，所述emi性能优化的osa光器件还包括过渡块6，所述过渡块6贴装于所述to底座1和所述光电转换芯片2之间。
16.优选的，所述过渡块6与所述光电转换芯片2相连的一侧镀有金层或薄膜电路。
17.优选的，根据权利要求1所述的emi性能优化的osa光器件，所述光电转换芯片2为激光器21和/或探测器22。
18.优选的，当所述光电转换芯片2为激光器21时，所述透镜31上镀有半透半反膜。
19.优选的，当所述光电转换芯片2为探测器22时，所述透镜31上镀有增透膜。
20.优选的，所述emi性能优化的osa光器件还包括tia7，所述tia7固定在所述to底座1上，位于所述to帽3和所述to底座1形成的密闭空间内。
21.本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型提供了一种emi性能优化的osa光器件，通过将常用的塑料适配器更换为金属适配器，提高了光器件对电磁辐射的屏蔽作用，使得在光器件内不的光不容易向外辐射，提高了osa光器件的emi性能。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
24.图1为本实用新型实施例提供的一种emi性能优化的osa光器件的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的一种emi性能优化的osa光器件的结构细节图；
26.图3为本实用新型实施例提供的一种包括金属环的emi性能优化的osa光器件的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例提供的一种包括过渡块的emi性能优化的osa光器件的结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例提供的一种emi性能优化的tosa光器件的结构示意图；
29.图6为本实用新型实施例提供的一种emi性能优化的rosa光器件的结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
31.在本实用新型的描述中，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实用新
型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。
32.此外，下面所描述的本实用新型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。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本实用新型。
33.实施例1:
34.本实用新型实施例提供了一种emi性能优化的osa光器件，如图1所示，emi性能优化的osa光器件包括to底座1、光电转换芯片2、to帽3和金属适配器4。
35.所述光电转换芯片2固定在所述to底座1上，封装在所述to帽3和所述to底座1形成的密闭空间内。
36.如图2所示，所述金属适配器4上设有出光口41，所述光电转换芯片2的中心、所述to帽3的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
37.在本发明实施例中，如图2所示，所述to帽3包括透镜31和金属管体32，所述透镜31的中心与所述光电转换芯片2的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
38.所述透镜31设在所述金属管体32上，用于对光进行会聚，具体的：所述透镜31镶嵌在所述金属管体32上，一部分位于所述to底座1与所述金属管体32和所述透镜31形成的密闭空间内，另一部分位于所述金属管体32与所述金属适配器4形成的空间内。
39.所述光电转换芯片2位于所述to底座1与所述金属管体32和所述透镜31形成的密闭空间内，固定在所述to底座1上。
40.在本发明实施例中，所述金属适配器4与所述金属管体32通过胶水或焊接的方式相连。
41.当所述金属适配器4与所述金属管体32通过胶水相连时，可以只使用结构胶完成所述金属适配器4与所述金属管体32的固定连接，也可以先使用uv胶对所述金属适配器4与所述金属管体32进行预定位后，再使用结构胶加强所述金属适配器4与所述金属管体32之间的固定连接。
42.在本发明实施例中，如图3所示，为了进一步对osa光器件的emi性能进行优化，防止光器件内部的光从所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处向外辐射，影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作，在所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处与外界相连的位置设有金属环5。
43.所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处即胶水连接处或焊接连接处；所述金属环5用于进一步提高光器件对电磁辐射的屏蔽作用。
44.在本发明实施例中，如图4所示，所述emi性能优化的osa光器件还包括过渡块6，所述过渡块6贴装于所述to底座1和所述光电转换芯片2之间。
45.所述过渡块6主要用于对物象距进行调整，具体为：通过改变所述过渡块6的厚度来对物象距进行调整。
46.在本发明实施例中，所述过渡块6与所述光电转换芯片2相连的一侧镀有金层或薄膜电路。
47.其中，通过在所述过渡块6与所述光电转换芯片2相连的一侧镀有金层或薄膜电路，实现所述过渡块6与所述光纤转换芯片之间的电气连接；通过在所述过渡块6与所述光电转换芯片2相连的一侧镀有薄膜电路来对信号的链路做阻抗匹配，以便于减少信号的反
射，提升信号的质量。
48.在本发明实施例中，所述光电转换芯片2为激光器21和/或探测器22。
49.如图5所示，当所述光电转换芯片2为激光器21时，具体的光路结构为：所述激光器21发出的光经所述透镜31会聚后到达所述出光口41，通过光纤输出；其中，所述出光口41可以设在所述透镜31的焦平面上。
50.如图6所示，当所述光电转换芯片2为探测器22时，具体的光路结构为：从光纤输出的光穿过所述出光口41，经所述透镜31会聚后被所述探测器22所接收；其中，所述探测器22可以设在所述透镜31的焦平面上。
51.在本发明实施例中，为了识别激光器21的工作情况，对激光器21发出的光信号实现背光监控，当所述光电转换芯片2为激光器21时，所述透镜31上镀有半透半反膜。
52.在本发明实施例中，为了提高探测器22的检测结果的准确性，当所述光电转换芯片2为探测器22时，所述透镜31上镀有增透膜。
53.在本发明实施例中，如图6所示，由于探测器22接收到的光信号比较微弱，为了进一步提高探测器22的检测结果的准确性，所述emi性能优化的osa光器件还包括tia7，所述tia7固定在所述to底座1上，位于所述to帽3和所述to底座1形成的密闭空间内。
54.其中，所述tia7用于对所述探测器22接收到的光信号进行放大。
55.实施例2:
56.在上述实施例1的基础上，当所述光电转换芯片2为激光器21时，本实用新型实施例提供了一种emi性能优化的tosa光器件，如图5所示，emi性能优化的tosa光器件包括to底座1、激光器21、to帽3和金属适配器4。
57.所述激光器21固定在所述to底座1上，封装在所述to帽3和所述to底座1形成的密闭空间内。
58.所述金属适配器4上设有出光口41，所述激光器21的中心、所述to帽3的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
59.在本发明实施例中，所述to帽3包括透镜31和金属管体32，所述透镜31的中心与所述激光器21的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
60.所述透镜31设在所述金属管体32上，用于对光进行会聚，具体的：所述透镜31镶嵌在所述金属管体32上，一部分位于所述to底座1与所述金属管体32和所述透镜31形成的密闭空间内，另一部分位于所述金属管体32与所述金属适配器4形成的空间内；所述激光器21位于所述to底座1与所述金属管体32和所述透镜31形成的密闭空间内，固定在所述to底座1上。
61.其中，所述激光器21可以是vcsel激光器21，具体的光路结构为：所述激光器21发出的光经所述透镜31会聚后到达所述出光口41，通过光纤输出；具体的，所述出光口41可以设在所述透镜31的焦平面上。
62.在本发明实施例中，所述金属适配器4与所述金属管体32通过胶水或焊接的方式相连。
63.当所述金属适配器4与所述金属管体32通过胶水相连时，可以只使用结构胶完成所述金属适配器4与所述金属管体32的固定连接，也可以先使用uv胶对所述金属适配器4与所述金属管体32进行预定位后，再使用结构胶加强所述金属适配器4与所述金属管体32之
间的固定连接。
64.在本发明实施例中，为了进一步对tosa光器件的emi性能进行优化，防止光器件内部的光从所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处向外辐射，影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作，在所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处与外界相连的位置设有金属环5。
65.所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处即胶水连接处或焊接连接处；所述金属环5用于进一步提高光器件对电磁辐射的屏蔽作用。
66.在本发明实施例中，所述emi性能优化的tosa光器件还包括过渡块6，所述过渡块6贴装于所述to底座1和所述激光器21之间。
67.所述过渡块6主要用于对物象距进行调整，具体为：通过改变所述过渡块6的厚度来对物象距进行调整。
68.在本发明实施例中，所述过渡块6与所述激光器21相连的一侧镀有金层或薄膜电路。
69.其中，所述过渡块6可以采用陶瓷材质，通过在所述过渡块6与所述激光器21相连的一侧镀有金层或薄膜电路，实现所述过渡块6与所述光纤转换芯片之间的电气连接；通过在所述过渡块6与所述激光器21相连的一侧镀有薄膜电路来对信号的链路做阻抗匹配，以便于减少信号的反射，提升信号的质量。
70.在本发明实施例中，为了识别激光器21的工作情况，对激光器21发出的光信号实现背光监控，所述emi性能优化的tosa光器件还包括背光探测器，所述背光探测器设在所述激光器21和所述to底座1之间，通过将所述激光器21叠放在所述背光探测器上，使所述背光探测器接收到尽可能多的光，保证所述背光探测器监控的准确度。
71.当所述emi性能优化的tosa光器件还包括过渡块6时，所述过渡块6设于所述背光探测器和所述to底座1之间。
72.在本发明实施例中，为了获得更好的导热效果，所述激光器21与所述背光探测器，所述背光探测器与所述过渡块6，以及所述过渡块6与所述to底座1可以通过导电胶粘接。
73.实施例3:
74.在上述实施例1的基础上，当所述光电转换芯片2为探测器22时，本实用新型实施例提供了一种emi性能优化的rosa光器件，如图6所示，emi性能优化的rosa光器件包括to底座1、探测器22、to帽3和金属适配器4。
75.所述探测器22固定在所述to底座1上，封装在所述to帽3和所述to底座1形成的密闭空间内。
76.所述金属适配器4上设有出光口41，所述探测器22的中心、所述to帽3的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
77.在本发明实施例中，所述to帽3包括透镜31和金属管体32，所述透镜31的中心与所述探测器22的中心和所述出光口41的中心均位于同一轴线上。
78.所述透镜31设在所述金属管体32上，用于对光进行会聚，具体的：所述透镜31镶嵌在所述金属管体32上，一部分位于所述to底座1与所述金属管体32和所述透镜31形成的密闭空间内，另一部分位于所述金属管体32与所述金属适配器4形成的空间内；所述探测器22位于所述to底座1与所述金属管体32和所述透镜31形成的密闭空间内，固定在所述to底座1
上。
79.其中，所述激光器21可以是vcsel激光器21，具体的光路结构为：从光纤输出的光穿过所述出光口41，经所述透镜31会聚后被所述探测器22所接收；其中，所述探测器22可以设在所述透镜31的焦平面上。
80.在本发明实施例中，所述金属适配器4与所述金属管体32通过胶水或焊接的方式相连。
81.当所述金属适配器4与所述金属管体32通过胶水相连时，可以只使用结构胶完成所述金属适配器4与所述金属管体32的固定连接，也可以先使用uv胶对所述金属适配器4与所述金属管体32进行预定位后，再使用结构胶加强所述金属适配器4与所述金属管体32之间的固定连接。
82.在本发明实施例中，为了进一步对rosa光器件的emi性能进行优化，防止光器件内部的光从所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处向外辐射，影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作，在所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处与外界相连的位置设有金属环5。
83.所述金属适配器4与所述金属管体32的连接处即胶水连接处或焊接连接处；所述金属环5用于进一步提高光器件对电磁辐射的屏蔽作用。
84.在本发明实施例中，所述emi性能优化的rosa光器件还包括过渡块6，所述过渡块6贴装于所述to底座1和所述探测器22之间。
85.所述过渡块6主要用于对物象距进行调整，具体为：通过改变所述过渡块6的厚度来对物象距进行调整。
86.在本发明实施例中，所述过渡块6与所述探测器22相连的一侧镀有金层或薄膜电路。
87.其中，所述过渡块6可以采用陶瓷材质，通过在所述过渡块6与所述激光器21相连的一侧镀有金层或薄膜电路，实现所述过渡块6与所述光纤转换芯片之间的电气连接；通过在所述过渡块6与所述激光器21相连的一侧镀有薄膜电路来对信号的链路做阻抗匹配，以便于减少信号的反射，提升信号的质量。
88.在本发明实施例中，为了提高探测器22的检测结果的准确性，所述透镜31上镀有增透膜。
89.在本发明实施例中，由于探测器22接收到的光信号比较微弱，为了进一步提高探测器22的检测结果的准确性，所述emi性能优化的rosa光器件还包括tia7，所述tia7固定在所述to底座1上，位于所述to帽3和所述to底座1形成的密闭空间内，其中，所述tia7用于对所述探测器22接收到的光信号进行放大。
90.所述tia7固定在所述to底座1上，具体的，可以为所述tia7设在所述to底座1及所述探测器22之间，所述tia7与所述探测器22及所述出光口41的中心同轴，也可以为所述tia7和所述探测器22分别固定在所述to底座1上的不同位置，所述tia7的位置可以根据实际情况进行调整。
91.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，对应均应包含在本实用新型的保护范围之内。