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光模塊

(專利)

鎖定
《光模塊》是蘇州旭創科技有限公司於2014年12月31日申請的發明專利,該專利的申請號為2014108514766,公佈號為CN104503044A,授權公佈日為2015年4月8日,發明人是王祥忠、孫雨舟、王克武、徐曉明,該發明涉及通信領域。 [1] 
《光模塊》包括光模塊殼體、光纖連接器、發射端光組件、接收端光組件以及印刷電路板,其中:所述發射端光組件、所述接收端光組件以及所述印刷電路板設置在所述光模塊殼體的內部;所述發射端光組件和所述接收端光組件與所述光纖連接器光耦合,並與所述印刷電路板電連接;所述印刷電路板在所述光模塊殼體的內部形成水平佈置;所述發射端光組件和所述接收端光組件在垂直於所述印刷電路板的方向上形成層疊佈置。 [2] 
2019年7月15日,《光模塊》獲第十一屆江蘇省專利項目獎優秀獎。 [3] 
(概述圖為《光模塊》摘要附圖 [2] 
中文名
光模塊
公佈號
CN104503044A
授權日
2015年4月8日
申請號
2014108514766
申請日
2014年12月31日
申請人
蘇州旭創科技有限公司
地    址
江蘇省蘇州市工業園區星湖街328號創意產業園12-A3
發明人
王祥忠、孫雨舟、王克武、徐曉明
Int.Cl.
G02B6/43(2006.01)
代理機構
北京漢昊知識產權代理事務所(普通合夥)
代理人
馮譜
類    別
發明專利

光模塊專利背景

根據2014年12月前光模塊行業標準(如SFP、SFP+、QSFP+、CFP、CFP2、CFP4等)中對光纖連接器的信號規定,發射端和接收端光接口和電接口都分別設計成在模塊結構的X方向上左右排列,光纖連接器的發射接口和接收接口設計成位於同一個與X軸平行的水平面中左右排列(請參考圖1所示,圖1是2014年12月前已有技術中QSFP+模塊中光纖連接器的發射接口和接收接口左右排列的結構圖,其中T表示發射接口,R表示接收接口),印製電路板電氣接口的發射端高速信號和接收端高速信號也設計成在印刷電路板上左右分開排列。
相應地,2014年12月前已有技術中發射端光組件與接收端光組件在光模塊內部採用左右並排的方式進行佈置,即發射端光組件與接收端光組件與光纖連接器的發射接口和接收接口相對應。仍以2014年12月前已有技術中QSFP+模塊的結構為例説明。請參考圖2,圖2是2014年12月前已有技術中QSFP+膜塊中發射端光組件和接收端光組件左右排列的結構圖。如圖所示,QSFP+模塊包括殼體1、以及位於該殼體1內的光纖連接器2、發射端光組件3、接收端光組件4和印刷電路板5,發射端光組件3和接收端光組件4與光纖連接器2光耦合,並與印刷電路板5電連接。其中,發射端光組件3和接收端光組件4以左右排列的方式佈置在殼體1內。這種佈置方式限制了發射端光組件和接收端光組件只能分別利用模塊寬度的一半,從而導致光模塊具有如下不足之處:
第一、由於發射端光組件和接收端光組件只能分別利用模塊寬度的一半,因此,發射端光組件、接收端光組件、印刷電路板及其之間電氣連接裝置所涉及的高速器件與高速信號的佈局都受到空間的限制。也就是説,2014年12月前已有技術中發射端光組件和接收端光組件左右並排的佈置方式會給光模塊中電路和光路的設計帶來一定的限制。此外,空間的限制也會導致光模塊中信號通道之間的間隔受限,從而容易導致信號通道之間產生串擾。
第二、由於發射端光組件一般比接收端光組件產生的熱量多,因此,發射端光組件和接收端光組件的左右並排的佈置方式將導致熱量主要集中在光模塊的一側,從而不利於發射端光組件的散熱,進而影響整個光模塊的散熱效果。
此外,在2014年12月前已有技術中,典型的印刷電路板包括基板、發射端光組件接口、接收端光組件接口以及電氣接口,其中,電氣接口進一步包括髮射端數據接口和接收端數據接口。印刷電路板的發射端光組件接口和接收端光組件接口布置在基板的一個表面上,其中,發射端光組件接口用於與光模塊中的發射端光組件連接,接收端光組件接口用於與光模塊中的接收端光組件連接。在2014年12月前已有技術中,由於光模塊中的發射端光組件和接收端光組件在模塊結構的X方向上採用左右並排的佈置方式,因此發射端光組件接口和接收端光組件接口以左右並排的方式相應地佈置在基板的表面上。印刷電路板的發射端數據接口和接收端數據接口也佈置在基板的表面上,其中,發射端數據接口和接收端數據接口根據2014年12月前光模塊行業標準(如SFP、SFP+、QSFP+、CFP、CFP2、CFP4等)的規定設計成在基板上左右分開排列。請參考圖3,圖3是2014年12月前已有技術中QSFP+模塊中印刷電路板的電氣接口的定義圖。如圖所示,電氣接口採用38接點的設計形式,其中,電氣接口中的發射端數據接口佈置在基板的上下兩個表面(下文分別稱為第一表面和第二表面)上,電氣接口中的接收端數據接口佈置在基板的上下兩個表面上,並且發射端數據接口和接收端數據接口在基板上左右排列,即發射端數據接口中的部分接點位於基板的第一表面上而其餘接點位於基板的第二表面上、並且第一表面上的接點和第二表面上的接點均位於基板的左側(或右側),接收端數據接口中的部分接點位於基板的第一表面上而其餘接點位於基板的第二表面上、並且第一表面上的接點和第二表面上的接點均位於基板的右側(或左側)。印刷電路板的發射端光組件接口和發射端數據接口之間通過電路板連線形成發射端數據傳輸路徑,接收端光組件接口和接收端數據接口之間通過電路板連線形成接收端數據傳輸路徑。
上述2014年12月前已有技術中的印刷電路板的不足之處在於:第一、由於發射端數據傳輸路徑和接收端數據傳輸路徑佈置在印刷電路板的同一個表面上,因此,在發射端數據傳輸路徑和接收端數據傳輸路徑之間存在信號串擾的現象;第二、由於發射端光組件接口和接收端組件接口布置在印刷電路板的一個表面上,而發射端數據接口和接收端數據接口佈置在印刷電路板的兩個表面上,因此在形成發射端數據傳輸路徑和接收端數據傳輸路徑時,部分電路板連線需要從印刷電路板的一個表面通過一個或多個過孔連接到印刷電路板的另一個表面,從而導致信號完整性變差。 [1] 

光模塊發明內容

光模塊技術方案

《光模塊》提供了一種光模塊,包括光模塊殼體、光纖連接器、發射端光組件、接收端光組件以及印刷電路板,其中:所述發射端光組件、所述接收端光組件以及所述印刷電路板設置在所述光模塊殼體的內部;所述發射端光組件和所述接收端光組件與所述光纖連接器光耦合,並與所述印刷電路板電連接;所述印刷電路板在所述光模塊殼體的內部形成水平佈置;所述發射端光組件和所述接收端光組件在垂直於所述印刷電路板的方向上形成層疊佈置。
根據該發明的一個方面,所述光模塊中,所述發射端光組件包括髮光器件組、第一光路耦合裝置和第一印刷電路板信號連接器,所述發光器件組通過所述第一光路耦合裝置光耦合至所述光纖連接器,以及所述發光器件組通過所述第一印刷電路板信號連接器電連接至所述印刷電路板;所述接收端光組件包括受光器件組、第二光路耦合裝置和第二印刷電路板信號連接器,所述受光器件組通過所述第二光路耦合裝置光耦合至所述光纖連接器,以及所述受光器件組通過所述第二印刷電路板信號連接器電連接至所述印刷電路板。
根據該發明的另一個方面,所述光模塊中,所述第一印刷電路板信號連接器和第二印刷電路板信號連接器是柔性電路板。
根據《光模塊》的又一個方面,所述光模塊中,所述光模塊殼體包括上殼體與下殼體;所述發射端光組件還包括髮射端光組件殼體,所述發光器件組佈置在該發射端光組件殼體內,該發射端光組件殼體與所述上殼體直接接觸或通過導熱材料形成熱交換接觸;所述接收端光組件還包括接收端光組件殼體,所述受光器件組佈置在該接收端光組件殼體內,該接收端光組件殼體與所述下殼體直接接觸或通過導熱材料形成熱交換接觸。
根據該發明的又一個方面,所述光模塊中,所述第一光路耦合裝置包括用於光平面轉換和對接的第一光平面轉換器,該第一光平面轉換器設置在所述發光器件組和所述光纖連接器之間;和/或所述第二光路耦合裝置包括用於光平面轉換和對接的第二光平面轉換器,該第二光平面轉換器設置在所述受光器件組和所述光纖連接器之間。
根據該發明的又一個方面,所述光模塊中,所述印刷電路板包括基板、發射端光組件接口、接收端光組件接口、電氣接口、第一電路板連線以及第二電路板連線,所述電氣接口包括髮射端數據接口和接收端數據接口;所述基板具有第一表面以及與該第一表面相對的第二表面;所述發射端光組件接口連接至所述第一印刷電路板信號連接器以形成所述電連接,所述發射端光組件接口和所述發射端數據接口佈置在所述第一表面上並通過所述第一電路板連線連接形成發射端數據傳輸路徑;所述接收端光組件接口連接至所述第二印刷電路板信號連接器以形成所述電連接,所述接收端光組件接口和所述接收端數據接口佈置在所述第二表面上並通過所述第二電路板連線連接形成接收端數據傳輸路徑。
根據該發明的又一個方面,所述光模塊中,所述第一電路板連線佈置在所述第一表面上;和/或所述第二電路板連線佈置在所述第二表面上。
根據該發明的又一個方面,所述光模塊中,所述基板採用多層壓合疊層結構。
根據該發明的又一個方面,所述光模塊中,所述印刷電路板還包括:發射信號處理芯片,該發射信號處理芯片佈置在所述第一表面上,其通過所述第一電路板連線分別與所述發射端光組件接口和所述發射端數據接口連接;和/或接收信號處理芯片,該接收信號處理芯片佈置在所述第二表面上,其通過所述第二電路板連線分別與所述接收端光組件接口和所述接收端數據接口連接。
根據《光模塊》的又一個方面,所述光模塊中,所述發射信號處理芯片是數據時鐘恢復芯片、激光驅動芯片和/或複用解複用芯片;所述接收信號處理芯片是數據時鐘恢復芯片、後置放大器芯片和/或複用解複用芯片。 [1] 

光模塊改善效果

與2014年12月前已有技術相比,《光模塊》提供的光模塊具有以下優點:通過在光模塊內部上下層疊佈置發射端光組件和接收端光組件,使得發射端光組件和接收端光組件均可以充分利用光模塊的寬度。相較於2014年12月前已有技術中發射端光組件和接收端光組件左右並排佈置的光模塊,該發明所提供的光模塊一方面可以容納更多的信號通道或者增加信號通道的間距,從而提高光模塊中光路和電路的設計靈活性;另一方面可以形成大面積的導熱路徑,有利於發射端光組件和接收端光組件的散熱,從而提高光模塊的散熱效果。此外,通過將發射端光組件連接口和電氣接口中的發射端數據接口佈置在印刷電路板的一個表面並相應形成發射端數據傳輸路徑、以及將接收端光組件連接口和電氣接口中的接收端數據接口佈置在印刷電路板的另一個表面並相應形成接收端數據傳輸路徑,使得發射端數據傳輸路徑和接收端數據傳輸路徑分別形成在印刷電路板的兩個表面上或分別形成在靠近兩個表面的信號層中,以保證發射端數據傳輸路徑和接收端數據傳輸路徑之間不會發生交叉,一方面可以有效減小甚至基本消除發射端數據傳輸路徑和接收端數據傳輸路徑之間的信號串擾,另一方面可以有效地減少印刷電路板上過孔的高度和個數,甚至消除過孔,極大地提高了信號的完整性。 [1] 

光模塊附圖説明

圖1是2014年12月前已有技術中QSFP+模塊中光纖連接器的發射接口和接收接口左右排列的結構圖;
圖2是2014年12月前已有技術中QSFP+膜塊中發射端光組件和接收端光組件左右排列的結構圖;
圖3是2014年12月前已有技術中QSFP+模塊中印刷電路板的電氣接口的定義圖;
圖4是根據《光模塊》的一個具體實施例的光模塊的分解結構圖;
圖5是根據該發明的一個具體實施例的光平面轉換器的結構圖;
圖6是根據該發明的一個具體實施例的光模塊內部的結構圖;
圖7是根據該發明的一個具體實施例的印刷電路板的第一表面和第二表面的結構示意圖;
圖8是圖7所示印刷電路板的剖面示意圖;
圖9是根據該發明的一個具體實施例的印刷電路板的電氣接口定義圖;
圖10是根據該發明的一個具體實施例的印刷電路板的第一表面的結構示意圖;
圖11是根據該發明的一個具體實施例的印刷電路板的第二表面的結構示意圖;
圖12是圖10和圖11所示印刷電路板的剖面示意圖。
附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。 [1] 
圖1 圖1
圖2 圖2
圖3 圖3
圖4 圖4
圖5 圖5
圖6 圖6
圖7 圖7
圖8 圖8
圖9 圖9
圖10 圖10
圖11 圖11
圖12 圖12

光模塊權利要求

1.《光模塊》包括光模塊殼體、光纖連接器、發射端光組件、接收端光組件以及印刷電路板,其中:所述發射端光組件、所述接收端光組件以及所述印刷電路板設置在所述光模塊殼體的內部;所述發射端光組件和所述接收端光組件與所述光纖連接器光耦合,並與所述印刷電路板電連接;所述印刷電路板在所述光模塊殼體的內部形成水平佈置;所述發射端光組件和所述接收端光組件在垂直於所述印刷電路板的方向上形成層疊佈置。
2.根據權利要求1所述的光模塊,其中:所述發射端光組件包括髮光器件組、第一光路耦合裝置和第一印刷電路板信號連接器,所述發光器件組通過所述第一光路耦合裝置光耦合至所述光纖連接器,以及所述發光器件組通過所述第一印刷電路板信號連接器電連接至所述印刷電路板;所述接收端光組件包括受光器件組、第二光路耦合裝置和第二印刷電路板信號連接器,所述受光器件組通過所述第二光路耦合裝置光耦合至所述光纖連接器,以及所述受光器件組通過所述第二印刷電路板信號連接器電連接至所述印刷電路板。
3.根據權利要求2所述的光模塊,其中,所述第一印刷電路板信號連接器和第二印刷電路板信號連接器是柔性電路板。
4.根據權利要求1所述的光模塊,其中:所述光模塊殼體包括上殼體與下殼體;所述發射端光組件還包括髮射端光組件殼體,所述發光器件組佈置在該發射端光組件殼體內,該發射端光組件殼體與所述上殼體直接接觸或通過導熱材料形成熱交換接觸;所述接收端光組件還包括接收端光組件殼體,所述受光器件組佈置在該接收端光組件殼體內,該接收端光組件殼體與所述下殼體直接接觸或通過導熱材料形成熱交換接觸。
5.根據權利要求2所述的光模塊,其中:所述第一光路耦合裝置包括用於光平面轉換和對接的第一光平面轉換器,該第一光平面轉換器設置在所述發光器件組和所述光纖連接器之間;和/或所述第二光路耦合裝置包括用於光平面轉換和對接的第二光平面轉換器,該第二光平面轉換器設置在所述受光器件組和所述光纖連接器之間。
6.根據權利要求1或2所述的光模塊,其中:所述印刷電路板包括基板、發射端光組件接口、接收端光組件接口、電氣接口、第一電路板連線以及第二電路板連線,所述電氣接口包括髮射端數據接口和接收端數據接口;所述基板具有第一表面以及與該第一表面相對的第二表面;所述發射端光組件接口連接至所述第一印刷電路板信號連接器以形成所述電連接,所述發射端光組件接口和所述發射端數據接口佈置在所述第一表面上並通過所述第一電路板連線連接形成發射端數據傳輸路徑;所述接收端光組件接口連接至所述第二印刷電路板信號連接器以形成所述電連接,所述接收端光組件接口和所述接收端數據接口佈置在所述第二表面上並通過所述第二電路板連線連接形成接收端數據傳輸路徑。
7.根據權利要求6所述的光模塊,其中:所述第一電路板連線佈置在所述第一表面上;和/或所述第二電路板連線佈置在所述第二表面上。
8.根據權利要求6所述的光模塊,其中,所述基板採用多層壓合疊層結構。
9.根據權利要求6所述的光模塊,其中,所述印刷電路板還包括:發射信號處理芯片,該發射信號處理芯片佈置在所述第一表面上,其通過所述第一電路板連線分別與所述發射端光組件接口和所述發射端數據接口連接;和/或接收信號處理芯片,該接收信號處理芯片佈置在所述第二表面上,其通過所述第二電路板連線分別與所述接收端光組件接口和所述接收端數據接口連接。
10.根據權利要求9所述的光模塊,其中:所述發射信號處理芯片是數據時鐘恢復芯片、激光驅動芯片和/或複用解複用芯片;所述接收信號處理芯片是數據時鐘恢復芯片、後置放大器芯片和/或複用解複用芯片。 [1] 

光模塊實施方式

以一個具體實施例對《光模塊》所提供的光模塊的結構進行説明。請結合地參考圖4至圖6,其中,圖4是根據該發明的一個具體實施例的光模塊的分解結構圖,圖5是根據該發明的一個具體實施例的光平面轉換器的結構圖,圖6是根據該發明的一個具體實施例的光模塊內部的結構圖。如圖所示,該光模塊包括光模塊殼體10、光纖連接器20、發射端光組件30、接收端光組件40以及印刷電路板50,其中:所述發射端光組件30、所述接收端光組件40以及所述印刷電路板50設置在所述光模塊殼體10的內部;所述發射端光組件30和所述接收端光組件40與所述光纖連接器20光耦合,並與所述印刷電路板50電連接;所述印刷電路板50在所述光模塊殼體10的內部形成水平佈置;所述發射端光組件30和所述接收端光組件40在垂直於所述印刷電路板50的方向上形成層疊佈置。
具體地,發射端光組件30包括髮光器件組310、第一光路耦合裝置和第一印刷電路板信號連接器330。其中,發光器件組310用於將電信號轉換為光信號。在一個具體實施例中,發光器件組310可以是高速激光陣列,也可以是多個單通道激光器組合。第一光路耦合裝置用於將發光器件組310光耦合至光纖連接器20。第一印刷電路板信號連接器330用於將發光器件組310電連接至所述印刷電路板50,其中,第一印刷電路板信號連接器330優選採用柔性電路板。在其他實施例中,根據實際設計需求,發射端光組件30還可以進一步包括髮光器件組的驅動芯片等,為了簡明起見,在此不再對發射端光組件30可能包括的所有裝置進行一一列舉。
接收端光組件40包括受光器件組410、第二光路耦合裝置(未示出)和第二印刷電路板信號連接器430。其中,受光器件組410用於將光信號轉換為電信號,在一個具體實施例中,受光器件組410可以是高速光電二極管陣列,也可以是多個單通道光電二極管組合。第二光路耦合裝置用於將受光器件組410光耦合至光纖連接器20。第二印刷電路板信號連接器430用於將受光器件組410電連接至印刷電路板50,其中,第二印刷電路板信號連接器430優選採用柔性電路板。在其他實施例中,根據實際設計需求,接收端光組件40還可以進一步包括放大器芯片等,為了簡明起見,在此不再對接收端光組件40可能包括的所有裝置進行一一列舉。
印刷電路板50在光模塊殼體10的內部形成水平佈置,即印刷電路板50與光模塊殼體10的上表面和下表面平行。發射端光組件30和接收端光組件40在垂直於印刷電路板50的方向上形成層疊佈置。也就是説,印刷電路板50、發射端光組件30以及接收端光組件40之間形成平行佈置(或基本平行佈置,《光模塊》允許存在一定的誤差範圍),或者印刷電路板50與發射端光組件30或接收端光組件40共面。其中,在一個具體實施例中,印刷電路板50與發射端光組件30位於同一平面內,而與接收端光組件40位於不同的平面內;在另一個具體實施例中,印刷電路板50與接收端光組件40位於同一平面內,而與發射端光組件30位於不同的平面內;在又一個具體實施例中,印刷電路板50與發射端光組件30以及接收端光組件40均位於不同的平面內。優選地,將發射端光組件30中的發光器件組310佈置在第一平面上,將接收端光組件40中的受光器件組410佈置在第二平面上,其中,令所述第一平面和所述第二平面與印刷電路板50所在的平面平行或基本平行。
在一個典型的實施例中,如圖4所示,光模塊殼體10進一步包括上殼體110和下殼體120。發射端光組件30、接收端光組件40以及印刷電路板50設置在光模塊殼體10的內部,即設置在該上殼體110和下殼體120之間。通常情況下,上殼體110的表面作為光模塊的主散熱面。由於發射端光組件30一般比接收端光組件40產生的熱量多,因此,在對發射端光組件30和接收端光組件40進行佈置的時候,優選將發射端光組件30佈置在靠近上殼體110一側,以及將接收端光組件40佈置在靠近下殼體120一側,也就是説,沿上殼體110至下殼體120的方向上,佈置次序依次是上殼體110、發射端光組件30、接收端光組件40以及下殼體120。另外,為了利於發射端光組件30散熱,上殼體110可以進行加厚設計,或者在上殼體110上加裝散熱裝置等。
進一步地,發射端光組件30還包括髮射端光組件殼體340,發光器件組310佈置在該發射端光組件殼體340內(例如通過基板將發光器件組310與發射端光組件殼體340的內側連接)。接收端光組件40還包括接收端光組件殼體440,受光器件組410佈置在該接收端光組件殼體440內(例如通過基板將受光器件組410與接收端光組件殼體440的內側連接)。優選地,可以設置發射端光組件殼體340與光模塊殼體10中的上殼體110的內側直接接觸或通過導熱材料形成熱交換接觸,以及設置接收端光組件殼體440與光模塊殼體10中的下殼體120的內側直接接觸或通過導熱材料形成熱交換接觸,以形成大面積導熱路徑,最大限度地減小發射端光組件30到上殼體110表面的熱阻以及最大限度地減小接收端光組件40到下殼體120表面的熱阻,從而以達到良好的散熱效果。
需要説明的是,在一些實施例中,發射端光組件30和接收端光組件40可以各自具有獨立的殼體,即發射端光組件殼體340和接收端光組件殼體440是相互獨立的,在另一些實施例中,發射端光組件30和接收端光組件40也可以共用同一個殼體,即發射端光組件殼體340和接收端光組件殼體440是一體化的。
所述光纖連接器20包括與所述發射端光組件30光耦合的發射接口以及與所述接收端光組件40光耦合的接收接口。
發射端光組件30中的發光器件組310通過第一光路耦合裝置光耦合至光纖連接器20中的發射接口。其中,發光器件組310可以與光纖連接器20中的發射接口設置在同一平面上,也可以設置在不同平面上。針對於發光器件組310與光纖連接器20中的發射接口設置在不同平面上的情況,第一光路耦合裝置進一步包括第一光平面轉換器,該第一光平面轉換器設置在發光器件組310和光纖連接器20之間,用於實現發光器件組310和光纖連接器20之間光平面的轉換和對接。其中,針對於單束激光對接的情況,第一光平面轉換器可以採用稜鏡的方式實現。請參考圖5,圖5是根據《光模塊》的一個具體實施例的光平面轉換器的結構圖,如圖5所示,第一光平面轉換器由分光稜鏡321以及光路轉換稜鏡322構成。針對於多纖耦合的情況,第一光平面轉換器可以採用跳線的方式實現。
接收端光組件40中的受光器件組410通過第二光路耦合裝置光耦合至光纖連接器20中的接收接口。同樣地,受光器件組410可以與光纖連接器20中的接收接口設置在同一平面上,也可以設置在不同平面上。針對於受光器件組410與光纖連接器20中的接收接口設置在不同平面上的情況,第二光路耦合裝置進一步包括第二光平面轉換器,該第二光平面轉換器設置在受光器件組410和光纖連接器20之間,用於實現受光器件組410和光纖連接器20之間光平面的轉換和對接。針對於單束激光對接的情況,第二光平面轉換器可以採用稜鏡的方式實現;針對於多纖耦合的情況,第二光平面轉換器可以採用跳線的方式實現。
下面對印刷電路板50的具體結構進行説明。請結合地參考圖7和圖8,其中,圖7是根據《光模塊》的一個具體實施例的印刷電路板的第一表面和第二表面的結構示意圖,圖8是圖7所示印刷電路板的剖面示意圖。如圖所示,所述印刷電路板50包括基板510、發射端光組件接口520、接收端光組件接口530、電氣接口540、第一電路板連線550以及第二電路板連線560,所述電氣接口540包括髮射端數據接口541和接收端數據接口542,其中:
所述基板510具有第一表面511以及與該第一表面511相對的第二表面512;
所述發射端光組件接口520連接至所述第一印刷電路板信號連接器330以形成所述電連接,所述發射端光組件接口520和所述發射端數據接口541佈置在所述第一表面511上並通過所述第一電路板連線550連接形成發射端數據傳輸路徑;
所述接收端光組件接口530連接至所述第二印刷電路板信號連接器430以形成所述電連接,所述接收端光組件接口530和所述接收端數據接口542佈置在所述第二表面512上並通過所述第二電路板連線560連接形成接收端數據傳輸路徑。
具體地,如圖8所示,基板510採用多層壓合疊層結構。一般情況下,基板510中的層數為6層至10層。需要説明的是,基板510的具體結構是該領域技術人員所熟知的,為了簡明起見,在此不再對基板510中的每一層結構進行贅述。基板510具有相對的兩個表面,下文中分別用第一表面511和第二表面512表示。
發射端光組件接口520連接至發射端光組件30中的第一印刷電路板信號連接器330以實現與光模塊中的發射端光組件30電連接,接收端光組件接口530連接至接收端光組件40中的第二印刷電路板信號連接器430以實現與光模塊中的接收端光組件40電連接。其中,發射端光組件接口520佈置在基板510的第一表面511上,接收端光組件接口530位於基板510的第二表面512上,並且發射端光組件接口520在基板510的第一表面511上的位置與接收端光組件接口530在基板第二表面512上的位置相對應。在該實施例中,如圖7和圖8所示,發射端光組件接口520佈置在基板510第一表面511靠近邊緣(該邊緣位於基板510的一端,將其稱為第一邊緣,位於基板510另一端的邊緣相應稱為第二邊緣)的位置上,接收端光組件接口530佈置在基板510第二表面512靠近同一邊緣(即第一邊緣)的位置上。發射端光組件接口520和接收端光組件接口530均採用多接點的形式,至於接點的具體數目、每一接點的功能定義、接點的材料尺寸等需要根據實際需求進行設計,在此不做任何限定。
所述電氣接口540包括髮射端數據接口541和接收端數據接口542。其中,發射端數據接口541佈置在基板510的第一表面511上,接收端數據接口542佈置在基板510的第二表面512上,也就是説,發射端數據接口541和發射端光組件接口520佈置在基板510的同一個表面上,接收端數據接口542和接收端光組件接口530佈置在基板510的同一個表面上。發射端數據接口541在基板510的第一表面511上的位置與接收端數據接口542在基板第二表面512上的位置相對應。在該實施例中,如圖7和圖8所示,發射端數據接口541佈置在基板510第一表面511靠近第二邊緣的位置上,接收端數據接口542佈置在基板510第二表面512靠近同一邊緣(即第二邊緣)的位置上。發射端數據接口541和接收端數據接口542均採用多接點的形式。在一個具體實施例中,印刷電路板50的電氣接口540採用38點接點的形式,每一接點的功能定義如圖9所示,其中,圖9是根據《光模塊》的一個具體實施例的印刷電路板的電氣接口定義圖。該領域技術人員可以理解的是,圖9所示的印刷電路板的電氣接口的定義僅為舉例,接點的具體數目、每一接點的功能定義、接點的材料尺寸等需要根據實際需求進行設計,在此不做任何限定。
發射端光組件接口520通過第一電路板連線550及其參考地平面(請參考圖8中的GND1)與發射端數據接口541連接,在發射端光組件接口520和發射端數據接口541之間形成發射端數據傳輸路徑,用於發射信號的傳輸。其中,如果發射端數據接口541是單通道數據接口,則僅形成一條發射端數據傳輸路徑,如果發射端數據接口541是多通道數據接口,則可以形成多條發射端數據傳輸路徑。如圖7所示,在發射端光組件接口520和發射端數據接口541之間形成4條發射端數據傳輸路徑。在一個具體實施例中,第一電路板連線550佈置在基板510的第一表面511上。在另一個具體實施例中,第一電路板連線550也可以佈置在靠近基板510第一表面511的信號層中。
接收端光組件接口530通過第二電路板連線560及其參考地平面(請參考圖8中的GND2)與接收端數據接口542連接,在接收端光組件接口530和接收端數據接口542之間形成接收端數據傳輸路徑,用於接收信號的傳輸。其中,如果接收端數據接口542是單通道數據接口,則僅形成一條接收端數據傳輸路徑,如果接收端數據接口542是多通道數據接口,則可以形成多條接收端數據傳輸路徑。如圖7所示,在接收端光組件接口530和接收端數據接口542之間形成4條接收端數據傳輸路徑。在一個具體實施例中,第二電路板連線560佈置在基板510的第二表面512上。在另一個具體實施例中,第二電路板連線560也可以佈置在靠近基板510第二表面512的信號層中。
進一步地,所述印刷電路板50還可以包括髮射信號處理芯片570和/或接收信號處理芯片580,其中,發射信號處理芯片570用於對發射信號進行相應的處理,接收信號處理芯片580用於對接收信號進行相應的處理。下面以印刷電路板50同時包括髮射信號處理芯片570和接收信號處理芯片580為例進行説明。請結合地參考圖10至圖12,其中,圖10是根據《光模塊》的一個具體實施例的印刷電路板的第一表面的結構示意圖,圖11是根據該發明的一個具體實施例的印刷電路板的第二表面的結構示意圖,圖12是圖10和圖11所示印刷電路板的剖面示意圖。如圖10和圖12所示,發射信號處理芯片570佈置在所述第一表面511上,該發射信號處理芯片570具有信號輸入端口(未示出)和信號輸出端口(未示出),分別通過第一電路板連線550與發射端數據接口541和發射端光組件接口520和連接,成為發射端數據傳輸路徑的一部分。在該實施例中,發射信號處理芯片570可以是數據時鐘恢復芯片、激光驅動芯片和/或複用解複用芯片。在其他實施例中,根據實際需求發射信號處理芯片570還可以是其他用於對發射信號進行處理的芯片,為了簡明起見,在此不再一一列舉。如圖11和圖12所示,接收信號處理芯片580佈置在所述第二表面512上,該接收信號處理芯片580具有信號輸入端口(未示出)和信號輸出端口(未示出),其通過所述第二電路板連線560分別與接收端光組件接口530和接收端數據接口542連接,成為接收端數據傳輸路徑的一部分。接收信號處理芯片580可以是數據時鐘恢復芯片、後置放大器芯片和/或複用解複用芯片。在其他實施例中,根據實際需求接收信號處理芯片580還可以是其他用於對發射信號進行處理的芯片,為了簡明起見,在此不再一一列舉。針對於印刷電路板50僅包括髮射信號處理芯片570或者僅包括接收信號處理芯片580的情況,可以參考上述對印刷電路板50同時包括該二者的説明中的相應內容,在此不再重複説明。 [1] 

光模塊榮譽表彰

2019年7月15日,《光模塊》獲第十一屆江蘇省專利項目獎優秀獎。 [3] 
參考資料