光发射模组、光组件、光模块和光网络系统的制作方法

本技术涉及光纤通信，尤其涉及一种光发射模组、光组件、光模块和光网络系统。

背景技术：

1、在光纤通信技术领域，光发射模组是光电转换模块不可缺少的重要组成部分，用于将电信号转换为光信号。目前的光发射模组可以在25g pon光网络中满足日常需求，而对于带宽密集型应用，如大型数据中心和高清视频处理等，则需要更高的带宽，以实现高速的数据传输。因此，伴随着网络吞吐量的不断激增，如何提高光发射模组的带宽，成为光发射模组的主流发展趋势。

技术实现思路

1、本技术提供了一种光发射模组、光组件、光模块和光网络系统，用于提高光发射模组的带宽，提高数据的传输速率。

2、第一方面，本技术提供了一种光发射模组。该光发射模组包括底座、基板和激光器芯片，其中，底座设置有第一射频引脚和第二射频引脚。基板固定于底座，一种可选择的布置方式中，基板可以垂直于底座的表面。或者说，基板以立式布置于底座的表面。另一种可选择的布置方式中，基板也可以水平布置于底座400的表面。或者说，基板以卧式布置于底座的表面。基板具有第一表面，第一表面设置有第一射频传输部和第二射频传输部。第一射频传输部和第一射频引脚电连接，第二射频传输部和第二射频引脚电连接。激光器芯片固定于基板的第一表面，激光器芯片具有第一极和第二极，第一极和第一射频传输部通过至少两根第一金属丝电连接，第二极和第二射频传输部电连接。可选的，第一极为正极，第二极为负极。上述光发射模组在工作过程中，第一射频传输部和第二射频传输部以差分的形式驱动激光器芯片发射信号光。

3、本技术对第一金属丝的数量不做具体限定，例如，第一金属丝的数量可以为两根、三根、四根或者其他数量，本技术不进行一一列举。上述多根第一金属丝在第一射频传输部和激光器芯片之间并联设置，使得总电感得以降低，从而有利于提升系统带宽。而更高的带宽允许更高频的信号通过，可以降低高频信号在传输过程中的损失，从而支持高速的数据传输。另外，多根第一金属丝并联也减小了电流路径的电阻，降低了功耗和温升，间接改善了高频性能。再者，本技术中，通过在基板布置两条射频传输部，并以差分的形式驱动激光器芯片发射信号光，有利于提高光发射模组的抗干扰能力，降低高频信号在传输过程中的损失，改善高频信号完整性，从而实现高速的数据传输。

4、综上，本技术通过优化激光器芯片的封装工艺的方式来提升光发射模组的带宽，改善高频性能，从而实现高速的数据传输，使得光发射模组的生产成本得以降低，提高了市场竞争力，有利于实现商业化应用。

5、一种可能的技术方案中，第一射频传输部通过至少两根第二金属丝和第一射频引脚电连接，第二射频传输部通过至少两根第三金属丝和第二射频引脚电连接。可选的，第二金属丝和第三金属丝的数量可以为两根、三根、四根或其他数量。上述多根第二金属丝在第一射频传输部和第一射频引脚之间并联设置，使得第二金属丝的总电感得以降低，从而有利于提升系统带宽，减小高频信号在传输过程中的损失，进而支持高速的数据传输。第三金属丝的作用和上述第二金属丝的作用类似，这里不进行赘述。

6、一种可能的技术方案中，第一射频传输部和第二射频传输部沿第一方向间隔排布。第一射频传输部和第二射频传输部之间的间距可以为设定值，也可以发生变化。

7、一种可能的技术方案中，第一射频传输部包括依次连接的第一子部、第二子部和第三子部。第一子部通过至少两根第一金属丝和第一极电连接，第三子部和第一射频引脚电连接，第二子部位于第一子部和第三子部之间。

8、在具体设置第一子部时，第一子部沿第一方向的宽度和第二子部沿第一方向的宽度不同，且第一子部的面积大于或者等于0.02mm2。可选的，第一子部的面积可以为0.025mm2、0.03mm2、0.035mm2、0.04mm2或者其他数值，本技术不进行一一列举。通过使第一子部的面积不小于0.02mm2，一方面可以设置数量较多的第一金属丝，从而降低第一金属丝的感性，提升带宽，进而减小高频信号在传输过程中的损失，提高信号的传输速率。另一方面还可以增大第一子部的容性，提升光电增益。

9、在具体设置第二子部时，第二子部可以为带状结构。第二子部可以沿直线延伸，也可以沿折线延伸。或者，第二子部还可以沿曲线延伸。

10、在具体设置第三子部时，第三子部沿第一方向的宽度和第二子部沿第一方向的宽度不同，且第三子部的面积大于或者等于0.015mm2。可选的，第三子部的面积可以为0.016mm2、0.017mm2、0.018mm2、0.019mm2、0.020mm2或者其他数值，本技术不进行一一列举。通过使第三子部的面积不小于0.015mm2，可以设置数量较多的第二金属丝，从而降低第二金属丝的感性，提升带宽，进而减小高频信号在传输过程中的损失，提高信号的传输速率。

11、作为示例，第一子部沿第一方向的宽度大于第二子部沿第一方向的宽度，第三子部沿第一方向的宽度也大于第二子部沿第一方向的宽度。也就是说，第一射频传输部具有中间细，两端粗的特点。

12、一种可能的技术方案中，第二射频传输部包括依次连接的第四子部、第五子部和第六子部，其中，激光器芯片的第二极位于第四子部的表面，并且和第四子部电连接。第六子部和第二射频引脚电连接，可选的，第六子部通过至少两根第三金属丝和第二射频引脚电连接。

13、在具体设置第四子部时，第四子部沿第一方向的宽度可以大于第五子部沿第一方向的宽度，也可以小于或者等于第五子部沿第一方向的宽度。为了提高第四子部和激光器芯片的连接效果，可以使激光器芯片在基板表面的正投影完全位于第四子部内，从而增大激光器芯片和第四子部的接触面积，提高焊接效果。

14、在具体设置第五子部时，第五子部可以为带状结构。第五子部可以沿直线延伸，也可以沿折线延伸。或者，第五子部还可以沿曲线延伸。

15、在具体设置第六子部时，第六子部沿第一方向的宽度和第五子部沿第一方向的宽度不同，且第六子部的面积大于或者等于0.015mm2。可选的，第六子部的面积可以为0.016mm2、0.017mm2、0.018mm2、0.019mm2、0.020mm2或者其他数值，本技术不进行一一列举。通过使第六子部的面积不小于0.015mm2时，可以设置数量较多的第三金属丝，从而降低第三金属丝800的感性，减小高频信号的损失，提升带宽。

16、作为示例，第四子部沿第一方向的宽度大于第五子部沿第一方向的宽度，第六子部沿第一方向的宽度也大于第五子部沿第一方向的宽度。也就是说，第二射频传输部具有中间细，两端粗的特点。

17、第一射频传输部和第二射频传输部除了可以为中间细，两端粗的结构之外，一种可能的技术方案中，第一射频传输部和第二射频传输部还可以为等宽的带状结构。第一射频传输部和第二射频传输部的宽度可以相等，也可以不等。

18、在具体设置第一射频引脚和第二射频引脚的间距时，一种可能的技术方案中，第一射频引脚在底座表面的正投影的中心和第二射频引脚在底座表面的正投影的中心之间的距离小于或者等于2.0mm，从而提高信号的高频特征，支持信号的高速传输。

19、在具体设置第一射频引脚和第二射频引脚的结构时，一种可能的技术方案中，第一射频引脚包括第一主体部和第一连接部，第一连接部位于第一主体部靠近基板的一端，第一连接部和第一射频传输部电连接，且第一连接部的横截面积大于第一主体部的横截面积。通过增大第一连接部的横截面积，可以为第二金属丝提供较大的设置空间。或者说，可以在第一连接部和第一射频传输部之间设置数量较多的第二金属丝。

20、第二射频引脚包括第二主体部和第二连接部，第二连接部位于第二主体部靠近基板的一端，第二连接部和第二射频传输部电连接，且第二连接部的横截面积大于第二主体部的横截面积。通过增大第二连接部的横截面积，可以为第三金属丝提供了较大的设置空间。或者说，可以在第二连接部和第二射频传输部之间设置数量较多的第三金属丝。

21、一种可能的技术方案中，第一射频引脚具有第一侧壁，且第一侧壁为平面。第一侧壁和基板位于底座的同一侧，或者说，第一侧壁从底座设有基板的一侧露出，第一侧壁和基板表面的第一射频传输部电连接。可选的，第一侧壁可以通过金属丝和第一射频传输部电连接。由于第一侧壁为平面，因此，可以增强金属丝的连接效果，提高连接可靠性。

22、第二射频引脚具有第二侧壁，且第二侧壁为平面。第二侧壁和基板位于底座的同一侧，或者说，第二侧壁从底座设有基板的一侧露出，第二侧壁和基板表面的第二射频传输部电连接。可选的，第二侧壁可以通过金属丝和第二射频传输部电连接。由于第二侧壁为平面，因此，可以增强金属丝的连接效果，提高连接可靠性。

23、一种可能的技术方案中，光发射模组还包括制冷器，制冷器位于基板背离激光器芯片的一侧，且制冷器和基板导热连接。制冷器用于给设置在基板的第一表面的电子元件进行散热，为电子元件的正常运行提供保障。在具体安装制冷器时，制冷器可以垂直设置于底座的表面，也可以水平设置于底座的表面。

24、第二方面，本技术还提供了一种光组件。该光组件包括封装壳和上述第一方面任一项的光发射模组，其中，封装壳和光发射模组中的底座连接，并围成容纳腔；光发射模组中的基板和激光器芯片位于该容纳腔内。

25、上述光组件可以为光发射组件，也可以为光发射/接收组件。上述光组件所包含的光发射模组中，激光器芯片的第一极通过多根第一金属丝和第一射频传输部电连接，多根第一金属丝并联设置，使得总电感得以降低，从而有利于提升系统带宽。而更高的带宽允许更高频的信号通过，可以降低高频信号在传输过程中的损失，从而支持高速的数据传输。

26、第三方面，本技术还提供了一种光模块。该光模块包括壳体、电路板和上述第二方面的光组件，其中，电路板和光组件位于壳体内，且电路板和光组件电连接。具体的，电路板和光组件所包含的光发射模组中的第一射频引脚和第二射频引脚电连接。

27、一种可能的实施例中，光组件为光发射组件。并且，光模块还包括光接收组件，光接收组件也和电路板电连接。光发射组件(光组件)和光接收组件分别封装在壳体内，其中，光发射组件(光组件)用于将电信号转换为光信号，光接收组件用于将光信号转换为电信号。

28、另一种可能的实施例中，光组件为光发射/接收组件。也就是说，光组件同时集成了光发射和光接收的功能。

29、上述光组件所包含的光发射模组中，激光器芯片的第一极通过多根第一金属丝和第一射频传输部电连接，多根第一金属丝并联设置，使得总电感得以降低，从而有利于提升系统带宽。而更高的带宽允许更高频的信号通过，可以降低高频信号在传输过程中的损失，从而支持高速的数据传输。

30、第四方面，本技术还提供了一种光网络系统。该光网络系统包括第一终端设备、第二终端设备、至少一根光纤和多个第三方面所述的光模块。上述多个光模块中包括第一光模块和第二光模块，其中，第一光模块和第一终端设备电连接，第二光模块和第二终端设备电连接，第一光模块和第二光模块通过至少一根光纤连接。

31、在光模块所包含的光发射模组中，激光器芯片的第一极通过多根第一金属丝和第一射频传输部电连接，多根第一金属丝并联设置，使得总电感得以降低，从而有利于提升系统带宽。而更高的带宽允许更高频的信号通过，可以降低高频信号在传输过程中的损失，从而支持高速的数据传输。