一种光模块的制作方法

1.本技术涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。


背景技术：

2.在云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式，均会用到光通信技术，而在光通信中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一。光模块主要用于光电、电光转换，其发射端将电信号转换为光信号并通过光纤传输出去，其接收端将接收到的光信号转换为电信号。
3.可插拔光模块在使用时，一般是将光模块的电口插入光网络终端的笼子内部的电连接器，光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块的壳体与笼子的内表面接触，形成密闭空腔，如此光模块产生的电磁波会被屏蔽在密闭空腔内，而不会泄露到笼子外面。
4.但是，光模块的壳体与笼子均为金属，两者为点接触，导致光模块的壳体与笼子的内表面之间存在缝隙，光模块内的电磁波会通过缝隙泄露至笼子外面，对附近其他电子设备造成干扰。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种光模块，用以提高光模块的外部电磁屏蔽效果。
6.为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：
7.本技术实施例公开了一种光模块，包括：
8.壳体，其外壁上设有沟槽；
9.弹性套，包括金属框架与多个金属弹片，所述金属框架套设于所述沟槽内，且所述金属框架固定于所述壳体的底部；所述金属弹片设置于所述金属框架的边缘；
10.导电纤维片，设置于所述壳体与所述金属框架之间，用于连接所述壳体与所述弹性套；
11.其中，所述导电纤维片包括：
12.导电框架，设置于所述壳体与所述金属框架之间，所述导电框架包括第一导电片、第二导电片与第三导电片，所述第一导电片的两端分别与所述第二导电片、所述第三导电片连接；所述第一导电片卡入所述壳体上端面的沟槽内，所述第二导电片卡入所述壳体左端面的沟槽内，所述第三导电片卡入所述壳体右端面的沟槽内；
13.导电弹性件，设置于所述导电框架的边缘，所述导电弹性件与所述导电框架呈阶梯状设置，且所述导电弹性件与所述金属弹片相抵接。
14.本技术提供了一种光模块，该光模块包括壳体、弹性套与导电纤维片，壳体的外壁上设有沟槽；弹性套包括金属框架与多个金属弹片，金属框架套设于沟槽内，且固定于壳体的底部；金属弹片设置于金属框架的边缘；导电纤维片设置于壳体与金属框架之间，用于连接壳体与弹性套；其中，导电纤维片包括导电框架与导电弹性件，导电框架设置于壳体与金属框架之间，导电框架包括第一导电片、第二导电片与第三导电片，第一导电片的两端分别
与第二道垫片、第三导电片连接；第导电片卡入壳体上端面的沟槽内，第二导电片卡入壳体左端面的沟槽内，第三导电片卡入壳体右端面的沟槽内；导电弹性件设置于导电框架的边缘，导电弹性件与导电框架呈阶梯状设置，且导电弹性件与金属弹片相抵接。本技术在光模块的壳体与外部笼子之间增设弹性套与导电纤维片，导电纤维片贴于弹性套内侧的光模块壳体上，与弹性套和壳体充分接触，以堵塞壳体与弹性套之间的缝隙；导电纤维片上的导电弹性件可顶住弹性套上的金属弹片，将光模块插入笼子时，导电弹性件顶起金属弹片，使得金属弹片卡在笼子的外部插口处，确保金属弹片与外部笼子充分接触，以堵塞弹性套与笼子内侧面的缝隙，从而使笼子内部形成密闭空腔，避免光模块产生的电磁波泄漏至笼子外面，起到良好的屏蔽效果，防止其对附近其他电子设备造成电磁干扰。
15.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
17.图1为光通信终端连接关系示意图；
18.图2为光网络终端结构示意图；
19.图3为本技术实施例提供的一种光模块的结构示意图；
20.图4为本技术实施例提供的光模块的分解示意图；
21.图5为本技术实施例提供的光模块中弹性套的结构示意图；
22.图6为本技术实施例提供的光模块中壳体的另一角度示意图；
23.图7为本技术实施例提供的光模块中导电纤维片的结构示意图；
24.图8为本技术实施例提供的光模块中导电纤维片与壳体的装配示意图；
25.图9为本技术实施例提供的光模块中弹性套、导电纤维片与壳体的装配示意图；
26.图10为本技术实施例提供的光模块中弹性套、导电纤维片与壳体的另一角度装配示意图；
27.图11为图10中a处放大示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
29.光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输；而计算机等信息处理设备使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要实现电信号与
光信号的相互转换。
30.光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接，主要的电连接包括供电、i2c信号、数据信息以及接地等；采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式，以此为基础，金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。
31.图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示，光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接。
32.光纤101的一端连接远端服务器，网线103的一端连接本地信息处理设备，本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成；而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。
33.光模块200的光口对外接入光纤101，与光纤101建立双向的光信号连接；光模块200的电口对外接入光网络终端100中，与光网络终端100建立双向的电信号连接；在光模块内部实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络终端之间建立信息连接。具体地，来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。
34.光网络终端具有光模块接口102，用于接入光模块200，与光模块200建立双向的电信号连接；光网络终端具有网线接口104，用于接入网线103，与网线103建立双向的电信号连接；光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。具体地，光网络终端将来自光模块的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块，光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。
35.至此，远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线，与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。
36.常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等；光网络终端是光模块的上位机，向光模块提供数据信号，并接收来自光模块的数据信号，常见的光模块上位机还有光线路终端等。
37.图2为光网络终端结构示意图。如图2所示，在光网络终端100中具有电路板105，在电路板105的表面设置笼子106；在笼子106内部设置有电连接器，用于接入金手指等光模块电口；在笼子106上设置有散热器107，散热器107具有增大散热面积的翅片等第一凸台部。
38.光模块200插入光网络终端100中，具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器，光模块的光口与光纤101连接。
39.笼子106位于电路板上，将电路板上的电连接器包裹在笼子中，从而使笼子内部设置有电连接器；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量传导给笼子106，然后通过笼子上的散热器107进行扩散。
40.图3为本技术实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为本技术实施例提供的光模块的分解示意图。如图3、图4所示，本技术实施例提供的光模块200包括壳体及弹性套300，其中，壳体包括上壳体201与下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的包裹腔体；包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体。具体地，下壳体202包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板；上壳体包括盖板，盖板盖合在上壳体的两个侧
板上，以形成包裹腔体；上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。
41.两个开口具体可以是位于光模块同一端的两端开口(204、205)，也可以是在光模块不同端的两处开口；其中一个开口为电口204，电路板的金手指从电口204伸出，插入光网络终端等上位机中；另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接光模块内部的光接收器件；电路板、光发射器件、光接收器件等光电器件位于包裹腔体中。
42.采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板、光发射器件、光接收器件等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成模块最外层的封装保护壳体；上壳体及下壳体一般采用金属材料，利用实现电磁屏蔽以及散热，一般不会将光模块的壳体做成一体部件，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装，也不利于生产自动化。
43.本技术实施例提供的光模块还可包括解锁部件，解锁部件位于包裹腔体/下壳体202的外壁，用于实现光模块与上位机之间的固定连接，或解除光模块与上位机之间的固定连接。
44.解锁部件具有与上位机笼子匹配的卡合部件；拉动解锁部件的末端可以在使解锁部件在外壁的表面相对移动；光模块插入上位机的笼子里，由解锁部件的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里；通过拉动解锁部件，解锁部件的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。
45.电路板上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、mos管)及芯片(如mcu、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复cdr、电源管理芯片、数据处理芯片dsp)等。
46.电路板用于提供信号电连接的信号电路，信号电路可以提供信号。电路板通过电路走线将光模块中的用电器件按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等电功能。
47.电路板一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；当光收发组件位于电路板上时，硬性电路板也可以提供平稳的承载；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，具体地，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。
48.部分光模块中也会使用柔性电路板，作为硬性电路板的补充；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发组件之间可以采用柔性电路板连接。
49.为了防止光模块产生的电磁波从壳体与外部笼子106之间的缝隙处泄露，可在光模块的壳体与外部笼子106之间设置导电件，用于消除壳体与外部笼子106之间的缝隙，达到预期的电磁屏蔽效果，本技术实施例提供了一种光模块，该光模块可为可插拔光模块，还包括弹性套300与导电纤维片400，壳体的外壁上设有沟槽，弹性套300套设于壳体的沟槽上，且其固定于壳体的底部，用于连接壳体与笼子106，以确保壳体与笼子106之间的充分接触，堵塞壳体与笼子106之间的缝隙；导电纤维片400设置于壳体与弹性套300之间，用于连接壳体与弹性套300，使得弹性套300与壳体充分接触，以堵塞壳体与弹性套300之间的缝
隙，进一步提高壳体与笼子106之间的充分接触。
50.具体地，上壳体201的外壁上设置有第二沟槽2010，下壳体202的外壁上设置有第一沟槽2020，第一沟槽2020与第二沟槽2010形成壳体的沟槽，该沟槽绕光模块壳体的外壁一周，弹性套300套设于该沟槽内。当可插拔光模块插入笼子106时，弹性套300与笼子106的内表面接触，可堵塞壳体与笼子106内表面之间的缝隙，即通过弹性套300使得壳体与笼子106之间形成密闭空腔，将光模块产生的电磁波屏蔽在该密闭空腔内，避免电磁波泄漏至笼子106的外侧。
51.图5为本技术实施例提供的光模块中弹性套300的结构示意图。如图5所示，弹性套300包括金属框架与多个金属弹片306，金属框架套设于壳体的沟槽内，与壳体充分接触；金属弹片306均匀设置于金属框架的边缘处，其外表面与笼子106的内表面接触。当可插拔光模块插入笼子106时，多个金属弹片306受到笼子106内表面的挤压发生弹性变形，卡在笼子106的插口处，以堵塞壳体与笼子106之间的空隙。
52.金属框架包括第一侧板301、第二侧板302、第三侧板303、第四侧板304与第五侧板305，第二侧板302与第三侧板303关于第一侧板301对称设置，第四侧板304与第五侧板305关于第一侧板301对称设置，且第二侧板302的两端分别与第一侧板301、第四侧板304连接，第三侧板303的两端分别与第一侧板301、第五侧板305连接；第四侧板304与第五侧板305位于同一平面内，且第四侧板304与第五侧板305之间设有空隙。也就是说，第一侧板301、第二侧板302、第三侧板303、第四侧板304与第五侧板305构成一个c型金属件，金属框架可通过第四侧板304与第五侧板305之间的空隙套设于沟槽内。
53.将金属框架套设于沟槽内时，金属框架的第一侧板301卡入上壳体201顶面上的沟槽，第二侧板302卡入上壳体201的左侧面与下壳体202的左侧面上的沟槽，第三侧板303卡入上壳体201的右侧面与下壳体202的右侧面上的沟槽，第四侧板304卡入下壳体202底面上的沟槽，第五侧板305卡入下壳体202底面上的沟槽。
54.图6为本技术实施例提供的光模块中壳体的另一角度示意图。如图6所示，下壳体202底面的沟槽上对称设有卡槽2021，金属框架的第四侧板304与第五侧板305上分别设有弹性卡扣308，弹性卡扣308与卡槽2021卡固连接。即将金属框架卡入壳体上的沟槽时，将第四侧板304与第五侧板305上的弹性卡扣308卡入下壳体202底面上的卡槽2021内，实现金属框架与下壳体202的固定，从而将上壳体201与下壳体202包裹于金属框架内。
55.本示例中，金属框架的第四侧板304与第五侧板305上的弹性卡扣308可采用冲压方式冲出来，使得弹性卡扣308的一侧与第四侧板304连接。将弹性卡扣308卡入下壳体202底面的卡槽2021后，可按压弹性卡扣308，将弹性卡扣308与卡槽2021分离，方便拆卸弹性套300。
56.金属弹片306均匀设置于金属框架的第一侧板301、第二侧板302、第三侧板303、第四侧板304与第五侧板305的边缘，且金属弹片306沿第一侧板301、第二侧板302、第三侧板303、第四侧板304与第五侧板305的边缘向外延伸，呈伞状设置。
57.第一侧板301、第二侧板302、第三侧板303、第四侧板304与第五侧板305的边缘设置的金属弹片306的数量不进行限制，可根据实际情况，尽可能多地设置金属弹片306的数量，以增加弹性套300与笼子106的接触面积。
58.将弹性套300套设于壳体的沟槽后，弹性套300的金属框架与上壳体201、下壳体
202的外壁接触，弹性套300的金属弹片306与笼子106的内侧面接触，实现了壳体与笼子106之间的接触。且弹性套300为金属件，壳体、弹性套300与笼子106之间形成密闭金属空腔，这样就屏蔽了笼子106与壳体之间的电磁波，以防止电磁波由笼子106泄露出去。
59.由于弹性套300的金属框架与壳体的接触为面接触，两者之间容易出现缝隙，造成电磁波由金属框架与壳体之间的缝隙泄露出去，因此本技术实施例提供的光模块在弹性套300与壳体之间设置有导电纤维片400，导电纤维片400可堵塞金属框架与光模块壳体之间的缝隙。
60.导电纤维片400可具有弹性，导电纤维片400受到挤压可变形，如此当弹性套300的卡接在沟槽内时，金属框架会挤压导电纤维片400，使得导电纤维片400堵塞光模块壳体与金属框架之间缝隙的效果更好。另外，导电纤维片400具有一定弹性可以使得弹性套300更容易的卡接在光模块壳体的沟槽内。
61.图7为本技术实施例提供的光模块中导电纤维片400的结构示意图。如图7所示，导电纤维片400包括导电框架与导电弹性件，导电框架第一导电片401、第二导电片402与第三导电片403，第二导电片402与第三导电片403关于第一导电片401对称设置。第一导电片401的两端分别与第二导电片402、第三导电片403连接，且第二导电片402与第三导电片403分别与第一导电片401相互垂直。也就是说，第一导电片401、第二导电片402与第三导电片403构成一个c型导电件，导电纤维片400可通过下端开口套设于光模块壳体的沟槽内。
62.由于金属框架的第四侧板304与第五侧板305上设置有弹性卡扣308，如此不方便在下壳体202的底面与第四侧板304、第五侧板305之间设置导电片，因此该导电纤维片400由三个导电片组成，整体结构为c形结构，方便将导电纤维片400卡入壳体的沟槽内。
63.图8为本技术实施例提供的光模块中导电纤维片400与光模块壳体的装配示意图，图9为本技术实施例提供的光模块中弹性套300、导电纤维片400与光模块壳体的装配示意图。如图8、图9所示，将导电纤维片400卡接于光模块壳体的沟槽时，导电纤维片400的第一导电片401卡入上壳体201顶面上的沟槽内，第二导电片402卡入上壳体201左侧面与下壳体202左侧面上的沟槽内，第三导电片403卡入上壳体201右侧面与下壳体202右侧面上的沟槽内。
64.导电纤维片400套设于光模块壳体的沟槽时，导电纤维片400可高于沟槽的深度，即导电纤维片400高于光模块壳体的表面，这样，导电纤维片400能够被弹性套300压缩进沟槽内，从而使弹性套300与光模块壳体之间形成良好的电连接，使得导电纤维片400分别与壳体、弹性套300充分接触，确保光模块壳体与弹性套300充分导通。
65.本示例中，导电纤维片400中第一导电片401的尺寸可等于或略小于金属框架中第一侧板301的尺寸，第二导电片402的尺寸可等于或略小于第二侧板302的尺寸，第三导电片403的尺寸可等于或略小于第三侧板303的尺寸，如此导电纤维片400与金属框架的尺寸差不多，可有效堵塞弹性套300与光模块壳体之间的缝隙。
66.由于弹性套300的金属框架与导电纤维片400的接触也为面接触，因此可在金属框架的第一侧板301、第二侧板302与第三侧板303上分别均匀设置多个凹点307，该凹点307与导电纤维片400的外表面接触。金属框架上设置凹点307，可增加金属框架与导电纤维片400之间的接触面积，保证金属框架与导电纤维片400之间充分接触。
67.本示例中，第一侧板301、第二侧板302与第三侧板303上的凹点307可采用冲压方
式冲出来，该凹点307为盲孔，使得金属框架与导电纤维片400之间的接触为点接触，使得两者之间的电阻较低，确保金属框架与导电纤维片400之间的充分导通。
68.图10为本技术实施例提供的光模块中弹性套300、导电纤维片400与光模块壳体的装配侧视图，图11为图10中a处放大示意图。如图10、图11所示，导电纤维片400的第一导电片401的一端设有导电弹性件404，该导电弹性件404沿第一导电片401的长度方向设置，且位于弹性套300的金属弹片306的下方，该导电弹性件404与导电框架的第一导电片401呈阶梯状设置，其余金属弹片306相抵接，用于顶住金属弹片306，以确保金属弹片306与笼子106的内表面接触。
69.本示例中，导电弹性件404可包括上顶面、下底面及连接上顶面与下底面的弧形面，上顶面与金属弹片306接触，下底面固定于第一导电片401上。也可在第一导电片401的一侧设置一个导电凸台，导电凸台的内部设有通孔，该通孔沿第一导电片401的长度方向设置，导电弹性件404插入该通孔内，用于顶住金属弹片306。
70.为了能够顶住金属弹片306，导电弹性件404的厚度不小于金属弹片306的厚度，即导电弹性件404的厚度大于或等于金属弹片306最高度处至最低处的距离，以能够顶起金属弹片306。当光模块插入笼子106时，笼子106的内表面挤压金属弹片306，由于导电弹性件404具有弹性，金属弹片306挤压导电弹性件404，导电弹性件404挤压导电纤维片400，导电纤维片400挤压光模块壳体，从而能够有效堵塞弹性套300与笼子106之间的间隙、弹性套300与导电纤维片400之前的间隙、导电纤维片400与壳体之间的间隙。
71.本示例中，导电弹性件404可为导电泡棉，即在泡棉外侧缠绕导电布，导电泡棉的弹性好，当将导电纤维片400卡入壳体的沟槽，再安装弹性套300时，导电泡棉的压缩程度大，从而避免了对弹性套300安装造成的不便。
72.本技术实施例提供的光模块的装配过程为：首先将光模块的电路板、光发射器件、光接收器件等光电器件安装至下壳体202内，然后盖合上壳体201，完成光模块的整体安装；然后将导电纤维片400卡入上壳体201、下壳体202外壁的沟槽内；然后将弹性套300套设于导电纤维片400的外侧，并使得导电纤维片上的导电弹性件404位于金属弹片306的下方，并将弹性套300通过弹性卡扣308卡入下壳体202的卡槽2021内，以固定弹性套300。
73.装配完光模块后，将光模块插入外部笼子106时，笼子106的内表面对弹性套300的金属弹片306进行挤压，而金属弹片306下方的导电弹性件404顶住金属弹片306，使得金属弹片306与笼子106形成良好电接触，可使弹性套300与笼子106之间的缝隙被消除；同时，导电纤维片400位于弹性套300与光模块壳体之间，使得弹性套300与光模块壳体形成良好电接触，可使弹性套300与光模块壳体之间的缝隙被消除，这样光模块壳体与笼子106之间形成良好电接触，形成金属密封腔体，实现了高效的屏蔽，这样就屏蔽了光模块壳体与笼子106之间的电磁波，使得电磁波无法从笼子106内辐射出去影响其他电子光器件。
74.本技术在光模块的壳体与外部笼子之间增设弹性套与导电纤维片，导电纤维片贴于弹性套内侧的光模块壳体上，与弹性套和壳体充分接触，确保了弹性套与壳体充分导通，以堵塞壳体与弹性套之间的缝隙；导电纤维片上的导电弹性件可顶住弹性套上的金属弹片，确保金属弹片与外部笼子充分接触，以堵塞弹性套与笼子内侧面的缝隙，从而使得光模块壳体与外部笼子充分接触，两者形成密闭空腔，避免了光模块产生的电磁波泄漏至笼子外面，起到了良好的屏蔽效果。
75.需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本技术的其他实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
77.以上所述的本技术实施方式并不构成对本技术保护范围的限定。