一种光模块以及设备面板的制作方法

1.本技术涉及光通信领域，尤其涉及一种光模块以及设备面板。


背景技术：

2.光模块是光纤通信中非常重要的光电信号接口器件。
3.传统光模块的一端作为光接口与外部光纤相连，另一端作为电接口与外部通信设备相连。光模块能够对光信号和电信号进行转换。传统光模块的分为三部分，前端，中端与后端。其中前端包括光接口，光接口朝向前端；中端包括激光器芯片，接收器芯片、合波和/或分拨组件等功能部件；后端包括电接口用于与设备进行电信号的互联。
4.在通讯对接系统中，光信号对接精度的要求远远高于电信号对接精度。而在传统光模块插拔过程中，首先对接的是电接口，而精度要求更好的光接口被设置在额外的操作进行二次对接，且光接口固定不可调整，使得光接口与设备的耦合精度往往过低，而激光器发热严重等因素，使得光模块的综合性能下降。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例期望提供一种光模块以及设备面板，以解决光接口与设备的耦合精度低以及散热问题。
6.为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
7.一种光模块，包括：壳组件；电路板，所述电路板设置在所述壳组件内；激光器与电接口，所述电接口与所述电路板电连接，所述电接口配置为向所述激光器供电；光接口，所述光接口与所述激光器耦合；以及传热结构，所述激光器通过所述传热结构向所述壳组件发散热量；所述电接口以及所述光接口设置在所述壳组件的同一端。
8.进一步地，所述激光器为to封装型的半导体激光器，所述激光器包括底座、引脚以及设置在所述底座一侧的管体，所述引脚设置在所述底座背离所述管体的一侧并与所述电路板连接；所述传热结构包括散热瓦，所述散热瓦设置在所述管体的外周侧。
9.进一步地，所述传热结构包括导热胶，所述导热胶填充在所述散热瓦、所述管体与所述壳组件之间。
10.进一步地，所述壳组件包括下壳体以及罩设在所述下壳体上的上壳体；所述下壳体与所述上壳体围设形成沿轴向一端具有开口的容纳腔，所述电接口以及所述光接口设置在所述开口中；所述上壳体上远离所述下壳体的一侧形成有多个矩形齿槽，所述散热瓦设置在所述管体与所述上壳体之间。
11.进一步地，所述下壳体上形成有用于支撑所述电路板的支撑平台；所述传热结构包括导热硅胶片，所述导热硅胶片设置在所述支撑平台与所述电路板之间。
12.进一步地，所述光模块包括多个所述激光器，多个所述激光器形成两排且错位设置。
13.进一步地，所述电接口为一体形成在所述电路板其中一端的金手指；或，所述电接
口为插针，所述电接口固定设置在所述壳组件内并与所述电路板通过柔性软带电连接。
14.进一步地，所述电接口包括固定座以及浮动件，所述固定座与所述电路板相对固定，所述浮动件活动设置在所述固定座上，所述浮动件与所述电路板通过柔性软带电连接，所述浮动件可相对于所述电路板浮动；所述浮动件用于为所述激光器供电。
15.进一步地，所述电接口包括弹性件，所述浮动件插设在所述固定座中，所述弹性件布置在所述浮动件与所述固定座之间，所述浮动件的端面相对于所述固定座可伸缩。
16.一种设备面板，包括卡笼、光连接器以及电连接部；所述卡笼具有能容纳上述的光模块的容纳空间，所述卡笼的外壁上形成有用于散热的凸起；所述光连接器设置在所述卡笼以用于与所述光接口耦合；所述电连接部设置在所述卡笼内以用于与所述电接口可拆卸连接。
17.本技术实施例的一种光模块以及设备面板通过设置壳组件、电路板、激光器、电接口、光接口、以及传热结构；传热结构设置在壳组件内，激光器散发的热量能迅速传递到传热结构，并通过较大的表面积迅速传递到壳组件上，使得激光器散热好，确保工作环境温度在合适范围内；电接口以及光接口设置在壳组件的同一端，使得光接口和电接口可以同步插入面板的光连接器以及电连接器中，以较快地完成光模块与面板的连接，避免光模块在面板上的多次插拔，减少布线时间与成本，避免二次插拔对光接口的耦合精度的影响。最终使得光模块散热性能好且光接口的耦合精度高，综合性能好。
附图说明
18.图1为本技术实施例的一种光模块的结构示意图；
19.图2为图1中的光模块的结构示意图，其中省略了上壳体；
20.图3为图2中的光接口与电接口的一种实施例；
21.图4为图3的侧视图；
22.图5为图2中的光接口与电接口的另一种实施例；
23.图6为图5的侧视图；
24.图7为本技术另一实施例的光模块的结构示意图，其中省略了电路板与上壳体；
25.图8为本技术再一实施例的光模块的结构示意图；
26.图9为本技术光模块与面板的装配爆炸视图，其中，省略了壳组件的上壳体；
27.图10为本技术的电接口的一种实施例；
28.图11为图10所示的电接口的另一视角下的结构示意图；
29.图12为图11的a-a剖视图。
具体实施方式
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
31.在本技术实施例的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构
造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.如图1至图12所示，一种光模块，包括：壳组件1、电路板5、激光器4、电接口3、光接口2、以及传热结构6。
33.其中，壳组件1包括下壳体11以及罩设在下壳体11上的上壳体12；下壳体11与上壳体12围设形成沿轴向一端具有开口13的容纳腔14，容纳腔14用于容纳其他部件。电路板5设置在壳组件1内，具体的，电路板5在装配完成后可固定设置在容纳腔14内。壳组件1的外侧可与外部光纤、光通信装置的面板等进行插接配合，以实现光模块的光电转换并发出/接收光信号的功能。
34.其中，电接口3与电路板5电连接。需要理解的是，本处的电连接可以是指的，电接口3与电路板5之间通过铜箔、导线或者金属抵触以实现两者之间的电能传递或者电信号传递。
35.激光器4通常设置在电路板5上，电接口3配置为向激光器4提供电能，即电接口3通过电路板5向激光器4提供电能，以激发出光信号。本领域技术人员可知，在光器件技术领域，光模块具备一个独立的封装，电路板5上集成有完成光电信号转换的必要元器件。
36.例如，电路板5上可集成光调制器(未标出)、复用器(未标出)、解复用器(未标出)等元器件。其中，光调制器用于将电信号加载到光能，从而输出带信号的光信号。具体地，电信号加载到光能以形成光信号的具体形式，可以改变光的相位、幅度等。不同波长的光信号可通过复用器合并形成一路光信号。一路包含多波长的光信号则通过解复用器拆分为多个单一波长的光信号。
37.光接口2与激光器4耦合；光接口2用于输出激光器4发出的光能或者光信号。
38.激光器4可为to封装型的半导体激光器，具有结构紧凑，可靠性强的优点。
39.传热结构6设置在壳组件1内，激光器4通过传热结构6向壳组件1发散热量；具体地，激光器4包括底座41、引脚43以及设置在底座41一侧的管体42，引脚43设置在底座41背离管体42的一侧并与电路板5连接；管体42 的底端具有芯片(未标出)，从管体42背离底座41的一端延伸出光纤45，光纤45的端部连接与光接口2耦合，电接口3通过电路板5向激光器4提供电能，芯片接收电路板5向激光器4发送的电能并将其转化光，光纤45将光进一步传递到光接口2。传热结构6紧贴在激光器4上，传热结构6采用热的良导体，且应具有较大的表面积，激光器4散发的热量能迅速传递到传热结构6，并通过较大的表面积迅速传递到壳组件1上，使得激光器4散热好，确保工作环境温度在合适范围内。
40.电接口3以及光接口2设置在壳组件1的同一端。具体地，电接口3以及光接口2设置在开口13中。在开口13中，电接口3以及光接口2朝向同一方向。本领域技术人员可知，光接口2和电接口3均有一个开口方向，用于和其他装置实现接口连接。
41.光接口2和电接口3用于同时插入面板的光连接器82(下文提及)以及电连接器83(下文提及)中，或光接口2和电接口3用于同时从面板的光连接器 82以及电连接器83中拔除，以较快地完成光模块与面板的连接，避免光模块在面板上的多次插拔，减少布线时间与成本。需要理解的是，电接口3与光接口2插入面板的光连接器82以及电连接器83中；两者均为第一次插拔，从而避免二次插拔对光接口2的耦合精度的影响。由此，一方面控制散热，一方面提高光接口2的耦合精度，使得光模块的综合性能好。
42.一种可能的实施例，如图1和图2所示，传热结构6包括散热瓦61，散热瓦61设置在
管体42的外周侧。散热瓦61可为弧形的金属块，采用热的良导体进行制作。散热瓦61的弧面尺寸应与激光器4的管体42的外周尺寸相匹配，以使得散热瓦61与管体42能紧密贴合，管体42散发的热量能迅速传递到散热瓦61上，散热瓦61具有较大表面积，且导热性能好，再将热量传递到壳组件 1中，实现散热。
43.传热结构6包括导热胶(未标出)，导热胶可填充在散热瓦61、管体42与壳组件1之间，通过传热性能较好的导热胶填充空隙，使得传热结构6与激光器4以及壳组件1之间的传热性能更佳。导热胶可以根据需要选择为导热硅脂或者硅胶片。
44.一种可能的实施例，如图1和图2、图7和图8所示，上壳体12上远离下壳体11的一侧形成有多个矩形齿槽15，散热瓦61设置在管体42与上壳体12 之间。导热胶填充在散热瓦61与上壳体12、管体42与散热瓦61、下壳体11 与管体42之间。管体42与散热瓦61之间不会出现空隙，使得传热性能好，激光器4发出的热量通过散热瓦61优先传递到距离较近的上壳体12上，上壳体 12上的多个矩形齿槽15能够起到增大表面积的作用，使得热量从上壳体12散发到环境中，使得光模块的散热性能好。
45.下壳体11上形成有用于支撑电路板5的支撑平台16；传热结构6包括导热硅胶片63，导热硅胶片63设置在支撑平台16与电路板5之间，以实现迅速散热。
46.一种可能的实施例，如图1至图12所示，光模块包括一个、两个或者多个激光器4，多个激光器4形成两排且错位设置。即多个激光器4可以沿前后方向错开设置、也可以沿竖直方向上下错开设置；结构更紧凑，充分利用容纳腔 14的空间。多个激光器4发出的热量通过传热结构6传递到壳组件1上，最终完成散热。
47.如图8所示意出的非限定性的实施例中，电接口3为一体形成在电路板5 其中一端的金手指；结构简单且便于设计电路板5上的电路；电连接部83可以是金属弹片插口，光接口2与光连接器82完成耦合对接的同时，电接口3对应插入电连接部83中，实现电路的连通。金手指可以根据需要设置在插芯25的两侧，也可以设置在插芯25的上方和/或下方，具体以设计为准。
48.在图2至图6所示意出的非限定性的实施例中，电接口3为插针，结构简单，电接口3固定设置在壳组件1内并与电路板5通过柔性软带51电连接。电连接部83可以是与电接口3相对应的母插头，光接口2与光连接器82完成耦合对接的同时，电接口3对应插入电连接部83以实现电路的连通。当电接口3 与电连接部83插拔产生机械应力，柔性软带51在保持两者电连接的情况下，可通过柔性变形消除电接口3的机械应力，以防止机械应力通过电路板5再传递到光接口2，提高光接口2与光连接器82的耦合精度。
49.电接口3为插针且与壳组件1固定设置，电接口3可以设计成多个或者一个，设置的位置可以根据需要设置在插芯25的两侧，也可以设置在插芯25的上方和/或下方，具体以设计为准。
50.在图2至图6、图10至图12所示意出的非限定性的实施例中，电接口3 包括固定座31以及浮动件32，固定座31与电路板5相对固定，浮动件32活动设置在固定座31上，浮动件32与电路板5通过柔性软带51电连接，浮动件 32可相对于电路板5浮动；本处的浮动是指的在浮动件32在不脱离固定座31 的限制情况下，能相对于电路板5在一定范围内前后伸缩、左右摆动、或者水平偏移。
51.光模块插接在面板内，浮动件32用于为激光器4供电，浮动件32通过电路板5向激
光器4提供电能，以激发出光信号。电连接部83与浮动件32插拔产生的机械应力通过浮动件32自身的浮动获得释放，使得光接口2能在外部干扰尽量小的情况下与光连接器82进行耦合，最终实现提高光接口2的耦合精度的目的。
52.光模块包括柔性软带51。浮动件32与电路板5通过柔性软带51电连接，当电接口3与电连接部83插拔产生机械应力，柔性软带51在保持两者电连接的情况下，可通过柔性变形消除电接口3的机械应力，以防止机械应力通过电路板5再传递到光接口2，提高光接口2与光连接器82的耦合精度。
53.根据设计的需要，柔性软带51可为柔性电路板；也可为多芯排线；或者为多根可挠曲的导线。成本低，导电性能稳定且能通过自身有效的变形消除电接口3的机械应力。
54.一种可能的实施例，如图2、以及图9至图12所示，电接口3包括弹性件 33，浮动件32插设在固定座31中，弹性件33布置在浮动件32与固定座31 之间，浮动件32的端面相对于固定座31可伸缩。也即是浮动件32的端面相对于电路板5可伸缩；从而形成一个公插头，电连接部83可以根据需要设置为一个母插孔，浮动件32以公母插头的形式插入电连接部83中完成两者连接，相应的机械应力使得浮动件32发生前后伸缩、左右摆动、或者水平偏移等情况，从而避免机械应力传递到光接口2，最终提高光接口2的耦合精度。
55.具体地，如图10至图12所示，浮动件32为一端开口的空心圆柱体，固定座31上形成有定位孔311，定位孔311的内径大于浮动件32的外径，两者间隙配合形成间隙c，0.01mm≤c≤0.5mm，以使得浮动件32可根据插入电连接器82中时产生的机械应力进行上下竖直偏移或者左右水平偏移；也可以以浮动件32其中一端为支点在角度b的范围内做出左右、上下摆动，1
°
≤b≤10
°
，在保持浮动件32与电路板5电连接的情况下，避免机械应力传递到光接口2，最终提高光接口2的耦合精度。
56.如图9所示，一种设备面板，包括卡笼84、光连接器82以及电连接部83；卡笼84具有能容纳上述光模块的壳组件1的容纳空间85，卡笼84的外壁上形成有凸起841，以增大卡笼84的表面积，从而可以迅速的将光模块散发的热量散发到环境中。光连接器82设置在卡笼84以用于与光接口2耦合；电连接部 83设置在卡笼84内以用于与电接口3可拆卸连接。
57.设备面板一般是光通信装置的面板。具体工作过程中，光模块插入卡笼84 内，设备面板通过电连接部83向光模块供电，电接口3将接收到的电能传递到电路板5再传递到激光器4，以激发出激光器4发出光信号，光信号通过光接口2传递到光连接器82，进入设备面板中；光通信装置根据应用场景的不同，可以将光信号作为自身使用的信号来源，也可以从设备面板再单独分出一条光纤将光信号向其他设备传输。
58.本技术提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
59.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。