高集成度板卡式SOA放大器的制作方法

高集成度板卡式soa放大器
技术领域
1.本实用新型涉及一种soa放大器，尤其是一种高集成度板卡式soa放大器。


背景技术：

2.soa(semi-conductor optical amplifier)放大器是通信传输中的一种通信设备，可根据客户需求实现多路业务放大，板卡式soa放大器集成了pcb(printed circuit board)板、无源器件以及泵浦激光器等，当需求放大路数增加时，就对pcb板的空间利用提出了要求，放大路数的增加，同时也意味着泵浦激光器，无源器件等数量的增加，进而导致内部盘纤复杂程度相应提高，但共同的特征都需要把光学器件组装在一起，由此装配操作难度和后期返工难度也相应提高，对光纤的防护也非常关键。
3.为了soa放大器的性能参数和高可靠要求，在组装过程中，应最大限度的降低光纤损伤概率，同时又需保证泵浦激光器对空间的利用率、降低盘纤操作时的难度以及后期返工的便利，需要找到泵浦激光器最佳的固定方式。
4.目前，泵浦激光器采用插接焊装方式固定在pcb板上，当放大路数增加时，对pcb板上的装配布局以及后期泵浦激光器返工的难度都形成阻碍，影响装配以及后续的维修。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高集成度板卡式soa放大器，其能有效提高装配以及维修的便捷性，降低装配以及维护成本，稳定性高，安全可靠。
7.按照本实用新型提供的技术方案，所述高集成度板卡式soa放大器，包括pcb板以及设置于所述pcb板正面上的光纤器件层，所述光纤器件层包括若干路soa放大单元，其中，
8.对任一soa放大单元，所述soa放大单元包括泵浦激光器，所述泵浦激光器倒装于所述pcb板的正面，且泵浦激光器的激光器引脚基于表贴焊装固定于pcb板的正面，以与所述pcb板的板体器件层电连接。
9.所述板体器件层位于pcb板的背面。
10.所述泵浦激光器的激光器引脚包括引脚引出体、与所述引脚引出体适配连接的引脚中间体以及与所述引脚中间体适配连接的焊装连接体，其中，
11.引脚引出体、焊装连接体分别位于引脚中间体两端，并分别位于所述引脚中间体的两侧，引脚引出体与焊装连接体相互平行。
12.激光器引脚内的引脚引出体、引脚中间体以及焊装连接体为一体成型。
13.还包括用于支撑固定泵浦激光器的激光器连接柱，所述激光器连接柱的一端与泵浦激光器适配连接，激光器连接柱的另一端与pcb板固定。
14.在所述泵浦激光器上设置激光器支撑固定连板，在所述激光器支撑固定连板上设置两个与激光器连接柱适配的支撑固定连板孔，激光器连接柱通过支撑固定连板孔与激光器支撑固定连板适配连接，以利用激光器连接柱固定支撑所对应连接的泵浦激光器。
15.所述光纤器件层包括位于pcb板正面中心区的无源器件单元、设置于无源器件单元外圈的激光器放置区以及设置于所述无源器件单元外圈的探测器放置区，其中，
16.泵浦激光器位于激光器放置区内，且激光器放置区内至少设置一泵浦激光器；探测器放置区与激光器放置区呈一一对应，且探测器放置区位于激光器放置区的外侧；
17.探测器放置区内安装有与pcb板的板体器件层适配电连接的光电探测器，探测器放置区内所安装光电探测器的数量为所邻近激光器放置区内泵浦激光器数量的两倍，利用无源器件单元与光电探测器、泵浦激光器配合，以形成所需的soa放大单元。
18.还包括位于pcb板正面上方的散热板，所述散热板紧贴支撑固定在激光器放置区内相应的泵浦激光器上；
19.无源器件单元与散热板正对应，探测器放置区内的光电探测器位于所述散热板的外侧。
20.所述无源器件单元包括若干分光器以及与所述分光器适配的隔离器；
21.对任一soa放大单元，包括两个分光器、两个隔离器以及两个光电探测器，其中，第一分光器通过第一隔离器与泵浦激光器的输入端连接，所述泵浦激光器通过第二隔离器与第二分光器适配连接，两个光电探测器分别与第一分光器、第二分光器的分光探测端适配连接。
22.所述散热板与pcb板相互平行。
23.本实用新型的优点：泵浦激光器的激光器引脚和/或光电探测器的探测器引脚基于表贴焊装固定于pcb板的正面，利用表贴焊装的特性，可以降低泵浦激光器、光电探测器装配在pcb板或从pcb板正面拆解时的便捷性；光纤器件层置于pcb板的正面，板体器件层置于pcb板的背面，利用光纤器件层可以布置形成多路soa放大单元；利用泵浦激光器能支撑固定散热器，利用散热器可解决光纤防护和激光器散热，提高所形成soa放大器的稳定性。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图。
25.图2为本实用新型光线器件层在pcb板正面的分布示意图。
26.图3为本实用新型泵浦激光器的立体图。
27.图4为本实用新型泵浦激光器的结构示意图。
28.附图标记说明：1-pcb板、2-板体正面、3-光电探测器、4-散热板、5-无源器件单元、6-泵浦激光器、7-激光器主体、8-激光器输入连接端、9-激光器输出连接端、10-激光器支撑固定连板、11-支撑固定连板孔、12-引脚引出体、13-引脚中间体、14-焊装连接体以及15-激光器连接柱。
具体实施方式
29.下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
30.如图1和图2所示：为了能有效提高装配以及维修的便捷性，降低装配以及维护成
本，本实用新型包括pcb板1以及设置于所述pcb板1正面上的光纤器件层，所述光纤器件层包括若干路soa放大单元，其中，
31.对任一soa放大单元，所述soa放大单元包括泵浦激光器6，所述泵浦激光器6倒装于所述pcb板1的正面，且泵浦激光器6的激光器引脚基于表贴焊装固定于pcb板1的正面，以与所述pcb板1的板体器件层电连接。
32.具体地，pcb板1可以采用现有常用的形式，pcb板1的形状等可以根据需要选择，如1和图2中示出了pcb板呈方形的一种具体实施情况。对pcb板1，一般包括正面以及与所述正面对应的背面，pcb板1的正面即为板体正面2，光纤器件层布置于板体正面2，所述板体器件层位于pcb板1的背面。板体器件层即为实现pcb板1功能的电路层，板体器件层的具体情况可以根据需要选择，以能满足soa放大器的工作为准。
33.当板体器件层位于pcb板1的背面时，此时，将光纤器件层置于所述pcb板1的正面后，可以充分利用pcb板1正面的空间，以能形成所需路数的soa放大单元。
34.具体实施时，光纤器件层上形成的soa放大单元可具有相同的形式，一般地，soa放大单元均包括泵浦激光器6，泵浦激光器6可以采用现有常用的形式，泵浦激光器6能实现光信号的放大，具体实现光信号放大的方式等与现有相一致。
35.本实用新型实施例中，泵浦激光器6倒装置于pcb板1的正面，泵浦激光器6的激光器引脚基于表贴焊装固定于pcb板1的正面，当泵浦激光器6的激光器引脚焊装在pcb板1的正面后，即实现与pcb板1上的板体器件层电连接。一般地，利用板体器件层能控制泵浦激光器6的制冷与输出，具体控制泵浦激光器6工作的过程以及方式可均与现有相一致，具体可以根据需要选择，以能满足实际的应用场景要求为准。
36.由上述说明可知，现有技术中，泵浦激光器6的激光器引脚采用插接方式装配在pcb板1上，采用插接方式装配时，需要在pcb板1上打通孔，将泵浦激光器6的激光器引脚直插入相对应的通孔内，在另一面为激光器引脚镀锡。本实用新型采用标贴焊装连接时，pcb板1的正面直接镀锡，能提高将泵浦激光器6装配于pcb板1正面上的便捷性。当需要将泵浦激光器6从pcb板1正面拆解时，与现有在pcb板1背面镀锡相比，拆解更为便捷，即可降低装配以及维护成本。
37.如图3和图4所示，所述泵浦激光器6的激光器引脚包括引脚引出体12、与所述引脚引出体12适配连接的引脚中间体13以及与所述引脚中间体13适配连接的焊装连接体14，其中，
38.引脚引出体12、焊装连接体14分别位于引脚中间体13两端，并分别位于所述引脚中间体13的两侧，引脚引出体12与焊装连接体14相互平行。
39.为了能泵浦激光器6的激光器引脚与pcb板1正面间的表贴焊装，泵浦激光器6的任一激光器引脚均包括引脚引出体12、引脚中间体13以及焊装连接体14，其中，引脚引出体12用于与泵浦激光器6的激光器主体7适配电连接，引脚中间体13与引脚引出体12以及焊装连接体14均相互垂直，引脚引出体12与焊装连接体14分别位于引脚中间体13的两侧，即引脚中间体13与焊装连接体14形成“l”型结构，利用引脚中间体13与焊装连接体14所形成的形状，能方便使得激光器引脚表贴焊装固定于pcb板1的正面。表贴焊装时，焊装连接体14贴于pcb板1的正面，然后采用本技术领域常用的焊接形式与pcb板1焊接固定并实现所需的电连接。
40.具体实施时，激光器引脚内的引脚引出体12、引脚中间体13以及焊装连接体14为一体成型。引脚中间体13与激光器主体7相应的侧面平行。
41.进一步地，还包括用于支撑固定泵浦激光器6的激光器连接柱15，所述激光器连接柱15的一端与泵浦激光器6适配连接，激光器连接柱15的另一端与pcb板1固定。
42.本实用新型实施例中，激光器连接柱15可以采用铜制螺柱，利用激光器连接柱15用于将泵浦激光器6的激光器主体7支撑悬浮于pcb板1的正面，其中，激光器连接柱15位于激光器主体7的两侧；激光器连接柱15与pcb板1通过螺钉固定。
43.进一步地，在所述泵浦激光器6上设置激光器支撑固定连板10，在所述激光器支撑固定连板10上设置两个与激光器连接柱15适配的支撑固定连板孔11，激光器连接柱15通过支撑固定连板孔11与激光器支撑固定连板11适配连接，以利用激光器连接柱15固定支撑所对应连接的泵浦激光器6。
44.图3和图4中，在泵浦激光器6的激光器主体7上设置激光器支撑固定连板10，激光器支撑固定连板10的长度方向与激光器主体7的长度方向一致。在设置激光器支撑固定连板10后，在所述激光器支撑固定连板10上开设有支撑固定连板孔11，支撑固定连板孔11贯通所述激光器支撑固定连板10。支撑固定连板孔11允许激光器连接柱15的嵌置，激光器支撑固定连板10通过支撑固定连板孔11套接在激光器连接柱15上后，在利用螺钉将激光器支撑固定连板10与激光器连接柱15固定，即可实现利用激光器连接柱15将泵浦激光器6悬浮支撑固定于pcb板1的正面。
45.如图1和图2所示，所述光纤器件层包括位于pcb板1正面中心区的无源器件单元5、设置于无源器件单元5外圈的激光器放置区以及设置于所述无源器件单元5外圈的探测器放置区，其中，
46.泵浦激光器6位于激光器放置区内，且激光器放置区内至少设置一泵浦激光器6；探测器放置区与激光器放置区呈一一对应，且探测器放置区位于激光器放置区的外侧；
47.探测器放置区内安装有与pcb板1的板体器件层适配电连接的光电探测器3，探测器放置区内所安装光电探测器3的数量为所邻近激光器放置区内泵浦激光器6数量的两倍，利用无源器件单元5与光电探测器3、泵浦激光器6配合，以形成所需的soa放大单元。
48.本实用新型实施例中，无源器件单元5位于pcb板1正面的中心区，无源器件单元5一般包括soa放大单元所需的无源器件，如分光器以及隔离器等。在无源器件单元5的外圈设置激光器放置区、探测器放置区，即激光器放置区、探测器放置环绕无源器件单元5。
49.泵浦激光器6位于激光器放置区内，一般地，激光器放置区内至少设置一泵浦激光器6。具体实施时，激光器放置区内放置相同数量的泵浦激光器6。探测器放置区与激光器放置区呈一一对应，即在pcb板1上设置一激光器放置区时，也会同时设置一探测器放置区。探测器放置区位于激光器放置区的外侧，以避免影响形成soa放大单元。
50.探测器放置区用于放置光电探测器3，光电探测器3可采用现有常用的形式，光电探测器3的探测器引脚也采用表贴焊装固定于pcb板1的正面，此时，也能实现光电探测器3在pcb板1正面的装配与拆解，提高装配与维修的便捷性。根据所形成soa放大单元的形式可知，一般地，探测器放置区内所安装光电探测器3的数量为所邻近激光器放置区内泵浦激光器6数量的两倍，利用无源器件单元5与光电探测器3、泵浦激光器6配合，以形成所需的soa放大单元。
51.图2中示出了在pcb板1的正面设置8路soa放大单元的情况，此时，在一激光器放置区内设置两个泵浦激光器6，在一探测器放置区内设置四个光电探测器3。当采用其他数量soa放大单元的情况时，可以对应设置激光器放置区内泵浦激光器6的数量，以及探测器放置区内光电探测器3的数量。
52.具体实施时，所述无源器件单元5包括若干分光器以及与所述分光器适配的隔离器；
53.对任一soa放大单元，包括两个分光器、两个隔离器以及两个光电探测器3，其中，第一分光器通过第一隔离器与泵浦激光器6的输入端连接，所述泵浦激光器6通过第二隔离器与第二分光器适配连接，两个光电探测器3分别与第一分光器、第二分光器的分光探测端适配连接。
54.本实用新型实施例中，第一分光器、第二分光器可以采用现有常用的形式，可采用1：99分光比的分光器，分光器的1％分光端作为检测端与光电探测器3适配连接，分光器的99％分光端作为输出端与隔离器适配连接。隔离器用于实现光信号的隔离，具体可以采用现有常用的形式。
55.具体实施时，soa放大单元内，通过盘纤将分光器、隔离器、泵浦激光器6以及光电探测器3间的适配连接，如第一分光器的99％分光端通过光纤通过第一隔离器连接，第一隔离器通过光纤与泵浦激光器6的激光器输入连接端8连接，泵浦激光器6的激光器输出连接端9通过光纤与第二隔离器连接，第二隔离器通过光纤与第二分光器连接，通过第二分光器的99％分光端作为soa放大器的输出端。
56.当然，在具体实施时，soa放大单元还可以采用其他常用的形式，具体可以根据需要选择，以能实现所需的soa放大即可，此处不再赘述。
57.进一步地，还包括位于pcb板1正面上方的散热板4，所述散热板4紧贴支撑固定在激光器放置区内相应的泵浦激光器6上；
58.无源器件单元5与散热板4正对应，探测器放置区内的光电探测器3位于所述散热板4的外侧。
59.为了能对盘纤保护，以及对泵浦激光器6散热，在pcb板1上还设置散热板4，散热板4一般也呈方形，散热板4的尺寸小于pcb板1的尺寸。散热板4的端脚一般紧贴支撑固定在激光器放置区内相应的泵浦激光器6上，即支撑于激光器支撑固定连板10上。当然，散热板4需要与激光器支撑固定连板10固定，以便将散热板4固定装配于pcb板1上方。
60.散热板4通过泵浦激光器6固定装配于pcb板1上方后，利用散热板4能对无源器件单元5以及盘纤进行遮挡保护，同时，能对泵浦激光器6进行散热。盘纤具体是指soa放大单元内用于连接光纤构成的光纤组。此外，所述散热板4与pcb板1相互平行，利用散热器4的散热，能提高soa放大单元的稳定性与可靠性。