一种多通道光收发一体模块制造技术

本发明专利技术涉及一种多通道光收发一体模块，包括管壳、PCBA、光接收组件和光发射组件，所述光接收组件和光发射组件均设置在所述管壳内，所述光接收组件和光发射组件分别通过柔性电路板与所述PCBA电连接，所述光接收组件和光发射组件的一端均从所述管壳的一端伸出并与外部光路连接，所述PCBA从所述管壳的另一端伸出并与外部电路电连接。本发明专利技术解决了现有光路稳定性较差和制造困难等问题，采用光纤阵列和光复用器件耦合在一起，具有多路波长通道，光束的传输路径更加稳定可靠，生产制造更加便捷简单，器件可靠性更高，成本更低。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道光收发一体模块
本专利技术涉及光通信系统
，尤其涉及一种多通道光收发一体模块。
技术介绍
随着光纤通信领域中对通信带宽的要求越来越高，目前全球光通信正处在一个飞速发展时期。而在高速数据通信领域中，由于电传输的速率瓶颈，对于传输速率要求在40/100Gbps速率的光纤通信网络，为了保障数据能够长距离高速传输，现有技术中通常采用光模块(光发射模块和光接收模块)实现不同波长光的发射和接收，其普遍采用的解决方案是将4路不同波长的光信号复用于单模光纤中进行传输，具体来说，光发射模块将4路不同波长的光信号复用通过单模光纤传输到光接收模块，光接收模块再解复用出这4个波长。这样，每个波长通道的信号速率只需达到10/25Gbps，即可满足40/100Gbps的信号传输速率要求。薄膜滤波(TFF)技术是目前被普遍采用的实现这种4个波长光信号复用/解复用的技术方案之一，如图1所示，现有技术中的波分复用器通常包括在一侧面镀有增透膜101(ARCoating)和高反膜102(HRCoating)的斜方棱镜100，而在斜方棱镜100的另一个侧面贴装的4个TFF膜片103，4个波长光束从不同位置进入对应的TFF膜片103进入到斜方棱镜100中，4个波长光束经过4个TFF膜片103进入到斜方棱镜100后，最终，合波形成一条光束输出。或者反过来，一束包含4个波长的光信号通过4个TFF膜片后被分离到相应的通道，并被耦合进入PD光电管完成光电信号的转换。上述方案中，4个波长光束在传输过程中的反射次数均不相同(最多需要反射六次)，使得各个波长光束的光学路径不同，而受激光器芯片、准直透镜以及膜片的位置角度影响(如因热膨胀而发生偏移)，光束反射次数过多会造成光束偏移量过大，造成光束不稳定，导致波分复用器的可靠性较低。而且实用的零件较多，装备复杂，工艺难度大。另一种是基于平面光波导技术(PLC)的设计方案，即采用PLC型的阵列波导光栅(AWG)解复用四个波长的光波信号，见图2.来自光纤适配器205的多波长光信号(如4个波长)，通过聚焦透镜耦合210进入AWG解复用器220中，在对应的输出波导中(如4个波导)分别输出，然后通过单个透镜或透镜阵列230耦合到相应的接收PD或PD阵列240上，经过夸阻放大器TIA250放大后输出电信号，完成光信号的接收。或者反过来，激光驱动器LDD250驱动4个波长的激光器240发出光波信号，由聚焦透镜230耦合进入AWG220对应的波导中，被AWG合波后再由透镜210耦合进入光纤适配器205，该方法比前述TFF型WDM解复用器具有较高的集成度，但光纤适配器205，聚焦透镜210，AWG220，聚焦透镜(或聚焦透镜阵列)230和PD(或PD阵列)之间需要联动调节，可变参数太多，效率低下，给实际制造带来很大困扰与困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种多通道光收发一体模块。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种多通道光收发一体模块，包括管壳、装配印刷电路板PCBA、光接收组件和光发射组件，所述光接收组件和光发射组件均设置在所述管壳内，所述光接收组件和光发射组件分别通过柔性电路板与所述PCBA电连接，所述光接收组件和光发射组件的一端均从所述管壳的一端伸出并与外部光路连接，所述PCBA从所述管壳的另一端伸出并与外部电路电连接。不同波长形成的的复用光信号后从所述光接收组件伸出所述管壳的一端进入，所述光接收组件将光信号转换为电信号经由所述柔性电路板输出至所述PCBA，所述PCBA对外输出电信号；所述PCBA控制所述光发射组件生成不同波长的多路光信号，多路光信号经过复用后从所述光发射组件伸出所述管壳的一端出射。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种多通道光收发一体模块，解决了现有技术中光路稳定性较差和制造困难等问题，采用光纤阵列和光复用器件耦合在一起，具有多路波长通道，光束的传输路径更加稳定可靠，生产制造更加便捷简单，器件可靠性更高，成本更低。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步：所述光发射组件包括光发射部、光复用部和第一子PCBA，所述光发射部和所述光复用部耦合连接，所述第一子PCBA与所述光发射部电连接，所述第一子PCBA通过对应的所述柔性电路板与所述PCBA电连接。上述进一步方案的有益效果是：所述PCBA通过所述第一子PCBA控制所述光发射部同时发射不同波长的多路光信号，并通过所述光复用部进行复用处理，完成发射功能。进一步：所述光发射部包括多个单通道光发射器件，每个所述单通道光发射器件包括光适配器、发射主体和子柔性电路板；所述光适配器分别与所述光复用部和发射主体耦合连接，所述发射主体与子柔性电路板电连接。上述进一步方案的有益效果是：所述PCBA通过所述柔性电路板控制每个所述单通道光发射器件同时发射不同波长的多路光信号，并进行复用后出射，大大提高了光信号的传输效率。进一步：所述光复用部包括第一单通道光纤阵列、多通道复用器和第一多通道光纤阵列，所述第一单通道光纤阵列、多通道复用器和第一多通道光纤阵列顺次耦合连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述多通道复用器可以实现不同波长的光信号复用，并通过所述第一单通道光纤阵列出射，提高了传输效率，降低了传输成本。进一步：所述第一单通道光纤阵列包括光纤适配器、单模光纤和光纤毛细管，所述单模光纤的一端插入所述光纤适配器的陶瓷插芯内，另一端穿过所述光纤毛细管后与所述多通道复用器连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述光纤适配器可以引入所述光发射部发射的光信号，并通过所述单模光纤传输至所述多通道复用器进行光信号复用，同时所述光纤毛细管可对所述单模光纤与所述多通道复用器连接的一端进行较好的支撑。进一步：所述第一多通道光纤阵列包括第一基片、第一盖板、多根第一转接光纤和与所述第一转接光纤数量相同的光纤转接部，所述第一基片上设有多个第一V槽，所述第一转接光纤的一端一一对应地设置在所述第一V槽内，且所述多根第一转接光纤位于所述第一V槽内的一端端部与所述多通道复用器对应的通道输出端连接，所述第一盖板设置在所述第一基片上并覆盖所述第一V槽，所述第一转接光纤的另一端与所述光纤转接部一一对应连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述第一多通道光纤阵列可以分别接收每个所述单通道光发射器件发射的波长不同的光信号，并准确的传输至所述多通道解复用器进行复用，光损耗较小。进一步：所述光纤转接部采用LC型陶瓷插芯或光纤连接器。上述进一步方案的有益效果是：采用LC型陶瓷插芯或光纤连接器可使光信号从所述光发射部出射后通过所述转接光纤顺利的进入所述多通道复用器，使得光通道的连接、转换调度更加灵活，光损耗较小。进一步：所述光接收组件包括光解复用部和第二子PCBA，所述光解复用部和第二子PCBA电连接；外部的光信号进入所述光解复用部解复用，得到多路光信号，并经过所述第二子PCBA转化为电信号，通过对应的所述柔性电路板输出至所述PCBA，并由所述PCBA输出至外部电路。上述进一步方案的有益效果是：通过所述光解复用部可以将接收的多路不同波长的光信号进行解复用，并得到多路不同波长的光信号，并由第二子PCBA将不同波长的光信号分别转化为电信号，通过所述PCBA对外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道光收发一体模块，其特征在于：包括管壳(1)、装配印刷电路板PCBA(2)、光接收组件(3)和光发射组件(4)，所述光接收组件(3)和光发射组件(4)均设置在所述管壳(1)内，所述光接收组件(3)和光发射组件(4)分别通过柔性电路板(5)与所述PCBA(2)电连接，所述光接收组件(3)和光发射组件(4)的一端均从所述管壳(1)的一端伸出并与外部光路连接，所述PCBA(2)从所述管壳(1)的另一端伸出并与外部电路电连接；不同波长的复用光信号从所述光接收组件(3)伸出所述管壳(1)的一端进入，所述光接收组件(3)将光信号转换为电信号经由所述柔性电路板(5)输出至所述PCBA(2)，所述PCBA(2)对外输出电信号；所述PCBA(2)控制所述光发射组件(4)生成不同波长的多路光信号，多路光信号经过复用后从所述光发射组件(4)伸出所述管壳(1)的一端出射。

【技术特征摘要】
1.一种多通道光收发一体模块，其特征在于：包括管壳(1)、装配印刷电路板PCBA(2)、光接收组件(3)和光发射组件(4)，所述光接收组件(3)和光发射组件(4)均设置在所述管壳(1)内，所述光接收组件(3)和光发射组件(4)分别通过柔性电路板(5)与所述PCBA(2)电连接，所述光接收组件(3)和光发射组件(4)的一端均从所述管壳(1)的一端伸出并与外部光路连接，所述PCBA(2)从所述管壳(1)的另一端伸出并与外部电路电连接；不同波长的复用光信号从所述光接收组件(3)伸出所述管壳(1)的一端进入，所述光接收组件(3)将光信号转换为电信号经由所述柔性电路板(5)输出至所述PCBA(2)，所述PCBA(2)对外输出电信号；所述PCBA(2)控制所述光发射组件(4)生成不同波长的多路光信号，多路光信号经过复用后从所述光发射组件(4)伸出所述管壳(1)的一端出射。2.根据权利要求1所述的多通道光收发一体模块，其特征在于：所述光发射组件(4)包括光发射部(41)、光复用部(42)和第一子PCBA(43)，所述光发射部(41)和所述光复用部(42)耦合连接，所述第一子PCBA(43)与所述光发射部(41)电连接，所述第一子PCBA(43)通过对应的所述柔性电路板(5)与所述PCBA(2)电连接。3.根据权利要求2所述的多通道光收发一体模块，其特征在于：所述光发射部(41)包括多个单通道光发射器件，每个所述单通道光发射器件包括光适配器(411)、发射主体(412)和子柔性电路板(413)；所述光适配器(411)分别与所述光复用部(42)和发射主体(412)耦合连接，所述发射主体(412)与子柔性电路板(413)电连接。4.根据权利要求2所述的多通道光收发一体模块，其特征在于：所述光复用部(42)包括第一单通道光纤阵列(421)、多通道复用器(422)和第一多通道光纤阵列(423)，所述第一单通道光纤阵列(421)、多通道复用器(422)和第一多通道光纤阵列(423)顺次耦合连接。5.根据权利要求4所述的多通道光收发一体模块，其特征在于：所述第一单通道光纤阵列(421)包括光纤适配器(4211)、单模光纤(4212)和光纤毛细管(4213)，所述单模光纤(4212)的一端插入所述光纤适配器(4211)的陶瓷插芯内，另一端穿过所述光纤毛细管(4213)后与所述多通道复用器(422)连接。6.根据权利要求4所述的多通道光收发一体模块，其特征在于：所述第一多通道光纤阵列(423)...

【专利技术属性】
技术研发人员：江永胜，陈思乡，李志远，张平化，陈昊生，周火焱，
申请(专利权)人：武汉博昇光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42