一种基于TEC的光模块温度扩展结构制造技术

本实用新型专利技术属于光通信技术领域，公开了一种基于TEC的光模块温度扩展结构，包括：金属支架、过渡块、激光器、热敏电阻、PCB板、热电制冷器TEC、光模块管壳；所述激光器通过所述过渡块固定在所述金属支架上，所述金属支架固定在所述PCB板上，所述激光器和所述PCB板通过引线键合；所述金属支架的底面紧贴所述热电制冷器TEC的冷侧，所述热电制冷器TEC的热侧紧贴所述光模块管壳；所述热敏电阻设置于所述PCB板上，用于获得所述光模块管壳的温度。本实用新型专利技术解决了现有技术中扩展光模块工作温度成本较高的问题，达到了低成本扩展光模块工作温度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TEC的光模块温度扩展结构
本技术涉及光通信
，尤其涉及一种基于TEC的光模块温度扩展结构。
技术介绍
随着全球带宽需求的不断提高，数据中心的不断兴起和大规模建设，100G数据模块的市场需求越来越大。特别是近年来，伴随着云计算、视频应用、互联网游戏、社交网络等应用的兴起，互联网流量呈现以指数的方式倍增。100G数据模块将会逐渐代替10G和40G数据模块。相较于传统的中低速模块，100G模块极大地提高了传输速率，还有效地节省了空间资源和光纤成本。目前对于光模块，温度的应用范围主要取决于模块内部元器件的温度应用范围。考虑到激光器随温度影响很大的特性，所以光模块的温度应用范围主要取决于激光器的温度应用范围。又因为光模块，例如QSFP28集成度很高的特点，其热功耗很大，即使是商业温度范围(0℃～70℃)，光模块内部的最高温度也远高于70℃，接近激光器温度应用范围上限。所以，若要扩展光模块工作温度范围至工业温度(-40℃～85℃)，传统的方法是使用高温性能更好、温度范围更宽的激光器，或者在同轴光器件内部加入一个小型TEC，但是上述传统方法的工艺要求较高、成本也较高。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种基于TEC的光模块温度扩展结构，解决了现有技术中扩展光模块工作温度的工艺要求较高、成本较高的问题。本申请实施例提供一种基于TEC的光模块温度扩展结构，包括：金属支架、过渡块、激光器、热敏电阻、PCB板、热电制冷器TEC、光模块管壳；所述激光器通过所述过渡块固定在所述金属支架上，所述金属支架固定在所述PCB板上，所述激光器和所述PCB板通过引线键合；所述金属支架的底面紧贴所述热电制冷器TEC的冷侧，所述热电制冷器TEC的热侧紧贴所述光模块管壳；所述热敏电阻设置于所述PCB板上，用于获得所述光模块管壳的温度。优选的，所述热敏电阻设置于所述PCB板的边缘，并靠近所述激光器。优选的，所述金属支架通过胶粘的方式固定在所述PCB板上。优选的，所述引线为金线。优选的，所述金属支架的长度为13-15mm，所述金属支架的宽度为8-10mm。优选的，所述热电制冷器TEC的宽度与所述金属支架的宽度相同。优选的，所述热电制冷器TEC的厚度为0.4-0.6mm。优选的，所述光模块为QSFP28光模块。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：在本申请实施例中，通过金属支架承接过渡块和激光器，使激光器发出的热量能有效地传递到金属支架上，从而便于激光器散热。激光器和PCB板通过引线键合，通过设置于PCB板上的热敏电阻，获得光模块管壳的温度，并根据光模块管壳的温度控制热电制冷器TEC的电流。金属支架的底面紧贴热电制冷器TEC的冷侧，热电制冷器TEC的热侧紧贴光模块管壳。因此，通过温度反馈机制可以使商温范围的光模块在不改变元器件型号和结构的情况下，实现温度扩展至工温范围，有效降低了成本。本技术无需使用温度特性更好的激光器，而是通过热电制冷器TEC的工作特性，使光模块管壳达到85℃时，激光器依然能够在其温度范围内工作。本技术采用的热电制冷器TEC的成本远低于激光器的成本，且将热电制冷器TEC从同轴光器件内部移到金属支架上，能够有效降低工艺难度，以低成本实现光模块温度扩展。附图说明为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。图1为本技术实施例提供的一种基于TEC的光模块温度扩展结构的侧视图；图2为本技术实施例提供的一种基于TEC的光模块温度扩展结构的顶视图；图3为本技术实施例提供的一种基于TEC的光模块温度扩展结构中TEC的控制原理图。其中，1-金属支架，2-过渡块，3-激光器，4-引线，5-热敏电阻，6-PCB板，7-热电制冷器TEC，8-光模块管壳。具体实施方式本申请实施例通过提供一种基于TEC的光模块温度扩展结构，解决了现有技术中扩展光模块工作温度的工艺要求较高、成本较高的问题。本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：一种基于TEC的光模块温度扩展结构，包括：金属支架、过渡块、激光器、热敏电阻、PCB板、热电制冷器TEC、光模块管壳；所述激光器通过所述过渡块固定在所述金属支架上，所述金属支架固定在所述PCB板上，所述激光器和所述PCB板通过引线键合；所述金属支架的底面紧贴所述热电制冷器TEC的冷侧，所述热电制冷器TEC的热侧紧贴所述光模块管壳；所述热敏电阻设置于所述PCB板上，用于获得所述光模块管壳的温度。本技术通过金属支架承接过渡块和激光器，使激光器发出的热量能有效地传递到金属支架上，从而便于激光器散热。激光器和PCB板通过引线键合，通过设置于PCB板上的热敏电阻，获得光模块管壳的温度，并根据光模块管壳的温度控制热电制冷器TEC的电流。金属支架的底面紧贴热电制冷器TEC的冷侧，热电制冷器TEC的热侧紧贴光模块管壳。因此，通过温度反馈机制可以使商温范围的光模块在不改变元器件型号和结构的情况下，实现温度扩展至工温范围，有效降低了成本。本技术无需使用温度特性更好的激光器，而是通过热电制冷器TEC的工作特性，使光模块管壳达到85℃时，激光器依然能够在其温度范围内工作。本技术采用的热电制冷器TEC的成本远低于激光器的成本，且将热电致冷器TEC从同轴光器件内部移到金属支架上，能够有效降低工艺难度，以低成本实现光模块温度扩展。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。本实施例提供了一种基于TEC的光模块温度扩展结构，如图1、图2所示，包括：金属支架1、过渡块2、激光器3、热敏电阻5、PCB板6、热电制冷器TEC7、光模块管壳8。所述激光器3通过所述过渡块2固定在所述金属支架1上，所述金属支架1固定在所述PCB板6上，保证所述激光器3与所述PCB板6位置固定，所述激光器3和所述PCB板6通过引线4键合。一种优选的情况，所述金属支架1通过胶粘的方式固定在所述PCB板6上，所述引线4为金线。所述金属支架1为L型设计，能够保证所述PCB板6边缘与所述激光器3打线焊盘基本平行且靠近，便于所述引线4键合。通过所述金属支架1承接所述过渡块2和所述激光器3，使所述激光器3发出的热量能有效地传递到所述金属支架1上，从而便于所述激光器3散热。所述金属支架1的底面紧贴所述热电制冷器TEC7的冷侧，所述热电制冷器TEC7的热侧紧贴所述光模块管壳8。所述金属支架1的长度为13-15mm，所述金属支架1的宽度为8-10mm。所述热电制冷器TEC7的宽度与所述金属支架1的宽度相近，一种优选的情况，所述热电制冷器TEC7的宽度与所述金属支架1的宽度相同,保证所述热电制冷器TEC7契合所述金属支架1。所述热电制冷器TEC7的厚度为0.4-0.6mm，能够确保所述热电制冷器TEC7的一端紧贴所述金属支架1的底座，另一端紧贴所述光模块管壳8。所述热电制冷器TEC7适配所述金属支架1，呈扁平状，能够有效减少所述热电制冷器TEC7的制造成本。所述热敏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TEC的光模块温度扩展结构，其特征在于，包括：金属支架、过渡块、激光器、热敏电阻、PCB板、热电制冷器TEC、光模块管壳；所述激光器通过所述过渡块固定在所述金属支架上，所述金属支架固定在所述PCB板上，所述激光器和所述PCB板通过引线键合；所述金属支架的底面紧贴所述热电制冷器TEC的冷侧，所述热电制冷器TEC的热侧紧贴所述光模块管壳；所述热敏电阻设置于所述PCB板上，用于获得所述光模块管壳的温度。

【技术特征摘要】
1.一种基于TEC的光模块温度扩展结构，其特征在于，包括：金属支架、过渡块、激光器、热敏电阻、PCB板、热电制冷器TEC、光模块管壳；所述激光器通过所述过渡块固定在所述金属支架上，所述金属支架固定在所述PCB板上，所述激光器和所述PCB板通过引线键合；所述金属支架的底面紧贴所述热电制冷器TEC的冷侧，所述热电制冷器TEC的热侧紧贴所述光模块管壳；所述热敏电阻设置于所述PCB板上，用于获得所述光模块管壳的温度。2.根据权利要求1所述的基于TEC的光模块温度扩展结构，其特征在于，所述热敏电阻设置于所述PCB板的边缘，并靠近所述激光器。3.根据权利要求1所述的基于TEC的光模块温度扩展结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：申腾，高万超，付永安，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42