一种光模块制造技术

本申请公开了一种光模块，包括电路板与光发射器件，光发射器件包括：TO管座；TO管帽，罩设于TO管座上；金属凸台，设有底部平台、顶部平台及垂直于TO管座的侧面平台，底部平台固定于TO管座上，侧面平台靠近顶部平台的一侧设有凹槽，凹槽的侧壁连接顶部平台、与侧面平台呈阶梯状设置；激光器，设置在侧面平台上，用于发射信号光束；透镜，设置在凹槽的侧壁上，用于对激光器发射的信号光束进行会聚；光电二极管，设置在TO管座的表面上，用于检测激光器发射光束的光功率。本申请将透镜设置于TO管座上，与TO管帽分离，解决了传统TO管帽因封焊精度差造成的光路偏移，实现了透镜相对激光器的光学高精度对准，大大提高了光路耦合效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光模块
本申请涉及光纤通信
，尤其涉及一种光模块。
技术介绍
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。目前光模块的封装形式主要包括TO(Transistor-Outline，同轴)封装和COB(ChiponBoard，板上芯片)封装。光模块的核心器件是激光器LD和光电二极管PD，其中，激光器的作用是将电信号转化为光信号，将光信号耦合进入光纤方可实现对信号的传输。将激光器发出的总光强的百分之几能够耦合进入光纤定义为耦合效率，光模块封装的耦合效率非常关键，直接影响光信号传输性能及生产良率。在传统同轴TO封装中，透镜通常集成在TO管帽中，激光器发出的发射光经过TO管帽上的透镜转为会聚光，将激光耦合到光纤中或其他光学器件中。但是，这种同轴TO封装方式，TO管帽焊接到TO管座上时，由于封焊机的精度一般只能做到30～50um，TO管帽中的透镜与TO管座中的激光器在焊接后有偏移，无法保证透镜与激光器同轴，如此会影响光路的耦合效率。
技术实现思路
本申请提供了一种光模块，以解决目前TO封装的光模块易因TO管帽的封帽精度引起光路耦合效率波动的问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：第一方面，本申请实施例公开了一种光模块，包括：电路板；光发射器件，通过管脚与所述电路板电连接，用于发射光束；其中，所述光发射器件包括：TO管座，带有多个管脚；TO管帽，罩设于所述TO管座上，且所述TO管帽上设有透光的光窗，用于透过所述光束；金属凸台，设置有底部平台、顶部平台及连接所述底部平台与所述顶部平台的侧面平台，所述底部平台固定于所述TO管座的表面上，所述侧面平台垂直于所述TO管座，所述侧面平台靠近所述顶部平台的一侧设有凹槽，所述凹槽的侧壁连接所述顶部平台、且与所述侧面平台呈阶梯状设置；激光器，设置在所述金属凸台的侧面平台上，位于所述TO管座与所述凹槽之间，与所述管脚电气连接，用于发射信号光束，且所述激光器的出光方向与所述TO管帽的透光方向一致；透镜，设置在所述凹槽的侧壁上，其中心轴线与所述激光器的中心轴线相重合，用于对所述激光器发射的信号光束进行会聚；光电二极管，设置在所述激光器背向所述透镜的一侧，位于所述TO管座的表面上，与所述管脚电气连接，用于检测所述激光器发射光束的光功率。第二方面，本申请实施例还公开了一种光模块，包括：电路板；光发射器件，通过管脚与所述电路板电连接，用于发射光束；其中，所述光发射器件包括：TO管座，带有多个管脚；TO管帽，罩设于所述TO管座上，且所述TO管帽上设有透光的光窗，用于透过所述光束；制冷器，设置在所述TO管座的表面上，用于调节所述光发射器件的热量；金属底座，设置有底部平台、顶部平台及连接所述底部平台与顶部平台的侧面平台，所述底部平台固定于所述制冷器的表面上，所述侧面平台垂直于所述底部平台；所述侧面平台靠近所述顶部平台的一侧设有凹槽，所述凹槽的侧壁连接所述顶部平台、且与所述侧面平台呈阶梯状设置；激光器，设置在所述金属底座的侧面平台上，位于所述底部平台与所述凹槽之间，与所述管脚电气连接，用于发射信号光束，且所述激光器的出光方向与所述TO管帽的透光方向一致；透镜，设置在所述凹槽的侧壁上，其中心轴线与所述激光器的中心轴线相重合，用于对所述激光器发射的信号光束进行会聚；光电二极管，设置在所述激光器背向所述透镜的一侧，位于所述底部平台上，与所述管脚电气连接，用于检测所述激光器发射光束的光功率。本申请提供的光模块将光发射器件的透镜内置于TO管座上，而不是设置在TO管帽上，即将TO管帽与透镜分成两个单独的零件，将透镜直接组装到TO管座上，如此可避免因TO管帽封焊精度差造成的透镜与激光器在焊接后有偏移；另外，TO管座上设置有金属凸台，金属凸台设置有底部平台、顶部平台及连接底部平台与顶部平台的侧面平台，侧面平台上靠近顶部平台的一侧设有凹槽，凹槽的侧壁连接顶部平台、且与侧面平台呈阶梯状设置，该光发射器件中的激光器设置在金属凸台的侧面平台上，位于TO管座与凹槽之间，发射与TO管帽透光方向一致的信号光束，透镜设置在激光器发射光束的光路上，其设置在凹槽的侧壁上，且中心轴线与激光器的中心轴线相重合，以对激光器发射的信号光束进行会聚，如直接对信号光束进行会聚，并将会聚后的光束耦合至外部光纤或其他光学器件中。本申请将透镜内置于TO管座上，设置于激光器的上方，可根据激光器的发射光路对透镜进行精确定位，实现透镜相对激光器的光学高精度对准，而不会受到TO管帽封焊精度的影响；另外，缩小了透镜与激光器的距离，可缩小光束的光斑，从而可大大提高管路的耦合效率。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，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，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。图1为光通信终端连接关系示意图；图2为光网络终端结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种光模块的分解结构示意图；图5为本申请实施例中激光器TO的结构图；图6为本申请实施例中激光器TO的分解结构示意图；图7为本申请实施例中激光器TO的另一角度分解结构示意图；图8为本申请实施例中激光器TO的局部分解结构示意图；图9为本申请实施例中激光器TO的另一角度局部分解结构示意图；图10为本申请实施例中激光器TO的剖视图；图11为本申请实施例中另一激光器TO的结构图；图12为本申请实施例中激光器TO的单透镜光路示意图；图13为本申请实施例中激光器TO的双透镜光路示意图；图14为在本申请实施例的激光器TO在CPON产品上的一种实施案例。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。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。光模块在光纤通信
中实现上述光、电信号的相互转换功能，光信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光模块，其特征在于，包括：/n电路板；/n光发射器件，通过管脚与所述电路板电连接，用于发射光束；/n其中，所述光发射器件包括：/nTO管座，带有多个管脚；/nTO管帽，罩设于所述TO管座上，且所述TO管帽上设有透光的光窗，用于透过所述光束；/n金属凸台，设置有底部平台、顶部平台及连接所述底部平台与所述顶部平台的侧面平台，所述底部平台固定于所述TO管座的表面上，所述侧面平台垂直于所述TO管座，所述侧面平台靠近所述顶部平台的一侧设有凹槽，所述凹槽的侧壁连接所述顶部平台、且与所述侧面平台呈阶梯状设置；/n激光器，设置在所述金属凸台的侧面平台上，位于所述TO管座与所述凹槽之间，与所述管脚电气连接，用于发射信号光束，且所述激光器的出光方向与所述TO管帽的透光方向一致；/n透镜，设置在所述凹槽的侧壁上，其中心轴线与所述激光器的中心轴线相重合，用于对所述激光器发射的信号光束进行会聚；/n光电二极管，设置在所述激光器背向所述透镜的一侧，位于所述TO管座的表面上，与所述管脚电气连接，用于检测所述激光器发射光束的光功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种光模块，其特征在于，包括：
电路板；
光发射器件，通过管脚与所述电路板电连接，用于发射光束；
其中，所述光发射器件包括：
TO管座，带有多个管脚；
TO管帽，罩设于所述TO管座上，且所述TO管帽上设有透光的光窗，用于透过所述光束；
金属凸台，设置有底部平台、顶部平台及连接所述底部平台与所述顶部平台的侧面平台，所述底部平台固定于所述TO管座的表面上，所述侧面平台垂直于所述TO管座，所述侧面平台靠近所述顶部平台的一侧设有凹槽，所述凹槽的侧壁连接所述顶部平台、且与所述侧面平台呈阶梯状设置；
激光器，设置在所述金属凸台的侧面平台上，位于所述TO管座与所述凹槽之间，与所述管脚电气连接，用于发射信号光束，且所述激光器的出光方向与所述TO管帽的透光方向一致；
透镜，设置在所述凹槽的侧壁上，其中心轴线与所述激光器的中心轴线相重合，用于对所述激光器发射的信号光束进行会聚；
光电二极管，设置在所述激光器背向所述透镜的一侧，位于所述TO管座的表面上，与所述管脚电气连接，用于检测所述激光器发射光束的光功率。


2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述激光器包括激光器芯片与激光器热沉，所述激光器热沉设置在所述金属凸台的侧面平台上，所述激光器芯片设置在所述激光器热沉上，且激光器芯片的发光方向与所述TO管帽的透光方向一致。


3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述透镜与所述激光器发光面的距离为所述透镜的焦距。


4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述金属凸台与所述TO管座为一体式结构。


5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述TO管座上与所述侧面平台连接处设有向下倾斜的斜座，所述光电二极管固定于所述斜座上。

【专利技术属性】
技术研发人员：邵乾，刘维伟，任乐燕，慕建伟，吴涛，张占鹏，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37