多通道，并行传输光模块，及其制造和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高速光模块，尤其是光通信领域中多通道，单模，并行传输光模块。所述光模块包括底座，第一发射光学子器件（TOSA），第二发射光学子器件（TOSA），第三发射光学子器件（TOSA），第四发射光学子器件（TOSA）和MT光纤连接器。所述TOSA可以是10G DFB芯片或FP芯片的TO-38 TOSA。利用单模通信，光模块可实现超过10公里的传输距离。此外，为了使单模光纤耦合更简单，本发明专利技术采用十二芯MT光纤连接器，其中四个光纤连接器分别与对应的LC标准光纤插芯和TOSA输出连接。因此，所述光模块还实现了高速且长距离传输，大容量，小体积，和轻量化，并能广泛应用于高速光通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多通道，并行传输光模块，及其制造和使用方法
本专利技术涉及光通信领域。更具体地说，本专利技术的实施例适用于高速光模块，尤其是多通道，并行传输，小型可插拔（SFP）光模块及其制造和使用方法。
技术介绍
1964年，戈登.摩尔预测集成电路板上可设置的晶体管数量在特定的时间期限翻倍，通常是每18个月或每2年。吉尔德法则告诉我们：计算能力每18个月翻倍（摩尔定律）的同时，通信能力每6个月翻倍。带宽的增长速度至少比计算能力快3倍。1999年，北电CEO，约翰.罗斯，曾断言，北电网络增长速度是摩尔定律的两倍，每9个月光纤系统的容量翻倍但成本减半。上述预言已经在通信科技发展中得到印证，且还表明更高的速度，更大的容量和更小的尺寸一直是我们所追求的。而且，随着对抗干扰，安全性，长中继距离，大通信容量，低成本，轻量化和小尺寸的强烈需求，光通信已经成为通行科技应用和发展的关键。目前，光通信已高度小型和快速化。由于光模块在促进光通信行业的发展和现代化中起到了重要作用，我们总是需要更小更快的光模块。虽然传统高速光模块种类很多，但大部分成本都不理想或小型化和高速兼顾不佳。在过去，一个提高光模块速度和处理容量的简单方法就是把多个光模块合并。但，设备的尺寸会随着光模块的数量而增加。同样，光模块和相应系统的通信端口间的连接也变得越来越复杂。而且，与光模块相连的数据处理器或数据处理中心的容量也必须不断提升。此外，虽然有对传输距离从几百米到10公里或更高的光模块的需求，但目前还没有传输距离超过2公里的可商用高速并行光模块。本“
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”部分仅用于提供背景信息。“
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”的陈述并不意味着本“背景技术”部分的主旨向本专利技术许可了现有技术，并且本“
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”的任何部分，包括本“
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”本身，都不能用于向本专利技术认可为现有技术。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服本
中的技术缺陷，并提供一种多通道，并行传输，SFP光模块。本专利技术的光模块有益地提供了高速和长距离传输，且具有大容量，小尺寸和重量轻的特点。为了达到此目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种多通道，并行传输，小型可插拔（SFP）光模块，包括多通道SFP底座，第一发射光学子器件（TOSA），第二发射光学子器件（TOSA），第三发射光学子器件（TOSA），第四发射光学子器件（TOSA），和MT光纤连接器，其中第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA，和第四TOSA在多通道SFP底座上并行设置，第一到第四TOSA的输出与MT光纤连接器连接。在某些实施例中，所述光模块和底座用于四通道SFP光模块。在其他或可替代的实施例中，所述光模块为单模光模块。因此，第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA，和第四TOSA可用单模（比如，单速率和/或单波长）发送信号（比如，数据）。相对于多模传输，单模传输具有低模块内离散性，更高传输稳定性，和更强远程通信适应性。此外，第一TOSA,第二TOSA，第三TOSA，和第四TOSA各自都包括晶体管（TO，比如，TO-38）封装或外壳，和法布里.佩罗（FP）或分布反馈（DFB）激光二极管用于至少以10Gb/秒发送信号或数据。QSFP光模块具有四通道SFP接口，并能以单模光模块四倍的速度发送数据。QSFP光收发器还能通过独立通道接收四路数据信号，且尺寸与一个XFP光收发器相同。但是，由于QSFP光模块的尺寸大致与XFP光模块尺寸相同，选择或设计TOSA的尺寸（比如，直径）就很重要，从而便于将四个发射光学子器件并行设置在较小尺寸的SFP封装中。实际上，SFP光模块的宽度和其他尺寸规格和/或参数从模块类型到模块类型（比如，QSFPvs.SFP+vs.XFP）都是较恒定的。QSFP底座的外宽度最大18.5mm，而内宽度最大为17mm。TO-38TOSA外罩或封装的最大直径为3.8mm或3.8mm左右。因此，包括10GFPorDFB激光二极管的四个TO-38TOSA可在QSFP底座上并行排布，从而匹配QSFP底座的尺寸和/或宽度并实现40Gb/秒的传输速率。当发射子器件的总宽度与底座内宽度和其他尺寸规格/或参数匹配时（和，备选的，标准接口），本专利技术就能以X倍于单通道发射器速率发送数据（其中X≥2，优选地≥4）。在其他实施例中，所述第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA和第四TOSA可通过一个或多个弹性接头（比如，其上带薄膜导电电极的弹性聚酰亚胺基板）连接到印刷电路板（PCB）或印刷电路板组件（PCBA）。因此，所述光模块还包括PCB或PCBA。此外，所述PCB或PCBA还可通过螺钉或铆钉连接到SFP底座。在某个实施例中，MT光纤连接器的第一端口还与MPO连接器相连。在另一个或替代实施例中，所述MT光纤连接器包括十二芯MT光纤连接器。在某些涉及QSFP接口和/或底座的实施例中，MT光纤连接器的四个光纤连接器分别与第一光纤插芯，第二光纤插芯，第三光纤插芯，和第四光纤插芯连接。所述四个光纤连接器与MT光纤连接器的第一端口不同和/或有隔开。所述光纤插芯可以是LC标准光纤插芯和/或满足电信工业协会/电子工业协会光纤连接器互配性（TIA/EIAFOCIS）标准。来自第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA，和第四TOSA的光信号分别通过第一光纤插芯，第二光纤插芯，第三光纤插芯，和第四光纤插芯，并进入MT光纤连接器。在采用本光发射器或模块的单模传输中，与多模光纤的纤芯相比（比如，直径50~62.5μm），单模光纤芯中心的玻璃相对较细（比如，纤芯直径9或10μm）。因此，它对将光发射器信号耦合到单模光纤来说是一个挑战，且单模光纤连接成本较高且复杂。为了解决这个问题，在某些实施例中，MT光纤连接器的光纤连接器从MT光纤连接器的接收端口分离出来，并分别连接第一光纤插芯，第二光纤插芯，第三光纤插芯和第四光纤插芯，且还分别连接第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA，和第四TOSA的发光端口。这种耦合光纤插芯（比如，LC标准插芯）和TOSA的方式效率高，简化了装配光发射器和/或模块的方法，并解决了单模光纤和光发射器间的连接问题。在其他实施例中，MT光纤连接器的第二端口连接列阵型光接收器。所述列阵型光接收器可设置或固定到PCB或PCBA。所述列阵型光接收器可包括透镜列阵和相应的光电二极管（PD）列阵。所述列阵为线性（比如，1带n列阵，其中n为通道数）或以行和列排布（比如，p带q，其中p*q为通道数）。所述透镜包括塑料透镜，玻璃，或其组合。出于成本考量，塑料是优选材料。所述光电二极管可包括雪崩光电二极管（APD）。利用多通道，单模，并行传输SFP光模块发送光信号的工作原理和/或方法包括从第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA，和第四TOSA发送光信号；使光信号通过与第一到第四TOSA对应的第一光纤插芯，第二光纤插芯，第三光纤插芯，和第四光纤插芯，然后再通过MT光纤连接器；之后，通过与MT光纤连接器端口连接的光纤发送光信号。通过MT光纤连接器发送光信号包括通过复数个与第一端口连接的MT光纤，使光信号通过MT光纤连接器的第一端口，然后再通过与复数个MT光纤相连的MT光纤连接器第二端口。本方法还包括在光通信装置中接收光信号（比如，通过耦合至光纤的MPO连接器）。所述第一至第四TOSA通常耦合到第一至第四光纤插本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道，并行传输，小型可插拔（SFP）光模块，包括：多通道SFP底座，第一发射光学子器件（TOSA），第二发射光学子器件(TOSA)，第三发射光学子器件(TOSA)，第四发射光学子器件(TOSA)和MT光纤连接器，其中所述第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA和第四TOSA在底座上并行设置，且所述第一TOSA，第二TOSA，第三TOSA和第四TOSA的输出与MT光纤连接器相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多通道，并行传输，小型可插拔光模块，包括：多通道SFP底座，第一发射光学子器件，其接收第一光纤插芯；第二发射光学子器件，其接收第二光纤插芯；第三发射光学子器件，其接收第三光纤插芯；第四发射光学子器件，其接收第四光纤插芯；和MT光纤连接器，其具有第一端口，所述第一端口具有由此的若干个光纤连接器，和第二端口，其连接至列阵型光接收器；其中，所述第一发射光学子器件，第二发射光学子器件，第三发射光学子器件和第四发射光学子器件在所述SFP底座上并行设置，且所述第一光纤插芯，所述第二光纤插芯，所述第三光纤插芯和所述第四光纤插芯分别连接到MT光纤连接器的若干个所述光纤连接器中的一个。2.如权利要求1所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，所述SFP底座为四通道SFP底座。3.如权利要求2所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，还包括印刷电路板组件，其包括印刷电路板，其中所述MT光纤连接器的第二端口连接到所述印刷电路板。4.如权利要求3所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，还包括若干个用于将所述印刷电路板组件连接到所述SFP底座的螺钉或铆钉。5.如权利要求3所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，还包括印刷电路板组件上的列阵型光接收器，连接到所述MT光纤连接器的第二端口。6.如权利要求5所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，所述列阵型光接收器包括光电二极管列阵和相应的透镜列阵，所述透镜列阵用于将光信号汇聚到光电二极管列阵。7.如权利要求6所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，所述光电二极管列阵设置在印刷电路板组件上的预定位置。8.如权利要求6所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，所述透镜列阵包含塑料透镜，而所述光电二极管列阵包括雪崩光电二极管。9.如权利要求1所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，第一发射光学子器件，第二发射光学子器件，第三发射光学子器件和第四发射光学子器件发射光信号，所述MT光纤连接器的第一端口配置为连接到若干个单模光纤。10.如权利要求1所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，第一发射光学子器件，第二发射光学子器件，第三发射光学子器件和第四发射光学子器件发射光信号。11.如权利要求10所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，第一发射光学子器件，第二发射光学子器件，第三发射光学子器件和第四发射光学子器件各自都包括晶体管外壳封装和法布里佩罗激光二极管或分布式反馈激光二极管。12.如权利要求1所述多通道，并行传输，小型可插拔光模块，其特征在于，还包括连接到所述MT光纤连接器的第一端口的多光纤推进/拉出连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓辉，王强，孙月峰，吴葵，许远忠，
申请(专利权)人：索尔思光电成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51