一种光模块的硬连接实现方法及光模块与流程

1.本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种光模块的硬连接实现方法及光模块。


背景技术：

2.对于很多小型化光模块，如sfp+光模块、qsfp+光模块、qsfp28光模块等，光器件在模块内的组装方式是通过软带或者光器件的to管脚弯折之后，与pcba组装在一起的，这种方式在气密性光器件的应用中常见，如申请号为cn201711243548.9、cn201710833529.5、cn201921371832.9的专利等；对于非气密性光器件的应用，特别是光模块非常小型的光模块，如sfp dd、qsfp dd等封装的光模块，由于单速率达到100gpbs及以上，相应的pcba配备了更高速率的电芯片，如dsp芯片、driver芯片以及其他辅助性的电路，如tec控制电路等，导致pcba的布局非常紧凑，占用空间相比sfp+的pcba增大了50%以上，严重的压缩了光器件的几何空间，光器件无法采用常规的软带与pcba进行电互连。有一种解决的方法是电接口采用硬连接，而光接口采用软连接，即光接口采用尾纤型等弯曲不敏感的光纤型接口。所谓的软连接，就是在光口或者电口处采用可相对自由弯曲的物料，如尾纤、软带、可弯曲的金属引脚等等，当连接的两个部件存在较大错位量时，可以通过自由弯曲的物料进行空间补偿，其特点是空间灵活，两个部件存在的错位量余量较大，达mm量级，缺点是软连接物料会占用较大的空间，特别是尾纤，因为尾纤有最小弯曲半径的要求，现有弯曲不敏感光纤的弯曲半径仅5mm，那么即使绕1周，也意味着要预留至少10mm的绕纤空间，这对密集的高速pcba封装提出了极大的挑战，另外对于软带，它也有最小弯曲半径的要求，否则高频阻抗会明显变化，导致高频信号劣化；所谓的硬连接，就是在光口或者电口处，不采用相对自由弯曲的物料，而是直接采用硬性物料，如金属管体、pcb、陶瓷件等，进行直接对接，其特点是连接的两个部件只允许存在较小的错位量，如0.1mm，否则会引起明显的电损耗、光损耗、机械应力等不良因素。如专利cn202011634058.3，采用一种mpo型光接口，mpo接头连接有带状的尾纤，可在一定空间上自由弯曲，但mpo型这种尾纤的一个明显特点就是尾纤要长，否则尾纤应力极大、加工困难并且组装很困难；又如cn201811006706.3，采用lc型单芯尾纤，可在空间上自由弯曲，它的特点也很明显，需要预留尾纤的弯曲直径的空间，大大限制了模块内部的空间布局，另外尾纤本身是易损件，容易被压损、扭折，温循会引起光纤收缩而导致光功率变化；又如cn109283632a、cn109613661a，采用了一种硬连接的方式，它的特点是器件和pcba采用了常规的硬连接设计，而将模块管壳处光接口的位置单独拆分出来，将模块管壳的光接口形成可以自由活动的散件，可以解决硬连接的问题，但是缺点是由于模块管壳的光接口形成了可以自由活动的散件，该散件与模块管壳的主体是分离的，需要用胶粘接，会存在很明显的缝隙，导致emi控制非常困难；同时该拆分的方式容易引起光接口位置和角度的偏差量超差，是不满足国际标准协议的。ieee以及msa等都有定义了光模块的电接口、光接口的尺寸及位置，对于电接口和光接口进行了约束。为了满足协议规定的电接口和光接口，光模块内的pcba和光器件的光口进行硬连接时，由于pcba以及光器件在常规生产工艺中是按正序完成的，即，先制作光器件组件，再组装到模块中，那么光器件组件形成的各种
偏差，都会积累到模块端，导致硬连接时，关键的高频电信号存在偏差、关键的光路存在偏差，进而导致光模块信号衰减大、光信号插入损耗大，严重时模块指标不合格，同时硬连接会导致pcba以及光器件装配后的机构应力大，影响后期的可靠性能。
3.那么如何在有限的空间内，实现硬连接时，使电接口与光接口同时满足协议，并且具有良好的连接，以及小的损耗，还能保证模块的整体性以获得良好的emi效果是本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种光模块的硬连接实现方法及光模块，本发明即有能兼容光斑耦合容差大的优点，又能保持各个通道耦合到最佳容差曲线位置，同时器件结构简单，耦合方法易控制等优点，具有空间占用少、易组装等优势。
5.本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种光模块的硬连接实现方法，包括如下步骤：在器件管壳内相应位置分别固定部分发射端光学元件以及部分接收端光学元件，形成第一组件；通过光斑耦合在第一组件上固定发射光接口组件、接收光接口组件，形成第二组件；将pcba与第二组件的器件管壳组装后固定连接，形成第三组件；在第三组件的器件管壳以及pcba上分别对应贴装关键电子元件，再将关键电子元件与pcba电连接，形成第四组件；将第四组件进行剩余接收端光学元件耦合、固定以及剩余发射端光学元件耦合、固定，形成第五组件。
6.进一步地，在发射光接口组件的发射光接口和接收光接口组件的接收光接口分别接入光源，从发射光接口输入的光耦合进入第一组件的器件管壳内的部分发射端光学元件，经波分复用组件后输出多个发射端光斑，从接收光接口输入的光耦合进入第一组件的器件管壳内的部分接收端光学元件，经第一组件的部分接收端光学元件后输出一个接收端光斑，通过光斑探测仪器探测从第一组件输出的多个发射端光斑以及一个接收端光斑，调节光接口标准具夹头的位置进行光斑耦合，当发射端光斑、接收端光斑满足设定要求时，停止调节光接口标准具夹头的位置，并将发射光接口组件、接收光接口组件与第一组件的器件管壳固定连接，形成第二组件。
7.光斑探测仪器具有探测红外光斑的能力，同时具有分析能量、尺寸、位置等信息的能力；光斑探测仪器可以采用光束质量分析仪。
8.进一步地，形成第五组件后还包括如下步骤：在第五组件的器件管壳上方固定防护盖，然后将固定有防护盖的第五组件安装在模块管壳内部，贴装散热片，固定盖板，形成光模块。
9.进一步地，第一组件内初始固定的部分发射端光学元件包括波分复用组件；通过光斑耦合在第一组件上固定发射光接口组件、接收光接口组件，形成第二组件，具体包括：将第一组件放入光斑耦合机台工装中相应位置并固定；另外将发射光接口和接收
光接口分别装入光接口标准具夹头内的第一卡槽、第二卡槽处，并固定；相应位置分别安装发射端可调滑动环、接收端可调滑动环；在发射光接口和接收光接口分别外接光源，将光接口标准具夹头位移到初始标定耦合位置；从发射光接口输入的光耦合进入第一组件的器件管壳内的部分发射端光学元件，经波分复用组件后输出多个发射端光斑，从接收光接口输入的光耦合进入第一组件的器件管壳内的部分接收端光学元件，经第一组件的部分接收端光学元件后输出一个接收端光斑，通过光斑探测仪器探测从第一组件输出的多个发射端光斑以及一个接收端光斑；调节光接口标准具夹头的位置进行光斑耦合，当发射端光斑、接收端光斑满足设定要求时，停止调节光接口标准具夹头的位置，并将发射光接口与发射端可调滑动环一端固定连接，接收光接口与接收端可调滑动环一端固定连接，以及将发射端可调滑动环另一端、接收端可调滑动环另一端分别与第一组件的器件管壳固定连接，形成第二组件。
10.进一步地，当光接口的光轴方向竖直设置时，水平调节光接口标准具夹头，当发射端光斑满足设定要求时，停止调节光接口标准具夹头的水平面方向的二维运动，发射端光斑满足设定要求需要发射端光斑的角度满足设定范围，并且发射端光斑之间的间距满足设定条件；沿竖直方向上下调节光接口标准具夹头，观察接收端光斑的光束质量，当接收端光斑的直径和椭圆度达到设定目标时，停止光接口标准具夹头沿上下方向的位移；当发射端光斑、接收端光斑均满足设定要求时，将发射端可调滑动环与发射光接口进行焊接，将接收端可调滑动环与接收光接口进行焊接；重新水平调节光接口标准具夹头的位置进行光斑耦合，当发射端光斑满足设定要求时，将发射端可调滑动环、接收端可调滑动环分别与第一组件的器件管壳进行焊接；水平调节光接口标准具夹头，当发射端光斑满足设定要求时，停止调节光接口标准具夹头的水平面方向的二维运动，具体包括：取两个发射端光斑的中心点连线或采用线性趋势拟合法将多个发射端光斑的中心点拟合成一条线，该线所在直线与参考水平线存在角度
△
θ，计算该角度
△
θ是否位于产品需求的角度标准范围内，如果该角度
△
θ超出产品需求的角度标准范围，则移动光接口标准具夹头的水平位置，发射端光斑的位置及分布会随光接口标准具夹头的位置变化，每移动一次，计算一次角度
△
θ是否变小，若角度
△
θ变大，表明光接口标准具夹头移动的方向错误，改为向反方向移动，若角度
△
θ变小，表明光接口标准具夹头移动的方向正确，继续移动光接口标准具夹头，直到该角度
△
θ位于产品需求的角度标准范围内为止；判断间距是否满足设定条件，如果发现间距不满足条件，则移动光接口标准具夹头的水平位置，直至发射端光斑之间的间距满足设定条件。
11.进一步地，将pcba与第二组件的器件管壳组装后固定连接，形成第三组件，具体包括：将pcba的右端部嵌入到第二组件的器件管壳的开口槽内，并一同安装在工装内，在器件管壳底面与工装接触的区域做真空吸孔，以吸附住器件管壳，打开真空吸附，此时器件管壳被固定，将工装的pcba压板下压到位，使得pcba被固定，关闭真空吸附；此时辅助地在器件管壳与pcba接触的表面点涂固化胶进行预固化，之后进行热固化以固定器件管壳与pcba，形成第三组件；
之后将固定有第三组件的工装放入贴片平台，进行贴片工艺；贴片后将整个工装放入金丝键合平台，进行金丝键合工艺，形成第四组件；所述器件管壳上设置有用于物料贴装以及物料对位的标识点；所述pcba上也设置有用于物料贴装以及物料对位的标识点；将pcba的右端部嵌入到第二组件的器件管壳的开口槽时，移动及旋转pcba使得pcba上的第一标识点与器件管壳的第一标识点对齐；在第三组件的器件管壳以及pcba上分别对应贴装关键电子元件，再将关键电子元件与pcba金丝键合，具体包括：在第三组件的器件管壳内分别贴装tec、coc组件、热敏电阻，在第三组件的pcba上分别贴装pd芯片、tia芯片；将coc组件、热敏电阻、tec与pcba进行金丝键合，将tia芯片与pcba进行金丝键合，将pd芯片与tia芯片进行金丝键合。
12.进一步地，第一组件内初始固定的部分发射端光学元件包括发射端光口透镜、发射端棱镜和波分复用组件，第一组件内初始固定的部分接收端光学元件包括接收端光口透镜、接收端棱镜；剩余接收端光学元件包括三角反射棱镜、阵列透镜、波分解复用组件；剩余接收端光学元件耦合步骤，具体包括：通过耦合工装分别夹持三角反射棱镜、阵列透镜、波分解复用组件进行耦合，通过xyz三维坐标位置的扫描找到满足多个通道的功率需求的位置；剩余发射端光学元件包括准直透镜组；剩余发射端光学元件耦合步骤，具体包括：将各个发射端光路通道按单通道的方式，依次耦合，每次耦合一个准直透镜。
13.进一步地，剩余接收端光学元件耦合步骤，具体包括：设定沿平行光接口的光轴方向即光模块的长度方向为y轴方向，设定沿光模块的宽度方向为x轴方向，设定沿光模块的高度方向为z轴方向，形成xyz三维坐标；给pcba供电，此时pcba以及pcba上贴装的pd、tia正常工作，接收光接口组件的接收光接口连接光源，光源输入多个波长的光信号，当有光信号到达pd时，会产生光生电流，光生电流的数值通过pcba传输到电脑端显示出来；将波分解复用组件、三角反射棱镜、阵列透镜分别作为待耦合光学元件在xyz三维坐标里根据需要分别进行x轴、y轴、z轴方向耦合,波分解复用组件、三角反射棱镜、阵列透镜均耦合后，第一次耦合步骤完成，观察pd的光生电流的大小变化，当pd的光生电流的大小满足产品的需求时，波分解复用组件、三角反射棱镜、阵列透镜耦合结束，当pd的光生电流的大小不满足产品的需求时，开始第二次耦合步骤，如此重复，直到pd的光生电流的大小满足产品的需求时，波分解复用组件、三角反射棱镜、阵列透镜耦合结束；沿x轴方向耦合时，根据需要沿x轴方向移动待耦合光学元件时，观察pd的光生电流的大小，当沿x轴正方向移动时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿x轴负方向移动，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的x轴坐标，确定该待耦合光学元件的x轴坐标；沿y轴方向耦合时，根据需要沿y轴方向移动待耦合光学元件时，观察pd的光生电流的大小，当沿y轴正方向移动时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电
流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿y轴负方向移动，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的y轴坐标，确定该待耦合光学元件的y轴坐标；沿z轴方向耦合时，根据需要沿z轴方向移动待耦合光学元件时，观察pd的光生电流的大小，当沿z轴正方向移动时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿z轴负方向移动，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的z轴坐标，确定该待耦合光学元件的z轴坐标。
14.进一步地，将波分解复用组件、三角反射棱镜、阵列透镜分别作为待耦合光学元件在xyz三维坐标里根据需要分别进行x轴、y轴、z轴方向耦合，具体包括：1）沿x轴方向移动波分解复用组件，观察pd的光生电流的大小，当沿x轴正方向移动波分解复用组件时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿x轴负方向移动；若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的x轴坐标，确定波分解复用组件的x轴坐标；2）沿z轴方向移动波分解复用组件，观察pd的光生电流的大小，当沿z轴正方向移动波分解复用组件时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿z轴负方向移动；若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的z轴坐标，确定波分解复用组件的z轴坐标；3）沿x轴方向同时移动三角反射棱镜和阵列透镜，观察pd的光生电流的大小，当沿x轴正方向同时移动三角反射棱镜、阵列透镜时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿x轴负方向移动；若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的x轴坐标，确定三角反射棱镜、阵列透镜的x轴坐标；4）沿y轴方向同时移动三角反射棱镜、阵列透镜，观察pd的光生电流的大小，当沿y轴正方向同时移动三角反射棱镜、阵列透镜时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿y轴负方向移动；若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的y轴坐标，确定三角反射棱镜、阵列透镜的y轴坐标；5）沿z轴方向同时移动三角反射棱镜、阵列透镜，观察pd的光生电流的大小，当沿z轴正方向同时移动三角反射棱镜、阵列透镜时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿z轴负方向移动；若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的z轴坐标，确定三角反射棱镜、阵列透镜的z轴坐标；6）观察pd的光生电流的大小变化，当pd的光生电流的大小满足产品的需求时，波
分解复用组件、三角反射棱镜、阵列透镜耦合结束，当pd的光生电流的大小不满足产品的需求时，反复重复步骤1）、2）、3）、4）、5)，观察pd的光生电流的大小变化，直到pd的光生电流的大小满足产品的需求时，停止耦合。
15.进一步地，还包括在第二组件上粘接并固化隔离器。
16.本发明公开了一种光模块，包括模块管壳、器件管壳、发射光组件、接收光组件、pcba，所述器件管壳的一端端部设置有发射光窗和接收光窗，器件管壳的另一端端部设置有开口槽，所述pcba的端部从开口槽插入到器件管壳的内部并固定连接，所述发射光组件的发射光接口以及接收光组件的接收光接口分别与器件管壳设置发射光窗、接收光窗的端部固定连接，并与发射光窗、接收光窗分别对应，所述发射光组件、接收光组件的其他部件均固定在器件管壳的内腔内，所述器件管壳、pcba固定在模块管壳内，所述模块管壳设有用于分别卡接发射光接口和接收光接口的光接口卡槽。
17.进一步地，器件管壳的底面与模块管壳的内腔腔底之间设有散热片。
18.进一步地，所述发射光组件包括发射光接口、发射端光口透镜、激光器芯片组、准直透镜组、波分复用组件，所述发射端光口透镜设置在器件管壳的发射光窗内，发射光接口的光纤端面位于发射光口透镜的后焦平面处，发射光口透镜用于将平行光转换成会聚光，所述波分复用组件位于发射光口透镜与激光器芯片组之间的光路上，所述波分复用组件用于将多路激光器光信号在空间上合波为一束光信号，所述准直透镜组位于波分复用组件与激光器芯片组之间的光路上，用于将激光器芯片的光信号转换成准平行光输出，所述激光器芯片组靠近准直透镜组，并设置在准直透镜组的后焦平面处；所述激光器芯片组贴装在陶瓷载体组的上表面，在陶瓷载体组的上表面设置有用于电互连的金属走线层、金丝键合焊盘、激光器芯片共晶焊料区；所述陶瓷载体组、准直透镜组均贴装在tec的冷面的上表面，所述tec的冷面的上表面贴装有热敏电阻；所述发射端光口透镜与波分复用组件之间的光路上设有发射端棱镜；所述发射端光口透镜与波分复用组件之间的光路上设有隔离器；所述隔离器位于波分复用组件与发射端棱镜之间的光路上；所述发射光接口与器件管壳之间设有发射端可调滑动环；发射光接口、发射端可调滑动环、发射端光口透镜、激光器芯片组、准直透镜组、波分复用组件、隔离器和棱镜的光轴位于同一个平面内，该平面平行于器件管壳的底面，也平行于模块管壳的底面，tec、波分复用组件、隔离器和棱镜全部与器件管壳固定；所述接收光组件包括接收光接口、接收端光口透镜、探测器芯片组、tia芯片，所述接收端光口透镜设置在器件管壳的接收光窗内；接收光接口的光纤端面位于接收光口透镜的后焦平面处，接收光口透镜用于将平行光转换成会聚光，所述接收端光口透镜与探测器芯片组之间的光路上依次设有波分解复用组件、阵列透镜、三角反射棱镜，所述波分解复用组件用于将从光纤多路输入的光信号在空间上分解为多束光信号并输出到阵列透镜，所述阵列透镜用于将平行光转换成会聚光输出给三角反射棱镜，所述三角反射棱镜用于将会聚光由水平传播方向反射到垂直传播方向上的探测器芯片组，探测器芯片组位于三角反射棱镜的下方，探测器芯片组的光敏面朝向三角反射棱镜；所述波分解复用组件与接收端光口透镜之间的光路上设有接收端棱镜；波分解复用组件和棱镜与器件管壳固定；阵列透镜和三角反射棱镜通过支架或垫块粘接在pcba伸入器件管壳区域内的上表面；探测器芯片组和tia芯片采用导电银胶直接贴装在pcba伸入器件管壳区域内的上表面；接收光接口与器件
管壳之间设有接收端可调滑动环；接收光接口、接收端可调滑动环及接收端棱镜的光轴位于同一个平面内，该平面平行于器件管壳的底面，也平行于模块管壳的底面；三角反射棱镜、阵列透镜、波分解复用组件及接收端棱镜的光轴位于同一个平面内，该平面平行于器件管壳的底面，也平行于模块管壳的底面；探测器芯片组和三角反射棱镜的光轴位于同一个平面内，该平面垂直于器件管壳的底面，也垂直于模块管壳的底面；探测器芯片组与tia芯片通过金丝键合连接，tia芯片与pcba通过金丝键合连接；陶瓷载体组、热敏电阻、tec与pcba通过金丝键合连接；所述pcba上设有与陶瓷载体组对应的高频引脚焊盘。
19.进一步地，所述发射端可调滑动环的一端与发射光接口焊接，发射端可调滑动环的另一端与器件管壳端部焊接，并与发射光窗对应；所述接收端可调滑动环的一端与接收光接口焊接，接收端可调滑动环的另一端与器件管壳端部焊接，并与接收光窗对应。
20.进一步地，器件管壳的开口槽的高度不仅高于pcba的厚度，并且开口槽的上端面高于器件内所有的光学元件；所述器件管壳上设置有用于物料贴装以及物料对位的标识点；所述pcba上也设置有用于物料贴装以及物料对位的标识点。
21.本发明至少具有如下有益效果：本发明先将硬连接的部分固定，再将内部的关键元件进行贴装，从而避免了因光路或电路存在的明显错位；在电接口处，采用coc与pcba直接进行金丝键合，避免采用软带的方式，一方面可以大大减少高频损耗，另一方面避免了软带占用的空间；在光口接口处，光接口与器件管壳通过激光焊接式的硬连接，一方面保证器件结构高的可靠性，另一方面避免了尾纤型软连接时尾纤占用的空间，也避免了尾纤本身的缺陷；在模块管壳光接口处，没有拆分模块管壳，保持了模块管壳的整体性，也延续了同序列模块产品的emi特性及优点；在组装引起的错位偏差方面，利用平行光路以及角度补偿的方法以及贴装时采用高精度对位贴装，有效解决了偏差引起的光路偏移。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。
23.图1为本发明实施例提供的光模块的局部剖面图；图2为本发明实施例提供的光模块的发射光组件的局部剖面图；图3为本发明实施例提供的光模块的接收光组件的局部剖面图；图4为本发明实施例提供的光模块的接收光组件的局部放大图；图5为本发明实施例提供的无源光学元件入壳俯视图；图6为本发明实施例提供的无源光学元件入壳侧视培面图；图7为本发明实施例提供的光接口标准具夹头的结构示意图；图8为本发明实施例提供的光斑耦合示意图；图9为本发明实施例提供的发射端光斑、接收端光斑的示意图；图10为本发明实施例提供的半成品上工夹进行贴片示意图；
图11为本发明实施例提供的pcba的局部示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
27.实施例一参见图1至图4，本发明实施例提供一种光模块，包括模块管壳101、pcba102、光器件103，光器件103包括器件管壳104、发射光接口105、接收光接口106、发射端可调滑动环107、接收端可调滑动环108、发射端光口透镜109、接收端光口透镜110、激光器芯片组111、陶瓷载体组112、热敏电阻113、准直透镜组114、tec115、波分复用组件116、隔离器117、发射端棱镜118、探测器芯片组119、tia芯片120、三角反射棱镜121、阵列透镜122、波分解复用组件123及接收端棱镜124。
28.其中发射光接口105、发射端可调滑动环107、发射端光口透镜109、激光器芯片组111、陶瓷载体组112、热敏电阻113、准直透镜组114、tec115、波分复用组件116、隔离器117和发射端棱镜118组成了发射光组件；接收光接口106、接收端可调滑动环108、接收端光口透镜110、探测器芯片组119、tia芯片120、三角反射棱镜121、阵列透镜122、波分解复用组件123及接收端棱镜124组成了接收光组件。
29.模块管壳101是符合国际标准协议的光模块管壳，例如但不限于sfp
‑
dd、qsfp
‑
dd、osfp等光模块管壳，该类型管壳明确规定它的光接口方式以及光接口的尺寸、光接口间的尺寸和电接口的尺寸及方式。本专利是解决光接口的硬连接以及器件与pcba电互连的硬连接，不涉及pcba电接口（俗称金手指端）。
30.发射光组件和接收光组件采用同一个器件管壳104，器件管壳104采用box型壳体，尺寸完全覆盖除发射光接口105、接收光接口106、发射端可调滑动环107、接收端可调滑动环108以外的所有发射光组件和接收光组件的物料。发射光接口105、接收光接口106安装在模块管壳101的光接口卡槽之内。pcba102位于模块管壳101的左侧，通过模块管壳101的限位孔/限位柱限位。在pcba102与光接口105、106之间设置为光器件103的主体结构。器件管壳104靠近pcba102的端部设置开口槽601，开口槽601的高度不仅高于pcba102的厚度，并且开口槽601的上端面高于器件内所有的光学元件，一方面方便pcba安装在器件管壳104的左端部，另一方面用于透过平行光，使平行光到达光斑探测仪器。pcba102的右端部伸入或嵌
入到器件管壳104的内部，并且pcba102的底面与器件管壳104的开口槽601接触并采用结构胶固定。器件管壳104靠近光接口105、106的方向设置两个突起的圆形柱，分别形成光器件的发射光窗和接收光窗，并且发射光口透镜109和接收光口透镜110分别设置在光窗内的圆形孔内。在器件管壳104与光接口105、106之间还设置有可调滑动管体107、108，可调滑动管体107、108的细口径部分分别套在光接口105、106的金属外套上，并且粗口径部分接触器件管壳104的光窗。光接口105与可调滑动管体107通过激光焊接固定，可调滑动管体107与器件管壳104通过激光焊接固定；光接口106与可调滑动管体108通过激光焊接固定，可调滑动管体108与器件管壳104通过激光焊接固定。
31.在器件管壳104内部分两个区域，分别设置发射光组件和接收光组件，两部分以虚线126分界，虚线126位于是光器件103的中分线附近，如图1所示，发射光组件位于虚线126的上端部，接收光组件位于虚线126的下端部，必要时，可反转设置，即发射光组件位于虚线126的下端部，接收光组件位于虚线126的上端部，并不受图示的限制。
32.器件管壳104内的发射光组件位于发射光口透镜109的左侧区域。发射光接口105的光纤端面位于发射光口透镜109的后焦平面处，发射光口透镜109的作用是将平行光转换成会聚光。在发射光口透镜109的左侧第一个光学元件是发射端棱镜118，发射端棱镜118的作用是将发射光接口的光轴进行一定量的位移，便于发射光组件的整体布局。在发射端棱镜118的左侧是隔离器117，隔离器117用于隔离杂散光。在隔离器117的左侧是波分复用组件116，波分复用组件116可以是薄膜滤光片式也可以是偏振复用式，此处优选薄膜滤光片式，作用是将多路激光器光信号在空间上合波为一束光信号。在波分复用组件116的左侧是tec115，tec115的作用是控温，保持激光器芯片温度的稳定。必要时tec115可用aln陶瓷替代。在tec115的冷面的上表面贴装有陶瓷载体组112、热敏电阻113和准直透镜组114，激光器芯片组111贴装在陶瓷载体组112的上表面，其中准直透镜组114位于波分复用组件116的一侧，激光器芯片组111贴装在准直透镜组114的左侧并靠近准直透镜组114，并设置在准直透镜组114的后焦平面处。准直透镜组114的作用是将激光器芯片的光信号转换成准平行光输出。在陶瓷载体组112的上表面设置有用于电互连的金属走线层、金丝键合焊盘、激光器芯片共晶焊料区等，金丝键合焊盘靠近陶瓷载体组112的左侧、pcba102的右侧，并且陶瓷载体组112与pcba102之间预留0.05
‑
0.15mm的间隙。在pcba102上表面的右边界、靠近陶瓷载体组112的区域，设置用于电互连的金丝键合区1103
‑
1106，通过金丝键合的方式与陶瓷载体组112进行电互连。
33.另外，发射光接口105、发射端可调滑动环107、发射端光口透镜109、激光器芯片组111、陶瓷载体组112、热敏电阻113、准直透镜组114、tec115、波分复用组件116、隔离器117和发射端棱镜118的光轴或机械轴位于同一个平面201内，该平面平行于器件管壳104的底面，也平行于模块管壳101的底面。发射端光口透镜109、tec115、波分复用组件116、隔离器117和发射端棱镜118全部位于器件管壳104的内部，并通过胶粘的方式与器件管壳104固定。
34.器件管壳104内的接收光组件位于接收光口透镜110的左侧区域。接收光接口106的光纤端面位于接收光口透镜110的后焦平面处，接收光口透镜110的作用是将平行光转换成会聚光。在接收光口透镜110的左侧第一个光学元件是接收端棱镜124，接收端棱镜124的作用是将发射光接口的光轴进行一定量的位移，便于接收光组件的整体布局，如图1、图3所
示中，接收端棱镜124进行上下空间的位移，必要时可同时进行上下、左右的空间位移。在接收端棱镜124的左侧是波分解复用组件123，波分解复用组件123采用薄膜滤光片式，作用是将多路输入的光信号在空间上分解为多束光信号。在波分解复用组件123的左侧是阵列透镜122，阵列透镜122的作用是将平行光转换成会聚光。在阵列透镜122的左侧是三角反射棱镜121，三角反射棱镜121的作用是将会聚光由水平传播方向反射到垂直传播方向，并将会聚光位移到探测器芯片组119。在三角反射棱镜121的下方是探测器芯片组119，探测器芯片组119的光敏面朝向三角反射棱镜121。在探测器芯片组119的左侧是tia芯片120。接收光口透镜110、波分解复用组件123和接收端棱镜124全部位于器件管壳104的内部，并通过胶粘的方式与器件管壳104固定。特别的是，探测器芯片组119和tia芯片120是采用导电银胶直接贴装在pcba102伸入器件管壳104区域内的上表面，阵列透镜122和三角反射棱镜121通过金层支架或玻璃垫块粘接在pcba102伸入器件管壳104区域内的上表面。
35.另外，接收光接口106、接收端可调滑动环108及接收端棱镜124光轴或机械轴位于同一个平面201内，该平面平行于器件管壳104的底面，也平行于模块管壳101的底面。三角反射棱镜121、阵列透镜122、波分解复用组件123及接收端棱镜124的光轴或机械轴位于同一个平面301内，该平面平行于器件管壳104的底面，也平行于模块管壳101的底面。探测器芯片组119和三角反射棱镜121的光轴或机械轴位于同一个平面内，该平面垂直于器件管壳104的底面，也垂直于模块管壳101的底面。
36.在光器件103的内部，必要时可分别为发射光组件和接收光组件设置盖板或金属屏蔽罩。
37.实施例二参见图5至图11，本发明实施例公开了一种光模块的硬连接实现方法，包括如下步骤：第一步：在器件管壳内部分别固定部分发射端光学元件以及部分接收端光学元件，形成第一组件。如图5、图6所示，本步骤在器件管壳104内部分别粘接发射端光口透镜109、接收端光口透镜110、波分复用组件116和发射端棱镜118等无源光学。粘接的顺序不限定。
38.此处需要说明的是，器件管壳104内加工有3个圆形孔501、502、503，以圆形孔的轮廓做为标识。圆形孔501、502、503的位置在管壳104中与光窗、波分复用组件116和发射端棱镜118的贴装位置是强关联的，可用于贴装波分复用组件116和发射端棱镜118，也可用于后续物料的贴装的标识，如tec、激光器芯片组阵列、pcba等。
39.第二步：将第一组件放入光斑耦合机台工装中并固定；另外将发射光接口105和接收光接口106分别装入光接口标准具夹头701内的第一卡槽703、第二卡槽702处，并固定。光接口标准具夹头701如图7所示，其内部设置满足国际上光模块标准协议的光接口的卡槽，卡槽的宽度、深度、间距及公差均按标准协议设置或者采用更严格的公差设置。
40.第三步：光斑耦合以固定发射光接口105、接收光接口106和发射端可调滑动环107、接收端可调滑动环108。光斑耦合时，图8中的各元件在真实的空间中是垂直于地平面放置的，滑动环107由于重力的原因可以自由的向下滑落，而与管壳104接触。在光斑耦合机台内部设置光斑探测仪器，光斑探测仪器具有探测红外光斑的能力，同时具有分析能量、尺寸、位置等信息的能力；光斑探测仪器可以采用光束质量分析仪。光束质量分析仪801位于
光器件103的底部，距离器件管壳104一定的距离，光束质量分析仪801是大光敏面探测型仪器，可以同时探测及分析发射端光斑以及接受端光斑的位置信息、光斑大小信息以及光斑质量如椭圆度等信息。本实施例以四通道光模块为例，但本发明不限于四通道。将光束质量分析仪801设置在合适的位置，使得光束质量分析仪801能够探测发射光组件逆向输入的4个平行光斑901
‑
904和1个接收输入的1个平行光斑905所在空间。
41.步骤三又可分为如下小步骤：3.1物料装入夹具并设置在初始标定耦合位置；初始标定耦合位置是个参考位置，对于耦合工序一般都是有初始标定位置的；初始位置没有要求，是经验值或者理论设置值。
42.3.2在第一组件的器件管壳的发射光窗与发射光接口之间安装发射端可调滑动环，在第一组件的器件管壳的接收光窗与接收光接口之间安装接收端可调滑动环，在发射光接口和接收光接口分别接入耦合跳线802、803，耦合跳线802、803连接稳定光源，之后发射光接口105和接收光接口106位移到初始标定耦合位置。
43.由于发射光接口105和接收光接口106都外接了光源，并且发射光接口105位于发射端光口透镜109后焦平面附近，接收光接口106位于接收端光口透镜110后焦平面附近，所以存在从发射端光口透镜109和接收端光口透镜110出射的准平行光，准平行光准直距离长度至少20mm，发射端可以无损耗的透过波分复用组件116，之后被分解为四个不同工作波长的高斯光斑，接收端可以无损耗的透过接收端棱镜124，形成一个高斯光斑。
44.3.3如图8所示，当光接口的光轴方向竖直设置时，调节光接口标准具夹头701，使得光接口标准具夹头701在平行于水平面的平面上进行二维运动，此时观察光束质量分析仪801会输出四个发射端光斑901
‑
904的坐标信息以及1个接收端光斑905，分别对应波分复用组件116分解的四个光斑和接收端传播的光斑。
45.设定沿平行光接口的光轴方向即光模块的长度方向为y轴方向，设定沿光模块的宽度方向为x轴方向，设定沿光模块的高度方向为z轴方向，调节光接口沿z轴方向移动用于调节光斑角度，调节光接口沿x轴方向移动用于调节光斑间距，调节光接口沿y轴方向移动可以调节光斑的直径大小等光斑质量参数。
46.3.4判断四个发射端光斑901
‑
904是否满足设定要求，若不满足要求，则水平调节光接口标准具夹头的位置，当发射端光斑满足设定要求时，停止调节光接口标准具夹头的位置。
47.发射端光斑满足设定要求除了要求角度
△
θ满足设定要求外还要求各个发射端光斑的间距和坐标也要满足设定条件。
48.判断发射端光斑的角度是否满足设定范围，并进行角度耦合，具体包括：第一种方案的步骤为：1）取首尾两端的发射端光斑901和发射端光斑904的中心点的连线，该连线是一条直线，该直线与参考水平线存在角度
△
θ；2）计算该角度
△
θ是否满足产品需求的角度标准θ0（如+/
‑
2度），如果满足
△
θ≤θ0，则停止角度调整；3）如果
△
θ>θ0，沿z轴方向移动光接口标准具夹头，调节光接口的水平位置，四个光斑的位置及分布会随光接口的位置变化，每移动一次，计算一次
△
θ是否变小；3.1）若变大，表明光接口移动的方向错误，改为反方向移动；
3.2）若变小，表明光接口移动的方向正确，继续沿z轴方向移动光接口标准具夹头，直到满足
△
θ≤θ0为止。
49.第二种方案的步骤为：1）取四个光斑的中心点，采用线性趋势拟合法如二项式拟合法，将四个中心点拟合成一条的连线，该连线是一条直线，该直线与参考水平线存在角度
△
θ；2）计算该
△
θ角度是否满足产品需求的角度标准θ0（如+/
‑
2度），如果满足
△
θ≤θ0，则停止角度调整；3）如果
△
θ>θ0，移动光接口标准具夹头，调节光接口的水平位置，四个光斑的位置及分布会随光接口的位置变化，每移动一次，计算一次
△
θ是否变小；3.1）若变大，表明光接口移动的方向错误，改为反方向移动；3.2）若变小，表明光接口移动的方向正确，继续移动移动光接口标准具夹头，直到满足
△
θ≤θ0为止。
50.判断间距是否满足设定条件，如果发现间距不满足条件，沿x轴方向调整光接口的水平位置（可以参考上述角度耦合方法），使得间距也满足条件。
51.3.5调节光接口标准具夹头701沿上下方向位移，此时观察接收端光斑905的光束质量，当光斑的直径和椭圆度达到设定目标时，停止光接口标准具夹头701沿上下方向的位移。
52.此处需要说明的是，3.4、3.5两个步骤是可以互换的，即可以先耦合发射端的四个光斑的角度再耦合接收端的一个光斑的直径，也可以先耦合接收端的一个光斑的直径再耦合发射端的四个光斑的角度。
53.此处还需要说明的是，步骤3.4、3.5的接收光斑直径是通过理论计算和反复实验得出的结论，角度标准θ0、四个发射端光斑的间距和坐标是通过理论计算和反复实验得出的结论，角度、间距要同时满足条件，但是坐标仅作为参考。该角度、四个发射端光斑的间距和坐标通过标定的方式限制在光斑耦合平台，同时该角度方向平行于器件管壳104底面，确保光斑的路径与管壳104底面是平行的，同时四个发射端光斑的间距和坐标限定了光斑的路径与管壳104的相对位置，这一点很重要。四个光斑的间距要与四个激光器芯片111的间距保持相同（允许一定偏差）。一般坐标位置不能偏差过大，偏差过大意味着后期组装之后，光路存在较大的错位。
54.3.6重复步骤3.4
‑
3.5一次；3.7进行激光焊接，将发射端可调滑动环107、接收端可调滑动环108分别与发射光接口105、接收光接口106进行激光焊接；3.8重复步骤3.4；3.9进行激光焊接，将发射端可调滑动环107、接收端可调滑动环108分别器件管壳104进行激光焊接。焊接后，发射光接口105、接收光接口106、发射端可调滑动环107、接收端可调滑动环108及器件管壳104均被固定。
55.第四步：在第二组件的器件管壳内粘接并固化隔离器117。
56.第五步：将第四步制作的器件半成品与pcba组装，形成第三组件；如图10所示，贴片工装1001制作成包含模块管壳101所有功能的，并且公差精度控制更严格。因此贴片工装1001具备模块管壳101的所有空间特点，如pcba的限位柱特征、器
件的空间特征、模块光接口的特征，并且将器件管壳104与模块管壳101接触的散热片125的空间用金属实体填充，以保证器件管壳104与工装1001充分接触，并且在器件管壳104底面与工装1001接触的区域做真空吸孔，以吸附住器件管壳104。另外工装1001不仅可以用于贴装模块内各个物料，同时也兼容金丝键合的工作平台，使得贴片组装后的半成品可直接转移到金丝键合的平台进行金丝键合。另外工装1001还设置有翻转式或旋转式的压板，用于压住pcba使之不移动。
57.在器件管壳104的左端尾部、pcba与管壳104的接触区域，点涂热固化型结构胶。
58.此处说明的是pcba上设置有高精度的mark标识点1101、1102，用于贴装物料时的对位标识点，以及与陶瓷载体组112对应的高频引脚焊盘1103
‑
1106。
59.在工装中，先将pcba的右端部嵌入到第四步制作的半成品 器件管壳104的开口槽601内，并一同安装在工装1001内，确保光接口105、106与工装1001无应力连接、管壳104平整地与工装1001接触、pcba装入工装1001的限位柱内。小幅度移动及旋转pcba使得标识点1101与标识点503对齐。
60.打开真空吸附，此时器件管壳104被固定，将工装1001的pcba压板下压到位，使得pcba被固定。关闭真空吸附。此时可以辅助地在器件管壳104与pcba102接触的表面点涂紫外固化胶进行预固化，以更好的保证器件管壳104与pcba101的固定。
61.之后进行热固化以固定器件管壳104与pcba102。
62.之后将整个工装放入贴片平台。
63.第六步：在第三组件的器件管壳以及pcba上分别对应贴装关键电子元件，关键电子元件包括tec、coc组件、热敏电阻、pd芯片、tia芯片。
64.此处说明的是，激光器芯片111和陶瓷载体112预先采用共晶的方式固定，组成一个coc组件，并进行老化及测试。
65.先在器件管壳104内部tec对应区域点涂热固化银胶后，自动贴片机吸取tec并将其贴装在设定位置，再在tec上点银胶，自动贴片机吸取coc组件并将其贴装在设定位置，此处coc组件贴装时，参考标识点1103
‑
1106，之后贴装热敏电阻。在pcba上设置区域点涂热固化银胶后，自动贴片机分别吸取pd芯片及tia并将其贴装在设定位置，此时参考标识点1101、1102。
66.此处说明的是，coc组件中陶瓷载体组112与pcba102，陶瓷载体组112与pcba102进行金丝键合的端部均设置有匹配高频阻抗的焊盘，采用相同的高频阻抗设置，如50欧姆。另外陶瓷载体组112与pcba102之间预留0.05
‑
0.15mm的间隙，因此高频信号通过coc后以很短的路径传播到pcba的高频走线。该电连接方式比采用软带进行电连接的方式相比有以下优点，一方面走线路径短，另一方面避免了软带与pcba、器件管壳的焊接和弯曲而引起的高频阻抗不匹配，另一方面避免了器件管壳使用气密性管壳中自带的陶瓷高频组件本体的高频不匹配引起的损耗。因此，与软带相比，可以大大减少高频的损耗。
67.贴装后连同工装一同放入高温烘烤平台并固化。
68.第七步：再将关键电子元件与pcba进行金丝键合，形成第四组件，具体包括：将发射端coc组件、热敏电阻、tec与pcba进行金丝键合，将接收端tia与pcba进行金丝键合，将pd芯片与tia进行金丝键合。
69.第八步：剩余接收端光学元件耦合、固化及温循。剩余接收端光学元件包括三角反
射棱镜121、阵列透镜122、波分解复用组件123。将第四组件送入接收端耦合平台，此处耦合的特点是三角反射棱镜121、阵列透镜122、波分解复用组件123三者联合耦合。三角反射棱镜121、阵列透镜122、波分解复用组件123可以分别移动耦合，也可以至少两个一起共同移动耦合。
70.当三角反射棱镜、阵列透镜同时移动进行耦合时，需要耦合x、y、z三个方向，当单独耦合三角反射棱镜时，只需要耦合x、y两个方向，当单独耦合阵列透镜时，只需要耦合x、z两个方向。当单独耦合波分解复用组件时，只需要耦合x、z两个方向。当然，将三角反射棱镜、阵列透镜和波分解复用组件，三个元件粘在一起，一起移动也是可以的。
71.优选地，将三角反射棱镜、阵列透镜同时移动进行耦合，更快更便利，可以减少耦合的维度。其中三角反射棱镜121和阵列透镜122粘接在同一个底板上，组成一个组件，该组件采用一个6维耦合工装夹持，波分解复用组件123采用一个6维耦合工装夹持，两套耦合工装同时工作，通过xyz三维坐标位置的扫描找到满足四个通道的功率需求的位置，具体步骤如下：1.设定沿平行光接口的光轴方向（平行于虚线126的方向）即光模块的长度方向为y轴方向，y轴正方向为pcba102指向光接口106方向，设定沿光模块的宽度方向即垂直于y轴并且平行于器件底面的方向为x轴方向，x轴正方向为光接口106指向光接口105的方向，设定沿光模块的高度方向即垂直于x轴、y轴的方向为z轴方向（此时z轴垂直于器件底面），x轴、y轴和z轴满足几何笛卡尔坐标系；2.将pcba102供电，此时pcba102、pd119、tia120正常工作，光接口106通过光纤跳线连接光源，光源输入四个波长的光信号，每个光信号的光功率值均为1mw。当有光信号到达pd119时，会产生光生电流，光生电流的数值通过pcba传输到电脑端显示出来，方便人工读取；2.沿x轴方向移动波分解复用组件123，观察pd119的光生电流的大小；2.1当沿x轴正方向移动波分解复用组件123时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿x轴负方向移动；2.2当沿x轴正方向移动波分解复用组件123时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，可以找到最大光生电流值及对应的x轴坐标，并停止在该x轴坐标处；3.沿z轴方向移动波分解复用组件123，观察pd119的光生电流的大小；3.1当沿z轴正方向移动波分解复用组件123时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿z轴负方向移动；3.2当沿z轴正方向移动波分解复用组件123时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，可以找到最大光生电流值及对应的z轴坐标，并停止在该z轴坐标处；4.沿x轴方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122，观察pd119的光生电流的大
小，说明，三角反射棱镜121和阵列透镜122一起移动，为方便两元件一起移动，可以将三角反射棱镜121和阵列透镜122粘接在一块辅助基板上；4.1当沿x轴正方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿x轴负方向移动；4.2当沿x轴正方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，可以找到最大光生电流值及对应的x轴坐标，并停止在该x轴坐标处；5.沿y轴方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122，观察pd119的光生电流的大小，说明，三角反射棱镜121和阵列透镜122一起移动，为方便两元件一起移动；5.1当沿y轴正方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿y轴负方向移动；5.2当沿y轴正方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，可以找到最大光生电流值及对应的y轴坐标，并停止在该y轴坐标处；6.沿z轴方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122，观察pd119的光生电流的大小，说明，三角反射棱镜121和阵列透镜122一起移动，为方便两元件一起移动；6.1当沿z轴正方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明移动方向错误，改为沿z轴负方向移动；6.2当沿z轴正方向移动三角反射棱镜121和阵列透镜122时，每移动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变大，说明移动方向正确，沿此正确方向继续移动，通过比较光生电流的数值，可以找到最大光生电流值及对应的z轴坐标，并停止在该z轴坐标处；7.反复依次重复步骤2、3、4、5、6，观察pd119的光生电流的大小的变化，直到pd119的光生电流的大小满足产品的需求时，比如光生电流值大于0.8，停止耦合。
72.本发明的耦合的维度不限制于xyz方向，还可以进行三个维度的角度调节，比如沿x平面旋转、y平面旋转、z平面旋转。
73.根据需要沿x轴、y轴或z轴转动待耦合光学元件时，观察pd的光生电流的大小，当正方向转动时，每转动一次记录一个光生电流的数值，并比较该光生电流的数值与上一个光生电流的数值，若光生电流变小，说明转动方向错误，改为沿负方向转动，若光生电流变大，说明转动方向正确，沿此正确方向继续转动，通过比较光生电流的数值，找到最大光生电流值及对应的角度方向。
74.由于接收光路采用了平行光路结构，平行光路可满足长工作距离并且对光斑直径、光斑横向错位不敏感。对于角度方向，使用两个6维耦合工装实现三角反射棱镜121、阵列透镜122、波分解复用组件123耦合的方法，可有效补偿角度的偏差。
75.之后进行高温烘烤固化及温循。
76.第九步：剩余发射端光学元件耦合、固化及温循。剩余发射端光学元件包括准直透镜组。
77.将第八步的半成品取出后送入发射端耦合平台，此处耦合的特点将多个通道按单通道的方式，依次耦合，每次耦合1个准直透镜。
78.由于发射光路采用了平行光路结构，平行光路可满足长工作距离并且对光斑直径、光斑横向错位不敏感。对于角度方向，横向或纵向微米级的位移即可有效补偿角度的偏差。
79.之后进行高温烘烤固化及温循，形成第五组件。
80.第十步：组装模块：将第五组件进行封盖前检验，之后进行防护盖粘接。之后将粘接好防护盖的第五组件安装在正式的模块管壳内部，同时贴装散热片，加固盖板等操作。
81.本发明使用硬连接时，利用硬连接的合理公差的基础上，先进行硬连接，将pcba与光发射器件一体组装后，再进行内部的关键元件的贴装，再进行关键的高频互连，再利用平行光路对轴向偏差和横向偏差不敏感的特性进行光路互连，形成一种非正序的实现方法，既能兼容光斑耦合容差大的优点，又能保持各个通道耦合到最佳容差曲线位置，同时器件结构简单，耦合方法易控制等优点，具有空间占用少、易组装等优势。
82.本发明提出的光模块，其pcba与光器件的结构连接采用硬连接的方式，同时满足光模块的电接口和光接口的国际协议要求，具有性能优良、结构简单、可靠性高等优点，属于光通信领域的光器件及光模块技术领域。本专利可应用于cwdm、lwdm波长，可封装于sfp dd、qsfp28、qsfp dd、osfp等模块中。
83.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。