专利名称：万兆epon光网络单元端光收发一体模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光收发一体模块，具体地说，是涉及一种万兆EP0N光网络单元端 用的光收发一体模块，属于光通信技术领域。
背景技术：
随着宽带业务的发展，以太无源光网络(EP0N)技术不断进步，用于FTTx的EP0N 光收发一体模块的传输速率不断提高。目前，市场上已经出现了应用在光网络单元端的 L-XFP及XFP结构的非对称万兆EP0N光收发一体模块，其上行速率为1. 25Gbps,下行速率 为lOGbps，满足了人们日益增加的网络带宽需求。但由于L-XFP及XFP结构的光模块尺寸较大，降低了用户光通信系统的设备密度， 且该类光模块不能兼容目前比较成熟的SFP结构的系统设备，从而给设备运营商升级系统 设备带来一定的困难，不利于网络带宽的升级，一定程度上增加了运营商的资金投入，限制 了该类光模块的市场推广和应用。
发明内容本实用新型针对现有技术中应用于万兆EP0N的L-XFP及XFP结构的光模块存在 的设备密度小、通用性差的问题，提供了一种万兆EP0N光网络单元端光收发一体模块，不 仅能增加设备密度，而且解决了高速光收发一体模块与上一代SFP结构的系统设备的兼容 性。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种万兆EP0N光网络单元端光收发一体模块，包括壳体，以及设置在壳体内的光 组件和电路板，其特征在于，所述光收发一体模块符合SFP+标准；所述光组件为一个，内部集成有激光器和光电探测器APD ；所述激光器发出的第 一光波信号经第一滤波片滤波后，通过公共光口耦合；通过所述公共光口接收的第二光波 信号经所述第一滤波片滤波后，再经第二滤波片滤波，然后进入所述光电探测器APD。根据本实用新型，为最大限度保证光信号的耦合效率，所述第一滤波片与光波信 号成45°角设置；所述第二滤波片与光波信号成0°角设置。根据本实用新型，为防止反射回来的光波信号对激光器的发射光信号造成干扰， 在所述激光器和所述第一滤波片之间还设置有隔离器，所述激光器发出的第一光波信号先 透过所述隔离器，然后再进入所述第一滤波片进行滤波。根据本实用新型，为便于光组件与 外部光口耦合，所述公共光口采用SC 口或LC 口中的任一种。根据本实用新型，为减少光收发一体模块的体积，所述电路板包括上下分层设置 的主电路板和升压电路板，两块电路板通过插针连接；所述升压电路板上设置有提供APD 偏置高压的升压电路。根据本实用新型，所述光组件通过柔性电路板与所述主电路板相连接，以减小引 线电感，降低引线电感对接收灵敏度及发射光眼造成的不利影响。
3[0012]根据本实用新型，为提高光收发一体模块的散热性能，一方面，在所述壳体与所述 光组件之间的空隙填充导热硅脂和/或导热胶，另一方面，在所述主电路板上、对应于发射 驱动芯片位置处和接收限幅放大器位置处铺设有散热焊盘。根据本实用新型，所述散热焊盘铺设在主电路板的两侧面上，且两侧面上的散热 焊盘通过过孔相连接，以起到良好的散热效果。根据本实用新型，所述光收发一体模块的下行速率达到lOGbps。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是根据针对万兆EP0N的SFP+标 准设置SFP+结构的光收发一体模块，既解决了目前网络业务中下行宽带不足的问题，同时 也解决了与上一代SFP结构的兼容性问题；通过在光收发一体模块中采用激光器和光电探 测器耦合在一起的B0SA实现光路连接，有效减少了光收发一体模块的尺寸，进一步增加了 设备密度，降低了运营商的运营和维护成本，扩大了该类光收发一体模块的市场推广和应 用。
图1是本实用新型万兆EP0N光网络单元端光收发一体模块一个实施例的结构示 意图；图2是图1实施例中主电路板上铺设散热焊盘的顶面结构示意图。图3是图1实施例中主电路板上铺设散热焊盘的底面结构示意图。图4是图1实施例中光组件的耦合结构原理示意具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细的描述。为提高万兆EP0N光网络单元端用的光收发一体模块的设备密度和兼容性，降低 网络运营商的运行成本，便于用户光通信系统的维护，本实用新型提供了一种符合SFP+标 准的万兆EP0N光网络单元光收发一体模块。符合SFP+标准的光收发一体模块尺寸比现有 的L-XFP及XFP结构的光模块尺寸减小了一半以上，为在小尺寸上实现高速的光收发一体 的功能，本实用新型的光收发一体模块在光路结构及电路结构上进行了改进，下面参考附 图进行详细的说明。请参阅图1示出的本实用新型万兆EP0N光网络单元端光收发一体模块一个实施 例的结构示意图。所述实施例的光收发一体模块包括壳体(图中未示出)，以及设置在所述壳体内 部的光组件1和电路板。所述光组件1采用B0SA方式，将激光器及光接收组件集成在一个B0SA上，发射和 接收共用一个光接口与外部光口耦合，从而大大减小了光组件1的体积。所述光组件1的 耦合结构可参见图4。电路板采用上下分层设置的主电路板2和升压电路板3的结构，所述主电路板2 和所述升压电路板3均为刚性电路板，两者通过插针4相连接。为光收发一体模块提供APD 偏置电压的升压电路设置的所述升压电路板3上，其他大部分电路均设置在所述主电路板 2上，从而可以有效屏蔽电源噪声对高频信号的影响，且便于APD偏置电压的调试。分层
4设置的刚性电路板结构较少了电路板所占据的体积，有利于光收发一体模块整体尺寸的缩所述光组件1与所述主电路板2之间通过竖直放置的柔性电路板3相连接，以实 现光组件1中的10G接收部分与主电路板之间的通信。利用柔性电路板连接结构，能够减小 引线电感，有效解决高频信号的EMI问题，提高光收发一体模块10G光信号的接收灵敏度。在尺寸较小的光收发一体模块内部，光组件以及电路元器件高度集成，对光收发 一体模块的散热性能提出了更高的要求。为解决光收发一体模块的散热问题，本实用新型 通过下述技术方案来实现一方面，光组件1是光收发一体模块中发热量比较大的部件，为提高所述光组件1 的散热性能，在所述光组件1的上下表面上设置了导热胶6，用于填充所述光组件1与壳体 之间的空隙。通过所述导热胶6将所述光组件1的外壳与光收发一体模块的壳体相连，可 以充分利用金属材质的光收发一体模块的壳体的散热性能对所述光组件1进行散热，提高 散热效果。此外，还可以在所述光组件1的周围设置适量的导热硅脂，与导热胶共同起到散 热作用。另一方面，设置在主电路板2上的发射驱动芯片及接收限幅放大器也是发热量较 大的元器件，需要对这些元器件进行有效地散热处理，该实施例采用在主电路板2上铺设 散热焊盘的方式来解决该问题。请参阅图2和图3，其中，图2是图1实施例中主电路板上铺设散热焊盘的顶面结 构示意图，图3是图1实施例中主电路板上铺设散热焊盘的底面结构示意图。如图2和图 3所示，在所述主电路板2上设置有发射驱动芯片焊接部7和接收限幅放大器焊接部8，分 别用来焊接发射驱动芯片和接收限幅放大器。在主电路板2上、所述发射驱动芯片焊接部 7及所述接收限幅放大器焊接部8对应的位置处分别铺设有散热焊盘10，所述散热焊盘10 铺设在所述主电路板2的顶面及底面的两个侧面，且两侧面上的散热焊盘10利用过孔11 相连接，从而起动良好的散热效果，保证电路板上的芯片在高温环境中仍可正常工作。图4所示为图1实施例中光组件的耦合结构原理示意图。如图所示，所述光组件 为一个，内部集成有激光器和光电探测器APD。为实现光组件1中1577nm的接收光信号与 1310nm的发射光信号的耦合，同时将不需要的1490nm及1550nm的光波信号滤除掉，该实施 例的光组件1中设置有第一滤波片和第二滤波片，在所述激光器与所述第一滤波片之间还 设置有隔离器；其中，第一滤波片与光波信号方向成45°角设置，第二滤波片与光波信号 成0°角设置。如图4所示，所述激光器发出的、波长为1310nm的第一光波信号通过所述隔离器 后，绝大部分光透过所述45°的第一滤波片，通过所述公共光口进行耦合。在耦合过程中 有部分发射光被反射，发射光透过所述第一滤波片后被所述隔离器隔离，从而避免了形成2 次反射而干扰激光器的发射光信号。通过所述公共光口接收的接收光通过所述45°的第一滤波片反射后，波长为 1577nm的第二光波信号透过所述0°的第二滤波片而进入光电探测器APD进行接收。而接 收光中波长为1490/1550nm的光信号被所述0°的第二滤波片反射后，再经过所述第一滤 波片发射出公共光口，而不对接收部分造成干扰。上述光组件1的公共光口可以采用SC 口或LC 口中的任一种，作为光组件的公共输出光口，与外部光口耦合，实现单纤双向传输功能。上述实施例所述的各个滤波片的角度设置仅为一个最佳实施方案，在光模块的实 际制作过程中，可以根据产品要求及所选用的滤波片的性能改变其角度，只要能够实现上 述各路光波信号的传输路径即可。当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种万兆EPON光网络单元端光收发一体模块，包括壳体，以及设置在壳体内的光组件和电路板，其特征在于，所述光收发一体模块符合SFP+标准；所述光组件为一个，内部集成有激光器和光电探测器APD；所述激光器发出的第一光波信号经第一滤波片滤波后，通过公共光口耦合；通过所述公共光口接收的第二光波信号经所述第一滤波片滤波后，再经第二滤波片滤波，然后进入所述光电探测器APD。
2.根据权利要求1所述的光收发一体模块，其特征在于，所述第一滤波片与光波信号 成45°角设置；所述第二滤波片与光波信号成0°角设置。
3.根据权利要求2所述的光收发一体模块，其特征在于，在所述激光器和所述第一滤 波片之间还设置有隔离器，所述激光器发出的第一光波信号先透过所述隔离器，然后再进 入所述第一滤波片进行滤波。
4.根据权利要求1所述的光收发一体模块，其特征在于，所述公共光口为SC口或LC 口 中的任一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光收发一体模块，其特征在于，所述电路板包括 上下分层设置的主电路板和升压电路板，两块电路板通过插针连接；所述升压电路板上设 置有提供APD偏置高压的升压电路。
6.根据权利要求5所述的光收发一体模块，其特征在于，所述光组件通过柔性电路板 与所述主电路板相连接。
7.根据权利要求6所述的光收发一体模块，其特征在于，所述壳体与所述光组件之间 的空隙填充有导热硅脂和/或导热胶。
8.根据权利要求7所述的光收发一体模块，其特征在于，所述主电路板上设置有发射 驱动芯片及接收限幅放大器，在所述主电路板上、对应于所述发射驱动芯片位置处和所述 接收限幅放大器位置处铺设有散热焊盘。
9.根据权利要求8所述的光收发一体模块，其特征在于，所述散热焊盘铺设在主电路 板的两侧面上，且两侧面上的散热焊盘通过过孔相连接。
10.根据权利要求1所述的光收发一体模块，其特征在于，所述光收发一体模块的下行 速率为lOGbps。
专利摘要本实用新型公开了一种万兆EPON光网络单元端光收发一体模块，包括壳体，以及设置在壳体内的光组件和电路板；所述光收发一体模块符合SFP+标准；所述光组件包括激光器和光电探测器，所述激光器和所述光电探测器封装在一个BOSA上，从而减小了光收发一体模块的尺寸，不仅能增加设备密度，而且解决了高速光收发一体模块与上一代SFP结构的系统设备的兼容性。
文档编号H04B10/06GK201584973SQ20092035236
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者何鹏, 张强, 杨思更, 秦强, 薛登山, 赵其圣 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司