一种bosa模块封装壳体及bosa模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种BOSA模块封装壳体，包括高气密性封装盒体，盒体内部包括两个独立的容置空间，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体一端面设有两个光接口，分别与两个容置空间连通；盒体与光接口相对的另一端面设有电接口，分别与两个容置空间内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。以及用上述壳体封装的BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块，TOSA子模块和ROSA子模块封装于如上所述的BOSA模块封装壳体内。通过设计高气密性BOSA封装壳体，将TOSA子模块和ROSA子模块以背靠背的结构方式封装于壳体内，有效解决了传统波分复用光组件体积庞大、功耗高、传输速率不足等缺点，实现小型化、低功耗、热插拔的BOSA模块，且整体几何结构符合MSA的机械结构要求。
【专利说明】—种BOSA模块封装壳体及BOSA模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光通讯【技术领域】，尤其涉及一种用于40G模块的BOSA模块封装壳体及BOSA模块。
【背景技术】
[0002]高速光通信模块呈现出小型化，低功耗，热插拔，多路并行工作等特点，随着光通信传输内容不断的扩容，传输速率和所占用的通道不断的增加。随着光通信传输速率要求的进一步提高，利用波分复用概念，增加光信号传输通道的数量，充分使用光纤的传输带宽，同时将多路有源器件集成到单个光收发模块内，是解决目前传输模块功耗高，体积大的有效技术途径。
[0003]为此，电气电子工程师学会(Instituteof Electrical and ElectronicsEngineers, IEEE)制定了 40Gbps 和 IOOGbps 高速传输 Ethernet 的统一标准，IEEE802.3ba。SFF制定了 40Gbps传输模块的相应MSA标准。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提出一种40G模块的BOSA模块封装壳体及BOSA模块，可很好的满足40Gbps、IOkm城域网和数据中心的信息传输要求。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为:一种BOSA模块封装壳体，包括高气密性封装盒体，盒体内部包括两个独立的容置空间，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体一端面设有两个光接口，分别与两个容置空间连通；盒体与光接口相对的另一端面设有电接口，分别与两个容置空间内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。
[0006]进一步的，所述电接口为高速和低速电接口，包括烧结为一体的多层陶瓷板，陶瓷板上设有微带传输线。
[0007]进一步的，所述两个光接口为双LC接口 ；所述盒体设置光接口的端面设有一窗口，由一窗口片密封，再与所述双LC接口连接。
[0008]进一步的，所述两个容置空间在盒体内部，沿设有电接口和光接口的两端面中心连线上下或左右并排设置。
[0009]本实用新型还提供了一种用上述壳体封装的BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块，所述TOSA子模块和ROSA子模块封装于如上所述的BOSA模块封装壳体内。
[0010]进一步的，所述TOSA子模块包括依光路设置的发光LD阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器；所述ROSA子模块包括依光路设置的光纤准直器、波分复用器、微透镜阵列和光接收ro阵列；所述发光LD阵列的PIN脚和光接收ro阵列的PIN脚分别与所述封装壳体的电接口连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的光纤准直器分别与所述封装壳体上对应的光接口光连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的波分复用器均由多个具有不同反射透射谱的膜片组成。
[0011]进一步的，所述波分复用器包括四个波分复用解复用通道，波长分别为符合CWDM规定的 λ 1、λ 2、λ 3、λ 4。
[0012]进一步的，所述波分复用器包括五个反射透射膜片，分别为膜片F1、膜片F2、膜片F3、膜片F4、膜片F5，其中膜片F1-F4分别位于λ 1-λ 4通道上，分别对λ 1-λ 4透射或反射至膜片F5上，λ 1- λ 4在膜片F5合为一束；或一束包含λ 1- λ 4的入射光经膜片F5-F1透射或反射分解为λ1_λ4的四束子光束。
[0013]进一步的,所述膜片Fl和F4为全反射膜片,膜片F2对λ 2透射其他波长反射,膜片F3对λ 3反射其他波片透射,膜片F5对λ I反射其他波长透射；作为TOSA子模块的波分复用器时，λ I经Fl反射至F5，并被F5反射输出；λ 2经F2和F5透射输出；λ 3经F3反射至F2，又被F2反射至F5，经F5透射输出；λ 4经F4反射至F3，经F3透射入射到F2，被F2反射至F5，经F5透射输出；作为ROSA子模块的波分复用器时，光路相反。
[0014]或者，所述波分复用器包括两膜片，膜片一的两通光面，一面镀对入1和入2透射对λ 3和λ 4反射的膜层，另一面镀全反射膜；膜片二的两通光面，一面镀对入1和入3的透射对λ 2和λ 4反射的膜层，另一面镀全反射膜；作为ROSA子模块的波分复用器时，λ 1-λ 4的合束光经膜片一分为包含λ 1、λ 2和包含λ 3、λ 4的两平行子光束,两平行子光束经膜片二，进一步将λ 1、λ 2和λ 3、λ 4分为四平行子光束；作为TOSA子模块的波分复用器时，光路相反。
[0015]本实用新型的有益效果为:通过设计高气密性BOSA封装壳体，将TOSA子模块和ROSA子模块以背靠背的结构方式封装于壳体内，有效解决了传统波分复用光组件体积庞大、功耗高、传输速率不足等缺点，实现小型化、低功耗、热插拔的BOSA模块，以满足40Gbps、IOkm城域网和数据中心的信息传输要求，且整体几何结构符合MSA的机械结构要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型BOSA封装壳体实施例一结构示意图；
[0017]图2为本实用新型BOSA封装壳体实施例二结构示意图；
[0018]图3为TOSA子模块用波分复用器实施例一光路示意图；
[0019]图4为ROSA子模块用波分复用器实施例光路示意图；
[0020]图5为ROSA子模块用波分复用器实施例二光路示意图。
[0021]附图标记:1、壳体;100、盒体;101、电接口 ;102、容置空间;103、光接口 ； 104
板；2、TOSA子模块波分复用器；201、反射透射膜片；3、ROSA子模块波分复用器；301、反射透射膜片；4、ROSA子模块波分复用器；401、膜片一 ；402、膜片二。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型做进一步说明。
[0023]为满足40Gbps和IOOGbps高速传输Ethernet的统一标准和40Gbps传输模块的相应MSA标准，本实用新型提出一种用于40G模块的BOSA模块封装壳体及BOSA模块。具体的，如图1和2所示，该BOSA模块封装壳体1，包括高气密性封装盒体100，盒体100内部包括两个独立的容置空间102，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体100 —端面设有两个光接口 103，分别与两个容置空间102连通；盒体100与光接口 103相对的另一端面设有电接口 101，分别与两个容置空间102内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。两个容置空间102在盒体100内部，沿设有电接口 101和光接口 103的两端面中心连线上下或左右并排设置。将TOSA子模块和ROSA子模块以背靠背的结构方式封装于壳体I内，有效解决了传统波分复用光组件体积庞大等问题，使其整体几何结构符合MSA的机械结构要求。
[0024]如图1所示的实施例一，两个容置空间102沿设有电接口和光接口的两端面中心连线左右并排设置，两个容置空间102互不干扰。TOSA子模块和ROSA子模块分别设置于两个容置空间102内，与各自对应的光接口 103和电接口 101连接。
[0025]如图2所示的实施例二，两个容置空间102沿设有电接口 101和光接口 103的两端面中心连线上下并排设置，中间由一隔板104隔离，其上层容置空间102设置TOSA子模块，下层容置空间102设置ROSA子模块，或者反过来。该结构可有效地利用壳体I的长度和宽度空间，小巧而紧凑。
[0026]上述各实施例中所述的壳体I的电接口 101为高速和低速电接口，包括烧结为一体的多层陶瓷板，陶瓷板上设有微带传输线，即PIN脚。通过陶瓷材料和金属烧结工艺，保证壳体密封性和电气信号传输特性。且基于多层陶瓷板的微带传输线，能够保证高速信号传输的完整性，满足TOSA端和ROSA端信号之间串扰干涉的要求和各路信号之间的串扰要求。所述两个光接口 103优先选用双LC接口，使用窗口片密封技术与盒体100连接；即盒体100设置光接口 103的端面设有一窗口，由一窗口片密封，再与所述双LC接口连接。
[0027]本实用新型还提供了一种用上述壳体I封装的BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块，TOSA子模块和ROSA子模块封装于如上所述的BOSA模块封装壳体内。
[0028]TOSA子模块包括依光路设置的发光LD阵列、微透镜阵列、TOSA子模块波分复用器2和光纤准直器；ROSA子模块包括依光路设置的光纤准直器、ROSA子模块波分复用器3、微透镜阵列和光接收H)阵列；所述发光LD阵列的PIN脚和光接收H)阵列的PIN脚分别与所述封装壳体的电接口连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的光纤准直器分别与所述封装壳体上对应的光接口光连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的波分复用器均由多个具有不同反射透射谱的膜片组成。在40G模块中，上述波分复用器包括四个波分复用解复用通道，波长分别为符合CWDM规定的λ 1、λ 2、λ 3、λ 4，各光束的中心波长具有20nm的间隔。
[0029]在TOSA子模块中，由发光LD阵列，在40G模块中，优选地，采用四路DFB激光器，将壳体I电接口 101输送的电脉冲信号转换为光脉冲信号，发射出四束光信号，经微透镜阵列准直之后进入TOSA子模块波分复用器2，由TOSA子模块波分复用器2复用合为一束光由光纤准直器输出到壳体I的光接口 103。在ROSA子模块中，由光接口 103接收的光脉冲信号经光纤准直器准直后入射到ROSA子模块波分复用器3，经ROSA子模块波分复用器3解复用为四束平行光输出，四束平行光经微透镜阵列分别聚焦到对应的光接收H)阵列上，经光接收ro阵列转换为电脉冲信号，由壳体I的电接口 101输出。BOSA封装壳体I采用基于陶瓷板材质的微带传输线，多层陶瓷板能够保证满足TOSA子模块和ROSA子模块信号之间串扰干涉的要求，且满足各路信号之间的串扰要求。
[0030]具体的，TOSA子模块和ROSA子模块中采用的波分复用器及其光路分别如图3和4所示，该波分复用器包括五个反射透射膜片，分别为膜片F1、膜片F2、膜片F3、膜片F4、膜片F5，其中膜片F1-F4分别位于λ 1-λ 4通道上，分别对λ 1-λ 4透射或反射至膜片F5上，λ 1- λ 4在膜片F5合为一束；或一束包含λ 1- λ 4的入射光经膜片F5-F1透射或反射分解为λ 1_λ 4的四束子光束。该结构中，以附图3和4为例，膜片Fl和F4为全反射膜片，膜片F2对λ 2透射其他波长反射,膜片F3对λ 3反射其他波片透射,膜片F5对λ I反射其他波长透射；作为TOSA子模块的波分复用器时，如图3所示的TOSA子模块波分复用器2，λ I经Fl反射至F5，并被F5反射输出；λ 2经F2和F5透射输出；λ 3经F3反射至F2，又被F2反射至F5，经F5透射输出；λ 4经F4反射至F3，经F3透射入射到F2，被F2反射至F5，经F5透射输出；作为ROSA子模块波分复用器3时，光路相反，如图4所示。各膜片均具有不同的反射透射谱，且符合ΙΕΕΕ802.3ba中CWDM波长定义的中心波长和带宽，其波分复用及解复用的各路光信号中心波长具有20nm的间隔。
[0031]ROSA子模块中的波分复用器还可以采用如图5所示的结构，该ROSA子模块波分复用器4包括两膜片401、402，膜片一 401的两通光面，一面镀对λ I和λ 2透射对λ 3和入4反射的膜层，另一面镀全反射膜；膜片二 402的两通光面，一面镀对λ I和λ 3的透射对λ 2和λ 4反射的膜层,另一面镀全反射膜。其光路为:λ 1- λ 4的合束光经膜片一 401分为包含λ 1、λ 2和包含λ 3、λ 4的两平行子光束，两平行子光束经膜片二 402，进一步将λ 1、λ 2和λ 3、λ 4分为四平行子光束。该结构也可以作为TOSA子模块的波分复用器，其光路刚好相反。通过设计膜片的滤波特性，能够保证解复用的四束光之间具有满足要求的隔离度，以保证通道信号间不会产生串扰。
[0032]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种BOSA模块封装壳体，其特征在于:包括高气密性封装盒体，盒体内部包括两个独立的容置空间，分别用于容纳TOSA子模块和ROSA子模块；盒体一端面设有两个光接口，分别与两个容置空间连通；盒体与光接口相对的另一端面设有电接口，分别与两个容置空间内的TOSA子模块和ROSA子模块的电接口连接。
2.如权利要求1所述BOSA模块封装壳体，其特征在于:所述电接口为高速和低速电接口，包括烧结为一体的多层陶瓷板，陶瓷板上设有微带传输线。
3.如权利要求1所述BOSA模块封装壳体，其特征在于:所述两个光接口为双LC接口；所述盒体设置光接口的端面设有一窗口，由一窗口片密封，再与所述双LC接口连接。
4.如权利要求1-3任一项所述BOSA模块封装壳体，其特征在于:所述两个容置空间在盒体内部，沿设有电接口和光接口的两端面中心连线上下或左右并排设置。
5.一种BOSA模块，包括TOSA子模块和ROSA子模块，其特征在于:所述TOSA子模块和ROSA子模块封装于如权利要求1-4任一项所述的BOSA模块封装壳体内。
6.如权利要求5所述BOSA模块，其特征在于:所述TOSA子模块包括依光路设置的发光LD阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器；所述ROSA子模块包括依光路设置的光纤准直器、波分复用器、微透镜阵列和光接收H)阵列；所述发光LD阵列的PIN脚和光接收PD阵列的PIN脚分别与所述封装壳体的电接口连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的光纤准直器分别与所述封装壳体上对应的光接口光连接；所述TOSA子模块和ROSA子模块的波分复用器均由多个具有不同反射透射谱的膜片组成。
7.如权利要求6所述BOSA模块，其特征在于:所述波分复用器包括四个波分复用解复用通道，波长分别为符合CWDM规定的λ 1、λ 2、λ 3、λ 4。
8.如权利要求7所述BOSA模块，其特征在于:所述波分复用器包括五个反射透射膜片，分别为膜片F1、膜片F2、膜片F3、膜片F4、膜片F5，其中膜片F1-F4分别位于λ 1- λ 4通道上，分别对λ 1- λ 4透射或反射至膜片F5上，λ 1- λ 4在膜片F5合为一束；或一束包含λ 1- λ 4的入射光经膜片F5-F1透射或反射分解为λ 1- λ 4的四束子光束。
9.如权利要求8所述BOSA模块，其特征在于:所述膜片Fl和F4为全反射膜片，膜片F2对λ 2透射其他波长反射,膜片F3对λ 3反射其他波片透射,膜片F5对λ I反射其他波长透射；作为TOSA子模块的波分复用器时，λ I经Fl反射至F5，并被F5反射输出；λ 2经F2和F5透射输出；λ 3经F3反射至F2，又被F2反射至F5，经F5透射输出；λ 4经F4反射至F3，经F3透射入射到F2，被F2反射至F5，经F5透射输出；作为ROSA子模块的波分复用器时，光路相反。
10.如权利要求7所述BOSA模块，其特征在于:所述波分复用器包括两膜片，膜片一的两通光面，一面镀对λ I和λ 2透射对λ 3和λ 4反射的膜层，另一面镀全反射膜；膜片二的两通光面，一面镀对λ I和λ 3的透射对λ 2和λ 4反射的膜层，另一面镀全反射膜；作为ROSA子模块的波分复用器时，λ 1-λ 4的合束光经膜片一分为包含λ 1、λ 2和包含λ 3、λ 4的两平行子光束，两平行子光束经膜片二，进一步将λ 1、λ 2和λ 3、λ 4分为四平行子光束；作为TOSA子模块的波分复用器时,光路相反。
【文档编号】G02B6/42GK203385904SQ201320518247
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】郑睿, 翁建斌, 李伟启 申请人:福州高意通讯有限公司