一种T比特传输级别PAM4嵌入式光引擎的制作方法

一种t比特传输级别pam4嵌入式光引擎
技术领域
1.本实用新型涉及光传输模块，尤其是指一种t比特传输级别pam4嵌入式光引擎。


背景技术：

2.目前所用的光传输模块主要由连接器、pcb板设计、光路设计三个部分构成。连接器，亦称作接插件，主要用于电信号的输入和输出。光传输模块的工作原理主要是，从连接器输入电信号，然后经过pcb板上芯片电路，将电信号转换成光信号，将光信号通过光路单元等元器件进行光耦合，然后从光纤接口输出光信号，从而实现电光转换，同理，可实现光电转换。
3.现有技术方案存在以下问题：第一方面，光路设计部分：单光路单元光路设计简单，输出带宽低；第二方面，连接器部分：输入和输出通道少，接口传输速率低；插座两端接口夹住pcb板端口，接口位于pcb板外，焊接处断裂风险高。第三方面，pcb板部分：芯片电路传输带宽5
‑
10gbps，可高速传输的数据速率低，难以满足1t以上的高速数据传输要求。因此，需要一种能够实现tb级别数据传输的设计，以解决现有的数据传输难以满足tb级别超高速率传输的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例所要解决的技术问题是：现有的数据传输难以满足tb级别超高速率传输。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的技术方案为：
6.本实用新型提供了一种t比特传输级别pam4嵌入式光引擎，包括pcb板、光路装置与连接器，所述连接器设置于所述pcb板的一侧，且所述连接器与所述pcb板电连接，所述光路装置设置于所述pcb板的另一侧，且所述光路装置与所述pcb板电连接；其中，
7.所述pcb板包括光模块芯片电路，所述光模块芯片电路包括semt芯片；
8.所述光路装置包括至少两个光路单元，两个所述光路单元以并排设置于所述pcb板上。
9.进一步地，所述光路单元包括壳体，所述壳体与所述pcb板抵接的一侧开设有第一凹槽，所述壳体远离所述pcb板的一侧开设有第二凹槽，其中，所述第一凹槽盖设于所述光模块芯片电路，所述第二凹槽内设置有阻隔件。
10.进一步地，所述阻隔件将所述第二凹槽分割为光纤空槽与反射槽，所述反射槽与所述阻隔件抵接的第一端面呈45
°
倾斜设置。
11.进一步地，所述光路单元还包括第一透镜组和第二透镜组，所述第一透镜组设置于所述第一凹槽内，且所述第一透镜组与所述光模块芯片电路光路耦合，所述第二透镜组设置于所述阻隔件上，且所述第二透镜组设置于所述第一透镜组的光路上。
12.进一步地，所述光路单元还包括至少一组滤波片组，所述滤波片组倾斜设置于所述反射槽内。
13.进一步地，所述第一透镜组、第二透镜组均包含至少一个光透镜，所述滤波片组包括至少一个可拆卸连接的滤波片，且所述滤波片与所述光透镜对应设置。
14.进一步地，所述滤波片组采用二向色镜滤波片、长波通滤波片、短波通滤波片或截止滤波片。
15.进一步地，所述光路单元还包括光纤接口，所述光纤接口设置于所述光纤空槽内，且与所述pcb板电连接，其中，所述光纤接口位于所述第一透镜组、第二透镜组的出射光路上。
16.进一步地，所述光纤接口采用标准单模光纤接口，所述标准单模光纤接口包括fc、sc或st。
17.进一步地，所述连接器采用samtec座插头，且所述连接器垂直设置于所述pcb板的另一侧。
18.本实用新型实施例的有益效果在于：本实用新型提供了一种t比特传输级别pam4嵌入式光引擎，包括pcb板、光路装置与连接器，所述连接器设置于所述pcb板的一侧，且所述连接器与所述pcb板电连接，所述光路装置设置于所述pcb板的另一侧，且所述光路装置与所述pcb板电连接；其中，所述pcb板包括光模块芯片电路，所述光模块芯片电路包括semt芯片；所述光路装置包括至少两个光路单元，两个所述光路单元以并排设置于所述pcb板上。通过在光路设计方面采用12块光路单元并行连接，结合semt芯片强大的4
×
53.125gb/s串口连接，传输带宽达到tb级别；光模块芯片电路采用semt芯片实现强大的4
×
53.125gb/s串口连接，能极大地满足的数据中心流量的快速增长。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例的侧视图；
22.图3为本实用新型实施例的爆炸视图；
23.图4为本实用新型实施例的光路单元的第一角度结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例的光路单元的第二角度结构示意图。
具体实施方式
25.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.请参阅图1至图3，图1为本实用新型实施例的结构示意图；图2为本实用新型实施
例的爆炸视图；图3为本实用新型实施例的爆炸视图。
28.本实用新型提供了一种t比特传输级别pam4(即四阶脉冲幅度调制)嵌入式光引擎，包括pcb板1、光路装置2与连接器3，连接器3设置于pcb板1的一侧，且连接器3与pcb板1电连接，光路装置2设置于pcb板1的另一侧，且光路装置2与pcb板1电连接；其中，
29.pcb板1包括光模块芯片电路，光模块芯片电路包括semt芯片；
30.光路装置2包括至少两个光路单元21，两个光路单元21以并排设置于pcb板1上。
31.本实施例中，pcb板1为印刷电路板，作为电容等电子元器件载体，pcb板1背面的光模块芯片电路采用低功耗、高性价比的semt芯片。semt芯片主要通过重置抖动预算来补偿主机中的损失来实现强大的4
×
53.125gb/s串口连接，能极大地满足的数据中心流量的快速增长，其传输带宽：50gbps
×4×
12lane；光路装置2用于光路耦合，由12块光路单元21组成，12块光路单元21按照2*6排列放置在pcb板1上，实现光收发一体并行光纤通道，提高数据传输速率，输出带宽可达到tb级别；连接器可接电脑。
32.本实施例主要采用基于50g*4驱动芯片等光器件辅以pam4脉幅调制格式的方案，实现低成本和高带宽的需求，通过在光路设计方面采用12块光路单元21并行连接，结合semt芯片强大的4
×
53.125gb/s串口连接，传输带宽达到tb级别；光模块芯片电路采用semt芯片实现强大的4
×
53.125gb/s串口连接，能极大地满足的数据中心流量的快速增长。
33.应当理解为，上述多通道并行的方式，并不局限于pcb板1上的光路单元21的排列和数据传输带宽达到tb的要求，可以应用在设计其他数据传输要求的光电模组上。
34.请参阅图4以及图5，图4为本实用新型实施例的光路单元的第一角度结构示意图；图5为本实用新型实施例的光路单元的第二角度结构示意图。
35.进一步地，光路单元21包括壳体211，壳体211与pcb板1抵接的一侧开设有第一凹槽212，壳体211远离pcb板1的一侧开设有第二凹槽213，其中，第一凹槽212盖设于光模块芯片电路，第二凹槽213内设置有阻隔件214。
36.进一步地，阻隔件214将第二凹槽213分割为光纤空槽2131与反射槽2132，反射槽2132与阻隔件214抵接的第一端面2141呈45
°
倾斜设置。
37.进一步地，光路单元21还包括第一透镜组215和第二透镜组216，第一透镜组215设置于第一凹槽212内，且第一透镜组215与光模块芯片电路光路耦合，第二透镜组216设置于阻隔件214上，且第二透镜组216设置于第一透镜组215的光路上。
38.进一步地，光路单元21还包括至少一组滤波片组，滤波片组倾斜设置于反射槽2142内。
39.进一步地，第一透镜组215、第二透镜组216均包含至少一个光透镜，滤波片组包括至少一个可拆卸连接的滤波片，且滤波片与光透镜对应设置。
40.进一步地，滤波片组采用二向色镜滤波片、长波通滤波片、短波通滤波片或截止滤波片。
41.本实施例中，壳体211起到承载第一透镜组215、第二透镜组216与滤波片组的作用，同时起到保护第一透镜组215、第二透镜组216与滤波片组的作用；第一凹槽212起到盖设光模块芯片电路与安装第一透镜组215的作用；第二凹槽213起到安装第二透镜组216与滤波片组21的作用；反射槽2132靠近光纤空槽2131的第一端面2141为45度面，45度面用于将第一透镜组215所聚焦的光源反射到第二透镜组216上；第一透镜组215、第二透镜组216
均包含至少一个光透镜，滤波片组包括至少一个滤波片，滤波片组倾斜设于反射槽内，且每一滤波片对应光透镜的位置设置以遮挡经由光透镜入射的光，多个滤波片均可拆卸连接。
42.在实际应用中，光模块芯片电路设置于pcb板1上，第一透镜组215与光模块芯片电路的发光件(可为激光器)处于同一条光路上，以此实现发光件与第一透镜组215之间的精确对准，即发光件与第一透镜组215的光路耦合完成，为了保证光路装置2的正常使用，还需要在第二凹槽213设置第二透镜组216，此时发光件与第一透镜组215、第二透镜组216将位于同一条光路上。
43.优选地，滤波片为二向色镜滤波片，任意两个滤波片4之间的间隔为1mm；需要说明的是，任意两个滤波片之间的间隔也不限于1mm，可根据实际使用情况，调整任意两个滤波片之间的间隔；滤波片也可为长波通滤波片、短波通滤波片、截止滤波片等滤波片中的任一种；多个滤波片组成滤波片组(图中未示出)，可不止只有一组滤波片组，也可为多组滤波片组，当多组滤波片组时，任一一组滤波片组中的滤波片与另外一组滤波片组中的滤波片之间具有不同的波长。
44.进一步地，光路单元21还包括光纤接口217，光纤接口217设置于光纤空槽2131内，且与pcb板1电连接，其中，光纤接口217位于第一透镜组215、第二透镜组216的出射光路上。
45.进一步地，光纤接口217采用标准单模光纤接口，标准单模光纤接口包括fc、sc或st。
46.本实施例中，光纤接口217主要用于光信号的输入和输出，可接光纤，接收口为lc标准单模光纤接口，其中，光纤接口217可为fc、sc、st等标准单模光纤接口中的任意一个；光纤接口217设于光纤空槽2141一端，且位于第一透镜组215、第二透镜组216的出射光路上，经多个光透镜入射的光可分别由多个滤波片反射后汇聚至光纤接口217。多个激光器分别发出具有不同波长的光；其次，多个具有不同波长的光分别被多个光透镜准直后，依次照射至多个滤波片上；最后，多个具有不同波长的光分别经多个滤波片反射成平行的光后到达接收口汇聚成一束光。
47.需要说明的是，具有不同波长且集中在一根光纤上的光通过光纤接口217准直后依次照射在多个滤波片上，再由多个滤波片对应反射至多个光透镜上，以此实现波分复用的解复用。
48.进一步地，连接器3采用samtec座插头，且连接器3垂直设置于pcb板1的另一侧。
49.本实施例中，座插头垂直放置在pcb板1上方，连接器3采用seam座插头，一种1.27mm高密度、高速板对板互连系统，作为单端系统进行传送时，其额定值为12.5ghz@
‑
3db。此座插头能够提供高速性能，插拔时紧扣并降低插入和拔出力，拥有多达500路输入/输出。插座接口放置位置由原来从右到左变为从上向下，焊接更稳固，同时座插头为400路(8排)，多通道数据传输端口，可接电脑。
50.综上所述，本实用新型提供的t比特传输级别pam4嵌入式光引擎，采用多通道座插头输入/输出电信号，通过pcb板上光模块芯片电路实现光电
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电光转换，光路装置通过光纤接口输入/输出光信号；传输容量大、传输速率快，光模块芯片电路采用semt芯片实现强大的4
×
53.125gb/s串口连接，相比单光路单元传输数据容量大、速率快；tb级别传输带宽，光路设计方面采用12块光路单元并行连接，结合semt芯片强大的4
×
53.125gb/s串口连接，传输带宽达到tb级别；焊接稳固性好，在插座头方面采用seam400路8排插座头，数据传输速率
快，可提供高速性能；在插座焊接时，插拔时紧扣pcb板面，焊接稳固性高。
51.还需要说明的是，在本实用新型内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型内容。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本实用新型内容中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型内容将不会被限制于本实用新型内容所示的这些实施例，而是要符合与本实用新型内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。