一种光模块的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种光模块。


背景技术：

2.随着数据中心和超级计算机的快速发展，光模块也趋向具有高集成和高速率的特点。随着光模块集成性及速率的不断提升，光模块的静电挑战也越发严重。
3.静电进入光模块最直接的途径是经由暴露在电口端之外的金手指，再通过pcb板进入光模块内部。而在实践中，光模块在实际使用时是插在交换机笼子里，电口端渗入交换机内部，不容易受到外界的静电干扰。而光模块在不使用时或者周转过程中，静电由暴露在电口端外部的金手指侵入光模块内部，从而损伤光模块内部的高精度器件。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种光模块，光模块在不使用时或者周转过程中不容易受到外界的静电干扰。
5.为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：
6.第一方面，本技术实施例公开了一种光模块，包括：
7.壳体；
8.壳体，内设置有电路板和易受静电干扰器件；
9.电路板上设置有金手指、开关组件和电源芯片；
10.金手指，包括第一金手指和第二金手指；
11.开关组件，输入引脚与第一金手指连接，第一输出引脚与易受静电干扰器件连接，第二输出引脚置空或者接地，供电引脚与电源芯片连接；
12.开关组件，在未通电时输入引脚与第二输出引脚导通，在通电时输入引脚与第一输出引脚导通；
13.电源芯片，输入引脚与第二金手指连接，用于给开关组件供电。
14.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
15.本技术提供了一种光模块，包括壳体，壳体内设置有电路板和易受静电干扰器件。电路板上设置有金手指、开关组件和电源芯片。金手指包括第一金手指和第二金手指。开关组件，输入引脚与第一金手指连接，第一输出引脚与易受静电干扰器件连接，第二输出引脚置空或者接地，供电引脚与电源芯片连接。开关组件，在未通电时输入引脚与第二输出引脚导通，在通电时输入引脚与第一输出引脚导通。电源芯片，输入引脚与第二金手指连接，用于给开关组件供电。本技术中，由于光模块在掉电状态即开关组件未通电时，输入引脚与第二输出引脚导通，而开关组件的第二输出引脚置空或者接地，则开关组件在未通电时，外界静电沿着第一金手指只能止于开关组件的输入引脚或者沿着开关组件的输入引脚、第二输出引脚进入地，无法进入第一输出引脚至易受静电干扰器件，从而切断了外界静电干扰入侵光模块内部的易受静电干扰器件的传播路径，达到提高光模块静电防护能力的效果。
16.第二方面，本技术实施例公开了一种光模块，包括：
17.壳体；
18.壳体，内设置有电路板和易受静电干扰器件；
19.电路板上设置有金手指、开关电路和电源芯片；
20.金手指，包括第一金手指和第二金手指；
21.开关电路，包括n-mos管；
22.n-mos管，栅极与电源芯片连接，漏极与第一金手指连接，源极与易受静电干扰器件连接；
23.电源芯片，输入引脚与第二金手指连接，用于给所述n-mos管供电，以使n-mos管的漏极与源极导通。
24.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
25.本技术提供了一种光模块，包括壳体，壳体内设置有电路板和易受静电干扰器件。电路板上设置有金手指、开关电路和电源芯片。金手指包括第一金手指和第二金手指。开关电路，栅极与电源芯片连接，漏极与第一金手指连接，源极与易受静电干扰器件连接。电源芯片，输入引脚与第二金手指连接，用于给n-mos管供电，以使n-mos管的漏极与源极导通。由于栅极电压到达开启电压时，n-mos管的漏极与源极才能导通。本技术中，光模块在掉电状态即开关电路未通电下，栅极电压未到达开启电压时，n-mos管的漏极与源极也就无法导通，则外界静电沿着第一金手指无法进入n-mos管的源极至易受静电干扰器件，从而切断了外界静电干扰入侵光模块内部的易受静电干扰器件的传播路径，达到提高光模块静电防护能力的效果。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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技术的一些实施例，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他的附图。
27.图1为根据一些实施例的光通信系统连接关系图；
28.图2为根据一些实施例的光网络终端结构图；
29.图3为根据一些实施例提供的光模块结构图；
30.图4为根据一些实施例提供的光模块分解结构图；
31.图5为根据一些实施例提供的电路板的结构示意图；
32.图6为根据一些实施例提供的一种原理图；
33.图7为根据一些实施例提供的另一种原理图。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本公开中的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部实施例。基于本公开中的实施例，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他实施例，都应当属于本公开保护的
范围。
35.光通信技术中使用光携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光信号通过光纤或光波导中传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，需要实现电信号与光信号的相互转换。
36.光模块在光纤通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于实现供电、i2c信号传输、数据信号传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(wi-fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。
37.图1为根据一些实施例的光通信系统连接关系图。如图1所示，光通信系统主要包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103；
38.光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现超长距离传输。因此在通常的光通信系统中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。
39.网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。
40.远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。
41.光模块200包括光口和电口。光口被配置为与光纤101连接，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立连接。示例的，来自光纤101的光信号由光模块200转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块200转换为光信号输入至光纤101中。
42.光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连接。光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。示例的，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(optical line terminal，olt)等。
43.远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。
44.图2为根据一些实施例的光网络终端结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100中还包括设置于壳体内的pcb电路板105，设置在pcb电路板105的表面的笼子106，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。
45.光模块200插入光网络终端100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤100建立双向的电信号连接。
46.图3为根据一些实施例提供的光模块结构图，图4为根据一些实施例的光模块分解结构图。如图3和图4所示，光模块200包括壳体、设置于壳体中的电路板300及光收发组件；
47.壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口204和205的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。
48.在一些实施例中，下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板；上壳体201包括盖板，以及位于盖板两侧与盖板垂直设置的两个上侧板，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。
49.两个开口204和205的连线所在方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。示例地，开口204位于光模块200的端部(图3的左端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的右端)。或者，开口204位于光模块200的端部，而开口205则位于光模块200的侧部。其中，开口204为电口，电路板300的金手指从电口204伸出，插入上位机(如光网络终端100)中；开口205为光口，配置为接入外部的光纤101，以使光纤101连接光模块200内部的光收发组件。
50.采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、光收发组件等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202可以对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板300等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化的实施生产。
51.在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。
52.在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外壁的解锁部件203，解锁部件203被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。
53.示例地，解锁部件203位于下壳体202的两个下侧板的外壁，包括与上位机的笼子(例如，光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200插入上位机的笼子里，由解锁部件203的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里；拉动解锁部件203时，解锁部件203的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块200与上位机的卡合关系，从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。
54.电路板300包括电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、mos管)及芯片(如mcu、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复cdr、电源管理芯片、数据处理芯片dsp)等。
55.电路板300通过电路走线将光模块200中的上述器件按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等功能。
56.电路板300一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，在本技术公开的某一些实施例中，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。
57.部分光模块中也会使用柔性电路板；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发组件之间可以采用柔性电路板连接，作为硬性电路板的补充。
58.光收发组件包括光发射组件400及光接收组件500。
59.光发射组件400，与电路板300通过柔性电路板连接，用于发射光信号。
60.光接收组件500，与电路板300通过柔性电路板连接，用于接收光信号。
61.图5为根据一些实施例提供的电路板的结构示意图。图6为根据一些实施例提供的一种原理图。图7为根据一些实施例提供的另一种原理图。如图4-7可知，本技术实施例中，壳体内还设置有易受静电干扰器件600。具体的，
62.易受静电干扰器件600，为对外界静电干扰敏感的器件，包括但不限于数据处理芯片。光模块中除了电源和接地外，其他任何器件都可作为易受静电干扰器件600。当易受静电干扰器件600为数据处理芯片时，易受静电干扰器件600位于电路板上。
63.电路板300上设置有金手指301、开关和电源芯片302。具体的，
64.金手指301，包括第一金手指3011、第二金手指3012。第一金手指3011与开关连接，第二金手指3012与电源芯片302连接。其中，第一金手指3011与开关连接通过pcb板走线打线连接，pcb板走线可位于电路板300的表面，也可位于电路板300的内部。当pcb板走线位于电路板300的表面，且开关也位于电路板300的表面时，pcb板走线与开关在电路板300的表面直接打线连接。当pcb板走线位于电路板300的内部，且开关也位于电路板300的表面时，pcb板走线通过电路板300的通孔延伸至电路板300的表面，再与开关在电路板300的表面打线连接。
65.开关，输入引脚与第一金手指3011连接，供电引脚与电源芯片302连接。而开关的输出引脚可与易受静电干扰器件600连接，也可不与易受静电干扰器件600连接。
66.其中，开关的输入引脚与第一金手指3011通过pcb板走线打线连接，开关的输出引脚可与易受静电干扰器件600通过pcb板走线打线连接。
67.电源芯片302，输入引脚与第二金手指3012连接，输出引脚与开关的供电引脚连接，用于给开关供电。
68.电源芯片302的输入引脚与第二金手指3012通过pcb板走线打线连接，电源芯片302的输出引脚与开关的供电引脚通过pcb板走线打线连接。
69.而开关既可以是开关组件303，也可以是开关电路303
′
。
70.如图6所示，当开关为开关组件303时，开关组件303为多路负载开关组件。
71.开关组件303，输入引脚与第一金手指3011连接，第一输出引脚与易受静电干扰器件600连接，第二输出引脚置空或者接地，供电引脚与电源芯片302连接。
72.其中，开关的输出引脚可与易受静电干扰器件600连接，指的是开关组件303的第一输出引脚与易受静电干扰器件600连接。开关303的输出引脚可不与易受静电干扰器件600连接，指的是开关组件303的第二输出引脚置空或者接地。
73.当开关组件303的输入引脚与第二输出引脚导通时，外界的静电会沿着第一金手指3011止于开关组件303的输入引脚，或者沿着开关组件的输入引脚、第二输出引脚进入地，但不会沿着第一金手指3011、开关组件303的输入引脚和第一输出引脚进入易受静电干扰器件600。
74.而在光模块掉电状态即开关组件303未通电时，开关组件303的输入引脚与第二输出引脚导通，开关组件303的输入引脚与第一输出引脚断开。当光模块上电即开关组件303通电时，第二金手指3012通过pcb板走线给电源芯片302供电，电源芯片302给开关组件303供电，以使开关组件303的输入引脚与第二输出引脚断开，开关组件303的输入引脚与第一输出引脚导通。
75.由于开关组件303在光模块掉电状态下，开关组件303的输入引脚与第二输出引脚导通，则外界静电沿着第一金手指止于开关组件303的输入引脚或者沿着开关组件303的输入引脚、第二输出引脚进入地，无法进入第一输出引脚至易受静电干扰器件600，从而切断了外界静电干扰入侵光模块内部的易受静电干扰器件600的传播路径，达到提高光模块静电防护能力的效果。
76.其中，开关组件303可以为第一开关芯片，也可以为mcu和第二开关芯片。具体的，
77.由于第一开关芯片的特殊功能，则开关组件303仅为第一开关芯片即可。
78.第一开关芯片，输入引脚与第一金手指连接，第一输出引脚与易受静电干扰器件连接，第二输出引脚置空或者接地，供电引脚与电源芯片连接。
79.而第一开关芯片的特殊功能，指的是该第一开关芯片，在未通电时输入引脚与第二输出引脚导通，在通电时输入引脚与第一输出引脚导通。
80.第二开关芯片，输入引脚与第一金手指连接，第一输出引脚与易受静电干扰器件连接，第二输出引脚置空或者接地，供电引脚与电源芯片连接。
81.第一开关芯片和第二开关芯片为两种不同功能的开关芯片。
82.但是由于第二开关芯片没有第一开关芯片的这种特殊功能，则开关组件303除了包括第二开关芯片外，还包括mcu。
83.mcu，输出引脚与第二开关芯片的控制引脚连接，用于控制第二开关芯片的输入引脚与第一输出引脚导通。
84.或者，
85.mcu，第一输出引脚与电源芯片的控制引脚连接，用于控制电源芯片的输入引脚与输出引脚导通，第二输出引脚与第二开关芯片的控制引脚连接，用于控制第二开关芯片的输入引脚与第一输出引脚导通。
86.其中，mcu的输入引脚与另一个电源芯片的输出引脚连接。与mcu的输入引脚连接的电源芯片的作用是用于为mcu供电。
87.电源芯片302可以根据mcu的控制或者不接收mcu的控制来给第二开关芯片供电。具体的，电源芯片302与mcu不连接，则电源芯片302直接给第二开关芯片供电；电源芯片302与mcu连接，则电源芯片302的控制引脚根据接收到的mcu的控制信号控制电源芯片302的输
入引脚与输出引脚导通，以使电源芯片302给第二开关芯片供电。
88.本技术提供了一种光模块，包括壳体，壳体内设置有电路板和易受静电干扰器件。电路板上设置有金手指、开关组件和电源芯片。金手指包括第一金手指和第二金手指。开关组件，输入引脚与第一金手指连接，第一输出引脚与易受静电干扰器件连接，第二输出引脚置空或者接地，供电引脚与电源芯片连接。开关组件，在未通电时输入引脚与第二输出引脚导通，在通电时输入引脚与第一输出引脚导通。电源芯片，输入引脚与第二金手指连接，用于给开关组件供电。本技术中，由于光模块在掉电状态即开关组件未通电时，输入引脚与第二输出引脚导通，而开关组件的第二输出引脚置空或者接地，则开关组件在未通电时，外界静电沿着第一金手指只能止于开关组件的输入引脚或者沿着开关组件的输入引脚、第二输出引脚进入地，无法进入第一输出引脚至易受静电干扰器件，从而切断了外界静电干扰入侵光模块内部的易受静电干扰器件的传播路径，达到提高光模块静电防护能力的效果。
89.如图7所示，当开关为开关电路303
′
时，开关电路303
′
包括n-mos管3031
′
。具体的，
90.n-mos管3031
′
，栅极与电源芯片302连接，漏极与第一金手指3011连接，源极与易受静电干扰器件600连接。
91.由于电源芯片302与n-mos管3031
′
的栅极连接，则电源芯片302用于给n-mos管3031
′
的栅极供电，以使n-mos管3031
′
的栅极电压达到开启电压，即n-mos管3031
′
的漏极与元件导通。
92.mcu，与电源芯片的控制引脚连接，用于控制电源芯片的输入引脚与输出引脚导通。
93.n-mos管3031
′
的漏极相当于开关电路303
′
的输入引脚，n-mos管3031
′
的源极相当于开关电路303
′
的输出引脚，n-mos管3031
′
的栅极相当于开关电路303
′
的控制引脚。
94.栅极电压到达开启电压时，n-mos管的漏极与源极才能导通。光模块在掉电状态下，栅极电压未到达开启电压，n-mos管的漏极与源极也就无法导通。
95.由于光模块在掉电状态下，栅极电压未到达开启电压，n-mos管的漏极与源极也就无法导通，则外界静电沿着第一金手指无法进入n-mos管的源极至易受静电干扰器件，从而切断了外界静电干扰入侵光模块内部的易受静电干扰器件的传播路径，达到提高光模块静电防护能力的效果。
96.本技术提供了一种光模块，包括壳体，壳体内设置有电路板和易受静电干扰器件。电路板上设置有金手指、开关电路和电源芯片。金手指包括第一金手指和第二金手指。开关电路，栅极与电源芯片连接，漏极与第一金手指连接，源极与易受静电干扰器件连接。电源芯片，输入引脚与第二金手指连接，用于给n-mos管供电，以使n-mos管的漏极与源极导通。由于栅极电压到达开启电压时，n-mos管的漏极与源极才能导通。本技术中，光模块在掉电状态下，栅极电压未到达开启电压时，n-mos管的漏极与源极也就无法导通，则外界静电沿着第一金手指无法进入n-mos管的源极至易受静电干扰器件，从而切断了外界静电干扰入侵光模块内部的易受静电干扰器件的传播路径，达到提高光模块静电防护能力的效果。
97.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和
范围。