一種10g sfp+aoc有源光纜結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種10GSFP+AOC有源光纜結構，包括第一、第二SFP+收發模塊以及多模光纜，第一SFP+收發模塊與第二SFP+收發模塊經二通道多模光纜連接，其中第一SFP+收發模塊包括第一光發射單元和第一接收單元，第二SFP+收發模塊包括第二光發射單元和第二接收單元，第一光發射單元通過二通道多模光纜中的一通道與第二接收單元導通，第二光發射單元通過二通道多模光纜中的另一通道與第一接收單元導通，藉由前述結構或其構造的結合，實現了該10GSFP+AOC有源光纜結構，從而達成了便于制成、節約成本，以及提高產能和產品良率的良好效果。
【專利說明】-種10G SFP+AOC有源光纜結構
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及光通信【技術領域】，尤其是指一種l〇G SFP+A0C有源光纜結構。
【背景技術】
[0002] 伴隨著數字化的進程，數據的處理、存儲和傳輸得到了飛速的發展。互聯網業務 尤其是大數據量的搜索服務和視頻業務的迅猛增長，極大地帶動了以超級計算機和存儲 為基礎的數據中心市場，被其主導的有源光纜產業有著廣闊的市場空間和發展前景。10G SFP+A0C有源光纜作為其中一種主要產品，在擁有廣泛市場需求的同時，降低成本和簡化工 藝也成了一種必然趨勢。
[0003] 10G SFP+A0C有源光纜一般由兩端的光收發模塊，與連接它們的雙通道多模光纜 構成，可以避免插拔跳線過程引入臟污和連接損耗等因素對模塊性能的影響。常規方案是 通過高精度貼片設備，將VCSEL芯片和ro芯片固定到指定位置，由于對芯片位置要求很高， 工藝難度較大；而后與MTP光纖帶進行無源耦合，受芯片貼裝誤差、MTP光纖通道間位置誤 差和耦合誤差的影響，耦合效率很難控制。同時，高精度貼片設備，MT連接器等，勢必增加 物料成本。
【發明內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本實用新型的主要目的在于提供一種10G SFP+A0C有源光 纜結構，其利采用閉口陶瓷套筒和帶陶瓷插芯接頭的光纜，與VCSEL/ro芯片進行有源耦 合。由于套筒與插芯均為常規同軸光器件所用部件，成本很低卻能達到很高配合精度，能有 效降低貼片和組裝的工藝難度，便于大批量生產。
[0005] 為達成上述目的，本實用新型應用的技術方案是：一種10G SFP+A0C有源光纜結 構，包括第一、第二SFP+收發模塊以及多模光纜，第一 SFP+收發模塊與第二SFP+收發模塊 經二通道多模光纜連接，其中：第一 SFP+收發模塊包括第一光發射單元和第一接收單元， 第二SFP+收發模塊包括第二光發射單元和第二接收單元，第一光發射單元通過二通道多 模光纜中的一通道與第二接收單元導通，第二光發射單元通過二通道多模光纜中的另一通 道與第一接收單元導通。
[0006] 在本實用新型實施例中優選，所述的第一、第二光發射單元分別包括VCSEL芯片 及DRIVER芯片，第一、第二接收單元分別包括芯片及TIA芯片。
[0007] 在本實用新型實施例中優選，所述的第一、第二SFP+收發模塊還分別包括PCB板。
[0008] 在本實用新型實施例中優選，所述的PCB板包括第一、第二硬性板及柔性板，該柔 性板兩端分別將第一硬性板與第二硬性板連接在一起。
[0009] 在本實用新型實施例中優選，所述的10G SFP+A0C有源光纜結構進一步包括控制 電路單元貼，其中所述VCSEL芯片及DRIVER芯片，與所述的芯片及TIA芯片貼裝在第一 硬性板上，而所述控制電路單元貼裝在第二硬性板上。
[0010] 在本實用新型實施例中優選，所述的第一硬性板具有一表面，在該表面還設有Μ 形過渡塊，該Μ形過渡塊為陶瓷基板，所述的VCSEL芯片及DRIVER芯片貼裝在該Μ形過渡塊 其中的一空白區域，而所述的Η)芯片及ΤΙΑ芯片則貼裝在Μ形過渡塊中的另一空白區域。 [0011] 在本實用新型實施例中優選，所述的VCSEL芯片與DRIVER芯片通過金絲鍵合，而 所述的ro芯片及TIA芯片也通過金絲鍵合。
[0012] 在本實用新型實施例中優選，所述的二通道多模光纜進一步包括陶瓷插芯及陶瓷 套筒。
[0013] 在本實用新型實施例中優選，所述的陶瓷套筒以對正所述的空白區域的態勢粘接 于所述的陶瓷基板上。
[0014] 在本實用新型實施例中優選，所述的陶瓷套筒與所述的陶瓷插芯耦合。
[0015] 本實用新型與現有技術相比，其有益的效果是：針對10G SFP+A0C有源光纜，通 過使用閉口陶瓷套筒實現有源耦合定位，不但能在方便制成、降低成本，而且能提高生產效 率、保證產品良率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型較佳實施例的結構示意圖。
[0017] 圖2是圖1中采用PCB板結合的結構示意圖。
[0018] 圖3是圖1中光信號收發單元之芯片位置的結構示意圖。
[0019] 圖4是圖1中光路耦合的結構示意圖。
[0020] 圖5是圖1中光收發模塊與光纜裝配的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0022] 請參閱圖1所示，為本實用新型之一種10G SFP+A0C有源光纜的結構示意圖。該 10G SFP+A0C有源光纜結構，包括第一、第二SFP+收發模塊10、20以及多模光纜30,第一 SFP+收發模塊10與第二SFP+收發模塊20經二通道多模光纜30連接，其中：第一 SFP+收 發模塊10包括光發射單元，該發射單元包括VCSEL芯片11及DRIVER芯片12,其將發射的 光信號通過二通道多模光纜30中的一通道傳輸到第二SFP+收發模塊20的接收單元，該接 收單元包括ro芯片21與TIA芯片22。同樣，第二SFP+收發模塊20,包括VCSEL芯片23 及DRIVER芯片24構成的光發射單元，該光發射單元將發射的光信號通過二通道多模光纜 30中的另一通道傳輸到第一 SFP+收發模塊10的接收單元，該接收單元包括芯片13及 TIA芯片14。
[0023] 請結合參閱圖2所示，為圖1中采用PCB板結合的結構示意圖。該PCB板為軟硬 結合的PCB板結構，其分別是第一、第二SFP+收發模塊10、20內部結構方便結合而為的結 構，該PCB板40包括第一、第二硬性板41、43以及柔性板42,該柔性板42的兩端分別將第 一硬性板41與第二硬性板43連接在一起，其中：發射單元及接收單元貼裝在第一硬性板 41上，控制電路單元(未圖示）貼裝在第二硬性板43上，而柔性板42在保證信號完整性的 同時還可以滿足機械強度和模塊內部空間的要求，并且在模塊內部完成芯片收發光方向與 光纖方向一致，以此方便實現直接耦合。
[0024] 請結合參閱圖3、圖4所示，為光信號發射單元及接收單元中芯片的貼裝位置示意 圖。發射單元中VCSEL芯片11、23及DRIVER芯片12、24,與接收單元中PD芯片13、21及 TIA芯片14、22貼裝在Μ形過渡塊50的中間空白區域內并通過金絲鍵合，Μ形過渡塊50可 以為一片完整的陶瓷基板，也可以為幾片等厚的陶瓷片組成，Μ形過渡塊50設計為這種造 型是為了方便圓形陶瓷套筒32的固定，其厚度可以用來控制芯片與陶瓷套筒32的距離。此 方案中對芯片手動貼裝即可，也不必考慮芯片的相對位置關系，因此不需要高精度的貼片 設備，大大簡化了貼片難度。
[0025] 請繼續參閱圖4所示，該圖4為光路耦合結構示意圖，下面以發射單元的耦合為 例，陶瓷插芯31與陶瓷套筒32耦合，其中陶瓷套筒32為閉口狀，而陶瓷插芯31連接多模 光纖。現今，陶瓷套筒32加工工藝已經成熟，材料成本也很低，與標準陶瓷插芯31配合的 精度可以達到3um之內，對于多模光纖的光路系統來說，這個容差是可以接受的。陶瓷套筒 32與陶瓷插芯31可以通過耦合夾具卡在一起，在VCSEL/Η)上方進行有源耦合，耦合到理想 效率位置后夾具下壓，使陶瓷套筒32與Μ形過渡塊50接觸并粘膠進行固定。然后松開夾 具，將陶瓷插芯31從陶瓷套筒32內脫離，陶瓷套筒32就成為芯片組的光纖接口。由于通 過夾具可以進行手動耦合，與同軸器件耦合工藝兼容，因此適合于大批量生產，可以有效提 高產能。
[0026] 請結合參閱圖5所示，為耦合好的SFP+收發模塊與二通道多模光纜30組裝的示 意圖。二通道光纜的兩個光纖端頭都制成陶瓷插芯31，這個方案與ΜΤΡ光纜相比有如下優 勢：（1)物料成本要相對較低；（2)ΜΤ插芯把兩根光纖裝到一個連接器上，相對位置固定，因 此在貼片時芯片位置要與光纖位置對應，對工藝要求較高；而用兩個陶瓷插芯31，是通過 陶瓷套筒32定位，這樣可以放寬對芯片貼裝的要求；（3) ΜΤ插芯不易組裝和研磨，光纖的 參數很難保證；陶瓷插芯31的生產和研磨工藝都很成熟，完全能夠保證光纖的各項指標要 求；（4)芯片組與ΜΤΡ光纖帶進行無源耦合，受芯片貼裝誤差、ΜΤΡ光纖通道間位置誤差和 耦合誤差的影響，耦合效率很難控制。
[0027] 而通過單根光纖有源耦合和連接，可以避免上述問題。固定光纖和模塊，只需要把 光纖的插芯穿進閉口套筒，并用膠固定即可。當然，為了保證產品性能，光纜30的陶瓷插芯 31長度需要與耦合用光纖的陶瓷插芯31 -致，而這是容易實現的。
[0028] 綜上所述，僅為本實用新型之較佳實施例，不以此限定本實用新型的保護范圍，凡 依本實用新型專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆為本實用新型專利涵蓋的 范圍之內。
【權利要求】
1. 一種10G SFP+AOC有源光纜結構，包括第一、第二SFP+收發模塊以及多模光纜，第一 SFP+收發模塊與第二SFP+收發模塊經二通道多模光纜連接，其特征在于：第一 SFP+收發 模塊包括第一光發射單元和第一接收單元，第二SFP+收發模塊包括第二光發射單元和第 二接收單元，第一光發射單元通過二通道多模光纜中的一通道與第二接收單元導通，第二 光發射單元通過二通道多模光纜中的另一通道與第一接收單元導通。
2. 如權利要求1所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的第一、第二光 發射單元分別包括VCSEL芯片及DRIVER芯片，第一、第二接收單元分別包括芯片及TIA 心/T 〇
3. 如權利要求2所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的第一、第二 SFP+收發模塊還分別包括PCB板。
4. 如權利要求3所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的PCB板包括第 一、第二硬性板及柔性板，該柔性板兩端分別將第一硬性板與第二硬性板連接在一起。
5. 如權利要求4所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的10G SFP+A0C 有源光纜結構進一步包括控制電路單元貼，其中所述VCSEL芯片及DRIVER芯片，與所述 芯片及TIA芯片貼裝在第一硬性板上，而所述控制電路單元貼裝在第二硬性板上。
6. 如權利要求5所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的第一硬性板具 有一表面，在該表面上還設有Μ形過渡塊，該Μ形過渡塊為陶瓷基板，所述的VCSEL芯片及 DRIVER芯片貼裝在該Μ形過渡塊中的一空白區域，而所述的Η)芯片及ΤΙΑ芯片則在Μ形過 渡塊中的另一空白區域。
7. 如權利要求6所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的VCSEL芯片與 DRIVER芯片通過金絲鍵合，而所述的芯片及TIA芯片也通過金絲鍵合。
8. 如權利要求7所述的10GSFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的二通道多模光 纜進一步包括陶瓷插芯及陶瓷套筒。
9. 如權利要求8所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的陶瓷套筒以對 正所述的空白區域的態勢粘接于所述的陶瓷基板上。
10. 如權利要求9所述的10G SFP+A0C有源光纜結構，其特征在于：所述的陶瓷套筒與 所述的陶瓷插芯耦合。
【文檔編號】G02B6/42GK203881974SQ201420187740
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】楊昌霖, 曹芳, 王雨飛, 何明陽 申請人:武漢電信器件有限公司