一种用于10G单模光模块的实现电路及光模块的制作方法

一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块
技术领域
1.本发明涉及光通信传输技术领域，具体为一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块。


背景技术：

2.当前光模块设计目标是10gbps双纤sfp封装光模块，通讯距离：20km，常见的电路工艺和设计可以满足基本的传输需求和设计目标，但在具体应用场景下存在和使用需求上的不匹配。
3.现有的光模块内部电路信号完整性不足，在当前使用场景下应用希望达到更高的性能表现；模块稳定性设计不足，在关乎模块工作稳定性的设计上，常见模块存在一定的设计隐患，当前设计需要予以弥补；电路板的散热设计需要优化，在温度影响下，电路信号指标会随着温度的变化产生变化，针对温度的变化需要在电路设计上进行优化，以减少其对最终传输性能的影响；电路配套固件设计稳定性不足，常见的模块固件设计在应对温度变化，电压变化，外部通讯信号干扰时存在反馈不及时和反馈异常的隐患，当前设计需要在配套硬件和软件上对其进行优化。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，所述在模块方案中，印刷电路板基板采用了多层电路板叠层结构。
5.优选的，所述在模块方案中，印刷电路板上电路包括：发射信号/接收信号处理芯片，电路接口缓冲芯片，微处理器控制芯片。
6.优选的，所述在模块方案中，对光器件的连接，使用了柔性电路板的方式。
7.优选的，所述在模块方案中，对光器件和印刷电路板进行了优化设计布局。
8.优选的，所述在模块方案中，光器件布局方式采用并行布局，柔性电路板弯折方向统一向模块基槽内部。
9.优选的，所述在模块方案中，发射、接收器件布局位于印刷电路板第一表面层。
10.优选的，所述在模块方案中，使用导热材料对激光器，接收器，驱动器，使他们和模块外壳进行连接。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.本发明在接口电路设计上进行了优化，在保证符合模块设计标准规范的前提下，提高了接触插拔的可靠性，同时外部无裸露元件，提高了模块的可靠性，稳定性；优化了接口上电缓冲电路，可以对内部电路进行有效的上电保护；
13.优化了高频传输电路，信号传输的完整性和稳定性较传统模块有提高，在结构设计上考虑了电路板，外壳，激光器，接收器的尺寸配合，对热量聚集，信号串扰，结构稳定性，都能够有性能上的提升；在激光器发射端的高频信号调整上，优化了电路元件和激光器的匹配关系，达到了理想的传输指标；
14.在接收端高频信号的设计上，能够充分发挥接收器灵敏度的特性，在微处理器固件设计上，提高了模块对温度的可靠性和稳定性，在微处理器固件设计上，对外部突发的通信干扰信号进行了处理，提高了系统稳定性，在元器件布局和布线上充分考虑了加工精度和组装精度带来的加工误差和组装误差，当前设计提高了模块的成品率；
15.同时匹配网络作用是调整高频通道，匹配好所选用的激光器，从而达到最好的传输效果，而且也要考虑到器件的个体差异，合适的匹配网络，可以使模块具有更好的适应性和稳定性。
附图说明
16.图1为本发明匹配网络线路图；
17.图2为本发明电路板展示图；
18.图3为本发明电源线路展示图；
19.图4为本发明模块展示图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，在模块方案中，印刷电路板基板采用了多层电路板叠层结构，在模块方案中，印刷电路板上电路包括：发射信号/接收信号处理芯片，电路接口缓冲芯片，微处理器控制芯片，在模块方案中，对光器件的连接，使用了柔性电路板的方式，在模块方案中，对光器件和印刷电路板进行了优化设计布局；
22.在模块方案中，光器件布局方式采用并行布局，柔性电路板弯折方向统一向模块基槽内部，在模块方案中，发射、接收器件布局位于印刷电路板第一表面层，在模块方案中，使用导热材料对激光器，接收器，驱动器，使他们和模块外壳进行连接。
23.通过对高频信号匹配网路的正确设置，和印刷电路板的元件分布设置，走线控制，叠层设置，从而达到提到传输信号质量的目标；电源的供电部分，采用了采用了缓上电方案，从而保证内部电路在插拔过程中运行稳定；模块插拔接口优化了常见的方案的设计尺寸，保证插拔的成功率；元件排列，考虑到了模块内部发热源和受温度影响较大元件和布线的问题，通过合理排布减小模块内部热量积聚；
24.方案的布局和设置考虑了模块加工流程的成品率环节，在排列位置上可以降低由于操作失误导致的不合格率；模块内部微处理器的固件设置，可以优化模块工作流程，达到稳定运行的目标，同时对温度特性进行了合理补偿性优化。
25.高频信号完整性处理，基于电路设计和元件设计，对模块的高频发射和接收端，实现了光信号和电信号的优化；电接口稳定性设计。通过印制电路设计和加工过程控制，提高了带电插拔的接触稳定性；微处理器的固件设计，提高了模块对于高温情况下的响应稳定性和可靠性；元件的布局和布线设计，考虑了加工精度，组装过程的影响，体高了产品的成
品率；电路整体结构考虑了散热对模块指标的影响，通过对散热元件的合理排布，降低散热对整体模块新能的影响；
26.发射器和接收器的位置定义，发射器和接收器在模块内部的位置，通常和印刷电路板较为紧凑，当前适当的调整了发射器和接收器的位置，对热量集聚可以起到一定作用，同时适当设计的柔性电路板的长度也简化了组装难度，柔性电路板弯折的角度变小，也对高频信号的传输有正向的作用；柔性电路板的内弯设计，使得信号线不和模块外壳有直接接触，有利于高频信号传输质量。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，其特征在于：所述在模块方案中，印刷电路板基板采用了多层电路板叠层结构。2.根据权利要求1所述的一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，其特征在于：所述在模块方案中，印刷电路板上电路包括：发射信号/接收信号处理芯片，电路接口缓冲芯片，微处理器控制芯片。3.根据权利要求1所述的一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，其特征在于：所述在模块方案中，对光器件的连接，使用了柔性电路板的方式。4.根据权利要求1所述的一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，其特征在于：所述在模块方案中，对光器件和印刷电路板进行了优化设计布局。5.根据权利要求1所述的一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，其特征在于：所述在模块方案中，光器件布局方式采用并行布局，柔性电路板弯折方向统一向模块基槽内部。6.根据权利要求1所述的一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，其特征在于：所述在模块方案中，发射、接收器件布局位于印刷电路板第一表面层。7.根据权利要求1所述的一种用于10g单模光模块的实现电路及光模块，其特征在于：所述在模块方案中，使用导热材料对激光器，接收器，驱动器，使他们和模块外壳进行连接。

技术总结
本发明公开了一种用于10G单模光模块的实现电路及光模块，所述在模块方案中，印刷电路板基板采用了多层电路板叠层结构，所述在模块方案中，印刷电路板上电路包括：发射信号/接收信号处理芯片，电路接口缓冲芯片，微处理器控制芯片，所述在模块方案中，对光器件的连接，使用了柔性电路板的方式，所述在模块方案中，对光器件和印刷电路板进行了优化设计布局，在接口电路设计上进行了优化，在保证符合模块设计标准规范的前提下，提高了接触插拔的可靠性，同时外部无裸露元件，提高了模块的可靠性，稳定性；优化了接口上电缓冲电路，可以对内部电路进行有效的上电保护。路进行有效的上电保护。路进行有效的上电保护。


技术研发人员：于文铮 成晓元
受保护的技术使用者：北京网安捷通科技发展有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/13