[發明專利]一種TO-CAN模組、發射組件及光模塊

有效

• 申請號: 202110379443.6
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113031174B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 易利;帥欣;莊禮輝
• 申請（專利權）人: 索爾思光電（成都）有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 張玲

本發明涉及一種TO?CAN模組、發射組件及光模塊，其中，所述TO?CAN模組包括管座、設置于管座的半導體制冷器、設置于半導體制冷器的第一支架、設置于管座的第二支架、以及分別設置于第一支架和第二支架的基板，所述第一支架與第二支架之間具有間隙；且所述第一支架和/或第二支架采用非金屬材料制成；本TO?CAN模組，可以有效防止第一支架與第二支架之間形成電容而影響數據傳輸，有效避免在第一支架、第二支架以及基板之間發生諧振問題，從而可以有效提高帶寬，使得同軸封裝的光模塊的傳輸速率可以順利達到100Gbit/s。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，具體涉及一種TO-CAN模組、發射組件及光模塊。

背景技術

光模塊是光纖通信系統中的重要器件，主要作用是進行光電轉換，發送端把電信號轉換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉換成電信號；現有的光模塊產品通常分為單發、單收、收發一體以及多發多收等，實現光電轉換的關鍵部件稱為光組件或OSA，其中，發射組件為TOSA，接收組件為ROSA，收發一體組件為BOSA，而OSA中的關鍵器件是TO-CAN模組（或稱為TO封裝模組），如發射TO模組（激光器）。

現有光模塊中的TO-CAN模組，如圖1所示，通常包括TO管座（或稱為管座）、設置于TO管座的半導體制冷器（TEC）、設置于半導體制冷器的第一支架、設置于TO管座的第二支架、分別設置于第一支架和第二支架的基板（如電路板）以及設置于基板的芯片（如激光器）等，兩個基板通常電連通；現有的TO-CAN模組中，管座通常采用金屬材料制成，為便于導熱，第一支架采用金屬材料制成，既用于起到支撐基板的效果，又用于增強導熱效果，而所述第二支架也采用金屬材料制成，與TO管座為一體結構，用于支撐對應的基板，且第一支架與第二支架之間具有間隙，如圖1所示。

隨著技術的發展，對于帶寬的要求越來越高，而現有同軸封裝的TO-CAN模組，主要用于2.5Gbit/s及10Gbit/s等短距離傳輸，數據傳輸速率難以提升，主要原因在于，第一支架和第二支架都是采用金屬材料制成，二者之間容易形成電容，并與兩個基板連接的金線電感形成諧振，繼而使得某些頻點的能量不能在兩個基板傳遞，例如，通過實驗發現，隨著傳輸功率的提高，尤其是當數據傳輸速率達到24-50Gbit/s左右時，第一支架、第二支架以及基板之間會產生嚴重的諧振現象，導致無法有效提升數據傳輸速率，嚴重制約了同軸封裝型光模塊的發展，亟待解決。

發明內容

本發明第一方面要解決提高現有同軸封裝的TO-CAN模組傳輸功率提高的過程中，當數據傳輸速率達到24-50Gbit/s左右時，由于第一支架、第二支架以及基板之間會產生嚴重的諧振現象，而導致無法進一步提升數據傳輸速率的問題，提供了一種可以消除諧振的TO-CAN模組，使得同軸封裝的光模塊的傳輸速率可以順利達到100Gbit/s，主要構思為：

一種TO-CAN模組，包括管座、設置于管座的散熱器、設置于散熱器的第一支架、設置于管座的第二支架、以及分別設置于第一支架和第二支架的基板，所述第一支架與第二支架之間具有間隙；

且所述第一支架和/或第二支架采用非金屬材料制成。本方案中，第一支架與第二支架之間具有間隙，使得本TO-CAN模組中的第一支架和第二支架可以保持現有的結構和位置關系，從而可以降低對生產設備的適應性改進，有利于降低改進的成本；而在本方案中，第一支架和第二支架兩個支架中，至少有一個支架是采用非金屬材料制成的，具有良好的絕緣效果，不僅可以有效防止TO-CAN模組的工作過程中，第一支架與第二支架之間會形成電容，影響數據傳輸，而且在同軸封裝的TO-CAN模組的傳輸功率提升過程中，第一支架與第二支架之間始終不會形成電容，從而可以有效避免在第一支架、第二支架以及基板之間發生諧振問題，進而可以有效提高帶寬，使得同軸封裝的光模塊的傳輸速率可以順利達到100Gbit/s。

本發明第二方面要解決第一支架上基板的散熱問題，方案一中，所述第二支架采用非金屬材料制成，所述第一支架采用金屬材料制成。既使得第一支架與第二支架之間不會形成電容，進而產生諧振，又使得第一支架具有良好的導熱性能，以便保證散熱效果。