[发明专利]一种单模并行多通道光引擎设计方法

说明书

本发明公开了一种单模并行多通道光引擎设计方法，其设计方法包括以下步骤：S1、首先在金属块上完成四通道光学组件的设计，然后将金属块与PCB主板进行机械固定，最后通过打线完成电气连接，直接将四路激光器芯片通过热沉贴在金属块上，四路激光器芯片由探针台提供偏置电流Ibias，驱动激光器芯片发光，四路光信号分别通过四路隔离器、四路透镜对光信号进行耦合，最后通过光合波器将四路不同波长光信号汇集，完成四通道光学组件的设计。S2、然后在发射端采样的四路数据信号通过光模块的四路数据口输入到四通道激光驱动器，四通道激光驱动器同时调制驱动四路激光器芯片发光，每一路激光器芯片通过透镜、隔离器将光信号耦合到最佳状态。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体为一种单模并行多通道光引擎设计方法。

背景技术

近年来，云计算、物联网、移动互联网等网络和业务应用的兴起，对底层的传送网提出了很高的带宽和承载需求，特别是对网络的带宽、业务快速提供、网络灵活性等方面都提出了更高的需求，100G CWDM4光电转换模块包含四路发射、四路接收，单路速率最高达每秒25Gbps，该模块运用CWDM(粗波分复用)技术，只需一根光纤就能同时传输四路光信号，是通信行业一款主流的光模块产品。

传统的100G CWDM4光电转换模块的光引擎设计采用四TOSA(激光器)方案，将四只TOSA通过软板与PCB主板进行锡焊焊接完成电气连接，完成光引擎制作，最后将光引擎装壳进行光电性能测试。该方案成本高、散热差、信号完整性不好，在进行软板焊接时操作一致性差，制成工艺不可控，产品的高频性能和成品率无法保证，该方案到光引擎制作完成后才能进行筛选试验，当发现不合格光引擎需对软板进行2次焊接，很容易造成软板、主板对应焊盘受损，影响光引擎高频性能，维修成品率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单模并行多通道光引擎设计方法，以解决上述背景技术中提出的传统的100G CWDM4光电转换模块的光引擎设计采用四TOSA(激光器)方案，将四只TOSA通过软板与PCB主板进行锡焊焊接完成电气连接，完成光引擎制作，最后将光引擎装壳进行光电性能测试。该方案成本高、散热差、信号完整性不好，在进行软板焊接时操作一致性差，制成工艺不可控，产品的高频性能和成品率无法保证，该方案到光引擎制作完成后才能进行筛选试验，当发现不合格光引擎需对软板进行2次焊接，很容易造成软板、主板对应焊盘受损，影响光引擎高频性能，维修成品率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单模并行多通道光引擎设计方法，其设计方法包括以下步骤：

S1、首先在金属块上完成四通道光学组件的设计，然后将金属块与PCB主板进行机械固定，最后通过打线完成电气连接，直接将四路激光器芯片通过热沉贴在金属块上，四路激光器芯片由探针台提供偏置电流Ibias，驱动激光器芯片发光，四路光信号分别通过四路隔离器、四路透镜对光信号进行耦合，最后通过光合波器(MUX)将四路不同波长光信号汇集在一起，完成四通道光学组件的设计。

S2、然后在发射端采样的四路数据信号通过光模块的四路数据口输入到四通道激光驱动器，四通道激光驱动器同时调制驱动四路激光器芯片发光，每一路激光器芯片通过透镜、隔离器将光信号耦合到最佳状态，并通过光纤传输到远端的信号处理机，从而实现电光转换，在接收端，光纤中的光信号通过光分波器(DEMUX)按波长不同被分成四路独立的光信号，四路光信号分别通过四路激光接收器将光信号转换成流电信号，四路电流信号通过四通道限幅放大器转换成四路电压信号，实现光电转换。

S3、最后在光学组件完成后进行三温测试，筛选出三温性能不合格产品，然后将光学组件与PCB主板通过粘胶的方式进行精密机械固定，固定完成后将激光器芯片与PCBbonding焊盘通过打线机自动打线来完成电气连接。

优选的，所述四路激光器芯片直接进行采用光路耦合的方式实时连接。