本發(fā)明屬于光纖傳輸，尤其涉及一種耐高溫光收發(fā)模塊。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的“電纜網(wǎng)”，特指飛行器上低頻電纜組件，現(xiàn)在已經(jīng)延伸到各種形式的光電轉(zhuǎn)換組件(如光模塊、光電混合纜)。然而，高速飛行過程，高溫高熱是一個(gè)不可忽視的問題。當(dāng)飛行速度接近3倍音速時(shí)，其表面溫度會(huì)超過350℃，雖然有隔熱材料防護(hù)，但飛行器上的光電轉(zhuǎn)換組件瞬時(shí)環(huán)境溫度也會(huì)接近100℃。因此，用于該環(huán)境的下一代光收發(fā)模塊需要提供更高的帶寬、更緊湊的尺寸以及在更高溫度(>100℃)下的長期可靠性。

2、由于光模塊在飛行器上應(yīng)用受高低溫驟變、瞬時(shí)機(jī)械振動(dòng)和強(qiáng)電磁干擾等復(fù)雜環(huán)境影響，涉及到光模塊里光引擎部分的膠粘劑工藝、裝配工藝會(huì)經(jīng)歷嚴(yán)峻的考驗(yàn)。以上將直接影響到光模塊自身及飛行器上控通訊控制系統(tǒng)的長期運(yùn)行可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種耐高溫光收發(fā)模塊，提高了光模塊自身及飛行器上控通訊控制系統(tǒng)的長期運(yùn)行可靠性。

2、本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種耐高溫光收發(fā)模塊，包括：pcb板、氣密管殼、光引擎和mt-fa金屬化光纖；其中，所述pcb板與所述氣密管殼相連接；所述mt-fa金屬化光纖設(shè)置于所述氣密管殼上，所述mt-fa金屬化光纖與所述光引擎相連接。

3、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述氣密管殼包括電信號(hào)引腳、fa光纖、液冷管連接器、支架和殼體；其中，所述電信號(hào)引腳設(shè)置于所述殼體的底部；所述fa光纖設(shè)置于所述殼體的側(cè)部；所述液冷管連接器設(shè)置于所述殼體的側(cè)部，所述液冷管連接器與外部冷源相連接；所述支架設(shè)置于所述殼體的內(nèi)壁，所述支架用于托舉所述fa光纖。

4、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述光引擎包括光芯片、電芯片、光纖陣列、fa保護(hù)蓋、氮化鋁基底、tec和液冷管道；其中，所述光纖陣列的上部設(shè)置有所述fa保護(hù)蓋；所述光芯片和所述電芯片均貼裝在所述氮化鋁基底上；所述氮化鋁基底貼裝在所述tec上；所述tec的底部鋪設(shè)有所述液冷管道。

5、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述液冷管連接器與所述fa光纖位于同一側(cè)。

6、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述液冷管連接器的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)液冷管連接器之間通過液冷管道相連接。

7、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述支架為鴨舌式支架。

8、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述mt-fa金屬化光纖包括mt頭、fa頭、光纖、u型焊接料和保護(hù)套；其中，所述mt頭和所述fa頭相連接；所述fa頭通過所述光纖與所述光引擎相連接；所述u型焊接料與所述殼體焊接，所述光纖位于所述u型焊接料內(nèi)部；所述保護(hù)套套設(shè)于所述u型焊接料的外表面。

9、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述氮化鋁基底通過導(dǎo)電銀膠貼裝在所述tec上；其中，所述導(dǎo)電銀膠的最高工作溫度大于105℃。

10、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述光芯片和所述電芯片均通過金錫焊料共晶貼裝在所述氮化鋁基底上。

11、上述耐高溫光收發(fā)模塊中，所述pcb板通過導(dǎo)電銀膠與所述氣密管殼相連接；其中，所述導(dǎo)電銀膠的最高工作溫度大于120℃。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

13、(1)本發(fā)明采用微泵液冷和tec致冷相結(jié)合的方案，在高溫條件下，micro-tec和微泵液冷同時(shí)工作，micro-tec對(duì)模塊光引擎部分進(jìn)行快速降溫，micro-tec吸收的熱量被微泵液冷管不斷傳輸至模塊外部，可使光模塊滿足105℃高溫工作要求；

14、(2)本發(fā)明充分考慮了彈上應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性，除耐高溫之外，也具有一定的抗振動(dòng)、抗沖擊功能設(shè)計(jì)，并且工藝裝配簡單、可靠性高；

15、(3)本發(fā)明通過fa耦合加固、密封節(jié)‘鴨舌式’設(shè)計(jì)并填充硅膠對(duì)光纖進(jìn)行防護(hù)以及金屬化光纖預(yù)制u型焊料實(shí)現(xiàn)氣密焊接的技術(shù)特征，充分考慮了彈上應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性，除耐高溫之外，也具有一定的抗振動(dòng)、抗沖擊功能設(shè)計(jì)，并且工藝裝配簡單、可靠性高。

技術(shù)特征：

1.一種耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于包括：pcb板(1)、氣密管殼(2)、光引擎(3)和mt-fa金屬化光纖(4)；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述氣密管殼(2)包括電信號(hào)引腳(21)、fa光纖(22)、液冷管連接器(23)、支架(24)和殼體(25)；其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述光引擎(3)包括光芯片(31)、電芯片(32)、光纖陣列(33)、fa保護(hù)蓋(34)、氮化鋁基底(35)、tec(36)和液冷管道(37)；其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述液冷管連接器(23)與所述fa光纖(22)位于同一側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述液冷管連接器(23)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)液冷管連接器(23)之間通過液冷管道相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述支架(24)為鴨舌式支架。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述mt-fa金屬化光纖(4)包括mt頭(41)、fa頭(42)、光纖(43)、u型焊接料(44)和保護(hù)套(45)；其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述氮化鋁基底(35)通過導(dǎo)電銀膠貼裝在所述tec(36)上；其中，所述導(dǎo)電銀膠的最高工作溫度大于105℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述光芯片(31)和所述電芯片(32)均通過金錫焊料共晶貼裝在所述氮化鋁基底(35)上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫光收發(fā)模塊，其特征在于：所述pcb板(1)通過導(dǎo)電銀膠與所述氣密管殼(2)相連接；其中，所述導(dǎo)電銀膠的最高工作溫度大于120℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種耐高溫光收發(fā)模塊，包括：PCB板、氣密管殼、光引擎和MT?FA金屬化光纖；其中，所述PCB板與所述氣密管殼相連接；所述MT?FA金屬化光纖設(shè)置于所述氣密管殼上，所述MT?FA金屬化光纖與所述光引擎相連接。本發(fā)明提高了光模塊自身及飛行器上控通訊控制系統(tǒng)的長期運(yùn)行可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：靳俊杰,張東旭,杜茂順,武華,楊立杰,張曉杰,王肖璇,蘭蕓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航天時(shí)代光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19