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青龙架构航插式光模块一体化产品

青龙架构是芯瑞科技自主研发的一套先进的光模块设计体系,它集成了最新的光电转换技术、精密制造工艺以及高效的散热管理方案,确保光模块在极端环境下依然能够保持稳定的性能输出。该架构在设计之初就充分考虑了光模块的散热性、电磁兼容性以及环境适应性,为光模块的稳定运行提供了坚实的基础。...

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青龙架构航插式光模块一体化产品
航插一体
航插一体

航插与模块合为一体,取消内部光纤跳线,消除转接隐患

弹载抗振
弹载抗振

电子灌胶工艺,达弹载级抗振,强冲击下焊点不脱、链路不断

焊封三防
焊封三防

激光焊接封死,IP69K 等级,实现气密、水密、油密三防

宽温耐受
宽温耐受

工作温度提升 10℃以上,耐受 - 55℃~130℃极端高低温循环

四级静电
四级静电

4 级静电防护(±20kV HBM),有效防止干燥环境静电击穿

超低功耗
超低功耗

架构级光电优化,功耗降低 10% 以上,减少能耗、延长寿命

超低损耗
超低损耗

插入损耗 < 0.18dB,链路衰减降 1dBm 以上,传输距离提升 20%+

青龙架构航插式光模块一体化产品

常规光模块在军品中的使用方法:


1、在军用设备中,由于密闭机箱, 设备面板需要使用到 FC 或  GJB599 系列光连接器, 从光模块到设备面板连接器至少需要一次光连接器对接, 一端的损耗为 0.5~1.5dBm,两端对接的损耗为 1~3dBm,传输距离缩短为 2~ 6km。


2、在标准插板的机箱结构(例如 VPX、CPCI 或其他自定义标准机箱结构) 中, 光连接器如果在设备后面,光电转换模块在前插单元板上,如果考虑到维修性, 需要增加光背板连接器。 这样的设计在设备内部的光互连就是 3 个 (如下图中的①②③),单端带来 的损耗就是 1.5~4.5dBm,损失的传输距离是 3~9km,可见损耗是相当惊人的。 因此,需要优化内部光电转换设计, 降低内部光连接器互连过多带来的严重损耗。

常规1.png


什么是航插式(青龙架构)光模块?


这是一种自光模块发明后有史以来可靠性最高的光模块:

超高抗振动性——轻松满足弹载级要求;

超高密封性——轻松实现气密、水密、油密要求;

超高工作温度——轻松提升工作温度10度以上;

超高静电特性——轻松保证4级静电适应能力;

超低功耗——轻松降低10%以上的功耗;

超少转接点——轻松降低链路衰减1dbm以上


青龙架构航插一体化光模块


这是一种为客户显著降低成本的光模块:

超高集成度——轻松为用户节约布板空间5平方厘米以上;

超高散热性——轻松为用户节约模块散热成本;

超高简约性——轻松为用户节约走纤空间和走纤成本。


青龙架构航插连接器光模块一体化产品


航插式(青龙架构)光模块使用介绍(专利号:ZL 2023 2 2383952.3)


安装方法:

一、直接安装在机箱或面板上;

二、电连接方法:

    1、通过Pin脚直接焊接或通过柔板焊接;

    2、通过柔性PCB+微矩形连接器直接扣连。


青龙架构优化设备内部光电转换的解决方案:

青龙1.png

 如上图所示,这样设计后,军用设备与民用设备的效果相同,设备内部不再有光纤互连, 降低了设备内部设计复杂度, 优化了内部工艺, 提升了传输可靠性, 提供了设备 光纤传输距离。


节省设备内部和 PCB 空间解决方案:

青龙2.png

相对原来传统方案节省了 30%~50%的内部空间,这对于小型化设备非常有 利,也提高了设备的可靠性。 由于模块直接安装在机箱上,无需做额外散热设计。


航插式(青龙架构)光模块应用场景


高密度布板场景

高振动环境场景

不易散热设计场景


相关实验报告


振动测试情况

测试项目测试条件
   机械振动测试   

振动:频率: 20Hz~2000Hz-20Hz;

 其中 20Hz~80.8H设移1.52mm; 

80.8Hz~2000H2速度为20g; 

扫频时间: 4min/环;

环次数:4次/方向; 

扫频方 向: X,Y,Z三个方向。


冲击实验测试报告:

   测试项目   测试条件
冲击测试

冲击是15次。三个方向,每向5次。

半正弦波,500g,1ms。

(参考GJB548B)


离心加速度实验测试报告:

测试项目测试条件
   离心加速度测试   Y1方向,2000g/min


环境实验测试报告:

测试项目测试条件
   盐雾测试   

温度15-30°C

相对湿度:20%-80% 

气压:73KPa-106KPa

按GJB 150.11A-2009 中的试验方法进行试验。

试验条件:

1:试件为未插合的插头,插座连接器及零部件

2:持续24h盐雾暴露和24h干燥为一个周期(光布线盒除外)时常500h

传统产品面临的问题

链路损耗高 - 多段转接"越传越虚"

面板直连场景至少1~2次光连接器对接;VPX/CPCI等插箱结构需经过‌3次内部光互连‌(含光背板),每多一个对接面就多一道损耗源;单端对接损耗0.5~4.5dBm,两端累计1~3dBm;每个对接面都是潜在故障点,极易引发链路中断。

可靠性薄弱 - 极端环境"扛不住"

分体拼接结构存在多处机械薄弱点,高振动(机载/弹载)、强冲击场景下连接器易松脱、光模块易移位,导致链路瞬断甚至永久失效;多段拼接接缝多,几乎无法实现真正的气密/水密/油密;模块藏于设备内部散热差,高温环境下性能衰减快。

集成度低 - 费空间、散热差、成本高

光模块占板卡面积+内部光纤跳线走纤空间+光背板/连接器占位,整体占用设备内部‌30%~50%的宝贵空间‌,布板面积至少多占5cm²以上,物料上要采购光模块+连接器+光纤跳线+光背板多类部件,全生命周期成本居高不下。

专利产品优势

链路损耗极低 - 传输距离不缩水

设备内部零光纤互连‌,光模块直接作为面板航插对外,无内部转接点;链路衰减‌降低1dBm以上‌;等效延长传输距离2~9km,达到与民品相同的传输效果。

可靠性全面跃升 - 弹载级极端环境适应

弹载级抗振‌:20Hz~2000Hz三向扫频+500g/1ms半正弦冲击+2000g离心加速度全部通过;气密/水密/油密全防护‌,通过500小时GJB标准盐雾循环试验;4级ESD防护‌(±20kV HBM),复杂电磁环境稳定运行

集成度大幅提升 - 省空间、散热好、低成本

直接安装在机箱/面板上,‌节省30%~50%内部空间‌,布板面积节约5cm²以上;模块贴装机箱面板,热量直接传导至外壳,‌无需额外散热设计;内部无光纤,Pin脚焊接或柔板扣连即可,‌设计/装配/走纤成本显著降低

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