CN101403812B - 具有电隔离环的光学插座 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了具有电隔离环的光学插座，该插座适合于用在较小形式和较大形式收发器中，并消除与将信号接地与外壳接地相互电隔离有关的问题。插座与目前使用在收发器模块中的插座形状相同，但是，插座与收发器模块金属外壳形成接触的部分不是由金属是由电绝缘材料制成，因此插座金属部分与收发器模块金属外壳间没有电流通过。因此，安装有发送器组件或接收器组件的TO端头的信号接地与连接到收发器模块外壳的外壳接地电隔离。因为插座的形状与目前使用的插座形状相比没有变化，所以组装收发器模块的组装过程没有变得更复杂。

Description

具有电隔离环的光学插座
技术领域
本发明涉及用在光学收发器模块中的插座。更具体地说，本发明涉及一种光学收发器模块的插座，该插座具有将电信号接地与电外壳接地隔离的电隔离环。
背景技术
图1示出了公知的光学收发器模块2的立体图，其形式为公知的小收发器形式(small transceiver format)。一些公知的小收发器形式的例子为XFP、SFP和SFP+形式。图1示出的收发器模块2为SFP形式收发器模块。收发器模块2包括金属模块外壳，该金属模块外壳由上金属外壳部分13和下金属外壳部分14组成，这两个部分一起容纳了插座5和插头8。插头8接收光缆9，护罩11安装到光缆9的一端。护罩11包括套环12，套环12保持光缆9的光纤(未示出)的末端。插头8的掣子15将插头8锁定到插座5上，以保持插头8与插座5相互闭锁的接合。上金属模块13和下金属模块14的零件与插座5的特征(feature)互锁以保持插座5与外壳部分13和14相互闭锁的接合。
当插头8被连接到插座5时，套环12被容纳进插座5中。插座5与收发器模块2的发送器组件16组装到一起，组件16被牢固的固定在插座5上，并与插头8连接到插座5的那端相反。这通常被称作晶体管外形(TO)-罐结构。收发器模块2通常也包括与同样的插座(未示出)组装到一起的接收器组件(未示出)，该接收器组件位于外壳部分13和14的内部并与发送器组件16相邻。发送器组件16通常包括激光二极管芯片、一个或多个用以组成光学系统的透镜和一个或多个全部安装在基台组件上的其他电元件。
当插头8和发送器组件16被固定到插座5上时，套环12中容纳的光纤末端与发送器组件16的光学系统(未示出)光学对准。电导线18、19、21和22穿过TO端头17并在发送器基台组件上的迹线与收发器模块2中处于发送器组件16外部的电线路(未示出)之间传递电信号。TO端头17上的电信号接地23被用作发送器组件16的电元件的信号接地。通过将收发器模块2中处于发送器组件16外部的其他的电元件的接地触点(未示出)连接在一起并连接到信号接地23，并通过金属插座5一起连接到上金属外壳部分13或下金属外壳部分14，使这些电元件电接地。这种金属外壳电接地被称为外壳接地。
在一些应用中，为了使收发器模块2正常工作，必须将信号接地23与外壳接地(未示出)相互电隔离。插座5通常由金属制成并与处于外壳接地电位的外壳部分13和14直接接触。如接下来将会参考图3描述的，隔离这些接地带来了一些必须被解决的问题。
图2示出了图1中示出的收发器模块2的插座5的立体图。插座5有被成形以匹配插头8的第一圆柱体部分25和被成形以匹配发送器组件16的第二圆柱体部分27。在第一与第二圆柱体部分25、27之间有被平的圆柱体部分26A、凸缘26B和26C限定出的环。环是插座5的与外壳部分13和14的匹配特征进行机械匹配的部分。环的形状及其与外壳部分13和14的连接保证套环12中容纳的光纤末端与发送器组件16的光学系统在机械上和光学上对准。因为插座5的本体是由金属制成的，所以插座5有利地提供了电磁屏蔽。但是，因为插座5的环26A-26C的本体通常与上外壳部分13或下外壳部分14实体接触，所以将信号接地23与外壳接地电隔离(如一些应用中需要的)将出现困难。
一种将插座5与外壳部分13和14电隔离的解决办法是使用某些类型的绝缘树脂将插座5连接到安装有发送器组件16的TO端头17上。虽然树脂存在的状态是稳定的和有机械抗性的，但是在组装过程中使用这种树脂往往是“脏的”，因为树脂有粘到发送器组件16的光学表面上的可能。这使得组装过程更难实行。另外，相比于通常被用作将插座5连接到TO端头17的激光焊接过程，使用树脂将插座5连接到TO端头17的过程更难被成功的重复。
这个问题的另一种解决办法是加入隔离罩，隔离罩包围插座并使插座与外壳隔离。图3示出了收发器模块32的立体图，收发器模块32具有由上罩部分33A和下罩部分33B组成的塑料罩33。罩33包围插座35并防止插座35与上金属外壳部分36和下金属外壳部分37形成接触，从而将信号接地38与外壳接地39电隔离。图3中示出的收发器模块32比图1中示出的收发器模块2更大，并公知为X2形式收发器模块。
虽然以示例性目的示出的位于下外壳部分37上的塑料罩33提供了信号接地38与外壳接地39间所需的电隔离，但是塑料罩33相对昂贵并会使组装过程变得更复杂。更重要地，罩子33需要收发器模块32中很多的空间。这种塑料罩通常不能被用在图1中示出的类型的小形式收发器模块中，因为在这些类型的模块中没有足够的可用空间。
因此，需要一种将信号接地与外壳接地电隔离的方法，这种方法适用于较小形式和较大形式的收发器模块中，并且实施起来相对不昂贵也不会使组装过程变得更复杂。
发明内容
本发明涉及用于光学收发器模块中的插座，该插座消除了与将信号接地与外壳接地电隔离有关的问题。所述插座包括：第一部分，适合接收光学插头的末端；第二部分，适合机械地连接于发送器或接收器组件；第三部分，适合机械的连接于收发器模块的外壳。第三部分包括电绝缘材料，使得将第三部分连接到收发器模块外壳可以将连接到插座的信号接地与连接到收发器模块外壳的外壳接地电隔离开。
本发明还针对使用所述插座的收发器模块。所述收发器模块包括插座、光学插头和收发器组件。所述插座包括：第一部分，适合接收光学插头的末端；第二部分，适合机械地连接于发送器或接收器组件；第三部分，适合机械地连接于收发器模块的外壳。第三部分包括电绝缘材料。光学插头固定到插座的第一部分。发送器或接收器组件固定到插座的第二部分。
本发明还针对在光学收发器模块中将信号接地与外壳接地电隔离的方法。所述方法包括提供插座，所述插座包括：第一部分，适合接收光学插头的末端；第二部分，适合机械地连接于发送器或接收器组件；第三部分，适合机械地连接于收发器模块的外壳。第三部分包括电绝缘材料。插座的第三部分连接于光学收发器模块的外壳。光学插头固定到插座的第一部分。发送器或接收器组件固定到插座的第二部分。
本发明的这些和其他的特征和优点将通过接下来的描述、附图和权利要求而变得显而易见。
附图说明
图1示出了具有公知的小收发器形式的公知的光学收发器模块2的立体图。
图2示出了图1中示出的收发器模块的插座的立体图。
图3示出了大形式收发器模块的立体图，该模块具有将插座与上外壳部分和下外壳部分电隔离的塑料罩。
图4A和4B分别示出了依照一种示例性实施例，本发明的插座的侧面平面图和侧面截面图。
图5示出了小形式收发器模块的立体图，其中收发器模块为图1中示出的类型，但包括图4A和4B中示出的插座。
图6示出了大形式收发器模块的立体图，其中收发器模块为图3中示出的类型，但包括图4A和4B中示出的插座。
具体实施方式
依照此处将会描述的多种实施例，插座被设置为适合使用在较小形式和较大形式的收发器中。依照实施例，该插座与收发器模块中目前使用的插座的形状是完全相同的，但是该插座与收发器模块的金属外壳形成接触的部分是由电绝缘材料而不是金属材料制成，因此在插座的金属部分和外壳之间没有电流流过。因此，将安装有发送器组件或接收器组件的TO端头的信号接地与连接到收发器模块外壳的外壳接地电隔离。因为插座的形状与其目前的形状相比没有变化，所以组装收发器模块的组装过程没有变得更复杂。另外，因为只有插座上与收发器模块外壳相连接的薄部分是由电绝缘材料制成，所以插座上其他金属部分还能提供电磁屏蔽。
图4A和4B分别示出了依照一种示例性实施例的插座100的侧面平面图和侧面截面图。通过对比图2和图4A可以看出，插座100本体的形状与插座5本体的形状是相同的。因为形状没有改变，所以收发器模块的组装过程就没有变化。与图2中示出的插座5类似，图4A中示出的插座100具有第一中空圆柱体部分101，该部分的形状和尺寸适于接收光学插头(例如图1中所示的插头8)。同样地，插座100具有第二中空圆柱体部分103，该部分的形状和尺寸适于接收发送器组件或接收器组件(未示出，例如图1中示出的发送器组件16)。圆柱体部分103通常被称为茎部，被容纳在发送器组件或接收器组件的圆柱体部分中并固定在那里。
插座100还包括通过中央圆柱体部分102A与中央圆柱体部分两侧的凸缘102B和102C限定出的环部分。元件102A、102B和102C与图2中示出的元件26A、26B和26C具有相同的形状和尺寸。但是，与图2中示出的插座5的环部分不同，图4A和4B中示出的插座100的环部分是由电绝缘材料制成。图4B中元件102A、102B和102C的阴影意在示出插座100的这些部分包括与组成插座100其他部分的材料不同的材料。因此，该环部分是电隔离性的并且在这里将会被称为插座100的电隔离环部分。
电隔离环部分可以通过例如使用如环氧树脂的粘合材料或通过压配合的方法附加到插座100的金属外廓上。电隔离环部分可以由任何合适的材料制成。这些材料的一个选择是使用以商ULTEMTM销售的塑料材料，这种材料为较便宜的塑料材料，并且在化学抗性、尺寸稳定性、机械强度和模量、高温性能方面具有理想特性。另外，这种材料可以通过加入导电填充材料而使其具有好的电磁屏蔽特性。
图5示出了小形式收发器模块110的立体图，其中收发器模块110为图1中示出的类型，但包括图4A和4B中示出的插座100。图5中标记为参考编号108-123的元件可以分别与图1中标记为参考编号8-23的元件相同。但是，图5中的插座100包括上面参考图4A和4B描述的电隔离环部分。因此，当插座100的电隔离环部分被固定到金属外壳部分113和114时，电隔离环部分将防止电流在插座100的金属部分101和103(图4A和4B)与收发器模块外壳的金属部分113和114间流动。
图6示出了大形式收发器模块150的立体图，其中收发器模块150为图3中示出的类型，但包括图4A和4B中示出的插座100。图6中标记为参考编号136-139的元件可以分别与图3中标记为参考编号36-39的元件相同。因为图6中示出的插座100包括上面参考图4A和4B描述的电隔离环部分，所以罩33就为不必要的并且已经被除去。插座100的电隔离环部分将信号接地138与连接到外壳部分136或137的外壳接地(未示出)电隔离。
应该注意，已经通过参考几个示例性实施例描述了本发明，而本发明不限于这些实施例。例如，虽然本发明的插座被描述为具有特定的形状和结构，但是该插座可以有任何形状或结构。同样，尽管对插座的描述参考了其对于特定的小形式收发器模块和用于特定的大形式收发器模块的适用性，但是这些仅仅是可以很方便的安装本发明的插座的收发器模块的例子。本领域的技术人员应该理解可以对发明进行这些和其他的修改，并且所有这些修改都在本发明的范围之内。

Claims (15)

1.一种用在光学收发器模块中的插座，所述插座包括：
第一部分，适合接收光学插头的末端；
第二部分，适合机械地连接于发送器或接收器组件；和
第三部分，适合机械地连接于所述收发器模块的外壳，所述第三部分由电绝缘材料制成，
其中，所述第三部分为环部分，所述环部分包括：
圆柱体部分、第一凸缘和第二凸缘，所述圆柱体部分位于这些凸缘之间并与这些凸缘相接触，
其中，所述插座的第一部分和第二部分由金属制成，
所述环部分防止电流在所述插座的第一部分和第二部分与所述外壳的金属部分间流动，并将信号接地与连接到所述外壳部分的外壳接地电隔离。
2.根据权利要求1所述的插座，其中，所述插座的第三部分由塑料材料制成。
3.根据权利要求2所述的插座，其中，所述塑料材料填充有导电填充材料而使所述插座的第三部分具有电磁屏蔽特性。
4.根据权利要求1所述的插座，其中，所述第三部分由粘合材料固定到所述插座。
5.根据权利要求1所述的插座，其中，通过将所述第三部分压配合到所述插座上而将所述第三部分固定到所述插座。
6.一种光学收发器模块，包括：
插座，包括：
第一部分，适合接收光学插头的末端；
第二部分，适合机械地连接于发送器或接收器组件；和
第三部分，适合机械的连接于所述收发器模块的外壳，所述第三部分由电绝缘材料制成；
光学插头，固定到所述插座的第一部分；和
发送器或接收器组件，固定到所述第二部分，
其中，所述第三部分为环部分，所述环部分包括：
圆柱体部分、第一凸缘和第二凸缘，所述圆柱体部分位于这些凸缘之间并与这些凸缘相接触，
其中，所述插座的第一部分和第二部分由金属制成，
所述环部分防止电流在所述插座的第一部分和第二部分与所述外壳的金属部分间流动，并将信号接地与连接到所述外壳部分的外壳接地电隔离。
7.根据权利要求6所述的收发器模块，其中，所述插座的第三部分由塑料材料制成。
8.根据权利要求7所述的收发器模块，其中，所述塑料材料填充有导电填充材料而使所述插座的第三部分具有电磁屏蔽特性。
9.根据权利要求6所述的收发器模块，其中，所述第三部分由粘合材料固定到所述插座。
10.根据权利要求6所述的收发器模块，其中，通过将所述第三部分压配合到所述插座上而将所述第三部分固定到所述插座。
11.一种在光学收发器模块中将信号接地与外壳接地电隔离的方法，所述方法包括：
提供插座，所述插座包括：
第一部分，适合接收光学插头的末端；
第二部分，适合机械地连接于发送器或接收器组件；和
第三部分，适合机械地连接于所述收发器模块的外壳，所述第三部分由电绝缘材料制成；
将所述插座的第三部分连接到所述光学收发器模块的外壳；
将光学插头固定到所述插座的第一部分；和
将发送器或接收器模块固定到所述插座的第二部分，
其中，所述第三部分为环部分，所述环部分包括：
圆柱体部分、第一凸缘和第二凸缘，所述圆柱体部分位于这些凸缘之间并与这些凸缘相接触，
其中，所述插座的第一部分和第二部分由金属制成，
所述环部分防止电流在所述插座的第一部分和第二部分与所述外壳的金属部分间流动，并将信号接地与连接到所述外壳部分的外壳接地电隔离。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述插座的第三部分由塑料材料制成。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述塑料材料填充有导电填充材料而使所述插座的第三部分具有电磁屏蔽特性。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第三部分由粘合材料固定到所述插座。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，通过将所述第三部分压配合到所述插座上而将所述第三部分固定到所述插座。
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