CN101411031A - 电光转换模块 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种可以更经济地进行在发生不便时或进行改良等时的电子部件的更换的电光转换模块。电光转换模块(1)使在光波导(2)中传输的光信号向电信号的转换或者将输入的电信号向光信号转换并向光波导(2)输出的光信号发送、接收部(201)，放大部(202)及通信控制部(203)等多个分割单元在向外部露出并与盖部件(111)连接的嵌合部(120)内的端子部和多个分割单元的电极部接触了的状态下嵌入并卡定在嵌合部(120)中。

Description

电光转换模块

技术领域

本发明涉及电光转换模块。

背景技术

一直以来，在光纤入户(FTTH：Fiber To The Home)等光通信中，公知有使用了平面光波回路(PLC：Planar Lightwave Circuit)的电光转换模块。这种电光转换模块是将内装有用于驱动垂直腔表面发射激光器(VCSEL：Vertical-Cavity Surface-emitting Laser)、激光二极管(LD：Laser Diode)及光电二极管(PD：Photo Diode)、LD元件等的驱动器或进行信号放大的放大器的各种大规模集成电路(LSI：Large Scale Integration)配置在PLC基板上而成。

例如，作为上述电光转换模块的技术，在非专利文献1中公开了以下技术，即：在石英系PLC基板上，使激光二极管及光电二极管等半导体光元件在与光波导之间进行高精度的对位并光学耦合(混合集成)的技术。

非专利文献1：赤堀裕二，小川育生，桥本俊和，大山贵晴，田中拓也，黑崎武志，东盛裕一著“NTT R&D”，Vol.50，No4，2001年，P.294-302

然而，在上述现有的电光转换模块中，VCSEL、PD、放大器、驱动器由于按照用户规格进行组合并一体安装在基板上，因而在转换任何构成要素的情况下，由于需要连同该基板一起进行更换，因而是不经济的。例如，在只将PD更换为新的情况下，需要连同包含正常的放大器及驱动器的基板一起进行更换。另外，在更换成以更高速度驱动半导体光元件用的驱动器的情况下，由于也要连同包含正常驱动的VCSEL及PD的基板一起进行更换而很不经济。

发明内容

本发明就是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种可以更经济地进行局部电子部件的更换的电光转换模块。

为解决上述问题，根据本发明，在具有包含光电转换元件及其附带元件的功能部分以及容纳上述功能部分并进行该功能部分与外部的电连接的连接器的电光转换模块中，上述功能部分以构成该功能部分的各个功能或各个功能的组合的单位被分割，并由可以相互装拆且可在上述连接器上装拆的多个分割单元的集合体构成。

另外，上述各分割单元借助于限制在向上述连接器内容纳时的容纳位置的定位机构容纳在上述连接器内。

再有，上述定位机构由在上述连接器的容纳部中与在上述分割单元的安装方向相对的方向上突出设置的凸部和设置在可与该凸部嵌合地邻接的分割单元的边界面上的凹部的组合构成。

并且，上述凸部是柱状的导电性销，上述凹部设有与上述导电性销电接触的导电部。

另外，上述凸部是导电性的突起，上述凹部设有与上述导电性销电连接的导电部。

还有，上述定位机构由在向上述连接器内容纳时相互邻接的分割单元的相对面的各个上设置的且相互嵌合的一对凹凸部构成。

并且，上述一对凹凸部设有相互电连接的导电部。

再有，在上述连接器上设有与上述各分割单元电接触并向外部导出的导电性的连接端子，通过电连接该连接端子彼此，从而电连接上述各分割单元彼此。

另外，在上述功能部分的光电转换元件上光学地连接有光波导。

根据本发明，由于构成为，将以构成包含光电转换元件及其附带元件的功能部分的各个功能或各个功能的组合被分割的分割单元可装拆地容纳在与外部进行电连接的连接器中，因而在进行光电转换元件或其附带元件的一部分电子部件的更换时，只要进行仅包含该元件的分割单元的更换即可，可以更经济地进行电子部件的更换。

附图说明

图1A是表示将电光转换模块通过光波导连接的例子的示意图。

图1B是表示将多个分割单元嵌入到电光转换模块的连接器中的状态的例子的示意图。

图2是表示向嵌入部的光信号发送、接收部，放大部及通信控制部的嵌入的例子的示意图。

图3是将盖部件立起后的状态的连接器的外观立体图。

图4是将盖部件立起后的状态的连接器的俯视外观图。

图5A是表示多个分割单元彼此的连接状态的例子的俯视示意图。

图5B是表示多个分割单元彼此的连接状态的例子的侧视示意图。

图5C是表示多个分割单元彼此的连接状态的例子的仰视示意图。

图6是表示光信号发送、接收部与放大部的连接的例子的示意图。

图7是示意地表示在嵌合部上嵌合光信号发送、接收部后状态的剖面的图。

图8A是表示电光转换模块上的分割单元的嵌入的变形例1的示意图。

图8B是表示设置在嵌合部中的导电性突起的示意图。

图8C是放大了光信号发送、接收部和放大部的连接部分的底面的示意图。

图9是表示在电光转换模块上的分割单元的嵌入的变形例2的示意图。

图10A是表示在电光转换模块上的分割单元的嵌入的变形例3的示意图。

图10B是光信号发送、接收部，放大部及通信控制部的俯视图。

图10C是例示光信号发送、接收部及通信控制部的连接部分的放大立体图。

具体实施方式

以下，参照图1-图10详细说明本发明的实施方式，但本发明不限于该实施方式。另外，本发明的实施方式是表示发明的最佳形态，发明的用语及用途等不限定于此。

图1A表示将电光转换模块1通过光波导2连接的例子，图1B表示将多个分割单元嵌入到电光转换模块1的连接器100中的例子。图2表示向嵌入部120的光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203的嵌入的例子。图3表示将盖部件111起立后的状态的连接器100的立体外观的例子。图4表示将盖部件111起立后的状态的连接器100的俯视外观的例子。图5A是表示多个分割单元彼此的连接状态的上面的例子，图5B表示多个分割单元彼此的连接状态的侧面的例子，图5C表示多个分割单元彼此的连接状态的底面的例子。图6表示光信号发送、接收部201与放大部202的连接的例子。图7示意地表示在嵌合部120上嵌合光信号发送、接收部201后的状态的断面。

电光转换模块1如图1A所示，其结构为借助于光波导2将光信号传输到其它电光转换模块1的同时，借助于露出在外部的电极部101与外部设备电连接。光波导2在以双向或并行(多个单向)进行光传输的场合为2芯，而进行单向光传输的场合为1芯，并通过用金属包层被覆形成为薄膜状并具有柔性。

另外，电光转换模块1如图1B所示，其结构为将光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203等多个分割单元嵌入到连接器100的连接器主体110中并卡定，嵌入该多个分割单元后的上面用盖部件111覆盖。

光信号发送、接收部201具有与光波导2连接的光电二极管等受光元件或激光二极管等发光元件等，并进行基于在光波导2中传播的光信号得到的电信号的向放大部202的输出，以及向光波导2进行与从放大部202等输入的电信号相应的光信号的输出。放大部202具有对晶体管等的电信号进行放大的结构，并进行来自信号发送、接收部201的输入或向光信号发送、接收部201输出的电信号的放大。通信控制部203具有控制IC(Integrated Circuit)等，在光信号发送、接收部201及放大部202中，控制将从光波导2传输的光信号转换后的电信号的输出、和与通过电极部101从外部输入的电信号相应的光信号的向光波导2的输出。

作为多个分割单元的光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203虽然以上述各个功能或各个功能的组合进行分割，但其设计是自由的。例如，也可以是具有放大部202和通信控制部203的功能的一个单元。

将该光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203等多个分割单元向连接器主体110嵌入并卡定是如图2、图3所示，通过向设置于连接器主体110上的嵌合部120的底面方向压入该分割单元并与壁面接触来进行的。嵌合部120在嵌合部120的长度方向(连接了光信号发送、接收部201时的光波导2的延伸方向)的壁面上具有在嵌入多个分割单元时，该分割单元与露出于外部的电极端子接触的插座触点部121。另外，在与长度方向正交的嵌合部120的宽度方向上的嵌合光信号发送、接收部201的一侧设有用于将延伸的光波导2向外部引出的开口部122。

另外，嵌合部120如图2～图4所示，在使多个分割单元与插座触点部121接触并嵌入时的各分割单元所接触的底面位置上具有在与该分割单元的安装方向相对的方向上突出设置的销P1～P4，用来限制嵌入长度方向的该多个分割单元的位置。该销P1～P4是大致圆筒状的具有导电性的金属构件，且是进行与后述的各分割单元接触的凹部之间的电连接的结构。此外，销P1～P4的形状也可以是板状或多棱柱状，而不限于上述的大致圆筒状。

如图2～图4所示，在连接器110上设有以轴部112可转动的盖部件111。盖部件111具有在将光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203嵌入到嵌合部120中时，以轴部112为轴向嵌合部120一侧转动，将这些分割单元向嵌合部120的底面方向按压并进行固定的按压部113。另外，在连接器主体110和盖部件111上设有在将上述分割单元向嵌合部120的底面方向按压的状态下用于固定盖部件111的转动的爪部114a和爪卡入部114b。

如图5A、图5B、图5C所示，特别是在未图示的内部，向嵌合部120嵌入的光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203具有进行光信号发送、接收，向电信号的转换及其控制的基板，并将上部用上部壳体211、221、231罩上(ケ一シング)，而将下部用下部壳体212、222、232包住(ケ一シング)。

在下部壳体212、222、232的侧面205一侧，设有与在内部设有的基板电连接并在与嵌合部120嵌合时与插座触点部121接触的连接端子213、223、233。在光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203的连接部分上形成用于承受在与嵌合部120嵌合时的销的销承受孔204。

该销承受孔204就例如在光信号发送、接收部201和放大部202的连接部分而言，如图6所示，在光信号发送、接收部201和放大部202连接的连接面212、225上，用以销的半径为销的半径程度形成大致半圆筒形状的凹部216、226形成。另外，形成销承受孔204的凹部216、226等是与设于内部的基板电连接的金属构件，通过弹性变形与销P1、P2接触。因此，光信号发送、接收部201和放大部202的电连接是借助于销P1、P2并通过凹部216、226来进行的结构。另外，关于其它的分割单元之间的连接也是同样的。

将光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203嵌入到嵌合部120中时所接触的插座触点部121是一个具有导电性的尺寸较长的板状的弹性构件即金属构件等，如图7所示，作为电极部101在连接器主体110的内部弯曲，从连接器100的底面的两侧与该底面大致并行地延伸并露出到外部。

例如，在将光信号发送、接收部201嵌入到嵌合部120中时，如图7所示，插座触点部121在弹性变形了的状态下与连接端子213接触。因此，插座触点部121在从嵌合部120的长度方向两面侧对光信号发送、接收部201作用力的状态下与连接端子213接触，并在嵌合部120的内部卡定光信号发送、接收部201，同时，使插座触点部121与连接端子213可靠地接触，可借助于电极部101进行与光信号发送、接收部201的电连接。

如上所述，电光转换模块1构成为：将在光波导2传输的光信号向电信号的转换，或者将输入的电信号向光信号转换并向光波导2输出的光信号发送、接收部201，放大部202及通信控制部203等的多个分割单元在连接器主体110的嵌合部120中并在该多个分割单元的电极部与露出到外部的电极部101连接的插座触点部121接触的状态下进行嵌入地卡定。

因此，电光转换模块1在为更换一部分电子部件而需要更换任一个分割单元的场合，由于可以只更换作为其对象的分割单元，因而可以经济地进行分割单元(电子部件)的更换。

另外，电光转换模块1构成为：在嵌合部120中具有在嵌入光信号发送、接收部201，放大部202或通信控制部203等分割单元时限制各分割单元的连接位置的销P1～P4，且各分割单元具有承受销P1～P4的凹部。因此，能正确地进行嵌入到嵌合部120中的多个分割单元的定位。

另外，电光转换模块1可以通过使具有导电性的销P1～P4与作为同内部的基板电连接的端子的凹部接触，从而进行邻接的分割单元之间的电连接。

变形例1

其次，参照图8A、图8B、图8C说明作为上述的电光转换模块1的变形例的电光转换模块1a。图8A表示的是变形例1的电光转换模块1a的分割单元的嵌入的例子，图8B表示的是设置在嵌合部120a中的导电性突起H的例子，图8C表示的是光信号发送、接收部201a和放大部202a的连接部分的底面的例子。此外，对于与上述的电光转换模块1相同的构成，标上相同的标号而省略其说明。

如图8A所示，电光转换模块1a在连接器主体110a上具有嵌入地卡定光信号发送、接收部201a，放大部202a及通信控制部203a的嵌合部120a。该嵌合部120a如图8A及图8B所示，在使多个分割单元与插座触点部121接触并嵌入的场合的各分割单元连接的底面位置，具有在与该分割单元的安装方向相对的方向上突出设置的导电性突起H。该导电性突起H为例如软钎料突起。

在光信号发送、接收部201a、放大部202a及通信控制部203a上具有嵌入并卡定到嵌合部120a中时的各分割单元彼此接触的部分，即在与导电性突起H接触的底面位置(参照图8A的点划线)具有用于与导电性突起H接触的凹部(底面接触部)。

具有地说，如图8C所示，在光信号发送、接收部201a和放大部202a的下部壳体212a、222a上，在该分割单元嵌入嵌合部120a中并接触的位置附近，即在与导电性突起H连接的底面位置上设有与在内部设置的基板电连接的底面接触部217、227。嵌入到嵌合部120a中时的光信号发送、接收部201a和放大部202a之间的电连接通过底面接触部217、227与导电性突起H进行。此外，有关其它分割单元间的连接也相同。

如上所述，电光转换模块1a的构成为，在嵌合部120a的底面上具有导电性突起H，在嵌入光信号发送、接收部201a，放大部202a或通信控制部203a等分割单元并卡定时以该导电性突起H进行固定。因此，在电光转换模块1a中能可靠地进行上述各分割单元的卡定。

另外，在各分割单元中，由于与导电性突起H连接的连接部是与内部的基板电连接的结构，因而可以通过导电性突起H对接触的各分割单元间进行电连接。

变形例2

接着，参照图9说明作为上述的电光转换模块1的变形例的电光转换模块1b。图9表示的是变形例2的电光转换模块1b的分割单元的嵌入的例子。此外，对于与上述的电光转换模块1相同的构成标上相同的标号而省略其说明。

如图9所示，电光转换模块1b在连接器主体110b上具有嵌入地卡定光信号发送、接收部201b，放大部202b及通信控制部203b的嵌合部120b。该嵌合部120b既可以使用上述的销或导电性突起卡定各分割单元，也可以是只通过在插座触点部121的接触来卡定的结构，没有特别限定。

电极部101a与上述的电极部101同样，是在连接器主体110b的内部弯曲并成为嵌合部120b的插座触点部121的一张具有导电性的尺寸较长的板状的弹性构件即金属构件等，并露出在电光转换模块1的外部，具有电极部101a的一部分由导电性的电极间连接部101b连接的结构。

因此，电光转换模块1b可以通过露出于外部的电极部101a的电极间连接部101b进行插座触点部121的端子间的电连接。即，嵌入地卡定在嵌合部120b中的光信号发送、接收部201b，放大部202b或通信控制部203b的电连接可以在保持将各分割单元嵌入到连接器主体110b中的状态下通过电极间连接部101b很容易地进行。

变形例3

接着，参照图10A、图10B、图10C说明作为上述的电光转换模块1的变形例的电光转换模块1c。图10A表示的是变形例3的电光转换模块1c的分割单元的嵌入的例子，图10B表示的是光信号发送、接收部201c，放大部202c及通信控制部293c的上面的例子，图10C表示的是光信号发送、接收部201c及放大部202c的连接部分的例子。此外，对于与上述的电光转换模块1相同的构成标上相同的标号而省略其说明。

如图10A所示，电光转换模块1c在连接器主体110c上具有嵌入并卡定光信号发送、接收部201c，放大部202c及通信控制部203c的嵌合部120c。该嵌合部120c是只通过在插座触点部121的接触来卡定的结构。

如图10B所示，光信号发送、接收部201c，放大部202c及通信控制部203c的构成为，在向嵌合部120c嵌入时分割单元彼此接触的面上具有相互嵌合并卡定的凹部及/或凸部，即与设于内部的基板电连接的部件连接部218、228、238。

具体的如图10C所示，在光信号发送、接收部201c和放大部202c接触的面上，在光信号发送、接接收部201c上设有凸状的部件连接部218，在放大部202c上设有凹状的部件连接部228，在向嵌合部120c嵌入时，该部件连接部218、228相互嵌合并连接。另外，有关其它的分割单元间的连接也相同。

因此，电光转换模块1c在将光信号发送、接收部201c，放大部202c及通信控制部203c向嵌合部120c嵌入并卡定时，能可靠地进行分割单元间的连接，并能进行相邻的各分割单元间的电连接。

此外，本实施方式的表述仅表示本发明的一个例子而不限定于此。有关本实施方式的电光转换模块1、1a、1b、1c的详细结构可进行适当变更。

产业上的可利用性

本发明的电光转换模块有利用于光通信领域的可能性。

图中：

1、1a、1b、1c-电光转换模块，2-光波导，100-连接器，

101-电极部，101a-电极部，101b-电极间连接部，

110、110a、110b、110c-连接器主体，111-盖部件，112-轴部，

113-按压部，114a-爪部，114b-爪卡入部，

120、120a、120b、120c-嵌合部，121-插座触点，122-开口部，

201、201a、201b、201c-光信号发送、接收部，

202、202a、202b、202c-放大部，203、203a、203b、203c-通信控制部，

204-销承受孔，205-侧面，211、211a、211b、211c-上部壳体，

212、212a、212b、212c-下部壳体，213-连接端子，215-连接面，

216-凹部，217-底面连接部，218-部件连接部，

221、221a、221b、221c-上部壳体，222、222a、222b、222c-下部壳体，

223-连接端子，225-连接面，226-凹部，227-底面连接部，

228-部件连接部，231、231a、231b、231c-上部壳体，

232、232a、232b、232c-下部壳体，233-连接端子，238-部件连接部，

P₁～P₄-销，H-导电性突起。

Claims (9)

1.一种电光转换模块，具有包含光电转换元件及其附带元件的功能部分以及容纳上述功能部分并进行该功能部分与外部的电连接的连接器，其特征在于：

上述功能部分以构成该功能部分的各个功能或各个功能的组合的单位被分割，并以可以相互装拆且可在上述连接器上装拆的多个分割单元的集合体构成。

2.根据权利要求1所述的电光转换模块，其特征在于：

上述各分割单元借助于限制在向上述连接器内容纳时的容纳位置的定位机构容纳在上述连接器内。

3.根据权利要求2所述的电光转换模块，其特征在于：

上述定位机构由在上述连接器的容纳部中并在与上述分割单元的安装方向相对的方向上突出设置的凸部和设置在可与该凸部嵌合地邻接的分割单元的边界面上的凹部的组合构成。

4.根据权利要求3所述的电光转换模块，其特征在于：

上述凸部是柱状的导电性销，上述凹部设有与上述导电性销电接触的导电部。

5.根据权利要求3所述的电光转换模块，其特征在于：

上述凸部是导电性的突起，上述凹部设有与上述导电性销电连接的导电部。

6.根据权利要求2所述的电光转换模块，其特征在于：

上述定位机构由在向上述连接器内容纳时相互邻接的分割单元的相对面的各个上设置的且相互嵌合的一对凹凸部构成。

7.根据权利要求6所述的电光转换模块，其特征在于：

上述一对凹凸部设有相互电连接的导电部。

8.根据权利要求1所述的电光转换模块，其特征在于：

在上述连接器上设有与上述各分割单元电接触并向外部导出的导电性的连接端子，通过电连接该连接端子彼此，从而电连接上述各分割单元彼此。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电光转换模块，其特征在于：

在上述功能部分的光电转换元件上光学地连接有光波导。

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