CN106461888A - 光收发器 - Google Patents
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Abstract
本发明在具备自身的地与信号地为一体的光器件(3)的光收发器中，包括：与光器件(3)电连接的导电体(51)；以及片状的绝缘体(52)，该片状的绝缘体(52)在导电体(51)与壳体(1)之间配置为使得其主面沿着该壳体(1)的内壁，以将信号地和该壳体(1)侧的机架地分离。
Description
技术领域
本发明涉及在具备自身的地与信号地为一体的光器件的光收发器中，进行了EMI(Electro-Magnetic-Interference：电磁干扰)对策的光收发器。
背景技术
光收发器(光收发机)是用于光通信并将电转换成光的接口。以往，在光收发器中，设置有具有箱型的EML(Electro-absorption Modulated Laser diode：电吸收调制激光二极管)元件的光器件。光器件的EML元件经由FPC(柔性印刷基板)与光收发器的基板相连接。
这种光收发器中，由基板产生的噪声以FPC作为基点而辐射到壳体内，因此，需要抑制该噪声向外部辐射。
尤其是在支持传输速度为10Gbps的10GEPON的光收发器中，壳体内会产生10GHz以上的噪声。于是，10GHz以上的噪声如图8所示那样，在光收发器的壳体(导波管)内通过而不会发生衰减，因此，容易辐射至外部。另外，图8中，示出噪声在图示的导波管(管内宽度a＝6mm，管内高度b＝15mm，全长L＝100mm)内传输的情况下的通过特性。
并且，在光收发器中，光纤连接至光器件的光连接器，该光连接器与光纤的连接口分别由金属构成。该情况下，若将光纤连接至光连接器，则光连接器的金属和光纤的连接口的金属进行天线那样的动作，具有将噪声辐射至外部这一特性。
另一方面，在光收发器中，从装置的规格上来看，需要将基板侧的地(信号地)、壳体侧的地(机架地)相分离。对此，在现有的光收发器中所使用的箱型的EML元件中，通过在与FPC相连接的连接部分设置陶瓷基板，来获得将自身的地与信号地相分离的结构。由此，能够分离信号地与机架地。
于是，在使用了箱型的EML元件的光收发器中，通过将光器件及壳体直接与导电性机壳进行物理(电气)的接触，来作为EMI对策(例如参照专利文献1)。由此，通过使光器件和壳体电气接地，从而使得来自FPC的噪声逃逸至壳体侧，能够抑制噪声向外部辐射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利US8267599B2
发明内容
发明所要解决的技术问题
下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
另一方面，在上述那样的光收发器中，伴随着传输速度的高速化，要求进一步降低成本。因此，正在研究使用更为廉价的CAN型的EML元件来代替箱型的EML元件。然而，在目前的CAN型的EML元件中，表面由金属覆盖，并且并未设置有箱型那样的陶瓷基板。因此，若像现有技术那样通过使光器件和光收发器的壳体电气接地来作为EMI对策，则信号地和机架地会经由光器件而成为一体，从而违反了装置的规格。因此，存在无法进行现有技术那样的EMI对策的问题。
本发明是为解决上述问题而完成的，因此，其目的在于，提供一种光收发器，使用自身的地与信号地为一体，能够使信号地与机架地相分离，且能够获得EMI特性。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的光收发器具备收纳于壳体且自身的地与信号地为一体的光器件，该光收发器包括：与光器件电连接的导电体；以及片状的绝缘体，该片状的绝缘体在导电体与壳体之间配置为使得该片状的绝缘体的主面沿着该壳体内壁，并将信号地和该壳体侧的机架地分离。
此外，本发明所涉及的光收发器具备收纳于壳体且自身的地与信号地为一体的光器件，该光收发器包括：与光器件电连接的导电体；以及片状的电波吸收体，该片状的电波吸收体在导电体与壳体之间配置为使得该片状的电波吸收体的主面沿着该壳体内壁，以将信号地和该壳体侧的机架地分离。
发明效果
根据本发明，由于具备上述结构，因此，在使用了自身的地与信号地为一体的光器件的光收发器中，能够将信号地与机架地分离，且能够获得EMI特性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的光收发器的结构的分解立体图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的光收发器的结构的侧剖视图。
图3是表示图2的A部的放大图。
图4是说明本发明的实施方式1所涉及的光收发器的效果的图。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的光收发器内的各区域中噪声的传输模式的差异的图。
图6是说明本发明的实施方式1所涉及的光收发器中，改变绝缘体的厚度的情况下的效果的差异的图。
图7是表示本发明的实施方式3所涉及的光收发器的结构的分解立体图，是表示光器件的组装工序的图。
图8是表示通过光收发器的壳体(导波管)内的噪声的频率和通过特性的关系的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的光收发器的结构的分解立体图，图2是侧剖视图，图3是表示图2的A部的放大图。
光收发器是用于光通信的将电转换成光的接口。如图1～图3所示那样，光收发器中，在由外壳11和盖板12构成的壳体1内收纳有基板2和光器件3。光器件3具有内置半导体元件(例如激光二极管等半导体激光元件)的EML元件31。接着，基板2经由FPC4连接至光器件3的EML元件31。
另外，在图示的示例中，示出使用除了EML元件31之外在侧面具有两个CAN型的元件的三通(triplexer)型的器件来作为光器件3的情况。并且，示出使用CAN型的EML元件来作为EML元件31的情况。即，在图示的光器件3中，从结构上来看，无法使自身的地与基板2侧的信号地相分离，两者成为一体。
此外，在光收发器中设置有EMI对策结构5。该EMI对策结构5用于抑制由基板2产生且以FPC4为基点辐射的噪声向外部进行辐射。该EMI对策结构5由导电体51和片状的绝缘体52构成。另外，在图示的示例中，示出设为噪声沿着壳体1内的上表面侧通过，且在壳体1内最靠近通过的噪声的面(壳体1内的上表面侧)设置EMI对策结构5的情况。
导电体51与光器件3电连接。图示的示例中，利用壳体1内用于进行光器件3的位置限制(振动抑制)的衬垫6来作为导电体51。该衬垫6的表面通过镍等实施镀敷处理。
此外，绝缘体52是片状的构件，在导电体51与壳体1之间配置为使得其主面沿着该壳体1的内壁，以将信号地与该壳体1侧的机架地分离。该绝缘体52例如由聚酯、聚酰亚胺等构成。绝缘体52的厚度优选为在壳体1内产生的噪声频率的四分之一波长以下。
由此，通过在光器件3与壳体1之间配置导电体51和片状的绝缘体52，从而由于绝缘体52的层较薄，因此导电体51的表面电阻增加，对于在壳体1内通过的噪声能够获得滤波效果。
图4是说明本发明的效果的图，是表示壳体1内产生的噪声的频率和通过特性的关系的图。图4中，虚线示出在光器件3与壳体1之间没有设置本发明的EMI对策结构5的情况，实线示出设置有本发明的EMI对策结构5的情况。根据该图4可知，通过设置本发明的EMI对策结构5，能够抑制在壳体1内通过的噪声。另外，该抑制量足以获得光收发器所要求的EMI特性。其结果是能够抑制噪声向外部辐射。
图5是表示光收发器内的各区域(基板2的区域、绝缘体52的区域、在绝缘体52前方的光器件3的区域)中噪声的传输模式的差异的图。图6是说明改变绝缘体52的厚度的情况下的效果的差异的图，是表示壳体1内所产生的噪声的频率和通过特性的关系的图。图6中，虚线是表示将绝缘体52的厚度设为1mm的情况下的图，实线是表示将绝缘体52的厚度设为0.1mm的情况下的图。
如图5中箭头所示那样，光收发器内，各区域中噪声的传输模式不同，在其边界处会发生不匹配。并且，绝缘体52的厚度越薄(越是在壳体1内产生的噪声频率的四分之一波长以下)不匹配的比例越高，从而能够如图6所示那样获得良好的滤波效果。
此外，在壳体1的表面实施镀敷处理，从而能够获得更大的滤波效果。此时，可以利用例如镍这样的表面电阻值较大的材质来进行镀敷处理。
即，噪声在壳体1的表面所形成的表面导体中传输。因此，此时的噪声的电流密度在表面导体的表面较大，若远离表面，则噪声的电流密度变小(趋肤效果)。此外，电流为表面的电流的1/e(约0.37)的表面导体的截面方向上的深度称为趋肤深度，趋肤深度用√(1/(πσμf))[m]来表示。另外，σ是表面导体的导电率、μ是表面导体的导磁率、f是噪声的频率。并且，由于镍与金、银、铜等相比导磁率较高，因此趋肤深度变浅，有噪声流过的表面导体的截面积变窄，从而噪声的通过损耗变大，能够获得更大的滤波效果。
另外，通常，由于会在光收发器的壳体1的表面实施镍的镀敷处理，因此，不会增加新的制造工序和成本。
如上所述，根据该实施方式1，由于采用在光器件3与壳体1之间配置导电体51和片状的绝缘体52的结构，因此，在具有自身的地与信号地为一体的光器件3的光收发器中，能够将信号地与机架地相分离，且能够获得EMI特性。
并且，通过将绝缘体52的厚度设为壳体1内产生的噪声频率的四分之一波长以下，从而能够获得更大的滤波效果。
并且，通过在壳体1的表面(尤其利用镍这样的表面电阻值较大的材质)实施镀敷处理，从而能够获得更大的滤波效果。
此外，在上述示例中，使用CAN型的EML元件作为EML元件31。因此，与使用箱型的EML元件31的情况相比，能够以更低的成本构成光收发器。
另外，在上述的示例中，示出了对于使用CAN型的EML元件31的情况应用本发明的EMI对策结构5，从而获得EMI特性的情况。但并不限于此，对于使用了自身的地和信号地为一体的光器件3的其他光收发器也能够应用本发明的EMI对策结构5，能够获得与上述相同的效果。
例如，在三通型的光器件3中，即使在EML元件31是箱型，从而在该EML元件31侧能够使自身的地与信号地相分离的情况下，在其他的元件中有时也无法进行地分离。在这种情况下，由于信号地与机架地为一体因此无法应用现有的EMI对策，但能够应用本发明的EMI对策结构，能够获得与上述相同的效果。
此外，在图示的示例中，示出使用了具有三个CAN型的元件的三通型光器件3的情况。但元件数并不限于此，无论是哪一种类型的光器件3都能够应用本发明的EMI对策结构5。
此外，在图示的示例中，示出了利用一片板构件构成导电体51(衬垫6)的情况。但并不限于此，也可以使用根据光器件3的各部分中高度的不同而分割成多个的导电体51。
在图示的示例中，示出仅在壳体1内最靠近通过壳体1内的噪声的面(壳体1内的上表面侧)设置EMI对策结构5的情况。与此相对，也可以在壳体1内的其他面设置由导电体51和片状的绝缘体52构成的EMI对策结构5。
实施方式2.
实施方式1中，示出了在光器件3与壳体1之间配置有导电体51和片状的绝缘体52的情况。与此相对，也可以将片状的绝缘体52替换为片状的电波吸收体53。另外，电波吸收体53的厚度与实施方式1的绝缘体52相同，优选为在壳体1内产生的噪声频率的四分之一波长以下。由此，通过使用电波吸收体53来代替绝缘体52，除了实施方式1的效果之外，还能够利用电波吸收体53获得噪声吸收效果，因此EMI特性进一步提高。
实施方式3.
实施方式1、2中，示出了下述结构，即：通过在光器件3与壳体1之间配置导电体51和片状的绝缘体52(或者电波吸收体53)，从而将信号地与机架地相分离，且能够获得EMI特性。与此相对，在实施方式3中，示出用于防止壳体1内所产生的噪声从光器件3的光连接器32辐射出的结构。
图7是表示本发明的实施方式3所涉及的光收发器的结构的分解立体图，是表示光器件3的组装工序的图。另外，在图7所示的光收发器中，基板2、FPC4和EMI对策结构5与实施方式1、2的结构相同，因此省略其图示和说明。
如图7所示，光器件3具有连接有光纤(未图示)的光连接器32。并且，在光器件3的主体部与光连接器32之间设置有对光器件3的主体部与光连接器32进行绝缘的第2绝缘体33。此外，在壳体1的外壳11还设置有用于保持光器件3的插座34，且进行光器件3的位置限制的肋部13。
在光连接器32的插座34中，卷绕有导电性的第1弹性构件35，用于使插座34与外壳11的肋部13电连接。此外，在保持于肋部13的插座34的上侧还设置有金属构件7，通过将该金属构件7夹住肋部12的两侧面插入，从而使其经由第1弹性构件35与插座34电连接。在该金属构件7的上侧设置有导电性的第2弹性构件8，用于对金属构件7和壳体1的盖板12进行电连接。
该肋部13、第1、第2弹性构件35、8以及金属构件7构成对光连接器32的插座34和壳体1进行电连接的第2导电体。另外，在图7中，示出了插座34与壳体1无间隙地进行电连接的结构，但至少在四处以上进行连接即可。
接着，在将光器件3组装到壳体1的情况下，首先，如图7(a)、(b)所示那样，将光器件3收纳于壳体11，经由第1弹性构件35使插座34与肋部13电连接。然后，如图7(c)所示那样，通过以夹住肋部13的两侧面的方式插入金属构件7，从而经由第1弹性构件35使插座34与金属构件7电连接。接着，如图7(d)、(e)所示那样，将第2弹性构件8配置在金属构件7上，并安装盖板12，由此使金属构件7与盖板12电连接。由此，通过使光连接器32的插座34与壳体1至少在四处以上进行电连接，从而能够使流过光器件3的光连接器32侧的噪声逃逸至壳体1侧，能够抑制噪声向外部辐射。
如上所述，根据该实施方式3，利用第2绝缘体33对光器件3的主体部和光连接器32进行绝缘，利用第2导电体使光连接器32的插座34与壳体1在至少四处以上进行电连接，由于采用该结构，因此，除了实施方式1、2的效果之外，还能够防止壳体1内所产生的噪声从光连接器32辐射出。该实施方式3的结构能有效应用于需要使光器件3的主体部在电气上与壳体1相分离的情况。
另外，在图7的示例中，示出了利用肋部13、第1、第2弹性构件35、8以及金属构件7构成第2导电体的情况。但并不限于该结构，第2导电体也可以是无间隙地对光连接器32的插座34和壳体1进行电连接的结构。
另外，本申请发明可以在其发明的范围内对各实施方式进行自由组合，或对各实施方式的任意构成要素进行变形、或省略各实施方式中的任意的构成要素。
工业上的实用性
本发明所涉及的光收发器具备收纳于壳体且自身的地与信号地为一体的光器件，构成为包括与光器件电连接的导电体；以及片状的绝缘体，该片状的绝缘体在导电体与壳体之间以其主面沿着该壳体内壁的方式进行配置，将信号地和该壳体侧的机架地分离，因此能够获得EMI特性，适用于光通信。
标号说明
1壳体，2基板，3光器件，4 FPC，5 EMI对策结构，6衬垫，7金属构件，8第2弹性构件，11外壳，12盖板，13肋部，31 EML元件，32光连接器，33第2绝缘体，34插座，35第1弹性构件，51导电体，52绝缘体，53电波吸收体。
Claims (10)
1.一种光收发器，该光收发器具备收纳于壳体、且自身的地与信号地为一体的光器件，该光收发器的特征在于，包括：
导电体，该导电体与所述光器件电连接；以及
片状的绝缘体，该片状的绝缘体在所述导电体与所述壳体之间配置为使得该片状的绝缘体的主面沿着该壳体内壁，并将所述信号地与该壳体侧的机架地分离。
2.如权利要求1所述的光收发器，其特征在于，
所述绝缘体的厚度为所述壳体内产生的噪声频率的四分之一波长以下。
3.一种光收发器，该光收发器具备收纳于壳体、且自身的地与信号地为一体的光器件，该光收发器的特征在于，包括：
导电体，该导电体与所述光器件电连接；以及
片状的电波吸收体，该片状的电波吸收体在所述导电体与所述壳体之间配置为使得该片状的电波吸收体的主面沿着该壳体内壁，并将所述信号地与该壳体侧的机架地分离。
4.如权利要求3所述的光收发器，其特征在于，
所述电波吸收体的厚度为所述壳体内产生的噪声频率的四分之一波长以下。
5.如权利要求1所述的光收发器，其特征在于，
所述壳体经过镀敷处理。
6.如权利要求3所述的光收发器，其特征在于，
所述壳体经过镀敷处理。
7.如权利要求1所述的光收发器，其特征在于，
所述导电体是在所述壳体内对所述光器件的位置进行限制的衬垫。
8.如权利要求3所述的光收发器，其特征在于，
所述导电体是在所述壳体内对所述光器件的位置进行限制的衬垫。
9.如权利要求1所述的光收发器，其特征在于，
所述光器件具有连接有光纤的光连接器，
包括：第2绝缘体，该第2绝缘体对所述光器件的主体部和所述光连接器进行绝缘；以及
第2导电体，该第2导电体在至少四处以上对所述光连接器的插座和所述壳体进行电连接。
10.如权利要求3所述的光收发器，其特征在于，
所述光器件具有连接有光纤的光连接器，
包括：第2绝缘体，该第2绝缘体对所述光器件的主体部和所述光连接器进行绝缘；以及
第2导电体，该第2导电体在至少四处以上对所述光连接器的插座和所述壳体进行电连接。
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