CN106470074A - 光收发装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光收发装置，用于分别连接第一网络设备、第二网络设备与在线设备，以构成光纤网络。所述光收发装置包括有光开关模块、多个QSFP芯片模块与控制模块。多个QSFP芯片模块分别接收第一、第二网络设备的光信号，并在转成电子信号后提供给在线设备。甚至，多个QSFP芯片模块还可接收在线设备的电子信号，并在转成光信号后提供给网络设备。控制模块可于在线设备异常时，藉由光开关模块，使第一、第二网络设备的光信号跨过在线设备互通。

Description

光收发装置

技术领域

本发明涉及一种光收发装置，特别是涉及一种利用QSFP芯片进行光电转换的光收发装置。

背景技术

随着网络技术的快速发展，光纤通讯技术因为具有传输速度快，传输距离长，可抗电磁干扰，以及安全性高等诸多优点，现有技术中用于传递信号的铜缆线逐渐地被光纤缆线所取代，光纤通讯业已成为现代主要发展的通讯技术，广泛运用于各种产业或设备之间的信息通讯，使得光纤通讯的带宽与速度要求有逐渐增大的趋势。

在光纤的通讯系统中，需要有光收发装置，用于接受来自网络设备的光信号，并透过内部建置的光电转换器，将所接收的光信号转换成在线设备可用的电子信号。目前光收发装置中大都采用TOSA/ROSA(Transmitter Optical Sub-Assembly/Receiver Optical Sub-Assembly)的光电转换器，此类的光电转换器的信号传递信道数量有限，因此，光收发装置内部设置光电转换器的数量，会随着通讯网络的传输容量增加而增加，因而导致体积无法有效缩小，如此无法符合光收发装置小型化的发展趋势。

有鉴于此，如何缩小现有技术中光收发装置的体积，即为本发明待解决的技术课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光收发装置，用于解决现有技术中因通讯网络的传输容量增而导致光收发装置体积无法有效缩小的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提出一种光收发装置，用于分别连接第一网络设备、第二网络设备与在线设备，包括有光开关模块、第一QSFP芯片模块、第二QSFP芯片模块与控制模块。光开关模块具有多个4进8出光开关，可与第一、第二网络设备进行光信号的交换。第一QSFP芯片模块可通过光开关模块，接收第一网络设备的光信号，并将所接收的光信号转成电子信号，且提供给在线设备。第一QSFP芯片模块还可接收在线设备的电子信号，并将所接收的电子信号转成光信号，且提供给第一网络设备。第二QSFP芯片模块可透过光开关模块，接收第二网络设备的光信号，并将所接收的光信号转成电子信号，且提供给在线设备。第二QSFP芯片模块还可接收所述在线设备的电子信号，并将所接收的电子信号转成光信号，且提供给第二网络设备。控制模块可于在线设备正常时，将光开关模块的4进8出光开关切换成一般模式，可使第一、第二QSFP芯片模块执行作业，亦可使于在线设备异常时，令光开关模块的4进8出光开关运行旁路模式，而在不经由第一、第二QSFP芯片模块的情况下，使第一、第二网络设备的光信号互通。

可选择性地，光开关模块具有四个为光纤型(fiber-to-fiber)的4进8出光开关，四个4进8出光开关并排设置成一列，而便于外接光缆的缠绕。本发明还包括发光体，所述发光体具有外露出装置本体第一侧的发光面，控制模块藉由发光体光亮对外提示运行状态。本发明还包括导线架，所述导线架设置于装置本体的第一侧，用于引导多个4进8出光开关外接光缆的缠绕。

可选择性地，本发明还包括MPO连接模块，所述MPO连接模块用于分别连接第一、第二网络设备，以与第一、第二网络设备进行光信号交换。第一QSFP芯片模块可通过光开关模块与MPO连接模块，接收第一网络设备的光信号，还可通过光开关模块与MPO连接模块，将光信号提供给第一网络设备。第二QSFP芯片模块可通过光开关模块与MPO连接模块，接收第二网络设备的光信号，还可通过光开关模块与MPO连接模块，将光信号提供给第二网络设备。光开关模块分别连接第一、第二QSFP芯片模块与MPO连接模块。

可选择性地，第一QSFP芯片模块具有第一芯片接头；第二QSFP芯片模块具有第二芯片接头，第一、第二芯片接头与控制接头为SFP(small form-factor pluggable)接头，而可直接于在线设备上插拔；控制模块具有控制接头。本发明还包括装置本体，其中，MPO连接模块外露出装置本体的第一侧，用于分别连接第一、第二网络设备；第一、第二芯片接头与控制接头外露出装置本体的第二侧，用于分别电性插接在线设备。

可选择性地，本发明还包括散热模块，所述散热模块设置于装置本体的第二侧，接触第一、第二QSFP芯片模块与控制模块的部分发热区域以进行散热，并支撑第一、第二QSFP芯片模块与控制模块，使第一、第二芯片接头与控制接头在高度实质相同的平面上延伸。散热模块设有多个凹坑，用于避开第一、第二QSFP芯片模块与控制模块的部分电路，而防止电性短路。

相较于现有技术，本发明的光收发装置利用QSFP芯片进行光电信号的转换，可以每信道10Gbps的速度支持四个信道的信息传输，而可搭配40Gbps的网络设备使用，用于速度要求高的光纤通讯。此外，本发明的光收发装置具有并排设置成一列的多个光纤型(fiber-to-fiber)光开关，且利用MPO连接模块连接网络设备，而可有效缩小体积。再者，本发明的光收发装置还具有散热模块，可对发热组件散热，藉以提高产品寿命。

附图说明

图1显示为本发明之光收发装置一实施例的立体图。

图2显示为图1所示光收发装置于第一侧的侧视图。

图3显示为图1所示光收发装置于第二侧的侧视图。

图4显示为图1所示光收发装置部分构件的分解图。

图5显示为图1所示光收发装置部分构件的上视图。

图6显示为图1所示光收发装置部分构件的分解图。

图7显示为图1所示光收发装置部分构件的上视图。

图8显示为图1所示光收发装置的散热模块的立体图。

图9显示为本发明之光收发装置执行一般模式的方块图。

图10显示为本发明之光收发装置执行旁路模式的方块图。

组件标号说明

1 光收发装置

11 光开关模块

111、112、113、114 光开关

12 第一QSFP芯片模块

121 第一芯片接头

13 第二QSFP芯片模块

131 第二芯片接头

14 控制模块

141 控制接头

15 MPO连接模块

151 第一MPO连接器

152 第二MPO连接器

16 装置本体

17 散热模块

171 凹坑

18 发光体

19 导线架

2 第一网络设备

3 第二网络设备

4 在线设备

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种运用QSFP芯片模块的光收发装置，而可以每信道10Gbps的速度支持四个信道的信息传输，而可搭配40Gbps的网络设备使用，以符合现今光纤通讯的带宽与速度要求的逐渐增大趋势，且可有效减少光电转换器所需数量，而符合光收发装置小型化的发展趋势。

针对本发明，请一并图1至图10，如各图所示，本发明的光收发装置1用于分别连接第一网络设备2、第二网络设备3与在线设备4，以搭建40Gbps的光纤网络，而使在线设备4能够与第一、第二网络设备2、3网络通讯。此外，光收发装置1还可执行旁路模式，以保证第一与第二网络设备2、3于在线设备4异常时仍能维持正常的网络通讯。

本发明的光收发装置1包括有光开关模块11、第一QSFP芯片模块12、第二QSFP芯片模块13以及控制模块14。光开关模块11具有四个4进8出光开关111、112、113、114，可分别通过与第一、第二网络设备2、3连接的MPO连接模块15，而与第一、第二网络设备2、3进行光信号的交换。另外，光开关模块11还可分别连接第一、第二QSFP芯片模块12、13。如图9、图10所示，MPO连接模块15由第一MPO连接器151与第二MPO连接器152连接器构成，用于分别连接第一、第二网络设备2、3。

应说明的是，本发明的光开关模块11内部采用光纤型(fiber-to-fiber)的4进8出光开关，此类型的光开关毋须设置光准直器(Collimator)，而可大幅缩小体积，故可有助于光收发装置1整体尺寸的缩小。

第一QSFP芯片模块12可以每信道10Gbps的速度支持四个信道的信息传输，并具有外露出装置本体16第二侧的第一芯片接头121。第一芯片接头121用于在装置本体16的第二侧电性插接在线设备4，且通过光开关模块11与MPO连接模块15，接收第一网络设备2的40Gbps光信号，并将所接收的光信号转成电子信号，且提供给在线设备4。此外，第一QSFP芯片模块12还可接收在线设备4的40Gbps电子信号，并将所接收的电子信号转成光信号，且提供给第一网络设备2。

第二QSFP芯片模块13可以每信道10Gbps的速度支持四个信道的信息传输，并具有外露出装置本体16第二侧的第二芯片接头131。第二芯片接头131用于在装置本体16的第二侧电性插接在线设备4，且通过光开关模块11与MPO连接模块15，接收第二网络设备3的40Gbps光信号，并将所接收的光信号转成电子信号，且提供给在线设备4。此外，第二QSFP芯片模块13还可接收在线设备4的40Gbps电子信号，并将所接收的电子信号转成光信号，且提供给第二网络设备3。

控制模块14具有外露出装置本体16第二侧的控制接头141。控制接头141用于在装置本体16的第二侧电性插接在线设备4。控制模块14可于在线设备4正常时，将光开关模块11的4进8出光开关111、112、113、114切换成一般模式(Normal Mode)，可使第一、第二QSFP芯片模块12、13执行作业，亦可使于在线设备4异常时，令光开关模块11的4进8出光开关111、112、113、114运行旁路模式(Bypass Mode)，而在不经由第一、第二QSFP芯片模块12、13与在线设备4的情况下，使第一、第二网络设备2、3的光信号互通，以令第一、第二网络设备2、3相互传输光信号，如此，即便在线设备4异常，第一、第二网络设备2、3彼此间光信号仍维持互通，而不至于造成光纤网络的断线。

于本发明中，控制模块14位于第一、第二QSFP芯片模块12、13之间，而有助于简化第一、第二QSFP芯片模块12、13与控制模块14之间的电路布线，如此，有助于光收发装置1体积的小型化。

另外，由于光缆中是利用光的折射以及全反射而传输光信号，因而光缆必须有一定程度的弯曲半径(Bending Radius：依EAI/TIA 568规范，多模光缆布线弯曲半径不得低于25mm)，以使得光信号在不衰减的情形下持续于光缆中传递。是以，本发明光收发装置1的四个4进8出光开关111、112、113、114为光纤型(fiber-to-fiber)光开关，且被并排设置成一列，而便于外接光缆的缠绕。更甚者，四个4进8出光开关111、112、113、114外接光缆的部位分别位于装置本体16异于第一侧与第二侧的第三侧与第四侧，而便于外接光缆的缠绕。如此，本发明光收发装置1毋须提供过大的体积，就能使光缆在符合弯曲半径规范的情况下缠绕，而达成光收发装置小型化的发展趋势。

更甚者，如图8所示，本发明还可包括导线架19，所述导线架19设置于装置本体16的第一侧，用于引导四个4进8出光开关111、112、113、114外接光缆的缠绕，如此，亦能使光缆的缠绕符合弯曲半径的规范。

于本发明中，还可包括散热模块17，其中，散热模块17可设置于装置本体16的第二侧，由散热金属材料制成，可接触第一、第二QSFP芯片模块12、13与控制模块14发热的部分区域以进行散热，而增加第一、第二QSFP芯片模块12、13与控制模块14执行作业的稳定性以及使用时程。另外，散热模块17还可支撑第一、第二QSFP芯片模块12、13与控制模块14，使第一、第二芯片接头121、131与控制接头141在高度实质相同的平面上延伸，而便于电性插接在线设备4。第一、第二芯片接头121、131与控制接头141为SFP(smallform-factor pluggable)接头。如图3所示，第一、第二芯片接头121、131与控制接头141跟基准面均有标示为H的距离，亦即，第一、第二芯片接头121、131与控制接头141的高度实质相同。

更甚者，如图8所示，本发明的散热模块17可设有多个凹坑171，所述凹坑171乃位于正对第一、第二QSFP芯片模块12、13与控制模块14的一面，用于避开第一、第二QSFP芯片模块与控制模块12、13的部分电路，而防止电性短路。

为让用户掌握光收发装置的运行状态，本发明光收发装置1还可设置发光体18，所述发光体18例如为LED灯泡，具有外露出装置本体16的第一侧的发光面，控制模块14可藉由发光体18光亮，对外提示光收发装置1的运行状态。

综上所述，本发明的光收发装置至少具有以下的优点与特色，实具有技术上无法预期的功效：

1.利用QSFP芯片提供光电转换，而可以40Gbps的速度传输信息。

2.采用毋须光准直器(Collimator)的光纤型4进8出光开关，而可降低整体尺寸。

3.利用MPO连接器连接网络设备，而与网络设备进行光信号交换。

4.QSFP芯片延伸出接头，而可直接电性插接在线设备。

5.光开关模块具有多个并排设置成为一列的光开关，而便于外接光缆的缠绕。

6.具有散热模块，可对发热组件散热，以提高装置运作稳定性以及寿命。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种光收发装置，用于分别连接一第一网络设备、一第二网络设备与一在线设备，其特征在于，包括：

一光开关模块，所述光开关模块具有多个4进8出光开关，可与所述第一、第二网络设备进行光信号的交换；

一第一QSFP芯片模块，所述第一QSFP芯片模块可通过所述光开关模块，接收所述第一网络设备的光信号，并在转成电子信号后提供给所述在线设备；所述第一QSFP芯片模块还可接收所述在线设备的电子信号，并在转成光信号后提供给所述第一网络设备；

一第二QSFP芯片模块，所述第二QSFP芯片模块可透过所述光开关模块，接收所述第二网络设备的光信号，并在转成电子信号后提供给所述在线设备；所述第二QSFP芯片模块还可接收所述在线设备的电子信号，并在转成光信号后提供给所述第二网络设备；以及

一控制模块，所述控制模块可于所述在线设备正常时，将所述光开关模块的4进8出光开关切换成一般模式，可使所述第一、第二QSFP芯片模块执行作业，亦可使于所述在线设备异常时，令所述光开关模块的4进8出光开关运行旁路模式，而在不经由所述第一、第二QSFP芯片模块的情况下，使所述第一、第二网络设备的光信号互通。

2.依据权利要求1所述的光收发装置，其特征在于，所述光开关模块具有四个4进8出光开关，所述四个4进8出光开关为光纤型(fiber-to-fiber)光开关，且并排设置成一列而便于外接光缆的缠绕。

3.依据权利要求1所述的光收发装置，其特征在于，还包括一MPO连接模块，所述MPO连接模块用于分别连接所述第一、第二网络设备，以与所述第一、第二网络设备进行光信号交换；所述第一QSFP芯片模块可通过所述光开关模块与MPO连接模块，接收所述第一网络设备的光信号，或将光信号提供给所述第一网络设备；所述第二QSFP芯片模块可通过所述光开关模块与MPO连接模块，接收所述第二网络设备的光信号，或将光信号提供给所述第二网络设备。

4.依据权利要求3所述的光收发装置，其特征在于，所述光开关模块分别连接所述第一、第二QSFP芯片模块与MPO连接模块。

5.依据权利要求3所述的光收发装置，其特征在于，所述第一QSFP芯片模块具有一第一芯片接头；所述第二QSFP芯片模块具有一第二芯片接头；所述控制模块具有一控制接头；所述第一、第二芯片接头与控制接头为SFP接头并可直接于所述在线设备上插拔。

6.依据权利要求5所述的光收发装置，其特征在于，还包括一装置本体，其中，所述MPO连接模块外露出所述装置本体的第一侧，用于分别连接所述第一、第二网络设备；所述第一、第二芯片接头与控制接头外露出所述装置本体的第二侧，用于分别电性插接所述在线设备。

7.依据权利要求6所述的光收发装置，其特征在于，还包括一散热模块，所述散热模块设置于所述装置本体的第二侧，接触所述第一、第二QSFP芯片模块与控制模块的部分区域以进行散热，并支撑所述第一、第二QSFP芯片模块与控制模块，使所述第一、第二芯片接头与控制接头在高度实质相同的平面上延伸。

8.依据权利要求7所述的光收发装置，其特征在于，所述散热模块设有多个凹坑，用于避开所述第一、第二QSFP芯片模块与控制模块的部分电路以防止电性短路。

9.依据权利要求6所述的光收发装置，其特征在于，还包括一发光体，所述发光体具有外露出所述装置本体第一侧的发光面，所述控制模块藉由所述发光体光亮对外提示运行状态。

10.依据权利要求6所述的光收发装置，其特征在于，还包括一导线架，所述导线架设置于所述装置本体的第一侧，用于引导所述多个4进8出光开关外接光缆的缠绕。