CN111061020B - 可插拔光学模块和光学通信系统 - Google Patents

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Abstract

目的是在可插拔光学模块中将用于连接光学部件的光纤紧凑容纳在其中安装有多个光学部件的壳体中。可插拔光学模块(100)包括：多个光学部件；印刷电路板(51)；一个或多个光纤；以及光纤容纳装置(14)。在印刷电路板(51)上安装多个光学部件中的全部或部分。一个或多个光纤连接在多个光学部件之间。光纤容纳装置(14)包括引导件，该引导件设置在板状构件上并且能够卷绕一个或多个光纤，并且被安装成与其上安装有光学部件的印刷电路板(51)以及除了安装在印刷电路板(51)上的光学部件之外的光学部件中的全部或部分堆叠。

Description

可插拔光学模块和光学通信系统
本申请是PCT申请号为PCT/JP2016/001939、国际申请日为2016年4月7日、中国申请号为201680035067.6、发明名称为“可插拔光学模块和光学通信系统”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及可插拔光学模块和光学通信系统。
背景技术
光学通信系统配备有用于发送和接收光信号的光学模块。在此光学模块中，特别地，在数字相干通信应用中，多个部件安装在相对窄的壳体中。通过用于连接部件并且布置在壳体中的光纤来连接这些多个部件(例如，专利文献1)。
引用列表
专利文献
[专利文献1]日本未经审查的专利申请公开No.2015-55834
发明内容
技术问题
然而，发明人已经发现，用于数字相干通信的上述可插拔光学模块包括下述的一些问题。通常，在包括用于数字相干通信的发送/接收功能的可插拔光学模块中，设置一个或多个光纤，光纤用于连接将光学模块相连的光学部件、输入/输出接口等。
例如，发送光学信号和光学输出功能的接口(例如，光学输出模块)通过光纤连接。另外，例如，从外部接收光学信号的接口和光学接收功能(例如，光学接收模块)通过光纤连接。此外，为了对数字相干通信中接收到的光学信号进行解调，必须通过致使调制后的光学信号干涉本地振荡信号来执行相干检测。因此，必须将从光学输出功能中包括的光源输出的预定波长的光中分出的本地振荡光引导向光学接收功能。因此，需要连接在光学输出功能和光学接收功能之间的光纤。因此，必须将进行数字相干通信所需的多个光学部件和多个光纤安装在用于数字相干通信的可插拔光学模块的壳体中。
然而，因为用于数字相干通信的可插拔光学模块的小型化需求严格，所以难以将光纤布置和固定在壳体中的部件之间的窄间隙中。因为光纤的弯曲受到限制，所以当光纤弯曲超过极限时，光纤将受损。另外，当试图将光纤强制性容纳在壳体中时，光纤和光学部件可相彼此干预，光纤会受损，或者光纤会发生破裂。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，在可插拔光学模块中，将用于连接光学部件的光纤紧凑地容纳在其中安装有多个光学部件的壳体内。
问题的解决方案
本发明的一方面是一种可插拔光学模块，所述可插拔光学模块包括：多个光学部件；印刷电路板，其上安装有所述多个光学部件中的全部或部分；一个或多个光纤，其连接在所述多个光学部件之间；以及光纤容纳装置，其包括引导件，所述引导件设置在板状构件上并且被配置成能够卷绕所述一个或多个光纤，所述光纤容纳装置被安装成与其上安装有所述光学部件的所述印刷电路板以及除了安装在所述印刷电路板上的所述光学部件之外的光学部件中的全部或部分堆叠。
本发明的一方面是一种可插拔光学通信系统，所述可插拔光学通信系统包括：光纤，其被配置成发送光学信号；可插拔光学模块，其被配置成使得所述光纤能插入所述可插拔光学模块中并且能从所述可插拔光学模块移除，所述可插拔光学模块将所述光学信号输出到所述光纤；以及光学通信设备，其被配置成使得所述可插拔光学模块能插入所述光学通信设备中并且能从所述光学通信设备移除，其中，所述可插拔光学模块包括：多个光学部件；印刷电路板，其上安装有所述多个光学部件中的全部或部分；一个或多个光纤，其连接在所述多个光学部件之间；以及光纤容纳装置，其包括引导件，所述引导件设置在板状构件上并且被配置成能够卷绕所述一个或多个光纤，所述光纤容纳装置被安装成与其上安装有所述光学部件的所述印刷电路板以及除了安装在所述印刷电路板上的所述光学部件之外的光学部件中的全部或部分堆叠。
本发明的有益效果
根据本发明，在可插拔光学模块中，可以将用于连接光学部件的光纤紧凑容纳在其中安装有多个光学部件的壳体中。
附图说明
图1是从光纤侧观察的根据第一示例性实施例的可插拔光学模块的立体图；
图2是从光学通信设备侧观察的根据第一示例性实施例的可插拔光学模块的立体图；
图3A是示意性图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的内部配置示例的立体图；
图3B是示意性图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的内部配置示例的立体图；
图3C是示意性图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的内部配置示例的立体图；
图4是示意性图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块的配置的框图；
图5是图示其中安装有根据第一示例性实施例的可插拔光学模块的光学通信系统的主要部分的配置示例的框图；
图6是图示根据第一示例性实施例的光学输出模块的配置示例的框图；
图7是示意性图示根据第一示例性实施例的光学调制单元的配置的示图；
图8是示意性图示根据第一示例性实施例的光纤容纳装置的配置的立体图；
图9是示意性图示根据第二示例性实施例的光纤容纳装置中的光纤的容纳示例的顶视图；
图10是示意性图示根据第二示例性实施例的光纤容纳装置中的光纤的另一个容纳示例的顶视图；
图11是示意性图示根据第二示例性实施例的光纤容纳装置中的光纤的另一个容纳示例的顶视图；
图12是图示当第一圆形路径至第三圆形路径被组合时光纤的容纳示例的示图；
图13是示意性图示根据第三示例性实施例的光纤容纳装置的配置的顶视图；以及
图14是示意性图示根据第四示例性实施例的光纤容纳装置的配置的顶视图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本发明的示例性实施例。在所有附图中，用相同的附图标记来表示相同的部件，并且根据需要，省略重复的说明。
第一示例性实施例
将描述根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100。可插拔光学模块100被配置成，使得具有连接器的光纤的连接器部分能插入可插拔光学模块100中或能从可插拔光学模块100中移除。例如，可插拔光学模块100还被配置成能插入外部光学通信设备中或能从外部光学通信设备中移除。
首先，将描述可插拔光模块100的外观。图1是从光纤的插入口侧观察的根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的立体图。图1中示出的数字标记61指示可插拔光学模块100的上表面。图1中示出的数字标记62指示具有连接器的光纤的连接器的插入口。图2是从光学通信设备侧观察的根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的立体图。图2中示出的数字标记63指示可插拔光学模块100的下表面。图2中示出的数字标记64指示与光学通信设备93的连接部分。
接下来，将描述可插拔光学模块100的基本内部配置。图3A是示意性图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的内部配置示例的立体图。图3A是从光学通信设备侧观察的根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的立体图。注意的是，图3A图示构成壳体10的下表面(图2中的数字标记63)的盖被移除的示例。
如图3A中图示的，在壳体10的上表面侧(Z+侧)，安装板状光纤容纳装置14，使得其中容纳光纤的表面面朝上(Z+侧)。另外，其上安装有光学模块(光学输出模块和光学接收模块中的一个或两者)、可插拔电连接器等的印刷电路板51安装在印刷电路板51不干涉光纤容纳装置14的位置处，并且其上安装部件的印刷电路板51的表面面朝上(Z+方向)。此外，光学模块(光学输出模块和光学接收模块中的一个或两者)安装在光纤容纳装置14下方(Z-侧)。这里，使用下述的光学输出模块12作为光学模块的示例。
光纤容纳装置14被形成为板状构件，并且在安装在可插拔光学模块100中的光学部件之间连接的光纤在该板中进行卷绕。这里，作为用于连接光学部件的光纤的示例，图示了经由光纤容纳装置14将光学输出模块12与安装在印刷电路板51上的其他光学部件连接的光纤F1。如图3A中图示的，在壳体中，光纤容纳装置14可被布置在其他部件以及其上安装有其他部件的印刷电路板的上方和下方。在这种情况下，期望的是，光纤容纳装置14被设置成使得光纤容纳装置14的其上容纳光纤的表面不面对其他部件和印刷电路板51。换句话讲，期望的是，光纤容纳装置14被设置成使得光纤容纳装置14的下表面面对其他部件和印刷电路板51。结果，可以防止光纤受损。在该示例中，如下所述，当包括光学输出模块12和光纤容纳装置14的光学部件被容纳在壳体10中时，通过光纤容纳装置14来卷绕光纤(例如，光纤F1)的余长。因此，用于连接壳体10中的光学部件的光纤被容纳在壳体10中，不干涉其他光学部件和印刷电路板51。
将描述可插拔光学模块100的基本内部配置的修改例。图3B是示意性图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的内部配置示例的立体图。如图3A中一样，图3B是从光学通信设备侧观察的根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的立体图。如图3A中一样，图3B图示构成壳体10的下表面(图2中的数字标记63)的盖被移除的示例。
如图3B中图示的，其上安装有可插拔电连接器等的印刷电路板52被安装在壳体10的上表面侧(Z+侧)。板状光学容纳装置14被安装成在Z方向上与印刷电路板52堆叠。光学容纳装置14的其上容纳光纤的表面可面朝上(Z+侧)或朝下(Z-侧)。光学容纳装置14被配置为在Z方向上具有较小厚度的板状构件，使得光学容纳装置14可容易地与印刷电路板52堆叠。其他配置类似于图3A中的配置。
在该示例中，如下所述，当包括光学输出模块12和光纤容纳装置14的光学部件被容纳在壳体10中时，通过光纤容纳装置14来卷绕光纤(例如，光纤F1)的余长。因此，用于连接壳体10中的光学部件的光纤被容纳在壳体10中，不干涉其他光学部件和印刷电路板52。
将描述可插拔光学模块100的另一个修改的基本内部配置。图3C是示意性图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的内部配置示例的立体图。如图3A中一样，图3C是从光学通信设备侧观察的根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的立体图。如图3A中一样，图3C图示构成壳体10的下表面(图2中的数字标记63)的盖被移除的示例。
如图3C中图示的，其上安装有可插拔电连接器等的印刷电路板53被安装在壳体10的上表面侧(Z+侧)。板状光学容纳装置14和光学输出模块12被安装成在Z方向上与印刷电路板53堆叠。光学容纳装置14的其上容纳光纤的表面可面朝上(Z+侧)或朝下(Z-侧)。其上安装有其他光学部件的印刷电路板54被安装成在Z方向上与印刷电路板53和光纤容纳装置14堆叠。即使在这种情况下，光学容纳装置14也被配置为在Z方向上具有较小厚度的板状构件，使得光学容纳装置14可容易地与印刷电路板53和54(第一印刷电路板和第二印刷电路板)堆叠。
这里，光纤F2和F3被设置为用于连接光学部件的光纤。例如，光纤F2经由光纤容纳装置14与光学输出模块12和安装在印刷电路板53上的其他光学部件连接。例如，光纤F3经由光纤容纳装置14与光学输出模块12和安装在印刷电路板54上的其他光学部件连接。在该示例中，如下所述，当诸如光学输出模块12和光纤容纳装置14的光学部件被容纳在壳体10中时，通过光纤容纳装置14来卷绕光纤(例如，光纤F2和F3)的余长。因此，用于连接壳体10中的光学部件的光纤被容纳在壳体10中，不干涉其他光学部件和印刷电路板53和54。
图3A至图3C仅仅是示例。因此，只要能够防止光纤受损，光学容纳装置14的其上容纳光纤的表面就可面朝上(Z+侧)或朝下(Z-侧)。因此，只要能够防止光纤受损，印刷电路板的其上安装光纤等的表面就可面朝上(Z+侧)或朝下(Z-侧)。
如上所述，根据本配置，可理解的是，可以将用于光学连接的光纤容纳在可插拔光学模块100中，而不干涉其他部件。
接下来，将更详细地描述可插拔光学模块100的基本内部配置。图4是更详细图示根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的配置的框图。图5是图示其中安装有根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的光学通信系统1000的主要部分的配置示例的框图。如图5中图示的，可插拔光学模块100被配置成使得具有连接器的光纤91和92的连接器部分能插入可插拔光学模块100中或能从可插拔光学模块100中移除。例如，LC连接器和MU连接器可用作具有连接器的光纤91和92的连接器。基于从作为通信主机的光学通信设备93输入的控制信号CON1来控制可插拔光模块100。可插拔光学模块100还可利用控制信号CON1，从光学通信设备93接收作为数据信号的调制信号MOD。在这种情况下，可插拔光学模块100可通过光纤91输出基于接收到的调制信号MOD调制的光学信号LS1(也被称为第一光学信号)。可插拔光学模块100还可将与通过光纤92从外部接收的光学信号LS2(也被称为第二光学信号)对应的数据信号DAT输出到光学通信设备93。例如，光学通信设备93执行通信信号处理，诸如来自可插拔光学模块100的通信数据信号或输入可插拔光学模块100的通信数据信号的火焰处理(flaming processing)。
可插拔光学模块100包括可插拔电连接器11、光学输出模块12、光学接收模块13、光纤容纳装置14、可插拔光学接收器15、第一光纤F11、第二光纤F12和第三光纤F13。
可插拔光学模块11被配置成能插入光学通信设备93中或能从光学通信设备93中移除。可插拔电连接器11接收作为从光学通信设备93输出的电信号的控制信号CON1，并且将控制信号CON1转发到光学输出模块12和光学接收模块13中的一个或两者。可插拔电连接器11接收作为从光学通信设备93输出的电信号的调制信号MOD，并且将调制信号MOD转发到光学输出模块12。可插拔电连接器11将从光学接收模块13输出的数据信号DAT转发到光学通信设备93。
基于通过可插拔电连接器11从光学通信设备93输入的控制信号CON1来控制光学输出模块12，并且光学输出模块12输出基于通过可插拔电连接器11从光学通信设备93输入的调制信号MOD而调制的光学信号LS1。光学输出模块12包括光源和马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型光学调制器。马赫-曾德尔型光学调制器利用预定调制方法调制来自光源的光，以输出光学信号LS1。光学输出模块12通过将调制信号MOD施加到形成在马赫-曾德尔型光学调制器的光学波导上的相位调制区来调制光学信号LS1。光学输出模块12可用各种调制方式来调制光学信号LS1，诸如相位调制、幅度调制和偏振调制，或各种调制方法的组合。这里，例如，马赫-曾德尔型光学调制器是半导体光学调制器或其他光学调制器。
这里，相位调制区是包括光学波导上形成的电极的区域。通过向电极施压电信号——例如电压信号——来改变电极下方的光学波导的有效折射率。结果，可改变相位调制区中的光学波导的基本光学长度。因此，相位调制区可改变通过光学波导传播的光学信号的相位。然后，可通过在传播通过两个光学波导的光学信号之间提供相位差来调制光信号。
将描述光学输出模块12的配置示例。图6是图示根据第一示例性实施例的光学输出模块12的配置示例的框图。光学输出模块12包括光源16和光学调制单元17。光源16是例如包括半导体激光装置和环形振荡器并且输出输出光Lorig的波长可调光学模块。
例如，光学调制单元17是马赫-曾德尔型光学调制器。注意的是，光学调制单元17输出通过响应于与通过可插拔电连接器11从光学通信设备93输入的通信数据信号对应的调制信号MOD调制输出光Lorig而生成的光学信号LS1。从光源16输出的光(输出光Lorig)的一部分例如被分光器分离。分离后的光通过第二光纤F12作为本地振荡光LO输出到光学接收模块13。
随后，将描述光学调制单元17的配置。图7是示意性图示根据第一示例性实施例的光学调制单元17的配置的示图。光学调制单元17被配置为通用马赫-曾德尔型光学调制器。光学调制单元17包括光学调制器17A和驱动电路17B。
光学调制器17A调制来自光源16的输出光Lorig，输出光学信号LS1。光学调制器17A包括光学波导171至174以及相位调制区PMA和PMB。来自光源16的输出光Lorig被输入光学波导171的一端。光学波导171的另一端与光学波导172的一端以及光学波导173的一端光学连接。因此，传播通过光学波导171的光向着光学波导172和光学波导173分支。光学波导172的另一端和光学波导173的另一端与光学波导174的一端连接。在光学波导172上，设置改变传播通过光学波导172的光的相位的相位调制区PMA。在光学波导173上，设置改变传播通过光学波导173的光的相位的相位调制区PMB。从光学波导174的另一端输出光信号LS1。
驱动电路17B可控制光学调制器17A的调制操作。驱动电路17B还可通过响应于控制信号CON1而向相位调制区PMA和PMB中的一个或两者施加偏置电压VBIAS来控制光学调制器17A的偏置点。下文中，假定驱动电路17B向相位调制区PMA和PMB施加偏置电压。驱动电路17B也可向相位调制区PMA和PMB中的一个或两者施加调制信号MOD来调制光学信号LS1。在该示例中，响应于调制信号MOD，驱动电路17B向相位调制区PMA施加调制信号SIG_M1。响应于调制信号MOD，驱动电路17B向相位调制区PMB施加调制信号SIG_M2。
虽然未图示，但是光学输出模块12可包括光学调节单元。光学调节单元可通过衰减或阻挡从光学输出模块12输出的光学信号LS1来调节光学信号LS1的功率。光学调节单元可响应于控制信号CON1或者通过可插拔电连接器11从光学通信装置93输入的除了控制信号CON1以外的控制信号来调节光学信号LS1的功率。例如，可使用光学衰减器作为光学调节单元。
光学接收模块13通过致使通过光纤92从外部接收的光学信号LS2干涉来自光学输出模块12的光源16的本地振荡光LO来对光学信号LS2进行解调。光学接收模块13将作为解调电信号的数据信号DAT输出通过可插拔电连接器11到光学通信设备93。
光纤容纳装置14具有用于卷绕和容纳设置在可插拔光学模块100中的第一光纤F11至第三光纤F13的余长的配置。例如，可使用树脂来配置光纤容纳装置14。例如，通过使用模具进行注塑成形来容易地制造光纤容纳装置14，光纤容纳装置14包括被配置成分别卷绕第一光纤F11至第三光纤F13的圆形引导件G11至G13(也被称为第一引导件至第三引导件)。图8是示意性图示根据第一示例性实施例的光纤容纳装置14的配置的立体图。在该示例中，如图8中图示的，圆形引导件G11至G13将被描述为其轴向方向是与图4和图5的平面垂直的方向(即，Z方向)的薄圆柱形(或盘状)固件并且被描述为形成在例如由树脂制成的板14A上。
第一光纤F11、第二光纤F12和第三光纤F13是用于连接光学部件的、将可插拔光学模块100中的多个光学部件(例如，光学输出模块12、光学接收模块13和可插拔光学接收器15)相连接的光纤。第一光纤F11的一端与光学输出模块12连接，并且第一光纤F11的另一端与可插拔光学接收器15连接。从光学输出模块12输出的光学信号LS1传播通过第一光纤F11，并且进入可插拔光学接收器15中。第一光纤F11两端之间的余长被容纳成使得第一光纤F11一次或多次卷绕圆形引导件G11的外周缘。因此，比光学输出模块12和可插拔光学接收器15之间的距离长的第一光纤F11可被有效容纳，并且可以防止第一光纤F11缠结并且干涉可插拔光学模块100中的其他光学部件。注意的是，圆形引导件G11被配置成使得由于卷绕而导致的第一光纤F11的弯曲曲率CV1不超过第一光纤F11的最大可容许弯曲曲率MCV1(即，CV1<MCV1)。例如，圆形引导件G11的外周面的曲率GCV1被设计成不超过第一光纤F11的最大可容许弯曲曲率MCV1(即，GCV1<MCV1)。
第二光纤F12的一端与光学输出模块12连接，并且第二光纤F12的另一端与光学接收模块13连接。从光学输出模块12输出的本地振荡光LO通过第二光纤F12传播，并且进入光学接收模块13中。第二光纤F12两端之间的余长被容纳成使得第二光纤F12例如一次或多次卷绕圆形引导件G12的外周缘。因此，比光学输出模块12和光学接收模块13之间的距离长的第二光纤F12可被有效容纳，并且可以防止第二光纤F12缠结并且干涉可插拔光学模块100中的其他光学部件。注意的是，圆形引导件G11被配置成使得由于卷绕而导致的第二光纤F12的弯曲曲率CV2不超过第二光纤F12的最大可容许弯曲曲率MCV2(即，CV2<MCV2)。例如，圆形引导件G12的外周面的曲率GCV2被设计成不超过第二光纤F12的最大可容许弯曲曲率MCV2(即，GCV2<MCV2)。
第三光纤F13的一端与光学输出模块13连接，并且第三光纤F13的另一端与可插拔光学接收器15连接。从可插拔光学接收器15输出的光学信号LS2传播通过第三光纤F13，进入光学接收模块13中。第三光纤F13两端之间的余长被容纳成使得第三光纤F13一次或多次卷绕圆形引导件G13的外周缘。因此，比光学接收模块13和可插拔光学接收器15之间的距离长的第三光纤F13可被有效容纳，并且可以防止第三光纤F13缠结并且干涉可插拔光学模块100中的其他光学部件。注意的是，圆形引导件G13被配置成使得由于卷绕而导致的第三光纤F13的弯曲曲率CV3不超过第三光纤F13的最大可容许弯曲曲率MCV3(即，CV3<MCV3)。例如，圆形引导件G13的外周面的曲率GCV3被设计成不超过第三光纤F13的最大可容许弯曲曲率MCV3(即，GCV3<MCV3)。
在上述示例中，圆形引导件G11至G13中的每个被描述为独立的构件，然而，这仅仅是示例。例如，一个圆形引导件可卷绕并且容纳多个光纤。总之，可设置两个圆形引导件，一个圆形引导件可卷绕并且容纳两个光纤(例如，第一光纤F11和第二光纤F12)，另一圆形引导件可卷绕并且容纳一个光纤(例如，第三光纤F13)。此外，可设置一个圆形引导件，这个圆形引导可卷绕并且容纳所有光纤(例如，第一光纤F11、第二光纤F12、和第三光纤F13)。
在上述示例中，描述圆形引导件G11至G13中的每个，然而，引导件的形状并不限定于圆形形状。只要围绕外周的光纤的弯曲曲率不超过光纤的最大可容许弯曲曲率，引导件就可具有诸如椭圆形、圆角正方形、圆角矩形和任意多边形(其角部可由曲线或直线形成)的任何形状。另外，围绕引导件的光纤可围绕地接触引导件的外周缘或者可沿着与引导件的外周缘分开的路线围绕。此外，虽然以上描述了光纤围绕引导件的外周缘，但是这不代表光纤需要围绕引导件外周缘形成一周。包括容纳模式，在该容纳模式下，光纤在诸如外周缘的1/2或1/4的比一周短的路线上沿着引导件的外周缘弯曲。不仅在本示例性实施例中，而且在以下的示例性实施例中，这是相同的。
可插拔光学接收器15被配置成使得外部光纤91和92的连接器能插入可插拔光学接收器15中并且能从可插拔光学接收器15移除。
通常，在用于数字相干光通信的可插拔光学模块中，不仅必须将多个部件(在本示例性实施例中，可插拔电连接器11、光学输出模块12、光学接收模块13、光纤容纳装置14和可插拔光学接收器15)安装在模块中，而且强烈需要将可插拔光学模块的尺寸小型化。因此，必须将多个部件容纳在相对窄的壳体中，并且在必要时使用光纤在部件之间连接。然而，由于部件安装位置的变化和光纤切割长度的变化，导致难以针对每个应用制备具有最佳长度的光纤。即使当能实现此时，步骤的数量也将增加。但是，根据本配置，通过制备具有所需长度余量的光纤并且酌情地将光纤卷绕光学引导件，可在紧凑容纳光纤的余剩部分的同时，连接可插拔光学模块中的部件。因此，在不受部分安装变化和光纤切割变化的影响的情况下，可以容易地使用光纤来实现可插拔光学模块中的光学连接。
另外，在本配置中，由于可插拔光学模块中使用的光纤具有余量长度，因此从可以当经由引导件将光纤布置在不同部件之间时防止不必要张力施加到光纤。结果，可以防止在可插拔光学模块的制造处理中光纤受损，并且可理解，从提高制造成品率方面的角度看，这是有利的。
此外，根据本配置，由于光纤的容纳部分不干涉其他部件并且不从容纳位置移位，因此可以防止被容纳的光纤因接触其他部件而受损。因此，即使当可插拔光学模块插入另一个设备中时光纤接收到变化和冲击时，光纤也不受损。因此，可理解，从防止可插拔光学模块100在操作中的故障的角度来看，本配置是有利的。
另外，根据本配置，由于光纤以圆形图案被容纳在板状光纤容纳装置中，因此可抑制光纤容纳装置的厚度。因此，光纤容纳装置可被安装在壳体中的窄间隙中。因此，可理解，从使可插拔光学模块小型化的角度来看，这是有利的。
第二示例性实施例
将描述根据第二示例性实施例的可插拔光学模块200。根据第二示例性实施例的可插拔光学模块200具有以下配置：用光纤容纳装置24来取代根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的光纤容纳装置14。在本示例性实施例中，光纤容纳装置24包括容纳和卷绕光纤的至少两个引导件。
图9是示意性图示根据第二示例性实施例的光纤容纳装置24中的光纤的容纳示例的顶视图。光纤容纳装置24具有用于容纳和卷绕可插拔光学模块100中设置的第一光纤F11至第三光纤F13的配置。可例如使用树脂来配置光纤容纳装置24。例如，通过使用模具进行注塑成形来容易地制造光纤容纳装置24。在该示例中，光纤容纳装置24包括设置在板24A上并且被配置成分别卷绕第一光纤F11至第三光纤F13的圆形引导件G21和G22。在该示例中，以与图4中的圆形引导件G11至G13相同的方式，圆形引导件G21和G22将被描述为其轴方向与图9的板垂直的方向的薄圆柱形(或盘状)构件。在图9的光纤容纳装置24中，第一光纤F11围绕一个圆形引导件(圆形引导件G11)，由此容纳光纤(下文中，它被称为第一圆形路径)。
图10是示意性图示根据第二示例性实施例的光纤容纳装置24中的光纤的另一个容纳示例的顶视图。在该示例中，每个光纤围绕多个圆形引导件。具体地，例如，第一光纤F11通过围绕光纤容纳装置24的圆形引导件G21和G22的外周缘而被容纳。如图10中图示的，第一光纤F11可通过围绕圆形引导件G21和G22一次以环绕圆形引导件G21和G22而被容纳(下文中，这被称为第二圆形路径)。
图11是示意性图示根据第二示例性实施例的光纤容纳装置24中的光纤的另一个容纳示例的顶视图。在该示例中，通过致使光纤在圆形引导件G21和G22之间交叉，并且通过致使第一光纤F11围绕而使得绕着圆形引导件G21和圆形引导件G22的围绕方向彼此不同，第一光纤F11也可被容纳(下文中，这被称为第三圆形路径)。
另外，上述第一圆形路径至第三圆形路径可酌情进行组合。图12是图示当第一圆形路径至第三圆形路径被组合时光纤的容纳示例的示图。注意的是，在以上示例中，应该了解，第一光纤F11可被导向圆形路径上的任何位置处的任何方向。
如以上在本示例性实施例中描述的，一个或多个光纤可按多个引导件之间的多种类型的路径中的任一个或者通过这多种类型的路径的组合进行卷绕。因此，可多阶段地调节待卷绕光纤的长度，由此可以对应于各种长度光纤的壳体。
注意的是，虽然在图9至图12中已经图示了第一光纤F11，但是应该了解，第二光纤F12和第三光纤F13可按相同的方式进行容纳。
第三示例性实施例
将描述根据第三示例性实施例的可插拔光学模块300。可插拔光学模块300具有以下配置：用光纤容纳装置34取代根据第二示例性实施例的可插拔光学模块200的光纤容纳装置24。下文中，将描述光纤容纳装置34。
图13是示意性图示根据第三示例性实施例的光纤容纳装置34的配置的顶视图。光纤容纳装置34具有在光纤容纳装置24中添加接头容纳部30的配置。在本示例性实施例中，在第一光纤F11中设置作为(例如，通过光纤熔接)对两个光纤进行接合的部分的接头31。接头31通过被容纳在光纤容纳装置34的板24A上设置的接头容纳部30中而被固定。
通常，通过用加固套覆盖两个光纤的接合部分对接头31进行加固。例如，在接头容纳部30中设置凹槽，接头31的套嵌入凹槽中。通过将接头31嵌入该凹槽中，可固定接头31。
通常，在包括接头的光纤中，相比于其他部分，对抗接头中的光纤的接合部分的拉扯和弯曲的机械强度变小。因此，在本配置中，通过用接头容纳部30固定接头31，可以在向光纤施加力时抑制接头31移动并且减轻光纤的接续部分上的负担。结果，即使在布置好光纤并且附接了光纤容纳装置时向光纤施加力时，也可以防止光纤发生断裂。
注意的是，虽然在图13中已经图示了第一光纤F11，但是应该了解，第二光纤F12和第三光纤F13可按相同的方式进行容纳。
第四示例性实施例
将描述根据第四示例性实施例的可插拔光学模块400。可插拔光学模块400具有以下配置：用光纤容纳装置44取代根据第一示例性实施例的可插拔光学模块100的光纤容纳装置14。下文中，将描述光纤容纳装置44。
图14是示意性图示根据第四示例性实施例的光纤容纳装置44的配置的顶视图。光纤容纳装置44包括圆形引导件G31和G32以及引导件G33和G34(也被称为第四引导件至第七引导件)。圆形引导件G31和G32分别设置在正方形的对角位置处。引导件G33和G34分别设置在正方形的除了设置引导件G31和G31的位置之外的对角位置处。
注意的是，为了简化附图，用图14中的符号F来表示光纤。总之，光纤F代表第一光纤F11至第三光纤F13中的任一个。粗阴影部分代表引导件上表面和高度与引导件上表面相同的表面。密阴影部分代表光纤从其中通过的凹槽的底表面。凹槽的底表面低于引导件的上表面。
与第二示例性实施例中一样，圆形引导件G31和G32都各自可使用第一路径至第三路径来卷绕光纤。光纤可沿着引导件G33和G34的弯曲部分进行弯曲。
如图14中图示的，光纤可经过从圆形引导件G31的外周缘经由引导件G33的弯曲部分到圆形引导件G32的外周缘的路径(无须说，光纤可在相反方向上经过该路径)。光纤可经过从圆形引导件G31的外周缘经由引导件G34的弯曲部分到圆形引导件G32的外周缘的路径(无须说，光纤可在相反方向上经过该路径)。
光纤也可布置在圆形引导件G31和引导件G33之间至圆形引导件G31和G32，以及至引导件G34(无须说，光纤可在相反方向上经过该路径)。光纤也可布置在圆形引导件G32和引导件G33之间至圆形引导件G31和G32，以及至引导件G34(无须说，光纤可在相反方向上经过该路径)。光纤也可布置在圆形引导件G31和引导件G34之间至圆形引导件G31和G32，以及至引导件G33(无须说，光纤可在相反方向上经过该路径)。光纤也可布置在圆形引导件G32和引导件G33之间至圆形引导件G31和G32，以及至引导件G33(无须说，光纤可在相反方向上经过该路径)。
光纤容纳装置44包括从圆形引导件G31和G32和引导件G33和G34的外周表面向外突出的突出部41。向内突出的突出部41也设置在外框架40内，外框架40被形成为围绕圆形引导件G31和G32和引导件G33和G34。突出部41被配置成使得光纤可经过突出部41的下侧。因此，可以防止卷绕的光纤由于弯曲或扭曲而突出到光纤容纳装置44上方。因此，可以更鲁棒地将光纤容纳在光纤容纳装置44中并且防止光纤脱离引导件的情形。
另外，在可插拔光学模块400中，在突出部41下方设置开口42。期望的是，开口42的宽度W1比突出部41的宽度W2宽。在这种情况下，由于被突出部41施压的光纤可向下弯曲，因此有助于容纳光纤。另外，即使当光纤容纳装置44的底表面和突出部41的下表面之间的距离短时，也可以通过设置开口42来确保光纤从其中经过的空间。
光纤也可被配置成通过开口42从光纤容纳装置44向下导出，或者通过开口42从光纤容纳装置44的下侧进入到光纤容纳装置44中，并且卷绕圆形引导件。据此，可以更容易地相对于布置在光纤容纳装置44下方的部件执行光学布线。因此，可以提高光纤容纳装置44和其他部件的布置自由度。
其他示例性实施例
本发明不限于上述示例性实施例，可在不脱离本发明的范围的情况下酌情进行修改。例如，在上述示例性实施例中，说明了光学输出模块12和光学接收模块13分开设置并且本地振荡光LO从光学输出模块12输出到光学接收模块13的配置，不限于该配置。例如，光学输出模块12和光学接收模块13可被配置为单个光学模块，并且可例如通过光纤在光学模块的输出部分和接收部分之间交换本地振荡光。
在上述示例性实施例中，说明了设置第一光纤F11至第三光纤F13的示例。然而，只要设置的其他光纤可被容纳在光纤容纳装置中，其他光纤就可被设置和容纳在光纤容纳装置中。注意的是，不必将所有其他光纤容纳在光纤容纳装置中。
期望的是，光纤容纳装置由例如导热率高的材料形成。在这种情况下，由于可以有助于光纤容纳装置和印刷电路板附近安装的其他部件的散热，因此可以提高散热性能。因此，可抑制电路的热失控。
以上已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于以上的示例性实施例。可按本发明的范围内本领域技术人员能理解的各种方式来修改本发明的配置和细节。
本申请基于2015年6月15日提交的日本专利申请No.2015-120420并且要求其优先权权益，该日本专利申请的公开的全部内容以引用方式并入本文中。
参考符号列表
CON1 控制信号
DAT 数据信号
F11 第一光纤
F12 第二光纤
F13 第三光纤
G11至G13、G21、G22、G31、G32 圆形引导件
G33、G34 引导件
LO 本地振荡光
LS1、LS2 光学信号
LORIG 输出光
MOD 调制信号
PMA、PMB 相位调制区
SIG_M1、SIG_M2 调制信号
VBIAS 偏置电压
10 壳体
11 可插拔电连接器
12 光学输出模块
13 光学接收模块
14、24、34、44 光纤容纳装置
14A、24A、44A 板
15 可插拔光学接收器
16 光源
17 光学调制单元
17A 光学调制器
17B 驱动电路
30 接头容纳部
31 接头
40 外框架
41 突出部
42 开口
51至54 印刷电路板
91、92 光纤
93 光学通信设备
100、200、300、400 可插拔光学模块
171至174 光学波导
1000 光学通信系统

Claims (19)

1.一种可插拔光学模块，包括：
可插拔电连接器，所述可插拔电连接器被配置为与光学通信设备连接；
光学输出模块，所述光学输出模块被配置为输出第一光学信号和本地振荡光；
可插拔光学接收器，所述可插拔光学接收器被配置为与发送第二光学信号的外部光纤连接；
光学接收器，所述光学接收器被配置为通过干涉所述本地振荡光来接收所述第二光学信号；
印刷电路板，所述印刷电路板被配置为与所述光学接收器连接；
第一光纤，所述第一光纤被配置为发送所述第一光学信号；
第二光纤，所述第二光纤被配置为发送所述本地振荡光；
第三光纤，所述第三光纤被配置为发送所述第二光学信号；和
光纤容纳材料，所述光纤容纳材料被配置为容纳所述第一光纤，所述第二光纤和所述第三光纤，
其中，所述光纤容纳材料位于所述印刷电路板的底表面的一部分与所述光学输出模块的顶表面的一部分之间，并且
其中，所述光纤容纳材料安装在所述印刷电路板上，并且所述光学输出模块安装在所述光纤容纳材料上。
2.根据权利要求1所述的可插拔光学模块，其中，所述光纤容纳材料位于第一印刷电路板的底表面的一部分与第二印刷电路板的顶表面之间。
3.根据权利要求1所述的可插拔光学模块，其中，所述光学输出模块和所述光学接收模块两者均与所述印刷电路板连接。
4.根据权利要求1所述的可插拔光学模块，其中，所述光纤容纳材料包括被配置为卷绕所述第一光纤的引导件。
5.根据权利要求4所述的可插拔光学模块，其中，
所述引导件包括从所述引导件的外周向外突出的突出部，并且
所述第一光纤至所述第三光纤经过所述引导件的所述突出部下面。
6.根据权利要求1所述的可插拔光学模块，其中，所述光纤容纳材料包括被配置为卷绕所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤的多个引导件。
7.根据权利要求1所述的可插拔光学模块，其中，所述第一光纤至所述第三光纤的一部分或全部包括接头。
8.根据权利要求7所述的可插拔光学模块，其中，所述光纤容纳材料还被配置为容纳所述接头。
9.一种光学通信系统，包括：
光学通信设备；和
可插拔光学模块，所述可插拔光学模块包括：
可插拔电连接器，所述可插拔电连接器被配置为与所述光学通信设备连接；
光学输出模块，所述光学输出模块被配置为输出第一光学信号和本地振荡光；
可插拔光学接收器，所述可插拔光学接收器被配置为与发送第二光学信号的外部光纤连接；
光学接收器，所述光学接收器被配置为通过干涉所述本地振荡光来接收所述第二光学信号；
印刷电路板，所述印刷电路板被配置为与所述光学接收器连接；
第一光纤，所述第一光纤被配置为发送所述第一光学信号；
第二光纤，所述第二光纤被配置为发送所述本地振荡光；
第三光纤，所述第三光纤被配置为发送所述第二光学信号；和
光纤容纳材料，所述光纤容纳材料被配置为容纳所述第一光纤，所述第二光纤和所述第三光纤，
其中，所述光纤容纳材料位于所述印刷电路板的底表面的一部分与所述光学输出模块的顶表面的一部分之间，并且
其中，所述光纤容纳材料安装在所述印刷电路板上，并且所述光学输出模块安装在所述光纤容纳材料上。
10.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述光纤容纳材料位于第一印刷电路板的底表面的一部分与第二印刷电路板的顶表面之间。
11.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述光学输出模块和所述光学接收模块两者均与所述印刷电路板连接。
12.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述光纤容纳材料包括被配置为卷绕所述第一光纤的引导件。
13.根据权利要求12所述 的光学通信系统，其中，
所述引导件包括从所述引导件的外周向外突出的突出部，并且
所述第一光纤至所述第三光纤穿过所述引导件的所述突出部下面。
14.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述光纤容纳材料包括被配置为卷绕所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤的多个引导件。
15.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述第一光纤至所述第三光纤的一部分或全部包括接头。
16.根据权利要求15所述的光学通信系统，其中，所述光纤容纳材料还被配置为容纳所述接头。
17.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述光学模块被配置为经由所述可插拔电连接器从所述通信设备接收控制信号。
18.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述光学模块被配置为经由所述可插拔电连接器从所述通信设备接收调制信号。
19.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中，所述光学模块被配置为经由所述可插拔电连接器向所述通信设备发送数据信号。
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