CN111164476B - 有通用定位的光收发器 - Google Patents

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Abstract

一种光收发器可以包括发射器和接收器。光收发器被配置为以彼此相反的第一取向和第二取向与电连接器对接。在某些示例中,收发器的导热面被配置为与散热构件在第一取向和第二取向之一或两者上热连通。其他示例的光收发器可以被安装至基部上,并与电连接器处于电连通。盖罩提供压力,该压力使收发器与主机印刷电路板(PCB)之间形成电接触,并同时提供低热阻传递路径,以散除收发器工作期间产生的热量。

Description

有通用定位的光收发器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月24日提交的美国临时专利申请序列号62/562,447的优先权,且还要求于2018年3月7日提交的美国临时专利申请序列号62/639,970的优先权,其中每个专利申请的公开内容在此通过援引并入,如同在本文中完整阐述一样。
背景
光收发器而非电互连的使用在带宽距离积以及功耗降低方面提供了显著益处。光收发器包括光纤,其中一根或多根光纤被配置为光接收光纤,该光接收光纤被配置为接收光输入信号,并且其中一根或多根其他光纤被配置为光发射纤维,该光传输纤维被配置为发射光输出信号。该收发器还包括电接触件,一个或多个电接触件是电接收接触件,该电接收接触件被配置为接收电输入信号,并且一个或多个其他电接触件是电发射接触件,该电发射接触件被配置为发射电输出信号。收发器的电接触件被配置为与诸如电连接器的电气设备的互补电接触件对接,该电连接器继而被安装至电气部件,诸如可被配置为印刷电路板(PCB)的基板。
光收发器通常包括光发射器,该光发射器接收电输入信号,并激活光源以产生到光发射光纤的光输出信号以供在通信系统中使用。光输出信号对应于接收到的电输入信号。光源一般是激光光源,诸如VCSEL(竖直腔表面发射激光器)或某其他类型的激光器。光发射器通常包括被配置为驱动器的集成电路(IC)管芯,该驱动器电连接至VCSEL并调制VCSEL的光输出。不幸的是,VCSEL的性能会因在较高的温度下工作而降低。取决于所使用的VCSEL的类型,在超过70C,80C或85C的温度运行VCSEL可导致不可接受的VCSEL寿命或电光转换效率。通常,VCSEL工作温度的上限显著低于IC的工作温度极限,该IC可以位于该VCSEL附件。例如,IC可以具有100C的工作温度极限。尽管IC可以承受更高的工作温度,但是相比VCSEL,IC通常产生高出一个数量级的废热。例如,在运行中,IC可以产生2.0W的废热,而VCSEL可以仅产生0.1W的废热。
光收发器通常还包括光接收器,该光接收器接收光输入信号,并将该光输入信号转换为电输出信号,该电输出信号与接收到的光输入信号相对应。光接收器一般包括一个或多个光电探测器,光电探测器接收光输入信号,并将光输入信号转换为电信号,该电信号的电流电平与单位时间内光信号中接收到的光子的数量成比例。该光接收器一般还包括电流电压转换器,诸如跨阻放大器(TIA),其将电流信号放大并转换为在数据通信系统中能使用的电压电平。TIA一般被构造为集成电路(IC)管芯。光引擎可以是发射器或接收器,或两者皆有。此外,发射器可以与接收器机械分离。或者,发射器可以与接收器机械集成。光电探测器一般被配置为光电二极管,该光电二极管与VCSEL一样,在高工作温度下会受到不利影响。发射器的光源和接收器的光电二极管一般可以被称为电光元件,因为它们都涉及电信号到光信号的转换或光信号到电信号的转换。
已经认识到电光元件的性能受到高工作温度的不利影响。此外,一般期望将这些部件放置在它们各自的TIA或驱动器附近,TIA或驱动器产生和/或接收高速电信号。高速电信号可以是模拟信号或数字信号,其具有大于10Gpbs的通信速率,并且在一些情况下,其速率可以显著更高,诸如28Gpbs、56Gpbs,甚至更高的数据速率。为了保持这些高速信号上可接受的信号完整性,需要尽可能地缩短IC和光学元件之间的导电路径。一种方便、低成本的建立导电路径的方法是使用引线键合,该引线键合将位于TIA和/或驱动器集成电路顶部的导电焊盘以及电光元件上的导电焊盘电连接起来。在IC与电光器件之间建立导电路径的另一种方便、低成本的方法是倒装设备并通过阻抗匹配的微带或带状线将设备连接起来。
光收发器在工作时产生热量,并且因此一般配备有散热系统。因此,光收发器一般包括与一个或多个传热构件和/或散热构件,该传热构件和/或散热构件与一个或多个产热元件热连通并将热量传导至收发器壳体的周边,该收发器壳体的周边继而连接至散热构件或散热板。传统的收发器设计限制了热量从收发器的哪一侧或侧散除,并且进而限制了将光收发器集成至通信系统中的设计方案。
发明内容
在一个示例中,光收发器可以包括收发器壳体,该收发器壳体界定了第一表面和第二表面,第二表面沿横向方向与第一表面相对。光收发器还可以包括由该收发器壳体支承的多个电接触件。光收发器还可以包括光引擎,该光引擎由收发器壳体支承并且与相应电接触件电连通。当光收发器相对于电气设备选择性地处于第一取向时以及第二取向时,电接触件均被配置为与互补电气设备处于电连通,其中第二取向与第一取向不同,并且其中互补电气设备被配置为与主机基板处于电连通。
附图简要说明
当结合附图阅读时,将更好地理解以下的详细描述,在附图中出于说明的目的示出了示例实施例。然而,应当理解的是,本公开不限于所示的精确布置和手段。在附图中:
图1A是根据一个示例构造的通信系统的分解透视图,该通信系统包括收发器、电连接器、基板和至少一个散热构件;
图1B是图1A所示的通信系统的分解透视图,但以一种配置示出;
图1C是图1A所示的通信系统的分解透视图,但以另一种配置示出;
图1D是图1A所示的通信系统的分解透视图,但以又一种配置示出;
图1E是图1A所示的通信系统的分解透视图,但以又一种配置示出;
图1F是示出具有可拆卸光纤的光收发器的分解透视图;
图2A是图1A至1E的收发器的示意侧视图,其示出了处于第一取向的收发器;
图2B是图2A所示的收发器的主视图;
图2C是与电连接器对接的图2A所示的收发器的示意俯视图;
图2D是示出一个示例中处于第二取向的收发器的示意侧视图,该第二取向与图2A所示的第一取向相反;
图2E是图2A所示的收发器的主视图;
图2F是示出与电连接器对接的图2A所示的收发器的示意俯视图;
图2G是示出另一示例中处于第二取向的收发器的示意侧视图,该第二取向与图2A所示的第一取向相反;
图2H是图2G所示的收发器的主视图;
图2I是示出电连接器对接的图2G所示的收发器的示意俯视图;
图3是图1A至1E所示的电连接器的透视图;
图4A是图3所示的电连接器的示意侧视图,其示出了内部空间;
图4B是图3所示的电连接器的示意侧视图,但是示出了根据另一示例的内部空间;
图4C是图3所示的电连接器的示意侧视图,但是示出了根据又一示例的内部空间。
图4D是图3所示的电连接器的示意侧视图,但是示出了根据又一示例的内部空间;
图5A是根据一个示例的图3所示的电连接器的示意俯视图;
图5B是根据另一示例的图3所示的电连接器的示意俯视图;
图5C是根据又一示例的图3所示的电连接器的示意俯视图;
图5D是根据又一示例的图3所示的电连接器的示意俯视图;
图6A是一个示例中的收发器的电接触件与电连接器的互补电接触件对接的示意图;
图6B是在另一示例中,收发器的电接触件与电连接器的互补电接触件对接的示意图;
图6C是在又一示例中,收发器的电接触件与电连接器的互补电接触件对接的示意图;
图6D是又一示例中,收发器的电接触件与电连接器的互补电接触件对接的示意图;
图7A示出了图1B所示的上部散热器,该上部散热器被构造为具有散热片的热沉,该散热片可以被构造为鳍片;
图7B示出了图1C所示的下部散热器,该下部散热器被构造为具有散热片的热沉;
图8A是图1A至1E所示的在一个示例中的收发器的示意截面侧视图;
图8B是图1A至1E中所示的在另一示例中的收发器的示意截面侧视图;
图8C是图8A所示的收发器的示意截面侧视图,但是该收发器具有如图8B所示的电接触件,该电接触件具有对接端;
图9A是图1A至1E所示的通信系统的示意侧视图,其示出了在一个示例中处于受压状态的收发器;
图9B是图1A至1E所示的通信系统的示意侧视图,其示出了在另一示例中处于受压状态的收发器;
图10A是在一个示例中构造的运动限制器的一部分的示意侧视图,示出了处于解锁位置的锁定构件;
图10B是图10A所示的运动限制器的示意侧视图,但是示出了处于锁定位置的锁定构件;
图10C是根据另一示例构造的运动限制器的一部分的示意侧视图;
图10D是根据另一示例构造的运动限制器的一部分的示意侧视图;
图10E是根据另一实施例构造的运动限制器的一部分的示意侧视图;
图10F是根据另一示例构造的运动限制器的一部分的示意侧视图;
图10G是根据另一示例构造的运动限制器的一部分的示意侧视图;
图10H是根据另一示例构造的运动限制器的一部分的示意侧视图;
图11A是与图3所示的电连接器可相互对接的电收发器的透视图,该电连接器也被设计成与图1A至1E所示的收发器对接;
图11B是与图3所示的电连接器可相互对接的电收发器的透视图;
图11C是光收发器的另一透视图,该光收发器与图11B所示的光收发器类似,但是图11C所示的光收发器包括闩锁接收凹穴;
图12A是面板安装式收发器的侧视截面图,该收发器插入前面板并以第一取向与电连接器对接;
图12B是图12A中所示的面板安装式收发器的侧视截面图,该收发器插入前面板并沿第二取向与电连接器对接,第二取向与第一取向相反;
图13是光收发器的透视图,该光收发器包括电连接器、光引擎以及柔性电路,该柔性电路电连接在该电连接器和该光引擎之间;
图14A是根据一个实施例的笼架的透视图;
图14B是根据一个实施例的图14A所示的笼架的透视图,该笼架安装到主机基板;
图14C是图14B所示的主机基板的透视图;
图15是通信系统的透视图,该通信系统包括图13所示的收发器,该收发器被图14B所示的笼架包围,从而将电连接器安装至主机基板;
图16是图15所示的通信系统的透视图,该通信系统还包括安装至笼架的盖罩;
图17是沿图16所示的平面A截取的经过通信系统的光引擎区的截面图;
图18是沿图16所示的平面B截取的经过通信系统的电连接区的截面图;
图19是图16所示的盖罩的透视图;
图20是与图14B中所示的主机基板类似的主机基板的透视图,但是示出在另一示例中一部分被移除的主机基板;
图21是图15所示的通信系统的透视图,但示出了包括根据一个实施例构造的热沉;
图22是与图13中所示的光收发器类似的光收发器的透视图,但示出了以第二取向安装至柔性电路的光引擎;以及
图23是通信系统的透视图,该通信系统包括图22所示的光收发器,该光收发器被示为安装至主机基板。
具体实施方式
参照图1A至图2B,收发器18可以被配置为与诸如电连接器22的互补电气设备对接,该电连接器22继而被安装至下面的主机基板24。因此,电连接器22被与主机基板24处于电连通。在本文中,方向术语“向上”、“上方”及其衍生词是指远离主机基板24的方向。方向术语“向下”、“下方”及其衍生词是指朝向基板的方向。界定向上方向和向下方向可以各自沿双向的横向方向T被界定。本公开的一方面认识到,某些应用被设计以供收发器18通过散热构件26散热,其中该散热构件26被设置在收发器18下方或被设置经过主机基板24。其他应用被设计以供收发器通过散热构件26散热,其中该散热构件26设置在收发器18上方。因此,可以沿第一方向和第二方向选择性地散热,其中第二方向与第一方向不同。例如,第一方向和第二方向可以彼此相反。
不同于为了在各种应用中使用而去构造不同的第一收发器和第二收发器,其中第一收发器和第二收发器分别具有朝上的导热面和朝下的导热面,本公开认识到,可以构造单个收发器18,该单个收发器18被配置为可在两类的应用中使用。具体而言,收发器18被配置成既可以第一取向28(图2A)又可以第二取向30(图2D和2G)与电连接器22对接,第二取向30关于至少一个轴线与第一取向28相反。例如,在处于第一取向28时,收发器18的导热第一表面32可面向向下方向,以便通过设置在收发器18下方的散热构件26散热。在处于第二取向时,导热第一表面32可以面向向上方向,以便通过设置在收发器18上方的散热构件26散热。因此,第一取向28可以相对于横向方向T与第二取向30相反。第一表面32可以被称为散热面。
然而,应当理解的是,如下文进一步描述的,第一取向28和第二取向30可以替换地或附加地沿垂直于横向方向T的方向彼此相反。因此,当收发器18处于第一取向时以及当收发器18处于第二取向时,第一表面32均可面向主机基板24。或者,当收发器18处于第一取向时以及当收发器18处于第二取向时,第一表面32均可背离主机基板24。
现在参考图1A至1E,具体而言,通信系统34可以包括主机基板24、电连接器22以及收发器18,电连接器22被配置为安装至主机基板24,收发器18被配置为与电连接器22对接。收发器18可以被配置为在将电连接器22安装至主机基板24之前与电连接器22对接。因此,通信系统可以是自支承的,由此收发器18被配置为与电连接器22对接并支承电连接器22。因此,电连接器22不需要依靠主机基板24的支承。收发器18可以被配置为光收发器20。光收发器20包括收发器壳体36、由收发器壳体36支承的多个电接触件38,以及发射器和/或接收器。发射器和/或接收器可由基板支承,该基板与该发射器和/或接收器结合以界定光引擎。收发器18可以被配置为光收发器20。收发器18包括收发器壳体36、由收发器壳体36支承的多个电接触件38以及发射器和/或接收器。发射器和/或接收器可由基板支承,该基板与该发射器和/或接收器结合以界定光收发器18的光引擎。
收发器18还可包括由收发器壳体36支承的至少一根光纤40。或者,如图1F所示,光纤40可被附连至收发器18并可从收发器18拆除。因此,在一些示例中,可以说收发器18被配置为连接至至少一根光纤。至少一根光纤40可以包括多根光纤40。由光发射器20产生的光信号可以沿光纤40输出。此外,该接收器可以从光纤40接收光信号。电接触件38界定了多个对接端47,该多个对接端47被配置为与电连接器22的互补对接端对接,以便将收发器18对接至电连接器22。电接触件38包括多个电输入接触件和/或多个电输出接触件。类似地,光纤40可包括至少一根光输入光纤和/或至少一根光输出光纤。电连接器22包括电绝缘连接器壳体42和由连接器壳体42支承的多个电接触件44。光纤40可以包括任何合适类型的光波导,诸如聚合物波导。
或者,还参考图11A,收发器18可以是电收发器27,电收发器27包括从收发器壳体36向外延伸的至少一根电缆29。至少一根电缆29可以被配置分别用于有信号恢复(reconditioning)或没有信号恢复的、来去于收发器27的相应的输入电信号和输出电信号。因此,电收发器27可以包括至少一个信号恢复构件,该至少一个信号恢复构件在工作期间产生热量。产生的热量可以按本文所述的任何方式散除。电收发器27工作时不将电输入信号转换成光输出信号,而是传输有信号恢复或没有信号恢复的电信号来去于至少一根电缆29。因此,可以说收发器18可以包括至少一根缆线,该至少一根缆线可以被配置为至少一根光纤40或至少一根电缆29。
在一些示例中,收发器18包括仅一根或多根光纤40但不包括电缆29。在其他示例中,收发器18包括一根或多根电缆29但不包括光纤40。在另一些其他示例中,收发器18可考虑既包括至少一根光纤40又包括至少一根电缆29。在又一示例中,收发器可考虑既不包括电缆也不包括光纤,但是具有连接器以1)连接至至少一根光纤,2)连接至不同的连接器,该不同的连接器继而连接至至少一根电缆,或3)既连接至至少一根光纤又连接至至少一根铜缆。此外,收发器18可以被配置为经由自由空间光通信、微波或无线电波传输光信号或电信号通过空间。从以下描述中将会理解的是,任何这样的收发器均可被配置为既可在第一取向上又可在第二取向上与相同的电连接器对接。或者,此概念可以扩展至管芯封装,其中所有I/O(输入/输出)通过连接器22传导,该管芯封装既可以以第一取向又可以以第二取向对接至该连接器22。因此,除非另外指出,否则本文中关于光收发器20的描述可以等同地适用于本文所述的收发器18的任何示例,包括电收发器27和管芯封装。此外,本文中描述的管芯封装、收发器18以及所有其他收发器可以被统称为产热单元,该产热单元在工作期间产生作为副产物的热量。应当理解的是,管芯封装可以不配备光缆或电缆。因此,当将管芯与电连接器对接时,该电连接器可以没有通道54。如本文所述,产热单元可以选择性地以第一取向和第二取向与互补电气设备对接,以沿两个对应方向之一散热。应当理解的是,光收发器20和电收发器27都可以包括基本上相同构造的收发器壳体36和电接触件38。例如,收发器壳体36与电接触件38可以具有相同的形状、几何尺寸以及等同的位置。此外,电接触件38可具有相同的形状和几何尺寸。此外,缆线可以在等同的位置离开收发器壳体36。因此,本文对收发器20和收发器27中一者的收发器壳体36和电接触件38的描述等同地适用于收发器20和收发器27中的另一者。
在工作期间,当光收发器20与电连接器22对接时,收发器20的电接触件38与电连接器22的相应的互补电接触件44处于电连通。此外,电接触件38和电接触件44界定了可分离接口,以使得光收发器20可以与电连接器解除对接而不破坏电接触件38、电接触件44或这两者。当电连接器22安装至主机基板24以使得互补电接触件44与主机基板24的相应电导体电连通时,收发器20的电接触件38与主机基板24的电导体处于电连通。
因此,在工作期间,光收发器20的发射器从电输入接触件接收电输入信号,将该电输入信号转换为光输出信号,并施加光输出信号至光输出光纤。与此相关,应当理解的是,电连接器22使电输入信号从主机基板24传至收发器20的电输入接触件。相反地,光收发器20的接收器从相应的光输入光纤处接收光输入信号,将该光输入信号转换为电输出信号,并将该电输出信号输出至电输出接触件。电输出信号通过电连接器22的相应的互补电接触件44传至主机基板24的相应电导体。在一个示例中,主机基板24可以被配置为印刷电路板(PCB)。在另一示例中,主机基板24可以被配置为柔性电路。然而,应当理解的是,可以根据需要将主机基板24配置为任何合适的电气部件。
如图2A、图2C和图2E所示,并且从下文所述可以理解的是,当光收发器20处于第一取向28时以及当光收发器20处于第二取向30时,光收发器20均被配置为与电连接器22对接,其中第二取向30不同于第一取向28。例如,第一取向和第二取向可以彼此相反。收发器壳体36界定第一表面32和第二表面33,第二表面33沿横向方向T与第一表面32相对。横向方向T可以包括向上方向和向下方向这两者。因此可以说,当光收发器20处于第一取向28时以及当光收发器20处于第二取向30时,收发器20的电接触件38均被配置为与公共电连接器的互补电接触件对接。即,当收发器20处于第一取向时以及当收发器20处于第二取向时,收发器20均被配置为与相同的电连接器对接。公共电连接器可以如本文中关于电连接器22所述的方式被配置,或者可以根据需要被配置为任何合适的替代的电连接器。
在第一取向上和第二取向上,光收发器20均可沿垂直于横向方向T取向的平面邻近电连接器22设置。此外,收发器20和电连接器22可被构造成使得当收发器20以第一取向对接至电连接器22时,以及当收发器20沿第二取向对接至电连接器22时,连接器壳体42没有部分与收发器壳体36的任何部分沿横向方向T重叠。因为收发器20没有堆叠在收发器20所对接的电连接器22的顶部,所以相比堆叠在其所对接的电连接器上的传统收发器,通信系统34可以沿横向方向T更低矮。
第一表面32可以是收发器20的导热面,该导热面被配置为通过通信系统34的散热构件26从收发器20的一个或多个部件散除热量(参见图1E)。散热构件26可以与第一表面32处于热连通。例如,散热构件26可以与第一表面32处于机械接触。在一个示例中,散热构件26可以被配置为导热散热板48,其可以被配置为冷却板。在一些示例中,导热垫或导热脂可以置于散热构件26与第一表面32之间。
当收发器20处于第一取向28以使得第一表面32面向向下方向时,散热板48可以被设置在收发器20下方以从第一表面32处散热。就此而言,应当理解的是,散热板48可以具有凸起部分37,凸起部分37被配置成经主机基板24的孔39延伸(见图1C)。因此,凸起部分37可以通过孔39与第一表面32处于热连通,诸如机械接触。在另一示例中(见图1D),主机基板24可以包括散热器41,以使得收发器20的第一表面32可与散热器41处于热连通,诸如机械接触。当收发器20处于第二取向(见图1B和1E)使得第一表面32朝向远离主机基板24的向上方向时,散热板48可以被设置在收发器20上方,以便从第一表面32散热。当收发器20处于第二取向时,基板24可以包括散热器41。就此而言,当收发器20处于第一取向时和当收发器处于第二取向时,通信系统34均可包括相同的基板24。具体而言,基板24可以包括孔39(图1C)或散热器41(图1B和1D)。或者,如图1E所示,基板24可以既没有散热器41也没有孔39。散热构件26可以由任何合适的导热材料制成。例如,散热构件26可以是金属的。或者,散热构件26可以是非金属的但是具有导热性,诸如陶瓷。散热构件可以是被动或主动冷却的、空气冷却的、通过内循环液体冷却的、通过浸没冷却的、辐射冷却的或简单地将热量传导至其他部件冷却的,通过上述冷却方式的任意组合冷却的,或通过任何其他合适的散热构件冷却的。
如图7A至7B所示,散热构件26可以进一步包括多个散热片49,多个散热片49可以被配置为鳍片、细长型散热片或任何合适的替代的散热片构造,该散热片构造被设计为将热负荷传导至空气、另一种气体或大气或传导至液体,该散热片构造从散热板48向外延伸以界定热沉。例如,如图7A所示,当散热构件26被放置于收发器20上方时,散热片49可以从散热板48向上延伸。如图7B所示,当散热构件26被放置于收发器20的下方时,散热片49可以从散热板48经PCB中的孔在向下方向上延伸,这使得收发器20和散热构件26之间可建立热连通。或者,如下文中更详细的描述,收发器20可以包括散热片49,散热片49从第一表面32向外延伸并散除收发器20产生的热量。
贯穿本公开始终应当理解的是,当导热结构被称为相互热连通时,导热结构可以彼此相互机械接触或通过一个或多个中间导热结构相互间接机械接触。因此,在一个示例中,被称为相互热连通的导热结构可以界定用于散热的热传导路径。应当进一步理解的是,尽管图1A至图1E示出了散热构件26的各种组合,但是通信系统34不必包括所示的所有散热构件26,而是可以取决于收发器20的构造以包括以各种方式组合的一个或多个所示的散热构件26。
现在参考图1A至1E、图3及图6A至6D,并且如上所述,电连接器22包括电绝缘连接器壳体42和由连接器壳体42支承的多个电接触件44。电接触件44界定安装端和对接端52,安装端被配置为安装至主机基板24,对接端52被配置为与收发器20的电接触件38的相应对接端47对接。连接器壳体42可以界定内部空间50,内部空间50的尺寸被设置为容纳收发器20以使收发器20与电连接器22对接,从而使得当收发器20处于第一取向时和当收发器20处于第二取向时,收发器20的电接触件38与电连接器22的相应的互补电接触件44对接。因此,连接器壳体42可以被配置为界定内部空间50的环状壳体。就此而言,电连接器22可以被称为环状连接器。在一个示例中,收发器20的对接端47可以相对于横向方向T与第一表面32和第二表面33等距地间隔开。
如图4A所示,整个内部空间50可以沿横向方向T贯穿连接器壳体42延伸。或者,如图4B所示,内部空间50可以沿横向方向T延伸至连接器壳体42中,但是可以终止于连接器壳体42中而不贯穿连接器壳体42延伸。具体而言,内部空间50可以在向下方向延伸至连接器壳体42中。连接器壳体42可界定内部空间50的基部。又或者,如图4C所示,内部空间50的第一部分50a可沿横向方向T穿过连接器壳体42延伸,内部空间50的第二部分50b可以沿横向方向T延伸至连接器壳体42中但不贯穿连接器壳体42。例如,第二部分50b可以延伸至连接器壳体42的上端中朝向连接器壳体42的下端,但不穿过连接器壳体42的下端。在图4D所示的又一示例中,内部空间50的第一部分50a可以沿横向方向T经连接器壳体42延伸,并且内部空间50的第二部分50b可以延伸至连接器壳体42的下端中朝向连接器壳体42的上端,但不穿过上端。因此,孔50的第二部分50b可与孔50的第一部分50a的下端结合以界定可容纳散热构件26的腔体。例如,散热构件26可被配置为散热板41。散热板可以根据需要包括如上所述的散热片。
现在参考图3和图5A至5D,连接器壳体42可界定内表面43和外表面45,其中内表面43界定内部空间50,外表面45与内表面43相对。内表面43界定连接器壳体42的内周界。当收发器20与电连接器22对接时,连接器壳体42且具体而言是内表面43可沿一垂直于横向方向T取向的平面,基本上围绕收发器20。例如,连接器壳体42沿该平面完全围绕收发器20。或者,连接器壳体42可以沿该平面被通道54中断。通道54可以沿横向方向T至少延伸至连接器壳体42中。例如,通道54可以从连接器壳体42的顶表面向下延伸至该连接器壳体中。通道54可以终止于在向上方向上在与连接器壳体42的底表面间隔开的位置。或者,通道54的至少一部分可以沿横向方向T完全贯穿连接器壳体延伸。当电连接器22被安装至主机基板24时,连接器壳体42的底表面可以面向主机基板24。连接器壳体42的顶表面与底表面沿横向方向T相对。通道54既可对连接器壳体42的内部空间敞开又可对外表面45敞开。通道54的尺寸可设置为使得当收发器20以第一取向28(图2A)或以第二取向30(图2C和2E)对接至电连接器22时,缆线或光纤40均可经通道54延伸。因此,通道54可以被称为光纤容纳通道或缆线。
收发器20和电连接器22可以被键接(keyed)以确保收发器20以适当的预定取向对接在电连接器22中。例如,收发器20可以包括第一键接构件,并且电连接器22可以包括第二键接构件,第二键接构件被配置为与第一键接构件对接,以使得收发器20在相对于电连接器22处于适当的取向时能够与电连接器22对接。当收发器20相对于电连接器处于不适当的取向时,收发器20和电连接器22中一者的至少一个键接构件可以是止挡面,该止挡面与收发器20和电连接器22中另一者邻接,从而防止收发器20与电连接器22对接。在一个示例中,第一键接构件可以被配置为凸起,并且第二键接构件可以被配置为接收该凸起的凹部。或者,第二键接构件可以被配置为突起,并且第一键接构件可以被配置为接收该凸起的凹部。当收发器20相对于电连接器22处于不适当的取向时,当试图将收发器20与电连接器22对接时,凸起可以界定止挡面。还可以认识到的是,当收发器相对于电连接器22处于适当的取向时,光纤40可以经通道54延伸。此外,从下面关于图12A至图12B的描述中可以理解的是,当收发器是面板式安装时,第二键接构件可以由电连接器、面板或任何合适的替代结构承载。
连接器壳体42可界定第一相对侧和第二相对侧42a,第一相对侧和第二相对侧42a沿侧向方向A彼此相对,侧向方向A垂直于横向方向T取向。连接器壳体42还可界定第一相对端和第二相对端42b,第一相对端和第二相对端42b沿纵向方向L彼此相对。纵向方向L与侧向方向A和横向方向T均垂直。相对端42b连接在侧面42a之间。电接触件44的对接端52可被设置在相对侧42a和相对端42b中任一或多者上。具体而言,对接端52可以被设置在连接器壳体42的内表面43。在一个示例中,电接触件44的对接端52沿相对侧42a设置,并且没有对接端52被设置在相对端42b中一端或两端处。或者,可以沿相对端42b中一端或两端来设置一些直至全部对接端52。因此,在一些示例中,没有对接端52沿相对侧42a中一侧或两侧设置。又或者,一些对接端52可被设置在相对侧42a处,并且其他对接端52可沿相对端42b中一端或两端设置。在一个特定示例中,对接端52沿相对侧42a以及沿相对端42b中一选定端设置。应当理解的是,也可以考虑电接触件44的其他布置。
通道54可以延伸至端部42b中的一端或两端中。例如,通道54可延伸至相对端42b中一选定端中。替换地或附加地,通道可延伸至与端部42b中,该端部42b与相对端42中一选定端相对。替换地或附加地,一个或多个通道54可延伸至侧面42a中的一侧中或两侧中。当收发器20处于第一取向时以及当收发器处于第二取向时,光纤40均可经通道54延伸。
应该理解的是,侧面42a和端部42b可以根据需要结合以界定连接器壳体的任意形状。因此,对接端52可以沿一至少部分地界定该形状的路径来布置。此外,连接器壳体42的内表面43可以界定形状。另外,内部空间50的外周界可以界定形状。外周界可以沿一垂直于横向方向T取向的平面。形状可以是连续的或中断的,诸如被通道54中断。应当理解的是,该形状可以根据需要是一平面内的圆形、梯形、三角形、矩形、正方形、椭圆形或任意替代的开放多边形或闭合多边形中任意一者,该平面垂直于横向方向。图5A将该形状示为矩形,由此侧面42a比端部42b长。图5B将该形状示为梯形。图5C将该形状示为圆形。图5D将该形状示为矩形,其中侧面42a是不连续的。此外,图5D示出了内部空间50可以根据需要界定任何合适的形状,诸如T形。或者,内部空间50可以呈诸如正方形(图5A)的矩形、三角形(图5B)、诸如圆形的弧(图5C),或根据需要的适于与收发器以第一取向和第二取向对接的任意合适的替代形状。就此而言,应当理解的是,侧面42a和端部42b中的任何一个或多个乃至全部侧面和端部可以根据需要是不连续的或连续的。替换地或附加地,电连接器的电接触件44可以沿壳体42连续地或不连续地布置。虽然侧面42a可以连接至每个端部42b,并且端部42b可以连接至每个侧面42a,以界定封闭的多边形,应当理解的是,连接器壳体42可以在侧面42a和端部42b中任何一个处敞开。因此,连接器壳体42可以是U形的、C形的或根据需要界定任何合适的替代的开放形状。形状的开口还可根据需要界定通道54。
另外,应当理解的是,连接器壳体的形状可以界定对称平面。对称平面可以由横向方向T和纵向方向L界定。或者,对称平面可以由横向方向T和侧向方向A界定。因此,可以说对称平面可以由横向方向T和第二方向界定,该第二方向与横向方向T垂直。或者,只要电连接器被配置为当收发器处于第一取向时和当收发器处于第二取向时均与收发器对接,那么连接器壳体可以是不对称的。又或者,当收发器处于第一取向时该收发器可以与第一电连接器对接,并且当该收发器处于第二取向时该收发器可以与第二电连接器对接。第二电连接器可以与第一电连接器呈镜像。该示例例如在收发器与第一和第二电连接器不对称时尤其有用。收发器和电连接器的不对称可以提供键接特征,由此防止收发器以不合适的取向与电连接器对接。替换地或附加地,收发器和电连接器可包括本文所述类型的相应的键接构件。
如图6A至6D所示,当对接端52沿横向方向T延伸时,电连接器22的电接触件44的对接端52可以是平的(图6A),可以相对于收发器20的对接端47是凹的(图6C),或者可以相对于收发器20的对接端47是凸的(图6B和6D)。此外,当对接端52沿横向方向T延伸时,收发器20的电接触件38的对接端47可以是面的(图6B),可以相对于电连接器22的对接端52是凹的(图6D),或者可以相对于电连接器22的对接端52是凸的(图6A和6C)。凹的或凸的对接端52和对接端47可以由一个或多个弯曲表面(图6A和6C)界定。替换地或附加地,凹的或凸的对接端47和对接端52可以由一个或多个平的表面界定(图6B和6D)。如上所述,对接端47和对接端52被配置为当收发器20处于第一取向时以及当收发器20处于第二取向时,对接端47和对接端52均彼此对接。
收发器20的电接触件38的对接端47可以彼此等同(例如,在制造公差之内)。类似地,电连接器22的电接触件44的对接端52可以彼此等同(例如,在制造公差内)。此外,对接端47和对接端52可以沿垂直于横向方向T取向的相应的公共平面布置。当收发器20与电连接器22对接时,相应的公共平面可以彼此重合。相应的公共平面可以由侧向方向A和纵向方向L界定。
现在参考图6A至6B,当对接端47和对接端52对接时,相应的对接端47和对接端52可以相互边缘接触或点接触(诸如由于制造公差)。因此,如图6A所示,收发器20的电接触件38的对接端47可界定与电连接器22的电接触件44的对接端52面接触的边缘。或者,如图6B所示,电连接器22的电接触件44的对接端52可以界定某与收发器20的电接触件38的对接端47面接触的边缘。如图6A至6B所示的配置,对接端47和对接端52的相互接合没有沿横向方向相对于电连接器22定位收发器20,而是允许沿横向方向T在两个连接器的半部之间一定位置范围内的适当电接触。
又或者,现在参考图6C至6D,当对接端47和对接端52对接时,相应的对接端47和对接端52可以相互表面接触。可以认识到的是,尽管对接端47和对接端52被设计成相互表面接触,但是制造公差可以导致对接端47和对接端52在工作期间在多个接触点处相互接触。例如,如图6C所示,收发器20的电接触件38的对接端47可以嵌套在电连接器22的电接触件44的对接端52中。或者,如图6D所示,电连接器22的电接触件44的对接端52可以嵌套在收发器20的电接触件38的对接端中。对接端47和对接端52的嵌套可以起到定位的作用,例如将对接端47和对接端52相对于彼此关于横向方向T居中或定位在关于横向方向T偏心的位置处,并且因此可以起到沿横向方向T相对于电连接器22相应地定位收发器20的作用。当对接端47和对接端52相对于彼此居中时,电连接器22的电接触件44的对接端52不沿横向方向向上或向下偏置收发器20。应当理解的是,对接端47和对接端52的形状可以根据需要选择或调节,以便根据需要在沿横向方向任意位置处提供对接端47和对接端52之间的接触。
如图6D所示,对接端47和对接端52的嵌套可以将对接端47和对接端52定位于偏心位置,以使得电连接器22的电接触件44的对接端52可以沿横向方向T向收发器20施加偏置力。偏置力可促使收发器20抵靠散热构件26(见图1A至1E)。例如,当散热构件位于收发器20上方时,偏置力可以在向上方向上取向,以便促使收发器20与散热构件26机械接触。或者,当散热构件位于收发器20下方时,偏置力可以在向下方向上取向,以促使收发器20与散热构件26机械接触。
应当理解的是,收发器20的对接端47和电连接器22的对接端52中至少一者的偏斜可以提供抵靠对接端47和对接端52中另一者的接触力。制造公差变化的存在以及力、加速度、冲击和振动的存在,接触力可以提供在对接端47和对接端52之间的连续的电接触。接触力结合接触端47和接触端52的几何尺寸,提供了沿横向方向T的保持力,当收发器20和连接器22对接时以及当收发器20与连接器22解除对接时,该保持力可被消除。例如,对接端47可与收发器壳体36沿垂直于横向方向T的方向间隔开。替换地或附加地,电连接器22的对接端52可与连接器壳体42沿垂直于横向方向的方向间隔开。例如,如图6A和6C所示,收发器20的对接端47与收发器壳体36间隔开。连接器22的对接端52可以邻接连接器壳体42。如图6B和6D所示,电连接器22的对接端52与连接器壳体42间隔开。收发器的对接端47可以邻接收发器壳体36。或者,对接端47和对接端52两者可以与它们各自的壳体36和壳体42间隔开。当收发器20与电连接器20对接时,隔开的对接端可向相应的壳体挠曲,从而向相对的电接触件施加接触力。
现在将参考图2A至3、图8A至8C及图11A至11C进一步描述收发器20和收发器27。应当理解的是,收发器18的构造既可以适用于图11A所示的电收发器27,又可以适用于图11B至11C所示的光收发器20,除了电收发器27包括一根或多根乃至全部电缆29而光收发器20如上所述地包括一根或多根光纤40。当收发器18与电连接器22对接时,收发器壳体36界定了外表面35,外表面35面向连接器壳体42的内表面43。外表面35可以界定收发器壳体36的外周界。外表面35可以界定收发器壳体36的第一相对侧和第二相对侧36a,第一相对侧和第二相对侧36a沿侧向方向A彼此相对。外表面35可以进一步界定收发器壳体36的第一相对端和第二相对端36b,第一相对端和第二相对端36b沿纵向方向L彼此相对。相对端36b连接在侧面36a之间。
收发器18的一些对接端47可以被设置在收发器壳体36的第一侧36a’,并且收发器18的其他对接端47可以被设置在收发器壳体36的第二侧36a”。或者,如图11C所示,一些对接端47可以被设置在第一侧36a’,另一些对接端可以被设置在第二侧36a”,而其他对接端仍然可以被设置在收发器壳体36的一个端部36b。另一端部36b可以没有对接端47。一个端部36b可以是第一端部36b’,第一端部36b’与第二端部36b”相对设置,至少一根光纤40(或电缆)从第二端部36b”延伸。替换地或附加地,相应的对接端47可以被设置在每个端部36b处。此外,如上所述,电连接器22的一些对接端52可以被设置在连接器壳体42的第一侧42a’,并且电连接器22的其他对接端52可以被设置在连接器壳体42的第二侧42a”。替换地或附加地,电连接器22的一些对接端52可以被设置在连接器壳体42的第一端42b’处,第一端42b’与第二端42b”相对,第二端42b”界定光纤或缆线接收通道。替换地或附加地,电连接器22的一些对接端52可以被设置在连接器壳体的两端。
现在将参照图2A至2I更详细地描述第一取向28和第二取向30。具体而言,当收发器18处于如图2A至图2C所示的第一取向28时,导热第一表面32可以面向向下方向,并且因此可以面向下面的基板。当收发器18处于如图2D至2I所示的第二取向30时,导热第一表面32可以面向向上方向,远离下面的基板。
如图2A至2C所示,当收发器18处于第一取向28时,收发器18的第一侧36a’面向电连接器22的第一侧42a’,并且收发器18的第二侧36a”面向电连接器22的第二侧42a”。此外,收发器18的第一端36b’面向电连接器22的第一端42b’,并且收发器18的第二端36b”面向电连接器22的第二端42b”。因此,还是参考图3和图11A至11C,收发器18的第一侧36a’处的对接端47与电连接器22的第一侧42a’处相应的对接端52对接,并且收发器18的第二侧36a”处的对接端47与电连接器22的第二侧42a”处相应的对接端52对接。此外,收发器18的第一端36b’处的对接端47与电连接器22的第一端42a’处相应的对接端52对接。因此,从收发器18的第一端36b’出去的光纤40或缆线29可以经通道54的一部分延伸,通道54的该部分经连接器壳体42的第一端42b’延伸。此外,通道54的一部分可以延伸至连接器壳体42的第一横向外表面中。
如图2D至2F所示,在一个示例中,当收发器18处于第二取向30时,该收发器与处于第一取向28的该收发器关于一轴线相对,该轴线沿纵向方向L延伸。本文所用的术语“关于一轴线”是指绕该轴线旋转。当然,应当理解的是,收发器18实际上不需要绕轴旋转,而是可以将第二取向定位为如同该收发器从第一取向绕轴旋转以获得第二取向。因此,收发器18的第一侧36a’面向电连接器22的第二侧42a”,并且收发器18的第二侧36a”面向电连接器22的第一侧42a’。此外,收发器18的第一端36b’面向电连接器22的第一端42b’,并且收发器18的第二端36b”面向电连接器22的第二端42b”。因此,还是参考图3和图11A至11C,收发器18的第一侧36a’处的对接端47与电连接器22的第二侧42a”处相应的对接端52对接,并且收发器18的第二侧36a”处的对接端47与电连接器22的第一侧42a’处相应的对接端52对接。此外,收发器18的第一端36b’处的对接端47与电连接器22的第一端42b’处相应的对接端52对接。因此,从收发器18的第一端36b’出去的光纤40或缆线29可以经通道54的一部分延伸,通道54的该部分经连接器壳体42的第一端42b’延伸。此外,通道54的另一部分可以经连接器壳体42的第二横向外表面延伸,该第二横向外表面与第一表面沿横向方向T相对。应当理解的是,连接器22可以仅设有通道54的一部分。例如,当第二取向30与第一取向28关于一沿纵向方向L延伸的轴线相对时,光纤40或缆线29可以经通道54的相同部分延伸。因此,通道54可包括被构造成容纳光纤40或缆线29的一个或多个部分。
如图2G至2I所示,在另一示例中,当收发器18处于第二取向30时,收发器18与处于第一取向28的收发器18关于一轴线相对,该轴线沿横向方向T延伸。此外,处于第二取向30的收发器18与处于第一取向28的收发器18关于一轴线相对,该轴线沿纵向方向L延伸。或者,处于第二取向30的收发器18可以与处于第一取向的该收发器关于一轴线相对,该轴线沿侧向方向A延伸。因此,收发器18的第一侧36a’面向电连接器22的第一侧42a’,并且收发器18的第二侧36a”面向电连接器22的第二侧42a”。此外,收发器18的第一端36b’面向电连接器22的第二端42b”,并且收发器18的第二端36b”面向电连接器22的第一端42b’。因此,还是参考图3和图11A至11C,收发器18的第一侧36a’处的对接端47与电连接器22的第一侧42a’处相应的对接端52对接,并且收发器18的第二侧36a”处的对接端47与电连接器22的第二侧42a”处相应的对接端52对接。此外,收发器18的第一端36b’处的对接端47与电连接器22的第二端42a”处相应的对接端52对接。因此,从收发器18的第一端36b’出去的光纤40或缆线29可以经通道54的一部分延伸,通道54的该部分经连接器壳体42的第二端42b”延伸。
如图2G至2I所示并且如上所述,第二取向30可以与第一取向28关于一轴线相对,该轴线沿横向方向T延伸。替换地或附加地,如上所述,第二取向30也可以与第一取向28关于一轴线相对,该轴线与横向方向T垂直。例如,垂直于横向方向T的轴线可以沿纵向方向L取向(图2G至2I),从而使第二取向30相对于第一取向28在平面外。然而,应当理解的是,在一个示例中,第二取向30可替换地与第一取向28仅关于一沿横向方向T延伸的轴线相对。因此,在该示例中,第二取向30与第一取向28不关于一与横向方向T垂直的轴线相对。因此,可以说第二取向30在第一取向28平面内。另外,当第二取向30在第一取向28平面内时,第二取向30可以处于与第一取向28不相对的位置。例如,第二取向30可以相对于第一取向28关于一沿横向方向T延伸的轴线根据需要偏转任意角度。
如上关于图2A至2I所述,第二取向30可关于至少一个轴线与第一取向28不同,该至少一个轴线可根据需要沿任何方向延伸。不论至少一个轴线的方向如何,都应当理解的是,第二取向30可以相对于第一取向28绕至少一个轴线在1度至180度之间成角度地偏转。例如,第二取向30可以相对于第一取向28绕一个或多个轴线成角度地偏转基本90度,该一个或多个轴线可以沿横向方向T、纵向方向L、侧向方向A或根据需要的任何其他方向延伸。因此,在一些示例中,第二取向30可以与第一取向28不同但不与第一取向28相反。因此,通道54的一部分可以根据需要被设置在连接器壳体42的任何相应的位置。例如,通道54的第一部分可以被设置在连接器壳体42的一端,并且通道54的第二部分可以被设置在该连接器壳体的一侧。或者,第二取向30可以与第一取向28相反。因此,通道54的第一部分可以被设置在连接器壳体42的第一侧,并且通道54的第二部分可以被设置在该连接器壳体的第二侧。或者,通道54的第一部分可以被设置在连接器壳体42的第一端,并且通道54的第二部分可以被设置在该连接器壳体的第二端。不论第二取向30相对于第一取向28的角度偏转量如何,都可以说电连接器22的通道54被配置为当收发器18处于第一取向时和当收发器18处于第二取向时,都容纳光纤或缆线40。因此,通道54的诸部分不必沿直线相互对准,对于沿直线相互对准的可以说通道的诸部分界定单个通道。
此外,由于收发器18包括如上所述的光引擎,所以应当理解的是,当收发器18处于第一取向28时,该光引擎也处于第一取向。类似地,当收发器18处于第二取向28时,光引擎也处于第二取向。此外,当收发器与诸如电连接器22的互补电气设备对接时,光引擎与诸如电连接器的互补电气设备类似地处于电连通。
与此相关,应当理解的是,电连接器22可以包括通道54,通道54具有既经端部42b’又经端部42b”延伸的诸部分,以便与收发器18对接,而不管收发器18的取向如何。通道可以根据需要具有以任何合适的取向被设置在任何位置的诸部分,以便当收发器处于本文所述的第一取向和第二取向中的任何一个取向时均可容纳光纤。例如,通道54的至少一部分可以延伸至连接器壳体42的至少一侧中,并且通道54的至少另一部分可以延伸至连接器壳体42的至少一端中。或者,第一电连接器22可以界定经连接器壳体的第二端42a”延伸的通道54,并且因此被配置为与处于第一取向28以及处于第二取向30的第一示例中的收发器18对接,并且第二电连接器22可以界定经连接器壳体的第一端42a’延伸的通道54,并且因此被配置为与处于第二取向30的第二示例中的收发器18对接。
就此而言,通道54可以第一部分和第二部分,第一部分和第二部分相对于彼此不连续并且位于连接器壳体42的不同位置。例如,第一部分和第二部分可以彼此相对。在一个示例中,第一部分和第二部分可以沿横向方向T彼此相对。替换地或附加地,第一部分和第二部分可以沿垂直于横向方向T的方向彼此相对。例如,第一部分和第二部分可以沿纵向方向L彼此相对。在另一示例中,第一部分和第二部分可以沿由纵向方向L和侧向方向A界定的平面相互对准。第一部分通道和第二部分通道中的一者可以延伸至连接器壳体42的一端中,而第一部分通道和第二部分通道中的另一者可以延伸至连接器壳体42的一侧中。
在一个示例中,可以确定收发器18的实际取向被设计为第一取向还是第二取向。因此,可以根据收发器20的预定取向来布线主机基板24的电迹线,应认识到当该预定取向是第一取向28时,电连接器22的电接触件44将与收发器20的第一相应电接触件38对接,并且当该预定取向是第二取向30时,电连接器22的电接触件44将与收发器20的第二相应电接触件38对接。第一相应电接触件38不同于第二相应电接触件38。此外,应当理解的是,第一侧36a’处的收发器18的对接端47的第一对接端与第二侧36”处的收发器18的对接端47的第二对接端可相对于一纵向中平面对称,该纵向中平面沿纵向方向和横向方向经收发器18居中延伸。替换地或附加地,应当理解的是,第一侧36a’处的收发器18的对接端47的第一对接端与收发器18的对接端47的第二对接端可以相对于一侧向中平面对称,该侧向中平面沿侧向方向和横向方向经收发器18居中延伸。因此,中平面可以因此相互正交地取向。又或者,第一对接端和第二对接端可以不对称地布置。因此,在某些示例中考虑,当收发器18处于第一取向时收发器18的一个或多个对接端47可以与电连接器22对接,而当收发器18处于第二取向时收发器18的一个或多个对接端47不与电连接器22对接。
尽管收发器包括电接触件,当收发器处于第一取向和第二取向时电接触件均与电连接器的相应对接端对接,但是应当理解的是,该收发器可以包括一个或多个额外的电接触件,该一个或多个额外的电接触件具有当该收发器处于第一取向但不是第二取向时与电连接器的对接端对接的对接端。相反地,收发器可以包括当该收发器处于第二取向但不是第一取向时与电连接器的对接端对接的一个或多个对接端。
再次参考图3、图8A至8C和图11A至C,收发器18的电接触件38的对接端47可以被设置在收发器壳体36的外表面35。此外,对接端47可以背离光收发器18的中心横向轴线,该中心横向轴线沿横向方向取向。即,对接端47可面向一方向,该方向具有至少一个远离该中心横向轴线延伸的方向分量。此外,对接端47可以位于使得收发器18被配置为在光引擎外侧的位置与电连接器22形式的互补电气设备对接。因此,收发器18的电接触区可以沿一方向从光引擎处移位,该方向基本平行于主机基板的主表面。电接触区可以由收发器18的电接触件的对接端界定。光收发器可以界定沿横向方向距主机基板的顶表面的高度,该高度小于由5毫米、3毫米和2.5毫米组成的组中的距离。
在一个示例中,电接触件38的对接端47被设置在相对侧36a,并且没有一个对接端47被设置在相对端36b中的一端或两端处。或者,可以在相对端36b中的一端或两端处支承一些直至全部对接端47。因此,没有一个对接端47被支承在相对侧36a中的一侧或两侧处。又或者,一些对接端47可以被设置在相对侧36a处,而其他对接端47可以被设置在相对端36b处。应当理解的是,可以考虑电接触件38的其他布置。一根或多根光纤40可以从相对侧36a和相对端36b中的一个或多个向外延伸。具体而言,光纤40可以相对于横向方向T在第一表面32和第二表面33之间的位置离开收发器壳体36,并且与第一表面32和第二表面33中的每一个表面都间隔开,以便当收发器18处于第一取向时和当收发器18处于第二取向时均提供间隙。例如,光纤40可以在相对于横向方向T相比第一表面32更靠近(或更远离)第二表面33的位置处离开收发器壳体36。或者,光纤40可以在沿横向方向T分别与第一表面32和第二表面33等距间隔的位置离开收发器壳体36。
在一个示例中,当收发器18以第一取向与电连接器22对接时以及收发器18以第二取向与电连接器22对接时,收发器18的至少一根光纤和/或至少一根电缆均可以从相对端36b中的同一端向外延伸并且经电连接器22的相同通道54延伸。在另一示例中,当收发器18以第一取向与电连接器22对接时以及当收发器18以第二取向与电连接器22对接时,收发器18的至少一根光纤和/或至少一根电缆均可以从相对端36b中的相对一端向外延伸并且经电连接器22的不同的通道54延伸。在又一示例中,当收发器18以第一取向与电连接器22对接时以及当收发器18以第二取向与电连接器22对接时,收发器18的至少一根光纤和/或至少一根电缆均可以从相对侧36a中的同一侧向外延伸并且经电连接器22的相同通道54延伸。在另一示例中,当收发器18以第一取向与电连接器22对接时以及当收发器18以第二取向与电连接器22对接时,收发器18的至少一根光纤和/或至少一根电缆均可以从相对侧36a中的相对一侧向外延伸并且经电连接器22的不同的通道54延伸。可以根据收发器18的预期取向来确定下面基板24中的信号迹线的布线。
应当理解的是,如上关于电连接器22所述,相对侧36a处和相对端36b处收发器壳体的外表面35可以根据需要结合以界定任何形状。该形状在一与横向方向T垂直的平面中可以是环状的。与此相关,应当理解的是,光发射器可以界定形状,该光发射器被配置为接收电输入信号,并激活光源至收发器壳体36的外周界。收发器壳体36的外周界可以沿垂直于横向方向T取向的平面。此外,对接端47可以沿至少部分地界定该形状的路径布置。形状可以是连续的或中断的,例如被光纤40中断。应当理解的是,形状可以根据需要是沿垂直于横向方向T的平面的圆形、三角形、矩形、正方形、椭圆形或任意替代的多边形中的任何一种。应当理解的是,侧面36a和端部36b中的任何一个或多个直至全部侧面和端部可以根据需要是不连续的或连续的。
现在具体参考图8A至8C,光收发器20可以包括至少一个光引擎56,光引擎56由收发器壳体36支承并且与相应的电接触件38处于电连通。例如,至少一个光引擎56可以被配置为光发射器,该光发射器被配置为接收电输入信号,并激活光源以产生光信号,该光信号与电输入信号相对应以供在光通信系统34中使用。替换地或附加地,至少一个光引擎56可以被配置为光接收器,该光接收器被配置为接收光信号,并将接收到的光信号转换为适合在数据通信系统中使用的电信号。就此而言,至少一个光引擎56可以包括第一光引擎和第二光引擎,其中第一光引擎界定光发射器,第二光引擎与第一光引擎分开并界定光接收器。或者,至少一个光引擎56可以界定单个光引擎,该单个光引擎提供光发射器和光接收器两者。
光发射器可以包括光电元件,该光电元件被配置为至少一个光源,该至少一个光源产生并发射与电输入信号相对应的光信号。光源一般是激光光源,诸如VCSEL(竖直腔表面发射激光器)或替代类型的激光器。光发射器还可包括光子集成电路(PIC),该光子集成电路接收从光源发射的光。或者,光发射器可以包括一个或多个透镜以及一根或多根光纤,该一根或多根光纤接收来自光源经一个或多个透镜传播的光。光发射器还可包括光源驱动器,该光源驱动器驱动光源的脉冲或调制。应该认识到,在高工作温度下,主要是光源的性能会受到不利影响,但驱动器的性能也会受到不利影响。因此,希望从发射器中散除热量。因为光源驱动器会产生大量的热量,所以可以期望从光源驱动器散除热量。尽管已经描述了光收发器的一个示例,但是对于本领域的普通技术人员而言,应该显而易见的是,可以使用任何合适的替代构造来实现发射器和接收器的功能,并且所有这样的构造都可以在本公开的范围下考虑到。来自收发器的产热设备的热量可以具有所有这些合适的替代构造,并以本文所述的任何方式散除。
光接收器可以包括至少一个光电元件,该光电元件可以被配置为至少一个光电探测器,诸如光电探测器的阵列,该至少一个光电探测器从至少一根光输入缆线接收光信号,并将光信号转换为电信号,该电信号的电流电平与单位时间内光信号中所接收的光子的数量成比例。根据某些示例,光电探测器可以被配置为光电二极管。光接收器可以包括电流-电压转换器,诸如跨阻放大器(TIA),该跨阻放大器从光电探测器接收电信号,将该电信号放大至可以输出至电输出接触件以供在数据通讯系统中使用的电压电平。因此,光收发器20的至少一个光引擎56可以被配置为光接收器。在高工作温度下,光电二极管和TIA的性能可受到不利影响。因此,可以期望从电流-电压转换器中散除热量,该电流-电压转换器会在工作期间产生大量热量。
至少一个光引擎56可以经由一个或多个引线键合57引线键合至电接触件38。当然,应当理解的是,至少一个光引擎56可以根据需要以任何合适的替代方式与电接触件处于电连通。例如,发射器可以被引线键合至电输入接触件,倒装管芯,直接或间接地至电输入接触件,或者以其他方式与电输入接触件处于电连通。在一个示例中,光驱动器可以被引线键合至电输入接触件,或者以其他方式与电输入接触件处于电连通。此外,接收器可以被引线键合至电输出接触件,或者以其他方式与电输出接触件处于电连通。在一个示例中,电流-电压放大器可以被引线键合至电输出接触件,或以其他方式与电输出接触件处于电连通。引线键合57可以相对于横向方向T被设置在电接触件38和第二表面33之间。
光收发器20还可以包括光耦合器55,光耦合器55被配置为将至少一个光引擎56可操作地耦合至光纤。因此,来自光输入光纤的光信号可以耦合至光电探测器,并且来自光发射器的光信号可以耦合至光输出光纤。
如上所述,可以期望从至少一个光引擎56的至少一个部件散除热量,以维持对应的至少一个光学元件的温度。例如,可以期望从光源驱动器和电流-电压转换器之一或两者散除热量。因此,收发器壳体36可以使至少一个光引擎56与导热第一表面32处于热连通。具体而言,收发器壳体36可以包括至少一个导热体60,至少一个导热体60与至少一个光引擎56机械接触,并且还界定导热第一表面32。因此,导热体60建立了从至少一个光引擎56行至导热第一表面32的热传导路径。因此,当第一表面32与散热构件机械接触时,建立了从至少一个光引擎56至散热构件的热传导路径。
尤其如图8A和8C所示,至少一个导热体60可以是金属体62,因此该至少一个导热体60是导电的。例如,导热体60可以由铜制成。应当理解的是,根据需要,导热体可以由任何合适的替代金属制成。此外,至少一个导热体60可以是从至少一个光引擎56延伸至第一表面32的单个整体。或者,至少一个导热体60可以被配置为多个导热体,该多个导热体可以由相同或不同材料制成。根据需要,各个导热体的材料可以是金属和非金属材料的任意组合。
当至少一个导热体60是金属时,期望使电接触件38与导热体60电绝缘。因此,收发器壳体36可包括电绝缘体64,并且电接触件38的相应部分可以被嵌入在电绝缘体64中,以使得电接触件38与金属体62电绝缘,并且因此与金属第一表面32电绝缘。在一个示例中,电接触件38的相应部分可以嵌件成型至电绝缘体64中。或者,电接触件38的相应部分可以嵌件成型至电绝缘体64中。收发器壳体36还可以包括灌封(potting)66,灌封66至少部分地围绕光耦合器55。因此,第二表面33可以至少部分地由灌封66界定。替换地或附加地,第二表面33可以至少部分地由电绝缘体64界定。在一个示例中,电绝缘体64和灌封66可以结合以界定第二表面33。就此而言,应当理解的是,第一表面32可以是导热的,并且第二表面33可以是非导热的或绝缘的。或者,第二表面33的至少一部分可以是导热的。然而,收发器可以被构造成使得由收发器的一个或多个部件产生的大部分热量传导至第一表面32。例如,收发器可以被构造成使得由收发器的一个或多个部件产生的大部分热量传导至第一表面32。
此外,第二表面33的热阻可以被设置成具有更高的热阻或耕地的热阻,以实现诸如最大化通过表面33散热的目标。或者,第二表面30可以被制成热绝缘的,以防止外部部件产生的热量通过收发器传导至第一表面32。这种情况会发生,例如,如果PCB比收发器更热并且收发器以第二取向30来取向其中表面32面向上方时就会发生这种情况。或者可以在表面33上应用绝热层来增加热隔离。
现在参考图8B,至少一个导热体60可以是电绝缘的并且是非金属的,诸如陶瓷。陶瓷可以是多层陶瓷。导热体60可以包括一层或多层68非金属材料。非金属材料可以进一步是非导电的。层68中的相邻层可以彼此相邻地被设置在相应的界面70处。电接触件38的相应部分可以被嵌入至电绝缘体60。例如,电接触件38的相应部分可以被设置在第一电绝缘层和第二电绝缘层68之间的界面70处。层68中的一层可以界定收发器壳体36的第一表面32。在一个示例中,层68可以由相同的材料制成。层68中的一层可以界定第一表面32,并且层68中的另一层可以至少部分地界定第二表面33。例如,如前文关于图8A和8C所述,收发器壳体36可以包括灌封66,灌封66至少部分地围绕光耦合器55。因此,第二表面33可以至少部分地由灌封66和层68中的一层界定。就此而言,第一表面32和第二表面33的至少一部分可以是导热的。此外,第一表面和第二表面33的至少一部分可以彼此热连通并且与至少一个光引擎56热连通。因此,第一表面32和第二表面33均可被配置成与相应的散热构件处于机械接触。
虽然本文所述类型的收发器被配置为如图1A至1E所示与散热构件26处于接触,但是应当理解的是,收发器还可以包括散热片49(见图7A至7B),散热片49从导热第一表面32沿横向方向T直接向外延伸。例如,散热片49可以与第一表面32是一体的。或者,散热片49可以按照需要以任何方式附连至第一表面32。又或者,第一表面32可以以本文所述的任何方式与散热片49处于热连通,以使得散热片49界定散热构件26。
如图8A至8C所示,收发器壳体36可沿横向方向T横跨收发器的整个高度。因此,收发器壳体36可被配置成吸收至少一部分压力,该压力从散热构件施加至收发器20,而不将所吸收的部分压力传至光引擎56或光耦合器55。例如,参考图9A,通信系统34可以包括盖罩(lid)72,盖罩72被配置为可释放地将收发器18固定至电连接器22。盖罩72可抵靠收发器20的上表面,并且偏置收发器20抵靠下面的基板24。因此,盖罩72可与主机基板24配合以将光收发器20沿横向方向T保持在盖罩72可与主机基板24之间。除非另外说明否则散热构件26被配置为经主机基板24延伸的主机基板24的散热器41或散热板48(图1A可以与盖罩72配合,以便当收发器20处于第一取向时,施加压力抵靠第一表面32。如图9B所示,当收发器20处于第二取向时,散热板48可以沿横向方向T向第一表面32施加压力,以使得收发器20被保持在散热板48和主机基板24之间。
可以根据本文公开的任何示例来构造在图8A至8C中所示的两种收发器构造的电接触件。与此相关,应当理解的是,收发器构造的电接触件可以与如图8A和图8B所示的互不相同,或者与如图8B和8C所示的彼此相同。因此,应当理解,图8A和图8C所示的收发器构造以及图8B所示的收发器构造都可以被配置为既可以以第一取向又可以以第二取向与相同的电连接器24对接。
虽然图8A至8C示出了光收发器20的相应的可能构造,应当理解的是,光收发器20可以根据需要替代地以任何合适的方式构造,以界定与至少一个光引擎热连通的导热第一外表面32。
现在总体参考图10A至10H,应该认识到,通信系统34可以包括运动限制器74,运动限制器74限制光收发器20相对于电连接器22沿横向方向T的运动。在一个示例中,运动限制器74可以界定机械止动件,该机械止动件防止收发器20相对于电连接器22沿向上方向和向下方向中一者或两者的进一步的运动。在另一示例中,运动限制器74可以向收发器20施加定位力或居中力,该定位力或居中力阻碍收发器20相对于电连接器22沿向上方向和向下方向中的每一个方向的运动。在又一示例中,运动限制器可以向收发器施加偏置力,该偏置力促使收发器20相对于电连接器22在向上方向上运动。在又一示例中,运动限制器可以向收发器施加偏置力,该偏置力促使收发器20相对于电连接器22在向下方向上运动。可以提供运动限制器74的定位力,以补充或代替可以如上所述由对接端47和对接端52施加的定位力。因此,当收发器20与连接器22对接时,以及当收发器20从连接器22移除时,运动限制器74的定位力可以被消除。
运动限制器74可以由光收发器20和电连接器22共同界定。例如,运动限制器74可以包括由收发器20界定的第一运动限制器元件76和由电连接器22界定的第二运动限制器元件78。第一运动限制器元件76和第二运动限制器元件78之一可以与第一运动限制器元件76和第二运动限制器元件78中的另一者机械地干涉,以限制收发器20如前所述的相对于电连接器22沿横向方向T的运动。
第一运动限制器元件76可以被配置为至少一个第一凹穴80(如图11C),该至少一个第一凹穴80延伸至收发器20中。例如,至少一个第一凹穴80可以延伸至收发器壳体36中。在一个示例中,至少一个第一凹穴80可以延伸至收发器壳体36的外表面35中。至少一个第一凹穴80可以包括多个第一凹穴80,该多个第一凹穴80延伸至收发器壳体36的外表面35中。在一个示例中,第一凹穴80可以分别延伸至侧面36a或端部36b中的侧面或端部(参见例如图11A至11C),并且收发器20的电接触件的对接端可以被设置在侧面36a和端部36b中的另一侧面和端部。因此,第一凹穴80可以被配置为不干扰收发器20的电接触件。在一个示例中,电接触件的对接端可以被承载在相对侧36a处,并且第一凹穴80可以被设置在相对端36b的一端或两端处(图11C)。
类似地,第二运动限制器元件78可以被配置为延伸至电连接器22中的至少一个第二凹穴82。例如,至少一个第二凹穴82可以延伸至连接器壳体42中。在一个示例中,至少一个第二凹穴82可以延伸至连接器壳体42的内表面43中。至少一个第二凹穴82可以包括多个第二凹穴82,该多个第二凹穴82延伸至连接器壳体42的内表面43中。在一个示例中,第二凹穴82可分别延伸至侧面42a或端部42b中的侧面或端部(参见诸如图3),并且连接器的电接触件的对接端可被设置在侧面42a和端部42b的另一侧面和端部。因此,第二凹穴82可以被配置为不干扰电连接器22的电接触件。在一个示例中,电接触件的对接端可以被承载在相对侧42a处,并且第二凹穴80可以被设置在相对端42b的一端或两端处。
相应成对的第一凹穴80和第二凹穴82可以可操作地彼此对准,以使得被设置在成对的第一凹穴80和第二凹穴82之一中的闩锁84可以可移除地延伸至成对的第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者中。就此而言,第一运动限制器元件76和第二运动限制器元件78之一还可以包括至少一个闩锁84,该至少一个闩锁84位于每一对可操作地对准的第一凹穴80和第二凹穴82的相应一个凹穴中,并且可以运动至每一对可操作地对准的第一凹穴80和第二凹穴82的另一凹穴中。
因此,闩锁84可被配置成在第一解锁位置至第二锁定位置之间运动。在解锁位置,闩锁84被设置在第一凹穴80和第二凹穴82中的相应一个凹穴中,并且不延伸至第一凹穴80和第二凹穴82的另一凹穴中。因此,当闩锁84处于解锁位置时,闩锁84不限制收发器20相对于电连接器22的运动。在闩锁位置时,闩锁84从第一凹穴80和第二凹穴82之一延伸至第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者中。因此,当闩锁84处于闩锁位置时,闩锁84被配置为相对于横向方向T限制收发器20相对于电连接器22的运动,并因此限制收发器20相对于主机基板24和散热构件的运动。例如,闩锁84可位于收发器20的第一凹穴80中,并且当处于闩锁位置时,闩锁84可运动至电连接器22的第二凹穴82中。或者,闩锁84可以位于电连接器22的第二凹穴82中,并且当处于闩锁位置时,闩锁84可以运动至收发器20的第一凹穴80中。
闩锁84可以受到促使闩锁84至锁定位置的闩锁力。例如,如图10A至10B所示,运动限制器74可包括锁定构件86,锁定构件86配置成在解锁位置和锁定位置之间运动。如图10A所示,当锁定构件86处于解锁位置时,锁定构件86与闩锁84脱离,以使得锁定构件86不促使闩锁84从凹穴80和凹穴82中一者运动至凹穴80和凹穴82的另一者。如图10B所示,锁定构件86可以从解锁位置运动至锁定位置,由此锁定构件86促使闩锁84进入闩锁位置。锁定构件86可以沿一方向在锁定位置和解锁位置之间运动,该方向相对于闩锁84在闩锁位置和解除闩锁位置之间行进的方向成某角度。
在安装期间,收发器20与电连接器对接,其中锁定构件86处于解锁位置。随后锁定构件86被运动至锁定位置,从而将闩锁移至锁定位置。这有效地限制了收发器20沿横向方向T的运动。当期望收发器20从电连接器22解除对接时,锁定构件86可以被运动至解锁位置。接下来,收发器20可以沿横向方向T,诸如向上的方向,从电连接器22移除。就此而言,闩锁84可以界定一个或多个表面或特征,诸如弹簧,使得当收发器20从电连接器22解除对接时闩锁84移至解除闩锁位置。例如,闩锁84的上表面可以相对于一垂直于横向方向T的平面成角度,诸如笔直地或弯曲地。替换地或附加地,界定第一凹穴80和第二凹穴82中另一者的收发器20的上表面或电连接器22的上表面可以相对于一垂直于横向方向T的平面成角度,诸如笔直地或弯曲地。当收发器20与电连接器22解除对接并且从电连接器22移除时,诸上表面可接合以促使闩锁84移至解除闩锁位置。
应该理解的是,图10A至10F示意性地示出了运动限制器74,并且在实践中可以添加附加特征以确保运动限制器74正常工作。例如,运动限制器74可包括一个或多个构件,该一个或多个构件防止闩锁84从通道78移除。替换地或附加地,运动限制器74可包括附加通道,该附加通道引导锁定构件86并提供用于锁定构件86的反作用面(reaction surface)。
在一个示例中,可以提供第一机构和第二机构,该第一机构将闩锁84从解除闩锁位置移至闩锁位置,该第二机构将闩锁84从闩锁位置移至解除闩锁位置。第一机构和/或第二机构之一或两者可以被配置为机械部件,该机械部件将偏置力和动量施加至闩锁84上。或者,第一机构和第二机构之一或两者可以被配置为弹簧,该弹簧施加偏置力和动量至闩锁84上。在一个示例中,第二机构可以分别是收发器壁36或连接器壁42的形状,第二机构也可以是凹穴76或凹穴78的形状,当收发器插入电连接器中或从电连接器中移除时,该形状提供偏置力以将闩锁84移至解除闩锁位置。
替换地或附加地,现在参考图10C至10H,运动限制器74可包括弹簧构件88,弹簧构件88被配置成向闩锁84施加闩锁力。弹簧构件88可位于壳体中,该壳体界定第一凹穴80和第二凹穴82之一。例如,如果闩锁84位于电连接器22的第二凹穴82中,那么弹簧构件88可以在一端抵靠连接器壳体42布置,并且在相对端附连至闩锁84。或者,闩锁84可以位于收发器20的第一凹穴80中。在该示例中,收发器壳体36可以支承弹簧构件88,以使得弹簧构件88偏置闩锁84朝向连接器壳体42,并且因此朝向闩锁位置。
在工作期间,收发器20与电连接器22对接,并且弹簧构件88偏置闩锁84以将闩锁84移至闩锁位置。例如,闩锁84的下表面可以相对于一垂直于横向方向T的平面成角度,诸如笔直地或弯曲地。替换地或附加地,界定第一凹穴80和第二凹穴82中另一者的收发器20的表面或电连接器22的表面,可以相对于一垂直于横向方向T的平面成角度,诸如笔直地或弯曲地。闩锁84可以被自然地偏置至闩锁位置。因此,当收发器20对接至电连接器22时,闩锁的表面和收发器或电连接器的表面可以接合,以促使闩锁84克服弹簧力而移至解除闩锁位置。一旦收发器20与电连接器22对接时,闩锁84与第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者对准。弹簧构件88可以因此驱动闩锁84移至闩锁置。或者,闩锁84可以被自然地偏置至解除闩锁位置,并且附加机构迫使该闩锁处于关闭位置。
当期望将收发器20从电连接器22解除对接时,可以沿诸如向上方向的横向方向T从电连接器22移除收发器20。就此而言,闩锁84可界定一个或多个表面,当收发器20从电连接器22解除对接时,该一个或多个表面使得闩锁84移至解除闩锁位置。例如,闩锁84的上表面可相对于一垂直于横向方向T的平面成角度,诸如笔直地或弯曲地。替换地或附加地,界定第一凹穴80和第二凹穴82中另一者的收发器20的上表面或电连接器22的上表面可以相对于一垂直于横向方向T的平面成角度,诸如笔直地或弯曲地。当收发器20与电连接器22解除对接并被从电连接器22移除时,诸上表面可以接合以促使闩锁84克服弹簧构件88的力而移至解除闩锁位置。
应当理解的是,闩锁84可以根据需要界定任何合适的尺寸和形状。在一个示例中,闩锁84可以如图10A至10B所示是倒圆(rounded)的。例如,闩锁84可界定球形、部分球形、圆柱体、椭圆、部分椭圆或任何合适的替代的倒圆结构。应当理解的是,如本文所使用的,倒圆的闩锁84可以界定成角度的上表面和下表面,当该闩锁被倒圆时,该上表面和下表面可以弯曲。或者,如图10C至10H所示,闩锁84可以是楔形的。应当理解的是,如本文所使用的,倒圆的闩锁84可界定成角度的上表面和下表面,当闩锁84为楔形时,该上表面和下表面可以是笔直的或弯曲的。界定第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者的上表面和下表面之一或两者还可以是成角度的。替换地或附加地,如图10D至10F所示,界定第一凹穴80和第二凹穴82中另一者的上表面和下表面之一或两者沿垂直于横向方向T延伸的平面可以是平的。
现在参考图10A至10C,闩锁84的上表面和下表面可以成角度以便自定位于第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者(在图10A至10C中示为第二凹穴80),其可以由成角度的上表面和下表面部分地界定(也参见图10G)。或者,参照图10D,闩锁84的上表面可以沿垂直于横向方向T延伸的相应平面是平的。类似地,第一凹穴闩锁和第二凹穴闩锁84中的另一者的上表面可以沿垂直于横向方向T延伸的相应平面是平的。因此,诸上表面可以接合以防止收发器20相对于电连接器22在向下方向上进一步运动。此外,闩锁84的下表面与第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者的下表面可以成角度,以促使收发器20在诸平的表面彼此接合以前在向下方向上相对于电连接器22运动。如图10E所示,第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者的上表面可以与闩锁84的上表面沿横向方向间隔开。因此,成角度的下表面可以接合以便相对于电连接器22并因此相对于下面的基板24在向下方向上偏置收发器20(还参见图10H)。如图10H所示,主机基板24可以界取向上的反作用力R,反作用力R抵抗收发器20所受的向下方向上的偏置力。如图10F所示,界定第一凹穴80和第二凹穴82中的另一者的上表面和下表面可以与闩锁84的上表面和下表面中的每个表面沿横向方向分别间隔开。因此,收发器20可以相对于电连接器22沿横向方向T上下浮动,但是当诸表面彼此接触时,收发器20被阻止沿横向方向进一步运动。
一般而言,收发器18和电连接器22可以包括任何适当地构造的运动限制器,该运动限制器限制收发器18在工作期间相对于电连接器22沿横向方向的运动,并且该运动限制器可以脱离以将收发器18安装至电连接器22和从电连接器22移除收发器18。此类运动限制器可限制收发器18相对于某位置处的电连接器22的运动,该运动限制器提供偏置力以促使收发器18抵靠外表面,或者,该运动限制器限制收发器18沿横向方向在一定位置范围内的运动。或者,收发器18和电连接器22可以没有运动限制器。在这样的示例中,对接的电接触件38和电接触件44的法向力可以将收发器18保持在电连接器22中。或者,诸如基板的外部部件和冷却板可以提供将收发器18保持在电连接器中的力。因此,应当理解的是,闩锁可以在收发器18和电连接器22的外部。
参照图10C,闩锁84可以具有几何尺寸,该几何尺寸将收发器18相对于电连接器22沿横向方向T在预定位置处居中。具体而言,闩锁84的上表面和下表面各自可以界定闩锁84的偏置面,该偏置面被配置为向收发器18提供居中力。如果收发器18的运动在到达该预定位置之前被阻止,则闩锁84将对该收发器提供偏置力,该偏置力促使收发器18朝向该预定位置。
参照图10D,闩锁84可以具有几何尺寸,该几何尺寸将收发器18相对于电连接器22沿横向方向T在预定位置处居中。具体而言,闩锁84的上表面和下表面之一可以界定偏置面,该偏置面被配置为沿选择方向向收发器18提供居中力。当已知收发器18可能朝哪个方向偏离中心时,该闩锁设计可以尤其有益。如果收发器的运动在到达该预定位置之前被阻止,则闩锁84的偏置面可以促使收发器18沿选择方向而非与该选择方向相反的方向朝向该预定位置。
参照图10E,闩锁84可以包括如上关于图10D所述的单个偏置面。然而,因为与偏置面相对的表面与收发器18间隔开,以便在它们之间界定间隙,所以该偏置面可以被配置为促使收发器18沿一方向直至某位置。随后,间隙可以允许收发器18进一步沿一方向运动直至第二位置,而收发器18不会受到来自闩锁的压力,从而使与偏置面相对的该闩锁的表面抵靠收发器18。
参照图12A至12B,可以认识到替代地构造的收发器可以被配置为相对于电连接器以第一取向和第二取向均与相同的电连接器以上述方式对接,第二取向与第一取向相对。例如,本文描述的类型的光收发器212可以被配置为通过经面板216延伸的孔与电连接器214选择性地以第一取向和第二取向对接。具体而言,通信系统217可以包括光收发器212、电连接器214和主机基板218。在某些示例中,通信系统217还可以包括笼架205,笼架205被配置为围绕光收发器212和电连接器214之一或两者。笼架205可以是金属的,从而为光收发器212和电连接器214之一或两者在工作期间屏蔽电磁干扰(EMI)和/或防止来自该收发器或该主机系统的电磁辐射向外辐射。在一些示例中,通信系统217可以根据需要包括任何合适的闩锁构件,当收发器212与电连接器214对接时,该闩锁构件有助于保持收发器212在适当的位置。
电连接器214可以包括连接器壳体和由连接器壳体支承的多个电接触件。电接触件可界定对接端和与对接端相对的安装端。电连接器214可被安装至主机基板218,以使电连接器214与主机基板218处于电连通。如上所述,主机基板218可被配置为印刷电路板。电接触件的安装端可以与主机基板218的相应电接触位置处于物理接触和电接触。收发器212被配置为与电连接器214对接,从而使收发器212与电连接器214电连通。在一个示例中,光收发器212可以包括边缘卡213,边缘卡213被构造为印刷电路板,该印刷电路板被插入电连接器214中,从而使该边缘卡与电接触件的对接端对接。具体而言,边缘卡界定电接触件,该电接触件与电连接器214的相应电接触件的对接端处于物理接触和电接触。电接触件和边缘卡213的对接端可以界定可分离的接口。因此,边缘卡213与对接端可以对接和解除对接,而不损坏对接端、边缘卡213或两者。
笼架205可以被安装至主机基板218,并且可以进一步被配置为经面板216的孔延伸。收发器212可以沿纵向方向L插入笼架205。面板216可沿垂直于纵向方向L的平面取向。因此,该平面可以横向方向T和侧向方向界定,其中横向方向T垂直于纵向方向L,侧向方向垂直于横向方向T和纵向方向L中的每一个方向。该孔可以沿纵向方向L经面板216延伸。
收发器212界定第一表面212a和第二表面212b,第二表面212b与第一表面212a沿横向方向T相对。在处于如图12A所示的第一取向28时,收发器212与电连接器214对接,以使得第一表面212a面向下方。例如,第一表面212a可以面向主机基板218。第二表面212b可以面向笼架205的顶壁。因此,收发器212的至少一部分被保持在笼架205的顶壁和主机基板218之间。在处于如图12B所示的第二取向30时,收发器212与电连接器214对接,以使得第二表面212b面向下方。例如,第二表面212b可以面向主机基板218。第一表面212a可以面向笼架205的顶壁。因此,应当理解的是,第一取向与第二取向相对于横向方向T相反。
在一个示例中,收发器212的至少一部分可以关于中间平面219对称,中间平面219沿纵向方向L和侧向方向取向。因此,中间平面219可以将收发器212的该至少一部分沿横向方向T对半分。例如,在一个示例中,第一表面212a的至少一部分和第二表面212b的至少一部分可以与中间平面219沿横向方向T等距间隔开。边缘卡213可以沿中间平面219延伸,从而使中间平面219将边缘卡213对半分。电连接器214界定了插座,该插座被配置为接收边缘卡213以便使边缘卡213,并且因此使收发器212以上述方式与电连接器214处于电连通。中间平面219可将插座沿横向方向T对半分。应该认识到,只要收发器212被配置成与电连接器214选择性地以第一取向28和第二取向30各自对接,那么收发器212的一部分和电连接器214的一部分可关于中间平面219不对称。
除非另外说明否则,电连接器214均可被配置为与收发器边缘卡213对接,而不管边缘卡213插入插座时收发器处于取向28还是取向30。电连接器214可以进一步界定一个或多个凹部222,并且收发器212可以包括第一凸起224和第二凸起226,第一凸起224和第二凸起226相对于横向方向T彼此相对。第一凸起224和第二凸起226被配置为当收发器212以第一取向28和第二取向30的每一个取向与电连接器选择性地对接时,第一凸起224和第二凸起226被接收在相应的凹部222中。凸起224和凸起226可以与中间平面219沿横向方向T等距间隔开。凸起224和凸起226可以被配置为保护边缘卡213免受机械损伤或意外的电接触。在一个示例中,凸起224和凸起226可沿纵向方向L延伸超出边缘卡213。收发器212可进一步包括一个或多个闩锁构件230,该一个或多个闩锁构件230可被配置为接合笼架205的互补接合构件,以便当收发器212与电连接器214对接时,将收发器212固定到笼架205。具体而言,当收发器212处于第一取向28时以及当收发器212处于第二取向30时,闩锁构件230均可以接合笼架205的互补接合构件。
以上述关于通信系统34的方式,通过利用相同的收发器212,通信系统217允许热量从主机基板218向上散除或朝向主机基板218向下散除。因此,当收发器212处于第一取向28时,热量可以向上散除。当收发器212处于第二取向30时,热量可以向下散除。因此,单个收发器设计或SKU(库存单元)可以提供两种散热模式。在一个示例中,热量可以从收发器212的第二表面212b散除。通信系统217可以具有键接特征,该键接特征防止收发器212与电连接器214以期望的预定取向以外的任何取向对接。虽然参考图12A至12B所示的取向,使用了术语“向上”和“向下”及其衍生词,但是应当认识到,实际取向在使用期间可以不同。
虽然收发器212被示为可插入前面板216中以使收发器212与电连接器214对接,但是应当理解的是,收发器212与电连接器214能够替换地选择以第一取向28和第二取向30经前面板或不经前面板对接。进一步认识到,如上关于通信系统34所述,收发器212可以被配置为与电连接器214以两个以上的取向对接。
现在参考图13,根据另一示例构造的收发器100可以包括电连接器102、光引擎104和柔性电子电路或柔性电路106,柔性电子电路或柔性电路106使光引擎104与电连接器102处于电连通。光收发器100,且具体而言是收发器壳体,还可以包括光学支承结构105(也称为光学部件(optical block)),光学支承结构105被配置为支承光纤缆线110。在一个示例中,收发器100可以包括光纤缆线110。或者,如以上关于收发器18所述,收发器100可以被配置为可拆卸地耦合至光纤缆线110。光引擎104可以包括如上所述地光接收器和光发射器之一或两者,以及基部108,基部108可支承光接收器和光发射器的各种部件。基部108可以被配置对光引擎104在使用期间产生的热量提供散热路径。如上所述,光引擎104可以包括光电探测器阵列、激光二极管阵列、光耦合至光纤缆线110的元件的透镜系统、激光二极管阵列驱动器以及跨阻放大器。因此,光引擎可以被配置为接收光信号,将该光信号转换为电信号,并输出该电信号。在另一示例中,光引擎可以被配置为接收电信号,将该电信号转换为光信号,并输出该光信号。在一个示例中,光引擎104可以如美国专利第7,329,054号和美国专利第8,588,561号中所描述的那样构造,这两篇专利在此出于所有目的通过援引全文并入。
在一个示例中,电连接器102可以是压接连接器。因此,电连接器102可包括电绝缘连接器壳体103和至少一个电接触件210,该至少一个电接触件210由连接器壳体103支承。至少一个电接触件210可包括多个电接触件210。电接触件210可包括信号接触件和接地接触件。相邻的信号接触件可以界定差分信号对。或者,信号接触件可以是单端的。又或者,电接触件210可以界定开放式引脚场(open pin field),由此电接触件可以被配置为信号接触件或接地接触件。
电接触件210可以界定相应的安装端,该相应的安装端被配置为安装至柔性电路106。柔性电路106界定第一表面106a和第二表面106b,第二表面106b与第一表面106a沿横向方向T相对。电连接器102可以被安装至柔性电路106的第一表面106a,从而使电接触件210与柔性电路106处于电连通。电接触件210可以进一步界定相应的对接端107,该相应的对接端107被配置为与主机基板114的相应的电接触位置115对接(见图14B)。具体而言,对接端107可以被压靠在相应的电接触位置115上。因此,电连接器102被配置为与主机基板114处于电连通。电连接器102可以被配置为转接板(interposer),诸如由位于印第安纳州新奥尔巴尼的申泰公司生产的Z-rayTM转接板。可以利用球栅阵列(BGA)或任何合适的替代地配置的电接触件将电连接器102安装至柔性电子电路元件106。尽管已经描述了电连接器102的一个示例,但是应当理解的是,电连接器102可以根据需要被替换地构造。
此外,光引擎104被配置为安装至柔性电路106。将光引擎104安装至柔性电路106使得光收发器与柔性电路106处于电连通。此外,当柔性电路106与电连接器102处于电连通时,将光引擎104安装至柔性电路106可以进一步使光引擎104与电连接器102处于电连通。具体而言,光引擎104可以包括电接触件,该电接触件被配置成与柔性电路106处于物理接触和电接触。当电连接器102和光引擎104均安装至柔性电路106时,柔性电路106可以将电信号从光引擎104传输至电连接器102,反之亦然。因此,柔性电路106使光引擎104与电连接器102处于电连通。因此,光引擎104可以被配置为将电信号传输至电连接器102,并且可以进一步被配置为从电连接器102接收电信号。
如上所述,光收发器104可以包括光纤缆线110,或者可以被配置为耦合至光纤缆线110,光纤缆线110继而光耦合至光引擎104并允许从该光引擎传输光信号至光纤缆线110和/或允许光引擎从光纤缆线110接收光信号。光纤缆线110可以在离第二表面104b比离第一表面104a近的位置耦合至光引擎。
在一个示例中,光引擎104被配置为以第一取向28安装至柔性电路106的第一表面106a。具体而言,光收发器104界定了第一表面104a和第二表面104b,第二表面104b与第一表面沿横向方向T相对。在一个示例中,第一表面104a可以安装至柔性电路106。具体而言,光引擎104可以被安装至柔性缆线106的第一表面106a。然而,如从下文描述中将理解到的是,光收发器104可以替换地被安装至柔性缆线106的第二表面106b。
柔性电路106允许压接连接器102和引擎104均在安装时被适当地安置,尽管可能有由于部件制造、组装过程公差等导致的未对准。应当认识到的是,在图13中,光引擎104相对于主机基板114以第一取向28安装至柔性电路106。处于第一取向时,光引擎104的第一表面104a可以附连至柔性电路106的第一表面106a。
现在参考图14A至图14C,通信系统200(如图15所示)可以包括笼架112,笼架112可以包围收发器100的至少一部分。具体而言,笼架112可以是导电的。在一个示例中,笼架112可以由金属片通过冲压和弯曲工序而制成。笼架112可以被配置为安装至主机基板114。例如,笼架112可以包括压配合尾部202,压配合尾部202可以用于将笼架112安装至主机基板114(见图14B)。在一个示例中,压配合尾部202可被配置为针眼尾部(eye-of-the-needletail)。如上所述,主机基板114可以被配置为印刷电路板(PCB)。应当理解的是,笼架112可以根据需要以任何合适的方式安装至主机基板114,包括但不限于焊接、压配合、压接、铆接或粘接。笼架112可以包括热接触区204,热接触区204为光收发器104产生的热量提供热传导路径。笼架112可以界定开口208,开口208为光纤缆线110提供空隙。笼架112还可以包括至少一个闩锁构件206,该至少一个闩锁构件206被配置为固定至盖罩118(见图16和19)。至少一个闩锁构件206可以由冲压出的侧壁区域界定。因此,笼架112可以包括多个闩锁构件,包括一对闩锁构件206。或者,笼架112可以是模制结构,该模制结构具有被配置成附连至主机基板和盖罩的插入物。例如,笼架112可以是模制的聚合物。聚合物可以填充有金属以提高它的热传导性和电传导性。笼架112也可以通过二次注模成型(overmolding)金属插入物连同聚合物来形成,以获得低热阻、结构强化、附连点以及EMI屏蔽或上述的任意组合。笼架112也可以通过金属注射成型的方法制成。
如图14B和图15所示,收发器100可以安装到主机基板114上。具体而言,笼架112可以安装至主机基板114,并且收发器100的至少一部分直至全部可以被设置在笼架112中。如上所述,可以使用压配合尾部、焊接尾部、表面安装技术、粘合剂、机械紧固件或通过任何合适的方式将笼架112安装至主机基板114。主机基板114可以包括多个电接触位置115,该多个电接触位置115被配置为与连接器102的互补电接触件对接。PCB114的电接触件和连接器102的电接触件210可以界定可分离的接口。因此,连接器102可以与主机基板114重复地对接和解除对接,而不会损坏主机基板114的电接触件和电连接器102的电接触件210之一或这二者。PCB114的电接触位置115可以被配置为连接盘网格阵列(LGA)116。LGA116可以被包含在笼架112的占用区内。LGA116可以被设置在主机基板114的电接触区处。可以控制笼架112和LGA116的布局,使得笼架114和LGA116界定在电连接器102的对准公差内的相对空间关系,以使得电连接器102的电接触件210的对接端107接触LGA116焊盘。诸如集成电路(IC)之类的高速处理器可以在邻近笼架112的位置安装至主机基板114。
因此,应当理解的是,电连接器102被配置为与互补电气设备对接。在一个示例中,互补电气设备可以被配置为LGA116。此外,因为光引擎104与电连接器102电连通,所以光引擎104被类似地配置为与互补电气设备处于电连通。更进一步地,光引擎104被配置为经互补电气设备与主机基板的电迹线处于电连通。因此,可以说,当光引擎104相对于互补电气设备处于第一取向时,光引擎104被配置为与该互补电气设备处于电连通。
主机基板114还可包括至少一个热平面130,该至少一个热平面130覆盖笼架112的大部分占用区,如图14C所示,该大部分占用区未被LGA116覆盖。热平面130可以延伸至笼架112的占用区之外。热平面130可以经基部108和笼架112与光收发器104热连通,并有助于散除由光收发器104产生的热量。在一些实施例中,热平面130可以是主机基板114中的内层,并且在主机基板114的顶面上不可见。当将笼架112安装至主机基板114时,笼架112可以电连接及热连接至主机基板114中的热平面130。可以将热平面进一步连接至散热构件并且将收发器产生的热量从该收发器处传出。
现在参考图15,通信系统200可以包括主机基板114和收发器100,以及笼架112。如上所述,收发器100且具体而言是电连接器102,可以对接至笼架112中的主机基板114。具体而言,电连接器102的电接触件的对接端与主机基板114的相应的电接触件对接,该主机基板界定LGA。收发器100当与主机基板114对接时可以倒置,以使光引擎104的部件相对于横向方向T被设置在主机基板114和基部108之间。然而,在下面的描述中,可以理解的是,可以考虑其他布置。笼架112可以是导电的,诸如由金属制成,并且可以被电连接至主机基板114的热平面130。
现在参考图16,通信系统200可以包括被配置为覆盖光收发器的盖罩118。在一个示例中,盖罩118可以被安装至笼架112。然而,应当理解的是,盖罩118可以被安装至任何合适的替代结构,诸如主机基板114。盖罩118和笼架112可以与主机基板114组合,以界定容纳收发器的内部空间。因此,盖罩118、笼架112和主机基板114可以结合以包围电连接器102、柔性电路106和光引擎104。基部108、柔性电路106和电连接器102可以相对于横向方向T被保持在主机基板114和盖罩118之间。盖罩118可以是导电的并且与笼架112电接触。盖罩118和笼架112连同主机基板114的热平面130可以界定在收发器100周围的法拉第笼。因此,可以将光收发器100在工作期间产生的电磁干扰(EMI)限制在由盖罩118、笼架112和主机基板114,且尤其是主机基板114的热平面130所界定的内部空间内。从光收发器100向电气元件辐射或传导的EMI可以因此被法拉第笼减少或消除,该电气元件被设置在光收发器100附近。类似地,法拉第笼可以保护光收发器104免受外部产生的EMI的影响。
图16还示出了盖罩118的两个区域,包括光引擎区402和电连接区404。在光引擎区402中,盖罩118被配置为沿横向方向朝着主机基板114下推至基部108上。在电连接区404中,盖罩118被配置为沿横向方向T朝着主机基板114下推至电连接器102上。如下文更详细地描述,盖罩118在光引擎区402中可以具有诸特性并且在电连接区404中可以具有不同的诸特性。
现在参考图17,主机基板114可以包括金属化层或区域120,金属化层或区域120与主机基板114和笼架112上的电接地电接触。可以将金属化区域120设置在主机基板114内,以便通过压配合尾部202在笼架112和主机基板114之间建立电接触。替换地或附加地,可以将金属化区域120设置在主机基板114的顶表面上,如关于图14C中的热平面130所示。主机基板114的顶表面可以向上面向光收发器104。基部108可以与笼架112的热接触区204直接接触。具体而言,基部108可以由盖罩118压靠热接触区204。压力是通过盖罩118安装至笼架112时盖罩118发生弹性变形而产生的。压力和相对较大的热接触区204可以为光收发器104产生的、要被传导至笼架112的热量提供低热阻路径热量。主机基板114的金属化区域120与笼架112热接触,并有助于提供进入主机基板114并远离光收发器104的低热阻热传导路径。在其他实施例中,主机基板114可仅包括在主机基板114的顶部或底部的金属化层,或者还结合有至少一内部金属化层。主机基板114可以包括填充有金属的通孔,以促进在主机基板114的顶表面和底表面之间的热传递。金属化区域和/或金属填充的通孔可以与外部热沉900热接触(参见图21),外部热沉900具有专用的鳍片或散热片,或者具有结构保持器和框架元件。外部热沉和/或结构元件和框架元件可以散除光收发器104在工作期间产生的热量。
现在参考图18,并且如上所述,压配合尾部202可以将笼架112安装至主机基板114。电连接器102可以包括可弹性变形的电接触件210,以便与主机基板114的顶表面上的LGA116电接触。当电连接器102与柔性电路106和主机基板114处于电连通时,该柔性电路和主机基板114相互处于电连通。盖罩118可提供将可变形的电接触件压靠LGA116的压力。通信系统200还可包括垫板240,垫板240被设置在柔性电路106的与电连接器102相对的一侧,以加强柔性电路106。因此,垫板240可以抵靠在柔性电路106的第二表面106b。在一个示例中,柔性电路106和压接连接器102之间的电连接由球栅阵列(BGA)250实现。在其他实施例中,可以通过BGA建立到主机电路板的电连接,并且可以通过类似于电接触件210的可弹性变形的电接触件建立与柔性器件的连接。在其他实施例中,电连接器102被配置为界定与柔性电路106的可分离接口。因此,连接器102可以与柔性电路106重复地对接和解除对接,而不损坏电连接器102的电接触件210、柔性电路106或这两者。在一个示例中,电接触件210在电连接器102的两侧上是可压接的。此外,本文描述的电连接器102的电接触件210可以由BGA代替,或者通过粘合剂覆盖工艺引线键合以使柔性电路106与主机基板114处于电连通。
柔性电路106允许在电连接器102和基部108之间沿横向方向T机械浮动,横向方向T可以基本垂直于主机基板114的顶表面和底表面。因此,盖罩118可以同时1)将电连接器102压靠在LGA116,并且2)将基部108,且因此将光引擎压靠笼架112。具体而言,盖罩可以将基部108以上述方式压靠笼架112的热接触区204。在没有机械浮动的情况下,在必要的机械公差内生产和组装收发器元件,以同时地且最佳地将通信子组件100的电接触区和热接触区均压靠主机基板114和笼架112的相应区域,这将是困难且昂贵的。
现在参考图19,盖罩118界定了相对侧,该相对侧可各自具有至少一个接合构件,该至少一个接合构件被配置成与笼架112的相应的闩锁构件206接合,以将盖罩118附连至笼架112。至少一个接合构件可被配置为经盖罩118延伸的相应的孔702。在一个示例中,盖罩的每一侧均可界定相应的第一孔和第二孔702。孔702被配置成当盖罩118安装至笼架112时,孔702接收相应的闩锁构件206。当盖罩118安装在笼架112上时,盖罩118可以弹性地变形。具体而言,盖罩118可以包括连接器挠性构件704,连接器挠性构件704被配置为施加压力促使电连接器102向下抵靠主机基板104。盖罩118可以进一步包括基部挠性构件706,基部挠性构件706促使基部108向下朝向主机基板114。应当认识到的是,术语“向下”和“向上”及其衍生词在本文中参照附图所示的相应取向使用,应当认识到实际方向在使用过程中可以发生变化。基部挠性构件706可以弯曲,以使得基部挠性构件706主要在笼架112的热接触区204上提供压力。应当理解的是,在一些示例中,连接器挠性构件704不直接接触电连接器102,但是连接器挠性构件704可以通过支承垫109和柔性电路106压靠电连接器102。因此,连接器挠性构件704可以促使电连接器102直接或间接地抵靠下面的主机基板114。连接器挠性构件704可以是比较平坦的,并且盖罩118可以被弯曲,以使得当盖罩118安装至笼架112时,连接器挠性构件704将电连接器102跨底表面基本上均匀地压靠主机基板114。盖罩118可以进一步包括偏心凹槽707,偏心凹槽707将盖罩118与笼架112键接,以使得盖罩118不能以所需预定取向以外的任何取向安装至该笼架。
应当理解的是,通信系统200可以使得光收发器104在主机基板114上方沿横向方向T具有较低的高度。在一个示例中,该高度可以小于2.5mm。此外,收发器100被配置为在光引擎104的外侧位置以LGA的形式与互补电气设备对接。笼架112和盖罩118共同为设置在内部空间中的光收发器104界定坚固且硬的保持构件。结合光收发器104的低重量,这使得所产生的通信系统可以抵抗冲击和振动。此外,低高度使得光收发器可用于高度受限或者紧缺高度空间的架构中。低高度还允许在卡基系统中缩短板对板间隔的距离。可以通过从光收发器处沿与主机基板114的主表面基本平行的方向移位主机基板114的电接触区,来提供光收发器的低高度。因此,该方向可以基本垂直于横向方向T。因此,通信系统200可以被构造为使得电连接器102与光收发器104和主机基板114不沿横向方向T对准,这不同于许多传统的光收发器中那样。此外,光收发器可以包括微处理器或微控制器,或者可替换地,微处理器可以安装在主机基板114上。如果将微处理器安装在主机基板114上,则可以通过电连接器102将控制信号导向光收发器。将控制微处理器置于光收发器之外也可以帮助减小该光收发器的尺寸。
现在参考图20,应当认识到,通过去除在笼架112的安装占用区内的主机基板114一部分,可以进一步减小光收发器在主机基板114上方的高度。因此,主机基板114可以界定孔800,孔800沿横向方向T至少延伸至主机基板114的顶表面中。在一个示例中,孔800可以沿横向方向T完全贯穿主机基板114延伸。光引擎104一般比电连接器102更高。光引擎104可以至少部分地位于孔800中,从而减小光引擎104,并且因此减小光收发器相对于主机基板114的顶表面的高度。在一些示例中,孔800可以延伸至主机基板114的顶表面中,但是不贯穿主机基板114,从而形成容纳光收发器104的凹穴。应当理解的是,孔800可以降低光收发器104的高度到小于2mm,该高度是从主机基板114的顶表面测量到的高度。例如,该高度可以小于1.5mm。
现在参考图21,通信系统可以包括热沉900,热沉900相对于光收发器100向外延伸。具体而言,在一个示例中,热沉900可以安装至基部108以建立在光收发器100和热沉900之间的低热阻路径。因此,在某些示例中,光收发器100可以从第一表面104a散热。然而,如从下文的描述中将理解到的是,光收发器100可替换地被配置为从第二表面104b散热。虽然热沉900可以如图所示被配置为针翅(pin fin)式热沉,但是也可以使用诸如散热片等其他类型的热沉。在一个示例中,热沉900可以与光引擎104沿横向方向T对准,并且沿垂直于横向方向T的方向从电连接器102处偏移。在另一示例中,热沉900可以与光引擎104和电连接器102均沿横向方向T至少部分地对准。
现在参考图22至23,应当认识到,当光引擎104处于如图13所示的第一取向28时,以及当光引擎104处于与第一取向28相反的第二取向30时,光引擎104均可与相同的互补电气设备处于电连通。在一个示例中,第一取向28和第二取向30可以关于互补电气设备。如上所述互补电气设备可以被配置为LGA116。例如,收发器104可以相对于横向方向T,以与图13所示的第一取向28相对的第二取向30,安装至柔性电路106和基部108。
具体而言,收发器的第一表面104a可以被安装至柔性电路106的第二表面106b。因此,电连接器102和收发器104可以被安装至柔性电路106的相对面。因此,光收发器的第一表面104a可以是导热的。例如,第一表面104a可以是金属的并且是导热的。或者,第一表面104a可以是非金属的并且是导热的。第二表面104b可以是不导热的。如图23所示,当收发器与主机基板114对接时,光引擎104的第二表面104b可以被间隔在光引擎104的第一表面104a上方。在一个示例中,第一表面104a可以相对于横向方向T被设置在柔性电路106和第二表面104b之间。或者,第一表面104a可以与柔性电路106共面。此外,当收发器对接主机基板114时,第一表面104a可以面向主机基板114,而光引擎104处于第二取向30。当光引擎104处于如图15所示的第一取向28时,第二表面104b可以在收发器与主机基板114对接时面向主机基板114。此外,第一表面104a可被间隔在第二表面104b上方。
笼架112可以以上述方式安装至主机基板114。通信子组件100可以以上述方式安装至笼架112中的主机基板114,以便由此界定通信系统200。具体而言,电连接器102可以对接主机基板114,以便界定通信系统200。当电连接器102与主机基板114对接时,电连接器102的电接触件的对接端107对接至主机基板114的相应的电接触件,该主机基板114界定LGA。具体而言,对接端107可以被压靠在主机基板114的电接触件。当通信组件100对接主机基板114时,应当理解的是,收发器100可以以上述方式倒置。然而,在图23中,光引擎104处于第二取向30,第二取向30相对于横向方向T与图15中所示的第一取向相反。具体而言,当光引擎104处于第二取向30时,第一表面104a相对于横向方向T,被设置在主机基板114和第二表面104b之间。盖罩可以以上述方式安装在笼架112上,以使得该盖罩直接地或间接地将第一表面104a压靠主机基板114。通信系统200可以进一步地包括如上所述的垫板,以加强柔性电路106。
可以将上述电压接连接器替换为边缘连接器、ZIF(无插入力)连接器或任何其他类型的薄型连接器,包括位于或部分位于主机基板的厚度中的连接器,或者在主机基板的一个或多个凹部或者在主机基板的切口中的连接器。应当理解的是,诸如顶部、底部、上、下、右、左、侧、竖直和水平的术语是相对性的术语,并且本文描述的实施例可以以任何取向被使用。
应该注意的是,图中示出的实施例的解说和讨论仅出于示例性目的,而不应被诠释为限制本公开。本领域的技术人员将理解的是,本公开考虑了多种实施例。另外,应当理解的是,上文随上述实施例描述的诸概念可以单独使用,也可以与上述任意其他实施例结合使用。应当进一步理解的是,除非另外指出,否则上文关于一个所示实施例所描述的各种可替换实施例可适用于本文所述的所有实施例。

Claims (113)

1.一种光收发器,包括:
收发器壳体,所述收发器壳体沿横向方向界定第一表面和与第一表面相对的第二表面;
由收发器壳体支撑的多个电触头;
光引擎,所述光引擎由收发器壳体支撑并且与相应的电触头电连通;以及
其中,当光收发器相对于电气设备处于第一取向时,以及当所述光收发器处于与第一取向不同的第二取向时,电触头均被配置为选择性地放置成与互补电气设备电连通,并且其中所述互补电气设备被配置为放置成与主机基板电连通。
2.根据权利要求1所述的光收发器,还包括至少一根光纤,其中,所述光收发器界定至少一条光路,所述至少一条光路在光引擎与所述至少一根光纤之间延伸。
3.根据权利要求2所述的光收发器,其中,所述光收发器被配置为可拆卸地附连至至少一根光纤。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光收发器,其中,第二取向与第一取向相对。
5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,互补电气设备包括共用电连接器,以使得电触头被配置为当所述光收发器在第一取向时以及当所述光收发器在第二取向时,均选择性地与所述共用电连接器接合。
6.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,第一取向和第二取向沿横向方向彼此相对。
7.根据权利要求6所述的光收发器,其中,当所述收发器处于第一取向并且电连接器被安装至基板时,第一表面沿横向方向面向所述基板,当所述收发器处于第二取向并且所述电连接器被安装至所述基板时,第一表面沿横向方向背向所述基板。
8.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,第一取向和第二取向沿垂直于横向方向的方向彼此相对。
9.根据权利要求8所述的光收发器,其中,当所述收发器处于第一取向时以及当所述收发器处于第二取向时,第一表面均面向基板。
10.根据权利要求8所述的光收发器,其中,当所述收发器处于第一取向时以及当所述收发器处于第二取向时,第一表面均背向所述基板。
11.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,第一表面是导热的。
12.根据权利要求11所述的光收发器,其中,第一表面被配置为放置成与散热构件热连通。
13.根据权利要求12所述的光收发器,其中,散热构件包括散热板。
14.根据权利要求13所述的光收发器,其中,散热构件还包括散热片,所述散热片从散热板延伸出去以界定热沉。
15.根据权利要求13所述的光收发器,其中,一部分散热板被配置为贯穿基板的开口延伸,以使得当1)电触头与互补电触头接合时,以及当2)电连接器安装至基板时,所述部分散热板与第一表面热连通。
16.根据权利要求12所述的光收发器,其中,散热构件包括基板的散热器。
17.根据权利要求11所述的光收发器,其中,第一表面是金属的。
18.根据权利要求17所述的光收发器,其中,第一表面包括铜。
19.根据权利要求17所述的光收发器,其中,收发器壳体包括电绝缘体,并且相应部分电触头被嵌入至所述电绝缘体中,从而与金属第一表面电绝缘。
20.根据权利要求19所述的光收发器,其中,相应部分电触头被嵌件成型至电绝缘体中。
21.根据权利要求19所述的光收发器,其中,相应部分电触头被插入至电绝缘体中。
22.根据权利要求19所述的光收发器,其中,所述电绝缘体包括第一电绝缘层和第二电绝缘层,并且相应部分电触头被设置在第一电绝缘层和第二电绝缘层的界面处。
23.根据权利要求22所述的光收发器,其中,第一层和第二层包括不同的电绝缘材料。
24.根据权利要求22所述的光收发器,其中,第一层和第二层包括相同的电绝缘材料。
25.根据权利要求11所述的光收发器,其中,第一表面是非金属的。
26.根据权利要求25所述的光收发器,其中,第一表面包括陶瓷。
27.根据权利要求25所述的光收发器,其中,相应部分电触头被嵌入至电绝缘体中。
28.根据权利要求27所述的光收发器,其中,相应部分电触头被插入至电绝缘体中。
29.根据权利要求27所述的光收发器,其中,电绝缘体包括第一电绝缘层和第二电绝缘层,并且相应部分电触头被设置在第一电绝缘层和第二电绝缘层的界面处。
30.根据权利要求29所述的光收发器,其中,第一层和第二层包括不同的电绝缘材料。
31.根据权利要求29所述的光收发器,其中,第一层和第二层包括相同的电绝缘材料。
32.根据权利要求29所述的光收发器,其中,第一层和第二层中的至少一者包括第一表面的非金属材料。
33.根据权利要求27所述的光收发器,其中,电绝缘体界定第一表面。
34.根据权利要求27所述的光收发器,其中,相应部分被嵌件成型至电绝缘体中。
35.根据权利要求11所述的光收发器,其中,第一表面与光引擎热连通。
36.根据权利要求35所述的光收发器,其中,收发器壳体包括导热体,所述导热体界定第一表面并且与光引擎接触。
37.根据权利要求2至3中任一项所述的光收发器,其中,光纤被支撑在某位置处,该位置被设置于相对于横向方向比第一表面更靠近第二表面处。
38.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,电触头界定相应的接合端,所述相应的接合端被配置为当所述收发器处于第一取向时以及当所述收发器处于第二取向时,均与相应的互补电触头接合。
39.根据权利要求38所述的光收发器,其中,接合端是凹形的。
40.根据权利要求38所述的光收发器,其中,接合端是凸形的。
41.根据权利要求38所述的光收发器,其中,接合端是弯曲的。
42.根据权利要求38所述的光收发器,其中,当所述收发器与电连接器接合时,接合端与互补电触头自对中。
43.根据权利要求38所述的光收发器,其中,接合端是平面的。
44.根据权利要求38所述的光收发器,其中,接合端是彼此相同的。
45.根据权利要求38所述的光收发器,其中,接合端沿垂直于横向方向的共用平面布置。
46.根据权利要求38所述的光收发器,其中,接合端沿某路径布置,所述路径沿垂直于横向方向的平面环形延伸。
47.根据权利要求46所述的光收发器,其中,环形路径界定圆形、三角形、矩形、正方形、椭圆形和多边形之一。
48.根据权利要求38所述的光收发器,界定沿横向方向定向的中心横向轴线,并且接合端背向所述中心横向轴线。
49.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,至少一个光引擎被引线键合至电触头。
50.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,第一表面是导热的并且与光引擎热连通,并且第二表面是热绝缘的。
51.根据权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,第一表面和第二表面均是导热的并且与光引擎热连通。
52.根据前述权利要求1至3中任一项所述的光收发器,还包括至少一根导电缆线。
53.根据权利要求1至3中任一项所述的光收发器,其中,当所述光收发器处于第一取向时以及当所述光收发器处于第二取向时,第二取向与第一取向相对,所述光收发器均被配置为经前面板插入并且选择性地与互补电气设备接合。
54.根据权利要求53所述的光收发器,还包括边缘卡,所述边缘卡当所述收发器处于第一取向时以及当所述收发器处于第二取向时,均被接收于互补电气设备中。
55.根据权利要求1至3中任一项所述的光收发器,还包括第一运动限制器元件,第一运动限制器元件被配置为当所述收发器与电连接器接合时,卡接所述电连接器的互补运动限制器元件,以限制所述收发器相对于所述电连接器沿横向方向的移动。
56.根据权利要求55所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件被配置为与第二运动限制器元件机械干涉,以限制所述收发器相对于电连接器的移动。
57.根据权利要求55所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件包括延伸至所述收发器的外表面中的凹穴,所述收发器被配置为接收电连接器的闩锁元件。
58.根据权利要求55所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件包括闩锁,所述闩锁被配置为延伸至电连接器的凹穴中。
59.根据权利要求55所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件被配置为卡接第二运动限制器元件,以界定对所述收发器的沿横向方向从第一表面到第二表面的偏压力。
60.根据权利要求55所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件被配置为卡接第二运动限制器元件,以界定对所述收发器的沿横向方向从第二表面到第一表面的偏压力。
61.根据权利要求55所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件被配置为卡接第二运动限制器元件,以界定对所述收发器的沿横向方向的定位力。
62.根据权利要求12所述的光收发器,还包括第一运动限制器元件,第一运动限制器元件被配置为卡接电连接器的互补运动限制器元件,以使所述收发器向散热构件偏置。
63.根据权利要求62所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件被配置为与第二运动限制器元件机械干涉,以使所述收发器向散热构件偏置。
64.根据权利要求62所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件包括延伸至所述收发器外表面中的凹穴,所述收发器被配置为接收电连接器的闩锁元件。
65.根据权利要求62所述的光收发器,其中,第一运动限制器元件包括闩锁,所述闩锁被配置为延伸至电连接器的凹穴中。
66.一种通信系统,包括:
根据权利要求1至54中任一项所述的光收发器;以及
互补电气设备。
67.一种通信系统,包括:
根据权利要求5至54中任一项所述的光收发器;以及
电连接器,所述电连接器包括电绝缘连接器壳体和由所述电绝缘连接器壳体支撑的互补电触头。
68.根据权利要求67所述的通信系统,其中,当光收发器与电连接器接合时,所述光收发器沿垂直于横向方向的平面邻近所述电连接器设置。
69.根据权利要求67所述的通信系统,其中,连接器壳体界定内部空间,所述内部空间接收收发器以便将所述收发器与电连接器接合。
70.根据权利要求69所述的通信系统,其中,连接器壳体沿垂直于横向方向的平面界定圆形、三角形、矩形、正方形、椭圆形和多边形中之一。
71.根据权利要求69所述的通信系统,其中,内部空间沿横向方向贯穿连接器壳体延伸。
72.根据权利要求69所述的通信系统,其中,内部空间沿横向方向延伸至连接器壳体中但不贯穿所述连接器壳体。
73.根据权利要求69所述的通信系统,其中,第一部分内部空间沿横向方向贯穿连接器壳体延伸,并且第二部分内部空间沿横向方向延伸至所述连接器壳体中但不贯穿所述连接器壳体。
74.根据权利要求67所述的通信系统,其中,连接器壳体界定贯穿所述连接器壳体延伸并通向内部空间的通道,其中,当收发器与电连接器接合时,光纤贯穿所述通道延伸。
75.根据权利要求67所述的通信系统,其中,互补电触头界定与收发器的电触头接合的互补接合端。
76.根据权利要求75所述的通信系统,其中,互补接合端与收发器的电触头嵌套。
77.根据权利要求67所述的通信系统,其中,互补接合端相对于收发器的电触头是凹形的。
78.根据权利要求67所述的通信系统,其中,互补接合端相对于收发器的电触头是凸形的。
79.根据权利要求67所述的通信系统,其中,互补接合端是平面的。
80.根据权利要求67所述的通信系统,其中,互补接合端和收发器的电触头处于边缘接触和面接触之一。
81.根据权利要求67所述的通信系统,其中,连接器壳体相对于垂直于横向方向的平面围绕收发器。
82.根据权利要求67所述的通信系统,还包括运动限制器,所述运动限制器限制光收发器相对于电连接器沿横向方向的移动。
83.根据权利要求82所述的通信系统,其中,运动限制器将光收发器向基板偏压。
84.根据权利要求82所述的通信系统,其中,运动限制器将光收发器向远离基板方向偏压。
85.根据权利要求82所述的通信系统,其中,运动限制器相对于电连接器向光收发器施加定位力。
86.根据权利要求82所述的通信系统,其中,运动限制器由光收发器和电连接器界定。
87.根据权利要求86所述的通信系统,其中,运动限制器包括由收发器界定的第一运动限制器元件和由电连接器界定的第二运动限制器元件。
88.根据权利要求87所述的通信系统,其中,第一运动限制器元件被配置为与第二运动限制器元件机械干扰。
89.根据权利要求87至88中任一项所述的通信系统,其中,第一运动限制器元件包括延伸至收发器的外表面中的第一凹穴,并且第二运动限制器元件包括延伸至连接器壳体的内表面中的第二凹穴。
90.根据权利要求89所述的通信系统,其中,第一运动限制器元件和第二运动限制器元件之一还包括闩锁,所述闩锁被配置为延伸至第一运动限制器元件和第二运动限制器元件中的另一者的凹穴中。
91.根据权利要求90所述的通信系统,其中,第一运动限制器元件和第二运动限制器元件之一还包括弹簧构件,所述弹簧构件将闩锁偏压至第一运动限制器元件和第二运动限制器元件中的另一者的凹穴中。
92.根据权利要求90所述的通信系统,其中,第一运动限制器元件和第二运动限制器元件之一还包括可释放的锁,所述可释放的锁可移动至某位置,该位置将闩锁推入第一运动限制器和第二运动限制器中的另一者的凹穴中。
93.根据权利要求67所述的通信系统,其中,收发器的电接触区沿基本上平行于主机基板的主表面的方向从光引擎处移位。
94.一种当光收发器选择性地处于彼此不同的第一取向和第二取向之一时,将所述光收发器与互补电气设备接合的方法,从而将所述光收发器配置为与相应的互补电气设备以所述第一取向和所述第二取向的每一个取向均接合,并且所述互补电气设备被配置为放置成与主机基板电连通。
95.根据权利要求94所述的方法,其中,互补电气设备包括安装至主机基板的电连接器,并且接合是沿着朝向所述主机基板的横向方向实施的。
96.根据权利要求94所述的方法,其中,电连接器被安装至主机基板,并且接合是沿平行于所述主机基板的纵向方向实施的。
97.根据权利要求94至96中任一项所述的方法,其中,第一取向和第二取向沿横向方向彼此相对。
98.根据权利要求97所述的方法,其中,当收发器处于第一取向时,所述收发器的导热面沿横向方向面向基板,并且当所述收发器处于第二取向时,所述收发器的导热面沿所述横向方向背向所述基板。
99.根据权利要求98所述的方法,还包括使收发器的导热面与散热构件热连通的步骤。
100.根据权利要求99所述的方法,其中,放置步骤包括将散热板放置于与收发器的导热面热连通的步骤。
101.根据权利要求100所述的方法,其中,放置步骤包括将散热板放置成与收发器的导热面机械接触的步骤。
102.根据权利要求100至101中任一项所述的方法,其中,当光收发器处于第一取向时,放置步骤包括将一部分散热板经基板的开口插入,以使得所述散热板与所述收发器的导热面热连通。
103.根据权利要求99所述的方法,其中,当光收发器处于第一取向时,放置步骤包括将导热面放置成与基板的散热器热连通。
104.根据权利要求103所述的方法,其中,放置步骤包括将导热面放置于抵靠散热器。
105.根据权利要求94所述的方法,其中,第一取向和第二取向沿垂直于横向方向的方向彼此相对。
106.根据权利要求94所述的方法,其中,收发器是根据权利要求1至3中任一项所述的光收发器。
107.根据权利要求94所述的方法,其中,收发器是电收发器。
108.根据权利要求94所述的方法,其中,第一取向和第二取向提供了从收发器处沿不同方向的散热。
109.一种收发器,包括:
收发器壳体,所述收发器壳体沿横向方向界定第一表面和与第一表面相对的第二表面;
由收发器壳体支撑的多个电触头;以及
信号修整构件,所述信号修整构件被配置为修整电信号,
其中,所述电触头被配置为当收发器处于第一取向,并且当收发器处于与第一取向相反的第二取向时,所述电触头均与互补电气设备接合,并且其中互补电气设备被配置为放置成与主机基板电连通。
110.根据权利要求109所述的收发器,其中,互补电气设备包括电连接器。
111.一种当光引擎被选择性地定向于彼此不同的第一取向和第二取向之一时,使所述光引擎与互补电气设备电连通的方法,由此所述光引擎被配置成沿第一方向和第二方向中的每一者均与所述互补电气设备电连通,所述方法包括以下步骤:
使收发器的光引擎与所述收发器的电连接器电连通的步骤;
将所述光引擎和所述电连接器中的每一者均安装至柔性电路的步骤;
其中,所述光引擎以所述第一取向被安装至所述柔性电路的第一表面,并且所述光引擎以所述第二取向被安装至所述柔性电路的第二表面,所述第二表面与所述第一表面相对。
112.根据权利要求111所述的方法,还包括使光引擎通过互补电气设备与主机基板电连通的步骤。
113.根据权利要求111至112中任一项所述的方法,其中,互补电气设备包括连接盘网格阵列。
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