CN113946021A - 光通讯系统 - Google Patents

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Abstract

一种光通讯系统，包含光源模组、电路板、光发射器以及光接收次模组；电路板设置于光源模组内；光发射器设置于光源模组内并且电连接于电路板；光接收次模组设置于光源模组的外部，且光接收次模组光耦合于光发射器。本发明光接收次模组设置于光源模组的外部，因此光接收次模组与包含光发射器的光源模组独立地分开；当光源模组内的光发射器功能异常时，可更换新的光发射器或切换到备用光发射器以确保光通讯系统的正常运行，并且这种更换或切换光发射器的方式不会影响到光接收次模组，而有助于降低维护成本。

Description

光通讯系统
技术领域
本发明涉及一种光通讯系统，特别是涉及包含光发射次模组(Transmitteroptical sub-assembly，TOSA)以及光接收次模组(Receiver optical subassembly，ROSA)的光通讯系统。
背景技术
在现代高速通讯网络中，一般设有光收发器以实现光通讯，而光收发器通常安装于电子通讯设备中。为了增加系统设计的弹性及维修方便，光收发器以可插拔方式插入设置于通讯设备中对应的笼子中。一般而言，此笼子系设置于电路板上，为了界定光收发模组件与对应的笼子之间的电气及机械接口，已提出各种不同的标准，例如用于10GB/s通讯速率的XFP(10Gigabit Small Form Factor Pluggable)标准以及QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable)标准等标准。
对于现有光收发器内的光学元件来说，会有电路板容置于壳体内，并且光发射次模组以及光接收次模组装设在电路板上。在一些情况下，光收发器进一步包含位于壳体上的散热结构来应对光学元件产生的热。
现有光发射器的光发射次模组通常包含较脆弱的光发射器，其使用寿命较短。由于光发射次模组和光接收次模组都装设在电路板上，若遇到光发射次模组损坏需要维修时，则必须连同光接收次模组和电路板都一并更换或丢弃，这导致很高的维护成本而不利于商业广泛应用。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明揭露一种光通讯系统，有助于解决光发射次模组损坏需要维修时会导致光接收次模组和电路板都一并被更换或丢弃的问题。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
本发明揭露的光通讯系统包含一光源模组、一电路板、一光发射器以及一光接收次模组。电路板设置于光源模组内。光发射器设置于光源模组内并且电连接于电路板。光接收次模组设置于光源模组的外部，且光接收次模组光耦合于光发射器。
换句话说，本发明提供一种光通讯系统，包含：
一光源模组；
一电路板，设置于该光源模组内；
一光发射器，设置于该光源模组内并且电连接于该电路板；以及
一光接收次模组，设置于该光源模组的外部，且该光接收次模组光耦合于该光发射器。
优选地，光通讯系统更包含设置于该电路板的一光纤连接器，且该光纤连接器光耦合于该光发射器以及该光接收次模组。
优选地，光通讯系统更包含光耦合于该光发射器的一光纤阵列，且该光纤阵列光耦合于该光纤连接器。
优选地，该电路板具有一电连接接口，该光发射器电连接于该电连接接口，且该光纤连接器与该电连接接口皆位于该电路板的其中一端。
优选地，光通讯系统更包含一光适配器，其中该光接收次模组经由该光适配器光耦合于该光发射器。
优选地，该光适配器具有一导引槽，且该光纤连接器可滑动地插设于该导引槽内。
优选地，光通讯系统更包含一光发射次模组以及一接收端壳体，该接收端壳体设置于该光源模组的外部，该光发射次模组不包含该光发射器，且该光接收次模组与该光发射次模组设置于该接收端壳体内。
优选地，该接收端壳体包含一笼子以及一外壳，该笼子设置于该外壳内，且该光源模组可拆卸地插设于该笼子内。
优选地，光通讯系统更包含设置于该光源模组的一外表面的一散热器，该笼子具有一止挡面，且该散热器抵靠于该止挡面。
优选地，该光发射器为电连接于该电路板且光耦合于该光接收次模组的一镭射二极管。
优选地，光通讯系统更包含一光发射次模组，设置于该光源模组内。
根据本发明所揭露的光通讯系统，光接收次模组设置于光源模组的外部，因此光接收次模组与包含光发射器的光源模组独立地分开。当光源模组内的光发射器功能异常时，可更换新的光发射器或切换到备用光发射器以确保光通讯系统的正常运行，并且这种更换或切换光发射器的方式不会影响到光接收次模组，而有助于降低维护成本。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明系用以示范与解释本发明的精神与原理，并且为本发明的保护范围提供更进一步的解释。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的光通讯系统的立体示意图；
图2为图1的光通讯系统的分解示意图；
图3为图1的光通讯系统的另一分解示意图；
图4为图1的光通讯系统的剖视示意图；
图5为根据本发明另一实施例的光通讯系统的立体示意图。
【附图标记说明】
光通讯系统…1、2
光源模组…10、10”
开口…110
接收端壳体…20、20”
笼子…210、210”
止挡面…211
外壳…220、220”
弹性夹片…230
拉柄…240
发射端电路板…30、30”
电连接接口…310
接收端电路板…40、40”
光发射组件…50、50”
光发射器…510
光纤阵列…520
光接收次模组…60、60”
光纤连接器…70
光适配器…80
导引槽…810
散热器…90
连接器…DC
光纤…FB
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域普通技术人员了解本发明的技术内容并加以实施，且根据本说明书所揭露的内容、保护范围及附图，本领域普通技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的保护范围。
请一并参照图1至图3，其中图1为根据本发明一实施例的光通讯系统的立体示意图。图2为图1的光通讯系统的分解示意图。图3为图1的光通讯系统的另一分解示意图。提供如图1所示的光通讯系统1，包含一光源模组10、一接收端壳体20、一发射端电路板30、一接收端电路板40、一光发射组件50以及一光接收次模组60。接收端壳体20可以是以太网络交换器的壳体或是此壳体的一部分。可以基于板上光学联合(COBO)技术采用板上光学(On-board optics，OBO)模组与以太网络交换器共同设置的形式实现本实施例的光接收次模组60。接收端壳体20可包含共享板上光学模组的光发射次模组。本发明所揭露的光发射次模组，其定义不同于现有技术中已知的光发射次模组。更具体来说，本发明所揭露光发射次模组并没有包含可发光的光发射组件50。光发射组件50中的一些元件可设置于接收端电路板40。光纤FB可通过光源模组10的开口110以用于将光接收次模组60与光发射组件50光耦合。光发射组件50可经由另一条光纤(未示出)通过相对于开口110的另一个开口而连接于另一装置。光纤亦可经由一光适配器80光耦合于光发射组件50以及光接收次模组60。关于光适配器80的详细介绍记载于后。通过由光发射次模组或是接收端壳体20内部的元件(例如可作为调变器的积体光学元件)执行调变，光发射组件50可被配置以恒定地发光。光发射次模组可含有其他元件，例如子安装，监测用光电二极管和绝缘物。排除(不包含)光发射组件50的光发射次模组的元件可设置于接收端壳体20中。
接收端壳体20包含一笼子210以及一外壳220。笼子210设置在外壳220内。笼子210可以是一个以太网络交换器的端口，其允许光源模组10以可拆卸的方式插入。
参见图1和图3，光源模组10可容置发射端电路板30。发射端电路板30具有自开口110曝露于外的一电连接接口310。电连接接口310例如但不限于是金属端子或金属垫(未示出)。光源模组10可插拔地连接于接收端壳体20。具体来说，光源模组10可拆卸地插设于接收端壳体20的笼子210内。接收端电路板40位于光源模组10的外部并且设置于接收端壳体20的外壳220内。电连接接口310可连接到设置于发射端电路板30的连接器DC，其中连接器DC可与一个电源(图中未示出)连接。
在本实施例中，卡固元件(例如图3中的弹性夹片230)可移动地设置于光源模组10的侧表面，使得光源模组10可拆卸地卡合于笼子210上的槽/埠。此外，可在光源模组10的卡固元件上枢接有拉柄240，允许通过拉动拉柄240的方式将光源模组10从笼子210中取出。
光发射组件50可包含设置于光源模组10内的至少一光发射器510以及一光纤阵列。光发射器510以及光纤阵列520彼此光耦合。光发射器510例如但不限于是镭射二极管(LD)，其设置于发射端电路板30并且电连接于发射端电路板30的电连接接口310。电连接接口310用于接触连接器DC。值得注意的是，图示中光发射器510的数量并非用以限制本发明。此外，光发射组件50还可包含额外光元件，例如位于光源模组10内的光学透镜或光纤。
光接收次模组60位于光源模组10的外部并且设置于接收端壳体20的外壳220内。换句话来说，本实施例的光通讯系统1在光源模组10内部不会有光接收次模组存在。光接收次模组60经由光纤FB光耦合于光发射组件50。光接收次模组60包含光电二极管，其用以接收来自光发射组件50的光讯号，并接着将光讯号转换成电讯号。图标中光接收次模组60的数量并非用以限制本发明。简而言之，本实施例的光通讯系统1可将光发射器510与光接收次模组60配置于不同的壳体中。在光发射组件50的一些元件配置于外壳220内的情况下，所述光发射组件50的这一些元件与光接收次模组60可以装设在同一个电路板上。
如图2和图3所示，光纤连接器70设置于发射端电路板30，并且光纤连接器70光耦合于光发射组件50的光纤阵列520以及光纤FB。藉由光纤连接器70的应用，光发射组件50可与光接收次模组60光耦合。
在本实施例中，光纤连接器70以及电连接接口310均位于发射端电路板30的其中一端。如图2和图3所示，电连接接口310与光纤连接器70位于发射端电路板30的同一端，且发射端电路板30的此端相对靠近光纤FB。图2和图3中，电连接接口310与光纤连接器70为两个独立元件，但本发明并不以此为限。在一些实施例中，电连接接口和光纤连接器可以一体成型为单一元件。另外，由于电连接接口310和光纤连接器70未在同一侧，因此不需要使用外部光纤(即在光源模组10和接收端壳体20外部的光纤)将光发射组件50耦合至光接收次模组60。本发明揭露的光通讯系统构造能帮助消除光源模组10自身元件与光源模组10附近元件之间的电磁干扰。
光通讯系统可包含光适配器。参照图4，为图1的光通讯系统的剖视示意图。更具体而言，图4示出当光源模组10配置于笼子上的槽/埠内时的剖视示意图。
光适配器80位于接收端壳体20的笼子210内，并且光接收次模组60经由光适配器80光耦合于光发射组件50。具体而言，光适配器80具有一导引槽810，且光纤连接器70和光纤FB均可滑动地插设于导引槽810内。
如图4所示，散热器90设置于光源模组10的外表面，并且笼子210具有一止挡面211。当光源模组10插设于笼子210内时，散热器90抵靠于止挡面211，让操作人员可以得知笼子210内的光源模组10已经位在适当位置。
图5为根据本发明另一实施例的光通讯系统的立体示意图。在本实施例中，光通讯系统2包含一光源模组10”、一接收端壳体20”、一发射端电路板30”、一接收端电路板40”、一光发射组件50”以及一光接收次模组60”。
接收端壳体20”包含一笼子210”以及一外壳220”。笼子210”设置于外壳220”内。发射端电路板30”设置于光源模组10”内，并且光源模组10”可插拔地连接于接收端壳体20”。接收端电路板40”位于光源模组10”的外部并且设置于接收端壳体20”的外壳220”内。光发射组件50”设置于光源模组10”内并且电连接于发射端电路板30”。光接收次模组60”位于光源模组10”的外部并且设置于接收端壳体20”的外壳220”内。
在本实施例中，光发射组件50”包含多个光发射器，并且这些光发射器被配置成各个独立运作，例如图5中光发射组件50”包含两个光发射器。更具体地，光发射器例如但不限于是多个镭射二极管于光源模组10”内排列。这些光发射器可产生波长与光强度相同或不同的光线。其中一个光发射器为预设使用，其余的光发射器为备用目的。一般而言，当预设使用的光发射器正常运作时，备用的光发射器处于可启用状态。一旦默认使用的光发射器功能异常时，一个备用的光发射器就可以被启用来接替原本的光发射器继续维持光通讯系统2有正常功能。
另外，一旦位于光源模组10”内的光发射组件50”的一些元件(包含光发射器)功能异常时，这些元件可被更换成新的以确保光通讯系统的正常运行。由于光发射器通常是光通讯系统中的一个较脆弱的光学元件，寿命相对较短，本发明揭露的构造有助于方便更换光发射器。可以理解，这种更换光发射器或切换到备用光发射器的方式避免操作人员或维修人员需要打开接收端壳体。在满足不打开接收端壳体的需求下，光源模组可被更换，以确保光通讯系统的正常运行。
综上所述，根据本发明所揭露的光通讯系统，光接收次模组设置于光源模组的外部，因此光接收次模组与包含光发射器的光源模组独立地分开。当光源模组内的光发射器功能异常时，可更换新的光发射器或切换到备用光发射器以确保光通讯系统的正常运行，并且这种更换或切换光发射器的方式不会影响到光接收次模组，而有助于降低维护成本。

Claims (11)

1.一种光通讯系统，其特征在于，包含：
一光源模组；
一电路板，设置于该光源模组内；
一光发射器，设置于该光源模组内并且电连接于该电路板；以及
一光接收次模组，设置于该光源模组的外部，且该光接收次模组光耦合于该光发射器。
2.如权利要求1所述的光通讯系统，其特征在于，更包含设置于该电路板的一光纤连接器，且该光纤连接器光耦合于该光发射器以及该光接收次模组。
3.如权利要求2所述的光通讯系统，其特征在于，更包含光耦合于该光发射器的一光纤阵列，且该光纤阵列光耦合于该光纤连接器。
4.如权利要求2所述的光通讯系统，其特征在于，该电路板具有一电连接接口，该光发射器电连接于该电连接接口，且该光纤连接器与该电连接接口皆位于该电路板的其中一端。
5.如权利要求2所述的光通讯系统，其特征在于，更包含一光适配器，其中该光接收次模组经由该光适配器光耦合于该光发射器。
6.如权利要求5所述的光通讯系统，其特征在于，该光适配器具有一导引槽，且该光纤连接器可滑动地插设于该导引槽内。
7.如权利要求1所述的光通讯系统，其特征在于，更包含一光发射次模组以及一接收端壳体，该接收端壳体设置于该光源模组的外部，该光发射次模组不包含该光发射器，且该光接收次模组与该光发射次模组设置于该接收端壳体内。
8.如权利要求7所述的光通讯系统，其特征在于，该接收端壳体包含一笼子以及一外壳，该笼子设置于该外壳内，且该光源模组可拆卸地插设于该笼子内。
9.如权利要求8所述的光通讯系统，其特征在于，更包含设置于该光源模组的一外表面的一散热器，该笼子具有一止挡面，且该散热器抵靠于该止挡面。
10.如权利要求1所述的光通讯系统，其特征在于，该光发射器为电连接于该电路板且光耦合于该光接收次模组的一镭射二极管。
11.如权利要求1所述的光通讯系统，其特征在于，更包含一光发射次模组，设置于该光源模组内。
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