CN114280734A - 可插拔光模块与光通信系统 - Google Patents

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Abstract

在可插拔光模块中，将用于连接光学部件的光纤容易且紧凑地容纳在其中安装有多个光学部件的壳体中。可插拔光模块(100)包括光纤容纳单元(3)、光纤容纳单元(4)和壳体(10)。光纤容纳单元(3)可以容纳连接至光学部件(5)的光纤(F1)。光纤容纳单元(4)可以容纳连接到光学部件(6)的光纤(F2)。壳体(10)可以容纳光纤容纳单元(3)和光纤容纳单元(4)。可插拔光模块(100)被配置为能够插入到光通信设备中以及从光通信设备中移除，并且壳体(10)构成可插拔光模块(100)的外形。

Description

可插拔光模块与光通信系统
本申请是PCT申请号为PCT/JP2018/029813、国际申请日为2018年8月8日、中国申请号为201880055795.2、发明名称为“可插拔光模块与光通信系统”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种可插拔光模块和光通信系统。
背景技术
在光通信系统中，安装用于传送光信号的光模块(例如专利文献1)。在这些光学模块中，可插拔光模块(例如SFP：小形状因数可插拔、XFP：十(X)吉比特小形状因数可插拔以及CFP2：C形状因数可插拔2)包括相对狭窄的壳体中的多个光学部件。特别地，用于数字相干通信的可插拔光模块包括更多的光学部件，并且这些光学部件通过连接设置在壳体中的光纤来连接(例如专利文献2和3)。
引文列表
专利文献
[专利文献1]日本未审专利申请公开No.H10-79542
[专利文献2]日本未审专利申请公开No.2016-82591
[专利文献3]日本未审专利申请公开No.2016-82590
发明内容
技术问题
然而，发明人已经发现用于上述数字相干通信的可插拔光模块具有以下问题。在具有发送功能和接收功能的用于数字相干通信的可插拔光模块中，诸如光源、调制器和接收器的各种光学部件，以及光学部件通过光纤连接。因此，有必要将多个光学部件和多个光纤布置在其尺寸在标准中定义的可插拔光模块的相对狭窄的壳体中。特别地，近年来，存在在可插拔光模块中安装诸如EDFA(掺铒光纤放大器)的相对较大的部件，以提供传输光信号的光功率。
尽管对应于可插拔光模块的小型化的进展，需要光学部件的小型化和光学部件的高密度安装，但这导致将光学部件和光纤容纳在壳体中的设计以及可插拔光模块的制造过程更加棘手和更加复杂。
此外，由于将光学部件安装在可插拔光模块的壳体中的复杂性，因此有必要将光纤布置并固定在壳体中光学部件之间的狭窄空间中。然而，由于光纤的弯曲受到限制，因此当光纤弯曲超过限度时，光纤断裂。当试图将光纤强行容纳在壳体中时，光纤和光学部件彼此干涉，从而可能引起诸如光纤损坏或断裂的故障。
本发明是针对上述情况做出的，并且目的在于将用于连接光学部件的光纤容易且紧凑地容纳在可插拔光模块中安装有多个光学部件的壳体中。
问题的解决方案
本发明的一个方面是一种可插拔光模块，该可插拔光模块包括：第一光纤容纳装置，该第一光纤容纳装置被构成为能够容纳连接至第一光学部件的第一光纤；第二光纤容纳装置，该第二光纤容纳装置被构成为能够容纳连接至第二光学部件的第二光纤；以及包括壳体结构的壳体，该壳体结构能够容纳第一光纤容纳装置和第二光纤容纳装置，其中可插拔光模块被构成为能够插入到光通信设备中以及从光通信设备中移除，并且壳体构成可插拔光模块的外形。
本发明的一个方面是一种光通信系统，该光通信系统包括：可插拔光模块，该可插拔光模块被构成为允许将光纤插入到其中或从其中移除，并且被构成为能够通过光纤发送和接收光信号；以及光通信设备，该光通信设备被构成为允许将可插拔光模块插入到其中或从其中移除，其中，可插拔光模块包括：第一光纤容纳装置，该第一光纤容纳装置被构成为能够容纳连接至第一光学部件的第一光纤；第二光纤容纳装置，该第二光纤容纳装置被构成为能够容纳连接至第二光学部件的第二光纤，以及包括壳体结构的壳体，该壳体结构能够容纳第一光纤容纳装置和第二光纤容纳装置，其中，壳体构成可插拔光模块的外形。
发明的有益效果
根据本发明，能够将用于连接光学部件的光纤容易且紧凑地容纳在可插拔光模块中安装有多个光学部件的壳体中。
附图说明
图1是从光纤的入口侧观察的根据第一示例实施例的可插拔光模块的透视图；
图2是从光通信设备的侧面观察的根据第一示例实施例的可插拔光模块的透视图；
图3是示意地示出根据第一示例实施例的可插拔光模块的内部结构的示例的透视图；
图4是示意地示出光纤容纳单元的构成的透视图；
图5是示出光纤容纳单元中光纤的容纳模式的透视图；
图6是示意地示出光纤容纳单元的构成的俯视图；
图7是示意地示出根据第一示例实施例的光通信系统1000的构成的框图；
图8是示意地示出根据第二示例实施例的可插拔光模块的构成的框图；
图9是示意地示出根据第三示例实施例的光纤容纳单元的构成的透视图；
图10是示出根据第三示例实施例的光纤容纳单元中的光纤的容纳模式的透视图；
图11是示意地示出光纤容纳单元的可替选的示例的透视图；
图12是示意地示出光纤容纳单元的可替选的示例的透视图；
图13是示意地示出根据第四示例实施例的可插拔光模块的内部结构的框图；和
图14是示意地示出根据第四示例实施例的可插拔光模块的可替选的示例的内部结构的透视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的示例实施例。在整个附图中，相同的部件由相同的附图标记表示，并且根据需要省略重复的说明。
第一示例实施例
将根据第一示例实施例描述可插拔光模块100。可插拔光模块100被构成为允许具有连接器的光纤的连接器被插入到可插拔光模块100中以及从可插拔光模块100中移除。可插拔光模块100还被构成为能够被插入到例如外部光通信设备或从外部光通信设备中移除。
首先，将说明可插拔光模块100的外观。图1是从光纤的入口侧观察的根据第一示例实施例的可插拔光模块100的透视图。图1所示的数字符号100A指示可插拔光模块100的上表面。图1所示的数字符号100B指示具有连接器的光纤的连接器的插入端口。图2是从光通信设备的侧面观察的根据第一示例实施例的可插拔光模块100的透视图。图2所示的数字符号100C指示可插拔光模块100的下表面。图2所示的数字符号100D指示与光通信设备的连接部分。
接下来，将描述可插拔光模块100的基本内部结构。图3是第一示例实施例的示意地示出可插拔光模块100的内部结构的示例的透视图。图3示出了当移除壳体10的下表面的盖(在图2中用数字符号100C表示)并且从光通信设备的侧面观察可插拔光模块100时的可插拔光模块100的内部结构。
如图3所示，在提供可插拔光模块100的外形的壳体10中布置各种光学部件和印刷电路板。布置在壳体10中的光学部件通过光纤连接。光纤容纳单元也被布置为光纤容纳装置，以容纳缠绕在壳体10中的额外长度的光纤。
在图3的示例中，印刷电路板7被容纳在壳体10中。尽管在附图中未示出，但是各种光学部件可以被安装在印刷电路板7的上表面(Z+侧的表面)上。光学部件5(也称为第一光学部件)和光学部件6(也称为第二光学部件)设置在印刷电路板7的下方(或Z-侧)。光学部件5和6包括各种光学部件，诸如光源、光调制器、光收发器、可插拔电连接器、可插拔光接收器、掺铒光纤放大器(EDFA)以及安装在印刷电路板上的光学部件。在图3的示例中，将可插拔电连接器1和可插拔光接收器2表示为接口部件的具体示例。
光纤容纳单元3(也称为第一光纤容纳单元或第一光纤容纳装置)和光纤容纳单元4(也称为第二光纤容纳单元或第二光纤容纳装置)被构成为板状构件，并且被容纳在壳体10中的下表面的一侧(Z侧的一部分)中。光纤容纳单元3被布置为容纳连接光学部件5和用作另一光学部件的可插拔光接收器2的额外长度的光纤F1。光纤容纳单元4被布置成容纳连接光学部件6和用作另一光学部件的可插拔光接收器2的额外长度的光纤F2。
光纤容纳单元3和4中的每一个被以其侧面的一部分接触壳体10的内表面并且接触部分被固定到壳体10的这种方式被构成，从而光纤容纳单元3和4的位置被固定。
例如，光纤容纳单元3和4的侧面可以具有能够装配到壳体10的内表面的台阶结构或中空结构的形状，并且可以通过能够被装配的这种结构被装配。在这种情况下，在壳体10上也形成与光纤容纳单元3和4的侧表面的形状相对应的结构。另外，例如，光纤容纳单元3和4可以具有通孔，壳体10可以具有螺纹孔，并且可以通过将螺钉旋入通孔和螺纹孔中来将光纤容纳单元3和4固定到壳体10。应当理解，光纤容纳单元3和4的固定方法不限于螺钉，并且可以使用各种固定方法。
因此，额外长度的光纤F1和F2分别容纳在光纤容纳单元3和4中。因此，可以防止穿过光纤容纳单元3和4的光纤F1和F2干扰其他光学部件或印刷电路板7。结果，可以防止光纤F1和F2的断裂。在下文中，光纤F1也被称为第一光纤，并且光纤F2也被称为第二光纤。
在该示例中，如图3所示，在壳体10中，光纤容纳单元3和4被布置在其它光学部件或其上安装其它光学部件的印刷电路板7的下方(或在其Z侧中)。在这种情况下，期望将光纤容纳单元3和4以在光纤被容纳在其上的光纤容纳单元3和4的表面不朝向其它光学部件和印刷电路板7的方式被布置。因此，由于可以更准确地防止光纤F1和F2干扰其他光学部件或印刷电路板7，因此可以更准确地防止光纤F1和F2的断裂。
图3仅是示例，只要能够防止光纤的断裂，则光纤被容纳在其上的光纤容纳单元3和4的表面的方向可以是向上(Z+侧)或向下(Z-侧)。此外，只要能够防止光纤的断裂，则光学部件等被安装在其上的印刷电路板的表面的方向可以是向上(Z+侧)或向下(Z-侧)。
为了便于理解，简化了图3所示的可插拔光模块100的内部结构，并且内部结构不限于此示例。尽管在图3中将光学部件5和6作为光学部件的示例给出，但是这些仅是示例。壳体10中可以布置除光学部件5和6之外的一个或多个光学部件，并且其位置可位于印刷电路板7的上侧(Z+侧)或下侧(Z-侧)。尽管在图3中将印刷电路板7作为印刷电路板的示例给出，但这仅是示例。壳体10中可以布置除印刷电路板7之外的一个或多个印刷电路板。此外，除了光纤F1和F2之外，可以布置在壳体10中的光学部件之间连接的一个或多个光纤。光纤容纳单元3不仅可以容纳光纤F1，还可以容纳除了光纤F1之外的包括光纤F2的一个或多个光纤。光纤容纳单元4不仅可以容纳光纤F2，还可以容纳除了光纤F2以外的包括光纤F1的一个或多个光纤。
接下来，将描述光纤容纳单元3的构成。图4是示意地示出光纤容纳单元3的构成的透视图。光纤容纳单元3被构成为板状构件，并且引导光纤的引导件G31和G 32被布置在板构件30上。引导件G31和G 32的纵向为Y方向，引导件G31和G 32以与X方向平行布置。光纤通过沿引导件G31和G 32的外周长弯曲或沿外周长绕圈而被容纳在光纤容纳单元3中。
图5是示出光纤容纳单元3中的光纤的容纳模式的透视图。如图5所示，通过沿着围绕引导件G31和G 32的路径绕圈一次或更多次来容纳光纤F。所示光纤F对应于上述光纤F1，或对应于例如包括光纤F1的两个或更多光纤的聚合。光纤不需要绕着引导件G31和G32的路径绕圈，并且可以通过沿着路径的一部分弯曲而被容纳。
光纤F可以被缠绕和容纳，以在循环的径向方向和轴向方向上重叠。因此，由于可以增加光纤F的循环次数，所以许多具有较长长度的光纤可以有效地容纳在光纤容纳单元3的有限空间中。
接下来，将描述光纤容纳单元4的构成。图6是示意地示出光纤容纳单元4的构成的俯视图。光纤容纳单元4包括布置在板构件40上的圆形引导件G41和G42，以及引导件G43和G44。圆形引导件G41和G42分别布置在正方形的对角线位置处。引导件G43和G44分别布置在除了布置圆形引导件G41和G42的位置以外的正方形的对角线位置处。圆形引导件G41和G42可以卷绕光纤。光纤沿着引导件G43和G44的弯曲部分弯曲。
如图6所示，光纤可以经由引导件G43的弯曲部分穿过从圆形引导件G41的外周长到圆形引导件G42的外周长的路径(毋庸置疑，光纤可以沿相反方向穿过该路径)。光纤还可以经由引导件G44的弯曲部分穿过从圆形引导件G41的外周长到圆形引导件G42的外周长的路径(毋庸置疑，光纤可以沿相反的方向穿过该路径)。
例如，图6所示的光纤F对应于上述光纤F2，或者例如对应于包括光纤F2的两个或更多光纤的聚合。粗阴影线部分表示引导件的上表面和与引导件的上表面相同高度的表面。细阴影线部分表示凹入部分的底表面，该凹入部分的底表面比引导件的上表面低，并且光纤在该凹入部分上穿过。
此外，光纤可以在圆形引导件G41和引导件G43之间穿过并且延伸到圆形引导件G41和G42以及引导件G44(毋庸置疑，光纤可以沿相反的方向穿过该路径)。光纤可以在圆形引导件G42和引导件G43之间穿过，并延伸到圆形引导件G41和G42，以及引导件G44(毋庸置疑，光纤可以沿相反的方向穿过该路径)。光纤可以在圆形引导件G41和引导件G44之间穿过，并延伸到圆形引导件G41和G42，以及引导件G43(毋庸置疑，光纤可以沿相反的方向通过该路径)。光纤可以在圆形引导件G42和引导件G43之间穿过，到圆形引导件G41和G42，以及引导件G43(毋庸置疑，光纤可以沿相反的方向通过该路径)。
光纤容纳单元4包括从圆形引导件G41和G42以及引导件G43和G44的外周表面向外突出的凸起41。向内突出的凸起41也布置在外框架40的内部，外框架40形成为围绕圆形引导件G41和G42以及引导件G43和G44。凸起41被构成为允许光纤在其下方通过。因此，可以防止缠绕的光纤由于弯曲或扭曲而从光纤容纳单元4伸出。因此，可以将光纤更牢固地容纳在光纤容纳单元4中，并防止光纤从引导件脱落。应当理解，类似的凸起可以布置在光纤容纳单元3中。
此外，可以在凸起41的下方布置开口。期望开口42的宽度W1比凸起41的宽度W2宽。在这种情况下，由于由凸起41压紧的光纤能够向下弯曲，因此有助于光纤的容纳。此外，即使当光纤容纳单元4的底表面与凸起41的下表面之间的距离短时，也能够通过布置开口42来提供使光纤穿过的空间。
光纤也可以被构成为通过开口42从光纤容纳单元4向下引出，或者从光纤容纳单元4的下侧通过开口42进入到光纤容纳单元4中并缠绕在圆形引导件上。据此，可以相对于放置在光纤容纳单元4下方的部件更容易地进行光学配线。因此，能够增加光纤容纳单元4和其他部件的布置的自由度。
如上所述，根据本构成，可以理解，可容纳用于可插拔光模块100中的光学配线的光纤，而不干扰其他组件。注意，光纤容纳单元3和4由例如树脂或金属制成。
接下来，将描述可插拔光模块100的基本构成。图7是示意性示出根据第一示例实施例的光通信系统1000的构成的框图。如图7所示，可插拔光模块100被构成为允许布置在光纤F11和F12的端部的连接器能够被插入到可插拔光模块100中以及从可插拔光模块100中移除。例如，LC连接器和MU连接器可以用作光纤F11和F12的连接器。基于从作为通信主机的光通信设备20输入的控制信号CON来控制可插拔光模块100。可插拔光模块100不仅可以从光通信设备20接收控制信号CON，而且还可以接收作为数据信号的调制信号MOD。在这种情况下，可插拔光模块100可以基于接收到的调制信号MOD，通过光纤F11输出经调制的光信号LS1(也称为第一光信号)。可插拔光模块100还可以通过光纤F12将与从外部接收到的光信号LS2(也称为第二光信号)相对应的数据信号DAT输出到光通信设备。
例如，光通信设备20执行通信信号处理，诸如来自可插拔光模块100的通信数据信号或输入到可插拔光模块100的通信数据信号的帧处理。光通信设备20例如是布置在基站中的光通信设备。光通信设备20可以是插入到机架或盒子等中的线卡。在这种情况下，线卡包括用于可插拔光模块100的接收器。
可插拔光模块100包括：可插拔电连接器1、可插拔光接收器2、光纤容纳单元3和4、控制单元11、光源12、分支单元13、调制器14、接收器15、掺铒光纤放大器(EDFA)16、激发光源17和光衰减器18。
可插拔电连接器1被构成为能够插入到光通信设备20中以及从光通信设备20中移除的I/O(输入/输出)端口。作为电信号的控制信号CON经由可插拔电连接器1从光通信设备20被输出到控制单元11，并且作为电信号的调制信号MOD通过可插拔电连接器1从光通信设备20被输出到调制器14。接收器15通过可插拔电连接器1将数据信号DAT输出到光通信设备20。
可插拔光接收器2被构成为允许将光纤F11和F12插入到可插拔光接收器2中以及从可插拔光接收器2中移除。光信号LS1通过可插拔光接收器2输出到光纤F11。通过光纤F12传播并输入到可插拔光模块100的光信号LS2通过可插拔光接收器2输入到接收器15。尽管已将可插拔光接收器2描述为单个部件，但是应当理解，光纤F11可插入其中以及从其中移除的可插拔光接收器以及光纤F12可插入其中以及从其中移除的可插拔光接收器可以分开地设置。
控制单元11被构成为能够响应于控制信号CON，控制光学模块100中的每个部件(即，光源12、调制器14、接收器15、激发光源17和光衰减器18)的操作。在该示例中，控制单元11响应于控制信号CON而生成控制信号CON1至CON5，并且例如通过可插拔电连接器1分别将控制信号CON1至CON5输出到光源12、调制器14、接收器15、激发光源17和光衰减器18。
光源12被构成为响应于控制信号CON1而输出具有所确定的波长的光的波长可调光源(例如，ITLA：集成可调谐激光器组件)。例如，光源12可以被构成为包括半导体光放大器和波长滤波器的光源单元。
分支单元13将从光源12输出的光L1分支为光L2和本地振荡光LO。能够分支入射光的诸如Y分支、分束器和棱镜的各种光学部件可以用作分支单元13。
调制器14基于从光通信设备20经由可插拔电连接器1输入的调制信号MOD，对由分支单元13分支的光L2进行调制，并将经调制的光输出为光信号LS1。基于从控制单元11输入的控制信号CON2来控制调制器14的操作。因此，调制器14可以根据光L2的波长执行适当的调制操作。
调制器14可以被构成为例如马赫曾德尔型光调制器。当调制器14被构成为马赫曾德尔型光调制器时，可以通过响应于调制信号MOD而将信号施加到布置在马赫曾德尔型光调制器的光波导上的相位调制区域来调制光L2。调制器14可以利用诸如相位调制、幅度调制和偏振调制的各种调制方法或各种调制方法的组合来调制光L2。在这里，例如，马赫曾德尔型光调制器是半导体光调制器或其他光调制器。
上述相位调制区域是包括形成在光波导上的电极的区域。通过将例如电压信号的电信号施加到相位调制区域上的电极上，改变电极下的光波导的有效折射率。结果，可以改变相位调制区域中的实质的光学长度。因此，可以改变在相位调制区域中通过光波导传播的光信号的相位。在马赫曾德尔型光调制器中，在通过两个光波导传播的光信号之间引起相位差，并且然后将两个光信号组合。因此，可以调制组合的光信号。
接收器15被构成为例如执行用于将DP-QPSK(双偏振正交相移键控)光信号解调为电信号的数字相干接收的接收器(例如，ICR：集成相干接收器)。接收器15通过使光信号LS2与本地振荡光LO干涉，来对通过光纤F12从外部接收到的光信号LS2进行解调。接收器15通过可插拔电连接器1将作为解调后的电信号的数据信号DAT输出到光通信设备20。接收器15被从控制单元11输出的控制信号CON3控制，并且可以根据光信号LS2(或本地振荡光LO)的波长来执行适当的解调操作。
EDFA 16是光纤型光放大器。EDFA16放大从调制器14输出的光信号LS1并输出放大后的光信号LS1。
激发光源17向EDFA16输出用于激发EDFA16的激发光Le。激发光源17的操作由从控制单元11输出的控制信号CON4控制。
光衰减器18(也称为第一光衰减器)被构成为使光信号LS1衰减的可变光衰减器(VOA)。例如，可变光衰减器(VOA)可以由能够通过增益控制或物理上阻挡光的快门来控制输出光的功率的半导体光放大器来实现。换句话说，光衰减器18包括可以用作能够控制或阻挡输出光的诸如上述的半导体光放大器和快门的光功率调节单元的各种光学部件。因此，可以将光信号LS1的光强度(光功率)调节为期望的值。光衰减器18的操作由从控制单元11输出的控制信号CON5控制。穿过光衰减器18的光信号LS1通过可插拔光接收器2输出到光纤F11。
光纤容纳单元3被构成为容纳连接在可插拔光接收器2和光衰减器18之间的光纤F1。即，光衰减器18对应于上述光学部件5。
光纤容纳单元4被构成为容纳连接在可插拔光接收器2和接收器15之间的光纤F2。即，光衰减器18对应于上述光学部件6。
通常，在用于数字相干光通信的可插拔光模块中，不仅需要在壳体10中安装多个光学部件，而且如上所述，强烈需要可插拔光模块的尺寸小型化。因此，有必要将多个光学部件容纳在相对狭窄的壳体中，并适当地使用光纤在部件之间进行连接。然而，由于部件安装位置和光纤的切割长度的变化而导致的可变性，难以为每种用途准备具有最佳长度的光纤，并且即使在准备能够实现时，也增加了制造过程。与此相反，根据本构成，能够通过使用相对于所需长度具有足够长度的光纤来在光学部件之间进行连接，并能够通过光纤容纳单元来容纳额外长度的光纤。因此，可以容易地实现在可插拔光模块中使用光纤的光学配线，而不管部件安装位置和光纤的切割长度如何变化。
另外，根据本构成，由于在可插拔光学模块中使用的光纤具有足够的长度，因此能够防止在通过光纤容纳单元铺设光纤时对光纤施加不希望的张力。因此，由于可以防止光纤在可插拔光模块的制造过程中被损坏，因此可以理解，这对于提高制造成品率是有利的。
根据本构成，由于光纤容纳单元不干涉其他部件并且不从被容纳的位置移动，所以还可以防止容纳的光纤接触其他部件以及被损坏。因此，由于当可插拔光模块的插入或移除导致的振动或冲击发生时，光纤不被损坏，因此可以理解，防止可插拔光模块100在操作中的故障是有利的。
由于本构成可以在板状光纤容纳单元中以圆形容纳光纤，因此可以抑制光纤容纳单元的厚度。因此，可以将光纤容纳单元布置在壳体的狭窄空间中。因此，可以理解，从小型化的角度来看，可插拔光模块是有利的。
尽管在本示例实施例中已经描述了布置两个光纤容纳单元的示例，但是可以布置三个或更多光纤容纳单元。布置两个或多个光纤容纳单元使得仅通过改变光纤容纳单元的一部分的设计就能够对应于可插拔光模块100的壳体中的光学部件的数目或布置的改变。因此，这是有利的，因为可以确保可插拔光模块的设计变化的灵活性，并且可插拔光模块可以适应各种变体。
例如，即使当由于可插拔光模块的设计改变而改变光学部件的布置或数量时，也仅需要更换要改变的光纤容纳单元，并且这使得抑制制造过程中的改变。
当可插拔光模块适用于各种变体时，假设在光学部件的布置中，在变体之间存在共有部分，以及在变体之间存在不同部分。在这种情况下，公共光纤容纳单元可以用于将用于光学互连的光纤容纳在公共部分中，并且具有彼此不同形状的光纤容纳单元可以用于将用于光学互连的光纤容纳在不同的部分中。因此，由于可以使变体之间的处理差异最小化，所以可以缩短交货时间并抑制制造成本。
另外，由于对于每个光纤容纳单元，可以并行地单独地进行光纤容纳单元中光学部件与光纤的壳体之间的光学互连的工作，因此还可以减少光学配线工作所需的时间。
第二示例实施例
将描述根据第二示例实施例的可插拔光模块200。根据第二示例实施例的可插拔光模块200是根据第一示例实施例的可插拔光模块100的可替选地示例，并且构成EDFA 16的光纤(EDF)被容纳在可插拔光模块200的光纤容纳单元3中。
图8是示意性示出根据第二示例实施例的可插拔光模块200的构成的框图。在可插拔光模块200中，构成EDFA 16的EDF被容纳在光纤容纳单元3中。由于可插拔光模块200的其他构成与可插拔光模块100的构成相同，因此将省略对其进行的描述。
如图7所示，EDFA可以布置在用于数字相干通信的可插拔光模块中，以提供要输出的光信号LS1的足够的光输出。因此，通过添加EDFA和用于将激发光输入到EDFA的激发光源，光学部件在可插拔光模块的壳体中的安装密度更加致密。此外，EDFA通常具有长度为从几米至几十米的EDF。因此，有必要将较长长度的EDF容纳在可插拔光模块的壳体中，而不干扰光学部件等。
同时，根据本构成，通过在光纤容纳单元3中使EDF绕圈两次或更多次，可以将EDF紧凑地容纳在光纤容纳单元3中。在这种情况下，可以通过以预定的尺寸和形状来缠绕EDF而容易地容纳EDF，并将卷绕的EDF插入到光纤容纳单元中。因此，即使在使用EDFA时，也可以理解，能够将EDFA紧凑地容纳在可插拔光学模块中，同时防止构成EDFA的EDF被破损。
第三示例实施例
将描述根据第三示例实施例的可插拔光模块300。可插拔光模块300具有将根据第二示例实施例的可插拔光模块200的光纤容纳单元3替换为光纤容纳单元8的构成。以下将描述光纤容纳单元8。
图9是示意地示出根据第三示例实施例的光纤容纳单元8的构成的透视图。光纤容纳单元8具有向光纤容纳单元3添加接头容纳部8A的构成。图10是示出根据第三示例实施例的光纤容纳单元8中的光纤的容纳模式的透视图。在本示例实施例中，接头容纳部8A布置在用于容纳光纤F的空间的下方。
在光纤F中，接头SP布置在两个光纤的接合部。通常，通过利用加强套筒覆盖两个光纤的接合部来加强接头SP。在接头容纳部8A中，例如，布置接头SP的套筒插入到其中的凹槽。如图9和10所示，可以通过将接头SP插入到沿Y方向延伸的凹槽中来固定接头SP。
通常，关于接头中的接合部的张力和弯曲的机械强度通常低于具有接头的光纤中的其他部分的机械强度。因此，在本构成中，通过由接头容纳部8A来固定接头SP，可以防止在对光纤施加力时接头SP的移动，并且可以减轻光纤的接合部的负担。结果，当在布置光纤并安装光纤容纳单元的同时向光纤施加力时，可以防止光纤断裂。
接头在预定长度上保护光纤的接合部。因此，接头容纳部需要具有足够的长度以容纳接头。根据本示例实施例的光纤容纳单元8在X-Y平面中具有用于容纳以等于或大于预定曲率的曲率绕圈两次或更多次的光纤F的区域。据此，通过以这样的方式布置接头容纳部8A，使得光纤F和接头SP在光纤F的绕圈的轴向(Z方向)中堆叠，可以容纳接头而不增加光纤容纳单元8的X-Y平面中的区域。因此，根据本构成，可以在实现可插拔光模块的小型化的同时容纳接头。
Y方向是接头容纳部8A延伸的方向，或者如上所述，接头容纳部8A的纵向。然而，接头容纳部8A的纵向可以是X方向，或者可以是平行于X-Y平面的任何方向(即，与垂直于光纤F的绕圈的轴向方向的平面平行的方向)。可以布置具有相同或不同的纵向方向的多个接头容纳部。任何数量的接头可以容纳在接头容纳部中，只要该接头容纳部可以容纳这些接头。
以下将描述接头容纳部的布置的示例。图11是示意地示出作为光纤容纳单元8的可替选的示例的光纤容纳单元81的构成的透视图。在光纤容纳单元8中，接头容纳部8A在Y方向上延伸，并且，将纵向为Y方向的接头SP容纳在光纤容纳单元8中。与此相反，图11中的光纤容纳单元81、沿X方向延伸的接头容纳部8B而不是接头容纳部8A被布置成在光纤F的绕圈的轴向方向(Z方向)上堆叠。此外，将其纵向为X方向的接头SP容纳在光纤容纳单元81中。因此，即使当接头容纳部的纵向是X方向时，也可以容纳接头而不增加XY平面中光纤容纳单元81的区域，如图9和10的示例。
图12是示意地示出作为光纤容纳单元8的可替选的示例的光纤容纳单元82的构成的透视图。如图12所示，在光纤容纳单元82中，图9和10所示的接头容纳部8A、图11所示的接头容纳部8B被布置成在光纤F的绕圈的轴向方向(Z方向)上堆叠。因此，可以容纳更多的接头，而不增加X-Y平面中光纤容纳单元82的区域。
尽管在以上描述中已经将接头描述为容纳在接头容纳部中，但是可以容纳例如通过诸如连接器的其他接合方法接合的光纤的接合部。换句话说，可以将通过任何接合方法接合的光纤的接合部容纳在用于包括接头容纳部的接合部的壳体中。
尽管在本示例实施例中已经进一步描述了接头容纳部8A被布置在光纤容纳单元8中，但是相同的接头容纳部可以被布置在包括光纤容纳单元4的其他光纤容纳单元中。
第四示例实施例
将描述根据第四示例实施例的可插拔光模块400。根据第四示例实施例的可插拔光模块400是根据第一示例实施例的可插拔光模块100的可替选的示例，并且除了光纤容纳单元3和4之外，还添加了用于在壳体10中引导光纤的构成。
图13是示意地示出根据第四示例实施例的可插拔光模块400的内部结构的框图。如图13所示，在可插拔光模块400的壳体10的上侧(Z+侧)布置光学部件6。在光学部件6与光纤容纳单元4之间连接的光纤F2沿着布置在固定于壳体10的引导夹具10A的斜面上的凹槽铺设。因此，在光学部件6和以在垂直方向(Z方向)上具有高度差布置的光纤容纳单元4之间连接的光纤可以在以预定范围内的曲率弯曲的同时被引导。由于光纤F2被引导夹具10A的凹槽固定，因此能够防止光纤F2因与其他光学部件等干涉而损坏。
此外，在壳体10的上侧(Z+侧)，布置用于引导从光纤容纳单元4延伸的光纤F3的凹槽10B。注意，凹槽10B是作为引导夹具10A的引导夹具的示例。因此，光纤F3可以在以预定范围内的曲率弯曲的同时被引导。由于光纤F3被凹槽10B固定，因此能够防止光纤F3因与其他光学部件等干涉而损坏。
引导夹具10A可以被构成为被固定到壳体10的与壳体10物理上分离的构件。引导夹具10A还可以被构成为壳体10的一部分。凹槽10B可以形成在壳体10上，并且可以是在被固定到壳体10的与壳体10物理地分离的构件上形成的凹槽。此外，引导夹具10A和其上形成有凹槽10B的引导夹具可以被构成为可固定于光纤容纳单元3和4中的一个或两个。
尽管在以上描述中布置了一个引导夹具10A和一个凹槽10B，但是可以设置两个或更多任意的引导夹具，并且可以设置两个或更多凹槽。在设置两个或更多引导夹具的情况下，被引导的光纤的曲率可以相同或不同。在设置两个或更多凹槽的情况下，被引导的光纤的曲率可以相同或不同。
此外，应当理解，类似于引导夹具10A的结构和类似于凹槽10B的结构可以设置在诸如光纤容纳单元3和4以及印刷电路板7的其他部件中。
接下来，将描述可插拔光模块400的可替选的示例。图14是示意性地示出作为根据第四示例实施例的可插拔光模块400的可替选的示例的可插拔光模块401的内部结构的透视图。在可插拔光模块401中，光学部件6安装在安装夹具9上。
光学部件6安装在其上的安装夹具9被构成为允许其一部分装配到引导夹具中。具体地，在沿X方向从引导夹具10A延伸到安装夹具9的突起10C设置有沿Z方向延伸的销10D。安装夹具9设置有孔，销10D可穿过该孔插入。通过穿过安装夹具9的孔将销10D插入，固定了安装夹具9和引导夹具10A之间的相对位置。
因此，由于连接在光学部件6和光纤容纳单元4之间的光纤F2被固定，因此能够更加有力地防止光纤F2因与其他光学部件等干涉而被损坏。
其他示例实施例
本发明不限于上述示例性实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下适当地修改。例如，期望光纤容纳单元由具有高导热率的材料形成。在这种情况下，由于可以有助于安装在光纤容纳单元和印刷电路板附近的其他部件的散热，因此能够改善散热性能。因此，可以抑制电路的热失控。
在上述示例实施例中参考的附图中，箭头线指示可插拔光模块中的部件之间的信号的传输，以及设置在光通信系统中的部件(可插拔光模块和光通信设备)之间的信号传输。但是，该指示并不意味着信号在两个部件之间沿单一方向传输。应当理解，可以在两个部件之间适当地双向传送信号。
在上述示例实施例中，可以在调制器和EDFA之间插入隔离器以防止光返回到调制器。
尽管已经描述了分支单元13与光源12、调制器14和接收器15分离，但这仅是示例。例如，分支单元13可以并入到光源12中。分支单元13也可以并入到调制器14中。在这种情况下，光L1被输入到调制器14，并且由分支单元13在调制器14中分支并且经分支的本地振荡光LO输入到接收器15。此外，分支单元13也可以并入到接收器15中。在这种情况下，光L1输入到接收器15中并由分支单元在接收器15中分支，并且经分支的光L2输入到调制器14。
在上述示例实施例中，已经描述了其中控制单元11响应于来自光通信设备93的控制信号CON来控制光源、光调制器、接收器、激发光源和光衰减器的示例。然而，控制单元11可以自主地控制光源、光调制器、接收器、激发光源和光衰减器，而不管来自外部的控制信号如何。
在上述示例实施例中，可以通过应用诸如MDIO(管理数据输入/输出)或I2C(内部集成电路)的技术来实现通过可插拔电连接器1的控制信号的通信。
在上述示例实施例中，尽管描述了接收器15接收DP-QPSK光信号，但这仅是示例。例如，接收器15可以被构成为能够接收诸如QAM(正交幅度调制)的其他调制信号。
在上述示例实施例中，尽管已经描述了光源12包括半导体光放大器和波长滤波器，但是可以采用其他构成，只要它们可以用作波长可调光源。例如，光源12可以包括DFB(分布式反馈)激光器阵列和在从DFB激光器阵列中包括的多个DFB激光器输出的激光中选择激光的选择单元。此外，代替DFB(分布式反馈)激光器阵列，可以使用包括诸如DBR(分布式布拉格(Bragg)反射器)激光器的另一种激光器的激光器阵列。
以上已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于以上示例性实施例。在本发明的范围内，可以以本领域技术人员可以理解的各种方式来修改本发明的构成和细节。
本申请基于并要求于2017年8月29日提交的日本专利申请No.2017-164625的优先权的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
参考符号列表
CON,CON1-CON5 控制信号
DAT 数据信号
F,F1-F3,F11,F12 光纤
G31,G32,G43,G44 引导件
G41,G42 圆形引导件
L1,L2 光
LO 本地振荡光
LS1,LS2 光信号
Le 激发光
MOD 调制信号
SP 接头
1 可插拔电连接器
2 可插拔光接收器
3,4,8,81,82 光纤容纳单元
5,6 光学部件
7 印刷电路板
8A,8B 接头容纳部单元
9 安装单元
10 壳体
10A 引导夹具
10B 凹槽
10C 凸起
10D 销
11 控制单元
12 光源
13 分支单元
14 调制器
15 接收器
16 EDFA
17 激发光源
18 光衰减器
20 光通信设备
30,40 板构件
41 凸起
42 开口
100,200,300,400 可插拔光模块

Claims (22)

1.一种可插拔光模块，包括：
可插拔电连接器，所述可插拔电连接器被配置为能够与光通信设备连接；
可插拔光接收器，所述可插拔光接收器被配置为能够与外部光纤连接；
光调制器，所述光调制器被配置为响应于通过所述可插拔电连接器输入的调制信号而输出第一光信号；
接收单元，所述接收单元被配置为响应于通过所述可插拔光接收器输入的第二光信号而输出数据信号；
光纤型光放大器，所述光纤型光放大器被配置为放大从所述光调制器输出的所述第一光信号；
第一光纤，所述第一光纤连接所述可插拔光接收器和所述接收单元；
第一光纤容纳装置，所述第一光纤容纳装置被配置为容纳所述第一光纤；以及
第二光纤容纳装置，所述第二光纤容纳装置被配置为容纳包括在所述光纤型光放大器中的第二光纤。
2.根据权利要求1所述的可插拔光模块，其中
所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置中的一个或两个是被配置为以所容纳的光纤的纵向方向是预定方向的方式容纳额外长度的所容纳的光纤的光纤容纳装置，以及
所述光纤容纳装置包括接头容纳部，所述接头容纳部容纳被设置于所容纳的光纤的接头，并且所述光纤容纳装置的纵向方向是所述预定方向。
3.根据权利要求2所述的可插拔光模块，其中
所述光纤容纳装置被配置为以下方式，所述方式使得所容纳的光纤通过沿着预定路径绕圈一次或更多次而被容纳，以及
所述接头容纳部被布置成在所述绕圈的轴向方向上与所容纳的光纤重叠。
4.根据权利要求2或3所述的可插拔光模块，其中，所述接头容纳部被配置为在与垂直于所容纳的光纤的所述绕圈的所述轴向方向的平面平行的方向上延伸。
5.根据权利要求1或2所述的可插拔光模块，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置中的一个或两个与容纳所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置的壳体接触，并且所接触的部分被固定到所述壳体。
6.根据权利要求5所述的可插拔光模块，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置通过以下方式被布置在所述壳体中，所述方式使得其上容纳所述光纤的表面不面向布置在所述壳体中的光学部件。
7.根据权利要求6所述的可插拔光模块，进一步包括引导铺设在所述壳体中的所述光纤的引导夹具。
8.根据权利要求7所述的可插拔光模块，其中，所述引导夹具被配置为能够被物理地固定到所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置中的一个或两个。
9.根据权利要求7所述的可插拔光模块，其中，所述引导夹具被配置为与所述壳体物理地分离的构件，并且所述引导夹具能够被固定到所述壳体，或者作为所述壳体的一部分与所述壳体一体地配置。
10.根据权利要求2所述的可插拔光模块，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置被配置为以下方式，所述方式使得所容纳的光纤通过沿着预定路径弯曲而被容纳。
11.根据权利要求10所述的可插拔光模块，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置被配置为以下方式，所述方式使得所容纳的光纤通过沿着所述预定路径绕圈一次或更多次而被容纳。
12.一种光通信系统，包括：
可插拔光模块，所述可插拔光模块被配置为允许光纤被插入到其中或从其被移除，并且被配置为能够通过所述光纤发送和接收光信号；以及
光通信设备，所述光通信设备被配置为允许所述可插拔光模块被插入到其中或从其被移除，其中，
所述可插拔光模块包括：
可插拔电连接器，所述可插拔电连接器被配置为能够与所述光通信设备连接；
可插拔光接收器，所述可插拔光接收器被配置为能够与外部光纤连接；
光调制器，所述光调制器被配置为响应于通过所述可插拔电连接器输入的调制信号而输出第一光信号；
接收单元，所述接收单元被配置为响应于通过所述可插拔光接收器输入的第二光信号而输出数据信号；
光纤型光放大器，所述光纤型光放大器被配置为放大从所述光调制器输出的所述第一光信号；
第一光纤，所述第一光纤连接所述可插拔光接收器和所述接收单元；
第一光纤容纳装置，所述第一光纤容纳装置被配置为容纳所述第一光纤；以及
第二光纤容纳装置，所述第二光纤容纳装置被配置为容纳包括在所述光纤型光放大器中的第二光纤。
13.根据权利要求12所述的光通信系统，其中
所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置中的一个或两个是被配置为以所容纳的光纤的纵向方向是预定方向的方式容纳额外长度的所容纳的光纤的光纤容纳装置，以及
所述光纤容纳装置包括接头容纳部，所述接头容纳部容纳被设置于所容纳的光纤的接头，并且所述光纤容纳装置的纵向方向是所述预定方向。
14.根据权利要求13所述的光通信系统，其中
所述光纤容纳装置被配置为以下方式，所述方式使得所容纳的光纤通过沿着预定路径绕圈一次或更多次而被容纳，以及
所述接头容纳部被布置成在所述绕圈的轴向方向上与所容纳的光纤重叠。
15.根据权利要求13或14所述的光通信系统，其中，所述接头容纳部被配置为在与垂直于所容纳的光纤的所述绕圈的所述轴向方向的平面平行的方向上延伸。
16.根据权利要求12或13所述的光通信系统，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置中的一个或两个与容纳所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置的壳体接触，并且所接触的部分被固定到所述壳体。
17.根据权利要求16所述的光通信系统，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置通过以下方式被布置在所述壳体中，所述方式使得其上容纳所述光纤的表面不面向布置在所述壳体中的光学部件。
18.根据权利要求17所述的光通信系统，进一步包括引导铺设在所述壳体中的所述光纤的引导夹具。
19.根据权利要求18所述的光通信系统，其中，所述引导夹具被配置为能够被物理地固定到所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置中的一个或两个。
20.根据权利要求18所述的光通信系统，其中，所述引导夹具被配置为与所述壳体物理地分离的构件，并且所述引导夹具能够被固定到所述壳体，或者作为所述壳体的一部分与所述壳体一体地配置。
21.根据权利要求13所述的光通信系统，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置被配置为以下方式，所述方式使得所容纳的光纤通过沿着预定路径弯曲而被容纳。
22.根据权利要求21所述的光通信系统，其中，所述第一光纤容纳装置和所述第二光纤容纳装置被配置为以下方式，所述方式使得所容纳的光纤通过沿着所述预定路径绕圈一次或更多次而被容纳。
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