CN1909424A - 具有有有源热量传输的光转发器 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例，一个光转发器模块在操作时产生热量，一个放置在所述模块主体中的热管执行有源的热量传输，其中所述热量从光转发器模块的一个热端部传输到所述光转发器模块的一个较冷端部。一个放置在外部夹片固定的散热器中的热管可以消除来自光转发器主体的热量。

Description

具有有有源热量传输的光转发器
背景技术
1.技术领域
本发明的实施例涉及电信设备，尤其是光转发器。
2.现有技术
光转发器可以用于电信系统和/或网络以接收和发送在光和/或电信号上的数据和/或其它信息。然而传统的光转发器具有局限性。
附图简要描述
在下述图中，相同的参考号码一般指示相同的、功能上类似的和/或结构上等同的元件。在其中具有首次出现的某个元件的图通过参考号码中最左边的一个或多个数字来指示。其中：
图1是依据本发明一个实施例的光转发器部件的透视图；
图2是依据本发明一个实施例的描述了操作所述光转发器部件100的方法流程图；
图3是依据本发明一个实施例的光转发器部件的更为详细的透视图；
图4是依据本发明一个实施例的热管的图表；
图5是依据本发明一个实施例的光转发器模块的横截面视图；
图6是依据本发明一个实施例的散热器的透视图；
图7是依据本发明一个实施例的散热器的横截面视图；
图8是依据本发明一个替换实施例的光转发器部件的透视图；
图9是依据本发明一个实施例的在图8中所述的散热器的顶部透视图；以及
图10是依据本发明一个实施例的在图8中所述的散热器的底部透视图。
具体实施方式
图1是依据本发明一个实施例的光转发器部件100的机械组件的布置透视图。示例装置100包括耦合到电磁干扰(EMI)垫圈104的主板102。所述EMI垫圈被耦合到窗口106。当光转发器部件100被装配时，壳体部件108通过一个连接器107被耦合到主板102。当光转发器部件100被装配时，一个转发器模块110被放置在壳体部件108的内侧，并且也通过连接器107被耦合到主板102。当光转发器部件100被装配时，使用夹片114将散热器112可移动地耦合到壳体部件108和/或光转发器模块110。在所描述的实施例中，光转发器部件100还包括放置在模块110中的热管116和放置在散热器112中的热管118。
在本发明实施例中，主板102可以是任何合适的包含有一个或多个光转发器模块110的印刷电路板。
在本发明实施例中，EMI垫圈104可以是任何合适的能够屏蔽电磁干扰的和/或无线射频干扰(RFI)的垫圈。
在本发明实施例中，窗口106可以是任何合适的用于主板102的屏面或盖板。
在本发明实施例中，连接器107可以是30-引脚的连接器。在其它实施例中，连接器107可以是70-引脚连接器。
在本发明实施例中，壳体部件108可以是任何合适的用于减小电磁干扰(EMI)辐射和/或减小光转发器模块电路电磁敏感性的壳体。在一实施例中，壳体部件108可以是法拉第壳体。
下面将参照图3对依据本发明一个实施例的模块110进行详细的描述。
在本发明的实施例中，散热器112能够无源地将热量从一个地方传输到另一个地方，举例来说，比如使用空气流。
在本发明的实施例中，夹片114可以是能够可移动地将散热器112可靠固定到模块110和/或壳体108的任何设备。
在本发明的实施例中，热管116和热管118能够有源地将热量从一个地方传输到另一个地方，举例来说，例如使用热传输介质的动态移动。热管可以充当热传播器以将来自于光转发器模块110的局部热量移动且随后在一个大表面上将其传播开来，也就是光转发器模块110和/或散热器112的表面。下面将参照图2-7对热管116和118进行详细的描述。
图2是依据本发明一个实施例的描述了操作光转发器部件100的方法200的流程图，其中热管116和118可用于提供热量的有源传输，以将热量从光转发器部件100的一个位置传输到光转发器部件100的另一位置。将会参照图3对方法200进行描述，其是依据本发明一个替换实施例的更为详细的光转发器部件100的等距图表。
图3示出了具有一个模块主体302和一个模块底盖304的模块110。一个印刷电路板(PCB)306被放置在主体302和底盖304之间。光转发器部件100发射机部分的发射机电路308被耦合到印刷电路板306。在所述实施例中，热界面材料(TIM)310被放置在发射机电路308和主体302之间，界面材料312被放置在印刷电路板306和底盖304之间。热管116被放置在主体302中以及热管118被放置在散热器112中。
在本发明实施例中，发射机电路308可以包括用于将电信号转换为光信号并传送该光信号的电路。所述电路可以包括激光器、激光器驱动器、信号条件电路，诸如时钟和数据恢复(CDR)电路，例如，放大器，一个或多个微控制器、光探测器和其它电路。印刷电路板306还可以包括用于接收光信号并将其转换为电信号的电路。在一实施例中，热管116的一个端部可以放置于发射机电路308之上。
在本发明实施例中，热界面材料(TIM)310和312可以是隔热垫。
方法200以框202开始，在这里控制传递到框204。
在框204中，模块110产生热量。在一实施例中，在印刷电路板306上的组件工作时模块110可以产生热量。例如，当光转发器部件100进行传送时，发射机电路308可以以这样一种方式来产生热量，即热量可以被集中在安装有发射机电路308的印刷电路板306的周围而不是集中在安装有其它组件的印刷电路板306部分的周围。
在框206，热量可以从模块110被传输到热管116。在一实施例中，热量可以从发射机电路308被传输到邻近发射机电路308的热管116的一个端部。图4是依据一个实施例的热管116的图。在所述实施例中，热管116包括具有一个灯心结构404和盖子406的容器402。所述热管还包括蒸发部分410、隔热部分412和冷凝部分414。
容器402可以由任何具有高热传导性的合适的材料制成，举例来说，比如铜。热管116的外表面可以通过机械连接和散热器112接触。
灯心结构404可以是导流片或其它任何允许蒸发用液体从热管116的一端移动导热管116的另一端的结构。
液体406可以是酒精、氨水、丙酮、甲醇、乙醇或任何遇热蒸发的液体。
在一实施例中，热量可以从模块110传输到热管116的冷凝部分410。在蒸发部分410中的液体406的温度能够升得足够高以使其持续蒸发。
在框208中，热量可以从热管116的一端移动到热管116的另一端。在一实施例中，当蒸发性液体406充满容器402并且向较冷的冷凝部分412扩展时，蒸汽406可以沿灯心结构404移动到隔热部分412。蒸汽406在隔热部分412开始冷却，在隔热部分412中可以有水和液体的混合物。水蒸气406可以沿灯心结构404移动到冷凝部分414。冷凝部分414的温度足够低以使得水蒸气406持续冷凝并变回液体406。
在框210中，热量可以从热管116的第二端部传输到模块110。在一实施例中，冷凝处理可以释放液体在蒸发期间所获取的热量。
在框212中，热量可以从模块110传输到散热器112内的热管118。
在框214，热量可以从热管118传输到散热器112。在一实施例中，热管118具有和热管116类似的结构和操作。
在框216中，散热器112释放从模块110接收的热量。
不考虑热传输速度，在框204-214中的热动循环可以重复并且持续，直到在热管116/118的热凉两端之间理论上没有温差为止。然而，热传输速度是具有物理极限的，这归因于在热管116/118的热凉两端的变化的温差。同样，由于热和冷两端的给定温差，热流动的速度能够被传输。热量必须通过多个界面和条件来传导。这包括通过改变管壁厚度、在沸腾前的和冷凝后的液体热路径和由启动摩擦所引起的在热凉两端之间的压力差的热传输。
在框218中，方法200结束。
已经通过多个独立的依次运行的框对方法200的操作进行了描述，该方式可能是最有助于理解本发明实施例的。但是，对它们进行描述的顺序不应该解释为意味着这些操作是必要的相互依赖的顺序或者这些操作是以所描述的框的次序来执行的。理所当然，方法200是一个示例流程且其它的流程也可以用于实施本发明的实施例。具有机器可读数据的机器可访问介质可以被用来引发一台机器，举例来说，例如一台处理器(未示出)来运行方法200。
图5是依据本发明一个实施例的光转发器模块110的横截面视图。在所述的实施例中，热管116被嵌入在印刷电路板306上的模块主体202中，其中热管116的一个端部接近激光器502。
图6是依据本发明一个实施例的热诚112的等距图表。在所述实施例中，热管118被嵌入到散热器112中。一个安装孔602可以被用来放置散热器112中的热管118。
图7是依据本发明一个实施例的散热器112的横截面视图。在所述实施例中，热管118被嵌入到散热器112中。一个安装孔602可被用于放置散热器112中的热管118。在工作时，来自模块110的局部热量基本上沿热管118的长度方向持续传播并且基本上贯穿散热器112外部的大表面区域。
图8时依据本发明一个替换实施例的光转发器部件800的透视图。示例部件800与光转发器100在下述方面类似，光转发器模块110耦合到主板102上，且散热器112可移动地被耦合到光转发器模块110上。在所述实施例中，光转发器部件800还包括放置在散热器112中的热管818。在所述实施例中，热管818是热管118的一个翻版，其沿散热器112的长度方向延伸并露出热管818的一个端部。在所述实施例中，散热器802被连接到热管818所露出的一端上。
对某些实施例来说，散热器802可以被放置在主板102上以使得气流可以流经散热器802，从而消散来自于光转发器部件800的热量。
图9是依据本发明一个实施例的散热器802的更为详细的顶部透视图。在所述实施例中，散热器802包括散热片902。在一些实施例中，散热片902被放置成直线，使得活跃的空气流可以帮助冷却光转发器部件800。图10是依据本发明一个实施例的散热器802的底部透视图。
本发明实施例可以使用硬件、软件或是它们的组合来实施。在使用软件实施时，该软件可以被存储在机器可访问的介质中。
一个机器可访问介质包括任何适于以机器(例如，计算机、网络设备、个人数字助理、制造工具、任何具有一组一个或多个处理器的设备等等)可访问的形式来存储和/或传送信息的机制。例如，一个机器可访问介质包括可记录和非可记录介质(例如，只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)，磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备等等)，例如电的、光的、声的或其它形式的可传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等等)。
在上述描述中，多个特别的细节，举例来说，比如特殊的处理、材料、设备等等，被描述以用来提供对本发明实施例的一个透彻的理解。然而，所属领域的技术人员应当意识到，本发明的实施例可以不用所述的一个或多个特别细节、或者使用其它的方法和组件等等来实施。在其它的例子中，结构或者操作并未被示出或是详细的描述以避免混淆对本发明的理解。
贯穿本说明书的参引“一实施例”或“一个实施例”意味着结合一个实施例来描述的某个特殊的特征、结构、处理、框或是特性被包含在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书中的短语“在一实施例中”或“在一个实施例中”在不同地方的出现，并不必然意味着这些短语全部用来指示一个相同的实施例。在一个或多个实施例中，所述的特殊特征、结构或是特性可以以任何合适的方式被组合。
用于下述权利要求书的术语不应当被解释将本发明的实施例限制到说明书和权利要求书所公开的特别实施例中。相反，本发明实施例的范围由下述的整个权利要求书来确定，即依据所述权利要求建立的教条来解释。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
一个光转发器模块，所述光转发器模块产生热量；
一被放置在所述光转发器模块中的热管，所述热管用于将热量从光转发器模块的第一位置传输到光转发器模块的第二位置。
2.如权利要求所述的装置，还包括：
一以可移动地方式连接到所述光转发器模块的散热器，其中所述散热器用于将来自于光转发器模块的热量传输出去；以及
一被放置在所述散热器中的第二热管，其中所述第二热管用于将热量从所述散热器的第三位置传输到所述散热器的第四位置。
3.如权利要求2所述的装置，还包括一个法拉第外壳，所述光转发器模块被放置在所述法拉第外壳内，所述散热器可移动地被铰接到所述法拉第外壳上。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述光转发器模块包括一个主体和一个底盖，其中所述第一热管被放置在所述光转发器模块的主体内。
5.如权利要求4所述的装置，还包括一个放置在光转发器模块和电路之间的界面材料。
6.如权利要求4所述的装置，其中所述电路包括发射机电路，其中所述热管的第一端部邻近所述发射机电路，以用于将来自于发射机电路的热量传输到所述光转发器模块的第二位置。
7.如权利要求6所述的装置，还包括放置在所述发射机电路和所述光转发器模块主体之间的热界面材料。
8.如权利要求2所述的装置，其中所述第二热管的一端延伸出所述散热器，且其中一个辐射器被可移动地连接到第二热管所延伸出的一端。
9.一种方法，包括：
在一个光转发器模块的第一位置产生热量；
将所述热量传输到放置在所述光转发器模块的一个热管的第一端部；
将热量从所述热管的第一端部移动到所述热管的第二端部；以及
将热量从所述热管的第二端部传输到所述光转发器模块的第二位置，其中所述第一位置不同于所述第二位置。
10.如权利要求9所述的方法，还包括：
在所述热管的第一端部蒸发液体；以及
在所述热管的第二端部冷凝所述蒸发的液体。
11.如权利要求10所述的方法，还包括将冷凝的液体从所述热管的第二端部移动到所述热管的第一端部。
12.如权利要求10所述的方法，还包括将热量从所述模块引导到放置在壳体外表面上的一个散热器上。
13.一种系统，包括：
一个光转发器模块；
一个放置在光转发器模块中的印刷电路板；
一个放置在光转发器壳体内的热管，所述热管用于将来自印刷电路板的热量传输到所述光转发器模块的主体上；以及
一个耦合到所述光转发器模块的70-引脚的连接器。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述印刷电路板包括发射和/或接收光信号的电路。
15.如权利要求13所述的系统，还包括：
可移动地连接到所述光转发器模块的至少一个散热器；以及
放置在所述散热器中的至少一个第二热管，所述第二热管用于将来自于光转发器模块的热量传输到所述散热器，所述散热器用于躯散热量。
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