DE102013214921A1

DE102013214921A1 - Ein Seiten-Kanten montierbares paralleles optisches Kommunikationsmodul, ein optisches Kommunikationssystem, welches das Modul enthält, und ein Verfahren

Info

Publication number: DE102013214921A1
Application number: DE102013214921.2A
Authority: DE
Inventors: David J. K. Meadowcroft; Andrew G. Engel; Fang Wang
Original assignee: Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-02-06
Anticipated expiration: 2033-07-31
Also published as: US20140037254A1; CN103576253A; US8950954B2; CN103576253B; DE102013214921B4

Abstract

Ein Seiten-Kanten montierbares paralleles optisches Kommunikationsmodul und ein optisches Kommunikationssystem, welches ein oder mehr der Module enthält, werden bereitgestellt. In dem optischen Kommunikationssystem sind ein oder mehr der Seiten-Kanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmodule in jeweiligen Kanten-Kartenverbindern Seitenkanten montiert, welche im Gegenzug auf einer Oberfläche einer Motherboard PCB montiert sind. Weil die Module relativ dünn sind und weil der Abstand oder Pitch zwischen den Modulen sehr klein gehalten werden kann, kann das System eine sehr hohe Montierdichte und konsequenterweise eine sehr hohe Bandbreite haben.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf parallele optische Kommunikationssysteme und Verfahren.
Hintergrund der Erfindung
Ein paralleles optisches Kommunikationsmodul ist ein Modul, welches mehrere Sende-(TX)Kanäle, mehrere Empfangs-(RX)Kanäle oder beides hat. Parallele optische Kommunikationsmodule, welche sowohl Sende- als auch Empfangskanäle haben, sind als parallele optische Transceivermodule bekannt. In parallelen optischen Transceivermodulen weist der TX Abschnitt Komponenten zum Senden von Daten in der Form von modulierten optischen Signalen über mehrere optische Wellenleiter auf, welche typischerweise optische Fasern sind. Der TX Abschnitt beinhaltet einer Mehrzahl von Lasertreiber-Schaltkreisen und eine Mehrzahl von Laserdioden. Der Lasertreiber-Schaltkreis gibt elektrische Signale an die Laserdioden aus, um sie zu modulieren. Wenn die Laserdioden moduliert werden, geben sie optische Signale aus, welche Leistungspegel haben, welche zu logischen 1sen und logischen 0en korrespondieren. Ein Optiksystem des Moduls fokussiert die optischen Signale, welche mittels der Laserdioden erzeugt werden, in die Enden von jeweiligen optischen Sende Fasern (transmit optical fibers), welche innerhalb eines Verbinders (connector) gehalten werden, welcher mit dem Modul zusammenpasst.
Typischerweise beinhaltet der TX Abschnitt auch eine Mehrzahl von Monitor Photodioden, welche die Ausgangsleistungspegel der jeweiligen Laserdioden beobachten und jeweilige elektrische Feedbacksignale erzeugen, welche an einen Modulcontroller zurückgegeben werden. Der Controller verarbeitet die Feedbacksignale, um jeweilige Durchschnitt-Ausgangsleistungspegel für die jeweiligen Laserdioden zu erlangen. Der Controller gibt Steuersignale an den Lasertreiber-Schaltkreis aus, welche ihn veranlassen, die Modulation und/oder die Bias-Stromsignale, welche an die jeweiligen Laserdioden ausgegeben werden, anzupassen, so dass die Durchschnitt-Ausgangsleistungspegel der Laserdioden bei relativ konstanten Pegeln beibehalten werden.
Der RX Abschnitt eines parallelen optischen Transceivermoduls beinhaltet eine Mehrzahl von Empfangsphotodioden, welche einkommende optische Signale empfangen, welche aus den Enden der jeweiligen optischen Empfang Fasern (receive optical fibers) ausgegeben werden, welche in dem Verbinder gehalten werden. Das Optiksystem des Moduls fokussiert das Licht, welches aus den Enden der optischen Empfang Fasern ausgegeben wird, auf die jeweiligen Empfangsphotodioden. Die Empfangsphotodioden konvertieren die einkommenden optischen Signale in elektrische Analogsignale. Ein elektrischer Detektionsschaltkreis, wie zum Beispiel ein Transimpedanz Verstärker (TIA), empfängt die elektrischen Signale, welche mittels der Empfangsphotodioden erzeugt werden, und gibt korrespondierende verstärkte elektrische Signale aus, welche in dem RX Abschnitt verarbeitet werden, um die Daten zurückzugewinnen.
Es gibt einen stetigen Bedarf in der optischen Kommunikationsindustrie für parallele optische Transceivermodule, welche zum Senden und/oder Empfangen von stetig steigenden Mengen von Daten bei stetig steigenden Geschwindigkeiten geeignet sind. Um dies zu bewerkstelligen, ist es bekannt, mehrere parallele optische Transceivermodule des Typs zu kombinieren, welcher oben beschrieben ist, um ein paralleles optisches Kommunikationssystem zu erzeugen, welches eine höhere Bandbreite hat als die individuellen parallelen optischen Transceivermodule. Eine Vielzahl von parallelen optischen Transceivermodulen wird in solchen Systemen für diesen Zweck verwendet. Zum Beispiel beinhaltet ein bekanntes paralleles optisches Transceivermodul des Typs, welcher oben beschrieben ist, ein Multi-Faser Verbinder-Modul, welches in der Industrie als das MTP Verbinder-Modul bekannt ist. Das MTP Verbinder-Modul wird in eine Anschlussbuchse (receptacle) eingesteckt, welche an einer Frontplatte eines Racks des optischen Kommunikationssystems gesichert oder befestigt ist. Das MTP Verbinder-Modul empfängt ein Duplex Faser Breitbandkabel (ribbon cable), welches eine Gesamtheit von 4, 8, 12, 24 oder 48 optischen Fasern hat. Typischerweise sind die Hälfte der Fasern des Breitbandkabels Sendefasern und die andere Hälfte sind Empfangsfasern, obwohl alle der Fasern entweder Sende- oder Empfangsfasern in den Fällen sein mögen, wo das Modul entweder als ein Sender oder ein Empfänger aber nicht als beides verwendet wird.
Wenn das MTP Verbinder-Modul in die Anschlussbuchse eingesteckt wird, werden elektrischen Kontakte des Verbinder-Moduls elektrisch mit elektrischen Kontakten einer Leiterplatine (printed circuit board) (PCB) des Transceivermoduls verbunden. Die Laserdioden und die Photodioden sind integrierte Schaltkreise (integrated circuits) (ICs), welche auf der PCB montiert sind. Ein Lasertreiber IC und ein Transceiver-Controller IC werden typischerweise ebenfalls auf der PCB montiert, obwohl der Transceiver-Controller IC manchmal auf einer Motherboard PCB des optischen Kommunikationssystems montiert ist.
Es ist bekannt, dass mehrere Transceivermodule des Typs, welcher das MTP Verbinder-Modul verwendet, in einem Array angeordnet werden können, um ein optisches Kommunikationssystem bereitzustellen, welches eine Gesamtbandbreite hat, welche im Allgemeinen gleich zu der Summe der Bandbreiten der individuellen Transceivermodule ist. Eines der Probleme, welches mit solch einem Array assoziiert sind, entspringt aus der Tatsache, dass die MTP Verbinder-Module mittels Einsteckens dieser in Anschlussbuchsen montiert werden, welche in einer Frontplatte eines Racks des optischen Kommunikationssystems gebildet sind. Weil die Module in dieser Art und Weise montiert sind, muss es ausreichend Platz auf der Frontplatte geben, um die Anschlussbuchsen und die jeweiligen MTP Verbinder-Module unterzubringen. Weil Platz auf der Frontplatte limitiert ist, ist auch die Fähigkeit eine Bandbreite mittels Vergrößerns der Größe des Arrays zu vergrößern, limitiert.
Eine Alternative zu der Montier-Anordnung, welche oben geschrieben ist, ist die parallelen optischen Transceivermodule Mitten-Ebene (mid-plane) zu montieren. Eine Mitten-Ebene Montier-Konfiguration ist eine, in welcher die Module in der Ebene der Motherboard PCB montiert werden. Ein bekanntes paralleles optisches Transceivermodul, welches Mitten-Ebene montiert ist, ist in der Industrie als das Snap 12 Transceivermodul bekannt. Das Snap 12 Transceivermodul weist ein 12-Kanal TX Modul und ein 12-Kanal RX Modul auf. Jedes Modul hat ein Array von 100 Eingang/Ausgang (input/output) (I/O) Pins, welche in ein 100-Pin Kugelrasterarray (ball grid array) (BGA) eingesteckt wird. Das BGA ist wiederum an einer Motherboard PCB gesichert.
Andere Mitten-Ebene Montierlösungen existieren zum Montieren von mehreren parallelen optischen Transceivermodulen auf einer Motherboard PCB. Eines der Probleme, welches mit den existierenden Mitten-Ebene Montierlösungen assoziiert ist, ist, dass es Limitierungen bei der Montierdichte (mounting density) der Module auf der Motherboard PCB gibt. Jedes Modul hat seine eigene PCB, sein eigenes Kugelrasterarray oder seinen eigenen anderen Typ von interner Montierstruktur, welche parallel zu der Motherboard PCB ist.
Folglich nimmt jedes Modul ein räumliches Gebiet, d.h. es hat eine Basisfläche (footprint), auf der Oberfläche der Motherboard PCB ein. Zusätzlich muss jedes der Module von angrenzenden Modulen auf der Motherboard PCB mittels einigem minimalen Abstand (spacing) oder Pitch beabstandet sein. Weil es ein endliches räumliches Oberflächengebiet auf der Motherboard PCB zum Montieren der Module gibt, ist die Montierdichte der Module limitiert, was die Gesamtbandbreite des Systems limitiert.
Ein Bedarf für ein optisches Kommunikationssystem existiert, welches eine Montierkonfiguration hat, welche parallelen optischen Kommunikationsmodulen erlaubt, mit vergrößerter Montierdichte montiert werden. Ein Vergrößern der Montierdichte der Module vergrößert die Menge von Daten, welche simultan mittels des optischen Kommunikationssystems gesendet und/oder empfangen werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist auf Seiten-Kanten montierbare optische Kommunikationsmodule, optische Kommunikationssysteme, welche eines oder mehr der Module enthalten, und Verfahren zum Hoch-Dichte Montieren von parallelen optischen Kommunikationsmodulen gerichtet. In Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel weist das optische Kommunikationssystem eine Motherboard PCB, zumindest einen ersten Kanten-Kartenverbinder (edge card connector), zumindest ein erstes paralleles optisches Kommunikationsmodul (POCM) und ein erstes Metallgehäuse auf. Der erste Kanten-Kartenverbinder ist auf einer oberen Oberfläche der Motherboard PCB montiert. Das erste POCM weist eine erste Modul PCB auf, welche zumindest ein erstes und ein zweites paralleles optisches Kommunikationsuntermodul (POCSMs) hat, welche darauf montiert sind und elektrisch mit der Modul PCB verbunden sind. Eine untere Seitenkante der ersten Modul PCB hat elektrische Kontakte darauf und ist innerhalb eines Schlitzes des ersten Kanten-Kartenverbinders angeordnet, so dass elektrische Kontakte, welche auf der unteren Seitenkante der ersten Modul PCB angeordnet sind, in einem Kontakt mit elektrischen Kontakten auf dem ersten Kanten-Kartenverbinder sind. Das erste Metallgehäuse umgibt im Wesentlichen das erste POCM und hat eine Öffnung, welche darin gebildet ist, durch welche die Enden von zumindest einem ersten und einem zweiten optischen Faser Breitbandkabel hindurch gehen. Die Enden des ersten und des zweiten optischen Faser Breitbandkabels sind mit dem ersten bzw. zweiten POCSMs verbunden. Das erste Metallgehäuse agiert als eine elektromagnetische Interferenz (EMI) Abschirmung für das erste POCM und schützt die erste Modul PCB und das erste und das zweite POCSMs vor der Umgebung.
In Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel weist das System eine Motherboard PCB, zumindest einen ersten Kanten-Kartenverbinder, welcher auf einer oberen Oberfläche der Motherboard PCB montiert ist, und zumindest ein erstes POCM auf. Das erste POCM weist zumindest ein erstes und ein zweites POCSMs auf, welche auf einer ersten bzw. zweiten Modul PCB montiert sind und welche elektrisch mit der ersten bzw. zweiten Modul PCB verbunden sind. Die unteren Seitenkanten der ersten Modul PCB und der zweiten Modul PCB haben elektrische Kontakte darauf und sind innerhalb eines Schlitzes des ersten Kanten-Kartenverbinders angeordnet, so dass elektrische Kontakte, welche auf den unteren Seitenkanten der ersten und der zweiten Modul PCB angeordnet sind, in einem Kontakt mit elektrischen Kontakten auf dem ersten Kanten-Kartenverbinder sind.
In Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren auf:
Bereitstellen einer Motherboard PCB;
Montieren von zumindest einem ersten Kanten-Kartenverbinder auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB;
Bereitstellen von zumindest einem ersten POCM, welches eine erste Modul PCB aufweist, welche zumindest ein erstes und ein zweites POCSMs darauf montiert haben und elektrisch mit der ersten Modul PCB verbunden haben; und
Einsetzen einer unteren Seitenkante der ersten Modul PCB in einen Schlitz des ersten Kanten-Kartenverbinders, so dass elektrische Kontakte, welche auf der unteren Seitenkante der ersten Modul PCB angeordnet sind, in einem Kontakt mit elektrischen Kontakten des ersten Kanten-Kartenverbinders sind.
In Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren auf:
Bereitstellen einer Motherboard PCB;
Montieren von zumindest einem ersten Kanten-Kartenverbinder auf einer oberen Oberfläche der Motherboard PCB;
Bereitstellen von zumindest einem ersten POCM, welches zumindest ein erstes und ein zweites POCSMs aufweist, welche auf einer ersten bzw. einer zweiten Modul PCB montiert sind und welche elektrisch mit der ersten bzw. der zweiten Modul PCB verbunden sind; und
Einsetzen von unteren Seitenkanten der ersten und der zweiten Modul PCB in einen Schlitz des ersten Kanten-Kartenverbinders, so dass elektrische Kontakte, welche auf der unteren Seitenkante der ersten und der zweiten Modul PCBs angeordnet sind, in einem Kontakt mit elektrischen Kontakten des ersten Kanten-Kartenverbinders sind.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, den folgenden Zeichnungen und den folgenden Ansprüchen offensichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 illustriert eine perspektivische Ansicht der Seiten-Kanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmodule in Übereinstimmung mit einem illustrativen Ausführungsbeispiel.
2 illustriert eine perspektivische Ansicht eines optischen Kommunikationssystems, welches das Seiten-Kanten montierbare parallele optische Kommunikationsmodul, welches in der 1 gezeigt ist, einen Kanten-Kartenverbinder, in welchem die unteren Seitenkante des Moduls eingesetzt ist, und eine Motherboard PCB beinhaltet, welche eine obere Oberfläche hat, auf welcher der Kanten-Kartenverbinder montiert ist.
3 illustriert eine auseinandergezogene perspektivische Frontansicht des Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmoduls, welches in der 1 gezeigt ist, welches mehrere parallele optische Kommunikationsuntermodule zeigt, welche innerhalb des Moduls enthalten sind.
4 illustriert eine auseinandergezogene perspektivische Rückansicht des Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmoduls, welches in der 1 gezeigt ist.
5 illustriert eine perspektivische Ansicht des Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmoduls in Übereinstimmung mit einem anderen illustrativen Ausführungsbeispiel, welches eine Mehrzahl der parallelen optischen Kommunikationsuntermodule beinhaltet, welche in der 3 gezeigt sind.
6 illustriert eine perspektivische Draufsicht von einem der Untermodule, welche in dem Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmodul enthalten sind, welches in der 5 gezeigt ist.
7 illustriert einen Treiber IC Chip und vier VCSEL Chips, welche Teil von jedem der Untermodule sind, welche in den 3–5 gezeigt sind.
Ausführliche Beschreibung eines illustrativen Ausführungsbeispiels Die Erfindung ist auf ein Seiten-Kanten montierbares paralleles optisches Kommunikationsmodule und ein optische Kommunikationssystem gerichtet, welches eines oder mehr der Module enthält. In dem optischen Kommunikationssystem sind ein oder mehr der Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmodule in jeweiligen Kanten-Kartenverbindern Seitenkanten montiert, welche im Gegenzug auf einer Oberfläche einer Motherboard PCB montiert sind. Weil die Module relativ dünn sind und weil der Abstand oder Pitch zwischen den Modulen sehr klein gehalten werden kann, kann das System eine sehr hohe Montierdichte und konsequenterweise eine sehr hohe Bandbreite haben. Diese und andere Merkmale der Erfindung werden nun mit Bezug auf die illustrativen oder exemplarischen Ausführungsbeispiele beschrieben werden, welche in den Figuren gezeigt sind, in welchen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente, Komponenten oder Merkmale repräsentieren.
1 illustriert eine perspektivische Ansicht des Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmoduls 1 in Übereinstimmung mit einem illustrativen Ausführungsbeispiel. 2 illustriert eine perspektivische Ansicht eines optischen Kommunikationssystems 10, welches das Seitenkanten montierbare parallele optische Kommunikationsmodul 1, welches in der 1 gezeigt ist, einen Kanten-Kartenverbinder 11, in welchem die unteren Seitenkante des Moduls 1 eingesetzt ist, und eine Motherboard PCB 12 beinhaltet, welche eine obere Oberfläche 12a hat, auf welcher der Kanten-Kartenverbinder 11 montiert ist. 3 illustriert eine auseinandergezogene perspektivische Frontansicht des Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmoduls 1, welches in der 1 gezeigt ist, welches mehrere parallele optische Kommunikationsuntermodule 20 zeigt, welche innerhalb des Moduls 1 enthalten sind. 4 illustriert eine auseinandergezogene perspektivische Rückansicht des Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmoduls 1, welches in der 1 gezeigt ist. 5 illustriert eine perspektivische Ansicht des Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmoduls 40 in Übereinstimmung mit einem anderen illustrativen Ausführungsbeispiel, welches eine Mehrzahl der parallelen optischen Kommunikationsuntermodule 20 beinhaltet, welche in der 3 gezeigt sind. 6 illustriert eine perspektivische Draufsicht von einem der Untermodule 20, welche in dem Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmodul 40 enthalten sind, welches in der 5 gezeigt ist. 7 illustriert einen Treiber IC Chip 50 und vier VCSEL Chips 51, welche Teil von jedem der Untermodule 20 sind, welche in den 3–5 gezeigt sind. Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nun mit Bezug auf die 1–7 beschrieben werden.
Das Seiten-Kanten montierbare parallele optische Kommunikationsmodul 1 hat eine Länge, L, in der Z Richtung, eine Breite, W, in der X Richtung und eine Höhe, H, in der Y Richtung (1). Das Modul 1 ist im Inneren eines Modulgehäuses 2 eingeschlossen, welches einen vorderen Modul Gehäuseabschnitt 2a und einen hinteren Modul Gehäuseabschnitt 2b hat, welche mechanisch mittels irgendeinem geeigneten mechanischen Kopplungsmechanismus zusammengekoppelt sind (2). Das Modul 1 beinhaltet eine Modul PCB 2 (3 und 4), welche elektrische Kontakte 4 hat, welche auf einer unteren Seitenkante 3a davon angeordnet sind. Ein Stapel von optischen Faser Breitbandkabeln 6 geht durch eine kleine Öffnung 7 hindurch, welche in einem Ende des Gehäuses 2 gebildet ist (1–4).
In dem optischen Kommunikationssystems 10, welches in der 2 gezeigt ist, ist das Seiten-Kanten montierbare parallele optische Kommunikationsmodul 1 in einem Kanten-Kartenverbinder 11 montiert, welcher auf der oberen Oberfläche 12a der Motherboard PCB 12 montiert ist. Der Kanten-Kartenverbinder 11 hat elektrische Kontakte auf einer oder beiden seiner internen Oberflächen, welche in Kontakt mit den elektrischen Kontakten 4 (3 und 4) kommen, welche auf der unteren Seitenkante 3a der Modul PCB 3 (1) angeordnet sind. Durch diese elektrischen Verbindungen und durch elektrisch leitende Spuren (traces) der Modul PCB 3 und der Motherboard PCB 12, ist der elektrische Schaltkreis 50 und 51 (7) innerhalb der Untermodule 20 (3) elektrisch mit einem anderen elektrischen Schaltkreis (nicht gezeigt) verbunden, welcher auf der Motherboard PCB 12 montiert ist, wie zum Beispiel ein Hub-Controller IC (nicht gezeigt). Zur Erleichterung der Illustration sind die elektrisch leitenden Spuren und der andere elektrische Schaltkreis, welcher auf der Motherboard PCB montiert sein mag, nicht in den Figuren gezeigt.
Wie in der auseinandergezogenen Ansicht der 3 gezeigt ist, sind eine Mehrzahl von parallelen optischen Kommunikationsuntermodulen 20 auf einer oberen Oberfläche 3b der Modul PCB 3 montiert. Folglich weist jedes der Seitenkanten montierbaren parallelen optischen Kommunikationsmodule 1 (1 und 2) eine Mehrzahl von (z.B. vier) parallelen optischen Kommunikationsuntermodulen 20 auf. Jedes der parallelen optischen Kommunikationsuntermodule 20 ist optisch und mechanisch mit einem Verbinder 21 an ein Ende eines jeweiligen optischen Faser Breitbandkabels 6 gekoppelt. Es kann in der 3 gesehen werden, dass die parallelen optischen Kommunikationsuntermodule 20 in einem Winkel zu der rechten und der linken Seitenkante 3c bzw. 3d der Modul PCB 3 montiert sind. Die gestrichelte Linie 14, welche in der 3 gezeigt ist, ist parallel zu der rechten und der linken Seitenkante 3c und 3d der Modul PCB 3. Die gestrichelte Linie 15, welche in der 3 gezeigt ist, ist normal zu einer Ebene, in welcher die hintere Seite 20a des Moduls 20 sich im Wesentlichen befindet. Der Winkel zwischen den gestrichelten Linien 14 und 15 ist größer als 0° und geringer als 90°, aber ist typischerweise zwischen ungefähr 30° und 60°. Die Auswahl des Winkels ist zum Teil auf den beabsichtigten Richtungen der Kabel 6 und zum Teil auf den X- und Y-Dimensionen der PCB 3 basiert. Dieser Typ von gewinkelter Montierkonfiguration ist unterschiedlich von bekannten Montierkonfigurationen, in welchen die Module typischerweise so montiert sind, dass die hintere Seite des Moduls in einem Winkel von entweder 0° oder 90° zu den Seitenkanten der Modul PCB ist.
Ein Orientieren der Untermodule 20 in diesem Winkel resultiert in einer kleineren Biegung in den optischen Faser Breitbandkabeln 6, wenn sie sich in den Richtungen, welche in der 3 gezeigt sind, aus der Öffnung 7 erstrecken, welche in dem Modulgehäuse 2 gebildet ist. Die kleineren Biegungen in den Kabeln 6 helfen, einen Schaden an den Kabeln 6 und optische Verluste zu verhindern. Diese kleinere Biegung hilft ebenfalls, die Spannung auf den Kabeln 6 zu reduzieren, was hilft, Belastung an den Verbindern 21 zu reduzieren. Die reduzierte Belastung an den Verbindern 21 verbessert die Zuverlässigkeit der Verbindungen zwischen den Verbindern 21 und den Kabeln 6 und zwischen den Modulen 20 und den Verbindern 21, was hilft, die Qualität zu verbessern oder eine hohe Integrität des digitalen Signals beizubehalten. Zusätzlich verlängert dieses Merkmal die Lebenszeit der Kabel 6 und der Verbinder 21.
Eine metallene elektromagnetische Interferenz (EMI) Dichtung 30 (3 und 4) ist zwischen der unteren Oberfläche 3e der Modul PCB 3 und einer inneren Oberfläche 2b' des hinteren Modul Gehäuseabschnitts 2b eingelegt. Die Kombination des metallenen Modulgehäuses 2 und der EMI Dichtung 30 stellt eine vollständig versiegelte Einfassung bereit, welche als eine exzellente EMI Barriere oder Abschirmung operiert.
Zusätzlich hat das Modulgehäuse 2 eine exzellente thermische Leitfähigkeit und stellt einen guten Kontakt mit Wärmedissipationsvorrichtungen (nicht gezeigt) der Untermodule 20 und/oder der Modul PCBs 2 durch thermische Interface Materialien und/oder thermische Vias (nicht gezeigt) her. Folglich ist das Metallgehäuse konfiguriert, große Mengen von Wärme zu verteilen und zu dissipieren. Zusätzlich hat das Modulgehäuse 2 bevorzugt externe Kühlrippen (fins) 2f auf ihm, welche eine thermische Konvektion der Wärme aus dem Modulgehäuse 2 in die umgebende Umgebung verbessern. Das Modulgehäuse 2 agiert ebenfalls als eine Barriere für Staub, Dreck und Verunreinigungen und stellt einen mechanischen Schutz (protection) für die Modul PCB 3, die Untermodule 20 und die Breitbandkabel 6 bereit. Das Modulgehäuse 2 versorgt das Modul 1 ebenfalls mit einer hohen Vielseitigkeit mittels Abdichtens des Moduls 1 vor Staub und EMI Emission, dadurch dass, das Modulgehäuse 2 es erlaubt, das Modul 1 im Inneren oder Äußeren eines Chassis (nicht gezeigt) verwendet zu werden.
Wie in der auseinandergezogenen Ansicht von 4 gezeigt ist, hat die Innenseite 2a' des vorderen Modulgehäuseabschnitts 2a Führungsoberflächen 2g, welche darin gebildet sind, welche die optischen Fasern Breitbandkabel 6 zusammenhalten und sie durch das Gehäuse 2 hindurch führen. Dieses Merkmal hilft, die Breitbandkabel 6 vor einem unbeabsichtigten Herausziehen oder Verdrehen zu schützen, was sonst zu einer Unterbrechung der Breitbandkabel 6 von ihren jeweiligen Verbindern 21 und/oder der Verbindern 21 aus ihren jeweiligen Untermodulen 20 führen könnte. Dieses Merkmal presst ebenfalls die Kabel 6 zu einem dichten Stapel zusammen, um dem Stapel zu ermöglichen, durch die Öffnung 7 hindurch zu passen, welche sehr klein hergestellt ist, um die Menge von EMI zu limitieren, welche aus dem Gehäuse 2 durch die Öffnung 7 heraustreten kann. Zusätzlich ist eine zweite EMI Dichtung 31 auf der Oberseite einer unteren inneren Oberfläche 2a'' des vorderen Modulgehäuseabschnitts 2a als eine zusätzliche Maßnahme angeordnet, um zu helfen, ein Heraustreten von EMI Emissionen aus dem Gehäuse 2 zu verhindern.
In Übereinstimmung mit einem illustrativen Ausführungsbeispiel hat jedes der Untermodule 20 zwölf Kanäle (nicht gezeigt) zum simultanen Senden und/oder Empfangen von zwölf jeweiligen optischen Datensignalen über zwölf jeweilige optische Fasern der optischen Faser Breitbandkabel 6. Für jedes der Untermodule 20 können die zwölf Kanäle Sendekanäle, Empfangskanäle oder eine Kombination von Sende- und Empfangskanälen sein. In anderen Worten kann jedes der Untermodule 20 als ein paralleles optisches Sendermodul, ein paralleles optisches Empfängermodul oder ein paralleles optisches Transceivermodul konfiguriert sein. Folglich ist in Übereinstimmung mit dem illustrativen Ausführungsbeispiel, in welchem jedes Untermodul 20 zwölf Kanäle hat und jedes Modul 1 vier Untermodule 20 hat, das Modul 1 geeignet zum simultanen Senden und/oder Empfangen von achtundvierzig optischen Datensignalen. Jeder Kanal mag eine Datenrate von, zum Beispiel, 10 Gigabits pro Sekunde (Gbps) oder höher haben, obwohl die Erfindung nicht mit Bezug auf die Datenrate der Kanäle limitiert ist.
Die Ausdrücke "paralleles optisches Kommunikationsmodul" und "paralleles optisches Kommunikationsuntermodul", so wie diese Ausdrücke hierin verwendet werden, bezeichnen ein paralleles optisches Sendermodul oder Untermodul, ein paralleles optisches Empfängermodul oder Untermodul oder ein paralleles optisches Transceivermodul oder Untermodul.
Obwohl nur ein einzelnes paralleles optisches Kommunikationsmodul 1 gezeigt ist, welches auf der Motherboard PCB 12 in der 2 montiert ist, wird es typischerweise eine Mehrzahl der Module 1 geben, welche Seite an Seite auf der Motherboard PCB 12 montiert sind und voneinander in der X Richtung mittels eines kleinen Abstandes oder Pitch beabstandet sind. Die Breite, W, des Moduls 1 in der X Richtung ist relativ klein, trotz der Tatsache, dass das Modul 1, zum Beispiel, vier parallele optische Kommunikationsuntermodule 20 enthält. Die kleine Breite und der kleine Abstand erlaubt es einer großen Anzahl von Modulen 1 Seite an Seite auf der Motherboard PCB 12 montiert zu werden, um ein optisches Kommunikationssystem 10 bereitzustellen, welches eine sehr hohe Dichte von Modulen 1 und Untermodulen 20 und konsequenterweise eine sehr hohe Bandbreite hat.
Beispielsweise sei angenommen, dass (1) zumindest vier der Module 1 Seiten-Kanten montiert in jeweiligen Kanten-Kartenverbindern 11 sind, (2) jedes Modul 1 vier der Untermodule 20 enthält, (3) jedes Untermodul 20 sechs Sendekanäle und sechs Empfangskanäle hat und (4) jeder Kanal eine Datenrate von 10 Gbps hat, dann würde das System 10 eine Gesamtbandbreite von: 4 × 4 × 12 × 10 = 1920 Gbps haben, was gleich zu 1,875 Terabits pro Sekunde (Tbps) ist. Diese hohe Bandbreite ist mit einer relativ kleinen Basisfläche (footprint) auf der Motherboard PCB 12 zum Teil aufgrund der Tatsache erreichbar, dass die Untermodule 20 mehr Platz in der Y Dimension als in den X- und Z-Dimensionen verbrauchen. Bekannte parallele optische Kommunikationssysteme, wie zum Beispiel solche, welche oben beschrieben sind, haben größere Basisflächen auf der Motherboard PCB zum großen Teil aufgrund der Tatsache, dass sie sehr große Mengen von Platz in den X- und/oder Z-Dimensionen aber relativ kleine Mengen von Platz in der Y-Dimension verbrauchen.
Mit Bezug auf die 5 ist das parallele optische Kommunikationsmodul 40 in Übereinstimmung mit diesem illustrativen Ausführungsbeispiel sehr ähnlich zu dem parallelen optischen Kommunikationsmodul, welche in der 3 gezeigt ist, mit Ausnahme, dass jedes der Untermodule 20 auf jeweiligen Untermodul PCBs 60 montiert ist, anstelle auf der gleichen Modul PCB montiert zu sein. Wie mit den Untermodulen 20, welche in der 3 gezeigt sind, sind die Untermodule 20, welche in der 5 gezeigt sind, mechanisch mit einem jeweiligen optischen Faser Breitbandkabel 6 mittels eines jeweiligen Verbinders 21 gekoppelt. Die Untermodule 20 sind in einem Winkel zu den vertikalen Seitenkanten 60a und 60b ihrer jeweiligen PCBs 60 in der gleichen Art und Weise montiert, in welcher die Untermodule 20, welche in der 3 gezeigt sind, in einem Winkel mit Bezug auf die vertikalen Seitenkanten 3c und 3d der PCB 3 montiert sind. Die unteren Seitenkanten der Untermodul PCBs 60 werden in einen Kanten-Kartenverbinder 11 eingesetzt, welcher identisch zu dem Kanten-Kartenverbinder 11 sein mag, welcher in der 2 gezeigt ist. Die unteren Seitenkanten der Untermodul PCBs 60 haben elektrische Kontakte auf ihnen (nicht gezeigt), welche identisch zu den elektrischen Kontakten 4 sein mögen, welche in der 3 gezeigt sind. Optionale Jumperverbinder oder andere Zwischengliedvorrichtungen 61 sind auf den vertikalen Seitenkanten 60a und 60b der Untermodul PCBs 60 lokalisiert, um Kommunikationskanäle zwischen den Untermodul PCBs 60 bereitzustellen. Das Bereitstellen solcher Kommunikationskanäle zwischen den Untermodul PCBs 60 reduziert die Anzahl der elektrischen Kontakte, welche auf den unteren Seitenkanten der Untermodul PCBs 60 und auf den inneren Oberflächen des Kanten-Kartenverbinders 11 benötigt werden.
Obwohl es in der 5 für die Erleichterung der Illustration nicht gezeigt ist, mögen die PCBs 60 thermische Vias auf ihnen haben, welche unterhalb der Wärme generierenden Elemente (z. B. Laserdioden und Treiber ICs, welche unten mit Bezug auf die 7 beschrieben werden) der Untermodule 20 lokalisiert sind, um einer Wärme zu erlauben, welche mittels dieser Elemente generiert ist, zu den Rückseiten der PCBs 60 geleitet zu werden. In Übereinstimmung mit diesem illustrativen Ausführungsbeispiel ist eine gemeinsame Wärme Dissipationsplatte 70 auf den Rückseiten der PCBs 60 befestigt, um sie zu einer steckbaren PCB Anordnung zu kombinieren. Das Montieren der PCBs 60 auf die Platte 70 mag mittels Verwendens beispielsweise von Adhäsiven, einem thermischen Pad, mechanischen Befestigern oder einer Kombination von einem oder mehr dieser Montiermechanismen vollbracht werden. Wie in dem System 10, welches in der 2 gezeigt ist, mag der Kanten-Kartenverbinder 11 auf einer Motherboard PCB ähnlich oder identisch zu der Motherboard PCB 12 montiert sein. Auch mag das parallele optische Kommunikationsmodul 40, welches in der 5 gezeigt ist, in einem Gehäuse untergebracht sein, welches ähnlich oder identisch zu dem Gehäuse 2 ist, welches in den 1–4 gezeigt ist, um das Modul 40 mit einem Schutz vor Umgebungsbedingten Elementen bereitzustellen und um eine EMI Abschirmung für das Modul 40 bereitzustellen.
Mit Bezug auf die 6 kann es gesehen werden, dass in Übereinstimmung mit diesem illustrativen Ausführungsbeispiel das optische Faserbreitbandkabel 6 zwölf Fasern hat, welche in vier Gruppen von dreien gruppiert sind, welche mit 6a, 6b, 6c und 6d bezeichnet sind. Dies ist aufgrund der Art und Weise, in welcher die Laserdioden 52 orientiert sind, wie in der 7 gezeigt ist. Der Laserdioden Treiber IC 50 ist mittels elektrisch leitender Anschlüsse 53 mit vier VCSEL Chips 51 verbunden. Jeder VCSEL Chip 51 hat ein 1-zu-3 Array von Laserdioden 52. In bekannten zwölf-Kanal parallelen optischen Kommunikationsmodulen sind die Laserdioden typischerweise auf einem Substrat in einem eindimensionalen 1-zu-12 Array oder in einem zweidimensionalen 3-zu-4 oder 2-zu-6 Array gebildet. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung ist es bestimmt worden, dass die Ergiebigkeit bei einem Produzieren von Chips, welche diese Typen von Arrays haben, relativ gering ist, was die Produktionskosten vergrößert. Die geringe Ergiebigkeit ist zu einem Teil der Tatsache zurechenbar, dass falls ein Defekt in einem der Laserdioden des Chips detektiert wird, der gesamte Chip nicht verwendbar ist und daher verworfen wird. Für ein Verarbeitungssystem, welches bei einem 3-Sigma Qualitätslevel betrieben wird, sind, zum Beispiel, zumindest 99,7 % der Laserdioden, welche auf einem Wafer gebildet sind, gut. Jedoch ist, weil die defekten Dioden zufällig lokalisiert sind, die Wahrscheinlichkeit eines Erlangens eines 1-zu-12, eines 3-zu-4 oder 2-zu-6 Array von guten (d.h. nicht defekten) Dioden viel geringer als 99,7 %. Aus diesem Grund wird ein großer Abschnitt des Wafers weggeworfen, was in einer reduzierten Ergiebigkeit und höheren Kosten resultiert.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung wird ein zwölf Laserdioden Array aus vier Chips gebildet, wobei jeder ein 1-zu-3 Array von Laserdioden trägt. Weil die Wahrscheinlichkeit eines Finden eines 1-zu-3 Arrays von nicht defekten Laserdioden auf einem Wafer viel höher ist, als ein Finden eines 1-zu-12, eines 3-zu-4 oder 2-zu-6 Arrays von nicht defekten Laserdioden auf dem Wafer, wird die Produktionsergiebigkeit drastisch verbessert. In Übereinstimmung mit einem illustrativen Ausführungsbeispiel wird eine Aufheben und Platzieren Maschine (pick-and-place machine) verwendet, um den Treiber IC Chip 50 und die vier VCSEL Chips 51 auf dem Substrat der PCB 60 zu platzieren, wobei die VCSEL Chips 51 ausgerichtet sind, ein eindimensionales Array von zwölf VCSEL Laserdioden 52 zu bilden. Ein Rückfluss Lötprozess (reflow soldering process) wird dann verwendet, um die Chips 50 und 51 auf dem Substrat der PCB 60 permanent zu befestigen.
Weil der Abstand zwischen angrenzenden VCSEL Chips 51 größer ist als der Abstand zwischen angrenzenden Laserdioden 52 auf dem gleichen VCSEL Chip 51 sind die optischen Fasern in vier Gruppen 6a, 6b, 6c und 6d angeordnet. Die Verbinder 21 sind so ausgebildet, dass wenn die Fasern 6a–6d mit den jeweiligen Verbindern 21 verbunden sind und die Verbinder 21 mit den jeweiligen Untermodulen 20 verbunden sind, die jeweiligen Fasern 6a–6d mit den jeweiligen Laserdioden 52 ausgerichtet sind.
Die Erfindung ist nicht mit Bezug auf den Typ oder die Konfiguration der parallelen optischen Kommunikationsuntermodule 20 limitiert, welche in dem Modulen 1 und 40 verwendet werden. Beispiele von parallelen optischen Kommunikationsmodulen, welche für diese Zwecke geeignet sind, sind in den US Patent Nr. 7,331,720 und 8,036,500 offenbart, welche dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung zugeordnet sind, und welche mittels Referenz in ihren Gesamtheiten einbezogen werden. Jedoch sind viele andere bekannte parallele optische Transceivermodule ebenfalls für diesen Zweck geeignet. Daher werden im Interesse der Kürze die Merkmale der Untermodule 20 nicht hierin im weiteren Detail beschrieben werden.
Die Erfindung ist ebenfalls nicht mit Bezug auf den Typ oder die Konfiguration des Kanten-Kartenverbinders 11 limitiert, welcher verwendet wird. Der Kanten-Kartenverbinder 11 mag ein bekannter Kanten-Kartenverbinder sein, wie zum Beispiel ein Peripherie Komponenten Interface Express (peripheral component interface express) (PCIe) Kanten-Kartenverbinder, oder er mag ein Kanten-Kartenverbinder sein, welcher speziell für diese Zwecke unter Verwenden von existierenden Kanten-Kartenverbinder Herstellungsprozessen ausgebildet wird. PCIe Kanten-Kartenverbinder haben einhundertfünfzig elektrisch leitende Kontakte für Datensignale und zwanzig elektrisch leitende Kontakte für Steuersignale, was ausreichend für ein Kommunizieren mit den parallelen optischen Kommunikationsuntermodulen 20 über die elektrischen Spuren, Kontakte, Vias, etc. der PCBs 3, 12 und 60 ist.
Es sollte beachtet werden, dass die Erfindung mit Bezug auf illustrative Ausführungsbeispiele für die Zwecke des Beschreibens der Prinzipien und Konzepte der Erfindung beschrieben worden ist. Wie von Personen mit Fachwissen verstanden werden wird, ist die Erfindung nicht auf diese illustrativen Ausführungsbeispiele limitiert, und dass viele Modifikationen an den Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können, welche hierin beschrieben sind, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Wie von Personen mit Fachwissen verstanden werden wird, sind all solche Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7331720 [0042]
US 8036500 [0042]

Claims

Ein optisches Kommunikationssystem, welches aufweist: eine Motherboard Leiterplatine (PCB), welche zumindest eine obere und eine unteren Oberfläche hat, welche im Allgemeinen parallel zueinander sind; zumindest einen ersten Kanten-Kartenverbinder, welcher auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB montiert ist, wobei der erste Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes angeordnet sind; zumindest ein erstes paralleles optisches Kommunikationsmodul (POCM), welches eine erste Modul PCB aufweist, welche zumindest ein erstes und ein zweites paralleles optisches Kommunikationsuntermodul (POCSMs) hat, welche darauf montiert sind und welche elektrisch mit der Modul PCB verbunden sind, wobei eine untere Seitenkante der ersten Modul PCB elektrische Kontakte darauf hat und innerhalb des Schlitzes des ersten Kanten-Kartenverbinders angeordnet ist, so dass die elektrischen Kontakte, welche auf der unteren Seitenkante der ersten Modul PCB angeordnet sind, in Kontakt mit den elektrischen Kontakten des ersten Kanten-Kartenverbinders sind; und ein erstes Metallgehäuse, welches im Wesentlichen das erste POCM umgibt, wobei das erste Metallgehäuse eine Öffnung hat, welche darin gebildet ist, durch welche Enden von zumindest einem ersten und einem zweiten optischen Faser Breitbandkabel hindurchgehen, wobei die Enden des ersten und des zweiten optischen Faser Breitbandkabels mit dem ersten bzw. zweiten POCSMs verbunden sind, wobei das erste Metallgehäuse als eine elektromagnetische Interferenz (EMI) Abstimmung für das erste POCM agiert und die erste Modul PCB und das erste und das zweite POCSMs vor einer Umgebung schützt, welche das POCM umgibt.
Das optische Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, welches ferner aufweist: zumindest einen zweiten Kanten-Kartenverbinder, welcher auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB neben dem ersten Kanten-Kartenverbinder montiert ist und von dem ersten Kanten-Kartenverbinder beabstandet ist, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem zweiten Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes des zweiten Kanten-Kartenverbinders angeordnet sind; zumindest ein zweites POCM, welches eine zweite Modul PCB aufweist, welche zumindest ein drittes und ein viertes POCSMs hat, welche darauf montiert sind und welche elektrisch mit der zweiten Modul PCB verbunden sind, wobei eine untere Seitenkante der zweiten Modul PCB elektrische Kontakte darauf hat und innerhalb des Schlitzes des zweiten Kanten-Kartenverbinders angeordnet ist, so dass die elektrischen Kontakten, welche auf der unteren Seitenkante der zweiten Modul PCB angeordnet sind, in Kontakt mit den elektrischen Kontakten des zweiten Kanten-Kartenverbinders sind; und ein zweites Metallgehäuse, welches im Wesentlichen das zweite POCM umgibt, wobei das zweite Metallgehäuse eine Öffnung hat, welche darin gebildet ist, durch welche Enden von zumindest einem dritten und einem vierten optischen Faser Breitbandkabel hindurchgehen, wobei die Enden des dritten und des vierten optischen Faser Breitbandkabels mit dem dritten bzw. vierten POCSMs verbunden sind, wobei das zweite Metallgehäuse als eine EMI Abstimmung für das zweite POCM agiert und die zweite Modul PCB und das dritte und das vierte POCSMs vor einer Umgebung schützt, welche das zweite POCM umgibt.
Das optische Kommunikationssystem gemäß Anspruch 2, welches ferner aufweist: zumindest eine erste und eine zweite EMI Dichtung, wobei die erste EMI Dichtung zwischen einer inneren Seitenwand des ersten Metallgehäuses und dem ersten und dem zweiten POCSMs angeordnet ist, wobei die zweite EMI Dichtung innerhalb einer inneren Seitenwand des zweiten Metallgehäuses und dem dritten und dem vierten POCSMs angeordnet ist, wobei die erste und die zweite EMI Dichtung als zusätzliche EMI Abschirmungen für das erste und das zweite POCMs agieren, und/oder wobei die erste und die zweite Modul PCB jeweils eine erste und eine zweite vertikalen Seitenkante haben, welche im Wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die erste und die zweite vertikalen Seitenkante der ersten und der zweiten Modul PCB im Wesentlichen senkrecht zu den unteren Seitenkanten der ersten bzw. zweiten Modul PCBs sind, und wobei das erste und das zweite POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der ersten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist, und wobei das dritte und das vierte POCSM in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der zweiten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist, und/oder wobei das erste und das zweite POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der ersten Modul PCB montiert ist, welcher zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist, und wobei das dritte und das vierte POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der zweiten Modul PCB montiert ist, welcher zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist und/oder wobei das erste, zweite, dritte und vierte POCSMs jeweils zumindest einen Laserdioden Treiber integrierten Schaltkreis (IC) Chip und zumindest erste, zweite, dritte und vierte vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdiode (VCSEL) Chips hat, wobei jeder VCSEL Chip zumindest drei vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdioden (VCSELs) hat, so dass jedes POCSM zumindest zwölf Sendekanäle hat, und/oder wobei zumindest eine erste und eine zweite äußere Seitenwand des ersten und des zweiten Metallgehäuses Kühlrippen auf ihnen haben, um eine Kühlungskonvektion zu ermöglichen.
Ein optisches Kommunikationssystem, welches aufweist: eine Motherboard Leiterplatine (PCB), welche zumindest eine obere und eine unteren Oberfläche hat, welche im Allgemeinen parallel zueinander sind; zumindest einen ersten Kanten-Kartenverbinder, welcher auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB montiert ist, wobei der erste Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen, und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes angeordnet sind; und zumindest ein erstes paralleles optisches Kommunikationsmodul (POCM), welches zumindest ein erstes und ein zweites paralleles optisches Kommunikationsuntermodul (POCSMs) aufweist, welche auf einer ersten bzw. zweiten Modul PCB montiert sind und welche elektrisch mit der ersten bzw. der zweiten Modul PCB verbunden sind, wobei untere Seitenkanten der ersten und der zweiten Modul PCB elektrische Kontakte darauf haben und innerhalb des Schlitzes des ersten Kanten-Kartenverbinders angeordnet sind, so dass die elektrischen Kontakten, welche auf den unteren Seitenkanten der ersten und der zweiten Modul PCB angeordnet sind, in Kontakt mit den elektrischen Kontakten des ersten Kanten-Kartenverbinders sind.
Das optische Kommunikationssystem gemäß Anspruch 4, welches ferner aufweist: zumindest einen zweiten Kanten-Kartenverbinder, welcher auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB neben dem ersten Kanten-Kartenverbinder montiert ist und von dem ersten Kanten-Kartenverbinder beabstandet ist, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem zweiten Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes des zweiten Kanten-Kartenverbinders angeordnet sind; und zumindest ein zweites POCM, welches zumindest ein drittes und ein viertes POCSMs aufweist, welche auf einer dritten bzw. einer vierten Modul PCB montiert sind, und welche elektrisch mit der dritten bzw. der vierten Modul PCB verbunden sind, wobei untere Seitenkanten der dritten und der vierten Modul PCB elektrische Kontakte darauf haben und innerhalb des Schlitzes des zweiten Kanten-Kartenverbinders angeordnet sind, so dass die elektrischen Kontakte, welche auf den unteren Seitenkanten der dritten und der vierten Modul PCB angeordnet sind, in Kontakt mit den elektrischen Kontakten des zweiten Kanten-Kartenverbinders sind.
Das optische Kommunikationssystem gemäß Anspruch 4 oder 5, welches ferner aufweist: zumindest eine erste metallene Wärmedissipationsplatte, welche zum Dissipieren von Wärme an der Bodenoberfläche der ersten und der zweiten Modul PCBs gesichert ist, welche Wärme mittels des ersten und des zweiten POCSMs erzeugt wird, und/oder zumindest eine zweite metallene Wärmedissipationsplatte, welche zum Dissipieren von Wärme an der Bodenoberfläche der dritten und der vierten Modul PCBs gesichert ist, welche Wärme mittels des dritten und des vierten POCSMs erzeugt wird, und/oder ein erstes Metallgehäuse, welches im Wesentlichen das erste POCM umgibt, wobei das erste Metallgehäuse eine Öffnung hat, welche darin gebildet ist, durch welche Enden von zumindest einem ersten und einem zweiten optischen Faser Breitbandkabel hindurchgehen, wobei die Enden des ersten und des zweiten optischen Faser Breitbandkabels mit dem ersten bzw. dem zweiten POCSMs verbunden sind, wobei das erste Metallgehäuse als eine elektromagnetische Interferenz (EMI) Abstimmung für das erste POCM agiert und die erste und die zweite Modul PCB und das erste und das zweite POCSMs vor einer Umgebung schützt, welche das erste POCM umgibt.
Das optische Kommunikationssystem gemäß Anspruch 5 oder 6, welches ferner aufweist: ein zweites Metallgehäuse, welches im Wesentlichen das zweite POCM umgibt, wobei das zweite Metallgehäuse eine Öffnung hat, welche darin gebildet ist, durch welche Enden von zumindest einem dritten und einem vierten optischen Faser Breitbandkabel hindurchgehen, wobei die Enden des dritten und des vierten optischen Faser Breitbandkabels mit dem dritten bzw. dem vierten POCSMs verbunden sind, wobei das zweite Metallgehäuse als eine elektromagnetische Interferenz (EMI) Abstimmung für das zweite POCM agiert und die dritte und die vierte Modul PCB und das dritte und das vierte POCSM vor einer Umgebung schützt, welche das zweite POCM umgibt.
Das optische Kommunikationssystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die erste und die zweite Modul PCBs jeweils eine erste und eine zweite vertikale Seitenkante haben, welche im Wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die erste und die zweite vertikale Seitenkante der ersten und der zweiten Modul PCBs im Wesentlichen senkrecht zu den unteren Seitenkanten der ersten bzw. der zweiten Modul PCBs sind, und wobei das erste und das zweite POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der ersten bzw. der zweiten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist.
Das optische Kommunikationssystem gemäß Anspruch 8, wobei der Winkel zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist.
Das optische Kommunikationssystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die dritten und die vierten Modul PCBs jeweils eine erste und eine zweite vertikale Seitenkante haben, welche im Wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die erste und die zweite vertikale Seitenkante der dritten und der vierten Modul PCBs im Wesentlichen senkrecht zu den unteren Seitenkanten der dritten bzw. der vierten Modul PCBs sind, und wobei das dritte und das vierte POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der dritten bzw. der vierten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist.
Das optische Kommunikationssystem gemäß Anspruch 10, wobei der Winkel zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist.
Das optische Kommunikationssystem gemäß irgendeinem Anspruch 5 bis 11, wobei das erste, zweite, dritte und vierte POCSMs jeweils zumindest einen Laserdioden Treiber integrierten Schaltkreis (IC) Chip und zumindest erste, zweite, dritte und vierte vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdiode (VCSEL) Chips hat, wobei jeder VCSEL Chip zumindest drei vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdioden (VCSELs) hat, so dass jedes POCSM zumindest zwölf Sendekanäle hat.
Ein Verfahren zum Hoch-Dichte Montieren von parallelen optischen Kommunikationsmodulen (POCMs) in einem optischen Kommunikationssystem, welches aufweist: Bereitstellen einer Motherboard Leiterplatine (PCB), welche zumindest eine obere und eine unteren Oberfläche hat, welche im Allgemeinen parallel zueinander sind; Montieren von zumindest einem ersten Kanten-Kartenverbinder auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB, wobei der erste Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen, und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes angeordnet sind; Bereitstellen von zumindest einem ersten POCM, welches eine erste Modul PCB aufweist, welche zumindest ein erstes und ein zweites paralleles optisches Kommunikationsuntermodul (POCSMs) darauf montiert hat und elektrisch mit der ersten Modul PCB verbunden hat; wobei eine untere Seitenkante der ersten Modul PCB elektrische Kontakte darauf hat; und Einsetzen einer unteren Seitenkante der ersten Modul PCB in einen Schlitz des ersten Kanten-Kartenverbinders, so dass die elektrischen Kontakte, welche auf der unteren Seitenkante der ersten Modul PCB angeordnet sind, in Kontakt mit elektrischen Kontakten des ersten Kanten-Kartenverbinders sind.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das erste POCM im Wesentlichen mittels eines ersten Metallgehäuses umgeben wird, wobei das erste Metallgehäuse eine Öffnung hat, welche darin gebildet ist, durch welche Enden von zumindest einem ersten und einem zweiten optischen Faser Breitbandkabel hindurchgehen, wobei die Enden des ersten und des zweiten optischen Faser Breitbandkabels mit dem ersten bzw. dem zweiten POCSMs verbunden sind, wobei das erste Metallgehäuse als eine elektromagnetische Interferenz (EMI) Abstimmung für das erste POCM agiert und die erste Modul PCB und das erste und das zweite POCSMs vor einer Umgebung schützt, welche das erste POCM umgibt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 14, welches ferner aufweist: Montieren von zumindest einem zweiten Kanten-Kartenverbinder auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB neben dem ersten Kanten-Kartenverbinder und von dem ersten Kanten-Kartenverbinder beabstandet, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem zweiten Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes des zweiten Kanten-Kartenverbinders angeordnet sind; Bereitstellen von zumindest einem zweiten POCM, welches eine zweite Modul PCB aufweist, welche zumindest ein drittes und ein viertes POCSMs darauf montiert hat und elektrisch mit der zweiten Modul PCB verbunden hat; wobei eine untere Seitenkante der zweiten Modul PCB elektrische Kontakte darauf hat; und Einsetzen der unteren Seitenkante der zweiten Modul PCB innerhalb des Schlitzes des zweiten Kanten-Kartenverbinders, so dass elektrische Kontakte, welche auf der unteren Seitenkante der zweiten Modul PCB angeordnet sind, in Kontakt mit elektrischen Kontakten des zweiten Kanten-Kartenverbinders sind.
Das Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das zweite POCM im Wesentlichen mittels eines zweiten Metallgehäuses umgeben wird, wobei das zweite Metallgehäuse eine Öffnung hat, welche darin gebildet ist, durch welche Enden von zumindest einem dritten und einem vierten optischen Faser Breitbandkabel hindurchgehen, wobei die Enden des dritten und des vierten optischen Faser Breitbandkabels mit dem dritten bzw. dem vierten POCSMs verbunden sind, wobei das zweite Metallgehäuse als eine EMI Abstimmung für das zweite POCM agiert und die zweite Modul PCB und das dritte und das vierte POCSMs vor einer Umgebung schützt, welche das zweite POCM umgibt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die erste und die zweite Modul PCBs jeweils eine erste und eine zweite vertikale Seitenkante haben, welche im Wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die erste und die zweite vertikale Seitenkante der ersten und der zweiten Modul PCBs im Wesentlichen senkrecht zu den unteren Seitenkanten der ersten bzw. der zweiten Modul PCBs sind, und wobei das erste und das zweite POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der ersten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist, und wobei das dritte und das vierte POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der zweiten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei das erste und das zweite POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der ersten Modul PCB montiert sind, welcher zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist, und wobei das dritte und das vierte POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der zweiten Modul PCB montiert sind, welcher zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das erste, zweite, dritte und vierte POCSMs jeweils zumindest einen Laserdioden Treiber integrierten Schaltkreis (IC) Chip und zumindest erste, zweite, dritte und vierte vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdiode (VCSEL) Chips hat, wobei jeder VCSEL Chip zumindest drei vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdioden (VCSELs) hat, so dass jedes POCSM zumindest zwölf Sendekanäle hat.
Ein Verfahren zum Hoch-Dichte Montieren von parallelen optischen Kommunikationsmodulen (POCMs) in einem optischen Kommunikationssystem, welches aufweist: Bereitstellen einer Motherboard Leiterplatine (PCB), welche zumindest eine obere und eine unteren Oberfläche hat, welche im Allgemeinen parallel zueinander sind; Montieren von zumindest einem ersten Kanten-Kartenverbinder auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB, wobei der erste Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen, und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes angeordnet sind; Bereitstellen von zumindest einem ersten POCM, welches ein erstes und ein zweites paralleles optisches Kommunikationsuntermodul (POCSMs) aufweist, welche auf einer ersten bzw. einer zweiten Modul PCBs darauf montiert sind und elektrisch mit der ersten bzw. der zweiten Modul PCBs verbunden sind, wobei untere Seitenkanten der ersten und der zweiten Modul PCB elektrische Kontakte darauf haben; und Einsetzen der unteren Seitenkanten der ersten und der zweiten Modul PCBs in einen Schlitz des ersten Kanten-Kartenverbinders, so dass elektrische Kontakte, welche auf der unteren Seitenkante der ersten und der zweiten Modul PCBs angeordnet sind, in Kontakt mit elektrischen Kontakten des ersten Kanten-Kartenverbinders sind.
Das Verfahren gemäß Anspruch 20, welches ferner aufweist: Montieren von zumindest einem zweiten Kanten-Kartenverbinder auf der oberen Oberfläche der Motherboard PCB neben dem ersten Kanten-Kartenverbinder und von dem ersten Kanten-Kartenverbinder beabstandet, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder zumindest eine erste und eine zweite Seitenwand hat, welche einander gegenüberstehen und welche voneinander mittels eines Luftspaltes getrennt sind, welcher einen Schlitz in dem zweiten Kanten-Kartenverbinder bildet, wobei der zweite Kanten-Kartenverbinder elektrische Kontakte hat, welche auf zumindest einer der ersten und der zweiten Seitenwand im Inneren des Schlitzes des zweiten Kanten-Kartenverbinders angeordnet sind; Bereitstellen von zumindest einem zweiten POCM, welches zumindest ein drittes und ein viertes POCSMs aufweist, welche auf einer dritten bzw. einer vierten Modul PCBs montiert sind und elektrisch mit der dritten bzw. der vierten Modul PCBs verbunden sind, wobei untere Seitenkanten der dritten und der vierten Modul PCB elektrische Kontakte darauf haben; und Einsetzen der unteren Seitenkanten der dritten und der vierten Modul PCBs in einen Schlitz des zweiten Kanten-Kartenverbinders, so dass die elektrischen Kontakte, welche auf den unteren Seitenkanten der dritten und der vierten Modul PCBs angeordnet sind, in Kontakt mit elektrischen Kontakten des zweiten Kanten-Kartenverbinders sind.
Das Verfahren gemäß Anspruch 21, welches ferner aufweist: Sichern von zumindest einer ersten metallenen Wärmedissipationsplatte an den Bodenoberflächen der ersten und der zweiten Modul PCBs zum Dissipieren von Wärme, welche mittels des ersten und des zweiten POCSMs erzeugt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 22, welches ferner aufweist: Sichern von zumindest einer zweiten metallenen Wärmedissipationsplatte an den Bodenoberflächen der dritten und der vierten Modul PCBs zum Dissipieren von Wärme, welche mittels des dritten und des vierten POCSMs erzeugt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch irgendeinem der Ansprüche 20 bis 23, wobei die erste und die zweite Modul PCB jeweils eine erste und eine zweite vertikale Seitenkante haben, welche im Wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die erste und die zweite vertikale Seitenkante der ersten und der zweiten Modul PCB im Wesentlichen senkrecht zu den unteren Seitenkanten der ersten bzw. der zweiten Modul PCBs sind, und wobei das erste und das zweite POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der ersten bzw. der zweiten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der Winkel zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 21 bis 25, wobei die dritte und die vierte Modul PCB jeweils eine erste und eine zweite vertikale Seitenkante haben, welche im Wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die erste und die zweite vertikale Seitenkante der dritten und der vierten Modul PCBs im Wesentlichen senkrecht zu den unteren Seitenkanten der dritten bzw. der vierten Modul PCBs sind, und wobei das dritte und das vierte POCSMs in einem Winkel zu der ersten und der zweiten vertikalen Seitenkante der dritten bzw. der vierten Modul PCB montiert sind, welcher größer als null Grad und geringer als neunzig Grad ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 26, wobei der Winkel zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr sechzig Grad ist.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 21 bis 27, wobei das erste, zweite, dritte und vierte POCSMs jeweils zumindest einen Laserdioden Treiber integrierten Schaltkreis (IC) Chip und zumindest erste, zweite, dritte und vierte vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdiode (VCSEL) Chips hat, wobei jeder VCSEL Chip zumindest drei vertikale Kavität Oberflächen Emittierende Laserdioden (VCSELs) hat, so dass jedes POCSM zumindest zwölf Sendekanäle hat.