JP2002328269A - 光トランシーバモジュール - Google Patents

光トランシーバモジュール

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JP2002328269A JP2002072681A JP2002072681A JP2002328269A JP 2002328269 A JP2002328269 A JP 2002328269A JP 2002072681 A JP2002072681 A JP 2002072681A JP 2002072681 A JP2002072681 A JP 2002072681A JP 2002328269 A JP2002328269 A JP 2002328269A
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Daniel John Keeble
ダニエル・ジョン・キーブル
Kim Leeson
キム・リーソン
Stuart Wilkinson
スチュアート・ウィルキンソン
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Agilent Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学部品、インタフェース、管理機能および
管理インタフェースのすべてが、遠距離通信の親システ
ムに対して差し込み（プラグイン）及び取り外し自在の
単一モジュールに一体化されている、光ファイバトラン
シーバの提供。 【解決手段】 光トランシーバモジュール（１）は、内
部に配置された送信機と受信機を有するハウジング
（２）を備える。ハウジングはさらに、ハウジングの両
側に配置された一対のレール（６）を備え、適切に構成
されたボード（３５）に対するモジュールのプラグイン
を可能にする。このモジュールは基本的には１０ギガビ
ットのシリアル光システムにおいて使用するよう設計さ
れるが、ＷＤＭ用途においても、また他の速度及び波長
においても等しく適用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠距離通信システ
ムに使用される新規な光ファイバトランシーバに関す
る。特に本発明は、光学部品、インタフェース、管理機
能および管理インタフェースのすべてが、遠距離通信の
親システムに対して差し込み（プラグイン）及び取り外
し自在の単一モジュールに一体化されている、光ファイ
バトランシーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】速度と容量の増大に対する要求に対応す
るために、データが１０ギガビット／秒という速度で送
られる光遠隔通信システムが開発されてきた。１０ギガ
ビットシステムの展開のためには、光モジュールから顧
客のシステムへと高周波信号をインタフェースするとい
う、基本的な問題を克服する必要がある。１０ギガビッ
ト動作に適したコネクタは、高価であるとともに使い方
が難しい。
【０００３】図１は、レールタイプの構成を介して遠隔
通信システム（図示せず）に接続される、公知の光トラ
ンシーバモジュールを示している。ここではトランシー
バ１００がシャーシ１０１に挿入されるが、このシャー
シ１０１は最初に、ベースプレート１０２に取り付けら
れねばならない。この現在の構成は高価であり、電磁的
な（ＥＭＩ）シールドが不十分であるという欠点があ
る。
【０００４】１０ギガビットのシステムについて明らか
になっている標準は、１０ギガビット集積回路（ＩＣ）
と、適当な合波器、分波器およびフレームなどの機能を
うまく一体化することを必要とする。これは単独でも、
１０ギガビットの光学的ソリューションの実現に対して
立ちはだかる相当の技術的な課題である。その上顧客
は、トランシーバモジュールが着脱可能であることを必
要とする。これはこの分野で「ホットプラグイン」性能
として知られる。管理インタフェースを介した管理機能
の追加が含められた場合には、結果的に得られるモジュ
ールの実施形態は、大きく高価になるとともに、電力利
用の面からも非効率的になる。
【０００５】現在のシステムは、１０ギガビットのシリ
アル、又は１０ギガビット信号を多数の低速度信号に分
波する波長分割多重（ＷＤＭ）トランシーバモジュール
を使っている。これらの低速度信号は次いで、さらに高
い機能的な要求を持つシステムボードにインタフェース
される。これらのシステムは通常、インタフェースの問
題を許容可能なレベルに低減させるため、８から１６個
の低速度信号を必要とする。これは多くの実施形態にお
いて、モジュール内、および顧客のボード上において多
数の信号トレースを配線するという技術的な問題を発生
する。さらにこれらのシステムは、顧客のそれぞれに特
有のものとなる傾向を有し、達成できる性能は、使われ
る集積回路（ＩＣ）の特定の組み合わせに依存する。
【０００６】
【発明が解決しようとるす課題】従って、本発明の課題
は、上述した技術的な問題を克服、あるいは少なくとも
緩和することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部に
配置された送信機と受信機を有するハウジングを備え、
このハウジングがさらに、ハウジングの両側に配置され
た一対のレールを備え、これらのレールが、適切に構成
されたボードに対してモジュールを着脱自在に挿入する
ことを可能にするよう配置された、複数のバネ状フィン
ガを備えていることを特徴とする光トランシーバモジュ
ールが提供される。
【０００８】本発明の他の側面によれば、上記したモジ
ュールを含む光トランシーバシステムが提供され、この
システムはさらに、上記適切に構成されたボードを内部
に配置して有するシャーシと、上記したモジュールの電
気接続手段を受容するよう配置された、シャーシの電気
接続手段とを有する。
【０００９】本発明は、必要とされる部品の全てを、動
作可能な親システムに対してプラグイン又は取り外し可
能な単一モジュールへと一体化することによって、上記
の課題を解決する。特別に設計された構成部品を、定ま
った環境において使用することにより、１０ギガビット
の実施形態に対し、使用が簡単で効率的なソリューショ
ンがもたらされる。本発明は、ＷＤＭ、シリアル、シン
グルモードおよびマルチモードといった、高速光トラン
シーバの全ての実施形態をカバーする。本発明は、１０
ギガビット以外の速度で動作するトランシーバに適用す
ることも可能である。かくして得られる本発明によるト
ランシーバの一団は何れも、定まった性能のモジュール
に対して顧客がアクセスすることを可能にすると共に、
モジュールのタイプを交換することによってシステムの
構成をアップグレード又は変更するという融通性を有し
ている。
【００１０】業界標準であるＸＡＵＩインタフェース
は、各々が通常３．１２５ギガビット／秒で動作する４
個のデータチャンネルを用いる。こうした速度で動作す
るよう設計されたＰＣＢコネクタを利用することによ
り、本発明によるモジュールは、システムボードと容易
にインタフェース可能であると同時に、必要とされるＰ
ＣＢトレースと相互接続の数を大きく低減させることが
できる。
【００１１】上記においては本発明の基本的な利点と特
徴について説明したが、本発明のより良い理解と認識
は、例示としてのみ提示される、好ましい実施例の図面
と詳細な説明を参照することによって得られるであろ
う。
【００１２】
【発明の実施の形態】図２において、本発明による光フ
ァイバトランシーバモジュール１は、ハウジング２、ベ
ゼル３、開口４及び５、レール手段６、およびモジュー
ルＰＣＢコネクタ手段７からなるものとして示されてい
る。ハウジングとベゼルは、金属製であることが好まし
い。しかしながら、適宜充填されたポリマーのような、
他の適当な材料を使うこともできる。ハウジングは、列
状に配置されてヒートシンクとして働く一連のフィン９
を備えて構成されている。開口は、モジュールの内部部
品に対するアクセスをもたらす。開口４は、光信号受信
機（図示せず）に対するアクセスをもたらし、開口５
は、光信号送信機（図示せず）に対するアクセスをもた
らす。代替的には、開口４が送信機に対するアクセス
を、開口５が受信機に対するアクセスをもたらす。
【００１３】図２に示された好ましい実施例において、
開口４、５は、ＳＣ型のコネクタが装着された光ファイ
バを受け入れるのに適したタイプである。しかしなが
ら、ＬＣ型のような他の型式のコネクタも、本発明の範
囲から逸脱することなしに使用可能である。
【００１４】レール手段６は、レール手段がガイドとし
て働いて、モジュールをマザーボードに挿入できるよう
に、ハウジングの両側に配置されている。このレール手
段はまた、シャーシに挿入されたモジュールを支持する
ように作用してもよい。明らかなように、別のレール手
段（図２では見えない）が、ハウジングの反対側に配置
されている。
【００１５】ＰＣＢコネクタ手段７は、モジュールの後
部に配置されている。ＰＣＢコネクタ手段は、モジュー
ルと親システムの間に電気接続を確立するように機能す
る。
【００１６】図２に示されているものと同じ部材には同
じ参照番号が使われている図３と図４において、ＰＣＢ
コネクタ手段は、フィン９と同じくより明瞭に示されて
いる。ＰＣＢコネクタ手段はまた、シャーシに挿入され
ている間にモジュールに対する機械的なサポートを提供
するように機能することができる。
【００１７】図４から看取されるように、モジュール１
は上部半体１１０と下部半体１１２からなる。組み立て
時に、上下の半体は一体に重ね合わせられ、ネジ１１８
のような適当な接続手段によって一緒に保持される。Ｅ
ＭＩガスケットとして技術的に知られた導電性のガスケ
ット１１５が、上下の半体の間に配置される。ＥＭＩガ
スケットは、二つの半体の間に良好な電気接続を保証す
るように機能する。ここで示されている実施例におい
て、モジュールはほぼ４インチの長さと、１．５インチ
の幅と、１インチの高さを有する。しかしながら、本発
明の範囲から逸脱することなしに、モジュールが他の寸
法を有してもよいことが理解されるであろう。
【００１８】光トランシーバの分野においては、最適な
システム性能を得るために、良好な電気接地接続が必須
であることが知られている。良好な電気接地接続の確保
と維持は、本発明の鍵となる側面である。
【００１９】図５は、前部プレート３２に接続されたベ
ースプレート３１を含むシャーシ３０を示している。前
部プレートは、本発明によるモジュールを受け入れるの
に適した開口３３、３４を備えている。シャーシはま
た、ベースプレートに接続されると共に、モジュールの
シャーシへの挿入時にレール手段６を受け入れるように
配置されたマザーボード３５を備えている。モジュール
の挿入後、マザーボードはモジュールに対するサポート
を提供するように機能する。図５に示されているマザー
ボードは、二つのモジュールを受け入れるように構成さ
れている。しかしながら、このマザーボードは、システ
ムの設計に応じ、任意の数のモジュールを受け入れるよ
うに構成できることが理解されるであろう。
【００２０】シャーシの後方に配置されているシステム
ＰＣＢコネクタ３７は、モジュールＰＣＢコネクタ７を
受容し、モジュールと親システムの間に電気接続を確立
するように配置されている。ＰＣＢコネクタ７、３７
は、多極エッジコネクタであることが好ましい。
【００２１】システムＰＣＢコネクタ３７の両側には、
シールド手段３６が配置されている。シールド手段は金
属製であり、ＰＣＢ接続の部分から発生される電磁放射
線の量を低減させるように配置されている。
【００２２】シャーシのベースプレートと前部プレート
は、金属製であることが好ましい。
【００２３】前部プレートは、そこに設けられた複数の
小開口３９を備えている。これらの小開口は開口３３、
３４の周囲に配置され、モジュールをその場でシャーシ
に固定するのを可能にするよう機能する。
【００２４】図５に示されているシャーシは、二つの開
口３３、３４を有し、二つのモジュールを挿入するのに
適している。しかしながら、マザーボードに従って、シ
ャーシは親システムの要求に応じ、いかなる数のモジュ
ールを受け入れるようにも構成できる。例えば、図２か
ら図５に示された部材に同じ参照番号が付してある図６
においては、シャーシ３０は、シャーシの開口３４に挿
入された単一のモジュールと共に示されている。この実
施例において、開口３３は、挿入されたモジュールを持
たず、ダミープレート４０によって覆われている。代替
的にはダミーモジュールを用いて、空気流特性を保持す
るようにしても良い。モジュール１とダミープレート４
０は両方とも、固定ファスナ４１によって所定の位置に
取り付けられる。
【００２５】図２と図６に最も良く示されている本発明
の別の側面によれば、モジュール１のベゼル３は、この
ベゼルの対角をなす角からそれぞれ突き出している上部
アーム２０と下部アーム２２を備えている。ベゼルをこ
のように構成することによって、複数のモジュールを接
近した間隔でシャーシに挿入することができ、それによ
り、所定数のモジュールに必要なシャーシの全体の大き
さが低減される。その上、ベゼルを図２及び図６に示さ
れているように構成することによって、固定ファスナ４
１に対するアクセスが改良され、システムへのモジュー
ルの挿入及び取り出しの容易性がさらに大きく改善され
る。
【００２６】図３と図６にもっとも良く示されているよ
うに、追加のＥＭＩガスケット２４０が、ベゼルの裏側
に配置されている。この追加のＥＭＩガスケットは、モ
ジュールが所定位置に保持される際にベゼル３と前部プ
レート３２の間に良好な電気接続を確立し、それによっ
てシステム全体の電気接地の改善を補助する。
【００２７】前述したように、また図２から図６と同じ
部材には同じ参照番号が付されている図７、図８および
図９においてここで詳細に示すように、レール手段６
は、介在体２６２に対して可撓的に取り付けられた複数
のバネ状フィンガ２６０を備えている。バネ状フィンガ
と介在体は好ましくは金属製であり、単一の部材を形成
する。モジュールの反対側には、実質的に同一のレール
手段が配置されていることが理解されるであろう。
【００２８】レール手段は、ハウジングに形成された溝
２７０に挿入される。バネ状フィンガは、モジュールを
所定の位置に固定しつつ、ある範囲内で異なる厚みを有
するマザーボードを受け入れるように配置されている。
バネ状フィンガは例えば、２ｍｍから３．１ｍｍの範囲
の厚みのマザーボードを受け入れるように配置される。
【００２９】本発明のさらに他の特徴として、マザーボ
ードは複数の取り付けピラー２５０に支持される。この
ようにマザーボードを配置することによって、空気がモ
ジュールの上下を流れることができ、モジュールの冷却
を有利に改善することができる。
【００３０】図１０と図１１に示されるように、モジュ
ールＰＣＢコネクタ手段７は、システムＰＣＢコネクタ
手段３７に差し込まれている。シールド手段３６がコネ
クタ７と３７を覆って配置され、電磁放射を閉じ込める
とともに、システムの電気接地をさらに改善するのを補
助する。シールド手段は、モジュールがシャーシに完全
に挿入された場合に、ハウジングの後方から突出部分４
２５に圧力を加える、複数の弾性フィンガ４２０を含む
ことができる。これらの弾性フィンガは、シールド手段
とモジュールの間に良好な電気接続を確保するよう機能
する。
【００３１】図１１においては、コネクタ７と３７が良
く見えるように、シールド３６の一部が切除されてい
る。多極型のコネクタにおいて知られているように、コ
ネクタ７の高さは、接続が行われるように、コネクタ３
７と精密に合わせられねばならない。全体としてはレー
ル手段が、また具体的に見ればバネ状フィンガが、モジ
ュールのコネクタ７を正確な高さとするよう機能し、シ
ステムのコネクタ３７と確実な接続が行われるようにす
る。
【００３２】本発明の他の実施例においては、図１０に
見られるように、金又は他の適当な金属の薄層４００
が、モジュール１が挿入されている辺りでマザーボード
上に配置されている。斜線のパターン４００によって示
されている金の層の存在により、レール手段と、シャー
シの前部プレート及びベースプレートの間に電気接続が
確保される。好ましくは、シールド手段３６は金の層に
はんだ付けされる。このようにして、モジュールを取り
囲んで電気接続領域が確立されるが、次いでこれを顧客
自身の接地接続へと接続するのは容易である。
【００３３】有利なことに、本発明によるモジュール
は、シャーシに対する挿入及び取り出しが容易である。
さらにまた、追加のモジュールや交換用のモジュールを
容易に挿入できるので、完全に着脱自在なシステムが構
成される。
【００３４】上述のモジュールとシャーシは、１０ギガ
ビットシリアル光イーサネット（登録商標）システムに
おいて動作するように構成するのが好ましい。このため
には、モジュールは、１０キロメートルのシングルモー
ド光ファイバリンクにわたって動作するのに十分なパワ
ーで、１３００ｎｍの波長において動作する光トランシ
ーバとして構成される。しかしながら、本発明のモジュ
ールの概念は、他の速度や他の波長での使用についても
等しく適用可能であり、また異なる距離や異なるタイプ
の光ファイバについても等しく適用可能である。
【００３５】本発明の別の実施例において、モジュール
は、１０ギガビットトランシーバに必要なすべての機能
的な制御を行うことができる。この機能的な制御には好
ましくは、ＸＡＵＩインタフェース、管理機能、および
管理インタフェースが含まれる。管理インタフェース
は、ＭＤＩＯインタフェースであることが好ましい。Ｘ
ＡＵＩインタフェースと管理機能を、モジュール内に配
置されたＡＳＩＣによって実現して、１０ギガビットＭ
ＩＩ（媒体に依存しないインタフェース）に対する直接
接続を可能にするのが好ましい。
【００３６】好ましくはさらに、モジュールは二つのサ
ブアセンブリを有する。すなわち直接変調されるレーザ
を備えた光送信サブアセンブリと、フォトダイオードと
トランスインピーダンス増幅器とを備えた光受信サブア
センブリである。レーザ駆動、ＭＵＸ（合波）受信機の
後置増幅およびＤＥＭＵＸ（分波）機能は、カスタムＡ
ＳＩＣを用いることによって達成される。
【００３７】有利には、モジュールは全二重ＸＡＵＩ電
気信号を全二重光信号に変換可能である。トランシーバ
と光リンクの管理は、ＭＤＩＯを介して行われる。ＸＡ
ＵＩインタフェースは３．１２５ギガボーで動作し、電
気接続はホットプラグイン可能なコネクタを経由する。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、光学部品、インタフェ
ース、管理機能および管理インタフェースなどのすべて
が、単一のモジュールに一体化されている光トランシー
バが提供される。この光トランシーバモジュールは親シ
ステムに対して差し込み（プラグイン）及び取り外し自
在であり、良好な電気接続と、優れた拡張性及び交換可
能性をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】レールタイプの構成を介して遠隔通信システム
に接続される、従来の光トランシーバモジュールを示
す。
【図２】本発明のモジュールの一例を示す斜視図であ
る。
【図３】図２のモジュールの後方からの斜視図である。
【図４】図２のモジュールの長手方向に沿った側面図で
ある。
【図５】図１から図４に示されているモジュールを受け
入れるのに適したシャーシの斜視図である。
【図６】モジュールが挿入された図５のシャーシの斜視
図である。
【図７】モジュールの長手方向に沿った図６のシャーシ
の側面図である。
【図８】図７におけるモジュールとシャーシの詳細を示
す側面図である。
【図９】図７におけるモジュールとシャーシの詳細を示
す斜視図である。
【図１０】モジュールが挿入された状態での図５のシャ
ーシの後方からの斜視図である。
【図１１】図１０のモジュールが挿入されたシャーシの
後方からの詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ モジュール ２ ハウジング ３ ベゼル ６ レール ７、３７ 電気接続手段 ９ フィン ２０、２２ アーム ３０ シャーシ ３５ ボード ３６ シールド手段 １１０ 上部半体 １１２ 下部半体 １１５ ガスケット ２５０ 取り付け手段 ２６０、４２０ フィンガ ４００ 導電材料層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル・ジョン・キーブル イギリス国サフォーク・アイピー11・９ビ ーユー，フェリクストウ，チェプストウ・ ロード・５ (72)発明者 キム・リーソン イギリス国サフォーク・アイピー４・３エ ヌユー，イプスウィッチ，ハンバー・ドウ シィ・レーン・79 (72)発明者 スチュアート・ウィルキンソン イギリス国エセックス・シーオー11・２エ スエックス，マニングツリー，ロウフォー ド，シットウェル・クローズ・６ Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA02 BA11 DA03 DA04 DA31 DA35 DA40

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部に配置された送信機と受信機を有す
    るハウジング（２）を備える光トランシーバモジュール
    （１）において、前記ハウジングがさらに前記ハウジン
    グの両側に配置された一対のレール（６）を備え、前記
    レールが適切に構成されたボード（３５）に対する前記
    モジュールの着脱自在な挿入を可能にするよう配置され
    た複数のバネ状フィンガ（２６０）を有することを特徴
    とするモジュール。
  2. 【請求項２】 電気接続手段（７）が前記モジュールの
    後端に配置されている、請求項１のモジュール。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングが、前記モジュールの温
    度制御を容易にするよう構成配置された複数のフィン
    （９）を含む、請求項１又は２のモジュール。
  4. 【請求項４】 前記モジュールが、前記モジュールの前
    端に配置されたベゼル（３）を含み、前記ベゼルが、前
    記ベゼルの対角線上で向かい合った角からそれぞれ延び
    る一対のアーム（２０、２２）を有する、請求項１から
    ３のいずれか１のモジュール。
  5. 【請求項５】 前記ハウジングが、重ね合わせられる上
    部半体（１１０）及び下部半体（１１２）と、それらの
    間に配置されて前記上下の半体の間での電気接続を容易
    にする導電性ガスケット（１１５）を備える、請求項１
    から４のいずれか１のモジュール。
  6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１のモジュー
    ルを備え、前記適切に構成されたボード（３５）が内部
    に配置して有するシャーシ（３０）と、前記モジュール
    の電気接続手段（７）を受け入れるよう配置されたシャ
    ーシの電気接続手段（３７）とをさらに備える、光トラ
    ンシーバシステム。
  7. 【請求項７】前記適切に構成されたボード（３５）が、
    空気が前記モジュールの上下を通過できるように、前記
    シャーシ内部で複数の取り付け手段（２５０）上に配置
    された、請求項６のシステム。
  8. 【請求項８】 前記システムが、前記モジュール及び前
    記システムの電気接続手段を実質的に取り囲むように配
    置され、前記モジュールから前記適切に構成されたボー
    ドへの電気接続をもたらすシールド手段（３６）をさら
    に備える、請求項６又は７のシステム。
  9. 【請求項９】 前記シールド手段が、前記ハウジングに
    圧力を加えるよう配置され、前記ハウジングと前記シー
    ルド手段の間の電気接続を改良する複数の弾性フィンガ
    （４２０）を含む、請求項８のシステム。
  10. 【請求項１０】 導電性材料の層（４００）が、前記モ
    ジュールを実質的に包囲する領域において前記適切に構
    成されたボード（３５）に配置され、前記モジュールと
    前記シャーシの間の電気接続をさらに改良する、請求項
    ６から９のいずれか１のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記導電性材料の層が金である、請求
    項１０のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記モジュール（１）、前記シャーシ
    （３０）、および前記適切に構成されたボード（３５）
    が電気接地されている、請求項７から１１のいずれか１
    のシステム。
  13. 【請求項１３】 請求項１から５のいずれか１のモジュ
    ール又は請求項６から１２のいずれか１のシステムを備
    えた、遠距離通信光ネットワーク。
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