JP2011107201A - Optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高速電気信号の信号品質の劣化を低減することが可能な光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical module capable of reducing deterioration in signal quality of a high-speed electrical signal.
近年、通信の高速化に伴い、インフィニバンド(InfiniBand)やPCIエクスプレス(PCI Express)といった次世代のI/Oインターフェイス(I/Oアーキテクチャ)が実用化されている。これらインフィニバンドやPCIエクスプレスでは、複数のチャンネルを束ねて利用することで、高速な帯域を実現している。このようなI/Oインターフェイスに用いる従来の光モジュールを図8に示す。 In recent years, with the increase in communication speed, next-generation I / O interfaces (I / O architecture) such as InfiniBand and PCI Express have been put into practical use. In InfiniBand and PCI Express, a high-speed band is realized by bundling and using a plurality of channels. A conventional optical module used for such an I / O interface is shown in FIG.
図8に示す光モジュール81は、送信側回路基板82と受信側回路基板83の2枚の回路基板82,83を用い、それぞれの回路基板82,83の一端部に図示しない接続端子を形成して、2段のカードエッジコネクタ84,84を形成したものである。
The
送信側回路基板82には、発光素子と発光素子を駆動するドライバICとを有する送信側光電変換部85が搭載され、受信側回路基板83には、受光素子と受光素子からの電気信号を増幅する増幅用ICとを有する受信側光電変換部86が搭載される。送信側光電変換部85には、MTフェルール87を介して送信側光ファイバ88が接続され、受信側光電変換部86には、MTフェルール89を介して受信側光ファイバ90が接続される。
The transmission-side circuit board 82 includes a transmission-side
また、両回路基板82,83のいずれか一方には、ドライバICと増幅用ICを制御するマイコン(マイクロコンピュータ)などの制御用素子(図示せず)が搭載され、両回路基板82,83間には、制御用素子からの制御用信号を両回路基板間で通信するための基板間配線91が形成される。以下、制御用素子からの制御用信号を伝送する回路(基板間配線91や両回路基板82,83に形成された配線パターンなどを含む)を制御用回路92と呼称し、両回路基板82,83の制御用回路を配置する領域を制御用回路領域と呼称する。 Further, a control element (not shown) such as a microcomputer (microcomputer) for controlling the driver IC and the amplification IC is mounted on either one of the circuit boards 82 and 83, and between the circuit boards 82 and 83. The inter-substrate wiring 91 for communicating a control signal from the control element between the two circuit boards is formed. Hereinafter, a circuit for transmitting a control signal from the control element (including the inter-substrate wiring 91 and the wiring pattern formed on the two circuit boards 82 and 83) is referred to as a control circuit 92, and the two circuit boards 82, A region where 83 control circuits are arranged is referred to as a control circuit region.
従来の光モジュール81では、両光電変換部85,86を両回路基板82,83の他端部(カードエッジコネクタ84を形成した端部と反対側の端部)に配置し、両光電変換部85,86よりもカードエッジコネクタ84側に、制御用回路92を配置する構成が一般的であった。
In the conventional
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献1,2がある。
As prior art document information related to the invention of this application, there are
しかしながら、従来の光モジュール81では、両光電変換部85,86とカードエッジコネクタ84間の回路基板82,83に形成された配線パターン(高速電気信号伝送ライン)を高速電気信号が伝送されることになるが、この高速電気信号が伝送される領域(以下、高速電気信号伝送領域という)と制御用回路領域とが混在しているため、制御用回路92で発生したノイズ(電磁波ノイズ)が高速電気信号に干渉し、高速電気信号の信号品質を劣化させてしまうという問題がある。
However, in the conventional
制御用回路92では、制御用信号として数Mb/sのディジタル信号(ディジタル通信に用いられるクロックを含む)を伝送しており、制御用素子自身で発生するノイズのみならず、基板間配線91や制御用回路92を構成する配線パターンでもノイズが発生する。特に、送信側回路基板82と受信側回路基板83の2枚の回路基板82,83を用いた光モジュール81においては、高速電気信号に対する基板間配線91で発生するノイズの影響が大きいため、基板間配線91で発生するノイズの干渉を低減し、高速電気信号の信号品質の劣化を低減することが求められる。
The control circuit 92 transmits a digital signal of several Mb / s (including a clock used for digital communication) as a control signal, and not only noise generated by the control element itself but also the inter-substrate wiring 91 and Noise is also generated in the wiring pattern constituting the control circuit 92. In particular, in the
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、高速電気信号の信号品質の劣化を低減することが可能な光モジュールを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical module capable of solving the above-described problems and reducing signal quality deterioration of high-speed electrical signals.
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、発光素子と該発光素子を駆動するドライバICとを有し、電気信号を光信号に変換する送信側光電変換部と、該送信側光電変換部が表面に配置され取り付けられる送信側回路基板と、受光素子と該受光素子からの電気信号を増幅する増幅用ICとを有し、光信号を電気信号に変換する受信側光電変換部と、該受信側光電変換部が表面に配置されて取り付けられる受信側回路基板と、前記両回路基板の一端部に接続端子が形成されてなるカードエッジコネクタと、前記ドライバICと前記増幅用ICとを制御する制御用素子を有すると共に、該制御用素子からの制御用信号を前記両回路基板間で通信するための基板間配線を有する制御用回路とを備えた光モジュールにおいて、前記基板間配線を含む前記制御用回路を、前記両回路基板の他端部にまとめて配置すると共に、該制御用回路を配置した領域である制御用回路領域よりも前記カードエッジコネクタ側に、前記両光電変換部を配置した光モジュールである。 The present invention has been devised to achieve the above object, and includes a light-emitting element and a driver IC that drives the light-emitting element, and converts an electrical signal into an optical signal. Receiving-side photoelectric conversion that converts a light signal into an electric signal, having a transmission-side circuit board on which a side photoelectric conversion unit is disposed and attached, a light-receiving element and an amplification IC that amplifies an electric signal from the light-receiving element , A receiving side circuit board on which the receiving side photoelectric conversion part is disposed and attached, a card edge connector in which a connection terminal is formed at one end of both circuit boards, the driver IC, and the amplification An optical module comprising a control element for controlling an IC and a control circuit having inter-substrate wiring for communicating a control signal from the control element between the two circuit boards. The control circuits including the inter-wiring are arranged together at the other end portions of the two circuit boards, and the both circuit boards are located closer to the card edge connector than the control circuit area where the control circuits are arranged. This is an optical module in which a photoelectric conversion unit is arranged.
前記送信側光電変換部を前記送信側回路基板の一の側辺側に偏らせて配置すると共に、前記受信側光電変換部を前記受信側回路基板の一の側辺側に偏らせて配置し、前記両回路基板を、その表面同士を向かい合わせて配置してもよい。 The transmission-side photoelectric conversion unit is arranged to be biased toward one side of the transmission-side circuit board, and the reception-side photoelectric conversion unit is arranged to be biased toward one side of the reception-side circuit board. The two circuit boards may be arranged with their surfaces facing each other.
前記基板間配線は、前記両回路基板の裏面に形成されたコネクタを介して、前記両回路基板に電気的に接続され、前記両回路基板の側方を迂回するように配置されてもよい。 The inter-board wiring may be arranged so as to be electrically connected to both the circuit boards via a connector formed on the back surfaces of the both circuit boards and to bypass the sides of the both circuit boards.
前記制御用素子を前記送信側回路基板の裏面に搭載してもよい。 The control element may be mounted on the back surface of the transmission side circuit board.
前記送信側回路基板の一の側辺側に切欠きを形成すると共に、該切欠きを前記送信側回路基板の裏面側から塞ぐように金属からなるベースを設け、該ベース上に前記発光素子と前記ドライバICとを搭載すると共に、前記受信側回路基板の一の側辺側に切欠きを形成すると共に、該切欠きを前記受信側回路基板の裏面側から塞ぐように金属からなるベースを設け、該ベース上に前記受光素子と前記増幅用ICとを搭載するようにしてもよい。 A notch is formed on one side of the transmission side circuit board, and a base made of metal is provided so as to close the notch from the back side of the transmission side circuit board, and the light emitting element and the base are provided on the base. The driver IC is mounted, a notch is formed on one side of the receiving circuit board, and a base made of metal is provided so as to close the notch from the back side of the receiving circuit board. The light receiving element and the amplification IC may be mounted on the base.
前記両回路基板を覆うように金属からなる筐体を設け、前記両ベースを、放熱シートを介して筐体に接触させるようにしてもよい。 A casing made of metal may be provided so as to cover both the circuit boards, and the both bases may be brought into contact with the casing through a heat dissipation sheet.
本発明によれば、高速電気信号の信号品質の劣化を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce deterioration of signal quality of a high-speed electrical signal.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態では、一例として、12チャンネル双方向(送信12チャンネル、受信12チャンネル)の光モジュールについて説明する。なお、チャンネル数はこれに限定されず、例えば、8チャンネル双方向(送信8チャンネル、受信8チャンネル)、あるいは4チャンネル双方向(送信4チャンネル、受信4チャンネル)などであってもよい。
In the present embodiment, as an example, a 12-channel bidirectional (
図1は、本実施の形態に係る光モジュールの分解斜視図であり、図2はその外観を示す斜視図である。図3は、図1の光モジュールにおいて筐体と光ファイバケーブルを省略した状態、つまり送信側回路基板と受信側回路基板を重ね合わせた状態を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view of an optical module according to the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing an appearance thereof. FIG. 3 is a diagram showing a state in which the housing and the optical fiber cable are omitted in the optical module of FIG. 1, that is, a state in which the transmission side circuit board and the reception side circuit board are overlapped, and (a) is a perspective view. b) is a side view.
図1〜3に示すように、光モジュール1は、発光素子と発光素子を駆動するドライバICとを有し、電気信号を光信号に変換する送信側光電変換部2と、送信側光電変換部2が表面に配置され取り付けられる送信側回路基板3と、受光素子と受光素子からの電気信号を増幅する増幅用ICとを有し、光信号を電気信号に変換する受信側光電変換部4と、受信側光電変換部4が表面に配置されて取り付けられる受信側回路基板5と、両回路基板3,5を収容する上側筐体6と下側筐体7とからなる筐体8とを備えている。
As illustrated in FIGS. 1 to 3, the
送信側回路基板3と受信側回路基板5は、送信側回路基板3の送信側光電変換部2を搭載した表面と受信側回路基板5の受信側光電変換部4を搭載した表面とを向かい合わせとした状態で上下に配置される。なお、送信側回路基板3と受信側回路基板5の上下の配置は、光モジュール1を使用するI/Oインターフェイスの規格に従う。
The transmission
送信側回路基板3の一端部には、接続端子10が形成され、送信側カードエッジコネクタ11が形成される。また、受信側回路基板5の一端部には、接続端子12が形成され、受信側カードエッジコネクタ13が形成される。両光電変換部2,4と接続端子10,12間の回路基板3,5には、図示していないが、高速電気信号が伝送される配線パターン(高速電気信号伝送ライン)が形成される。つまり、光モジュール1では、両光電変換部2,4とカードエッジコネクタ11,13間の領域が、高速電気信号が伝送される領域、すなわち高速電気信号伝送領域RAとなる。
A
また、光モジュール1は、ドライバICと増幅用ICとを制御する制御用素子としてのマイコン(図示せず)を有すると共に、マイコンからの制御用信号を両回路基板3,5間で通信するための基板間配線22を有する制御用回路20を備えている。制御用回路20とは、制御用素子であるマイコンからの制御用信号を伝送する回路であり、基板間配線22や両回路基板3,5に形成された配線パターンを含む。以下、両回路基板3,5の制御用回路20を配置する領域を制御用回路領域RBと呼称する。
Further, the
本実施の形態に係る光モジュール1では、基板間配線22を含む制御用回路20を、両回路基板3,5の他端部にまとめて配置すると共に、制御用回路20を配置した領域である制御用回路領域RBよりもカードエッジコネクタ11,13側に、両光電変換部2,4を配置している。
In the
つまり、光モジュール1では、両回路基板3,5の両光電変換部2,4を配置した位置よりも他端部側が制御用回路領域RBとなり、両回路基板3,5の両光電変換部2,4を配置した位置よりも一端部側(カードエッジコネクタ11,13側)が高速電気信号が伝送される高速電気信号伝送領域RAとなる。
That is, the
以下、光モジュール1の各部材についてより詳細に説明する。
Hereinafter, each member of the
[送信側回路基板、送信側光電変換部]
図4(a),(b)に送信側回路基板3の斜視図、図5(a),(b)にその平面図、図5(c)にその側面図を示す。なお、図4,5では、図の簡略化のため、送信側光ファイバ15を省略している。
[Transmission side circuit board, Transmission side photoelectric conversion unit]
4 (a) and 4 (b) are perspective views of the transmission
送信側回路基板3は、例えば積層基板からなる。送信側回路基板3の表面の一端には、6対(12個)の接続端子10が形成されている。接続端子10の各対間、および6対の接続端子10の両側には、合計7個のグランド端子31が設けられる。グランド端子31は、特性インピーダンスを調整するためのものであるが、接続端子10の各対間に形成されたグランド端子31では、対間のクロストークを防止する役割も果たす。また、6対の接続端子10の一側(図5(a)では右側)に形成されたグランド端子31のさらに側方には、2個の制御用端子32が形成される。
The transmission
同様に、送信側回路基板3の裏面の一端には、6対(12個)の接続端子10が形成され、接続端子10の各対間、および6対の接続端子10の両側には、合計7個のグランド端子31が設けられる。また、6対の接続端子10の一側(図5(b)では左側)に形成されたグランド端子31のさらに側方には、2個の制御用端子32が形成される。なお、接続端子10は1対(2個)で差動信号の1チャンネルに対応するため、送信側回路基板3では、表面、裏面の合計12対(24個)の接続端子10により12チャンネルに対応している。光モジュール1では、例えば、1チャンネルあたり10Gb/sの信号が伝送されるので、本実施の形態では、120Gb/sの信号が送信される。
Similarly, six pairs (12 pieces) of
送信側回路基板3の長手方向中央部における一の側辺側(図5(a)では右側)には、送信側光電変換部2を収容するための切欠き33が形成され、その切欠き33を送信側回路基板3の裏面側から塞ぐようにベース34が設けられる。ベース34は、導電性の部材、例えば、銅タングステン(Cu−W)やコバールなどの金属からなり、送信側回路基板3の内層に形成された図示しないグランドパターンと電気的に接続される。また、ベース34は、送信側回路基板3を筐体8内に収容した際に、図示しない放熱シートを介して下側筐体7に接触するようにされ、下側筐体7と熱的に密接するようにされる。
A
ベース34上には、送信側光電変換部2が搭載される。送信側光電変換部2は、発光素子アレイ(例えば、VCSELアレイ)36と、発光素子アレイ36を駆動するドライバIC37と、発光素子アレイ36の上方に配置されたレンズブロック21とを備える。発光素子アレイ36は12個の発光素子からなる。
On the
発光素子アレイ36とドライバIC37は、導電性の接着剤によりベース34に接着固定される。ここでは、発光素子アレイ36とドライバIC37を、サブマウント35を介して、ベース34上に搭載している。ベース34上には、さらに、配線ピッチを変換するための配線ピッチ変換用基板40が搭載される。
The light emitting
発光素子アレイ36とドライバIC37、ドライバIC37と配線ピッチ変換用基板40、配線ピッチ変換用基板40と送信側回路基板3の配線パターン(高速電気信号伝送ライン)は、それぞれ図示しないワイヤにより接続されている。送信側回路基板3の表面側に形成された配線パターン(高速電気信号伝送ライン)は、図示しないスルーホールを介して裏面側の配線パターン(高速電気信号伝送ライン)に接続されており、送信側光電変換部2と裏面側の接続端子10とは、スルーホールを介して電気的に接続される。
The wiring patterns (high-speed electrical signal transmission lines) of the light emitting
発光素子アレイ36の上方には、レンズブロック21が配置される。レンズブロック21は、ベース34に固定されたレンズ枠38に支持されており、発光素子アレイ36と光軸を一致させた状態でレンズ枠38に接着固定される。レンズブロック21には、送信側光ファイバ15のMTフェルール17が接続され、発光素子アレイ36と送信側光ファイバ15とがレンズブロック21を介して光学的に接続される。
The
MTフェルール17は、図示しないMTフェルールホルダを用いて送信側光電変換部2に固定される。MTフェルールホルダは、レンズ枠38に係合することで、MTフェルール17を送信側光電変換部2に固定する。MTフェルール17の下方の送信側回路基板3には、MTフェルール17との干渉を避けるために、孔39が形成される。
The
送信側光電変換部2を搭載した位置よりもカードエッジコネクタ11側の送信側回路基板3の両側部には、スペーサ9を固定するためのスペーサ固定用切欠き42が形成される。
送信側回路基板3の裏面側には、制御用素子としてのマイコン41、および基板間配線22を接続するためのコネクタ23が搭載される。マイコン41は、主にドライバIC37の制御(ドライバIC37の設定等)を行うため、送信側回路基板3に搭載されることが望ましい。
A microcomputer 41 as a control element and a
マイコン41とコネクタ23は、送信側回路基板3の送信側光電変換部2を搭載した位置よりも他端部側(図5(b)では下側)に搭載される。マイコン41とドライバIC37、マイコン41とコネクタ23は、図示しない配線パターンにより接続されており、送信側回路基板3の他端部側に制御用回路20がまとめて配置される。
The microcomputer 41 and the
本実施の形態において、送信側光電変換部2は、送信側回路基板3の幅方向(図5(a)では左右方向)の一の側辺側(図5(a)では右側)に偏らせて実装される。つまり、送信側光電変換部2の全体が、送信側回路基板3の幅方向の中心より一の側辺側に配置されるように、ベース34に搭載される。なお、送信側光電変換部2は、送信側回路基板3の幅方向の他の側辺側(図5(a)では左側)に偏らせて実装してもよい。
In the present embodiment, the transmission side
[受信側回路基板、受信側光電変換部]
図6(a),(b)に受信側回路基板5の斜視図、図7(a),(b)にその平面図、図7(c)にその側面図を示す。なお、図6,7では、図の簡略化のため、受信側光ファイバ16を省略している。
[Receiving side circuit board, receiving side photoelectric conversion unit]
6 (a) and 6 (b) are perspective views of the receiving
受信側回路基板5は、例えば積層基板からなる。受信側回路基板5の表面の一端には、6対(12個)の接続端子12が形成されている。接続端子12の各対間、および6対の接続端子12の両側には、合計7個のグランド端子51が設けられる。また、6対の接続端子12の一側(図7(a)では右側)に形成されたグランド端子51のさらに側方には、2個の制御用端子52が形成される。
The receiving
同様に、受信側回路基板5の裏面の一端には、6対(12個)の接続端子12が形成され、接続端子12の各対間、および6対の接続端子12の両側には、合計7個のグランド端子51が設けられる。また、6対の接続端子12の一側(図7(b)では左側)に形成されたグランド端子51のさらに側方には、2個の制御用端子52が形成される。受信側回路基板5では、表面、裏面の合計12対(24個)の接続端子12により12チャンネルに対応している。光モジュール1では、例えば、1チャンネルあたり10Gb/sの信号が伝送されるので、本実施の形態では、120Gb/sの信号が受信される。
Similarly, six pairs (12 pieces) of
受信側回路基板5の長手方向中央部における一の側辺側(図7(a)では右側)には、受信側光電変換部4を収容するための切欠き53が形成され、その切欠き53を受信側回路基板5の裏面側から塞ぐようにベース54が設けられる。ベース54は、導電性の部材、例えば、銅タングステン(Cu−W)やコバールなどの金属からなり、受信側回路基板5の内層に形成された図示しないグランドパターンと電気的に接続される。また、ベース54は、受信側回路基板5を筐体8内に収容した際に、図示しない放熱シートを介して上側筐体6に接触するようにされ、上側筐体6と熱的に密接するようにされる。
A
ベース54上には、受信側光電変換部4が搭載される。受信側光電変換部4は、受光素子アレイ(例えば、PDアレイ)56と、受光素子アレイ56からの電気信号を増幅する増幅用IC57と、受光素子アレイ56の上方に配置されたレンズブロック63とを備える。受光素子アレイ56は12個の受光素子からなる。
On the
受光素子アレイ56と増幅用IC57は、導電性の接着剤によりベース54に接着固定される。ここでは、受光素子アレイ56と増幅用IC57を、サブマウント55を介して、ベース54上に搭載している。ベース54上には、さらに、配線ピッチを変換するための配線ピッチ変換用基板60が搭載される。
The light
受光素子アレイ56と増幅用IC57、増幅用IC57と配線ピッチ変換用基板60、配線ピッチ変換用基板60と受信側回路基板5の配線パターン(高速電気信号伝送ライン)は、それぞれ図示しないワイヤにより接続されている。受信側回路基板5の表面側に形成された配線パターン(高速電気信号伝送ライン)は、図示しないスルーホールを介して裏面側の配線パターン(高速電気信号伝送ライン)に接続されており、受信側光電変換部4と裏面側の接続端子12とは、スルーホールを介して電気的に接続される。
The light
受光素子アレイ56の上方には、レンズブロック63が配置される。レンズブロック63は、ベース54に固定されたレンズ枠58に支持されており、受光素子アレイ56と光軸を一致させた状態でレンズ枠58に接着固定される。レンズブロック63には、受信側光ファイバ16のMTフェルール18が接続され、受光素子アレイ56と受信側光ファイバ16とがレンズブロック63を介して光学的に接続される。
A
MTフェルール18は、図示しないMTフェルールホルダを用いて受信側光電変換部4に固定される。MTフェルールホルダは、レンズ枠58に係合することで、MTフェルール18を受信側光電変換部4に固定する。MTフェルール18の下方の受信側回路基板5には、MTフェルール18との干渉を避けるために、孔59が形成される。
The
受信側光電変換部4を搭載した位置よりもカードエッジコネクタ13側の受信側回路基板5の両側部には、スペーサ9を固定するためのスペーサ固定用切欠き62が形成される。
受信側回路基板5の裏面側には、基板間配線22を接続するためのコネクタ24が搭載される。コネクタ24は、受信側回路基板5の受信側光電変換部4を搭載した位置よりも他端部側(図7(b)では下側)に搭載される。コネクタ24と増幅用IC57は、図示しない配線パターンにより接続されており、受信側回路基板5の他端部側に制御用回路20がまとめて配置される。
A
本実施の形態において、受信側光電変換部4は、送信側回路基板3の送信側光電変換部2の配置と同様に、受信側回路基板5の幅方向(図7(a)では左右方向)の一の側辺側(図7(a)では右側)に偏らせて実装される。つまり、受信側光電変換部4の全体が、受信側回路基板5の幅方向の中心より一の側辺側に配置されるように、ベース54に搭載される。なお、送信側光電変換部2を送信側回路基板3の幅方向の他の側辺側に偏らせて配置している場合は、同様に、受信側光電変換部4を受信側回路基板5の幅方向の他の側辺側(図7(a)では左側)に偏らせて実装する。
In the present embodiment, the reception-side
[基板間配線]
基板間配線22は、マイコン41からの制御用信号を両回路基板3,5間で通信するためのものであり、この基板間配線22を介して、マイコン41と増幅用IC57とが電気的に接続される。
[Wiring between boards]
The
本実施の形態では、基板間配線22としてFPC(フレキシブルプリント基板)を用い、FPCを両回路基板3,5の裏面に搭載されたコネクタ(FPCコネクタ)23,24を介して両回路基板3,5に電気的に接続するようにした。FPCは、両回路基板3,5の側方(図1では右手前側)を迂回して両回路基板3,5の裏面側に回り込むように配置される。
In the present embodiment, an FPC (flexible printed circuit board) is used as the
[スペーサ]
図1に示すように、スペーサ9は、送信側回路基板3と受信側回路基板5を所定の間隔に保つための部材であり、板状のプレート部9aと、その両端部から所定の高さ上下に突出するように形成された角柱状の支持台9bと、両支持台9bの上下からさらに突出するように形成されたピン9cとからなる。プレート部9a、支持台9b、ピン9cは一体に形成される。
[Spacer]
As shown in FIG. 1, the
スペーサ9は、下に突出するピン9cを送信側回路基板3のスペーサ固定用切欠き42に、上に突出するピン9cを受信側回路基板5のスペーサ固定用切欠き62に挿入して、送信側回路基板3と受信側回路基板5の間に取り付けられる。このとき、支持台9bの下面が送信側回路基板3の表面に接し、支持台9bの上面が受信側回路基板5の表面に接することとなり、支持台9bの上面と下面の間の長さにより、送信側回路基板3と受信側回路基板5は所定の間隔に保たれる。支持台9bの上面と下面の間の長さは、I/Oインターフェイスの規格に規定される送信側回路基板3と受信側回路基板5の間に保つべき間隔と同じ長さとすればよい。
The
[光ファイバケーブル]
光ファイバケーブル14は、12本の送信側光ファイバ15と、12本の受信側光ファイバ16とを有し、これら24本の光ファイバ15,16を束ねてケーブル化したものである。
[Optical fiber cable]
The
光ファイバケーブル14の端部には、光ファイバケーブル14の端部を保護するための樹脂からなる保護カバー19が設けられている。保護カバー19は、例えばゴムブーツからなり、光ファイバ15,16が許容できる曲げ半径以上で曲がらないように光ファイバケーブル14を保護する。
A
光ファイバケーブル14は、その端部において、12本の送信側光ファイバ15と12本の受信側光ファイバ16に分岐する。12本の送信側光ファイバ15の端部には12芯のMTフェルール17が設けられ、12本の受信側光ファイバ16の端部には12芯のMTフェルール18が設けられる。
The
送信側光ファイバ15のMTフェルール17は、MTフェルール17に形成された嵌合孔(図示せず)とレンズブロック21に形成された嵌合ピン(図示せず)を嵌合することで、レンズブロック21に接続される。同様に、受信側光ファイバ16のMTフェルール18は、MTフェルール18に形成された嵌合孔(図示せず)とレンズブロック63に形成された嵌合ピン(図示せず)を嵌合することで、レンズブロック63に接続される。
The MT ferrule 17 of the transmission side optical fiber 15 is fitted with a fitting hole (not shown) formed in the
[筐体、上側筐体、下側筐体]
光モジュール1は、両回路基板3,5、および両光電変換部2,4を収容する筐体8を有する。
[Case, Upper Case, Lower Case]
The
筐体8は、上下に分割して形成されており、上側筐体6と下側筐体7とからなる。上側筐体6、下側筐体7は金属からなる。上側筐体6と下側筐体7は、図示しないネジにより固定される。
The
上側筐体6と下側筐体7の後面(図1では左手前側の面)には、光ファイバケーブル14の端部に設けられたゴムブーツからなる保護カバー19を係合するためのフランジ状の係合部6a,7aが形成される。この係合部6a,7aにゴムブーツからなる保護カバー19を被せて係合することで、光ファイバケーブル14が筐体8に固定される。
A flange-like surface for engaging a
[本実施の形態の作用]
本実施の形態の作用を説明する。
[Operation of this embodiment]
The operation of the present embodiment will be described.
本実施の形態に係る光モジュール1では、基板間配線22を含む制御用回路20を、両回路基板3,5の他端部にまとめて配置すると共に、制御用回路20を配置した領域である制御用回路領域RBよりもカードエッジコネクタ11,13側に、両光電変換部2,4を配置している。
In the
これにより、ノイズの発生源となる制御用回路20を配置する制御用回路領域RBが、高速電気信号が伝送される高速電気信号伝送領域RAから隔離されることとなり、その結果、制御用回路20にて発生したノイズが高速電気信号に及ぼす影響を小さくし、高速電気信号の信号品質の劣化を低減することが可能となる。なお、光モジュール1では、光ファイバ15,16が制御用回路領域RBを横切ることになるが、光ファイバ15,16にて伝送する光信号は電磁波ノイズ耐性が強いため、制御用回路20からのノイズの影響により信号品質が劣化することはない。
Thus, the control circuit region R B to arrange the
さらに、両光電変換部2,4をカードエッジコネクタ11,13側に配置することで、両光電変換部2,4を両回路基板3,5の他端部に配置した場合と比較して、高速電気信号を伝送する配線パターン(高速電気信号伝送ライン)の配線長を短くできる。そのため、光モジュール1によれば、ノイズの干渉をより抑制し、高速電気信号の信号品質の劣化をより低減することが可能となる。
Furthermore, by arranging both
また、一般に、送信側光ファイバ15と受信側光ファイバ16は、光ファイバケーブル14が引っ張られることによる損傷を防止するため、余長をもって形成されており、その余長部は筐体8内に収容されることとなるが、光モジュール1では、両光電変換部2,4をカードエッジコネクタ11,13側に配置しているため、両光電変換部2,4の後方の両回路基板3,5間に空間ができ、その両回路基板3,5間の空間に光ファイバ15,16の余長部を収納しやすくなる。
In general, the transmission-side optical fiber 15 and the reception-side
また、光モジュール1では、送信側光電変換部2を送信側回路基板3の一の側辺側に偏らせて配置すると共に、受信側光電変換部4を受信側回路基板5の一の側辺側に偏らせて配置し、両回路基板3,5を、その表面同士を向かい合わせて配置しているため、両光電変換部2,4を、互いに干渉することなく両回路基板3,5間に幅方向に並列に配置することができ、小型な光モジュール1を実現できる。
In the
さらに、光モジュール1では、基板間配線22を両回路基板3,5の側方を迂回するように配置しているため、基板間配線22がMTフェルール17,18から延びる光ファイバ15,16と干渉してしまうことがなく、両回路基板3,5間に光ファイバ15,16の余長部を容易に収容できる。
Further, in the
また、光モジュール1では、両光電変換部2,4を金属からなるベース34,54に搭載し、そのベース34,54を放熱シートを介して筐体8に接触させているため、両光電変換部2,4で発生した熱をベース34,54、筐体8を介して外部に効率よく放熱することができる。
Further, in the
なお、上記実施の形態では、制御用回路領域RBよりもカードエッジコネクタ11,13側に両光電変換部2,4を配置するとしたが、高速電気信号伝送ラインの配線長を短くするという観点からは、両光電変換部2,4は、できるだけカードエッジコネクタ11,13側に配置されることが好ましい。ただし、両光電変換部2,4をカードエッジコネクタ11,13に近づけ過ぎると、送信側光電変換部2と接続端子10間、あるいは受信側光電変換部4と接続端子12間での配線ピッチの変換が困難となるため、配線ピッチの変換が可能な程度に、両光電変換部2,4をカードエッジコネクタ11,13に近づけて配置するとよい。
Incidentally, the viewpoint in the above embodiment, than the control circuit region R B was to place both
また、制御用回路領域RBを高速電気信号伝送領域RAから隔離するという観点からは、制御用回路領域RBと高速電気信号伝送領域RAをできるだけ離すことが好ましい。ただし、筐体8の長さは規格により決まっているので、筐体8に収容される両回路基板3,5の長さは、筐体8の長さ以下に制限される。よって、なるべく両回路基板3,5の他端側にまとめて制御用回路20を配置することが望ましい。
Further, the control circuit region R B in terms of isolating the high-speed electric signal transmission region R A is preferably separated as much as possible the control circuit region R B and the high-speed electric signal transmission region R A. However, since the length of the
上記実施の形態では、基板間配線22としてFPCを用いる場合を説明したが、これに限らず、例えばケーブルアレイなどを用いるようにしてもよい。なお、基板間配線22として、両回路基板3,5を直接電気的に接続するコネクタを用いることも考えられるが、MTフェルール17,18から延びる光ファイバ15,16を避けてコネクタを配置することは困難であるため、基板間配線22としては、両回路基板3,5の側方を迂回できるFPCやケーブルアレイなどを用いることが望ましい。
In the above-described embodiment, the case where the FPC is used as the
光モジュール1は、例えば、光ファイバケーブル14の両端に光モジュール1を設けた光アクティブケーブルとして用いられる。この光アクティブケーブルは、一端の光モジュール1を一の機器に、他端の光モジュール1を他の機器に接続することで、機器間を接続するために用いられる。
The
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 光モジュール
2 送信側光電変換部
3 送信側回路基板
4 受信側光電変換部
5 受信側回路基板
6 上側筐体
7 下側筐体
8 筐体
9 スペーサ
10,12 接続端子
11,13 カードエッジコネクタ
14 光ファイバケーブル
15 送信側光ファイバ
16 受信側光ファイバ
17,18 MTフェルール
20 制御用回路
22 基板間配線
RA 高速電気信号伝送領域
RB 制御用回路領域
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該送信側光電変換部が表面に配置され取り付けられる送信側回路基板と、
受光素子と該受光素子からの電気信号を増幅する増幅用ICとを有し、光信号を電気信号に変換する受信側光電変換部と、
該受信側光電変換部が表面に配置されて取り付けられる受信側回路基板と、
前記両回路基板の一端部に接続端子が形成されてなるカードエッジコネクタと、
前記ドライバICと前記増幅用ICとを制御する制御用素子を有すると共に、該制御用素子からの制御用信号を前記両回路基板間で通信するための基板間配線を有する制御用回路とを備えた光モジュールにおいて、
前記基板間配線を含む前記制御用回路を、前記両回路基板の他端部にまとめて配置すると共に、該制御用回路を配置した領域である制御用回路領域よりも前記カードエッジコネクタ側に、前記両光電変換部を配置したことを特徴とする光モジュール。 A transmission-side photoelectric conversion unit that includes a light-emitting element and a driver IC that drives the light-emitting element, and converts an electrical signal into an optical signal;
A transmission side circuit board on which the transmission side photoelectric conversion unit is arranged and attached; and
A light-receiving element and an amplifying IC that amplifies an electric signal from the light-receiving element, and a receiving-side photoelectric conversion unit that converts the optical signal into an electric signal;
A receiving-side circuit board on which the receiving-side photoelectric conversion unit is disposed and attached;
A card edge connector in which a connection terminal is formed at one end of both circuit boards;
A control circuit having a control element for controlling the driver IC and the amplification IC, and a circuit for inter-substrate wiring for communicating a control signal from the control element between the circuit boards. In the optical module
The control circuit including the inter-board wiring is arranged together on the other end of the circuit boards, and the card edge connector side than the control circuit area where the control circuit is arranged, An optical module in which both the photoelectric conversion units are arranged.
前記両回路基板を、その表面同士を向かい合わせて配置した請求項1記載の光モジュール。 The transmission-side photoelectric conversion unit is arranged to be biased toward one side of the transmission-side circuit board, and the reception-side photoelectric conversion unit is arranged to be biased toward one side of the reception-side circuit board. ,
The optical module according to claim 1, wherein the two circuit boards are arranged with their surfaces facing each other.
前記受信側回路基板の一の側辺側に切欠きを形成すると共に、該切欠きを前記受信側回路基板の裏面側から塞ぐように金属からなるベースを設け、該ベース上に前記受光素子と前記増幅用ICとを搭載するようにした請求項2〜4いずれかに記載の光モジュール。 A notch is formed on one side of the transmission side circuit board, and a base made of metal is provided so as to close the notch from the back side of the transmission side circuit board, and the light emitting element and the base are provided on the base. While mounting the driver IC,
A notch is formed on one side of the receiving side circuit board, and a base made of metal is provided so as to close the notch from the back side of the receiving side circuit board, and the light receiving element and the base are provided on the base. The optical module according to claim 2, wherein the amplification IC is mounted.
前記両ベースを、放熱シートを介して筐体に接触させるようにした請求項5記載の光モジュール。 Provide a housing made of metal so as to cover both circuit boards,
The optical module according to claim 5, wherein both the bases are brought into contact with the housing through a heat dissipation sheet.
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