JP2016220082A - 光伝送モジュール及び伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで小型の伝送装置にも搭載可能であり、放熱性の高い高速伝送用の光伝送モジュール及び伝送装置を提供する。
【解決手段】表面に長距離伝送用ポート２が搭載された第１基板１６と、表面に近距離伝送用ポート３が搭載された第２基板１７と、第１基板１６の表面に搭載され電気信号の信号処理を行う第１ＬＳＩ１９と、第１ＬＳＩ１９で発生した熱を放熱する第１ヒートシンク１９ａと、第２基板１７の表面に搭載され電気信号の信号処理を行う第２ＬＳＩ２０と、第２ＬＳＩ２０で発生した熱を放熱する第２ヒートシンク２０ａと、を備え、両基板１６，１７を表面が内側となるように正面視でＬ字型に配置し電気コネクタ１８により電気的に接続し、両ヒートシンク１９ａ，２０ａは、少なくともその一部が、両基板１６，１７の法線方向に対して垂直な方向である長さ方向に重なるように配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、光伝送モジュール及び伝送装置に関する。

従来、例えば１００ｋｍ以上の伝送距離に対応する長距離伝送用光トランシーバが挿入される長距離伝送用ポートを備えた光伝送モジュールが知られている。

この光伝送モジュールでは、近距離伝送用光トランシーバまたはケーブルの端部に設けられたコネクタが挿入される近距離伝送用ポートをさらに備え、長距離伝送用ポートから入力された信号を信号処理（ＦＥＣ（誤り訂正）等の処理）した後に近距離伝送用ポートから出力し、近距離伝送用ポートから入力された信号を信号処理した後に長距離伝送用ポートから出力するように構成されている。

光伝送モジュールは、複数のスロットを有するシャーシ型の伝送装置に搭載される。

なお、本発明に関連する先行技術文献としては、特許文献１がある。

特開２００３−１６３６４２号公報

ところで、高さが２Ｕ程度の小型の伝送装置では、１Ｇｂ／ｓ（ギガビット毎秒）や１０Ｇｂ／ｓ程度の伝送速度の信号を想定した小型の光トランシーバ、例えばＭＳＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｓｏｕｒｃｅ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）規格のＳＦＰ光トランシーバが用いられており、この光トランシーバと信号処理用のＬＳＩを１枚の基板に実装したカード型の光伝送モジュールが一般に用いられている。なお、上述の高さの単位Ｕは、ＴＩＡ／ＥＩＡ−３１０−Ｄ、ＩＥＣ６０９１７、ＪＩＳＣ６０１０等で規格されるものであり、１Ｕは４４．４５ｍｍである。

しかしながら、１００Ｇｂ／ｓの高速伝送に対応するためには、光トランシーバとして、ＭＳＡ規格のＣＦＰシリーズのような比較的大型の光トランシーバを用いる必要があり、また、信号処理用のＬＳＩとしても発熱量の大きなＬＳＩを用いる必要がある。そのため、１００Ｇｂ／ｓの高速伝送に対応した光伝送モジュールでは、大きな実装面積を確保する必要があり、上述のような高さ２Ｕ程度の小型の伝送装置に搭載することは困難であった。

また、１００Ｇｂ／ｓの高速伝送に対応するためには、信号処理用のＬＳＩとして、発熱量の大きいものを用いる必要があり、放熱性を向上させる必要があった。

そこで、本発明は、コンパクトで小型の伝送装置にも搭載可能であり、放熱性の高い高速伝送用の光伝送モジュール及び伝送装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、長距離伝送用光トランシーバが挿入される長距離伝送用ポートと、近距離伝送用光トランシーバまたはケーブルの端部に設けられたコネクタが挿入される近距離伝送用ポートと、を備え、前記長距離伝送用ポートから入力された信号を前記近距離伝送用ポートから出力し、前記近距離伝送用ポートから入力された信号を前記長距離伝送用ポートから出力する光伝送モジュールであって、正面側の端部に前記長距離伝送用ポートが搭載された第１基板と、正面側の端部に前記近距離伝送用ポートが搭載された第２基板と、前記第１基板に搭載され前記両伝送用ポート間で伝送される電気信号の信号処理を行う第１ＬＳＩと、前記第１ＬＳＩで発生した熱を放熱すべく前記第１ＬＳＩの前記第１基板と反対側の面に設けられた第１ヒートシンクと、前記第２基板に搭載され前記両伝送用ポート間で伝送される電気信号の信号処理を行う第２ＬＳＩと、前記第２ＬＳＩで発生した熱を放熱すべく前記第２ＬＳＩの前記第２基板と反対側の面に設けられた第２ヒートシンクと、を備え、前記長距離伝送用ポートと前記第１ＬＳＩとは、前記第１基板の表面に搭載され、前記近距離伝送用ポートと前記第２ＬＳＩとは、前記第２基板の表面に搭載され、前記第１基板と前記第２基板とを表面が内側となるように正面視でＬ字型に配置し、前記第１基板と前記第２基板とを電気コネクタにより電気的に接続し、前記第１ヒートシンクと前記第２ヒートシンクは、少なくともその一部が、前記両基板の法線方向に対して垂直な方向である長さ方向に重なるように配置されている、光伝送モジュールを提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数のスロットを有するシャーシ型の伝送装置であって、前記光伝送モジュールを備え、当該光伝送モジュールを前記スロットに搭載して構成される、伝送装置を提供する。

本発明によれば、コンパクトで小型の伝送装置にも搭載可能であり、放熱性の高い高速伝送用の光伝送モジュール及び伝送装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る光伝送モジュールの外観を示す斜視図である。 光伝送モジュールを搭載した伝送装置の斜視図である。 フロントパネルと側板を取り外した光伝送モジュールの斜視図である。 フロントパネルと側板を取り外した光伝送モジュールの斜視図である。 第１基板を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 第２基板を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は下面図である。 （ａ）はフロントパネルと側板を取り外した光伝送モジュールの正面図、（ｂ）は光伝送モジュールの正面図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

（光伝送モジュールの全体構成）
図１は、本実施の形態に係る光伝送モジュールの外観を示す斜視図であり、図２は、光伝送モジュールを搭載した伝送装置の斜視図である。また、図３，４は、フロントパネルと側板を取り外した光伝送モジュールの斜視図である。

図１〜４に示すように、光伝送モジュール１は、長距離伝送用光トランシーバ（不図示）が挿入される長距離伝送用ポート２と、近距離伝送用光トランシーバ（不図示）が挿入される近距離伝送用ポート３と、を備えている。

長距離伝送用光トランシーバは、例えば、ＭＳＡ規格のＣＰＦ２に準拠した光トランシーバであり、近距離伝送用光トランシーバは、例えば、ＭＳＡ規格のＣＰＦ４に準拠した光トランシーバである。ここでは、両光トランシーバとして、２５〜３２Ｇｂ／ｓ×４ｃｈ（合計１００〜１２８Ｇｂ／ｓ）の高速伝送に対応したものを用いた。また、長距離伝送用光トランシーバとして、光コヒーレント方式に対応したものを用いた。なお、光コヒーレント方式とは、光の波としての性質を利用して信号を伝送し、受信局では信号光とは別のローカル光との干渉により復調することで長距離大容量伝送を可能にする方式である。

長距離伝送用ポート２は、長距離伝送用光トランシーバを収容するケージ２ａを有しており、ケージ２ａ内には、ケージ２ａ内に収容された長距離用光トランシーバのコネクタ部に嵌合し電気的に接続されるレセプタクル部（不図示）が設けられている。

近距離伝送用ポート３は、近距離伝送用光トランシーバを収容するケージ３ａを有しており、ケージ３ａ内には、ケージ３ａ内に収容された近距離用光トランシーバのコネクタ部に嵌合し電気的に接続されるレセプタクル部（不図示）が設けられている。

なお、本実施の形態では、近距離伝送用ポート３として近距離伝送用光トランシーバが挿入されるものを用いたが、これに限らず、近距離伝送用ポート３は、ケーブルの端部に設けられたコネクタが挿入されるもの（電気コネクタ）で構成されてもよい。つまり、近距離伝送用ポート３から入出力する信号は、光信号であっても電気信号であっても構わない。

光伝送モジュール１は、長距離伝送用ポート２から入力された信号を信号処理した後に近距離伝送用ポート３から出力し、近距離伝送用ポート３から入力された信号を信号処理した後に長距離伝送用ポート２から出力するように構成される。信号処理については後述する。

近距離伝送用ポート３は、例えば光ファイバや電線を介して端末装置に接続され、遠距離伝送用ポート２は、例えば光ファイバを介して１００ｋｍ以上の遠方に配置された別の光伝送モジュールに接続される。

図２に示すように、光伝送モジュール１は、複数のスロット２１を有するシャーシ型の伝送装置１００に搭載される。このとき、光伝送モジュール１は、他のラインカード２２（カード型の通信モジュール）と同様に、スロット２１に挿入され、伝送装置１００に搭載される。詳細は後述するが、本実施の形態に係る光伝送モジュール１では、その高さを小さくすることが可能であるため、高さ２Ｕ程度の小型の伝送装置１００に搭載可能である。

（ケースの構成）
図１〜４に示すように、光伝送モジュール１は、背面が開放された直方体形状のケース４を備えている。以下、図１における左右方向を幅方向、左手前から右奥の方向を長さ方向、上下方向を高さ方向という。

ケース４は、幅方向に対向配置された２枚の側板５，６と、高さ方向に対向配置された上板７と底板８とからなる角筒状の本体部９を備え、本体部９の前側（正面側）の開口を塞ぐようにフロントパネル１０を設けて構成されている。

本実施の形態では、底板８と一方の側板５を基板１６、１７で構成しており、上板７と他方の側板６とフロントパネル１０とを金属板で構成している。基板１６，１７の詳細については後述する。

フロントパネル１０には、長距離伝送用ポート２のケージ２ａの先端部が挿入される第１貫通孔１１と、近距離伝送用ポート３のケージ３ａの先端部が挿入される第２貫通孔１２と、が形成されている。また、フロントパネルには、冷却用の外気を取り込むための多数の通気口１３が形成されている。通気口１３は、フロントパネル１０のほぼ全面（本体部９の前側の開口と対向する位置のほぼ全面）にわたって形成されており、ケース４内に配置される発熱部材の冷却に十分な量の外気を取り込めるように構成されている。図示していないが、通気口１３から外気を取り込むためのファンは、伝送装置１００に搭載されている。

フロントパネル１０には、光伝送モジュール１を伝送装置１００のスロット２１から取り出す際に用いるレバー１４が取り付けられている。レバー１４は、レバー１４を手前側（前側）に倒したときに、その下端部で伝送装置１００の筐体を背面側に押し込むように構成されており、この反力により光伝送モジュール１を前方に移動させて、スロット２１から光伝送モジュール１を離脱させるように構成されている。レバー１４の上端部には、伝送装置１００の筐体２３の前面に設けられたねじ穴（不図示）に螺合される固定用ネジ１５が設けられており、この固定用ネジを伝送装置１００の筐体２３に設けられたねじ穴に螺合することで、レバー１４とフロントパネル１０とを含む光伝送モジュール１全体が伝送装置１００の筐体２３に固定されるように構成されている。

上板７の上面には、光伝送モジュール１を伝送装置１００のスロット２１内に挿入する際にガイドとなる上側ガイドレール７ａが設けられている。同様に、底板８（第１基板１６）の下面には、光伝送モジュール１を伝送装置１００のスロット２１内に挿入する際にガイドとなる下側ガイドレール８ａが設けられている。

また、図示左側の側板５（第２基板１７）は、その上端部が上板７よりも上方に突出し、その下端部が底板８（第１基板１６）よりも下方に突出して設けられており、側板５（第２基板１７）の上端部と下端部がガイドレールの役割を果たすように構成されている。上側ガイドレール７ａと下側ガイドレール８ａは、側板５と離間して設けられ、反対側の側板６の近傍に設けられる。

光伝送モジュール１をスロット２１に挿入する際には、側板５（第２基板１７）の上下端部および両ガイドレール７ａ，８ａを、伝送装置１００に設けられたガイドレール２４に沿わせてスライドさせつつ挿入する。このとき、光伝送モジュール１は複数個のスロット２１にわたって配置されることになる。光伝送モジュール１の幅は特に限定するものではないが、本実施の形態では、４スロット分の幅となるように光伝送モジュール１を形成した。

側板６のフロントパネル１０側の端部には、伝送装置１００に搭載された際に伝送装置１００の筐体２３または隣接するラインカード２２と接触し、不要な電磁放射を抑制するための遮蔽部材６ａが設けられている。

（基板１６，１７の配置の説明）
１００Ｇｂ／ｓの高速伝送に対応した長距離伝送用光トランシーバ、近距離伝送用光トランシーバを用いる場合、光トランシーバのサイズが大きく実装面積が大きくなるため、両者を１枚の基板に搭載してラインカードを構成した場合には、ラインカードの高さが非常に大きくなってしまう。

そこで、本発明者らは、１００Ｇｂ／ｓの高速伝送に対応し、かつ、高さ２Ｕ程度の小型の伝送装置１００に搭載可能な光伝送モジュール１について検討を重ね、本発明に至った。

すなわち、本実施の形態に係る光伝送モジュール１は、長距離伝送用ポート２と近距離伝送用ポート３とを別々の基板１６，１７に搭載し、両基板１６，１７を正面視で（フロントパネル１０側から見て）Ｌ字型に配置したものである。

本実施の形態では、長距離伝送用ポート２を第１基板１６の正面側（フロントパネル１０側）の端部に搭載すると共に、近距離伝送用ポート３を第２基板１７の正面側（フロントパネル１０側）の端部に搭載し、第１基板１６と第２基板１７と正面視でＬ字型に配置して、第１基板１６と第２基板１７とを電気コネクタ１８により電気的に接続するように構成している。

両伝送用ポート２，３を搭載する基板１６，１７をＬ字型に配置することにより、１枚の基板に両伝送用ポート２，３を搭載する場合と比較して、光伝送モジュール１の高さを小さくすることが可能になる。その結果、高さ２Ｕ程度の小型の伝送装置１００にも搭載可能な光伝送モジュール１を実現することが可能になる。

また、本実施の形態では、ケース４の底板８を第１基板１６で構成し、ケース４の一方の側板５を第２基板１７で構成している。これは、ケース４内で発生した熱はケース４の上方に溜まるため、ケース４の上方に基板１６，１７を配置することは好ましくなく、さらに、長距離伝送用ポート２は近距離伝送用ポート３と比較して実装面積（ケージ２ａの幅）が大きくなるため、長距離伝送用ポート２を高さ方向に沿って配置した場合（つまり第１基板１６を側板５として用いた場合）には、光伝送モジュール１の高さが大きくなってしまう場合があるためである。つまり、ケース４の底板８を第１基板１６で構成し、ケース４の一方の側板５を第２基板１７で構成することで、光伝送モジュール１の高さをより小さくすることが可能になる。

なお、ここでは、正面視で左側の側板５を第２基板１７で構成しているが、正面視で右側の側板６を第２基板１７で構成しても構わない。また、ここでは、底板８と側板５とを基板１６，１７で構成すること、すなわちケース４の一部を基板１６，１７で構成することで、光伝送モジュール１全体のさらなる小型化を図っているが、ケース４と別体に基板１６，１７を設けても構わない。つまり、ケース４内に基板１６，１７を収容するように構成しても構わない。

長距離伝送用ポート２と近距離伝送用ポート３とを基板１６，１７の表面にそれぞれ搭載し、両基板１６，１７を表面が内側となるようにＬ字型に配置している。つまり、両基板１６，１７は、長距離伝送用ポート２、近距離伝送用ポート３を搭載した面がケース４の内面となるように、Ｌ字型に配置される。

（第１基板１６と第２基板１７とを固定する構造の説明）
図３〜６に示すように、第１基板１６の第２基板１７側の端部で、かつ、長さ方向の中央部よりも前側の位置には、側方に突出する係止突起１６ａが形成されており、第２基板１７には、係止突起１６ａを収容する係止穴１７ａが形成されている。

また、第１基板１６の長さ方向の中央部よりも背面側の位置には、電気コネクタ１８の一部であるプラグ部１８ａが搭載されており、第２基板１７には、電気コネクタ１８の一部でありプラグ部１８ａが嵌合されるレセプタクル部１８ｂが搭載されている。

第１基板１６と第２基板１７は、係止突起１６ａを係止穴１７ａに収容した状態で、プラグ部１８ａをレセプタクル部１８ｂに嵌合することで、互いに固定される。つまり、電気コネクタ１８は、両基板１６，１７を電気的に接続する役割と、両基板１６，１７を固定する役割とを兼ねている。

（信号処理についての説明）
第１基板１６の表面（ケース４の内側の面）には、長距離伝送用ポート２と近距離伝送用ポート３間で伝送される電気信号の信号処理を行う第１ＬＳＩ１９が搭載されている。また、第２基板１７の表面（ケース４の内側の面）には、長距離伝送用ポート２と近距離伝送用ポート３間で伝送される電気信号の信号処理を行う第２ＬＳＩ２０が搭載されている。

長距離伝送用ポート２と第１ＬＳＩ１９、および第１ＬＳＩ１９と電気コネクタ１８のプラグ部１８ａとは、第１基板１６に形成された配線パターンにより電気的に接続される。また、近距離伝送用ポート３と第２ＬＳＩ２０、および第２ＬＳＩ２０と電気コネクタ１８のレセプタクル部１８ｂとは、第２基板１７に形成された配線パターンにより電気的に接続される。

本実施の形態では、第１ＬＳＩ１９は、デジタルコヒーレント信号処理ＬＳＩ（ＤＳＰ−ＬＳＩ）からなり、長距離伝送用の監視情報を埋め込む処理や、イーサ統計、ＦＥＣ（誤り訂正）処理等を行う。

また、本実施の形態では、第１ＬＳＩ１９は、長距離伝送用ポート２から入力された高速信号を低速信号に変換して電気コネクタ１８を介して第２基板１７に出力すると共に、電気コネクタ１８を介して第２基板１７から入力された低速信号を高速信号に変換して長距離伝送用ポート２に出力する第１伝送レート変換部（ギアボックス部）を有している。

ここでは、長距離伝送用ポート２から入力された２５Ｇｂ／ｓ×４ｃｈの高速信号を１０Ｇｂ／ｓ×１０ｃｈの低速信号に変換して電気コネクタ１８側に出力し、かつ、電気コネクタ１８側から入力された１０Ｇｂ／ｓ×１０ｃｈの低速信号を２５Ｇｂ／ｓ×４ｃｈの高速信号に変換して長距離伝送用ポート２に出力するように第１ＬＳＩ１９を構成した。実際の長距離伝送用ポート２のデータレートは、ＦＥＣ符号が付加されるため２５Ｇｂ／ｓより少し高い２８〜３２Ｇｂ／ｓ×４ｃｈのビットレートである。

長距離伝送用ポート２と第１ＬＳＩ１９間では、２５Ｇｂ／ｓの高速信号が伝送されることになるため、第１ＬＳＩ１９をなるべく長距離伝送用ポート２の近くに配置し、信号劣化を抑制することが望ましい。そのため、第１基板１６においては、正面側（フロントパネル１０側）から背面側にかけて、長距離伝送用ポート２、第１ＬＳＩ１９、電気コネクタ１８のプラグ部１８ａが順次配置されることになる。

第２ＬＳＩ２０は、近距離伝送用ポート３から入力された高速信号を低速信号に変換して電気コネクタ１８を介して第１基板１６に出力すると共に、電気コネクタ１８を介して第１基板１６から入力された低速信号を高速信号に変換して近距離伝送用ポート３に出力する第２伝送レート変換部を有している。

ここでは、近距離伝送用ポート３から入力された２５Ｇｂ／ｓ×４ｃｈの高速信号を１０Ｇｂ／ｓ×１０ｃｈの低速信号に変換して電気コネクタ１８側に出力し、かつ、電気コネクタ１８側から入力された１０Ｇｂ／ｓ×１０ｃｈの低速信号を２５Ｇｂ／ｓ×４ｃｈの高速信号に変換して近距離伝送用ポート３に出力するように第２ＬＳＩ２０を構成した。

近距離伝送用ポート３と第２ＬＳＩ２０間では、２５Ｇｂ／ｓの高速信号が伝送されることになるため、第２ＬＳＩ２０をなるべく近距離伝送用ポート３の近くに配置し、信号劣化を抑制することが望ましい。そのため、第２基板１６においては、正面側（フロントパネル１０側）から背面側にかけて、近距離伝送用ポート３、第２ＬＳＩ２０、電気コネクタ１８のレセプタクル部１８ｂが順次配置されることになる。

両伝送レート変換部（ＬＳＩ１９，２０）を備えることにより、電気コネクタ１８を含む両ＬＳＩ１９，２０間の伝送路で低速信号を伝送することが可能になり、高速信号をそのまま伝送した場合と比較して、信号劣化を抑制することが可能になる。また、電気コネクタ１８として高速信号に対応したものを用いる必要がなくなるので、低コスト化が可能になる。

両ＬＳＩ１９，２０を含む光伝送モジュール１への電源供給は、伝送装置１００から行われる。本実施の形態では、第２基板１７の背面側の端部に、光伝送モジュール１を伝送装置１００に搭載した際に伝送装置１００のバックボード（不図示）に接続される背面側電気コネクタ３０を設け、この背面側電気コネクタ３０を介して電源供給がなされるように構成している。なお、背面側電気コネクタ３０を第１基板１６に設けても構わない。

（放熱性を高める構造の説明）
図３〜７に示すように、第１ＬＳＩ１９の第１基板１６と反対側の面には、第１ＬＳＩ１９で発生した熱を放熱するための第１ヒートシンク１９ａが設けられている。また、第２ＬＳＩ２０の第２基板１６と反対側の面には、第２ＬＳＩ２０で発生した熱を放熱するための第２ヒートシンク２０ａが設けられている。

第１ヒートシンク１９ａと第２ヒートシンク２０ａは、棒状の放熱フィン１９１，２０１を所定のピッチで縦横に配列して構成されている。第１ヒートシンク１９ａを構成する放熱フィン１９１は高さ方向に沿うように配置され、第２ヒートシンク２０ａを構成する放熱フィン２０１は幅方向に沿うように配置されている。

本実施の形態では、第１ヒートシンク１９ａと第２ヒートシンク２０ａは、少なくともその一部が、長さ方向（両基板１６，１７の法線方向に対して垂直な方向）に重なるように配置されている。つまり、光伝送モジュール１を幅方向の一側から見たときに、両ヒートシンク１９ａ，２０ａの一部又は全体が重なるように両ヒートシンク１９ａ，２０ａが幅方向に並んで配置されている。

このように構成することで、フロントパネル１０の通気口１３から導入された外気が、両ヒートシンク１９ａ．２０ａの何れかを通過して背面側に排出され易くなり、外気による冷却効率を高めて放熱性を向上させることが可能になる。

本実施の形態では、第１ヒートシンク１９ａをケース４の上板７の近傍まで上方に延出すると共に、第２ヒートシンク２０ａを第１ヒートシンク２０ａの近傍まで側方に延出することで、正面視で両ヒートシンク１９ａ，２０ａによりケース４内の空間（外気の流路）の大部分を覆うようにし、通気口１３から導入された外気が両ヒートシンク１９ａ．２０ａの何れかを通過して排出され易くなるように構成している。

なお、熱は上方に移動するため、第１ヒートシンク１９ａと第２ヒートシンク２０ａとは、鉛直方向（高さ方向）に重ならないように配置されることが望ましい。ここでは、両ヒートシンク１９ａ，２０ａを、幅方向に向き合うように配置している。

なお、両ヒートシンク１９ａ，２０ａの幅方向における間隔Ｄが大きすぎると、通気口１３から導入された外気が両ヒートシンク１９ａ，２０ａの間を通って冷却に使用されずに背面に排出され易くなるので、両ヒートシンク１９ａ，２０ａの幅方向における間隔Ｄはできるだけ小さくすることが望ましい。

具体的には、両ヒートシンク１９ａ，２０ａが長さ方向に重なる位置での両ヒートシンク１９ａ，２０ａの間隔（つまり最短距離）Ｄは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましく、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより望ましい。間隔Ｄが１０ｍｍより大きいと、両ヒートシンク１９ａ，２０ａの間を外気が通り抜けて冷却効率が低下する場合があり、間隔Ｄが１ｍｍより小さいと、光伝送モジュール１を組み立てる際に両ヒートシンク１９ａ，２０ａが接触するなどして作業性が低下するおそれがあるためである。

さらに、両ヒートシンク１９ａ，２０ａが長さ方向に重なる位置での両ヒートシンク１９ａ，２０ａの間隔Ｄを、両ヒートシンク１９ａ，２０ａの放熱フィン１９１，２０１のピッチのうち小さい方のピッチ以下とすることで、両ヒートシンク１９ａ，２０ａの間を外気が通り抜けることによる冷却効率の低下をより確実に抑制することが可能である。

ところで、光伝送モジュール１における発熱量の大きい発熱部材としては、上述のＬＳＩ１９，２０の他に、長距離伝送用ポート２に挿入される長距離伝送用光トランシーバと、近距離伝送用ポート３に挿入される近距離伝送用光トランシーバとが挙げられる。

光伝送モジュール１では、長距離伝送用光トランシーバで発生した熱を放熱するために、長距離伝送用ポート２（ケージ２ａ）の第１基板１６と反対側に、第１ポート側ヒートシンク２ｂが設けられている。また、近距離伝送用光トランシーバで発生した熱を放熱するために、近距離伝送用ポート３（ケージ３ａ）の第２基板１７と反対側に、第２ポート側ヒートシンク３ｂが設けられている。

第１ポート側ヒートシンク２ｂは、複数の板状の放熱フィン３２を平行に配置して構成されている。また、第２ポート側ヒートシンク３ｂは、複数の板状の放熱フィン３３を平行に配置して構成されている。第１ポート側ヒートシンク２ｂの放熱フィン３２は、第２基板１６に対して平行に配置され、第２ポート側ヒートシンク３ｂの放熱フィン３３は、第１基板１６に対して平行に配置されている。

第１ポート側ヒートシンク２ｂと第２ポート側ヒートシンク３ｂとは、鉛直方向（高さ方向）に重ならないように配置されている。これは、一方のポート側ヒートシンク２ｂ（又は３ｂ）で放熱した熱により他方のポート側ヒートシンク３ｂ（又は２ｂ）が加熱されて放熱性が低下することを抑制するためである。また、両ポート側ヒートシンク２ｂ，３ｂを鉛直方向に重ならないように配置することで、光伝送モジュール１の組立後であっても、ポート側ヒートシンク２ｂ，３ｂの取り付け、取り外しが可能になる。

両ポート側ヒートシンク２ｂ，３ｂは、第１ヒートシンク１９ａと第２ヒートシンク２０ａよりもフロントパネル１０に近い位置に配置されることになる。そのため、通気口１３から導入された外気がポート側ヒートシンク２ｂ，３ｂを通って第１ヒートシンク１９ａや第２ヒートシンク２０ａに供給される構造とすると、第１ヒートシンク１９ａや第２ヒートシンク２０ａでの冷却効率が低下してしまう。

そこで、本実施の形態では、第１ポート側ヒートシンク２ｂよりも第１基板１６と反対側（上方）に突出するように第１ヒートシンク１９ａを形成し、かつ、第２ポート側ヒートシンク３ｂよりも第２基板１７と反対側（側方）に突出するように第２ヒートシンク２０ａを形成している。これにより、フロントパネル１０の適切な位置に通気口１３を形成しておけば、全てのヒートシンク１９ａ，２０ａ，２ｂ，３ｂに外気を直接供給できるようになり、冷却効率を向上できる。

図７（ｂ）に示すように、フロントパネル１０の正面視でヒートシンク１９ａ，２０ａ，２ｂ，３ｂと重なる位置（ここではケース４の本体部９の正面側の開口に対応する位置のほぼ全体）には、多数の通気口１３が形成されており、正面から見ると、通気口１３を通して全てのヒートシンク１９ａ，２０ａ，２ｂ，３ｂが視認できるようになっている。なお、ここでは通気口１３の形状を六角形状としたが、通気口１３の形状はこれに限定されない。

なお、本実施の形態では、ケース４の底板８となる第１基板１６の下面にも、発熱量の比較的大きいＬＳＩ４０を搭載したため、長距離伝送用ポート２のケージ２ａが挿入される貫通孔１１の下方にも通気口１３を形成し、第１基板１６の下面側にも外気を供給できるように構成している。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る光伝送モジュール１では、長距離伝送用ポート２が搭載された第１基板１６と、近距離伝送用ポート３が搭載された第２基板１７とを正面視でＬ字型に配置し、かつ、第１基板１６に搭載された第１ＬＳＩ１９の放熱用の第１ヒートシンク１９ａと、第２基板１７に搭載された第２ＬＳＩ２０の放熱用の第２ヒートシンク２０ａとを、少なくともその一部が長さ方向に重なるように配置している。

２つの基板１６，１７をＬ字型に配置することで、１００Ｇｂ／ｓの高速伝送に対応した比較的大型の光トランシーバを用いた場合であっても、高さの小さいコンパクトな光伝送モジュール１を実現できる。その結果、高さ２Ｕ程度の小型の伝送装置１００にも搭載が可能な高速伝送用の光伝送モジュール１を実現できる。

また、２つの基板１６，１７をＬ字型に配置することで、基板１６，１７の配線面積（実装面積）を大きくできるので、光伝送モジュール１の長さも小さくすることができ、光伝送モジュール１の小型化に寄与する。

さらに、２つの基板１６，１７をＬ字型に配置することで、両基板１６，１７に囲まれた空間（ケース４の内部空間）にヒートシンク１９ａ，２０ａを集合させ、フロントパネル１０に形成された通気口１３から導入された外気により、効率よく冷却を行うことも可能になる。

さらにまた、第１ヒートシンク１９ａと第２ヒートシンク２０ａとを長さ方向に重なるように配置することで、導入された外気が両ヒートシンク１９ａ，２０ａの何れかを通りやすくなり、放熱性を高めることが可能になる。

なお、２つの基板１６，１７を平行に配置することも考えられるが、この場合、例えば、伝送用ポート２，３等を両基板１６，１７の対向面に配置してヒートシンク２ｂ，３ｂ，１９ａ，１９ｂを両基板１６，１７の間に集合させると、基板１６，１７間の接続用の伝送路が長くなり電気信号が劣化しやすくなる。また、基板１６，１７間の接続用の伝送路を短くするために両基板１６，１７の対向面と反対側の面に伝送用ポート２，３等を配置すると、基板１６，１７により分割された空間にヒートシンク２ｂ，３ｂ，１９ａ，１９ｂが分散して配置されることになり、放熱性が低下する。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］長距離伝送用光トランシーバが挿入される長距離伝送用ポート（２）と、近距離伝送用光トランシーバまたはケーブルの端部に設けられたコネクタが挿入される近距離伝送用ポート（３）と、を備え、前記長距離伝送用ポート（２）から入力された信号を前記近距離伝送用ポート（３）から出力し、前記近距離伝送用ポート（３）から入力された信号を前記長距離伝送用ポート（２）から出力する光伝送モジュール（１）であって、正面側の端部に前記長距離伝送用ポート（２）が搭載された第１基板（１６）と、正面側の端部に前記近距離伝送用ポート（３）が搭載された第２基板（１７）と、前記第１基板（１６）に搭載され前記両伝送用ポート（２，３）間で伝送される電気信号の信号処理を行う第１ＬＳＩ（１９）と、前記第１ＬＳＩ（１９）で発生した熱を放熱すべく前記第１ＬＳＩ（１９）の前記第１基板（１６）と反対側の面に設けられた第１ヒートシンク（１９ａ）と、前記第２基板（１７）に搭載され前記両伝送用ポート（２，３）間で伝送される電気信号の信号処理を行う第２ＬＳＩ（２０）と、前記第２ＬＳＩ（２０）で発生した熱を放熱すべく前記第２ＬＳＩ（２０）の前記第２基板（１７）と反対側の面に設けられた第２ヒートシンク（２０ａ）と、を備え、前記長距離伝送用ポート（２）と前記第１ＬＳＩ（１９）とは、前記第１基板（１６）の表面に搭載され、前記近距離伝送用ポート（３）と前記第２ＬＳＩ（２０）とは、前記第２基板（１７）の表面に搭載され、前記第１基板（１６）と前記第２基板（１７）とを表面が内側となるように正面視でＬ字型に配置し、前記第１基板（１６）と前記第２基板（１７）とを電気コネクタ（１８）により電気的に接続し、前記第１ヒートシンク（１９ａ）と前記第２ヒートシンク（２０ａ）は、少なくともその一部が、前記両基板（１６，１７）の法線方向に対して垂直な方向である長さ方向に重なるように配置されている、光伝送モジュール（１）。

［２］背面が開放された直方体形状のケース（４）を備え、前記ケース（４）は、角筒状の本体部（９）と、該本体部（９）の正面側の開口を閉塞するフロントパネル（１０）と、を有し、前記本体部（９）の底板（８）は、前記第１基板（１６）からなり、前記本体部（９）の一方の側板（５）は、前記第２基板（１７）からなり、前記フロントパネル（１０）の少なくとも正面視で前記両ヒートシンク（１９ａ，２０ａ）と重なる位置に、複数の通気口（１３）が形成されている、［１］に記載の光伝送モジュール（１）。

［３］前記第１ヒートシンク（１９ａ）と前記第２ヒートシンク（２０ａ）とは、鉛直方向に重ならないように配置される、［１］又は［２］に記載の光伝送モジュール（１）。

［４］前記両ヒートシンク（１９ａ，２０ａ）が長さ方向に重なる位置での前記両ヒートシンク（１９ａ，２０ａ）の間隔が、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、［１］乃至［３］の何れかに記載の光伝送モジュール（１）。

［５］前記両ヒートシンク（１９ａ，２０ａ）は、棒状の放熱フィン（１９１，２０１）を所定のピッチで縦横に配列して構成され、前記両ヒートシンク（１９ａ，２０ａ）が長さ方向に重なる位置での前記両ヒートシンク（１９ａ，２０ａ）の間隔が、前記両ヒートシンク（１９ａ，２０ａ）の前記放熱フィン（１９１，２０１）のピッチのうち小さい方のピッチ以下である、［１］乃至［４］の何れかに記載の光伝送モジュール（１）。

［６］前記長距離伝送用光トランシーバで発生した熱を放熱すべく前記長距離伝送用ポート（２）の前記第１基板（１６）と反対側に設けられた第１ポート側ヒートシンク（２ｂ）と、前記近距離伝送用光トランシーバ又は前記ケーブルの端部に設けたコネクタで発生した熱を放熱すべく前記近距離伝送用ポート（３）の前記第２基板（１７）と反対側に設けられた第２ポート側ヒートシンク（３ｂ）と、を備え、前記第１ヒートシンク（１９ａ）は、前記第１ポート側ヒートシンク（２ｂ）よりも前記第１基板（１６）と反対側に突出するように形成され、前記第２ヒートシンク（２０ａ）は、前記第２ポート側ヒートシンク（３ｂ）よりも前記第２基板（１７）と反対側に突出するように形成されている、［１］乃至［５］の何れかに記載の光伝送モジュール（１）。

［７］複数のスロット（２１）を有するシャーシ型の伝送装置（１００）であって、［１］乃至［６］のいずれかに記載の光伝送モジュール（１）を備え、当該光伝送モジュール（１）を前記スロット（２１）に搭載して構成される、伝送装置（１００）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

例えば、上記実施の形態では、１つの電気コネクタ１８により両基板１６，１７を接続したが、２つ以上の電気コネクタ１８で両基板１６，１７を接続しても構わない。

また、上記実施の形態では、両基板１６，１７に伝送レート変換部を搭載する場合について説明したが、伝送レート変換部は必須ではなく、例えば、基板１６，１７や電気コネクタ１８を伝送する際に劣化した高速信号の補正処理や増幅処理等を行う部材を適宜追加することで、伝送レート変換部を省略することも可能である。

また、上記実施の形態では、棒状の放熱フィン１９１，２０１を縦横に配置してヒートシンク１９ａ，２０ａを形成したが、ヒートシンク１９ａ，２０ａの形状はこれに限定されるものではない。例えば、放熱フィン１９１，２０１をＬ字型等の屈曲あるいは湾曲した形状とし、正面視でヒートシンク１９ａ，２０ａの周囲に形成される空間をより小さくすることで、冷却に使用されずに排出される外気の量をより少なくして冷却効果を高めてもよい。

１…光伝送モジュール
２…長距離伝送用ポート
２ｂ…第１ポート側ヒートシンク
３…近距離伝送用ポート
３ｂ…第２ポート側ヒートシンク
４…ケース
１６…第１基板
１７…第２基板
１８…電気コネクタ
１９…第１ＬＳＩ
１９ａ…第１ヒートシンク
２０…第１ＬＳＩ
２０ａ…第２ヒートシンク

Claims (7)

1. 長距離伝送用光トランシーバが挿入される長距離伝送用ポートと、
   近距離伝送用光トランシーバまたはケーブルの端部に設けられたコネクタが挿入される近距離伝送用ポートと、を備え、
   前記長距離伝送用ポートから入力された信号を前記近距離伝送用ポートから出力し、前記近距離伝送用ポートから入力された信号を前記長距離伝送用ポートから出力する光伝送モジュールであって、
   正面側の端部に前記長距離伝送用ポートが搭載された第１基板と、
   正面側の端部に前記近距離伝送用ポートが搭載された第２基板と、
   前記第１基板に搭載され前記両伝送用ポート間で伝送される電気信号の信号処理を行う第１ＬＳＩと、
   前記第１ＬＳＩで発生した熱を放熱すべく前記第１ＬＳＩの前記第１基板と反対側の面に設けられた第１ヒートシンクと、
   前記第２基板に搭載され前記両伝送用ポート間で伝送される電気信号の信号処理を行う第２ＬＳＩと、
   前記第２ＬＳＩで発生した熱を放熱すべく前記第２ＬＳＩの前記第２基板と反対側の面に設けられた第２ヒートシンクと、
   を備え、
   前記長距離伝送用ポートと前記第１ＬＳＩとは、前記第１基板の表面に搭載され、
   前記近距離伝送用ポートと前記第２ＬＳＩとは、前記第２基板の表面に搭載され、
   前記第１基板と前記第２基板とを表面が内側となるように正面視でＬ字型に配置し、前記第１基板と前記第２基板とを電気コネクタにより電気的に接続し、
   前記第１ヒートシンクと前記第２ヒートシンクは、少なくともその一部が、前記両基板の法線方向に対して垂直な方向である長さ方向に重なるように配置されている、
   光伝送モジュール。
2. 背面が開放された直方体形状のケースを備え、
   前記ケースは、角筒状の本体部と、該本体部の正面側の開口を閉塞するフロントパネルと、を有し、
   前記本体部の底板は、前記第１基板からなり、
   前記本体部の一方の側板は、前記第２基板からなり、
   前記フロントパネルの少なくとも正面視で前記両ヒートシンクと重なる位置に、複数の通気口が形成されている、
   請求項１に記載の光伝送モジュール。
3. 前記第１ヒートシンクと前記第２ヒートシンクとは、鉛直方向に重ならないように配置される、
   請求項１又は２に記載の光伝送モジュール。
4. 前記両ヒートシンクが長さ方向に重なる位置での前記両ヒートシンクの間隔が、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の光伝送モジュール。
5. 前記両ヒートシンクは、棒状の放熱フィンを所定のピッチで縦横に配列して構成され、
   前記両ヒートシンクが長さ方向に重なる位置での前記両ヒートシンクの間隔が、前記両ヒートシンクの前記放熱フィンのピッチのうち小さい方のピッチ以下である、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の光伝送モジュール。
6. 前記長距離伝送用光トランシーバで発生した熱を放熱すべく前記長距離伝送用ポートの前記第１基板と反対側に設けられた第１ポート側ヒートシンクと、
   前記近距離伝送用光トランシーバ又は前記ケーブルの端部に設けたコネクタで発生した熱を放熱すべく前記近距離伝送用ポートの前記第２基板と反対側に設けられた第２ポート側ヒートシンクと、を備え、
   前記第１ヒートシンクは、前記第１ポート側ヒートシンクよりも前記第１基板と反対側に突出するように形成され、
   前記第２ヒートシンクは、前記第２ポート側ヒートシンクよりも前記第２基板と反対側に突出するように形成されている、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の光伝送モジュール。
7. 複数のスロットを有するシャーシ型の伝送装置であって、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光伝送モジュールを備え、当該光伝送モジュールを前記スロットに搭載して構成される、
   伝送装置。

Images