JP2017111421A - 光モジュール及び光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁障害に対するシールド機能を高めることのできる光モジュール及び光伝送装置を提供する。【解決手段】光モジュール１８は、ケージへの脱着が可能な光モジュール１８であって、モジュールケース３０と、モジュールケース３０の外側に取り付けられてケージからの抜け止めを解除するためのスライダ３８と、モジュールケース３０とスライダ３８の間に介在して電磁波の漏洩を低減させる漏洩低減層４４と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、光モジュール及び光伝送装置に関する。

光ファイバ通信に用いられる光モジュールとして、破損や性能劣化などに伴う交換を容易にするため、脱着可能なプラガブル構造を有するものが知られている（特許文献１及び２参照）。このような光モジュールは、電子回路を有する回路基板に搭載されたケージに脱着できるようになっており、ケージに形成されたツメに引っ掛かる係合部で、ケージからの抜け止めを図るようになっている。抜け止めの解除は、光モジュールのスライダによって行うようになっている。

特開２００８−２５７２３５号公報 特開２００８−２３３６４５号公報

近年、信号の伝送量の増大に加えて伝送速度が高速化していて、電気信号の動作周波数は高くなっている。動作周波数が低い場合は、光モジュールとケージとの隙間が多少大きくても電磁障害（Electromagnetic Interference）を抑制することが可能であった。しかし、動作周波数が高くなると、光モジュールとケージとの隙間が小さくても電磁波がこの隙間を通ってホスト装置の外部へ放出される。

本発明は、電磁障害に対するシールド機能を高めることを目的とする。

（１）本発明に係る光モジュールは、ケージへの脱着が可能な光モジュールであって、モジュールケースと、前記モジュールケースの外側に取り付けられて前記ケージからの抜け止めを解除するためのスライダと、前記モジュールケースと前記スライダの間に介在して電磁波の漏洩を低減させる漏洩低減層と、を有することを特徴とする。本発明によれば、モジュールケースとスライダの間で漏洩する電磁波を漏洩低減層によって低減させることができるので、電磁障害に対するシールド機能を高めることができる。

（２）（１）に記載された光モジュールであって、前記漏洩低減層は、前記電磁波のエネルギーを熱エネルギーに変換する電磁波吸収体、及び、前記モジュールケースの表面よりも高い弾力性を有するように構成されて前記電磁波をシールドする導電体の一方から構成されることを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載された光モジュールであって、前記電磁波吸収体は、前記電磁波によって発生する電流を抵抗によって吸収する抵抗体と、分子の分極反応に起因する誘電損失によって前記電磁波を吸収する誘電体と、磁性材料の磁気損失によって前記電磁波を吸収する磁性体と、からなる群より選ばれた一つの物質であることを特徴としてもよい。

（４）（２）に記載された光モジュールであって、前記導電体は、金属布であることを特徴としてもよい。

（５）（３）に記載された光モジュールであって、前記抵抗体は、１Ｓ／ｍ以上１０００Ｓ／ｍ以下の導電率を有することを特徴としてもよい。

（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載された光モジュールであって、前記ケージは、前記光モジュールに接触して電磁的にシールドするように設けられたシールドフィンガを有し、前記漏洩低減層は、前記光モジュールが前記ケージに装着されたときに、少なくとも一部が前記シールドフィンガと前記光モジュールとの接触部に対向する位置に設けられることを特徴としてもよい。

（７）（６）に記載された光モジュールであって、前記ケージは、前記光モジュールを挿入するための挿入口を有し、前記シールドフィンガは、前記挿入口に隣接して前記ケージの内部に設けられることを特徴としてもよい。

（８）（７）に記載された光モジュールであって、前記漏洩低減層は、前記接触部に対向する前記位置から、前記挿入口に向かう方向に延びる部分を有するように設けられることを特徴としてもよい。

（９）（７）又は（８）に記載された光モジュールであって、前記漏洩低減層は、前記接触部に対向する前記位置から、前記挿入口から離れる方向に延びる部分を有するように設けられることを特徴としてもよい。

（１０）本発明に係る光伝送装置は、光モジュールと、前記光モジュールに接触して電磁的にシールドするように設けられた第１シールドフィンガを有して前記光モジュールが脱着されるように構成されたケージと、を有し、前記光モジュールは、モジュールケースと、前記モジュールケースの外側に取り付けられて前記ケージからの抜け止めを解除するためのスライダと、前記ケージに前記光モジュールが装着されたときに、前記第１シールドフィンガと対向する位置で前記モジュールケースと前記スライダの間に介在して、電磁波の漏洩を低減させる漏洩低減層と、を有することを特徴とする。本発明によれば、モジュールケースとスライダの間で漏洩する電磁波を漏洩低減層によって低減させることができるので、電磁障害に対するシールド機能を高めることができる。

（１１）（１０）に記載された光伝送装置であって、前記ケージを搭載する回路基板と、前記ケージの端部が挿入される穴を有する正面板と、をさらに有し、前記ケージは、前記正面板の前記穴の縁に接触して電磁的にシールドするように設けられた第２シールドフィンガを有することを特徴としてもよい。

（１２）（１１）に記載された光伝送装置であって、前記第１シールドフィンガと前記第２シールドフィンガは、重なる位置にあることを特徴としてもよい。

本発明の実施形態に係る光伝送装置の一部を示す斜視図である。 図１に示す光伝送装置の側面図である。 図２に示す光伝送装置のIII−III線断面図である。 図３に示す光伝送装置の一部を拡大した概略図である。 本発明の実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。 図５に示す光モジュールの分解斜視図である。 図５に示す光モジュールのVII−VII線断面の概略図である。 本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例１を示す図である。 本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例２を示す図である。 本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例３を示す図である。 本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例４を示す図である。 本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例５を示す図である。 本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例６を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光伝送装置の一部を示す斜視図である。図２は、図１に示す光伝送装置の側面図である。図３は、図２に示す光伝送装置のIII−III線断面図である。

光伝送装置は、回路基板１０を有する。回路基板１０には多数のケージ１２が搭載されているが、図１にはその１つが示されている。ケージ１２の端部が、正面板１４の穴１６に挿入されている。正面板１４は、ケージ１２の枠になっているのでベゼルともいう。ケージ１２は、光モジュール１８を挿入するための挿入口２０（図４参照）を有して中空で、光モジュール１８を脱着できるようになっている。ケージ１２は、金属などの導電体からなり、回路基板１０でグランド電位に接続されている。特に限定されないが、ここでは１つのケージ１２は、１つの光モジュール１８を収納するようになっている。光モジュール１８の挿し込み方向において、ケージ１２の奥には、回路基板１０に固定されるとともに電気的に接続される電気コネクタ（図示せず）が配置されており、光モジュール１８のガイドとなる。ケージ１２は、放熱効果を高めるためにヒートスプレッダ２２が取り付けられて、光モジュール１８の熱を発散するようになっている。

図４は、図３に示す光伝送装置の一部を拡大した概略図である。ケージ１２は、第１シールドフィンガ２４を有する。第１シールドフィンガ２４は、光モジュール１８に接触して電磁的にシールドするように設けられる。第１シールドフィンガ２４は、ケージ１２の挿入口２０に隣接してケージ１２の内部に設けられる。図４には、光モジュール１８を横方向に挟む一対の第１シールドフィンガ２４が示されており、さらに、上下方向に挟む一対の第１シールドフィンガ（図示せず）を設けてもよい。第１シールドフィンガ２４は、例えば金属片などで形成される。

ケージ１２は、第２シールドフィンガ２６を有する。第２シールドフィンガ２６は、正面板１４の穴１６の縁（内面）に接触して電磁的にシールドするように設けられる。図４には、横方向に相互に反対に突出する一対の第２シールドフィンガ２６が示されており、さらに、上下方向に相互に反対に突出する一対の第２シールドフィンガ２６（図１参照）を設けてもよい。第２シールドフィンガ２６は、例えば金属片などで形成される。

第１シールドフィンガ２４と第２シールドフィンガ２６は、図４に示すように重なる位置にある。したがって、ケージ１２の内側及び外側で電磁波をシールドする位置が重なるのでその効果が高い。第１シールドフィンガ２４及び第２シールドフィンガ２６は、それぞれ、ケージ１２の内面及び外面から相互に反対方向に突出するように屈曲している。図４に示す例では、第１シールドフィンガ２４及び第２シールドフィンガ２６が一体化してクリップを構成しており、ケージ１２の端部を挟んで固定されている。

図５は、本発明の実施形態に係る光モジュール１８を示す斜視図である。図６は、図５に示す光モジュール１８の分解斜視図である。光モジュール１８は、光信号及び電気信号を少なくとも一方から他方に変換するための光サブアセンブリ（図示せず）を内部に有する。光サブアセンブリとして、半導体レーザなどの発光素子を内部に有して電気信号を光信号に変換して送信する光送信モジュール（TOSA; Transmitter Optical Subassembly）や、内部にフォトダイオードに代表される受光素子を有して受信した光信号を電気信号に変換する光受信モジュール（ROSA; Receiver Optical Subassembly）や、これらの両方の機能を内包したＢＯＳＡ（Bidirectional Optical Subassembly）などがある。光モジュール１８には、ＱＳＦＰ（Quad Small Form-Factor Pluggable）タイプや、ＣＦＰ（C Form-Factor Pluggable）タイプがある。光モジュール１８は、光伝送装置のケージ１２に挿し込んでプラグ接続可能（プラガブル）になっている。

光モジュール１８は、光ポート２８を備えるモジュールケース３０を有する。光ポート２８は、図示しない光ファイバを挿入するようになっている。光モジュール１８は、ケージ１２に装着すると抜け止めが図られるようになっている。詳しくは、ケージ１２は、光モジュール１８が配置される側（ケージ１２の内側）に突出するロックタブ３２（図２参照）を有している。一方、光モジュール１８は、ロックタブ３２とのロック部３４を有する（図５及び図６）。

モジュールケース３０の側面には溝３６が形成されている。溝３６は、光モジュール１８の挿入方向に延びており、挿入されたときの奥側の端面がロック部３４である。ロック部３４は、光モジュール１８がケージ１２に装着されたときに、ロックタブ３２（図２）よりもケージ１２の奥に配置される。これにより、ロックタブ３２とロック部３４とが勘合し、光モジュール１８の抜け止めを図ることができる。

光モジュール１８は、ケージ１２からの抜け止めを解除するためのスライダ３８を有する。一対のスライダ３８が、モジュールケース３０の両側に取り付けられている。スライダ３８は、光モジュール１８のケージ１２への装着方向に沿ってモジュールケース３０とケージ１２の間で移動できるようになっている。一対のスライダ３８のそれぞれは、モジュールケース３０の溝３６にガイドされて長さ方向にスライドできるように配置されている。スライダ３８は、溝３６によって移動方向が規制される。スライダ３８は、外側に突出する凸部４０を有する。

光モジュール１８を取り外すときには、スライダ３８をスライドさせる。スライダ３８には、ゴムなどからなる取っ手４２が固定されており、取っ手４２を引っ張ることでスライダ３８をスライドさせることができる。引っ張る方向は、光モジュール１８を引き抜く方向である。そして、スライダ３８の凸部４０で、ロックタブ３２（図２）を内側から外方向に押し拡げて、ロックタブ３２とロック部３４のロックを解除する。こうして、光モジュール１８をケージ１２から取り外すことができる。

モジュールケース３０は、金属などの導電体からなり、その内側に収納される部品から発生する電磁波の多くを遮蔽する。しかし、図示しない電気コネクタに接続するための開口などから電磁波はモジュールケース３０の外部に放射される。この電磁波の一部は、モジュールケース３０とケージ１２の隙間を伝わり、モジュールケース３０とスライダ３８との間にも電磁波が伝わる。この電磁波はモジュールケース３０とスライダ３８との間を通り、正面板１４の外側へ放出され、光伝送装置全体としての電磁波放出量の増大を引き起こす。

図７は、図５に示す光モジュール１８のVII−VII線断面の概略図である。光モジュール１８は、漏洩低減層４４を有する。漏洩低減層４４は、モジュールケース３０とスライダ３８の間に介在して電磁波の漏洩を低減させる。例えば、電磁波の遮断や吸収が可能になる。漏洩低減層４４は、図示しない粘着剤（例えば両面テープ）でモジュールケース３０に貼りつけてもよい。図７の例では、モジュールケース３０の側面に溝３６があり、溝３６の底面とスライダ３８の間に漏洩低減層４４がある。変形例として、溝３６の底面から立ち上がる内側面３７と、スライダ３８の端面との間の細い領域にも漏洩低減層を設けることができれば、さらに、電磁波の漏洩を低減させることができる。

漏洩低減層４４は、電磁波のエネルギーを熱エネルギーに変換する電磁波吸収体であってもよい。あるいは、電磁波吸収体は、電磁波によって発生する電流を抵抗によって吸収する抵抗体であってもよい。例えば、１Ｓ／ｍ以上であって１０００Ｓ／ｍ以下の導電率を有する抵抗体を使用することができる。あるいは、漏洩低減層４４は、分子の分極反応に起因する誘電損失によって電磁波を吸収する誘電体であってもよいし、磁性材料の磁気損失によって電磁波を吸収する磁性体であってもよい。漏洩低減層４４は、電磁波をシールドする導電体であってもよい。導電体は、モジュールケース３０の表面よりも高い弾力性を有するように構成されていると、スライドとの接触面積が大きくなるので、電磁波をシールドする効果が高まる。導電体からなる漏洩低減層４４の一例として金属布（金属糸を編んだものや金属からなる不織布）が挙げられる。他の例として、絶縁体の繊維に金属メッキや金属蒸着をしたものもある。これらの例に限らず、導電性を有する布であれば、本願発明の効果を得ることができる。

さらに導電体からなる漏洩低減層４４は、金属粉やカーボン粉などの導電性のフィラーを内部に含有した、導電性の樹脂や導電性のペーストであっても構わない。

図４に示すように、漏洩低減層４４は、ケージ１２に光モジュール１８が装着されたときに、少なくとも一部が第１シールドフィンガ２４と光モジュール１８との接触部に対向する位置に設けられる。漏洩低減層４４は、正面板１４の穴１６の内面と対向する部分を有する。また、漏洩低減層４４は、第１シールドフィンガ２４と光モジュール１８との接触部に対向する位置から、挿入口２０から離れる方向に延びる部分を有する。反対の方向（挿入口２０に向かう方向）にも、漏洩低減層４４はわずかに延びているが、この部分はなくてもよい。すなわち、漏洩低減層４４は、第１シールドフィンガ２４と光モジュール１８との接触部に対向する位置よりも、挿入口２０の方向に延びる部分を有しないように形成してもよい。

本実施形態によれば、モジュールケース３０とスライダ３８の間で漏洩する電磁波を漏洩低減層４４によって低減させることができるので、電磁障害に対するシールド機能を高めることができる。

図８は、本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例１を示す図である。この例では、漏洩低減層１４４は、挿入口１２０とは反対方向に延びる部分が、図４の例よりも短い。例えば、漏洩低減層１４４は、第１シールドフィンガ１２４と光モジュール１１８との接触部に対向する位置にのみ設けてもよい。その場合、漏洩低減層１４４は、第１シールドフィンガ１２４と光モジュール１１８との接触部に対向する位置から、挿入口１２０から離れる方向に延びる部分を有しない。その他の内容は、上記実施形態で説明した通りであり、変形例１に係る光伝送装置は、変形例１の光モジュール１１８を含む。

図９は、本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例２を示す図である。この例では、漏洩低減層２４４は、挿入口２２０に近づく方向に延びる部分が、図４又は図８の例よりも長い。漏洩低減層２４４は、第１シールドフィンガ２２４と光モジュール２１８との接触部に対向する位置から、挿入口２２０に向かう方向に延びる部分を有する。また、漏洩低減層２４４は、正面板２１４の穴２１６に対向する部分を有し、正面板２１４の外側に至るように延びている。その他の内容は、上記実施形態で説明した通りであり、変形例２に係る光伝送装置は、変形例２の光モジュール２１８を含む。

図１０は、本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例３を示す図である。この例では、第１シールドフィンガ３２４と第２シールドフィンガ３２６は、重ならない位置にある。詳しくは、光モジュール３１８に接する第１シールドフィンガ３２４は、第２シールドフィンガ３２６よりも、ケージ３１２の挿入口３２０から離れている。あるいは、正面板３１４の穴３１６の縁に接触する第２シールドフィンガ３２６は、第１シールドフィンガ３２４よりも、ケージ３１２の挿入口３２０に近い。漏洩低減層３４４は、第２シールドフィンガ３２６に対向せずに、第１シールドフィンガ３２４と光モジュール３１８との接触部に対向する位置にある。その他の内容は、上記実施形態で説明した通りであり、変形例３に係る光伝送装置は、変形例３の光モジュール３１８を含む。

図１１は、本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例４を示す図である。この例は、ケージ４１２が第２シールドフィンガを有しない点で、図４に示す構造と異なる。詳しくは、ケージ４１２は、正面板４１４の穴４１６に挿入されずにその裏面に隣接し、その挿入口４２０と正面板４１４の穴４１６が連通するように配置されている。ケージ４１２と正面板４１４との間にはガスケット４４６が介在している。ガスケット４４６と正面板４１４との間に、図示しない導電性スポンジなどを配置してもよい。ガスケット４４６は、ケージ４１２の端部に固定されている。その他の内容は、上記実施形態で説明した通りである。

図１２は、本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例５を示す図である。この例では、漏洩低減層５４４は、図１１に示す変形例４よりも、第１シールドフィンガ５２４と光モジュール５１８との接触部に対向する位置から、挿入口５２０の方向及び挿入口５２０から離れる方向に延びる長さそれぞれが短い。

図１３は、本発明の実施形態に係る光伝送装置及び光モジュールの変形例６を示す図である。この例では、漏洩低減層６４４は、図１２に示す変形例５よりも、第１シールドフィンガ６２４と光モジュール６１８との接触部に対向する位置から、挿入口６２０の方向及び挿入口６２０から離れる方向に延びる長さがさらに短い。漏洩低減層６４４は、第１シールドフィンガ６２４と光モジュール６１８との接触部に対向する位置のみに設けてもよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ 回路基板、１２ ケージ、１４ 正面板、１６ 穴、１８ 光モジュール、２０ 挿入口、２２ ヒートスプレッダ、２４ 第１シールドフィンガ、２６ 第２シールドフィンガ、２８ 光ポート、３０ モジュールケース、３２ ロックタブ、３４ ロック部、３６ 溝、３８ スライダ、４０ 凸部、４２ 取っ手、４４ 漏洩低減層、１１８ 光モジュール、１２０ 挿入口、１２４ 第１シールドフィンガ、１４４ 漏洩低減層、２１８ 光モジュール、２２０ 挿入口、２２４ 第１シールドフィンガ、２４４ 漏洩低減層、３１２ ケージ、３１４ 正面板、３１６ 穴、３１８ 光モジュール、３２０ 挿入口、３２４ 第１シールドフィンガ、３２６ 第２シールドフィンガ、３４４ 漏洩低減層、４１２ ケージ、４１４ 正面板、４１６ 穴、４２０ 挿入口、４４６ ガスケット、５１８ 光モジュール、５２０ 挿入口、５２４ 第１シールドフィンガ、５４４ 漏洩低減層、６１８ 光モジュール、６２０ 挿入口、６２４ 第１シールドフィンガ、６４４ 漏洩低減層。

Claims (12)

1. ケージへの脱着が可能な光モジュールであって、
   モジュールケースと、
   前記モジュールケースの外側に取り付けられて前記ケージからの抜け止めを解除するためのスライダと、
   前記モジュールケースと前記スライダの間に介在して電磁波の漏洩を低減させる漏洩低減層と、
   を有することを特徴とする光モジュール。
2. 請求項１に記載された光モジュールであって、
   前記漏洩低減層は、前記電磁波のエネルギーを熱エネルギーに変換する電磁波吸収体、又は、前記モジュールケースの表面よりも高い弾力性を有するように構成されて前記電磁波をシールドする導電体から構成されることを特徴とする光モジュール。
3. 請求項２に記載された光モジュールであって、
   前記電磁波吸収体は、前記電磁波によって発生する電流を抵抗によって吸収する抵抗体と、分子の分極反応に起因する誘電損失によって前記電磁波を吸収する誘電体と、磁性材料の磁気損失によって前記電磁波を吸収する磁性体と、からなる群より選ばれた一つの物質であることを特徴とする光モジュール。
4. 請求項２に記載された光モジュールであって、
   前記導電体は、金属布であることを特徴とする光モジュール。
5. 請求項３に記載された光モジュールであって、
   前記抵抗体は、１Ｓ／ｍ以上１０００Ｓ／ｍ以下の導電率を有することを特徴とする光モジュール。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載された光モジュールであって、
   前記ケージは、前記光モジュールに接触して電磁的にシールドするように設けられたシールドフィンガを有し、
   前記漏洩低減層は、前記光モジュールが前記ケージに装着されたときに、少なくとも一部が前記シールドフィンガと前記光モジュールとの接触部に対向する位置に設けられることを特徴とする光モジュール。
7. 請求項６に記載された光モジュールであって、
   前記ケージは、前記光モジュールを挿入するための挿入口を有し、
   前記シールドフィンガは、前記挿入口に隣接して前記ケージの内部に設けられることを特徴とする光モジュール。
8. 請求項７に記載された光モジュールであって、
   前記漏洩低減層は、前記接触部に対向する前記位置から、前記挿入口に向かう方向に延びる部分を有するように設けられることを特徴とする光モジュール。
9. 請求項７又は８に記載された光モジュールであって、
   前記漏洩低減層は、前記接触部に対向する前記位置から、前記挿入口から離れる方向に延びる部分を有するように設けられることを特徴とする光モジュール。
10. 光モジュールと、
    前記光モジュールに接触して電磁的にシールドするように設けられた第１シールドフィンガを有して前記光モジュールが脱着されるように構成されたケージと、
    を有し、
    前記光モジュールは、
    モジュールケースと、
    前記モジュールケースの外側に取り付けられて前記ケージからの抜け止めを解除するためのスライダと、
    前記ケージに前記光モジュールが装着されたときに、前記第１シールドフィンガと対向する位置で前記モジュールケースと前記スライダの間に介在して、電磁波の漏洩を低減させる漏洩低減層と、
    を有することを特徴とする光伝送装置。
11. 請求項１０に記載された光伝送装置であって、
    前記ケージを搭載する回路基板と、
    前記ケージの端部が挿入される穴を有する正面板と、
    をさらに有し、
    前記ケージは、前記正面板の前記穴の縁に接触して電磁的にシールドするように設けられた第２シールドフィンガを有することを特徴とする光伝送装置。
12. 請求項１１に記載された光伝送装置であって、
    前記第１シールドフィンガと前記第２シールドフィンガは、重なる位置にあることを特徴とする光伝送装置。
    
    

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