JP2020046585A - Optical transceiver and method for building the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一側面は、光トランシーバ及び組立方法に関するものである。 One aspect of the present invention relates to an optical transceiver and an assembling method.
特許文献1には、発光素子又は受光素子を内蔵する光アセンブリと、光アセンブリに電気的に接続された回路基板と、光アセンブリに光学的に接続された光ファイバと、光ファイバを巻き付けて引き出すトレイと、光アセンブリ、回路基板、光ファイバ及びトレイを収納するケースとを備えた光モジュールが記載されている。トレイは、ケースに対して規制範囲内において往復移動可能に取り付けられる。トレイは、当該規制範囲の一方から他方に移動して光アセンブリと回路基板との電気的接続部から離間する。 Patent Document 1 discloses an optical assembly including a light emitting element or a light receiving element, a circuit board electrically connected to the optical assembly, an optical fiber optically connected to the optical assembly, and winding and drawing the optical fiber. An optical module including a tray and a case for storing an optical assembly, a circuit board, an optical fiber, and a tray is described. The tray is attached to the case so as to reciprocate within a restricted range. The tray moves from one side of the regulation range to the other side and separates from the electrical connection between the optical assembly and the circuit board.
特許文献2には、TOSA及びROSAを搭載する回路基板と、外部の光コネクタを受容するレセプタクルと、レセプタクルから回路基板上のTOSA及びROSAのそれぞれに延び出す光ファイバとを備えたモジュールが記載されている。レセプタクルと回路基板の間には光ファイバが巻き付けられるコネクションアセンブリが設けられる。
特許文献3には、QSFPプラットフォームのアクティブケーブルとモジュールとを備えた光トランシーバ(アクティブオプティカルケーブル)が記載されている。アクティブケーブルには、保護チューブとブーツとが設けられ、ブーツからはリボンファイバが延び出している。 Patent Document 3 describes an optical transceiver (active optical cable) including an active cable and a module of a QSFP platform. The active cable is provided with a protective tube and a boot, and a ribbon fiber extends from the boot.
特許文献4には、双方向光モジュールが記載されている。この光モジュールは、外部の光コネクタを受容する2つの光ポートと、ファイバボビンと、2つの光モジュールと、回路基板とを備える。ファイバボビン、2つの光モジュール及び電子回路が回路基板に実装されている。2つの光ポートのそれぞれと2つの光モジュールのそれぞれとは光ファイバを介して互いに接続されている。光ファイバは、2つの光ポートのそれぞれと2つの光モジュールのそれぞれとの間においてファイバボビンに巻き付けられている。
ところで、外部の光コネクタを受容するレセプタクルと、発光素子又は受光素子を含む光素子とを接続する光ファイバは、光トランシーバを小型化するためにその内部に効率よく収納することが求められる。光トランシーバにおいては、特に近年、機能の向上に伴い、内部の部品の高集積化及び高機能化が進むと共に、光トランシーバの各部品では小型化の要請が高まっている。一方、光トランシーバの内部に光ファイバを効率よく収納するためには、光ファイバをできるだけ小さく曲げることが必要である。しかしながら、光トランシーバの組み立てるときに、仕様を下回る曲げ半径で光ファイバを曲げてしまうと、曲げ応力によって光ファイバの損傷が生じることが懸念される。 By the way, an optical fiber for connecting a receptacle for receiving an external optical connector and an optical element including a light emitting element or a light receiving element is required to be efficiently housed inside the optical transceiver in order to reduce the size of the optical transceiver. In recent years, in particular, in recent years, as the functions have been improved, the internal components have been highly integrated and highly functionalized, and there has been an increasing demand for miniaturization of each component of the optical transceiver. On the other hand, in order to efficiently store the optical fiber inside the optical transceiver, it is necessary to bend the optical fiber as small as possible. However, when assembling the optical transceiver, if the optical fiber is bent with a bending radius less than the specification, the optical fiber may be damaged by bending stress.
本発明の一側面は、組み立て時の光ファイバの損傷を防止することができると共に、光ファイバを効率よく収納することができる光トランシーバ及び組立方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical transceiver and an assembling method capable of preventing damage to an optical fiber during assembly and efficiently storing the optical fiber.
本発明の一側面に係る光トランシーバは、ホストシステムのケージに挿抜される光トランシーバであって、光信号の送信又は受信を行う光素子と、外部の光コネクタを受容し、光コネクタを介して外部と光信号を送受するレセプタクルと、所定の値に設定された長さを有し、光素子とレセプタクルとを光学的に接続する光ファイバと、レセプタクルと光素子との間に配置され、光ファイバを円状に巻いた状態で内部に保持するファイバトレイと、光素子を搭載する回路基板と、を備え、レセプタクル及び光ファイバは、ファイバトレイに対して光トランシーバの幅方向に移動可能とされている。 An optical transceiver according to one aspect of the present invention is an optical transceiver that is inserted into and removed from a cage of a host system, and receives an optical element that transmits or receives an optical signal and an external optical connector, and receives the optical signal through an optical connector. A receptacle for transmitting / receiving an optical signal to / from the outside, an optical fiber having a length set to a predetermined value and optically connecting the optical element and the receptacle, and an optical fiber disposed between the receptacle and the optical element; A fiber tray for holding the fiber in a circularly wound state therein; and a circuit board on which the optical element is mounted, wherein the receptacle and the optical fiber are movable in the width direction of the optical transceiver with respect to the fiber tray. ing.
本発明の一側面に係る組立方法は、前述の光トランシーバを組み立てる組立方法であって、レセプタクル及び光素子が接続された光ファイバを用意する工程と、ファイバトレイに対してレセプタクルを位置決めする工程と、光素子を持ってファイバトレイに光ファイバを巻き付ける工程と、回路基板に光素子を搭載する工程と、を備える。 An assembling method according to one aspect of the present invention is an assembling method for assembling the optical transceiver described above, wherein a step of preparing an optical fiber to which a receptacle and an optical element are connected, and a step of positioning the receptacle with respect to a fiber tray. A step of winding an optical fiber around a fiber tray with the optical element, and a step of mounting the optical element on a circuit board.
本発明の一側面によれば、組み立て時の光ファイバの損傷を防止することができると共に、光ファイバを効率よく収納することができる。 According to one aspect of the present invention, damage to an optical fiber during assembly can be prevented, and the optical fiber can be efficiently stored.
[本願発明の実施形態の説明]
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明の一実施形態に係る光トランシーバは、ホストシステムのケージに挿抜される光トランシーバであって、光信号の送信又は受信を行う光素子と、外部の光コネクタを受容し、光コネクタを介して外部と光信号を送受するレセプタクルと、所定の値に設定された長さを有し、光素子とレセプタクルとを光学的に接続する光ファイバと、レセプタクルと光素子との間に配置され、光ファイバを円状に巻いた状態で内部に保持するファイバトレイと、光素子を搭載する回路基板と、を備え、レセプタクル及び光ファイバは、ファイバトレイに対して光トランシーバの幅方向に移動可能とされている。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described. An optical transceiver according to an embodiment of the present invention is an optical transceiver that is inserted into and removed from a cage of a host system, and that receives an optical element for transmitting or receiving an optical signal and an external optical connector, and receives the optical connector via the optical connector. A receptacle for transmitting and receiving an optical signal to and from the outside, having a length set to a predetermined value, an optical fiber for optically connecting the optical element and the receptacle, and disposed between the receptacle and the optical element; A fiber tray that holds the optical fiber inside in a state of being wound in a circular shape, and a circuit board on which the optical element is mounted, wherein the receptacle and the optical fiber are movable in the width direction of the optical transceiver with respect to the fiber tray. Have been.
この光トランシーバでは、光信号の送信又は受信を行う光素子とレセプタクルとを光学的に接続する光ファイバは所定の値に設定された長さを有し、光ファイバはファイバトレイに巻き付けられて保持される。ファイバトレイは、レセプタクルと光素子との間に配置され、光ファイバを円状に巻いた状態で内部に保持する。よって、ファイバトレイに光ファイバが巻き付けられることにより、光ファイバはファイバトレイに保持された状態で曲げられる。従って、ファイバトレイによって光ファイバの曲げを規定することができるので、光ファイバの曲げ半径を仕様の値以上にすることができる。その結果、光ファイバの損傷を防止することができる。また、レセプタクルは光コネクタを介して外部と光信号を送受し、レセプタクル及び光ファイバは、ファイバトレイに対して光トランシーバの幅方向に移動可能とされている。よって、光ファイバが接続された光素子を持ってファイバトレイに光ファイバを巻き付けるときに、光ファイバと共にレセプタクルを光トランシーバの幅方向に移動させることができる。従って、光素子を持ってファイバトレイに光ファイバを巻き付けるときにレセプタクルを光トランシーバの幅方向に移動させることにより、レセプタクルを邪魔にならないようにすることができる。その結果、光ファイバを効率よく巻き付けて光ファイバを効率よく収納することができる。 In this optical transceiver, an optical fiber for optically connecting an optical element for transmitting or receiving an optical signal and a receptacle has a length set to a predetermined value, and the optical fiber is wound around a fiber tray and held. Is done. The fiber tray is disposed between the receptacle and the optical element, and holds the optical fiber in a state of being wound in a circular shape. Therefore, when the optical fiber is wound around the fiber tray, the optical fiber is bent while being held by the fiber tray. Therefore, since the bending of the optical fiber can be regulated by the fiber tray, the bending radius of the optical fiber can be made equal to or more than the specified value. As a result, damage to the optical fiber can be prevented. The receptacle transmits and receives an optical signal to and from the outside via the optical connector, and the receptacle and the optical fiber are movable in the width direction of the optical transceiver with respect to the fiber tray. Therefore, when the optical fiber is wound around the fiber tray with the optical element to which the optical fiber is connected, the receptacle can be moved together with the optical fiber in the width direction of the optical transceiver. Therefore, when the optical fiber is wound around the fiber tray with the optical element, the receptacle is moved in the width direction of the optical transceiver, so that the receptacle is not obstructed. As a result, the optical fiber can be efficiently wound and the optical fiber can be stored efficiently.
また、ファイバトレイは、レセプタクル側の端部に回路基板の端面に突き当てられる突き当て部を有してもよい。この場合、レセプタクル側の端部に位置する突き当て部を回路基板の端面に突き当てることにより、回路基板に対するファイバトレイの位置決めを行うことができる。従って、ファイバトレイを安定して回路基板に固定することができる。 Further, the fiber tray may have an abutting portion abutting against an end surface of the circuit board at an end on the receptacle side. In this case, the fiber tray can be positioned with respect to the circuit board by abutting the abutting portion located at the end on the receptacle side against the end face of the circuit board. Therefore, the fiber tray can be stably fixed to the circuit board.
また、ファイバトレイは、回路基板の面外方向に延びる筒状の第1壁部と、面外方向に延び、第1壁部の外側に位置する第2壁部と、を有し、光ファイバは、第1壁部と第2壁部との間に収容され、第1壁部の外周形状は、光ファイバの曲げ径が所定の値よりも大きくなるように形成されてもよい。この場合、第1壁部の外周形状によって光ファイバの曲げ径が所定の値よりも大きくなるので、光ファイバの損傷をより確実に防止することができる。 The fiber tray has a first cylindrical wall extending in a direction outside the plane of the circuit board, and a second wall extending outside the plane and located outside the first wall. May be accommodated between the first wall and the second wall, and the outer peripheral shape of the first wall may be formed so that the bending diameter of the optical fiber is larger than a predetermined value. In this case, since the bending diameter of the optical fiber becomes larger than a predetermined value depending on the outer peripheral shape of the first wall portion, damage to the optical fiber can be more reliably prevented.
また、光ファイバの光素子に接続される一方の端部の回路基板の実装面からの高さは、光ファイバのレセプタクルに接続される他方の端部の回路基板の実装面からの高さよりも大きく設定されていてもよい。この場合、光ファイバが回路基板から離れる方向に巻き付けられるときに当該一方の端部から当該他方の端部に向けて光ファイバの高さを低くすることができるので、光ファイバ11の損傷を更に確実に抑制することができる。
Also, the height of the one end connected to the optical element of the optical fiber from the mounting surface of the circuit board is higher than the height of the other end connected to the receptacle of the optical fiber from the mounting surface of the circuit board. It may be set large. In this case, when the optical fiber is wound in a direction away from the circuit board, the height of the optical fiber can be reduced from the one end to the other end, so that the damage of the
本願発明の一実施形態に係る光トランシーバの組立方法は、前述の光トランシーバを組み立てる組立方法であって、レセプタクル及び光素子が接続された光ファイバを用意する工程と、ファイバトレイに対してレセプタクルを位置決めする工程と、光素子を持ってファイバトレイに光ファイバを巻き付ける工程と、回路基板に光素子を搭載する工程と、を備える。 An assembling method of an optical transceiver according to an embodiment of the present invention is an assembling method of assembling the optical transceiver described above, wherein a step of preparing an optical fiber to which a receptacle and an optical element are connected, and a step of mounting the receptacle to a fiber tray. The method includes a step of positioning, a step of winding an optical fiber around a fiber tray while holding the optical element, and a step of mounting the optical element on a circuit board.
この光トランシーバの組立方法では、ファイバトレイに対してレセプタクルを位置決めした後に光素子を持って光ファイバをファイバトレイに巻き付ける。ところで、回路基板から光素子までの距離(高さ)は、回路基板からレセプタクルまでの距離(高さ)よりも長い。従って、レセプタクルを位置決めした後に光素子を持って光ファイバの巻き付けを行うことにより、光ファイバは回路基板から離れる方向に巻き付けられることになる。よって、光ファイバを巻き付けるときに光ファイバを回路基板に押し付けないようにすることができるので、光ファイバの巻き付け時における光ファイバの損傷をより確実に回避することができる。 In this optical transceiver assembling method, after positioning the receptacle with respect to the fiber tray, the optical fiber is wound around the fiber tray while holding the optical element. Incidentally, the distance (height) from the circuit board to the optical element is longer than the distance (height) from the circuit board to the receptacle. Therefore, by winding the optical fiber by holding the optical element after positioning the receptacle, the optical fiber is wound in a direction away from the circuit board. Therefore, when the optical fiber is wound, the optical fiber can be prevented from being pressed against the circuit board, so that damage to the optical fiber when the optical fiber is wound can be more reliably avoided.
[本願発明の実施形態の詳細]
本願発明の実施形態に係る光トランシーバの具体例を、以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以降の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解を容易にするため、一部を簡略化又は誇張している場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
[Details of the embodiment of the present invention]
A specific example of the optical transceiver according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following examples, but is indicated by the appended claims, and is intended to include all modifications within the scope equivalent to the appended claims. In the following description, the same or corresponding elements will be denoted by the same reference characters in the description of the drawings, without redundant description. In addition, the drawings may be partially simplified or exaggerated for easy understanding, and the dimensional ratios and the like are not limited to those described in the drawings.
図1は、本願発明の実施形態に係る光トランシーバ1を示す斜視図である。光トランシーバ1は、例えば、QSFP規格に準拠している。ここでいう規格は、例えば業界規格の一つであるMSA(Multi-Source Agreement)である。図1に示されるように、光トランシーバ1は、金属製の筐体2と、筐体2に係合したスライダ3と、筐体2の一端に位置するレセプタクル4と、スライダ3から延び出すプルタブ5とを備える。筐体2は、後述するように直方体状の形状を呈し、特に一方向に長く延びている。以下の説明では、この筐体2の形状が長く伸びている方向を長手方向という。光トランシーバ1は、その長手方向である方向D1に沿って、ホストシステム(光通信装置)に設けられたケージに挿抜(挿入及び抜出)される。なお、ケージに挿入されるのは、主に筐体2の部分であり、レセプタクル4およびプルタブ5はケージの外に露出する。すなわち、光トランシーバ1をケージに挿入するときは、筐体2の長手方向D1においてレセプタクル4が設けられた一端と反対の端がケージに向かって近づくように移動する。また、光トランシーバ1をケージから抜出(抜去)するときは、筐体2のレセプタクル4の設けられた一端がケージから外部に遠ざかるように移動する。スライダ3は、筐体2のレセプタクル4の設けられた一端からケージとは反対の方向に延び出している。レセプタクル4は、外部の光コネクタを受容し、当該光コネクタを介して外部と光信号を送受する。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical transceiver 1 according to an embodiment of the present invention. The optical transceiver 1 complies with, for example, the QSFP standard. The standard referred to here is, for example, MSA (Multi-Source Agreement) which is one of industry standards. As shown in FIG. 1, an optical transceiver 1 includes a
筐体2は直方体状を呈し、例えば、方向D1に垂直な筐体2の断面形状は長方形状である。筐体2及びプルタブ5は、共に方向D1に沿って延びている。プルタブ5は、例えば、樹脂製であり、可撓性を有する材料によって構成されている。プルタブ5を持ってプルタブ5をケージの反対側に引くことにより、ケージに対する光トランシーバ1の係合が解除されてホストシステムから光トランシーバ1を引き抜くことが可能となる。筐体2は、ケージの内部に設けられた電気コネクタに接続される電気プラグ6を、レセプタクル4の設けられた一端の反対側の端に備える。なお、以下の説明では、レセプタクル4側を前方と称し、電気プラグ6側を後方と称することがある。
The
図2は、筐体2の内部構造を示す平面図である。図1及び図2に示されるように、筐体2の内部には、レセプタクル4の一対のスリーブ4aと、一対のスリーブ4aのそれぞれと光ファイバ11を介して接続される一対の光モジュール12(光素子)と、電気プラグ6が設けられると共にPHY−IC等の回路素子13aが実装された回路基板13と、各スリーブ4aと各光モジュール12とを光学的に接続するための光ファイバ11を収納するファイバトレイ15とを備える。回路基板13は、電気プラグ6がケージ内の電気コネクタと嵌合できるように筐体2に収容される。すなわち、電気プラグ6は、筐体2から外部に露出して配置されている。
FIG. 2 is a plan view showing the internal structure of the
スリーブ4aは、例えば、LC型のスリーブである。各スリーブ4aから方向D1に延び出す光ファイバ11は、マルチモードファイバ(Multi Mode Fiber:MMF)である。光ファイバ11のスリーブ4aとの反対側の端部には光モジュール12が接続されている。光ファイバ11の一方の端部は、スリーブ4aと光学的に結合すると共にスリーブ4aに半永久的に固定されている。光ファイバ11の他方の端部は、光モジュール12と光学的に結合すると共に光モジュール12に半永久的に固定されている。一対の光モジュール12が筐体2の幅方向である方向D2に沿って配置されている。幅方向D2は、例えば、回路素子13aが実装された回路基板13の実装面と平行な平面において長手方向D1と直交する。一対のスリーブ4aの間における方向D2の距離K1は、例えば、6.25mmであり、一対の光モジュール12の間における方向D2の距離は距離K1と略同一である。光モジュール12は、光信号の送信又は受信を行う。具体的には、光モジュール12は、回路基板13上に実装された受光素子(Photo diode:PD)と面発光素子(Vertical CavitySurface Emitting Laser:VCSEL)とを覆う光学結合ブロックである。光学結合ブロックは、回路基板13の実装面の面外方向に光信号(光ビーム)を入出力する受光素子および面発光素子と、回路基板13の実装面の面内方向に配置される光ファイバ11と、を光学的に結合する機能を有する。
The
光モジュール12では、例えば、面発光素子から回路基板13の面外方向である方向D3に出射した光が内蔵されたミラーによって進行方向を方向D1に変換されて光ファイバ11の端面に入射される。また、光モジュール12では、例えば、光ファイバ11の端部から方向D1に出射された光が内蔵されたミラーによって進行方向を回路基板13に向かう方向(面外方向)に変換されて受光素子に入射される。光モジュール12は、出射された光をコリメート光に変換するためのレンズや、コリメート光を集光して光ファイバ11の端部や受光素子の受光面に入射させるためのレンズを有していてもよい。また、一つの光信号を2つに分離したり、2つの光信号を一つに合成したりするために光学フィルタ等を有していてもよい。光モジュール12は、光ファイバ11の端部に接続されている。光ファイバ11は、光モジュール12から方向D1に延び出している。
In the
図3は、スリーブ4a及びファイバトレイ15を拡大した斜視図である。ファイバトレイ15は、例えば、樹脂製であり、一例として、PPS(ポリフェニレンサルファイド)によって構成される。図2及び図3に示されるように、ファイバトレイ15は、回路基板13に搭載されており、光ファイバ11の引き回しを調整して光ファイバ11をスリーブ4aと光モジュール12との間のスペース内に収容するために設けられる。スリーブ4aと光モジュール12との間のスペースは、例えば、図2におけるL1(mm)×L2(mm)の領域である。ファイバトレイ15は、回路基板13の方向D2の内側に位置する円筒状あるいは断面が6角形状の筒状の第1壁部16と、回路基板13の方向D2の外側に位置する一対の第2壁部17とを備える。第1壁部16と第2壁部17は、回路基板13の面外方向に延びている。第1壁部16と第2壁部17との間に光ファイバ11を収容するためのガイドスペースが形成される。光ファイバ11は、ガイドスペースの中に円状に巻いた状態で収容される。その際の、光ファイバ11の曲げ半径が第1壁部16の外周の形状によって規定される。
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the
第1壁部16は、例えば、回路基板13の面外方向から見てC字状を成している。第1壁部16の外側に光ファイバ11が巻き付けられるので、第1壁部16の形状が光ファイバ11の曲げ半径を規定する。第1壁部16の円状の部分の外径は光ファイバ11の最小曲げ径よりも大きく設定されるため、第1壁部16の外側を光ファイバ11が通ることによって光ファイバ11の曲げ半径を確実に最小曲げ径以上に保つことが可能である。
The
更に、ファイバトレイ15が設けられるL1(mm)×L2(mm)の領域に光ファイバ11をコンパクトに配置することが可能である。例えば、L1の値は15mmであり、L2の値は18mmである。一例として、光ファイバ11の長さは60.55±0.50mmであり、光ファイバ11の最小曲げ径は5.5mmである。また、第1壁部16の外径は5.8mm以上且つ6.0mm以下である。
Further, it is possible to compactly arrange the
第1壁部16は、方向D2の外側に突出する爪部16aを有し、例えば、爪部16aの方向D3の長さは第1壁部16の長さの1/4〜1/2に設定される。爪部16aの回路基板13側(図3の下側)に光ファイバ11が通される。第1壁部16は、回路基板13の端面13bに突き当てられる突き当て部16cを更に備える。第2壁部17は、方向D2に沿って一対に設けられている。一対の第2壁部17は、例えば、回路基板13の方向D2の中央を通り且つ方向D1に延びる基準線Lに対して互いに対称となる位置に配置されている。また、一対の第2壁部17のそれぞれは、基準線Lに対して互いに線対称となる形状を有していてもよい。
The
第2壁部17は、方向D2の内側に突出する複数の爪部17aを有し、基準線Lに対して一対の爪部17aが線対称に配置される。方向D1に沿って配置される一対の爪部17aともう一つの一対の爪部17aとの間に爪部16aが配置される。爪部17aの方向D3の長さは第2壁部17の長さの1/4〜1/2に設定される。爪部17aの回路基板13側(図3の下側)には光ファイバ11が通される。このように爪部16a及び爪部17aの回路基板13側に光ファイバ11が通されることによってファイバトレイ15からの光ファイバ11の飛び出しが抑制される。また、第2壁部17は、回路基板13に引っ掛けられるアーム部17cを有する。アーム部17cについては後に詳述する。
The
図4は、ファイバトレイ15に巻き付けられる光ファイバ11の状態を示す図である。図2〜図4に示されるように、スリーブ4aから延び出す光ファイバ11は、第1壁部16の外周及び第2壁部17の内周に沿って、例えば、1周以上且つ1周半以下ファイバトレイ15に巻かれて光モジュール12に到達する。このように、各光ファイバ11が1周以上且つ1周半以下巻かれてファイバトレイ15に収納される。光ファイバ11は、上述したように一端がスリーブ4aに半永久的に固定され、他端が光モジュール12に半永久的に固定されている。従って、光ファイバ11の一端から他端までの長さは、ファイバトレイ15に1周以上且つ1周半以下で巻き付けができる長さに設定されている。このときの光ファイバ11の巻き数は、例えば、2周以上かつ2周半以下というように2周以上に設定してもよい。光ファイバ11の一端から他端までの長さは、光ファイバ11の巻き数に応じて設定される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of the
図5は、ファイバトレイ15を示す斜視図である。図6は、図5の反対側からファイバトレイ15を見た斜視図である。図5及び図6に示されるように、ファイバトレイ15は、方向D3に貫通する第1貫通孔15aと、一対の第2貫通孔15bと、を有する。第1貫通孔15aは方向D2の中央において方向D1に延在する。一対の第2貫通孔15bは、例えば、突き当て部16cの反対側において、基準線Lに対して互いに線対称となる位置に間に第1貫通孔15aを挟んで配置されている。第1壁部16は、前側(突き当て部16c側)に一対の切り欠き部16bを有する。切り欠き部16bの位置は突き当て部16c側の爪部17aの位置に対応しており、切り欠き部16bに光ファイバ11を一時的に逃がすことによって爪部17aの回路基板13側(下側)への光ファイバ11の挿入を容易に行うことが可能とされている。
FIG. 5 is a perspective view showing the
一対の第2壁部17の突き当て部16cとの反対側には、一対の第2壁部17を連結する連結部18が設けられる。連結部18は、各第2壁部17の突き当て部16cとの反対側の端部間を連結している。連結部18は、例えば、板状とされており、方向D2の中央側に向かうに従ってファイバトレイ15の外側に張り出す形状とされている。この連結部18の張り出す方向は、ファイバトレイ15が回路基板13に取り付けられたときに光モジュール12に近づく方向となっている。連結部18は、方向D2の中央から方向D3に突出する突出部18aと、突出部18aからファイバトレイ15の中央側に突出する爪部18bとを有する。突出部18aと第1壁部16との間には光ファイバ11が通され、この光ファイバ11を覆うように爪部18bが設けられる。従って、爪部18bによってファイバトレイ15からの光ファイバ11の飛び出しが抑制される。突出部18aは、ファイバトレイ15を回路基板13に取り付けたときに、一対の光モジュール12のそれぞれから光ファイバ11が伸び出す部分に挟まれる。
On the opposite side of the pair of
各アーム部17cは、第2壁部17の方向D1の中央付近から方向D3に突出しており、方向D2に撓めることが可能とされている。各アーム部17cの方向D3の端部17eにはファイバトレイ15の方向D2の内側に突出する凸部17dが設けられる。凸部17dは、端部17eから方向D3及び方向D2の双方に対して傾斜するテーパ面17fと、テーパ面17fの端部17eとの反対側から方向D3及び方向D1の双方に延びる第1平坦面17gと、第1平坦面17gから方向D2に延びる第2平坦面17hとを有する。ファイバトレイ15は、回路基板13に取り付けられるときに、各テーパ面17fが回路基板13に当接して各アーム部17cが方向D2の外側に押し広げられ、その後、第2平坦面17hに沿って回路基板13が入り込むことにより、第2平坦面17hが回路基板13に引っ掛かって回路基板13にファイバトレイ15が固定される。
Each
突き当て部16cは、ファイバトレイ15の方向D1の端部に設けられており、方向D1の端部において方向D2に延在する棒状とされている。突き当て部16cは、方向D2に沿って設けられる一対の突き当て面16dと、一対の突き当て面16dの間に位置する凹部16eとを有し、一対の突き当て面16dが回路基板13の端面13bに突き当てられる。突き当て部16cは、各切り欠き部16bよりも方向D1の端部寄りに位置する第1端部壁16fから方向D2に直線状に延び出している。突き当て部16cは、第1端部壁16fの方向D3の端部から方向D2に延び出している。突き当て部16cが回路基板の端面13bに突き当たることによって、ファイバトレイ15が光モジュール12とスリーブ4aとの間の所定の位置に固定される。
The butting
図3及び図5に示されるように、突き当て部16cと、第2壁部17のアーム部17cと、アーム部17cから第1端部壁16fに向かって延びる第2端部壁17jとの間には、光ファイバ11を方向D2に移動可能とするファイバ逃がし部19が設けられる。方向D2に沿って一対のファイバ逃がし部19が設けられており、各ファイバ逃がし部19は、第2端部壁17jのアーム部17c側において方向D3に窪む凹部17kを含んでいる。突き当て部16cの方向D2の両側のそれぞれにファイバ逃がし部19が設けられる。光ファイバ11の巻き付け時等に光ファイバ11をファイバ逃がし部19に適宜逃がすことにより、光ファイバ11の収納の効率化が実現される。ファイバトレイ15への光ファイバ11の巻き付け方法については後に詳述する。
As shown in FIG. 3 and FIG. 5, the abutting
図7は、方向D1及び方向D3の双方に延びる平面に沿って回路基板13を切断したときの断面を模式的に示す図である。図7に示されるように、光ファイバ11は、光モジュール12のファイバトレイ15側の一端に位置するレンズ12aから方向D1に延び出し、ファイバトレイ15に巻き付けられた後にレセプタクル4のスリーブ4aに接続されている。レンズ12aから光ファイバ11が延び出す部分の回路基板13の実装面からの距離H1(高さ)は、スリーブ4aから光ファイバ11が延び出す部分の回路基板13の実装面からの距離H2(高さ)よりも高い。なお、光ファイバ11は、光トランシーバ1の組み立てを行うときに、一端がスリーブ4aに接続され、他端が光モジュール12に接続された状態となっている。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a cross section when the
ところで、ファイバトレイ15に光ファイバ11を巻き付けるときに、仮に、先に光モジュール12の位置を定めてスリーブ4aを持って光ファイバ11を巻き付けていく場合、方向D3に沿って回路基板13に接近する方向に光ファイバ11を巻き付けていくことになる。よって、巻き付けられるときに光ファイバ11が回路基板13に接近する方向に押し付けられることがあるため、光ファイバ11に強い力が付与されて光ファイバ11が損傷する懸念がある。
By the way, when the
これに対し、先にスリーブ4aの位置を定めて光モジュール12を持って光ファイバ11をファイバトレイ15に巻き付けていく場合には、回路基板13から離れる方向に光ファイバ11を巻き付けていくことになる。従って、巻き付けられるときに光ファイバ11が押し付けられず光ファイバ11に強い力が付与されることを抑制できるため、光ファイバ11の損傷を回避することが可能となる。
On the other hand, when the position of the
次に、本実施形態に係る光トランシーバの組立方法について説明する。まず、例えば図4に示されるように、レセプタクル4のスリーブ4a及び光モジュール12のそれぞれに接続された光ファイバ11を用意する(光ファイバを用意する工程)。このとき、光ファイバ11の一端にスリーブ4aが固定されると共に、光ファイバ11の他端に光モジュール12のレンズ12aが固定される。また、スリーブ4a、光ファイバ11及び光モジュール12の組を2組用意する。そして、ファイバトレイ15の突き当て部16cを回路基板13の端面13bに当てて各アーム部17cを回路基板13に引っ掛けることにより、回路基板13にファイバトレイ15を固定する。
Next, a method of assembling the optical transceiver according to the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 4, for example, an
図8(a)〜図8(d)は、ファイバトレイ15に巻き付ける光ファイバ11を模式的に示す図である。図8(a)に示されるように、スリーブ4a及び光モジュール12がファイバトレイ15の方向D1の一方側に位置して光ファイバ11がファイバトレイ15の周囲でU字状に延びるようにファイバトレイ15に1組目の光ファイバ11を配置する。そして、図8(b)に示されるように、2組目のスリーブ4a、光ファイバ11及び光モジュール12に対し、スリーブ4a及び光モジュール12がファイバトレイ15の方向D1の一方側に位置し、光ファイバ11がファイバトレイ15の周囲でU字状に延びるように2組目の光ファイバ11を配置する。このとき、1組目のスリーブ4aの位置に2組目の光モジュール12が位置すると共に、1組目の光モジュール12の位置に2組目のスリーブ4aが位置するように光ファイバ11を配置する。
FIGS. 8A to 8D are diagrams schematically showing the
次に、図8(c)に示されるように、ファイバトレイ15に対する各スリーブ4aの位置決めを行い(位置決めする工程)、1組目の光モジュール12を持って光モジュール12をファイバトレイ15の周方向に沿って移動させることにより、1組目の光ファイバ11をファイバトレイ15に巻き付ける(光ファイバを巻き付ける工程)。このとき、光モジュール12が一組目のスリーブ4aに当たりそうな場合には、図9に示されるように、一組目のスリーブ4aをファイバ逃がし部19に逃がしてスリーブ4aを方向D2に傾ける。一組目の光ファイバ11は、ファイバトレイ15の第1壁部16と第2壁部17との間のガイドスペースに収容される。
Next, as shown in FIG. 8C, the positioning of each
このように一組目のスリーブ4aを方向D2に傾けることによって、光ファイバ11の余長部分(ファイバトレイ15に最後に約半周巻き付けるときの光ファイバ11の長さ)を確保して光ファイバ11を巻きやすくすることができると共に、巻き付け時にスリーブ4aを邪魔にならないようにすることができる。そして、1組目の光ファイバ11をファイバトレイ15に1周以上且つ1周半以下巻いてから1組目の光モジュール12をレセプタクル4の反対側において固定させる(光素子を搭載する工程)。
By inclining the first set of
続いて、図8(d)に示されるように、2組目の光モジュール12を持って光モジュール12をファイバトレイ15の周方向に沿って移動させることにより、2組目の光ファイバ11をファイバトレイ15に巻き付ける(光ファイバを巻き付ける工程)。このとき、2組目の光ファイバ11をファイバトレイ15に1周以上且つ1周半以下巻いてから2組目の光モジュール12をレセプタクル4の反対側に固定する(光素子を搭載する工程)。2組目の光モジュール12を持って光ファイバ11を巻く場合にも、2組目のスリーブ4aをファイバ逃がし部19に逃がすことによって2組目のスリーブ4aを邪魔にならないようにすることができる。このように2つの光モジュール12をレセプタクル4の反対側に固定した後に、一連の工程を完了する。
Subsequently, as shown in FIG. 8D, the second set of
次に、本実施形態に係る光トランシーバ1、及び本実施形態に係る組立方法から得られる作用効果について詳細に説明する。光トランシーバ1では、光信号の送信又は受信を行う光モジュール12とレセプタクル4とを光学的に接続する光ファイバ11は所定の値に設定された長さを有し、光ファイバ11はファイバトレイ15に巻き付けられて保持される。ファイバトレイ15は、レセプタクル4と光モジュール12との間に配置され、光ファイバ11を円状に巻いた状態で内部に保持する。よって、ファイバトレイ15に光ファイバ11が巻き付けられることにより、光ファイバ11はファイバトレイ15に保持された状態で曲げられる。従って、ファイバトレイ15によって光ファイバ11の曲げを規定することができるので、光ファイバ11の曲げ半径を確実に仕様の値(最小曲げ径)以上に保つことができる。その結果、光ファイバ11の損傷を防止することができる。従って、MMFである光ファイバ11の長期信頼性を高めることができる。
Next, the operation and effect obtained from the optical transceiver 1 according to the present embodiment and the assembling method according to the present embodiment will be described in detail. In the optical transceiver 1, an
また、図9に示されるように、ファイバトレイ15にファイバ逃がし部19が設けられることにより、レセプタクル4及び光ファイバ11は、ファイバトレイ15に対して光トランシーバ1の幅方向である方向D2に移動可能とされている。よって、光ファイバ11が接続された光モジュール12を持ってファイバトレイ15に光ファイバ11を巻き付けるときに、光ファイバ11と共にレセプタクル4を方向D2に移動させることができる。従って、光モジュール12を持ってファイバトレイ15に光ファイバ11を巻き付けるときにレセプタクル4を方向D2に移動させることにより、レセプタクル4を邪魔にならないようにすることができる。その結果、光ファイバ11を効率よく巻き付けて光ファイバ11を効率よく収納することができる。
Also, as shown in FIG. 9, the
また、ファイバトレイ15は、レセプタクル4側の端部に回路基板13の端面13bに突き当てられる突き当て部16cを有する。よって、レセプタクル4側の端部に位置する突き当て部16cを回路基板13の端面13bに突き当てることにより、回路基板13に対するファイバトレイ15の位置決めを行うことができる。従って、ファイバトレイ15を安定して回路基板13に固定することができると共に、巻き付け時にファイバトレイ15が回路基板13から移動しないようにすることができる。これによって、スリーブ4aと光モジュール12との間の所定のスペース内にファイバトレイを15を容易にかつ好適に配置することができる。
In addition, the
また、ファイバトレイ15は、回路基板13の面外方向に延びる筒状の第1壁部16と、面外方向に延び、第1壁部16の外側に位置する第2壁部17と、を有し、光ファイバ11は、第1壁部16と第2壁部17との間に収容され、第1壁部16の外周形状は、光ファイバ11の曲げ径が所定の値よりも大きくなるように形成されてもよい。この場合、第1壁部16の外周形状によって光ファイバ11の曲げ径が所定の値よりも大きくなるので、光ファイバ11の損傷をより確実に防止することができる。
The
また、光ファイバ11の光モジュール12に接続される一方の端部の回路基板13の実装面からの高さ(距離H1)は、光ファイバ11のレセプタクル4に接続される他方の端部の回路基板13の実装面からの高さ(距離H2)よりも大きく設定されていてもよい。この場合、光ファイバ11が回路基板13から離れる方向に巻き付けられるときに当該一方の端部から当該他方の端部に向けて光ファイバ11の高さを低くすることができるので、光ファイバ11の損傷を更に確実に抑制することができる。
The height (distance H1) of one end of the
また、光トランシーバ1の組立方法では、ファイバトレイ15に対してレセプタクル4を位置決めした後に光モジュール12を持って光ファイバ11をファイバトレイ15に巻き付ける。前述したように、回路基板13の実装面から光モジュール12までの距離H1は、回路基板13の実装面からレセプタクル4までの距離H2よりも長い。従って、レセプタクル4を位置決めした後に光モジュール12を持って光ファイバ11の巻き付けを行うことにより、光ファイバ11は回路基板13から離れる方向に巻き付けられることになる。よって、光ファイバ11を巻き付けるときに光ファイバ11が回路基板13に押し付けられないようにすることができるので、光ファイバ11の巻き付け時における光ファイバ11の損傷をより確実に回避することができる。
In the method of assembling the optical transceiver 1, the
以上、本発明に係る光トランシーバ及び組立方法の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されない。すなわち、本発明が特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、光トランシーバのファイバトレイ等の各部の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は適宜変更可能であり、組立方法の各工程の内容及び順序は適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、QSFP規格に準拠する光トランシーバ1について説明した。しかしながら、本発明に係る光トランシーバは、例えばSFP規格等、QSFP規格以外の規格に準拠した光トランシーバであってもよい。 The embodiments of the optical transceiver and the assembling method according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. That is, it is easily recognized by those skilled in the art that the present invention can be variously modified and changed within the scope of the gist described in the claims. For example, the shape, size, number, material, and arrangement of each part such as the fiber tray of the optical transceiver can be appropriately changed, and the contents and order of each step of the assembling method can be appropriately changed. In the above-described embodiment, the optical transceiver 1 conforming to the QSFP standard has been described. However, the optical transceiver according to the present invention may be an optical transceiver conforming to a standard other than the QSFP standard, such as the SFP standard.
1…光トランシーバ、2…筐体、3…スライダ、4…レセプタクル、4a…スリーブ(レセプタクル)、5…プルタブ、6…電気プラグ、11…光ファイバ、12…光モジュール(光素子)、12a…レンズ、13…回路基板、13a…回路素子、13b…端面、15…ファイバトレイ、16…第1壁部、16a…爪部、16b…切り欠き部、16c…突き当て部、16d…突き当て面、16e…凹部、16f…第1端部壁、17…第2壁部、17a…爪部、17c…アーム部、17d…凸部、17e…端部、17f…テーパ面、17g…第1平坦面、17h…第2平坦面、17j…第2端部壁、17k…凹部、18…連結部、18a…突出部、18b…爪部、19…ファイバ逃がし部、D1,D2,D3…方向、H1,H2…距離。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical transceiver, 2 ... Case, 3 ... Slider, 4 ... Receptacle, 4a ... Sleeve (receptacle), 5 ... Pull tab, 6 ... Electric plug, 11 ... Optical fiber, 12 ... Optical module (optical element), 12a ... Lens, 13: circuit board, 13a: circuit element, 13b: end face, 15: fiber tray, 16: first wall portion, 16a: claw portion, 16b: cutout portion, 16c: abutting portion, 16d: abutting
Claims (5)
光信号の送信又は受信を行う光素子と、
外部の光コネクタを受容し、前記光コネクタを介して前記外部と光信号を送受するレセプタクルと、
所定の値に設定された長さを有し、前記光素子と前記レセプタクルとを光学的に接続する光ファイバと、
前記レセプタクルと前記光素子との間に配置され、前記光ファイバを円状に巻いた状態で内部に保持するファイバトレイと、
前記光素子を搭載する回路基板と、
を備え、
前記レセプタクル及び前記光ファイバは、前記ファイバトレイに対して前記光トランシーバの幅方向に移動可能とされている、
光トランシーバ。 An optical transceiver inserted into and removed from a cage of a host system,
An optical element for transmitting or receiving an optical signal,
A receptacle for receiving an external optical connector and transmitting and receiving an optical signal to and from the outside via the optical connector;
An optical fiber having a length set to a predetermined value and optically connecting the optical element and the receptacle,
A fiber tray disposed between the receptacle and the optical element and holding the optical fiber in a state of being wound in a circular shape,
A circuit board on which the optical element is mounted,
With
The receptacle and the optical fiber are movable in the width direction of the optical transceiver with respect to the fiber tray,
Optical transceiver.
請求項1に記載の光トランシーバ。 The fiber tray has an abutting portion abutting against an end surface of the circuit board at an end on the receptacle side,
The optical transceiver according to claim 1.
前記光ファイバは、前記第1壁部と前記第2壁部との間に収容され、
前記第1壁部の外周形状は、前記光ファイバの曲げ径が所定の値よりも大きくなるように形成される、
請求項1又は2に記載の光トランシーバ。 The fiber tray has a cylindrical first wall portion extending in an out-of-plane direction of the circuit board, and a second wall portion extending in the out-of-plane direction and located outside the first wall portion,
The optical fiber is housed between the first wall and the second wall,
The outer peripheral shape of the first wall portion is formed such that a bending diameter of the optical fiber is larger than a predetermined value.
The optical transceiver according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の光トランシーバ。 The height of one end of the optical fiber connected to the optical element from the mounting surface of the circuit board is from the mounting surface of the circuit board at the other end connected to the receptacle of the optical fiber. Is set larger than the height of
The optical transceiver according to claim 1.
前記レセプタクル及び前記光素子が接続された前記光ファイバを用意する工程と、
前記ファイバトレイに対して前記レセプタクルを位置決めする工程と、
前記光素子を持って前記ファイバトレイに前記光ファイバを巻き付ける工程と、
前記回路基板に前記光素子を搭載する工程と、
を備える組立方法。 An assembling method for assembling the optical transceiver according to claim 1,
A step of preparing the optical fiber to which the receptacle and the optical element are connected,
Positioning the receptacle with respect to the fiber tray;
Winding the optical fiber around the fiber tray with the optical element,
Mounting the optical element on the circuit board;
Assembly method comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|---|
US20210389541A1 (en) * | 2019-06-13 | 2021-12-16 | Lumentum Operations Llc | Optical fiber holding device |
CN113866910A (en) * | 2021-09-30 | 2021-12-31 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | Optical module |
WO2023116249A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 成都旭创科技有限公司 | Optical module |
-
2018
- 2018-09-20 JP JP2018176476A patent/JP2020046585A/en active Pending
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