JP2021120704A - 光トランシーバ - Google Patents
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Abstract
【課題】光ファイバの損傷を抑制すると共に光ファイバの配線を効率よく行うことができる光トランシーバを提供する。【解決手段】光トランシーバ1は、一端に光レセプタクル4を有する筐体2と、長手方向に延びるスリーブ11c,12cをそれぞれ有するTOSA11及びROSA12と、複数の光ファイバFと、複数のTOSA及びROSAを保持する保持部21を有するトレイ20と、を備える。トレイはガイド部25を有し、ガイド部は幅方向の両側のそれぞれに一対の通行部を有する。各光ファイバは、スリーブから延び出してから光レセプタクルの反対側に折り曲げられて一方の通行部に入り込み、TOSA及びROSAの周囲を回って他方の通行部を介してガイド部から光レセプタクル側に延びている。【選択図】図4
Description
本開示の一側面は、光トランシーバに関するものである。
特許文献1には、筐体と、外部接続用光コネクタと、光フィルタと、第1の基板と、第2の基板と、第1の基板の裏面に配置されるファイバ収納用トレイと、複数の光ファイバとを備えた光モジュールが記載されている。第1の基板の表面には、光モジュールの外部への光送信を行うTOSAを含む送信部と、光モジュールの外部からの光を受信するROSAを含む受信部とが設けられる。複数の光ファイバは、外部接続用光コネクタの受信用端子からROSAまで延びる光ファイバ、複数のTOSAのそれぞれから光フィルタまで延びる光ファイバ、及び、光フィルタから外部接続用光コネクタの送信用端子まで延びる光ファイバを含む。ファイバ収納用トレイは光モジュールの幅方向に並ぶ第1の輪と第2の輪を備えており、第1の輪、及び第2の輪のそれぞれに光ファイバが巻き付けられる。
特許文献2には、光トランシーバが記載されている。光トランシーバは、光レセプタクル、光マルチプレクサ、光デマルチプレクサ、トレイ、2セットのコネクタ、2セットのホルダ、4つのTOSA、4つのROSA、回路基板及びハウジングを備える。光レセプタクルはスリーブを有し、スリーブからは光ファイバが延び出している。スリーブから延びる光ファイバは、ハウジングの内部を通って光マルチプレクサ及び光デマルチプレクサのそれぞれに接続されている。更に、この光トランシーバは、4つのTOSAからの4チャンネルの光信号を光マルチプレクサに伝送する4本の内部光ファイバと、光デマルチプレクサから4つのROSAのそれぞれに向かう4チャンネルの光信号を伝送する4本の内部光ファイバとを備える。
特許文献3には、光接続構造が記載されている。光接続構造は、光コネクタと接続対象物である光プラグとスリーブとを備え、光コネクタは光ファイバを保持するフェルールを備える。光接続構造は、光学的な接続のときに光軸周りの回転角度の調整が必要な一対の光ファイバを互いに光学的に接続するための構造である。一対の光ファイバのそれぞれはマルチコア光ファイバ又は偏波保持光ファイバである。
光トランシーバにおいては、光通信ネットワークの大容量化に伴い、光信号のPAM4(4-level Pulse Amplitude Modulation)等の信号レベルの多値化に対応することが求められている。光トランシーバでは、PAM4伝送を実現するためにDSP(Digital Signal Processor)等の信号処理ICが搭載される。DSPの消費電力は例えば4〜6W程度であり、信号処理ICの動作温度を所定の範囲内に保つため、信号処理ICの放熱機構は不可欠である。一方、光トランシーバとしては、より小型のCFP2(Centum gigabit Form factor Pluggable 2)光トランシーバへの移行が進みつつある。例えば、CFP2−ER4では、光トランシーバの筐体の内部に、4つのTOSA(光送信サブアセンブリ)と光合波器とを収容する。4つのTOSAのそれぞれと光合波器とは光ファイバによって互いに接続される。CFP2では、筐体の幅が41.5mmであって、狭い筐体の内部に複数の光ファイバの配線を効率よく行うことが求められる。また、光ファイバは、仕様で定められた曲げ半径よりも大きい曲げ半径で曲げる必要がある。そのため、光ファイバの収納は、ある程度の大きさ以上の空間を必要とし、光トランシーバの小型化を制約する場合がある。従って、光ファイバの配線を効率よく行うことによって光トランシーバを小型化することが求められる。
本開示の一側面は、光ファイバの配線を効率よく行うことで小型化された光トランシーバを提供することを目的とする。
本開示の一側面に係る光トランシーバは、通信装置に長手方向に挿抜可能な光トランシーバであって、長手方向に延びると共に、長手方向の一端に光レセプタクルを有する直方体状の筐体と、長手方向に延びるスリーブをそれぞれ有し、スリーブのそれぞれが光レセプタクルの方を向くように配置され、それぞれ光信号及び電気信号の間の光電変換を行う複数の光サブアセンブリと、それぞれの一端が複数の光サブアセンブリのそれぞれのスリーブに接続される複数の光ファイバと、複数の光サブアセンブリを長手方向に交差する筐体の幅方向に沿って配置した状態で保持する保持部を有するトレイと、を備え、トレイは、保持部の幅方向の両側のそれぞれ、及び光レセプタクルの反対側、に延びると共に複数の光ファイバのそれぞれをガイドするガイド部を有し、ガイド部は、複数の光サブアセンブリの幅方向の両側のそれぞれに一対の通行部を有し、複数の光ファイバのそれぞれは、それぞれが接続されたスリーブから延び出してから光レセプタクルの反対側に180°折り返されて一対の通行部のうちの一方の通行部を通ってガイド部に入り込み、複数の光サブアセンブリの周囲を180°回って他方の通行部を通ってガイド部から出て光レセプタクル側に延びており、光ファイバは、曲げ半径が所定値よりも大きくなるように、一対の通行部のうち、それぞれが接続されたスリーブから遠い方の通行部に入り込む。
本開示の一側面によれば、光ファイバの配線を効率よく行うことで光トランシーバを小型化することができる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。本開示の一実施形態に係る光トランシーバは、通信装置に長手方向に挿抜可能な光トランシーバであって、長手方向に延びると共に、長手方向の一端に光レセプタクルを有する直方体状の筐体と、長手方向に延びるスリーブをそれぞれ有し、スリーブのそれぞれが光レセプタクルの方を向くように配置され、それぞれ光信号及び電気信号の間の光電変換を行う複数の光サブアセンブリと、それぞれの一端が複数の光サブアセンブリのそれぞれのスリーブに接続される複数の光ファイバと、複数の光サブアセンブリを長手方向に交差する筐体の幅方向に沿って配置した状態で保持する保持部を有するトレイと、を備え、トレイは、保持部の幅方向の両側のそれぞれ、及び光レセプタクルの反対側、に延びると共に複数の光ファイバのそれぞれをガイドするガイド部を有し、ガイド部は、複数の光サブアセンブリの幅方向の両側のそれぞれに一対の通行部を有し、複数の光ファイバのそれぞれは、それぞれが接続されたスリーブから延び出してから光レセプタクルの反対側に180°折り返されて一対の通行部のうちの一方の通行部を通ってガイド部に入り込み、複数の光サブアセンブリの周囲を180°回って他方の通行部を通ってガイド部から出て光レセプタクル側に延びており、光ファイバは、曲げ半径が所定値よりも大きくなるように、一対の通行部のうち、それぞれが接続されたスリーブから遠い方の通行部に入り込む。
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。本開示の一実施形態に係る光トランシーバは、通信装置に長手方向に挿抜可能な光トランシーバであって、長手方向に延びると共に、長手方向の一端に光レセプタクルを有する直方体状の筐体と、長手方向に延びるスリーブをそれぞれ有し、スリーブのそれぞれが光レセプタクルの方を向くように配置され、それぞれ光信号及び電気信号の間の光電変換を行う複数の光サブアセンブリと、それぞれの一端が複数の光サブアセンブリのそれぞれのスリーブに接続される複数の光ファイバと、複数の光サブアセンブリを長手方向に交差する筐体の幅方向に沿って配置した状態で保持する保持部を有するトレイと、を備え、トレイは、保持部の幅方向の両側のそれぞれ、及び光レセプタクルの反対側、に延びると共に複数の光ファイバのそれぞれをガイドするガイド部を有し、ガイド部は、複数の光サブアセンブリの幅方向の両側のそれぞれに一対の通行部を有し、複数の光ファイバのそれぞれは、それぞれが接続されたスリーブから延び出してから光レセプタクルの反対側に180°折り返されて一対の通行部のうちの一方の通行部を通ってガイド部に入り込み、複数の光サブアセンブリの周囲を180°回って他方の通行部を通ってガイド部から出て光レセプタクル側に延びており、光ファイバは、曲げ半径が所定値よりも大きくなるように、一対の通行部のうち、それぞれが接続されたスリーブから遠い方の通行部に入り込む。
この光トランシーバは、直方体状の筐体を備え、筐体の長手方向の一端に光レセプタクルが設けられる。光トランシーバは、長手方向に延びるスリーブを有する光サブアセンブリと、一端が複数のスリーブのそれぞれに接続される複数の光ファイバとを備える。複数の光サブアセンブリのそれぞれはトレイの保持部によって保持されており、トレイは複数の光ファイバのそれぞれをガイドするガイド部を有する。ガイド部は、保持部から見て筐体の幅方向の両側のそれぞれ、及び光レセプタクルの反対側に延びている。ガイド部は、複数の光ファイバのそれぞれを通すと共に、筐体の幅方向の両側のそれぞれに配置される一対の通行部を有する。複数の光ファイバのそれぞれは、スリーブから延び出してから光レセプタクルの反対側に180°折り返されて一方の通行部に入り込み、ガイド部において複数の光サブアセンブリの周囲を180°回ってから他方の通行部を介して光レセプタクル側に延びている。従って、光レセプタクルの方を向くスリーブから延びる各光ファイバは、光レセプタクルの反対側に湾曲し、トレイのガイド部によって複数の光サブアセンブリの周囲を回ってから光レセプタクル側に延びるようにガイドされる。よって、光トランシーバの筐体の内部における複数の光ファイバの配線を効率よく行うことができる。更に、曲げ半径が所定値よりも大きくなるように、各スリーブから延び出す光ファイバは各スリーブから遠い方の通行部に入り込む。従って、遠い方の通行部に光ファイバを大きく回すことができるので、光ファイバの損傷を抑制することができる。
また、通行部は、複数の光ファイバを覆う爪部と、光レセプタクルに向かうに従って幅方向の外側に傾斜する傾斜部とによって画成されていてもよい。この場合、通行部を通る光ファイバが爪部に覆われることにより、光ファイバが通行部から飛び出す可能性を低減させることができる。また、通行部は光レセプタクルの幅方向の反対側に傾斜する傾斜部を有する。従って、各スリーブから延び出す光ファイバが光レセプタクルの反対側に曲げられることにより、各光ファイバの曲げ半径を大きくすることができるので、光ファイバの損傷を抑制することができる。
また、前述した光トランシーバは、光レセプタクルの幅方向の一方側に位置する光合波器を備え、複数の光サブアセンブリは、2つ以上の光送信サブアセンブリと、少なくとも1つの光受信サブアセンブリとを含んでもよい。この場合、光レセプタクルの幅方向の一方側に配置された光合波器と、複数の光送信サブアセンブリと、1つ以上の光受信サブアセンブリとを備えた光トランシーバにおいて光ファイバの配線を効率よく行うことができる。
また、トレイの保持部は、第1開口を有し、各光送信サブアセンブリは、第1開口の内側において放熱部材を介して筐体の内面に接触してもよい。ところで、光送信サブアセンブリでは、信号の高速化に伴って出力する光のパワーが大きくなっており、これに伴い消費電力が大きくなっている傾向がある。よって、光送信サブアセンブリは高温になりやすい傾向にある。しかしながら、前述のように、トレイの保持部の第1開口に各光送信サブアセンブリが配置され、各光送信サブアセンブリは第1開口に配置された状態で放熱部材を介して筐体の内面に接触する。よって、トレイの第1開口及び放熱部材を介して各光サブアセンブリが筐体の内面に熱的に接触するので、各光サブアセンブリから筐体への熱経路を確保することができる。従って、各光サブアセンブリの放熱性を高めることができる。
また、前述した光トランシーバは、電気信号を処理する信号処理ICを備え、筐体は、長手方向の光レセプタクルの反対側の端部に電気プラグを有し、信号処理ICは、長手方向における複数の光サブアセンブリと電気プラグとの間に配置され、トレイは、第2開口を有し、信号処理ICは、第2開口の内側において放熱部材を介して筐体の内面に接触してもよい。信号処理ICは、特に近年、信号の高速化に伴って消費電力が大きくなる傾向にあり、高温になりやすい傾向にある。そこで、前述したようにトレイの第2開口に信号処理ICが配置され、信号処理ICが第2開口に配置された状態で放熱部材を介して筐体の内面に接触する場合、信号処理ICは放熱部材を介して筐体の内面に熱的に接触する。従って、信号処理ICから筐体への熱経路を確保することができるので、信号処理ICの放熱性を高めることができる。
また、ガイド部は、複数の光ファイバのそれぞれを、各光ファイバの曲げ半径が所定値以上となるように収容してもよい。この場合、トレイのガイド部に各光ファイバを収容することによって、各光ファイバの曲げ半径が所定値以上である状態を確実に維持することができる。従って、各光ファイバの損傷を更に確実に抑制することができる。
[本開示の実施形態の説明]
本開示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。
本開示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。
図1は、実施形態に係る光トランシーバ1を示す斜視図である。図2は、光トランシーバ1の分解斜視図である。光トランシーバ1は、例えば、CFP2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及び図2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に係合するスライダ3と、筐体2の一端に位置する光レセプタクル4と、スライダ3に対して回動自在に取り付けられるベール5とを備える。なお、図2では、スライダ3及びベール5の図示を省略している。
筐体2は、直方体状の形状を有し、光トランシーバ1の長手方向である方向D1に長く延びている。光トランシーバ1は、方向D1に沿って、ホストシステム(通信装置)に設けられたケージに挿抜(挿入及び抜去)される。ケージ(不図示)は、筐体2と同様に直方体状の形状を有し、方向D1に長く延びている。ケージの内側は空洞になっており、ケージの空洞に光トランシーバ1が収容可能となっている。ケージは、通信装置の外部に向かって開口部を有し、光トランシーバ1をケージに挿入するときは、当該開口部を通して光トランシーバ1がケージの内部に挿入される。ケージには主に筐体2が収容され、光レセプタクル4及びベール5は筐体2がケージに収容された状態で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の長手方向である方向D1に沿って光レセプタクル4が設けられた一端と、当該一端の反対側に位置する他端がケージに近づくように移動する(他端はケージの内部に収容される)。光トランシーバ1をケージから抜出(抜去)するときは、光レセプタクル4が設けられた筐体2の一端がケージから遠ざかるように移動する。
筐体2は直方体状を呈し、例えば、方向D1に垂直に延びる平面で筐体2を切断したときの筐体2の断面形状は長方形状である。筐体2は上筐体7と下筐体8とを含んでおり、例えば下筐体8の方向D1に沿った側面2bにスライダ3が設けられる。上筐体7及び下筐体8は、例えば、ガスケットが介在した状態で複数のネジによって互いに接合される。なお、以下の説明では、「前後」及び上下の方向を用いることがあるが、これらの方向は図示する状態に基づく便宜的なものであり、方向を限定するものではない。以下の説明では、光レセプタクル4側を「前」、後述する電気プラグ6側を「後」、下筐体8から上筐体7を見た方向を「上」、上筐体7から下筐体8を見た方向を「下」と称し、「上下」を「高さ」と称することがある。
スライダ3は、光レセプタクル4が設けられた筐体2の一端から方向D1に沿って延びている。光トランシーバ1は、ケージに収容されているときに、例えばユーザーが筐体2を持ってケージから抜去しようとしても抜去できないようにケージに係合されている。光トランシーバ1は、ホストシステムのケージに対する係合を解除する解除機構を備えている。解除機構は、スライダ3とベール5とを含んでいる。スライダ3は、筐体2の側面2bのそれぞれに一つずつ設けられており、2つで一対の部品となっている。側面2bは、例えば、前後方向(方向D1)及び上下方向(方向D3)に平行な平面状の面である。ベール5は光レセプタクル4の上方及び前方においてスライダ3に対して回動自在に取り付けられている。ベール5が前方且つ下方に回動したときにスライダ3は前方に直線移動し、スライダ3の前方への直線移動に伴ってケージに対する光トランシーバ1の係合が解除される。これにより、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。
光レセプタクル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。筐体2は、ケージ内に収容されたときにケージの内部に設けられた電気コネクタ(電気ソケット)に接続される電気プラグ6を、光レセプタクル4が設けられた一端の反対側に位置する他端に備える。光トランシーバ1をケージに挿入するとき、電気プラグ6がケージの開口部に挿入され、ケージの奥に設けられた電気コネクタに嵌合すると、光トランシーバ1とホストシステムとが互いに電気的に接続される。例えば、電気プラグ6と、ホストシステムの電気コネクタ(電気ソケット)は、それぞれ、電源端子とグランド端子とを備え、互いに対応する端子同士が電気的に接続されることによって光トランシーバ1はホストシステムから動作に必要な電力の供給を受ける。
光トランシーバ1は、電気プラグ6及び電気コネクタ(不図示)を介して、光信号に変換して当該光信号を送信するための電気信号をホストシステムから受信すると共に、受信した光信号を電気信号に変換して当該電気信号をホストシステムに送信する。それらの情報伝送に使用される光信号と、光信号と相互変換される高速の電気信号と、を合わせて主信号と呼ぶことがある。主信号以外に、光トランシーバ1の監視又は制御のための電気信号もホストシステムと通信される。電気プラグ6は、電気コネクタ(電気ソケット)に電源電圧又は電気信号が印加された状態で電気コネクタと嵌合すると共に抜去が可能である。すなわち、光トランシーバ1は、活性挿抜可能(hot pluggable)となっている。光トランシーバ1は、ホストシステムに活性挿入されることによってホストシステムから電力の供給を受けて起動する。
図3は、光トランシーバ1の内部構造を示す斜視図である。図2及び図3に示されるように、筐体2の内部には、それぞれ光信号及び電気信号の光電変換を行う複数の光サブアセンブリと、複数の光サブアセンブリのそれぞれに接続される光ファイバFと、前述した電気プラグ6が設けられる回路基板13と、光トランシーバ1の幅方向である方向D2の一方側に位置する光合波器(Optical-Multiplexer:O-Mux)14と、光ファイバFをガイドするトレイ20とが設けられる。複数の光サブアセンブリは、TOSA(Transmitter Optical Sub-Assembly)11及びROSA(Receiver OpticalSub-Assembly)12を含む。TOSA11及びROSA12は方向D2に沿って並ぶように配置されており、例えば、4個のTOSA11の方向D2の端部に1個のROSA12が配置される。TOSA11は、直方体状のパッケージ11bと、パッケージ11bの側面から突出するスリーブ11cとを有する。ROSA12は、TOSA11と同様、パッケージ12bとスリーブ12cとを有する。TOSA11及びROSA12は、パッケージ11bの前端11fとパッケージ12bの前端12fとが方向D2に沿って並ぶように揃えられた状態で光トランシーバ1の内部に配置される。TOSA11は、例えば、パッケージ11bの内部に半導体レーザダイオードを備え、電気信号を光信号に変換する光送信モジュールである。変換された光信号は、スリーブ11cを介して出力される。複数のTOSAは、それぞれ互いにピーク波長の異なる光信号を出力する。ROSA12は、例えば、パッケージ12bの内部に受光素子(例えばフォトダイオード)を備え、光信号を電気信号に変換する光受信モジュールである。電気信号に変換される光信号は、スリーブ12cを介してROSA12に入力される。
スリーブ11c及びスリーブ12cのそれぞれからは光ファイバFが延び出している。例えば、ROSA12のパッケージ12b及びスリーブ12cはTOSA11のパッケージ11b及びスリーブ11cのそれぞれよりも大きい。例えば、パッケージ11bのスリーブ11cが突出する側面と、パッケージ12bのスリーブ12cが突出する側面と、が方向D1において同じ位置となるように揃えて配置されたとき、スリーブ12cはスリーブ11cよりも前側(光レセプタクル4側)に長く延び出し、パッケージ12bはパッケージ11bよりも後側(電気プラグ6側)に長く延び出している。TOSA11及びROSA12は、共に、スリーブ11c,12cが前側(光レセプタクル4側)を向くように配置される。
回路基板13には、電気信号を処理する信号処理IC等の回路素子が実装されている。回路基板13は、電気プラグ6がケージの内部の電気コネクタと嵌合するように筐体2の内部に収容される。回路基板13は、平板状の形状を有し、上面13bを有する。上面13bは、例えば、長手方向(方向D1)及び幅方向(方向D2)に平行な平面である。上面13bの法線方向は、例えば高さ方向(方向D3)である。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。電気プラグ6の端子は、方向D2に沿って並んでいる。回路基板13の上面13bには、例えば、2個のDSP(Digital Signal Processor)15が搭載されている。DSP15は、例えば、ホストシステムから電気プラグ6を介して受信した電気信号を処理する信号処理ICの1つである。信号処理ICは、例えば、電気信号の波形を成形するCDR(Clock Data Recovery)であってもよく、PAM4信号を生成又は識別する信号処理ICであってもよい。光合波器14は、光レセプタクル4から延びる1本の光ファイバF、及び各TOSA11に向かう4本の光ファイバFが光学的に接続される。光合波器14は、それぞれ互いにピーク波長の異なる4つの光信号(各4レーン分)を1つの波長多重光信号に多重化する。
図4は、光トランシーバ1の内部構造を示す平面図である。図5は、筐体2、回路基板13、DSP15、トレイ20及び光ファイバFを示す縦断面図である。図4及び図5に示されるように、トレイ20は、光ファイバFを収容すると共に光サブアセンブリを保持する。トレイ20は、光サブアセンブリ(例えばTOSA11及びROSA12)を保持する保持部21と、複数の光サブアセンブリのそれぞれから延び出す光ファイバFをガイドするガイド部25とを備える。トレイ20は、例えば、樹脂製である。トレイ20は、複数の光ファイバFのそれぞれの引き回しを調整して各光ファイバFを筐体2の内部に収容する。図5に示すように、上筐体7の内面7bは、回路基板13の上面13bと対向している。内面7b上に実装された平板状の各DSP15と筐体2(上筐体7)の内面7bとの間には放熱部材G1が介在している。このように回路基板13に搭載された各DSP15と上筐体7の内面7bとの間に放熱部材G1が介在することにより、光トランシーバ1の外部へのDSP15の放熱経路が形成される。放熱部材G1は、可撓性を有し、上筐体7の内面7bとDSP15の上面とに密着する。放熱部材G1は、熱伝導性を有し、DSP15の熱を上筐体7に伝える。例えば、放熱シート又は放熱ゲルである。
図6は、トレイ20を示す斜視図である。図7は、トレイ20を図6とは反対側から見た斜視図である。図6及び図7に示されるように、トレイ20は、前述した保持部21及びガイド部25と、発熱素子配置部28とを備える。トレイ20の外形は、例えば、矩形板状とされている。前側(光レセプタクル4側)から後側(電気プラグ6側)に向かって保持部21、ガイド部25及び発熱素子配置部28がこの順で並ぶようにトレイ20は配置される。トレイ20は四隅のそれぞれにネジ孔20bを有し、ネジ孔20bに挿通されたネジ(不図示)が下筐体8のネジ穴にねじ込まれることによって筐体2にトレイ20が固定される。
保持部21は、TOSA11を保持する第1保持部21bと、ROSA12を保持する第2保持部21cとを備える。例えば、トレイ20は、方向D2に沿って並ぶ4個の第1保持部21bと、4個の第1保持部21bの方向D2の端部側に位置する第2保持部21cとを有する。第1保持部21b及び第2保持部21cは、例えば、共に、矩形枠状とされており、各第1保持部21bの一端(前端)、及び第2保持部21cの一端は方向D2に沿って並んでいる。第2保持部21cの他端(後端)は、各第1保持部21bの他端よりもトレイ20の方向D1の後側に長く延び出している。第1保持部21b及び第2保持部21cのそれぞれの大きさ(方向D1への長さ)は、TOSA11のパッケージ11b、及びROSA12のパッケージ12bのそれぞれの長手方向の大きさと対応している。本実施形態では、ROSA12のパッケージ12bの方がTOSA11のパッケージ11bよりも大きいため、第2保持部21cの方が第1保持部21bよりも大きい。
第1保持部21bは、パッケージ11bの面11d(図4参照)が上筐体7の内面に向けて露出する第1開口21fと、第1開口21fの方向D1の一端に設けられて面11dに載せられる載置面21gと、載置面21gの後側に設けられる後壁部21hと、第1開口21fの前側に設けられる湾曲部21jとを有する。第1開口21fは、例えば、トレイ20に設けられた矩形状の開口(孔)とされている。第1開口21fの内側には放熱部材G2が配置される(例えば図4参照)。パッケージ11bは、DSP15と同様、放熱部材G2を介して上筐体7の内面7bと面接触する。このとき、内面7bは、例えば高さ方向に段差を有し、DSP15の上面及びパッケージ11bの面11dとそれぞれ異なる高さで放熱部材G1、G2を介して接触する。例えば、DSP15と放熱部材G1を介して接触する内面7bの回路基板13の上面13bからの距離は、パッケージ11bと放熱部材G2を介して接触する内面7bの回路基板13の上面13bからの距離よりも小さい。これにより、TOSA11のパッケージ11bから上筐体7への放熱経路が形成される。載置面21gは、パッケージ11bを下筐体8の方向へ押さえる部位である。後壁部21hは、保持部21とガイド部25とを仕切る部位であり、後壁部21hより後側、及び方向D2の両端側のそれぞれにガイド部25が設けられる。湾曲部21jは、パッケージ11bから延び出すスリーブ11cが対向する部位であり、例えば、スリーブ11cの形状に合わせて円弧状とされている。
第2保持部21cは、第1保持部21bと同様、ROSA12のパッケージ12b(図4参照)が上筐体7の内面に向けて露出する第1開口21kと、第1開口21kの後側に設けられると共に方向D1及び方向D2の双方に延びる板状部21mと、第1開口21kの前側に設けられる湾曲部21pとを有する。第1開口21kは、第1開口21fと同様に例えば矩形状とされており、板状部21mより後側にガイド部25が設けられる。湾曲部21pは、パッケージ12bから延び出すスリーブ12cが対向する部位であり、スリーブ11cと同様、例えば、円弧状とされている。パッケージ12bは、TOSA11のパッケージ11bと同様に、上筐体7の内面7bに放熱部材を介して接触していてもよい。なお、ROSA12の消費電力が比較的小さい場合には、パッケージ12bは、上筐体7の内面7bに熱的に接触していなくてもよい。
ガイド部25は、保持部21の方向D2の外側(トレイ20の両端側)、及び保持部21の後側に設けられている。ガイド部25は、保持部21の方向D2の外側、及び保持部21の後側を通るように複数の光ファイバFをガイドする。ガイド部25は、保持部21の方向D2の両側のそれぞれに設けられると共に方向D2に沿って並ぶ一対の通行部25bと、各通行部25bから後方に延びる一対の第1ガイド部25cと、一対の第1ガイド部25cの後側で方向D2に沿って延びる第2ガイド部25dとを備える。各第1ガイド部25cは、方向D1及び方向D2の双方に延在する板状部25fを有し、第2ガイド部25dは方向D2に延在する板状部25gを有し、板状部25f及び板状部25gのそれぞれには複数の光ファイバFが載せられる。各板状部25fと板状部25gとの間には湾曲部25hが設けられており、湾曲部25hに複数の光ファイバFのそれぞれが載せられることにより、各光ファイバFの曲げ半径を所定値(仕様の値)以上とすることが可能となる。よって、仕様の値以上の曲げ半径で各光ファイバFを曲げることができるので、曲げ応力によって損失(曲げ損失)が増えることを回避することができる。
第2ガイド部25dはDSP15の方向D1の前側において上筐体7に向かって延びる壁部25jを有し、壁部25jは方向D2に沿って延びる第1壁部25kと、第1壁部25kの方向D2の両端のそれぞれにおいて第1ガイド部25cに沿うように湾曲する第2壁部25mとを含む。第1壁部25kからはトレイ20の中央側に突出する第1爪部25pが延びており、第2壁部25mからはトレイ20の中央側に突出する第2爪部25qが延びている。すなわち、第2ガイド部25dは、例えば、方向D2の中央に形成された第1爪部25pと、方向D2の両端のそれぞれに形成された第2爪部25qとを有する。第1爪部25p及び第2爪部25qは、ガイド部25にガイドされた光ファイバFがガイド部25の外に飛び出ることを抑制する。第1爪部25pの下筐体8の向きにはトレイ20を貫通する孔25xが形成されており、第2爪部25qの下筐体8の側には板状部25fを貫通する孔25yが形成されている。発熱素子配置部28は、DSP15を上筐体7に向けて露出する凹部28b(第2開口)を有する。凹部28bは、例えば、方向D2に延びる長辺と、当該長辺の両端から後方に延びる一対の短辺とを有する矩形状とされている。
図8は、トレイ20の通行部25bを拡大した平面図である。図6及び図8に示されるように、各通行部25bは、複数の光ファイバFのそれぞれが保持部21の方向D2の外側(両脇)を通ってトレイ20の前側の空間とトレイ20の内部との間を通行可能にする通路(脇道)である。本実施形態に係る筐体2は小型化されているため、一方の通行部25bの方向D2の幅は、一例として、3mm以下である。しかしながら、各通行部25bに複数の光ファイバFを通行させることにより、小型化された筐体2の内部において光ファイバFの引き回しを効率よく行うことが可能である。各通行部25bは、トレイ20の方向D2の外側(両端側)に位置する壁部26と、保持部21の方向D2の外側に位置する爪部27とによって画成されている。例えば、壁部26は前側に向かうに従って方向D2の外側(両端側)に傾斜する傾斜部26bを有し、通行部25bは傾斜部26bと爪部27とによって画成されている。傾斜部26bは、トレイ20の方向D2の中央側に突出する爪部26cを有する。爪部27側を向く壁部26の傾斜部26b、及び爪部27の端面27bは、前側に向かうに従って方向D2の外側(両端側)に傾斜している。
以上のように構成される光トランシーバ1における光ファイバFの引き回しについて図8及び図9を参照しながら説明する。図9は、光トランシーバ1の内部構造を示す平面図である。ただし、図9において、図示の簡略化のためトレイ20を省略している。各TOSA11のスリーブ11cに接続された光ファイバFは、スリーブ11cから前側に延び出してから180°後側に折り返されて一対の通行部25bに入り込む。各光ファイバFは、光ファイバFの曲げ半径が所定値よりも小さくなる場合には、それぞれが接続されたスリーブ11cから遠い方の通行部25bに入り込む。小さくなる場合には、それぞれが接続されたスリーブ11cから遠い方の通行部25bに入り込んでもよい。ROSA12のスリーブ12cに接続された光ファイバFも上記同様に通行部25bに入り込む。例えば、一方の通行部25bに隣接して配置されるTOSA11から延び出る光ファイバFは,前方向に進んでから180°折り返されて他方の通行部25bを通行してトレイ20に入る。また、他方の通行部25bに隣接して配置されるTOSA11から延び出る光ファイバFは,前方向に進んでから180°折り返されて一方の通行部25bを通行してトレイ20に入る。スリーブ12cに接続された光ファイバFも上記同様に通行部25bに入り込む。例えば、一方の通行部25bに隣接して配置されるTOSA11から延び出る光ファイバFは,前方向に進んでから180°折り返されて他方の通行部25bを通行してトレイ20に入る。
一対の通行部25bのうち一方の通行部25bからトレイ20の内部に入り込んだ複数の光ファイバFは、通行部25bの爪部26c及び爪部27に覆われる。一方の通行部25bに入り込んだ複数の光ファイバFは、一方の第1ガイド部25cにおいて後側に延び、第2ガイド部25dにおいて方向D2に曲げられて他方の第1ガイド部25cに沿うように前側に折り返される。一方の通行部25bを通ってトレイ20に入り込んだ複数の光ファイバFは、複数のTOSA11、及びROSA12の周囲を後ろ向きから前向きに180°回って他方の通行部25bを通ってトレイ20から出て光レセプタクル4側に延びている。各TOSA11のスリーブ11cから延び出してガイド部25を経由して光レセプタクル4側に延びる各光ファイバFは、光合波器14に接続される。一方、ROSA12のスリーブ12cから延び出してガイド部25を経由して光レセプタクル4側に延びる光ファイバFは、光レセプタクル4のスリーブ4bに接続される。また、スリーブ4bからは、ROSA12のスリーブ12cに接続される光ファイバFの他に、光合波器14に接続される光ファイバFが延びている。スリーブ4bから延び出す光ファイバFは、光トランシーバ1の方向D2の一方側に曲げられて一方の通行部25bを通ってトレイ20のガイド部25に入り込み、複数のTOSA11、及びROSA12の周囲を180°回って他方の通行部25bをを通ってガイド部25から出て光合波器14に向かって延びている。
次に、光トランシーバ1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は、直方体状の筐体2を備え、筐体2の方向D1の一端に光レセプタクル4が設けられる。光トランシーバ1は、方向D1に延びるスリーブ11cを有するTOSA11と、方向D1に延びるスリーブ12cを有するROSA12と、一端が複数のスリーブ11c,12cのそれぞれに接続される複数の光ファイバFとを備える。複数のTOSA11及びROSA12のそれぞれはトレイ20の保持部21によって方向D2に沿って並んだ状態で保持されており、トレイ20は複数の光ファイバFのそれぞれをガイドするガイド部25を有する。ガイド部25は、複数のTOSA11及びROSA12の方向D2の外側のそれぞれに配置され、複数の光ファイバFのそれぞれを通す一対の通行部25bを有する。
複数の光ファイバFのそれぞれは、スリーブ11c,12cから延び出して光レセプタクル4の反対側に180°折り返されて一方の通行部25bを通ってガイド部25に入り込み、ガイド部25において複数のTOSA11及びROSA12の周囲を保持する保持部21を180°回ってから他方の通行部25bを通ってガイド部25から出て光レセプタクル4側に延びている。従って、光レセプタクル4の方を向くスリーブ11c,12cから延びる各光ファイバFは、光レセプタクル4の反対側に湾曲し、トレイ20のガイド部25によって複数のTOSA11及びROSA12の周囲を回ってから他方の通行部25bを介して光レセプタクル4側に延びるようにガイドされる。複数の光ファイバFは、それぞれの長さに応じて複数のTOSA11及びROSA12の周囲を1周以上回ってもよい。複数の光ファイバFが、保持部21の後側から回路基板13に実装された信号処理ICまで延びたガイド部25と、複数の光サブアセンブリの光レセプタクル4側の空間との間を一対の通行部b25を通ってTOSA11の周囲を周回してトレイ20に収納されることで、光トランシーバ1の筐体2の内部における複数の光ファイバFの配線を効率よく行うことができる。更に、曲げ半径が所定値より大きくなるように、各スリーブ11c,12cから延び出す光ファイバFは各スリーブ11c,12cから遠い方の通行部25bに入り込む。従って、TOSA11の方向D2の外側に一対の通行部25bを設けることで、遠い方の通行部25bに光ファイバFを筐体2の内部で大きく回すことができるので、光ファイバFの曲げ損失を抑制することができる。
また、通行部25bは、複数の光ファイバFを覆う爪部27と、光レセプタクル4側に向かうに従って方向D2の両端側に傾斜する傾斜部26bとによって画成されていてもよい。この場合、通行部25bを通る光ファイバFが爪部27に覆われることにより、光ファイバFが通行部25bから飛び出す可能性を低減させることができる。また、通行部25bは光レセプタクル4の方向D2の外側(両端側)に傾斜する傾斜部26bを有する。よって、各スリーブ11c,12cから光レセプタクル4の方向に延び出す光ファイバFが方向D1において光レセプタクル4の反対側に信号処理ICまで延びて曲げられることにより、各光ファイバFの曲げ半径を大きくすることができるので、光ファイバFの曲げ損失を抑制することができる。
また、光トランシーバ1は、光レセプタクル4の方向D2の一方側に位置する光合波器14を備え、複数の光サブアセンブリは、2つ以上のTOSA11と、少なくとも1つのROSA12とを含んでもよい。この場合、光レセプタクル4の方向D2の一端に配置された光合波器14と、複数のTOSA11と、1つ以上のROSA12とを備えた光トランシーバ1において光ファイバFの配線を効率よく行うことができる。
また、トレイ20の保持部21は、第1開口21fを有し、各TOSA11は、第1開口21fの内側において放熱部材G2を介して筐体2の内面7bに接触してもよい。ところで、TOSA11では、信号の高速化に伴って出力する光パワーが大きくなっており、これに伴い消費電力が大きくなっている傾向がある。よって、TOSA11は高温になりやすい傾向にある。しかしながら、前述のように、トレイ20の保持部21の第1開口21fに各TOSA11が配置され、各TOSA11は第1開口21fに配置された状態で放熱部材G2を介して筐体2の内面7bに接触する。この場合、トレイ20の第1開口21f及び放熱部材G2を介して各TOSA11が筐体2の内面7bに熱的に接触するので、各TOSA11から筐体2への熱経路を確保することができる。よって、各TOSA11の放熱性を高めることができる。
また、光トランシーバ1は、電気信号を処理するDSP15を備え、筐体2は、方向D1の光レセプタクル4の反対側の端部に電気プラグ6を有し、DSP15は、方向D1における複数のTOSA11及びROSA12と電気プラグ6との間に配置され、トレイ20は、凹部28bを有し、DSP15は、凹部28bの内側において放熱部材G1を介して筐体2の内面7bに接触する。DSP15は、特に近年、信号の高速化に伴って消費電力が大きくなる傾向にあり、高温になりやすい傾向にある。そこで、前述したようにトレイ20の凹部28bにDSP15が配置され、凹部28b及び放熱部材G1を介してDSP15が筐体2の内面7bに熱的に接触する。従って、DSP15から筐体2への熱経路を確保することができるので、DSP15の放熱性を高めることができる。
また、ガイド部25は、複数の光ファイバFのそれぞれを、各光ファイバFの曲げ半径が所定値以上となるように収容する。従って、トレイ20のガイド部25に各光ファイバFを収容することによって、各光ファイバFの曲げ半径が所定値以上である状態を確実に維持することができる。その結果、各光ファイバFの曲げ損失を更に確実に抑制することができる。
以上、本開示に係る光トランシーバの実施形態について説明した。しかしながら、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、光トランシーバの各部の形状、大きさ、材料、数及び配置態様は適宜変更可能である。
例えば、前述の実施形態では、4個のTOSA11と1個のROSA12とを備える光トランシーバ1について説明した。しかしながら、TOSAの個数、及びROSAの個数は適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、筐体2の左右両側に設けられるベール5を備えた光トランシーバ1について説明した。しかしながら、例えば、ベールに代えて、筐体に対して引き抜き可能とされたプルタブを備えていてもよく、プルタブを備えた光トランシーバであっても前述と同様の効果が得られる。このように、光トランシーバの各部品の構成については適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、CFP2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、CFP2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。
1…光トランシーバ、2…筐体、2b…側面、3…スライダ、4…光レセプタクル、4b…スリーブ、5…ベール、6…電気プラグ、7…上筐体、7b…内面、8…下筐体、11…TOSA(光サブアセンブリ)、11b…パッケージ、11c…スリーブ、11d…面、11f…前端、12…ROSA、12b…パッケージ、12c…スリーブ、12f…前端、13…回路基板、13b…上面、14…光合波器、15…DSP(信号処理IC)、20…トレイ、20b…ネジ孔、21…保持部、21b…第1保持部、21c…第2保持部、21f…第1開口、21g…載置面、21h…後壁部、21j…湾曲部、21k…第1開口、21m…板状部、21p…湾曲部、25…ガイド部、25b…通行部、25c…第1ガイド部、25d…第2ガイド部、25f,25g…板状部、25h…湾曲部、25j…壁部、25k…第1壁部、25m…第2壁部、25p…第1爪部、25q…第2爪部、26…壁部、26b…傾斜部、26c…爪部、27…爪部、27b…端面、28…発熱素子配置部、28b…凹部(第2開口)、D1,D2…方向、F…光ファイバ、G1,G2…放熱部材。
Claims (6)
- 通信装置に長手方向に挿抜可能な光トランシーバであって、
前記長手方向に延びると共に、前記長手方向の一端に光レセプタクルを有する直方体状の筐体と、
前記長手方向に延びるスリーブをそれぞれ有し、前記スリーブのそれぞれが前記光レセプタクルの方を向くように配置され、それぞれ光信号及び電気信号の間の光電変換を行う複数の光サブアセンブリと、
それぞれの一端が前記複数の光サブアセンブリのそれぞれのスリーブに接続される複数の光ファイバと、
前記複数の光サブアセンブリを前記長手方向に交差する前記筐体の幅方向に沿って配置した状態で保持する保持部を有するトレイと、
を備え、
前記トレイは、前記保持部の前記幅方向の両側のそれぞれ、及び前記光レセプタクルの反対側、に延びると共に前記複数の光ファイバのそれぞれをガイドするガイド部を有し、
前記ガイド部は、前記複数の光サブアセンブリの前記幅方向の両側のそれぞれに一対の通行部を有し、
前記複数の光ファイバのそれぞれは、それぞれが接続された前記スリーブから延び出してから前記光レセプタクルの反対側に180°折り返されて前記一対の通行部のうちの一方の前記通行部を通って前記ガイド部に入り込み、前記複数の光サブアセンブリの周囲を180°回って他方の前記通行部を通って前記ガイド部から出て前記光レセプタクル側に延びており、
前記光ファイバは、曲げ半径が所定値よりも大きくなるように、前記一対の通行部のうち、それぞれが接続された前記スリーブから遠い方の前記通行部に入り込む、
光トランシーバ。 - 前記通行部は、前記複数の光ファイバを覆う爪部と、前記光レセプタクルに向かうに従って前記幅方向の外側に傾斜する傾斜部とによって画成されている、
請求項1に記載の光トランシーバ。 - 前記光レセプタクルの前記幅方向の一方側に位置する光合波器を備え、
前記複数の光サブアセンブリは、2つ以上の光送信サブアセンブリと、少なくとも1つの光受信サブアセンブリとを含む、
請求項1または請求項2に記載の光トランシーバ。 - 前記トレイの前記保持部は、第1開口を有し、
各前記光送信サブアセンブリは、前記第1開口の内側において放熱部材を介して前記筐体の内面に接触する、
請求項3に記載の光トランシーバ。 - 前記電気信号を処理する信号処理ICを備え、
前記筐体は、前記長手方向の前記光レセプタクルの反対側の端部に電気プラグを有し、
前記信号処理ICは、前記長手方向における前記複数の光サブアセンブリと前記電気プラグとの間に配置され、
前記トレイは、第2開口を有し、
前記信号処理ICは、前記第2開口の内側において放熱部材を介して前記筐体の内面に接触する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光トランシーバ。 - 前記ガイド部は、前記複数の光ファイバのそれぞれを、各前記光ファイバの曲げ半径が前記所定値以上となるように収容する、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光トランシーバ。
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