JP4830508B2 - 光トランシーバ - Google Patents

Description

本発明は光トランシーバに関し、さらに詳しくは、送信アセンブリ（ＴＯＳＡ）及び受信アセンブリ（ＲＯＳＡ）を備えたプラガブル型の光トランシーバに関する。

図１２は、プラガブル型の光トランシーバの一実施形態を示す図で、図１２（Ａ）は、プラガブル型の光トランシーバの斜視図、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の光トランシーバを金属製のケージに収容したときの斜視図である。図１２において、１はプラガブル型の光トランシーバ（以下、単に光トランシーバとする）、２はケージ、２ａは開放口、２ｂは電気コネクタ、２ｃはスタッドピン、２ｄはフィン、１０ａ，１０ｂは光レセプタクル、１１はベール、１４はタブ板、２３はカバーである。

光トランシーバ１は、図示しないホスト装置の回路基板上に設けられる金属製のケージ２に挿入されて用いられる（図１２（Ｂ）)。ケージ２の下面には、複数とスタッドピン２ｃが形成され、スタッドピン２ｃが上記ホスト装置の回路基板に半田付けされる。このときに、ホスト装置のフェースパネルからケージ２の開放口２ａが露出する。

またケージ２の奥端には、回路基板上の配線パターンと結線された状態で電気コネクタ２ｂが装備されている。そして光トランシーバ１をケージ２に挿入することで、光トランシーバ１の奥端に形成された電気プラグが、電気コネクタ２ｂと係合し、種々の信号及び電源の送受が可能となる。これにより、光トランシーバ１とホスト装置との間の通信が確立する。
また電気プラグをホットプラグ可能なものとすることにより、ホスト装置を通電した状態でケージ２への光トランシーバ１の挿抜を行うホットプラガブル型のトランシーバとすることもできる。

ケージ２は、一端が開放された金属製の箱である。光トランシーバ１の外周部には、カバー２３からはみ出すような形状で、接地用のタブ板１４が設けられている。
光トランシーバ１がケージ２に挿入された状態では、タブ板１４の先端はケージ２の内面に接触しつつ収まる。また、ケージ２の開放口２ａの外周部には、複数のフィン２ｄがケージ外方に向けて伸びるように設けられている。
ケージ２がホスト装置の回路基板上に搭載された状態では、フィン２ｄは、ホスト装置のフェースパネルに電気的に接触し、光トランシーバ１のシールド効果を高める。

上記のような光トランシーバ１については、業界標準（ＭＳＡ：multi-source agreement）により、その外形寸法や電気的仕様等が規定されている。従って、その仕様を満足する限りにおいて、製造者が異なる光トランシーバ１であっても、ケージ２に挿入するだけで正常動作が保証される。また光トランシーバ１の外形寸法も規定されており、ケージ２へのスムーズな挿入／取外しが保証されている。

また、光トランシーバ１は、光／電気あるいは電気／光変換素子、電子回路を搭載して光レセプタクルを有する本体部と、ケージ２との間で装着／脱着機能を提供する係合機構、により構成される。例えば、特許文献１では、この係合機構についてベールとアクチュエータを用いた構成を開示している。ここでは、ベールを光レセプタクルの前方で回転させると、ベールの一端がアクチュエータを押し上げ、全体としてシーソ運動するアクチュエータの他端が押し下げられ、当該他端に形成されたフックとケージとの係合が外れる。
また特許文献２においても、同様な機構を有するトランシーバが開示されている。
米国特許第６，３４９，９１８号 米国公開公報 ２００３／０１４２９１７Ａ号

上記のような光トランシーバ１は、本体部とＯＳＡ（Optical Sub-Assembly）ユニットとにより構成される。本体部は、主回路基板と、副回路基板と、これらを保持するためのベース、放熱板及び保持部品と、カバーとを含んでいる。そして上記ＯＳＡユニットは、レセプタクル部材、タブ板及びレセプタクル内に挿着された送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ；Transmitting Optical Sub-Assembly）と、受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ； Receiving Optical Sub-Assembly）とを有している。

上記のＴＯＳＡ／ＲＯＳＡは、光コネクタプラグのフェルールを収納するスリーブを有し、その根元付近に２つのフランジが用意され、そのフランジに挟まれた領域で保持される。その保持部は、長さ１ｍｍ〜１.５ｍｍ程度、直径φ４.２ｍｍ程度の円柱形に形成されている。

ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡの光軸方向の位置は、上記２つのフランジによって筐体の壁を挟み込むことで決まり、光軸と垂直な平面内での位置は、上記直径φ４.２ｍｍの保持部を筐体の所定の位置に保持することで決まる。
ここでは、筐体には断面がＵ字形状の壁が形成されていて、そのＵ字状の壁をＴＯＳＡ／ＲＯＳＡのフランジが挟み込むことにより、光軸（トランシーバの長軸）方向の位置が決定される。また光軸に垂直な平面内での左右方向の位置は、上記Ｕ字形状の壁の幅で決定され、さらに上下方向の位置は、Ｕ字形状の壁の内部に収められたＴＯＳＡ／ＲＯＳＡを、上方からそのＵ字形状の壁に押さえ付けることにより決定される。

上記のようなＴＯＳＡ／ＲＯＳＡを押し付けるための部品として、例えば、一枚の金属板を切断／折り曲げ加工したベースと呼ばれる部品の先端部が用いられる。
ベースは、板金によって作成され、この場合、その板厚は０.３ｍｍ〜０.５ｍｍ程度しか確保できない。従って板金を折り曲げ加工した先端部でＴＯＳＡ／ＲＯＳＡを保持する場合、ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡの保持部に対する当接・保持領域が板金の厚み相当の僅かな領域となってしまうため、保持が不安定となる問題があった。

またＴＯＳＡ／ＲＯＳＡの保持部は、特にＥＭＩシールド性能に影響するが、板金で保持部を保持する場合、ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡの保持部と板金との間に隙間ができやすい。ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡのスリーブは、光トランシーバ１の中で唯一外界に開放されている部分である。たとえ光トランシーバ全体を金属カバーで完全にシールドしようとしても、光レセプタクル内に露出しているスリーブは外界に開放されていなければならない。これは光コネクタが光レセプタクルに挿入されるためである。

従って、スリーブ周辺における外界とトランシーバ内部との間のシールドを完全なものにしなければならない。しかしながら、上記板金で形成されたベースとスリーブとの接触が隙間を伴うものであると、外界に向けて開放されているスリーブ周辺から、この隙間を通過してトランシーバ内部に飛び込む外来雑音、あるいはトランシーバ内から外界に向けて放射される放射雑音が大きくなってしまう。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、送信アセンブリ（ＴＯＳＡ）及び受信アセンブリ（ＲＯＳＡ）を安定かつ高精度に保持・位置決めできるようにした光トランシーバの提供を課題とする。
さらに本発明は、上記課題に加えて、送信アセンブリ（ＴＯＳＡ）及び受信アセンブリ（ＲＯＳＡ）のＥＭＩ特性を信頼性をもって確保できるようにした光トランシーバの提供を課題とする。

上記課題を解決するために本発明に係る光トランシーバは、一端に開口を他端に電気コネクタを有しホストシステムに搭載されたケージの前記開口に挿入して用いられる光トランシーバである。この光トランシーバは、光アセンブリユニット部と本体部とを備え、光アセンブリユニット部は、ケージの開口から露出して光コネクタを受納する光レセプタクルを有するレセプタクル部材と、光コネクタと光学的に結合し、光ファイバを伝播する光信号に対応する電気信号との間で光／電気変換する光サブアセンブリと、レセプタクル部材に係合する金属製タブ板とを備えている。

また本体部は、光サブアセンブリと電気的に結合する電子回路を搭載し、電気コネクタに係合する電気プラグをケージの他端に対応する端部に有する第１の基板と、電子回路で発生した熱を前記ケージの他端に放熱する放熱板と、第１の基板を搭載し前記放熱板及び前記レセプタクル部材に係合する金属製ベースとを備えている。そして金属製ベースは、レセプタクル部材との係合部側に、光サブアセンブリを保持する光サブアセンブリ保持部を有している。

また光サブアセンブリ保持部は、金属製ベースのレセプタクル部材側先端を折り曲げて形成されている。そして金属製ベースのレセプタクル部材側を折り曲げた折り曲げ片は、複数に分離された折り曲げ片よりなり、これらの折り曲げ片は、光サブアセンブリの光軸方向に互いに離間した第１の位置と第２の位置に配置することもできる。

さらに本発明に係る光トランシーバは、上記第１の位置の折り曲げ片と第２の位置の折り曲げ片との間に、導電性部材が配設されている。
また光サブアセンブリに接触する折り曲げ片の先端部は、光サブアセンブリの外形に基づく形状を有している。

本発明によれば、送信アセンブリ（ＴＯＳＡ）及び受信アセンブリ（ＲＯＳＡ）を安定かつ高精度に保持・位置決めすることができる。
さらに本発明によれば、上記効果に加えて、送信アセンブリ（ＴＯＳＡ）及び受信アセンブリ（ＲＯＳＡ）のＥＭＩ特性を、信頼性をもって確保することができる。

図１は、本発明による光トランシーバの一実施形態の分解組立図で、図中、１１はベール、１２はアクチュエータ、１３はレセプタクル部材、１４はタブ板、１５は送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）、１６は受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）、１７は主回路基板、１８は副回路基板、１９は絶縁フィルム、２０はベース、２１は放熱板、２２は保持部品、２３はカバー、２４，２６，２７は放熱シート、２５はブラケット、２８ａ，２８ｂ，２８ｃはラベル、２８ｄはラミネートフィルム等の樹脂である。

光トランシーバ１は、本体部とＯＳＡユニットとにより構成される。本体部は、主回路基板１７と、副回路基板１８と、これらを保持するためのベース２０、放熱板２１及び保持部品２２と、カバー２３とを含んでいる。またＯＳＡユニットは、送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）１５と、受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）１６とを有している。

（光レセプタクル部）
光レセプタクル部は、樹脂製のレセプタクル部材１３、アクチュエータ１２、ベール１１、及び金属製のタブ板１４を含んで構成される。ベール１１は樹脂製でも金属製でもよい。ベール１１及びアクチュエータ１２は、光トランシーバ１とこの光トランシーバ１が収納されるケージ２との間の係合を開放する機構を提供する。

本例では、レセプタクル部材１３の側面に設けられている突起１３ｄを中心としてベール１１を回転させると、アクチュエータ１２の前方端が下方に押し下げられる。アクチュエータ１２は、その中央部がレセプタクル部材１３に固定されており、この固定点を支点とするシーソの運動により後方端が上方に押し上げられる。すなわち、アクチュエータ１２の後方端に設けられている突起が、トランシーバ１の本体側に引き寄せられ、ケージ２の係合孔から開放される。

なお、本実施形態の光トランシーバ１の説明においては、図１のＸ軸方向に相当するＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）の光軸方向（光トランシーバの長軸方向）においてレセプタクル部材１３を設置する側を前側とし、その反対側を後側とする。また前後方向に直交する方向のうち図１のＹ方向を左右方向とし、図１のＺ方向を上下方向とする。

ベール１１とアクチュエータ１２によるケージ解放機構の他のメカニズムとしては、ベール１１の回転に合わせてアクチュエータ１２を後方にスライドさせるものがある。この場合、光トランシーバ１側の突起は、アクチュエータではなくレセプタクル部材１３の下面に固定的に設けられる。そして光トランシーバ１をケージ２に挿入すると、薄い金属板で作られているケージ２の下面の係合孔と、レセプタクル部材１３の突起とが係合する。
係合を開放するときには、アクチュエータ１２を後方にスライドさせると、アクチュエータ１２の後方端がケージ２の下面を下方に押し下げ、その結果、突起とケージ２の係合孔との係合が開放される。

レセプタクル部材１３、タブ板１４、及びレセプタクル部材１３に装着された光サブアセンブリの組立体をＯＳＡユニットと呼ぶ。
図２は、ＯＳＡユニットに組み込む光サブアセンブリの平面模式図である。
全二重通信を可能とする光トランシーバ１を構成する場合には、光サブアセンブリ（ＯＳＡ）として、図２に示すような送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）１５と受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）１６とが設けられる。
これらＯＳＡは、いずれも同軸型のパッケージを有しており、ＲＯＳＡ１６内には半導体受光素子（ＡＰＤ； Avalanche Photodiode）あるいはＰＩＮ−ＰＤ等（以下総称して「ＰＤ」とする）、及びＰＤが生成した微弱な電気信号を増幅する前置増幅器が搭載されている。

またＴＯＳＡ１５内には、半導体発光素子（ＬＤ: Laser Diode）の他に、このＬＤの発光強度をモニタするためのＰＤ、あるいはＬＤの温度を調整するための熱電変換素子（Peltier Device）が搭載される場合もある。また駆動周波数が高く（１０ＧＨｚもしくはそれ以上）なると、ＬＤ駆動用の半導体デバイスも同梱される場合もある。
またＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）からの信号／電源ライン、あるいはＯＳＡへの信号／電源ラインは、後端部のステム１５ａ，１６ａに設けられたリードピン１５ｂ，１６ｂを介して接続される。またリードピン１５ｂ，１６ｂに代えて、あるいはリードピン１５ｂ，１６ｂに加えて図示しないフレキシブル基板を用いることも一般的である。

またＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）の前側先端には、それぞれスリーブ１５ｄ，１６ｄが備えられる。そしてこれらＯＳＡがレセプタクル部材１３に対してセットされたときに、ＯＳＡに搭載されている半導体レーザやフォトダイオード等の素子と、レセプタクル部材１３に挿入された光コネクタにつながる光ファイバとの間で光結合が実現する。

またＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）は、それぞれ一対のフランジ１５ｃ，１６ｃを備えている。ＴＯＳＡ１５が備える一対のフランジ１５ｃの間の領域、及びＲＯＳＡ１６が備える一対のフランジ１６ｃの間の領域には、それぞれＯＳＡを保持するためのＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅが形成されている。ここで各ＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅの径をφＤとし、それぞれのフランジ１５ｃ，１６ｃ間の長さをＬとする。

図３〜図５は、本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、図３は、ＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図、図４は組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図、図５は、組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた斜視図である。

レセプタクル部材１３は樹脂製の部材であり、図３に示すように、第１〜第３の部位１３ａ〜１３ｃを有している。第１部位１３ａは、光トランシーバ１の最先端に位置し、光コネクタが挿入される二つの空間である光レセプタクル１０ａ，１０ｂを備えている。またレセプタクル部材１３の外側壁には、ベール１１の回転中心となる突起１３ｄが形成されている。

第１部位１３ａの底面には、第２部位１３ｂとの境界に沿って、その中心に突起１３ｅ、両側部に嘴状のフック１３ｆが形成されている。
そして図１に示すアクチュエータ１２に形成された窪み１２ｊに、上記第１部位１３ａの突起１３ｅを係合させ、同時にアクチュエータ１２の回転軸１２ｇをフック１３ｆにセットする。これにより、フック１３ｆを中心とするアクチュエータ１２のシーソ運動が実現される。

またレセプタクル部材１３の第２部位１３ｂは、側壁１３ｈ及び中央区画壁１３ｉを有し、これらによりＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６を収容する二つの空洞１３ｋが形成されている。これら空洞１３ｋの底部（図３の上方側）は開放されていて、これによりＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）を空洞１３ｋ内にセットすることができる。

第２部位１３ｂと第３部位１３ｃとの境界は、Ｕ字形状に抉られている。そしてこの部分にＵ字形状の後壁１３ｑが設けられ、さらにＵ字形状の後壁１３ｑに沿って溝１３ｊが設けられている。
そして図４及び図５に示すように、ＴＯＳＡ１５の一対のフランジ１５ｃのうちの前側の一つと、ＲＯＳＡ１６一対のフランジ１６ｃのうちの前側の一つとを、それぞれ溝１３ｊにセットする。これにより、レセプタクル部材１３に対するＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の位置を固定することができる。このときに、それぞれ一対のフランジ１５ｃ，１６ｃによって、タブ板１４の面１４ｌとレセプタクル部材１３の後壁１３ｑとが一緒に挟みこまれる。タブ板１４の構成については後述する。

レセプタクル部材１３の第２部位１３ｂの側壁１３ｈには、その外面ほぼ中央に突起１３ｇが形成されている。そして突起１３ｇと、タブ板１４の係合穴及びカバー２３の係合穴とを係合させることで、レセプタクル部材１３に対してタブ板１４及びカバー２３を固定することができる。
突起１３ｇの断面は、タブ板１４及びカバー２３とスムーズに係合するように、タブ板１４及びカバー２３が挿入される側は緩やかな形状を有し、一端係合したこれらタブ板１４及びカバー２３が容易に離脱しないように、その反対側は急峻な形状を有している。

またレセプタクル部材１３の第３部位１３ｃは、第２部位１３ｂの上辺から連続する上壁１３ｌを有している。上壁１３ｌの両端には突起１３ｍが設けられ、突起１３ｍによってベース２０とレセプタクル部材１３とが係合する。

またタブ板１４は、第１部位１４ａと第２部位１４ｂとを有している。第１部位１４ａは、レセプタクル部材１３を囲んで外方に拡がる複数のフィン１４ｃ，１４ｄ，１４ｆを有している。これらフィン１４ｃ，１４ｄ，１４ｆは、ケージ２の内面に接触してシールド機能を発揮する。
また上記フィンのうち、第１部位１４ａの両横及び上方に設けられたフィン１４ｄ，１４ｆは、その中央の一部が突出しており、これらフィン１４ｄ，１４ｆがケージ２の内面に確実に接触するようになっている。

フィン１４ｃ，１４ｄ，１４ｆの先端は波状に折れ曲がっていて、折れ曲がった部分の底がレセプタクル部材１３の第１部位１３ａと第２部位１３ｂとの境界に設けられた溝に納まるようになっている。
またタブ板１４の両横のフィン１４ｄは開口を有し、その開口内にラッチ片１４ｅが形成されている。そしてラッチ片１４ｅの中央穴と、レセプタクル部材１３の突起１３ｇとが係合してタブ板１４がレセプタクル部材１３に固定される。

またタブ板１４の第２部位１４ｂは、二重に折り畳まれている。この二重に折りたたまれた部分では、フィン１４ｆに連なる面１４ｇと、面１４ｇに対してほぼ直角に折り曲げられた面１４ｈと、面１４ｈに対して第１部位１４ａ側に再度直角に折り曲げられた面１４ｉが形成されている。そして面１４ｇと面１４ｉとで、レセプタクル部材１３の上壁１３ｌを挟み込んでいる。これによりタブ板１４は、レセプタクル部材１３に対し固定される。

またタブ板１４の第２部位１４ｂには、さらにフィン１４ｆとは逆の方向にほぼ直角に折り曲げられた面１４ｌが形成されている。面１４ｌには、Ｕ字状の切り込み１４ｍが設けられ、その切り込み１４ｍの奥端にラッチ片１４ｋが形成されている。ラッチ片１４ｋは、レセプタクル部材１３のＵ字状抉り奥端の切り込み１３ｎに対応しており、タブ板１４とレセプタクル部材１３との位置をさらに規定する。また、面１４ｌの中央、すなわち二つのＵ字状切り込み１４ｍの間には、タブ板１４を折り曲げ加工したスペーサ部１４ｊが設けられている。

スペーサ部１４ｊにより形成されたタブ板１４のＵ字状の切り込み１４ｍの幅は、ＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）に設けられたＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅの径Ｄよりも若干小さく設定されている。これにより、ＯＳＡに押圧力を加えつつタブ板１４にセットした後は、ＯＳＡがタブ板１４から容易に抜け落ちないようになっている。

レセプタクル部材１３において、タブ板１４のスペーサ部１４ｊに対向する位置、すなわち中央区画壁１３ｉとスペーサ部１４ｊとの間の位置には、柱受け１３ｒが形成されている。この柱受け１３ｒにベース２０のポスト２０ｆ（図６を参照して後述）を挿入することにより、上述のレセプタクル部材１３の突起１３ｇとベース２０との係合作用と協働して両部材が固定される。

タブ板１４は、例えば厚さ０.１５ｍｍのステンレス鋼による一枚の金属板に、切断、穴あけ、折り曲げ、絞り加工等を施すことにより形成する。ここでは溶接、接着、切り出し加工などは用いていないので、部品単価の低減を図ることができる。

図４に示すように、ＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）は、レセプタクル部材１３が有する空洞１３ｋにそれぞれ収容される。このときに、上述のようにＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６がそれぞれ備える一対のフランジ１５ｃ，１６ｃによって、タブ板１４の面１４ｌとレセプタクル部材１３の後壁１３ｑとが一緒に挟みこまれる。

そしてＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６がレセプタクル部材１３に対してセットされると、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の先端に装備されているスリーブ１５ｄ，１６ｄが、第１部位１３ａの光レセプタクル１０ａ，１０ｂ内に突き出る。これにより、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６に搭載されている半導体レーザやフォトダイオード等の素子と、レセプタクル１０ａ，１０ｂに挿入された光コネクタにつながる光ファイバとの間で光結合が実現する。光レセプタクル１０ａ，１０ｂの幾何学的寸法、及びスリーブ１５ｄ，１６ｄの位置は、光コネクタの規格に基づいて厳密に決められる。

本実施形態では、スリーブ１５ｄ，１６ｄ、及びフランジ部１５ｃ，１６ｃを金属製にし、さらにタブ板１４のＵ字形状の切り込みにラッチ片１４ｋを設けることにより、タブ板１４とスリーブ１５ｄ，１６ｄとの間の電気的導通が確保される。またタブ板１４は、光トランシーバ１の外部でケージ２を介して接地されるので、本構造の光トランシーバ１は、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６のスリーブ１５ｄ，１６ｄを確実に接地することができる。

光トランシーバ１に対するＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）の前後方向の位置は、それらのフランジ１５ｃ，１６ｃが、タブ板１４の面１４ｌとレセプタクル部材１３の後壁１３ｑとを一緒に挟みこむことによって規定される。
また、光トランシーバ１に対するＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）の左右方向の位置は、Ｕ字型の後壁１３ｑにより規定される。

また、光トランシーバ１に対するＯＳＡ（ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６）の上下方向の位置は、タブ板１４に形成されているＵ字状の切り込み１４ｍにより大まかに決定される。ここでは上述のように、タブ板１４に形成された二つのＵ字状の切り込み１４ｍの寸法は、それぞれのＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅの径Ｄよりも僅かに狭くなるように設定されている。これにより、タブ板１４のＵ字状の切り込み１４ｍによって、ＯＳＡの上下方向の位置がほぼ決定される。

図５に示すように、最終的にレセプタクル部材１３にＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６をタブ板１４とともに組み付けた状態で、レセプタクル部材１３のＵ字形状の後壁１３ｑと、タブ板１４のＵ字状の切り込み１３ｍとが外に向かって開かれており、このままでは光トランシーバ１内に電磁波を漏洩させる大きな隙間となってしまう。

図６は、上記図５の状態で組立てられたＯＳＡユニット６にベース２０を取り付ける様子を底面側からみた斜視図である。まず主回路基板１７とＯＳＡユニット６とを仮止めした状態で、主回路基板１７をベース２０に押し付ける。ここでＯＳＡユニット６の側面（実際にはレセプタクル部材１３の側面）に設けられた突起１３ｍが、ベース側壁２０ｂの開口２０ａに係合する。突起１３ｍは、レセプタクル部材１３とタブ板１４とを組立てた後も、その組み立て品の側面に露出しているため、ベースの開口２０ａと係合可能である。
さらに突起１３ｍとベースの開口２０ａとの係合と同時に、ベース２０の前端のポスト２０ｄが、レセプタクル部材１３の中央部に設けられた柱受け１３ｒに係合する。

上記のように、ＯＳＡユニット６とベース２０は、２つの突起１３ｍ及び１つの柱受け１３ｒにより三箇所（側壁二箇所、前端一箇所）で固定される。そしてその固定は、突起１３ｍではＯＳＡユニット６側が凸でベース２０側が凹となり、柱受け１３ｒではＯＳＡユニット６側が凹でベース２０側が凸となって、互いに補完的になっている。

図７は、上記光トランシーバのＯＳＡユニットに取り付けたベースに対して主回路基板と副回路基板とを取り付けた状態を示す図で、ベース２０を含むユニットを上面側からみた斜視図である。
主回路基板１７上には、ＩＣ１７ｂを含む電子回路が構成されている。この電子回路としては、ＬＤを駆動するＬＤ駆動回路、あるいはＲＯＳＡ１６内で増幅された電気信号を処理して信号中のクロック及びデータを抽出する回路等が用いられる。またＡＰＤを受信デバイスとして用いた場合には、このＡＰＤに必要なバイアス電圧を生成、制御する回路などが用いられる。この主回路基板１７は、本発明の第１の基板に該当する。

さらにＴＯＳＡ１５内にＬＤの温度を調整するための熱電変換素子（Peltier Device）が搭載された場合には、熱電変換素子の制御回路も含める必要がある。また、その他の付加機能、例えばこれら回路を総括的に制御するＣＰＵやメモリ等を追加する場合に、一枚の回路基板では収まらなくなるような場合が生じる。この場合には、ＡＰＤのバイアス電圧を生成・制御する回路、あるいは熱伝変換素子を制御する回路等の高速な信号を扱わない回路を他の追加的な基板（副回路基板１８）に搭載する。

副回路基板１８は、主回路基板１７の側方からＦＰＣ基板１８ｄを介して接続される。ＦＰＣ基板１８ｄは、主回路基板１７に半田付けされる。そしてこのＦＰＣ基板１８ｄを折り畳むことで、副回路基板１８は主回路基板１７と重ね合わされる。また副回路基板１８の裏面が放熱板２１と電気的に接触するのを避けるために、副回路基板１８の裏面には絶縁フィルム１９が挿入される。

主回路基板１７の後端には、電気プラグ１７ａが形成されている。そしてケージ２内でホストシステムの回路基板に電気的に接続されているコネクタ２ｂと、上記電気プラグ１７ａとを係合させる。これによりホストシステムの電子回路と光トランシーバ１内の回路基板１７上の回路とが電気的に接続される。
また同時に、電気プラグ１７ａの電極形状を所定のものとすることで、ホストシステムを通電した状態で電気プラグ１７ａとコネクタとの挿抜が可能な、いわゆるホットプラグ機能を実現できる。

主回路基板１７上の電子回路と、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６との電気的接続は、本実施形態の光トランシーバ１では、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６が有するリードピン１５ｂ，１６ｂで行われている。
主回路基板１７の前方側には、ＴＯＳＡ１５のリードピン１５ｂと接続するための電極１７ｃ、及びＲＯＳＡ１６のリードピン１６ｂと接続するための電極１７ｄが形成されている。ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６と基板との接続には、フレキシブル基板を用いることも可能である。

光トランシーバ１の動作周波数が１ＧＨｚを超えると、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６と回路基板上との接続を、インピーダンス整合された接続手段で行う。ＦＰＣ基板による接続であっても、ＦＰＣ基板上の配線をマイクロストリップ線路、コプレナー線路として、インピーダンス整合を図ることが好ましい。あるいは接続手段の長さを可能な限り短くして、インピーダンス不整合が生じたとしても、その影響を極力回避する構成を採用することが好ましい。
ベース２０は、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の下面を覆い、主回路基板１７を搭載する。このベース２０も一枚の鉄、ステンレス等の金属板材を切断／折曲加工して得られるもので、コスト的に有利な構造を備えている。すなわちベース２０は上方に向かって開いた空間を形成している。

図８は、ＯＳＡユニットのベースと主回路基板に対して放熱板を取り付けた状態を上面側からみた斜視図である。
ＯＳＡユニット６に取り付けたベース２０に対して、さらに放熱板２１が組み付けられる。ここでは主回路基板１７上のＩＣ等からの放熱効率を高めるために、ＩＣの上面に対し直接に、あるいはシリコーン等の樹脂材料を介在させて放熱シート（図示せず）を貼り付ける。そしてベース２０に対して放熱板２１を嵌め込む。放熱板２１の前方側の脚部は、放熱板２１がベース２０に固定されることにより、主回路基板１７を押え付ける。

上記のように、放熱板２１のベース２０への組付けは、螺子等は一切用いることなく、二つの金属板材の可撓性を利用した機械的な嵌合のみで実現されている。ここでは放熱板２１を単に上方から押さえつけるのみで両者を組み付けることができ、生産性に極めて優れた形状を有している。
光トランシーバ１をケージ２内に挿入した状態では、主回路基板１７上のＩＣ１７ｂで発生した熱は、放熱板２１により光トランシーバ１の後部に伝えられ、さらにケージ２へと伝えられて放熱される。

上記のような構成で、ベース２０の先端部２０ｃ（図６）により、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６がＵ字形状の開放側から上方に押しつけられるとき、その上下方向の位置が決定される。
本実施形態では、上記ベース２０の先端部２０ｃにより、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６を押しつけるときに、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６に対して安定的に応力を付与し、かつ完全にシールドを行う新たな構造が提供される。以下にその構造を具体的に説明する。

図９は、本発明の光トランシーバに適用されるベースの先端部構造例を説明するための図である。
本発明に係る一例（I）では、ベース２０の先端部を折り曲げて折り曲げ片２１を形成し、この折り曲げ片２１の端縁でＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６のＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅを保持する。折り曲げ片２１の端縁は、図９（Ｂ）に示すように、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の周囲外形をトレースする形状に加工されている。この場合、ベース２０の板金の板厚に相当する面積でＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅを保持することになる。

一方、本発明に係る他の構成例（II）では、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６のそれぞれの設置位置において、ベース２０の先端を折り曲げてその折り曲げ部分を三カ所に分離し、中央の折り曲げ片２１ａと両端の折り曲げ片２１ｂ，２１ｃとを形成する。そしてこれら３つの折り曲げ片２１ａ〜２１ｃのうち、両端の折り曲げ片２１ｂ，２１ｃと、中央の折り曲げ片２１ａとを、前後方向で互いに異なる位置となるように構成する。

各折り曲げ片２１ａ〜２１ｃのＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６との接触点は、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の外形をトレースする形状とする。このときに各折り曲げ片２１ａ〜２１ｃのＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅとの接触点を、ＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅの径Ｄに一致するように構成する。
あるいは、ＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅの径の公差αを考慮して、各折り曲げ片２１ａ〜２１ｃのＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅとの接触点を、径Ｄ＋αに一致するように構成してもよい。

上記のように、ベース２０の前端部で、前後方向に位置が互いに異なる３つの折り曲げ片２１ａ〜２１ｃによってＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６をそれぞれ保持する。これにより、折り曲げ片２１ｂ，２１ｃと折り曲げ片２１ａとの前後方向の距離に相当する厚さをもった端片でＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６を支持する状態と同等の効果が得られ、ベース２０によってＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６を押さえ付ける応力を安定的に付与することができる。

なお上記の例では、中央の折り曲げ片２１ａが前後方向の後側に位置し、両端の折り曲げ片２１ｂ，２１ｃが前側に位置するようにベース２０の前端部が加工されているが、これらの位置関係については上記の例に限定されることはない。すなわち、中央の折り曲げ片２１ａが前後方向の前側に位置し、両端の折り曲げ片２１ｂ，２１ｃが後側に位置するように加工してもよい。また３つの折り曲げ片２１ａ〜２１ｃのそれぞれが、前後方向に互いにランダムに異なる位置となるように加工してもよい。
さらには、ベース前端部に上記のような３つの折り曲げ片を形成することなく、二つの折り曲げ片を形成してよい。

すなわち、本発明に係る一実施形態（II）では、ベース２０のレセプタクル部材１３側を折り曲げた折り曲げ片は、複数に分離された折り曲げ片により構成される。そして各折り曲げ片は、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の光軸方向に互いに離間した第１の位置と、第２の位置とに少なくとも配置されている。第１の位置と第２の位置に配置された折り曲げ片は、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６のＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅに当接するように構成されている。これらベース２０に設けられる折り曲げ片は、ベースに設けられる本発明の光サブアセンブリ保持部に該当する。

図１０は、上記図９に示すベースにＴＯＳＡ（またはＲＯＳＡ）をセットするときの様子を説明するための図である。
ベース２０の先端部の折り曲げ片２１、２１ａ〜２１ｃは、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６のスリーブ１５ｄ，１６ｄの後側に設けられたＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅに当接する。このＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅには、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の光学調芯に係わる部品が設置されている。この位置は、光学調芯後にＹＡＧレーザ等により個々の部品同士が溶接固定されているとはいえ、安定的な応力付与が求められる場所である。

本実施形態の構成により、従来の構成以上に安定的な応力付与を実現することができる。またスリーブ１５ｄ，１６ｄが金属製である場合は、上記ＹＡＧ溶接を適用することが可能であるが、樹脂製である場合にはＹＡＧ溶接を行うことができず、接着剤による固定が必要となる。その場合には、本実施形態の構成はさらに効果的なものとなる。

図１１は、ベースに形成した折り曲げ片の間にシールド部材を挿入した本発明の他の実施形態を説明するための図である。
図１１に示すように、本実施形態では、上記図９に示すような形態（II）でベース２０の前端部に折り曲げ片２１ａ〜２１ｃを形成し、さらにこれら折り曲げ片２１ａ〜２１ｃの間に導電性部材によるシールド部材３０を挿入して設置する。

シールド部材３０のない折り曲げ片２１ａ〜２１ｃのみでは、その前後位置にベース２０とＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６との間に隙間が生じる。また折り曲げ片２１ａ〜２１ｃとＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６との接触状態によっても、ベース２０とＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６との間に隙間が生じる。その場合、必要とされているＥＭＩ特性が不足する可能性がある。

本実施形態では、このような事態を回避するために、折り曲げ片２１ａ〜２１ｃの間にシールド部材３０を挿入する。そしてシールド部材３０がＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６に接する面を、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の外形をトレースする形状とする。これにより、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６の安定性がさらに確保され、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６に対する押圧特性のさらなる安定性を図ることができる。またシールド部材３０を配置することにより、ベース２０とＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６との間の間隙が埋められ、折り曲げ片周囲におけるＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６への接触面積が大きくなって、より完全なシールド特性を得ることが可能となる。

シールド部材３０は形状そのものが単純であるので、その材料が限定されることはない。シールド部材３０の材料としては、一般的な導電性樹脂シート、電波吸収体、あるいは押し出し加工、板金加工、鋳造、鍛造により作製された金属材料等を用いることができる。

本発明による光トランシーバの一実施形態の分解組立図である。 ＯＳＡユニットに組み込む光サブアセンブリの平面模式図である。 本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、ＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図である。 本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図である。 本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた斜視図である。 図５の状態で組立てられたＯＳＡユニットにベースを取り付ける様子を底面側からみた斜視図である。 光トランシーバのＯＳＡユニットに取り付けたベースに対して主回路基板と副回路基板とを取り付けた状態を示す図である。 ＯＳＡユニットのベースと主回路基板に対して放熱板を取り付けた状態を上面側からみた斜視図である。 本発明の光トランシーバに適用されるベースの先端部構造例を説明するための図である。 図９に示すベースにＴＯＳＡ（またはＲＯＳＡ）をセットするときの様子を説明するための図である。 ベースに形成した折り曲げ片の間にシールド部材を挿入した本発明の他の実施形態を説明するための図である。 プラガブル型の光トランシーバの一実施形態を示す図である。

符号の説明

１…光トランシーバ、２…ケージ、２ａ…開放口、２ｂ…電気コネクタ、２ｃ…スタッドピン、２ｄ…フィン、６…ＯＳＡユニット、１０ａ，１０ｂ…光レセプタクル、１１…ベール、１２…アクチュエータ、１２ｇ…回転軸、１３…レセプタクル部材、１３ａ…第１部位、１３ｂ…第２部位、１３ｃ…第３部位、１３ｄ…突起、１３ｅ…突起、１３ｆ…フック、１３ｇ…突起、１３ｈ…側壁、１３ｉ…中央区画壁、１３ｊ…溝、１３ｋ…空洞、１３ｌ…上壁、１３ｍ…突起、１３ｎ…切り込み、１３ｑ…後壁、１３ｒ…柱受け、１４…タブ板、１４ａ…部位、１４ｂ…部位、１４ｃ，１４ｄ，１４ｆ…フィン、１４ｅ…ラッチ片、１４ｇ…面、１４ｈ…面、１４ｉ…面、１４ｊ…スペーサ部、１４ｋ…ラッチ片、１４ｌ…面、１４ｍ…Ｕ字状の切り込み、１５…ＴＯＳＡ、１６…ＲＯＳＡ、１５ａ，１６ａ…ステム、１５ｂ，１６ｂ…リードピン、１５ｃ，１６ｃ…フランジ、１５ｄ，１６ｄ…スリーブ、１５ｅ，１６ｅ…ＯＳＡ保持部、１７…主回路基板、１７ａ…電気プラグ、１７ｂ…ＩＣ、１７ｃ，１７ｄ…電極、１８…副回路基板、１８ｄ…ＦＰＣ基板、１９…絶縁フィルム、２０…ベース、２０ａ…開口、２０ｂ…ベース側壁、２０ｃ…先端部、２０ｄ…ポスト、２１…放熱板、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…折り曲げ片、２２…保持部品、２３…カバー、２４，２６，２７…放熱シート、２５…ブラケット、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ…ラベル、２８ｄ…樹脂、３０…シールド部材。

Claims (5)

1. 一端に開口を他端に電気コネクタを有しホストシステムに搭載されたケージの前記開口に挿入して用いられる光トランシーバであって、
   光アセンブリユニット部と本体部とを備え、
   前記光アセンブリユニット部は、
   前記ケージの開口から露出して光コネクタを受納する光レセプタクルを有するレセプタクル部材と、
   前記光コネクタと光学的に結合し、光ファイバを伝播する光信号に対応する電気信号との間で光／電気変換する光サブアセンブリと、
   前記レセプタクル部材に係合する金属製タブ板とを備え、
   前記本体部は、
   前記光サブアセンブリと電気的に結合する電子回路を搭載し、前記電気コネクタに係合する電気プラグを前記ケージの他端に対応する端部に有する第１の基板と、
   前記電子回路で発生した熱を前記ケージの他端に放熱する放熱板と、
   前記第１の基板を搭載し前記放熱板及び前記レセプタクル部材に係合する金属製ベースとを備え、
   前記金属製ベースは、前記レセプタクル部材との係合部側に、前記光サブアセンブリを保持する光サブアセンブリ保持部を有することを特徴とする光トランシーバ。
2. 前記光サブアセンブリ保持部は、前記金属製ベースの前記レセプタクル部材側先端を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記金属製ベースの前記レセプタクル部材側を折り曲げた折り曲げ片は、複数に分離された折り曲げ片よりなり、前記折り曲げ片は、前記光サブアセンブリの光軸方向に互いに離間した第１の位置と第２の位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光トランシーバ。
4. 前記第１の位置の折り曲げ片と前記第２の位置の折り曲げ片との間に、導電性部材が配設されていることを特徴とする請求項３に記載の光トランシーバ。
5. 前記光サブアセンブリに接触する前記折り曲げ片の先端部は、前記光サブアセンブリの外形に基づく形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光トランシーバ。

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