JP4978213B2 - Optical transceiver - Google Patents
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Description
本発明は、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。 The present invention relates to a pluggable optical transceiver having a transmission assembly (TOSA) and a reception assembly (ROSA).
図12は、プラガブル型の光トランシーバの構成例を示す図で、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。 12A and 12B are diagrams illustrating a configuration example of a pluggable optical transceiver. FIG. 12A is a perspective view of the pluggable optical transceiver, and FIG. 12B is a diagram illustrating the optical transceiver of FIG. It is a perspective view when accommodated in a made cage. In FIG. 12, 1 is a pluggable optical transceiver (hereinafter simply referred to as an optical transceiver), 2 is a cage, 2a is an opening, 2b is an electrical connector, 2c is a stud pin, 2d is a fin, and 10a and 10b are optical receptacles. , 11 is a bale, 14 is a tab plate, and 23 is a cover.
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、複数のスタッドピン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。
The optical transceiver 1 is used by being inserted into a metal cage 2 provided on a circuit board of a host device (not shown) (FIG. 12B). A plurality of
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。 An electrical connector 2b is provided at the back end of the cage 2 in a state of being connected to a wiring pattern on the circuit board. By inserting the optical transceiver 1 into the cage 2, the electrical plug formed at the back end of the optical transceiver 1 is engaged with the electrical connector 2b, and various signals and power can be transmitted and received. Thereby, communication between the optical transceiver 1 and the host device is established. Further, by making the electrical plug hot-pluggable, a hot-pluggable transceiver that inserts and removes the optical transceiver 1 into and from the cage 2 while the host device is energized can be provided.
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て接地され、光トランシーバ1のシールド効果を高める。
The cage 2 is a metal box that is open at one end. A
When the optical transceiver 1 is inserted into the cage 2, the tip of the
In a state in which the cage 2 is mounted on the circuit board of the host device, the
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。そして光コネクタを介して光ファイバケーブルと光サブアセンブリとを光結合させることで光送信/光受信の双方を可能としている。 The optical transceiver 1 as described above includes a main body and an OSA (Optical Sub-Assembly) unit. The main body includes a main circuit board, a sub circuit board, a base for holding them, a heat radiating plate and a holding component, and a cover. The OSA unit includes a receptacle member, a tab plate, and a transmitting subassembly (TOSA) inserted into the receptacle, and a receiving subassembly (ROSA). Yes. The optical fiber cable and the optical subassembly are optically coupled via an optical connector, thereby enabling both optical transmission and optical reception.
このような光トランシーバ1では、レセプタクル部材やケージなどの開口部からの電磁波をシールドするために金属性のシールド板を設けた構成のものが知られている。シールド構造を持った光コネクタとして、例えば特許文献1には、電子機器の導電性フェースプレートの開口に取り付けられたシールド光ファイバアダプタが開示されている。この光ファイバアダプタは、非導電性の本体内部に導電性プレートが埋め込まれた構造を有しており、その導電性プレートには、光ファイバからの光を通過させるための開口が設けられている。また導電性プレートは本体の外部に突出し、導電性フェースプレートに接触するようになっている。
上記のようなプラガブル型の光トランシーバ1において、静電放電(ESD;Electro Static Discharge)に対する耐性が十分ではないという問題がある。すなわち発生したESDが光トランシーバ1に印加された際に、シールドの隙間から電磁波が入り込み、光トランシーバ1の回路に悪影響を与えるという問題が生じる。 The pluggable optical transceiver 1 as described above has a problem that its resistance to electrostatic discharge (ESD) is not sufficient. That is, when the generated ESD is applied to the optical transceiver 1, an electromagnetic wave enters from the gap of the shield, causing a problem that the circuit of the optical transceiver 1 is adversely affected.
例えばOSA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ESDによる電磁波が進入し、光トランシーバ1の回路に影響してしまう。
特許文献1のアダプタは、単に光ファイバコネクタ間でシールド板を備えた構成を開示しているにすぎず、本願の光トランシーバに適用できるものではない。
For example, the OSA sleeve is the only part of the optical transceiver 1 that is open to the outside. Even if the entire optical transceiver is to be completely shielded with a metal cover, the sleeve exposed in the optical receptacle must be open to the outside. This is because the optical connector is inserted into the optical receptacle. Therefore, the shield between the outside around the sleeve and the inside of the transceiver must be perfect. However, an electromagnetic wave caused by ESD enters the transceiver from the periphery of the sleeve that is open to the outside, and affects the circuit of the optical transceiver 1.
The adapter of Patent Document 1 merely discloses a configuration including a shield plate between optical fiber connectors, and is not applicable to the optical transceiver of the present application.
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、良好なESD耐性を備えた光トランシーバの提供を課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical transceiver having good ESD tolerance.
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、第1の光ファイバを伝播する光信号電気信号に変換する受信光サブアセンブリと、光コネクタと光学的に結合し、電気信号を第2の光ファイバを伝播する送信光サブアセンブリと、二つの光サブアセンブリに接続する回路基板を搭載し、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。そして二つの光サブアセンブリに対して、レセプタクル部材と金属製ベースとに接触するシールド部材が取り付けられている。 In order to solve the above problems, an optical transceiver according to the present invention is an optical transceiver that is used by being inserted into an opening of a cage mounted on a host system having an opening at one end and an electrical connector at the other end. The optical transceiver includes a receptacle member having an optical receptacle that receives an optical connector, a receiving optical subassembly that is optically coupled to the optical connector and converts the optical signal into an optical signal that propagates through a first optical fiber, A transmission optical subassembly optically coupled to the connector and propagating electrical signals through the second optical fiber; and a metal base mounted with a circuit board connected to the two optical subassemblies and engaged with the receptacle member. I have. A shield member that contacts the receptacle member and the metal base is attached to the two optical subassemblies.
またシールド部材は、板状の金属板を板金加工して作製され、二つの光サブアセンブリの外径形状に適合するU字形状を持つ二つのU字形状部と、二つのU字形状部の間に形成される中央ポストと、二つのU字形状部を挟んで両外側に形成される外側ポストとを有している。ここで各ポストの長軸方向を上下方向とするとき、光トランシーバは、中央ポストと外側ポストを形成する金属板がシールド部材の下部で折曲され、さらに所定距離を経て中央ポストに平行となるようにさらに上方に折曲されてなる2カ所の下側折返し部をさらに備えている。 In addition, the shield member is manufactured by sheet metal processing of a plate-shaped metal plate, and includes two U-shaped portions having a U-shape that matches the outer diameter shape of the two optical subassemblies, and two U-shaped portions. It has a central post formed in between and an outer post formed on both outer sides with two U-shaped portions interposed therebetween. Here, when the major axis direction of each post is the vertical direction, in the optical transceiver, the metal plate forming the central post and the outer post is bent at the lower part of the shield member, and further parallel to the central post after a predetermined distance. Thus, two lower folded portions further bent upward are further provided.
また二つの光サブアセンブリは、シールド部材を取り付けるためのシールド部材取り付け部を有している。このシールド部材取り付け部は、二つの光サブアセンブリそれぞれの軸方向で部分的に径の小さい部分として形成され、その径の小さい部分に形成された間隙に、シールド部材の中央ポスト及び外側ポストが差し込まれている。 The two optical subassemblies have a shield member attaching portion for attaching the shield member. The shield member attaching portion is formed as a portion having a small diameter in the axial direction of each of the two optical subassemblies, and the central post and the outer post of the shield member are inserted into the gap formed in the small diameter portion. It is.
シールド部材は、中央ポストの下部にその中央ポストから下部折返し部とは逆方向に折曲されて突設されたばね部を備え、ばね部が金属製ベースに当接している。さらにシールド部材の二つの外側ポストの両外側の端縁が金属製ベースに当接し、中央ポストの上端部のエッジがレセプタクル部材に組み合わされたタブ板に当接している。 The shield member includes a spring portion that is bent from the center post in a direction opposite to the lower folded portion at the lower portion of the center post, and the spring portion is in contact with the metal base. Further, both outer edges of the two outer posts of the shield member are in contact with the metal base, and the upper edge of the center post is in contact with the tab plate combined with the receptacle member.
本発明によれば、光サブアセンブリに対して、レセプタクル部材と金属製ベースとに接触するシールド部材を取り付けることにより、良好なESD耐性を備えた光トランシーバを提供することができる。
またこのシールド部材は、光サブアセンブリに形成されている間隙に差し込むだけで、簡単かつ信頼性をもってESD耐性を付与することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical transceiver provided with favorable ESD tolerance can be provided by attaching the shielding member which contacts a receptacle member and a metal base with respect to an optical subassembly.
The shield member can be easily and reliably imparted with ESD resistance simply by being inserted into the gap formed in the optical subassembly.
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は光サブアセンブリ(OSA)、16は主回路基板、17は副回路基板、18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。 FIG. 1 is an exploded view of an embodiment of an optical transceiver according to the present invention, in which 11 is a bale, 12 is an actuator, 13 is a receptacle member, 14 is a tab plate, 15 is an optical subassembly (OSA), 16 Is a main circuit board, 17 is a sub circuit board, 18 is an insulating film, 20 is a base, 21 is a heat radiating plate, 22 is a holding part, 23 is a cover, 24, 26 and 27 are heat radiating sheets, 25 is a bracket, 28a and 28b , 28c are labels, and 28d is a resin such as a laminate film.
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16と、副回路基板17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)と、受信サブアセンブリ(ROSA)とによる光サブアセンブリ(OSA)15を有している。
The optical transceiver 1 includes a main body unit and an OSA unit. The main body includes a
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。
The optical receptacle portion includes a
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。
In this example, when the
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Z軸方向に相当するOSA(TOSA/ROSA)15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X軸方向を左右方向とし、図1のY軸方向を上下方向とする。
In the description of the optical transceiver 1 of the present embodiment, the side on which the
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み立て体を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(OSA)の構成例を示す斜視図である。OSA15は、送信サブアセンブリ(TOSA)と、受信サブアセンブリ(ROSA)よりなり、これらOSA15はいずれも同軸型のパッケージを有している。
The assembly of the optical subassembly mounted on the
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of an optical subassembly (OSA) incorporated in the OSA unit. The
ROSA内には半導体受光素子(APD; Avalanche Photodiode)あるいはPIN−PD等(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TOSA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。 In the ROSA, a semiconductor light receiving element (APD; Avalanche Photodiode) or PIN-PD (generally referred to as “PD”) and a preamplifier for amplifying a weak electric signal generated by the PD are mounted. In addition to the semiconductor light emitting element (LD: Laser Diode), a PD for monitoring the emission intensity of the LD or a thermoelectric conversion element (Peltier Device) for adjusting the temperature of the LD is mounted in the TOSA. There is also a case. In addition, when the driving frequency is high (10 GHz or higher), a semiconductor device for LD driving may be included.
OSA(TOSA/ROSA)15からの信号/電源ライン、あるいはOSA15への信号/電源ラインは、後端部のステム15aに設けられたリードピン15bを介して接続される。またリードピン15bに代えて、あるいはリードピン15b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。
The signal / power supply line from the OSA (TOSA / ROSA) 15 or the signal / power supply line to the
またOSA15の前側先端には、スリーブ15dが備えられる。そしてOSA15がレセプタクル部材13に対してセットされたときに、OSA15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。
A
上記のようなOSA(TOSA/ROSA)は、いずれもスタブ入りスリーブ101、ジョイントスリーブ(Jスリーブ)102、及びCANパッケージ103により構成されている。
スタブ入りスリーブ101にはスタブが内蔵され、スタブはその中心に光ファイバを有し、ジョイントスリーブ102側の端面が任意の角度に研磨され、その反対側の端面が光コネクタのフェルールと物理的に当接するように突形状に加工されている。またCANパッケージ103は、スタブ入りスリーブ101に挿入される光コネクタのフェルール内の光信号を受信して電気信号に変換するPDを有した同軸型のパッケージよりなっている。ジョイントスリーブ102はスタブ入りスリーブ101とCANパッケージ103とを連結するもので、スタブ入りスリーブ101を固定する前にそのスリーブの後端面をジョイントスリーブ102前端の平坦面上でスライドさせることにより、光ファイバとCANパッケージ103のPDとの間の光学的調芯を行う。
The OSA (TOSA / ROSA) as described above is composed of a
The stub-containing
OSA15のスタブ入りスリーブ101には、一対のフランジ15cが備えられている。これら一対のフランジ15cの間の領域には、OSA15を保持するためのOSA保持部(保持部)15eが形成されている。フランジ15cの径は例えば5mmφ程度で、OSA保持部15eの径は例えば4.2mmφ程度である。またOSA保持部15eのZ方向の長さは例えば1〜1.5mm程度である。
The
上記のようにスタブ入りスリーブ101の後側端面とジョイントスリーブ102の前側端面とは、面同士が突き合わされ、XYに光学調芯され、YAGレーザにより溶接固定されている。この構成により、スタブ入りスリーブ101に形成されたフランジ15cのうちの後側のフランジと、ジョイントスリーブ102の前側端面との間に部分的に径の小さい部分が形成され、ここにZ方向の1.2mm程度の間隙Gが形成される。この間隙Gはジョイントスリーブ101に形成されたもので、間隙Gの部分に対して本発明の特徴に係るシールド部材を取り付ける。このシールド部材を取り付ける部分をシールド部材取り付け部15fとする。シールド部材の詳細な構成と、その取り付け構造は後述する。
As described above, the rear end surface of the stub-containing
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。 3 to 5 are diagrams for explaining the configuration of the OSA unit in the optical transceiver according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view of the OSA unit as viewed from the bottom. FIG. 4 is an assembled view. FIG. 5 is an exploded perspective view of the OSA unit as seen from the bottom side, and FIG. 5 is a perspective view of the assembled OSA unit as seen from the bottom side.
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10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。
The
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。
On the bottom surface of the
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OSA(TOSA/ROSA)15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OSA15を空洞13k内にセットすることができる。
The
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。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、各OSA(TOSA/ROSA)15が備える一対のフランジ15cのうちの前側の一つを溝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OSA15の位置を固定することができる。OSA15の一対のフランジ15c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。
The boundary between the
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。また突起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、一旦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。
On the
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。
The
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。
The
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。
The tips of the
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。
Moreover, the 2nd site |
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。
Further, the
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、OSA15に設けられたOSA保持部15eの径よりも若干小さく設定されている。これにより、OSA15に押圧力を加えつつタブ板14にセットした後は、OSA15がタブ板14から容易に抜け落ちないようになっている。
The width of the
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20d(図10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。
In the
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。
The
図4に示すように、OSA(TOSA/ROSA)15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OSA15が備える一対のフランジ15c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。
As shown in FIG. 4, the OSA (TOSA / ROSA) 15 is accommodated in a
そしてOSA15がレセプタクル部材13に対してセットされると、OSA15の先端に装備されているスリーブ15dが、第1部位13aの光レセプタクル10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、光レセプタクル10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10の幾何学的寸法、及びスリーブ15d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。
When the
またスリーブ15d及びフランジ部15c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、OSA15のスリーブ15dを確実に接地することができる。
Further, the
光トランシーバ1に対するOSA15の前後方向の位置は、フランジ15c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OSA15の左右方向の位置は、U字型の後壁13qにより規定される。
The longitudinal position of the
また、光トランシーバ1に対するOSA15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、OSA15の上下方向の位置がほぼ決定される。
The vertical position of the
上記のような構成で、本光トランシーバ1には、OSA15のシールド部材取り付け部15fに対して所定のシールド部材を取り付ける。図6は、本発明の光トランシーバに使用するシールド部材の構成例を示す斜視図で、図6(A)はシールド部材を前側斜め上方からみた図、図6(B)はシールド部材を後側斜め下方からみた図である。図6のU字形状部31の上下方向は、光トランシーバ1の設置状態(ホストなどデータリンクに組み込まれたときの状態)に一致しており、ここではXYZ(左右・上下・前後方向)を上記設置状態に一致させて考える。
With the above configuration, a predetermined shield member is attached to the shield
シールド部材30は、板金によって作製されるものであり、OSA(TOSA/ROSA)15のシールド部材取り付け部15fに取り付けるための二つのU次形状部31を有している。U字形状部31によって形成されるU字形状は、下側に凸部があり、上側が開口している状態になっている。そのU字形状の開口は、YAG溶接を避けるように大きく開けられている。
The
二つのU字形状部31の間には、中央ポスト32が形成されている。中央ポスト32は、その上側の先端部が前側に折り返され、中央ポスト折り返し部32aを形成している。ここで中央ポスト32が折り返された部分の上側エッジをエッジAとする。
A
また二つのU字形状部31の側方外側には、二つの外側ポスト33が形成される。二つの外側ポスト33は、その上側の先端部が前側に折り返され、外側ポスト折り返し部33aを形成している。そしてそれぞれの外側ポスト折り返し部33aはその先端部で相互に接続され、接続部33bを形成している。接続部33bの上側端縁は、U字形状部31のU字形状の下側頂部の位置に、その高さ方向(上下方向)でほぼ一致するように構成されている。外側ポスト33の両外側のエッジをエッジBとする。
Two
また中央ポスト32の下部には、シールド部材30の後方に折曲され突設されたばね部34が形成されている。そして中央ポスト32及び外側ポスト33に連なる部材は、シールド部材30の下端の位置で前側にほぼ90°折曲され、その折曲位置から接続部33bを過ぎた所定距離の位置でさらに接続部33bを抱え込むように上方にほぼ90°折曲され、中央ポスト32とほぼ平行になる。この上方に折曲された部分を下部折り返し部35とする。下部折り返し部35は、ばね部34の側方両側に2カ所設けられ、それぞれの下部折り返し部35は、3つの爪部35aを有している。
A
図7〜図9は、OSAユニットに対するシールド部材の取り付け構造を説明するための図で、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回路基板を取り付けた状態のユニットを底面側からみた図である。図7は、シールド部材30を取り付ける前のユニットの状態を示す図で、シールド部材30は図7の位置Sに取り付けられる。位置Sには、OSA15のシールド部材取り付け部15fが存在している。
FIGS. 7 to 9 are diagrams for explaining a structure for attaching the shield member to the OSA unit, and is a view of the unit with the circuit board attached to the base attached to the OSA unit of the optical transceiver as viewed from the bottom side. is there. FIG. 7 is a diagram showing a state of the unit before the
OSAユニットにシールド部材30を取り付けるときの状態を図8に示す。図8に示すように、OSA(TOSA/ROSA)15が取り付けられているOSAユニットの底面側から、OSA15のシールド部材取り付け部15fに対してシールド部材30を装着する。このときに、シールド部材30の中央ポスト32と外側ポスト33(図6参照)とは、それぞれOSA15のシールド部材取り付け部15fに形成された間隙Gの部分に差し込まれ、シールド部材30のU字型形状部31が、OSA15のシールド部材保持部15fの外周形状に適合する。またこのときに中央ポストのエッジAがタブ板の面14iに、外側ポスト33両外側のエッジBがベース20の壁面に当接する。
FIG. 8 shows a state when the
シールド部材をOSAユニットに取り付けた状態を図9に示す。OSAユニットにシールド部材30を取り付けた状態で、シールド部材30の二つの下部折返し部35は、レセプタクル部材13の後壁13qの間に挟まれる。ここでは下部折返し部32の左右方向で最も外側に位置する爪部35aが、さらにその外側に位置する後壁13qに当接する。そして、外側ポスト33のエッジBがベースの側壁20b(不図示)に当接することで、シールド部材30のベース20に対する位置が決定され、同時に、シールド部材30とベース20とが電気的に確実に接触するので、光トランシーバ1内をシールドすることが可能となる。
FIG. 9 shows a state where the shield member is attached to the OSA unit. With the
図10は、上記のような構成のOSAユニットに対してベース20を取り付ける様子を底面側からみた斜視図である。主回路基板16とOSAユニット6とが仮止めされた状態で、主回路基板16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。
FIG. 10 is a perspective view of a state in which the
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。
As described above, the
そしてベース20の先端部20cにより、OSA15がレセプタクル部材13の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。このときに、シールド部材30の中央ポスト32のエッジA(図6参照)が、タブ板の面14iに当接し、シールド部材30のばね部34が、ベース20の底面に当接する。これによりシールド部材30の上下方向の接点を確保する。またベース20の側壁内面とシールド部材30の外側ポスト33のエッジBが接触することにより、左右方向の接点も確保する。これによりシールド部材30によるシールド機能を十分なものとしている。
When the
図11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16上には、IC16b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ROSA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。
FIG. 11 is a view showing a state where the main circuit board and the sub circuit board are attached to the base attached to the OSA unit of the optical transceiver, and is a perspective view of the unit including the base 20 as seen from the upper surface side.
On the
さらにTOSA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17)に搭載する。 Further, when a thermoelectric conversion element (Peltier Device) for adjusting the temperature of the LD is mounted in the TOSA, it is necessary to include a control circuit for the thermoelectric conversion element. In addition, when other additional functions such as a CPU or a memory for controlling these circuits in general are added, there is a case where a single circuit board cannot fit. In this case, a circuit that does not handle a high-speed signal, such as a circuit that generates and controls the bias voltage of the APD or a circuit that controls the heat transfer conversion element, is mounted on another additional board (sub circuit board 17). .
副回路基板17は、主回路基板16の側方からFPC基板17dを介して接続される。FPC基板17dは、主回路基板16に半田付けされる。そしてこのFPC基板17dを折り畳むことで、副回路基板17は主回路基板16と重ね合わされる。また副回路基板17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17の裏面には絶縁フィルム18が挿入される。
The
主回路基板16の後端には、電気プラグ16a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16a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内の主回路基板16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16a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16a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。
At the rear end of the
At the same time, by setting the electrode shape of the
主回路基板16上の電子回路と、OSA15との電気的接続は、本実施形態の光トランシーバ1では、OSA15が有するリードピン15bで行われている。主回路基板16の前方側には、OSA15のリードピン15bと接続するための電極16cが形成されている。OSA15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。
In the optical transceiver 1 of this embodiment, the electrical circuit on the
光トランシーバ1の動作周波数が1GHzを超えると、OSA15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、OSA15の下面を覆い、主回路基板16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。
When the operating frequency of the optical transceiver 1 exceeds 1 GHz, the connection between the
The base 20 covers the lower surface of the
OSAユニット6に取り付けたベース20に対しては、さらに放熱板を組み付けることができる。ここでは主回路基板16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21(図1)を貼り付けるようにする。
A heat sink can be further assembled to the base 20 attached to the
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…OSA、15a…ステム、15b…リードピン、15c…フランジ、15d…スリーブ、15e…OSA保持部、15f…シールド部材取り付け部、16…主回路基板、16a…電気プラグ、16b…IC、16c,16d…電極、17…副回路基板、17d…FPC基板、18…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、31…U次形状部31、32…中央ポスト、33…外側ポスト、33a…外側ポスト折り返し部、33b…接続部、34…ばね部、35…下部折り返し部、35a…爪部、101…スタブ入りスリーブ、102…ジョイントスリーブ、103…CANパッケージ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical transceiver, 2 ... Cage, 2a ... Opening port, 2b ... Electrical connector, 2c ... Stud pin, 2d ... Fin, 6 ... OSA unit, 10a, 10b ... Optical receptacle, 11 ... Bale, 12 ... Actuator, 12g ... Rotating shaft, 13 ... Receptacle member, 13a ... First part, 13b ... Second part, 13c ... Third part, 13d ... Projection, 13f ... Projection, 13f ... Hook, 13g ... Projection, 13h ... Side wall, 13i ... Central section Wall, 13j ... groove, 13k ... hollow, 13l ... upper wall, 13m ... projection, 13n ... cut, 13q ... rear wall, 13r ... post rest, 14 ... tab plate, 14a ... site, 14b ... site, 14c, 14d, 14f ... Fin, 14e ... Latch piece, 14g ... Face, 14h ... Face, 14i ... Face, 14j ... Spacer part, 14k ... Latch piece, 14l ... Face, 14m ...
Claims (4)
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、第1の光ファイバを伝播する光信号と電気信号に変換する受信光サブアセンブリと、
前記光コネクタと光学的に結合し、電気信号を第2の光ファイバを伝播する光信号に変換する送信光アセンブリと、
前記二つの光サブアセンブリに接続する回路基板を搭載し、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、
前記レセプタクル部材と前記金属製ベースとに接触するシールド部材が前記二つの光サブアセンブリに取り付けられ、
前記シールド部材は、板状の金属板を切断および折曲加工して作製され、前記二つの光サブアセンブリの外径形状に適合するU字形状を持つ二つのU字形状部と、前記二つのU字形状部の間に形成される中央ポストと、前記二つのU字形状部を挟んで両外側に形成される外側ポストとを有し、
さらに、前記各ポストの長軸方向を上下方向とするとき、前記中央ポストと前記外側ポストを形成する金属板が前記シールド部材の下部で折曲され、さらに所定距離を経て前記中央ポストに平行となるようにさらに上方に折曲されてなる2カ所の下側折返し部を備えることを特徴とする光トランシーバ。 An optical transceiver used by being inserted into the opening of a cage mounted on a host system having an opening at one end and an electrical connector at the other end,
A receptacle member having an optical receptacle for receiving the optical connector;
A receiving optical subassembly that optically couples to the optical connector and converts the optical signal propagating through the first optical fiber and an electrical signal;
A transmitting optical assembly optically coupled to the optical connector and converting an electrical signal into an optical signal propagating through a second optical fiber;
A circuit board connected to the two optical subassemblies, and a metal base engaged with the receptacle member;
A shield member that contacts the receptacle member and the metal base is attached to the two optical subassemblies ;
The shield member is manufactured by cutting and bending a plate-shaped metal plate, and has two U-shaped portions having a U-shape that matches the outer diameter shape of the two optical subassemblies, and the two A central post formed between the U-shaped portions and outer posts formed on both outer sides of the two U-shaped portions;
Further, when the major axis direction of each post is the vertical direction, the metal plate forming the central post and the outer post is bent at the lower part of the shield member, and further parallel to the central post after a predetermined distance. optical transceiver, wherein Rukoto includes a lower folded portion of the two locations so as to become is further bent upward.
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