JP5075141B2 - 光通信装置 - Google Patents
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Description
VCSELはESDに非常に弱いことが知られている(例えば、非特許文献1および非特許文献2参照)。また、液晶モジュールにおいて、静電気による駆動ICの破壊を低減する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
前記光モジュールに装着され、前記光素子との間で前記光信号を伝送する光コネクタと、
前記光素子と電気的に接続されるICと、
前記光素子および前記ICの少なくとも一部を覆って前記モジュール基板に固定されるモジュールカバーと、
を備え、
前記ICと対向する前記モジュールカバーの内面には、電気導電性を有する放熱用の部材が固定されており、
前記光コネクタの一部と前記放熱用の部材との間に形成される放電経路Aを有することを特徴とする。
本発明の他の態様に係る光通信装置は、前記光素子は複数のVCSELからなるVCSELアレイであり、前記光ファイバは複数の光ファイバからなるテープファイバ又はリボンファイバであることを特徴とする。
ここで、「VCSEL」は、面発光型半導体レーザ素子(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)をいう。
(一実施形態)
図1は一実施形態に係る光通信装置10の概略構成を示しており、図2は光通信装置10のモジュール構造を示している。また、図3は光通信装置10の組み立て状態を示している。図4は図2の一部を拡大して示した断面図である。
光通信装置10は、図1に示すように、電気基板5と、電気プラガブルソケット1と、光モジュール3と、押さえ板2と、ヒートシンク20と、光コネクタ4と、光学部品60とを備えている。
図2および図5に示すモジュール構造は、上述したように、電気信号を光信号に変換する光モジュール3と、光モジュール3に装着され、VCSELアレイ32との間で光信号を並列に伝送する光コネクタ4と、を備えている。光モジュール3は、モジュール基板34と、該基板34上に実装されたVCSELアレイ32およびVCSELアレイ32を駆動するドライバIC33と、VCSELアレイ32およびドライバIC33を覆ってモジュール基板34に固定されるモジュールカバー35とを有する。
実施例1の光通信装置では、放電パスは、図5に示すように、光コネクタ4のコネクタ部42とモジュール基板34上に形成されたグランドパターン70(図6(A)参照)とを限りなく近づけることにより形成される第1の放電経路81(パスB)を有する。つまり、この第1の放電経路81は、コネクタ部42に人の手が触れてコネクタ部42が帯電した時に、静電気放電(ESD)が原因となったサージ(ESDサージ)がコネクタ部42からグランドパターン70へ流入する経路である。グランドパターン70に流入したESDサージは、図5に示すように、多層の積層基板であるモジュール基板34のビアホール(via)71の導体を介して別の層のグランドパターン72に流入し、さらに別のビアホール73の導体を介して外部グランド74に流入するようになっている。
・静電気が光コネクタ4の光学部品60から複数のVCSEL(VCSELアレイ)32へ直接流れないように放電パスとしての第1の放電経路81を設けている。このため、コネクタ部42やファイバ(リボンファイバ)41の先端のMPOコネクタ(別に他のコネクタでもよい)に人の手が触れてコネクタ部42が帯電した時に、静電気放電(ESD)が原因となったサージ(ESDサージ)が光学部品60からVCSELアレイ32へ流入するのが抑制される。これにより、ESDによるVCSEL32の破壊を抑制して、長寿命化と信頼性の向上を図ることができる。つまり、光コネクタ4からVCSEL32へのESDサージ流入によるVCSEL32の破壊を低減することができる。
実施例2の光通信装置では、放電パスは、図5に示すように、コネクタ部42がモジュール基板34上に形成されたグランドパターン70と接することにより、第1の放電経路81が形成されている。
実施例2によれば、コネクタ部42がモジュール基板34上のグランドパターン70と接することにより、第1の放電経路81が形成されている。このため、コネクタ部42からのESDサージが第1の放電経路81により一層流入しやすくなり、ESDサージが光コネクタ4の光学部品60を介して(経路80を通って)VCSELアレイ32へ流入するのが更に抑制される。
実施例3の光通信装置は、上記実施例2のモジュール構造において、コネクタ部42の一部で、モジュール基板34上に形成されたグランドパターン70に近接或いは接している部分に、金属がメッキ等により成膜形成されている。
実施例3によれば、コネクタ部42の一部で、モジュール基板34上のグランドパターン70に近接或いは接している部分に、金属が成膜されているので、コネクタ部42からのESDサージが第1の放電経路81により一層流入しやすくなり、ESDサージが光コネクタ4の光学部品60を介して(経路80を通って)VCSELアレイ32へ流入するのが更に抑制される。また、スペースの都合で近接部分を接触させられない場合は、コネクタ部42の周囲をメッキし、そこから導電性の配線によってグランドパターン70に接続しても良い。
実施例4の光通信装置では、モジュールカバー35は電気導電性を有し、放電パスは、図5に示すように、モジュールカバー35をモジュール基板34上に形成されたグランドパターン70に接地させることにより形成される第2の放電経路82を有する(図5参照)。
実施例4によれば、光コネクタからのESDサージが、電気導電性を有するモジュールカバーをモジュール基板上のグランドパターンに接地させることにより形成される第2の放電経路82に流入するので、ESDサージが光コネクタ4の光学部品60を介して(経路80を通って)VCSELアレイ32へ流入するのが抑制される。
実施例5の光通信装置では、図8に示すように、ドライバIC33と対向するモジュールカバー35の内面には、電気導電性を有する放熱用の金属板37(銅板)が固定されている。この金属板37は、例えば銅板が好ましい。そして、放電パスは、光学部品60の一部(光コネクタ4の一部)を放熱用の金属板37と接触させることにより形成される第3の放電経路83を有する。
実施例5によれば、コネクタ部42からのESDサージが、光学部品60の一部をモジュールカバー35の内面に固定される放熱用の金属板37と接触させることにより形成される第3の放電経路83に流入するので、ESDサージが光コネクタ4の光学部品60を介して(経路80を通って)複数のVCSELへ流入するのが抑制される。
なお、図5に示す第1の放電経路81と第2の放電経路82の2つの放電経路を形成した光通信装置10にも本発明は適用可能である。
本発明は静電気により破壊されやすいVCSELのような素子に適用することが特に適しているが、フォトダイオードなどの静電気によって破壊されうる素子に適用することによっても効果が得られる。
2:押さえ板
3:光モジュール
4:光コネクタ
5:電気基板
10: 光通信装置
14:モジュール収容凹部
32:VCSELアレイ
33:ドライバIC
34:モジュール基板
35:モジュールカバー
41:テープファイバ(リボンファイバ)
42:コネクタ部
60:光学部品
70:グランドパターン
81:第1の放電経路
82:第2の放電経路
83:第3の放電経路
Claims (9)
- モジュール基板と、該基板上に実装された光素子を有し、電気信号を光信号に或いは光信号を電気信号に変換する光モジュールと、
前記光モジュールに装着され、前記光素子との間で前記光信号を伝送する光コネクタと、
前記光素子と電気的に接続されるICと、
前記光素子および前記ICの少なくとも一部を覆って前記モジュール基板に固定されるモジュールカバーと、
を備え、
前記ICと対向する前記モジュールカバーの内面には、電気導電性を有する放熱用の部材が固定されており、
前記光コネクタの一部と前記放熱用の部材との間に形成される放電経路Aを有することを特徴とする光通信装置。 - 前記放熱用の部材は、金属板であることを特徴とする請求項1に記載の光通信装置。
- 前記光コネクタと前記モジュール基板上に形成されたグランドパターンとの間に形成される放電経路Bを有することを特徴とする請求項1または2に記載の光通信装置。
- 前記光コネクタの表面の少なくとも一部で、前記モジュール基板上に形成されたグランドパターンに対向している部分が導電性であることを特徴とする請求項3に記載の光通信装置。
- 前記光コネクタの表面の少なくとも一部には金属膜が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の光通信装置。
- 前記モジュールカバーと前記モジュール基板上に形成されたグランドパターンとの間に形成される放電経路Cを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の光通信装置。
- 前記光コネクタは、光ファイバと、該光ファイバを保持したコネクタ部と、前記光素子から基板に垂直な方向に出射される光を第1のマイクロレンズを介して反射面に入射し、前記反射面で90度曲げた後、第2のマイクロレンズを介して前記コネクタ部に保持された光ファイバの端面に光結合させる光学部品とを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の光通信装置。
- 前記光コネクタは、光ファイバと、該光ファイバを保持したコネクタ部と、前記光素子から基板に垂直な方向に出射される光を一端に入射し、90度曲げた方向に、他端から前記光を出射し、前記コネクタ部に保持された光ファイバの端面に光結合させる曲げ光ファイバとを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の光通信装置。
- 前記光素子は複数のVCSELからなるVCSELアレイであり、前記光ファイバは複数の光ファイバからなるテープファイバ又はリボンファイバであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載の光通信装置。
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