TWI266492B - Compact optical transceivers - Google Patents

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TWI266492B
TWI266492B TW094112950A TW94112950A TWI266492B TW I266492 B TWI266492 B TW I266492B TW 094112950 A TW094112950 A TW 094112950A TW 94112950 A TW94112950 A TW 94112950A TW I266492 B TWI266492 B TW I266492B
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Description

1266492 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用以將各光纖收發器整合為電嘴化 系統之系統及方法。 【先前技術】 現已日益採用光纖技術做為一種能夠藉此而透過一通訊 網路以可罪地傳送資訊的載具。採用光纖技術的網路稱為 光纖通訊網路，且特徵為高帶寬以及可靠、高速度的料 傳輸功能。 4 光纖通訊網路運用光收發器，以透過該網路將資訊從— 傳輸節點傳送至-接收節點。—般說來，這種光收發器實 作資料信號傳輸及接收功能兩者，使得一收發器的傳送器 部：可將入方電子資料信號轉換成一光資料信號，而該收 發器的接收器部份可將入方光資料信號轉換成一電子資料 信號。 更特別是，在-傳輸節點處之_光收發器可接收一來自 像疋一電腦之網路裝置的電子資料信號，並利用一像是一 雷射之光傳送器將電子資料信號轉換成一經調變光資料信 =。然後可透過該光學通訊網路，在一光纖纜線中將該光 資料信號傳送至該網路之—接收節點。當在接收節點處收 到後，會將該光資料信號饋送到另一利用一像是光二極體 之光偵測器的光收發器，以將該所收光資料信號轉換回一 電子資料信號。然後將該電子資料信號轉傳到一像是一電 腦之主機裝置以供處理。 101188.doc 1266492 一般說來，會利用多個元件以達到這些功能的不同特 點。例如，一光收發器可包含一或更多光學子組裝（〇SA)， 像是一傳送光學子組裝（T0SA)以及一接收光學子組裂 (ROSA)。通常，各0SA會被產生為一像是一密嵌圓柱物項 之個別實體項目，這可用來處置並將電子信號轉換成光信 號，且反是。在該光收發器内，各〇SA一般說來包含接往 各種額外元件的電子連接，像是收發器基板，而有時會按 印刷電路板之形式所具體實作。 该收發器基板可包含多個其他特經設計以驅動或處置往 返於一或更多電子附接0SA所傳出或送回之電子信號的主 動電路元件。從而，此一收發器基板通常會包含數個具一 或更多OSA之電子傳輸線路。這些連接包含對各〇SA之「傳 送」及「接收」資料傳輸線路、對各〇8人之一或更多電力 傳輸線路，以及對各0SA之一或更多診斷資料傳輸線路。 可利用π㈤f態之電子連接器將這些傳輸線路連接於該收 發器基板與OSA之間，這些連接器的範例包含電子彈性電 路、於自OSA所延伸之導體金屬腳針與pCB上之焊燒點間的 直接架置連接，以及-自該PCB所延伸而實體且電子介接 於該OSA之插頭連接。 像是微小形式因數（SFF)、微小形式因數可插接（sFp)及 十億位元微小形式因數(XFP)標準之製造標準有助於相對 地縮減各收發H模㈣整體大小，即使是必須將眾多元件 納入該收發器模組内。從而，甚至在最新近的製造標準下， 在一典型收發器模組内之各元件的内部排置仍主導讓該收 101188.doc 1266492 發器模組能夠適裝於接往一像是—桌上型電腦、一膝上型 電腦或-手持式裝置之電腦化系統的外部連接之某收發器 尺寸。 更特別是，一SFF、SFP或XFP收發器模組可提供一於一 光學纜線與一像是一乙太網路纜線而可插入一電腦化系統 内之標準網路纜線間的介面。或另者，可將該收發器模組 架置於一含有多個收發器模組之網路面板内，該面板含有 一接往一電腦系統之外部連接。 在任何情況下，所需以納入該模組内之元件數目，以及 SFF或SFP收發器模組的大小，會不易將一收發器模組隨即 整合入一極微空間内，像是在一膝上型電腦尺厂化插封内之 可插入卡片，或手持式裝置。更特別是，有些傳統光學收 發器包含架置於收發器基板之r〇sa&t〇sa，而又會藉由 位於该收發器基板上之連接器而將該等附接於一像是一主 機匯流排配接器（HBA)的機板。 通韦’ δ亥ROSA及TOSA駐位於一定義經組態設定以接受 用以介接於ROSA及TOSA之光纖連接器的光學連接埠之裝 殼内。此外，該外殼可定義各光學連接埠插槽，此等係經 組態設定及經排置而使得當將光纖連接器插入該光學連接 埠内時，一部份的光纖連接器維持曝出在外。藉提供使用 者能夠握抓該光纖連接器的曝出局部，該光纖連接埠插槽 有助於便即地從該光學連接埠移除該光纖連接器，而同時 可在移除過程中減少損壞該光纖連接器的可能性。 許多傳統的收發器外殼係經組態設定以使得各〇sA會被 101188.doc 1266492 相當地接近該HB A或是該收發器所經架置之其他裝置而相 隔，且進一步相當地遠離於該光學連接埠插槽。這種指向 係由許多光學網路裝置製造商在當設計光學纜線以配入於 光纖接收器内時所採行的一般標準。然即如後文所述，這 種ROSA及TOSA排置方式既經證明存在有多項問題。 例如，該ROSA及TOSA相當地接近HBA或其他機板會預 佔該HBA上在該ROSA及TOSA底下區域内之各元件的置放 空間。因此，無法運用在該HB A或其他元件上的基板空間 籲 以將優點最大化，且因此影響到該HBA的元件密度。就以 為將機板空間使用性最佳化的持續努力，而進一步提高與 一特定元件有關的功能性且同時維持或降低該元件大小而 言，這會是一個顯著的問題。 為嘗試解決此項問題，既已採取各種方式。例如，或可 藉由縮短一傳統收發器模組的長度，並因此該收發器基 板，而獲致一些可用HBA空間。然而，縮減該收發器基板 _ 的大小會因減少可用以架置為驅動各OSA所必要之元件的 空間量’而不利地影響到收發器的功能性。 從而，所需者為一種可適入於較小空間裡且可經實作於 像是一 HB A之精巧元件内，而同時又維持與既經建立標準 之相符性的精巧、整合收發器模組。此外，這種收發器模 組應經組您设定以有助於相對地增加在經架置有該收發器 模組之機板上的可用空間。 【發明内容】 一般說來，本發明之示範性具體實施例係有關於一種可 101188.doc 1266492 藉像是主機匯流排配接器（HBA)之元件而經實作於一精巧 實體包封内，而非另按如目前製造標準者，的小型收發器 模組。特別是，一種收發器模組示範性具體實施例可將各 標準收發器OSA合併於一可經架置在像是用於一桌上型電 腦、膝上型電腦或其他系統之HBA的HBA上之小型收發器 基板，而能夠實現出HB A機板空間的相對增加結果。 在一示範性實作裡，一光收發器包含一收發器外殼，具 有兩側、一頂部、一底部以及前側與後側面部，而至少該 前側面部具有左右兩側。該光收發器也包含一經放置在該 收發器外殼裡，在一大致垂直於該收發器外殼之底部及底 部平面内的收發器基板。該收發器基板平面也大致垂直於 由該ROSA及TOSA所定義之個別縱軸。 該ROSA及TOSA彼此係經排置，使得當從前側觀察該收 發器外殼時，該ROSA會鄰近於該前侧面部的左側，而該 TOSA貝是位於靠近該前側面部的右側。此夕卜，由該收發器 外殼所定義的光學連接埠插槽為面朝向下，且相對於該 ROSA及TOSA而經排置，使得該ROSA及TOSA比較於該光 學連接埠插槽而位在相對地更遠於該HBA或其他裝置處。 按此方式，該ROSA及TOSA能夠適入於如傳統光學收發 器所採用之相同實體包封内，而同時該HB A上的可用機板 空間會因該ROSA及TOSA相對地更遠離於機板表面之結果 而增加。自如後說明及各隨附圖式，本發明該等及其他特 點可更為完整顯見。 【實施方式】 101188.doc 1266492 一般說來，圖1A - 1C說明一光收發器模組丨〇〇，其中包 含一經架置於一常駐在一收發器外殼12 0内之收發器基板 115上的ROSA 105及TOSA 110。即如在此所用者，一r〇SA」 是概指一可經架置於一收發器基板上以運用於一收發器模 組内之傳送光學子組裝（T0SA)或一接收光學子組裝（R〇SA) 任一者。即以範例，該收發器基板可經實作為一具有各電 子元件，以及像是供以在一 OS A與其他元件及系統間，傳 送電力、通訊及其他信號之電路跡線的導電元件之印刷電 ® 路板（PCB)。應注意該T0SA 110及該ROSA 105雖在圖1A到 1C中經圖繪為具概略相同維度，然所繪之T〇sa 11 〇及 ROSA 105組態及維度僅屬示範性，且在任何方面皆非為限 制本發明之範圍。 此外，一收發器基板115雖可包含任何用以驅動一給定 OSA之電路，然該收發器基板115之示範性實作可包含例如 像是雷射驅動器、記憶體元件、用以驅動偏壓電流與用以 放大#號之元件。同時，該收發器基板115在此可指為包含 兩個用以附接及/或架置各〇S Α以及各種其他元件的表面。 特別是’這些表面包含一前側表面丨丨5 A及一後側表面 H5B。該收發器基板115進一步包含複數個電子腳針122， 而其指向係按當將該收發器基板115架置於該機板上時，可 予插接入該HBA 200或其他機板之一（各）相對應插座（未以 圖示）内。 繼績進行，即如圖1A - 1C所示，該外殼120定義朝下指 向之光學連接埠插槽120A，此係經組態設定及排置以接 101188.doc 1266492 受’且有助於維持之，用於與該ROSA 105及該TOSA 110進 行光學通訊的光纖連接收發器。從而，當將該光收發器模 組100運作放置且維持在該ΗΒΑ 200上時，該等光學連接蟑 插槽120會面朝向下，且因此就該ΗΒΑ 200而言，會相對於 各光學連接埠插槽120Α的位置而將各OSA放置在相當地遠 離於該ΗΒΑ 200處。
即如各圖中所示，會藉由利用一經組態設定及排置維大 致垂直於該HB A 200，以及由該TOSA 110與該ROSA 105所 定義之軸線「A」及「B」的收發器基板115，來進一步改 善這種排置方式。該收發器基板115的垂直指向可對應於相 對地減少該光收發器模組1〇〇所耗佔的HB A 200機板空間。 此外’即如前述，該r〇sa 1〇5會被放置在該TOSA 110的右 侧而該等光學連接埠插槽120A面朝向下，這相反於傳統的 光收發器所採用的排置方式，其中當各光學連接埠插槽 120A面朝向下時，會將一T〇SA放置在一ROSA的左側。 這種ROSA 105及TOSA 110的排置方式，相對於該HBA 200表面’而連同組合運用該垂直指向之收發器基板115， 如此可令該HB A 200的可用空間相對地增加。此外，本發明 之示範性實作可因此實作出按傳統收發器外殼中之指向的 180°旋轉。並且，該T0SA 11〇及該R0sa 1〇5在個別的左及 右側上的定位，而該等光學連接埠插槽12〇八面朝向下，可 讓本發明之示範性實作能夠充分地利用對於其他光學裝置 的現有製造標準，像是現有的纜線連接器組態。 有關於將該TOSA 110及該ROSA 105架置於一垂直指向 101188.doc 11 1266492 之收發器基板115與相關的考量方面，在一垂直收發器基板 之前側及後側表面上之各元件的排置方式可如_年_月 _日申審，標題為「OPTICAL TRANSCEIVER WITH INTEGRATED FEEDBACK DEVIE (Workman Nydegger 律師案號 15436.372.1)」之 美國專利申請案第_/_號案文，以及標題為 「COMPACT OPTICAL TRANSCEIVERS FOR HOST BUS ADAPTERS (WorkmanNydegger律師案號15436.373.1)」之美國專利申請案 第_/_號案文進一步詳細說明，該等既已於與本發 明相同之日期提出申審，且茲將該等個別之整體案文併入 本案。 即如前文所述，圖1B進一步說明可藉由，相對於傳統收 發器，旋轉該收發器外殼120，以及該R0SA 105及該丁〇8八 110在該收發器基板115上的位置，而得以實現的優點。特 別是，該光收發器模組100之示範性實作係經組態設定使得 該等光學連接埠插槽12〇Α會朝下指向，且因此可將該T0SA 110及該ROSA 105放置在一通過該收發器基板115或靠近該 收發器基板115中點的想像平面300之上。 如此，在至少一些示範性實作裡，所描述之組態可在該 收發器基板115上提供額外的空間以放置各種其他元件（未 以圖示）。例如，一製造商可利用該收發器基板115之前側 及後侧表面，分別為115八及115B，兩者的未經使用部份’ 以放置像是一雷射驅動器、即如LED之狀態指示元件、記 憶體元件，及用以驅動偏壓電流或是用以放大信號之元件 的元件。 101188.doc -12· 1266492 圖lc說明一示範性排置方式，纟中會將一光收發器模組 100放置在該HBA 200上。即如後文進一步討論，此一排置 方式適合於各種的電腦化系統。即如圖1C中所示，該光收 發器模組⑽包含，或另經組態設定以，關聯於一面部平面 124而與併合使用，使得該光收發器模組可經適當地組態設 疋以安裝於例如一週邊元件介面（pCI)以供運用於一桌上 型電腦系統。 $見參照® 2 A到2C ’該等提供關於-些對於該光收發器模 組1 〇〇之具體實施例的示範性環境細節。特別是，圖顯示 一具有一包含對於監視器、鍵盤及其他週邊裝置之連接介 面的元件連接介面3 10之電腦系統3〇〇。該電腦系統3〇〇亦包 έ 或更多的貫體裝置或網路通訊介面320，可供透過例如 像是一 PCI插槽連接之方式，而將遠端裝置或網路通訊連接 入該電腦系統300。該實體或網路通訊介面32〇一般可包含 例如乙太網路纜線連接埠及電話纜線連接埠，但亦可包含 該等用於通用序列匯流排（USB)或是IEEE 1394 (Firewire) 規格通訊介面之介面。 在其中該電腦系統3 0 0包含一 HB A 2 0 0及該光收發器模組 1〇〇之實作上，會暴出該面部平板124而顯露出對r〇SAi〇5 及TOSA 110的通訊連接蟑。在一些實作裡，該面部平板124 也包含，或供以使用，像是狀態指示器元件之其他元件。 即如圖2B所示，一使用者可將光學纜線330連接入該電腦系 統300。圖2C說明一種其中該HBA 200及該面部平面124經 組態設定以像是透過一PCI或PCMCIA卡插槽，而滑動定位 101188.doc -13- 1266492 於一膝上型裝置400之組態。再次地，該光纖纜線330可藉 由該面部平面124而隨即直接地插入該光收發器模組1〇〇 内0 本發明可經嵌入於其他特定形式而不致f孛離於其精神或 基本特徵。所描述之具體實施例在各方面皆僅應被視為屬 示範性質而非限制性者。因此，本發明範圍係如後載申請 專利範圍而非藉由前揭說明所表示。所有歸屬各請求項等 同項目之意義及範圍内的變化皆應被涵蓋於其範圍内。 • 【圖式簡單說明】 為說明其中可獲致本發明上述及其他優點及特性之方 式，現將參照於其如各隨附圖式所繪述之特定具體實施例 來說明如前文略表的本發明更特定敛述。應了解該等圖式 僅制本發明之典型具體實施例，而因此不應被視為是限 制其觀圍，本發明將透過利用隨附圖式，而按額外的特定 性與細節而加以描述及解釋，其中·· φ 圖1 A係一光收發器之示範性實作的外觀視圖； 圖1B係一光收發器之示範性實作的前視圖； 圖1⑽―位於—主機匯流排配接器之光收發器的示範性 實作外觀視圖； 圖2 A - 2B說明一在該李铋援 隹通糸統％楗之桌上型電腦内的光收 發器具體實施例之4項特點；以及 圖2 CU兒明一在一膝上型電牆糸 甸糸、、先％浼内之光收發器具體 實施例的各項特點。 ^ 101188.doc 1266492 【主要元件符號說明】 100 光收發器模組 105 接收光學子組裝（ROSA) 110 傳送光學子組裝（TOSA) 115 收發器基板 120 收發器外殼 120A光學連接埠插槽 122 電子腳針 124 面部平板
200 HBA
101188.doc -15-

Claims (1)

  1. π 時(¾ 126^4^·號專利申請案 ， 中文申请專利範圍替換本(95年8月） 十、申請專利範圍： 1· 一種光收發器模組，其包含： 一收發器外殼，其具有兩側、一頂部、一底部以及前 側與後側面部，且至少該前側面部具有左右兩側； 一收發器基板，其係放置在該收發器外殼内，使得該 收發器基板係按一大致垂直於該收發器外殼之底部及底 部所指向； 〃一接收光學子組裝，其定義一縱車由，該接收光學組裝 係經放置而使得該接收光學子組裝之縱軸大致垂直於該 收發器基板，且該接收光學子組裝係放置於該收發器外 殼之前側面部的左側鄰近處；以及 一傳送光學子組裝，其定義一縱軸，該傳送光學組裝 係經放置而使得該傳送光學子組裝之縱軸大致垂直於該 收發器基板，且該傳送光學子組裝係放置於該前側面部 的右側鄰近處。 2. 如請求項！之4收發器模組，#中經由該#送光學子組裝 及該接收光學子組裝戶斤個別定義之軸線係位於一二分該 收务為'模組之想像平面的上方。 3. 如請求⑹之光收發器模組，進一步包含至少一放置在鄰 近該收發器基板之一較低邊緣處，且配置以接受於一主 機匯流排配接器之相對應者内的電子連接。 4. 如請求項3之光收發器模組，其中該主機匯流排配接器包 含如下之—者：一PCI卡；以及一PCMCM卡。 5. 如請求们之光收發器模組，進一步包含至少一放 101188-950810.doc Λ -I -
    ;一信號放大器；一狀態 電流偏壓調制器；一電容 1266492 面其一者之上的電子元件。 其中該至少一電子元件包含 收發1§基板之前側或後側表 6.如請求項5之光收發器模組： 如下至少一者··一雷射驅動器 指示元件；一熱電冷卻器；一 器；以及一電阻器。 7. 一種光收發器模組，其中包含： 收考X器基板，5亥收發器基板具有一前側表面及後側 表面及一頂部邊緣及底部邊緣； 一電子連接器，其放置在鄰近該收發器基板之底部邊 緣處； 一接收光學子組裝，其放置在鄰近該收發器基板之頂 部邊緣處；以及 一傳送光學子組裝，其放置在鄰近該收發器基板之頂 部邊緣處。 8·如請求項7之光收發器模組，進一步包含一收發器外殼， 其中放置有該收發器基板、接收光學子組裝及傳送光學 子組裝。 9.如請求項8之光收發器模組，其中該收發器外殼定義至少 一位於鄰近該收發器基板之底部邊緣處的光學連接埠 槽0 10 ·如請求項7之光收發器模組，其中該光收發器模組係經配 置以放置在一主機匯流排配接器上。 Π·如請求項1 〇之光收發器模組，其中該主機匯流排配接器 包含如下一者：一PCI卡；以及一PCMCIA卡。 101188-950810.doc 0 1266492 产年《月多日錢)正顧3 12.如請求項7之光收發器模組，其中如下至 在該收發器基板之前側表面及後側表面至少一處：一雷 射驅動器；-信號放大器；-狀態指示元件一熱電： 卻器；-電流偏壓調制器；一電容器；以及一電阻器。7 1 3 · —種主機匯流排配接器，其中包含： 一印刷電路板，其具有至少一經配置以電子介接於一 電腦系統之連接器；以及 -光收發器模組，其放置在該印刷電路板上，該光收 發器包含： -收發器基板，丨包含電子電路，該收發器基板具 有一前側表面及後側表面與一頂部及底部邊緣； 一電子連接器，其放置在鄰近該收發器基板之底部 邊緣處； 一接收光學子組裝，其放置在鄰近該收發器基板之 頂部邊緣處；以及 一傳送光學子組裝，其放置在該接收光學子組裝之 右側，且鄰近該收發器基板之頂部邊緣處，且該傳送 光學子組裝及該接收光學子組裝係電子通訊於該收發 器基板的電子電路。 14 ·如睛求項13之主機匯流排配接器，其中如下至少一者合 被放置在該收發器基板之前側表面及後側表面至少一 處：一雷射驅動器；一信號放大器；一狀態指示元件； 一熱電冷卻器；一電流偏壓調制器；一電容器；以及一 電阻器。 101188-950810.doc
    1266492 1 5 ·如請求項13之主機匯流排配接器，進一步包含一收發器 外殼，其中放置有該收發器基板、接收光學子組裝及傳 送光學子組裝。 16 ·如請求項15之主機匯流排配接器，其中該收發器外殼定 義位於鄰近該收發器基板之底部邊緣的至少一光學連接 埠插槽。
    101188-950810.doc 1266492 第094112950號專利申請案多$ 史复M·^替換頁(95年?'
    10H88.doc
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