TWM511044U - 光收發裝置 - Google Patents

Description

光收發裝置

本創作係有關於一種光收發裝置，更詳而言之，是一種利用QSFP晶片進行光電轉換的光收發裝置。

隨著網路技術的快速發展，光纖通訊技術因為具有傳輸速度快，傳輸距離長，可抗電磁干擾，以及安全性高等諸多優點，習知用於傳遞訊號的銅纜線逐漸地被光纖纜線所取代，光纖通訊業已成為現代主要發展的通訊技術，廣泛運用於各種產業或設備之間的資訊通訊，使得光纖通訊的頻寬與速度要求有逐漸增大的趨勢。

在光纖的通訊系統中，需要有光收發裝置，用於接受來自網路設備的光訊號，並透過內部建置的光電轉換器，將所接收的光訊號轉換成在線設備可用的電子訊號。目前光收發裝置中大都採用TOSA/ROSA(Transmitter Optical Sub-Assembly/Receiver Optical Sub-Assembly)的光電轉換器，此類的光電轉換器的訊號傳遞通道數量有限，因此，光收發裝置內部設置光電轉換器的數量，會隨著通訊網絡的傳輸容量增加而增加，因而導致體積無法有效縮小，如此無法符合光收發裝置小型化的發展趨勢。

有鑑於此，如何縮小習知光收發裝置的體積，即為本創作待解決的技術課題。

鑒於上述習知技術之缺點，本發明提出一種光收發裝置，用於分別連接第一網路設備、第二網路設備與在線設備，包括有光開關模組、第一QSFP晶片模組、第二QSFP晶片模組與控制模組。光開關模組係具有多個4進8出光開關，係可與第一、第二網路設備進行光訊號的交換。第一QSFP晶片模組係可通過光開關模組，接收第一網路設備的光訊號，並將所接收的光訊號轉成電子訊號，且提供給在線設備。第一QSFP晶片模組還可接收在線設備的電子訊號，並將所接收的電子訊號轉成光訊號，且提供給第一網路設備。第二QSFP晶片模組係可透過光開關模組，接收第二網路設備的光訊號，並將所接收的光訊號轉成電子訊號，且提供給在線設備。第二QSFP晶片模組還可接收該在線設備的電子訊號，並將所接收的電子訊號轉成光訊號，且提供給第二網路設備。控制模組係可於在線設備正常時，將光開關模組的4進8出光開關切換成一般模式，可使第一、第二QSFP晶片模組執行作業，亦可使於在線設備異常時，令光開關模組的4進8出光開關運行旁路模式，而在不經由第一、第二QSFP晶片模組的情況下，使第一、第二網路設備的光訊號互通。

可選擇性地，光開關模組具有四個為光纖型(fiber-to-fiber)的4進8出光開關，四個4進8出光開關係並排設置成一列，而便於外接光纜的纏繞。本創作更包括發光體，所述發光體係具有外露出裝置本體第一側的發光面，控制模組係藉由發光體光亮對外提示運行狀態。本創作更包括導線架，所述導線架係設置於裝置本體的第一側，用於引導多個4進8出光開關外接光纜的纏繞。

可選擇性地，本創作更包括MPO連接模組，所述MPO連接模組係用於分別連接第一、第二網路設備，以與第一、第二網路設備進行光訊號交換。第一QSFP晶片模組係可通過光開關模組與MPO連接模組，接收第一網路設備的光訊號，還可通過光開關模組與MPO連接模組，將光訊號提供給第一網路設備。第二QSFP晶片模組係可通過光開關模組與MPO連接模組，接收第二網路設備的光訊號，還可通過光開關模組與MPO連接模組，將光訊號提供給第二網路設備。光開關模組係分別連接第一、第二QSFP晶片模組與MPO連接模組。

可選擇性地，第一QSFP晶片模組具有第一晶片接頭；第二QSFP晶片模組具有第二晶片接頭，第一、第二晶片接頭與控制接頭係為SFP(small form-factor pluggable)接頭，而可直接於在線設備上插拔；控制模組具有控制接頭。本創作更包括裝置本體，其中，MPO連接模組係外露出裝置本體的第一側，用於分別連接第一、第二網路設備；第一、第二晶片接頭與控制接頭係外露出裝置本體的第二側，用於分別電性插接在線設備。

可選擇性地，本創作更包括散熱模組，所述散熱模組係設置於裝置本體的第二側，係接觸第一、第二QSFP晶片模組與控制模組的部分發熱區域以進行散熱，並支撐第一、第二QSFP晶片模組與控制模組，使第一、第二晶片接頭與控制接頭在高度實質相同的平面上延伸。散熱模組係設有多個凹坑，用於避開第一、第二QSFP晶片模組與控制模組的部分電路，而防止電性短路。

相較於先前技術，本創作的光收發裝置係利用QSFP晶片進行光電訊號的轉換，可以每通道10Gbps的速度支援四個通道的資訊傳輸，而可搭配40Gbps的網路設備使用，用於速度要求高的光纖通訊。此外，本創作的光收發裝置係具有並排設置成一列的多個光纖型(fiber-to-fiber)光開關，且利用MPO連接模組連接網路設備，而可有效縮小體積。再者，本創作的光收發裝置還具有散熱模組，可對發熱元件散熱，藉以提高產品壽命。

以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本創作之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之其他優點與功效。本創作亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本創作之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本創作實施的實際狀況。

本創作係提供一種運用QSFP晶片模組的光收發裝置，而可以每通道10Gbps的速度支援四個通道的資訊傳輸，而可搭配40Gbps的網路設備使用，以符合現今光纖通訊的頻寬與速度要求的逐漸增大趨勢，且可有效減少光電轉換器所需數量，而符合光收發裝置小型化的發展趨勢。

針對本創作，請一併圖1至圖10，如各圖所示，本創作的光收發裝置1係用於分別連接第一網路設備2、第二網路設備3與在線設備4，以搭建40Gbps的光纖網路，而使在線設備4能夠與第一、第二網路設備2、3網路通訊。此外，光收發裝置1還可執行旁路模式，以保證第一與第二網路設備2、3於在線設備4異常時仍能維持正常的網路通訊。

本創作的光收發裝置1包括有光開關模組11、第一QSFP晶片模組12、第二QSFP晶片模組13以及控制模組14。光開關模組11係具有四個4進8出光開關111、112、113、114，係可分別通過與第一、第二網路設備2、3連接的MPO連接模組15，而與第一、第二網路設備2、3進行光訊號的交換。另外，光開關模組11還可分別連接第一、第二QSFP晶片模組12、13。如圖9、圖10所示，MPO連接模組15係由第一MPO連接器151與第二MPO連接器152連接器構成，用於分別連接第一、第二網路設備2、3。

應說明的是，本創作的光開關模組11內部採用光纖型(fiber-to-fiber) 的4進8出光開關，此類型的光開關毋須設置光準直器（Collimator），而可大幅縮小體積，故可有助於光收發裝置1整體尺寸的縮小。

第一QSFP晶片模組12係可以每通道10Gbps的速度支援四個通道的資訊傳輸，並具有外露出裝置本體16第二側的第一晶片接頭121。第一晶片接頭121用於在裝置本體16的第二側電性插接在線設備4，且通過光開關模組11與MPO連接模組15，接收第一網路設備2的40Gbps光訊號，並將所接收的光訊號轉成電子訊號，且提供給在線設備4。此外，第一QSFP晶片模組12還可接收在線設備4的40Gbps電子訊號，並將所接收的電子訊號轉成光訊號，且提供給第一網路設備2。

第二QSFP晶片模組13係可以每通道10Gbps的速度支援四個通道的資訊傳輸，並具有外露出裝置本體16第二側的第二晶片接頭131。第二晶片接頭131用於在裝置本體16的第二側電性插接在線設備4，且通過光開關模組11與MPO連接模組15，接收第二網路設備3的40Gbps光訊號，並將所接收的光訊號轉成電子訊號，且提供給在線設備4。此外，第二QSFP晶片模組13還可接收在線設備4的40Gbps電子訊號，並將所接收的電子訊號轉成光訊號，且提供給第二網路設備3。

控制模組14係具有外露出裝置本體16第二側的控制接頭141。控制接頭141用於在裝置本體16的第二側電性插接在線設備4。控制模組14可於在線設備4正常時，將光開關模組11的4進8出光開關111、112、113、114切換成一般模式（Normal Mode），可使第一、第二QSFP晶片模組12、13執行作業，亦可使於在線設備4異常時，令光開關模組11的4進8出光開關111、112、113、114運行旁路模式（Bypass Mode），而在不經由第一、第二QSFP晶片模組12、13與在線設備4的情況下，使第一、第二網路設備2、3的光訊號互通，以令第一、第二網路設備2、3相互傳輸光訊號，如此，即便在線設備4異常，第一、第二網路設備2、3彼此間光訊號仍維持互通，而不至於造成光纖網路的斷線。

於本創作中，控制模組14係位於第一、第二QSFP晶片模組12、13之間，而有助於簡化第一、第二QSFP晶片模組12、13與控制模組14之間的電路佈線，如此，有助於光收發裝置1體積的小型化。

另外，由於光纜中是利用光的折射以及全反射而傳輸光訊號，因而光纜必須有一定程度的彎曲半徑(Bending Radius：依EAI/TIA 568規範，多模光纜佈線彎曲半徑不得低於25mm)，以使得光訊號在不衰減的情形下持續於光纜中傳遞。是以，本創作光收發裝置1的四個4進8出光開關111、112、113、114係為光纖型(fiber-to-fiber)光開關，且被並排設置成一列，而便於外接光纜的纏繞。更甚者，四個4進8出光開關111、112、113、114外接光纜的部位分別位於裝置本體16異於第一側與第二側的第三側與第四側，而便於外接光纜的纏繞。如此，本創作光收發裝置1毋須提供過大的體積，就能使光纜在符合彎曲半徑規範的情況下纏繞，而達成光收發裝置小型化的發展趨勢。

更甚者，如圖8所示，本創作更可包括導線架19，所述導線架19係設置於裝置本體16的第一側，用於引導四個4進8出光開關111、112、113、114外接光纜的纏繞，如此，亦能使光纜的纏繞符合彎曲半徑的規範。

於本創作中，更可包括散熱模組17，其中，散熱模組17係可設置於裝置本體16的第二側，係由散熱金屬材料製成，可接觸第一、第二QSFP晶片模組12、13與控制模組14發熱的部分區域以進行散熱，而增加第一、第二QSFP晶片模組12、13與控制模組14執行作業的穩定性以及使用時程。另外，散熱模組17還可支撐第一、第二QSFP晶片模組12、13與控制模組14，使第一、第二晶片接頭121、131與控制接頭141在高度實質相同的平面上延伸，而便於電性插接在線設備4。第一、第二晶片接頭121、131與控制接頭141係為SFP(small form-factor pluggable)接頭。如圖3所示，第一、第二晶片接頭121、131與控制接頭141跟基準面均有標示為H的距離，亦即，第一、第二晶片接頭121、131與控制接頭141的高度實質相同。

更甚者，如圖8所示，本創作的散熱模組17係可設有多個凹坑171，所述凹坑171乃位於正對第一、第二QSFP晶片模組12、13與控制模組14的一面，用於避開第一、第二QSFP晶片模組與控制模組12、13的部分電路，而防止電性短路。

為讓使用者掌握光收發裝置的運行狀態，本創作光收發裝置1還可設置發光體18，所述發光體18係例如為LED燈泡，具有外露出裝置本體16的第一側的發光面，控制模組14係可藉由發光體18的光亮，對外提示光收發裝置1的運行狀態。

綜上所述，本創作的光收發裝置至少具有以下的優點與特色，實具有技術上無法預期的功效：

1.利用QSFP晶片提供光電轉換，而可以40Gbps的速度傳輸資訊。

2.採用毋須光準直器（Collimator）的光纖型4進8出光開關，而可降低整體尺寸。

3.利用MPO連接器連接網路設備，而與網路設備進行光訊號交換。

4.QSFP晶片延伸出接頭，而可直接電性插接在線設備。

5.光開關模組具有多個並排設置成為一列的光開關，而便於外接光纜的纏繞。

6.具有散熱模組，可對發熱元件散熱，以提高裝置運作穩定性以及壽命。

上述實施例僅例示性說明本創作之原理及功效，而非用於限制本創作。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本創作之權利保護範圍，應如本創作申請專利範圍所列。

1‧‧‧光收發裝置
11‧‧‧光開關模組
111、112、113、114‧‧‧光開關
12‧‧‧第一QSFP晶片模組
121‧‧‧第一晶片接頭
13‧‧‧第二QSFP晶片模組
131‧‧‧第二晶片接頭
14‧‧‧控制模組
141‧‧‧控制接頭
15‧‧‧MPO連接模組
151‧‧‧第一MPO連接器
152‧‧‧第二MPO連接器
16‧‧‧裝置本體
17‧‧‧散熱模組
171‧‧‧凹坑
18‧‧‧發光體
19‧‧‧導線架
2‧‧‧第一網路設備
3‧‧‧第二網路設備
4‧‧‧在線設備

圖1，係本創作之光收發裝置一實施例的立體圖。

圖2，係圖1所示光收發裝置於第一側的側視圖。

圖3，係圖1所示光收發裝置於第二側的側視圖。

圖4，係圖1所示光收發裝置部分構件的分解圖。

圖5，係圖1所示光收發裝置部分構件的上視圖。

圖6，係圖1所示光收發裝置部分構件的分解圖。

圖7，係圖1所示光收發裝置部分構件的上視圖。

圖8，係圖1所示光收發裝置的散熱模組的立體圖。

圖9，係本創作之光收發裝置執行一般模式的方塊圖。

圖10，係本創作之光收發裝置執行旁路模式的方塊圖。

111、112、113、114‧‧‧光開關

12‧‧‧第一QSFP晶片模組

121‧‧‧第一晶片接頭

13‧‧‧第二QSFP晶片模組

131‧‧‧第二晶片接頭

14‧‧‧控制模組

141‧‧‧控制接頭

151‧‧‧第一MPO連接器

152‧‧‧第二MPO連接器

16‧‧‧裝置本體

17‧‧‧散熱模組

18‧‧‧發光體

19‧‧‧導線架

Claims (10)

1. 一種光收發裝置，用於分別連接一第一網路設備、一第二網路設備與一在線設備，包括： 一光開關模組，該光開關模組係具有多個4進8出光開關，係可與該第一、第二網路設備進行光訊號的交換； 一第一QSFP晶片模組，該第一QSFP晶片模組係可通過該光開關模組，接收該第一網路設備的光訊號，並在轉成電子訊號後提供給該在線設備；該第一QSFP晶片模組還可接收該在線設備的電子訊號，並在轉成光訊號後提供給該第一網路設備； 一第二QSFP晶片模組，該第二QSFP晶片模組係可透過該光開關模組，接收該第二網路設備的光訊號，並在轉成電子訊號後提供給該在線設備；該第二QSFP晶片模組還可接收該在線設備的電子訊號，並在轉成光訊號後提供給該第二網路設備；以及 一控制模組，該控制模組係可於該在線設備正常時，將該光開關模組的4進8出光開關切換成一般模式，可使該第一、第二QSFP晶片模組執行作業，亦可使於該在線設備異常時，令該光開關模組的4進8出光開關運行旁路模式，而在不經由該第一、第二QSFP晶片模組的情況下，使該第一、第二網路設備的光訊號互通。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之光收發裝置，其中，該光開關模組具有四個4進8出光開關，該四個4進8出光開關係為光纖型(fiber-to-fiber)光開關，且並排設置成一列而便於外接光纜的纏繞。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之光收發裝置，更包括一MPO連接模組，該MPO連接模組係用於分別連接該第一、第二網路設備，以與該第一、第二網路設備進行光訊號交換；該第一QSFP晶片模組係可通過該光開關模組與MPO連接模組，接收該第一網路設備的光訊號，或將光訊號提供給該第一網路設備；該第二QSFP晶片模組係可通過該光開關模組與MPO連接模組，接收該第二網路設備的光訊號，或將光訊號提供給該第二網路設備。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之光收發裝置，其中，該光開關模組係分別連接該第一、第二QSFP晶片模組與MPO連接模組。
5. 依據申請專利範圍第3項所述之光收發裝置，其中，該第一QSFP晶片模組具有一第一晶片接頭；該第二QSFP晶片模組具有一第二晶片接頭；該控制模組具有一控制接頭；該第一、第二晶片接頭與控制接頭係為SFP接頭，而可直接於該在線設備上插拔。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之光收發裝置，更包括一裝置本體，其中，該MPO連接模組係外露出該裝置本體的第一側，用於分別連接該第一、第二網路設備；該第一、第二晶片接頭與控制接頭係外露出該裝置本體的第二側，用於分別電性插接該在線設備。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之光收發裝置，更包括一散熱模組，該散熱模組係設置於該裝置本體的第二側，係接觸該第一、第二QSFP晶片模組與控制模組的部分區域以進行散熱，並支撐該第一、第二QSFP晶片模組與控制模組，使該第一、第二晶片接頭與控制接頭在高度實質相同的平面上延伸。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之光收發裝置，其中，該散熱模組係設有多個凹坑，用於避開該第一、第二QSFP晶片模組與控制模組的部分電路，而防止電性短路。
9. 依據申請專利範圍第6項所述之光收發裝置，更包括一發光體，該發光體係具有外露出該裝置本體第一側的發光面，該控制模組係藉由該發光體光亮對外提示運行狀態。
10. 依據申請專利範圍第6項所述之光收發裝置，更包括一導線架，該導線架係設置於該裝置本體的第一側，用於引導該多個4進8出光開關外接光纜的纏繞。