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公開番号2020177192
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201029
出願番号2019081239
出願日20190422
発明の名称光トランシーバ
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 6/42 20060101AFI20201002BHJP(光学)
要約【課題】小型化を維持しつつデータの大容量化を実現させることができる光トランシーバを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る光トランシーバ1は、光レセプタクルと、2つの光サブアセンブリ10と、上面を有し、当該上面にて光レセプタクルに対して外部コネクタの反対側に後側の光サブアセンブリ10が搭載されると共に、当該上面にて光レセプタクルと後側の光サブアセンブリ10との間に前側の光サブアセンブリ10が搭載される、回路基板20と、を備え、各光サブアセンブリ10は、光デバイスが実装された光サブアセンブリ基板11と、光デバイスを覆うと共に光レセプタクルに光接続するレンズ部15と、フレーム18とを有し、前側の光サブアセンブリ10のフレーム18の一部分は、後側の光サブアセンブリ10の光サブアセンブリ基板11によって回路基板20に向けて押さえられている。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項1】
通信装置のケージに挿抜方向に沿って活性挿抜される光トランシーバであって、
外部コネクタを受容する光レセプタクルと、
それぞれ光デバイスを含む第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリと、
上面を有し、前記上面にて前記光レセプタクルに対して前記外部コネクタの反対側に前記第2光サブアセンブリが搭載されると共に、前記上面にて前記光レセプタクルと前記第2光サブアセンブリとの間に前記第1光サブアセンブリが搭載される、回路基板と、
前記光レセプタクルと前記第1光サブアセンブリとを光学的に接続する第1多芯光ファイバと、
前記光レセプタクルと前記第2光サブアセンブリとを光学的に接続する第2多芯光ファイバと、
を備え、
前記第1光サブアセンブリ及び前記第2光サブアセンブリのそれぞれは、
前記光デバイスが実装された光サブアセンブリ基板と、
前記光デバイスを覆うように前記光サブアセンブリ基板に搭載されると共に前記第1多芯光ファイバまたは前記第2多芯光ファイバを介して前記光レセプタクルに光学的に接続されるレンズ部と、
前記光サブアセンブリ基板に前記レンズ部を固定するフレームと、
を有し、
前記第1光サブアセンブリの前記フレームの一部分は、前記第2光サブアセンブリの前記光サブアセンブリ基板によって前記回路基板に向けて押さえられている、
光トランシーバ。
続きを表示(約 430 文字)【請求項2】
前記第1光サブアセンブリ及び前記第2光サブアセンブリは、それぞれ互いに同一の外形形状を有している、
請求項1に記載の光トランシーバ。
【請求項3】
前記フレームは、前記光サブアセンブリ基板を貫通すると共に前記回路基板に形成された穴に係合するボスを有し、
前記第1光サブアセンブリ及び前記第2光サブアセンブリのそれぞれは、前記ボスが前記穴に係合することによって前記回路基板に固定される、
請求項1または請求項2に記載の光トランシーバ。
【請求項4】
前記回路基板と前記第2光サブアセンブリとの距離は、前記回路基板と前記第1光サブアセンブリとの距離よりも長い、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光トランシーバ。
【請求項5】
前記回路基板と前記第2光サブアセンブリとの間に介在する放熱シートを備える、
請求項4に記載の光トランシーバ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の一側面は、光トランシーバに関するものである。
続きを表示(約 16,000 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、回路基板と、複数の光信号を送信又は受信する光素子と、光素子に光結合すると共に回路基板に搭載されるレンズブロックとを備える光モジュールが記載されている。レンズブロックには、光ファイバを挿入及び保持するフェルールが係合する。また、光トランシーバは、外部のMPOコネクタを受容するフェルールを備えたレセプタクル部を有し、レセプタクル部のフェルールは上記のレンズブロックに係合するフェルールと複数の光ファイバを介して互いに接続されている。
【0003】
特許文献2には、外部のMPOコネクタを受容する光レセプタクルと、光電変換機能を有する半導体光素子、及びレーザドライバが搭載されたアセンブリ基板と、電子デバイスが実装されたメイン回路基板とを備える光トランシーバが記載されている。アセンブリ基板及びメイン回路基板は筐体によって保護されている。アセンブリ基板には光電変換部品及びホルダが搭載されており、ホルダはアセンブリ基板に光電変換部品を保持している。光レセプタクルの内部及び光電変換部品のそれぞれにはMTフェルールが係合しており、光レセプタクルの内部のMTフェルールと光電変換部品に係合するMTフェルールとは内部ファイバを介して互いに光結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2010−122311号公報
特開2016−156916号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
光トランシーバにおいては、特に近年、光通信における伝送速度の高速化が進行しており、機能の向上に伴い内部の部品の高集積化及び高機能化が進んでいる。データセンタの内部の通信に用いられる光トランシーバとして、伝送距離が数100m程度の短波長面発光レーザを光源とする光モジュールを備えるものが知られている。従って、新たにデータセンタを敷設することなく、光トランシーバにおいて小型化を維持しつつ互換性を確保すると共に大容量化を実現させることが求められている。
【0006】
本発明の一側面は、小型化を維持しつつデータの大容量化を実現させることができる光トランシーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面に係る光トランシーバは、通信装置のケージに挿抜方向に沿って活性挿抜される光トランシーバであって、外部コネクタを受容する光レセプタクルと、それぞれ光デバイスを含む第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリと、上面を有し、上面にて光レセプタクルに対して外部コネクタの反対側に第2光サブアセンブリが搭載されると共に、上面にて光レセプタクルと第2光サブアセンブリとの間に第1光サブアセンブリが搭載される、回路基板と、光レセプタクルと第1光サブアセンブリとを光学的に接続する第1多芯光ファイバと、光レセプタクルと第2光サブアセンブリとを光学的に接続する第2多芯光ファイバと、を備え、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリのそれぞれは、光デバイスが実装された光サブアセンブリ基板と、光デバイスを覆うように光サブアセンブリ基板に搭載されると共に第1多芯光ファイバまたは第2多芯光ファイバを介して光レセプタクルに光学的に接続されるレンズ部と、光サブアセンブリ基板にレンズ部を固定するフレームと、を有し、第1光サブアセンブリのフレームの一部分は、第2光サブアセンブリの光サブアセンブリ基板によって回路基板に向けて押さえられている。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一側面によれば、小型化を維持しつつデータの大容量化を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、本発明の実施形態に係る光トランシーバを示す斜視図である。
図2は、図1の光トランシーバの内部構造を示す斜視図である。
図3は、図1の光トランシーバの2個の光サブアセンブリ、複数の光ファイバ及び回路基板を示す斜視図である。
図4は、図3の2個の光サブアセンブリ及び回路基板を示す斜視図である。
図5は、図3の光サブアセンブリを示す斜視図である。
図6は、図5の光サブアセンブリを図5の反対側から見た斜視図である。
図7は、図5の光サブアセンブリの光サブアセンブリ基板とレンズ部とを示す斜視図である。
図8は、図7の光サブアセンブリ基板を示す斜視図である。
図9は、図3の回路基板に光サブアセンブリを搭載する前の状態を示す斜視図である。
図10は、図3の2個の光サブアセンブリ及び回路基板を示す側面図である。
図11は、図1の光トランシーバの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[本願発明の実施形態の説明]
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明の一実施形態に係る光トランシーバは、通信装置のケージに挿抜方向に沿って活性挿抜される光トランシーバであって、外部コネクタを受容する光レセプタクルと、それぞれ光デバイスを含む第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリと、上面を有し、上面にて光レセプタクルに対して外部コネクタの反対側に第2光サブアセンブリが搭載されると共に、上面にて光レセプタクルと第2光サブアセンブリとの間に第1光サブアセンブリが搭載される、回路基板と、光レセプタクルと第1光サブアセンブリとを光学的に接続する第1多芯光ファイバと、光レセプタクルと第2光サブアセンブリとを光学的に接続する第2多芯光ファイバと、を備え、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリのそれぞれは、光デバイスが実装された光サブアセンブリ基板と、光デバイスを覆うように光サブアセンブリ基板に搭載されると共に第1多芯光ファイバまたは第2多芯光ファイバを介して光レセプタクルに光学的に接続されるレンズ部と、光サブアセンブリ基板にレンズ部を固定するフレームと、を有し、第1光サブアセンブリのフレームの一部分は、第2光サブアセンブリの光サブアセンブリ基板によって回路基板に向けて押さえられている。
【0011】
この光トランシーバは第1光サブアセンブリと第2光サブアセンブリとを備え、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリは共に光デバイスを含む。従って、1個の光サブアセンブリを備える光トランシーバと比較してデータ容量を大きくすることができるので、データの大容量化を実現させることができる。光トランシーバは通信装置のケージに挿抜方向に活性挿抜され、光レセプタクル、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリは、この順で一方向に沿って並ぶように配置される。このように光レセプタクル、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリが当該挿抜方向に沿って並ぶように配置されることにより、当該挿抜方向に交差する方向への光トランシーバの大型化を抑えることができるので小型化を維持することができる。また、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリのそれぞれは、光サブアセンブリ基板と、レンズ部と、光サブアセンブリ基板にレンズ部を固定するフレームとを備える。そして、第1光サブアセンブリのフレームの一部分は、第2光サブアセンブリの光サブアセンブリ基板によって回路基板に向けて押さえられている。このように当該挿抜方向に沿って並ぶ第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリにおいて、第1光サブアセンブリのフレームの一部分が第2光サブアセンブリの光サブアセンブリ基板に回路基板に向けて押さえられることにより、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリの挿抜方向への長さを抑えることができる。従って、光トランシーバの挿抜方向への長さを抑えることができるので、光トランシーバの小型化を実現させることができる。
【0012】
また、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリは、それぞれ互いに同一の外形形状を有していてもよい。この場合、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリとして互いに同一の外形形状の光サブアセンブリを用いることができるので、光トランシーバの部品を共通化させることができる。従って、部品の共通化を進めることによって部品にかかるコストを低減させることができる。
【0013】
また、フレームは、光サブアセンブリ基板を貫通すると共に回路基板に形成された穴に係合するボスを有し、第1光サブアセンブリ及び第2光サブアセンブリのそれぞれは、ボスが穴に係合することによって回路基板に固定されてもよい。この場合、レンズ部を固定するフレームが光サブアセンブリ基板を貫通すると共に回路基板の穴に係合するボスを備える。従って、レンズ部を固定するフレームのボスによって、光サブアセンブリ基板を回路基板に固定することができる。よって、回路基板に対する光サブアセンブリの位置決めを行うことができる。また、フレームによって、レンズ部を光サブアセンブリ基板に固定すると共に、光サブアセンブリ基板を回路基板に固定することができる。
【0014】
また、回路基板と第2光サブアセンブリとの距離は、回路基板と第1光サブアセンブリとの距離よりも長くてもよい。この場合、回路基板と第1光サブアセンブリとの距離より、回路基板と第2光サブアセンブリとの距離の方が長い。光レセプタクルの反対側に位置する第2光サブアセンブリの回路基板に対する距離が長いことにより、光レセプタクルから第2光サブアセンブリまで延びる第2多芯光ファイバの曲げ半径を大きくすることができる。すなわち、回路基板に対する第2光サブアセンブリの距離が回路基板に対する第1光サブアセンブリの距離と同一である場合には、光レセプタクルから第2光サブアセンブリまで延びる第2多芯光ファイバが第1光サブアセンブリを跨ぐときに上下に湾曲することによって第2多芯光ファイバを構成する各光ファイバの曲げが大きくなる。これに対し、回路基板からの第2光サブアセンブリの距離が回路基板からの第1光サブアセンブリの距離より長い場合には、光レセプタクルから第2光サブアセンブリまで延びる第2多芯光ファイバの上下方向への湾曲度合を低減させることができるので、複数の光ファイバの曲げ半径を大きくすることができる。従って、複数の光ファイバの曲げ半径をより確実に仕様の値以上にすることができるので、光ファイバの損傷をより確実に抑制することができる。
【0015】
また、前述した光トランシーバは、回路基板と第2光サブアセンブリとの間に介在する放熱シートを備えてもよい。この場合、回路基板に対する高さが第1光サブアセンブリよりも高い第2光サブアセンブリと回路基板との間に放熱シートが介在する。従って、より高い位置に位置する第2光サブアセンブリ、放熱シート及び回路基板に放熱経路を形成することができるので、第2光サブアセンブリからの放熱の経路を確実に確保することができる。
【0016】
[本願発明の実施形態の説明]
本願発明の実施形態に係る光トランシーバの具体例を、以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以降の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解を容易にするため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
【0017】
図1は、実施形態に係る光トランシーバ1を示す斜視図である。図1に示されるように、光トランシーバ1は、例えば、QSFP規格に準拠している。ここでいう規格は、例えば業界規格の一つであるMSA(Multi Source Agreement)である。光トランシーバ1は、金属製の筐体2と、筐体2に係合するスライダ3と、筐体2の一端に位置する光レセプタクル4と、スライダ3から延び出すプルタブ5とを備える。筐体2は、直方体状の形状を呈し、一方向D1に長く延びている。光トランシーバ1は、一方向D1に沿ってホストシステム(通信装置)に設けられたケージに活性挿抜(挿入及び抜出)される。すなわち、一方向D1は、ケージに対して光トランシーバ1が活性挿抜される挿抜方向である。ケージに挿入されるのは、主に筐体2の部分であり、光レセプタクル4及びプルタブ5はケージの外に露出する。すなわち、光トランシーバ1をケージに挿入すると、筐体2の長手方向である一方向D1において光レセプタクル4が設けられた一端と、当該一端の反対側に位置する他端がケージに近づくように移動する。光トランシーバ1をケージから抜出(抜去)するときは、光レセプタクル4が設けられた筐体2の一端がケージから遠ざかるように移動する。
【0018】
スライダ3は、光レセプタクル4が設けられた筐体2の一端から一方向D1に沿って延びている。光レセプタクル4は、外部の光コネクタのMTフェルールを受容し、当該光コネクタを介して外部と光信号を送受する。筐体2は、ケージの内部に設けられた電気コネクタに接続される電気プラグ6を、光レセプタクル4が設けられた一端の反対側に位置する他端に備える。プルタブ5は、例えば、樹脂製であり、可撓性を有する材料によって構成されている。プルタブ5を持ってプルタブ5をケージの反対側に引くことにより、ケージに対する光トランシーバ1の係合が解除されてホストシステムから光トランシーバ1を引き抜くことが可能となる。
【0019】
筐体2は直方体状を呈し、例えば、一方向D1に垂直に延びる平面で筐体2を切断したときの筐体2の断面形状は長方形状である。筐体2は上筐体7及び下筐体8を含んでおり、上筐体7と下筐体8の間にスライダ3が設けられる。上筐体7及び下筐体8は、例えば、ガスケットが介在した状態で複数のネジによって互いに接合される。なお、以下の説明では、「前後」及び「上下」の方向を用いることがあるが、これらの方向は図示する状態に基づく便宜的なものであり、方向を限定するものではない。以下の説明では、光レセプタクル4側を「前」、電気プラグ6側を「後」、下筐体8から上筐体7を見た方向を「上」、上筐体7から下筐体8を見た方向を「下」と称し、「上下」を「高さ」と称することがある。
【0020】
図2は、光トランシーバ1から上筐体7を外して光トランシーバ1を上方から見た斜視図である。図2に示されるように、光トランシーバ1の内部には、2個の光サブアセンブリ10と、2個の光サブアセンブリ10を搭載する回路基板20と、光レセプタクル4から延び出す複数の光ファイバ30と、光レセプタクル4の内部に収容されるフェルール40、各光サブアセンブリ10に保持されるフェルール50とを備える。2個の光サブアセンブリ10は、一方向D1に沿って並ぶように配置される。複数の光ファイバ30のそれぞれは、フェルール40及びフェルール50のそれぞれに保持されている。複数の光ファイバ30の一部はフェルール40から前側の光サブアセンブリ10(第1光サブアセンブリ)に保持されたフェルール50に延び出しており、複数の光ファイバ30の残部はフェルール40から後側の光サブアセンブリ10(第2光サブアセンブリ)に保持されたフェルール50に延び出している。光レセプタクル4と前側の光サブアセンブリ10とを光学的に接続する複数の光ファイバ30が第1多芯光ファイバに相当し、光レセプタクル4と後側の光サブアセンブリ10とを光学的に接続する複数の光ファイバ30が第2多芯光ファイバに相当する。光レセプタクル4には、外部コネクタのMTフェルールが入り込んで当該MTフェルールに保持された光ファイバとフェルール40に保持された光ファイバ30とが光結合する。
【0021】
図3は、2個の光サブアセンブリ10、回路基板20、光ファイバ30及びフェルール50を拡大した斜視図である。図2及び図3に示されるように、フェルール40からは、複数の光ファイバ30が2個の光サブアセンブリ10のそれぞれに向かって後方に延び出している。フェルール40から延び出す複数の光ファイバ30は、例えば、光トランシーバ1の幅方向である方向D2に沿って並ぶと共に、光トランシーバ1の上下方向(高さ方向)である方向D3に沿って並んでいる。一例として、フェルール40からは、方向D2に並んだ12本の光ファイバ30の組が方向D3に沿って2組並んだ合計24本の光ファイバ30が延び出している。例えば、24本の光ファイバ30及びフェルール40によって、24心のMPOコネクタが構成される。
【0022】
なお、複数の光ファイバ30の少なくとも一部はテープ化されていてもよい。「テープ化」とは、リボンファイバである光ファイバ30、又はリボナイズされた複数の光ファイバ30を示している。リボンファイバは複数の光ファイバ30が所定の方向(例えば方向D2及び方向D3)に沿って並べられて且つ予め固定された複数の光ファイバ30であり、リボナイズとは接着剤等によって所定の方向に沿って並べられた状態で固定された複数の光ファイバ30を示している。方向D3に沿って並ぶ2つの光ファイバ30の組のうち下側の光ファイバ30の組は、前側の光サブアセンブリ10のフェルール50まで延びている。例えば、12本の光ファイバ30及びフェルール50によって、12心のMPOコネクタが構成される。方向D3に沿って並ぶ2つの光ファイバ30の組のうち上側の光ファイバ30の組は、前側のフェルール50を超えると共に前側の光サブアセンブリ10に入り込み、上側の光ファイバ30の組の後端は後側の光サブアセンブリ10のフェルール50まで延びている。
【0023】
2個の光サブアセンブリ10は、例えば、互いに同一の構成を有する。光サブアセンブリ10は、光サブアセンブリ基板11と、光サブアセンブリ基板11に搭載されると共に複数の光ファイバ30を介して光レセプタクル4に光接続するレンズ部15と、光サブアセンブリ基板11にレンズ部15を固定するフレーム18と、フェルール50を保持するフェルール保持板金19とを備える。フェルール保持板金19は、フェルール50を囲んで光サブアセンブリ10の内部にフェルール50を保持する部品である。フェルール保持板金19は前側に位置する第1枠部19aと後側に位置する第2枠部19bとを備え、第1枠部19a及び第2枠部19bは共に上方に開口する枠状とされている。第2枠部19bにはレンズ部15とフェルール50の後部とが収容され、第1枠部19aにはフェルール50の前部が収容される。第1枠部19aの一方向D1の長さは第2枠部19bの一方向D1の長さよりも短く、第1枠部19aの方向D2の長さは第2枠部19bの方向D2の長さよりも長い。
【0024】
第1枠部19aは、方向D2に沿って並ぶ一対の前壁19cと、各前壁19cの方向D2の端部から後方に延びる一対の側壁19dと、各側壁19dの後端から方向D2の内側に延びる後壁19eとを有する。一対の前壁19cの方向D2の内側には後方に傾斜する傾斜部19fが形成されており、一対の傾斜部19fの間にはフェルール40からフェルール50に向かう光ファイバ30が一方向D1に通される枠状の光ファイバ挿通部材19gが設けられる。各側壁19dは一方向D1に沿って延びており、各側壁19dの内面とフェルール50との間には隙間Sが形成されている。また、後壁19eの方向D2の内側の端部は、第2枠部19bの前端に連続している。
【0025】
第2枠部19bは、第1枠部19aの各後壁19eから後方に延びる一対の側面部19hと、一対の側面部19hの第1枠部19aとの反対側に位置する後部19jとを有する。一対の側面部19h及び後部19jの上端からは第2枠部19bの内側に延びる被覆部19kが形成されている。被覆部19kは、フェルール50の一部及びレンズ部15の一部を被覆する。被覆部19kは、各側面部19hにおいて一方向D1に延びると共に後部19jにおいて方向D2に延びている。被覆部19kは、フェルール50の方向D2の両端、レンズ部15の方向D2の両端、及びレンズ部15の後端を覆っている。また、後部19jは、複数の光ファイバ30を一方向D1に通す貫通孔を有する。
【0026】
図4は、フェルール保持板金19を外した2個の光サブアセンブリ10と回路基板20とを示す斜視図である。図5は、各光サブアセンブリ10の光サブアセンブリ基板11、レンズ部15及びフレーム18を上方から見た斜視図である。図4及び図5に示されるように、2個の光サブアセンブリ10は一方向D1に沿って並ぶように配置され、前側の光サブアセンブリ10のフレーム18の後端に後側の光サブアセンブリ10の光サブアセンブリ基板11が載せられる。レンズ部15は光サブアセンブリ基板11の上面11aに搭載されると共にフレーム18によって保持される。
【0027】
図6は、光サブアセンブリ基板11、レンズ部15及びフレーム18を下方から見た斜視図である。図7は、光サブアセンブリ基板11及びレンズ部15を示す斜視図である。図5、図6及び図7に示されるように、フレーム18は、光サブアセンブリ基板11の上面11aに載せられると共に方向D2に沿って並ぶ一対の前部18aと、一対の前部18aのそれぞれから後方に延びる一対の側部18bと、一対の側部18bの後端同士を接続する後部18cとを備える。一対の前部18aのそれぞれは、下方に突出するボス18dと、方向D2の内側に突出するテーパ部18eとを備える。各ボス18dは光サブアセンブリ基板11に形成された貫通孔11bに係合(嵌合)し、各貫通孔11bに各ボス18dが係合することによって光サブアセンブリ基板11にフレーム18が固定される。各テーパ部18eは下方に向かうに従って方向D2の内側に斜めに突出するテーパ面を有し、各テーパ部18eがフェルール保持板金19の側面部19hに形成された貫通孔に入り込むことによってフレーム18にフェルール保持板金19が固定される。
【0028】
各側部18bは各前部18aの上側部分から後方に延びており、各側部18bと光サブアセンブリ基板11の上面11aとの間にはレンズ部15の側部が露出する空間Kが形成される。フレーム18は側部18bの一方向D1の途中部分から方向D2に延びる架橋部18fを備え、架橋部18fはレンズ部15の上方において一対の側部18bを掛け渡すように配置される。後部18cは側部18bよりも低い位置(光サブアセンブリ基板11寄りの位置)に設けられる。後部18cは、一方向D1に沿って段差を有する階段状とされている。後部18cは、後側に位置する下段部18gと、下段部18gよりも前側に位置する上段部18hと、下段部18g及び上段部18hの間において一方向D1及び方向D3の双方に対して傾斜する傾斜部18jとを有する。下段部18g、傾斜部18j及び上段部18hは、共に方向D2に沿って延びている。
【0029】
図8は、光サブアセンブリ基板11の上面11aを示す斜視図である。図7及び図8に示されるように、レンズ部15は、例えば、樹脂製のブロックであって上面11aに搭載される。光サブアセンブリ基板11は、例えば、プリント基板である。但し、光サブアセンブリ基板11はプリント基板に限定されず、半導体基板であってもよい。上面11aには、例えば、光デバイス11c及び電子デバイス11dが実装されている。レンズ部15は、上面11aに実装されている光デバイス11c及び電子デバイス11dの上を覆っている。光デバイス11cは、例えば、発光素子及び受光素子を含んでいる。この発光素子は、例えば、半導体レーザダイオードの一種であるVCSEL(垂直共振型面発光レーザ)である。上記の受光素子は、モニタ用のフォトダイオードである。電子デバイス11dは、例えば、当該発光素子を駆動させるための駆動回路、受光素子を含む各種フォトダイオードから出力される電気信号を増幅するための増幅回路とを含んでいる。なお、光サブアセンブリ基板11には、上記の回路以外の回路が更に設けられていてもよい。
【0030】
レンズ部15は、光デバイス11cの発光素子から放射される光を透過させる透明樹脂によって構成されており、例えば、ULTEM(登録商標)によって構成されている。レンズ部15は前部15aと上部15bとを有し、前部15aは方向D2の中央部に光学ポート15cを露出させている。光学ポート15cには、光デバイス11cの発光素子に対応するレンズアレイ15dと、光デバイス11cの受光素子に対応するレンズアレイ15eとが露出している。レンズアレイ15d及びレンズアレイ15eのそれぞれのレンズは、光学ポート15cを介してフェルール50に保持された光ファイバ30と光結合する。レンズアレイ15d及びレンズアレイ15eが並ぶ方向D2の両端側には、一対のガイドピン15fが設けられている。一対のガイドピン15fのそれぞれにフェルール50のガイド孔が一方向D1に嵌合することによってレンズ部15にフェルール50が係合してレンズ部15と光ファイバ30とが光接続する。
【0031】
図6及び図8に示されるように、光サブアセンブリ基板11には方向D2に沿って並ぶ一対の貫通孔11eが形成されており、一対の貫通孔11eのそれぞれにはレンズ部15の下部から突出するボス15gが係合する。このように、各貫通孔11eに各ボス15gが係合することによって光サブアセンブリ基板11の上面11aにレンズ部15が固定される。また、上面11aの後部には、方向D2に沿って並ぶ複数のパッド11fが設けられている。
【0032】
図9は、回路基板20に光サブアセンブリ10を搭載する前の状態を示す斜視図である。図10は、回路基板20に2個の光サブアセンブリ10が搭載された状態を示す側面図である。回路基板20は、方向D3と平行な直線を法線とする下面20bと、方向D3と平行な直線を法線とし、下面20bの反対側に位置する上面20cと、を有する。光サブアセンブリ10は、上面20cの上に搭載される。図8、図9及び図10に示されるように、前側(図10では左側)の光サブアセンブリ基板11のパッド11fには第1FPC21が接続され、パッド11fは第1FPC21を介して回路基板20に電気的に接続される。また、回路基板20には上方に開口する複数の穴20aが形成されており、方向D2に沿って並ぶ2つの穴20aの組が一方向D1に沿って2組並んでいる。方向D2に沿って並ぶ2つの穴20aのそれぞれには、光サブアセンブリ基板11の下方に突出するフレーム18のボス18dのそれぞれが係合する。このように、回路基板20の各穴20aにフレーム18の各ボス18dが係合することによって回路基板20に光サブアセンブリ10が固定される。
【0033】
後側(図10では右側)の光サブアセンブリ基板11のパッド11fにはU字状を成す第2FPC22が接続され、パッド11fは第2FPC22を介して回路基板20に電気的に接続される。後側の光サブアセンブリ10の光サブアセンブリ基板11の前端は、前側の光サブアセンブリ10のフレーム18の後端に載せられる。すなわち、後側の光サブアセンブリ基板11の前端は前側のフレーム18の後部18cの下段部18gに載せられる。また、方向D2に沿って並ぶ回路基板20の後側の2つの穴20aのそれぞれには、後側の光サブアセンブリ基板11の下方に突出するフレーム18の各ボス18dが係合する。
【0034】
前側の光サブアセンブリ10のボス18d、及び後側の光サブアセンブリ10のボス18dは、共に回路基板20の穴20aに係合する。しかしながら、前側の光サブアセンブリ10と、後側の光サブアセンブリ10とでは、回路基板20に対するボス18dの貫通部分の長さが互いに異なっている。前側の光サブアセンブリ10のボス18dは後側の光サブアセンブリ10のボス18dよりも穴20aに深く挿入されており、回路基板20の下面20bからのボス18dの突出量は、前側の光サブアセンブリ10のボス18dの方が後側の光サブアセンブリ10のボス18dよりも長い。また、回路基板20に対する後側の光サブアセンブリ10の高さH2は、回路基板20に対する前側の光サブアセンブリ10の高さH1よりも高い。
【0035】
回路基板20に対する後側の光サブアセンブリ10の搭載は、まず、平板状とされた第2FPC22の一端を回路基板20に固定すると共に、第2FPC22の他端を光サブアセンブリ基板11の上面11aに固定して、光サブアセンブリ基板11の下面11gを上方に向けて光サブアセンブリ10の上下を逆にした状態とする。この状態で後側の光サブアセンブリ基板11及びレンズ部15が載せられる回路基板20の上面20cの位置に放熱シート23を載せる。そして、第2FPC22の光サブアセンブリ基板11側を折り曲げて第2FPC22をU字状とし、光サブアセンブリ基板11の下面11gを放熱シート23に載せると共に光サブアセンブリ基板11から下方に突出するボス18dを回路基板20の穴20aに係合する。このとき、光サブアセンブリ基板11の前端が前側の光サブアセンブリ10の後端に載せられて、回路基板20に対する後側の光サブアセンブリ10の搭載が完了する。
【0036】
図11は、光トランシーバ1の縦断面図である。図10及び図11に示されるように、前述した搭載を行うことにより、回路基板20と後側の光サブアセンブリ10との間に放熱シート23が介在し、後側の光サブアセンブリ10から回路基板20への放熱の経路が確保される。回路基板20と前側の光サブアセンブリ10との間には放熱シート23よりも薄い放熱シート又は放熱ゲルが介在し、これにより、前側の光サブアセンブリ10から回路基板20への放熱の経路が確保される。また、回路基板20と下筐体8の内面との間には放熱シート24が介在しており、放熱シート24により回路基板20から筐体2(下筐体8)の外部への放熱の経路が確保される。
【0037】
次に、光トランシーバ1から得られる作用効果について詳細に説明する。光トランシーバ1は前側の光サブアセンブリ10(第1光サブアセンブリ)と後側の光サブアセンブリ10(第2光サブアセンブリ)とを備え、2つの光サブアセンブリ10は共に光デバイス11cを含む。従って、1個の光サブアセンブリを備える光トランシーバと比較してデータ容量を大きくすることができるので、データの大容量化を実現させることができる。光トランシーバ1はホストシステムのケージに一方向D1に活性挿抜され、光レセプタクル4、前側の光サブアセンブリ10、及び後側の光サブアセンブリ10は、この順で一方向D1に沿って並ぶように配置される。このように光レセプタクル4、前側の光サブアセンブリ10及び後側の光サブアセンブリ10が一方向D1に沿って並ぶように配置されることにより、一方向D1に交差する方向D2への光トランシーバ1の大型化を抑えることができるので小型化を維持することができる。
【0038】
また、前側の光サブアセンブリ10及び後側の光サブアセンブリ10のそれぞれは、光サブアセンブリ基板11と、レンズ部15と、光サブアセンブリ基板11にレンズ部15を固定するフレーム18とを備える。そして、前側の光サブアセンブリ10のフレーム18の一部分(例えば、後部18cの下段部18g)は、後側の光サブアセンブリ10の光サブアセンブリ基板11によって回路基板20に向けて押さえられている。このように一方向D1に沿って並ぶ前側の光サブアセンブリ10及び後側の光サブアセンブリ10において、前側の光サブアセンブリ10のフレーム18の一部分が後側の光サブアセンブリ10の光サブアセンブリ基板11に押さえられることにより、2つの光サブアセンブリ10の一方向D1への長さを抑えることができる。従って、光トランシーバ1の一方向D1への長さを抑えることができるので、光トランシーバ1の小型化を実現させることができる。
【0039】
また、前側の光サブアセンブリ10、及び後側の光サブアセンブリ10は、それぞれ互いに同一の外形形状を有する。よって、前側の光サブアセンブリ10及び後側の光サブアセンブリ10として互いに同一の外形形状の光サブアセンブリを用いることができるので、光トランシーバ1の部品を共通化させることができる。従って、部品の共通化を進めることによって部品にかかるコストを低減させることができる。
【0040】
また、フレーム18は、光サブアセンブリ基板11を貫通すると共に回路基板20に形成された穴20aに係合するボス18dを有し、各光サブアセンブリ10は、ボス18dが穴20aに係合することによって回路基板20に固定される。よって、レンズ部15を固定するフレーム18が光サブアセンブリ基板11を貫通すると共に回路基板20の穴20aに係合するボス18dを備える。従って、レンズ部15を固定するフレーム18のボス18dによって、光サブアセンブリ基板11を回路基板20に固定することができる。よって、回路基板20に対する光サブアセンブリ10の位置決めを行うことができる。また、フレーム18によって、レンズ部15を光サブアセンブリ基板11に固定すると共に、光サブアセンブリ基板11を回路基板20に固定することができる。
【0041】
また、回路基板20に対する後側の光サブアセンブリ10の高さH2(回路基板20と後側の光サブアセンブリ10との距離)は、回路基板20に対する前側の光サブアセンブリ10の高さH1(回路基板20と前側の光サブアセンブリ10との距離)よりも高い。すなわち、光レセプタクル4側に位置する光サブアセンブリ10の高さH1より、光レセプタクル4の反対側に位置する光サブアセンブリ10の高さH2の方が高い。換言すれば、回路基板20と後側の光サブアセンブリ10との距離は、回路基板20と前側の光サブアセンブリ10との距離よりも長い。このように、光レセプタクル4の反対側に位置する光サブアセンブリ10の高さH2が高いことにより、光レセプタクル4から後側の光サブアセンブリ10まで延びる複数の光ファイバ30(第2多芯光ファイバ)の曲げ半径を大きくすることができる。仮に、後側の光サブアセンブリ10の高さが前側の光サブアセンブリ10の高さH1と同一である場合には、光レセプタクル4から後側の光サブアセンブリ10まで延びる複数の光ファイバ30が前側の光サブアセンブリ10を跨ぐときに上下(方向D3)に湾曲することによって各光ファイバ30の曲げ半径が小さくなる。これに対し、後側の光サブアセンブリ10の高さH2が前側の光サブアセンブリ10の高さH1より高い場合には、光レセプタクル4から後側の光サブアセンブリ10まで延びる複数の光ファイバ30の上下方向への湾曲度合を低減させることができるので、複数の光ファイバ30の曲げ半径を大きくすることができる。従って、複数の光ファイバ30の曲げ半径をより確実に仕様の値以上にすることができるので、光ファイバ30の損傷をより確実に抑制することができる。
【0042】
また、光トランシーバ1は、回路基板20と後側の光サブアセンブリ10との間に介在する放熱シート23を備える。よって、回路基板20に対する高さH2が前側の光サブアセンブリ10よりも高い後側の光サブアセンブリ10と回路基板20との間に放熱シート23が介在する。従って、より高い位置に位置する後側の光サブアセンブリ10、放熱シート23及び回路基板20に放熱経路を形成することができるので、後側の光サブアセンブリ10からの放熱の経路を確実に確保することができる。
【0043】
以上、本発明に係る光トランシーバの実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、前述した実施形態に限定されない。すなわち、本発明が特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、光トランシーバの各部の形状、大きさ、材料、数及び配置態様は適宜変更可能である。
【0044】
例えば、前述の実施形態では、少なくとも一部がテープ化されている複数の光ファイバ30について説明した。しかしながら、フェルール間を接続する複数の光ファイバはテープ化されていなくてもよい。また、前述の実施形態では、24本の光ファイバ30及びフェルール40によって24心のMPOコネクタが構成される例、並びに、12本の光ファイバ30及びフェルール50によって12心のMPOコネクタが構成される例について説明した。しかしながら、光ファイバの本数(心数)は、例えば16又は32等であってもよく適宜変更可能である。また、MPOコネクタ以外の光コネクタを備えていてもよい。更に、前述の実施形態では、QSFP規格に準拠する光トランシーバ1について説明した。しかしながら、本発明に係る光トランシーバは、例えばSFP規格等、QSFP規格以外の規格に準拠した光トランシーバであってもよい。
【符号の説明】
【0045】
1…光トランシーバ、2…筐体、3…スライダ、4…光レセプタクル、5…プルタブ、6…電気プラグ、7…上筐体、8…下筐体、10…光サブアセンブリ、11…光サブアセンブリ基板、11a…上面、11b…貫通孔、11c…光デバイス、11d…電子デバイス、11e…貫通孔、11f…パッド、11g…下面、15…レンズ部、15a…前部、15b…上部、15c…光学ポート、15d…レンズアレイ、15e…レンズアレイ、15f…ガイドピン、15g…ボス、18…フレーム、18a…前部、18b…側部、18c…後部、18d…ボス、18e…テーパ部、18f…架橋部、18g…下段部、18h…上段部、18j…傾斜部、19…フェルール保持板金、19a…第1枠部、19b…第2枠部、19c…前壁、19d…側壁、19e…後壁、19f…傾斜部、19g…光ファイバ挿通部材、19h…側面部、19j…後部、19k…被覆部、20…回路基板、20a…穴、20b…下面、20c…上面、23,24…放熱シート、30…光ファイバ(第1多芯光ファイバ、第2多芯光ファイバ)、40,50…フェルール、D1…一方向、D2,D3…方向、K…空間、S…隙間。

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