DE102015110118A1

DE102015110118A1 - Optisches Transceivermodul mit hoher Anschlussdichte

Info

Publication number: DE102015110118A1
Application number: DE102015110118.1A
Authority: DE
Inventors: Seng-Kum Chan
Original assignee: Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2015-12-24
Also published as: US20150370021A1

Abstract

Ein optisches Kommunikationsmodul weist zwei Subgehäuse auf, die in benachbarte Slots eines EMI-Käfigs hinein einsteckbar sind. Das Modul weist ein Anschlussarray von zumindest vier optischen Verbinder-Anschlüssen auf, die zum Verbinden mit zumindest vier steckbaren optischen Verbindern konfiguriert sind. In dem Anschlussarray ist jedes Paar von optischen Verbinder-Anschlüssen unmittelbar benachbart zu zumindest einem anderen Paar.

Description

Hintergrund
Optische Datentransceivermodule wandeln optische Signale, die via eine optische Faser empfangen werden, in elektrische Signale um und wandeln elektrische Signale in optische Signale zur Transmission über eine optische Faser um. Ein optisches Datentransceivermodul kann einen oder mehrere Sende- und Empfangskanäle haben. Jeder Kanal ist üblicherweise mit einer einzigen optischen Faser assoziiert. Bidirektionale Transceivermodule, die optische Signale über die gleiche optische Faser sowohl senden als auch empfangen, sind aber bekannt. Andere Arten von optischen Datenkommunikationsmodulen sind auch bekannt, wie zum Beispiel optische Sendermodule bzw. Transmittermodule, die nur Sendekanäle und keine Empfangskanäle haben, und optische Empfängermodule bzw. Receivermodule, die nur Empfangskanäle und keine Sendekanäle haben.
In einem Sendermodul oder in dem Senderteil eines Transceivermoduls führt eine optoelektronische Lichtquelle, wie zum Beispiel ein Laser, die Umwandlung von elektrischen in optischen Signalen durch. In einem Empfängermodul oder in dem Empfängerteil eines Transceivermoduls führt ein optoelektronischer Lichtdetektor, wie zum Beispiel eine Fotodiode, die Umwandlung von optischen in elektrischen Signalen durch. Ein Transceivermodul weist üblicherweise auch optische Elemente, wie zum Beispiel Linsen, sowie elektrische Schaltkreise, wie zum Beispiel Treiber und Empfänger, auf. Ein Transceivermodul weist auch einen oder mehrere optischen Anschlüsse (engl. „ports“) auf, zu dem bzw. denen ein optisches Faserkabel verbunden ist. Die Lichtquelle, der Lichtdetektor, die optische Elemente und die elektrischen Schaltkreise sind innerhalb eines Modulgehäuses angebracht. Der eine oder die mehreren optischen Anschlüsse sind auf dem Modulgehäuse platziert.
Verschiedene Arten von optischen Anschlüssen sind bekannt, wie zum Beispiel LC, SC, FC, etc. Ein LC optischer Verbinder-Anschluss (engl. „connector port“), zum Beispiel, stellt einen verriegelnden Eingriff (engl. „latching engagement“) bereit. Wenn ein Benutzer einen LC Verbinder in ein LC Verbinder-Anschluss hinein einführt oder „einsteckt“, geht ein federnd vorgespannter Streifen (engl. „tab“) auf dem Verbinder-Körper des LC Verbinders mit Bestandteilen des LC Verbinder-Anschlusses in der Art und Weise eines Schnappeingriffes (engl. „snap engagement“) in Eingriff. Um den LC Verbinder von dem LC Verbinder-Anschluss zu befreien oder zu entriegeln, drückt und biegt ein Benutzer den Streifen. Sowohl Simplex LC Verbinder, in denen das Ende einer einzigen Faser in einer einzigen Hülse (engl. „Ferrule“) festgehalten wird, als auch Duplex LC Verbinder, in denen zwei Fasern in zwei jeweiligen Hülsen in einer Seite an Seite Konfiguration festgehalten werden, sind bekannt.
Verschiedene Konfigurationen von Transceivermodulen sind bekannt. Eine Familie von Konfigurationen oder Formfaktoren von Transceivermodulen ist als Kleiner Formfaktor Steckbare (engl. „Small Form Factor Pluggable“) (SFP) bekannt und beinhaltet innerhalb dieser Familie solche Formfaktoren wie zum Beispiel SFP+, Quad-SFP (QSFP), QSFP+ etc. Solche Transceivermodule der SFP-Familie haben gemeinsam, dass sie ein längliches Gehäuse aufweisen, das eine im Wesentlichen viereckige Querschnittsform hat. Ein vorderes Ende des Gehäuses kann bis zum zwei Verbinder-Anschlüsse, wie zum Beispiel LC Verbinder-Anschlüsse aufweisen. Ein hinteres Ende des Gehäuses weist ein Array von elektrischen Kontakten auf, die in einen dazu passenden bzw. damit gepaarten (engl. „mating“) Verbinder eingesteckt werden kann, wenn das hintere Ende in einen Server, Computer, Netzwerkswitch oder eine andere externe Vorrichtung hinein eingeführt oder eingesteckt wird. Eine solche externe Vorrichtung weist typisch eine Blechhülle auf, die als elektromagnetischer Störungskäfig (EMI-Käfig) bezeichnet wird. Ein solcher EMI-Käfig weist ein oder mehrere generell viereckige Lücken (engl. „bays“) oder Slots auf, die zum Aufnehmen von Transceivermodulen konfiguriert sind.
Ein Beispiel von einem konventionellen EMI-Käfig 10, das zwei Slots 12 und 14 aufweist, ist in der 1 gezeigt. EMI-Käfige, die Arrays mit mehr als zwei Slots haben, wie zum Beispiel vier, acht, oder noch mehr Slots, sind aber bekannt. Unabhängig von der Anzahl von Slots sind die Slots üblicherweise in einem viereckigen Array angeordnet, wobei Slots in einer Reihe oder Spalte von Slots in einer benachbarten Reihe oder Spalte durch eine Blechwand separiert bzw. getrennt sind. In dem EMI-Käfig 10 sind die Slots 12 und 14 zum Beispiel in einer Spalte angeordnet, das heißt, dass Slot 12 über und benachbart zu dem Slot 14 ist. Die Slots 12 und 14 entsprechen Formfaktorstandard in der SFP-Familie, wie zum Beispiel QSFP. Dies heißt, wie es in den 1 bis 2 gezeigt es, dass zwei konventionelle Transceivermodule 16 und 18, die ebenso diesem Formfaktorstandard entsprechen, jeweils in den Slots 12 und 14 hinein eingesteckt werden können.
Das Transceivermodul 16 weist zwei LC Verbinder-Anschlüsse 20 und 22 und einen Entriegelungsstreifen (engl. „delatch tab“) 24 auf. In ähnlicher Weise weist das Transceivermodul 18 zwei LC Verbinder-Anschlüsse 26 und 28 und einen Entriegelungsstreifen 30 auf. Um zum Beispiel das Transceivermodul 16 in den Slot 12 hineinzustecken, führt der Benutzer das hintere Ende des Transceivermoduls 16 in die Öffnung des Slots 12 hinein und schiebt das Transceivermodul 16 in den Slot 12 hinein bis das Array von elektrischen Kontakten des Transceivermoduls 16 in einem dazu passenden bzw. damit gepaarten Verbinder am (nicht gezeigten) hinteren Ende des Slots 12 eingreift. Wenn das Transceivermodul 16 in den Slot 12 völlig hineingeführt worden ist, geht ein Verriegelungsmechanismus in dem Transceivermodul 16 mit einem (nicht gezeigten) Eingriffselement im Slot 12 in Eingriff, um zu verhindern, dass das Transceivermodul ohne Absicht aus dem Slot 12 entfernt wird. Um das Transceivermodul 16 aus dem Slot 12 zu entfernen oder auszustöpseln, zieht der Benutzer den Entriegelungsstreifen 24, wobei das Eingriffselement im Slot 12 losgelassen wird. Das Transceivermodul 18 kann in der gleichen Art und Weise in den Slot 14 hinein eingesteckt und daraus ausgestöpselt werden.
Die LC Verbinder von (nicht gezeigten) faseroptischen Kabeln können in die LC Verbinder-Anschlüsse 20, 22, 26 und 28 hinein eingesteckt werden. Die LC Verbinder-Anschlüsse 20 und 22 können jeweils Sende- und Empfangsanschlüsse sein. In ähnlicher Weise können die LC Verbinder-Anschlüsse 26 und 28 jeweils Sende- und Empfangsanschlüsse sein.
Zusammenfassung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein optisches Kommunikationsmodul. In einer beispielhaften Ausführungsform weist das optische Kommunikationsmodul einen Modulkopf an einem ersten Gehäuseende, ein erstes Subgehäuse und ein zweites Subgehäuse auf. Der Modulkopf weist ein Verbinder-Array von zumindest vier optischen Verbinder-Anschlüssen auf, die zum Verbinden (engl. „to mate“) mit zumindest vier steckbaren optischen Verbindern konfiguriert sind. Jedes Paar von optischen Verbinder-Anschlüssen ist unmittelbar benachbart zu zumindest einem anderen Paar von optischen Verbinder-Anschlüssen. Das erste Subgehäuse weist eine längliche Form auf, die sich zwischen dem ersten Ende und einem zweiten Ende des Gehäuses erstreckt. Das erste Subgehäuse ist dazu konfiguriert, innerhalb eines ersten Slots eines EMI-Käfigs aufgenommen zu werden. Das zweite Subgehäuse weist in ähnlicher Weise eine längliche Form auf, die sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Gehäuses erstreckt. Das zweite Subgehäuse ist dazu konfiguriert, innerhalb eines zweiten Slots eines EMI-Käfigs aufgenommen zu werden.
Weitere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile werden nach Studium der nachfolgenden Figuren und der detaillierten Beschreibung für einen Fachmann offenkundig sein oder werden. Es wird beabsichtigt, dass alle solche zusätzliche Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile in dieser Beschreibung enthalten sind, sich innerhalb des Umfangs der Spezifikation befinden und von den beigefügten Ansprüchen geschützt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann mit Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen besser verstanden werden. Die Bauteile bzw. Komponente in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabgetreu dargestellt, wobei Betonung stattdessen darauf gelegt wird, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung deutlich darzulegen.
Die 1 ist eine perspektivische Ansicht von zwei konventionellen optischen Kommunikationsmodule, die beim Einstecken in ein konventionelles EMI-Käfig hinein gezeigt sind.
Die 2 ist eine Seitenelevationsansicht des konventionellen optischen Kommunikationsmoduls und EMI-Käfigs von 1.
Die 3 ist eine perspektivische Ansicht von einem optischen Kommunikationsmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Die 4 ist eine perspektivische Ansicht von dem optischen Kommunikationsmodul von 3, das in einem konventionellen EMI-Käfig eingesteckt ist.
Die 5 ist eine vordere Elevationsansicht von dem optischen Kommunikationsmodul von 3.
Die 6 ist eine hintere perspektivische Ansicht von dem optischen Kommunikationsmodul von 3 mit oberen und unteren Abdeckteilen des Modulgehäuses entfernt, um Teile des Inneren des Moduls abzudecken.
Die 7 ist eine linke Seitenelevationsansicht von den elektro-optischen Subbaugruppen des optischen Kommunikationsmoduls von 3.
Die 8 ist eine rechte Seitenelevationsansicht von den elektro-optischen Subbaugruppen des optischen Kommunikationsmoduls von 3.
Die 9 ist eine generalisierte oder diagrammatische vordere Elevationsansicht von dem optischen Kommunikationsmodul von 3, die die Anordnung von optoelektronischen Lichtquellen und Lichtdetektoren in den elektro-optischen Subbaugruppen zeigt.
Die 10 ist eine generalisierte oder diagrammatische Seitenelevationsansicht von einer optoelektronischen Lichtquelle und einer optischen Vorrichtung, die den optischen Sendepfad zeigt.
Die 11 ist eine generalisierte oder diagrammatische Seitenelevationsansicht von einem optoelektronischen Lichtdetektor und einer optischen Vorrichtung, die den optischen Empfangspfad zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Wie in der 3 dargestellt, weist ein optisches Transceivermodul 32 in einer veranschaulichenden oder beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein Modulgehäuse auf, das einen oberen Abdeckabschnitt 34, einen unteren Abdeckabschnitt 36 und einen Modulkopf 38 aufweist. Das optische Transceivermodul 32 (oder sein Gehäuse) hat eine längliche Form mit dem Modulkopf 38 an einem Ende des Modulgehäuses und elektrischen Signalverbindungen 40 und 42 an dem gegenüberliegenden Ende des Modulgehäuses. Das Modulgehäuse weist ein erstes Subgehäuse 44 und ein zweites Subgehäuse 46 auf, die sich im Wesentlichen parallel erstrecken. Der obere Abdeckabschnitt 34 deckt einen Abschnitt des ersten Subgehäuses 44. In ähnlicher Weist deckt der untere Abdeckabschnitt 36 einen Abschnitt des zweiten Subgehäuses 46.
Wie es in der 4 dargestellt ist, kann das optische Transceivermodul 32 in einen konventionellen EMI-Käfig 10 (1) oder in einen ähnlichen EMI-Käfig hinein, der ein rechteckiges Array von Lücken oder Slots aufweist, eingesteckt werden. Spezifischer kann das optische Transceivermodul 32 in den EMI-Käfig 10 (1) hinein durch Einstecken des ersten Subgehäuses 44 in den Slot 12 hinein und Einstecken des zweiten Subgehäuses 46 in den Slot 14 hinein eingesteckt werden. Bemerke, dass das erste Subgehäuse 44 und das zweite Subgehäuse 46 mit einem Abstand voneinander beabstandet sind, der im Wesentlichen gleich dem Abstand ist, mit dem die Slots 12 und 14 voneinander beabstandet sind. Da das erste Subgehäuse 44 und das zweite Subgehäuse 46 beide von der Größe, Form und anderen Eigenschaften (das heißt Formfaktor) her gleich einem konventionellen Formfaktor in der SFP-Familie sind, wie zum Beispiel QSFP, sind das erste Subgehäuse 44 und das zweite Subgehäuse 46 in die Slots 12 und 14 hinein einsteckbar.
Das optische Transceivermodul 32 weist einen Entriegelungsstreifen 48 und einen assoziierten (nicht gezeigten) Entriegelungsmechanismus auf, der von im Wesentlichen konventioneller Struktur und Funktion sein kann. Folglich kann das optische Transceivermodul 32 durch Ziehen des Entriegelungsmechanismus 48 von den Slots 12 und 14 entfernt, das heißt ausgestöpselt werden. Es gibt nicht mehr als ein Entriegelungsstreifen 48.
Wie es in der 5 in weiterer Detail dargestellt ist, weist der Modulkopf 38 in der beispielhaften Ausführungsform ein Array von acht LC Verbinder-Anschlüssen 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62 und 64 auf. Folglich können, obwohl dies aus Gründe der Klarheit nicht gezeigt ist, die LC Verbindern von bis zu acht entsprechenden faseroptischen Kabeln in die LC Verbinder-Anschlüsse 50 bis 64 hinein eingesteckt werden. In anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen kann ein solcher Modulkopf aber ein Array mit jeder anderen Anzahl von vier oder mehr solchen Verbinder-Anschlüssen haben. Obwohl sie in der beispielhaften Ausführungsform von der LC Art sind, können solche Verbinder-Anschlüsse auch in anderen Ausführungsformen von jeder anderen geeigneten Art sein, wie zum Beispiel SC, FC, etc.
Wie es unten detaillierter beschrieben ist, sind das Paar von LC Verbinder-Anschlüssen 50 und 52 in der beispielhaften Ausführungsform jeweils Sende- und Empfangsanschlüsse; das Paar von LC Verbinder-Anschlüssen 54 und 56 sind jeweils Sende- und Empfangsanschlüsse und sind unmittelbar benachbart zu dem Paar von LC Verbinder-Anschlüssen 50 und 52; das Paar von LC Verbinder-Anschlüssen 58 und 60 sind jeweils Sende- und Empfangsanschlüsse und sind unmittelbar benachbart zu dem Paar von LC Verbinder-Anschlüssen 54 und 56; und das Paar von LC Verbinder-Anschlüssen 62 und 64 sind jeweils Sende- und Empfangsanschlüsse und sind unmittelbar benachbart zu dem Paar von LC Verbinder-Anschlüssen 58 und 60. Es kann in der Tat bemerkt werden, dass jedes Paar von unmittelbar benachbarten LC Verbinder-Anschlüssen 50 bis 64 zu zumindest einem weiteren Paar unmittelbar benachbart ist. (Eine Bezugnahme auf zwei „unmittelbar benachbarte“ Elemente wird hierin dazu verwendet, auf eine Abwesenheit eines weiteren intervenierenden solchen Elements oder einer anderen signifikanten Struktur zwischen den beiden Bezug zu nehmen.) Es kann auch bemerkt werden, dass die Ebene, in der die LC Verbinder-Anschlüsse 50 bis 64 in einem Array angeordnet sind, ein Verbinder-Panel oder 2 × 4 Array von LC Verbinder-Anschlüssen 50 bis 64 definiert. Die Ebene von diesem 2 × 4 Array oder Anschlusspanel ist normal bzw. senkrecht zu der Längsachse oder zu der Richtung der Erstreckung des Modulgehäuses (das heißt Subgehäuse 44 und 46) ausgerichtet bzw. orientiert. Auch, obwohl in der beispielhaften Ausführungsform die LC Verbinder-Anschlüsse 50, 54, 58 und 62 Sendeanschlüsse sind und die Verbinder-Anschlüsse 52, 56, 60 und 64 Empfangsanschlüsse sind, kann jeder Verbinder-Anschluss an jeder Stelle im Array in weiteren Ausführungsformen entweder ein Sendeanschluss oder ein Empfangsanschluss oder sogar ein bidirektionaler Anschluss sein.
Wie in den 6 bis 8 dargestellt, ist eine erste elektro-optische Subbaugruppe 66 im Wesentlichen innerhalb des ersten Subgehäuses 44 enthalten und eine zweite elektro-optische Subbaugruppe 68 (7 und 8) ist im Wesentlichen innerhalb des zweiten Subgehäuses 46 enthalten. Die erste elektro-optische Subbaugruppe 66 weist eine erste gedruckte Leiterplatte (PCB) 70 sowie eine erste optische Vorrichtung 72 und eine zweite optische Vorrichtung 74 auf, die an einer ersten Oberfläche der ersten PBC 70 in einer Seite an Seite angeordneten Art und Weise angebracht sind. Elektrische Signalverbindungen 40 (3) sind von einem Array von metallisierten Bereichen oder Kontaktfingern auf der Oberfläche von PCB 70 definiert.
Die erste optische Vorrichtung 72 ist optisch an den LC Verbinder-Anschluss 50 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende (engl. „ferrule end“) der ersten optischen Vorrichtung 72 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 50 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar (engl. „mateable“) ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 50 einsteckbar ist. In ähnlicher Weise ist die zweite optische Vorrichtung 74 optisch an den LC Verbinder-Anschluss 52 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende der zweiten optischen Vorrichtung 74 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 52 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 52 einsteckbar ist.
Die erste elektro-optische Subbaugruppe 66 weist des Weiteren eine dritte optische Vorrichtung 76 (8), die an einer zweiten Oberfläche der ersten PBC 70 angebracht ist, und eine vierte optische Vorrichtung 78 (7) auf, die an der zweiten Oberfläche der ersten PBC 70 in einer Seite an Seite Anordnung angebracht ist. Die dritte optische Vorrichtung 76 ist optisch an den LC Verbinder-Anschluss 54 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende der dritten optischen Vorrichtung 76 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 54 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 54 einsteckbar ist. In ähnlicher Weise ist die vierte optische Vorrichtung 78 optisch an den LC Verbinder-Anschluss 56 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende der vierten optischen Vorrichtung 78 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 56 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 56 einsteckbar ist. Abgesehen von den elektrischen Verbindungen 40 (3) und den Hülsenabschnitten der optischen Vorrichtungen 72 bis 78 ist die erste elektro-optische Subbaugruppe 66 innerhalb des ersten Subgehäuses 44 enthalten.
Die zweite elektro-optische Subbaugruppe 68 weist eine zweite PCB 80, eine fünfte optische Vorrichtung 82 (8) und eine sechste optische Vorrichtung 84 (7) auf, die in einer Seite an Seite Anordnung auf einer ersten Oberfläche der zweiten PBC 80 angebracht sind. Die zweite elektro-optische Subbaugruppe 68 weist ferner eine siebte optische Vorrichtung 86 (8) und eine achte optische Vorrichtung 88 (7) auf, die in einer Seite an Seite Anordnung auf einer zweiten Oberfläche der zweiten PBC 80 angebracht sind. Elektrische Signalverbindungen 42 (3) sind von einem Array von metallisierten Bereichen oder Kontaktfingern auf der Oberfläche von PCB 80 definiert.
Die fünfte optische Vorrichtung 82 ist optisch an den LC Verbinder-Anschluss 58 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende der fünften optischen Vorrichtung 82 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 58 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 58 einsteckbar ist. Die sechste optische Vorrichtung 84 ist optisch an den LC Verbinder-Anschluss 60 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende der sechsten optischen Vorrichtung 84 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 60 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 60 einsteckbar ist. Die siebte optische Vorrichtung 86 ist optisch an den LC Verbinder-Anschluss 62 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende der siebten optischen Vorrichtung 86 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 62 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 62 einsteckbar ist. Die achte optische Vorrichtung 88 ist optisch an den LC Verbinder-Anschluss 64 (5) gekoppelt. Das heißt, dass das Hülsenende der achten optischen Vorrichtung 88 einen Abschnitt des LC Verbinder-Anschluss 64 definiert und mit dem LC Verbinder eines (nicht gezeigten) fiberoptischen Kabels verbindbar ist, der in den LC Verbinder-Anschluss 64 einsteckbar ist. Abgesehen von den elektrischen Verbindungen 42 (3) und den Hülsenabschnitten der optischen Vorrichtungen 82 bis 88 ist die zweite elektro-optische Subbaugruppe 68 innerhalb des zweiten Subgehäuses 46 enthalten.
Die Anordnung von optoelektronischen Vorrichtungen in der ersten elektro-optischen Subbaugruppe 66 und der zweiten elektro-optischen Subbaugruppe 68 ist in generalisierter oder diagrammatischer Form in der 9 dargestellt. Wie in der 9 dargestellt, enthält die erste elektro-optische Subbaugruppe 66 und ihr elektro-optisches Wandlersystem ferner eine erste Lichtquelle 92 („S“) und einen ersten Lichtdetektor („D“) 94, die an der ersten Oberfläche der ersten PCB 70 unter jeweils der ersten und zweiten optischen Vorrichtung 72 und 74 angebracht sind, sowie eine zweite Lichtquelle 96 und einen zweiten Lichtdetektor 98, die an der zweiten Oberfläche der ersten PCB 70 unter jeweils der dritten und vierten optischen Vorrichtung 76 und 78 angebracht sind. Die Lichtquellen 92 und 96 können zum Beispiel oberflächenemittierende Diodenlaser (VCSELs) sein, die elektrische Signale in optische Signale umwandeln. Die Lichtdetektoren 94 und 98 können zum Beispiel PIN Fotodioden sein, die optische Signale in elektrische Signale wandeln. In weiteren Ausführungsformen können andere Arten von Vorrichtungen zum Wandeln von elektrischen in optischen und von optischen in elektrischen Signalen (das heißt, optoelektronischen Vorrichtungen) anstelle von VCSELs und PIN Fotodioden inkludiert sein.
Wie ferner in der 9 dargestellt, enthält die zweite elektro-optische Subbaugruppe 68 und ihr elektro-optisches Wandlersystem ferner eine dritte Lichtquelle 102 und einen dritten Lichtdetektor 104, die an der ersten Oberfläche der zweiten PCB 80 unter jeweils der fünften und sechsten optischen Vorrichtung 82 und 84 angebracht sind, sowie eine vierte Lichtquelle 106 und einen vierten Lichtdetektor 108, die an der zweiten Oberfläche der zweiten PCB 80 unter jeweils der siebten und achten optischen Vorrichtung 86 und 88 angebracht sind. Die Lichtquellen 102 und 106 können zum Beispiel VCSELs sein und die Lichtdetektoren 104 und 108 können zum Beispiel PIN Fotodioden sein.
Die erste elektro-optische Subbaugruppe 66 weist ferner einen integrierten Schaltkreis (IC) 110 zur Signalverarbeitung (7 und 8) auf, der an der ersten PCB 70 angebracht ist. Das elektro-optische Signalwandlungssystem der ersten elektro-optischen Subbaugruppe 66 weist nicht nur die optischen Vorrichtungen 72 bis 78, Lichtquellen 92 und 96 und Lichtdetektoren 94 und 98 auf, sondern es weist auch einen Teil der Schaltkreise des Signalverarbeitungs-IC 110 und Signalverbindungen zwischen diesen Elementen auf. Der Signalverarbeitungs-IC 110 weist Treiberschaltkreise auf, die die Lichtquellen als Reaktion auf elektrische Signale treiben, die über die elektrischen Signalverbindungen 40 (6) empfangen werden. Der Signalverarbeitungs-IC 110 weist auch Empfängerschaltkreise auf, die elektrische Signale durch Verstärken der Ausgaben von den Lichtdetektoren 94 und 98 erzeugen. Solche elektrischen Signale werden zwischen dem Signalverarbeitungs-IC 110 und den elektrischen Signalverbindungen 40 durch Spuren (engl. „traces“), das heißt (zum Zwecke der Klarheit nicht gezeigten) Signalverbindungen, in der ersten PCB 70 kommuniziert.
Die zweite elektro-optische Subbaugruppe 68 weist ferner einen anderen integrierten Schaltkreis (IC) 112 zur Signalverarbeitung (7 und 8) auf, der an der zweiten PCB 80 angebracht ist. Das elektro-optische Signalwandlungssystem der zweiten elektro-optischen Subbaugruppe 68 weist nicht nur die optischen Vorrichtungen 82 bis 88, Lichtquellen 102 und 106 und Lichtdetektoren 104 und 108 auf, sondern es weist auch einen Teil der Schaltkreise des Signalverarbeitungs-IC 112 und Signalverbindungen zwischen diesen Elementen auf. Der Signalverarbeitungs-IC 112 weist Treiberschaltkreise auf, die die Lichtquellen 102 und 106 als Reaktion auf elektrische Signale treiben, die über die elektrischen Signalverbindungen 42 (6) empfangen werden. Der Signalverarbeitungs-IC 112 weist auch Empfängerschaltkreise auf, die elektrische Signale durch Verstärken der Ausgaben von den Lichtdetektoren 104 und 108 erzeugen. Solche elektrischen Signale werden zwischen dem Signalverarbeitungs-IC 112 und den elektrischen Signalverbindungen 42 durch Spuren in der zweiten PCB 80 kommuniziert.
Wie ferner in der 10 dargestellt, weist jede der optischen Vorrichtungen 72, 76, 82 und 86 eine reflektierende Oberfläche 114 oder ein ähnliches reflektierendes Element auf. Jede der optischen Vorrichtungen 72, 76, 82 und 86 ist dazu konfiguriert, optische Signale, das heißt Lichtstrahlen, entlang eines (als Strichlinienpfeil gekennzeichneten) optischen Pfades zwischen Ihrem Hülsenabschnitt und der entsprechenden Lichtquelle der Lichtquellen 92, 96, 102 und 106 zu leiten. Spezifischer ist die reflektierende Oberfläche 114 konfiguriert zum Umleiten bzw. Ablenken von Licht, das von der entsprechenden Lichtquelle der Lichtquellen 92, 96, 102 und 106 emittiert wurde, um einen Winkel von 90 Grad in den Hülsenabschnitt der entsprechenden optischen Vorrichtung der optischen Vorrichtungen 72, 76, 82 und 86 hinein. Obwohl es aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt ist, kann jede optische Vorrichtung 72, 76, 82 und 86 auch eine oder mehrere Linsen und weiteren optischen Elementen in dem optischen Pfad aufweisen. Teile der optischen Vorrichtungen 72, 76, 82 und 86 können aus einem optisch transparenten Kunststoffmaterial hergestellt sein, durch welches der optische Pfad läuft. Die reflektierende Oberfläche 114 kann zum Beispiel eine Wand, die in dem Kunststoffmaterial gebildet ist, eine Linse mit totaler interner Reflektion (TIR-Linse), die in dem Kunststoffmaterial gebildet ist, oder ein anderes reflektierendes optisches Element aufweisen.
Wie ferner in der 11 dargestellt, weist jede der optischen Vorrichtungen 74, 78, 84 und 88 eine reflektierende Oberfläche 116 oder ein ähnliches reflektierendes Element auf. Jede der optischen Vorrichtungen 74, 78, 84 und 88 ist dazu konfiguriert, optische Signale, das heißt Lichtstrahlen, entlang eines optischen Pfades zwischen Ihrem Hülsenabschnitt und dem entsprechenden Lichtdetektor der Lichtdetektoren 94, 98, 104 und 108 zu leiten. Spezifischer ist die reflektierende Oberfläche 116 dazu konfiguriert, Licht von dem Hülsenabschnitt der entsprechenden optischen Vorrichtung der optischen Vorrichtungen 74, 78, 84 und 88 um einen Winkel von 90 Grad auf den entsprechenden Lichtdetektor der Lichtdetektoren 94, 98, 104 und 108 hinauf umzuleiten bzw. abzulenken. Die optischen Vorrichtungen 74, 78, 84 und 88 können eine ähnliche Struktur wie die oben beschriebenen optischen Vorrichtungen 72, 76, 82 und 86 aufweisen.
Um das optische Transceivermodul 32 zu verwenden, kann ein Benutzer es in einen EMI-Käfig 10 hinein stecken, wie es oben mit Bezug auf die 4 beschrieben wurde. Wenn das optische Transceivermodul 32 völlig in den EMI-Käfig 10 hinein eingesteckt worden ist, stellen die elektrischen Signalanschlüsse in den Slots 12 und 14 des EMI-Käfig 10 jeweils einen Kontakt mit den elektrischen Signalverbindungen 40 und 42 her. Optische Signale, die über den LC Verbinder-Anschluss 52 oder 56 erhalten sind, werden jeweils durch den Lichtdetektor 94 oder 98 in elektrische Signale umgewandelt, verstärkt oder in anderer Art und Weise durch Schaltkreise im Signalverarbeitungs-IC 110 verarbeitet und die resultierenden Signale werden über einige der elektrischen Signalverbindungen 40 ausgegeben. Optische Signale, die über den LC Verbinder-Anschluss 60 oder 64 erhalten sind, werden jeweils durch den Lichtdetektor 104 oder 108 in elektrische Signale umgewandelt, verstärkt oder in anderer Art und Weise durch Schaltkreise im Signalverarbeitungs-IC 112 verarbeitet und die resultierenden Signale werden über einige der elektrischen Signalverbindungen 42 ausgegeben. Elektrische Signale, die über die elektrischen Signalverbindungen 40 erhalten und durch Treiberschaltkreise im Signalverarbeitungs-IC 110 verarbeitet sind, werden schließlich bzw. ultimativ durch die Lichtquelle 92 oder 96 in optische Signale umgewandelt und jeweils über den LC Verbinder-Anschluss 50 oder 54 emittiert bzw. ausgegeben. Elektrische Signale, die über die elektrischen Signalverbindungen 42 erhalten und durch Treiberschaltkreise im Signalverarbeitungs-IC 112 verarbeitet sind, werden schließlich bzw. ultimativ durch die Lichtquelle 102 oder 106 in optische Signale umgewandelt und jeweils über den LC Verbinder-Anschluss 58 oder 62 emittiert bzw. ausgegeben.
Eine oder mehrere veranschaulichenden Ausführungsformen der Erfindung wurde oben beschrieben. Es soll aber verstanden werden, dass die Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird und dass sie auf die spezifischen beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt ist.

Claims

Ein optisches Kommunikationsmodul, aufweisend: ein Modulgehäuse, das einen Modulkopf an einem ersten Ende des Gehäuses, ein erstes Subgehäuse und ein zweites Subgehäuse aufweist, wobei der Modulkopf ein Anschlussarray von zumindest vier optischen Verbinder-Anschlüssen aufweist, die zum Verbinden mit zumindest vier steckbaren optischen Verbindern konfiguriert sind, wobei jedes Paar von optischen Verbinder-Anschlüssen des Arrays unmittelbar benachbart zu zumindest einem anderen Paar von optischen Verbinder-Anschlüssen des Arrays ist, wobei das erste Subgehäuse sich zwischen dem ersten Ende des Gehäuses und einem zweiten Ende des Gehäuses erstreckt und dazu konfiguriert ist, innerhalb eines ersten Slots eines elektromagnetischen Störungskäfigs (EMI-Käfigs) aufgenommen zu werden, wobei das zweite Subgehäuse sich zwischen dem ersten Ende des Gehäuses und dem zweiten Ende des Gehäuses erstreckt und dazu konfiguriert ist, innerhalb eines zweiten Slots des EMI-Käfigs aufgenommen zu werden, und eine elektro-optische Subbaugruppe innerhalb des Modulgehäuses.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 1, wobei die elektro-optische Subbaugruppe aufweist: eine erste elektro-optische Subbaugruppe innerhalb des ersten Subgehäuses, die erste elektro-optische Subbaugruppe aufweisend ein erstes elektro-optisches Signalumwandlungssystem, das mit zumindest einem ersten Paar von den optischen Verbinder-Anschlüssen optisch gekoppelt ist, und aufweisend eine erste elektrische Modulsignalverbindung an dem zweiten Ende des Gehäuses, die zum Verbinden mit einer zusammenpassenden elektrischen Signalverbindung in dem ersten Slot des EMI-Käfigs konfiguriert ist, und eine zweite elektro-optische Subbaugruppe innerhalb des zweiten Subgehäuses, die zweite elektro-optische Subbaugruppe aufweisend ein zweites elektro-optisches Signalumwandlungssystem, das mit zumindest einem zweiten Paar von den optischen Verbinder-Anschlüssen optisch gekoppelt ist, und aufweisend eine zweite elektrische Modulsignalverbindung an dem zweiten Ende des Gehäuses, die zum Verbinden mit einer zusammenpassenden elektrischen Signalverbindung in dem zweiten Slot des EMI-Käfigs konfiguriert ist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 2, wobei: die erste elektro-optische Subbaugruppe eine erste gedruckte Leiterplatte (PCB) aufweist, die ein erstes Ende, das benachbart zu dem Modulkopf ist, und ein zweites Ende aufweist, das eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktpads aufweist, die die erste elektrische Modulsignalverbindung definieren, und die zweite elektro-optische Subbaugruppe eine zweite PCB aufweist, die ein erstes Ende, das benachbart zu dem Modulkopf ist, und ein zweites Ende aufweist, das eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktpads aufweist, die die zweite elektrische Modulsignalverbindung definieren.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 3, wobei jedes von dem ersten Subgehäuse und dem zweiten Subgehäuse einen Formfaktor in der SFP-Familie von Formfaktoren aufweist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei das erste elektro-optische Signalumwandlungssystem eine optoelektronische Vorrichtung aufweist, die aus der Gruppe bestehend aus einer optoelektronischen Lichtquelle und einem optoelektronischen Lichtdetektor ausgewählt ist und auf der ersten PCB angebracht ist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 5, wobei das erste elektro-optische Signalumwandlungssystem eine erste und eine zweite optoelektronische Vorrichtung aufweist, die jeweils aus der Gruppe bestehend aus einer optoelektronischen Lichtquelle und einem optoelektronischen Lichtdetektor ausgewählt ist und auf der ersten PCB angebracht sind, und wobei das erste elektro-optische Signalumwandlungssystem insbesondere ferner eine dritte und eine vierte optoelektronische Vorrichtung aufweist, die jeweils aus der Gruppe bestehend aus einer optoelektronischen Lichtquelle und einem optoelektronischen Lichtdetektor ausgewählt ist und auf der ersten PCB angebracht sind.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 6, wobei: die erste optoelektronische Vorrichtung und die zweite optoelektronische Vorrichtung auf einer ersten Oberfläche der ersten PCB angebracht sind, und die dritte optoelektronische Vorrichtung und die vierte optoelektronische Vorrichtung auf einer zweiten Oberfläche der ersten PCB angebracht sind.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei: die erste optoelektronische Vorrichtung ein Laser ist, die zweite optoelektronische Vorrichtung eine Fotodiode ist, die dritte optoelektronische Vorrichtung ein Laser ist, und die vierte optoelektronische Vorrichtung eine Fotodiode ist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 8, wobei das erste elektro-optische Signalumwandlungssystem ferner aufweist: eine erste optische Vorrichtung, die auf der ersten Oberfläche der ersten PCB angebracht ist und zum Leiten optischer Signale entlang eines ersten optischen Pfades zwischen der ersten optoelektronischen Vorrichtung und einem ersten optischen Verbinder-Anschluss konfiguriert ist, eine zweite optische Vorrichtung, die auf der ersten Oberfläche der ersten PCB und entlang eines zweiten optischen Pfades zwischen der zweiten optoelektronischen Vorrichtung und einem zweiten optischen Verbinder-Anschluss angebracht ist, eine dritte optische Vorrichtung, die auf der zweiten Oberfläche der ersten PCB angebracht ist und zum Leiten optischer Signale entlang eines dritten optischen Pfades zwischen der dritten optoelektronischen Vorrichtung und einem dritten optischen Verbinder-Anschluss konfiguriert ist, und eine vierte optische Vorrichtung, die auf der zweiten Oberfläche der ersten PCB und entlang eines vierten optischen Pfades zwischen der vierten optoelektronischen Vorrichtung und einem vierten optischen Verbinder-Anschluss angebracht ist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 9, wobei: die erste optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des ersten optischen Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der ersten optoelektronischen Vorrichtung und dem ersten optischen Verbinder-Anschluss, und die zweite optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des zweiten optischen Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der zweiten optoelektronischen Vorrichtung und dem zweiten optischen Verbinder-Anschluss, die dritte optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des dritten optischen Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der dritten optoelektronischen Vorrichtung und dem dritten optischen Verbinder-Anschluss, und die vierte optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des vierten optischen Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der vierten optoelektronischen Vorrichtung und dem vierten optischen Verbinder-Anschluss.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 10, wobei das zweite elektro-optische Signalumwandlungssystem eine optoelektronische Vorrichtung aufweist, die aus der Gruppe bestehend aus einer optoelektronischen Lichtquelle und einem optoelektronischen Lichtdetektor ausgewählt ist und auf der zweiten PCB angebracht ist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 11, wobei das zweite elektro-optische Signalumwandlungssystem eine fünfte optoelektronische Vorrichtung und eine sechste optoelektronische Vorrichtung aufweist, die jeweils aus der Gruppe bestehend aus einer optoelektronischen Lichtquelle und einem optoelektronischen Lichtdetektor ausgewählt ist und auf der zweiten PCB angebracht sind, und wobei das zweite elektro-optische Signalumwandlungssystem insbesondere ferner eine siebte optoelektronische Vorrichtung und eine achte optoelektronische Vorrichtung aufweist, die jeweils aus der Gruppe bestehend aus einer optoelektronischen Lichtquelle und einem optoelektronischen Lichtdetektor ausgewählt ist und auf der zweiten PCB angebracht sind.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 12, wobei: die fünfte und sechste optoelektronische Vorrichtung auf einer ersten Oberfläche der zweiten PCB angebracht sind und die siebte und achte optoelektronische Vorrichtung auf einer zweiten Oberfläche der zweiten PCB angebracht sind.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner aufweisend genau einen Entriegelungszugstreifen.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei: die fünfte optoelektronische Vorrichtung ein Laser ist, die sechste optoelektronische Vorrichtung eine Fotodiode ist, die siebte optoelektronische Vorrichtung ein Laser ist, und die achte optoelektronische Vorrichtung eine Fotodiode ist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 15, wobei das zweite elektro-optische Signalumwandlungssystem ferner aufweist: eine fünfte optische Vorrichtung, die auf der ersten Oberfläche der zweiten PCB angebracht ist und zum Leiten optischer Signale entlang eines fünften optischen Pfades zwischen der fünften optoelektronischen Vorrichtung und einem fünften optischen Verbinder-Anschluss konfiguriert ist, eine sechste optische Vorrichtung, die auf der ersten Oberfläche der zweiten PCB und entlang eines sechsten optischen Pfades zwischen der sechsten optoelektronischen Vorrichtung und einem sechsten optischen Verbinder-Anschluss angebracht ist, eine siebte optische Vorrichtung, die auf der zweiten Oberfläche der zweiten PCB angebracht ist und zum Leiten optischer Signale entlang eines siebten optischen Pfades zwischen der siebten optoelektronischen Vorrichtung und einem siebten optischen Verbinder-Anschluss konfiguriert ist, und eine achte optische Vorrichtung, die auf der zweiten Oberfläche der zweiten PCB und entlang eines achten optischen Pfades zwischen der achten optoelektronischen Vorrichtung und einem achten optischen Verbinder-Anschluss angebracht ist.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 16, wobei: die fünfte optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des fünften optischen Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der fünften optoelektronischen Vorrichtung und dem fünften optischen Verbinder-Anschluss, und die sechste optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des sechsten Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der sechsten optoelektronischen Vorrichtung und dem sechsten optischen Verbinder-Anschluss, die siebte optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des siebten optischen Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der siebten optoelektronischen Vorrichtung und dem siebten optischen Verbinder-Anschluss, und die achte optische Vorrichtung konfiguriert ist zum Umleiten des achten optischen Signalpfades um einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad zwischen der achten optoelektronischen Vorrichtung und dem achten optischen Verbinder-Anschluss.
Das optische Kommunikationsmodul gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei jeder der ersten bis vierten optischen Verbinder-Anschluss ein LC Anschluss ist und/oder wobei jeder der fünften bis achten optischen Verbinder-Anschluss ein LC Anschluss ist.
Ein optisches Kommunikationsmodul, aufweisend: ein Modulgehäuse, das einen Modulkopf an einem ersten Ende des Gehäuses, ein erstes Subgehäuse und ein zweites Subgehäuse aufweist, wobei der Modulkopf ein Anschlussarray von zumindest vier LC Verbinder-Anschlüssen aufweist, die zum Verbinden mit zumindest vier LC Anschlüssen konfiguriert sind, wobei jedes Paar von LC Verbinder-Anschlüssen des Arrays unmittelbar benachbart zu zumindest einem anderen Paar von LC Verbinder-Anschlüssen des Arrays ist, wobei das erste Subgehäuse sich zwischen dem ersten Ende des Gehäuses und einem zweiten Ende des Gehäuses erstreckt und dazu konfiguriert ist, innerhalb eines ersten Slots eines elektromagnetischen Störungskäfigs (EMI-Käfigs) aufgenommen zu werden, wobei das zweite Subgehäuse sich zwischen dem ersten Ende des Gehäuses und dem zweiten Ende des Gehäuses erstreckt und dazu konfiguriert ist, innerhalb eines zweiten Slots des EMI-Käfigs aufgenommen zu werden, und eine erste elektro-optische Subbaugruppe, die im Wesentlichen innerhalb des ersten Subgehäuses enthalten ist, die erste elektro-optische Subbaugruppe aufweisend ein erstes elektro-optisches Signalumwandlungssystem, das mit zumindest einem ersten Paar von den LC Verbinder-Anschlüssen optisch gekoppelt ist, und aufweisend eine erste elektrische Modulsignalverbindung an dem zweiten Ende des Gehäuses, die zum Verbinden mit einer zusammenpassenden elektrischen Signalverbindung in dem ersten Slot des EMI-Käfigs konfiguriert ist, und eine zweite elektro-optische Subbaugruppe, die im Wesentlichen innerhalb des zweiten Subgehäuses enthalten ist, die zweite elektro-optische Subbaugruppe aufweisend ein zweites elektro-optisches Signalumwandlungssystem, das mit zumindest einem zweiten Paar von den LC Verbinder-Anschlüssen optisch gekoppelt ist, und aufweisend eine zweite elektrische Modulsignalverbindung an dem zweiten Ende des Gehäuses, die zum Verbinden mit einer zusammenpassenden elektrischen Signalverbindung in dem zweiten Slot des EMI-Käfigs konfiguriert ist.