JP4978213B2 - 光トランシーバ - Google Patents

Description

本発明は、送信アセンブリ（ＴＯＳＡ）及び受信アセンブリ（ＲＯＳＡ）を備えたプラガブル型の光トランシーバに関する。

図１２は、プラガブル型の光トランシーバの構成例を示す図で、図１２（Ａ）は、プラガブル型の光トランシーバの斜視図、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の光トランシーバを金属製のケージに収容したときの斜視図である。図１２において、１はプラガブル型の光トランシーバ（以下、単に光トランシーバとする）、２はケージ、２ａは開放口、２ｂは電気コネクタ、２ｃはスタッドピン、２ｄはフィン、１０ａ，１０ｂは光レセプタクル、１１はベール、１４はタブ板、２３はカバーである。

光トランシーバ１は、図示しないホスト装置の回路基板上に設けられる金属製のケージ２に挿入されて用いられる（図１２（Ｂ）)。ケージ２の下面には、複数のスタッドピン２ｃが形成され、スタッドピン２ｃが上記ホスト装置の回路基板に半田付けされる。このときに、ホスト装置のフェースパネルからケージ２の開放口２ａが露出する。

またケージ２の奥端には、回路基板上の配線パターンと結線された状態で電気コネクタ２ｂが装備されている。そして光トランシーバ１をケージ２に挿入することで、光トランシーバ１の奥端に形成された電気プラグが、電気コネクタ２ｂと係合し、種々の信号及び電源の送受が可能となる。これにより、光トランシーバ１とホスト装置との間の通信が確立する。また電気プラグをホットプラグ可能なものとすることにより、ホスト装置を通電した状態でケージ２への光トランシーバ１の挿抜を行うホットプラガブル型のトランシーバとすることもできる。

ケージ２は、一端が開放された金属製の箱である。光トランシーバ１の外周部には、カバー２３からはみ出すような形状で、接地用のタブ板１４が設けられている。
光トランシーバ１がケージ２に挿入された状態では、タブ板１４の先端はケージ２の内面に接触しつつ収まる。また、ケージ２の開放口２ａの外周部には、複数のフィン２ｄがケージ外方に向けて伸びるように設けられている。
ケージ２がホスト装置の回路基板上に搭載された状態では、フィン２ｄは、ホスト装置のフェースパネルに電気的に接触して接地され、光トランシーバ１のシールド効果を高める。

上記のような光トランシーバ１は、本体部とＯＳＡ（Optical Sub-Assembly）ユニットとにより構成される。本体部は、主回路基板と、副回路基板と、これらを保持するためのベース、放熱板及び保持部品と、カバーとを含んでいる。そして上記ＯＳＡユニットは、レセプタクル部材、タブ板及びレセプタクル内に挿着された送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ；Transmitting Optical Sub-Assembly）と、受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ； Receiving Optical Sub-Assembly）とを有している。そして光コネクタを介して光ファイバケーブルと光サブアセンブリとを光結合させることで光送信／光受信の双方を可能としている。

このような光トランシーバ１では、レセプタクル部材やケージなどの開口部からの電磁波をシールドするために金属性のシールド板を設けた構成のものが知られている。シールド構造を持った光コネクタとして、例えば特許文献１には、電子機器の導電性フェースプレートの開口に取り付けられたシールド光ファイバアダプタが開示されている。この光ファイバアダプタは、非導電性の本体内部に導電性プレートが埋め込まれた構造を有しており、その導電性プレートには、光ファイバからの光を通過させるための開口が設けられている。また導電性プレートは本体の外部に突出し、導電性フェースプレートに接触するようになっている。
米国特許公報６１９３４２０号明細書

上記のようなプラガブル型の光トランシーバ１において、静電放電（ＥＳＤ；Electro Static Discharge）に対する耐性が十分ではないという問題がある。すなわち発生したＥＳＤが光トランシーバ１に印加された際に、シールドの隙間から電磁波が入り込み、光トランシーバ１の回路に悪影響を与えるという問題が生じる。

例えばＯＳＡのスリーブは、光トランシーバ１の中で唯一外界に開放されている部分である。たとえ光トランシーバ全体を金属カバーで完全にシールドしようとしても、光レセプタクル内に露出しているスリーブは外界に開放されていなければならない。これは光コネクタが光レセプタクルに挿入されるためである。従って、スリーブ周辺における外界とトランシーバ内部との間のシールドを完全なものにしなければならない。しかしながら外界に向けて開放されているスリーブ周辺から、この隙間を通過してトランシーバ内部にＥＳＤによる電磁波が進入し、光トランシーバ１の回路に影響してしまう。
特許文献１のアダプタは、単に光ファイバコネクタ間でシールド板を備えた構成を開示しているにすぎず、本願の光トランシーバに適用できるものではない。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、良好なＥＳＤ耐性を備えた光トランシーバの提供を課題とする。

上記課題を解決するために本発明に係る光トランシーバは、一端に開口を他端に電気コネクタを有しホストシステムに搭載されたケージの開口に挿入して用いられる光トランシーバである。この光トランシーバは、光コネクタを受納する光レセプタクルを有するレセプタクル部材と、光コネクタと光学的に結合し、第１の光ファイバを伝播する光信号電気信号に変換する受信光サブアセンブリと、光コネクタと光学的に結合し、電気信号を第２の光ファイバを伝播する送信光サブアセンブリと、二つの光サブアセンブリに接続する回路基板を搭載し、レセプタクル部材に係合する金属製ベースとを備えている。そして二つの光サブアセンブリに対して、レセプタクル部材と金属製ベースとに接触するシールド部材が取り付けられている。

またシールド部材は、板状の金属板を板金加工して作製され、二つの光サブアセンブリの外径形状に適合するＵ字形状を持つ二つのＵ字形状部と、二つのＵ字形状部の間に形成される中央ポストと、二つのＵ字形状部を挟んで両外側に形成される外側ポストとを有している。ここで各ポストの長軸方向を上下方向とするとき、光トランシーバは、中央ポストと外側ポストを形成する金属板がシールド部材の下部で折曲され、さらに所定距離を経て中央ポストに平行となるようにさらに上方に折曲されてなる２カ所の下側折返し部をさらに備えている。

また二つの光サブアセンブリは、シールド部材を取り付けるためのシールド部材取り付け部を有している。このシールド部材取り付け部は、二つの光サブアセンブリそれぞれの軸方向で部分的に径の小さい部分として形成され、その径の小さい部分に形成された間隙に、シールド部材の中央ポスト及び外側ポストが差し込まれている。

シールド部材は、中央ポストの下部にその中央ポストから下部折返し部とは逆方向に折曲されて突設されたばね部を備え、ばね部が金属製ベースに当接している。さらにシールド部材の二つの外側ポストの両外側の端縁が金属製ベースに当接し、中央ポストの上端部のエッジがレセプタクル部材に組み合わされたタブ板に当接している。

本発明によれば、光サブアセンブリに対して、レセプタクル部材と金属製ベースとに接触するシールド部材を取り付けることにより、良好なＥＳＤ耐性を備えた光トランシーバを提供することができる。
またこのシールド部材は、光サブアセンブリに形成されている間隙に差し込むだけで、簡単かつ信頼性をもってＥＳＤ耐性を付与することができる。

図１は、本発明による光トランシーバの一実施形態の分解組立図で、図中、１１はベール、１２はアクチュエータ、１３はレセプタクル部材、１４はタブ板、１５は光サブアセンブリ（ＯＳＡ）、１６は主回路基板、１７は副回路基板、１８は絶縁フィルム、２０はベース、２１は放熱板、２２は保持部品、２３はカバー、２４，２６，２７は放熱シート、２５はブラケット、２８ａ，２８ｂ，２８ｃはラベル、２８ｄはラミネートフィルム等の樹脂である。

光トランシーバ１は、本体部とＯＳＡユニットとにより構成される。本体部は、主回路基板１６と、副回路基板１７と、これらを保持するためのベース２０、放熱板２１及び保持部品２２と、カバー２３とを含んでいる。またＯＳＡユニットは、送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）と、受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）とによる光サブアセンブリ（ＯＳＡ）１５を有している。

光レセプタクル部は、樹脂製のレセプタクル部材１３、アクチュエータ１２、ベール１１、及び金属製のタブ板１４を含んで構成される。ベール１１は樹脂製でも金属製でもよい。ベール１１及びアクチュエータ１２は、光トランシーバ１とこの光トランシーバ１が収納されるケージ２との間の係合を開放する機構を提供する。

本例では、レセプタクル部材１３の側面に設けられている突起１３ｄを中心としてベール１１を回転させると、アクチュエータ１２の前方端が下方に押し下げられる。アクチュエータ１２は、その中央部がレセプタクル部材１３に固定されており、この固定点を支点とするシーソの運動により後方端が上方に押し上げられる。すなわち、アクチュエータ１２の後方端に設けられている突起が、トランシーバ１の本体側に引き寄せられ、ケージ２の係合孔から開放される。

なお、本実施形態の光トランシーバ１の説明においては、図１のＺ軸方向に相当するＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）１５の光軸方向（光トランシーバの長軸方向）においてレセプタクル部材１３を設置する側を前側とし、その反対側を後側とする。また前後方向に直交する方向のうち図１のＸ軸方向を左右方向とし、図１のＹ軸方向を上下方向とする。

レセプタクル部材１３、タブ板１４、及びレセプタクル部材１３に装着された光サブアセンブリの組み立て体をＯＳＡユニットと呼ぶ。
図２は、ＯＳＡユニットに組み込む光サブアセンブリ（ＯＳＡ）の構成例を示す斜視図である。ＯＳＡ１５は、送信サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）と、受信サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）よりなり、これらＯＳＡ１５はいずれも同軸型のパッケージを有している。

ＲＯＳＡ内には半導体受光素子（ＡＰＤ； Avalanche Photodiode）あるいはＰＩＮ−ＰＤ等（総称して「ＰＤ」とする）、及びＰＤが生成した微弱な電気信号を増幅する前置増幅器が搭載されている。またＴＯＳＡ内には、半導体発光素子（ＬＤ: Laser Diode）の他に、このＬＤの発光強度をモニタするためのＰＤ、あるいはＬＤの温度を調整するための熱電変換素子（Peltier Device）が搭載される場合もある。また駆動周波数が高く（１０ＧＨｚもしくはそれ以上）なると、ＬＤ駆動用の半導体デバイスも同梱される場合もある。

ＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）１５からの信号／電源ライン、あるいはＯＳＡ１５への信号／電源ラインは、後端部のステム１５ａに設けられたリードピン１５ｂを介して接続される。またリードピン１５ｂに代えて、あるいはリードピン１５ｂに加えて図示しないフレキシブル基板を用いることも一般的である。

またＯＳＡ１５の前側先端には、スリーブ１５ｄが備えられる。そしてＯＳＡ１５がレセプタクル部材１３に対してセットされたときに、ＯＳＡ１５に搭載されている半導体レーザやフォトダイオード等の素子と、レセプタクル部材１３に挿入された光コネクタにつながる光ファイバとの間で光結合が実現する。

上記のようなＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）は、いずれもスタブ入りスリーブ１０１、ジョイントスリーブ（Ｊスリーブ）１０２、及びＣＡＮパッケージ１０３により構成されている。
スタブ入りスリーブ１０１にはスタブが内蔵され、スタブはその中心に光ファイバを有し、ジョイントスリーブ１０２側の端面が任意の角度に研磨され、その反対側の端面が光コネクタのフェルールと物理的に当接するように突形状に加工されている。またＣＡＮパッケージ１０３は、スタブ入りスリーブ１０１に挿入される光コネクタのフェルール内の光信号を受信して電気信号に変換するＰＤを有した同軸型のパッケージよりなっている。ジョイントスリーブ１０２はスタブ入りスリーブ１０１とＣＡＮパッケージ１０３とを連結するもので、スタブ入りスリーブ１０１を固定する前にそのスリーブの後端面をジョイントスリーブ１０２前端の平坦面上でスライドさせることにより、光ファイバとＣＡＮパッケージ１０３のＰＤとの間の光学的調芯を行う。

ＯＳＡ１５のスタブ入りスリーブ１０１には、一対のフランジ１５ｃが備えられている。これら一対のフランジ１５ｃの間の領域には、ＯＳＡ１５を保持するためのＯＳＡ保持部（保持部）１５ｅが形成されている。フランジ１５ｃの径は例えば５ｍｍφ程度で、ＯＳＡ保持部１５ｅの径は例えば４.２ｍｍφ程度である。またＯＳＡ保持部１５ｅのＺ方向の長さは例えば１〜１.５ｍｍ程度である。

上記のようにスタブ入りスリーブ１０１の後側端面とジョイントスリーブ１０２の前側端面とは、面同士が突き合わされ、ＸＹに光学調芯され、ＹＡＧレーザにより溶接固定されている。この構成により、スタブ入りスリーブ１０１に形成されたフランジ１５ｃのうちの後側のフランジと、ジョイントスリーブ１０２の前側端面との間に部分的に径の小さい部分が形成され、ここにＺ方向の１.２ｍｍ程度の間隙Ｇが形成される。この間隙Ｇはジョイントスリーブ１０１に形成されたもので、間隙Ｇの部分に対して本発明の特徴に係るシールド部材を取り付ける。このシールド部材を取り付ける部分をシールド部材取り付け部１５ｆとする。シールド部材の詳細な構成と、その取り付け構造は後述する。

図３〜図５は、本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、図３はＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図、図４は組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図、図５は組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた斜視図である。

レセプタクル部材１３は樹脂製の部材であり、図３に示すように、第１〜第３の部位１３ａ〜１３ｃを有している。第１部位１３ａは、光トランシーバ１の最先端に位置し、光コネクタが挿入される二つの空間である光レセプタクル１０を備えている。またレセプタクル部材１３の外側壁には、ベール１１の回転中心となる突起１３ｄが形成されている。

第１部位１３ａの底面には、第２部位１３ｂとの境界に沿って、その中心に突起１３ｅ、両側部に嘴状のフック１３ｆが形成されている。そして図１に示すアクチュエータ１２に形成された窪み１２ｊに、上記第１部位１３ａの突起１３ｅを係合させ、同時にアクチュエータ１２の回転軸１２ｇをフック１３ｆにセットする。これにより、フック１３ｆを中心とするアクチュエータ１２のシーソ運動が実現される。

またレセプタクル部材１３の第２部位１３ｂは、側壁１３ｈ及び中央区画壁１３ｉを有し、これらによりＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）１５を収容する二つの空洞１３ｋが形成されている。これら空洞１３ｋの底部（図３の上方側）は開放されていて、これによりＯＳＡ１５を空洞１３ｋ内にセットすることができる。

第２部位１３ｂと第３部位１３ｃとの境界は、Ｕ字形状に抉られている。この部分にＵ字形状の後壁１３ｑが設けられ、さらにＵ字形状の後壁１３ｑに沿って溝１３ｊが設けられている。そして図４及び図５に示すように、各ＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）１５が備える一対のフランジ１５ｃのうちの前側の一つを溝１３ｊにセットする。これにより、レセプタクル部材１３に対するＯＳＡ１５の位置を固定することができる。ＯＳＡ１５の一対のフランジ１５ｃによって、タブ板１４の面１４ｌとレセプタクル部材１３の後壁１３ｑとが一緒に挟みこまれる。タブ板１４の構成については後述する。

レセプタクル部材１３の第２部位１３ｂの側壁１３ｈには、その外面ほぼ中央に突起１３ｇが形成されている。そして突起１３ｇと、タブ板１４の係合穴及びカバー２３の係合穴とを係合させることで、レセプタクル部材１３に対してタブ板１４及びカバー２３を固定することができる。また突起１３ｇの断面は、タブ板１４及びカバー２３とスムーズに係合するように、タブ板１４及びカバー２３が挿入される側は緩やかな形状を有し、一旦係合したこれらタブ板１４及びカバー２３が容易に離脱しないように、その反対側は急峻な形状を有している。

またレセプタクル部材１３の第３部位１３ｃは、第２部位１３ｂの上辺から連続する上壁１３ｌを有している。上壁１３ｌの両端には突起１３ｍが設けられ、突起１３ｍによってベース２０とレセプタクル部材１３とが係合する。

タブ板１４は、第１部位１４ａと第２部位１４ｂとを有している。第１部位１４ａは、レセプタクル部材１３を囲んで外方に拡がる複数のフィン１４ｃ，１４ｄ，１４ｆを有している。これらフィン１４ｃ，１４ｄ，１４ｆは、ケージ２の内面に接触してシールド機能を発揮する。また上記フィンのうち、第１部位１４ａの両横及び上方に設けられたフィン１４ｄ，１４ｆは、その中央の一部が突出しており、これらフィン１４ｄ，１４ｆがケージ２の内面に確実に接触するようになっている。

フィン１４ｃ，１４ｄ，１４ｆの先端は波状に折れ曲がっていて、折れ曲がった部分の底がレセプタクル部材１３の第１部位１３ａと第２部位１３ｂとの境界に設けられた溝に納まるようになっている。またタブ板１４の両横のフィン１４ｄは開口を有し、その開口内にラッチ片１４ｅが形成されている。そしてラッチ片１４ｅの中央穴と、レセプタクル部材１３の突起１３ｇとが係合してタブ板１４がレセプタクル部材１３に固定される。

またタブ板１４の第２部位１４ｂは、二重に折り畳まれている。この二重に折りたたまれた部分では、フィン１４ｆに連なる面１４ｇと、面１４ｇに対してほぼ直角に折り曲げられた面１４ｈと、面１４ｈに対して第１部位１４ａ側に再度直角に折り曲げられた面１４ｉが形成されている。そして面１４ｇと面１４ｉとで、レセプタクル部材１３の上壁１３ｌを挟み込んでいる。これによりタブ板１４は、レセプタクル部材１３に対し固定される。

またタブ板１４の第２部位１４ｂには、さらにフィン１４ｆとは逆の方向にほぼ直角に折り曲げられた面１４ｌが形成されている。面１４ｌには、Ｕ字状の切り込み１４ｍが設けられ、その切り込み１４ｍの奥端にラッチ片１４ｋが形成されている。ラッチ片１４ｋは、レセプタクル部材１３のＵ字状抉り奥端の切り込み１３ｎに対応しており、タブ板１４とレセプタクル部材１３との位置をさらに規定する。また、面１４ｌの中央、すなわち二つのＵ字状切り込み１４ｍの間には、タブ板１４を折り曲げ加工したスペーサ部１４ｊが設けられている。

スペーサ部１４ｊにより形成されたタブ板１４のＵ字状の切り込み１４ｍの幅は、ＯＳＡ１５に設けられたＯＳＡ保持部１５ｅの径よりも若干小さく設定されている。これにより、ＯＳＡ１５に押圧力を加えつつタブ板１４にセットした後は、ＯＳＡ１５がタブ板１４から容易に抜け落ちないようになっている。

レセプタクル部材１３において、タブ板１４のスペーサ部１４ｊに対向する位置、すなわち中央区画壁１３ｉとスペーサ部１４ｊとの間の位置には、柱受け１３ｒが形成されている。この柱受け１３ｒにベース２０のポスト２０ｄ（図１０を参照して後述）を挿入することにより、上述のレセプタクル部材１３の突起１３ｇとベース２０との係合作用と協働して両部材が固定される。

タブ板１４は、例えば厚さ０.１５ｍｍのステンレス鋼による一枚の金属板に、切断、穴あけ、折り曲げ、絞り加工等を施すことにより形成する。ここでは溶接、接着、切り出し加工などは用いていないので、部品単価の低減を図ることができる。

図４に示すように、ＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）１５は、レセプタクル部材１３が有する空洞１３ｋにそれぞれ収容される。このときに、上述のようにＯＳＡ１５が備える一対のフランジ１５ｃによって、タブ板１４の面１４ｌとレセプタクル部材１３の後壁１３ｑとが一緒に挟みこまれる。

そしてＯＳＡ１５がレセプタクル部材１３に対してセットされると、ＯＳＡ１５の先端に装備されているスリーブ１５ｄが、第１部位１３ａの光レセプタクル１０内に突き出る。これにより、ＴＯＳＡ１５／ＲＯＳＡ１６に搭載されている半導体レーザやフォトダイオード等の素子と、光レセプタクル１０に挿入された光コネクタにつながる光ファイバとの間で光結合が実現する。光レセプタクル１０の幾何学的寸法、及びスリーブ１５ｄの位置は、光コネクタの規格に基づいて厳密に決められる。

またスリーブ１５ｄ及びフランジ部１５ｃを金属製にし、さらにタブ板１４のＵ字形状の切り込みにラッチ片１４ｋを設けることにより、タブ板１４とスリーブ１５ｄとの間の電気的導通が確保される。またタブ板１４は、光トランシーバ１の外部でケージ２を介して接地されるので、本構造の光トランシーバ１は、ＯＳＡ１５のスリーブ１５ｄを確実に接地することができる。

光トランシーバ１に対するＯＳＡ１５の前後方向の位置は、フランジ１５ｃがタブ板１４の面１４ｌとレセプタクル部材１３の後壁１３ｑとを一緒に挟みこむことによって規定される。また、光トランシーバ１に対するＯＳＡ１５の左右方向の位置は、Ｕ字型の後壁１３ｑにより規定される。

また、光トランシーバ１に対するＯＳＡ１５の上下方向の位置は、タブ板１４に形成されているＵ字状の切り込み１４ｍにより大まかに決定される。ここでは上述のように、タブ板１４に形成された二つのＵ字状の切り込み１４ｍの寸法は、それぞれのＯＳＡ保持部１５ｅ，１６ｅの径Ｄよりも僅かに狭くなるように設定されている。これにより、タブ板１４のＵ字状の切り込み１４ｍによって、ＯＳＡ１５の上下方向の位置がほぼ決定される。

上記のような構成で、本光トランシーバ１には、ＯＳＡ１５のシールド部材取り付け部１５ｆに対して所定のシールド部材を取り付ける。図６は、本発明の光トランシーバに使用するシールド部材の構成例を示す斜視図で、図６（Ａ）はシールド部材を前側斜め上方からみた図、図６（Ｂ）はシールド部材を後側斜め下方からみた図である。図６のＵ字形状部３１の上下方向は、光トランシーバ１の設置状態（ホストなどデータリンクに組み込まれたときの状態）に一致しており、ここではＸＹＺ（左右・上下・前後方向）を上記設置状態に一致させて考える。

シールド部材３０は、板金によって作製されるものであり、ＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）１５のシールド部材取り付け部１５ｆに取り付けるための二つのＵ次形状部３１を有している。Ｕ字形状部３１によって形成されるＵ字形状は、下側に凸部があり、上側が開口している状態になっている。そのＵ字形状の開口は、ＹＡＧ溶接を避けるように大きく開けられている。

二つのＵ字形状部３１の間には、中央ポスト３２が形成されている。中央ポスト３２は、その上側の先端部が前側に折り返され、中央ポスト折り返し部３２ａを形成している。ここで中央ポスト３２が折り返された部分の上側エッジをエッジＡとする。

また二つのＵ字形状部３１の側方外側には、二つの外側ポスト３３が形成される。二つの外側ポスト３３は、その上側の先端部が前側に折り返され、外側ポスト折り返し部３３ａを形成している。そしてそれぞれの外側ポスト折り返し部３３ａはその先端部で相互に接続され、接続部３３ｂを形成している。接続部３３ｂの上側端縁は、Ｕ字形状部３１のＵ字形状の下側頂部の位置に、その高さ方向（上下方向）でほぼ一致するように構成されている。外側ポスト３３の両外側のエッジをエッジＢとする。

また中央ポスト３２の下部には、シールド部材３０の後方に折曲され突設されたばね部３４が形成されている。そして中央ポスト３２及び外側ポスト３３に連なる部材は、シールド部材３０の下端の位置で前側にほぼ９０°折曲され、その折曲位置から接続部３３ｂを過ぎた所定距離の位置でさらに接続部３３ｂを抱え込むように上方にほぼ９０°折曲され、中央ポスト３２とほぼ平行になる。この上方に折曲された部分を下部折り返し部３５とする。下部折り返し部３５は、ばね部３４の側方両側に２カ所設けられ、それぞれの下部折り返し部３５は、３つの爪部３５ａを有している。

図７〜図９は、ＯＳＡユニットに対するシールド部材の取り付け構造を説明するための図で、光トランシーバのＯＳＡユニットに取り付けたベースに対して回路基板を取り付けた状態のユニットを底面側からみた図である。図７は、シールド部材３０を取り付ける前のユニットの状態を示す図で、シールド部材３０は図７の位置Ｓに取り付けられる。位置Ｓには、ＯＳＡ１５のシールド部材取り付け部１５ｆが存在している。

ＯＳＡユニットにシールド部材３０を取り付けるときの状態を図８に示す。図８に示すように、ＯＳＡ（ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡ）１５が取り付けられているＯＳＡユニットの底面側から、ＯＳＡ１５のシールド部材取り付け部１５ｆに対してシールド部材３０を装着する。このときに、シールド部材３０の中央ポスト３２と外側ポスト３３（図６参照）とは、それぞれＯＳＡ１５のシールド部材取り付け部１５ｆに形成された間隙Ｇの部分に差し込まれ、シールド部材３０のＵ字型形状部３１が、ＯＳＡ１５のシールド部材保持部１５ｆの外周形状に適合する。またこのときに中央ポストのエッジＡがタブ板の面１４ｉに、外側ポスト３３両外側のエッジＢがベース２０の壁面に当接する。

シールド部材をＯＳＡユニットに取り付けた状態を図９に示す。ＯＳＡユニットにシールド部材３０を取り付けた状態で、シールド部材３０の二つの下部折返し部３５は、レセプタクル部材１３の後壁１３ｑの間に挟まれる。ここでは下部折返し部３２の左右方向で最も外側に位置する爪部３５ａが、さらにその外側に位置する後壁１３ｑに当接する。そして、外側ポスト３３のエッジＢがベースの側壁２０ｂ（不図示）に当接することで、シールド部材３０のベース２０に対する位置が決定され、同時に、シールド部材３０とベース２０とが電気的に確実に接触するので、光トランシーバ１内をシールドすることが可能となる。

図１０は、上記のような構成のＯＳＡユニットに対してベース２０を取り付ける様子を底面側からみた斜視図である。主回路基板１６とＯＳＡユニット６とが仮止めされた状態で、主回路基板１６をベース２０に押し付ける。ここでＯＳＡユニット６の側面（実際にはレセプタクル部材１３の側面）に設けられた突起１３ｍが、ベース側壁２０ｂの開口２０ａに係合する。突起１３ｍは、レセプタクル部材１３とタブ板１４とを組立てた後も、その組み立て品の側面に露出しているため、ベースの開口２０ａと係合可能である。さらに突起１３ｍとベースの開口２０ａとの係合と同時に、ベース２０の前端のポスト２０ｄが、レセプタクル部材１３の中央部に設けられた柱受け１３ｒに係合する。

上記のように、ＯＳＡユニット６とベース２０は、２つの突起１３ｍ及び１つの柱受け１３ｒにより三箇所（側壁二箇所、前端一箇所）で固定される。そしてその固定は、突起１３ｍではＯＳＡユニット６側が凸でベース２０側が凹となり、柱受け１３ｒではＯＳＡユニット６側が凹でベース２０側が凸となって、互いに補完的になっている。

そしてベース２０の先端部２０ｃにより、ＯＳＡ１５がレセプタクル部材１３のＵ字形状の開放側から上方に押しつけられるとき、その上下方向の位置が決定される。このときに、シールド部材３０の中央ポスト３２のエッジＡ（図６参照）が、タブ板の面１４ｉに当接し、シールド部材３０のばね部３４が、ベース２０の底面に当接する。これによりシールド部材３０の上下方向の接点を確保する。またベース２０の側壁内面とシールド部材３０の外側ポスト３３のエッジＢが接触することにより、左右方向の接点も確保する。これによりシールド部材３０によるシールド機能を十分なものとしている。

図１１は、上記光トランシーバのＯＳＡユニットに取り付けたベースに対して主回路基板と副回路基板とを取り付けた状態を示す図で、ベース２０を含むユニットを上面側からみた斜視図である。
主回路基板１６上には、ＩＣ１６ｂを含む電子回路が構成されている。この電子回路としては、ＬＤを駆動するＬＤ駆動回路、あるいはＲＯＳＡ内で増幅された電気信号を処理して信号中のクロック及びデータを抽出する回路等が用いられる。またＡＰＤを受信デバイスとして用いた場合には、このＡＰＤに必要なバイアス電圧を生成、制御する回路などが用いられる。

さらにＴＯＳＡ内にＬＤの温度を調整するための熱電変換素子（Peltier Device）が搭載された場合には、熱電変換素子の制御回路も含める必要がある。また、その他の付加機能、例えばこれら回路を総括的に制御するＣＰＵやメモリ等を追加する場合に、一枚の回路基板では収まらなくなるような場合が生じる。この場合には、ＡＰＤのバイアス電圧を生成・制御する回路、あるいは熱伝変換素子を制御する回路等の高速な信号を扱わない回路を他の追加的な基板（副回路基板１７）に搭載する。

副回路基板１７は、主回路基板１６の側方からＦＰＣ基板１７ｄを介して接続される。ＦＰＣ基板１７ｄは、主回路基板１６に半田付けされる。そしてこのＦＰＣ基板１７ｄを折り畳むことで、副回路基板１７は主回路基板１６と重ね合わされる。また副回路基板１７の裏面が放熱板２１と電気的に接触するのを避けるために、副回路基板１７の裏面には絶縁フィルム１８が挿入される。

主回路基板１６の後端には、電気プラグ１６ａが形成されている。そしてケージ２内でホストシステムの回路基板に電気的に接続されているコネクタ２ｂと、上記電気プラグ１６ａとを係合させる。これによりホストシステムの電子回路と光トランシーバ１内の主回路基板１６上の回路とが電気的に接続される。
また同時に、電気プラグ１６ａの電極形状を所定のものとすることで、ホストシステムを通電した状態で電気プラグ１６ａとコネクタとの挿抜が可能な、いわゆるホットプラグ機能を実現できる。

主回路基板１６上の電子回路と、ＯＳＡ１５との電気的接続は、本実施形態の光トランシーバ１では、ＯＳＡ１５が有するリードピン１５ｂで行われている。主回路基板１６の前方側には、ＯＳＡ１５のリードピン１５ｂと接続するための電極１６ｃが形成されている。ＯＳＡ１５と基板との接続には、フレキシブル基板を用いることも可能である。

光トランシーバ１の動作周波数が１ＧＨｚを超えると、ＯＳＡ１５と回路基板上との接続を、インピーダンス整合された接続手段で行う。ＦＰＣ基板による接続であっても、ＦＰＣ基板上の配線をマイクロストリップ線路、コプレナー線路として、インピーダンス整合を図ることが好ましい。あるいは接続手段の長さを可能な限り短くして、インピーダンス不整合が生じたとしても、その影響を極力回避する構成を採用することが好ましい。
ベース２０は、ＯＳＡ１５の下面を覆い、主回路基板１６を搭載する。このベース２０も一枚の鉄、ステンレス等の金属板材を切断／折曲加工して得られるもので、コスト的に有利な構造を備えている。すなわちベース２０は上方に向かって開いた空間を形成している。

ＯＳＡユニット６に取り付けたベース２０に対しては、さらに放熱板を組み付けることができる。ここでは主回路基板１６上のＩＣ等からの放熱効率を高めるために、ＩＣの上面に対し直接に、あるいはシリコーン等の樹脂材料を介在させて放熱シート２１（図１）を貼り付けるようにする。

本発明による光トランシーバの一実施形態の分解組立図である。 ＯＳＡユニットユニットに組み込む光サブアセンブリ（ＯＳＡ）の構成例を示す斜視図である。 本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、ＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図である。 本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた分解斜視図である。 本発明に係る光トランシーバの一実施形態におけるＯＳＡユニットの構成を説明するための図で、組み立てられたＯＳＡユニットを底面側からみた斜視図である。 本発明の光トランシーバに使用するシールド部材の構成例を示す斜視図である。 シールド部材を取り付ける前のＯＳＡユニットの状態を底面側からみた図である。 ＯＳＡユニットにシールド部材を取り付けるときの状態を説明するための図である。 シールド部材をＯＳＡユニットに取り付けた状態を底面側からみた図である。 組立てられたＯＳＡユニットにベースを取り付ける様子を底面側からみた斜視図である。 光トランシーバのＯＳＡユニットに取り付けたベースに対して主回路基板と副回路基板とを取り付けた状態を示す図である。 プラガブル型の光トランシーバの構成例を示す図である。

符号の説明

１…光トランシーバ、２…ケージ、２ａ…開放口、２ｂ…電気コネクタ、２ｃ…スタッドピン、２ｄ…フィン、６…ＯＳＡユニット、１０ａ，１０ｂ…光レセプタクル、１１…ベール、１２…アクチュエータ、１２ｇ…回転軸、１３…レセプタクル部材、１３ａ…第１部位、１３ｂ…第２部位、１３ｃ…第３部位、１３ｄ…突起、１３ｅ…突起、１３ｆ…フック、１３ｇ…突起、１３ｈ…側壁、１３ｉ…中央区画壁、１３ｊ…溝、１３ｋ…空洞、１３ｌ…上壁、１３ｍ…突起、１３ｎ…切り込み、１３ｑ…後壁、１３ｒ…柱受け、１４…タブ板、１４ａ…部位、１４ｂ…部位、１４ｃ，１４ｄ，１４ｆ…フィン、１４ｅ…ラッチ片、１４ｇ…面、１４ｈ…面、１４ｉ…面、１４ｊ…スペーサ部、１４ｋ…ラッチ片、１４ｌ…面、１４ｍ…Ｕ字状の切り込み、１５…ＯＳＡ、１５ａ…ステム、１５ｂ…リードピン、１５ｃ…フランジ、１５ｄ…スリーブ、１５ｅ…ＯＳＡ保持部、１５ｆ…シールド部材取り付け部、１６…主回路基板、１６ａ…電気プラグ、１６ｂ…ＩＣ、１６ｃ，１６ｄ…電極、１７…副回路基板、１７ｄ…ＦＰＣ基板、１８…絶縁フィルム、２０…ベース、２０ａ…開口、２０ｂ…ベース側壁、２０ｃ…先端部、２０ｄ…ポスト、２１…放熱板、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…折り曲げ片、２２…保持部品、２３…カバー、２４，２６，２７…放熱シート、２５…ブラケット、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ…ラベル、２８ｄ…樹脂、３０…シールド部材、３１…Ｕ次形状部３１、３２…中央ポスト、３３…外側ポスト、３３ａ…外側ポスト折り返し部、３３ｂ…接続部、３４…ばね部、３５…下部折り返し部、３５ａ…爪部、１０１…スタブ入りスリーブ、１０２…ジョイントスリーブ、１０３…ＣＡＮパッケージ。

Claims (4)

1. 一端に開口を、他端に電気コネクタを有しホストシステムに搭載されたケージの前記開口に挿入して用いられる光トランシーバであって、
   光コネクタを受納する光レセプタクルを有するレセプタクル部材と、
   前記光コネクタと光学的に結合し、第１の光ファイバを伝播する光信号と電気信号に変換する受信光サブアセンブリと、
   前記光コネクタと光学的に結合し、電気信号を第２の光ファイバを伝播する光信号に変換する送信光アセンブリと、
   前記二つの光サブアセンブリに接続する回路基板を搭載し、前記レセプタクル部材に係合する金属製ベースとを備え、
   前記レセプタクル部材と前記金属製ベースとに接触するシールド部材が前記二つの光サブアセンブリに取り付けられ、
   前記シールド部材は、板状の金属板を切断および折曲加工して作製され、前記二つの光サブアセンブリの外径形状に適合するＵ字形状を持つ二つのＵ字形状部と、前記二つのＵ字形状部の間に形成される中央ポストと、前記二つのＵ字形状部を挟んで両外側に形成される外側ポストとを有し、
   さらに、前記各ポストの長軸方向を上下方向とするとき、前記中央ポストと前記外側ポストを形成する金属板が前記シールド部材の下部で折曲され、さらに所定距離を経て前記中央ポストに平行となるようにさらに上方に折曲されてなる２カ所の下側折返し部を備えることを特徴とする光トランシーバ。
2. 前記二つの光サブアセンブリは、前記シールド部材を取り付けるためのシールド部材取り付け部を有し、前記シールド部材取り付け部は、前記二つの光サブアセンブリそれぞれの軸方向で部分的に径の小さい部分として形成され、前記径の小さい部分に形成された間隙に、前記中央ポスト及び前記外側ポストが差し込まれていることを特徴とする請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記シールド部材は、前記中央ポストの下部に前記中央ポストから前記下部折返し部とは逆方向に折曲されて突設されたばね部を備え、前記ばね部が前記金属製ベースに当接していることを特徴とする請求項１に記載の光トランシーバ。
4. 前記シールド部材の二つの前記外側ポストの両外側の端縁が、前記金属製ベースの所定の壁面に当接し、前記中央ポストの上端部のエッジが、前記レセプタクル部材に組み合わされたタブ板の壁面に当接していることを特徴とする請求項１に記載の光トランシーバ。

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