[发明专利]可插式光收发器及其制造方法

说明书

本申请是2010年10月29日提交、发明名称为“可插式光收发器及其制造方法”、申请号为201080045196.6（国际申请号为PCT/JP2010/069765）的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有光发送和光接收中至少一种功能的可插式光收发器，具体地说，本发明涉及以下光收发器，其能够发送分别具有彼此不同的特定波长的多个光信号并且接收分别具有彼此不同的特定波长的多个光信号。

背景技术

美国专利USP 5,943,461B公开了一种光收发器，该光收发器设置有与安装在外部光纤末端的光学插塞相连的光学连接器。光纤从光学连接器引出以与光学组件（以下用OSA表示）连接，所述光学组件安装有半导体器件，诸如用于发送器OSA（TOSA）的半导体激光二极管（LD）或用于接收器OSA（ROSA）的半导体光电二极管（PD）。

光通信的传输速度已经有所提高，目前传输速度已超过10Gbps，通常为40Gbps和100Gbps。仅依靠OSA中的半导体器件很难到达如此高的速度。普遍使用波分多路复用（WDM）的智能系统。例如，波长多路复用四个信号通道，每一个信号通道的速度为10Gbps并且具有彼此不同的特定波长，这等价于40Gbps的传输速度，于是在单根光纤中传输多路复用光信号。在速度为100Gbps的系统中，多路复用速度均为25Gbps的4个信号通道或多路复用速度均为10Gbps的10个信号通道，以实现速度为100Gbps的等价传输速度。CFP-MSA-Draft-rev-1.0协议规定了100Gbps传输的标准。

满足WDM标准的光收发器安装有多个TOSA和ROSA、光复用器和光信号分离器。WDM通信的另一种光收发器安装有将多个TOSA与光复用器集成在一起的光学单元和将多个ROSA与光信号分离器集成在一起的另一光学单元，以便限制或减小与光学元件连接的内部光纤的数量。然而，该集成光学器件具有以下缺点：当仅仅一个TOSA或仅仅一个ROSA出现故障时，需要更换整个元件。具体而言，由于难以获得在这种高速区间内运行的TOSA和ROSA，或者TOSA和ROSA的规格通常具有受限裕量，因此会经常遇到更换劣化OSA的情形。

对于单独安装有TOSA和ROSA的光收发器，与各元件连接的内部光纤是分散的。此外，光纤具有以下固有特性，光纤弯曲时传输损耗增加。常规光纤的最小弯曲半径限定为15mm。即使是改进的光纤，其最小弯曲半径也限定为5mm。从而，内部光纤必须预备多余的长度，这意味着在不对内部光纤进行布线的情况下，过长的光纤会无序地布置在光收发器内。

发明内容

本发明的一方面涉及用于WDM通信系统的光通信装置。该装置包括多个光学元件、电气元件、多根内部光纤和壳体。光学元件包括光学插座、多个OSA和光学单元。OSA可以为TOSA或ROSA，而光学单元根据OSA的类型可以为光复用器或光信号分离器。光复用器可以复用分别从各个TOSA发送并且具有彼此不同的特定波长的多个光信号。光信号分离器可以将外部提供的光信号分解成分别具有彼此不同的特定波长的多个光信号，并且将分解后的光信号发送至对应的ROSA。电气元件包括安装在电路板上且与TOSA和ROSA电连接的电路。内部光纤可以将光学插座与光复用器和光信号分离器光学连接，并且将光复用器与TOSA连接而将光信号分离器与ROSA连接。壳体内可以安装有光学元件、电气元件和内部光纤。根据本发明的通信装置的一个特征在于，壳体分成两个部分，一个部分仅用于安装光学元件，而另一个部分仅用于安装电气元件，并且内部光纤可以以可插的形式与光学元件连接。

由于壳体被明显地分成两个部分，因此内部光纤可以延伸至一个部分中的光学元件的下方和另一个部分中的电路板的下方。光学元件还可以包括多根内部光纤、前托盘和锁单元。每个内部连接器设置在内部光纤的端部或者与内部光纤的端部相关联，并且以可插的形式与OSA连接。前托盘可以支撑内部连接器并且布置有内部光纤。锁单元可以支撑OSA并且可以在两种位置与内部连接器连接。

前托盘可以设置有多个狭槽。每个狭槽可以接纳一根内部光纤，并且设置有与内部光纤接合的一对锁爪。狭槽还可以设置有防止狭槽内的内部光纤偏离的檐部和位于狭槽的侧部处的引导件，以使沿前托盘的侧部延伸的内部光纤从纵向转向横向。

本发明的通信装置还可以设置有位于壳体的另一个部分中的电路板下方的后托盘。后托盘也可以将从一个部分牵引出的内部光纤再次导向该一个部分。后托盘还可以设置有多个檐部，多个檐部防止置于后托盘中的内部光纤偏离。