Z可插拔光學通信模塊、光學通信系統及方法

2023-07-01 07:59:56 2

Z可插拔光學通信模塊、光學通信系統及方法
【專利摘要】本發明提供一種Z可插拔光學通信模塊OCM，其包含多個並行OCM?POCM且經配置以可移除地插入到形成在光學通信系統的前板中的開口中。當所述Z可插拔OCM在前向Z方向上插入到形成在所述前板中的所述開口中時，致動器機構經致動以在向下Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM以致使所述Z可插拔OCM被安裝在母板PCB的上表面上。為拔出所述Z可插拔OCM，所述致動器機構經致動以在向上Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM以致使其被從所述母板PCB拆下。
【專利說明】Z可插拔光學通信模塊、光學通信系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光學通信系統。更特定來說，本發明涉及光學通信模塊，所述光學通信模塊是Z可插拔的使得其可在光學通信系統的前板中進行可移除邊緣安裝。
【背景技術】
[0002]並行光學通信模塊為具有多個發射(TX)信道、多個接收(RX)信道，或多個發射(TX)信道及多個接收(RX)信道的模塊。並行光學收發器模塊為在收發器模塊的TX部分及RX部分中分別具有多個TX信道及多個RX信道的光學通信模塊。TX部分包含用於在多個光學波導(其通常為光纖)上以調製光學信號的形式發射數據的組件。TX部分包括雷射驅動器電路及多個雷射二極體。所述雷射驅動器電路將電信號輸出到所述雷射二極體以對其進行調製。當雷射二極體被調製時，所述雷射二極體輸出具有對應於邏輯I及邏輯O的功率電平的光學信號。收發器模塊的光學系統將由雷射二極體產生的光學信號聚焦到固持在與收發器模塊配合的連接器內的相應發射光纖的末端中。
[0003]通常來說，TX部分還包括多個監測器光電二極體，其監測相應雷射二極體的輸出功率電平且產生反饋回到收發器控制器的相應電反饋信號。所述收發器控制器處理所述反饋信號以獲得相應雷射二極體的相應平均輸出功率電平。所述收發器控制器將控制信號輸出到雷射驅動器電路，所述控制器信號致使雷射驅動器電路調整輸出到相應雷射二極體的調製及/或偏壓電流信號，使得雷射二極體的平均輸出功率電平維持在相對恆定的電平。
[0004]RX部分包括多個接收光電二極體，其接收從固持在連接器中的相應接收光纖的末端輸出的輸入光學信號。收發器模塊的光學系統將從接收光纖的末端輸出的光聚焦到相應接收光電二極體上。所述接收光電二極體將所述輸入光學信號轉換成電模擬信號。電檢測電路(例如，跨阻抗放大器(TIA))接收由接收光電二極體產生的電信號且輸出對應的經放大電信號，所述經放大電信號在RX部分中進行處理以恢復數據。
[0005]在光學通信行業中日益需要能夠同時發射及接收數量日益增長的數據的並行光學通信系統。為實現此目的，已知組合上文所描述的類型的多個並行光學收發器模塊以產生具有比個別並行光學收發器模塊高的帶寬的並行光學通信系統。出於此目的，在此類系統中使用各種並行光學收發器模塊。
[0006]圖1說明安裝在印刷電路板(PCB) 3上的電連接器2 (在行業中稱為Meg-Array連接器)的透視圖。Meg-Array連接器2包含插座4，所述插座4在其底面上具有導電球觸點陣列(未展示)且在其上表面上具有導電葉片對陣列5。圖2說明在並行光學收發器模塊6 (在行業中稱為Snap-12並行光學收發器模塊)已插入到插座4中之後的圖1中展示的Meg-Array連接器2的透視圖。Snap-12模塊6在其下表面上具有電觸點陣列(未展示)，當在X，Y，Z笛卡爾坐標系中的Y方向上將模塊6按壓到插座4中時，所述電觸點陣列與Meg-Array連接器2的相應導電葉片對5接觸。
[0007]插口 7安置在形成在盒(未展示)的前板8中的開口內以用於接納光學連接器模塊(未展示)。通過在Z方向上將光學連接器模塊通過形成在前板8中的開口插入到插口7中來使光學連接器模塊(未展示)與插口 7配合，使得插口 7的內側上的配合特徵(未展/Jn )與光學連接器模塊(未展不)上的相應配合特徵(未展不)哨合。歸因於前板8構成了其中安裝有並行光學收發器模塊的盒的邊緣的事實，此類型的安裝布置在行業中稱為邊緣安裝布置。所述光學連接器模塊機械地且光學地耦合到具有多個(例如，4、8、12、24或48)光纖的光纖帶狀電纜(未展示)的末端。
[0008]通過將多個光學收發器模塊6並排安裝在母板PCB3上，可實現具有非常高的帶寬的光學通信系統。然而，存在與圖2中展示的類型的邊緣安裝布置相關聯的缺點。一個此類缺點為插口 7及相應的光學連接器模塊(未展示)在X維度上是相對寬的且因此消耗了前板8上的大量空間。因為前板8上的空間是受限的，所以通過增大陣列的尺寸來增大帶寬的能力也是受限的。
[0009]與圖2中展示的邊緣安裝布置相關聯的另一缺點為並行光學收發器模塊6並非Z可插拔的，即，其不能被插入到前板8中及從前板8拔出。相反，在盒的頂部已被緊固在適當位置之前，通過將模塊6放置在相應插座4上且在向下Y方向上施加力來將模塊6插入到其相應Meg-Array插座4中。接著，將盒的頂部緊固在適當位置中。這使得安裝模塊6及更換模塊6的任務變得相對困難且耗時。

【發明內容】

[0010]本發明涉及Z可插拔光學通信模塊(OCM)、光學通信系統及方法。Z可插拔OCM包含大體上矩形的OCM外殼、安置在所述外殼內的第一 PCB、安裝在第一 PCB上的多個並行OCM(POCM)、至少一個光纖電纜的多個光纖群組中的光纖的第一末端，及耦合到所述光纖電纜且耦合到所述外殼的第一端的應變緩解裝置。每一 POCM具有多個信道，其中每一信道為用於發射光學數據信號的發射信道或用於接收光學數據信號的接收信道。OCM外殼經配置以在X，Y, Z笛卡爾坐標系的Z方向上插入形成在光學通信系統盒的前板中的開口，其中Z方向與前板所處的X-Y平面正交。
[0011]所述光學通信系統包含系統外殼、母板PCB、安置在母板PCB的上表面上的多個導電觸點陣列、與形成在前板中的開口中的相應者對準而安置在系統外殼內的多個引導系統、安置在盒內且機械地耦合到所述引導系統中的相應者的多個致動器機構。所述系統外殼至少具有底板及前板。所述前板具有形成在其中的多個開口且處在X，Y, Z笛卡爾坐標系中的X-Y平面中。母板PCB安裝在底板的上表面上。所述引導系統經配置以在系統外殼的內部空間中在相對於X，Y, Z笛卡爾坐標系的前向及反向Z方向上引導相應Z可插拔0CM。Z方向與前板所處的X-Y平面垂直。每一致動器機構經配置以經致動以在向下Y方向上將運動施加到Z可插拔OCM中的相應一者且經致動以在向上Y方向上將運動施加到Z可插拔OCM中的相應一者。
[0012]所述方法包含:提供至少具有底板及前板的系統外殼、提供至少一個Z可插拔OCMj# Z可插拔OCM完全插入在形成在系統外殼的前板中的多個開口中的一者內使得Z可插拔OCM的OCM外殼完全哨合安置在所述外殼中的引導系統、及致動安置在系統外殼內的致動器機構使得力在向下Y方向上被施加在Z可插拔OCM上直到安置在Z可插拔OCM的PCB的下表面上的多個導電觸點陣列嚙合安置在母板PCB的上表面上的多個導電觸點陣列中的相應者，所述母板PCB安置在系統外殼的底板的上表面上。[0013]本發明的這些及其它特徵及優勢將從以下描述、圖式及權利要求書中變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1說明安裝在PCB上的Meg-Array連接器的透視圖。
[0015]圖2說明在Snap-12並行光學收發器模塊已插入到Meg-Array連接器的插座中之後的圖1中展示的Meg-Array連接器的透視圖。
[0016]圖3說明根據說明性實施例的光學通信系統的前透視圖。
[0017]圖4說明圖3中展示的Z可插拔OCM中的一者的透視圖，其中移除了外殼的一側以露出並行OCM及其上安裝並行OCM的PCB。
[0018]圖5說明圖3中展示的光學通信系統的前透視圖，其中移除了盒及前板的一部分以露出用於在向下及向上Y方向上將運動施加到Z可插拔OCM的致動器機構。
[0019]圖6A到6E說明使用裝有彈簧的致動器機構在向上及向下Y方向上將運動施加到Z可插拔OCM的光學通信系統的透視圖。
[0020]圖7A到7D說明經配置以接納Z可插拔OCM且包括用於在向下及向上Y方向上將運動施加到Z可插拔OCM的光學通信系統的另一實施例。
[0021]圖8說明在圖7A到7D中以拆卸形式展示的託架中的一者，以展示託架的個別組件。
[0022]圖9A及9B分別說明在圖8中以拆卸形式展示的託架的前透視圖及後透視圖。
[0023]圖1OA及IOB分別說明圖8中展示的散熱器結構的前透視圖及後透視圖。
[0024]圖11及12分別說明圖8中展示的凸輪及心軸的透視圖。
[0025]圖13A到13D說明當安置在託架中的並行OCM通過圖8到12中展示的致動器機構從其升高位置移動到其降低位置時的圖7A到7D中展示的託架中的一者的前透視圖。
[0026]圖14說明連接到圖6A到6E中展示的Z可插拔OCM的應變緩解裝置及電纜的透視圖。
【具體實施方式】
[0027]根據本發明，提供Z可插拔光學通信模塊(OCM)，其包含多個並行OCM(POCM)且經配置以可移除地插入到形成在光學通信系統的前板中的開口中。當Z可插拔OCM在前向Z方向上插入到形成在前板中的開口中時，致動器機構在向下Y方向上將運動施加到Z可插拔OCM以致使Z可插拔OCM安裝在母板PCB的上表面上。為拔出Z可插拔0CM，所述致動器機構在向上Y方向上將運動施加到Z可插拔OCM以致使其被從母板PCB拆下。一旦從母板PCB拆下，用戶即可通過在反向Z方向上(即，在垂直於且遠離前板的方向上)對Z可插拔OCM施加力來從所述系統移除Z可插拔OCM。
[0028]Z可插拔OCM在Z維度上相對長以容納包含在其中的多個並行0CM，所述多個並行OCM在Z可插拔OCM內部在Z方向上級聯。然而，Z可插拔OCM在X維度上是相對窄的。通過使Z可插拔OCM在Z維度上相對長，可在所述模塊內部在Z方向上級聯相對大數目的P0CM，這允許所述系統的X維度保持相對小。通過保持所述模塊在X維度上相對窄，可將較大數目的Z可插拔OCM安裝在前板中以增大邊緣安裝密度。可在每一 Z可插拔OCM內在Z方向上級聯的POCM的數目的增加結合增大的邊緣安裝密度允許實現非常高的總帶寬。此夕卜，所述模塊的Z可插拔性允許其被容易地安裝及移除以提供許多其它優勢，例如，在部件故障的情況下容易地更換所述模塊中的一者的能力。
[0029]圖3說明根據說明性實施例的光學通信系統10的前透視圖。光學通信系統10的盒或外殼11具有前板12，所述前板12中形成有開口 13以用於接納相應的Z可插拔0CM20。如下文將更詳細描述，Z可插拔0CM20中的每一者具有金屬外殼21及安裝在外殼21內的多個P0CM(未展示)。Z可插拔0CM20中的每一者具有附接到其一端的電磁幹擾(EMI)屏蔽裝置22，所述電磁幹擾(EMI)屏蔽裝置22附接到光纖帶狀電纜23的一端且附接到金屬外殼21的一端。如下文將更詳細描述，EMI屏蔽裝置22執行EMI屏蔽功能。
[0030]圖4說明圖3中展示的Z可插拔0CM20中的一者的透視圖，其中外殼21的一側被移除以露出P0CM30及其上安裝P0CM30的PCB40。根據此說明性實施例，四個P0CM30 (各自具有六個發射信道及六個接收信道)安裝在PCB40上且與PCB40電互連。因此，根據此實施例，每一帶狀電纜23具有二十四個發射光纖及二十四個接收光纖。然而，本發明在包含在每一 Z可插拔0CM20中的P0CM30的數目方面或在每一 P0CM30中提供的發射信道及/或接收信道的數目方面是不受限制的。本發明在包含在帶狀電纜23中的光纖的數目方面也是不受限制的。
[0031]再次參考圖3，雖然根據說明性實施例，Z可插拔0CM20不限於具有任何特定X、Y或Z維度，但每一 Z可插拔0CM20具有約0.5英寸的X維度上的寬度，所述寬度約為圖1及2中展示的並行光學通信模塊6的寬度的一半。即使以此大大減小的寬度，每一 Z可插拔0CM30也提供約為並行光學通信模塊6的兩倍那樣多的信道。因此，圖3中展示的邊緣安裝配置具有約為圖2中展示的配置的前板安裝密度的四倍大的前板安裝密度。
[0032]再次參考圖4，因為Z可插拔0CM20在前板12中的高安裝密度且因為每一 Z可插拔0CM20具有的大量信道，所以將需要在系統10中耗散相對大量的熱。由於此原因，圖4中展示的實施例的Z可插拔0CM20已設計有用於IC(未展示)且用於雷射二極體(未展示)的分離散熱器結構。此特徵允許IC及雷射二極體在不同溫度下操作。散熱器結構50中的一者通過金屬外殼21熱耦合到其上安裝IC的熱墊(未展示)，而散熱器結構60中的另一者熱耦合到其上安裝雷射二極體的金屬引線框(未展示)。散熱器結構50及60散布及耗散分別由IC及雷射二極體產生的熱。
[0033]除由分離的散熱器結構50及60執行的熱散布及耗散功能之外，系統10還優選地將包括將吹動空氣通過Z可插拔0CM20的金屬外殼21以促進冷卻的冷卻系統(未展不)。在Z方向上吹過散熱器結構50的空氣將冷卻P0CM30的1C，而吹過散熱器結構60的空氣將冷卻P0CM30的雷射二極體。
[0034]參考圖4，Z可插拔0CM20的PCB40具有安置在其下表面上的導電觸點陣列(未展示)，所述導電觸點陣列電連接到相應並行0CM30。當Z可插拔0CM20邊緣安裝在前板12(圖3)中時，這些導電觸點陣列與安置在系統10(圖3)的母板PCB(未展示)的上表面上的相應導電觸點陣列接觸，如下文將參考圖5到6D更詳細描述。
[0035]本發明在用於Z可插拔0CM20中的POCM的類型或配置方面或在POCM安裝在外殼21內的方式方面是不受限制的。在第7，331，720及8，036，500號美國專利中揭示適於此用途的POCM的其它實例，所述專利轉讓給本申請案的受讓人且以引用方式全部併入在本文中。所屬領域的技術人員根據本文中提供的描述將理解到，多種其它已知POCM也適於用於本發明。
[0036]圖5說明圖3中展示的光學通信系統10的前透視圖，其中金屬系統盒或外殼11及金屬前板12的一部分被移除以露出安置在系統盒11內部的致動器機構70。致動器機構70的用途為在向下及向上Y方向上將運動施加到Z可插拔0CM20，以分別嚙合0CM20與安置在母板PCB72的上表面72a上的導電觸點陣列71及使0CM20從安置在母板PCB72的上表面72a上的導電觸點陣列71脫離。根據此實施例，致動器機構70為致動凸輪機構的螺釘轉動致動器，當在一個方向上轉動Acme螺釘73時，所述凸輪機構將Z可插拔0CM20降低到母板PCB72的上表面72a上，當在相反方向上轉動Acme螺釘73時，所述凸輪機構從母板PCB72的上表面72a提升Z可插拔0CM20。
[0037]致動器機構70包括引導系統80，引導系統80為具有沿著引導系統80的相對側的上邊緣整體形成在其中的凸輪隨動件81的細長的、大體上矩形的結構。僅引導系統80的一側80a在圖5中是可見的，但相對側在結構上與側80a相同。引導系統80具有沿著其下表面80b的長度整體形成在其中的懸杆82。Z可插拔0CM20的外殼21具有沿著其上表面21a的長度形成的軌道24。軌道24及懸杆82經定尺寸及塑形，以使得當Z可插拔0CM20在軌道24與懸杆82彼此對準的情況下在Z方向上插入前板12中時，軌跡24與懸杆82彼此嚙合。引導系統80分別在前向Z方向上引導Z可插拔0CM20進入盒11且在反向Z方向上引導Z可插拔0CM20從盒11退出。一旦Z可插拔0CM20已完全插入到盒11中，其就準備好通過致動器機構70在Y方向上被降低到母板PCB72的上表面72a上。
[0038]致動器機構70的Acme螺釘73包括頭部73a及螺紋軸(未展示)，其中頭部73a固定到所述螺紋軸的一個末端且與緊固到前板12的金屬邊框12a接合。Acme螺紋螺母73b螺紋地與所述軸的相對端嚙合且旋轉地耦合到託架外殼75的後垂直壁75a。凸輪90沿著其長度固定地緊固到Acme螺釘73的軸。由於此原因，所述軸在圖5中不可見。凸輪90具有形成在其中的凸輪表面90a，所述凸輪表面90a限制凸輪隨動件81的行進方向。當在順時針方向上轉動Acme螺釘73時，凸輪90在由箭頭63指示的前向Z方向上移動。當凸輪90在此方向上移動時，凸輪隨動件81的行進方向致使引導系統70被降低，即，在向下Y方向上移動。當在逆時針方向上轉動Acme螺釘73時，凸輪90在由箭頭64指示的反向Z方向上移動。當凸輪90在此方向上移動時，凸輪隨動件81的行進方向致使引導系統70被提升，即，在向上Y方向上移動。
[0039]在Z可插拔0CM20已完全插入前板12使得EMI屏蔽裝置22與邊框12a接合之後，安裝0CM20的人在逆時針方向上轉動Acme螺釘73的頭部73a兩轉以致使0CM20被降低(即，在向下Y方向上移動)到母板PCB72的上表面72a。當0CM20已完全降低到母板PCB72的上表面72a上時，安置在0CM20的PCB40 (圖4)的下表面上的導電觸點陣列與安置在母板PCB72的上表面72a上的相應導電觸點陣列71接觸。為從系統10移除0CM20，移除0CM20的人在順時針方向上轉動Acme螺釘73的頭部73a兩轉以致使0CM20被從母板PCB72提升(即，在向上Y方向上移動)。這個人可接著通過在遠離且大體上垂直於前板12的反向Z方向上滑動0CM20來從系統10移除0CM20。當然，兩轉不是僅有的可用於此用途的螺距，所以此僅為螺釘轉動致動器機構70可操作的方式的實例。
[0040]圖6A到6E說明使用裝有彈簧的致動器機構110在向上及向下Y方向上將運動施加到Z可插拔0CM120的光學通信系統100的透視圖。光學通信系統100包括具有前板102的金屬系統盒或外殼101。已在圖6A到6E中移除盒101的側以較容易見到裝有彈簧的致動器機構110。母板PCB103安裝在盒101的底板104的上表面上。與圖1及2中展示的插座4類似或相同的多個Meg-Array插座105安裝在母板PCB103的上表面103a上。在Z方向上安裝在母板PCB103上的Meg-Array插座105的數目等於包括在Z可插拔0CM120中的每一者中的POCM106的數目。
[0041]圖6A說明在0CM20在前向Z方向上插入形成在前板102中的開口之前的光學通信系統100及Z可插拔0CM120中的一者。圖6B說明在0CM120已經完全插入系統100之後但正好在裝有彈簧的致動器機構110被觸發之前的光學通信系統100及Z可插拔0CM120中的一者。圖6C說明正好在裝有彈簧的致動器機構110已被觸發之後但在儲存在致動器機構110的主壓縮彈簧111中的所有能量被釋放之前的光學通信系統100及Z可插拔0CM120中的一者。圖6D說明在裝有彈黃的致動器機構110已被觸發且儲存在王彈黃111中的所有能量已被釋放以致使凸輪(未展示)在向下Y方向上將Z可插拔0CM120壓到母板PCB103的上表面103a上之後的光學通信系統100及Z可插拔OCMl20中的一者。圖6E說明在釋放按鈕130已經被用戶按下以致使裝有彈簧的致動器機構110的凸輪(未展示)在向上Y方向上從母板PCB103的上表面103a提升Z可插拔0CM120之後的光學通信系統100，其中Z可插拔0CM120中的一者完全插入到系統100中。現將參考圖6A到6E描述裝有彈簧的致動器機構110的操作方式。
[0042]裝有彈簧的致動器機構110包括主彈簧111、基部112、螺釘113、滑件114、釋放觸發器116、垂直支撐物117、向下觸發器118及容納在引導系統140內的凸輪(未展示)。彈簧111的近端固定地緊固到基部112。螺釘113的近端也固定地緊固到基部112。螺釘113的軸113a可在Z方向上滑動通過形成在滑件114中的開口。釋放觸發器116在其近端上旋轉地耦合到基部112。當致動器機構110處於圖6B中展示的後向狀態或位置中時，釋放觸發器116在其遠端上與安置在垂直支撐物117的相對側上的銷121樞軸接觸。向下觸發器118具有近端，所述近端安置在自由空間內以在裝有彈簧的致動器110處於圖6B中展示的其後向位置中時與螺釘113的頭部113b接觸。向下觸發器118的遠端機械地耦合到釋放觸發器116。
[0043]當Z可插拔0CM120在Z方向上通過前板102插入到盒101的內部中時，Z可插拔OCMl20的外殼131的上表面131a嚙合裝有彈簧的致動器機構110，所述裝有彈簧的致動器機構110可在引導系統140內在前向及反向Z方向上移動。在前向Z方向上施加在Z可插拔0CM120上的力會在前向Z方向上推動裝有彈簧的致動器110，直到裝有彈簧的致動器110處於其後向位置中為止，如圖6B所展示。隨著裝有彈簧的致動器110在此方向上行進，基部112與滑件114之間的距離減小，從而致使主彈簧111被壓縮。隨著裝有彈簧的致動器機構110在此方向上行進，螺釘113的軸113a滑動通過形成在滑件114中的開口以在由箭頭145指示的方向上延伸。當裝有彈簧的致動器機構110到達其後向位置時，螺釘113的頭部113b與向下觸發器118的近端接觸。
[0044]向下觸發器118實質上為槓桿使得由螺釘113的頭部113b施加在向下觸發器118的近端上的力致使向下觸發器118的遠端在向上Y方向上移動。當向下觸發器118的遠端在此方向上移動時，向下觸發器118通過使釋放觸發器116的遠端與銷121脫離來觸發釋放觸發器116。當這發生時，儲存在主彈簧111中的能量被釋放，這迫使裝有彈簧的致動器機構Iio從圖6B中展示的其後向位置朝圖6D中展示的其前向位置移動。隨著裝有彈簧的致動器機構110從圖6B中展示的其後向位置朝圖7D中展示的其前向位置移動，裝有彈簧的致動器機構110致動引導機構140的凸輪(未展示)，所述凸輪在向下Y方向上推動Z可插拔0CM120以致使安置在0CM120的PCB (未展示)的下表面上的導電觸點(未展示)與安置在相應Meg-Array插座105內的導電觸點(未展示)接觸。
[0045]參考圖6E，光學通信系統100還包括裝有彈簧的按鈕機構，所述按鈕機構包含釋放按鈕130及壓縮彈簧135。釋放按鈕130的第一部分130a延伸通過形成在前板102中的開口 130c。按鈕130的第二部分130b在前板102之後延伸。壓縮彈簧135具有與按鈕130的第二部分130b機械耦合的近端及與裝有彈簧的致動器機構110接合的遠端。當Z可插拔0CM120處於圖6D中展示的內部向下(in-and-down)位置中時，按鈕130從前板102完全延伸。如果按鈕130在向內Z方向上被按壓直到按鈕130的第一部分130a幾乎與前板102齊平時，壓縮彈簧135的遠端將在裝有彈簧的致動器機構110上施加力，所述力將在後向Z方向上推動裝有彈簧的致動器機構110。當這發生時，容納在引導系統140內的凸輪(未展示)在向上Y方向上對Z可插拔OCMl20施加力，所述力將致使Z可插拔OCMl20與母板PCB103脫離。接著，用戶可通過在反向Z方向(即，遠離前板102)上對0CM120施加力來從系統100拔出Z可插拔0CM120。
[0046] Z可插拔OCMl20包括與EMI屏蔽裝置22 (圖3到5)類似或相同的EMI屏蔽裝置160 (圖6A到6E)。EMI屏蔽裝置22由金屬材料(例如，金屬薄片)製成，所述金屬材料是固態的但又提供一定程度的柔性。如圖4中更清楚地可見，EMI屏蔽裝置22的部分22a在所有側上都向內彎曲。當Z可插拔0CM20處於其完全插入位置中時，部分22a與安裝在前板12上的邊框12a接合。EMI屏蔽裝置22的柔性允許部分22a略微變形以確保其與金屬邊框12a連續接觸。一旦Z可插拔0CM20已被置於其完全插入位置中，部分22a即保持與邊框12a連續接觸，即使當Z可插拔0CM20通過致動器機構70在向上及向下Y方向上移動時也如此。
[0047]同樣的情況對於圖6A到6E中展示的EMI屏蔽裝置160也成立。舉例來說，在圖6B到6D中可見到EMI屏蔽裝置160在Z可插拔0CM120在向下及向上Y方向上降低及升高期間保持與前板102接合。EMI屏蔽裝置22及160兩者都提供強健的EMI屏蔽解決方案。在圖3及5中還可見到邊框12a在邊框12a的相對側上具有壁12a,，其在後向Z方向上從邊框12a凸出。這些壁12a^與鄰近這些壁12a^而插入到系統10中的Z可插拔0CM20的相應EMI屏蔽裝置22的部分22a接合。此特徵進一步防止空氣間隙存在於前板12處，這確保了非常少的(如果存在)EMI通過前板12從盒11逃逸。
[0048]圖7A到7D說明光學通信系統200的另一實施例，其經配置以接納Z可插拔0CM210且包括致動器機構(未展示)，所述致動器機構用於在向下及向上Y方向上將運動施加到Z可插拔0CM210以致使其分別與系統200的母板PCB220嚙合及脫離。圖7A說明正好在Z可插拔0CM210插入形成在系統200的前板212中的開口 212a之前的光學通信系統200的前透視圖。圖7B說明在Z可插拔0CM210已完全插入到系統200中之後但在Z可插拔0CM210被致動器機構(未展示)降低以嚙合母板PCB220之前的光學通信系統200的前透視圖。圖7C說明在Z可插拔0CM210已完全插入到系統200之後且在Z可插拔0CM210已被致動器機構(未展示)降低以嚙合母板PCB220之後的光學通信系統200的前透視圖。圖7D說明Z可插拔0CM210處於圖7C中展示的完全插入及嚙合位置時的光學通信系統200的前透視圖，其中光學連接器模塊230連接到Z可插拔0CM210。
[0049]圖7A到7D中展示的光學通信系統200的實施例具有多個託架240，其經相同地配置以接納相應的Z可插拔0CM210。將參考圖8到12描述託架240的配置。圖8以拆卸形式說明託架240中的一者以展示託架240的個別組件。託架240由框架241、散熱器結構242、凸輪243、心軸244及固定夾245組成。圖9A及9B分別以組裝形式說明在圖8中展示的託架240的前透視圖及後透視圖。圖1OA及IOB分別說明圖8中展示的散熱器結構242的前透視圖及後透視圖。圖11及12分別說明凸輪243及心軸244的透視圖。
[0050]現將參考圖8到12描述組裝託架240的方式。如圖1OA及IOB中所展示，第一及第二凸輪243a及243b插入到形成在散熱器結構242的相對端中的凸輪隨動件凹口 242a及242b中。用於允許心軸244的移動的垂直槽孔242c從散熱器結構242的前端242d延伸到散熱器結構242的後端242e。如圖8到9B中最佳所見，在凸輪243a及243b已被定位在凸輪隨動件凹口 242a及242b內之後，散熱器結構242插入在框架241內使得散熱器結構242的前端242d鄰近框架241的前壁241a的內表面且使得散熱器結構242的後端242e鄰近框架241的後壁241b的內表面。
[0051]在凸輪243a和243b位於其中的散熱器結構242已緊固到框架241之後，心軸244的遠端插入分別形成在框架241的前壁241a及後壁241b中的第一通孔241c及第二通孔241d中且插入形成在凸輪243a及243b (圖11)中的偏孔243c中。偏孔243c各自具有圓柱形內表面部分243d及平坦內表面部分243e，所述圓柱形內表面部分243d及平坦內表面部分243e —起在凸輪243a及243b中形成鍵槽。心軸244具有開槽的、六邊形的頭部244a及軸244b。軸244b具有一起形成鍵的圓柱形外表面部分244c及平坦外表面部分244d。當心軸244插入到形成在凸輪243a及243b中的偏孔243c中時，偏孔243c的圓柱形內表面部分243d與軸244b的圓柱形外表面部分244c接觸，且偏孔243c的平坦內表面部分243e與軸244b的平坦外表面部分244d接觸。以此方式，心軸244以鍵/鍵槽耦合配置與凸輪243a及243b耦合。
[0052]當託架240呈圖9A及9B中展示的其組裝形式時，心軸244的開槽的、六邊形的頭部244a與框架241的前壁241a的外表面接合。接著，將固定夾245夾持到圖12中展示的固定夾凹槽244e中，使得固定夾245與框架241的後壁241b的外表面接合，如圖9B中展示。框架241經由緊固裝置(未展示)緊固到母板PCB220的上表面，所述緊固裝置插入形成在框架241的支座246中的開口 246a。
[0053]根據此說明性實施例，致動器機構由框架241、散熱器結構242、凸輪243a及243b、心軸244及固定夾245的一部分組成。如圖1OB中所展示，散熱器結構242具有形成在其相對側上的軌條251，當Z可插拔0CM210插入到形成在前板212 (圖7B)中的開口 212a中時，所述軌條251與形成在Z可插拔0CM210的相對側上的軌條211 (圖7A)嚙合。
[0054]一旦Z可插拔0CM210已完全插入到託架240中(如圖7B中展示)，其即準備好被降低到母板PCB220上。圖1及2中展示的類型的一個或一個以上Meg-Array插座221 (圖7A及7B)在託架240內安裝在母板PCB220的上表面220a上。Z可插拔0CM210的PCB (未展示)的下表面上具有一個或一個以上Meg-Array連接器(未展示)以用於與相應Meg-Array插座221配合。為將Z可插拔0CM210降低到母板PCB220上及將Z可插拔0CM210升高到母板PCB220上，用戶使用螺釘起子或類似物轉動心軸244的頭部244a，如現將參考圖13A至丨J13D所描述。
[0055]在圖13A中，Z可插拔0CB210處於其升高位置中。當用戶在逆時針方向上轉動心軸244的頭部244a時，凸輪243a及243b在散熱器結構242的凸輪隨動件凹口 242a及242b內從圖13A中展示的位置(在所述位置中，凸輪243a及243b對凹口 242a及242b的頂部施加向上的力)移動到圖13B到13D中展示的位置(在所述位置中，凸輪243a及243b對凹口242a及242b的底部施加向下的力)。在圖13D中，0CM210的PCB的下表面上的Meg-Array連接器(未展示)與安置在母板PCB220上的Meg-Array插座221連接。在相反方向上轉動心軸244的頭部244a將致使0CM210在遠離母板PCB220的Y方向上被升高以允許從系統 200 移除 0CM210。
[0056]圖14說明連接到圖6A到6E中展示的Z可插拔0CM120的應變緩解裝置及電纜161的透視圖。因為Z可插拔0CM120可如此密集地安裝在前板102上，所以傳統的應變緩解組件(例如橡膠套)不能為電纜161提供足夠的抗彎曲性。根據說明性實施例，應變緩解裝置包括夾持在第一夾具164與第二夾具165之間的金屬線或杆163的群組162。舉例來說，金屬線163的直徑可為0.015英寸。導線群組162的強度足夠大以防止電纜161彎曲超過其最小可允許彎曲半徑。也可通過在每一群組162中使用更多或更少的導線163來容易地調整導線群組162的強度。
[0057]已出於描述本發明的原理及概念的目的參考少許說明性或示範性實施例描述了本發明。所屬領域的技術人員將理解本發明不限於這些說明性實施例。如所屬領域的技術人員根據本文中提供的描述將明白，可對本文中描述的實施例做出修改而仍然實現本發明的目標，且所有此類修改在本發明的範圍內。
【權利要求】
1.一種Z可插拔光學通信模塊OCM,其包含: 大體上矩形的外殼，所述模塊外殼經配置以在X，Y, Z笛卡爾坐標系的Z方向上插入形成在盒的前板中的開口，其中所述盒容納光學通信系統； 第一印刷電路板PCB,其安置在所述外殼內； 多個並行光學通信模塊P0CM，其安裝在所述第一 PCB上，每一 POCM具有多個信道，所述信道中的每一者為用於發射光學數據信號的發射信道或用於接收光學數據信號的接收信道； 至少一個光纖電纜的多個光纖群組中的光纖的第一端，每一群組中的所述光纖的所述第一端連接到所述POCM的相應一者，其中所述第一端通過形成在所述外殼的第一端中的開口被接納到所述外殼中；以及 應變緩解裝置，其耦合到所述至少一個光纖電纜且耦合到所述外殼的所述第一端。
2.根據權利要求1所述的Z可插拔0CM，其中每一POCM具有至少十二個信道。
3.根據權利要求2所述的Z可插拔0CM，其中所述至少十二個信道中的六個為發射 信道且其中所述至少十二個信道中的六個為接收信道。
4.根據權利要求2所述的Z可插拔0CM，其中所述Z可插拔OCM包含至少四個P0CM。
5.一種光學通信系統，其包含: 系統外殼，其至少具有底 板及前板，所述前板具有形成在其中的多個開口，所述前板處在與前向Z方向且與反向Z方向正交的X-Y平面中； 母板印刷電路板PCB，其安裝在所述底板的上表面上； 多個導電觸點陣列，其安置在所述母板PCB的上表面上； 多個引導系統，其與形成在所述前板中的所述開口中的相應一者對準而安置在所述系統外殼內，所述引導系統經配置以在所述盒的內部空間內在相對於X，Y，Z笛卡爾坐標系的前向及反向Z方向上引導相應Z可插拔光學通信模塊0CM,所述Z方向與所述前板所處的平面垂直；以及 多個致動器機構，其安置在所述盒內且機械地耦合到所述引導系統中的相應者，每一致動器機構經配置以經致動以在向下Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM中的相應一者且經致動以在向上Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM中的相應一者。
6.根據權利要求5所述的光學通信系統，其進一步包含: 多個所述Z可插拔0CM，所述Z可插拔OCM中的每一者安置在形成在所述系統外殼的所述前板中的所述開口中的相應一者內且與所述引導系統中的相應一者哨合。
7.根據權利要求6所述的光學通信系統,其中每一Z可插拔OCM包含: 大體上矩形的OCM外殼； OCM PCB，其安置在所述OCM外殼內； 多個並行OCM P0CM，其安裝在所述OCM PCB上，每一 POCM具有多個信道，所述信道中的每一者為用於發射光學數據信號的發射信道或用於接收光學數據信號的接收信道； 多個導電觸點陣列，其安置在所述OCM PCB的下表面上以用於在所述相應致動器機構已在所述向下Y方向上將所述相應Z可插拔OCM下降到安置在所述母板PCB的所述上表面上的導電觸點陣列上時嚙合安置在所述母板PCB的所述上表面上的所述多個導電觸點陣列中的相應者；至少一個光纖電纜的多個光纖群組中的光纖的第一端，每一群組中的所述光纖的所述第一端連接到所述POCM中的相應一者，其中所述第一端通過形成在所述外殼的第一端中的開口被接納到所述OCM外殼中；以及 應變緩解裝置，其耦合到所述至少一個光纖電纜且耦合到所述外殼的所述第一端。
8.根據權利要求7所述的光學通信系統，其中每一致動器機構包含凸輪配置，其實現在所述向下Y方向及在所述向上Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM中的相應一者。
9.根據權利要求8所述的光學通信系統，其中每一致動器機構包含機械地耦合到所述凸輪配置的主壓縮彈簧及一個或一個以上觸發機構，且其中所述引導系統在所述前向Z方向上的移動壓縮所述彈簧，且其中所述一個或一個以上觸發機構的觸發允許所述彈簧解除壓力，且其中當所述彈簧解除壓力時，當所述彈簧壓縮時儲存在所述彈簧中的能量被轉移到所述凸輪配置以致使所述凸輪配置在所述向下Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔OCM。
10.根據權利要求9所述的光學通信系統，其中每一致動器機構進一步包含機械地耦合到彼此的第二壓縮彈簧及按鈕，所述第二壓縮彈簧機械地耦合到所述凸輪配置，所述按鈕的一部分從所述前板延伸，其中當所述相應Z可插拔OCM處於降低位置中時，按下所述按鈕致使所述第二壓縮彈簧被壓縮使得所述第二壓縮彈簧對所述凸輪配置施加力，所述力致使凸輪配置在所述向上Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔0CM。
11.根據權利要求8所述的光學通信系統，其中每一致動器機構包含機械地耦合到所述凸輪配置的螺釘，且其中在第一方向上轉動所述螺釘致使所述凸輪配置在所述向下Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔0CM，且其中在與所述第一方向相反的第二方向上轉動所述螺釘致使所述凸輪配 置在所述向上Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔0CM。
12.一種用於通過光學通信系統盒的前板對Z可插拔光學通信模塊OCM進行邊緣安裝的方法，所述方法包含: 提供至少具有底板及前板的系統外殼，所述前板具有形成在其中的多個開口，所述前板處在X，Y, Z笛卡爾坐標系的X-Y平面上，所述X-Y平面與前向Z方向且與反向Z方向正交，母板印刷電路板PCB安裝在所述底板的上表面上，多個導電觸點陣列安置在所述母板PCB的上表面上，多個弓丨導系統與形成在所述前板中的所述開口中的相應者對準而安置在所述系統外殼內，所述引導系統經配置以在所述盒的內部空間內在相對於所述X，Y，Z笛卡爾坐標系的前向及反向Z方向上引導相應Z可插拔光學通信模塊0CM,所述前向及反向Z方向與所述前板所處的所述X-Y平面垂直，多個致動器機構安置在所述盒內且機械地耦合到所述引導系統中的相應者，每一致動器機構經配置以經致動以在向下Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM中的相應一者且經致動以在向上Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM中的相應一者； 提供至少一個Z可插拔0CM，所述Z可插拔OCM包含多個並行OCM P0CM、一其上安裝所述POCM的POCM PCB、及一其中容納所述PCOM及所述P0CMPCB的OCM外殼； 將所述Z可插拔OCM完全插入在形成在所述系統外殼的所述前板中的所述開口中的一者內，使得所述Z可插拔OCM與所述引導系統中的一者完全嚙合；以及致動所述致動器機構以致使力在所述向下Y方向上被施加在所述Z可插拔OCM上，直到安置在所述OCM PCB的下表面上的多個導電觸點陣列嚙合安置在所述母板PCB的所述上表面上的所述多個導電觸點陣列中的相應者。
13.根據權利要求12所述的方法，其中每一POCM具有多個信道，所述信道中的每一者為用於發射光學數據信號的發射信道或用於接收光學數據信號的接收信道，且其中所述Z可插拔OCM進一步包含: 至少一個光纖電纜的多個光纖群組中的光纖的第一端，每一群組中的所述光纖的所述第一端連接到所述POCM中的相應一者，其中所述第一端通過形成在所述外殼的第一端中的開口被接納到所述OCM外殼中；以及 應變緩解裝置，其耦合到所述至少一個光纖電纜且耦合到所述OCM外殼的所述第一端。
14.根據權利要求12所述的方法，其中每一POCM具有至少十二個信道。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述至少十二個信道中的六個為發射信道且其中所述至少十二個信道中的六個為接收信道。
16.根據權利要求14所述的方法，其中所述Z可插拔OCM包含至少四個P0CM。
17.根據權利要求12所述的方法，其中每一致動器機構包含凸輪配置，所述凸輪配置實現所述在所述向下Y方向及在所述向上Y方向上將運動施加到所述Z可插拔OCM中的相應一者。
18.根據權利要求17所述的方法，其中每一致動器機構包含機械地耦合到所述凸輪配置的主壓縮彈簧及一個或一 個以上觸發機構，且其中所述引導系統在所述前向Z方向上的移動壓縮所述彈簧，且其中所述一個或一個以上觸發機構的觸發允許所述彈簧解除壓力，且其中當所述彈簧解除壓力時，當所述彈簧壓縮時儲存在所述彈簧中的能量被轉移到所述凸輪配置以致使所述凸輪配置在所述向下Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔0CM。
19.根據權利要求18所述的方法，其中每一致動器機構進一步包含機械地耦合到彼此的第二壓縮彈簧及按鈕，所述第二壓縮彈簧機械地耦合到所述凸輪配置，所述按鈕的一部分從所述前板延伸，其中當所述相應Z可插拔OCM處於降低位置中時，按下所述按鈕致使所述第二壓縮彈簧被壓縮使得所述第二壓縮彈簧對所述凸輪配置施加力，所述力致使凸輪配置在所述向上Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔0CM。
20.根據權利要求17所述的方法，其中每一致動器機構包含機械地耦合到所述凸輪配置的螺釘，且其中在第一方向上轉動所述螺釘致使所述凸輪配置在所述向下Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔0CM，且其中在與所述第一方向相反的第二方向上轉動所述螺釘致使所述凸輪配置在所述向上Y方向上將運動施加到所述相應Z可插拔0CM。
【文檔編號】G02B6/42GK103543504SQ201310247365
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年6月20日 優先權日:2012年7月9日
【發明者】勞倫斯·R·麥科洛克, 陳星權, 戴維·J·K·梅多克羅夫特 申請人:安華高科技通用Ip(新加坡)公司