具有電隔離環的光學插座的製作方法
2023-05-09 17:05:16
專利名稱：具有電隔離環的光學插座的製作方法
技術領域：
本發明涉及用在光學收發器模塊中的插座。更具體地說，本發明涉及 一種光學收發器模塊的插座，該插座具有將電信號接地與電外殼接地隔離 的電隔離環。
背景技術：
圖l示出了公知的光學收發器模塊2的立體圖，其形式為公知的小收 發器形式(small transceiver format)。 一些公知的小收發器形式的例子為 XFP、 SFP和SFP+形式。圖1示出的收發器模塊2為SFP形式收發器模 塊。收發器模塊2包括金屬模塊外殼，該金屬模塊外殼由上金屬外殼部分 B和下金屬外殼部分14組成，這兩個部分一起容納了插座5和插頭8。插 頭8接收光纜9，護罩11安裝到光纜9的一端。護罩11包括套環12，套 環12保持光纜9的光纖(未示出)的末端。插頭8的掣子15將插頭8鎖 定到插座5上，以保持插頭8與插座5相互閉鎖的接合。上金屬模塊13和 下金屬模塊14的零件與插座5的特徵(feature)互鎖以保持插座5與外殼 部分13和14相互閉鎖的接合。當插頭8被連接到插座5時，套環12被容納進插座5中。插座5與收 發器模塊2的發送器組件16組裝到一起，組件16被牢固的固定在插座5 上，並與插頭8連接到插座5的那端相反。這通常被稱作電晶體外形 (TO)-罐結構。收發器模塊2通常也包括與同樣的插座(未示出)組裝 到一起的接收器組件(未示出)，該接收器組件位於外殼部分13和14的 內部並與發送器組件16相鄰。發送器組件16通常包括雷射二極體晶片、 一個或多個用以組成光學系統的透鏡和一個或多個全部安裝在基臺組件上 的其他電元件。當插頭8和發送器組件16被固定到插座5上時，套環12中容納的光纖末端與發送器組件16的光學系統(未示出)光學對準。電導線18、19、 21和22穿過TO端頭17並在發送器基臺組件上的跡線與收發器模塊 2中處於發送器組件16外部的電線路(未示出)之間傳遞電信號。TO端 頭17上的電信號接地23被用作發送器組件16的電元件的信號接地。通過 將收發器模塊2中處於發送器組件16外部的其他的電元件的接地觸點 (未示出)連接在一起並連接到信號接地23，並通過金屬插座5—起連接 到上金屬外殼部分13或下金屬外殼部分14，使這些電元件電接地。這種 金屬外殼電接地被稱為外殼接地。在一些應用中，為了使收發器模塊2正常工作，必須將信號接地23 與外殼接地(未示出)相互電隔離。插座5通常由金屬製成並與處於外殼 接地電位的外殼部分13和14直接接觸。如接下來將會參考圖3描述的， 隔離這些接地帶來了一些必須被解決的問題。圖2示出了圖l中示出的收發器模塊2的插座5的立體圖。插座5有 被成形以匹配插頭8的第一圓柱體部分25和被成形以匹配發送器組件16 的第二圓柱體部分27。在第一與第二圓柱體部分25、 27之間有被平的圓 柱體部分26A、凸緣26B和26C限定出的環。環是插座5的與外殼部分 13和14的匹配特徵進行機械匹配的部分。環的形狀及其與外殼部分13和 14的連接保證套環12中容納的光纖末端與發送器組件16的光學系統在機 械上和光學上對準。因為插座5的本體是由金屬製成的，所以插座5有利 地提供了電磁屏蔽。但是，因為插座5的環26A-26C的本體通常與上外殼 部分13或下外殼部分14實體接觸，所以將信號接地23與外殼接地電隔離 (如一些應用中需要的)將出現困難。一種將插座5與外殼部分13和14電隔離的解決辦法是使用某些類型 的絕緣樹脂將插座5連接到安裝有發送器組件16的TO端頭17上。雖然 樹脂存在的狀態是穩定的和有機械抗性的，但是在組裝過程中使用這種樹 脂往往是"髒的"，因為樹脂有粘到發送器組件16的光學表面上的可 能。這使得組裝過程更難實行。另外，相比於通常被用作將插座5連接到 TO端頭17的雷射焊接過程，使用樹脂將插座5連接到TO端頭17的過程 更難被成功的重複。這個問題的另一種解決辦法是加入隔離罩，隔離罩包圍插座並使插座與外殼隔離。圖3示出了收發器模塊32的立體圖，收發器模塊32具有由 上罩部分33A和下罩部分33B組成的塑料罩33。罩33包圍插座35並防 止插座35與上金屬外殼部分36和下金屬外殼部分37形成接觸，從而將信 號接地38與外殼接地39電隔離。圖3中示出的收發器模塊32比圖1中示 出的收發器模塊2更大，並公知為X2形式收發器模塊。雖然以示例性目的示出的位於下外殼部分37上的塑料罩33提供了信 號接地38與外殼接地39間所需的電隔離，但是塑料罩33相對昂貴並會使 組裝過程變得更複雜。更重要地，罩子33需要收發器模塊32中很多的空 間。這種塑料罩通常不能被用在圖1中示出的類型的小形式收發器模塊 中，因為在這些類型的模塊中沒有足夠的可用空間。因此，需要一種將信號接地與外殼接地電隔離的方法，這種方法適用 於較小形式和較大形式的收發器模塊中，並且實施起來相對不昂貴也不會 使組裝過程變得更複雜。發明內容本發明涉及用於光學收發器模塊中的插座，該插座消除了與將信號接 地與外殼接地電隔離有關的問題。所述插座包括第一部分，適合接收光 學插頭的末端；第二部分，適合機械地連接於發送器或接收器組件；第三 部分，適合機械的連接於收發器模塊的外殼。第三部分包括電絕緣材料， 使得將第三部分連接到收發器模塊外殼可以將連接到插座的信號接地與連 接到收發器模塊外殼的外殼接地電隔離開。本發明還針對使用所述插座的收發器模塊。所述收發器模塊包括插 座、光學插頭和收發器組件。所述插座包括第一部分，適合接收光學插 頭的末端；第二部分，適合機械地連接於發送器或接收器組件；第三部 分，適合機械地連接於收發器模塊的外殼。第三部分包括電絕緣材料。光 學插頭固定到插座的第一部分。發送器或接收器組件固定到插座的第二部 分。本發明還針對在光學收發器模塊中將信號接地與外殼接地電隔離的方法。所述方法包括提供插座，所述插座包括第一部分，適合接收光學插 頭的末端；第二部分，適合機械地連接於發送器或接收器組件；第三部 分，適合機械地連接於收發器模塊的外殼。第三部分包括電絕緣材料。插 座的第三部分連接於光學收發器模塊的外殼。光學插頭固定到插座的第一 部分。發送器或接收器組件固定到插座的第二部分。本發明的這些和其他的特徵和優點將通過接下來的描述、附圖和權利 要求而變得顯而易見。
圖1示出了具有公知的小收發器形式的公知的光學收發器模塊2的立 體圖。圖2示出了圖1中示出的收發器模塊的插座的立體圖。 圖3示出了大形式收發器模塊的立體圖，該模塊具有將插座與上外殼 部分和下外殼部分電隔離的塑料罩。圖4A和4B分別示出了依照一種示例性實施例，本發明的插座的側面 平面圖和側面截面圖。圖5示出了小形式收發器模塊的立體圖，其中收發器模塊為圖1中示 出的類型，但包括圖4A和4B中示出的插座。圖6示出了大形式收發器模塊的立體圖，其中收發器模塊為圖3中示 出的類型，但包括圖4A和4B中示出的插座。
具體實施方式
依照此處將會描述的多種實施例，插座被設置為適合使用在較小形式 和較大形式的收發器中。依照實施例，該插座與收發器模塊中目前使用的 插座的形狀是完全相同的，但是該插座與收發器模塊的金屬外殼形成接觸 的部分是由電絕緣材料而不是金屬材料製成，因此在插座的金屬部分和外 殼之間沒有電流流過。因此，將安裝有發送器組件或接收器組件的TO端 頭的信號接地與連接到收發器模塊外殼的外殼接地電隔離。因為插座的形 狀與其目前的形狀相比沒有變化，所以組裝收發器模塊的組裝過程沒有變得更複雜。另外，因為只有插座上與收發器模塊外殼相連接的薄部分是由 電絕緣材料製成，所以插座上其他金屬部分還能提供電磁屏蔽。圖4A和4B分別示出了依照一種示例性實施例的插座100的側面平面 圖和側面截面圖。通過對比圖2和圖4A可以看出，插座100本體的形狀 與插座5本體的形狀是相同的。因為形狀沒有改變，所以收發器模塊的組 裝過程就沒有變化。與圖2中示出的插座5類似，圖4A中示出的插座100 具有第一中空圓柱體部分101，該部分的形狀和尺寸適於接收光學插頭 (例如圖1中所示的插頭8)。同樣地，插座100具有第二中空圓柱體部 分103，該部分的形狀和尺寸適於接收發送器組件或接收器組件(未示 出，例如圖1中示出的發送器組件16)。圓柱體部分103通常被稱為莖 部，被容納在發送器組件或接收器組件的圓柱體部分中並固定在那裡。插座100還包括通過中央圓柱體部分102A與中央圓柱體部分兩側的 凸緣102B禾卩102C限定出的環部分。元件102A、 102B和102C與圖2中 示出的元件26A、 26B和26C具有相同的形狀和尺寸。但是，與圖2中示 出的插座5的環部分不同，圖4A和4B中示出的插座IOO的環部分是由電 絕緣材料製成。圖4B中元件102A、 102B和102C的陰影意在示出插座 100的這些部分包括與組成插座100其他部分的材料不同的材料。因此， 該環部分是電隔離性的並且在這裡將會被稱為插座100的電隔離環部分。電隔離環部分可以通過例如使用如環氧樹脂的粘合材料或通過壓配合 的方法附加到插座100的金屬外廓上。電隔離環部分可以由任何合適的材 料製成。這些材料的一個選擇是使用以商標ULTEMTM銷售的塑料材料， 這種材料為較便宜的塑料材料，並且在化學抗性、尺寸穩定性、機械強度 和模量、高溫性能方面具有理想特性。另外，這種材料可以通過加入導電 填充材料而使其具有好的電磁屏蔽特性。圖5示出了小形式收發器模塊110的立體圖，其中收發器模塊110為 圖1中示出的類型，但包括圖4A和4B中示出的插座100。圖5中標記為 參考編號108-123的元件可以分別與圖1中標記為參考編號8-23的元件相 同。但是，圖5中的插座IOO包括上面參考圖4A和4B描述的電隔離環部 分。因此，當插座100的電隔離環部分被固定到金屬外殼部分113和114時，電隔離環部分將防止電流在插座100的金屬部分101和103 (圖4A和 4B)與收發器模塊外殼的金屬部分113和114間流動。圖6示出了大形式收發器模塊150的立體圖，其中收發器模塊150為 圖3中示出的類型，但包括圖4A和4B中示出的插座100。圖6中標記為 參考編號136-139的元件可以分別與圖3中標記為參考編號36-39的元件 相同。因為圖6中示出的插座IOO包括上面參考圖4A和4B描述的電隔離 環部分，所以罩33就為不必要的並且已經被除去。插座100的電隔離環 部分將信號接地138與連接到外殼部分136或137的外殼接地(未示出) 電隔離。應該注意，已經通過參考幾個示例性實施例描述了本發明，而本發明 不限於這些實施例。例如，雖然本發明的插座被描述為具有特定的形狀和 結構，但是該插座可以有任何形狀或結構。同樣，儘管對插座的描述參考 了其對於特定的小形式收發器模塊和用於特定的大形式收發器模塊的適用 性，但是這些僅僅是可以很方便的安裝本發明的插座的收發器模塊的例 子。本領域的技術人員應該理解可以對發明進行這些和其他的修改，並且 所有這些修改都在本發明的範圍之內。
權利要求
1.一種用在光學收發器模塊中的插座，所述插座包括第一部分，適合接收光學插頭的末端；第二部分，適合機械地連接於發送器或接收器組件；和第三部分，適合機械地連接於所述收發器模塊的外殼，所述第三部分包括電絕緣材料。
2. 根據權利要求1所述的插座，其中，所述第三部分為環部分，所述 環部分包括圓柱體部分、第一凸緣和第二凸緣，所述圓柱體部分位於這些凸緣之 間並與這些凸緣相接觸。
3. 根據權利要求1所述的插座，其中，所述插座的第一部分和第二部 分由金屬製成。
4. 根據權利要求3所述的插座，其中，所述插座的第三部分由塑料材 料製成。
5. 根據權利要求4所述的插座，其中，所述塑料材料填充有導電填充 材料而使所述插座的第三部分具有龜磁屏蔽特性。
6. 根據權利要求1所述的插座，其中，所述第三部分由粘合材料固定 到所述插座。
7. 根據權利要求1所述的插座，其中，通過將所述第三部分壓配合到 所述插座上而將所述第三部分固定到所述插座。
8. —種光學收發器模塊，包括 插座，包括第一部分，適合接收光學插頭的末端； 第二部分，適合機械地連接於發送器或接收器組件；和 第三部分，適合機械的連接於所述收發器模塊的外殼，所述第三 部分包括電絕緣材料；光學插頭，固定到所述插座的第一部分；和 發送器或接收器組件，固定到所述第二部分。
9. 根據權利要求8所述的收發器模塊，其中，所述第三部分為環部 分，所述環部分包括圓柱體部分、第一凸緣和第二凸緣，所述圓柱體部分位於這些凸緣之 間並與這些凸緣相接觸。
10. 根據權利要求8所述的收發器模塊，其中，所述插座的第一部分 和第二部分由金屬製成。
11. 根據權利要求IO所述的收發器模塊，其中，所述插座的第三部分 由塑料材料製成。
12. 根據權利要求11所述的收發器模塊，其中，所述塑料材料填充有導電填充材料而使所述插座的第三部分具有電磁屏蔽特性。
13. 根據權利要求8所述的收發器模塊，其中，所述第三部分由粘合 材料固定到所述插座。
14. 根據權利要求S所述的收發器模塊，其中，通過將所述第三部分 壓配合到所述插座上而將所述第三部分固定到所述插座。
15. —種在光學收發器模塊中將信號接地與外殼接地電隔離的方法，所述方法包括提供插座，所述插座包括第一部分，適合接收光學插頭的末端； 第二部分，適合機械地連接於發送器或接收器組件；和 第三部分，適合機械地連接於所述收發器模塊的外殼，所述第三 部分包括電絕緣材料；將所述插座的第三部分連接到所述光學收發器模塊的外殼； 將光學插頭固定到所述插座的第一部分；和 將發送器或接收器模塊固定到所述插座的第二部分。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中，所述第三部分為環部分，所 述環部分包括圓柱體部分、第一凸緣和第二凸緣，所述圓柱體部分位於這些凸緣之 間並與這些凸緣相接觸。
17. 根據權利要求15所述的方法，其中，所述插座的第一部分和第二部分由金屬製成。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中，所述插座的第三部分由塑料 材料製成。
19. 根據權利要求18所述的方法，其中，所述塑料材料填充有導電填充材料而使所述插座的第三部分具有電磁屏蔽特性。
20. 根據權利要求15所述的方法，其中，所述第三部分由粘合材料固 定到所述插座。
21. 根據權利要求15所述的方法，其中，通過將所述第三部分壓配合 到所述插座上而將所述第三部分固定到所述插座。
全文摘要
本發明提供了具有電隔離環的光學插座，該插座適合於用在較小形式和較大形式收發器中，並消除與將信號接地與外殼接地相互電隔離有關的問題。插座與目前使用在收發器模塊中的插座形狀相同，但是，插座與收發器模塊金屬外殼形成接觸的部分不是由金屬是由電絕緣材料製成，因此插座金屬部分與收發器模塊金屬外殼間沒有電流通過。因此，安裝有發送器組件或接收器組件的TO端頭的信號接地與連接到收發器模塊外殼的外殼接地電隔離。因為插座的形狀與目前使用的插座形狀相比沒有變化，所以組裝收發器模塊的組裝過程沒有變得更複雜。
文檔編號G02B6/42GK101403812SQ20081016169
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月6日 優先權日2007年10月3日
發明者谷迦·維克多·波格丹 申請人:安華高科技光纖Ip(新加坡)私人有限公司