專利名稱：模塊式光收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于光收發(fā)器，及尤其是關(guān)于耦接配件或在計(jì)算機(jī)或具有電輸入/輸出連接器或接口的通信單元之間提供通信接口及光纖的模塊，如在光纖通信鏈路中所使用的。
背景技術(shù)：
在此項(xiàng)技術(shù)中已知多種光收發(fā)器，其包含轉(zhuǎn)換電信號至耦接到光纖的已調(diào)整的光束的光發(fā)送部分，及自光纖接收光信號且將其轉(zhuǎn)換成電信號的接收部分。傳統(tǒng)上，光接收部分包含光組合來集中或引導(dǎo)自光纖的光到光電檢測器上，其依次連接到電路板上的放大器/限制器電路上。光電檢測器或光電二極管一般被封裝在封閉地密封包中以便保護(hù)其脫離苛刻的環(huán)境條件。光電二級管一般是數(shù)百微米到幾毫米寬且100-500微米厚的半導(dǎo)體芯片。安裝它們的包一般是直徑3-6mm、2-5mm長且具有一些源于包的電導(dǎo)線。隨后焊接這些電導(dǎo)線到含有放大器/限制器的電路板上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供使用模塊的、可互換的發(fā)送器及接收器子配件的改良的光收發(fā)器。
本發(fā)明的另一目的是提供為了通過不同的光發(fā)送系統(tǒng)與光電子組件使用的光收發(fā)器。
本發(fā)明的另一目的是提供為了通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XENPAK外殼在光發(fā)送系統(tǒng)中使用的光收發(fā)器。
本發(fā)明的另一目的是提供為了適合短范圍及長牽引應(yīng)用的在光波分多路復(fù)用的(WDM)發(fā)送系統(tǒng)中使用的光收發(fā)器。
本發(fā)明的另一目的是提供能場升級硬件及軟件模塊兩者的光收發(fā)器。
本發(fā)明的另一目的是在光收發(fā)器中通過使用熱傳導(dǎo)路徑以提供改良的熱分散自發(fā)送器子配件至外殼或箱。
本發(fā)明的另一目的是在光收發(fā)器中通過分別在外殼及蓋子組件上使用相間錯(cuò)雜或嚙合的金屬城堡狀物(castellation)來提供改良的EMI屏蔽。
本發(fā)明的另一目的是提供光收發(fā)器為了用在光發(fā)送系統(tǒng)中通過封裝在封閉地密封外殼中的主要元件以保護(hù)其不暴露在環(huán)境條件中。
本發(fā)明的另一目的是提供通過使用簡單化的光元件安裝及排列技術(shù)容易制造的光收發(fā)器。
簡要地，且概括地說，本發(fā)明提供光收發(fā)器，其用于通過包含包括用于與外部電纜或信息系統(tǒng)器件的電連接器及適合與外部光纖耦接的光纖連接器的外殼的光纖轉(zhuǎn)換及耦接含有信息的電信號；在外殼中用于在含有信息的電信號與對應(yīng)于電信號的調(diào)整的光信號之間轉(zhuǎn)換的至少一個(gè)電光子配件；及在外殼中的用于處理通信信號至預(yù)定的電或光通信協(xié)議的通信協(xié)議處理子配件。
本發(fā)明的另一方面，提供有包含運(yùn)行在不同波長及經(jīng)各自用于發(fā)射第一與第二激光束的第一與第二電信號模塊化的第一與第二激光器的發(fā)送器子配件；及用于接收第一與第二光束且多路復(fù)用各自的光信號至單一的多波長光束的光多路復(fù)用器，其被耦接到用于發(fā)送光信號至外部光纖的光纖連接器。
本發(fā)明的另一發(fā)面，提供有包含耦接到用于接收具有復(fù)數(shù)個(gè)含有信息的信號(每一個(gè)具有不同預(yù)定波長)的多波長光信號的光纖連接器的光多路分解器的接收器子配件。光多路分解器功能是轉(zhuǎn)換光信號至對應(yīng)于預(yù)定波長的不同(distinct)光束。子配件包含形成光參考面且包含在第一與第二光束的路徑中分別布置在其上的第一與第二光電二極管的基板。
本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供包含模塊化可重編程序或可互換堅(jiān)固子元件的協(xié)議處理子配件，如電可變可編程的只讀存儲(chǔ)器。此子元件使用于廣泛的多種不同通信協(xié)議的簡單化可制造性及大規(guī)模用戶化成為可能。其亦使迅速重新配置單元成為可能以處理不同協(xié)議。物質(zhì)層，或上部媒體存取控制層，通過簡單移動(dòng)一個(gè)印刷電路板及替換另一個(gè)，或在電路板上重新編程EEPROM。
自此揭示內(nèi)容、包含下列詳細(xì)描述以及通過實(shí)踐本發(fā)明，本發(fā)明的另外目的、優(yōu)點(diǎn)、及新穎特征對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得更加明顯。當(dāng)下面參照較佳實(shí)施例描述本發(fā)明時(shí)，應(yīng)了解本發(fā)明不限于那里。得使用本文示教的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)可如本文所揭示及主張的在本發(fā)明范圍內(nèi)的且相對其可實(shí)用本發(fā)明的另外的應(yīng)用、修改及在其它領(lǐng)域的實(shí)施例。


圖1為根據(jù)本發(fā)明發(fā)面的示范性實(shí)施例中的光收發(fā)器的分解透視圖；圖2為圖1收發(fā)器的功能元件的高簡單化方塊圖；圖3為收發(fā)器子配件的分解透視圖；圖4為發(fā)送器子配件的剖面透視圖；圖5為用于保護(hù)光纖的柔性基板的俯視圖；圖6為圖5柔性基板的后視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)，包含示范性方面及其實(shí)施例。參照附圖及下列描述，使用象參考數(shù)字來識(shí)別類似或功能上相似的元件，且希望以簡單化圖表的形式來說明示范性實(shí)施例的主要特征。此外，附圖無意于描述實(shí)際實(shí)施例的每一個(gè)特征或所描述的元件的相關(guān)尺寸，且不是按比例繪制的。
尤其參照圖1，提供有用于運(yùn)行在多模式(MM)及單一模式(SM)兩者使用多個(gè)激光源的、多個(gè)光電檢測器、及光多路復(fù)用及多路分解系統(tǒng)的光纖上的光收發(fā)器100。這使單一收發(fā)器模塊能越過多重協(xié)議且以最大限度距離目標(biāo)傳達(dá)。將收發(fā)器100及其外殼102設(shè)計(jì)為以有效的成本且在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸或封裝設(shè)計(jì)中減少的電磁干擾(EMI)及熱能級達(dá)成最大的運(yùn)行效率。
有利地，以模塊方式制造收發(fā)器100，較佳使用三個(gè)分離安裝的安裝在外殼發(fā)送器子配件、接收子配件、及協(xié)議處理板上的電路板，每一個(gè)板具有專門的功能且使用任一彎曲電路彼此電連接，配合多銷連接器、接地柵極陣列、或其它電互連器件。這使能夠配置基本的收發(fā)器模塊到不同的協(xié)議且能支持不同使用簡單子配件配置的器件的變化，因此最小化制造成本且排除用于制造為了每一不同應(yīng)用的不同收發(fā)器的需要。另外，使用彎曲電路或可分離的連接器來互連板考慮到模塊的可互換板設(shè)計(jì)(例如，接收器、發(fā)送器及PCS功能性，每一個(gè)在分離的板上)。盡管較佳的設(shè)計(jì)使用三個(gè)板，但是為了更緊密的設(shè)計(jì)，在單一的板上可組合任意兩個(gè)的功能。
板的模塊化的設(shè)計(jì)亦能使熱敏感元件相對于模塊外殼102內(nèi)部的熱產(chǎn)生元件(激光器與ICs)放置在理想的位置中。其同樣能使在最后組裝前獨(dú)立地測試及檢驗(yàn)分離的模塊子配件方便且實(shí)際。另外，彎曲或其它互連考慮到制造多種多樣的板(PX、TX、PCS)來用平行進(jìn)行代替連續(xù)進(jìn)行，因此減少用于整個(gè)單元的制造時(shí)間。
現(xiàn)在參看圖1與2，根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例已展示示范性光收發(fā)器模塊100。在這個(gè)特定實(shí)施例中，模塊100適應(yīng)IEEE 802.3ae 10GBASE-LX4物質(zhì)媒體依賴子層(PMD)及XENPAK(TM)外形尺寸。然而應(yīng)注意的是，可配置收發(fā)器模塊100在多種多樣其它適應(yīng)的協(xié)議(如光纖通道或SONET)下運(yùn)行且在多種多樣替代的外形尺寸如X2中生產(chǎn)。模塊100較佳是10吉比特粗糙的波分多路復(fù)用(CWDM)收發(fā)器，其具有四個(gè)3.125Gbps分布反饋激光器并且提供經(jīng)由傳統(tǒng)安裝的多模光纖的300米發(fā)送及經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)單模光纖10到40km的發(fā)送。
收發(fā)器模塊100包含具有底座104及蓋子106的上下兩件外殼102。另外，提供接觸帶152也使模塊接地到底盤地面。外殼102由印模壓鑄或碾磨過的金屬構(gòu)成，所述金屬較佳為印模壓鑄的鋅，盡管同樣可以使用其它材料，如特制的塑料及類其似物。較佳，在外殼構(gòu)造中使用特殊材料幫助減少EMI。通過使用沿外殼102邊緣形成的城堡形物(未圖示)可達(dá)到EMI進(jìn)一步減少。
外殼102的前面末端包含用于保護(hù)一對插座124、126的面板132。配置插座124、126以接收光纖連接器插頭128、130。在較佳實(shí)施例中，配置連接器插座128、130以接收工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC雙的連接器(未圖示)。同樣，提供鍵控通道132及134以確保SC連接器是插入到它們正確的方向。此外，如在示范性的實(shí)施例及本文進(jìn)一步所論述中所展示的，連接器插座130接收SC發(fā)送連接器且連接器插頭128接收SC接收器連接器。
具體來說，外殼102擁有三個(gè)電路板，包含發(fā)送板108、接收板110及物質(zhì)模式子層(PCS)/物質(zhì)媒體附著(PMA)板112，使用其來提供到外部電系統(tǒng)(未圖示)的電接口。光多路復(fù)用器(MUX)114在TO-罐中經(jīng)由四個(gè)分布反饋(DFB)激光器116的組合接合至發(fā)送板108in。使用激光器支架118保護(hù)激光器116在外殼102底部適當(dāng)?shù)奈恢谩＜す馄髦Ъ?18同樣可行使用于冷卻激光116器的散熱器的功能。另外，通過分別的彎曲互連120、或其它板對板連接器連接發(fā)送板108及接收板110到PCS/PMA板112。提供熱傳導(dǎo)縫隙墊160及161以發(fā)送通過激光器或其它組件產(chǎn)生的熱至外殼的底座104或蓋子106，其充當(dāng)散熱器。使用熱傳導(dǎo)粘合劑直接安裝接收器子配件110于外殼底座104上以達(dá)到熱分散。為了更一致的熱分散，不同的子配件因此分散熱到外殼的不同部分。如圖1、5與6所說明的，四個(gè)激光器116的輸出隨后輸入至光MUX114。安裝MUX114于柔性基板140上?；?40可為光柔性平的材料，如自Molex，Inc.of Lisle，IL可得到的FlexPlaneTM，但是也可使用其它柔性基板。如所展示的，安裝源自激光器組裝116且將被輸入至MUX114的光纖117a、117b、117c、117d到基板140上。被發(fā)送到發(fā)送連接器插頭130的MUX 114的輸出同樣附著在基板140上。以此方式發(fā)送且光纖117a、117b、117c、117d使得最小化在光纖中的突然彎曲以避免光損耗及機(jī)械故障。
基板140在一部分直接位于重新定時(shí)器IC或安裝在PCS/PMA板112上的其它熱產(chǎn)生組件上方的材料中包含開口142或孔，開口142大體上的區(qū)域是基板140未使用的部分的大小，使在蓋子上的散熱器能接觸熱發(fā)送縫隙墊160，使得提供到板上安裝組件的通道。如果不是因?yàn)殚_口142這個(gè)區(qū)域通常將是不能進(jìn)入的。例如，可安裝散熱器在時(shí)脈及數(shù)據(jù)恢復(fù)組件202、208中以允許進(jìn)入PCS/PMA板112，不會(huì)有在基板140上光纖發(fā)送的干擾且不要移動(dòng)安裝的基板140。
在使用柔性基板140時(shí)了解到一些另外的優(yōu)點(diǎn)。具體來說，附著光纖到基板140上，而不是允許光纖在收發(fā)器模塊外殼102內(nèi)部自由移動(dòng)，整潔地維持光纖的發(fā)送以防止在收發(fā)器的組裝過程中不必要的纏結(jié)及破損。此外，附著光纖到基板140上大大減少光纖上的壓力，因此減少形成在光纖涂層中的顯微裂紋的發(fā)生。
圖2說明了收發(fā)器100的示范性功能區(qū)塊圖，如在其中所展示的，收發(fā)器100包含從屬部件(slave)MDIO/MDC接口200，其接合至板外的主件(master)MDIO/MDC 190，為了控制收發(fā)器100的運(yùn)行。收發(fā)器100的發(fā)送部分，其接收自媒體存取控制器(MAC)180的信號，包含時(shí)脈及具有道(lane)排列功能的數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊202，一個(gè)或多個(gè)用于驅(qū)動(dòng)為了輸出光束的DFB激光器組合116的激光驅(qū)動(dòng)器204。收發(fā)器100接收部分，其提供信號到外部MAC180，包含時(shí)脈及具有XAUI道(lane)排列功能的數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊202。
時(shí)脈數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊202接收自方形互阻抗放大器/限幅放大器(TIA/LIA)210的信號，方形互阻抗放大器/限幅放大器(TIA/LIA)210自方形InGaAs PIN 212接收信號。光多路分解器214接收光束到收發(fā)器100中且傳遞多路分解光束到InGaAs PIN 212上。收發(fā)器100經(jīng)由10吉比特延伸的的附著單元接口(XAUI)兼容的電接口188與MAC180通信。通過外部符合IEEE 802.3ae的10吉比特媒體獨(dú)立接口(XGMII)184、XGMII延伸器子層(XGXS)186及調(diào)和(Reconciliation)子層182來完成XAUI接口188與MAC 180之間的通信。
可互換PCS/PMA板112包含MDIO/MDC 200、時(shí)脈及數(shù)據(jù)恢復(fù)重新定時(shí)電路202、208及以156.25MHZ運(yùn)行的板上參考時(shí)脈。其它協(xié)議如光纖通道可由類似的板支持。利用IEEE45條電氣規(guī)范書使從屬部件MDIO/MDC 200接合到主件MDIO/MDC 190且利用IEEE22條電氣規(guī)范書接合到時(shí)脈及數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊202、208。從屬部件MDIO/MDC 200同樣接合到方形激光驅(qū)動(dòng)器204及方形TIA/LIA 210上。可使用場可編程門陣列(EPGA)或微控制器來實(shí)施從屬部件MDIO/MDC的功能。此外，MDIO/MDC 200接合到EEPROM201或用于另外功能性的其它永久存儲(chǔ)器上。例如，可使用EEPROM 201用于實(shí)施控制及診斷能力，開始配置參數(shù)，在收發(fā)器自身內(nèi)部制造數(shù)據(jù)、序號、或其它數(shù)據(jù)。
MDIO/MDC 200使收發(fā)器100能高度安全運(yùn)行，它是到板外主件MDIO/MDC 190的從屬器件。在本發(fā)明中MD 10器件的主件/從屬部件配置的一個(gè)特別優(yōu)點(diǎn)是EPGA允許操作者控制激光器及其它收發(fā)器功能，且防止自外源通過惡意的程序或函數(shù)重編程序。這是可能的因?yàn)閮H預(yù)定函數(shù)或程序(操作者認(rèn)為是經(jīng)審定的)是可用在從屬部件MDIO/MDC 200上執(zhí)行。
發(fā)送板108包含方形激光驅(qū)動(dòng)器204，通過方形激光驅(qū)動(dòng)器204四個(gè)DFB激光組合116接合到發(fā)送板108。有利地，因?yàn)槭褂盟膫€(gè)分離的激光器的配置，與單一激光器相反，可使用較低速度及較低成本的驅(qū)動(dòng)器，且以一個(gè)較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)。用于10吉比特以太網(wǎng)市場的收發(fā)器外形尺寸類型中的一個(gè)是XENPAK LX4收發(fā)器。這個(gè)收發(fā)器以廣泛的波分多路復(fù)用(WWDM)為基礎(chǔ)，其中光信號由四個(gè)通過單一光纖發(fā)送的寬間隔波長組成。接收器要求自單一光纖的光分裂、或多路分解于個(gè)別光電檢測器上。每個(gè)光電檢測器轉(zhuǎn)換它各自的光信號成電信號。
在WWDM接收段(section)的情況下，那里需要用于每一波長的分離的光電檢測器。很明顯在分離的密封罐中使用光電檢測器導(dǎo)致用于此多波長接收器的大的接收段。替代地，本發(fā)明采取使用直接安裝到含有放大器/限制器電路的電路板222上的單一空的多元件光電二級管陣列220的方法。
參看圖1及3-6，有電路板222的接收器子配件224充當(dāng)用于多路分解器226至光電二級管陣列220的附著與排列的光具座。具體來說，那里展示了校正至光電二極管陣列220的縮小的光多路分解器226，導(dǎo)致緊密的接收段。電路板222不僅充當(dāng)用于電路的基板，而且充當(dāng)用于光元件的光具座。尤其，電路板222的表面充當(dāng)用于光組件的光參考面228。視情況，接收器板222是一個(gè)印刷電路板(PCB)，其由與較便宜的PCB材料相比具有較高玻璃含量且在高射頻(RF)運(yùn)行下提供較少信號遺失PCB材料形成。適當(dāng)?shù)牟牧鲜荝ogers RO4003，可自Chandler，Arizona的Rogers Corp.得到。其比陶瓷或硅的任何一個(gè)都便宜。陶瓷或硅的使用提供使包緊密的能力。
電路板222的表面是光參考面228。光電二極管陣列220的頂面通過控制其厚度在50微米內(nèi)及其附著材料如膠或焊料230的厚度被設(shè)定在預(yù)定的高度。多路分解器226同樣附著在這個(gè)表面。多路分解器輸出232因此在光電二極管陣列220的上方處于50微米內(nèi)的預(yù)定高度。
更具體地，光電二極管陣列220的塊與塊的厚度可不同且通過環(huán)氧、焊接或熔接(bonding)可變厚度的易熔金屬附著到電路板222上。制造熔接材料的厚度到控制的厚度使得光電二極管的活動(dòng)表面在電路板表面的上方處于預(yù)定的高度以致于配合焦點(diǎn)(focus)距離。隨后在平行于光電二極管陣列表面的平面中相對于光電二級管陣列220的活動(dòng)區(qū)域校正縮小的光多路分解器226。多路分解器226具有精確的厚度使得當(dāng)其建立在由電路板表面定義的光參考面228上時(shí)，多路分解器226的光出口表面是在光電二極管陣列226上方的正確高度上。
在本發(fā)明中利用和實(shí)施多路分解器226是較佳在第6,542,306號美國專利中所描述的，因此以引用的方式并入本文中，且包含具有上表面與下部部分的光區(qū)塊。光區(qū)塊具有至少一個(gè)光元件及復(fù)數(shù)個(gè)波長選擇元件與反射器。光區(qū)塊特別定位在引導(dǎo)光束構(gòu)件的頂部上。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，光區(qū)塊與引導(dǎo)光束構(gòu)件兩者是光學(xué)透明的。
具體來說，如在上面著名的美國專利中所描述的，一般安置至少一個(gè)光元件在光區(qū)塊的上表面上。它的功能主要是集中且引導(dǎo)沿指定的光信號路徑的多波長光信號。此外，一般安置波長選擇元件于光區(qū)塊上表面的下方。波長選擇元件是經(jīng)設(shè)計(jì)的且運(yùn)行著以接收自光元件的光信號。而且，一般安置復(fù)數(shù)個(gè)反射器于光區(qū)塊的上表面上且與波長選擇元件相對。由于此戰(zhàn)略上的定位及定向，反射器能引導(dǎo)光信號自一個(gè)波長選擇元件到臨近的波長選擇元件。其后。引導(dǎo)光束構(gòu)件，其安置在大約光區(qū)塊的下部，運(yùn)行以重新引導(dǎo)和集中光信號自波長選擇元件到光電二極管陣列220。盡管上面描述的多路分解器是較佳的，也可使用用于多路分解信號的其它光學(xué)配置，且此替代配置是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。
本發(fā)明實(shí)施收發(fā)器100，收發(fā)器100利用四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、可商業(yè)上購買的光纖尾線式(pigtailed)激光器116，它接合至裝有保險(xiǎn)絲的雙錐形(FBT)耦接器114上以收集和多路復(fù)用激光輻射成單一光纖。在光纖尾線式激光器116中使用光纖且附加FBT114到柔性基板材料140上。這防止光纖纏結(jié)及破損但是保持容易彎曲且因此容易一起工作。柔性基板材料140可為光柔性平面材料，如從Molex購買的FlexPlaneTM，從Dupont deNemours and Company of Wilmington Delaware購買的Inc、of Lisle、IL、或KaptonTM。也可使用其它柔性基板。在整個(gè)彎曲140上使用一致的涂層用于保護(hù)光纖到彎曲140上。
如上面以前標(biāo)注的，當(dāng)使用柔性基板140而不是允許光纖在收發(fā)器模塊外殼102內(nèi)自由移動(dòng)時(shí)將會(huì)了解一些另外的優(yōu)點(diǎn)，整潔地維持光纖的發(fā)送防止不必要的纏結(jié)。此外，附著光纖到基板140上大大減少光纖上的壓力，因此減少形成在光纖涂層中的微裂紋的發(fā)生。以此方式發(fā)送和附著光纖使得在光纖中的突然彎曲。
本發(fā)明的附加的修改和改良對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言也是顯而易見的。因此，本文所描述及說明部分的特別的結(jié)合希望是僅代表本發(fā)明的某個(gè)實(shí)施例，且不希望是充當(dāng)限制在本發(fā)明精神及范圍內(nèi)的替代器件。可在數(shù)字電路、或計(jì)算機(jī)硬件、固件、軟件、或它們的結(jié)合中實(shí)施與本發(fā)明的協(xié)議處理方面相關(guān)的多種多樣方面的技術(shù)和裝置?？稍谟?jì)算機(jī)產(chǎn)品中，以有形地并入可讀機(jī)器存儲(chǔ)器件，其用于通過可編程的處理器來執(zhí)行中、或并入位于網(wǎng)點(diǎn)或可自動(dòng)或按需要下載到收發(fā)器的網(wǎng)站的軟件來實(shí)施本發(fā)明的裝置?？蓪?shí)行前述技術(shù)，例如，單一中央處理器、多處理器、一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號處理器、邏輯門的門陣列、或用于執(zhí)行指示的一序列信號或程序的硬布線的邏輯電路以通過在輸入數(shù)據(jù)上運(yùn)行和產(chǎn)生輸出來實(shí)行本發(fā)明的功能?？稍谝粋€(gè)或多個(gè)包含耦接的以接收數(shù)據(jù)和指示形成、及發(fā)送數(shù)據(jù)和指示的至少一個(gè)可編程處理器的可編程的系統(tǒng)上的可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，至少一個(gè)進(jìn)/出器件，及至少一個(gè)輸出器件中有利地實(shí)施本方法?？稍诟呒壋绦蛏系幕蛎嫦?qū)ο蟮某绦蛘Z言中，或必要時(shí)在組裝或機(jī)器語言中實(shí)施每一計(jì)算機(jī)程序；及在任何情況下，語言可編輯或翻譯語言。經(jīng)由實(shí)例，適當(dāng)?shù)奶幚砥靼话慊蛱厥饽康牡奈⑻幚砥鲀烧?。通常，處理器將自只讀存儲(chǔ)器及/或隨即存取存儲(chǔ)器接收指示及數(shù)據(jù)。適于有形地并入計(jì)算機(jī)程序指示及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器件包含永久存儲(chǔ)器的所有形式，經(jīng)由實(shí)例包含半導(dǎo)體器件，如EPROM、EEPROM，及閃存器件；磁盤如內(nèi)部硬盤及可移動(dòng)盤；磁光盤；及CD-ROM盤。上述的任何一個(gè)可被補(bǔ)充或合并到特別設(shè)計(jì)的特定應(yīng)用的集成電路(ASICS)中。
將了解，上面描述的每一個(gè)元件或兩個(gè)或更多一起的，可同樣在不同于上面描述類型的其它類型的構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)有用的應(yīng)用。
雖然已經(jīng)在用于光通信網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)器中具體化的描述及說明本發(fā)明，但是并不希望受限于該等詳細(xì)的展示，因?yàn)榭勺龈鞣N各樣的修改及結(jié)構(gòu)上的變化，而不會(huì)以任何方式脫離本發(fā)明的精神。
不做進(jìn)一步分析，前述的將完全的展現(xiàn)本發(fā)明的要點(diǎn)，通過應(yīng)用當(dāng)前的知識(shí)，容易地使它適用于各種應(yīng)用而不會(huì)忽略來自現(xiàn)有技術(shù)立場看來的特征，清楚地建立了本發(fā)明的一般或特定方面的本質(zhì)特征，且因此，此等適用應(yīng)該且欲涵蓋在下列權(quán)利要求的等效的意義及范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于通過一光纖來轉(zhuǎn)換及耦接一含有信息的電信號的光收發(fā)器，其包括一外殼，其包含一電連接器，其用于與一外部電纜或信息系統(tǒng)器件耦接及用于發(fā)送及/或接收一含有信息的電通信信號；及一光纖連接器，其適合于與用于發(fā)送及/或接收一光通信信號的一外部光纖耦接；在該外殼中的至少一個(gè)電光子配件，其用于在一含有信息的電信號與一對應(yīng)于該電信號的模塊化的光信號之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；及在該外殼中的一通信協(xié)議處理子配件，其用于將該通信信號處理成一預(yù)定的電或光通信協(xié)議。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其中所述電光子配件中的一個(gè)是收發(fā)器子配件，其包含以不同波長運(yùn)行及經(jīng)分別用于發(fā)射第一與第二激光束的第一與第二電信號模塊化的第一與第二激光器；及一用于接收該等第一與第二光束且將各光信號多路復(fù)用成一單一的多波長光束的光多路復(fù)用器，其被耦接到所述用于發(fā)送該光信號至一外部光纖的光纖連接器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其中所述電光子配件中的一個(gè)是收發(fā)器子配件，其包含一耦接到所述光纖連接器的光多路分解器用于接收一具有復(fù)數(shù)個(gè)各自具有不同預(yù)定波長的含有信息的多波長光信號且對應(yīng)于所述預(yù)定波長將該光信號多路分解成不同的光束；及一基板，其形成一光參考面且包含分別安置于其上的在所述第一與第二光束的路徑中的第一與第二光電二極管，該等光電二極管功能是將該等各光信號轉(zhuǎn)換成一電信號，其耦接到所述用于將該電信號發(fā)送至一電纜或外部信息系統(tǒng)器件的電連接器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光收發(fā)器，其進(jìn)一步包括一個(gè)個(gè)別光電檢測器的陣列，且其中該多路分解器包含一光區(qū)塊，該光區(qū)塊具有復(fù)數(shù)個(gè)波長選擇元件及反射器，它們可運(yùn)行以將該等光束從各自的波長選擇元件引導(dǎo)至復(fù)數(shù)個(gè)空間分離的圖象位置對應(yīng)于不連續(xù)的光電二極管的位置的相應(yīng)的位置中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其中一電光子配件包含復(fù)數(shù)個(gè)激光器，每一激光器發(fā)射不同波長的激光束；及一用于接收各激光束及將其多路復(fù)用成一單一多波長光束的光多路復(fù)用器，其被耦接到該用于將該單一光束發(fā)送至一外部光纖的光纖連接器；安置于該外殼內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)光纖，在復(fù)數(shù)個(gè)激光器與該光多路復(fù)用器之間延伸；及一安置于該外殼內(nèi)的柔性基板，用于將該等光纖安裝到其上以防止在該外殼內(nèi)的該等光纖的纏結(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光收發(fā)器，其中在所述柔性基板上支持該光多路復(fù)用器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光收發(fā)器，其中該柔性基板具有至少一個(gè)孔，其被規(guī)定大小及配置以允許位于該柔性基板下方的至少一個(gè)組件與在該外殼上的一個(gè)散熱器進(jìn)行實(shí)體接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其進(jìn)一步包括一安置在所述接收器內(nèi)的一個(gè)印刷電路板上的光電二極管陣列；及一多路分解器，其被安置在該接收器子配件中且相對于由該印刷電路板的表面所界定的該光參考面而定位，使得來自該多路分解器的輸出光束集中在該光電二極管陣列上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其中該外殼包含一底座構(gòu)件及一蓋子構(gòu)件形成一XENPAK可插入模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其中該協(xié)議處理子配件符合IEEE 802.3ae10GBASE-LX4。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其中在一單一可互換的印刷電路板上實(shí)施該協(xié)議處理子配件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其進(jìn)一步在所述電光子配件與所述外殼之間包括一熱傳導(dǎo)縫隙墊，用于分散來自所述的一個(gè)子配件的熱。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其進(jìn)一步在所述至少一個(gè)電光子配件及所述通信處理子配件之間包括一柔性電互連。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其進(jìn)一步在所述至少一個(gè)電光子配件及所述通信處理子配件之間包括一嚴(yán)格的電互連，以允許利用可互換子配件使該接收器的模塊化配置能通過所述互連加以附著。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光收發(fā)器，其中在一單一封閉密封的印刷電路板上實(shí)施該電光接收器子配件。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光收發(fā)器，其進(jìn)一步包括一通過在所述柔性基板中的開口安置在所述電光子配件與所述外殼之間的第一熱傳導(dǎo)縫隙墊，用于將來自所述一個(gè)子配件的熱分散至該外殼。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光收發(fā)器，其進(jìn)一步包括安置在另一子配件與所述外殼之間的第二熱傳導(dǎo)縫隙墊。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光收發(fā)器，其中所述子配件中的一個(gè)通過使用一熱傳導(dǎo)材料間接安裝在所述外殼上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光收發(fā)器，其通過光纖轉(zhuǎn)換及耦接含有信息的電信號，包含符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XENPAK
文檔編號H01S5/022GK1651953SQ20041007102
公開日2005年8月10日 申請日期2004年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者達(dá)利西斯·約翰, 懷特海德·托馬斯, 瓦赫特爾·保羅, 安德烈·鮑格丹, 理查森·迪安, 拉爾·布雷特, 諾布爾·布萊恩, 莫雷蒂·安東尼, 麥卡勒姆·戴維斯·S, 沙伊本賴夫·約瑟夫 申請人:昂科公司