(57)【要約】【課題】ＣＦＰ  ＭＳＡ規格で定められた大きさのハウジングの内部に、曲げ半径を確保しつつ光ファイバの配線を行うことができる光トランシーバを提供する。【解決手段】一実施形態に係る光トランシーバは、変調器１２とＶＯＡ１７を接続し、最小曲げ径が規定された内部ファイバＦと、内部ファイバＦを保持し、円弧状の断面を有する曲げリミッタ２０と、変調器１２、内部ファイバＦ、及び曲げリミッタ２０を収容する空間を形成する下ハウジング３と、を備える。曲げリミッタ２０と下ハウジング３の内壁との間に形成された溝７により、内部ファイバＦの曲げを規定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光部品と第２の光部品を接続し、最小曲げ径が規定された内部ファイバと、
前記内部ファイバを保持し、円弧状の断面を有する曲げリミッタと、
前記第１の光部品、前記第２の光部品、前記内部ファイバ、及び前記曲げリミッタを収容する空間を形成するハウジングと、を備え、
前記曲げリミッタと前記ハウジングの内壁との間に形成された溝により、前記内部ファイバの曲げを規定する、
光トランシーバ。
【請求項２】
前記ハウジングの内壁は、前記曲げリミッタの円弧状断面に整合する円弧状凹部を有し、
前記円弧状断面と前記円弧状凹部により、前記溝が形成される、
請求項１に記載の光トランシーバ。
【請求項３】
前記曲げリミッタは、外面に段差を有し、
前記段差の一方側及び他方側のそれぞれに、大径部及び小径部のそれぞれを有し、
前記大径部の円弧状断面と前記ハウジングの前記円弧状凹部が整合し、前記小径部が前記溝を形成する、
請求項２に記載の光トランシーバ。
【請求項４】
前記ハウジングは、上ハウジング及び下ハウジングを含み、
前記溝は、前記上ハウジングから前記下ハウジングに向かって傾斜する、
請求項２又は３に記載の光トランシーバ。
【請求項５】
前記曲げリミッタの高さは、前記空間の前記下ハウジングから前記上ハウジングに向かう高さと略一致する、
請求項４に記載の光トランシーバ。
【請求項６】
前記曲げリミッタは前記下ハウジングに固定され、前記上ハウジングにはシールドガスケットが保持されており、前記シールドガスケットは前記下ハウジング及び前記曲げリミッタに接触する、
請求項４又は５に記載の光トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光トランシーバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、外部の光コネクタを受容する光レセプタクル、局発光を出射するｉＴＬＡ（Integrable Tunable Laser Assembly）、及び、局発光を変調する変調器を含む光学部品と、光学部品を電気的に駆動する電気回路を搭載する回路基板と、光学部品を光学的に接続する複数の内部ファイバと、光学部品、内部ファイバ、及び回路基板を搭載するハウジングとを備えた光トランシーバが記載されている。
【０００３】
また、従来の光通信システムでは、光強度のオンオフによる強度変調方式が主流であった。この強度変調方式では、光ファイバの歪みの影響等により、高速になると伝送速度が数ｋｍに制限されていた。また、コヒーレント技術を用いたシステムでは、光の波長及び偏波を用いた伝送効率の向上と、参照光を用いた高感度化により、１０００ｋｍ以上の長距離の伝送が可能となる。よって、近年コヒーレント方式を採用したコヒーレントトランシーバの研究開発がさかんに行われている。
【０００４】
１００Ｇｂｐｓの信号の伝送では、変調方式としてＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying）が用いられる。ＤＰ−ＱＰＳＫでは、４つの位相で変調する４値位相変調にＸ偏波及びＹ偏波を用いることにより、従来の強度変調方式と比較して４倍の高密度化が可能である。また、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）により、光ファイバの歪みを受信時に一括して取り除くことが可能となり、従来のＤＣＦ（Dispersion Correction Fiber）による波長分散補償が不要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１５４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したコヒーレントトランシーバではＬＮ（Lithium Niobate）変調器が用いられる。ＬＮ変調器は、その電気光学特性から、例えば長さ１０４ｍｍといった細長い形状となっている。一方、ハウジングの大きさは、ＣＦＰ  ＭＳＡ規格で定められている。このため、ＬＮ変調器の長さ方向の端部から伸びる光ファイバをハウジングの内部に収容するためには、光ファイバを急峻に曲げる必要が生じうる。仕様を下回る曲げ半径で光ファイバを曲げる場合、曲げ応力による光ファイバの損傷が発生しうる。一方、前述の光トランシーバでは、光ファイバの曲げ半径を確保するために、ＣＦＰ  ＭＳＡ規格で定められた大きさのハウジングから外方に延び出す光ファイバの引き回しがなされている。
【０００７】
本発明は、ＣＦＰ  ＭＳＡ規格で定められた大きさのハウジングの内部に、曲げ半径を確保しつつ光ファイバの配線を行うことができる光トランシーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る光トランシーバは、第１の光部品と第２の光部品を接続し、最小曲げ径が規定された内部ファイバと、内部ファイバを保持し、円弧状の断面を有する曲げリミッタと、第１の光部品、第２の光部品、内部ファイバ、及び曲げリミッタを収容する空間を形成するハウジングと、を備え、曲げリミッタとハウジングの内壁との間に形成された溝により、内部ファイバの曲げを規定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＣＦＰ  ＭＳＡ規格で定められた大きさのハウジングの内部に、曲げ半径を確保しつつ光ファイバの配線を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る光トランシーバの内部構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の光トランシーバの分解斜視図である。
【図３】図３は、図１の光トランシーバの各部品を示すブロック図である。
【図４】図４は、図１の光トランシーバの変調器の前側を拡大した平面図である。
【図５】図５は、下ハウジングに収容された曲げリミッタと内部ファイバを示す斜視図である。
【図６】図６は、図５の曲げリミッタを示す斜視図である。
【図７】図７は、図６の曲げリミッタを図６とは異なる方向から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る光トランシーバの実施形態について詳細に説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１２】
図１は、実施形態に係る光トランシーバ１の内部構造を示す斜視図である。図２は、光トランシーバ１の分解斜視図である。光トランシーバ１は、ＣＦＰ  ＭＳＡに準拠するコヒーレントトランシーバである。光トランシーバ１は、上ハウジング２と、下ハウジング３と、２本のねじ４と、フロントパネル５を備えている。
【００１３】
以下では、図面において「前後方向」、「上下方向」及び「左右方向」の語を用いるが、これらの語は図示する状態に基づく便宜的なものである。以下の説明において、上方向は下ハウジング３から見て上ハウジング２が設けられる方向であり、前方向は上ハウジング２から見てフロントパネル５が設けられる方向であり、左右方向は２個のねじ４が並ぶ方向（光トランシーバ１の幅方向）である。
【００１４】
上ハウジング２及び下ハウジング３は金属製である。例えば、上ハウジング２及び下ハウジング３の前後方向の長さは約１５ｃｍ、上ハウジング２及び下ハウジング３の左右方向の幅は約８ｃｍ、上ハウジング２及び下ハウジング３の上下方向の高さは約１．５ｃｍである。上ハウジング２及び下ハウジング３により形成される光トランシーバ１の内部の空間は、光トランシーバ１の各部品を収容している。
【００１５】
フロントパネル５の左右方向の両側部に、２本のねじ４がフロントパネル５から前方に突き出ている。ねじ４は、光トランシーバ１を外部のホストシステムのケージに取り付けるためのものである。ねじ４は下ハウジング３の内部を通っており、ねじ４の後端部４ａは、電気プラグ６の両脇において後方に突き出ている。電気プラグ６には、信号用のピンと電源用のピンが設けられており、合計１４８本のピンが配置されている。２本のねじ４を外部のホストシステムの電気コネクタに形成されたネジ穴に締め付けることにより、１４８本のピンはホストシステムと電気的に接続される。
【００１６】
光トランシーバ１の内部の空間には、回路基板８、ドライバ１１、変調器１２、波長可変光源１３、スプリッタ１４、ＩＣＲ（Integrated Coherent Receiver）１５、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１６、ＶＯＡ（Variable Optical Attenuator）１７、レセプタクル１８、曲げリミッタ２０及びトレイ３０が搭載される。
【００１７】
更に、光トランシーバ１の内部の空間には、変調器１２、波長可変光源１３、スプリッタ１４、ＩＣＲ１５、ＶＯＡ１７及びレセプタクル１８の光部品を相互に光学的に接続する複数の内部ファイバＦ、及び複数のコネクタＣが収容される。複数の内部ファイバＦは、コネクタＣによって互いに接続されており、コネクタＣが外されることによって上記光部品を互いに分離することができる。従って、コネクタＣを外すことによって、光トランシーバ１の光部品を個別に取り出すことが可能である。また、複数の内部ファイバＦは、トレイ３０によって整理される。トレイ３０は、複数の内部ファイバＦの引き回しを調整する。
【００１８】
図３は、光トランシーバ１の内部の光配線及び電気配線を模式的に示す図である。図３において、実線の矢印は電気信号を示し、破線の矢印は光信号を示している。ＤＳＰ１６は、ホストシステムから１０×１０Ｇｂｐｓの電気信号を受ける。ＤＳＰ１６は、ホストシステムからの電気信号を４×２５Ｇｂｐｓの電気信号に変換して変調器１２に送る。
【００１９】
ＤＳＰ１６からの上記４つの電気信号は、それぞれＩＸ、ＩＹ、ＱＸ、ＱＹに対応しており、電気信号ＩＸ、ＩＹ、ＱＸ、ＱＹは、それぞれ各偏光の実部及び虚部に対応する信号である。変調器１２は、上記４つの電気信号について、Ｉ−ｃｈ（In phase：０、π）とＱ−ｃｈ（Quadrature phase：π／２、３π／２）の変調を各偏波について実行し、４つの光信号を多重化し、ＶＯＡ１７及びレセプタクル１８を経て光トランシーバ１の外部に出力する。
【００２０】
ＶＯＡ１７は、レセプタクル１８の後段に設けられる。レセプタクル１８は、フロントパネル５の開口５ａを貫通する。レセプタクル１８は、フロントパネル５から露出する開口１８ａ，１８ｂを有し、開口１８ａ，１８ｂのそれぞれに光コネクタが差し込まれる。レセプタクル１８の開口１８ａ，１８ｂに光コネクタが差し込まれることによって全二重通信が実現される。
【００２１】
波長可変光源１３は、波長可変レーザ（ＬＤ）を含み、局発光及び送信光を出射する光源として機能する。波長可変光源１３は、変調器１２に対する信号光光源であり、ＩＣＲ１５に対する局発光光源である。スプリッタ１４は、波長可変光源１３から出力した光を二分する。スプリッタ１４において二分した光の一方は変調器１２に入力し、他方はＩＣＲ１５に入力する。
【００２２】
波長可変光源１３からスプリッタ１４を経由して変調器１２に至るまでの経路と、スプリッタ１４からＩＣＲ１５に至るまでの経路には、内部ファイバＦとして偏波保持ファイバ（ＰＭＦ：Polarization Maintaining Fiber）が配置される。変調器１２、波長可変光源１３、スプリッタ１４及びＩＣＲ１５では光の偏光方向が維持されている。変調器１２、波長可変光源１３、スプリッタ１４及びＩＣＲ１５のそれぞれからは、所謂ピグテールの形態によって偏波保持ファイバが引き出される。
【００２３】
ところで、変調器１２において、良好な位相変調特性を確保するためには、入力された光に外部変調方式で変調を加えることが必須である。また、差動光信号として伝送を行うことが伝送距離の延長には有利であり、差動光を得るにはＭＺ（Mach-Zender）変調器を用いるのが効率的である。ＭＺ変調器は２本のアーム導波路を有しており、これら２本のアーム導波路に差動変調信号をそれぞれ与えることによりＭＺ変調器のＶ−π駆動が可能となる。従って、変調信号の振幅を抑えることが可能となり、高速動作に有利に作用する。
【００２４】
但し、ＭＺ変調器の母材として石英を採用した場合には、ＬＮ（Lithium Niobate：ニオブ酸リチウム）の電気／光効果（ポッケルス効果）が小さいため、変調度を確保すべくアーム導波路の長さを長くしなければならない。また、変調に必要な電気信号の強度を大きくする必要がある。この強度はアーム導波路の長さによっても決定される。
【００２５】
よって、電気信号の振幅が小さい場合には所定の変調度を確保するために、アーム導波路の長さを長くして電気光相互作用領域を長くする必要がある。このため、変調器１２は、細長い直方体状の筐体を有し、光トランシーバ１の内部空間の前後方向の略全長に亘っている。
【００２６】
光トランシーバ１の内部の空間において、変調器１２は、ドライバ１１の側方で前後方向に延在している。変調器１２（第１の光部品）は、内部ファイバＦを介してＶＯＡ１７（第２の光部品）に接続されている。変調器１２によって変調された４つの光信号は、変調器１２の内部で多重化されてＶＯＡ１７に向けて出力される。ＶＯＡ１７は入力された光信号を必要に応じて減衰する。ＶＯＡ１７を通過した光信号は、レセプタクル１８に受容された光コネクタを介して光トランシーバ１の外部に出力される。
【００２７】
レセプタクル１８は、内部ファイバＦを介してＩＣＲ１５にも接続されている。レセプタクル１８に受容された外部光コネクタが出力する入力信号光は、内部ファイバＦを介してＩＣＲ１５に入力される。ＩＣＲ１５は、光トランシーバ１の内部において変調器１２の反対側に設けられている。ＩＣＲ１５は、波長可変光源１３からの局発光と、レセプタクル１８からの入力信号光を積演算する。ＩＣＲ１５の内部では、ＩＸ、ＩＹ、ＱＸ、ＱＹの各成分に対応する４つの電気信号が生成される。ＩＣＲ１５の内部で生成された４つの電気信号はＤＳＰ１６に入力する。
【００２８】
ＤＳＰ１６は、ＩＣＲ１５の後方において回路基板８に搭載されている。ＤＳＰ１６は、それ単体で数十Ｗの発熱を伴う集積回路部品である。ＤＳＰ１６は、ＩＣＲ１５からの４つの電気信号を再生して受信データを回復する。ＤＳＰ１６は、４つの電気信号の位相乱れ等を補償する機能を有し、１０×１０Ｇｂｐｓの送信データを再生し、この送信データを、電気プラグ６を介してホストシステムに伝送する。
【００２９】
図４は変調器１２の前部を示す平面図である。図５は変調器１２の前部を示す斜視図である。図４及び図５に示すように、光トランシーバ１では、レセプタクル１８の左右に確保されるスペースを内部ファイバＦを曲げる領域として用いる。変調器１２の前部には、内部ファイバＦの曲げを調整する曲げリミッタ２０が配置される。変調器１２から伸び出す内部ファイバＦは所謂ピグテール方式（永久固定）により変調器１２に固定されている。変調器１２から伸び出す内部ファイバＦは、曲げリミッタ２０によって保持されて後方に向けて折り返される。
【００３０】
曲げリミッタ２０は金属製である。曲げリミッタ２０は、その下側に非円形の凹部２０ａを有し、下ハウジング３は、その上面に凹部２０ａに嵌り込む非円形の凸部３ｂを有する。凹部２０ａに凸部３ｂが嵌り込むことによって曲げリミッタ２０は下ハウジング３に対する位置が決定される。
【００３１】
下ハウジング３は、変調器１２の前側に曲げリミッタ２０を配置する円弧状凹部３ａを有する。曲げリミッタ２０と円弧状凹部３ａの間には、内部ファイバＦが通る溝７が形成される。この溝７によって内部ファイバＦの曲げが規定される。
【００３２】
曲げリミッタ２０の高さは、光トランシーバ１の内部の空間の下ハウジング３から上ハウジング２に向かう高さと略一致する。上ハウジング２には、光トランシーバ１からの電磁波の漏洩を抑制するシールドガスケット１９（図１参照）が保持され、シールドガスケット１９は下ハウジング３及び曲げリミッタ２０に密着する。
【００３３】
図６は曲げリミッタ２０を上側から見た斜視図である。図７は曲げリミッタ２０を下側から見た斜視図である。図６及び図７に示すように、曲げリミッタ２０は円弧状の断面を有しており、下ハウジング３の円弧状凹部３ａは曲げリミッタ２０の円弧状断面にフィットする。曲げリミッタ２０の円弧状断面と円弧状凹部３ａにより前述した溝７が形成される。
【００３４】
曲げリミッタ２０は大径部２１及び小径部２２を有し、大径部２１と小径部２２の間には段差２３が形成されている。大径部２１は下ハウジング３の円弧状凹部３ａと整合し、溝７は小径部２２に形成される。段差２３は、上ハウジング２から下ハウジング３に向かって傾斜している。よって、溝７に通される内部ファイバＦは、水平面（前後左右方向に延びる平面）に対して傾斜する。
【００３５】
以上、光トランシーバ１では、曲げリミッタ２０と下ハウジング３の間に形成された溝７により、内部ファイバＦの曲げ半径が規定される。よって、変調器１２から伸びる内部ファイバＦを光トランシーバ１の限られた空間に収容しつつ、曲げリミッタ２０により、内部ファイバＦの曲げ半径を仕様の値以上にすることができる。
【００３６】
また、下ハウジング３は、曲げリミッタ２０の円弧状断面に整合する円弧状凹部３ａを有し、曲げリミッタ２０の円弧状断面と円弧状凹部３ａにより、溝７が形成されている。よって、溝７に内部ファイバＦを曲線状に沿わせることができる。また、曲げリミッタ２０は、外面に段差２３を有し、段差２３の一方側及び他方側のそれぞれに、大径部２１及び小径部２２のそれぞれを有する。大径部２１の円弧状断面と下ハウジング３の円弧状凹部３ａが整合し、小径部２２が溝７を形成する。従って、下ハウジング３の内壁に沿うように曲げリミッタ２０を配置でき、更に、内部ファイバＦの曲げ半径を最小曲げ径以上にすることができる。
【００３７】
また、溝７は、上ハウジング２から下ハウジング３に向かって傾斜している。よって、溝７に通される内部ファイバＦは、水平面（前後左右方向に延びる平面）に対して傾斜する。従って、水平面に沿って内部ファイバＦが曲げられる場合と比較して、内部ファイバＦの曲げ半径を大きくすることができる。このため、より確実に内部ファイバＦの曲げ半径を確保することができる。
【００３８】
曲げリミッタ２０の高さは、光トランシーバ１の内部の空間の下ハウジング３から上ハウジング２に向かう高さと略一致する。よって、下ハウジング３の円弧状凹部３ａによって薄くなった部分を曲げリミッタ２０によって埋めることができる。また、上ハウジング２に保持されたシールドガスケット１９は、下ハウジング３と曲げリミッタ２０に接触する。従って、曲げリミッタ２０の高さが内部空間の高さと略一致してシールドガスケット１９が下ハウジング３及び曲げリミッタ２０に接触するので、光トランシーバ１のシールド性能を確保することができる。
【００３９】
以上、光トランシーバの実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、前述した実施形態では、変調器１２から伸び出してＶＯＡ１７に接続する内部ファイバＦが曲げリミッタ２０に保持される例について説明した。しかしながら、本発明が適用される光部品は、変調器１２及びＶＯＡ１７に限られず適宜変更可能である。また、前述した実施形態では、曲げリミッタ２０が非円形の凹部２０ａを有し、下ハウジング３が非円形の凸部３ｂを有する例について説明したが、凹部２０ａ及び凸部３ｂの形状は、円形であってもよく特に限定されない。
【符号の説明】
【００４０】
１…光トランシーバ、２…上ハウジング、３…下ハウジング、３ａ…円弧状凹部、３ｂ…凸部、４ａ…後端部、５…フロントパネル、５ａ…開口、６…電気プラグ、７…溝、８…回路基板、１１…ドライバ、１２…変調器（第１の光部品）、１３…波長可変光源、１４…スプリッタ、１５…ＩＣＲ、１６…ＤＳＰ、１７…ＶＯＡ（第２の光部品）、１８…レセプタクル、１９…シールドガスケット、２０…曲げリミッタ、２０ａ…凹部、２１…大径部、２２…小径部、２３…段差、３０…トレイ、Ｆ…内部ファイバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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