(57)【要約】  本発明は、光トランシーバーのための基部であって、当該基部は、空洞(101)を備えるプラスチック本体(10)及びプラスチック本体(10)から延びている少なくとも1つの取り付け接続器具(12)を含み、少なくとも1つの取り付け接続器具(12)の端面は、取り付け穴(122)を備え、取り付け穴(122)は、空洞(101)と連通し、金属接続壁(14)は、取り付け穴(122)の周囲に配置されるとともに、取り付け接続器具(12)の端面から突出し、金属接続壁(14)は、溶接によって、取り付け穴(122)に挿入されている光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成され、いずれかの取り付け接続器具(12)に溶接されている光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である、基部を提供する。接着剤を使用して、基部及び光送信機をパッケージ化する方式と比較して、本発明は、過酷な環境による光ファイバと光送信機との間の結合光経路の偏差が光送信機の出力光パワーに影響を与えることを効果的に防止することを可能とする。
2021524613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光トランシーバーのための基部であって、当該基部は、空洞を備えるプラスチック本体及び前記プラスチック本体から延びている少なくとも1つの取り付け接続器具を含み、前記少なくとも1つの取り付け接続器具の端面は、取り付け穴を備え、前記取り付け穴は、前記空洞と連通し、金属接続壁は、前記取り付け穴の周囲に配置されるとともに、前記取り付け接続器具の前記端面から突出し、前記金属接続壁は、溶接によって、前記取り付け穴に挿入されている光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成され、いずれかの取り付け接続器具に溶接されている光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である、
基部。
【請求項２】
前記金属接続壁は、管状であり、前記金属接続壁の一方の端部から延びている金属チューブを含み、前記金属チューブは、前記取り付け穴の内壁に取り付けられるか、又は、前記取り付け接続器具の外側外周表面を被覆し、或いは、前記金属接続壁は、管状であり、前記取り付け接続器具の中に埋め込まれている、請求項1に記載の基部。
【請求項３】
前記取り付け接続器具に接触する前記金属接続壁の部分の表面は、湾曲している、請求項1又は2に記載の基部。
【請求項４】
前記金属接続壁及び前記プラスチック本体は、一体的に製造されている、請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の基部。
【請求項５】
前記取り付け穴と前記空洞との間にバッフルが配置され、前記取り付け穴と同軸になっているレンズが、前記バッフルに配置され、前記バッフル及び前記プラスチック本体は、一体的に製造される、請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の基部。
【請求項６】
前記レンズ及び前記バッフルは、一体的に製造されるか、又は、前記レンズ及び前記バッフルは、密閉されている、請求項5に記載の基部。
【請求項７】
前記基部は、前記プラスチック本体から延びているレセプタクルをさらに含み、前記レセプタクルは、前記空洞と連通する穴を含み、前記穴は、光サブアセンブリのピグテールに接続されるように構成される、請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の基部。
【請求項８】
少なくとも2つの取り付け接続器具が存在し、前記少なくとも2つの取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、前記光受信機に溶接され、前記取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、前記光送信機に溶接される、請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載の基部。
【請求項９】
請求項1乃至8のうちのいずれか1項に記載の基部及び少なくとも1つの光サブアセンブリを含む光トランシーバーであって、前記少なくとも1つの光サブアセンブリは、ヘッダ及び前記ヘッダに配置されている光素子を含み、
前記少なくとも1つの光サブアセンブリのうちの1つの光サブアセンブリは、対応して、前記少なくとも1つの取り付け接続器具のうちの1つの取り付け接続器具の取り付け穴に挿入され、前記ヘッダは、前記取り付け接続器具の端面に隣接し、前記金属接続壁は、前記光サブアセンブリの前記ヘッダに溶接されて、前記取り付け接続器具に前記光サブアセンブリを固定し、前記取り付け穴の中の前記光素子を密封する、
光トランシーバー。
【請求項１０】
請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載の基部、光チップ、及び回路基板を含む光トランシーバーであって、前記光チップは、前記回路基板に取り付けられるとともに、前記回路基板に電気的に接続され、前記基部は、前記回路基板に取り付けられるとともに、前記取り付け穴の中の前記光チップを覆い、前記取り付け接続器具の前記金属接続壁は、前記回路基板に溶接されるとともに、固定される、光トランシーバー。
【請求項１１】
回路基板及び前記回路基板に配置されている請求項9又は10に記載の光トランシーバーを含む光モジュール。
【請求項１２】
請求項11に記載の光モジュールを含む通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信技術の分野に関し、特に、光トランシーバーのための基部、光トランシーバー、光モジュール、及び通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて、光トランシーバーは、主として、光電気変換及び電気光変換を実装するように構成される。言い換えると、光トランシーバーは、主として、送信されるデータ信号を光信号に変換し、光ファイバを通じてピア端部にその光信号を送信し、ピア端部が光ファイバを通じて送信する光信号を受信し、そして、光信号を電気信号に変換する、ように構成される。典型的な光トランシーバーの場合には、光送信機、光受信機、及び光ファイバは、基部にパッケージ化され、その次に、その基部は、光モジュールの回路に接続される。光送信機及び光受信機は、接着剤によって基部に固定され、そして、パッケージ化されてもよい。しかしながら、パッケージ化の際に光送信機と光受信機との間の間隙に多量の接着剤が充填されるときに、高温又は低温等の過酷な環境によって、光ファイバと光送信機又は光受信機との間の結合光経路の偏差が発生する。わずかな偏差は、光送信機又は光受信機の出力光パワーの実質的な低下を引き起こす。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の複数の実施形態は、光トランシーバーのための基部を提供して、光ファイバ及び光送信機のパッケージ化の際の結合光経路の偏差という従来技術の技術的問題を解決する。
【０００４】
本発明の複数の実施形態は、さらに、光トランシーバー、光モジュール、及び通信デバイスを提供する。
【０００５】
本発明は、光トランシーバーのための基部であって、当該基部は、空洞を備えるプラスチック本体及び前記プラスチック本体から延びている少なくとも1つの取り付け接続器具を含み、前記少なくとも1つの取り付け接続器具の端面は、取り付け穴を備え、前記取り付け穴は、前記空洞と連通し、金属接続壁は、前記取り付け穴の周囲に配置されるとともに、前記取り付け接続器具の前記端面から突出し、前記金属接続壁は、溶接によって、前記取り付け穴に挿入されている光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成され、いずれかの取り付け接続器具に溶接されている前記光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である、基部を提供する。接着剤を使用して、基部及び光送信機又は光受信機をパッケージ化する方式と比較して、本発明は、過酷な環境による光ファイバと光送信機又は光受信機との間の結合光経路の偏差が光送信機の出力光パワーに影響を与えることを効果的に防止することを可能とする。
【０００６】
金属接続壁は、管状であり、取り付け接続器具の端面の中に埋め込まれている。金属接続壁の製造が容易となる。もちろん、金属チューブは、さらに、金属接続壁から延びていてもよい。金属チューブは、取り付け接続器具によって巻かれて、埋め込まれている部分の接触面積を増加させる。
【０００７】
金属接続壁は、管状であり、金属接続壁の一方の端部から延びている金属チューブを含む。金属チューブは、取り付け穴の内壁に取り付けられるか、又は、取り付け接続器具の外側外周表面を被覆する。金属チューブは、取り付け接続器具の強度を高めるとともに、金属接続壁が光サブアセンブリに溶接されるときに、全体的な溶接安定性を高めることが可能である。金属接続壁及びプラスチック本体は、一体的に製造される。プロセスは、単純であり、製造コストは、低くなる。
【０００８】
取り付け接続器具に接触する金属接続壁の部分の表面は、湾曲している。取り付け接続器具と金属接続壁との間の接触面積を増加させ、プラスチック部分と金属部分との間の接続の安定性を高める。
【０００９】
取り付け穴と空洞との間にバッフルが配置される。取り付け穴と同軸になっているレンズが、バッフルに配置される。バッフル、レンズ、及びプラスチック本体は、一体的に製造される。言い換えると、取り付け接続器具は、キャップと等価であってもよい。光送信機又は光受信機は、追加的なキャップによってパッケージ化される必要なく、溶接によって、プラスチック本体とともに、直接的にパッケージ化されてもよい。製造プロセス及び要素を簡素化し、製造コストを減少させる。追加的に、バッフルは、プラスチック本体において直接的に製造されて、光送信機又は光受信機の気密性を確保する。
【００１０】
レンズ及びバッフルは、一体的に製造されるか、又は、レンズ及びバッフルは、密閉されて、取り付け接続器具に取り付けられている光サブアセンブリの気密性を保証する。
【００１１】
基部は、プラスチック本体の空洞の中に配置されている支持体をさらに含む。支持体及びプラスチック本体は、一体的に製造される。その支持体は、成形の際に、空洞の中に光トランシーバーのフィルタを固定するように構成される。
【００１２】
基部は、プラスチック本体から延びているレセプタクルをさらに含む。レセプタクルは、空洞と連通する穴を含み、その穴は、光サブアセンブリのピグテールに接続されるように構成される。
【００１３】
少なくとも2つの取り付け接続器具が存在する。それらの少なくとも2つの取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光受信機に溶接され、取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光送信機に溶接される。
【００１４】
本発明は、上記の基部及び少なくとも1つの光サブアセンブリを含む光トランシーバーであって、前記光サブアセンブリは、ヘッダ及び前記ヘッダに配置されている光素子を含み、1つの光サブアセンブリは、対応して、1つの取り付け接続器具の取り付け穴に挿入され、前記ヘッダは、前記取り付け接続器具の端面に隣接し、前記金属接続壁は、前記光サブアセンブリの前記ヘッダに溶接されて、前記取り付け接続器具に前記光サブアセンブリを固定し、前記取り付け穴の中の前記光素子を密封する、光トランシーバーを提供する。光トランシーバーの光サブアセンブリは、溶接され、そして、基部に固定されて、光サブアセンブリ及び基部のパッケージ化の安定性を高めるとともに、光サブアセンブリとピグテールとの間の光経路の精度を保証する。
【００１５】
本発明の他の実施形態は、前記基部、光チップ、及び回路基板を含む光トランシーバーであって、前記光チップは、前記回路基板に取り付けられるとともに、前記回路基板に電気的に接続され、前記基部は、前記回路基板に取り付けられるとともに、前記取り付け穴の中の前記光チップを覆い、前記取り付け接続器具の前記金属接続壁は、前記回路基板に溶接されるとともに、固定される、光トランシーバーを提供する。光ファイバは、基部のレセプタクルの穴に挿入される。さらに、バッフル及びバッフルにあるレンズは、レセプタクルの穴に配置される。回路基板は、他のキャリアに置き換えられてもよい。この実施形態の光トランシーバーは、また、高温又は低温での送信光路の光パワーの低下を回避して、ネットワークにおける光トランシーバーの適用を確実にすることが可能である。
【００１６】
本発明は、さらに、回路基板及び回路基板に配置されている上記の光トランシーバーとを含む光モジュールを提供する。
【００１７】
本発明は、さらに、上記の光モジュールを含む通信デバイスを提供する。その通信デバイスは、光回線端末(optical  line  terminal,  OLT)又は光ネットワークユニット(optical  network  unit,  ONU)である。
【００１８】
本発明の光トランシーバーにおいては、金属接続壁が、プラスチックによって構成される基部に埋め込まれ、その金属接続壁は、溶接によって、光送信機又は光受信機とともにパッケージ化されるように構成される。光送信機と光ファイバとの間の結合光経路の精度を保証することが可能であるとともに、光送信機の出力光パワーを保証することが可能である。したがって、光トランシーバーの送信性能を保証することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第1の実施形態にしたがった光トランシーバーデバイスのための基部の概略的な断面図である。
【図２】バッフル及びレンズを使用しない図1に示されている第1の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図である。
【図３】本発明の第2の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図である。
【図４】図3に示されている基部の金属接続壁及び第1の取り付け接続器具の第2の実装の概略的な断面図である。
【図５】図3に示されている基部の金属接続壁及び第1の取り付け接続器具の第3の実装の概略的な断面図である。
【図６】図3に示されている基部の金属接続壁及び第1の取り付け接続器具の第4の実装の概略的な断面図である。
【図７】金属接続壁を備える第2の取り付け接続器具を有する図3に示されている基部の概略的な断面図である。
【図８】金属接続壁を備える第2の取り付け接続器具を有する図3に示されている基部の他の2つの実装の概略的な断面図である。
【図９】金属接続壁を備える第2の取り付け接続器具を有する図3に示されている基部の他の2つの実装の概略的な断面図である。
【図１０】本発明の第3の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図であり、基部は、複数の第2の取り付け接続器具を含む。
【図１１】本発明の第4の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図である。
【図１２】本発明のある1つの実施形態にしたがった光トランシーバーの概略的な断面図であり、その光トランシーバーは、図1に示されている基部を使用する。
【図１３】本発明の他の実施形態にしたがった光トランシーバーの概略的な断面図であり、その光トランシーバーは、図7に示されている基部を使用する。
【図１４】光送信機にキャップを提供するとともに、第1の基部には第1のバッフルを提供しない図13に示されている光送信機の概略的な断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態にしたがった光トランシーバーの概略的な断面図であり、その光トランシーバーは、図11に示されている基部を使用する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の記載は、本発明の複数の実施形態における複数の添付の図面を参照して、本発明のそれらの複数の実施形態における複数の技術的解決方法を明確且つ完全に説明する。
【００２１】
本発明の複数の実施形態は、光トランシーバーのための基部を提供する。基部は、送信機光サブアセンブリ(transmitter  optical  subassembly,  TOSA)、受信機光サブアセンブリ(receiver  optical  subassembly,  ROSA)、双方向光サブアセンブリ(bidirectional  optical  sub-assembly,  BOSA)、及び受動光ネットワークにおけるトリプレクサ(triplexer)等の光サブアセンブリ(optical  subassembly,  OSA)のパッケージ化及び結合のために使用される。基部は、トランジスタアウトラインパッケージ及びバタフライパッケージ等のパッケージタイプに適用可能である。基部は、空洞を備えるプラスチック本体及びプラスチック本体から延びている少なくとも1つの取り付け接続器具を含む。少なくとも1つの取り付け接続器具の端面は、取り付け穴が設けられている。取り付け穴は、空洞と連通している。金属接続壁は、取り付け穴の周囲に配置され、取り付け接続器具の端面から突出している。金属接続壁は、溶接によって、取り付け穴に挿入されている光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成される。いずれかの取り付け接続器具に溶接されている光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である。取り付け接続器具に接触している金属接続壁の部分の表面は、湾曲している。
【００２２】
本発明にしたがった基部の複数の特定の実施形態は、以下のようになる。
【００２３】
図1を参照すると、本発明の第1の実施形態において、1つの取り付け接続器具が存在し、取り付け接続器具は、第1の取り付け接続器具12と名付けられる。基部は、特に、空洞101を備えるプラスチック本体10及びそのプラスチック本体10から延びている第1の取り付け接続器具12を含む。プラスチック本体10及び第1の取り付け接続器具12は、プラスチックによって構成される。第1の取り付け接続器具12の端面120は、取り付け穴122を備えている。取り付け穴122は、空洞101と連通している。金属接続壁14は、取り付け穴122の周囲に配置され、取り付け接続器具12の端面120から突出している。金属接続壁14は、溶接によって、取り付け穴122に挿入されている光トランシーバーの光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成される。このように、基部は、光送信機を固定し、そして、密封する。光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である。この実施形態及び以下の実施形態は、ともに、第1の取り付け接続器具12に溶接されている光サブアセンブリが光送信機であるある1つの例を使用することによって説明される。接着剤を使用して、光送信機及び基部をパッケージ化する方式と比較して、この出願は、過酷な環境による光送信機と光ファイバとの間の結合光経路の偏差が、光送信機の出力光パワーに影響を与えることを効果的に防止して、結合光経路の精度を保証することが可能である。加えて、この出願の基部は、一体的に製造されるプラスチック部分であり、金属接続壁と結合される。従来の光デバイスの材料を節約する。従来の光デバイスのプロセスステップ及びプロセスの困難さを減少させる。したがって、受動光ネットワークにおいて使用される大規模光デバイスのコストを減少させるが可能である。他の実施形態において、光サブアセンブリは、光受信機である。光受信機は、第1の取り付け穴122に挿入され、金属接続壁14に溶接され、そして、固定される。
【００２４】
さらに、基部は、プラスチック本体10から延びているレセプタクル13を含む。レセプタクル13は、空洞101と連通する穴131を含み、穴131は、光サブアセンブリのピグテールに接続されるように構成される。この実施形態においては、レセプタクル13は、第1の取り付け接続器具12の反対側に配置されている。
【００２５】
具体的には、プラスチック本体10及び第1の取り付け接続器具12は、プラスチック部分である。加えて、プラスチック本体10、第1の取り付け接続器具12、及び金属接続壁14は、一体的に製造(インサート成形)される。製造プロセスは単純である。プラスチック本体10は、中空の矩形ブロックであり、第1の側面102、第2の側面103、及び第3の側面104を含む。第1の側面102及び第2の側面103は、反対方向に面している。第3の側面104は、第1の側面102及び第2の側面103を接続する。空洞101は、例えば、光トランシーバーのフィルタ等の素子を収容するように構成される。空洞101と連通するための(図の中では示されていない)開口は、第1の側面102に配置される。第1の取り付け接続器具12は、円筒構造の取り付け接続器具であり、開口の周囲の第1の側面102に配置される。第1の取り付け穴122は、その開口を通じて空洞101と連通している。もちろん、設計上の要件に基づいて、第1の取り付け接続器具12は、代替的に、立方形又は他の形状であってもよく、第1の取り付け穴122の断面は、代替的に、長方形又は他の形状であってもよい。
【００２６】
さらに、取り付け穴と空洞との間に、バッフルが配置される。取り付け穴と同軸になっているレンズが、バッフルに配置される。バッフル及びプラスチック本体は、一体的に製造される。レンズ及びバッフルは一体的に製造されるか、又は、レンズ及びバッフルは密閉される。この実施形態においては、プラスチック本体10の空洞101と第1の取り付け穴122との間に、第1のバッフル15が配置される。第1の取り付け穴122と同軸になっているレンズ151は、第1のバッフル15に配置される。第1のバッフル15、レンズ151、及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。第1のバッフル15は、開口部を密封する。言い換えると、第1のバッフル15は、開口の中に収容され、その開口の周囲に接続される。第1のバッフル15は、透明プラスチックによって構成されている。レンズ151は、第1のバッフル15の本体に直接的に製造される。レンズ151を備える第1のバッフル15及び第1の取り付け穴122は、例えば、光送信機のレーザー等の素子を収容するための空間を形成する。第1の取り付け接続器具12は、キャップと等価であってもよく、光送信機は、追加的なキャップとともにパッケージ化される必要なく、第1の取り付け穴122の中に直接的に挿入されてもよい。その次に、金属接続壁14は、光送信機のヘッダに溶接されて、結合及び密封を実装する。したがって、光送信機の気密性を改善する。
【００２７】
図2に示されているように、他の実施形態においては、第1のバッフル15は、第1の取り付け接続器具12には配置されなくてもよい。光送信機の関連する光素子及びレンズは、キャップの中に密封される。光送信機のヘッダ及びキャップをパッケージ化する。光受信機は、第1の取り付け穴122の中に直接的に挿入されてもよく、金属接続壁14は、光受信機のヘッダに溶接されてもよい。レンズを備えるキャップの一方の端部は、空洞101に面する。
【００２８】
さらに、少なくとも2つの取り付け接続器具が存在する。それらの少なくとも2つの取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光受信機に溶接され、それらの取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光送信機に溶接される。図3を参照すると、この実施形態においては、第1の取り付け接続器具12及び第2の取り付け接続器具の2つの取り付け接続器具が存在する。具体的には、上記の実施形態に基づいて、1つの第2の取り付け接続器具16が、プラスチック本体10から延びている。第2の取り付け穴161は、第1の取り付け穴122とは異なる方向に向いている第2の取り付け接続器具16の端面に配置されている。第2の取り付け穴161は、空洞と連通するとともに、光受信機又は光送信機を取り付けるように構成される。この実施形態においては、光サブアセンブリは、光受信機であり、第2の取り付け接続器具16は、光受信機に接続されるように構成される。光送信機、光受信機、及びピグテールは、基部に結合されるとともに、パッケージ化される。基部は、プラスチック本体10の空洞101の中に配置されている(図には示されていない)支持体をさらに含む。支持体及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。支持体は、製造の際に、空洞の中に光サブアセンブリのフィルタを固定するように構成される。したがって、一体的な製造の際に、フィルタを直接的固定し、そのフィルタの安定性を高める。
【００２９】
さらに、第2の取り付け穴161と空洞との間に、第2のバッフル17が配置される。第2の取り付け穴161と同軸になっているレンズ171が、第2のバッフル17に配置されている。第2のバッフル17、その第2のバッフルにあるレンズ171、及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。
【００３０】
具体的には、プラスチック本体10及び第2の取り付け接続器具16は、プラスチック部分であり、一体的に製造される。第2の取り付け接続器具16は、円筒構造の取り付け接続器具であり、プラスチック本体10の第2の側面103から延びており、空洞101と連通するための開口が、第2の側面103に配置されており、第2の取り付け穴161は、その開口を通じて空洞101と連通する。第2のバッフル17は、その開口を密封する。言い換えると、第2のバッフル17は、その開口の中に収容され、その開口の周囲に接続される。第2のバッフル17は、透明なプラスチックによって構成される。レンズ171は、第2のバッフル17の本体に直接的に製造される。レンズ171を備える第2のバッフル17及び第2の取り付け穴161は、光受信機の光素子を収容するための空間を形成する。光受信機は、追加的なキャップとともにパッケージ化する必要なく、第2の取り付け穴161に直接的に取り付けられてもよい。その次に、第2の取り付け接続器具16は、光受信機のヘッダに溶接されて、結合及び密封を実装する。したがって、光送信機の気密性を改善する。他の実施形態においては、第2のバッフル17は、基部には配置されなくてもよい。光受信機は、キャップとともにパッケージ化される。そのキャップは、レンズを備え、第2の取り付け穴161に挿入される。光受信機のヘッダは、第2の取り付け接続器具16に溶接される。
【００３１】
さらに、金属接続壁は、管状であり、その金属接続壁の一方の端部から延びている金属管を含む。金属チューブは、取り付け穴の内壁に取り付けられるか、又は、取り付け接続器具の外側外周表面を被覆する。代替的に、金属接続壁は、管状であり、取り付け接続器具の中に埋め込まれる。
【００３２】
この実施形態においては、上記の第2の実施形態における(第1の取り付け接続器具12、第2の取り付け接続器具16、及びレセプタクル13を含む)基部に基づいて、且つ、第1の取り付け接続器具12に金属接続壁14を配置するある1つの例を使用することによって、説明を行う。金属接続壁14のある特定の実施形態の内容は、また、第1の実施形態にも適用可能である。
【００３３】
図3に示されているように、本発明にしたがった金属接続壁14のある1つの実装においては、その金属接続壁14は、両端に開口を有する管であり、プレス成形又は射出成形によって製造されてもよい。金属接続壁14は、管状である。金属接続壁14の一方の端部は、第1の取り付け接続器具12の中に埋め込まれ、金属接続壁14の他方の端部は、端面120から突出している。具体的には、プラスチック本体10及び第1の取り付け接続器具12の成形プロセスにおいて、金属接続壁14の一部は、インサート成形により、第1の取り付け接続器具12によって包まれており、第1の取り付け接続器具12に固定される。金属接続壁14は、溶接によって、第1の取り付け穴122に挿入される光サブアセンブリとともに、すなわち、光送信機とともにパッケージ化されるように構成される。金属接続壁14及び第1の取り付け接続器具12が強固に接続され、且つ、端面120から突出する金属接続壁14及び光サブアセンブリの溶接に影響を与えない限りにおいて、第1の取り付け接続器具12に接続される金属接続壁14の部分のサイズは、限定されない。もちろん、この実装における金属接続壁14は、また、図1に示されている第1の実施形態における基部にも適用される。同様のことは、以下の事項に適用され、詳細は繰り返しては説明されない。
【００３４】
図4を参照すると、本発明にしたがった金属接続壁14の第2の実装においては、金属接続壁14は、管状であり、金属接続壁14の一方の端部から延びている金属管141を含む。金属管141は、第1の取り付け穴122の内壁に取り付けられ、金属接続壁14は、端面120から正確に突出している。金属管141及び第1の取り付け接続器具12は、インサート成形によって一体的に製造される。言い換えると、第1の取り付け接続器具12は、金属管141を囲むように製造される。金属管141の軸方向長さは、第1の取り付け接続器具12の軸方向長さと同じであり、したがって、第1の取り付け接続器具を完全に保護することが可能である。代替的に、金属管141の軸方向の長さは、第1の取り付け接続器具の長さよりも短くてもよい。
【００３５】
代替的に、図5に示されている第3の実装において、第2の実装との相違点は、金属管141が第1の取り付け接続器具12の外側外周表面を被覆するという点である。金属管141及び第1の取り付け接続器具12がインサート成形によって一体的に製造されるときに、第1の取り付け接続器具12は、金属管141の内周面に形成される。この実施形態においては、金属管141は、第1の取り付け接続器具12の強度を高めることが可能であるとともに、金属接続壁14が光受信機に溶接されるときの全体的な溶接安定性を高めることが可能である。
【００３６】
図6に示されているように、第4の実装においては、金属接続壁14は、円形金属シートである。金属接続壁14の内側直径は、第1の取り付け穴122の直径と同じである。円形の金属接続壁14の厚さは、溶接要件を満たす必要があり、金属接続壁14は、金属射出成形によって製造されてもよい。第1の取り付け接続器具12に面している金属リングの表面の幅は、端面120の半径方向の幅と同じである。射出成形の際に、金属リングの表面140は、端面に取り付けられ、そして、固定される。金属接続壁14の円形シートの形状は、溶接面積を増加させて、溶接プロセスを容易にすることが可能であるとともに、パッケージ化の安定性を改善することが可能である。
【００３７】
さらに、第1の取り付け接続器具12と接触する金属接続壁14の部分の表面は、湾曲している。第1の取り付け接続器具12と金属接続壁14との間の接触面積を増加させ、プラスチック部分と金属部品との間の接続の安定性を高める。
【００３８】
さらに、図7に示されているように、金属接続壁162は、第2の取り付け接続器具16の端面160にある第2の取り付け穴161の周囲に配置されている。第2の取り付け接続器具16の金属接続壁162は、溶接によって、光トランシーバーの第2の光サブアセンブリ(この実施形態においては、第2の光サブアセンブリは、光受信機である)とともにパッケージ化されるように構成されて、光受信機及び基部のパッケージ化の安定性を高めるとともに、光受信機及び基部の結合の精度を改善する。もちろん、第2の取り付け接続器具16及び光受信機は、代替的に、接着剤を使用して固定され、そして、パッケージ化されてもよい。
【００３９】
具体的には、金属接続壁162及び第2の取り付け接続器具16は、また、一体的に製造される。言い換えると、金属接続壁162及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。金属接続壁162のある1つの実装は、第1の取り付け接続器具12の金属接続壁14の実装と同じである。金属接続壁162は、2つの端部において開口部を有する管である。金属接続壁162の一方の端部は、第2の取り付け接続器具16の中に埋め込まれ、金属接続壁162の他方の端部は、端面160から突出している。第2の取り付け接続器具16及び金属接続壁162の他の複数の実装は、金属接続壁14及び第1の取り付け接続器具12の第2の実装及び第3の実装と同じである。金属接続壁162は、図8に示されているように、第2の取り付け穴161の内壁に取り付けられるか、又は、図9に示されているように、第2の取り付け接続器具16の外側外周表面を被覆する。
【００４０】
本発明にしたがった基部の第3の実施形態において、第2の実施形態との相違点は、複数の取り付け接続器具が存在するという点である。言い換えると、2つ又はより多くの取り付け接続器具が含まれる。複数の取り付け接続器具は、それらの複数の取り付け接続器具の軸が互いに重ならない方式で配置されている。この実施形態における基部は、多方向性光サブアセンブリに適用可能である。図10を参照すると、この実施形態においては、例えば、第1の取り付け接続器具12、第2の取り付け接続器具16、及び第3の取り付け接続器具18の3つの取り付け接続器具が存在する。第2の取り付け接続器具16に挿入されている第3の光サブアセンブリ18は、光送信機及び/又は光受信機であってもよい。第3の取り付け接続器具18は、第3の取り付け穴181を含み、第3の取り付け穴181は、光送信機又は光受信機に接続されるように構成される。
【００４１】
図11を参照すると、本発明にしたがった基部の第4の実施形態において、第1の実施形態との相違点は、基部が第1の取り付け接続器具31及びレセプタクル32を含み、第1の取り付け接続器具31及びレセプタクル32が、互いに接続されているプラスチック本体30の2つの側面に配置されているという点である。具体的には、プラスチック本体30の側面は、プラスチック本体30の互いに垂直な2つの側面である。第1の取り付け接続器具31は、プラスチック本体30から延びており、実際には、プラスチック本体の一部となっている。第1の取り付け接続器具31は、第1の取り付け穴311を含み、その第1の取り付け穴311は、プラスチック本体30の(図には示されていない)空洞と連通する。金属接続壁33は、第1の取り付け穴311の周囲に配置され、第1の取り付け接続器具31の端面から突出している。レセプタクル32は、取り付け穴320を備えている。バッフル321及びバッフル321にあるレンズ322は、レセプタクル32と空洞との間で、取り付け孔320の中に配置される。第1の取り付け接続器具31は、金属接続壁33によって回路基板に直接的に溶接されそして固定されるように構成される。光送信機チップ等の光チップは、回路基板に直接的に配置される。レセプタクル32は、ピグテールに接続されるように構成される。
【００４２】
本発明においては、金属接続部分(金属接続壁)は、基部のうちで光送信機が挿入される取り付け接続器具に配置される。このことは、低コストのプラスチック成形の実装を可能とするとともに、パッケージ化の際に、溶接によって光送信機を固定することを容易にすることを可能とする。したがって、接着剤によるパッケージ化の際に確保されている間隙が過剰な接着剤によって充填されるのを防止し、このことは、過酷な環境による光送信機と光ファイバとの間の結合光経路の偏差が光送信機の出力光パワーに影響を与えることを効果的に防止することが可能である。
【００４３】
本発明は、上記の複数の実施形態のうちのいずれか1つにしたがった基部を含む光トランシーバーを提供する。その光トランシーバーは、また、光学アセンブリと称されてもよい。
【００４４】
光トランシーバーは、基部及び少なくとも1つの光サブアセンブリを含む。光サブアセンブリは、ヘッダ及びそのヘッダに配置されている光素子を含む。1つの光サブアセンブリは、それに対応して、1つの取り付け接続器具の取り付け穴の中に挿入される。ヘッダは、取り付け接続器具の端面に隣接する。金属接続壁は、光サブアセンブリのヘッダに溶接されて、取り付け接続器具にその光サブアセンブリを固定する。具体的な実施形態は、以下のようになる。
【００４５】
図12を参照すると、本発明にしたがった光トランシーバーの第1の実施形態においては、第1の実施形態における基部を使用する。この実施形態においては、光サブアセンブリは、光送信機である。他の実施形態においては、光サブアセンブリは、光受信機であってもよい。光送信機230は、ヘッダ231及び(図の中では印を付けられてはいない)レーザー等の光素子を含む。光送信機230は、第1の取り付け穴122に挿入される。ヘッダ231は、第1の取り付け接続器具12の端面120に隣接している。金属接続壁14は、光送信機230のヘッダ231に溶接されて、第1の取り付け接続器具12に光送信機230を固定するとともに、結合及びパッケージ化を実装する。ピグテールは、レセプタクル13に接続されるとともに、光送信機に直接的に結合される。
【００４６】
図13を参照すると、本発明にしたがった光トランシーバーは、双方向光サブアセンブリであり、第2の実施形態における基部を使用する。光トランシーバーは、光送信機210、光受信機220、フィルタ230、光ファイバ240、及び基部を含む。フィルタ230は、プラスチック本体10の空洞101の中に配置される。
【００４７】
光送信機210は、ヘッダ211及びそのヘッダ211に配置されている(図の中では印を付けられてはいない)光素子を含む。この実施形態においては、光送信機210は、キャップを備えてはいない。光送信機210は、第1の取り付け穴122の中に挿入される。ヘッダ211は、第1の取り付け接続器具12の端面120に隣接している。金属接続壁14は、光送信機210のヘッダ211に溶接されて、第1の取り付け接続器具12に光送信機210を固定するとともに、結合及びパッケージ化を実装する。光受信機220は、第2の取り付け穴161の中に挿入され、(図には示されていない)接着剤を使用して、第2の取り付け接続器具16に固定されそして接続される。光ファイバ240は、レセプタクル13の穴131の中に直接的に挿入され、レセプタクル13とともにパッケージ化されて、光送信機210に結合される。
【００４８】
光受信機220は、ヘッダ2201及びそのヘッダ2201に配置されている光素子を含む。金属接続壁162が、第2の取り付け接続器具16の端面にある第2の取り付け穴161の周囲に配置されるときに、第2の取り付け接続器具16にある金属接続壁162は、光受信機220のヘッダ220に溶接されて、第2の取り付け接続器具16に光受信機220を固定する。この実施形態においては、光受信機220は、キャップを備えてはいない。
【００４９】
図14に示されているように、光トランシーバーのある1つの実装において、光受信機220にキャップBを提供し、そして、光送信機210にキャップAを提供するときに、光受信機220及び光送信機210のレンズは、対応するキャップに配置される。パッケージ化のために、第1のバッフル15及びレンズ151を備えてはいない基部を使用する。光送信機210のキャップAの周縁にあるヘッダA1は、金属接続壁14に溶接されそして固定され、光受信機220のキャップBの周縁にあるヘッダB1は、金属接続壁162に溶接されそして固定される。この場合に、また、光ファイバと光送信機との間の結合光経路の精度を保証することが可能である。
【００５０】
本発明にしたがった光トランシーバーにおいて、金属溶接によって、光送信機及びプラスチック基部をパッケージ化しそして固定する。光送信機と光ファイバ間の結合光経路の精度を保証する。さらに、光トランシーバーの信号送信性能を保証する。
【００５１】
図15を参照すると、本発明にしたがった光トランシーバーの第2の実施形態において、光トランシーバーは、COB(Chip  on  board)形態であり、第4の実施形態においては、基部とともにパッケージ化される。光トランシーバーは、図11に示されている基部、光チップ400、ピグテール420、及び回路基板410を含む。光サブアセンブリ400は、光送信機チップ又は光受信機チップである。(図には示されていない)フィルタは、さらに、プラスチック本体の空洞の中に配置される。光送信機等の光サブアセンブリ400は、回路基板410に取り付けられ、回路基板410に電気的に接続される。基部は、回路基板410に取り付けられ、第1の取り付け穴311の中の光チップ400等の要素を覆う。金属接続壁33は、回路基板410に溶接されそして固定されて、基部及び回路基板をパッケージ化する。ピグテール420は、レセプタクル320に挿入されて、光サブアセンブリ400に結合される。
【００５２】
本発明のある1つの実施形態は、さらに、通信デバイスにおいて使用される光モジュールを保護する。光モジュールは、回路基板及び上記の光トランシーバーを含む。ピンが光トランシーバーに配置され、光トランシーバーは、ピンを使用して、回路基板に溶接される。
【００５３】
本発明のある1つの実施形態は、さらに、通信デバイスを保護し、その通信デバイスは、受動光ネットワークに適用され、上記の光モジュールを含む。光モジュールは、通信デバイスの基板に電気的に接続される。通信デバイスは、光回線端末(optical  line  terminal,  OLT)又は光ネットワークユニット(optical  network  unit,  ONU)である。もちろん、通信デバイスは、代替的に、別の通信デバイスであってもよく、この実施形態において示されている通信デバイスには限定されない。
【００５４】
上記の説明は、本発明の複数の実装である。当業者は、本発明の原理から離れることなく、複数の改良のうちのいくつか及び洗練を行うことが可能であり、その改良及び洗練は、本発明の保護の範囲に属するということに留意すべきである。
【図１】
2021524613.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年2月2日(2021.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信技術の分野に関し、特に、光トランシーバーのための基部、光トランシーバー、光モジュール、及び通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて、光トランシーバーは、主として、光電気変換及び電気光変換を実装するように構成される。言い換えると、光トランシーバーは、主として、送信されるデータ信号を光信号に変換し、光ファイバを通じてピア端部にその光信号を送信し、ピア端部が光ファイバを通じて送信する光信号を受信し、そして、光信号を電気信号に変換する、ように構成される。典型的な光トランシーバーの場合には、光送信機、光受信機、及び光ファイバは、基部にパッケージ化され、その次に、その基部は、光モジュールの回路に接続される。光送信機及び光受信機は、接着剤によって基部に固定され、そして、パッケージ化されてもよい。しかしながら、パッケージ化の際に光送信機と光受信機との間の間隙に多量の接着剤が充填されるときに、高温又は低温等の過酷な環境によって、光ファイバと光送信機又は光受信機との間の結合光経路の偏差が発生する。わずかな偏差は、光送信機又は光受信機の出力光パワーの実質的な低下を引き起こす。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の複数の実施形態は、光トランシーバーのための基部を提供して、光ファイバ及び光送信機のパッケージ化の際の結合光経路の偏差という従来技術の技術的問題を解決する。
【０００４】
本発明の複数の実施形態は、さらに、光トランシーバー、光モジュール、及び通信デバイスを提供する。
【０００５】
本発明は、光トランシーバーのための基部であって、当該基部は、空洞を備えるプラスチック本体及び前記プラスチック本体から延びている少なくとも1つの取り付け接続器具を含み、前記少なくとも1つの取り付け接続器具の端面は、取り付け穴を備え、前記取り付け穴は、前記空洞と連通し、金属接続壁は、前記取り付け穴の周囲に配置されるとともに、前記取り付け接続器具の前記端面から突出し、前記金属接続壁は、溶接によって、前記取り付け穴に挿入されている光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成され、いずれかの取り付け接続器具に溶接されている前記光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である、基部を提供する。接着剤を使用して、基部及び光送信機又は光受信機をパッケージ化する方式と比較して、本発明は、過酷な環境による光ファイバと光送信機又は光受信機との間の結合光経路の偏差が光送信機の出力光パワーに影響を与えることを効果的に防止することを可能とする。
【０００６】
金属接続壁は、管状であり、取り付け接続器具の端面の中に埋め込まれている。金属接続壁の製造が容易となる。もちろん、金属チューブは、さらに、金属接続壁から延びていてもよい。金属チューブは、取り付け接続器具によって巻かれて、埋め込まれている部分の接触面積を増加させる。
【０００７】
金属接続壁は、管状であり、金属接続壁の一方の端部から延びている金属チューブを含む。金属チューブは、取り付け穴の内壁に取り付けられるか、又は、取り付け接続器具の外側外周表面を被覆する。金属チューブは、取り付け接続器具の強度を高めるとともに、金属接続壁が光サブアセンブリに溶接されるときに、全体的な溶接安定性を高めることが可能である。金属接続壁及びプラスチック本体は、一体的に製造される。プロセスは、単純であり、製造コストは、低くなる。
【０００８】
取り付け接続器具に接触する金属接続壁の部分の表面は、湾曲している。取り付け接続器具と金属接続壁との間の接触面積を増加させ、プラスチック部分と金属部分との間の接続の安定性を高める。
【０００９】
取り付け穴と空洞との間にバッフルが配置される。取り付け穴と同軸になっているレンズが、バッフルに配置される。バッフル、レンズ、及びプラスチック本体は、一体的に製造される。言い換えると、取り付け接続器具は、キャップと等価であってもよい。光送信機又は光受信機は、追加的なキャップによってパッケージ化される必要なく、溶接によって、プラスチック本体とともに、直接的にパッケージ化されてもよい。製造プロセス及び要素を簡素化し、製造コストを減少させる。追加的に、バッフルは、プラスチック本体において直接的に製造されて、光送信機又は光受信機の気密性を確保する。
【００１０】
レンズ及びバッフルは、一体的に製造されるか、又は、レンズ及びバッフルは、密閉されて、取り付け接続器具に取り付けられている光サブアセンブリの気密性を保証する。
【００１１】
基部は、プラスチック本体の空洞の中に配置されている支持体をさらに含む。支持体及びプラスチック本体は、一体的に製造される。その支持体は、成形の際に、空洞の中に光トランシーバーのフィルタを固定するように構成される。
【００１２】
基部は、プラスチック本体から延びているレセプタクルをさらに含む。レセプタクルは、空洞と連通する穴を含み、その穴は、光サブアセンブリのピグテールに接続されるように構成される。
【００１３】
少なくとも2つの取り付け接続器具が存在する。それらの少なくとも2つの取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光受信機に溶接され、取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光送信機に溶接される。
【００１４】
本発明は、上記の基部及び少なくとも1つの光サブアセンブリを含む光トランシーバーであって、前記光サブアセンブリは、ヘッダ及び前記ヘッダに配置されている光素子を含み、1つの光サブアセンブリは、対応して、1つの取り付け接続器具の取り付け穴に挿入され、前記ヘッダは、前記取り付け接続器具の端面に隣接し、前記金属接続壁は、前記光サブアセンブリの前記ヘッダに溶接されて、前記取り付け接続器具に前記光サブアセンブリを固定し、前記取り付け穴の中の前記光素子を密封する、光トランシーバーを提供する。光トランシーバーの光サブアセンブリは、溶接され、そして、基部に固定されて、光サブアセンブリ及び基部のパッケージ化の安定性を高めるとともに、光サブアセンブリとピグテールとの間の光経路の精度を保証する。
【００１５】
本発明の他の実施形態は、前記基部、光チップ、及び回路基板を含む光トランシーバーであって、前記光チップは、前記回路基板に取り付けられるとともに、前記回路基板に電気的に接続され、前記基部は、前記回路基板に取り付けられるとともに、前記取り付け穴の中の前記光チップを覆い、前記取り付け接続器具の前記金属接続壁は、前記回路基板に溶接されるとともに、固定される、光トランシーバーを提供する。光ファイバは、基部のレセプタクルの穴に挿入される。さらに、バッフル及びバッフルにあるレンズは、レセプタクルの穴に配置される。回路基板は、他のキャリアに置き換えられてもよい。この実施形態の光トランシーバーは、また、高温又は低温での送信光路の光パワーの低下を回避して、ネットワークにおける光トランシーバーの適用を確実にすることが可能である。
【００１６】
本発明は、さらに、回路基板及び回路基板に配置されている上記の光トランシーバーとを含む光モジュールを提供する。
【００１７】
本発明は、さらに、上記の光モジュールを含む通信デバイスを提供する。その通信デバイスは、光回線端末(optical  line  terminal,  OLT)又は光ネットワークユニット(optical  network  unit,  ONU)である。
【００１８】
本発明の光トランシーバーにおいては、金属接続壁が、プラスチックによって構成される基部に埋め込まれ、その金属接続壁は、溶接によって、光送信機又は光受信機とともにパッケージ化されるように構成される。光送信機と光ファイバとの間の結合光経路の精度を保証することが可能であるとともに、光送信機の出力光パワーを保証することが可能である。したがって、光トランシーバーの送信性能を保証することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第1の実施形態にしたがった光トランシーバーデバイスのための基部の概略的な断面図である。
【図２】バッフル及びレンズを使用しない図1に示されている第1の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図である。
【図３】本発明の第2の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図である。
【図４】図3に示されている基部の金属接続壁及び第1の取り付け接続器具の第2の実装の概略的な断面図である。
【図５】図3に示されている基部の金属接続壁及び第1の取り付け接続器具の第3の実装の概略的な断面図である。
【図６】図3に示されている基部の金属接続壁及び第1の取り付け接続器具の第4の実装の概略的な断面図である。
【図７】金属接続壁を備える第2の取り付け接続器具を有する図3に示されている基部の概略的な断面図である。
【図８】金属接続壁を備える第2の取り付け接続器具を有する図3に示されている基部の他の2つの実装の概略的な断面図である。
【図９】金属接続壁を備える第2の取り付け接続器具を有する図3に示されている基部の他の2つの実装の概略的な断面図である。
【図１０】本発明の第3の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図であり、基部は、複数の第2の取り付け接続器具を含む。
【図１１】本発明の第4の実施形態にしたがった基部の概略的な断面図である。
【図１２】本発明のある1つの実施形態にしたがった光トランシーバーの概略的な断面図であり、その光トランシーバーは、図1に示されている基部を使用する。
【図１３】本発明の他の実施形態にしたがった光トランシーバーの概略的な断面図であり、その光トランシーバーは、図7に示されている基部を使用する。
【図１４】光送信機にキャップを提供するとともに、第1の基部には第1のバッフルを提供しない図13に示されている光送信機の概略的な断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態にしたがった光トランシーバーの概略的な断面図であり、その光トランシーバーは、図11に示されている基部を使用する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の記載は、本発明の複数の実施形態における複数の添付の図面を参照して、本発明のそれらの複数の実施形態における複数の技術的解決方法を明確且つ完全に説明する。
【００２１】
本発明の複数の実施形態は、光トランシーバーのための基部を提供する。基部は、送信機光サブアセンブリ(transmitter  optical  subassembly,  TOSA)、受信機光サブアセンブリ(receiver  optical  subassembly,  ROSA)、双方向光サブアセンブリ(bidirectional  optical  sub-assembly,  BOSA)、及び受動光ネットワークにおけるトリプレクサ(triplexer)等の光サブアセンブリ(optical  subassembly,  OSA)のパッケージ化及び結合のために使用される。基部は、トランジスタアウトラインパッケージ及びバタフライパッケージ等のパッケージタイプに適用可能である。基部は、空洞を備えるプラスチック本体及びプラスチック本体から延びている少なくとも1つの取り付け接続器具を含む。少なくとも1つの取り付け接続器具の端面は、取り付け穴が設けられている。取り付け穴は、空洞と連通している。金属接続壁は、取り付け穴の周囲に配置され、取り付け接続器具の端面から突出している。金属接続壁は、溶接によって、取り付け穴に挿入されている光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成される。いずれかの取り付け接続器具に溶接されている光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である。取り付け接続器具に接触している金属接続壁の部分の表面は、湾曲している。
【００２２】
本発明にしたがった基部の複数の特定の実施形態は、以下のようになる。
【００２３】
図1を参照すると、本発明の第1の実施形態において、1つの取り付け接続器具が存在し、取り付け接続器具は、第1の取り付け接続器具12と名付けられる。基部は、特に、空洞101を備えるプラスチック本体10及びそのプラスチック本体10から延びている第1の取り付け接続器具12を含む。プラスチック本体10及び第1の取り付け接続器具12は、プラスチックによって構成される。第1の取り付け接続器具12の端面120は、取り付け穴122を備えている。取り付け穴122は、空洞101と連通している。金属接続壁14は、取り付け穴122の周囲に配置され、取り付け接続器具12の端面120から突出している。金属接続壁14は、溶接によって、取り付け穴122に挿入されている光トランシーバーの光サブアセンブリとともにパッケージ化されるように構成される。このように、基部は、光送信機を固定し、そして、密封する。光サブアセンブリは、光受信機又は光送信機である。この実施形態及び以下の実施形態は、ともに、第1の取り付け接続器具12に溶接されている光サブアセンブリが光送信機であるある1つの例を使用することによって説明される。接着剤を使用して、光送信機及び基部をパッケージ化する方式と比較して、この出願は、過酷な環境による光送信機と光ファイバとの間の結合光経路の偏差が、光送信機の出力光パワーに影響を与えることを効果的に防止して、結合光経路の精度を保証することが可能である。加えて、この出願の基部は、一体的に製造されるプラスチック部分であり、金属接続壁と結合される。従来の光デバイスの材料を節約する。従来の光デバイスのプロセスステップ及びプロセスの困難さを減少させる。したがって、受動光ネットワークにおいて使用される大規模光デバイスのコストを減少させるが可能である。他の実施形態において、光サブアセンブリは、光受信機である。光受信機は、第1の取り付け穴122に挿入され、金属接続壁14に溶接され、そして、固定される。
【００２４】
さらに、基部は、プラスチック本体10から延びているレセプタクル13を含む。レセプタクル13は、空洞101と連通する穴131を含み、穴131は、光サブアセンブリのピグテールに接続されるように構成される。この実施形態においては、レセプタクル13は、第1の取り付け接続器具12の反対側に配置されている。
【００２５】
具体的には、プラスチック本体10及び第1の取り付け接続器具12は、プラスチック部分である。加えて、プラスチック本体10、第1の取り付け接続器具12、及び金属接続壁14は、一体的に製造(インサート成形)される。製造プロセスは単純である。プラスチック本体10は、中空の矩形ブロックであり、第1の側面102、第2の側面103、及び第3の側面104を含む。第1の側面102及び第2の側面103は、反対方向に面している。第3の側面104は、第1の側面102及び第2の側面103を接続する。空洞101は、例えば、光トランシーバーのフィルタ等の素子を収容するように構成される。空洞101と連通するための(図の中では示されていない)開口は、第1の側面102に配置される。第1の取り付け接続器具12は、円筒構造の取り付け接続器具であり、開口の周囲の第1の側面102に配置される。第1の取り付け穴122は、その開口を通じて空洞101と連通している。もちろん、設計上の要件に基づいて、第1の取り付け接続器具12は、代替的に、立方形又は他の形状であってもよく、第1の取り付け穴122の断面は、代替的に、長方形又は他の形状であってもよい。
【００２６】
さらに、取り付け穴と空洞との間に、バッフルが配置される。取り付け穴と同軸になっているレンズが、バッフルに配置される。バッフル及びプラスチック本体は、一体的に製造される。レンズ及びバッフルは一体的に製造されるか、又は、レンズ及びバッフルは密閉される。この実施形態においては、プラスチック本体10の空洞101と第1の取り付け穴122との間に、第1のバッフル15が配置される。第1の取り付け穴122と同軸になっているレンズ151は、第1のバッフル15に配置される。第1のバッフル15、レンズ151、及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。第1のバッフル15は、開口部を密封する。言い換えると、第1のバッフル15は、開口の中に収容され、その開口の周囲に接続される。第1のバッフル15は、透明プラスチックによって構成されている。レンズ151は、第1のバッフル15の本体に直接的に製造される。レンズ151を備える第1のバッフル15及び第1の取り付け穴122は、例えば、光送信機のレーザー等の素子を収容するための空間を形成する。第1の取り付け接続器具12は、キャップと等価であってもよく、光送信機は、追加的なキャップとともにパッケージ化される必要なく、第1の取り付け穴122の中に直接的に挿入されてもよい。その次に、金属接続壁14は、光送信機のヘッダに溶接されて、結合及び密封を実装する。したがって、光送信機の気密性を改善する。
【００２７】
図2に示されているように、他の実施形態においては、第1のバッフル15は、第1の取り付け接続器具12には配置されなくてもよい。光送信機の関連する光素子及びレンズは、キャップの中に密封される。光送信機のヘッダ及びキャップをパッケージ化する。光受信機は、第1の取り付け穴122の中に直接的に挿入されてもよく、金属接続壁14は、光受信機のヘッダに溶接されてもよい。レンズを備えるキャップの一方の端部は、空洞101に面する。
【００２８】
さらに、少なくとも2つの取り付け接続器具が存在する。それらの少なくとも2つの取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光受信機に溶接され、それらの取り付け接続器具のうちの少なくとも1つの取り付け接続器具の金属接続壁は、光送信機に溶接される。図3を参照すると、この実施形態においては、第1の取り付け接続器具12及び第2の取り付け接続器具16の2つの取り付け接続器具が存在する。具体的には、上記の実施形態に基づいて、1つの第2の取り付け接続器具16が、プラスチック本体10から延びている。第2の取り付け穴161は、第1の取り付け穴122とは異なる方向に向いている第2の取り付け接続器具16の端面に配置されている。第2の取り付け穴161は、空洞101と連通するとともに、光受信機又は光送信機を取り付けるように構成される。この実施形態においては、光サブアセンブリは、光受信機であり、第2の取り付け接続器具16は、光受信機に接続されるように構成される。光送信機、光受信機、及びピグテールは、基部に結合されるとともに、パッケージ化される。基部は、プラスチック本体10の空洞101の中に配置されている(図には示されていない)支持体をさらに含む。支持体及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。支持体は、製造の際に、空洞の中に光サブアセンブリのフィルタを固定するように構成される。したがって、一体的な製造の際に、フィルタを直接的固定し、そのフィルタの安定性を高める。
【００２９】
さらに、第2の取り付け穴161と空洞101との間に、第2のバッフル17が配置される。第2の取り付け穴161と同軸になっているレンズ171が、第2のバッフル17に配置されている。第2のバッフル17、その第2のバッフル17にあるレンズ171、及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。
【００３０】
具体的には、プラスチック本体10及び第2の取り付け接続器具16は、プラスチック部分であり、一体的に製造される。第2の取り付け接続器具16は、円筒構造の取り付け接続器具であり、プラスチック本体10の第2の側面103から延びており、空洞101と連通するための開口が、第2の側面103に配置されており、第2の取り付け穴161は、その開口を通じて空洞101と連通する。第2のバッフル17は、その開口を密封する。言い換えると、第2のバッフル17は、その開口の中に収容され、その開口の周囲に接続される。第2のバッフル17は、透明なプラスチックによって構成される。レンズ171は、第2のバッフル17の本体に直接的に製造される。レンズ171を備える第2のバッフル17及び第2の取り付け穴161は、光受信機の光素子を収容するための空間を形成する。光受信機は、追加的なキャップとともにパッケージ化する必要なく、第2の取り付け穴161に直接的に取り付けられてもよい。その次に、第2の取り付け接続器具16は、光受信機のヘッダに溶接されて、結合及び密封を実装する。したがって、光送信機の気密性を改善する。他の実施形態においては、第2のバッフル17は、基部には配置されなくてもよい。光受信機は、キャップとともにパッケージ化される。そのキャップは、レンズを備え、第2の取り付け穴161に挿入される。光受信機のヘッダは、第2の取り付け接続器具16に溶接される。
【００３１】
さらに、金属接続壁は、管状であり、その金属接続壁の一方の端部から延びている金属管を含む。金属チューブは、取り付け穴の内壁に取り付けられるか、又は、取り付け接続器具の外側外周表面を被覆する。代替的に、金属接続壁は、管状であり、取り付け接続器具の中に埋め込まれる。
【００３２】
この実施形態においては、上記の第2の実施形態における(第1の取り付け接続器具12、第2の取り付け接続器具16、及びレセプタクル13を含む)基部に基づいて、且つ、第1の取り付け接続器具12に金属接続壁14を配置するある1つの例を使用することによって、説明を行う。金属接続壁14のある特定の実施形態の内容は、また、第1の実施形態にも適用可能である。
【００３３】
図3に示されているように、本発明にしたがった金属接続壁14のある1つの実装においては、その金属接続壁14は、両端に開口を有する管であり、プレス成形又は射出成形によって製造されてもよい。金属接続壁14は、管状である。金属接続壁14の一方の端部は、第1の取り付け接続器具12の中に埋め込まれ、金属接続壁14の他方の端部は、端面120から突出している。具体的には、プラスチック本体10及び第1の取り付け接続器具12の成形プロセスにおいて、金属接続壁14の一部は、インサート成形により、第1の取り付け接続器具12によって包まれており、第1の取り付け接続器具12に固定される。金属接続壁14は、溶接によって、第1の取り付け穴122に挿入される光サブアセンブリとともに、すなわち、光送信機とともにパッケージ化されるように構成される。金属接続壁14及び第1の取り付け接続器具12が強固に接続され、且つ、端面120から突出する金属接続壁14及び光サブアセンブリの溶接に影響を与えない限りにおいて、第1の取り付け接続器具12に接続される金属接続壁14の部分のサイズは、限定されない。もちろん、この実装における金属接続壁14は、また、図1に示されている第1の実施形態における基部にも適用される。同様のことは、以下の事項に適用され、詳細は繰り返しては説明されない。
【００３４】
図4を参照すると、本発明にしたがった金属接続壁14の第2の実装においては、金属接続壁14は、管状であり、金属接続壁14の一方の端部から延びている金属管141を含む。金属管141は、第1の取り付け穴122の内壁に取り付けられ、金属接続壁14は、端面120から正確に突出している。金属管141及び第1の取り付け接続器具12は、インサート成形によって一体的に製造される。言い換えると、第1の取り付け接続器具12は、金属管141を囲むように製造される。金属管141の軸方向長さは、第1の取り付け接続器具12の軸方向長さと同じであり、したがって、第1の取り付け接続器具12を完全に保護することが可能である。代替的に、金属管141の軸方向の長さは、第1の取り付け接続器具12の長さよりも短くてもよい。
【００３５】
代替的に、図5に示されている第3の実装において、第2の実装との相違点は、金属管141が第1の取り付け接続器具12の外側外周表面を被覆するという点である。金属管141及び第1の取り付け接続器具12がインサート成形によって一体的に製造されるときに、第1の取り付け接続器具12は、金属管141の内周面に形成される。この実施形態においては、金属管141は、第1の取り付け接続器具12の強度を高めることが可能であるとともに、金属接続壁14が光受信機に溶接されるときの全体的な溶接安定性を高めることが可能である。
【００３６】
図6に示されているように、第4の実装においては、金属接続壁14は、円形金属シートである。金属接続壁14の内側直径は、第1の取り付け穴122の直径と同じである。円形の金属接続壁14の厚さは、溶接要件を満たす必要があり、金属接続壁14は、金属射出成形によって製造されてもよい。第1の取り付け接続器具12に面している金属リングの表面の幅は、端面120の半径方向の幅と同じである。射出成形の際に、金属リングの表面140は、端面に取り付けられ、そして、固定される。金属接続壁14の円形シートの形状は、溶接面積を増加させて、溶接プロセスを容易にすることが可能であるとともに、パッケージ化の安定性を改善することが可能である。
【００３７】
さらに、第1の取り付け接続器具12と接触する金属接続壁14の部分の表面は、湾曲している。第1の取り付け接続器具12と金属接続壁14との間の接触面積を増加させ、プラスチック部分と金属部品との間の接続の安定性を高める。
【００３８】
さらに、図7に示されているように、金属接続壁162は、第2の取り付け接続器具16の端面160にある第2の取り付け穴161の周囲に配置されている。第2の取り付け接続器具16の金属接続壁162は、溶接によって、光トランシーバーの第2の光サブアセンブリ(この実施形態においては、第2の光サブアセンブリは、光受信機である)とともにパッケージ化されるように構成されて、光受信機及び基部のパッケージ化の安定性を高めるとともに、光受信機及び基部の結合の精度を改善する。もちろん、第2の取り付け接続器具16及び光受信機は、代替的に、接着剤を使用して固定され、そして、パッケージ化されてもよい。
【００３９】
具体的には、金属接続壁162及び第2の取り付け接続器具16は、また、一体的に製造される。言い換えると、金属接続壁162及びプラスチック本体10は、一体的に製造される。金属接続壁162のある1つの実装は、第1の取り付け接続器具12の金属接続壁14の実装と同じである。金属接続壁162は、2つの端部において開口部を有する管である。金属接続壁162の一方の端部は、第2の取り付け接続器具16の中に埋め込まれ、金属接続壁162の他方の端部は、端面160から突出している。第2の取り付け接続器具16及び金属接続壁162の他の複数の実装は、金属接続壁14及び第1の取り付け接続器具12の第2の実装及び第3の実装と同じである。金属接続壁162は、図8に示されているように、第2の取り付け穴161の内壁に取り付けられるか、又は、図9に示されているように、第2の取り付け接続器具16の外側外周表面を被覆する。
【００４０】
本発明にしたがった基部の第3の実施形態において、第2の実施形態との相違点は、複数の取り付け接続器具が存在するという点である。言い換えると、2つ又はより多くの取り付け接続器具が含まれる。複数の取り付け接続器具は、それらの複数の取り付け接続器具の軸が互いに重ならない方式で配置されている。この実施形態における基部は、多方向性光サブアセンブリに適用可能である。図10を参照すると、この実施形態においては、例えば、第1の取り付け接続器具12、第2の取り付け接続器具16、及び第3の取り付け接続器具18の3つの取り付け接続器具が存在する。第2の取り付け接続器具16に挿入されている第3の光サブアセンブリ18は、光送信機及び/又は光受信機であってもよい。第3の取り付け接続器具18は、第3の取り付け穴181を含み、第3の取り付け穴181は、光送信機又は光受信機に接続されるように構成される。
【００４１】
図11を参照すると、本発明にしたがった基部の第4の実施形態において、第1の実施形態との相違点は、基部が第1の取り付け接続器具31及びレセプタクル32を含み、第1の取り付け接続器具31及びレセプタクル32が、互いに接続されているプラスチック本体30の2つの側面に配置されているという点である。具体的には、プラスチック本体30の側面は、プラスチック本体30の互いに垂直な2つの側面である。第1の取り付け接続器具31は、プラスチック本体30から延びており、実際には、プラスチック本体の一部となっている。第1の取り付け接続器具31は、第1の取り付け穴311を含み、その第1の取り付け穴311は、プラスチック本体30の(図には示されていない)空洞と連通する。金属接続壁33は、第1の取り付け穴311の周囲に配置され、第1の取り付け接続器具31の端面から突出している。レセプタクル32は、取り付け穴320を備えている。バッフル321及びバッフル321にあるレンズ322は、レセプタクル32と空洞との間で、取り付け孔320の中に配置される。第1の取り付け接続器具31は、金属接続壁33によって回路基板に直接的に溶接されそして固定されるように構成される。光送信機チップ等の光チップは、回路基板に直接的に配置される。レセプタクル32は、ピグテールに接続されるように構成される。
【００４２】
本発明においては、金属接続部分(金属接続壁)は、基部のうちで光送信機が挿入される取り付け接続器具に配置される。このことは、低コストのプラスチック成形の実装を可能とするとともに、パッケージ化の際に、溶接によって光送信機を固定することを容易にすることを可能とする。したがって、接着剤によるパッケージ化の際に確保されている間隙が過剰な接着剤によって充填されるのを防止し、このことは、過酷な環境による光送信機と光ファイバとの間の結合光経路の偏差が光送信機の出力光パワーに影響を与えることを効果的に防止することが可能である。
【００４３】
本発明は、上記の複数の実施形態のうちのいずれか1つにしたがった基部を含む光トランシーバーを提供する。その光トランシーバーは、また、光学アセンブリと称されてもよい。
【００４４】
光トランシーバーは、基部及び少なくとも1つの光サブアセンブリを含む。光サブアセンブリは、ヘッダ及びそのヘッダに配置されている光素子を含む。1つの光サブアセンブリは、それに対応して、1つの取り付け接続器具の取り付け穴の中に挿入される。ヘッダは、取り付け接続器具の端面に隣接する。金属接続壁は、光サブアセンブリのヘッダに溶接されて、取り付け接続器具にその光サブアセンブリを固定する。具体的な実施形態は、以下のようになる。
【００４５】
図12を参照すると、本発明にしたがった光トランシーバーの第1の実施形態においては、第1の実施形態における基部を使用する。この実施形態においては、光サブアセンブリは、光送信機である。他の実施形態においては、光サブアセンブリは、光受信機であってもよい。光送信機230は、ヘッダ231及び(図の中では印を付けられてはいない)レーザー等の光素子を含む。光送信機230は、第1の取り付け穴122に挿入される。ヘッダ231は、第1の取り付け接続器具12の端面120に隣接している。金属接続壁14は、光送信機230のヘッダ231に溶接されて、第1の取り付け接続器具12に光送信機230を固定するとともに、結合及びパッケージ化を実装する。ピグテールは、レセプタクル13に接続されるとともに、光送信機に直接的に結合される。
【００４６】
図13を参照すると、本発明にしたがった光トランシーバーは、双方向光サブアセンブリであり、第2の実施形態における基部を使用する。光トランシーバーは、光送信機210、光受信機220、フィルタ230、光ファイバ240、及び基部を含む。フィルタ230は、プラスチック本体10の空洞101の中に配置される。
【００４７】
光送信機210は、ヘッダ211及びそのヘッダ211に配置されている(図の中では印を付けられてはいない)光素子を含む。この実施形態においては、光送信機210は、キャップを備えてはいない。光送信機210は、第1の取り付け穴122の中に挿入される。ヘッダ211は、第1の取り付け接続器具12の端面120に隣接している。金属接続壁14は、光送信機210のヘッダ211に溶接されて、第1の取り付け接続器具12に光送信機210を固定するとともに、結合及びパッケージ化を実装する。光受信機220は、第2の取り付け穴161の中に挿入され、(図には示されていない)接着剤を使用して、第2の取り付け接続器具16に固定されそして接続される。光ファイバ240は、レセプタクル13の穴131の中に直接的に挿入され、レセプタクル13とともにパッケージ化されて、光送信機210に結合される。
【００４８】
光受信機220は、ヘッダ2201及びそのヘッダ2201に配置されている光素子を含む。金属接続壁162が、第2の取り付け接続器具16の端面にある第2の取り付け穴161の周囲に配置されるときに、第2の取り付け接続器具16にある金属接続壁162は、光受信機220のヘッダ220に溶接されて、第2の取り付け接続器具16に光受信機220を固定する。この実施形態においては、光受信機220は、キャップを備えてはいない。
【００４９】
図14に示されているように、光トランシーバーのある1つの実装において、光受信機220にキャップBを提供し、そして、光送信機210にキャップAを提供するときに、光受信機220及び光送信機210のレンズは、対応するキャップに配置される。パッケージ化のために、第1のバッフル15及びレンズ151を備えてはいない基部を使用する。光送信機210のキャップAの周縁にあるヘッダA1は、金属接続壁14に溶接されそして固定され、光受信機220のキャップBの周縁にあるヘッダB1は、金属接続壁162に溶接されそして固定される。この場合に、また、光ファイバと光送信機との間の結合光経路の精度を保証することが可能である。
【００５０】
本発明にしたがった光トランシーバーにおいて、金属溶接によって、光送信機及びプラスチック基部をパッケージ化しそして固定する。光送信機と光ファイバ間の結合光経路の精度を保証する。さらに、光トランシーバーの信号送信性能を保証する。
【００５１】
図15を参照すると、本発明にしたがった光トランシーバーの第2の実施形態において、光トランシーバーは、COB(Chip  on  board)形態であり、第4の実施形態においては、基部とともにパッケージ化される。光トランシーバーは、図11に示されている基部、光チップ400、ピグテール420、及び回路基板410を含む。光サブアセンブリ400は、光送信機チップ又は光受信機チップである。(図には示されていない)フィルタは、さらに、プラスチック本体の空洞の中に配置される。光送信機等の光サブアセンブリ400は、回路基板410に取り付けられ、回路基板410に電気的に接続される。基部は、回路基板410に取り付けられ、第1の取り付け穴311の中の光チップ400等の要素を覆う。金属接続壁33は、回路基板410に溶接されそして固定されて、基部及び回路基板をパッケージ化する。ピグテール420は、レセプタクル320に挿入されて、光サブアセンブリ400に結合される。
【００５２】
本発明のある1つの実施形態は、さらに、通信デバイスにおいて使用される光モジュールを保護する。光モジュールは、回路基板及び上記の光トランシーバーを含む。ピンが光トランシーバーに配置され、光トランシーバーは、ピンを使用して、回路基板に溶接される。
【００５３】
本発明のある1つの実施形態は、さらに、通信デバイスを保護し、その通信デバイスは、受動光ネットワークに適用され、上記の光モジュールを含む。光モジュールは、通信デバイスの基板に電気的に接続される。通信デバイスは、光回線端末(optical  line  terminal,  OLT)又は光ネットワークユニット(optical  network  unit,  ONU)である。もちろん、通信デバイスは、代替的に、別の通信デバイスであってもよく、この実施形態において示されている通信デバイスには限定されない。
【００５４】
上記の説明は、本発明の複数の実装である。当業者は、本発明の原理から離れることなく、複数の改良のうちのいくつか及び洗練を行うことが可能であり、その改良及び洗練は、本発明の保護の範囲に属するということに留意すべきである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2021524613.tif 000018
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2021524613.tif 000019
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2021524613.tif 000020
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2021524613.tif 000021
【国際調査報告】
2021524613.tif 000022
2021524613.tif 000023
2021524613.tif 000024
2021524613.tif 000025