(57)【要約】拡張高周波（ＲＦ）ピン付き光サブアセンブリ（ＯＳＡ）を提供する。１つの例示的実施形態では、ＯＳＡは、ヘッダと、金属リングと、ＲＦ絶縁体アイレットと、ＲＦピンとを含む。ヘッダは絶縁体開口を画定し、かつヘッダ内面を含む。金属リングはヘッダ内面の上方に延び、絶縁体開口の直径と略同等の金属リング内径を含む。ＲＦ絶縁体アイレットは一部分が絶縁体開口内に、かつ一部分が金属リング内に位置し、ＲＦピン開口を画定する。ＲＦピンはＲＦピン開口内に位置し、絶縁体開口および金属リングを貫通して延びている。
2015503842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光サブアセンブリ（ＯＳＡ）であって、
絶縁体開口を画定し、かつヘッダ内面を含むヘッダと、
ヘッダ内面の上方に延び、かつ前記絶縁体開口の直径と略同等の金属リング内径を含む金属リングと、
一部分が前記絶縁体開口内に位置しかつ一部分が前記金属リング内に位置し、かつＲＦピン開口を画定する高周波（ＲＦ）絶縁体アイレットと、
前記ＲＦピン開口内に位置し、かつ前記絶縁体開口および前記金属リングを貫通して延びるＲＦピンと、
を備えたＯＳＡ。
【請求項２】
前記絶縁体開口、前記金属リング、前記ＲＦ絶縁体アイレット、および前記ＲＦピンは、前記ＲＦピンが前記絶縁体開口および前記金属リングを貫通して延びるときに前記ＲＦピンのインピーダンスを略一貫して維持するように構成されている、請求項１に記載のＯＳＡ。
【請求項３】
前記金属リングは、前記絶縁体開口が前記金属リングと略同心になるように前記絶縁体開口と位置合わせされている、請求項１に記載のＯＳＡ。
【請求項４】
前記ヘッダ内面の上方に位置する熱電冷却器（ＴＥＣ）をさらに備えた請求項１に記載のＯＳＡ。
【請求項５】
前記ＲＦピンの終端部はヘッダ内面の上方に少なくとも前記ＴＥＣと同じ高さに延びている、請求項４に記載のＯＳＡ。
【請求項６】
前記ＴＥＣの上方に位置するトランスデューサをさらに備えた請求項５に記載のＯＳＡ。
【請求項７】
前記ＲＦピンの終端部が前記トランスデューサに電気的に結合されている、請求項６に記載のＯＳＡ。
【請求項８】
前記絶縁体開口、前記金属リング、前記ＲＦ絶縁体アイレット、および前記ＲＦピンは、前記トランスデューサのインピーダンスと実質的に整合する前記ＲＦピンの終端部における前記ＲＦピンのインピーダンスを維持するように構成されている、請求項７に記載のＯＳＡ。
【請求項９】
光サブアセンブリ（ＯＳＡ）であって、
絶縁体開口を画定し、かつヘッダ内面を含むヘッダと、
ヘッダ内面の上方に延び、かつ前記絶縁体開口の直径と略同等の金属リング内径を含む金属リングであって、終端部を有する金属リングと、
一部分が前記絶縁体開口内に位置しかつ一部分が前記金属リング内に位置し、かつＲＦピン開口および終端部を画定する高周波（ＲＦ）絶縁体アイレットと、
前記ＲＦピン開口内に位置し、かつ前記絶縁体開口および前記金属リングを貫通して延びるＲＦピンであって、前記金属リングの終端部および前記ＲＦ絶縁体アイレットの終端部までほぼ延びる終端部を含むＲＦピンと、
前記ヘッダ内面の上方において前記金属リングの終端部、前記ＲＦ絶縁体アイレットの終端部、および前記ＲＦピンの終端部とほぼ同じ高さに位置するトランスデューサと、
を備えたＯＳＡ。
【請求項１０】
前記絶縁体開口、前記金属リング、前記ＲＦ絶縁体アイレット、および前記ＲＦピンは、前記ＲＦピンが前記絶縁体開口および前記金属リングを貫通するときに前記ＲＦピンのインピーダンスを略一貫して維持するように構成されている、請求項９に記載のＯＳＡ。
【請求項１１】
前記ヘッダ内面と前記トランスデューサとの間に位置する熱電冷却器（ＴＥＣ）をさらに備えた請求項９に記載のＯＳＡ。
【請求項１２】
前記ＴＥＣと前記トランスデューサとの間に位置するセラミックサブマウントをさらに備えた請求項１１に記載のＯＳＡ。
【請求項１３】
前記ＲＦピンの終端部はボンドワイヤを介して前記トランスデューサに電気的に結合されている、請求項９に記載のＯＳＡ。
【請求項１４】
前記絶縁体開口、前記金属リング、前記ＲＦ絶縁体アイレット、および前記ＲＦピンは、前記トランスデューサのインピーダンスと実質的に整合する前記ＲＦピンの終端部における前記ＲＦピンのインピーダンスを維持するように構成されている、請求項９に記載のＯＳＡ。
【請求項１５】
光電子トランシーバモジュールであって、
筐体と、
少なくとも部分的に前記筐体内に位置するプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記筐体内に画定され、かつ光ファイバを受容するように構成されたポートと、
少なくとも部分的に前記筐体内に位置する光サブアセンブリ（ＯＳＡ）と、
を備え、前記ＯＳＡが、
絶縁体開口を画定し、かつヘッダ内面を含むヘッダと、
ヘッダ内面の上方に延び、かつ前記絶縁体開口の直径と略同等の金属リング内径を含む金属リングであって、終端部を有する金属リングと、
一部分が前記絶縁体開口内に位置しかつ一部分が前記金属リング内に位置し、かつＲＦピン開口および終端部を画定する高周波（ＲＦ）絶縁体アイレットと、
前記ＰＣＢと電気的に連通したＲＦピンであって、前記ＲＦピン開口内に位置し、かつ前記絶縁体開口および前記金属リングを貫通して延びると共に、前記金属リングの終端部および前記ＲＦ絶縁体アイレットの終端部までほぼ延びる終端部を有するＲＦピンと、
前記ヘッダ内面の上方に位置する熱電冷却器（ＴＥＣ）と、
前記ポートと光学的に整列し、かつ前記ＴＥＣの上方で、前記ヘッダ内面の上方に前記金属リングの終端部、前記ＲＦ絶縁体アイレットの終端部、および前記ＲＦピンの終端部とほぼ同じ高さに位置するトランスデューサと、
を備える、光電子トランシーバモジュール。
【請求項１６】
前記絶縁体開口、前記金属リング、前記ＲＦ絶縁体アイレット、および前記ＲＦピンは、前記ＲＦピンが前記絶縁体開口および前記金属リングを貫通するときに前記ＲＦピンのインピーダンスを略一貫して維持するように構成されている、請求項１５に記載の光電子トランシーバモジュール。
【請求項１７】
前記ヘッダが前記ＯＳＡ内のＴＯパッケージの一部分を形成している、請求項１５に記載の光電子トランシーバモジュール。
【請求項１８】
前記ＲＦピンの終端部がボンドワイヤを介して前記トランスデューサに電気的に結合されている、請求項１５に記載の光電子トランシーバモジュール。
【請求項１９】
前記絶縁体開口、前記金属リング、前記ＲＦ絶縁体アイレット、および前記ＲＦピンは、前記トランスデューサのインピーダンスと実質的に整合する前記ＲＦピンの終端部における前記ＲＦピンのインピーダンスを維持するように構成されている、請求項１５に記載の光電子トランシーバモジュール。
【請求項２０】
前記光電子トランシーバモジュールが、以下のＭＳＡのうちの１つ、すなわち、ＳＦＰ＋、ＸＦＰ、ＳＦＰ、ＳＦＦ、ＸＥＮＰＡＫ、およびＸＰＡＫのうちの１つに実質的に準拠する、請求項１５に記載の光電子トランシーバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は概して光サブアセンブリ（ＯＳＡ）に関する。詳しくは、例示的実施形態は拡張高周波（ＲＦ）ピン付きＯＳＡに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子もしくは光電子トランシーバやトランスポンダモジュールのような通信モジュールは、電子および光電子通信で使用されることが多くなっている。通信モジュールは、ホスト装置のプリント回路基板との間で電気データ信号を送信および／または受信することによって、ホスト装置のプリント回路基板と通信する。電気データ信号はまた、ホスト装置外の通信モジュールによって光および／または電気データ信号として送信されることがある。多くの通信モジュールは、電気領域と光領域との間の変換を行うために、送信機光サブアセンブリ（個々に「ＴＯＳＡ」）および／または受信機光サブアセンブリ（個々に「ＲＯＳＡ」）のようなＯＳＡを含む。
【０００３】
概して、ＲＯＳＡは、光ファイバまたは他の源から受信した光信号を、ホスト装置に提供される電気信号に変換する一方、ＴＯＳＡは、ホスト装置から受信した電気信号を、光ファイバまたは他の伝送媒体に出射される光信号に変換する。ＲＯＳＡに含まれるフォトダイオードまたは同様の光受信機は、光信号を電気信号に変換する。ＴＯＳＡ内に含まれるレーザダイオードまたは同様の光送信機は、ホスト装置から受信した電気信号を表す光信号を出射するように駆動される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＯＳＡの設計および動作に関係する１つの問題は、ＯＳＡとホスト装置のプリント回路基板との間の電気的接続におけるインピーダンス変化を制御することである。一般的に、インピーダンスは交流電流に対する抵抗または妨げであり、オーム単位で測定される。これらの電気的接続におけるインピーダンス変化を制御し損ねると、定在波が増大し、電力効率が低下し、発熱が増大し、かつ雑音が増えるため、結果的にＯＳＡの性能が劣化する。
【０００５】
なお、本発明の対象は、何らかの不利点を解決する実施形態や上述したような環境でのみ動作する実施形態に限定されない。むしろ、上記背景は、本明細書に記載する幾つかの実施形態が実現される１つの例示的技術領域を示すために提示したものに過ぎない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態は概して光サブアセンブリ（ＯＳＡ）に関する。詳しくは、例示的実施形態は拡張高周波（ＲＦ）ピン付きＯＳＡに関する。
１つの例示的実施形態では、ＯＳＡはヘッダと、金属リングと、ＲＦ絶縁体アイレットと、ＲＦピンとを含む。ヘッダは絶縁体開口を画定し、かつヘッダ内面を含む。金属リングはヘッダ内面の上方に延び、絶縁体開口の直径と略同等の金属リング内径を含む。ＲＦ絶縁体アイレットは一部分が絶縁体開口内に、かつ一部分が金属リング内に位置し、かつＲＦピンの開口を画定する。ＲＦピンはＲＦピン開口に位置し、絶縁体開口および金属リングを貫通して延びている。
【０００７】
別の例示的実施形態では、ＯＳＡは、ヘッダと、金属リングと、ＲＦ絶縁体アイレットと、ＲＦピンと、トランスデューサとを含む。ヘッダは絶縁体開口を画定し、かつヘッダ内面を含む。金属リングはヘッダ内面の上方に延び、かつ絶縁体開口の直径と略同等の金属リング内径を含む。金属リングは終端部を有する。ＲＦ絶縁体アイレットは一部分が絶縁体開口内に、かつ一部分が金属リング内に位置し、かつＲＦピン開口および終端部を画定する。ＲＦピンはＲＦピン開口内に位置し、絶縁体開口および金属リングを貫通して延びている。ＲＦピンは、金属リングの終端部およびＲＦ絶縁体アイレットの終端部までほぼ延びる終端部を含む。トランスデューサは、ヘッダ内面の上方において金属リングの終端部、ＲＦ絶縁体アイレットの終端部、およびＲＦピンの終端部と略同じ高さに位置している。
【０００８】
さらに別の例示的実施形態では、光電子トランシーバモジュールは、筐体と、少なくとも部分的に筐体内に位置するプリント回路基板（ＰＣＢ）と、筐体内に画定され、かつ光ファイバを受容するように構成されたポートと、少なくとも部分的に筐体内に位置するＯＳＡとを含む。ＯＳＡは、ヘッダと、金属リングと、ＲＦ絶縁体アイレットと、ＲＦピンと、ＴＥＣと、トランスデューサとを含む。ヘッダは絶縁体開口を画定し、ヘッダ内面を含む。金属リングはヘッダ内面の上方に延び、かつ絶縁体開口の直径と略同等の金属リング内径を含む。金属リングは終端部を有する。ＲＦ絶縁体アイレットは、一部分が絶縁体開口内に、かつ一部分が金属リング内に位置し、かつＲＦピン開口および終端部を画定する。ＲＦピンはＰＣＢと電気的に連通している。ＲＦピンはＲＦピン開口内に位置し、かつ絶縁体開口および金属リングを貫通して延びている。ＲＦピンは、金属リングの終端部およびＲＦ絶縁体アイレットの終端部までほぼ延びる終端部を含む。ＴＥＣはヘッダ内面の上方に位置している。トランスデューサは、光学的にポートと整列し、かつＴＥＣの上方で、ヘッダ内面の上方に金属リングの終端部、ＲＦ絶縁体アイレットの終端部、およびＲＦピンの終端部と略同じ高さに位置している。
【０００９】
上述した概要および下述する詳細な説明はともに例示的でありかつ説明的なものであって、特許請求の範囲に記載する発明を限定するものではないことを理解されたい。
本発明の上記および他の利点および特徴をさらに明確にするために、添付の図面に示した特定の実施形態を参照することによって、本発明のさらに詳しい説明を提供する。これらの図面は発明の典型的な実施形態を描いているだけであり、したがってその範囲を制限するものではないことを理解されたい。添付の図面を用いることにより、本発明をさらに具体的にかつ詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】例示的トランシーバの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの例示的トランシーバの部分分解斜視図である。
【図２Ａ】図１Ａおよび図１Ｂのトランシーバで使用することのできる例示的光サブアセンブリの斜視図である。
【図２Ｂ】図１Ａおよび図１Ｂのトランシーバで使用することのできる例示的光サブアセンブリの斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂに示された例示的光サブアセンブリの断面側面図である。
【図３Ａ】図２Ａ〜図２Ｃの光サブアセンブリに実装することのできる例示的な光電気インタフェースの斜視図である。
【図３Ｂ】図２Ａ〜図２Ｃの光サブアセンブリに実装することのできる例示的な光電気インタフェースの断面側面図である。
【図４】図３Ａ〜図３Ｂの光電気インタフェースに実装することのできるＲＦアセンブリである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態は概して光サブアセンブリ（ＯＳＡ）に関する。詳しくは、例示的実施形態は拡張高周波（ＲＦ）ピン付きＯＳＡに関する。
本明細書で使用する用語「光電子デバイス」は、光学部品および電気部品の両方を有するデバイスを含む。光電子デバイスの例として、トランスポンダ、トランシーバ、送信機、および／または受信機が挙げられるが、それらに限定されない。本発明についてトランシーバまたは光電子デバイスの文脈で説明するが、本発明の原理は、下述する機能性を有する他の電子デバイスに実装することもできることを、当業者は認識し得る。
【００１２】
図１Ａは、概してトランシーバ１００として示され、拡張ＲＦピンを実装することのできる例示的トランシーバモジュールの斜視図を示す。本明細書で詳しく記載するが、トランシーバ１００は単なる例示を目的として説明するものであって、発明の範囲を制限するものではない。例えば、トランシーバ１００はＳＦＰ＋のＭＳＡに実質的に準拠するが、本発明の原理は、ＸＦＰ、ＳＦＰ、ＳＦＦ、ＸＥＮＰＡＫ、およびＸＰＡＫを含め、しかしそれらに限らず、他のフォームファクタに実質的に準拠する光電子デバイスに実装することもできる。代替的に、または追加的に、トランシーバ１００は、１Ｇｂｉｔ、２Ｇｂｉｔ、４Ｇｂｉｔ、８Ｇｂｉｔ、１０Ｇｂｉｔ、２０Ｇｂｉｔ、またはより高い帯域幅の光ファイバリンクを含め、しかしそれらに限らず、種々の毎秒データレートでの光信号の送受信に適している。さらに、他の種類および構成の光電子デバイス、または本明細書に示しかつ記載するものとは何らかの点で異なる部品を有する光電子デバイスもまた、本明細書に開示する原理からの恩恵を受けることができる。
【００１３】
図１Ａに示す通り、トランシーバ１００は、上部外殻１０２および下部外殻１０４から成る筐体を含む。下部外殻１０４はトランシーバ１００の前端１０６および後端１０８を画定する。トランシーバ１００の下部外殻１０４の前端１０６には、光ファイバ（図示せず）のコネクタを受容するように構成された出力ポート１１０および入力ポート１１２が含まれる。光ポート１１０，１１２は、概してトランシーバ１００の前端１０６に含まれるインタフェース部１１４の一部分を画定する。インタフェース部１１４は、トランシーバ１００を光ファイバまたは光ファイバコネクタ、例えばＬＣコネクタに動作可能に接続する構造を含むことができる。
【００１４】
加えて、トランシーバ１００の前端１０６には、トランシーバ１００をホスト装置（図示せず）に着脱自在に固定可能にするベイルラッチ組立体１１６が配置される。上部外殻１０２および下部外殻１０４を含むトランシーバ１００の筐体は、金属で形成することができる。加えて、ホスト装置は、トランシーバ１００を挿置することのできるケージを含むことができる。
【００１５】
図１Ｂは、図１Ａの例示的トランシーバ１００の分解斜視図を示す。図１Ｂでは、下部外殻１０４は空洞１１８を画定し、その中にＴＯＳＡ１２０、ＲＯＳＡ１２２、ＰＣＢ１２４、およびＰＣＢ電気コネクタ１３０がトランシーバ１００の内部部品として含まれる。
【００１６】
ＴＯＳＡ１２０およびＲＯＳＡ１２２の各々は、光ファイバ（図示せず）が光ポート１１０，１１２内に受容されたときに光ファイバまたは光ファイバのコネクタ部分（図示せず）と嵌合する位置にくるように、それぞれの光ポート１１０，１１２内に延びるポート１２６，１２８をそれぞれ含む。ＴＯＳＡ１２０およびＲＯＳＡ１２２は、ＰＣＢ電気コネクタ１３０を介してＰＣＢ１２４に電気的に結合することができる。ＰＣＢ電気コネクタ１３０は、ＰＣＢ１２４からＴＯＳＡ１２０および／またはＲＯＳＡ１２２への電気信号の伝達を可能にするリードフレームコネクタまたは同等の電気接点を含むことができる。
【００１７】
動作中に、トランシーバ１００は、トランシーバ１００と通信可能な任意のコンピューティングシステムとすることのできるホスト装置から、光ファイバ（図示せず）でデータ搬送光信号として伝送するためにデータ搬送電気信号を受信する。電気信号は、ＴＯＳＡ１２０内に配置されたレーザのような光送信機（図示せず）に提供することができ、この光送信機は、光ファイバでの伝送および例えば光通信ネットワークを介する伝送のために電気信号をデータ搬送光信号に変換する。光送信機は端面発光型レーザダイオード、ファブリペロー（ＦＰ）レーザ、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、分布帰還（ＤＦＢ）型レーザ、または他の適切な光源を含むことができる。したがって、ＴＯＳＡ１２０は電気光トランスデューサとして働くことができ、あるいは電気光トランスデューサとして働く部品を含むことができる。
【００１８】
加えて、トランシーバ１００は、光ファイバからＲＯＳＡ１２２を介してデータ搬送光信号を受信することができる。ＲＯＳＡ１２２は、受信した光信号をデータ搬送電気信号に変換するフォトダイオードまたは他の適切な受信機のような光受信機を含むことができる。したがって、ＲＯＳＡ１２２は、光電気トランスデューサとして働く部品を含むことができる。結果的に得られた電気信号は次に、トランシーバ１００が配置されたホスト装置に提供することができる。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｃは、拡張ＲＦピン付きの例示的ＯＳＡ２００を示す。具体的には、図２ＡはＯＳＡ２００の正面斜視図を示す。図２ＢはＯＳＡ２００の背面斜視図を示す。図２ＣはＯＳＡ２００の断面側面図を示す。概して、図２Ａ〜図２Ｃに示されたＯＳＡ２００は、図１Ａおよび図１Ｂに示されたトランシーバ１００のような光トランシーバに含むことのできるＲＯＳＡまたはＴＯＳＡのようなＯＳＡを表す。ＯＳＡ２００はＴＯＳＡであるが、これは本発明の範囲を限定することを意味するものではなく、むしろ特定の例示的動作環境を提示するために含まれている。
【００２０】
概して、ＯＳＡ２００は、キャップ２０４に取り付け可能なバレル２０２を含むことができる。キャップ２０４は、ヘッダ２０８に取り付け可能な筐体２０６を受容することができる。また、ピン２１０はヘッダ２０８から延び得る。説明の便宜上、ＯＳＡ２００はさらに、光終端部２２０および電気終端部２２２を含み得る。光終端部２２０は概して、光ネットワーク（図示せず）とインタフェースするバレル２０２を含む光サブアセンブリの部分に関係する。対照的に、電気終端部２２２は概して、図１ＢのＰＣＢ１２４のようなＰＣＢと電気的にインタフェースすることで、ＰＣＢに電気的に結合されたホスト装置と電気的にインタフェースするピン２１０を含むＯＳＡ２００の部分に関係する。繰り返すが、光終端部２２０および電気終端部２２２は説明の便宜を図るものであり、したがって、光終端部２２０と電気終端部２２２との間に厳密な境界線があるわけではない。
【００２１】
ＯＳＡ２００の光終端部２２０は、ポート２１２を画定するバレル２０２を含むことができる。ポート２１２は、ＯＳＡ２００と光ネットワークとの間のインタフェースを提供する光ファイバ（図示せず）を受容するように構成することができる。バレル２０２のポート２１２は光ファイバを支持および／または固定することができ、光ファイバを介した光信号の通信を可能にする。例えば、ＯＳＡ２００が図１ＢのＴＯＳＡ１２０と同様のＴＯＳＡである実施形態では、光信号はＯＳＡ２００で生成され、光ファイバを介して伝達される。代替的に、ＯＳＡ２００が図１ＢのＲＯＳＡ１２２と同様のＲＯＳＡである実施形態では、光信号を光ファイバから受信することができる。
【００２２】
図２Ｃに示す通り、バレル２０２およびポート２１２はさらに、分割スリーブ、分割スリーブレセプタクル、ファイバスタブ、および内リングのような様々な部品を含むことができる。これらの部品は概して、上述した機能のために光ファイバを支持および／または固定することに関係する。
【００２３】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ＯＳＡ２００はキャップ２０４を含むことができる。ＯＳＡ２００の外側からキャップ２０４を見ると、キャップ２０４はバレル２０２から筐体２０６まで延びる円筒状に形成することができる。一部の実施形態では、キャップ２０４はバレル２０２および／または筐体２０６に取り付けることができる。例えば、バレル２０２および／または筐体２０６はキャップ２０４内に受容することができる。例えば図２Ｃに示すように、筐体２０６は筐体径２２４を有することができ、キャップ２０４はキャップ径２２６を有することができる。筐体径２２４はキャップ径２２６より小さくすることができ、これにより筐体２０６をキャップ２０４内に収めることが可能になる。
【００２４】
さらに、キャップ２０４の例示的内部構成を図２Ｃに示す。キャップ２０４の内部容積は、バレル２０２の近くにて縮小された直径を有する一連の円筒を含むことができる。キャップ２０４は、アイソレータ２３０のような、しかしそれに限らず、様々な部品を保持および／または固定することができる。
【００２５】
再び図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ＯＳＡ２００は筐体２０６を含むことができる。筐体２０６をＯＳＡ２００の外側から見ると、筐体２０６は、キャップ２０４からヘッダ２０８まで延びる円筒状に形成することができる。筐体２０６はキャップ２０４および／またはヘッダ２０８に取り付けることができる。例えば、筐体２０６は、ヘッダ２０８に対し気密封止することができ、空気または周囲条件がＯＳＡ２００内に侵入するのを防止することができる。
【００２６】
筐体２０６の例示的内部構成を図２Ｃに示す。ＯＳＡ２００は図１ＢのＴＯＳＡ１２０と同様のＴＯＳＡであるが、筐体２０６および筐体２０６の内部構成は、ＯＳＡ２００が代わりにＲＯＳＡまたは他の光サブアセンブリとして構成される実施形態では大きく変更され得る。
【００２７】
筐体２０６は、上部筐体空洞２３２と、下部筐体空洞２３４と、上部筐体空洞２３２を下部筐体空洞２３４から分離するレンズ支持板２３８とを含むことができる。レンズ支持板２３８は、レンズ２３６およびレンズソルダ２４０を保持および／または固定するように構成することができる。
【００２８】
上部筐体空洞２３２は、筐体２０６およびキャップ２０４の内部構成によって画定することができる。具体的には、図示した実施形態では、上部筐体空洞２３２の１つの境界はレンズ支持板２３８である。さらに、上部筐体空洞２３２の周縁の境界は、レンズ支持板２３８に向き合う部分では筐体２０６によって画定することができ、かつ周縁の境界はさらに、バレル２０２の近傍ではキャップ２０４の内部構成によって画定することができる。代替的実施形態では、上部筐体空洞２３２は全面的にキャップ２０４および／または筐体２０６によって画定することができる。
【００２９】
上部筐体空洞２３２は大部分が空である。ＯＳＡ２００の動作中に、光信号は上部筐体空洞２３２を通過することができる。例えばＯＳＡ２００で発生した光信号は、下部筐体空洞２３４に配置された光送信機（後述）からレンズ２３６を介して上部筐体空洞２３２内に進む。次いで光信号はアイソレータ２３０を通過して、ポート２１２に受容された光ファイバ（図示せず）内に進む。
【００３０】
下部筐体空洞２３４は筐体２０６およびヘッダ２０８によって画定することができる。例えば、図示した実施形態では、下部筐体空洞２３４は、レンズ支持板２３８およびレンズ２３６によって画定された第１境界と、筐体２０６によって画定された周縁の境界と、ヘッダ２０８によって画定された第２境界とを有する円筒状に形成される。
【００３１】
図示した実施形態では、筐体２０６およびヘッダ２０８によって画定された下部筐体空洞２３４は、基本的に「ＴＯパッケージ」を画定する。光／電気部品２４４は下部筐体空洞２３４内に配置することができる。下部筐体空洞２３４内に配置することのできる光／電気部品２４４は、光受信機、光送信機、および／またはＯＳＡ２００を実装するシステムの動作能力に適合するように光および／または電気信号を変化、監視、増幅、および／または減衰する部品を含むことができるが、それらに限定されない。下部筐体空洞２３４内に配置される光／電気部品２４４は概して、電気領域と光領域との間で信号を変換する光電気インタフェースとして働く。光電気インタフェースの様々な態様については、図３Ａ〜図３Ｂに関連して説明する。
【００３２】
再び、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、代替的実施形態では、筐体２０６は、ＴＯ−４６のような完全に一体化されたＴＯパッケージを下部筐体空洞２３４に受容することができるように、下部筐体空洞２３４を画定する。つまり、完全に一体化されたＴＯパッケージは、ＴＯパッケージのいかなる部分も筐体２０６が画定することなく、下部筐体空洞２３４に受容される。代わりに、キャニスタが光／電気部品２４４のような光／電気部品を収容することができ、筐体２０６がＴＯパッケージのキャニスタを支持および／または保持することができる。他の代替実施形態では、下部筐体空洞２３４はヘッダ２０８の筐体２０６のみによって画定することができ、および／または別の形状を取ることができる。
【００３３】
また、ＯＳＡ２００はヘッダ２０８を含む。ヘッダ２０８をＯＳＡ２００の外側から見ると、ヘッダ２０８は円筒状に形成することができ、かつ筐体２０６に固定することができる。ヘッダ２０８はまた、そこから延びるピン２１０を有することもできる。図示した実施形態では、８つのピン２１０が存在するが、ＯＳＡ２００は任意の数のピン２１０を含むことができる。
【００３４】
ピン２１０は概して、ヘッダ２０８からＯＳＡ２００の軸線と平行に外側に向かって延びる円筒状ロッドとして構成することができる。さらに、ピン２１０は互いに略平行とすることができ、かつピン２１０はヘッダ２０８から略等しい長さに延びることができる。しかし、代替的実施形態では、ピン２１０は、ピン２１０がヘッダ２０８から延びるにつれて発散または収束することができる。代替的実施形態では、ピン２１０は円筒状ロッドに代わる形状を有することができ、少なくとも部分的に半径方向に延びることができ、および／またはヘッダ２０８から異なる長さに延びることができる。
【００３５】
図２Ａ〜図２Ｃを複合的に参照すると、ヘッダ２０８は筐体２０６に封止することができ、かつ下部筐体空洞２３４内に配置された光／電気部品２４４はヘッダ２０８に装着することができる。特に、図２Ｃに示すように、光／電気部品２４４はヘッダ内面２４２に装着することができる。また、ヘッダ内面２４２はヘッダ２０８と筐体２０６との間の接続のための封止面として働くことができる。
【００３６】
ピン２１０の１つ以上は、ヘッダ２０８を貫通して下部筐体空洞２３４内に入ることができる。ピン２１０は、ヘッダ内面２４２に装着された光／電気部品２４４に電気的に結合することができる。
【００３７】
ヘッダ２０８は電気的に接地することができ、および／またはＯＳＡ２００用の電気的接地として働くことができる。この目的のために、ヘッダ２０８は圧延鋼または別の導電材から構成することができる。加えて、ピン２１０の１つ以上は接地ピン２４８とすることができる。一部の実施形態では、接地ピン２４８はヘッダ２０８を貫通しない。代わりに、これらの実施形態では、接地ピン２４８はヘッダ２０８に溶接、締結、または同等に固定することができる。
【００３８】
各ピン２１０は電気インピーダンスを有することができる。例えばピン２１０は、ＤＣピン２５２のようなＤＣピンを１つ以上、および／またはＲＦピン２５４のようなＲＦピンを１つ以上含むことができる。ＤＣピン２５２は２５オームのインピーダンスを有することができ、ＲＦピン２５４は５０オームのインピーダンスを有することができる。
【００３９】
一部の実施形態では、ＯＳＡ２００は、ピン２１０の１つ以上と１つ以上の光／電気部品２４４との間のインピーダンス整合による恩恵を受けることができる。例示的恩恵として、定在波の除去、電力効率の利得、発熱の低減、雑音の低減等が挙げられる。概して、インピーダンス整合は、最大限のエネルギ伝達を確実にするために、負荷インピーダンスとソースインピーダンスとの間の比を最適化することを含む。例えば、ＲＦピン２５４から光／電気部品２４４へ最大量のエネルギを伝達し、かつ雑音性能を改善するために、ＲＦピン２５４のインピーダンスを対応する光／電気部品２４４のインピーダンスに整合させることができる。
【００４０】
ピン２１０は、絶縁体アイレット２５０を介して、ヘッダ２０８から絶縁することができ、および／またはヘッダ２０８に固定することができる。絶縁体アイレット２５０は、ガラス、プラスチック、および／または、これらおよび／もしくは他の絶縁材の何らかの組合せから構成することができる。図２Ｂおよび図２Ｃに最もよく示す通り、絶縁体アイレット２５０はヘッダ２０８内に固定し、かつ対応するピン２１０を取り囲むことができる。したがって、絶縁体アイレット２５０はピン２１０をヘッダ２０８に固定しながら、ヘッダ２０８とピン２１０との間の電気信号の伝達を阻止することができる。インピーダンス整合を実現するＯＳＡ２００の実施形態では、各絶縁体アイレット２５０の寸法は、対応するピン２１０のインピーダンスを確立するように最適化することができる。
【００４１】
図３Ａを参照すると、図２Ａ〜図２Ｃに示されたＯＳＡ２００に実装することのできる例示的光電気インタフェース３００が示されている。概して、光電気インタフェース３００は、電気および光領域間で信号を変換するＯＳＡ２００のような光サブアセンブリの電気／光部品を含むことができる。図１Ｂ、図２Ａ、および図３Ａを複合的に参照すると、光電気インタフェース３００はＯＳＡ２００の電気終端部２２２に位置することができる。光電気インタフェース３００の１つの機能は電気信号を受信および／または送信することであるので、光電気インタフェース３００は電気終端部２２２に位置することができる。例えば、光電気インタフェース３００はＰＣＢ１２４から電気信号を受信し、電気信号を光信号に変換することができる。さらに、光電気インタフェース３００は光受信機および／または光送信機のような変換装置を含むことができる。変換装置は、電気および光領域間の変換を実行することができる。
【００４２】
図３Ａに示す実施形態では、光電気インタフェース３００は、図２Ａ〜図２Ｃの筐体２０６のような筐体を取り外すことによって露出される。光電気インタフェース３００は概して、図２Ａ〜図２Ｃのヘッダ２０８と同様のヘッダ３０８を含み、光／電気部品３４４はヘッダ内面３４２に装着され、ピン３１０はヘッダ３０８を貫通する。
【００４３】
光／電気部品３４４は、ピン３１０が光／電気部品３４４を包囲し、ピン３１０と光／電気部品３４４との間の電気的結合が促進されるように、ヘッダ内面３４２の中心付近に装着することができる。ピン３１０は、電気信号がピン３１０と光／電気部品３４４との間で伝達されるように、光／電気部品３４４と電気的に結合することができる。例えば、光／電気部品３４４が光送信機を含む実施形態では、駆動装置（図示せず）は電気信号を光送信機に伝達して、電気信号を表す光信号を発生するレーザを駆動することができる。加えて、または代替的に、光信号の一部分は減衰され、および／またはモニタフォトダイオードに反射され、電気信号に変換され、ピン３１０の１つに伝達される。
【００４４】
代替的に、光／電気部品３４４が光受信機を含む例示的実施形態では、光受信機によって受信された光信号は、光信号を表す電気信号に変換される。光受信機は、電気信号を図１ＢのＰＣＢ１２４のようなＰＣＢとやり取りする対応するピン３１０と電気的に結合することができる。
【００４５】
図３Ａに示された実施形態では、光／電気部品３４４は、熱電冷却器（ＴＥＣ）３１４、セラミックサブマウント３１６、および電界吸収型変調レーザ（ＥＭＬ）３１８を含む。
【００４６】
ＥＭＬ３１８は、ＴＥＣ３１４に装着されたセラミックサブマウント３１６に装着するために、ヘッダ内面３４２の上に持ち上げることができる。ヘッダ３０８を貫通するピン３１０は、ヘッダ内面３４２より上のピン高さ３４６まで、ヘッダ内面３４２より上に延びることができる。ピン３１０をヘッダ内面３４２より上のピン高さ３４６まで延ばすことによって、ワイヤボンディングのような電気結合機構に掛かる負担を軽減することができる。例えば、ピン高さ３４６がピン３１０の終端部を光／電気部品３４４の１つと同じ高さにする場合、電気結合機構は、ピン高さがそれより低かった場合よりも短くすることができる。
【００４７】
ピン高さ３４６は、特定のピン３１０が電気的に結合される光／電気部品３４４の高さに通常関係する現実的な考慮事項を介して決定される。例えば図３Ａに示された実施形態は、長いピン高さ３４６Ａおよび短いピン高さ３４６Ｂを含む。長いピン高さ３４６Ａは、第１ピン頂部３４８Ａを、ＴＥＣ３１４およびセラミックサブマウント３１６に装着された光／電気部品３４４と同じ高さにする。短いピン高さ３４６Ｂは、第２ピン頂部３４８Ｂを、ヘッダ内面３４２に近接して装着された光／電気部品３４４と同じ高さにする。図示した実施形態では、ヘッダ内面３４２より上に長いピン高さ３４６Ａまで延びる５つのピン３１０、およびヘッダ内面３４２より上に短いピン高さ３４６Ｂまで延びる２つのピン３１０がある。代替的実施形態では、様々なピン高さが存在してよく、複数のピンがヘッダ内面３４２を超えて様々なピン高さまで延びることができる。
【００４８】
接地ピン２４８、ＤＣピン２５２、およびＲＦピン２５４を含む図２Ｃの実施形態と同様に、図３Ａおよび図３Ｂのピン３１０は、ＤＣピン３２２のようなＤＣピンを１つ以上、さらには、ＲＦピン３２４のようなＲＦピンを１つ以上含む。図示した実施形態は１つのＲＦピン３２４および６つのＤＣピン３２２を含むが、１つのＤＣピン３２２だけが標識されている。ＤＣピン３２２は絶縁体アイレット３５０によって包囲され、かつヘッダ３０８を貫通する。ＤＣピン３２２を包囲する絶縁体アイレット３５０は、ヘッダ内面３４２より上に露出したＤＣピン３２２の部分を残して、ヘッダ内面３４２で終わる。
【００４９】
対照的に、ＲＦピン３２４は、ヘッダ内面３４２より上に延びるＲＦ絶縁体アイレット３０４によって包囲される。加えて、または代替的に、ＲＦピン３２４は金属リング３０６によって包囲されてもよい。ＲＦ絶縁体アイレット３０４および／または金属リング３０６のため、ヘッダ内面３４２より上に延びるＲＦピン３２４の露出部分は限定される。金属リング３０６の高さはピン高さ３４６にほぼ等しくすることができる。金属リング３０６は例えば圧延鋼または別の金属から構成することができる。金属リング３０６は、ヘッダと共に鍛造、成形、またはその他の方法で形成することができる。代替的に、金属リング３０６は別個に形成し、溶接、エポキシ樹脂、接着剤、および／または固定具のような適切な取付け方法によってヘッダに取り付けることができる。
【００５０】
本明細書において、用語「略／実質的に」および「ほぼ」は、本質的に等しい２つの値と、互いに近縁の関係にあるが本質的に同一ではない２つの値とを区別する。
図３Ａに開示する通り、絶縁体アイレット３５０はアイレット径３５２Ａを有し、ＲＦ絶縁体アイレット３０４はアイレット径３５２Ｂ（まとめて「アイレット径３５２」）を有する。各絶縁体アイレット３５０、３０４のアイレット径３５２は、対応するピン３１０、すなわちＤＣピン３２２またはＲＦピン３２４の適切な絶縁および／またはインピーダンスが確保される大きさにすることができる。例えば光電気インタフェース３００では、ＤＣピン３２２は２５オームのインピーダンスを有することができ、ＲＦピン３２４は５０オームのインピーダンスを有することができる。それに呼応して、アイレット径３５２Ａはアイレット径３５２Ｂより小さくすることができる。
【００５１】
代替的実施形態では、光電気インタフェース３００は、１つ以上のＲＦ絶縁体アイレット３０４および／または１つ以上の金属リング３０６を共有するように構成された複数のＲＦピン３２４を含むことができる。例えば２つのＲＦピン３２４を含む実施形態では、ＲＦ絶縁体アイレット３０４は、両方のＲＦピン３２４を受容するように構成することができ、かつ共通の金属リング３０６内に挿置することができる。この例示的実施形態および他の例示的実施形態では、金属リング３０６および／またはＲＦ絶縁体アイレット３０４は様々な形状を取ることができる。
【００５２】
図３Ｂを参照すると、図３Ａに示した光電気インタフェース３００の断面図が示されている。光電気インタフェース３００の断面図はピン３１０のピン高さ３４６をより分かり易く示す。ヘッダ３０８はヘッダ厚さ３３０を含む。ヘッダ厚さ３３０は、ヘッダ内面３４２とヘッダ外面３３４との間の寸法とすることができる。ＤＣピン３２２の絶縁体アイレット３５０は、ヘッダ厚さ３３０に等しい絶縁体高さを有することができる。すなわち、絶縁体アイレット３５０は、ＤＣピン３２２を包囲しながら、ほぼヘッダ外面３３４から始まり、実質的にヘッダ内面３４２で終わる。ＤＣピン３２２はしたがって、ピン高さ３４６に等しい露出部分を有する。一部の実施形態では、ピン高さ３４６は、セラミックサブマウント３１６の高さにＴＥＣ３１４の高さを加えたものに等しい。
【００５３】
しかし、図示した実施形態および幾つかの他の実施形態では、ＲＦ絶縁体アイレット３０４および／または金属リング３０６はヘッダ内面３４２から上に延びる。したがって、ＲＦピン３２４は、ほぼヘッダ外面３３４からヘッダ内面３４２を超えてＲＦ絶縁体アイレット３０４および／または金属リング３０６の終端部まで、ＲＦ絶縁体アイレット３０４および／または金属リング３０６によって包囲される。
【００５４】
図４は、図３Ａ〜図３Ｂに示された光電気インタフェースに実装することのできるＲＦアセンブリ４００を示す。概して、ＲＦアセンブリ４００は、ＲＦピン４０６のインピーダンスと対応する光／電気部品（図示せず）のインピーダンスとの整合を可能にする。インピーダンス整合は、絶縁体開口４１０を画定するヘッダ４０２に金属リング４０８を固定することによって達成される。ＲＦ絶縁体アイレット４０４によって包囲されるＲＦピン４０６は、絶縁体開口４１０内に、かつ金属リング４０８内に挿置することができる。ＲＦピン４０６、ＲＦ絶縁体アイレット４０４、および金属リング４０８の大きさを意図的に決めることによって、ＲＦピン４０６のインピーダンスは対応する光／電気部品のインピーダンスと整合することができる。
【００５５】
ＲＦピン４０６は概して円筒状ロッドの形状を取ることができ、かつ金属のような導電材から構成することができる。ＲＦピン４０６は、ＲＦピン径４１６、終端部４２０、およびＲＦピン貫通長さ４１８を含むことができる。ＲＦピン径４１６は円筒状ロッドの外径とすることができる。ＲＦピン貫通長さ４１８は終端部４２０から、ＲＦピン４０６がヘッダ４０２内に挿置されたときにヘッダ外面４４０に対応するＲＦピン４０６の位置までの長さとすることができる。図３Ｂに示した実施例では、ＲＦピン貫通長さはヘッダ外面３３４から終端部３８０まで延びる。
【００５６】
ＲＦピン４０６は、無線周波数で振動する電気信号（ＲＦ信号）を搬送するように構成することができる。ＲＦピン４０６は光／電気部品に電気的に結合することができる。例えばＲＦピン４０６は、ＲＦピン終端部４２０と光／電気部品の電気接点との間にワイヤボンドを形成することによって、光／電気部品に電気的に結合することができる。
【００５７】
ＲＦ絶縁体アイレット４０４は、ＲＦピン開口４２２、ＲＦ絶縁体高さ４２４、およびＲＦ絶縁体アイレット外径４１４を有する。ＲＦピン開口４２２は、ＲＦピン径４１６と略等しい直径を有することができる。ＲＦピン開口４２２は、ＲＦピン４０６がＲＦ絶縁体アイレット４０４に封止されるように、ＲＦピン４０６を受容することができる。ＲＦピン４０６とＲＦ絶縁体アイレット４０４との間の封止は、ＲＦピン４０６とＲＦ絶縁体アイレット４０４との間における周囲条件の導入を防止または低減することができる。
【００５８】
ＲＦ絶縁体高さ４２４は、ＲＦピン貫通長さ４１８とほぼ同等とすることができる。すなわち、ＲＦ絶縁体アイレット４０４は、ＲＦピン４０６がヘッダ４０２内に挿置されたときにヘッダ外面４４０に対応するＲＦピン４０６の位置から、ほぼＲＦピン終端部４２０まで延びることができる。例えばＲＦ絶縁体高さ４２４は、ＲＦピン４０６と光／電気部品との間のボンドワイヤのような電気的結合に対する物理的干渉を低減するために、ＲＦピン貫通長さ４１８よりわずかに短くすることができる。
【００５９】
さらに、ＲＦ絶縁体アイレットの外径４１４は、ヘッダ４０２に画定される絶縁体開口４１０の直径に相応することができる。絶縁体開口４１０、ＲＦ絶縁体アイレット外径４１４、および金属リング内径４１２の間の相応性は、ＲＦ絶縁体アイレット４０４が絶縁体開口４１０および金属リング４０８内に嵌合することを可能にする。
【００６０】
ヘッダ４０２はさらに、ヘッダ内面４４２を含む。金属リング４０８はヘッダ内面４４２から延びることができる。上述の通り、金属リング４０８は、絶縁体開口４１０の直径と略同等の金属リング内径４１２を含むことができる。金属リング４０８が絶縁体開口４１０と同心になるように、かつそれと整列するように配向されたときに、金属リング４０８は絶縁体開口４１０の連続延長部として機能することができる。したがって、ＲＦ絶縁体アイレット４０４は絶縁体開口４１０および金属リング４０８に受容することができる。
【００６１】
金属リング４０８はパイプ状またはチューブ状に形成することができ、かつ金属リング外径４２６を含むことができる。金属リング外径４２６は、金属リング内径４１２にリング厚さ４２８の２倍を加えたものに等しい。リング厚さ４２８は、金属リング外径４２６を増減することによって変化させることができる。
【００６２】
金属リング４０８は金属リング高さ４３０を含むことができる。金属リング高さ４３０は、金属リング４０８がヘッダ内面４４２より上に延びる距離である。金属リング高さ４３０は、ＲＦ絶縁体高さ４２４からヘッダ厚さ４３２を差し引いたものに略等しい。ヘッダ厚さ４３２はヘッダ内面４４２とヘッダ外面４４０との間の距離に等しい。加えて、または代替的に、金属リング高さ４３０はＲＦピン貫通長さ４１８からヘッダ厚さ４３２を差し引いたものにほぼ等しい。概して、金属リング高さ４３０にヘッダ厚さ４３２が加わって、ＲＦ絶縁体アイレット４０４全体がほぼ包囲される。さらに、金属リング高さ４３０にヘッダ厚さ４３２が加わることにより、ＲＦピン４０６がＲＦ絶縁体アイレット４０４内に挿置されかつ絶縁体開口４１０および金属リング４０８内に挿置されたときに、ＲＦピン４０６のＲＦピン貫通長さ４１８全体がほぼ包囲される。
【００６３】
ＲＦ絶縁体アイレット４０４、金属リング４０８、ＲＦピン径４１６、およびヘッダ４０２を一緒に組み合わせて、ＲＦピン４０６のインピーダンスを確立することができる。特に、組み合わされたときに、ＲＦピン４０６はＲＦ絶縁体アイレット４０４によって包囲され、それはさらに金属リング４０８およびヘッダ４０２によって包囲され、それによって同軸構成が形成される。ＲＦピン４０６がＲＦ信号を搬送しているときに、ＲＦ絶縁体アイレット４０４は絶縁体として働くことができ、かつヘッダ４０２および金属リング４０８は遮蔽体として働くことができる。したがって、ＲＦピン４０６のインピーダンスは、ＲＦ絶縁体アイレット外径４１４、リング厚さ４２８、金属リング高さ４３０、ＲＦピン径４１６、ＲＦ絶縁体高さ４２４、ヘッダ厚さ４３２、ＲＦピン貫通長さ４１８、ヘッダ４０２の絶縁体開口４１０の直径または位置、上記部品を構成する材料、またはそれらの何らかの組合せのいずれかを変えることによって変化させることができる。
【００６４】
さらに、ＲＦアセンブリ４００は、電磁界をＲＦ絶縁体アイレット４０４に閉じ込めることができ、金属リング４０８の外への漏れはほとんどまたは全く生じない。さらに、金属リング４０８およびＲＦ絶縁体アイレット４０４の外の電磁界は、ＲＦピン４０６におけるＲＦ信号に対する干渉をほとんどまたは全く生じない。
【００６５】
記載した実施形態は、あらゆる点において単なる例示であって、制限的なものではないと考えるべきである。したがって、発明の範囲は、上述した説明によってではなく、添付する特許請求の範囲によって示される。
【図１Ａ】
2015503842.tif 000003
【図１Ｂ】
2015503842.tif 000004
【図２Ａ】
2015503842.tif 000005
【図２Ｂ】
2015503842.tif 000006
【図２Ｃ】
2015503842.tif 000007
【図３Ａ】
2015503842.tif 000008
【図３Ｂ】
2015503842.tif 000009
【図４】
2015503842.tif 000010
【国際調査報告】
2015503842.tif 000011
2015503842.tif 000012