专利名称：消费者输入/输出光收发器模块、有源光缆及方法
技术领域：
本发明涉及有源光缆(active optical cable) 0更具体地，本发明涉及用于非常适用于消费应用的有源光缆的消费者输入/输出(consumer input/output, CIO)光学收发器模块。
背景技术：
有源光缆是在其一端或两端用包含光收发器模块的插头封端的光纤线缆。插头具有壳体，所述壳体一般被构造为被接纳在形成在笼子(cage)中的开口中。插头壳体上的机械耦合特征形成与笼子上的机械耦合特征互锁的锁扣，以将插头壳体固定到笼子上。当插头壳体被完全插入笼子中时，插头壳体的锁扣与笼子上的机械耦合特征中的一个或多个配合，以锁定笼子内的插头壳体。插头壳体的锁扣一般可由用户操作，以被置于将插头壳体与笼子解耦合的解锁位置，从而允许用户将插头壳体从笼子取出。因此，插头壳体的锁扣有时被称为“解锁装置”、“解锁机构”或简称为“解锁”。图1示出了目前用于光通信工业中的已知的四通道小型可插拔(Quad Small Form-Factor Pluggable, QSFP)有源光缆2的透视顶视图。QSFP有源光缆2的光纤线缆3 包含多根发射光纤(为了清楚起见没有示出)和多根接收光纤(为了清楚起见没有示出)。 线缆3的端部3a用插头4封端。插头4具有壳体5，前述的光收发器模块(为了清楚起见没有示出)被容纳在所述壳体5中。插头壳体5包括第一壳体部分5a和第二壳体部分5b， 其中，所述第一壳体部分5a和所述第二壳体部分5b通过紧固元件(为了清楚起见没有示出)连接在一起。插头壳体5的第一壳体部分5a和第二壳体部分5b通常由铸铝、铸锌或铸锌合金制成。插头4的解锁装置6允许插头壳体5从笼子(为了清楚起见没有示出)拆下，使得插头壳体5可以被笼子取出。拉片7的近端7a与解锁装置6连接。当用户沿箭头8所示的方向拉拽拉片7的末端7b时，解锁装置6的滑块部分6a和6b (在图1中仅可见滑块部分6a)沿箭头8所示的方向移动到有限的程度。滑块部分6a和6b的这样的移动导致滑块部分6a和6b的向外弯曲的端部6a'和6b'分别压靠笼子上的相应抓扣特征(为了清楚起见没有示出)，从而允许插头壳体5从笼子退出。目前用于光通信工业中的大部分有源光缆具有与图1中所示的QSFP有源光缆2 相似的构造，但是在工业中也使用具有其他形式因素的其他类型的有源光缆。在图1所示类型的QSFP有源光缆中，容纳在插头壳体5中的光收发器模块通常包含并行的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列、并行的光电二极管阵列和并行的激光器驱动器和接收器集成电路 (IC)芯片。这些并行部件被安装在插头印刷电路板(PCB)9的上表面上。并行部件(特别是VCSEL阵列)相对昂贵，这很大部分是由于需要VCSEL之间的高度均一性。此外，在这些模块中所使用的并行部件以较小的规模制造，由此一般具有与其相关的更高成本。并且，解锁装置6具有较大数量的零件，这也导致有源光缆2的更高成本。具体地，除了解锁装置6 本身以外，两个压缩弹簧(为了清楚起见没有示出)也被容纳在插头壳体5内，以提供沿箭头8所示的方向偏置插头4的偏置(biasing)力。所有这些因素提高了这些类型的有源光缆的整体成本。因此，这些类型的有源光缆往往对于消费应用来说价格太高。因此，当前可用的有源光缆一般不是非常适用于许多消费应用。需要如下的用于有源光缆的CIO光学收发器模块可以以较低成本、高质量地制造，并且特别适用于消费应用。
发明内容
本发明涉及用于有源光缆的消费者输入/输出(CIO)光学收发器模块、在有源光缆中使用CIO光学收发器模块的方法、包含一个或多个CIO光学收发器模块的有源光缆。所述CIO光学收发器模块包括模块电路板、至少第一和第二单线激光二极管、至少第一和第二单线光电二极管、至少一个集成电路(IC)、光学系统模块、锁扣以及跳线。模块电路板具有基板、多个设置在基板上的电触头和多个穿过基板的电导体。第一和第二单线激光二极管、第一和第二单线光电二极管、集成电路(IC)以及光学系统模块安装在电路板基板上。 锁扣与光学系统模块机械耦合。跳线与锁扣机械耦合。跳线保持至少第一和第二发射光纤和第一和第二接收光纤各自的近端。光学系统模块的第一组光学元件在第一、第二发射光纤的近端和第一、第二单线激光二极管之间分别光学耦合光。光学系统模块的第二组光学元件在第一、第二接收光纤的近端和第一、第二单线光电二极管之间分别光学耦合光。有源光缆包括具有至少第一和第二发射光纤以及至少第一和第二接收光纤的光纤线缆；以及与光纤线缆的末端连接的插头壳体，其中，Cio光学收发器模块被安装在插头壳体中。所述方法包括如下步骤提供CIO光学收发器模块；将至少第一和第二发射光纤以及第一和第二接收光纤的近端与Cio光学收发器模块的跳线连接；利用光学系统模块的第一组光学元件在第一、第二发射光纤的近端和第一、第二单线激光二极管之间分别光学耦合光；以及利用光学系统模块的第二组光学元件在第一、第二接收光纤的近端和第一、第二单线光电二极管之间分别光学耦合光。所述CIO光学收发器模块包括模块电路板，其具有基板、多个设置在基板上的电触头和多个穿过基板的电导体；至少第一和第二单线激光二极管，其安装在电路板基板上；至少第一和第二单线光电二极管，其安装在电路板基板上；至少一个集成电路(IC)，其安装在基板上；光学系统模块，其安装在基板上；锁扣，其与光学系统模块机械耦合；以及跳线，其与锁扣机械耦合。根据下面的描述、附图和权利要求，本发明的这些和其他特征以及优点将变得清林疋。
图1示出了目前用于光通信工业中的已知的四通道小型可插拔(QSFP)有源光缆的透视顶视图。图2示出了根据示例性实施方式的有源光缆的透视顶视图，其中插头壳体被去除，以示出根据本发明的示例性实施方式的CIO光学收发器模块。图3示出了根据示例性实施方式的有源光缆的透视顶视图，所述有源光缆具有容纳图2中所示的CIO光学收发器模块的插头。
图4示出了图3中所示的第二壳体部分的透视顶视图，所述第二壳体部分在插头 PCB的上表面上具有安装在其中的图2中所示的CIO光收发器模块。图5示出了图2中所示的CIO光收发器模块中的一个的透视顶视图。图6示出了图5中所示的CIO光学收发器模块的PCB的透视底视图，所述PCB具有安装在其上的激光二极管、光电二极管和IC。图7示出了就在光学系统模块被安装在PCB上之前图6所示的CIO光学收发器模块的PCB的透视底视图。图8示出了在光学系统模块被安装在PCB上之后、就在锁扣被固定到光学系统模块上之前图7所示的PCB的透视底视图。图9示出了在锁扣被固定到光学系统模块上之后图8所示的PCB的透视底视图。图10示出了根据替代性实施方式的图3中所示的插头的横截面侧视图，其中，CIO 光学收发器模块被垂直布置在插头内并且安装在插头PCB的相反两侧。图11示出了图4所示的插头PCB的透视顶视图，所述插头PCB具有两个安装在其上的图5-9所述类型的CIO光学收发器模块，但是插座被去掉，以使得CIO光学收发器模块的PCB被直接安装在插头PCB上。
具体实施例方式本发明涉及用于有源光缆的CIO光收发器模块、包含该CIO光收发器模块的有源光缆以及在有源光缆中使用CIO光收发器模块的方法。与图1中所示的有源光缆2的使用前述并行部件的光收发器模块不同，CIO光收发器模块包括两个单线(singlet)激光二极管和两个单线光电二极管，用于分别提供两个发射通道和两个接收通道。因为CIO光收发器模块的单线激光二极管和光电二极管被用于光通信工业中的许多领域，所以它们被大规模制造，从而比图1中所示的有源光缆2中所使用的并行激光二极管阵列和并行光电二极管阵列要便宜。因为此原因以及下面所述的其他原因，CIO光学收发器模块可以以较低成本来制造，因此非常适用于消费应用。图2示出了根据示例性实施方式的有源光缆10的透视顶视图，其中插头壳体被去除，以示出有源光缆10的两个CIO光学收发器模块IOOa和100b。有源光缆10包括光纤线缆13，所述光纤线缆13具有设置在其近端上的尾套14，用于将光纤线缆13与容纳CIO光学收发器模块IOOa和IOOb的插头(为了清楚起见没有示出)连接。插头将在下面参考图 3和4进行详细描述。根据此示例性实施方式，光纤线缆13包含4根发射光纤13a，13a'， 13b和13b'以及4根接收光纤13c，13c‘，13d和13d'。两根发射光纤13a和13a‘的近端以CIO光学收发器模块IOOa封端。另外两根发射光纤13b和13b‘的近端以CIO光学收发器模块IOOb封端。两根接收光纤13c和13c'的近端以CIO光学收发器模块100a封端。另外两根接收光纤13d和13d'的近端以CIO光学收发器模块IOOb封端。下面将参考图4-9详细描述CIO光学收发器模块IOOa和IOOb的操作和部件。图3示出了根据示例性实施方式的有源光缆10的透视顶视图，其示出了封端光纤线缆13的近端的插头20的一个实施方式。插头20具有插头壳体30，所述插头壳体30容纳图2所示的CIO光收发器模块IOOa和100b，如将在下面参考图5-图9详细描述的。根据本实施方式，图1中所示的已知有源光缆2的插头壳体5已经被改进来在壳体内提供额外的空间，以容纳CIO光收发器模块IOOa和100b。如上参考图1所示明的，图1中所示的插头壳体5的第一壳体部分fe和第二壳体部分恥通常由铸造材料诸如铸铝、铸锌或铸锌合金制成。由于用于生产第一壳体部分如和第二壳体部分恥的铸造工艺的特性，第一壳体部分fe和第二壳体部分恥的壁厚通常大于0.5毫米(mm)的厚度。因此，在已知的有源光缆2的壳体5内没有足够的空间容纳CIO光收发器模块IOOa和100b。根据图3的示意性实施方式，插头壳体30具有铸造(例如，铸铝、铸锌或铸锌合金)的第一壳体部分30a以及由片状金属制成的第二壳体部分30b。因此，第一壳体部分 30a与图1所示的第一壳体部分6a非常相似，不同之处在于对第一壳体部分30a进行了各种改造，以允许其与片状金属第二壳体部分30b机械耦合。因为片状金属可以被制造得非常薄，所以使用片状金属制造第二壳体部分30b减小了第二壳体部分30b的壁厚，从而增大了插头壳体30内可用于容纳CIO光收发器模块IOOa和IOOb的空间的量。以此方式，插头 20例如符合一种或多种小型(small form factor, SFF)标准，诸如SFF-8436标准。形成在第一壳体部分30a的侧面上的片(tab) 32被构造成摁扣配合(snap fit) 到形成在第二壳体部分30b的侧面中的相应开口 33中，以将第二壳体部分30b固定到第一壳体部分30a。插头20的解锁装置40允许用户将插头20从笼子(为了清楚起见没有示出)解锁，从而使得插头20可以被从笼子取出。解锁装置40包括第一解锁部分41以及第一滑块部分42和第二滑块部分43 (在图2中仅仅可以看到滑块部分4 。滑块部分42和 43可以分别于图1中所示的解锁装置6的滑块部分6a和6b相同。类似地，滑块部分42和 43与笼子上的特征相互作用以将插头壳体30与笼子解开的方式可以与上面参考图1所述的、解锁装置6的滑块部分42和43与笼子上的特征相互作用以将插头壳体5与笼子解开的方式相同。拉片51在其近端51a通过紧固装置52与解锁装置40连接。当用户沿箭头53所示的方向拉拽拉片51的末端51b时，解锁装置40沿箭头53所示的方向移动到有限的程度。解锁装置40的这样的移动导致解锁装置40的滑块部分42和43沿箭头53所示的方向移动到有限的程度。位于第一壳体部分30a的相反两侧上的片55在位于第一解锁部分 41的相反两侧上的相应狭槽56内移动，以限制解锁装置40相对于第一壳体部分30a的移动。滑块部分42和43的这样的移动导致滑块部分42和43的向外弯曲的端部4 和4 分别压靠笼子上的相应抓扣特征(为了清楚起见没有示出)，从而允许插头壳体20从笼子退出。应该注意，本发明不限于图3所示的插头壳体30的构造。图3中所示的插头壳体 30的构造仅仅是适用于容纳CIO光学收发器模块IOOa和IOOb的插头壳体的一个实例。根据本文提供的公开内容，本领域技术人员将理解存在或可以制造多种合适的插头壳体构造来用于此目的。图4示出了图2中所示的第二壳体部分30b的透视顶视图，所述第二壳体部分30b 在插头PCB 101的第一表面上具有安装在其中第一和第二 CIO光收发器模块IOOa和100b。 除了行进通过插头PCB 101的电迹线的构造由于安装在插头PCB 9和101上的部件类型之间的差异而与行进通过插头PCB 9的电迹线的构造不同之外，插头PCB 101可以与图1中所示的插头PCB 9相同。插头PCB 101上具有电触头105，用于将插头PCB 101电耦合到外部设备的电路，插头20被插入该外部设备中(为了清楚起见没有示出)。
光纤线缆13的尾套14的一部分被接纳在设置在第二壳体部分30b中的开口 104 中。两根发射光纤13a和13a'和两根接收光纤13c和13c‘穿过尾套14从光纤线缆13 的近端13a伸出，并且与第一 CIO光收发器模块IOOa连接。类似地，两根发射光纤1 和 13b ‘和两根接收光纤13d和13d'穿过尾套14从光纤线缆13的近端13a伸出，并且与第二 CIO光收发器模块IOOb连接。 第一 CIO光收发器模块IOOa和第二 CIO光收发器模块IOOb具有相同的机械、光学和电学构造。虽然CIO光收发器模块IOOa和IOOb不限于在任何具体的数据速率下操作， 但根据本示例性实施方式，每一个CIO光收发器模块IOOa和IOOb具有两个2. 5吉比特每秒((ibps)发射通道和两个2.5(ibpS接收通道。因此，CIO光收发器模块IOOa和IOOb中的每一个具有10(ibpS合计数据速率，即同时具有5(ibpS输入以及5(ibpS输出。应该注意，虽然在图4中示出了两个CIO光收发器模块IOOa和100b，但是多于2个的CIO光收发器模块可以被结合到有源光缆10的插头20中。参考图3和图4，第一壳体部分30a和第二壳体部分30b在形成在第一壳体部分 30a的片32被接纳在形成在第二壳体部分30b上的相应开口 33中的区域周围的位置上方、 下方和沿途，在较大的接触面上重叠。该较大面积的重叠提供了法拉第笼，所述法拉第笼为插头壳体30内的部件提供了电磁干扰(EMI)屏蔽。此外，本发明消除了使用传统解决方案 (例如，沿接缝的银-环氧树脂)的需要，这允许插头20在需要的情况下更容易被重做，这转而允许减低制造成本并且提高制造产率。现在将参考图5-图9描述第一 CIO光收发器模块IOOa的部件和组装。图5示出了第一 CIO光收发器模块IOOa的透视顶视图。模块IOOa的插座111接纳模块IOOa的 PCB 112。插座111与插头PCB 101机械和电学耦合。模块IOOa的跳线113保持发射光纤和接收光纤13a_13d'的近端。模块IOOa的锁扣114保持跳线113。插座盖子115经由耦合特征116旋转耦合到插座111上，以允许盖子115处于打开位置(图5所示)和闭合位置(为了清楚起见没有示出)。图6示出了在第一和第二激光二极管121a和121b、第一和第二光电二极管12 和122b和IC 123已经被安装在PCBl 12上之后图5中所示的PCB 112的透视底视图。图7示出了就在光学系统模块117被安装在PCB 112上之前图6所示的PCB 112的透视底视图。图8示出了在光学系统模块117被安装在PCB 112上之后、锁扣114即将被固定到光学系统模块117上之前图7所示的PCB 112的透视底视图。图9示出了在锁扣114被固定到光学系统模块117上之后图8所示的PCB112的透视底视图。第一激光二极管121a和第二激光二极管121b分别被安装在模块PCB112的下表面112b上，第一光电二极管12 和第二光电二极管122b分别被安装在模块PCB 112的下表面11 上。激光二极管121a和121b可以是(但不必须是)VCSEL。光电二极管可以是 (但不必须是)P-I-N 二极管。如上所示，与图1中所示的有源光缆2的光收发器模块(其使用前述的并行激光二极管阵列和并行光电二极管阵列)不同，CIO光收发器模块IOOa包括两个单线激光二极管121a和121b和两个单线光电二极管12 和122b，用于分别提供两个发射通道和两个接收通道。因为CIO光收发器模块的单线激光二极管和光电二极管被用于光通信工业中的许多领域，所以它们以较大规模被制造，由此比图1中所示的有源光缆2 中所使用的并行激光二极管阵列和并行光电二极管阵列要便宜。这样的特征有助于降低有源光缆10的成本，使得其比图1中所示的有源光缆2更好地适用于消费应用。但是应该注意，本发明不限于在光收发器模块IOOa和IOOb中仅仅使用单线激光二极管和光电二极管， 或者对于CIO光学收发器模块IOOa和IOOb中使用的激光二极管和光电二极管的数量存在限制。IC 123也被安装在模块PCB 112的下表面112b上。IC 123包括激光二极管驱动器电路和接收器电路(为了清楚起见没有示出)，用于执行激光二极管驱动器功能和接收器功能的组合。应该注意，两个或更多个IC可以被用于执行这些功能，而不是将所有的功能集成在单个IC 123中。模块PCB 112具有形成于其中的开口 112c和112d，用于与形成在光学系统模块117上的相应凸起(为了清楚起见没有示出)匹配，以允许将光学系统模块117固定到模块PCB 112的下表面112b上。模块PCB 112上具有多个电触头125，用于将模块PCB 112电耦合到插头PCB 101(图4)上的电触头(为了清楚起见没有示出)。光学系统模块117上具有凸起118a和118b，所述凸起118a和11 与在跳线113 中形成的相应开口(为了清楚起见没有示出)匹配，以便在光学上将光学系统模块117与跳线113对齐。锁扣114的侧面11 和114b被构造为弹簧元件，所述弹簧元件的形状分别与光学系统模块117的侧面117a和117b的性质互补，以允许锁扣114被摁扣配合到光学系统模块117上。当锁扣114以此方式被固定到光学系统模块117上时，凸起118a和118b 与跳线113中形成的相应开口匹配，以在光学上将跳线113与光学系统模块117对齐。光学系统模块117具有形成在其中的透镜117c和117d。透镜117c光学耦合两根发射光纤13a和13a'的近端和相应的激光二极管121a和121b之间的光。透镜117d光学耦合两根接收光纤13c和13c‘的近端和光电二极管12 和122b之间的光。光学系统模块117中具有45°反射镜117e和117f，所述45°反射镜117e和117f对透镜117c和光电二极管122a，122b之间以及透镜117d和激光二极管121a，121b之间的光进行光学耦合。在图8所示的实施方式中，在光学系统模块117中示出了多于4个透镜117c和117d。 多出来的透镜不是必需的，而是考虑了容纳具有多于两个发射和两个接收通道的CIO光学收发器模块IOOa的构造的可能性。从上面对于图2-图9中所描绘的示例性实施方式的描述可以看出，本发明的有源光缆10相对于图1中所示的已知有源光缆2具有若干优点。按以上述方式对于插头壳体 5进行修改以生产插头壳体30，允许一个或多个CIO光学收发器模块被布置在插头壳体30 内。在光学收发器模块中消除并行VCSEL阵列和并行光电二极管阵列的使用降低了有源光缆10的总成本，但是有源光缆10仍然能够在高的数量速率下操作。减少组成解锁装置40 的零件的数量也降低了有源光缆10的总成本。此外，插头壳体30实现了高度有效的EMI 屏蔽方案。此外，根据示例性实施方式，有源光缆10被设计来确保其满足一个或多个可应用的SFF标准。并且，因为相同的CIO光学收发器模块IOOaUlOb可以以不同的形式因素 (例如，SEP、QSFP、CFP、CXP等)使用，所以可以实现大量成本节省，这进一步降低了有源光缆10的总成本。这些特征的组合使得有源光缆10非常适用于消费应用。但是，应该注意， 如本领域技术人员将理解的，虽然有源光缆10非常适用于消费应用，但是其不限于用于消费应用。图10示出了根据替代性实施方式的图4中所示的插头壳体30的横截面侧视图， 其中，CIO光学收发器模块IOOa和IOOb被垂直布置在插头壳体30内并且安装在插头PCB 的相反两侧。此实施方式是对于图4中所示的其中CIO光学收发器模块IOOa和IOOb被安装在插头PCB 101的同一侧面、但是彼此水平地间隔开的布置方式的替代性实施方式。图 4和10中所示的布置方式以相同方式操作，但是其占据插头壳体30内的空间的方式不同。 例如，图4中所示的布置方式允许插头壳体30的厚度相对于图10中所示的布置方式被减小，但是要求插头壳体30的长度较之图10中所示的布置方式增大。相反，图10中所示的布置方式要求插头壳体30的厚度相对于图4中所示的布置方式增大，但是允许插头壳体30 的长度较之图4中所示的布置方式被减小。图11示出了图4所示的插头PCB 101的透视顶视图，所述插头PCB具有两个安装在其上的图5-9所述类型的CIO光学收发器模块IOOa和100b，但是图5中所示的插座111 被从CIO光学收发器模块IOOa和IOOb去掉。根据本实施方式，模块PCB 112利用已知的表面安装技术(SMT)被直接附装在插头PCB 101上。因此，免去了对于插座111的需要。 在模块PCB 112被安装在插头PCB 101上的位置处，插头PCB 101的多个部分被去除，以防止跳线113干扰插头PCB 101的电路。去除插座111减少了 CIO光学收发器模块IOOa和 IOOb的零件总数，从而降低了总成本，但是减少了插头PCB 101可用于安装其他部件的表面积的总量。因此，当确定使用这些结构中的哪一种时，应该考虑去除插座111的优点和缺点O应该注意，已经参考示例性实施方式描述了本发明，而本发明不限于这些实施方式。本领域技术人员将理解可以对示例性实施方式进行修改的方式，并且将理解所有这样的修改落入本发明的范围内。例如，虽然插头壳体30和CIO光学收发器模块100a、IOOb已经被描述为具有具体的构造，但是本领域技术人员将理解可以对这些构造进行修改、同时仍然实现本发明的目标的的方式。如本领域技术人员将理解的，可以对本文所述的实施方式进行这些和其他修改，并且所有这样的经修改的实施方式也落入本发明的范围内。
1权利要求
1.一种用于有源光缆的消费者输入/输出(CIO)光学收发器模块，所述CIO光学收发器模块包括模块电路板，其具有基板、多个设置在所述基板上的电触头和多个穿过所述基板的电导体；至少第一和第二单线激光二极管，其安装在所述电路板基板上； 至少第一和第二单线光电二极管，其安装在所述电路板基板上； 至少一个集成电路(IC)，其安装在所述基板上； 光学系统模块，其安装在 所述基板上； 锁扣，其与所述光学系统模块以机械方式耦合；以及跳线，其与所述锁扣以机械方式耦合，所述跳线保持至少第一、第二发射光纤和第一、 第二接收光纤的近端，其中，所述光学系统模块的第一组光学元件在所述第一、第二发射光纤的所述近端和所述第一、第二单线激光二极管之间分别光学地耦合光，并且所述光学系统模块的第二组光学元件在所述第一、第二接收光纤的所述近端和所述第一、第二单线光电二极管之间分别光学地耦合光。
2.如权利要求1所述的CIO光学收发器模块，还包括插座，其具有固定在其中的所述模块电路板，所述插座被配置来与有源光缆的插头壳体机械耦合和电耦合。
3.如权利要求2所述的CIO光学收发器模块，其中，所述锁扣和所述光学系统模块上具有各自的互锁特征，所述互锁特征彼此互锁，以将所述锁扣与所述光学系统模块以机械方式耦合，并且其中，所述锁扣与所述光学系统模块的机械方式耦合使得所述第一、第二组光学元件与各个所述发射光纤和各个所述接收光纤的各自所述近端分别对齐。
4.如权利要求1所述的CIO光学收发器模块，其中，所述CIO光学收发器模块使得光信号以至少10吉比特每秒(Gbps)的速率在各个所述发射光纤上发送，并且其中，所述CIO 光学收发器模块以至少IOGbps的速率接收从各个所述接收光纤的各个所述近端传播出的光信号。
5.如权利要求1所述的CIO光学收发器模块，其中，所述第一组和第二组光学元件的所述光学元件包括45度反射镜。
6.一种有源光缆，包括光纤线缆，其具有由线缆外套包围的至少第一和第二发射光纤以及至少第一和第二接收光纤；插头壳体；安装在所述插头壳体中的系统电路板，所述系统电路板具有第一基板、多个设置在所述第一基板上的电触头和多个穿过所述第一基板的电导体；以及安装在所述插头壳体内的第一消费者输入/输出(CIO)光学收发器模块，所述第一CIO 光学收发器模块包括第一模块电路板，其具有第二基板、多个设置在所述第二基板上的电触头和多个穿过所述第二基板的电导体，所述系统电路板与所述第一模块电路板电连接，以允许所述系统电路板和所述第一模块电路板彼此通信；至少第一和第二单线激光二极管，其安装在所述第二基板上；至少第一和第二单线光电二极管，其安装在所述第二基板上； 至少一个第一集成电路(IC)，其安装在所述第二基板上； 第一光学系统模块，其与所述第二基板以机械方式耦合； 第一锁扣，其与所述第一光学系统模块以机械方式耦合；以及第一跳线，其与所述第一锁扣以机械方式耦合，所述第一跳线保持至少所述第一、第二发射光纤和所述第一、第二接收光纤的近端，其中，所述第一光学系统模块的第一组光学元件在所述第一、第二发射光纤的所述近端和所述第一、第二单线激光二极管之间分别光学地耦合光，并且所述第一光学系统模块的第二组光学元件在所述第一、第二接收光纤的所述近端和所述第一、第二单线光电二极管之间分别光学地耦合光。
7.如权利要求6所述的有源光缆，还包括第一插座，其中固定有所述第一模块电路板，所述第一插座与所述插头壳体机械耦合和电耦合。
8.如权利要求7所述的有源光缆，其中，所述第一锁扣和所述第一光学系统模块上具有各自的互锁特征，所述互锁特征彼此互锁，以将所述第一锁扣与所述第一光学系统模块以机械方式耦合，并且其中，所述第一锁扣与所述第一光学系统模块的机械方式耦合使所述第一、第二组光学元件与所述第一、第二发射光纤和所述第一、第二接收光纤各自的所述近端分别对齐。
9.如权利要求6所述的有源光缆，其中，所述第一CIO光学收发器模块使得光信号以至少2. 5吉比特每秒(Gbps)的速率在各个所述发射光纤上发送，并且其中，所述第一 CIO光学收发器模块以至少2. 5Gbps的速率接收从各个所述接收光纤的各个所述近端传播出的光信号。
10.如权利要求6所述的有源光缆，其中所述第一组和第二组光学元件的所述光学元件包括45度反射镜。
11.如权利要求7所述的有源光缆，还包括由所述线缆外套包围的第三和第四发射光纤以及第三和第四接收光纤； 安装在所述插头壳体内的第二 CIO光学收发器模块，所述第二 CIO光学收发器模块包括第二模块电路板，其具有第三基板、多个设置在所述第三基板上的电触头和多个穿过所述第三基板的电导体，所述系统电路板与所述第二模块电路板电连接，以允许所述系统电路板和所述第二模块电路板彼此通信；至少第三和第四单线激光二极管，其安装在所述第三基板上； 至少第三和第四单线光电二极管，其安装在所述第三基板上； 至少一个第二 IC，其安装在所述第三基板上； 第二光学系统模块，其与所述第三基板以机械方式耦合； 第二锁扣，其与所述第二光学系统模块以机械方式耦合；以及第二跳线，其与所述第二锁扣以机械方式耦合，所述第二跳线保持至少所述第三、第四发射光纤和所述第三、第四接收光纤的近端，其中，所述第二光学系统模块的第三组光学元件在所述第三、第四发射光纤的所述近端和所述第三、第四单线激光二极管之间分别光学地耦合光，并且所述第二光学系统模块的第四组光学元件在所述第三、第四接收光纤的所述近端和所述第三、第四单线光电二极管之间分别光学地耦合光。
12.如权利要求11所述的有源光缆，还包括第二插座，其中固定有所述第二模块电路板，所述第二插座与所述插头壳体机械耦合和电耦合。
13.如权利要求12所述的有源光缆，其中，所述第二锁扣和所述第二光学系统模块上具有各自的互锁特征，所述互锁特征彼此互锁，以将所述第二锁扣与所述第二光学系统模块以机械方式耦合，并且其中，所述第二锁扣与所述第二光学系统模块的机械方式耦合使所述第三、第四组光学元件与所述第三、第四发射光纤和所述第三、第四接收光纤各自的所述近端分别对齐。
14.如权利要求11所述的有源光缆，其中，所述第二CIO光学收发器模块使得光信号以至少2. 5吉比特每秒(Gbps)的速率在所述第三、第四发射光纤的每一个上发送，并且其中， 所述第二 CIO光学收发器模块以至少2. 5Gbps的速率接收从所述第三、第四接收光纤的各个所述近端传播出的光信号。
15.如权利要求11所述的有源光缆，其中，所述第三组和第四组光学元件的所述光学元件包括45度反射镜。
16.一种在有源光缆中使用消费者输入/输出(CIO)光学收发器模块的方法，所述方法包括提供CIO光学收发器模块，所述CIO光学收发器模块包括模块电路板，其具有基板、多个设置在所述基板上的电触头和多个穿过所述基板的电导体；至少第一和第二单线激光二极管，其安装在所述电路板基板上；至少第一和第二单线光电二极管，其安装在所述电路板基板上；至少一个集成电路(IC)，其安装在所述基板上；光学系统模块，其安装在所述基板上；锁扣，其与所述光学系统模块以机械方式耦合；以及跳线，其与所述锁扣以机械方式耦合，将至少第一、第二发射光纤以及第一、第二接收光纤的近端与所述跳线连接； 利用所述光学系统模块的第一组光学元件在所述第一、第二发射光纤的所述近端和所述第一、第二单线激光二极管之间分别光学地耦合光；以及利用所述光学系统模块的第二组光学元件在所述第一、第二接收光纤的所述近端和所述第一、第二单线光电二极管之间分别光学地耦合光。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述CIO光学收发器模块还包括插座，其中固定有所述模块电路板，所述插座被配置来与有源光缆的插头壳体机械耦合和电耦合。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述锁扣和所述光学系统模块上具有各自的互锁特征，所述互锁特征彼此互锁，以将所述锁扣与所述光学系统模块以机械方式耦合，并且其中，所述锁扣与所述光学系统模块的机械方式耦合使所述第一、第二组光学元件与各个所述发射光纤和各个所述接收光纤各自的所述近端分别对齐。
19.如权利要求16所述的方法，其中，所述CIO光学收发器模块使得光信号以至少2.5吉比特每秒(Gbps)的速率在各个所述发射光纤上发送，并且其中，所述CIO光学收发器模块以至少2. 5Gbps的速率接收从各个所述接收光纤的各个所述近端传播出的光信号。
全文摘要
本发明涉及消费者输入/输出光收发器模块、有源光缆及方法，提供了消费者输入/输出(CIO)光学收发器模块、包含CIO光收发器模块的有源光缆以及在有源光缆中使用CIO光收发器模块的方法。与目前用于有源光缆的使用并行激光二极管阵列和并行光电二极管阵列的光收发器模块不同，CIO光收发器模块包括两个单线激光二极管和两个单线光电二极管，用于分别提供两个高速发射通道和两个高速接收通道。因为CIO光收发器模块的单线激光二极管和光电二极管比用于已知有源光缆的并行激光二极管阵列和并行光电二极管阵列要便宜，所以CIO光学收发器模块可以以较低成本、高品质来制造，因此非常适用于消费应用。
文档编号G02B6/43GK102262272SQ20111015497
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者保罗·于, 卡特·曼·查姆, 晓忠·王, 罗纳德·T·坎纳施罗, 钟-伊·苏 申请人:安华高科技光纤Ip(新加坡)私人有限公司