Z可插拔光学通信模块、光学通信系统及方法

Z可插拔光学通信模块、光学通信系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种Z可插拔光学通信模块OCM，其包含多个并行OCM?POCM且经配置以可移除地插入到形成在光学通信系统的前板中的开口中。当所述Z可插拔OCM在前向Z方向上插入到形成在所述前板中的所述开口中时，致动器机构经致动以在向下Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM以致使所述Z可插拔OCM被安装在母板PCB的上表面上。为拔出所述Z可插拔OCM，所述致动器机构经致动以在向上Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM以致使其被从所述母板PCB拆下。
【专利说明】Z可插拔光学通信模块、光学通信系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学通信系统。更特定来说，本发明涉及光学通信模块，所述光学通信模块是Z可插拔的使得其可在光学通信系统的前板中进行可移除边缘安装。
【背景技术】
[0002]并行光学通信模块为具有多个发射(TX)信道、多个接收(RX)信道，或多个发射(TX)信道及多个接收(RX)信道的模块。并行光学收发器模块为在收发器模块的TX部分及RX部分中分别具有多个TX信道及多个RX信道的光学通信模块。TX部分包含用于在多个光学波导(其通常为光纤)上以调制光学信号的形式发射数据的组件。TX部分包括激光驱动器电路及多个激光二极管。所述激光驱动器电路将电信号输出到所述激光二极管以对其进行调制。当激光二极管被调制时，所述激光二极管输出具有对应于逻辑I及逻辑O的功率电平的光学信号。收发器模块的光学系统将由激光二极管产生的光学信号聚焦到固持在与收发器模块配合的连接器内的相应发射光纤的末端中。
[0003]通常来说，TX部分还包括多个监测器光电二极管，其监测相应激光二极管的输出功率电平且产生反馈回到收发器控制器的相应电反馈信号。所述收发器控制器处理所述反馈信号以获得相应激光二极管的相应平均输出功率电平。所述收发器控制器将控制信号输出到激光驱动器电路，所述控制器信号致使激光驱动器电路调整输出到相应激光二极管的调制及/或偏压电流信号，使得激光二极管的平均输出功率电平维持在相对恒定的电平。
[0004]RX部分包括多个接收光电二极管，其接收从固持在连接器中的相应接收光纤的末端输出的输入光学信号。收发器模块的光学系统将从接收光纤的末端输出的光聚焦到相应接收光电二极管上。所述接收光电二极管将所述输入光学信号转换成电模拟信号。电检测电路(例如，跨阻抗放大器(TIA))接收由接收光电二极管产生的电信号且输出对应的经放大电信号，所述经放大电信号在RX部分中进行处理以恢复数据。
[0005]在光学通信行业中日益需要能够同时发射及接收数量日益增长的数据的并行光学通信系统。为实现此目的，已知组合上文所描述的类型的多个并行光学收发器模块以产生具有比个别并行光学收发器模块高的带宽的并行光学通信系统。出于此目的，在此类系统中使用各种并行光学收发器模块。
[0006]图1说明安装在印刷电路板(PCB) 3上的电连接器2 (在行业中称为Meg-Array连接器)的透视图。Meg-Array连接器2包含插座4，所述插座4在其底面上具有导电球触点阵列(未展示)且在其上表面上具有导电叶片对阵列5。图2说明在并行光学收发器模块6 (在行业中称为Snap-12并行光学收发器模块)已插入到插座4中之后的图1中展示的Meg-Array连接器2的透视图。Snap-12模块6在其下表面上具有电触点阵列(未展示)，当在X，Y，Z笛卡尔坐标系中的Y方向上将模块6按压到插座4中时，所述电触点阵列与Meg-Array连接器2的相应导电叶片对5接触。
[0007]插口 7安置在形成在盒(未展示)的前板8中的开口内以用于接纳光学连接器模块(未展示)。通过在Z方向上将光学连接器模块通过形成在前板8中的开口插入到插口7中来使光学连接器模块(未展示)与插口 7配合，使得插口 7的内侧上的配合特征(未展/Jn )与光学连接器模块(未展不)上的相应配合特征(未展不)哨合。归因于前板8构成了其中安装有并行光学收发器模块的盒的边缘的事实，此类型的安装布置在行业中称为边缘安装布置。所述光学连接器模块机械地且光学地耦合到具有多个(例如，4、8、12、24或48)光纤的光纤带状电缆(未展示)的末端。
[0008]通过将多个光学收发器模块6并排安装在母板PCB3上，可实现具有非常高的带宽的光学通信系统。然而，存在与图2中展示的类型的边缘安装布置相关联的缺点。一个此类缺点为插口 7及相应的光学连接器模块(未展示)在X维度上是相对宽的且因此消耗了前板8上的大量空间。因为前板8上的空间是受限的，所以通过增大阵列的尺寸来增大带宽的能力也是受限的。
[0009]与图2中展示的边缘安装布置相关联的另一缺点为并行光学收发器模块6并非Z可插拔的，即，其不能被插入到前板8中及从前板8拔出。相反，在盒的顶部已被紧固在适当位置之前，通过将模块6放置在相应插座4上且在向下Y方向上施加力来将模块6插入到其相应Meg-Array插座4中。接着，将盒的顶部紧固在适当位置中。这使得安装模块6及更换模块6的任务变得相对困难且耗时。

【发明内容】

[0010]本发明涉及Z可插拔光学通信模块(OCM)、光学通信系统及方法。Z可插拔OCM包含大体上矩形的OCM外壳、安置在所述外壳内的第一 PCB、安装在第一 PCB上的多个并行OCM(POCM)、至少一个光纤电缆的多个光纤群组中的光纤的第一末端，及耦合到所述光纤电缆且耦合到所述外壳的第一端的应变缓解装置。每一 POCM具有多个信道，其中每一信道为用于发射光学数据信号的发射信道或用于接收光学数据信号的接收信道。OCM外壳经配置以在X，Y, Z笛卡尔坐标系的Z方向上插入形成在光学通信系统盒的前板中的开口，其中Z方向与前板所处的X-Y平面正交。
[0011]所述光学通信系统包含系统外壳、母板PCB、安置在母板PCB的上表面上的多个导电触点阵列、与形成在前板中的开口中的相应者对准而安置在系统外壳内的多个引导系统、安置在盒内且机械地耦合到所述引导系统中的相应者的多个致动器机构。所述系统外壳至少具有底板及前板。所述前板具有形成在其中的多个开口且处在X，Y, Z笛卡尔坐标系中的X-Y平面中。母板PCB安装在底板的上表面上。所述引导系统经配置以在系统外壳的内部空间中在相对于X，Y, Z笛卡尔坐标系的前向及反向Z方向上引导相应Z可插拔0CM。Z方向与前板所处的X-Y平面垂直。每一致动器机构经配置以经致动以在向下Y方向上将运动施加到Z可插拔OCM中的相应一者且经致动以在向上Y方向上将运动施加到Z可插拔OCM中的相应一者。
[0012]所述方法包含:提供至少具有底板及前板的系统外壳、提供至少一个Z可插拔OCMj# Z可插拔OCM完全插入在形成在系统外壳的前板中的多个开口中的一者内使得Z可插拔OCM的OCM外壳完全哨合安置在所述外壳中的引导系统、及致动安置在系统外壳内的致动器机构使得力在向下Y方向上被施加在Z可插拔OCM上直到安置在Z可插拔OCM的PCB的下表面上的多个导电触点阵列啮合安置在母板PCB的上表面上的多个导电触点阵列中的相应者，所述母板PCB安置在系统外壳的底板的上表面上。[0013]本发明的这些及其它特征及优势将从以下描述、图式及权利要求书中变得明显。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1说明安装在PCB上的Meg-Array连接器的透视图。
[0015]图2说明在Snap-12并行光学收发器模块已插入到Meg-Array连接器的插座中之后的图1中展示的Meg-Array连接器的透视图。
[0016]图3说明根据说明性实施例的光学通信系统的前透视图。
[0017]图4说明图3中展示的Z可插拔OCM中的一者的透视图，其中移除了外壳的一侧以露出并行OCM及其上安装并行OCM的PCB。
[0018]图5说明图3中展示的光学通信系统的前透视图，其中移除了盒及前板的一部分以露出用于在向下及向上Y方向上将运动施加到Z可插拔OCM的致动器机构。
[0019]图6A到6E说明使用装有弹簧的致动器机构在向上及向下Y方向上将运动施加到Z可插拔OCM的光学通信系统的透视图。
[0020]图7A到7D说明经配置以接纳Z可插拔OCM且包括用于在向下及向上Y方向上将运动施加到Z可插拔OCM的光学通信系统的另一实施例。
[0021]图8说明在图7A到7D中以拆卸形式展示的托架中的一者，以展示托架的个别组件。
[0022]图9A及9B分别说明在图8中以拆卸形式展示的托架的前透视图及后透视图。
[0023]图1OA及IOB分别说明图8中展示的散热器结构的前透视图及后透视图。
[0024]图11及12分别说明图8中展示的凸轮及心轴的透视图。
[0025]图13A到13D说明当安置在托架中的并行OCM通过图8到12中展示的致动器机构从其升高位置移动到其降低位置时的图7A到7D中展示的托架中的一者的前透视图。
[0026]图14说明连接到图6A到6E中展示的Z可插拔OCM的应变缓解装置及电缆的透视图。
【具体实施方式】
[0027]根据本发明，提供Z可插拔光学通信模块(OCM)，其包含多个并行OCM(POCM)且经配置以可移除地插入到形成在光学通信系统的前板中的开口中。当Z可插拔OCM在前向Z方向上插入到形成在前板中的开口中时，致动器机构在向下Y方向上将运动施加到Z可插拔OCM以致使Z可插拔OCM安装在母板PCB的上表面上。为拔出Z可插拔0CM，所述致动器机构在向上Y方向上将运动施加到Z可插拔OCM以致使其被从母板PCB拆下。一旦从母板PCB拆下，用户即可通过在反向Z方向上(即，在垂直于且远离前板的方向上)对Z可插拔OCM施加力来从所述系统移除Z可插拔OCM。
[0028]Z可插拔OCM在Z维度上相对长以容纳包含在其中的多个并行0CM，所述多个并行OCM在Z可插拔OCM内部在Z方向上级联。然而，Z可插拔OCM在X维度上是相对窄的。通过使Z可插拔OCM在Z维度上相对长，可在所述模块内部在Z方向上级联相对大数目的P0CM，这允许所述系统的X维度保持相对小。通过保持所述模块在X维度上相对窄，可将较大数目的Z可插拔OCM安装在前板中以增大边缘安装密度。可在每一 Z可插拔OCM内在Z方向上级联的POCM的数目的增加结合增大的边缘安装密度允许实现非常高的总带宽。此夕卜，所述模块的Z可插拔性允许其被容易地安装及移除以提供许多其它优势，例如，在部件故障的情况下容易地更换所述模块中的一者的能力。
[0029]图3说明根据说明性实施例的光学通信系统10的前透视图。光学通信系统10的盒或外壳11具有前板12，所述前板12中形成有开口 13以用于接纳相应的Z可插拔0CM20。如下文将更详细描述，Z可插拔0CM20中的每一者具有金属外壳21及安装在外壳21内的多个P0CM(未展示)。Z可插拔0CM20中的每一者具有附接到其一端的电磁干扰(EMI)屏蔽装置22，所述电磁干扰(EMI)屏蔽装置22附接到光纤带状电缆23的一端且附接到金属外壳21的一端。如下文将更详细描述，EMI屏蔽装置22执行EMI屏蔽功能。
[0030]图4说明图3中展示的Z可插拔0CM20中的一者的透视图，其中外壳21的一侧被移除以露出P0CM30及其上安装P0CM30的PCB40。根据此说明性实施例，四个P0CM30 (各自具有六个发射信道及六个接收信道)安装在PCB40上且与PCB40电互连。因此，根据此实施例，每一带状电缆23具有二十四个发射光纤及二十四个接收光纤。然而，本发明在包含在每一 Z可插拔0CM20中的P0CM30的数目方面或在每一 P0CM30中提供的发射信道及/或接收信道的数目方面是不受限制的。本发明在包含在带状电缆23中的光纤的数目方面也是不受限制的。
[0031]再次参考图3，虽然根据说明性实施例，Z可插拔0CM20不限于具有任何特定X、Y或Z维度，但每一 Z可插拔0CM20具有约0.5英寸的X维度上的宽度，所述宽度约为图1及2中展示的并行光学通信模块6的宽度的一半。即使以此大大减小的宽度，每一 Z可插拔0CM30也提供约为并行光学通信模块6的两倍那样多的信道。因此，图3中展示的边缘安装配置具有约为图2中展示的配置的前板安装密度的四倍大的前板安装密度。
[0032]再次参考图4，因为Z可插拔0CM20在前板12中的高安装密度且因为每一 Z可插拔0CM20具有的大量信道，所以将需要在系统10中耗散相对大量的热。由于此原因，图4中展示的实施例的Z可插拔0CM20已设计有用于IC(未展示)且用于激光二极管(未展示)的分离散热器结构。此特征允许IC及激光二极管在不同温度下操作。散热器结构50中的一者通过金属外壳21热耦合到其上安装IC的热垫(未展示)，而散热器结构60中的另一者热耦合到其上安装激光二极管的金属引线框(未展示)。散热器结构50及60散布及耗散分别由IC及激光二极管产生的热。
[0033]除由分离的散热器结构50及60执行的热散布及耗散功能之外，系统10还优选地将包括将吹动空气通过Z可插拔0CM20的金属外壳21以促进冷却的冷却系统(未展不)。在Z方向上吹过散热器结构50的空气将冷却P0CM30的1C，而吹过散热器结构60的空气将冷却P0CM30的激光二极管。
[0034]参考图4，Z可插拔0CM20的PCB40具有安置在其下表面上的导电触点阵列(未展示)，所述导电触点阵列电连接到相应并行0CM30。当Z可插拔0CM20边缘安装在前板12(图3)中时，这些导电触点阵列与安置在系统10(图3)的母板PCB(未展示)的上表面上的相应导电触点阵列接触，如下文将参考图5到6D更详细描述。
[0035]本发明在用于Z可插拔0CM20中的POCM的类型或配置方面或在POCM安装在外壳21内的方式方面是不受限制的。在第7，331，720及8，036，500号美国专利中揭示适于此用途的POCM的其它实例，所述专利转让给本申请案的受让人且以引用方式全部并入在本文中。所属领域的技术人员根据本文中提供的描述将理解到，多种其它已知POCM也适于用于本发明。
[0036]图5说明图3中展示的光学通信系统10的前透视图，其中金属系统盒或外壳11及金属前板12的一部分被移除以露出安置在系统盒11内部的致动器机构70。致动器机构70的用途为在向下及向上Y方向上将运动施加到Z可插拔0CM20，以分别啮合0CM20与安置在母板PCB72的上表面72a上的导电触点阵列71及使0CM20从安置在母板PCB72的上表面72a上的导电触点阵列71脱离。根据此实施例，致动器机构70为致动凸轮机构的螺钉转动致动器，当在一个方向上转动Acme螺钉73时，所述凸轮机构将Z可插拔0CM20降低到母板PCB72的上表面72a上，当在相反方向上转动Acme螺钉73时，所述凸轮机构从母板PCB72的上表面72a提升Z可插拔0CM20。
[0037]致动器机构70包括引导系统80，引导系统80为具有沿着引导系统80的相对侧的上边缘整体形成在其中的凸轮随动件81的细长的、大体上矩形的结构。仅引导系统80的一侧80a在图5中是可见的，但相对侧在结构上与侧80a相同。引导系统80具有沿着其下表面80b的长度整体形成在其中的悬杆82。Z可插拔0CM20的外壳21具有沿着其上表面21a的长度形成的轨道24。轨道24及悬杆82经定尺寸及塑形，以使得当Z可插拔0CM20在轨道24与悬杆82彼此对准的情况下在Z方向上插入前板12中时，轨迹24与悬杆82彼此啮合。引导系统80分别在前向Z方向上引导Z可插拔0CM20进入盒11且在反向Z方向上引导Z可插拔0CM20从盒11退出。一旦Z可插拔0CM20已完全插入到盒11中，其就准备好通过致动器机构70在Y方向上被降低到母板PCB72的上表面72a上。
[0038]致动器机构70的Acme螺钉73包括头部73a及螺纹轴(未展示)，其中头部73a固定到所述螺纹轴的一个末端且与紧固到前板12的金属边框12a接合。Acme螺纹螺母73b螺纹地与所述轴的相对端啮合且旋转地耦合到托架外壳75的后垂直壁75a。凸轮90沿着其长度固定地紧固到Acme螺钉73的轴。由于此原因，所述轴在图5中不可见。凸轮90具有形成在其中的凸轮表面90a，所述凸轮表面90a限制凸轮随动件81的行进方向。当在顺时针方向上转动Acme螺钉73时，凸轮90在由箭头63指示的前向Z方向上移动。当凸轮90在此方向上移动时，凸轮随动件81的行进方向致使引导系统70被降低，即，在向下Y方向上移动。当在逆时针方向上转动Acme螺钉73时，凸轮90在由箭头64指示的反向Z方向上移动。当凸轮90在此方向上移动时，凸轮随动件81的行进方向致使引导系统70被提升，即，在向上Y方向上移动。
[0039]在Z可插拔0CM20已完全插入前板12使得EMI屏蔽装置22与边框12a接合之后，安装0CM20的人在逆时针方向上转动Acme螺钉73的头部73a两转以致使0CM20被降低(即，在向下Y方向上移动)到母板PCB72的上表面72a。当0CM20已完全降低到母板PCB72的上表面72a上时，安置在0CM20的PCB40 (图4)的下表面上的导电触点阵列与安置在母板PCB72的上表面72a上的相应导电触点阵列71接触。为从系统10移除0CM20，移除0CM20的人在顺时针方向上转动Acme螺钉73的头部73a两转以致使0CM20被从母板PCB72提升(即，在向上Y方向上移动)。这个人可接着通过在远离且大体上垂直于前板12的反向Z方向上滑动0CM20来从系统10移除0CM20。当然，两转不是仅有的可用于此用途的螺距，所以此仅为螺钉转动致动器机构70可操作的方式的实例。
[0040]图6A到6E说明使用装有弹簧的致动器机构110在向上及向下Y方向上将运动施加到Z可插拔0CM120的光学通信系统100的透视图。光学通信系统100包括具有前板102的金属系统盒或外壳101。已在图6A到6E中移除盒101的侧以较容易见到装有弹簧的致动器机构110。母板PCB103安装在盒101的底板104的上表面上。与图1及2中展示的插座4类似或相同的多个Meg-Array插座105安装在母板PCB103的上表面103a上。在Z方向上安装在母板PCB103上的Meg-Array插座105的数目等于包括在Z可插拔0CM120中的每一者中的POCM106的数目。
[0041]图6A说明在0CM20在前向Z方向上插入形成在前板102中的开口之前的光学通信系统100及Z可插拔0CM120中的一者。图6B说明在0CM120已经完全插入系统100之后但正好在装有弹簧的致动器机构110被触发之前的光学通信系统100及Z可插拔0CM120中的一者。图6C说明正好在装有弹簧的致动器机构110已被触发之后但在储存在致动器机构110的主压缩弹簧111中的所有能量被释放之前的光学通信系统100及Z可插拔0CM120中的一者。图6D说明在装有弹黃的致动器机构110已被触发且储存在王弹黃111中的所有能量已被释放以致使凸轮(未展示)在向下Y方向上将Z可插拔0CM120压到母板PCB103的上表面103a上之后的光学通信系统100及Z可插拔OCMl20中的一者。图6E说明在释放按钮130已经被用户按下以致使装有弹簧的致动器机构110的凸轮(未展示)在向上Y方向上从母板PCB103的上表面103a提升Z可插拔0CM120之后的光学通信系统100，其中Z可插拔0CM120中的一者完全插入到系统100中。现将参考图6A到6E描述装有弹簧的致动器机构110的操作方式。
[0042]装有弹簧的致动器机构110包括主弹簧111、基部112、螺钉113、滑件114、释放触发器116、垂直支撑物117、向下触发器118及容纳在引导系统140内的凸轮(未展示)。弹簧111的近端固定地紧固到基部112。螺钉113的近端也固定地紧固到基部112。螺钉113的轴113a可在Z方向上滑动通过形成在滑件114中的开口。释放触发器116在其近端上旋转地耦合到基部112。当致动器机构110处于图6B中展示的后向状态或位置中时，释放触发器116在其远端上与安置在垂直支撑物117的相对侧上的销121枢轴接触。向下触发器118具有近端，所述近端安置在自由空间内以在装有弹簧的致动器110处于图6B中展示的其后向位置中时与螺钉113的头部113b接触。向下触发器118的远端机械地耦合到释放触发器116。
[0043]当Z可插拔0CM120在Z方向上通过前板102插入到盒101的内部中时，Z可插拔OCMl20的外壳131的上表面131a啮合装有弹簧的致动器机构110，所述装有弹簧的致动器机构110可在引导系统140内在前向及反向Z方向上移动。在前向Z方向上施加在Z可插拔0CM120上的力会在前向Z方向上推动装有弹簧的致动器110，直到装有弹簧的致动器110处于其后向位置中为止，如图6B所展示。随着装有弹簧的致动器110在此方向上行进，基部112与滑件114之间的距离减小，从而致使主弹簧111被压缩。随着装有弹簧的致动器机构110在此方向上行进，螺钉113的轴113a滑动通过形成在滑件114中的开口以在由箭头145指示的方向上延伸。当装有弹簧的致动器机构110到达其后向位置时，螺钉113的头部113b与向下触发器118的近端接触。
[0044]向下触发器118实质上为杠杆使得由螺钉113的头部113b施加在向下触发器118的近端上的力致使向下触发器118的远端在向上Y方向上移动。当向下触发器118的远端在此方向上移动时，向下触发器118通过使释放触发器116的远端与销121脱离来触发释放触发器116。当这发生时，储存在主弹簧111中的能量被释放，这迫使装有弹簧的致动器机构Iio从图6B中展示的其后向位置朝图6D中展示的其前向位置移动。随着装有弹簧的致动器机构110从图6B中展示的其后向位置朝图7D中展示的其前向位置移动，装有弹簧的致动器机构110致动引导机构140的凸轮(未展示)，所述凸轮在向下Y方向上推动Z可插拔0CM120以致使安置在0CM120的PCB (未展示)的下表面上的导电触点(未展示)与安置在相应Meg-Array插座105内的导电触点(未展示)接触。
[0045]参考图6E，光学通信系统100还包括装有弹簧的按钮机构，所述按钮机构包含释放按钮130及压缩弹簧135。释放按钮130的第一部分130a延伸通过形成在前板102中的开口 130c。按钮130的第二部分130b在前板102之后延伸。压缩弹簧135具有与按钮130的第二部分130b机械耦合的近端及与装有弹簧的致动器机构110接合的远端。当Z可插拔0CM120处于图6D中展示的内部向下(in-and-down)位置中时，按钮130从前板102完全延伸。如果按钮130在向内Z方向上被按压直到按钮130的第一部分130a几乎与前板102齐平时，压缩弹簧135的远端将在装有弹簧的致动器机构110上施加力，所述力将在后向Z方向上推动装有弹簧的致动器机构110。当这发生时，容纳在引导系统140内的凸轮(未展示)在向上Y方向上对Z可插拔OCMl20施加力，所述力将致使Z可插拔OCMl20与母板PCB103脱离。接着，用户可通过在反向Z方向(即，远离前板102)上对0CM120施加力来从系统100拔出Z可插拔0CM120。
[0046] Z可插拔OCMl20包括与EMI屏蔽装置22 (图3到5)类似或相同的EMI屏蔽装置160 (图6A到6E)。EMI屏蔽装置22由金属材料(例如，金属薄片)制成，所述金属材料是固态的但又提供一定程度的柔性。如图4中更清楚地可见，EMI屏蔽装置22的部分22a在所有侧上都向内弯曲。当Z可插拔0CM20处于其完全插入位置中时，部分22a与安装在前板12上的边框12a接合。EMI屏蔽装置22的柔性允许部分22a略微变形以确保其与金属边框12a连续接触。一旦Z可插拔0CM20已被置于其完全插入位置中，部分22a即保持与边框12a连续接触，即使当Z可插拔0CM20通过致动器机构70在向上及向下Y方向上移动时也如此。
[0047]同样的情况对于图6A到6E中展示的EMI屏蔽装置160也成立。举例来说，在图6B到6D中可见到EMI屏蔽装置160在Z可插拔0CM120在向下及向上Y方向上降低及升高期间保持与前板102接合。EMI屏蔽装置22及160两者都提供强健的EMI屏蔽解决方案。在图3及5中还可见到边框12a在边框12a的相对侧上具有壁12a,，其在后向Z方向上从边框12a凸出。这些壁12a^与邻近这些壁12a^而插入到系统10中的Z可插拔0CM20的相应EMI屏蔽装置22的部分22a接合。此特征进一步防止空气间隙存在于前板12处，这确保了非常少的(如果存在)EMI通过前板12从盒11逃逸。
[0048]图7A到7D说明光学通信系统200的另一实施例，其经配置以接纳Z可插拔0CM210且包括致动器机构(未展示)，所述致动器机构用于在向下及向上Y方向上将运动施加到Z可插拔0CM210以致使其分别与系统200的母板PCB220啮合及脱离。图7A说明正好在Z可插拔0CM210插入形成在系统200的前板212中的开口 212a之前的光学通信系统200的前透视图。图7B说明在Z可插拔0CM210已完全插入到系统200中之后但在Z可插拔0CM210被致动器机构(未展示)降低以啮合母板PCB220之前的光学通信系统200的前透视图。图7C说明在Z可插拔0CM210已完全插入到系统200之后且在Z可插拔0CM210已被致动器机构(未展示)降低以啮合母板PCB220之后的光学通信系统200的前透视图。图7D说明Z可插拔0CM210处于图7C中展示的完全插入及啮合位置时的光学通信系统200的前透视图，其中光学连接器模块230连接到Z可插拔0CM210。
[0049]图7A到7D中展示的光学通信系统200的实施例具有多个托架240，其经相同地配置以接纳相应的Z可插拔0CM210。将参考图8到12描述托架240的配置。图8以拆卸形式说明托架240中的一者以展示托架240的个别组件。托架240由框架241、散热器结构242、凸轮243、心轴244及固定夹245组成。图9A及9B分别以组装形式说明在图8中展示的托架240的前透视图及后透视图。图1OA及IOB分别说明图8中展示的散热器结构242的前透视图及后透视图。图11及12分别说明凸轮243及心轴244的透视图。
[0050]现将参考图8到12描述组装托架240的方式。如图1OA及IOB中所展示，第一及第二凸轮243a及243b插入到形成在散热器结构242的相对端中的凸轮随动件凹口 242a及242b中。用于允许心轴244的移动的垂直槽孔242c从散热器结构242的前端242d延伸到散热器结构242的后端242e。如图8到9B中最佳所见，在凸轮243a及243b已被定位在凸轮随动件凹口 242a及242b内之后，散热器结构242插入在框架241内使得散热器结构242的前端242d邻近框架241的前壁241a的内表面且使得散热器结构242的后端242e邻近框架241的后壁241b的内表面。
[0051]在凸轮243a和243b位于其中的散热器结构242已紧固到框架241之后，心轴244的远端插入分别形成在框架241的前壁241a及后壁241b中的第一通孔241c及第二通孔241d中且插入形成在凸轮243a及243b (图11)中的偏孔243c中。偏孔243c各自具有圆柱形内表面部分243d及平坦内表面部分243e，所述圆柱形内表面部分243d及平坦内表面部分243e —起在凸轮243a及243b中形成键槽。心轴244具有开槽的、六边形的头部244a及轴244b。轴244b具有一起形成键的圆柱形外表面部分244c及平坦外表面部分244d。当心轴244插入到形成在凸轮243a及243b中的偏孔243c中时，偏孔243c的圆柱形内表面部分243d与轴244b的圆柱形外表面部分244c接触，且偏孔243c的平坦内表面部分243e与轴244b的平坦外表面部分244d接触。以此方式，心轴244以键/键槽耦合配置与凸轮243a及243b耦合。
[0052]当托架240呈图9A及9B中展示的其组装形式时，心轴244的开槽的、六边形的头部244a与框架241的前壁241a的外表面接合。接着，将固定夹245夹持到图12中展示的固定夹凹槽244e中，使得固定夹245与框架241的后壁241b的外表面接合，如图9B中展示。框架241经由紧固装置(未展示)紧固到母板PCB220的上表面，所述紧固装置插入形成在框架241的支座246中的开口 246a。
[0053]根据此说明性实施例，致动器机构由框架241、散热器结构242、凸轮243a及243b、心轴244及固定夹245的一部分组成。如图1OB中所展示，散热器结构242具有形成在其相对侧上的轨条251，当Z可插拔0CM210插入到形成在前板212 (图7B)中的开口 212a中时，所述轨条251与形成在Z可插拔0CM210的相对侧上的轨条211 (图7A)啮合。
[0054]一旦Z可插拔0CM210已完全插入到托架240中(如图7B中展示)，其即准备好被降低到母板PCB220上。图1及2中展示的类型的一个或一个以上Meg-Array插座221 (图7A及7B)在托架240内安装在母板PCB220的上表面220a上。Z可插拔0CM210的PCB (未展示)的下表面上具有一个或一个以上Meg-Array连接器(未展示)以用于与相应Meg-Array插座221配合。为将Z可插拔0CM210降低到母板PCB220上及将Z可插拔0CM210升高到母板PCB220上，用户使用螺钉起子或类似物转动心轴244的头部244a，如现将参考图13A至丨J13D所描述。
[0055]在图13A中，Z可插拔0CB210处于其升高位置中。当用户在逆时针方向上转动心轴244的头部244a时，凸轮243a及243b在散热器结构242的凸轮随动件凹口 242a及242b内从图13A中展示的位置(在所述位置中，凸轮243a及243b对凹口 242a及242b的顶部施加向上的力)移动到图13B到13D中展示的位置(在所述位置中，凸轮243a及243b对凹口242a及242b的底部施加向下的力)。在图13D中，0CM210的PCB的下表面上的Meg-Array连接器(未展示)与安置在母板PCB220上的Meg-Array插座221连接。在相反方向上转动心轴244的头部244a将致使0CM210在远离母板PCB220的Y方向上被升高以允许从系统 200 移除 0CM210。
[0056]图14说明连接到图6A到6E中展示的Z可插拔0CM120的应变缓解装置及电缆161的透视图。因为Z可插拔0CM120可如此密集地安装在前板102上，所以传统的应变缓解组件(例如橡胶套)不能为电缆161提供足够的抗弯曲性。根据说明性实施例，应变缓解装置包括夹持在第一夹具164与第二夹具165之间的金属线或杆163的群组162。举例来说，金属线163的直径可为0.015英寸。导线群组162的强度足够大以防止电缆161弯曲超过其最小可允许弯曲半径。也可通过在每一群组162中使用更多或更少的导线163来容易地调整导线群组162的强度。
[0057]已出于描述本发明的原理及概念的目的参考少许说明性或示范性实施例描述了本发明。所属领域的技术人员将理解本发明不限于这些说明性实施例。如所属领域的技术人员根据本文中提供的描述将明白，可对本文中描述的实施例做出修改而仍然实现本发明的目标，且所有此类修改在本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种Z可插拔光学通信模块OCM,其包含: 大体上矩形的外壳，所述模块外壳经配置以在X，Y, Z笛卡尔坐标系的Z方向上插入形成在盒的前板中的开口，其中所述盒容纳光学通信系统； 第一印刷电路板PCB,其安置在所述外壳内； 多个并行光学通信模块P0CM，其安装在所述第一 PCB上，每一 POCM具有多个信道，所述信道中的每一者为用于发射光学数据信号的发射信道或用于接收光学数据信号的接收信道； 至少一个光纤电缆的多个光纤群组中的光纤的第一端，每一群组中的所述光纤的所述第一端连接到所述POCM的相应一者，其中所述第一端通过形成在所述外壳的第一端中的开口被接纳到所述外壳中；以及 应变缓解装置，其耦合到所述至少一个光纤电缆且耦合到所述外壳的所述第一端。
2.根据权利要求1所述的Z可插拔0CM，其中每一POCM具有至少十二个信道。
3.根据权利要求2所述的Z可插拔0CM，其中所述至少十二个信道中的六个为发射 信道且其中所述至少十二个信道中的六个为接收信道。
4.根据权利要求2所述的Z可插拔0CM，其中所述Z可插拔OCM包含至少四个P0CM。
5.一种光学通信系统，其包含: 系统外壳，其至少具有底 板及前板，所述前板具有形成在其中的多个开口，所述前板处在与前向Z方向且与反向Z方向正交的X-Y平面中； 母板印刷电路板PCB，其安装在所述底板的上表面上； 多个导电触点阵列，其安置在所述母板PCB的上表面上； 多个引导系统，其与形成在所述前板中的所述开口中的相应一者对准而安置在所述系统外壳内，所述引导系统经配置以在所述盒的内部空间内在相对于X，Y，Z笛卡尔坐标系的前向及反向Z方向上引导相应Z可插拔光学通信模块0CM,所述Z方向与所述前板所处的平面垂直；以及 多个致动器机构，其安置在所述盒内且机械地耦合到所述引导系统中的相应者，每一致动器机构经配置以经致动以在向下Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM中的相应一者且经致动以在向上Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM中的相应一者。
6.根据权利要求5所述的光学通信系统，其进一步包含: 多个所述Z可插拔0CM，所述Z可插拔OCM中的每一者安置在形成在所述系统外壳的所述前板中的所述开口中的相应一者内且与所述引导系统中的相应一者哨合。
7.根据权利要求6所述的光学通信系统,其中每一Z可插拔OCM包含: 大体上矩形的OCM外壳； OCM PCB，其安置在所述OCM外壳内； 多个并行OCM P0CM，其安装在所述OCM PCB上，每一 POCM具有多个信道，所述信道中的每一者为用于发射光学数据信号的发射信道或用于接收光学数据信号的接收信道； 多个导电触点阵列，其安置在所述OCM PCB的下表面上以用于在所述相应致动器机构已在所述向下Y方向上将所述相应Z可插拔OCM下降到安置在所述母板PCB的所述上表面上的导电触点阵列上时啮合安置在所述母板PCB的所述上表面上的所述多个导电触点阵列中的相应者；至少一个光纤电缆的多个光纤群组中的光纤的第一端，每一群组中的所述光纤的所述第一端连接到所述POCM中的相应一者，其中所述第一端通过形成在所述外壳的第一端中的开口被接纳到所述OCM外壳中；以及 应变缓解装置，其耦合到所述至少一个光纤电缆且耦合到所述外壳的所述第一端。
8.根据权利要求7所述的光学通信系统，其中每一致动器机构包含凸轮配置，其实现在所述向下Y方向及在所述向上Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM中的相应一者。
9.根据权利要求8所述的光学通信系统，其中每一致动器机构包含机械地耦合到所述凸轮配置的主压缩弹簧及一个或一个以上触发机构，且其中所述引导系统在所述前向Z方向上的移动压缩所述弹簧，且其中所述一个或一个以上触发机构的触发允许所述弹簧解除压力，且其中当所述弹簧解除压力时，当所述弹簧压缩时储存在所述弹簧中的能量被转移到所述凸轮配置以致使所述凸轮配置在所述向下Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔OCM。
10.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中每一致动器机构进一步包含机械地耦合到彼此的第二压缩弹簧及按钮，所述第二压缩弹簧机械地耦合到所述凸轮配置，所述按钮的一部分从所述前板延伸，其中当所述相应Z可插拔OCM处于降低位置中时，按下所述按钮致使所述第二压缩弹簧被压缩使得所述第二压缩弹簧对所述凸轮配置施加力，所述力致使凸轮配置在所述向上Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔0CM。
11.根据权利要求8所述的光学通信系统，其中每一致动器机构包含机械地耦合到所述凸轮配置的螺钉，且其中在第一方向上转动所述螺钉致使所述凸轮配置在所述向下Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔0CM，且其中在与所述第一方向相反的第二方向上转动所述螺钉致使所述凸轮配 置在所述向上Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔0CM。
12.一种用于通过光学通信系统盒的前板对Z可插拔光学通信模块OCM进行边缘安装的方法，所述方法包含: 提供至少具有底板及前板的系统外壳，所述前板具有形成在其中的多个开口，所述前板处在X，Y, Z笛卡尔坐标系的X-Y平面上，所述X-Y平面与前向Z方向且与反向Z方向正交，母板印刷电路板PCB安装在所述底板的上表面上，多个导电触点阵列安置在所述母板PCB的上表面上，多个弓丨导系统与形成在所述前板中的所述开口中的相应者对准而安置在所述系统外壳内，所述引导系统经配置以在所述盒的内部空间内在相对于所述X，Y，Z笛卡尔坐标系的前向及反向Z方向上引导相应Z可插拔光学通信模块0CM,所述前向及反向Z方向与所述前板所处的所述X-Y平面垂直，多个致动器机构安置在所述盒内且机械地耦合到所述引导系统中的相应者，每一致动器机构经配置以经致动以在向下Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM中的相应一者且经致动以在向上Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM中的相应一者； 提供至少一个Z可插拔0CM，所述Z可插拔OCM包含多个并行OCM P0CM、一其上安装所述POCM的POCM PCB、及一其中容纳所述PCOM及所述P0CMPCB的OCM外壳； 将所述Z可插拔OCM完全插入在形成在所述系统外壳的所述前板中的所述开口中的一者内，使得所述Z可插拔OCM与所述引导系统中的一者完全啮合；以及致动所述致动器机构以致使力在所述向下Y方向上被施加在所述Z可插拔OCM上，直到安置在所述OCM PCB的下表面上的多个导电触点阵列啮合安置在所述母板PCB的所述上表面上的所述多个导电触点阵列中的相应者。
13.根据权利要求12所述的方法，其中每一POCM具有多个信道，所述信道中的每一者为用于发射光学数据信号的发射信道或用于接收光学数据信号的接收信道，且其中所述Z可插拔OCM进一步包含: 至少一个光纤电缆的多个光纤群组中的光纤的第一端，每一群组中的所述光纤的所述第一端连接到所述POCM中的相应一者，其中所述第一端通过形成在所述外壳的第一端中的开口被接纳到所述OCM外壳中；以及 应变缓解装置，其耦合到所述至少一个光纤电缆且耦合到所述OCM外壳的所述第一端。
14.根据权利要求12所述的方法，其中每一POCM具有至少十二个信道。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少十二个信道中的六个为发射信道且其中所述至少十二个信道中的六个为接收信道。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述Z可插拔OCM包含至少四个P0CM。
17.根据权利要求12所述的方法，其中每一致动器机构包含凸轮配置，所述凸轮配置实现所述在所述向下Y方向及在所述向上Y方向上将运动施加到所述Z可插拔OCM中的相应一者。
18.根据权利要求17所述的方法，其中每一致动器机构包含机械地耦合到所述凸轮配置的主压缩弹簧及一个或一 个以上触发机构，且其中所述引导系统在所述前向Z方向上的移动压缩所述弹簧，且其中所述一个或一个以上触发机构的触发允许所述弹簧解除压力，且其中当所述弹簧解除压力时，当所述弹簧压缩时储存在所述弹簧中的能量被转移到所述凸轮配置以致使所述凸轮配置在所述向下Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔0CM。
19.根据权利要求18所述的方法，其中每一致动器机构进一步包含机械地耦合到彼此的第二压缩弹簧及按钮，所述第二压缩弹簧机械地耦合到所述凸轮配置，所述按钮的一部分从所述前板延伸，其中当所述相应Z可插拔OCM处于降低位置中时，按下所述按钮致使所述第二压缩弹簧被压缩使得所述第二压缩弹簧对所述凸轮配置施加力，所述力致使凸轮配置在所述向上Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔0CM。
20.根据权利要求17所述的方法，其中每一致动器机构包含机械地耦合到所述凸轮配置的螺钉，且其中在第一方向上转动所述螺钉致使所述凸轮配置在所述向下Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔0CM，且其中在与所述第一方向相反的第二方向上转动所述螺钉致使所述凸轮配置在所述向上Y方向上将运动施加到所述相应Z可插拔0CM。
【文档编号】G02B6/42GK103543504SQ201310247365
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年7月9日
【发明者】劳伦斯·R·麦科洛克, 陈星权, 戴维·J·K·梅多克罗夫特 申请人:安华高科技通用Ip(新加坡)公司