JP2018146639A - 光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】内部ファイバを効率よく配置する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、光信号を電気信号に変換するＲＯＳＡ１２と、電気信号を光信号に変換するＴＯＳＡ１１と、外部の光コネクタを受容し、当該光コネクタとの間で光信号を送受するレセプタクルと、ＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２のそれぞれと、レセプタクルとを光学的に接続する内部ファイバＦと、電気信号を処理する回路を搭載する回路基板１３と、ＲＯＳＡ１２及びＴＯＳＡ１１のそれぞれを回路基板１３に対して保持する第１保持部材３０及び第２保持部材４０とを備える。第１保持部材３０及び第２保持部材４０は、内部ファイバＦをガイドする複数の溝３２，３３，４２，４３を有する。【選択図】図１８

Description

本発明は、光トランシーバに関するものである。

特許文献１には、筐体の内部に、平板状のプリント基板、ＲＯＳＡ、及びＴＯＳＡが配置された光トランシーバが記載されている。この光トランシーバは、互いに並列に配置された４個のＴＯＳＡと、１個のＲＯＳＡを備える。４個のＴＯＳＡ及び１個のＲＯＳＡの後側にプリント基板が設けられる。ＴＯＳＡ及びＲＯＳＡのそれぞれと、プリント基板との接続は、ＦＰＣをはんだ付けすることによって行われる。

特開２０１６−５７５６７号公報

前述した光トランシーバでは、その内部に配置される部品の数が増えており、当該部品、及び当該部品間を接続する配線が複雑化している。これに伴い、光トランシーバの内部に配線される内部ファイバを効率よく配置することが求められる。

本発明は、内部ファイバを効率よく配置する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。

本発明の一形態に係る光トランシーバは、光信号を電気信号に変換するＲＯＳＡと、電気信号を光信号に変換するＴＯＳＡと、外部の光コネクタを受容し、光コネクタとの間で光信号を送受するレセプタクルと、ＲＯＳＡ及びＴＯＳＡのそれぞれと、レセプタクルとを光学的に接続する内部ファイバと、電気信号を処理する回路を搭載する回路基板と、ＲＯＳＡ及びＴＯＳＡのそれぞれを回路基板に対して保持する保持部材と、を備え、保持部材は、内部ファイバをガイドする複数の溝を有する。

本発明によれば、内部ファイバを効率よく配置することができる。

図１は、実施形態に係る光トランシーバを示す斜視図である。 図２は、図１の光トランシーバの内部構造を示す斜視図である。 図３は、図１の光トランシーバの分解斜視図である。 図４は、ＯＳＡ、ＦＰＣ及び回路基板を示す側面図である。 図５は、図１の光トランシーバの第１保持部材を示す斜視図である。 図６は、図５の第１保持部材を図５の反対側から見た斜視図である。 図７は、図１の光トランシーバの第２保持部材を示す斜視図である。 図８は、図７の第２保持部材を図７の反対側から見た斜視図である。 図９は、図１の光トランシーバの各部品を示す平面図である。 図１０は、ＯＳＡ、回路基板及び第１保持部材を示す斜視図である。 図１１（ａ）は、合波器（分波器）を示す斜視図である。図１１（ｂ）は、分波器（合波器）の内部構造を模式的に示す図である。 図１２は、合波器（分波器）、内部ファイバ及び簡易コネクタを示す斜視図である。 図１３は、ハウジングの内部におけるＯＳＡ、回路基板、及び回路基板に搭載された回路を示す断面図である。 図１４は、ＯＳＡ、ＦＰＣ及び回路基板を示す斜視図である。 図１５は、図１４のＯＳＡに簡易コネクタを装着した状態を示す斜視図である。 図１６は、ＯＳＡに簡易コネクタ、合波器（分波器）及び第１保持部材を装着する状態を示す斜視図である。 図１７は、図１６のＯＳＡに第１保持部材を装着した状態を示す斜視図である。 図１８は、図１７の各部品に、合波器（分波器）及び第２保持部材を装着する状態を示す斜視図である。 図１９は、第１保持部材に合波器（分波器）を仮固定して中間アセンブリを組み立てる状態を示す斜視図である。 図２０は、図１９の中間アセンブリを上ハウジングに組み込んだ状態を示す斜視図である。 図２１は、図２０の上ハウジングにレセプタクルを搭載した状態を示す斜視図である。 図２２は、図１５の各部品を上ハウジングに先に組み込んだ例を示す斜視図である。 図２３は、図２２のＯＳＡ及び回路基板の上に内部ファイバを配線した状態を示す斜視図である。

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及びその製造方法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。

図１は、実施形態に係る光トランシーバ１を示す斜視図である。光トランシーバ１は、当該業界においてその標準的な仕様が決められている、所謂、ＣＦＰ８モジュールである。光トランシーバ１は、送信側及び受信側において、共に、通信速度が２５ＧｂｐｓとされたＮＲＺ信号をＰＡＭ４（Pulse Amplitude Modulation：４値変調［多重度２］）信号で駆動することによって、１波長当たり５０Ｇｂｐｓにまで高速化し、５０Ｇｂｐｓ×４波長の光サブアセンブリ（ＯＳＡ）を２つずつ搭載することにより、８レーン計４００Ｇｂｐｓの伝送容量を達成する。

光トランシーバ１はハウジング２を備えており、ハウジング２は上ハウジング７及び下ハウジング８を含む。ハウジング２の外寸は、ＣＦＰ８規格に準拠している。例えば、ハウジング２の長さは１０６ｍｍ、ハウジング２の幅は４０ｍｍ、ハウジング２の高さは９．５ｍｍである。

ハウジング２には、ＬＣコネクタである外部の光コネクタを受容するレセプタクル４が設けられる。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８から見て上ハウジング７が設けられる方向であり、前方向はハウジング２から見てレセプタクル４が設けられる方向であり、左右方向はハウジング２の幅方向である。

レセプタクル４は、ハウジング２の左右方向中央に形成されている。ハウジング２の左右両側からはプルタブ５が前方に延び出している。ハウジング２の左右両側には、プルタブ５の前後方向の動きに連動してスライドするスライダ６を備え、スライダ６の後端には、ホストシステムのケージに形成されたタブを押し広げる突起６ａを有する。スライダ６の前側へのスライドに同期して突起６ａが当該タブを押し広げることにより、当該タブとハウジング２との係合を解除し、光トランシーバ１をケージから外すことが可能である。また、前述したように、ハウジング２の高さは、１０ｍｍ程度であり、スライダ６の幅を僅かに上回る程度とされている。これにより、ホストシステムへの光トランシーバ１の装着密度を高めることが可能である。

図２は、上ハウジング７の一部を切り欠いた光トランシーバ１の内部構造を示す斜視図である。図３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の内部には、前述のレセプタクル４、レセプタクル４の左右両側に位置する合波器（Optical-Multiplexer:O-Mux）９及び分波器（Optical-De-Multiplexer:O-DeMux）１０、ＴＯＳＡ１１、ＲＯＳＡ１２、回路基板１３、並びにＦＰＣ１４を配置する。

光トランシーバ１は、送信側及び受信側共に、８レーンの互いに異なる波長の信号光を送受する。合波器９及び分波器１０により、８レーンの光信号を、それぞれ長波長側４レーン、及び短波長側４レーンに分離して、ＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２のそれぞれに光結合させる。以下の説明では、ＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２のそれぞれをＯＳＡ（光サブアセンブリ）５０と称することがある。

レセプタクル４は、内部ファイバＦ及び簡易コネクタＣを介してＯＳＡ５０に光学的に接続される。合波器９には、レセプタクル４から伸びる１本の内部ファイバＦ、及びＴＯＳＡ１１に向かう２本の内部ファイバＦが接続される。分波器１０には、ＲＯＳＡ１２から延びる２本の内部ファイバＦ、及びレセプタクル４に向かう１本の内部ファイバＦが接続される。

合波器９及び分波器１０の後側に、２個のＴＯＳＡ１１、及び２個のＲＯＳＡ１２が配置される。これらのＯＳＡ５０は、光信号及び電気信号の光電変換を行う。各ＯＳＡ５０には、合波器９及び分波器１０それぞれから延びる２本の内部ファイバＦが簡易コネクタＣを介して接続される。各内部ファイバＦは、各ＯＳＡ５０の光接続ユニットに接続される。ＯＳＡ５０の光接続ユニット内には、レンズ及びアイソレータ等の光学部品が内蔵されている。

合波器９及び分波器１０は、例えば、互いに同一の形状及び同一の大きさを有する。合波器９及び分波器１０は、それぞれの底部９ｂ，１０ｂに、後方に突出する突出部９ａ，１０ａを有する。合波器９及び分波器１０のそれぞれからは、３本の内部ファイバＦがピグテール方式で引き出されている。

内部ファイバＦは第１内部ファイバＦ１と第２内部ファイバＦ２を含んでおり、合波器９及び分波器１０のそれぞれは、第１内部ファイバＦ１を介してレセプタクル４に接続される。また、合波器９及び分波器１０のそれぞれは、第２内部ファイバＦ２を介して簡易コネクタＣに接続される。

各ＯＳＡ５０は、後述する第１保持部材３０及び第２保持部材４０を介して回路基板１３に装着される。これにより、各ＯＳＡ５０から延び出すＦＰＣ１４と回路基板１３の接続箇所を保護（補強）することができる。従って、接続の信頼性を高めることができる。回路基板１３は、ＯＳＡ５０にＦＰＣ１４を介して電気的に接続される回路を搭載する。回路基板１３は、ＯＳＡ５０の後側に配置される。回路基板１３は、上側に位置する第１回路基板１５、及び下側に位置する第２回路基板１６を含む。第１回路基板１５上には、２個のＴＯＳＡ１１に対面する２個のＬＤドライバ１７、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１８及びプリアンプＩＣ等を搭載する。ＤＳＰ１８は、第１回路基板１５の中央に搭載されている。ＤＳＰ１８は、２５Ｇｂｐｓの２値信号を４値変調信号に変換する信号変換ＩＣであり、送信側８信号、及び受信側８信号に対して信号処理を実行する。

第２回路基板１６は、その上側に位置する第１回路基板１５とスタックコネクタによって接続される。スタックコネクタを用いることにより、ＦＰＣと比較して、省スペースで接続を実現させることが可能であり、更に高周波信号にも対応可能である。第１回路基板１５は、その両面に回路部品を搭載し、第２回路基板１６は、その上面のみに回路部品を搭載する。

また、光トランシーバ１は、回路基板１３の後方に回路基板１３とは別体とされたプラグ基板２３を有する。プラグ基板２３は、ホストシステムのケージ内に設けられる電気コネクタと係合する。当該電気コネクタとプラグ基板２３には１００本以上の電極が密に配置されている。

よって、当該電気コネクタとプラグ基板２３の相対位置の精度を確保するためには当該電気コネクタとプラグ基板２３の係合力を高める必要があり、当該電気コネクタに対する光トランシーバ１の挿抜力は大きい。光トランシーバ１の挿抜時にプラグ基板２３に及ぼされる応力を回路基板１３に波及させないため、及び、プラグ基板２３を当該電気コネクタに強固に係合させるために、プラグ基板２３を回路基板１３とは別体としている。

図４に示すように、各ＯＳＡ５０は、矩形のパッケージ１１ａ，１２ａと、その後側のみから引き出された端子１１ｂ，１２ｂを有する。パッケージ１１ａ，１２ａは、光トランシーバ１の長手方向であって且つレセプタクル４の反対側のみに端子１１ｂ，１２ｂを有する。パッケージ１１ａ，１２ａの各底面１１ｃ，１２ｃは、上ハウジング７の内面に当接する。すなわち、各ＯＳＡ５０は、上下が逆にされた状態で上ハウジング７の内部に搭載される。

図５及び図６は第１保持部材３０を示す斜視図である。第１保持部材３０は、矩形状の外観を有する。第１保持部材３０は、前側から順に、突出部３１、溝３２，３３、孔部３４，３５、係合部３６、突起３７及び突出部３８を有する。突出部３１は、左右両側に設けられる。

溝３２，３３は内部ファイバＦを配置するガイド溝である。溝３２は第１保持部材３０の左右内側、溝３３は第１保持部材３０の左右外側にそれぞれ設けられる。溝３２，３３は第１保持部材３０の内面に設けられる。溝３２，３３には、合波器９及び分波器１０それぞれから引き出されて後部で大きく展開し、その後簡易コネクタＣにまで延びる内部ファイバＦが挿入される。

孔部３４は第１保持部材３０を第２保持部材４０と係合させるための孔である。孔部３４は、その断面が円形である。孔部３５は、各ＯＳＡ５０の底面１１ｃ，１２ｃを露出させる。係合部３６は、第１保持部材３０を第２保持部材４０に係合する部位である。係合部３６は、第１保持部材３０の左右両側壁の後部それぞれに設けられる。突起３７は、第１保持部材３０を回路基板１３に係合させる部位であり、第１保持部材３０の左右両端から後方に延びる突出部３８上に設けられる。

光トランシーバ１の組み立て時には、突出部３１上に合波器９及び分波器１０のそれぞれを仮固定することにより、組み立てを効率的に行うことができる。突出部３１の根元には凹部３１ａが形成されている。凹部３１ａに合波器９及び分波器１０それぞれの突出部９ａ，１０ａを挿入することにより、合波器９及び分波器１０を突出部３１上に仮固定する。

また、光トランシーバ１を組み立てるときには、第１保持部材３０に、合波器９、分波器１０及びＯＳＡ５０を一体に仮保持する。すなわち、第１保持部材３０によって、合波器９、分波器１０及びＯＳＡ５０を含む中間アセンブリを組み立てることにより、組み立ての効率が向上する。

ＯＳＡ５０の内部に搭載される部品のうち放熱を必要とするものとして、半導体光素子の温度を所定温度に維持するＴＥＣ（Thermo Electric Cooler）が挙げられる。特にＴＥＣの底面は放熱の必要性が高い。よって、ＴＥＣの底面が位置するＯＳＡ５０の底面１１ｃ，１２ｃを、孔部３５を貫通して上ハウジング７の内面に物理的に接触させることにより、ＯＳＡ５０の放熱効果を高めることができる。

また、ＯＳＡ５０の底面１１ｃ，１２ｃの面積は各孔部３５の面積より小さくてもよく、この場合、ＯＳＡ５０が孔部３５から抜け落ちることが抑制される。しかしながら、この状態では、底面１１ｃ，１２ｃと上ハウジング７の内面との間に隙間が形成される。よって、当該隙間をゲル状の放熱部材で埋めて当該放熱部材の厚さを第１保持部材３０の厚さよりも厚くすることにより、ＯＳＡ５０は、当該放熱部材を介して上ハウジング７の内面に接触する。従って、ＯＳＡ５０から上ハウジング７への放熱経路が確保される。

図７及び図８は第２保持部材４０を示す斜視図である。第２保持部材４０は、矩形状の外観を有する。第２保持部材４０は、突出部４１、溝４２，４３、突出部４５，４６及び突起４９を備える。突出部４１は、ＯＳＡ５０を搭載する部分に設けられる。突出部４１は、ＯＳＡ５０を上ハウジング７に押し付ける弾性力を備える。

突出部４１は、ＯＳＡ５０を上ハウジング７の内面に押し付ける応力付与部である。突出部４１は、その先端に、断面三角形状の突起４１ａを有する。突起４１ａによって、突出部４１のＯＳＡ５０に対する弾性力を高めることができ、各ＯＳＡ５０の底面１１ｃ，１２ｃを上ハウジング７の内面に確実に当接させることが可能となる。

また、第２保持部材４０を第１保持部材３０に組み立てたときに、第１保持部材３０及び第２保持部材４０の全高は、ＯＳＡ５０の全高よりも僅かに低くなる。これにより、ＯＳＡ５０の底面１１ｃ，１２ｃが孔部３５から確実に上ハウジング７側に突き出ることになり、上ハウジング７の内面にＯＳＡ５０が確実に当接する機構を実現している。

各突出部４５には第１保持部材３０の係合部３６が係合する。突起４９は第１保持部材３０の孔部３４に係合する。よって、第２保持部材４０は、突起４９及び一対の突出部４５の３箇所で第１保持部材３０との係合を確保する。突出部４５上には孔部４５ａが形成され、係合部３６には突起３６ａが形成されている。この孔部４５ａに突起３６ａを嵌合することによって、第１保持部材３０及び第２保持部材４０の後側の係合が確保される。

突起４９は、円柱状とされている。突起４９は、その先端の径が根元の径よりも大きい。すなわち、突起４９は、その先端に拡径部４９ａを有しており、突起４９を孔部３４に挿入したときには拡径部４９ａが抜け止めとなる。従って、突起４９を孔部３４に強固に係合できるので、第１保持部材３０及び第２保持部材４０の前側の係合が確保される。

溝４２，４３は、内部ファイバＦをガイドするガイド溝である。溝４２は第２保持部材４０の前側且つ左右外側に３本ずつ形成されており、溝４３は第２保持部材４０の前側且つ左右内側に２本形成されている。溝４３（第１溝）は、レセプタクル４に対向し、レセプタクル４から延びる第１内部ファイバＦ１を収容する。溝４２（第２溝）は、合波器９及び分波器１０のそれぞれに対向する。溝４２には、合波器９及び分波器１０のそれぞれに向かう１本の第１内部ファイバＦ１と２本の第２内部ファイバＦ２を挿入する。溝４３には、レセプタクル４に向かう２本の第１内部ファイバＦ１を挿入する。

溝４２，４３は、共に第２保持部材４０の底面４７に形成されている。３本の溝４２は、そのまま後方に向けて直進し、その後合流する。２本の溝４３は後方に向けて直進し、第２保持部材４０の後部において、互いに交差した後、左右逆方向に延びている。よって、前述した４個の突出部４１のうち、左右外側の２個の突出部４１は、左右内側の２個の突出部４１よりも幅が狭められている。溝４２，４３のそれぞれには、複数の突出部４６を設けており、突出部４６により、溝４２，４３に挿入された内部ファイバＦが外に飛び出ることを抑制している。ＯＳＡ５０は、第１保持部材３０と第２保持部材４０の間に挟み込まれる。

図９は、内部ファイバＦの引き回しを説明するための図である。図９では、第１保持部材３０及び第２保持部材４０の図示を省略している。レセプタクル４から引き出された第１内部ファイバＦ１は、そのまま後方に向けて直進し、ＯＳＡ５０上（第２保持部材４０の外面）で左右反対側に湾曲し、そのまま曲率を維持しつつ回路基板１３上で大きく逆サイドに湾曲し、ＯＳＡ５０の左右外側を通過して合波器９及び分波器１０のそれぞれに接続する。

合波器９及び分波器１０のそれぞれから引き出された２本の第２内部ファイバＦ２は、３本の溝４２のうち左右内側の溝４２に配置され、そのまま後方に向けて直進し、回路基板１３上において大きく左右逆方向に湾曲し、第１保持部材３０後端の係合部３６の壁部に沿って前側に引き出され、第１保持部材３０の溝３３の最も外側に設けられた壁部の更に外側で屈曲して後側に向かい、それぞれ溝３２，３３に収容されて簡易コネクタＣに接続する。溝３３の最も外側の壁部に沿って第２内部ファイバＦ２が屈曲することにより、第２内部ファイバＦ２の屈曲の曲率を抑えることが可能である。第２内部ファイバＦ２の曲率は、例えば２０ｍｍよりも小さい。

次に、ＯＳＡ５０と回路基板１３とのＦＰＣ１４による接続について説明する。図１０は、ＯＳＡ５０及び回路基板１３を組み立てた後に第１保持部材３０を回路基板１３に組み付ける状態を示している。図４及び図１０に示すように、ＦＰＣ１４は、端子１１ｂ，１２ｂの表面と回路基板１３の表面を接続する第１ＦＰＣ１４ａと、端子１１ｂ，１２ｂの裏面と回路基板１３の裏面を接続する第２ＦＰＣ１４ｂを含む。ＴＯＳＡ１１及びＲＯＳＡ１２では、端子１１ｂ，１２ｂを引き出す上下方向の位置が互いに異なっている。よって、ＴＯＳＡ１１に接続されるＦＰＣ１４、及びＲＯＳＡ１２に接続されるＦＰＣ１４のいずれかに対し、大きな応力を付与した上でフォーミングしなければならない。

図１０の例では、端子１２ｂの表面と回路基板１３の表面との高低差がより大きいので、ＲＯＳＡ１２に接続されるＦＰＣ１４に大きな応力が付与される。この状態で光トランシーバ１の組み立てのために種々ハンドリングを施すと、特にＲＯＳＡ１２に接続されたＦＰＣ１４に大きなモーメントが付与されることが想定される。そのため、光トランシーバ１では、組み立て時に、ＯＳＡ５０を第１保持部材３０上に仮搭載することによって、ＦＰＣ１４に及ぼされる応力（ＴＯＳＡ１１、ＲＯＳＡ１２の重さによるモーメント）を緩和する。

図１１（ａ）は、合波器９の外観を示す斜視図である。図１１（ｂ）は、分波器１０の機能を説明するための図である。分波器１０の外観は合波器９の外観と同様であるため、分波器１０の外観に関する説明を適宜省略する。合波器９は、その底部９ｂを上にして光トランシーバ１の内部に搭載される。底部９ｂを第１保持部材３０の突出部３１に仮固定しつつ、回路基板１３、ＯＳＡ５０、第１保持部材３０及び第２保持部材４０を組み立てる。

突出部９ａの厚さは、前述した突出部３１の凹部３１ａの厚さよりも僅かに厚いので、凹部３１ａへの突出部９ａの挿入は、樹脂の弾性力に依存する圧入による。従って、光トランシーバ１の組み立て時に、合波器９が突出部３１から滑り落ちることを抑制できる。また、上ハウジング７及び下ハウジング８を組み立てた後であっても、合波器９のがたつきを抑制できる。

本実施形態では、突出部９ａと凹部３１ａにより合波器９を第１保持部材３０に仮固定しているが、突出部９ａ及び凹部３１ａ以外の構成により合波器９を第１保持部材３０に仮固定してもよい。例えば、突出部３１の根元に合波器９を囲むリング部材を設けておき、このリング部材に合波器９を嵌合することで合波器９を第１保持部材３０に仮固定してもよい。

図１１（ｂ）に示すように、分波器１０は、波長選択フィルタ１０ｃを有する。光トランシーバ１では、１２７４ｎｍ〜１３１０ｎｍの範囲において４〜５ｎｍの間隔で設定される８種類の波長の信号光を対象とする。波長選択フィルタ１０ｃは、この８種類の波長の信号光のうち、長波長側の４本（１３１０ｎｍ、１３０５ｎｍ、１３００ｎｍ、１２９５ｎｍ）の信号光と、短波長側の４本（１２７４ｎｍ、１２７８ｎｍ、１２８２ｎｍ、１２８６ｎｍ）の信号光を分離する。

波長選択フィルタ１０ｃは、１２８６ｎｍと１２９５ｎｍの間（一例として１２９０ｎｍ）にカットオフ波長を有する。波長選択フィルタ１０ｃは、この波長に対して誘電体多層膜を実質透明な母材上に形成することによって得られる。波長選択フィルタ１０ｃの波長選択機能は、光の入射角、すなわち、波長選択フィルタ１０ｃの法線と入射光の光軸とが成す角度に依存する。光の入射角が０°のときに最良の波長選択機能が得られ、光の入射角が大きくなるほど波長選択機能が低下する。

分波器１０では、分波器１０のポート１０ｄから、前述した各波長を有する８多重の波長多重光が入射し、ミラー１０ｅで全反射してから波長選択フィルタ１０ｃに入射する。８多重の波長多重光のうち、長波長側４本（又は短波長側４本）の光は波長選択フィルタ１０ｃを透過してポート１０ｆから出力し、短波長側４本（又は長波長側）の光は波長選択フィルタ１０ｃで反射する。波長選択フィルタ１０ｃで反射した４本の信号光は、ミラー１０ｇで全反射してポート１０ｈから出力する。また、ポート１０ｄ，１０ｆ，１０ｈのそれぞれにはコリメートレンズが設けられており、分波器１０の内部ではコリメート光学系を採用している。

以上、分波器１０について説明したが、合波器９については、分波器１０の入出力が逆とされている。すなわち、ポート９ｈから、長波長側４本（又は短波長側４本）の信号光が入射し、ミラー９ｇで全反射してから波長選択フィルタ９ｃで再度反射する。一方、短波長側４本（又は長波長側４本）の信号光は、ポート９ｆから入射し、波長選択フィルタ９ｃを透過する。波長選択フィルタ９ｃで反射した４本の信号光と波長選択フィルタ９ｃを透過した４本の信号光は、ミラー９ｅで全反射した後にポート９ｄから出力する。以上より、合波器９の内部に搭載される光学部品は、分波器１０の内部に搭載される光学部品と同様とすることができる。

図１２は、合波器９（分波器１０）、レセプタクル４、簡易コネクタＣ及び内部ファイバＦを示す斜視図である。合波器９と内部ファイバＦの接続、及びレセプタクル４と内部ファイバＦの接続は、所謂ピグテール接続（永久接続）である。また、簡易コネクタＣはＯＳＡ５０に付属されており、ＯＳＡ５０と内部ファイバＦとの接続は簡易コネクタＣを介して行われる。簡易コネクタＣは、その両側にフックＣ１を有し、フックＣ１を介してＯＳＡ５０に接続される。

合波器９（分波器１０）及びレセプタクル４は、所謂受動部品であるため、部品個々の性能のばらつきは比較的小さい。これに対し、ＯＳＡ５０は、内部にＬＤ又はＰＤ等の半導体光素子を搭載しているので、部品個々の性能のばらつきは比較的大きい。よって、ＯＳＡ５０は、受動部品と比較して交換の頻度が高い。従って、ＯＳＡ５０の接続を簡易コネクタＣを用いたコネクタ形式とすることによって、各ＯＳＡ５０を独立して交換することが可能となる。

前述したＯＳＡ５０、ＬＤドライバ１７及びＤＳＰ１８等、回路基板１３に搭載される回路部品は発熱体である。よって、図１３に示すように、ＯＳＡ５０、ＬＤドライバ１７及びＤＳＰ１８等の放熱面は、ヒートシンクＨが接触する上ハウジング７側に配置されている。これにより、上ハウジング７に対するＯＳＡ５０、ＬＤドライバ１７及びＤＳＰ１８等の熱的な接続を維持している。

また、回路基板１３は、水平面（前後左右に延びる平面）に対し若干の傾きを有する。しかしながら、上ハウジング７とＬＤドライバ１７及びＤＳＰ１８との間等に、ヒートシンクＨとして弾性且つ伝熱性を有するシート又はゲルを塗布することによって、上記傾きによる回路基板１３の公差を吸収する。

次に、光トランシーバ１の組み立てについて説明する。図１４は、第１回路基板１５の裏面、並びに、ＯＳＡ５０の天井面を示している。まず、図１４に示すように、第１回路基板１５とＯＳＡ５０を互いに電気的に接続する（第１工程）。両面に回路部品を搭載済みの第１回路基板１５と、ＯＳＡ５０のそれぞれをＦＰＣ１４によって接続する。

このとき、各ＦＰＣ１４にフォーミングを行う。具体的には、ＲＯＳＡ１２に接続するＦＰＣ１４を、ＴＯＳＡ１１に接続するＦＰＣ１４よりも大きく曲げてフォーミングを行う。その後、ＯＳＡ５０の端子１１ｂ，１２ｂと第１回路基板１５のパッドにＦＰＣ１４をソルダリングしてＦＰＣ１４を固定する。

図１５に示すように、ＯＳＡ５０の各スリーブに簡易コネクタＣを接続する（第２工程）。図１５では図示していないが、各簡易コネクタＣには内部ファイバＦが接続されている。次に、図１６に示すように、ＯＳＡ５０を支持しつつ第１回路基板１５と第１保持部材３０を組み立てる（第３工程）。

このとき、第１保持部材３０の後端の突起３７を第１回路基板１５に形成された開孔１５ａに挿入する。突起３７は、その先端の径が開孔１５ａの径よりも大きいので、開孔１５ａに突起３７が係合した後には開孔１５ａからの抜けが防止される。また、ＯＳＡ５０に装着される各簡易コネクタＣからは内部ファイバＦが伸び出している。

次に、図１６及び図１７に示す状態において、簡易コネクタＣから前方に引き出した内部ファイバＦを第１保持部材３０の溝３２，３３に配置する（第４工程）。具体的には、図１８に示すように、左右内側の内部ファイバＦそれぞれを溝３２内に挿入し、左右外側の内部ファイバＦそれぞれを溝３３内に挿入し、互いに左右逆方向に曲げる。そして、合波器９及び分波器１０のそれぞれを回路基板１３の部分まで移動させる。

次に、第２保持部材４０を第１保持部材３０に組み付ける。このとき、図１９に示すように、内部ファイバＦを回路基板１３上で大きく左右逆方向に湾曲する。そして、レセプタクル４に接続する内部ファイバＦを溝４３に挿入し、合波器９及び分波器１０のそれぞれに接続する内部ファイバＦを溝４２に挿入する（第５工程）。

また、合波器９及び分波器１０のそれぞれを突出部３１に仮固定し、第１保持部材３０によって合波器９及び分波器１０を支持する（第６工程）。このとき、突出部９ａ，１０ａを、それぞれ凹部３１ａに挿入して、合波器９及び分波器１０を突出部３１上に仮固定する。

以上の組み立てはハウジング２の外で行う。これにより、回路基板１３、ＯＳＡ５０、簡易コネクタＣ、第１保持部材３０、第２保持部材４０、合波器９及び分波器１０を含む中間アセンブリＭをハウジング２の外で効率よく組み立てることができる（中間アセンブリを組み立てる工程）。

この組み立て方法によれば、内部ファイバＦをハウジング２の外で高い自由度で引き回すことができ、内部ファイバＦの引き回しがハウジング２に阻害されるのを回避することができる。また、内部ファイバＦを引き回しているときに、第１保持部材３０及び第２保持部材４０それぞれの溝３２，３３，４２，４３に内部ファイバＦを効率よく配置することができる。

更に、溝４２、４３のそれぞれには複数の突出部４６が設けられているので、一旦配置された内部ファイバＦの溝４２，４３からの抜けを抑制できる。また、自重が大きい合波器９及び分波器１０を第１保持部材３０に仮固定するので、合波器９及び分波器１０それぞれに接続された内部ファイバＦの根元にかかる応力を緩和することができる。

中間アセンブリＭを組み立てた後には、図２０に示すように、中間アセンブリＭを上ハウジング７に設置する。続いて、図２１に示すように、レセプタクル４を上ハウジング７の前端且つ左右中央に設置する（第７工程）。なお、上ハウジング７の内面には、レセプタクル４の搭載位置を規定する構造を有していない。当該構造は下ハウジング８の内面に有しており、レセプタクル４の位置は下ハウジング８を上ハウジング７に組み付けることによって規定される。

下ハウジング８へのレセプタクル４の組み付けでは、下ハウジング８に開けられた孔部にレセプタクル４のスリーブを通す。このとき、レセプタクル４を含むユニット全体を前方に移動させることによって、当該スリーブを下ハウジング８に組み込む。以上の組み込みを行って得られた上ハウジング７、下ハウジング８、合波器９、分波器１０、レセプタクル４、第１保持部材３０、第２保持部材４０、ＯＳＡ５０及び回路基板１３を含む部品群はユニット化されており、表裏（上下）の位置を変えても互いの部品の位置関係が維持されるため、取り扱いが容易である。

以上、光トランシーバ及びその製造方法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、第１保持部材３０及び第２保持部材４０の形状は適宜変更可能である。また、第１保持部材３０及び第２保持部材４０に代えて１つの保持部材を備えてもよい。更に、前述の光トランシーバの組み立ての順序は適宜変更可能である。図１５に示すように各ＯＳＡ５０に簡易コネクタＣが取り付けられた状態から、図２２に示すように第１保持部材３０及び上ハウジング７の組み立てを行ってもよい。

この場合、図２３に示すように、前述した第１〜第４工程を実行して４本の内部ファイバＦを溝３２，３３に配置した後に、４本の内部ファイバＦを上ハウジング７の前側で２本ずつ交差させる。そして、４本の内部ファイバＦを互いに左右反対側に位置する上ハウジング７の側壁に向けて引き伸ばす。

その後、上ハウジング７の左右外側に内部ファイバＦを配線し、回路基板１３の位置にまで内部ファイバＦを展開する。このとき、第１保持部材３０の溝３３の最も外側に位置する壁部の外側に内部ファイバＦを通過させることにより、内部ファイバＦの曲げの曲率を規定値以下に抑えている。

内部ファイバＦを回路基板１３上まで引き延ばした後には、図２０に示すように、第２保持部材４０を第１保持部材３０に組み付ける。以上のように、回路基板１３、ＯＳＡ５０、簡易コネクタＣ、第１保持部材３０及び第２保持部材４０を上ハウジング７内に搭載した後に、第１保持部材３０により合波器９（分波器１０）を支持して前述した第５工程を行う。その後は、前述と同様の手順を経ることにより光トランシーバ１の組み立てを完了させることができる。

１…光トランシーバ、２…ハウジング、４…レセプタクル、５…プルタブ、６…スライダ、６ａ…突起、７…上ハウジング、８…下ハウジング、９…合波器（光学部品）、１０…分波器（光学部品）、９ａ，１０ａ…突出部、９ｂ，１０ｂ…底部、９ｃ，１０ｃ…波長選択フィルタ、９ｄ，９ｆ，９ｈ，１０ｄ，１０ｆ，１０ｈ…ポート、９ｅ，９ｇ，１０ｅ，１０ｇ…ミラー、１１…ＴＯＳＡ、１１ａ，１２ａ…パッケージ、１１ｂ，１２ｂ…端子、１２…ＲＯＳＡ、１３…回路基板、１４…ＦＰＣ、１５…第１回路基板、１５ａ…開孔、１６…第２回路基板、１７…ＬＤドライバ、２３…プラグ基板、３０…第１保持部材、３１…突出部、３１ａ…凹部、３２，３３，４２，４３…溝、３４，３５…孔部、３６…係合部、３６ａ，３７…突起、４０…第２保持部材、４１…突出部、４１ａ…突起、４２，４３…溝、４５，４６…突出部、４５ａ…孔部、４７…底面、４９…突起、４９ａ…拡径部、５０…ＯＳＡ、Ｃ…簡易コネクタ、Ｃ１…フック、Ｆ…内部ファイバ、Ｈ…ヒートシンク、Ｍ…中間アセンブリ。

Claims (7)

1. 光信号を電気信号に変換するＲＯＳＡと、
   電気信号を光信号に変換するＴＯＳＡと、
   外部の光コネクタを受容し、前記光コネクタとの間で光信号を送受するレセプタクルと、
   前記ＲＯＳＡ及び前記ＴＯＳＡのそれぞれと、前記レセプタクルとを光学的に接続する内部ファイバと、
   電気信号を処理する回路を搭載する回路基板と、
   前記ＲＯＳＡ及び前記ＴＯＳＡのそれぞれを前記回路基板に対して保持する保持部材と、
   を備え、
   前記保持部材は、前記内部ファイバをガイドする複数の溝を有する、
   光トランシーバ。
2. 前記内部ファイバと、前記ＲＯＳＡ及び前記ＴＯＳＡのそれぞれとは、簡易コネクタによって互いに光学的に接続されており、
   前記内部ファイバは、前記レセプタクルにピグテール接続されている、
   請求項１に記載の光トランシーバ。
3. 前記内部ファイバは、第１内部ファイバ及び第２内部ファイバを含み、
   光信号を合波する合波器と、光信号を分波する分波器と、を更に備え、
   前記合波器及び前記分波器のそれぞれは、前記レセプタクルに第１内部ファイバを介して接続され、且つ、前記第２内部ファイバを介して前記簡易コネクタに接続される、
   請求項２に記載の光トランシーバ。
4. 前記保持部材は、前記レセプタクルに対向する前記第１内部ファイバを収容する第１溝と、前記合波器及び前記分波器のそれぞれに対向する前記第２内部ファイバを収容する第２溝を備え、
   前記第１内部ファイバは、前記レセプタクルから引き出されて前記第１溝内で延びており、前記回路基板上で展開されて前記合波器及び前記分波器のそれぞれに接続し、
   前記第２内部ファイバは、前記合波器及び前記分波器のそれぞれから引き出されて前記第２溝内で延びており、前記回路基板上で展開されて前記簡易コネクタに接続する、
   請求項３に記載の光トランシーバ。
5. 前記第２内部ファイバは、前記回路基板上から前記合波器及び前記分波器のそれぞれに向かい、前記保持部材の外側に延びている、
   請求項３又は４に記載の光トランシーバ。
6. 前記第２内部ファイバは前記保持部材の壁部に沿って屈曲しており、前記屈曲の曲率は２０ｍｍよりも小さい、
   請求項４に記載の光トランシーバ。
7. 前記保持部材は、前記第１溝及び前記第２溝を底面に有し、前記壁部を前記底面との反対側に有する、
   請求項６に記載の光トランシーバ。

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