可插拔光学子组件.pdf

本发明公开了一种光学通信系统使用的可插拔光学子组件。

1.  一种可插拔光学模块，包括外壳(10)，所述外壳具有被布置来接收子组件(18)的开口(13，33)，所述子组件能够被可移除地插入所述外壳。

2.  如权利要求1的模块，其中所述外壳包括用于接收另一个可移除的子组件的另一个开口。

3.  如权利要求1-2中任一项所述的模块，其中所述子组件具有电连接装置(46)，并且所述模块具有电接收装置(48)，它们都被布置来使得在所述子组件被插入到所述模块的所述开口时，在它们之间建立电连接。

4.  如权利要求1-3中任一项所述的模块，其中所述开口(13)被设置在所述外壳的前面(16)上。

5.  如权利要求4所述的模块，其中所述电连接装置(46)被设置在所述子组件的尾部。

6.  如权利要求1-3中任一项所述的模块，其中所述所述开口(33)被设置在所述外壳(30)的顶面(31)上。

7.  如权利要求6所述的模块，其中所述电连接装置(35)被设置在所述子组件(38)的底面上。

8.  如前面任一项权利要求所述的模块，其中所述子组件是光发射器。

9.  如权利要求1-7中任一项所述的模块，其中所述子组件是接收器。

10.  如前面任一项权利要求所述的模块，其中所述外壳具有设置于其中的基板(59、69)，用于接收所述子组件。

11.  如前面任一权利要求的模块，其中所述模块还包括集成电路(75、85)，所述集成电路被配置来确定被插入到所述模块内的子组件的类型。

12.  如前面任一项权利要求所述的模块，其中所述子组件是热插拔的。

13.  如前面任一项权利要求所述的模块，其中所述子组件是稀疏波分复用发射器。

14.  如权利要求1-12中任一项所述的模块，其中所述子组件是密集波分复用发射器。

可插拔光学子组件
技术领域
本发明涉及光通信系统使用的可插拔光学子组件。
背景技术
比如光发射器、接收器或收发器的可插拔模块是已知的，并且在光学通信系统越来越普遍地使用它们。欧洲专利申请No.01310415.3公开了一种已知的可插拔模块，该模块内同时装有发射器和接收器，它们都固定地设置在模块外壳内。这些模块能够很容易地被插入到通信系统的支架或机架中，而通常不用使系统断电。这就是本领域公知的“热插拔”。
但是，随着通信系统的进步，人们希望能够改变模块工作的波长或甚至模式。例如，原来使用稀疏波分复用(Course Wavelength DivisionMultiplexing，CWDM)并工作于1300nm的系统可能此时需要工作于1550nm，并且使用密集波分复用(Dense Wavelength DivisionMultiplexing，DWDM)。目前，这样的改变需要向系统机架中插入全新的模块，或者移除现有的模块并使之再与新的部件组装以能够用于新的功能。这既费时又昂贵。
此外，许多面对使用者的模块参数，例如物理尺寸和电连接，正变得与一定类型的所有光学模块一致了，并且以前在该行业中所谓的“多重资源协议”之下得到认同，或者是由例如IEEE制定的标准来规定的。
于是，希望能够利用已有的模块外壳，但却能够很容易和便宜地改变模块的内部功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对上述问题的方案。
根据本发明，提供了一种包括外壳的可插拔光学模块，所述外壳适于接收子组件，所述子组件能够可移除地插入到所述外壳中。
因此，本发明提供一种用于改变光学模块功能的容易且便宜的装置。这不必从系统机架上移除母模块或甚至不必使系统断电，就可以实现。
尽管上面已经描述了本发明主要的优点和特征，但是通过参考附图以及仅以举例的方式给出的对实施例的详细说明，能够对本发明更好地理解和认识，在图中：
图1a和1b示出了本发明的实施例；
图2a、2b和2c示出了本发明的另一个实施例；
图3a和3b示出了本发明的另一个实施例；
图4示出了图1a所示的可插拔子组件可能的内部构造的外露视图；
图5示出了图1a所示的可插拔子组件另一个可能的内部构造的外露视图；
图6示出了图1a所示的可插拔子组件的电连接装置的示例的更加详细的视图；
图7和8示出了用于探测可插拔子组件类型的装置的示例。
如图1a所示，本发明包括可插拔模块10，其具有对所有类型的根据协议标准制备的收发器或应答器(transponder)通用的外部物理尺寸。例如，图1a和1b所示的模块是根据DWDM可插拔收发器MSA(http：//www.hotplugdwdm.org/mas.htm)设计的。模块10很容易通过设置在模块任意侧的凹槽12插入系统机架中。模块和系统间的电连接是通过设置在模块尾部的电连接器14建立的。现在根据本发明，模块10被布置来例如通过前面16上的开口13接收可插拔子组件18。该子组件可以是接收器子组件或发射器子组件。模块可以被布置来接收一个可插拔子组件，例如发射器子组件，或接收两个子组件，例如发射器子组件和接收器子组件。该子组件也可以是收发器子组件。子组件可以具有设置在前端的锁扣19，以辅助插入子组件和/或从母模块10移除子组件。子组件可以包括几个本地的用于将子组件保持在母模块内的装置。此外，母模块和子组件可以被布置使得子组件可以被插入母模块或从母模块移除，而不必使模块或主系统断电，从而成为热插拔的。
图1a示出了就在被插入到母模块的开口13之前的子组件18，图1b示出了被完全插入母模块的子组件。
图1a和1b的子组件18例如可以是工作于1300nm的CWDM类型的光发射器。要是操作员希望将他的系统的配置改变为例如工作于1550nm的DWDM系统，他能够很容易地移除CWDM子组件，并且插入被配置来作为1550nm的DWDM系统而工作的新的光发射器。或者，在操作员仅想将1550nm的CWDM部件换成1550nm地DWDM部件的情况下，CWDM波长可以与DWDM波长相同。类似地，操作员客户可能希望将1300nm的CWDM部件改变为1550nm的CWDM部件。此外，如本领域技术人员所理解的那样，根据系统要求子组件的波长可以在1270nm到1620nm之间或之外的任意变化。这对CWDM和DWDM子组件都适用。或者，人们可能希望将接收器子组件从PIN类型的接收器改变为基于APD的接收器。
图2a、2b和2c示出了本发明另一个实施例，其中母模块20是行业中公知的小形状因子可插拔类型，并且具有符合被称为SFP(小形状因子可插拔收发器MSA)(http：//schelto.com/SFP/SFP％20MSA.pdf)的行业标准的外部特征。与图1a和1b所示的实施例相同，可以具有可插拔发射器子组件28a、可插拔接收子组件28b，或二者都有。这里，锁扣29是母模块的一部分，用于辅助插入母模块和从主系统机架上移除母模块。该锁扣还起到将子组件固定地保持在位置上的功能。
在图3a和3b中，示出了本发明另一个实施例，其中可插拔子组件38被插入到母模块30上表面31中经适当配置的开口33中。该子组件可以通过咬合配合被固定到位，同时通过子组件底面35上经适当设计的电连接在子组件和母模块之间建立起电连接。例如，可以使用块栅阵列(BulkGrid Array，BGA)类型的连接器。与先前所述的实施例相同，母模块可以被配置来接受发射器子组件、接收器子组件或二者。
如前所述，子组件可以是收发器或接收子组件。子组件可以适于DWDM或CWDM操作。例如，如图4所示，图1a和1b所示类型的子组件被示出，其中露出其内部元件。在该示例中，子组件40是被配置来用于DWDM操作的发射器，其包括激光器41、光学元件42、波长隔离器(wavelength isolator)43、温度传感器44以及例如热电冷却器(Thermo-Electric Cooler，TEC)的温度控制45。应该理解，根据子组件的具体要求可以添加或从子组件移除元件。例如，如图5所示，子组件50被配置来用于CWDM操作，并包括激光器51和光学元件52。
图4和图5的子组件40和50都具有设置在子组件尾部的电连接器46、56，其分别与设置在PCB 49、59上的电插槽48、58电连接。
如图6所示，另一种电连接器66可用于接收器子组件60，其通过位于PCB 69上的电插槽68电连接到母模块，与用于发射器子组件的方式很类似。
PCB 49、59、69位于母模块内，并且可以形成基板，在该基板上可以设置母模块所需的各种其他元件。例如，如图7和8所示，也可以在PCB 59、79上设置集成电路(IC)75、78。该IC可以被配置来在子组件被插入到母模块时检查该子组件，以识别是何种类型的子组件，例如CWDM或DWDM发射器。类似地，IC 75可以识别接收器子组件70是否包括PIN或ADP类型的探测器。
一旦已经确定识别了子组件的具体配置，可以执行被编程的操作参数，相应地收发器或应答器模块可以开始工作。
有利地是，本发明使得光收发器和应答器模块能很容易且便宜地从一个波长到另一个波长，或从CWDM到DWDM配置进行更新，而不用更换整个模块。
本发明并不意图被限制于上述实施例，其他的修改和变化可以预见是在权利要求的范围内的。