CN105549159B - 插拔式光收发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与主***中所准备的导轨接合的插拔式光收发器。光收发器包括：壳体，其将光学部件和电学部件封闭在内部；紧固螺钉，其被拧入以使光收发器与导轨接合；以及致动器，其与紧固螺钉的旋转同步地移动且从壳体的侧部凸出以与导轨锁卡在一起。

Description

插拔式光收发器

技术领域

本申请涉及一种插拔式光收发器，具体而言，本申请涉及一种CFP收发器类型的光收发器。

背景技术

所谓的100G封装可插拔(Centum gigabit Form-factor Pluggable，CFP)光收发器的多源协议(MSA)之一已经定义了与主***的电接口和电接口的外尺寸。其中定义的CFP光收发器包括顶部壳体、底部壳体、两个紧固螺钉和前面板。设置在前面板两侧的两个紧固螺钉均从前面板延伸至壳体的后端。将这些螺钉紧固至设置在主***中的孔中，使得CFP光收发器可靠地与主***接合。

两个螺钉的各侧限制了壳体的用于安装光学部件和电学部件的内部空间。关于CFP收发器的MSA进一步限定了400Gbps范围内的规格。可应用于400Gbps的光学部件的外部尺寸将变大，并且可以400Gbps操作的电学部件固有地表现出更大的功率损耗。因此，CFP收发器的壳体更优选的是其内部空间尽可能大。

发明内容

本申请的一个方面涉及与主***中所准备的导轨接合的插拔式光收发器。本实施例的光收发器设置有：壳体，其将光学部件和电学部件封闭在内部并具有前面板；紧固螺钉，其穿过壳体的前面板并使插拔式光收发器与导轨接合；以及致动器，其从壳体的与壳体的前面板垂直地延伸的侧部凸出。本插拔式光收发器的特征在于：致动器与紧固螺钉的运动同步地与主***的导轨锁卡在一起。

附图说明

可以参考附图从本发明的优选实施例的以下详细描述中更好地理解上述和其它目的、方面和优点，其中：

图1是安装在主板上的CFP光收发器的透视图；

图2是主板的透视图；

图3是根据本申请的第一实施例的CFP收发器的透视图；

图4示出CFP收发器的内部空间；

图5放大了应用于图4所示的CFP收发器中的螺钉、闩锁和保持器；

图6仅示出移除了致动器15和螺钉的凹部11g；

图7是致动器的透视图；

图8是保持器的透视图；

图9是螺钉的透视图；

图10A和图10B说明了借助螺钉使光收发器与主***接合的第一实施例的机构，其中，图10A示出了接合之前的状态，而图10B示出了接合之后的另一种状态；

图11是根据本申请的第二实施例的CFP收发器的透视图；

图12放大了第二实施例的螺钉、致动器和保持器；

图13A和图13B示出了使CFP收发器与主***接合的第二实施例的机构，其中，图13A示出了接合之前的状态，而图13B示出了接合之后的另一种状态；

图14是根据本申请的第三实施例的CFP收发器的透视图；

图15放大了顶部壳体的凹部的设置有第三实施例的紧固螺钉和致动器的部分；以及

图16A和图16B示出了用于使光收发器50与主***2的导轨5接合的根据第三实施例的机构，其中，图16A示出了接合之前的状态，而图16B示出了接合之后的另一种状态。

具体实施方式

接下来，将参考附图对根据本发明的光收发器的一些实施例进行描述。在描述附图时，用彼此相同或相似的附图标记来表示彼此相同或相似的部件，而不做重复说明。

第一实施例

图1是示出光收发器设置在主***2上的收发器***的透视图。收发器***1包括主***2以及遵循关于光收发器的MSA(多源协议)之一的CFP(100G封装可插拔)类型的插拔式光收发器10；图2是仅示出主***2的透视图；而图3也是仅示出光收发器10的透视图。

参考图2，主***2包括前面板3、电路板4、两个导轨5和主连接器6。参考图3，光收发器10包括顶部壳体11、底部壳体12、光学插座13、电插塞14、致动器15、紧固螺钉16、保持器17、电路板19和螺旋弹簧20，其中，致动器15、保持器17、紧固螺钉16和螺旋弹簧20设置在光收发器的两侧。

以下描述假设“前”或“前侧”与设置光学插座13的方向对应，而“后”或“后侧”与设置电插塞14的一侧对应。然而，这些方向仅是出于说明的目的，而不限制本发明的范围。

主***2的前面板3的中部设置有矩形开口3a，光收发器10穿过矩形开口3a设置在主***2上。虽然未在附图中示出，但前面板3还可以设置有包围前部开口3a的盖部(这MSA中是被允许的)。电路板4安装有两个导轨5，两个导轨5从前部开口3a的两侧向后延伸以引导穿过前部开口3a设置的光收发器10。在导轨5的前部的彼此面对的各内壁中设置有凹陷部5a。

主连接器6设置在电路板4上的导轨5后方以面向前部开口3a。主连接器6的前部设置有插座6a，光收发器10的电插塞14***该插座6a中。穿过前部开口3a设置的光收发器10在被导轨5引导而保持水平的同时向后滑动，并使壳体的后部中的电插塞14***到主连接器6的插座6a中。

图4是移除了底部壳体12的顶部壳体11内部的透视图。应注意的是图4是上下颠倒地绘制的。光收发器10沿着自身的纵轴线具有左右对称性。具有盒形形状的顶部壳体11设置有盖件和侧部。前壁11a的两侧设置有引导部11c以引导紧固螺钉16穿过前壁11a。虽然未在图4中示出，但底部壳体12表现出与顶部壳体11一起形成空间的盖部功能。前壁11a还设置有方形开口11b，光学插座13经由方形开口11b露出。

具体而言，在光学插座13的从前壁11a中露出的前部设置有并列布置的两个光学端口13a。两个光学端口13a收纳外部光连接器以将光收发器10与外部光纤光学地耦合。顶部壳体11的后端还设置有覆盖电插塞14的檐11f。

顶部壳体11的各侧壁11d设置有窗口11e，致动器15和保持器17经由窗口11e露出。当光收发器10被置于前面板3的开口3a中时，窗口11e面向主***2中的导轨5的凹陷部5a。窗口11e与被***紧固螺钉16的引导部11c连续。侧壁11d还设置有从窗口11e被向内压入的凹部11g并延伸至引导部11c。凹部11g从引导部11c延伸至窗口11e的后端。

图5放大了应用于图4中所示的CFP收发器中的螺钉16、致动器15和保持器17。如图4和5所示，顶部壳体11的凹部11g在内部收纳致动器15、螺钉16和保持器17。致动器15和保持器17可以在凹部11g中纵向地移动，使得致动器15与自身的纵向移动同步地从顶部壳体11的侧部11d凸出和/或缩回。

凹部11g形成为更靠近顶部壳体11的前部，这意味着致动器15和保持器17也设置在前部；因此，凹部11g、致动器15和保持器17可以在壳体的后部留出空间。本实施例在壳体的后部设置有：电路板19，其安装有电路以控制光收发器10的操作且对由光收发器10发射/接收的RF信号进行处理；以及光学组件，其发射/接收光信号。电路板19提供位于其前侧边缘的光学插座13以及位于后端的电插塞14。

图6仅示出移除了致动器15、螺钉16和保持器17的凹部11g。从窗口11e中露出的凹部11g设置有带有凹槽11j的底部11h。凹槽11j具有随着向前前进而向外延伸的拱形平面形状。参考图5，底部壳体12还设置有与顶部壳体11中的前述凹槽11j配成一对的拱形凹槽12j。

图7是致动器15的透视图。致动器15设置有从致动器的上表面15a向上凸出的圆柱形伸出部15c以及从致动器15的底面15d凸出的另一个圆柱形伸出部15e。两个伸出部具有共同轴线，致动器15可以围绕该共同轴线旋转。致动器15还设置有前表面15f和与前表面15f连接的侧表面15g，其中，这两个表面15f和15g均设置有从两个表面15f和15g之间的拐角贯穿且具有矩形平面形状的切口15h。致动器15具有梯形平面形状。

上方的圆柱形伸出部15c被置于顶部壳体11的拱形凹槽11j中，而下方的圆柱形伸出部15e被置于底部壳体12的凹槽12j中。将圆柱形伸出部15c和15e置于相应的凹槽11j和12j中，使得致动器15变得可以沿着拱形凹槽11j和12j移动。切口15h设置为用于收纳从前方***的紧固螺钉16。也就是说，紧固螺钉16不与致动器15紧紧地接触。

图8是保持器17的透视图。具有矩形外形的保持器17设置有位于前壁17d后方的用于将致动器15收纳在内部的凹部17a。前壁17d设置有螺孔17e。底部17b设置有沿着光收发器10的横向延伸的引导部17c。引导部17c将圆柱形伸出部15c收纳在引导部17c的底面中。将圆柱形伸出部15c***到引导部17c中，使得致动器15可以横向地移动。螺孔17e将与螺孔17e中的紧固螺钉16的螺纹啮合。

图9是紧固螺钉的透视图。紧固螺钉16设置有：端部16a；螺纹16b，其形成在紧固螺钉16的中部并与保持器17的螺孔17e啮合；旋钮16c，其位于紧固螺钉16的前端；以及凸缘16d，其位于旋钮16c与螺纹16b之间。端部16a从前方被***到保持器17的螺孔17e中，但不与螺孔17e啮合。旋钮16c具有比端部16a的直径大的直径。

图10A和图10B说明了根据本申请的第一实施例的借助螺钉16将光收发器10与主***2接合的机构。图10A示出了接合之前的状态，而图10B示出接合之后的另一种状态。如图10A和10B所示，该机构设置有位于保持器17与紧固螺钉16的凸缘16d之间的螺旋弹簧20，其中，螺旋弹簧20将紧固螺钉16的凸缘16d向前推压并将保持器17向后推压。也就是说，在顶部壳体11的凹部11g中，螺旋弹簧20被置于保持器17的前壁17d与紧固螺钉16的凸缘16d之间。当从主***的导轨5中释放致动器15时，螺旋弹簧20向前推压旋钮16c，以使凸缘16d抵靠在顶部壳体11的前止动部11k上(这是初始位置)。

将描述组装致动器15、紧固螺钉16、保持器17和螺旋弹簧20的过程。如图10A所示，在凸缘16d抵靠在前致动器11k上的同时，将与螺旋弹簧20组装在一起的紧固螺钉16置于引导部11c中；即，螺旋弹簧20被置于前止动部11k的后方。然后，将保持器17置于顶部壳体的凹部11g中，使得保持器的螺孔17a收纳紧固螺钉16的顶端16a，并且将致动器15置于保持器17的凹部17a中，使得前表面15f朝向前，并且使上方的圆柱形伸出部15c置于保持器17的底部17b的引导部17c中。在替代方案中，首先将致动器15置于保持器17中；然后将保持器11置于顶部壳体11的凹部11g中。最终，将底部壳体12与顶部壳体11组装起来，使得底部壳体12中的凹槽12j收纳致动器15的底部圆柱形伸出部(下方的圆柱形伸出部)15e。

接下来，将描述使用致动器15、紧固螺钉16、保持器17和螺旋弹簧20将光收发器10固定在主***2中的机构。在光收发器10与主***2脱离(这是初始位置)的情况下，如图10A所示，使紧固螺钉16的凸缘16d抵靠在引导部11c的前止动部11k上，并且上方的圆柱形伸出部15c定位在顶部壳体11和底部壳体12的凹槽11j和12j的后端中以及保持器17的引导部17c的最内端。

向内推压紧固螺钉16并旋转旋钮16c以使螺纹16b与螺孔17e啮合，从而紧固螺钉16锁住保持器17。进一步旋转旋钮16c，使得保持器17借助螺纹16c与螺孔17e的啮合而向前移动。保持器17的向前移动也使致动器15向前移动。因为壳体的凹槽11j和12j相对于壳体的纵轴线呈斜对角地延伸，所以沿着凹槽11j和12j滑动的致动器15从顶部壳体11的侧部11d凸出。然后，如图10B所示，致动器15的伸出部分将被置于主***2中的导轨5的凹陷部5a中，并且致动器15的前表面15f与凹陷部5a的面向后方的前表面(前壁)5c进行接触。

致动器15抵靠在前壁5c上使致动器15与导轨5接合，以阻止光收发器10从主***2中滑出。进一步旋转旋钮16c，使得光收发器10被向后推压以使设置在光收发器10后端中的电插塞14与主连接器6接合。因此，光收发器10固定在主***2中。

反向旋转旋钮16c可以解除光收发器10与主***2的接合。具体而言，旋钮16c的反向旋转借助螺纹16b与螺孔17e之间的机构使紧固螺钉16向前移动而使保持器17向后移动，这也使致动器15在凹槽11j和12j中滑动。也就是说，致动器15随着其斜对角的向后运动而沿着凹槽11j和12j滑动，这使从顶部壳体11的侧部11d凸出的前表面15f向内设置到凹部11g中。进一步反向旋转旋钮16c，使得紧固螺钉16进一步向前滑动而保持器17向后移动，以解除螺纹16b与螺孔17e的啮合，并且螺旋弹簧20向前推压旋钮16以将紧固螺钉16置于初始位置。紧固螺钉16的弹出可以容易地表示：紧固螺钉16处于初始位置。

在光收发器10中，致动器15和紧固螺钉16被置于设置在顶部壳体11前侧的凹部11g中，这意味着紧固螺钉16终止于顶部壳体11的侧部的中途。因此，本光收发器10的壳体可以利用将紧固螺钉以常规方式布置在其中的空间来加宽用于安装电学部件和光学部件的内部空间。以常规方式布置的紧固螺钉延伸至顶部壳体的后端并从将要与主连接器固定起来的后端凸出。

此外，遵循CFP MSA标准的光收发器10必须在电插塞14中设置有大量电气端子(确切地说，148个电气端子)，这意味着不可避免地采用较大的压力使电插塞14与主连接器6匹配。本实施例的机构可以通过旋转旋钮16c来执行电插塞14与主连接器6的接合，从而使电插塞14与主连接器6之间的接合和脱离显著容易。

第二实施例

接下来，将参考图11至图13B描述根据本申请的另一个实施例的光收发器，其中，图11是CFP收发器的透视图，图12放大了第二实施例的螺钉、致动器和保持器，而图13A和图13B示出了用于使CFP收发器与主***接合的机构。本实施例的光收发器30设置有板簧31、致动器35、保持器37、顶部壳体41和底部壳体42，其中，为了说明的缘故，图11省略了部分部件。

在顶部壳体41的侧部中设置有纵向地延伸的凹槽41j。虽然附图中未示出，但是底部壳体42还设置有与顶部壳体41中的凹槽41j对应的凹槽。本实施例的致动器35具有块体形状并具有从顶部壳体11的窗口11e中凸出的两个外表面35a和35b。将光收发器30***到主***2中并使表面35b接触导轨5，从而因为表面35b相对于纵向倾斜，所以致动器35缩回至凹部11g中，这使光收发器的***平稳。致动器35设置有：台阶部35i，其沿致动器35的前边缘和后边缘竖直地延伸；以及引导部35j，其从前表面贯穿至后表面以收纳紧固螺钉16的端部16a。紧固螺钉16，或端部16a可在引导部35j中纵向地移动。

保持器37具有与上述保持器17类似的形状，即，保持器37设置有位于前壁后方的用于将致动器35收纳在内的凹部37a。凹部37a将板簧31置于凹部37a的深侧以向外推压致动器35。保持器37还设置有与致动器35的台阶部35i匹配的肋部37g，以防止致动器35从保持器的凹部37a中滑出。此外，参考图12，在保持器37的上表面和底面设置有带部37h。带部37h将要被置于顶部壳体41和底部壳体42的凹部中的各个凹槽中，这能够使保持器37在顶部壳体41和底部壳体42的凹部11g中仅前后移动。

参考图13A和图13B，当光收发器30固定到主***2中时，在压缩螺旋弹簧20的同时向后推压紧固螺钉16，然后，旋转旋钮16c以使螺纹16b与螺孔37e啮合。进一步旋转旋钮16c，使得保持器37借助螺纹16b与螺孔37e的啮合向前移动，这同样使致动器35向前移动，以使致动器35的侧表面35a抵靠在导轨5的渐缩表面5d上。因此，致动器35被导轨5紧紧地固定，且光收发器30被可靠地***主***2中。进一步旋转旋钮16c，使得光收发器30被向后推压以使电插塞14与主连接器6接合。

为了使光收发器30与主***2脱离，反向旋转旋钮16c，首先电插塞14与主连接器6的接合解除，然后使紧固螺钉16向前移动但保持器37与致动器35一起向后移动，以使倾斜表面35a与导轨5的渐缩表面5d分离。进一步反向旋转旋钮16，使得螺纹16从螺孔37e中解除，紧固螺钉16向前弹出，这容易地表示：光收发器10从导轨5或主***2中解除。

第三实施例

图14是根据本申请的第三实施例的CFP收发器50的透视图，而图15放大了顶部壳体51的凹部11g的将紧固螺钉16和致动器55设置在内的部分。第三实施例的光收发器50设置有顶部壳体51，顶部壳体51包括弹簧61、螺孔51a、板状的致动器55、置于弹簧61前方的推压部54以及设置在致动器55与紧固工具16的端部16a之间的块体56。

参考图15，顶部壳体15设置有将凹部11g与引导部11c分隔开的壁部51b。壁部51b设置有穿透壁部51b的螺孔51a。紧固螺钉16的端部16a穿过螺孔51a并抵靠在设置于壁部51b后方的块体56上。顶部壳体51还设置有用于将凹部11g与外侧分隔开的侧壁51c。

在凹部11g中设置有弹簧61、致动器55、推压部54和块体56。弹簧61的后端被凹部11g的后壁11m支撑，而弹簧61的前端被推压部54支撑。因此，弹簧61向前推压推压部54。弹簧61可以是螺旋弹簧。推压部54可以是矩形块体，并且在凹部11g中可前后移动。推压部54的前表面54a(确切地说，是前表面54a的前边缘中的更靠近致动器55的一个前边缘)可以与致动器55的表面55f接触。

致动器55设置有从致动器55的上部凸出的圆柱形伸出部以及从致动器55的底面55c凸出的另一个圆柱形伸出部，其中，两个圆柱形伸出部具有共同轴线。底部壳体52设置有用于收纳致动器55的底部圆柱形伸出部55d的孔52e。因此，顶部壳体51和底部壳体52可以利用圆柱轴线55d作为旋转中心来可旋转地固定致动器55。致动器55的一侧与块体56接触。块体56也可以是矩形块体，并且可以在凹部11g中前后移动。因为块体56的前表面与紧固螺钉16的端部16a接触，所以在将紧固螺钉16拧入至螺孔51a中的同时块体56向后滑动。

图16A和图16B示出使光收发器50与主***2的导轨5接合的根据第三实施例的机构，其中，图16A示出了接合之前的状态，而图16B示出了接合之后的另一种状态。如图16A和16B所示，旋转旋钮16c，使得紧固螺钉16的螺纹16b与螺孔51a啮合。进一步旋转旋钮16c，端部16a与块体56进行接触，块体56与致动器55进行接触以使致动器围绕致动器的轴线55d旋转，并且借助致动器55向后推压推压部54。此时，致动器55的与推压推压部54的一侧相反的一侧从壳体的侧部11d凸出，并且表面55g与导轨5的凹陷部5a的前止动部5c进行接触。因此，通过使致动器55的表面55g与导轨5的前止动部5c锁卡来使光收发器50与主***2可靠地接合。

反向旋转旋钮16c以使紧固螺钉向前滑动，推压部54借助弹簧61的推开力向前推压致动器55的表面55f，这使致动器55沿图16B中的逆时针方向旋转，以使表面55g从前止动部5c上解除。致动器55的从顶部壳体51的侧部11d凸出的侧部从该侧缩回，以使光收发器50从导轨5中解除。进一步旋转旋钮16c，可以解除螺纹16b与螺孔51a的啮合，并且可以利用经由推压部54、致动器55和块体56传递来的弹簧61的推开力来将紧固螺钉16从顶部壳体51的前部推压出来。

在初始位置处，第三实施例的致动器55完全地从顶部壳体11的窗口11e中缩回，即，光收发器50从主***2中脱离。因此，完全不会干涉将光收发器50***到导轨5中。

在上述详细描述中，参考具体示例性实施例对本发明的方法和装置进行了描述。然而，显而易见的是，可以在不脱离本发明较广义的精神和范围的情况下对本发明进行多种变型和修改。因此，应该认为本说明书和附图是示例性的而不是限制性的。

Claims (9)

1.一种与主***中所准备的导轨接合的插拔式光收发器，包括：

壳体，其将光学部件和电学部件封装在内部，所述壳体设置有前面板，并与所述前面板垂直地延伸；

紧固螺钉，其穿过所述壳体的所述前面板，所述紧固螺钉使所述插拔式光收发器与所述导轨接合；以及

致动器，其能移动成从所述壳体侧部凸出，

其中，通过沿第一方向旋转所述紧固螺钉来使所述致动器与所述主***的所述导轨锁卡在一起，并且

通过沿与所述第一方向相反的第二方向旋转所述紧固螺钉来使所述致动器从所述导轨中解除。

2.根据权利要求1所述的插拔式光收发器，还包括：

保持器，其将所述致动器收纳在内部，

其中，所述保持器设置有用于与所述紧固螺钉的螺纹啮合的螺孔并朝所述壳体的所述前面板移动，与所述保持器朝所述前面板的移动同步地，所述致动器从所述壳体的所述侧部凸出。

3.根据权利要求2所述的插拔式光收发器，其中，

所述致动器设置有伸出部，所述保持器设置有沿着所述壳体的横向延伸的引导部，并且所述壳体设置有沿着所述壳体的斜对角方向延伸的凹槽，所述致动器的所述伸出部穿过所述保持器的所述引导部并被收纳在所述壳体的所述凹槽中，

通过使所述伸出部在所述壳体的所述凹槽中滑动来使所述致动器从所述壳体的所述侧部凸出。

4.根据权利要求1所述的插拔式光收发器，还包括：

保持器，其将所述致动器收纳在内部；以及板簧，其被置于所述保持器中，所述板簧向外推压所述致动器，

其中，所述保持器设置有用于收纳所述紧固螺钉的螺纹的螺孔并通过所述螺纹拧入至所述螺孔而朝所述壳体的所述前面板移动。

5.根据权利要求1所述的插拔式光收发器，还包括：

块体，其抵靠在所述紧固螺钉的端部上，

其中，所述块体通过推压所述致动器的端部来使所述致动器围绕轴线旋转，所述致动器的相对于所述轴线而言的另一个端部因为所述致动器的旋转而从所述壳体的所述侧部凸出。

6.根据权利要求1所述的插拔式光收发器，其中，

所述紧固螺钉设置有螺旋弹簧，并且所述壳体设置有具有前止动部的引导部，所述螺旋弹簧被置于所述引导部中并通过抵靠在所述引导部的所述前止动部上来向外推压所述紧固螺钉。

7.根据权利要求1所述的插拔式光收发器，其中，

所述紧固螺钉的旋转延伸到所述导轨中而使电插塞与主连接器接合，所述电插塞设置在所述插拔式光收发器的与所述前面板相反的后端中。

8.根据权利要求1所述的插拔式光收发器，其中，

所述紧固螺钉终止于所述壳体的中途。

9.根据权利要求8所述的插拔式光收发器，其中，

所述紧固螺钉不从所述壳体的后端凸出。