CN112262334A - 光收发器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种光收发器，光学构件以高密度安装在该光收发器中，并且其能够散发由发热构件产生的热量。根据本发明的光收发器(11)设置有：外罩(4a、4b)；定位部件(8a)，其确定光学构件(7a)在外罩(4a、4b)中的位置；和基板(5)，其包含在外罩(4a、4b)中，并且发热构件(6a)安装在基板上。定位部件(8a)被构造为用以确定光学构件(7a)在外罩(4a、4b)内的位置，同时被构造为用以将基板(5)和外罩(4a、4b)彼此热连接。

Description

光收发器

技术领域

本发明涉及一种光收发器。

背景技术

发热构件、光学构件和定位部件被容纳在用于光通信的光收发器的外罩中。发热构件是当光收发器操作时产生热量的构件。当光学构件被加热到高温时，其特性可能劣化。因此，有必要有效地散发(或辐射)由发热构件产生的热量。

在专利文献1和2公开的技术中，例如，由发热构件产生的热量通过设置在发热构件和外罩之间的间隙中的散热部件而散发到外罩。

此外，在专利文献3和4公开的技术中，通过使用与发热构件接触的散热部件来散发由发热构件产生的热量。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审实用新型申请公开No.H03-083991

专利文献2：日本未审专利申请公开No.H09-283886

专利文献3：日本未审专利申请公开No.H08-148801

专利文献4：日本未审专利申请公开No.H05-315776

发明内容

技术问题

近年来，在光通信中使用的光收发器的尺寸已经越来越小。为了减小光收发器的尺寸，有必要以高密度将发热构件、光学构件和定位部件安装在外罩中。然而，当发热构件、光学构件和定位部件以高密度安装在外罩中时，外罩中的温度升高，并且因此光学构件的特性可能劣化。因此，有必要有效地散发由发热构件产生的热量。

已经鉴于上述问题而作出本发明，并且其目的是提供一种光收发器，光学构件可以以高密度安装在该光收发器中，并且发热构件产生的热量可以被有效散发出。

问题解决方案

根据本发明一个方面的一种光收发器包括：外罩；定位部件，其构造为用以将光学构件定位在外罩内；和基板，在基板上安装有发热构件，该基板容纳在外罩中。定位部件被构造为用以确定光学构件在外罩内的位置，并且将基板热连接到外罩。

发明的有利效果

根据本发明，可以提供一种光收发器，光学构件可以以高密度安装在该光收发器中，并且发热构件产生的热量可以被有效地散发出。

附图说明

图1是根据第一示例性实施例的光收发器的截面图；

图2是根据第二示例性实施例的光收发器的截面图；

图3是根据第三示例性实施例的光收发器的截面图；

图4是根据第四示例性实施例的光收发器的截面图；

图5是光学构件和定位部件的透视图；并且

图6是根据第五示例性实施例的光收发器的平面视图。

具体实施方式

在下文中将参考附图描述应用了本发明的特定示例性实施例。然而，本发明不限于以下示出的示例性实施例。此外，为了使解释清楚，适当地简化了以下描述和附图。

(第一示例性实施例)

首先，将参考图1描述根据本发明的第一示例性实施例的光收发器的构造。图1是根据第一示例性实施例的光收发器的截面图。如图1所示，光收发器11包括外罩4a和4b、基板5、发热构件6a、光学构件7a和定位部件8a。注意，在图1中，箭头指示发热构件6a中产生的热量的传导路径。

外罩4a和4b是布置为彼此相对的一对外罩。外罩4a和4b的形状不限于任何特定形状。如图1所示，例如，每个外罩4a和4b是板状部件，在所述板状部件的边缘上设有凸起。基板5容纳在外罩4a和4b中。

基板5固定在外罩4a和4b内。如图1所示，发热构件6a安装在基板5上。发热构件6a是当光收发器11操作时产生热量的构件。发热构件6a例如是用于驱动光学构件7a的驱动器或用于控制光收发器11的处理器。发热构件6a通过例如焊接安装在基板5上。发热构件6a优选通过回流法焊接到基板5。

在图1所示实例中，光学构件7a是光接收元件。注意，光学构件7a可以是可变光学衰减器(VOA：可变光学衰减器)、发光元件、WDM滤光器、激光光源、光纤等。光学构件7a在外罩4a和4b内的位置使用定位部件8a来确定。

如图1所示，定位部件8a与外罩4a接触。定位部件8a可以固定到外罩4a，或者可以仅接触外罩4a。另外，定位部件8a固定到基板5。由于定位部件8a与外罩4a接触并且固定到基板5，因此它可以将基板5热连接到外罩4a。

定位部件8a使用例如设置在基板5上的固定焊盘(未示出)来固定。定位部件8a通过例如焊接而固定到设置在基板5上的固定焊盘。在其中定位部件8a被焊接的示例中，使用可焊接金属材料(诸如铜)来形成定位部件8a和固定焊盘。

在其中定位部件8a被焊接的情况下，不需要在基板5中形成固定孔。因此，构件可以安装在基板5的两侧上。即，通过将发热构件6a和定位部件8a焊接到基板5，可以在不增加基板5本身的尺寸的情况下增加其中可以安装构件的基板5的面积。

定位部件8a优选地通过回流法来焊接。更优选地，定位部件8a与发热构件6a通过回流法同时焊接到基板5。通过用回流法同时焊接发热构件6a和定位部件8a，可以减少安装发热构件6a和定位部件8a所要求的过程数目。

定位部件8a可以手动焊接到基板5。在定位部件8a被手动焊接到基板的情况下，例如，可以设置覆盖光学构件7a的屏蔽罩。此外，定位部件8a可以用螺钉固定到基板5。在定位部件8a被螺钉固定到基板5的情况下，不需要在基板5上设置固定焊盘。而且，可以使用难以焊接的材料来形成定位部件8a。

可以使用仅一种材料来形成定位部件8a。此外，可以将不同材料彼此集成来形成定位部件8a。具体地，定位部件8a可以以如此方式形成，使得仅定位部件8a的用于焊接定位部件8a的区域或/和定位部件8a的与外罩4a和4b形成接触的区域是用金属形成，而定位部件8a的其它区域用导热树脂来形成。

当光收发器11操作时，发热构件6a产生热量。如图1所示，发热构件6a中产生的热量被顺次传导到基板5、定位部件8a和外罩4a。传导到外罩4a的热量从外罩4a的表面散发到大气中。外罩4a可以设有散热片等。通过为外罩4a设置散热片，提高了从外罩4a散热的效率。

注意，在光收发器11中，发热构件6a优选地置放在定位部件8a热连接到基板5的位置附近。具体地，在图1所示实例中，发热构件6a优选安装在定位部件8a的安装位置附近。通过将发热构件6a置放在定位部件8a热连接到基板5的位置附近，可以缩短从发热构件6a到定位部件8a的散热路径的长度。因此，可以将发热构件6a产生的热量有效传导到外罩4a。

如上所述，近年来，在光通信中使用的光收发器的尺寸已经越来越小。为了减小光收发器的尺寸，有必要以高密度将发热构件、光学构件和定位部件安装在外罩中。然而，当发热构件、光学构件和定位部件以高密度安装在外罩中时，外罩中的温度升高，并且因此光学构件的特性可能劣化。因此，有必要有效地散发由发热构件产生的热量。

考虑到该问题等，在根据第一示例性实施例的光收发器11中，通过使用定位部件8a来散发由发热构件6a产生的热量。即，对光学构件7a进行定位的定位部件8a也形成用于散发在发热构件6a中产生的热量的散热路径。因此，可以以高密度安装光学构件，并有效地散发由发热构件产生的热量。

此外，在专利文献1到4公开的技术中，通过设置用于散发由发热构件产生的热量的散热部件来散发由发热构件产生的热量。然而，当散热构件设置在外罩内时，设置在外罩中的构件的数目增加，因此使得难以减小光收发器的尺寸。

与此相反，在根据第一示例性实施例的光收发器11中，通过使用定位部件8a形成散热路径来散发在发热构件6a中产生的热量，而不是在外罩4a和4b内单独设置散热部件。因此，可以同时实现光学构件的高密度安装和从外罩内散热这两者。

(第二示例性实施例)

接下来，将参考图2描述根据本发明第二示例性实施例的光收发器的构造。图2是根据第二示例性实施例的光收发器的截面图。如图2所示，除了图1所示构件/结构之外，光收发器12还包括导热片9a。注意，在图2中，箭头指示由发热构件6a产生的热量的传导路径。其余构造与在第一示例性实施例中描述的类似，因此适当省略其冗余的描述。

如图2所示，导热片9a置放在定位部件8a与外罩4a之间。导热片9a例如是冷却片。冷却片具有优异的绝缘性和优异的导热性。导热片9a可以是屏蔽罩。屏蔽罩具有优异的导电性和优异的导热性。在其中导热片9a为屏蔽罩的情况下，通过用屏蔽罩覆盖定位部件8a和光学构件7a，可以抑制光学构件7a的磁噪声。

如图2所示，由于导热片9a与定位部件8a和外罩4a接触，因此它能够将基板5热连接到外罩4a。当光收发器12操作时，发热构件6a产生热量。如图2所示，发热构件6a产生的热量被顺次传导到基板5、定位部件8a、导热片9a和外罩4a。传导到外罩4a的热量从外罩4a的表面散发到大气中。在图2所示实例中，示出了导热片9a设置在定位部件8a和外罩4a之间的情况。然而，用于置放导热片9a的位置不限于任何特定位置，只要它置放在发热构件6a产生的热量的传导路径上即可。例如，导热片9a可以置放在定位部件8a和基板5之间。

导热片9a的厚度根据在定位部件8a与外罩4a之间的间隙而适当改变。因此，在光收发器12中，即使当具有不同厚度的多个定位部件8a安装在基板5上时，定位部件8a中的每一个也可以热连接到外罩4a。因此，在光收发器12中，可以更有效地散发发热构件6a产生的热量。此外，光收发器12可以提供类似于在第一示例性实施例中描述的那些有利效果。

(第三示例性实施例)

接下来，将参考图3描述根据本发明第三示例性实施例的光收发器的构造。图3是根据第三示例性实施例的光收发器的截面图。如图3所示，除了图2所示构件/结构之外，光收发器13还包括导热部件10b。注意，在图3中，箭头指示发热构件6a产生的热量的传导路径。其余构造与在第一和第二示例性实施例中描述的那些类似，因此适当省略其冗余描述。

如图3所示，导热部件10b置放在外罩4b和基板5之间。导热部件10b可以由例如具有高导热率的金属材料或树脂材料形成。由于导热部件10b与外罩4b和基板5接触，因此它可以将基板5热连接到外罩4b。当光收发器13操作时，发热构件6a产生热量。如图3所示，发热构件6a产生的热量的一部分被顺次传导到基板5、导热部件10b和外罩4b。传导到外罩4b的热量从外罩4b的表面散发到大气中。

由于光收发器13使用导热片9a和导热部件10b这两者，因此与图2中所示光收发器12相比，可以将发热构件6a产生的热量更有效地传导到外罩4a和4b。此外，光收发器13可以提供类似于在第一和第二示例性实施例中描述的那些有利效果。

(第四示例性实施例)

接下来，将参考图4和5描述根据本发明的第四示例性实施例的光收发器的构造。根据本发明的第四示例性实施例与根据第三示例性实施例的光收发器类似，但是在下文中将更详细地描述其构造。图4是根据第四示例性实施例的光收发器的截面图。图5是光学构件和定位部件的透视图。

如图4所示，除了图3中的构件/结构之外，光收发器14还包括发热构件6b、定位部件8b、导热片9c和9d，和导热部件10e。其余构造与在第一到第三示例性实施例中描述的那些类似，并且因此适当地省略其冗余的描述。

在图4所示实例中，发热构件6a是用于驱动光学构件7a的驱动器。发热构件6b是用于控制光收发器14的处理器。如图4所示，发热构件6b安装在基板5上。光学构件7a是光接收元件。

将参考图5所示透视图给出详细的描述。用于固定光学构件7a的凹槽81在定位部件8a中形成。光学构件7a固定在定位部件8a的凹槽81中。固定有光学构件7a的定位部件8a固定到基板5。此外，通过使用导热片9a，定位部件8a热连接到外罩4a。

定位部件8b容纳光纤(在图4中未示出)。光纤固定在定位部件8b内侧。如图4所示，定位部件8b安装在基板5上。因此，当用定位部件8b固定光纤时，确定了其在外罩4a和4b内的位置。

如图4所示，导热片9c置放在外罩4b和定位部件8b之间。由于导热片9c与外罩4b和定位部件8b接触，因此它可以将定位部件8b热连接到外罩4b。如图4所示，导热片9d置放在发热构件6b和定位部件8b之间。由于导热片9d与发热构件6b和定位部件8b接触，因此它可以将发热构件6b热连接到定位部件8b。

当光收发器14操作时，发热构件6b产生热量。如图4所示，发热构件6b产生的热量的一部分被顺次传导到导热片9d、定位部件8b、导热片9c和外罩4b。此外，发热构件6b产生的热量的一部分被顺次传导到基板5、定位部件8a、导热片9a和外罩4a。因此，可以使用多条散热路径来散发发热构件6b产生的热量。

如图4所示，导热部件10e置放在发热构件6a和外罩4a之间。由于导热部件10e与发热构件6a和外罩4a接触，因此它可以将发热构件6a热连接到外罩4a。当光收发器14操作时，发热构件6a产生热量。发热构件6a产生的热量的一部分被顺次传导到导热部件10e和外罩4a。此外，由发热构件6a产生的热量的一部分通过基板5、定位部件8a和8b以及导热片9a和9c传导到外罩4a和4b。因此，可以通过使用多条散热路径来散发由发热构件6a产生的热量。

光收发器14同时使用上述多条散热路径，从而可以有效地散发发热构件6a和6b产生的热量。此外，光收发器14可以提供类似于在第一到第三示例性实施例中描述的那些有利效果。

(第五示例性实施例)

接下来，将参考图6描述根据本发明第五示例性实施例的光收发器的构造。图6是根据第五示例性实施例的光收发器的平面视图。如图6所示，除了图4所示构件/结构之外，光收发器15还包括光学构件7b。注意，图1到4所示外罩4b未在图6中示出。

光学构件7b是光纤。如图6所示，光学构件7b容纳在定位部件8b中。定位部件8b设置有固定部(未示出)。设置在定位部件8b中的固定部例如是多个凸起。当光学构件7b围绕该多个凸起缠绕时，确定其在定位部件8b内的位置。

在根据第五示例性实施例的光收发器中，定位部件8b将基板5热连接到外罩4b(在图6中未示出)。因此，可以有效地散发发热构件产生的热量。

按照根据上述示例性实施例的本发明，可以提供一种光收发器，其中可以以高密度安装光学构件，并且可以有效地散发发热构件产生的热量。

注意，本发明不限于上述示例性实施例，并且它们可以在不脱离本发明精神和范围的情况下适当修改。

尽管以上参考示例性实施例解释了本发明，但是本发明不限于上述示例性实施例。在本发明范围内，可以对本发明的构造和细节作出本领域技术人员可以理解的各种修改。

本申请基于并要求在2018年6月19日提交的日本专利申请No.2018-116068的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

附图标记列表

11、12、13、14、15光收发器

4a、4b外罩

5基板

6a、6b发热构件

7a、7b光学构件

8a、8b定位部件

81凹槽

9a、9c、9d导热片

10b、10e导热部件

Claims (9)

1.一种光收发器，包括：

外罩；

定位部件，所述定位部件被构造为用以将光学构件定位在所述外罩内；和

基板，在所述基板上安装有发热构件，所述基板被容纳在所述外罩中，其中

所述定位部件被构造为用以确定所述光学构件在所述外罩内的位置，并且用以将所述基板热连接到所述外罩。

2.根据权利要求1所述的光收发器，其中，所述定位部件与所述基板和所述外罩接触，使得所述定位部件将所述基板热连接到所述外罩。

3.根据权利要求1所述的光收发器，其中

至少在所述定位部件和所述基板之间或者在所述定位部件和所述外罩之间设有导热片，并且

所述定位部件通过所述导热片将所述基板热连接到所述外罩。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的光收发器，其中，所述定位部件通过使用金属材料形成。

5.根据权利要求4所述的光收发器，其中，所述定位部件被焊接到所述基板。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的光收发器，其中，

所述光学构件是光纤，并且

所述定位部件确定所述光纤在所述外罩内的位置，并且将所述基板热连接到所述外罩。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的光收发器，其中

所述光学构件是光接收元件，并且

所述定位部件将所述光接收元件固定到所述基板，并且将所述基板热连接到所述外罩。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的光收发器，进一步包括导热部件，所述导热部件被构造为用以将所述发热构件热连接到所述外罩。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的光收发器，其中，所述发热构件是用于驱动所述光学构件的驱动器和用于控制所述光收发器的处理器中的至少一个。

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