JP7144786B2 - 小型光トランシーバ - Google Patents
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Description
これら光トランシーバは,CFP8やQSFP-DDと呼ばれるフォームファクターに準拠した小型モジュールとして作製され,図4(a)に示すように,スイッチ装置のフロント(またはリア)パネルに抜き差し可能な状態で装着されるのが一般的である。光トランシーバモジュールのサイズは年々小型化が進められているが,現状では前後パネルを使っても36個程度のモジュール装着が限界である。さらにこの時,光スイッチASICと光トランシーバの距離が長くなるため,通常使われる安価なPCBでは25Gの電気信号を送ることが困難となり,ボードの中間点に波形の識別再生用のリタイマーが必要となる。
そして,第1の基板3は,VCSELアレイ5から出射される光を透過する半導体基板である。
図5は,光トランシーバの構成例を示す概念図である。図5に示されるように,この光トランシーバ1は,第1の基板3と,第1の基板3の表面に設けられた垂直共振器面発光型レーザ(VCSEL)アレイ5と,第1の基板の裏面であってVCSELアレイ5に対応した位置に接着された第1のマルチコアファイバ(MCF)7とを含む。 光トランシーバ(又は光トランシーバモジュール)は,小さいことが好ましい。光トランシーバの形状の例は,正方形又は長方形状であり,光トランシーバの大きさは,用途に応じて適宜調整すればよく,具体的な1辺(長方形における長辺)は,例えば0.5mm以上7mm以下の範囲で調整すればよい。
第2の基板13は,PDアレイ15に入射する光を透過する半導体基板であることが好ましい。第2の基板13は,第1の基板3と同じものであってもよい。また,第1の基板3と第2の基板13とは別々の基板である必要がなく,1枚の基板が第1の基板3と第2の基板13を兼ねてもよい。光検出器(PD)アレイ15は,,VCSELアレイ5と同じ方向に設けられている。そして,第2のマルチコアファイバ(MCF)17は,第1のMCF17と同じ方向に設けられている。
図6は,スイッチ特定用途向け集積回路用パッケージを示す概念図である。図6に示されるように,このパッケージ21は,上記した光トランシーバ1を複数個含む。スイッチASIC用パッケージは,特定用途向け集積回路(ASIC)23と,ASIC23の周辺に設置された複数の光トランシーバ1を含むように構成されている。ASIC23は,それぞれの光トランシーバ1と情報を授受することができるように接続されている。図6の例では,内装基板上にASICが設置され,各トランシーバ1と配線がなされている。また,各トランシーバは,ASIC以外の素子と接続可能となるようにされている。スイッチ特定用途向け集積回路用パッケージは,スイッチ装置に用いられるASIC (特定用途向け集積回路)用のチップ(通信用部品・通信用要素)である。
図7は,光接続装置を説明するための概念図である。図7に示される光接続装置は,第1のパッケージ21a及び第2のパッケージ21bを含む。第1のパッケージの光トランシーバ1aと,第2のパッケージの光トランシーバ1bは,共通するMCF25で接続され,共通するMCFを通じて情報の授受を行うことができるようにされている。なお,2つのトランシーバ間を接続するMCFである共通するMCF25は通常2本(又は複数本)のMCFである。この光接続装置における他のパッケージについても同様である。
図8は,スイッチ装置を説明するための概念図である。図8に示されるように,このスイッチ装置31は,複数のパッケージ21a,21bを含み,いずれかのパッケージは,外部装置37と情報の授受をすることができるように接続されている。図8の例では,複数のパッケージ21のうちの第1のパッケージ21aの第1の光トランシーバは,第2のパッケージ21bの光トランシーバと共通のMCF35で接続されている。そして,共通のMCF35を通じて第1のパッケージ及び第2のパッケージのASIC間で情報の授受を行うことができる。なお,2つのトランシーバ間を接続するMCFである共通するMCF35は通常2本(又は複数本)のMCFである。
第1のパッケージの第2の光トランシーバ(第2のパッケージの光トランシーバと接続されたものではないトランシーバ)は,外部装置37と接続される。すると,外部装置37と第1のパッケージとは情報の授受を行うことができる。
このデータセンタ内ネットワークは,上記したスイッチ装置31を含ネットワークである(図8参照)。そして,データセンタ内ネットワークは,図8における外部装置37がサーバであり,サーバに接続されたシングルモードファイバは,ファンイン/アウト装置を介して,MCFのいずれかのコアと接続されたものである。データセンタは,外部へ機能やサービスを提供するためのサーバコンピュータなどのコンピュータネットワークを設置し,運用するための施設である。
スイッチASICの大型化が年々進展しており,近い将来1チップで25Tb/sを超えるスループットが実現されると考えられている。その時,1つのスイッチASICで,400G光トランシーバが32ポート収容可能であるが,従来のプラガブルモジュール型では,その実装が極めて困難である。この明細書に開示された超小型光トランシーバは極めて小型であるため,多数の光トランシーバをOn-Package実装することが可能である。
3 第1の基板
5 垂直共振器面発光型レーザアレイ
7 第1のマルチコアファイバ
13 第2の基板
15 光検出器アレイ
17 第2のマルチコアファイバ
19 第3の基板
Claims (7)
- 第1の基板(3)と,第1の基板(3)の表面に設けられた垂直共振器面発光型レーザ(VCSEL)アレイ(5)と,第1の基板(3)の裏面であって前記VCSELアレイ(5)に対応した位置に接着された第1のマルチコアファイバ(MCF)(7)とを含む光トランシーバ(1)であって,
第1の基板(3)は,前記VCSELアレイ(5)から出射される光が透過する半導体基板である,光トランシーバであって,
第1のマルチコアファイバは,シングルモードマルチコアファイバである光トランシーバ。 - 請求項1に記載の光トランシーバであって,
第1の基板(3)と異なる基板であるV溝基板(19)をさらに有し,
第1のマルチコアファイバ(MCF)(7)は,前記V溝基板(19)の溝に設置され,前記V溝基板(19)により固定されたシングルモードマルチコアファイバである光トランシーバ。 - 請求項1に記載の光トランシーバであって,
第2の基板(13)と,第2の基板(13)の表面に設けられた光検出器(PD)アレイ(15)と,第2の基板(13)の裏面であって前記PDアレイに対応した位置に接着されたシングルモードマルチコアファイバである第2のマルチコアファイバ(MCF)(17)と,
第1の基板(3)及び第2の基板(13)と異なる基板であるV溝基板(19)をさらに有し,
第2の基板(13)は,前記PDアレイ(15)に入射する光を透過する半導体基板であり,
第1のマルチコアファイバ(MCF)(7)及び第2のマルチコアファイバ(MCF)(17)は,前記V溝基板(19)の溝に設置され,前記V溝基板(19)により固定される,
光トランシーバ。 - 請求項3に記載の光トランシーバ(1)を複数含むスイッチ特定用途向け集積回路(ASIC)用パッケージ(21)であって,
前記スイッチASIC用パッケージは,特定用途向け集積回路(ASIC)(23)と,前記ASIC(23)の周辺に設置された複数の前記光トランシーバ(1)を含むパッケージ。 - それぞれ請求項4に記載のパッケージである第1のパッケージ(21a)及び第2のパッケージ(21b)を含む光接続装置であって,
第1のパッケージ及び第2のパッケージのそれぞれの光トランシーバ(1a,1b)は,共通するMCF(25)で接続される光接続装置。 - 請求項4に記載のパッケージ(21)を複数含むスイッチ装置(31)であって,
前記複数のパッケージ(21)のうちの第1のパッケージ(21a)の第1の光トランシーバは,第2のパッケージ(21b)の光トランシーバと共通のMCF(35)で接続され,
前記共通のMCF(35)を通じて第1のパッケージ及び第2のパッケージのASIC間で情報の授受を行い,
第1のパッケージの第2の光トランシーバは外部装置(37)と接続される,スイッチ装置。 - 請求項6に記載のスイッチ装置(31)を含むデータセンタ内ネットワークであって,
前記外部装置(37)はサーバである,
データセンタ内ネットワーク。
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