TWI384268B - 可插拔小型化光收發模組 - Google Patents

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TWI384268B TW097146637A TW97146637A TWI384268B TW I384268 B TWI384268 B TW I384268B TW 097146637 A TW097146637 A TW 097146637A TW 97146637 A TW97146637 A TW 97146637A TW I384268 B TWI384268 B TW I384268B
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Description

可插拔小型化光收發模組
本發明係有關於一種收發模組，特別是有關於一種可插拔小型化光收發模組的接腳排列。
在網路技術快速發展下，光電通訊技術因為能提供快速與大量的資訊傳輸的能力，因此也越來越普遍地被使用。目前急遽發展的光電產業係將電子學(electronics)與光學(optics)相互結合而產生的一種應用領域。而其中一重要的關鍵元件為可插拔小型化光收發模組，包括一光發送器(transmitter)及一光接收器(receiver)或整合兩者為一光收發器(transceiver)。光接受器的主要功能就是將所收到的光訊號轉換為電訊號，而發送器的功能在於將電訊號轉換成為光訊號進行發送。
在光電通訊的產品中，例如集線器(hub)等網路設備中，通常會設有至少一個光收發模組，用以將光訊號轉換為電訊號。光纖可經由上述之光收發模組，連接網路設備。近年來的光纖產品，十億位元介面轉換器(Gigabit Interface Converter；GBIC)的光收發模組已逐漸地被小型(Small Form Factor；SFF)光收發模組所取代，且進一步地改良為可插拔小型化(Small Form Factor Pluggable；SFP)光收發模組。由於可插拔小型化光收發模組不僅體積小，且可進行熱插拔，因此，可將更多的可插拔小型化光收發模組配置 於網路設備之中，且隨插即用，不僅降低所需的空間大小，且方便光收發模組的更換與安裝。
本發明之目的就是在提供一種可插拔小型化光收發模組具有複數個光電轉換元件與複數個印刷電路板，其中至少一電路板具有金手指，且金手指的外觀尺寸符合可插拔小型化光收發模組多源協議(small form－factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的單一通訊埠的金手指外觀尺寸。
因此，本發明係提供一種可插拔小型化光收發模組包含有一第一光收發裝置，一第二光收發裝置，以及一電路板。電路板電性連接第一光收發裝置與第二光收發裝置，且具有20個腳位的金手指。
其中電路板的寬度亦符合可插拔小型化光收發模組多源協議(small form－factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的寬度規定，約為9.2毫米(millimeter；mm)。第一光收發裝置包含一第一光電轉換元件，而第二光收發裝置包含一第二光電轉換元件。而第一光電轉換元件與第二光電轉換元件均係為單纖雙向光學次模組元件(bi－directional optical sub－assembly；BOSA)。
本發明之可插拔小型化光收發模組之外觀尺寸符合可插拔小型化光收發模組多源協議(small form－factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的規格，其寬度約為13.5毫米(millimeter；mm)。
金手指包含一第一高速訊號傳輸區、一第二高速訊號傳輸區與一第一訊號隔離區，且第一訊號隔離區位於第一高速訊號傳輸區與第二高速訊號傳輸區之間。而第一高速訊號傳輸區包含金手指之腳位17-20分別定義為TX-A、TX+A、Tx DISA與GNDA；第二高速訊號傳輸區包含金手指之腳位11-14，分別定義為GNDB、Tx DISB、TX+B與TX-B；以及第一訊號隔離區包含金手指之腳位15-16，分別定義為VccB與VccA。
此外，金手指包含一第三高速訊號傳輸區、一第四高速訊號傳輸區與一第二訊號隔離區，且第二訊號隔離區位於第三高速訊號傳輸區與第四高速訊號傳輸區之間，而第三高速訊號傳輸區包含金手指之腳位1-3分別定義為RX-A、RX+A與LOSA；第四高速訊號傳輸區包含金手指之腳位8-10，分別定義為LOSB、RX+B與RX-B；以及第二訊號隔離區包含金手指之腳位4-7，分別定義為MOD2A、MOD1A、MOD1B與MOD2B。
值得注意地是，金手指之第一高速訊號傳輸區與第三高速訊號傳輸區較佳地分別位於電路板之兩表面，且第一高速訊號傳輸區包含腳位17與18分別定義為TX-A、TX+A，以及第三高速訊號傳輸區包含腳位1與2分別定義為RX-A、RX+A。金手指之第二高速訊號傳輸區與第四高速訊號傳輸區較佳地亦分別位於電路板之兩表面，且第二 高速訊號傳輸區包含腳位13與14分別定義為TX＋B、TX－B，以及第四高速訊號傳輸區包含腳位9與10分別定義為RX＋B、RX－B。
因此，本發明之可插拔小型化光收發模組的前端，可同時容納二個光電轉換元件，即兩個單纖雙向光學次模組元件，使得單一標準SFP光收發模組的寬度，可同時容納兩組光收發裝置，有效地增加光收發裝置的密度。本發明之可插拔小型化光收發模組更利用具有金手指的腳位配置，在不改變單一標準SFP光收發模組的外觀尺寸，同時提供且提供二個光電轉換元件的金手指腳位，更有效地避免訊號之間的干擾。
以下將以圖示及詳細說明清楚說明本發明之精神，如熟悉此技術之人員在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
第1圖係繪示本發明之可插拔小型化光收發模組之一較佳實施例示意圖。如圖所示，本發明之可插拔小型化光收發模組100包含有一模組基座102，一保護蓋104，複數個光收發裝置，例如是第一光收發裝置110與第二光收發裝置120，以及第三電路板210安裝於其中。其中，第一光收發裝置110包含有一第一電路板230，而第二光收發裝置120則包含有第二電路板240，第一電路板230與第二電路 板240平行配置，且第三電路板210則配置於第一電路板230與第二電路板240之間，且較佳地第三電路板210垂直於第一電路板230與第二電路板240之間。
第三電路板210之後方配置有金手指214與金手指216，使得本發明之可插拔小型化光收發模組100可與電子設備，例如是一網路設備，進行熱插拔。
其中，第三電路板210之後方配置有金手指214與金手指216的外觀尺寸與可插拔小型化光收發模組多源協議(small form－factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的單一通訊埠的金手指外觀尺寸係相同地，換言之，第三電路板210的外觀尺寸較佳地亦符合SFP－MSA的要求，約為9.2毫米(millimeter；mm)，故使用者可以方便地利用符合SFP－MSA的標準連接器與本案之可插拔小型化光收發模組之金手指電性連接。
第三電路板210係利用L形端子組220與第一電路板230電性連接。其中，第一電路板230具有穿孔236，而第三電路板210則具有穿孔212，L形端子組220之第一端子221分別穿過第一電路板230之穿孔236與第三電路板210之穿孔212，使第一電路板230與第三電路板210電性連接。由於第三電路板210的設置，使得本發明之可插拔小型化光收發模組具有較大的電路板面積，故可增加電路的變化，同時利用第三電路板210後方的金手指214與金手指216，更可以方便地與電子設備，進行熱插拔。
此外，第一電路板230的前端，形成L形的第一部份 234與第二部份232，其分別耦合一第一光電轉換元件250之發射端254與接收端252，以進行光訊號的的接收與發射。第一電路板230的後端則為本體部份238其上形成之穿孔236則用來與L形端子組220耦合。其中，第一光電轉換元件250之發射端254與接收端252的位置亦可以相互交換，其亦不脫離本發明之精神與範圍。此外，第三電路板210靠近穿孔212的部份的寬度，較佳地小於第三電路板210靠近金手指216的部份的寬度，使得靠近金手指216的第三電路板210的寬度符合可插拔小型化光收發模組多源協議(small form－factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的寬度規定，以及本發明之可插拔小型化光收發模組100的外觀尺寸符合可插拔小型化光收發模組多源協議(small form－factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的規格。而在本發明之可插拔小型化光收發模組100的前端，可同時容納二個光電轉換元件，即第一光電轉換元件250與第二光電轉換元件260分別位於第一光收發裝置110與第一光收發裝置120，使得單一標準SFP光收發模組的寬度，可同時容納兩組光收發裝置，有效地增加光收發裝置的密度。
其中，第一光電轉換元件250與第二光電轉換元件260分別係為一單纖雙向光學次模組元件(bi－directional optical sub－assembly；BOSA)，故第一光電轉換元件250與第二光電轉換元件260可分別進行所需的光訊號接收與發射。因 此，本發明之可插拔小型化光收發模組100具有符合SFP-MSA標準的寬度下，可同時容納兩組獨立的單纖雙向光學次模組元件，亦即在約為13.5毫米(millimeter；mm)的寬度下即可容納第一光收發裝置110與第一光收發裝置120，且具有熱插拔之功能。
然而，本案之可插拔小型化光收發模組包含至少有兩個以上的通訊埠，單一通訊埠的金手指外觀尺寸並不具有足夠的空間空間可以容納兩個通訊埠所需的接點的數量，且高速傳輸訊號亦很容易受到干擾。
參閱第2圖係本發明之可插拔小型化光收發模組之金手指的腳位定義。如圖中所示，在第三電路板210之後方的金手指214與金手指216，其分別位於第三電路板210的兩表面，並具有可以與符合SFP-MSA的標準連接器進行插拔與電性連接。
其中，電路板上包含有位於第一表面之通訊埠接腳370，以及第二表面之通訊埠接腳380。為了能與符合SFP-MSA的標準連接器電性連接，通訊埠接腳370與通訊埠接腳380分別具有10個接腳，平行排列，分別是腳位1-10與腳位11-20。其中，腳位1-5與腳位16-20所構成之第一通訊埠接腳組300較佳地係提供給第一通訊埠(如表一中之Port A)使用，而腳位6-10與腳位11-15所構成之第二通訊埠接腳組600較佳地係提供給第二通訊埠(如表一中之Port B)使用。
此外，為了能有效的提升訊號傳輸的穩定性與本案之 可插拔小型化光收發模組之金手指更可區分為第一高速訊號傳輸區320、第二高速訊號傳輸區330、第三高速訊號傳輸區350與第四高速訊號傳輸區360，並以第一訊號隔離區310與第二訊號隔離區340將其隔離。
同時參閱表一與第2圖，第一高速訊號傳輸區320包含的接腳係為腳位17－20，而第二高速訊號傳輸區330包含的接腳係為腳位11－14，其中間則藉由腳位15的VccB與腳位16的VccA間隔，以避免訊號之間的干擾。相同地，第三高速訊號傳輸區350包含的接腳係為腳位1－3，而第四高速訊號傳輸區360包含的接腳係為腳位8－10，其中間則 藉由低速訊號之腳位4的MOD2A、腳位5的MOD1A、腳位6的MOD1B與腳位7的MOD2B間隔，以避免訊號之間的干擾。
此外，第一高速訊號傳輸區320與第三高速訊號傳輸區350亦分別位於電路板的兩表面，以避免彼此之間訊號的干擾。而第二高速訊號傳輸區330與第四高速訊號傳輸區360則亦位於電路板的兩表面，以避免彼此之間訊號的干擾。值得注意地是，腳位1的RX－A與腳位2的RX＋A較佳地不僅與腳位17的TX－A與腳位18的TX＋A分別位於電路板的兩表面，且由垂直電路板的表面的方向觀察時，兩者較佳地不會相互重疊，以更進一步地避免訊號的干擾。
相同地腳位9的RX＋B與腳位10的RX－B較佳地不僅與腳位13的TX＋B與腳位14的TX－B分別位於電路板的兩表面，且由垂直電路板的表面的方向觀察時，兩者不會相互重疊，以更進一步地避免訊號的干擾。然而，RX－A、RX＋A、RX－B、RX＋B、TX－A、TX＋A、TX－B與TX＋B的腳位，亦可以配置於不同的位置，然其重要的是避免由垂直電路板的表面的方向觀察時，彼此之間產生重疊的情況。
因此，本發明之可插拔小型化光收發模組的前端，可同時容納二個光電轉換元件，亦即兩個單纖雙向光學次模組元件，使得單一標準SFP光收發模組的寬度，可同時容納兩組光收發裝置，有效地增加光收發裝置的密度。本發明之可插拔小型化光收發模組更利用具有金手指的第三電 路板配置於第一電路板與第二電路板之間，進而在不改變單一標準SFP光收發模組的外觀尺寸與金手指腳位的數量下，提供更多的電路板面積，以增加電路變化的能力，且可與符合SFP－MSA的標準連接器電性連接，並進而提供熱插拔的功能。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧可插拔小型化光收發模組
102‧‧‧模組基座
104‧‧‧保護蓋
106‧‧‧固定裝置
242‧‧‧第二部份
244‧‧‧第一部份
246‧‧‧穿孔
248‧‧‧本體部份
250‧‧‧第一光電轉換元件
108‧‧‧電路板固定柱
110‧‧‧第一光收發裝置
120‧‧‧第二光收發裝置
210‧‧‧第三電路板
212‧‧‧穿孔
214‧‧‧金手指
216‧‧‧金手指
220‧‧‧L形端子組
221‧‧‧第一端子
222‧‧‧第二端子
230‧‧‧第一電路板
232‧‧‧第二部份
234‧‧‧第一部份
236‧‧‧穿孔
238‧‧‧本體部份
240‧‧‧第二電路板
252‧‧‧接收端
254‧‧‧發射端
260‧‧‧第二光電轉換元件
262‧‧‧接收端
264‧‧‧發射端
300‧‧‧第一通訊埠接腳組
310‧‧‧第一訊號隔離區
320‧‧‧第一高速訊號傳輸區
330‧‧‧第二高速訊號傳輸區
340‧‧‧第二訊號隔離區
350‧‧‧第三高速訊號傳輸區
360‧‧‧第四高速訊號傳輸區
370‧‧‧通訊埠接腳
380‧‧‧通訊埠接腳
600‧‧‧第二通訊埠接腳組
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖繪示本發明之可插拔小型化光收發模組之一較佳實施例示意圖；以及第2圖繪示本發明之可插拔小型化光收發模組之電路板上金手指之腳位配置圖。
300‧‧‧第一通訊埠接腳組
310‧‧‧第一訊號隔離區
320‧‧‧第一高速訊號傳輸區
330‧‧‧第二高速訊號傳輸區
340‧‧‧第二訊號隔離區
350‧‧‧第三高速訊號傳輸區
360‧‧‧第四高速訊號傳輸區
370‧‧‧通訊埠接腳
380‧‧‧通訊埠接腳
600‧‧‧第二通訊埠接腳組

Claims (5)

  1. 一種可插拔小型化光收發模組，包含：一第一光收發裝置；一第二光收發裝置；以及一電路板，電性連接該第一光收發裝置與該第二光收發裝置，其中該電路板具有金手指，該金手指僅具有20個腳位，並且該第一光收發裝置包含一第一光電轉換元件，而該第二光收發裝置包含一第二光電轉換元件，該第一光電轉換元件與該第二光電轉換元件均係為單纖雙向光學次模組元件(bi-directional optical sub-assembly；BOSA)，其中該金手指包含一第一高速訊號傳輸區、一第二高速訊號傳輸區、一第三高速訊號傳輸區、一第四高速訊號傳輸區、一第一訊號隔離區與一第二訊號隔離區，該第一訊號隔離區位於該第一高速訊號傳輸區與該第二高速訊號傳輸區之間且該第二訊號隔離區位於該第三高速訊號傳輸區與該第四高速訊號傳輸區之間，其中該第一高速訊號傳輸區包含該金手指之腳位17-20分別定義為TX-A、TX+A、Tx DISA與GNDA；該第二高速訊號傳輸區包含該金手指之腳位11-14，分別定義為GNDB、Tx DISB、TX+B與TX-B；以及該第一訊號隔離區包含該金手指之腳位15-16，分別定義為VccB與VccA，該第三高速訊號傳輸區包含該金手指之腳位1-3分別定義為RX-A、RX+A與LOSA；該第四高速訊號傳輸區包含該金手指之腳位8-10，分別定義為LOSB、RX+B與RX-B；以及該第二訊號隔離區包含該金手指之腳 位4-7，分別定義為MOD2A、MOD1A、MOD1B與MOD2B，該金手指之該第一高速訊號傳輸區與該第三高速訊號傳輸區分別位於該電路板之兩表面，且該金手指之該第二高速訊號傳輸區與該第四高速訊號傳輸區分別位於該電路板之兩表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可插拔小型化光收發模組，其中該金手指的寬度符合可插拔小型化光收發模組多源協議(small form-factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的寬度規定。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可插拔小型化光收發模組，其中該電路板的寬度約為9.2毫米(millimeter；mm)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可插拔小型化光收發模組，其中該可插拔小型化光收發模組之外觀尺寸符合可插拔小型化光收發模組多源協議(small form-factor pluggable transceiver multisource agreement；SFP transceiver MSA)的規格。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之可插拔小型化光收發模組，其中該可插拔小型化光收發模組之寬度約為13.5毫米(millimeter；mm)。
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