侧边缘可安装平行光学通信模块、并入有所述模块的光学通信系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种侧边缘可安装平行光学通信模块及一种并入有所述模块中的一者或一者以上的光学通信系统。在所述光学通信系统中，所述侧边缘可安装平行光学通信模块中的一者或一者以上侧边缘安装于相应边缘卡连接器中，而所述相应边缘卡连接器又安装于母板PCB的表面上。由于所述模块相对薄且由于所述模块之间的间隔或间距可保持极小，因此所述系统可具有极高安装密度且因此具有极高带宽。
【专利说明】侧边缘可安装平行光学通信模块、并入有所述模块的光学通信系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及平行光学通信系统及方法。
【背景技术】
[0002]平行光学通信模块为具有多个发射(TX)信道、多个接收(RX)信道或两者的模块。具有发射及接收信道两者的平行光学通信模块称为平行光学收发器模块。在平行光学收发器模块中，TX部分包括用于在多个光学波导(其通常为光纤)上发射呈经调制光学信号的形式的数据的组件。TX部分包含多个激光驱动器电路及多个激光二极管。激光驱动器电路将电信号输出到激光二极管以调制所述激光二极管。当所述激光二极管被调制时，所述激光二极管输出具有对应于逻辑I及逻辑O的功率电平的光学信号。所述模块的光学器件系统将由激光二极管产生的光学信号聚焦到固持在与所述模块配合的连接器内的相应发射光纤的端部中。
[0003]通常，所述TX部分还包含多个监视光电二极管，其监视相应激光二极管的输出功率电平并产生反馈到模块控制器的相应电反馈信号。控制器处理所述反馈信号以获得相应激光二极管的相应平均输出功率电平。所述控制器将控制信号输出到激光驱动器电路，所述控制信号致使所述激光驱动器电路调整输出到相应激光二极管的调制及/或偏置电流信号使得所述激光二极管的平均输出功率电平维持于相对恒定的电平下。
[0004]平行光学收发器模块的RX部分包含多个接收光电二极管，其接收从固持在连接器中的相应接收光纤的端部输出的传入光学信号。模块的光学器件系统将从接收光纤的端部输出的光聚焦到相应接收光电二极管上。所述接收光电二极管将传入光学信号转换成电模拟信号。例如跨导放大器(TIA)等检测电路接收由接收光电二极管产生的电信号并输出对应经放大电信号，所述对应经放大电信号在所述RX部分中经处理以恢复数据。
[0005]在光学通信行业内连续不断地需求能够以不断增加的速度发射及/或接收不断增加的数据量的平行光学收发器模块。为了实现此目的，已知组合上文所描述类型的多个平行光学收发器模块以产生具有比个别平行光学收发器模块高的带宽的平行光学通信系统。出于此目的，在此些系统中使用多种平行光学收发器模块。举例来说，一种上文所描述类型的已知平行光学收发器模块包含行业内称为MTP连接器模块的多光纤连接器模块。所述MTP连接器模块插到固定到光学通信系统的机架的前部面板的插口中。所述MTP连接器模块接纳具有总共4、8、12、24或48条光纤的双工光纤带状电缆。通常，带状电缆的光纤中的一半为发射光纤且另一半为接收光纤，但在其中模块正用作发射器或接收器而非两者的情况中，所有光纤可为发射光纤或接收光纤。
[0006]当将MTP连接器模块插到插口中时，所述连接器模块的电触点与收发器模块的印刷电路板(PCB)的电触点电连接。激光二极管及光电二极管为安装于PCB上的集成电路(IC)。激光驱动器IC及收发器控制器IC通常也安装于PCB上，但收发器控制器IC有时安装于光学通信系统的母板PCB上。[0007]已知可将使用MTP连接器模块的类型的多个收发器模块布置成一阵列以提供具有大体等于个别收发器模块的带宽的总和的总体带宽的光学通信系统。与此阵列相关联的问题之一由以下事实引起=MTP连接器模块是通过将其插到形成于光学通信系统的机架的前部面板中的插口中而安装的。由于模块是以此方式安装，因此在前部面板上必须存在充足空间来容纳所述插口及相应MTP连接器模块。由于前部面板上的空间有限，因此通过增加阵列的大小来增加带宽的能力也受限制。
[0008]上文所描述的安装布置的替代方案是对平行光学收发器模块进行中平面安装。中平面安装配置是其中将模块安装于母板PCB的平面中的配置。一种已知的经中平面安装的平行光学收发器模块在行业内称为Snapl2收发器模块。Snapl2收发器模块包括12信道TX模块及12信道RX模块。每一模块具有插到100引脚球栅阵列(BGA)中的100个输入/输出(I/O)引脚的阵列。所述BGA又固定到母板PCB。
[0009]存在其它用于将多个平行光学收发器模块安装于母板PCB上的中平面安装解决方案。与现有中平面安装解决方案相关联的问题之一是存在对模块在母板PCB上的安装密度的限制。每一模块具有其自己的PCB、球栅阵列或平行于母板PCB的其它类型的内部安装结构。因此，每一模块均消耗母板PCB的表面上的空间面积，S卩，具有占用面积。另外，模块中的每一者必须与母板PCB上的邻近模块间隔开某一最小间隔或间距。由于母板PCB上存在用于安装模块的有限空间表面积，因此模块的安装密度受限制，此限制了系统的总体带宽。
[0010]需要一种具有使得平行光学通信模块能够以增加的安装密度安装的安装配置的光学通信系统。增加模块的安装密度会增加可由光学通信系统同时发射及/或接收的数据量。
【发明内容】
[0011]本发明针对侧边缘可安装光学通信模块、并入有所述模块中的一者或一者以上的光学通信系统及用于高密度安装平行光学通信模块的方法。根据一个实施例，所述光学通信系统包括母板PCB、至少第一边缘卡连接器、至少第一平行光学通信模块(POCM)及第一金属外壳。所述第一边缘卡连接器安装于所述母板PCB的上部表面上。所述第一 POCM包括具有至少第一及第二平行光学通信子模块(POCSM)的第一模块PCB，所述至少第一及第二平行光学通信子模块(POCSM)安装于所述第一模块PCB上且与所述模块PCB电互连。所述第一模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点且安置于所述第一边缘卡连接器的所述狭槽内，使得安置于所述第一模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第一边缘卡连接器的电触点接触。所述第一金属外壳大致环绕所述第一 POCM且具有形成于其中的开口，至少第一及第二光纤带状电缆的端部穿过所述开口。所述第一及第二光纤带状电缆的所述端部分别连接到第一及第二 P0CSM。所述第一金属外壳充当所述第一 POCM的电磁干扰(EMI)屏蔽且保护所述第一模块PCB以及所述第一及第二 POCSM免受环境的影响。
[0012]根据另一实施例，所述系统包括母板PCB、安装于所述母板PCB的上部表面上的至少第一边缘卡连接器及至少第一 P0CM。所述第一 POCM包括分别安装于第一及第二模块PCB上且分别与所述第一及第二模块PCB电互连的至少第一及第二 P0CSM。所述第一及第二模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点且安置于所述第一边缘卡连接器的狭槽内，使得安置于所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘上的电触点与所述第一边缘卡连接器的电触点接触。
[0013]根据一个实施例，所述方法包括:
[0014]提供母板PCB;
[0015]在所述母板PCB的上部表面上安装至少第一边缘卡连接器；
[0016]提供包括具有至少第一及第二 POCSM的第一模块PCB的至少第一 P0CM，所述至少第一及第二 POCSM安装于所述第一模块PCB上且与所述第一模块PCB电互连；及
[0017]将所述第一模块PCB的下部侧边缘插入到所述第一边缘卡连接器的狭槽中，使得安置于所述第一模块PCB的下部侧边缘上的电触点与所述第一边缘卡连接器的电触点接触。
[0018]根据一个实施例，所述方法包括:
[0019]提供母板PCB;
[0020]在所述母板PCB的上部表面上安装至少第一边缘卡连接器；
[0021 ] 提供包括至少第一及第二 POCSM的至少第一 P0CM，所述至少第一及第二 POCSM分别安装于第一及第二模块PCB上且分别与所述第一及第二模块PCB电互连；及
[0022]将所述第一及第二模块PCB的下部侧边缘插入到所述第一边缘卡连接器的狭槽中，使得安置于所述第一及第二模块PCB的下部侧边缘上的电触点与所述第一边缘卡连接器的电触点接触。
[0023]依据以下描述、图式及所附权利要求书，本发明的这些以及其它特征及优点将变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1图解说明根据说明性实施例的侧边缘可安装平行光学通信模块的透视图。
[0025]图2图解说明光学通信系统的透视图，所述光学通信系统包含图1中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块、其中插入模块的下部侧边缘的边缘卡连接器及具有上面安装边缘卡连接器的上部表面的母板PCB。
[0026]图3图解说明图1中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块的分解正面透视图，其展示所述模块内所含有的多个平行光学通信子模块。
[0027]图4图解说明图1中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块的分解背面透视图。
[0028]图5图解说明根据另一说明性实施例的包含多个图3中所展示的平行光学通信子模块的侧边缘可安装平行光学通信模块的透视图。
[0029]图6图解说明图5中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块中所含有的子模块中的一者的俯视透视图。
[0030]图7图解说明作为图3到5中所展示的子模块中的每一者的部分的驱动器IC芯片及四个VCSEL芯片。
【具体实施方式】
[0031]本发明针对一种侧边缘可安装平行光学通信模块及一种并入有所述模块中的一者或一者以上的光学通信系统。在所述光学通信系统中，所述侧边缘可安装平行光学通信模块中的一者或一者以上侧边缘安装于相应边缘卡连接器中，而所述相应边缘卡连接器又安装于母板PCB的表面上。由于所述模块相对薄且由于所述模块之间的间隔或间距可保持极小，因此所述系统可具有极高安装密度且因此具有极高带宽。现在将参考各图中所展示的说明性或示范性实施例来描述本发明的这些及其它特征，在所述图中相似参考编号表示相似元件、组件或特征。
[0032]图1图解说明根据说明性实施例的侧边缘可安装平行光学通信模块I的透视图。图2图解说明光学通信系统10的透视图，光学通信系统10包含图1中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块1、其中插入模块I的下部侧边缘的边缘卡连接器11及具有上面安装边缘卡连接器11的上部表面12a的母板PCB12。图3图解说明图1中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块I的分解正面透视图，其展示模块I内所含有的多个平行光学通信子模块20。图4图解说明图1中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块I的分解背面透视图。图5图解说明根据另一说明性实施例的包含多个图3中所展示的平行光学通信子模块20的侧边缘可安装平行光学通信模块40的透视图。图6图解说明图5中所展示的侧边缘可安装平行光学通信模块40中所含有的子模块20中的一者的俯视透视图。图7图解说明作为图3到5中所展示的子模块20中的每一者的部分的驱动器IC芯片50及四个VCSEL芯片51。现在将参考图1到7来描述本发明的特征及优点。
[0033]侧边缘可安装平行光学通信模块I具有沿Z方向的长度L、沿X方向的宽度W及沿Y方向的高度H(图1)。模块I包封在模块外壳2内侧，模块外壳2具有通过任何适合机械耦合机构机械地耦合在一起(图2)的前模块外壳部分2a及后模块外壳部分2b。模块I包含模块PCB3 (图3及4)，模块PCB3具有安置于其下部侧边缘3a上的电触点4。光纤带状电缆6的堆叠穿过形成于外壳2的一端中的小开口 7(图1到4)。
[0034]在图2中所展示的光学通信系统10中，侧边缘可安装平行光学通信模块I安装于边缘卡连接器11中，边缘卡连接器11安装于母板PCB12的上部表面12a上。边缘卡连接器11在其内部表面中的一者或两者上具有与安置于模块PCB3 (图1)的下部侧边缘3a上的电触点4(图3及4)接触的电触点。通过这些电连接且通过模块PCB3及母板PCB12的导电迹线，子模块20 (图3)内的电路50及51 (图7)与安装于母板PCB12上的其它电路(未展示)电互连，例如，集线器控制器IC(未展示)。为易于图解说明，在所述图中未展示可安装于母板PCB上的导电迹线及其它电路。
[0035]如图3的分解视图中所展示，多个平行光学通信子模块20安装于模块PCB3的上部表面3b上。因此，侧边缘可安装平行光学通信模块1(图1及2)中的每一者包括多个(例如，四个)平行光学通信子模块20。平行光学通信子模块20中的每一者通过连接器21光学且机械耦合到相应光纤带状电缆6的一端。在图3中可看到，平行光学通信子模块20经安装而分别与模块PCB3的右侧边缘3c及左侧边缘3d成一角度。图3中所展示的虚线14平行于模块PCB3的右侧边缘3c及左侧边缘3d。图3中所展示的虚线15法向于模块20的背侧20a大致驻留于其中的平面。虚线14与15之间的角度大于0°且小于90°，但通常在30°与60°之间。所述角度的选择部分地基于电缆6的既定方向且部分地基于PCB3的X维度及Y维度。此类型的成角度安装配置不同于其中模块通常经安装使得模块的背侧与模块PCB的侧边缘成0°或90°的角度的已知安装配置。[0036]以此角度定向子模块20在光纤带状电缆6沿图3中所展示的方向从形成于模块外壳2中的开口 7延伸出时导致光纤带状电缆6中的较小弯曲。电缆6中的较小弯曲有助于防止对电缆6的损坏及光学损耗。此较小弯曲还有助于减小电缆6上的张力，此有助于减小连接器21上的应力。连接器21上的减小的应力改进连接器21与电缆6之间及模块20与连接器21之间的连接的可靠性，此有助于改进数字信号的质量或维持其高度完整性。另外，此特征延长电缆6及连接器21的寿命。
[0037]金属电磁干扰(EMI)垫片30 (图3及4)夹在模块PCB3的下部表面3e与后模块外壳部分2b的内表面2b'中间。金属模块外壳2与EMI垫片30的组合提供作为优越的EMI屏障或屏蔽操作的经完全密封包壳。
[0038]另外，模块外壳2具有优越的导热性且通过热界面材料及/或热通孔(未展示)与子模块20及/或模块PCB3的热耗散装置(未展示)进行良好接触。因此，金属外壳经配置以扩散并耗散大量的热。另外，模块外壳2优选地在其上具有改进热从模块外壳2到周围环境中的热对流的外部鳍片2f。模块外壳2还充当对灰尘、尘埃及污染物的屏障且为模块PCB3、子模块20及带状电缆6提供机械保护。模块外壳2还通过密封模块I以阻隔灰尘及EMI发射而给模块I提供高度通用性，因为模块外壳2允许模块I在底架(未展示)的内侧或外侧使用。
[0039]如图4的分解视图中所展示，前模块外壳部分2a的内侧2a'在其中形成有导引表面2g，导引表面2g将光纤带状电缆6固持在一起且导引其穿过外壳2。此特征有助于保护带状电缆6免受意外拉扯或扭曲，此原本可能导致带状电缆6与其相应连接器21断开连接及/或连接器21与其相应子模块20断开连接。此特征还将电缆6 —起压成紧密堆叠以使得所述堆叠能够穿过开口 7，开口 7被制成为极小以便限制可通过开口 7从外壳2传出的EMI量。另外，第二 EMI垫片31安置于前模块外壳部分2a的下部内表面2a"的顶部上以作为有助于防止EMI发射从外壳2传出的额外措施。
[0040]根据说明性实施例，子模块20中的每一者具有用于在光纤带状电缆6的十二条相应光纤上同时发射及/或接收十二个相应光学数据信号的十二个信道(未展示)。针对子模块20中的每一者，所述十二个信道可为发射信道、接收信道或发射信道与接收信道的组合。换句话说，子模块20中的每一者可配置为平行光学发射器模块、平行光学接收器模块或平行光学收发器模块。因此，根据其中每一子模块20具有十二个信道且每一模块I具有四个子模块20的说明性实施例，模块I能够同时发射及/或接收四十八个光学数据信号。每一信道可具有(举例来说)每秒10千兆位(Gbps)或更高的数据速率，但关于信道的数据速率本发明并不受限制。
[0041]术语“平行光学通信模块”及“平行光学通信子模块”(当那些术语在本文中使用时)表示平行光学发射器模块或子模块、平行光学接收器模块或子模块或者平行光学收发器模块或子模块。
[0042]虽然在图2中展示仅单个平行光学通信模块I安装于母板PCB12上，但通常将存在并排安装于母板PCB12上且沿X方向彼此间隔开小的间隔或间距的多个模块I。尽管事实是模块I含有(举例来说)四个平行光学通信子模块20，但模块I沿X方向的宽度W相对小。小的宽度及间隔允许在母板PCB12上并排安装大量的模块I以提供具有极高密度的模块I及子模块20且因此具有极高带宽的光学通信系统10。[0043]举例来说，假定(I)模块I中的至少四者侧边缘安装于相应边缘卡连接器11中，(2)每一模块I含有四个子模块20，(3)每一子模块20具有六个发射信道及六个接收信道，且⑷每一信道具有IOGbps的数据速率，那么系统10将具有以下总体带宽:4X4X12X10=1920Gbps，其等于每秒1.875兆兆位(Tbps)。此高带宽可以母板PCB12上的相对小的占用面积来实现，这部分地是由于以下事实:子模块20沿Y维度比沿X维度及Z维度消耗更多空间。已知的平行光学通信系统(例如上文所描述的那些系统)在母板PCB上具有较大占用面积，这在很大程度上是由于以下事实:其沿X维度及/或Z维度消耗极大空间量，但沿Y维度消耗相对小的空间量。
[0044]参考图5，根据此说明性实施例的平行光学通信模块40非常类似于图3中所展示的平行光学通信模块，不同的是子模块20中的每一者安装于相应子模块PCB60上而非安装于相同模块PCB上。与图3中所展示的子模块20 —样，图5中所展示的子模块20各自通过相应连接器21机械耦合到相应光纤带状电缆6。子模块20以图3中所展示的子模块20相对于PCB3的垂直侧边缘3c及3d以一角度安装的相同方式经安装而与其相应PCB60的垂直侧边缘60a及60b成一角度。子模块PCB60的下部侧边缘插入到可等同于图2中所展示的边缘卡连接器11的边缘卡连接器11中。子模块PCB60的下部侧边缘在其上具有可等同于图3中所展示的电触点4的电触点(未展示)。任选跨接连接器或其它链接装置61位于子模块PCB60的垂直侧边缘60a及60b上以在子模块PCB60之间提供通信信道。在子模块PCB60之间提供此些通信信道减少在子模块PCB60的下部侧边缘及边缘卡连接器11的内表面上所需要的电触点的数目。
[0045]虽然为易于图解说明起见在图5中未展示，但PCB60可在其上具有位于子模块20的热产生元件(例如，下文参考图7所描述的激光二极管及驱动器IC)下方的热通孔以允许将由这些元件产生的热传导到PCB60的背侧。根据此说明性实施例，一个共用热耗散板70固定到PCB60的背侧以将其组合成一个可插式PCB组合件。可通过使用(举例来说)粘合剂、热垫、机械紧固件或这些安装机构中的一者或一者以上的组合来实现PCB60到板70的安装。与图2中所展示的系统10 —样，边缘卡连接器11可安装于类似或等同于母板PCB12的母板PCB上。此外，图5中所展示的平行光学通信模块40可装纳于类似或等同于图1到4中所展示的外壳2的外壳中以便给模块40提供保护以免受环境元素的影响且为模块40提供EMI屏蔽。
[0046]关于图6，可看到，根据此说明性实施例，光纤带状电缆6具有十二条光纤，所述光纤被分组成含三者的四个群组，所述群组被标示为6a、6b、6c及6d。这是由于定向激光二极管52的方式，如图7中所展示。激光二极管驱动器IC50通过导电引线53连接到四个VCSEL芯片51。每一 VCSEL芯片51具有激光二极管52的1X3阵列。在已知的十二信道平行光学通信模块中，激光二极管通常在衬底上形成为一维I X 12阵列或形成为二维3 X 4或2 X 6阵列。根据本发明的一个方面，已确定生产具有这些类型的阵列的芯片的成品率为相对低的，此增加生产成本。低的成品率可部分地归因于以下事实:如果在芯片的激光二极管中的一者中检测到缺陷，那么整个芯片即为无法使用的且因此被丢弃。对于以3σ质量等级操作的处理系统，举例来说，形成于晶片上的至少99.7%的激光二极管为良好的。然而，由于有缺陷的二极管是随机定位的，因此获得良好(即，无缺陷)二极管的1X12、3X4或2X6阵列的概率远小于99.7%。出于此原因，晶片的很大一部分被浪费，此导致减小的成品率及较高的成本。
[0047]根据本发明的一个方面，由四个芯片形成十二激光二极管阵列，所述芯片中的每一者承载激光二极管的1X3阵列。由于在晶片上发现无缺陷激光二极管的1X3阵列的概率远高于在晶片上发现无缺陷激光二极管的1X12、3X4或2X6阵列的概率，因此大大地改进了生产成品率。根据说明性实施例，使用取放机器将驱动IC芯片50及四个VCSEL芯片51放置于PCB60的衬底上，其中VCSEL芯片51经对准以形成十二个VCSEL激光二极管52的一维阵列。接着使用回流焊接工艺将芯片50及51永久地附接到PCB60的衬底。
[0048]由于邻近VCSEL芯片51之间的间隔大于同一 VCSEL芯片51上的邻近激光二极管52之间的间隔，因此将光纤布置成四个群组6a、6b、6c及6d。连接器21经设计使得当光纤6a到6d连接到相应连接器21且连接器21连接到相应子模块20时，相应光纤6a到6d与相应激光二极管52对准。
[0049]关于在模块I及40中使用的平行光学通信子模块20的类型或配置，本发明并不受限制。适合于此目的的平行光学通信模块的实例揭示于第7，331，720号及第8，036，500号美国专利中，其被转让给本申请案的受让人且以全文引用的方式并入本文中。然而，许多其它已知的平行光学收发器模块也适合于此目的。因此，为简洁起见，本文中将不再更详细地描述子模块20的特征。
[0050]关于所使用的边缘卡连接器11的类型或配置，本发明也不受限制。边缘卡连接器11可为已知的边缘卡连接器，例如，高速外围组件接口(PCIe)边缘卡连接器，或其可为使用现有边缘卡连接器制造工艺针对此目的专门设计的边缘卡连接器。PCIe边缘卡连接器具有用于数据信号的一百五十个导电触点及用于控制信号的二十个导电触点，此对于经由PCB3U2及60的电迹线、触点、通孔等与平行光学通信子模块20通信来说为充足的。
[0051]应注意，已出于描述本发明的原理及概念的目的参考几个说明性实施例描述了本发明。如所属领域的技术人员将理解，本发明并不限于这些说明性实施例，且可在不背离本发明的范围的情况下对本文中所描述的实施例做出许多修改。如所属领域的技术人员将理解，所有此些修改均在本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种光学通信系统，其包括: 母板印刷电路板PCB，其具有彼此大体平行的至少上部及下部表面； 至少第一边缘卡连接器，其安装于所述母板PCB的所述上部表面上，所述第一边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述边缘卡连接器中形成狭槽，所述边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述狭槽内侧的电触点； 至少第一平行光学通信模块POCM，其包括具有至少第一及第二平行光学通信子模块POCSM的第一模块PCB，所述至少第一及第二平行光学通信子模块POCSM安装于所述第一模块PCB上且与所述模块PCB电互连，所述第一模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点且安置于所述第一边缘卡连接器的所述狭槽内，使得安置于所述第一模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第一边缘卡连接器的所述电触点接触；及 第一金属外壳，其大致环绕所述第一 P0CM，所述第一金属外壳具有形成于其中的开口，至少第一及第二光纤带状电缆的端部穿过所述开口，所述第一及第二光纤带状电缆的所述端部分别连接到第一及第二 P0CSM，所述第一金属外壳充当所述第一 POCM的电磁干扰EMI屏蔽且保护所述第一模块PCB以及所述第一及第二 POCSM免受环绕所述POCM的环境的影响。
2.根据权利要求1所述的光学通信系统，其进一步包括: 至少第二边缘卡连接器，其安装于所述母板PCB的所述上部表面上所述第一边缘卡连接器的旁侧且与所述第一边缘卡连接器间隔开，所述第二边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述第二边缘卡连接器中形成狭槽，所述第二边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述第二边缘卡连接器的所述狭槽内侧的电触点； 至少第二 P0CM，其包括具有至少第三及第四POCSM的第二模块PCB，所述至少第三及第四POCSM安装于所述第二模块PCB上且与所述第二模块PCB电互连，所述第二模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点且安置于所述第二边缘卡连接器的所述狭槽内，使得安置于所述第二模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第二边缘卡连接器的所述电触点接触；及 第二金属外壳，其大致环绕所述第二 P0CM，所述第二金属外壳具有形成于其中的开口，至少第三及第四光纤带状电缆的端部穿过所述开口，所述第三及第四光纤带状电缆的所述端部分别连接到所述第三及第四P0CSM，所述第二金属外壳充当所述第二 POCM的EMI屏蔽且保护所述第二模块PCB以及所述第三及第四POCSM免受环绕所述第二 POCM的环境的影响。
3.根据权利要求2所述的光学通信系统，其进一步包括: 至少第一及第二 EMI垫片，所述第一 EMI垫片安置于所述第一金属外壳的内侧壁与所述第一及第二 POCSM之间，所述第二 EMI垫片安置于所述第二金属外壳的内侧壁与所述第三及第四POCSM之间，其中所述第一及第二 EMI垫片充当所述第一及第二 POCM的额外EMI屏蔽。
4.根据权利要求2所述的光学通信系统，其中所述第一及第二模块PCB各自具有彼此大致平行的第一及第二垂直侧边缘，所述第一及第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘分别大致垂直于所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘，且其中所述第一及第二POCSM经安装而与所述第一模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度，且其中所述第三及第四POCSM经安装而与所述第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度。
5.根据权利要求2所述的光学通信系统，其中所述第一及第二POCSM经安装而与所述第一模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成在约三十度与约六十度之间的角度，且其中所述第三及第四POCSM经安装而与所述第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成在约三十度与约六十度之间的角度。
6. 根据权利要求2所述的光学通信系统，其中所述第一、第二、第三及第四POCSM各自具有至少第一激光二极管驱动器集成电路IC芯片以及至少第一、第二、第三及第四垂直腔表面发射激光二极管VCSEL芯片，每一 VCSEL芯片具有至少三个垂直腔表面发射激光二极管VCSEL，使得每一 POCSM具有至少十二个发射信道。
7.根据权利要求2所述的光学通信系统，其中所述第一及第二金属外壳的至少第一及第二外侧壁在其上具有鳍片以促进对流冷却。
8.一种光学通信系统，其包括: 母板印刷电路板PCB，其具有彼此大体平行的至少上部及下部表面； 至少第一边缘卡连接器，其安装于所述母板PCB的所述上部表面上，所述第一边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述边缘卡连接器中形成狭槽，所述边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述狭槽内侧的电触点；及 至少第一平行光学通信模块P0CM，其包括分别安装于第一及第二模块PCB上且分别与所述第一及第二模块PCB电互连的至少第一及第二平行光学通信子模块P0CSM，其中所述第一及第二模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点且安置于所述第一边缘卡连接器的所述狭槽内，使得安置于所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第一边缘卡连接器的所述电触点接触。
9.根据权利要求8所述的光学通信系统，其进一步包括: 至少第二边缘卡连接器，其安装于所述母板PCB的所述上部表面上所述第一边缘卡连接器的旁侧且与所述第一边缘卡连接器间隔开，所述第二边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述第二边缘卡连接器中形成狭槽，所述第二边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述第二边缘卡连接器的所述狭槽内侧的电触点；及 至少第二 P0CM，其包括分别安装于第三及第四模块PCB上且分别与所述第三及第四模块PCB电互连的至少第三及第四P0CSM，其中所述第三及第四模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点且安置于所述第二边缘卡连接器的所述狭槽内，使得安置于所述第三及第四模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第二边缘卡连接器的所述电触点接触。
10.根据权利要求8所述的光学通信系统，其进一步包括: 至少第一金属热耗散板，其固定到所述第一及第二模块PCB的底部表面，用于耗散由所述第一及第二 POCSM产生的热。
11.根据权利要求8所述的光学通信系统，其进一步包括:至少第二金属热耗散板，其固定到所述第三及第四模块PCB的底部表面，用于耗散由所述第三及第四POCSM产生的热。
12.根据权利要求8所述的光学通信系统，其进一步包括: 第一金属外壳，其大致环绕所述第一 P0CM，所述第一金属外壳具有形成于其中的开口，至少第一及第二光纤带状电缆的端部穿过所述开口，所述第一及第二光纤带状电缆的所述端部分别连接到所述第一及第二 P0CSM，所述第一金属外壳充当所述第一 POCM的电磁干扰EMI屏蔽且保护所述第一及第二模块PCB以及所述第一及第二 POCSM免受环绕所述第一POCM的环境的影响。
13.根据权利要求9所述的光学通信系统，其进一步包括: 第二金属外壳，其大致环绕所述第二 P0CM，所述第二金属外壳具有形成于其中的开口，至少第三及第四光纤带状电缆的端部穿过所述开口，所述第三及第四光纤带状电缆的所述端部分别连接到所述第三及第四P0CSM，所述第二金属外壳充当所述第二 POCM的电磁干扰EMI屏蔽且保护所述第三及第四模块PCB以及所述第三及第四POCSM免受环绕所述第二POCM的环境的影响。
14.根据权利要求8所述的光学通信系统，其中所述第一及第二模块PCB各自具有彼此大致平行的第一及第二垂直侧边缘，所述第一及第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘分别大致垂直于所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘，且其中所述第一及第二POCSM经安装而分别与所述第一及第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度。
15.根据权利要求14所述的光学通信系统，其中所述角度在约三十度与约六十度之间。
16.根据权利要求9所述的光学`通信系统，其中所述第三及第四模块PCB各自具有彼此大致平行的第一及第二垂直侧边缘，所述第三及第四模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘分别大致垂直于所述第三及第四模块PCB的所述下部侧边缘，且其中所述第三及第四POCSM经安装而分别与所述第三及第四模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度。
17.根据权利要求16所述的光学通信系统，其中所述角度在约三十度与约六十度之间。
18.根据权利要求9所述的光学通信系统，其中所述第一、第二、第三及第四POCSM各自具有至少第一激光二极管驱动器集成电路IC芯片以及至少第一、第二、第三及第四垂直腔表面发射激光二极管VCSEL芯片，每一 VCSEL芯片具有至少三个垂直腔表面发射激光二极管VCSEL，使得每一 POCSM具有至少十二个发射信道。
19.一种用于在光学通信系统中高密度安装平行光学通信模块POCM的方法，其包括: 提供母板印刷电路板PCB，所述母板印刷电路板PCB具有彼此大体平行的至少上部及下部表面； 在所述母板PCB的所述上部表面上安装至少第一边缘卡连接器，所述第一边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述边缘卡连接器中形成狭槽，所述边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述狭槽内侧的电触点；提供包括具有至少第一及第二平行光学通信子模块POCSM的第一模块PCB的至少第一P0CM，所述至少第一及第二平行光学通信子模块POCSM安装于所述第一模块PCB上且与所述第一模块PCB电互连,所述第一模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点；及 将所述第一模块PCB的所述下部侧边缘插入到所述第一边缘卡连接器的所述狭槽中，使得安置于所述第一模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第一边缘卡连接器的所述电触点接触。
20.根据权利要求19所述的方法，其中由第一金属外壳大致环绕所述第一P0CM，所述第一金属外壳具有形成于其中的开口，至少第一及第二光纤带状电缆的端部穿过所述开口，所述第一及第二光纤带状电缆的所述端部分别连接到所述第一及第二 P0CSM，所述第一金属外壳充当所述第一 POCM的电磁干扰EMI屏蔽且保护所述第一模块PCB以及所述第一及第二 POCSM免受环绕所述POCM的环境的影响。
21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括: 在所述母板PCB的所述上部表面上所述第一边缘卡连接器的旁侧且与所述第一边缘卡连接器间隔开地安装至少第二边缘卡连接器，所述第二边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述第二边缘卡连接器中形成狭槽，所述第二边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述第二边缘卡连接器的所述狭槽内侧的电触点； 提供包括具有至少第三及第四POCSM的第二模块PCB的至少第二 P0CM，所述至少第三及第四POCSM安装于所述第二模块PCB上且与所述第二模块PCB电互连，所述第二模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点；及 将所述第二模块PCB的所述下部侧边缘插入于所述第二边缘卡连接器的所述狭槽内，使得安置于所述第二模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第二边缘卡连接器的所述电触点接触。
22.根据权利要求21所述的方法，其中由第二金属外壳大致环绕所述第二P0CM，所述第二金属外壳具有形成于其中的开口，至少第三及第四光纤带状电缆的端部穿过所述开口，所述第三及第四光纤带状电缆的所述端部分别连接到所述第三及第四P0CSM，所述第二金属外壳充当所述第二 POCM的EMI屏蔽且保护所述第二模块PCB以及所述第三及第四POCSM免受环绕所述第二 POCM的环境的影响。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一及第二模块PCB各自具有彼此大致平行的第一及第二垂直侧边缘，所述第一及第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘分别大致垂直于所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘，且其中所述第一及第二 POCSM经安装而与所述第一模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度，且其中所述第三及第四POCSM经安装而与所述第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述第一及第二POCSM经安装而与所述第一模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成在约三十度与约六十度之间的角度，且其中所述第三及第四POCSM经安装而与所述第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成在约三十度与约六十度之间的角度。
25.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一、第二、第三及第四POCSM各自具有至少第一激光二极管驱动器集成电路IC芯片以及至少第一、第二、第三及第四垂直腔表面发射激光二极管VCSEL芯片，每一 VCSEL芯片具有至少三个垂直腔表面发射激光二极管VCSEL,使得每一 POCSM具有至少十二个发射信道。
26.一种用于在光学通信系统中高密度安装平行光学通信模块POCM的方法，其包括: 提供母板印刷电路板PCB，所述母板印刷电路板PCB具有彼此大体平行的至少上部及下部表面； 在所述母板PCB的所述上部表面上安装至少第一边缘卡连接器，所述第一边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述边缘卡连接器中形成狭槽，所述边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述狭槽内侧的电触点； 提供包括至少第一及第二平行光学通信子模块POCSM的至少第一 P0CM，所述至少第一及第二平行光学通信子模块POCSM分别安装于第一及第二模块PCB上且分别与所述第一及第二模块PCB电互连，其中所述第一及第二模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点；及 将所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘插入到所述第一边缘卡连接器的所述狭槽中，使得安置于所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第一边缘卡连接器的所述电触点接触。
27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括: 在所述母板PCB的所述上部表面上所述第一边缘卡连接器的旁侧且与所述第一边缘卡连接器间隔开地安装至少第二边缘卡连接器，所述第二边缘卡连接器具有彼此面对且通过气隙彼此分离的至少第一及第二侧壁，所述气隙在所述第二边缘卡连接器中形成狭槽，所述第二边缘卡连接器具有安置于所述第一及第二侧壁中的至少一者上所述第二边缘卡连接器的所述狭槽内侧的电触点； 提供包括至少第三及第四POCSM的至少第二 P0CM，所述至少第三及第四POCSM分别安装于第三及第四模块PCB上且分别与所述第三及第四模块PCB电互连，其中所述第三及第四模块PCB的下部侧边缘在其上具有电触点；及 将所述第三及第四模块PCB的所述下部侧边缘插入到所述第二边缘卡连接器的所述狭槽中，使得安置于所述第三及第四模块PCB的所述下部侧边缘上的所述电触点与所述第二边缘卡连接器的所述电触点接触。
28.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括: 将至少第一金属热耗散板固定到所述第一及第二模块PCB的底部表面，用于耗散由所述第一及第二 POCSM产生的热。
29.根据权利要求28所述的方法，其进一步包括: 将至少第二金属热耗散板固定到所述第三及第四模块PCB的底部表面，用于耗散由所述第三及第四POCSM产生的热。
30.根据权利要求26所述的方法，其中所述第一及第二模块PCB各自具有彼此大致平行的第一及第二垂直侧边缘，所述第一及第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘分别大致垂直于所述第一及第二模块PCB的所述下部侧边缘，且其中所述第一及第二 POCSM经安装而分别与所述第一 及第二模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述角度在约三十度与约六十度之间。
32.根据权利要求27所述的方法，其中所述第三及第四模块PCB各自具有彼此大致平行的第一及第二垂直侧边缘，所述第三及第四模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘分别大致垂直于所述第三及第四模块PCB的所述下部侧边缘，且其中所述第三及第四POCSM经安装而分别与所述第三及第四模块PCB的所述第一及第二垂直侧边缘成大于零度且小于九十度的角度。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述角度在约三十度与约六十度之间。
34.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一、第二、第三及第四POCSM各自具有至少第一激光二极管驱动器集成电路IC芯片以及至少第一、第二、第三及第四垂直腔表面发射激光二极管VCSEL芯片，每一 VCSEL芯片具有至少三个垂直腔表面发射激光二极管VCSEL,使得每一 POCSM具有至少十二个发射信道。
【文档编号】G02B6/43GK103576253SQ201310243999
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】戴维·J·K·梅多克罗夫特, 安德鲁·G·恩格尔, 王方 申请人:安华高科技通用Ip(新加坡)公司