專利名稱：適用于消費應用的有源光纜和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有源光纜。更具體地，本發(fā)明涉及非常適用于消費應用的有源光纜。
背景技術：
有源光纜是在其一端或兩端用包含光收發(fā)器模塊的插頭封端的光纖線纜。插頭具有殼體，所述殼體一般被構(gòu)造為被接納在形成在籠子(cage)中的開口中。插頭殼體上的機械耦合特征形成與籠子上的機械耦合特征互鎖的鎖扣，以將插頭殼體固定到籠子上。當插頭殼體被完全插入籠子中時，插頭殼體的鎖扣與籠子上的機械耦合特征中的一個或多個配合，以鎖定籠子內(nèi)的插頭殼體。插頭殼體的鎖扣一般可由用戶操作，以被置于將插頭殼體與籠子解耦合的解鎖位置，從而允許用戶將插頭殼體從籠子取出。因此，插頭殼體的鎖扣有時被稱為“解鎖裝置”、“解鎖機構(gòu)”或簡稱為“解鎖”。圖1示出了目前用于光通信工業(yè)中的已知的四通道小型可插拔(Quad Small Form-Factor Pluggable, QSFP)有源光纜2的透視頂視圖。QSFP有源光纜2的光纖線纜3 包含多根發(fā)射光纖(為了清楚起見沒有示出)和多根接收光纖(為了清楚起見沒有示出)。 線纜3的端部3a用插頭4封端。插頭4具有殼體5，前述的光收發(fā)器模塊(為了清楚起見沒有示出)被容納在所述殼體5中。插頭殼體5包括第一殼體部分fe和第二殼體部分恥， 其中，所述第一殼體部分fe和所述第二殼體部分恥通過緊固元件(為了清楚起見沒有示出)連接在一起。插頭殼體5的第一殼體部分fe和第二殼體部分恥通常由鑄鋁、鑄鋅或鑄鋅合金制成。插頭4的解鎖裝置6允許插頭殼體5從籠子(為了清楚起見沒有示出)拆下，使得插頭殼體5可以被籠子取出。拉片7的近端7a與解鎖裝置6連接。當用戶沿箭頭8所示的方向拉拽拉片7的末端7b時，解鎖裝置6的滑塊部分6a和6b (在圖1中僅可見滑塊部分6a)沿箭頭8所示的方向移動到有限的程度?；瑝K部分6a和6b的這樣的移動導致滑塊部分6a和6b的向外彎曲的端部6a'和6b'分別壓靠籠子上的相應抓扣特征(為了清楚起見沒有示出)，從而允許插頭殼體5從籠子退出。目前用于光通信工業(yè)中的大部分有源光纜具有與圖1中所示的QSFP有源光纜2 相似的構(gòu)造，但是在工業(yè)中也使用具有其他形式因素的其他類型的有源光纜。在圖1所示類型的QSFP有源光纜中，容納在插頭殼體5中的光收發(fā)器模塊通常包含并行的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)陣列、并行的光電二極管陣列和并行的激光器驅(qū)動器和接收器集成電路 (IC)芯片。這些并行部件被安裝在插頭印刷電路板(PCB)9的上表面上。并行部件(特別是VCSEL陣列)相對昂貴，這很大部分是由于需要VCSEL之間的高度均一性。此外，在這些模塊中所使用的并行部件以較小的規(guī)模制造，由此一般具有與其相關的更高成本。并且，解鎖裝置6具有較大數(shù)量的零件，這也導致有源光纜2的更高成本。具體地，除了解鎖裝置6 本身以外，兩個壓縮彈簧(為了清楚起見沒有示出)也被容納在插頭殼體5內(nèi)，以提供沿箭頭8所示的方向偏置插頭4的偏置(biasing)力。所有這些因素提高了這些類型的有源光纜的整體成本。因此，這些類型的有源光纜往往對于消費應用來說價格太高。因此，當前可用的有源光纜一般不是非常適用于許多消費應用。需要如下的有源光纜，該有源光纜可以以較低成本、高質(zhì)量地制造，并且特別適用于消費應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及非常適用于消費應用的有源光纜和使用有源光纜的方法。所述有源光纜包括光纖線纜、插頭以及至少一個第一消費者輸入/輸出(CIO)光學收發(fā)器模塊。光纖線纜具有近端、末端、至少第一和第二發(fā)射光纖以及至少第一和第二接收光纖。插頭固定到光纖線纜的近端上。插頭具有插頭殼體，插頭殼體具有第一殼體部分和第二殼體部分。第一殼體部分和第二殼體部分被固定在一起以形成所述插頭殼體。第一殼體部分包含鑄造材料， 而第二殼體部分包含片狀金屬材料。片狀金屬材料的壁厚小于鑄造材料的壁厚。第一 CIO 光學收發(fā)器模塊設置在插頭殼體內(nèi)并且與發(fā)射光纖和接收光纖的近端連接。第一 CIO模塊包括至少第一和第二激光二極管、至少第一和第二光電二極管、至少第一集成電路(IC)以及第一光學系統(tǒng)模塊。第一光學系統(tǒng)模塊分別耦合第一和第二發(fā)射光纖的各自近端和第一和第二激光二極管之間的光。第一光學系統(tǒng)模塊分別耦合第一和第二接收光纖的各自近端和第一和第二光電二極管之間的光。該方法包括提供有源光纜以及將有源光纜的插頭與安裝有電設備的籠子連接，以將插頭殼體內(nèi)的電路與電設備的電路電耦合。所述有源光纜包括光纖線纜、插頭以及至少一個第一 CIO光學收發(fā)器模塊。光纖線纜具有近端、末端、至少第一和第二發(fā)射光纖以及至少第一和第二接收光纖。插頭固定到光纖線纜的近端上。插頭具有插頭殼體，插頭殼體具有第一殼體部分和第二殼體部分。第一殼體部分和第二殼體部分被固定在一起以形成所述插頭殼體。第一殼體部分包含鑄造材料，而第二殼體部分包含片狀金屬材料。片狀金屬材料的壁厚小于鑄造材料的壁厚。第一 Cio光學收發(fā)器模塊設置在插頭殼體內(nèi)并且與發(fā)射光纖和接收光纖的近端連接。第一 Cio模塊包括至少第一和第二激光二極管、至少第一和第二光電二極管、至少第一集成電路(IC)以及第一光學系統(tǒng)模塊。第一光學系統(tǒng)模塊分別耦合第一和第二發(fā)射光纖的各自近端和第一和第二激光二極管之間的光。第一光學系統(tǒng)模塊分別耦合第一和第二接收光纖的各自近端和第一和第二光電二極管之間的光。根據(jù)下面的描述、附圖和權利要求，本發(fā)明的這些和其他特征以及優(yōu)點將變得清林疋。


圖1示出了目前用于光通信工業(yè)中的已知的四通道小型可插拔(QSFP)有源光纜的透視頂視圖。圖2示出了根據(jù)說明性實施方式的本發(fā)明的有源光纜的透視頂視圖。圖3示出了圖2中所示的第二殼體部分的透視頂視圖，所述第二殼體部分在插頭 PCB的上表面上具有安裝在其中第一和第二 CIO光收發(fā)器模塊。圖4示出了第一 CIO光收發(fā)器模塊的透視頂視圖。圖5示出了在激光二極管、光電二極管和IC已經(jīng)被安裝在PCB上之后圖4中所示的PCB的透視底視圖。
圖6示出了就在光學系統(tǒng)模塊被安裝在PCB上之前圖5所示的PCB的透視底視圖。圖7示出了在光學系統(tǒng)模塊被安裝在PCB上之后、就在鎖扣被固定到光學系統(tǒng)模塊上之前圖6所示的PCB的透視底視圖。圖8示出了在鎖扣被固定到光學系統(tǒng)模塊上之后圖7所示的PCB的透視底視圖。圖9示出了圖2中所示的插頭的一部分的剖切側(cè)視圖，其中，插頭殼體的一部分被去除以示出解鎖裝置的位于插頭殼體內(nèi)的部分。
具體實施例方式本發(fā)明涉及非常適用于消費應用的有源光纜。與圖1中所示的QSFP有源光纜2 不同，本發(fā)明的有源光纜包含至少一個消費者輸入/輸出(I/O)光收發(fā)器模塊(此后稱為 CIO光收發(fā)器模塊)，所述CIO光收發(fā)器模塊非常適用于消費應用。根據(jù)示例性或說明性實施方式，圖1中所示的插頭殼體5已經(jīng)被改進來容納至少一個CIO光收發(fā)器模塊。此外，與圖1中所示的有源光纜2的使用前述并行部件的光收發(fā)器模塊不同，CIO光收發(fā)器模塊包括兩個單線(singlet)激光二極管和兩個單線光電二極管，用于分別提供兩個發(fā)射通道和兩個接收通道。因為CIO光收發(fā)器模塊的單線激光二極管和光電二極管被用于光通信工業(yè)中的許多領域，所以它們被大規(guī)模制造，從而比圖1中所示的有源光纜2中所使用的并行激光二極管陣列和并行光電二極管陣列要便宜。因為此原因以及下面所述的其他原因，本發(fā)明的有源光纜可以以較低成本來制造，因此非常適用于消費應用。現(xiàn)在將參考圖2-圖9描述有源光纜的說明性實施方式。但是，應該注意，本發(fā)明不限于下面所述的說明性實施方式，并且可以對下述的實施方式進行各種改變而不偏離本發(fā)明。本領域技術人員將理解可以對下述的有源光纜進行修改的方式，并且將理解所有這樣的修改落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖2示出了根據(jù)說明性實施方式的有源光纜10的透視頂視圖。有源光纜10包括光纖線纜13，所述光纖線纜13的至少一個端部13a用插頭20封端(terminate)。光纖線纜13包含多根發(fā)射光纖(為了清楚起見沒有示出)和多根接收光纖(為了清楚起見沒有示出)。插頭20具有插頭殼體30，所述插頭殼體30容納至少一個CIO光收發(fā)器模塊(為了清楚起見沒有示出)，如將在下面參考圖3-圖8詳細描述的。根據(jù)本實施方式，圖1中所示的插頭殼體5已經(jīng)被改進來在殼體內(nèi)提供額外的空間，以容納CIO光收發(fā)器模塊的部件。如上參考圖1所示明的，圖1中所示的插頭殼體5的第一殼體部分如和第二殼體部分恥通常由鑄造材料諸如鑄鋁、鑄鋅或鑄鋅合金制成。由于用于生產(chǎn)第一殼體部分fe和第二殼體部分恥的鑄造工藝的特性，第一殼體部分fe和第二殼體部分恥的壁厚通常大于0. 5 毫米(mm)的厚度。因此，在殼體5內(nèi)沒有足夠的空間容納包含單線激光二極管和單線光電二極管的CIO光收發(fā)器模塊的部件。根據(jù)本實施方式，插頭殼體30具有鑄造(例如，鑄鋁、鑄鋅或鑄鋅合金)的第一殼體部分30a以及由片狀金屬制成的第二殼體部分30b。因此，第一殼體部分30a與圖1所示的第一殼體部分6a非常相似，不同之處在于對第一殼體部分30a進行了各種改造，以允許其與片狀金屬第二殼體部分30b機械耦合，這將在下面進行更詳細描述。因為片狀金屬可以被制造得非常薄，所以使用片狀金屬制造第二殼體部分30b減小了第二殼體部分30b的壁厚，從而增大了插頭殼體30可用于CIO光收發(fā)器模塊的部件的空間的量，這將在下面參考圖3進行更詳細描述。以此方式，插頭20例如符合一種或多種小型(small form factor, SFF)標準，諸如SFF-8436標準。形成在第一殼體部分30a的側(cè)面上的片32被構(gòu)造來摁扣配合到形成在開第二殼體部分30b的側(cè)面中的相應開口 33中，以將第二殼體部分30b固定到第二殼體部分30b。 插頭20的解鎖裝置40允許用戶將插頭20從籠子(為了清楚起見沒有示出)解鎖，從而使得插頭20可以被從籠子取出。解鎖裝置40的構(gòu)造與圖1中所示的解鎖裝置6的構(gòu)造不同。 解鎖裝置40的部件數(shù)小于圖1中所示的解鎖裝置6的部件數(shù)，這允許解鎖裝置40可以低于解鎖裝置6的成本來制造。這有助于減小有源光纜10的總成本。解鎖裝置40包括第一解鎖部分41以及第一滑塊部分42和第二滑塊部分43 (在圖2中僅僅可以看到滑塊部分4 ?；瑝K部分42和43可以分別于圖1中所示的解鎖裝置 6的滑塊部分6a和6b相同。類似地，滑塊部分42和43與籠子上的特征相互作用以將插頭殼體30與籠子解開的方式可以與上面參考圖1所述的、解鎖裝置6的滑塊部分42和43與籠子上的特征相互作用以將插頭殼體5與籠子解開的方式相同。拉片51在其近端51a通過緊固裝置52與解鎖裝置40連接。當用戶沿箭頭53所示的方向拉拽拉片51的末端51b時，解鎖裝置40沿箭頭53所示的方向移動到有限的程度。解鎖裝置40的這樣的移動導致解鎖裝置40的滑塊部分42和43沿箭頭53所示的方向移動到有限的程度。位于第一殼體部分30a的相反兩側(cè)上的片55在位于第一解鎖部分 41的相反兩側(cè)上的相應狹槽56內(nèi)移動，以限制解鎖裝置40相對于第一殼體部分30a的移動?；瑝K部分42和43的這樣的移動導致滑塊部分42和43的向外彎曲的端部4 和4 分別壓靠籠子上的相應抓扣特征(為了清楚起見沒有示出)，從而允許插頭殼體20從籠子退出。圖3示出了圖2中所示的第二殼體部分30b的透視頂視圖，所述第二殼體部分30b 在插頭PCB 101的第一表面上具有安裝在其中第一和第二 CIO光收發(fā)器模塊IOOa和100b。 除了行進通過插頭PCB 101的電跡線的構(gòu)造由于安裝在插頭PCB 9和101上的部件類型之間的差異而與行進通過插頭PCB 9的電跡線的構(gòu)造不同之外，插頭PCB 101可以與圖1中所示的插頭PCB 9相同。插頭PCB 101上具有電觸頭105，用于將插頭PCB 101電耦合到外部設備的電路，插頭20被插入該外部設備中(為了清楚起見沒有示出)。光纖線纜13的末端13a被接納在設置在第二殼體部分30b中的開口 104中。兩根發(fā)射光纖10 和兩根接收光纖102b從光纖線纜13的端部13a伸出，并且與第一 CIO光收發(fā)器模塊IOOa連接。類似地，兩根發(fā)射光纖103a和兩根接收光纖10 從光纖線纜13 的端部13a伸出，并且與第二 CIO光收發(fā)器模塊IOOb連接。第一 CIO光收發(fā)器模塊IOOa 和第二 CIO光收發(fā)器模塊IOOb具有相同的機械、光學和電學構(gòu)造。雖然CIO光收發(fā)器模塊 IOOa和IOOb不限于在任何具體的數(shù)據(jù)速率下操作，根據(jù)本說明性實施方式，每一個CIO光收發(fā)器模塊IOOa和IOOb具有兩個10吉比特每秒((ibps)發(fā)射通道和兩個10(ibpS接收通道。因此，CIO光收發(fā)器模塊IOOa和IOOb中的每一個具有40(ibpS合計數(shù)據(jù)速率，即20(ibpS 輸入以及同時20(ibpS輸出。應該注意，雖然在圖3中示出了兩個CIO光收發(fā)器模塊IOOa 和100b，但是多于2個以及少至1個的CIO光收發(fā)器模塊可以被結(jié)合到有源光纜10的插頭 20中。現(xiàn)在將參考圖4-圖8描述第一 CIO光收發(fā)器模塊IOOa的部件和組裝。圖4示出了第一 CIO光收發(fā)器模塊IOOa的透視頂視圖。模塊IOOa的插座111接納模塊IOOa的PCB 112。模塊IOOa的跳線113保持發(fā)射光纖10 和接收光纖102b的近端。模塊IOOa的鎖扣114保持跳線113。插座蓋子115經(jīng)由耦合特征116旋轉(zhuǎn)耦合到插座111上，以允許蓋子 115處于打開位置(圖4所示)和閉合位置(為了清楚起見沒有示出)。圖5示出了在第一和第二激光二極管121a和121b、第一和第二光電二極管12 和122b和IC 123已經(jīng)被安裝在PCB 112上之后圖4中所示的PCB112的透視底視圖。圖6示出了就在光學系統(tǒng)模塊117被安裝在PCB 112上之前圖5所示的PCB112的透視底視圖。圖7示出了在光學系統(tǒng)模塊117被安裝在PCB112上之后、鎖扣114即將被固定到光學系統(tǒng)模塊117上之前圖6 所示的PCB 112的透視底視圖。圖8示出了在鎖扣114被固定到光學系統(tǒng)模塊117上之后圖7所示的PCBl 12的透視底視圖。第一激光二極管121a和第二激光二極管121b分別被安裝在模塊PCB112的下表面112b上，第一光電二極管12 和第二光電二極管122b分別被安裝在模塊PCB 112的下表面11 上。激光二極管121a和121b可以是(但不必須是)VCSEL。光電二極管可以是 (但不必須是)P-I-N 二極管。如上所示，與圖1中所示的有源光纜2的光收發(fā)器模塊(其使用前述的并行激光二極管陣列和并行光電二極管陣列)不同，CIO光收發(fā)器模塊包括兩個單線激光二極管和兩個單線光電二極管，用于分別提供兩個發(fā)射通道和兩個接收通道。 因為CIO光收發(fā)器模塊的單線激光二極管和光電二極管被用于光通信工業(yè)中的許多領域， 所以它們以較大規(guī)模被制造，由此比圖1中所示的有源光纜2中所使用的并行激光二極管陣列和并行光電二極管陣列要便宜。這樣的特征有助于降低有源光纜10的成本，使得其比圖1中所示的有源光纜2更好地適用于消費應用。但是應該注意，本發(fā)明不限于在光收發(fā)器模塊中僅僅使用單線激光二極管和光電二極管。IC 123也被安裝在模塊PCB 112的下表面112b上。IC 123包括激光二極管驅(qū)動器電路和接收器電路(為了清楚起見沒有示出)，用于執(zhí)行激光二極管驅(qū)動器功能和接收器功能的組合。模塊PCB 112具有形成于其中的開口 112c和112d，用于與形成在光學系統(tǒng)模塊117上的相應凸起(為了清楚起見沒有示出)匹配，以允許將光學系統(tǒng)模塊117固定到模塊PCB112的下表面112b上。模塊PCB 112上具有多個電觸頭125，用于將模塊PCB 112電耦合到插頭PCB 101(圖3)上的電觸頭(為了清楚起見沒有示出))。光學系統(tǒng)模塊117上具有凸起118a和118b，所述凸起118a和11 與在跳線113 中形成的相應開口(為了清楚起見沒有示出)匹配，以便在光學上將光學系統(tǒng)模塊117與跳線113對齊。鎖扣114的側(cè)面11 和114b被構(gòu)造為彈簧元件，所述彈簧元件的形狀分別與光學系統(tǒng)模塊117的側(cè)面117a和117b的性質(zhì)互補，以允許鎖扣114被摁扣配合到光學系統(tǒng)模塊117上。當鎖扣114以此方式被固定到光學系統(tǒng)模塊117上時，凸起118a和118b 與跳線113中形成的相應開口匹配，以在光學上將跳線113與光學系統(tǒng)模塊117對齊。光學系統(tǒng)模塊117具有形成在其中的透鏡117c和117d。透鏡117c光學耦合兩根發(fā)射光纖10 的近端和相應的激光二極管121a和121b之間的光。透鏡117d光學耦合兩根接收光纖102b的近端和光電二極管12 和122b之間的光。光學系統(tǒng)模塊117中具有 45°反射鏡117e和117f，所述45°反射鏡117e和117f對透鏡117c和光電二極管122a, 122b之間以及透鏡117d和激光二極管121a，121b之間的光進行光學耦合。在圖7所示的實施方式中，在光學系統(tǒng)模塊117中示出了多于4個透鏡117c和117d。多出來的透鏡不是必需的，而是考慮了容納具有多于兩個發(fā)射和兩個接收通道的CIO光學收發(fā)器模塊IOOa的構(gòu)造的可能性。圖9示出了圖2中所示的插頭20的一部分的剖切側(cè)視圖，其中，插頭殼體30的一部分被去除以示出解鎖裝置40的位于插頭殼體30內(nèi)的部分。參考圖2和圖9，第一解鎖部分41具有形成在其中的狹槽57和58，以允許具有卷曲或折疊形狀的懸臂彈簧臂130被形成在解鎖裝置40中。懸臂彈簧臂130被接納在形成在插頭殼體30的第一殼體部分30a 中的凹部140內(nèi)。凹部140由第一側(cè)面140a、第二側(cè)面140b和第三側(cè)面140c限定。第一側(cè)面140a和第二側(cè)面140b彼此大致垂直。第三側(cè)面140c是斜面表面，其中，懸臂彈簧臂 130的下部130a在該斜面表面上行進。如上所述，解鎖裝置40的零件數(shù)量小于圖1中所示的解鎖裝置6的零件數(shù)量。具體地，解鎖裝置40采用單個懸臂彈簧臂130，而解鎖裝置6采用兩個壓縮彈簧(為了清楚起見沒有示出)。零件數(shù)量的減少降低了解鎖裝置40的成本，從而減小了有源光纜10的總成本。當拉片51(圖2)的端部51b被沿箭頭53(圖2)所示的方向拉拽時，懸臂彈簧臂130 的下部130a向內(nèi)彎曲，同時其沿在斜面表面140c在箭頭151的方向上滑動。當拉片51的端部51b被松開時，懸臂彈簧臂130對抗斜面表面140c的力試圖沿箭頭153和IM所示的方向推擠懸臂彈簧臂130。但是，因為形成在解鎖裝置40的側(cè)面上的狹槽56(圖幻限制形成在第一殼體部分30a上的片55(圖幻的運動方向限制到狹槽56的橫向，所以懸臂彈簧臂130沿箭頭IM所示的方向移動，直到懸臂彈簧臂130的部分130b抵靠凹部140的第一表面140b。當懸臂彈簧臂130處于后一抵靠位置時懸臂彈簧臂130的彈力最小。參考圖2和圖3，第一殼體部分30a和第二殼體部分30b在形成在第一殼體部分 30a的片32被接納在形成在第二殼體部分30b上的相應開口 33中的區(qū)域周圍的位置上方、 下方和沿途，在較大的接觸面上重疊。該較大面積的重疊提供了法拉第籠，所述法拉第籠為插頭殼體30內(nèi)的部件提供了電磁干擾(EMI)屏蔽。此外，本發(fā)明消除了使用傳統(tǒng)解決方案 (例如，沿接縫的銀-環(huán)氧樹脂)的需要，這允許插頭20在需要的情況下更容易被重做，這轉(zhuǎn)而允許減低制造成本并且提高制造產(chǎn)率。參考圖3和圖9，為了為在第二殼體部分30b中設置的用于接納線纜端部13a的開口 104提供EMI屏蔽，插頭殼體30包括應變消除裝置160，所述應變消除裝置160圍繞光纖 102a-103b的鄰接線纜端部13a的部分，并且與線纜端部13a以及與第一殼體部分30a和第二殼體部分30b連接。應變消除裝置160由金屬材料制成，使其實現(xiàn)用于光纖102a-10;3b 的EMI屏蔽和消除應力的雙重功能。應變消除裝置160的部分160a被容納在形成在插頭殼體30中的狹槽161內(nèi)。狹槽161的形狀為大致圓柱形，并且包圍光纖l(^a-103b。在狹槽161內(nèi)布置有壓縮彈簧162，用于沿箭頭164所示的方向偏置應變消除裝置160的部分 160a，使得應變消除裝置160的部分160a保持與第一殼體部分30a的部分171連接接觸。 這樣，應變消除裝置160的部分160a密封開口 104，以在開口 104處提供EMI屏蔽。這消除了為了 EMI屏蔽使用銀-環(huán)氧樹脂應變消除方案(如圖1中所示的插頭殼體5中通常所使用的)的需要。應該注意，除壓縮彈簧162以外的其他彈簧也可以被用于此目的。例如，可以使用片狀金屬彈簧代替壓縮彈簧162。從上面對于圖2-圖9中所描繪的說明性實施方式的描述可以看出，本發(fā)明的有源光纜10相對于圖1中所示的已知有源光纜2具有若干優(yōu)點。按以上述方式對于插頭殼體5進行修改以生產(chǎn)插頭殼體30，允許一個或多個CIO光學收發(fā)器模塊被布置在插頭殼體30 內(nèi)。在光學收發(fā)器模塊中消除并行VCSEL陣列和并行光電二極管陣列的使用降低了有源光纜10的總成本，但是有源光纜10仍然能夠在高的數(shù)量速率下操作。減少組成解鎖裝置40 的零件的數(shù)量也降低了有源光纜10的總成本。此外，插頭殼體30實現(xiàn)了高度有效的EMI 屏蔽方案。此外，根據(jù)說明性實施方式，有源光纜10被設計來確保其滿足一個或多個可應用的SFF標準。并且，因為相同的CIO光學收發(fā)器模塊IOOaUlOb可以以不同的形式因素 (例如，SEP、QSFP、CFP、CXP等)使用，所以可以實現(xiàn)大量成本節(jié)省，這進一步降低了有源光纜10的總成本。這些特征的組合使得有源光纜10非常適用于消費應用。但是，應該注意， 如本領域技術人員將理解的，雖然有源光纜10非常適用于消費應用，但是其不限于用于消費應用。 應該注意，已經(jīng)參考說明性實施方式描述了本發(fā)明，而本發(fā)明不限于這些實施方式。本領域技術人員將理解可以對說明性實施方式進行修改的方式，并且將理解所有這樣的修改落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，雖然插頭殼體30、解鎖裝置40和CIO光學收發(fā)器模塊 IOOaUOOb已經(jīng)被描述為具有具體的構(gòu)造，但是本領域技術人員將理解可以對這些構(gòu)造進行修改、同時仍然實現(xiàn)本發(fā)明的目標的的方式。如本領域技術人員將理解的，可以對本文所述的實施方式進行這些和其他修改，并且所有這樣的經(jīng)修改的實施方式也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種有源光纜，包括光纖線纜，其具有近端、末端、至少第一和第二發(fā)射光纖以及至少第一和第二接收光纖；固定到所述光纖線纜的所述近端上的插頭，所述插頭具有插頭殼體，所述插頭殼體具有第一殼體部分和第二殼體部分，其中，所述第一殼體部分和所述第二殼體部分被固定在一起以形成所述插頭殼體，所述第一殼體部分包含鑄造材料，所述第二殼體部分包含片狀金屬材料，所述片狀金屬材料的壁厚小于所述鑄造材料的壁厚；以及至少一個第一消費者輸入/輸出(CIO)光學收發(fā)器模塊，其設置在所述插頭殼體內(nèi)并且與所述發(fā)射光纖和所述接收光纖的近端連接，所述第一 CIO模塊包括至少第一和第二激光二極管、至少第一和第二光電二極管、至少第一集成電路(IC)以及第一光學系統(tǒng)模塊， 所述第一光學系統(tǒng)模塊在所述第一和第二發(fā)射光纖各自的近端與所述第一和第二激光二極管之間分別耦合光，所述第一光學系統(tǒng)模塊在所述第一和第二接收光纖各自的近端與所述第一和第二光電二極管之間分別耦合光。
2.根據(jù)權利要求1所述的有源光纜，其中，所述插頭殼體符合至少一種已知四通道小型可插拔(QSFP)有源光纜標準。
3.根據(jù)權利要求2所述的有源光纜，其中，所述插頭殼體是經(jīng)改進的已知QSFP插頭殼體，其中，對所述QSFP插頭殼體進行的至少一種改進是將已知QSFP插頭殼體的、包含鑄造材料的下殼體部分用包含所述片狀金屬材料的所述第二殼體部分來代替。
4.根據(jù)權利要求3所述的有源光纜，其中，所述第一和第二激光二極管是單線激光二極管，并且所述第一和第二光電二極管是單線光電二極管。
5.根據(jù)權利要求1所述的有源光纜，其中，所述第一殼體部分的第一側(cè)壁與所述第二殼體部分的第一側(cè)壁重疊，并且所述第一殼體部分的第二側(cè)壁與所述第二殼體部分的第二側(cè)部重疊，這些側(cè)壁的重疊為所述插頭殼體提供一定量的電磁干擾(EMI)屏蔽。
6.根據(jù)權利要求1所述的有源光纜，還包括解鎖裝置，其固定到所述插頭殼體上，并且能夠在所述插頭殼體被完全插入籠子的開口內(nèi)時位于鎖定位置，并且能夠位于允許所述插頭殼體從該籠子解鎖并被取出的解鎖位置，所述解鎖裝置包括片狀金屬材料，并且其中，所述解鎖裝置包括懸臂彈簧臂，所述懸臂彈簧臂包括所述解鎖裝置的片狀金屬材料的卷曲部分，并且其中，所述第一殼體部分具有形成在其中的凹部，用于接納所述懸臂彈簧臂，所述凹部包括斜面表面，如果所述解鎖裝置在被置于所述鎖定位置之后再被置于所述解鎖位置，則所述懸臂彈簧臂的一部分沿所述斜面表面行進。
7.根據(jù)權利要求1所述的有源光纜，其中，所述光纖線纜還包括至少第三和第四發(fā)射光纖以及至少第三和第四接收光纖，所述有源光纜還包括至少一個第二 CIO光學收發(fā)器模塊，其設置在所述插頭殼體內(nèi)并且與所述第三和第四發(fā)射光纖和所述第三和第四接收光纖的近端連接，所述第二 Cio模塊包括至少第三和第四激光二極管、至少第三和第四光電二極管、至少第二 IC以及第二光學系統(tǒng)模塊，所述第二光學系統(tǒng)模塊在所述第三和第四發(fā)射光纖各自的近端與所述第三和第四激光二極管之間分別耦合光，所述第二光學系統(tǒng)模塊在所述第三和第四接收光纖各自的近端與所述第三和第四光電二極管之間分別耦合光。
8.根據(jù)權利要求7所述的有源光纜，其中，所述第三和第四激光二極管是單線激光二極管，并且所述第三和第四光電二極管是單線光電二極管。
9.根據(jù)權利要求1所述的有源光纜，其中，所述插頭殼體還包括應變消除裝置，其具有固定在形成于所述插頭殼體中的狹槽內(nèi)的第一部分并具有固定到所述光纖線纜的所述近端的第二部分，所述應變消除裝置消除發(fā)射光纖和接收光纖上的應變，并且其中，所述應變消除裝置包括執(zhí)行電磁干擾(EMI)屏蔽功能的金屬材料，形成在所述插頭殼體中的所述狹槽中具有彈簧，用于對所述應變消除裝置的所述第一部分進行偏置，使其與所述插頭殼體的限定所述狹槽的部分接觸。
10.一種用于將有源光纜用于光信號通信的方法，所述方法包括提供有源光纜，所述有源光纜具有光纖線纜、插頭以及至少一個第一消費者輸入/輸出(CIO)光學收發(fā)器模塊，所述光纖線纜具有近端、末端、至少第一和第二發(fā)射光纖以及至少第一和第二接收光纖，所述插頭固定到所述光纖線纜的所述近端上，所述插頭具有插頭殼體，所述插頭殼體具有第一殼體部分和第二殼體部分，其中，所述第一殼體部分和所述第二殼體部分被固定在一起以形成所述插頭殼體，所述第一殼體部分包含鑄造材料而所述第二殼體部分包含片狀金屬材料，所述片狀金屬材料的壁厚小于所述鑄造材料的壁厚；所述第一 CIO光學收發(fā)器模塊設置在所述插頭殼體內(nèi)并且與所述發(fā)射光纖和所述接收光纖的近端連接，所述第一 CIO模塊包括至少第一和第二激光二極管、至少第一和第二光電二極管、至少第一集成電路(IC)以及第一光學系統(tǒng)模塊，所述第一光學系統(tǒng)模塊在所述第一和第二發(fā)射光纖各自的近端與所述第一和第二激光二極管之間分別耦合光，所述第一光學系統(tǒng)模塊在所述第一和第二接收光纖各自的近端與所述第一和第二光電二極管之間分別耦合光；以及將所述插頭與安裝有電設備的籠子連接，以將所述插頭殼體內(nèi)的電路與所述電設備的電路電耦合。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述插頭殼體符合至少一種已知四通道小型可插拔(QSFP)有源光纜標準。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述插頭殼體是經(jīng)改進的已知QSFP插頭殼體， 其中，對所述QSFP插頭殼體進行的至少一種改進是將所述已知QSFP插頭殼體的、包含鑄造材料的下殼體部分用包含所述片狀金屬材料的所述第二殼體部分來代替。
13.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述第一和第二激光二極管是單線激光二極管，所述第一和第二光電二極管是單線光電二極管。
14.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述第一殼體部分的第一側(cè)壁與所述第二殼體部分的第一側(cè)壁重疊，所述第一殼體部分的第二側(cè)壁與所述第二殼體部分的第二側(cè)部重疊，這些側(cè)壁的重疊為所述插頭殼體提供一定量的電磁干擾(EMI)屏蔽。
15.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述有源光纜還包括解鎖裝置，所述解鎖裝置固定到所述插頭殼體上，能夠在所述插頭殼體被完全插入籠子的開口內(nèi)時位于鎖定位置， 并且能夠位于允許所述插頭殼體從該籠子解鎖并被取出的解鎖位置，所述解鎖裝置包括片狀金屬材料，并且其中，所述解鎖裝置包括懸臂彈簧臂，所述懸臂彈簧臂包括所述解鎖裝置的片狀金屬材料的卷曲部分，并且其中，所述第一殼體部分具有形成在其中的凹部，用于接納所述懸臂彈簧臂，所述凹部包括斜面表面，如果所述解鎖裝置在被置于所述鎖定位置之后再被置于所述解鎖位置，則所述懸臂彈簧臂的一部分沿所述斜面表面行進。
16.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述光纖線纜還包括至少第三和第四發(fā)射光纖以及至少第三和第四接收光纖，并且其中，所述有源光纜還包括至少一個第二 CIO光學收發(fā)器模塊，其設置在所述插頭殼體內(nèi)并且與所述第三和第四發(fā)射光纖和所述第三和第四接收光纖的近端連接，所述第二 CIO模塊包括至少第三和第四激光二極管、至少第三和第四光電二極管、至少第二 IC以及第二光學系統(tǒng)模塊，所述第二光學系統(tǒng)模塊在所述第三和第四發(fā)射光纖各自的近端與所述第三和第四激光二極管之間分別耦合光，所述第一光學系統(tǒng)模塊在所述第三和第四接收光纖各自的近端與所述第三和第四光電二極管之間分別耦合光。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，所述第三和第四激光二極管是單線激光二極管，所述第三和第四光電二極管是單線光電二極管。
18.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述插頭殼體還包括應變消除裝置，其具有固定在形成于所述插頭殼體中的狹槽內(nèi)的第一部分并具有固定到所述光纖線纜的所述近端的第二部分，所述應變消除裝置消除所述發(fā)射光纖和所述接收光纖上的應變，并且其中，所述應變消除裝置包括執(zhí)行電磁干擾(EMI)屏蔽功能的金屬材料，形成在所述插頭殼體中的所述狹槽中具有彈簧，用于對所述應變消除裝置的所述第一部分進行偏置，使其與所述插頭殼體的限定所述狹槽的部分接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了適用于消費應用的有源光纜和方法。與已知的四通道小型可插拔(QSFP)有源光纜不同，本發(fā)明的有源光纜包含至少一個消費者輸入/輸出(I/O)光收發(fā)器模塊，所述CIO光收發(fā)器模塊非常適用于消費應用。已知的QSFP有源光纜的插頭殼體被改進來容納至少一個CIO光收發(fā)器模塊，所述CIO光收發(fā)器模使用單線激光二極管和單線光電二極管，而不是已知的QSFP有源光纜中使用的并行激光二極管和光電二極管陣列。這些特征減小了有源光纜的成本，使得其非常適用于消費應用。
文檔編號G02B6/42GK102236138SQ20111011580
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權日2010年5月1日
發(fā)明者保羅·于, 卡特·曼·查姆, 曉忠·王, 羅伯特·伊 申請人:安華高科技光纖Ip(新加坡)私人有限公司