用于高速数据传输的具有环形连接器的竖直插入互连系统技术方案

描述了互连模块和对接环形连接器。互连模块可以是作为光通信系统一部分的收发器、发射器或接收器。互连模块具有低矮外形和小占面区。所述互连系统能够以高数据速率传输信息。所述互连系统能够以高数据速率传输信息。所述互连系统能够以高数据速率传输信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高速数据传输的具有环形连接器的竖直插入互连系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年10月13日提交的美国专利申请序列号63/091,148的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]互连模块用于在通信系统中的两个点之间传输信息。光互连模块而不是电互连的使用在带宽距离产品和功耗减小方面提供了显著的增益。光互连模块可以采用光收发器、光发射器或光接收器的形式。光收发器与光纤接口连通，光纤中的一个或多个是被设置为接收光输入信号的光接收光纤，并且光纤中的一个或多个光纤是被设置为传输光输出信号的光传输光纤。在一些情况下，光纤插头插入到光收发器中，而在其它情况下，光纤永久地附接(通常称为尾纤)到光收发器。光收发器还包括电接触件，电接触件中的一个或多个是被设置为接收电输入信号的电接收接触件，并且电接触件中的一个或多个是被设置为传输电输出信号的电传输接触件。收发器的电接触件被设置为与电装置，例如电连接器的电接触件对接，该互补电连接器又安装于主机基板，该主机基板可以被设置为印刷电路板(PCB)。
[0004]光收发器可以包括光发射器，该光发射器接收电输入信号并激活光源，以生成光输出信号至用于通信系统的光发射光纤。光输出信号对应于接收到的电输入信号。光源通常是激光光源，例如VCSEL(竖直腔面发射激光器)或一些其它类型的激光器。光发射器包括集成电路(IC)管芯，其被设置为电连接于VCSEL的驱动器，并且调制VCSEL的驱动电流有效地调制其光输出。可使用其它类型的光源，且光源可产生恒定输出光级，恒定输出光级接着由收发器中的另一元件调制。
[0005]遗憾的是，在升高的温度下运行时，光源性能，例如VCSEL性能会退化。
[0006]取决于所使用的VCSEL的类型，在超过70摄氏度、80摄氏度、85摄氏度或100摄氏度的温度下操作VCSEL，可能导致不可接受的VCSEL寿命或电光转换效率。通常，VCSEL操作温度的上限显著低于可位于VCSEL附近的IC(集成电路)的运行温度极限。例如，IC可以具有100摄氏度或125摄氏度的运行温度极限。虽然IC可以承受更高的运行温度，但是它典型地产生比VCSEL更高数量级的废热。例如，在运行中，IC可以产生2.0瓦的废热，而VCSEL可以仅产生0.1瓦的废热。
[0007]光收发器还可以包括接收光输入信号并将光输入信号转换成对应于接收到的光输入信号的电输出信号的光接收器。光接收器通常包括接收光输入信号的一个或多个光电检测器，并且将光输入信号转换为电信号，该电信号可以具有与在光信号中接收的每单位时间的光子的数量成比例的电流电平。光接收器还典型地包括电流
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电压转换器，诸如跨阻抗放大器(TransImpedance Amplifier，TIA)，其将电流信号放大并转换为可用于数据通信系统中的电压电平。TIA通常被构造为集成电路(IC)管芯。光引擎可以是发射器、接收器或两者。此外，发射器可以与接收器机械地分离。或者，发射器可与接收器机械地集成。光电检测器通常被设置为光电二极管，如同VCSEL一样，在高运行温度下受到不利的影响。光电二
极管接收器的光源和接收器的光电二极管通常可被称为电光元件，因为它们都涉及将电信号转换成光信号，或将光信号转换成电信号。
[0008]在运行中，光收发器产生热，并且因此通常设置有散热系统。因此，光收发器通常包括与一个或多个发热元件热连通的一个或多个热传输和/或消散构件，并且将热量传递到收发器壳体的外围。该收发器壳体又连接于散热构件或散热板。常规的收发器设计受限于可以从收发器的一侧或多个侧部散热，并且进而限制用于将光收发器集成到通信系统中的设计选项。
[0009]如果光学互连模块具有低矮外形(low profile)和小占面区(small footprint)并且能够以高数据速率传递信息将是有利的。
专利技术概要
[0010]描述了可以是收发器的互连模块。互连模块具有矩形基板，该矩形基板具有安装于其上的壳体。壳体具有四个侧面，并且壳体的两侧具有一行电接触件。壳体可以比基板窄，或者壳体的一部分可以比基板窄，或者基板可以是与壳体或壳体的一部分具有相同的宽度，比壳体或壳体的一部分窄或宽。
[0011]在其他实施例中，描述了环形连接器。所述环形连接器包括两行电接触件，所述两行电接触件在每一端通过两个连接件机械连接，以形成矩形开口。
[0012]在其他实施例中，描述了竖直插入互连系统。竖直插入互连系统包括互连模块和环形连接器。环形连接器可包括第一锁闩，诸如围绕凸台枢转或可由环形连接器携载或锚定的第一锁闩，从而在所述互连模块与所述环形连接器对接时以及所述锁闩接合、闭合或激活时，帮助将互连模块，诸如收发器，固定于所述环形连接器，以及将插芯固定于互联模块。插芯可以附接于于互连模块，并且第一锁闩可以被接合、闭合或激活。或者，第一锁闩可经设置以仅将互连模块闩锁于环形连接器，附接于并且可附接于所述环形连接器、互联模块或可拆卸光缆的第二锁闩，可将可拆卸光缆闩锁于互连模块。本文中所描述的任何锁闩可为可释放锁闩。
[0013]互连模块可以包括插芯对接件。插芯对接件可以设有第一侧、第二侧、第三侧、第四侧、第一端和第二端。第一侧可包括至少一个第一凹部。第一侧可设有定位在至少一个第一凹部中的至少一个第一聚焦透镜和/或至少一个准直透镜。第一侧可设有位于所述至少一个第一凹槽中的至少一个第二聚焦透镜和/或至少一个准直透镜。第一侧可界定与至少一个第一凹部相邻定位的至少一个第二凹部或与至少一个第一凹部间隔开的至少一个第二凹部。至少一个间隔参考部可邻近至少一个第一凹部定位。第二侧可界定至少一个第三凹部。板，例如光透明板，可邻近于第一侧定位。光透明板可以是玻璃板。光透明板可邻近于第一侧定位，且可界定光透明板与第一聚焦透镜或第一准直透镜之间的第一间隙。所述间隔参考部和所述板可产生至少一个第二凹部。光学透明板可邻近第一侧定位，且第一密封件可定位在光学透明板与第一侧之间的第二凹部中。第三侧可定义至少一个反射表面。插芯对接件可以由光透明材料制成。
[0014]互连模块可以包括反射表面盖板。反射表面盖板可以定位在至少一个反射表面上。第二密封间隙可以设定在反射表面和反射表面盖板之间。反射表面可以通过激光烧蚀被有意地降级。在反射表面盖板定位成与第三表面相邻之后，可以通过激光烧蚀有意地将
反射表面降级。反射表面盖板可以对光是透明的。
[0015]互连模块可以包括盖。所述盖可邻近于所述第二表面定位。盖可设有盖腔或通孔。盖可设有与至少第三凹部光学连通的盖板腔或通孔。插芯对接件可以由盖携载。插芯对接件可以通过插芯对接密封件密封于盖。
[0016]互连模块可以包括光学块。光学块可定位在盖腔的边界中或至少部分地与盖腔的边界重叠或从所述盖腔的边界悬垂。光学块可定位在至少一个第三凹部中或第三凹部下方。光学块可由光透明材料制成。光学块可以包括或设有至少一个第一准直透镜和/或至少一个第一聚焦透镜。光学块可以包括或设有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种互连模块，包括：矩形基板；以及壳体，所述壳体具有安装于所述基板的四个侧边，其中所述壳体具有布置在所述壳体的两侧边上的两行电接触件，并且所述壳体比所述基板窄。2.一种环形连接器，包括：两行电接触件；以及两个连接构件，所述两个连接构件机械地附接于每行电接触件的端部，以构成矩形开口。3.一种竖直插入互连系统，包括：互连模块；以及环形连接器；其中所述环形连接器包括锁闩，当所述互连模块与所述环形连接器对接时，所述锁闩关于隆起枢转以协助将所述互连模块固定于所述环形连接器。4.一种包括插芯对接件的互连模块。5.根据权利要求4所述的互连模块，其中所述插芯对接件设定有第一侧、第二侧、第三侧、第四侧、第一端和第二端。6.根据权利要求5所述的互连模块，其中所述第一侧包括至少一个第一凹部。7.根据权利要求5和6中任一项所述的互连模块，其中，所述第一侧设有位于所述至少一个第一凹部中的至少一个第一聚焦透镜和/或至少一个准直透镜。8.根据权利要求5
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7中任一项所述的互连模块，其中所述第一侧设有位于所述至少一个第一凹槽中的至少一个第二聚焦透镜和/或至少一个准直透镜。9.根据权利要求5
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8中任一项所述的互连模块，其中第一侧设有与所述至少一个第一凹部相邻定位的至少一个第二凹部或与所述至少一个第一凹部间隔开的至少一个第二凹部。10.根据权利要求6
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9中任一项所述的互连模块，还包括邻近至少一个第一凹槽定位的至少一个间隔参考部。11.根据权利要求5
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10中任一项所述的互连模块，其中所述第二侧设有至少一个第三凹部。12.根据权利要求5
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11中任一项所述的互连模块，还包括邻近所述第一侧定位的光透明板。13.根据权利要求13所述的互连模块，其中所述光透明板是玻璃板。14.根据权利要求7
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11中任一项所述的互连模块，还包括学透明板，所述光透明板邻近所述第一侧定位并且定义所述光透明板与所述第一聚焦透镜或所述第一准直透镜之间的第一间隙。15.根据权利要求10所述的互连模块，其中所述间隔参考部生成至少一个第二凹槽。16.根据权利要求9
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12和14所述的互连模块，还包括邻近所述第一侧定位的光透明板和定位在所述光透明板与所述第一侧之间的所述第二凹部中的第一密封件。17.根据权利要求5
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16中任一项所述的互连模块，其中所述第三侧定义至少一个反射表面。18.根据权利要求4
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17中任一项所述的互连模块，其中所述插芯对接件由光透明材料
制成。19.根据权利要求4
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18中任一项所述的互连模块，还包括反射表面盖板。20.根据权利要求17所述的互连模块，还包括定位在所述至少一个反射表面上的反射表面盖板。21.根据权利要求20所述的互连模块，还包括设定在所述反射表面和所述反射表面盖板之间的第二密封间隙。22.根据权利要求17
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21中任一项所述的互连模块，其中所述反射表面有意地通过激光烧蚀而降级。23.根据权利要求19所述的互连模块，其中所述反射表面在所述反射表面盖板邻近所述第三表面定位之后通过激光烧蚀被有意地降级。24.根据权利要求19，22和23中任一项所述的互连模块，其中所述反射表面盖板对光是透明的。25.根据权利要求4
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24中任一项所述的互连模块，还包括盖。26.如权利要求5
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24中任一项所述的互连模块，还包括邻近所述第二表面定位的盖。27.根据权利要求25和26中任一项所述的互连模块，其中所述盖设有盖腔或通孔。28.根据权利要求11所述的互连模块，还包括盖，所述盖设有与所述至少第三凹部光通信的盖板腔或通孔。29.根据权利要求4所述的互连模块，还包括盖，其中所述插芯对接件由盖携载。30.根据权利要求25
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29中任一项所述的互连模块，其中所述插芯对接件通过插芯对接密封件密封于所述盖。32.根据权利要求4
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30中任一项所述的互连模块，还包括光学块。33.根据权利要求27和28中任一项所述的互连模块，还包括光学块，所述光学块定位在所述盖腔的边界中或至少部分地与所述盖腔的边界重叠或从所述盖腔的边界悬垂。34.根据权利要求11所述的互连模块，还包括位于所述至少一个第三凹部中或所述第三凹部下方的光学块。35.根据权利要求32
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34中任一项所述的互连模块，其中所述光学块由光透明材料制成。36.根据权利要求32
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35中任一项所述的互连模块，其中，所述光学块还包括至少一个第一准直透镜和/或至少一个第一聚焦透镜。37.根据权利要求32
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36中任一项所述的互连模块，其中所述光学块还包括至少一个第二准直透镜和/或至少一个第二聚焦透镜。38.根据权利要求32
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37中任一项所述的互连模块，其中所述光学块还包括第一表面和第二表面。39.根据权利要求8所述的互连模块，还包括光学块，其中所述光学块还包括第一表面和第二表面，其中所述第一表面面向所述插芯对接件中的所述第三凹槽，其中所述第一和第二准直和/或聚焦透镜在所述第二表面上。40.根据权利要求4至39中任一项所述的互连模块，还包括至少一个竖直腔面发射激光器(VCSEL)。41.根据权利要求40所述的互连模块，还包括引线键合于所述VCSEL的VCSEL驱动器。
42.根据权利要求4至41中任一项所述的互连模块，还包括至少一个光电二极管。43.根据权利要求42所述的互连模块，还包括引线键合于所述光电二极管的跨阻抗放大器(TIA)。44.根据权利要求5
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39中任一项所述的互连模块，还包括位于所述光学块的第二表面附近的VCSEL。45.根据权利要求5
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30中任一项所述的互连模块，还包括光学块，其中第三间隙设定在所述光学块的第一表面与所述插芯对接件的第二侧之间。46.根据权利要求45所述的互连模块，其中所述第三间隙由插芯对接密封件密封。47.根据权利要求4至46中任一项所述的互连模块，还包括模块基板。48.根据权利要求4至40所述的互连模块，还包括模块基板和由所述模块基板携载的VCSEL驱动器。49.根据权利要求4至46所述的互连模块，还包括模块基板和由所述模块基板携载的TIA。50.根据权利要求47所述的互连模块，其中所述模块基板进一步设定有升高部腔。51.根据权利要求50所述的互连模块，还包括延伸于所述升高部腔中的升高部。52.如权利要求51所述的互连模块，其特征在于，VCSEL由所述升高部携载，并且所述升高部从所述VCSEL消散不想要的热量。53.如权利要求42所述的互连模块，其特征在于，所述至少一个光电二极管由所述升高部携载。54.根据权利要求4
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53中任一项所述的互连模块，其中所述互连模块被设置为与插芯对接。55.根据权利要求54所述的互连模块，其中所述插芯包括至少一个光纤。56.根据权利要求12
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14中任一项所述的互连模块，其中所述互连模块还被设置为接收携载至少一个光纤的插芯，并且当所述插芯与所述互连模块对接时，所述至少一个光纤的芯与所述光透明板物理接触。57.根据权利要求4至53中任一项所述的互连模块，还包括壳体。58.根据权利要求57所述的互连模块，其中，所述壳体被设置为接收插芯。59.根据权利要求4至58中任一项所述的互连模块，还包括锁闩。60.根据权利要求5至55中任一项所述的收发器，其进一步包括锁闩，所述锁闩可转动且经设置以压接插芯，且当所述插芯与所述收发器对接且所述锁闩处于接合位置时，所述插芯通过施加于所述插芯的后部及所述插芯的所述第四侧的相反力对接在一起。61.根据权利要求59和60中任一项所述的互连模块，其中所述锁闩在所述互连模块内是浮动的，然而是受限的。62.根据权利要求5所述的互连模块，还包括衬套和锁闩，其中所述衬套定位在所述插芯对接件的第一闩锁端和所述第四侧。63.根据权利要求59
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61和62中任一项所述的互连模块，其中所述锁闩还包括轴。64.根据权利要求57所述的互连模块，还包括具有轴的锁闩，其中所述轴被设置为被接收于且可转动地固定于设置于所述壳体的对应的导引孔中。65.根据权利要求4
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61、63和64中任一项所述的互连模块，还包括衬套。
66.根据权利要求5
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9、11和12中任一项所述的互连模块，还包括抵接于所述插芯对接件的所述第四侧的衬套。67.根据权利要求5所述的互连模块，还包括衬套，其中所述衬套被设置成物理...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克，
申请(专利权)人：申泰公司，
类型：发明
国别省市：