本征模式的頻率fr以接下來的式記 述。
[0061] 式(1)
[0062]
[0063] 其中,A為立方體的寬度(y方向的長度),B為立方體的高度(z方向的長度),C 為立方體的進(jìn)深(x方向的長度),c為真空中的光速,m、n、s分別為整數(shù)。此處A、B、C根 據(jù)在導(dǎo)波管中經(jīng)常被使用的定義,成為B〈A〈C的關(guān)系。當(dāng)在相對于各個(gè)本征模式使其激發(fā) 的位置配置有具有fr附近的頻率的激發(fā)源的情況下,在殼體內(nèi)部產(chǎn)生空腔共振。另外,在 依據(jù)CFP4MSA的光收發(fā)機(jī)的情況下,外形尺寸由MSA規(guī)定,從而內(nèi)部的空間的大小成為從外 部尺寸減去殼體的厚度的值。具體而言,例如,內(nèi)部空間的尺寸成為20.Immx7. 4mmx58. 5mm。
[0064] 在立方體的空腔的高度方向產(chǎn)生駐波的條件能夠從式(1)求得。n= 1,即在電場 強(qiáng)度分布中,在高度中央部產(chǎn)生波腹(anti-node),且在上下端產(chǎn)生波節(jié)(node)在將電磁 波的自由空間的波長設(shè)為Ag( =c/f)的情況下,需要至少B比Ag/2大。并且,n= 2,即 在電場強(qiáng)度分布中,在高度中央部以及上下端產(chǎn)生波節(jié)(node),且在高度1/4xB、3/4xB產(chǎn) 生波腹(anti-node)需要至少B比Ag大。
[0065] 頻率25. 78GHz與頻率27. 95GHz的在自由空間的波長Xg為11. 6mm與10. 7mm。 在CFP4的情況下,內(nèi)部空間的高度B為7. 4mm,因此能夠?qū)С霎a(chǎn)生n= 1的本征模式,不產(chǎn) 生n= 2 (以上)的本征模式。另外,如后所述,在CFP2的情況下,內(nèi)部空間的高度B也為 10. 4mm,因此相同地能夠?qū)С霎a(chǎn)生n= 1的本征模式,不產(chǎn)生n= 2 (以上)的本征模式。
[0066] 為了使n= 1的本征模式高效地衰減,內(nèi)部空間的高度中央部,即在電場強(qiáng)度分布 中,在成為波腹的部分配置在殼體的寬度方向具有寬幅的電阻體,從而只要將其表面電阻 調(diào)整為難以產(chǎn)生電磁波的反射的值即可。對于n= 0的本征模式而言,在高度方向的任意 的位置均產(chǎn)生相同的電場分布,因此能夠以上述電阻體的配置來使本征模式衰減。另外,不 產(chǎn)生n= 2的本征模式,因此上述電阻體的配置能夠覆蓋全部的本征模式。
[0067] 圖6、圖7、圖8是通過三維電磁場解析方法計(jì)算在上述的立方體的空腔產(chǎn)生的本 征模式的結(jié)果。如圖6的表所示,在頻率25. 78GHz與頻率27. 95GHz的附近存在多個(gè)本征 模式。各本征模式的頻率與式(1)良好地一致,從而如上述的預(yù)測那樣,產(chǎn)生n=l的模 式,但不產(chǎn)生n= 2的模式。另外,n、m、s任一個(gè)成為0的模式僅產(chǎn)生TE模式(transverse electricmode橫電波模),但在n、m、s均不成為0的模式中,TE模式與TM模式(transverse magneticmode橫磁模式)兩個(gè)退化。
[0068] 圖7、圖8表不本征模式的電場強(qiáng)度分布的一個(gè)例子。圖7是在頻率25. 43GHz產(chǎn) 生的(0、1、6)TE模式的(a)導(dǎo)體壁面中的電場強(qiáng)度分布與(b)高度中央部的面的電場強(qiáng)度 分布。電場強(qiáng)度的大小以濃淡表示,越濃越大,越淡越小。明確在中央部的面產(chǎn)生電場強(qiáng)度 成為較大的波腹的部分,為了使該本征模式高效地衰減,只要將在水平具有寬幅且寬度較 寬的電阻體配置于高度中央部即可。另一方面,也明確在上下表面不產(chǎn)生電場,因此例如即 使在上下表面(即殼體內(nèi)部的上表面與底面)配置電阻體也無法相對于該本征模式獲得衰 減效果。
[0069] 圖8是在頻率25. 67GHz產(chǎn)生的(2、1、2)TM模式的(a)導(dǎo)體壁面中的電場強(qiáng)度分 布與(b)高度中央部的面的電場強(qiáng)度分布。明確在中央部的面產(chǎn)生電場強(qiáng)度成為較大的波 腹的部分,為了使該本征模式高效地衰減,只要將在水平具有寬幅且寬度較寬的電阻體配 置于高度中央部即可。另一方面,也明確在上下表面不產(chǎn)生電場,因此即使在上下表面(即 殼體內(nèi)部的上表面與底面)配置電阻體也無法相對于該本征模式獲得衰減效果。
[0070] 如上,根據(jù)我方的研究,在殼體的內(nèi)部空間的上表面與下表面之間配置電阻體,將 其電阻體的形狀構(gòu)成為在殼體的寬度方向具有寬幅,從而發(fā)現(xiàn)了能夠使在光收發(fā)機(jī)的殼體 內(nèi)部欲產(chǎn)生的25GHz以及28GHz附近的全部的本征模式衰減。
[0071] 此外,在實(shí)際的光收發(fā)器中,被上部殼體與下部殼體包圍的內(nèi)部空間的形狀不限 定于立方體,另外,也配置有TOSA、ROSA之類的由金屬構(gòu)成的部件,因此共振現(xiàn)象變得比此 時(shí)進(jìn)一步復(fù)雜,但上述的機(jī)理相同地發(fā)揮功能。
[0072] 圖9是通過三維電磁場解析方法計(jì)算圖1所示的光收發(fā)機(jī)的構(gòu)造的不需要的電磁 波強(qiáng)度的結(jié)果的圖表。頻率范圍形成25. 78GHz~28. 25GHz,作為一個(gè)指針求得該范圍中的 頻率依存性。利用?標(biāo)記表示使用了本實(shí)施方式的基板支架120的情況下的結(jié)果。此處, 基板支架120具有導(dǎo)電率10S/m。為了比較,而利用〇表示在相同構(gòu)造中僅削除基板支架 120的情況下的結(jié)果。在不存在基板支架120的情況下,在殼體內(nèi)部觀測到多個(gè)較強(qiáng)的共振 模式,不需要的電磁波強(qiáng)度與頻率的變化一同較大地變動(dòng)。另外,其變動(dòng)寬度超過了 10dB。 與此相對,在應(yīng)用基板支架120的情況下,能夠抑制殼體內(nèi)部的共振,從而由頻率變化帶來 的不需要的電磁波強(qiáng)度的變動(dòng)寬度縮小3dB以下,進(jìn)而能夠減少頻率的變動(dòng)。另外,不需要 的電磁波強(qiáng)度通過應(yīng)用基板支架120而減少了 12dB以上。
[0073] 如上所述,在本實(shí)施方式中,基板支架120在多處(兩處)且在上述殼體的寬度方 向具有寬幅。如上,在印刷電路基板102的前方端附近與后方端附加的兩處且在上述殼體 的寬度方向具有寬幅,在殼體的內(nèi)部空間的上表面與下表面之間配置電阻體,從而具有減 少來自前方即在與光纖連接的光連接器和殼體部件之間產(chǎn)生的間隙的不需要的電磁波放 射與來自后方即在與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接的電連接器和殼體部件之間產(chǎn)生的間隙的不需要的電 磁波放射雙方的效果。
[0074] 另外,根據(jù)本實(shí)施方式,在作為電調(diào)制信號而和比特率為25. 78Gbit/s與 27. 95Gbit/s雙方的方式對應(yīng)的lOOGbit/s級的雙模式光收發(fā)機(jī)中,能夠?qū)崿F(xiàn)能夠減少金 屬殼體內(nèi)部的空腔共振的光收發(fā)機(jī)。并且,能夠?qū)崿F(xiàn)兼得不需要的電磁波的減少與低成本 化的光收發(fā)機(jī)。
[0075] 此外,本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式,也可以利用與在上述實(shí)施方式中表示的結(jié) 構(gòu)實(shí)際上相同的結(jié)構(gòu)、能夠起到相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或者實(shí)現(xiàn)相同的目的的結(jié)構(gòu)進(jìn)行置 換。
[0076] 例如,如上所述,由尼龍樹脂構(gòu)成基板支架120,但不限定于此,例如也可以為聚苯 乙烯(PS)樹脂、聚苯硫醚(PPS)樹脂。另外,在構(gòu)成基板支架120的樹脂使用碳黑作為填 料,但不限定于此。具體而言,只要能夠以低成本實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電率為l-l〇〇〇S/m的范圍即可,例 如,也可以為石墨、碳納米管(CNT)、碳納米線圈等。
[0077]另外,如上所述,將基板支架120的寬度形成相當(dāng)于殼體內(nèi)部空間的寬度A的95% 的大小,但寬度W的值不限定于此。若對照圖6所示的本征模式,則存在在內(nèi)部空間的寬度 方向產(chǎn)生最大m= 3的模式的可能性。若鑒于此,則為了覆蓋m= 3的模式的電場強(qiáng)度的 三個(gè)峰值(波腹),而需要內(nèi)部空間的寬度A的2/3以上的寬度。當(dāng)然寬度W的值優(yōu)選更接 近殼體內(nèi)部空間的寬度A,但也可以在寬度A的2/3~1 (即67 %~100% )的范圍內(nèi)進(jìn)行 選擇。此外,上述圖1~圖9所示的結(jié)構(gòu)等為一個(gè)例子,本實(shí)施方式不限定于此。
[0078][第二實(shí)施方式]
[0079] 接下來,對本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,主要基板支架的形 狀與上述第一實(shí)施方式不同。此外,以下,對與第一實(shí)施方式相同的點(diǎn)省略說明。
[0080]圖10是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光收發(fā)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造的上下方向的分解立 體圖,圖11是搭載于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光收發(fā)機(jī)的基板支架的構(gòu)造圖。
[0081] 如圖10以及圖11所示,基板支架121在單獨(dú)的位置且在殼體的寬度方向具有寬 幅。該寬幅部分呈平面形狀,例如,形成寬度19mm(W)、進(jìn)深24_的平面形狀。另外,基板 支架121優(yōu)選由導(dǎo)電率為l-1000S/m的范圍的電阻體構(gòu)成。并且,更加優(yōu)選由導(dǎo)電率為 10-100S/m的范圍的電阻體構(gòu)成。具體而言,例如,基板支架121由將碳黑使用為填料的尼 龍樹脂構(gòu)成,其導(dǎo)電率為l〇S/m。此外,圖10以及圖11所示的電阻體(基板支架121)的 寬幅部分的形狀為一個(gè)例子,也可以為其他的形狀。例如,在圖10以及圖11中,示出了電 阻體由一個(gè)平面形狀構(gòu)成的情況,但也可以構(gòu)成為具有鄰接的多個(gè)平面形狀。另外,如上所 述,對由電阻體形成基板支架121的情況進(jìn)行了說明,但也可以與基板支架121單獨(dú)地設(shè)置 電阻體。具體而言,例如,在該情況下,也可以不由電阻體形成基板支架121,而與基板支架 121單獨(dú)地設(shè)置在上部殼體100或者下部殼體101的寬度方向具有平面形狀的寬幅的電阻 體。
[0082] 通過本實(shí)施方式,也能夠獲得與第一實(shí)施方式相同的效果。具體而言,例如,在作 為電調(diào)制信號而和比特率為25. 78Gbit/s與27. 95Gbit/s雙方的方式對應(yīng)的100Gbit/s級 的雙模式光收發(fā)機(jī)中,能夠提出能夠減少金屬殼體內(nèi)部的空腔共振的光收發(fā)機(jī)的構(gòu)造。并 且,能夠?qū)崿F(xiàn)兼得不需要的電磁波的減少與低成本化的光收發(fā)機(jī)。
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