JPH0793603B2 - 光フアイバ・リンク・カード - Google Patents

光フアイバ・リンク・カード

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JPH0793603B2
JPH0793603B2 JP2313007A JP31300790A JPH0793603B2 JP H0793603 B2 JPH0793603 B2 JP H0793603B2 JP 2313007 A JP2313007 A JP 2313007A JP 31300790 A JP31300790 A JP 31300790A JP H0793603 B2 JPH0793603 B2 JP H0793603B2
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ラド・ウイリアム・フレイタブ
ジエラルド・マイケル・ヘイリング
スペンサー・クリントン・ホルター
デニス・レオン・カースト
デービツト・ワレン・シルジエンバーグ
ロナルド・リー・サダストローム
ジヨン・トーマス・タンカ
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    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、一般には電気信号を光学信号へ、及び光学信
号を電気信号へ変換するための方法及び装置に関する。
より詳しくは、本発明は、並列電気信号と直列光学信号
との間の変換、及びモジュールの製造のための、通信モ
ジュール（密閉型またはカプセル封じ型の装置は必要と
しない）の部分として役立つ、光ファイバ・リンク・カ
ードに関する。
B.従来の技術及び課題 多くの型式の電気光学変換器及びコネクタが、発表され
た特許や技術文献に記載されている。これらの機能を実
施するために、現在は市販の装置も利用できる。
電気光学変換器及びコネクタを記載する特許明細書の例
には、電気光学変換器によって光学的多重データ・バス
に機能的に接続された電気的多重データ・バスを教示す
る、ドライバ（Drapala）他による米国特許第4545077
号、及び受動的電気光学コネクタを教示する、フローレ
ス（Flores）他による米国特許第4597631号がある。
ドラパラ他の発明は、直列電気・直列光学変換器の１例
である。ドラパラ他の発明は、３状態中継器として動作
し、３状態データ・バスを効果的に拡張する。フローレ
スの発明は、それ自体電気光学変換を取り扱わないが、
コネクタ化されたポートを介して送信機／受信機アセン
ブリへのユーザ・アクセスを提供する、多くのコネクタ
装置の１つである。フローレスの装置は、ハイブリッド
・システム中に光学コンポーネントと電気コンポーネン
トの両方を相互接続する方法の１例である。
直列光学から直列電気への（及びこの逆）変換を実施す
るための、市販のコネクタ化された電気光学変換器は、
ジーメンス社やその他のメーカーから入手可能である。
これらの装置は、FDDI標準品やIBMの装置などと互換性
を有し、約200Mビット／秒のデータ速度を達成できる。
市販の直列・直列変換器の他の１例は、AT＆T ODL−200
である。この装置も、約200Mビット／秒のデータ速度を
達成できる。AT＆T ODL−200は、IEEE1986年カスタム集
積回路会議の講演集に発表されている「200Mビット／秒
の送受信機集積回路（Transmitter and Receiver Integ
rated Circuits for a 200 Mbits/sec.Optical Data Li
nk）」と題した報文に記載されている。
上に述べた市販の装置は、ファイバを通じて単一の受信
機に結合された単一の光学送信機を利用する。ジーメン
ス社及びAT＆Ｔの装置は両方とも、直列入出力による完
全な２重通信ができるようにする。使用される受信機と
送信機は、２種インライン・パッケージのハイブリッド
・セラミック基板である。これらのパッケージは密封さ
れたものか、またはプラスチック・カプセル封入された
ものである。
トランシーバ・パッケージも市販されている。たとえば
三菱電機は、約170Mビット／秒のライン・ビット速度を
有するトランシーバ・パッケージを市販可能にしたが、
これは、カードの１つの面上に統合されたレーザ・ダイ
オード、ドライバと光学受信機を使用する。上に述べた
ジーメンス社及びAT＆Ｔの送信機／受信機モジュールと
同様に、三菱のトランシーバも入力と出力を直列に処理
する。
レーザ送信機と受信機とをカードの同じ面の上に置くこ
とによって、三菱の装置は、これらのコンポーネントを
電気的に絶縁する方法を必要とする。典型的には金属遮
蔽が使用される。これまで、この絶縁を準備すること
は、複数の送信機と受信機の対を上に取り付けることが
できるコンパクト・カードを製造する能力を制限してき
た。
改良された電気光学変換器及びコネクタの需要は、急速
に増加している。その理由は、今日のコンピュータ相互
接続アプリケーションに関連する、性能とパッケージン
グの問題の解決策をもたらすために、ファイバ・オプテ
ィック技術が適合されているからである。さらに詳しく
は、広い並列データ・バスの使用によるI/Oピンの制
約、電気バスの長さについての性能の制限、及び電磁妨
害によって、コンピュータ・コンポーネントがしばしば
相互接続される並列電気バス間で、データを高速で搬送
するために直列光通信が使用されることが示唆される。
広い並列データ・バスに役立てるために必要な速いデー
タ速度、コネクタ化された光送信機／受信機アセンブリ
のパッケージの融通性、及びこれらのコネクタ化された
ポートへのユーザ・アクセスの必要性が、コンピュータ
・エレメントを相互接続するための小型機能設計をもた
らした。
このようなカードは、市販のPCO−2001シリーズの並列
光波インタフェース・モジュールの中に含まれている。
このモジュールは、並列電気信号の直列光学信号への
（及びその反対の）変換を実施し、そして約100Mビット
／秒までの直列信号速度を特徴とする。長波LEDが光源
のために使用される。専用の送信機と受信機のICがカー
ドの片側に取り付けられ、完全２重動作を提供する。
PCO−2001カードによって、次のレベル・アプリケーシ
ョン・パッケージが、次のレベル・パッケージまたは性
能の用件の設計複雑性を追加することなく、高速直列フ
ァイバ・オプティック・リンクとインタフェースするこ
とができる。しかし、200Mビット／秒の範囲（PCO−200
1装置の発表されたデータ速度の範囲の２倍）でデータ
を動かすためにLED源に必要な電気信号のせいで、PCO−
2001カードは問題がある。すなわち、PCO−2001カード
の寸法（カードの同じ側に取り付けられた送信機コンポ
ーネントと受信機コンポーネントに必要な絶縁物を供給
することに貢献できる寸法）、及び、少なくとも２倍の
完全２重動作を提供するために単一のコンパクト・カー
ドを使用することができないこと、である。
したがって、並列データ・バスなどの並列ユーザ・イン
タフェースを支える光ファイバ・リンク・カードを準備
できること、すなわち、高速直列光学式リンクに役立つ
ために並列から直列への変換（及びこの逆）を実施する
ことが望ましく、この場合、カード上の光学式送信機
は、200Mビット／秒以上の速度で、LED源のための電力
を必要とすることなく、データを動かすことができ、そ
して、単一の完全２重接続部に現在必要なスペースより
小さなスペースで、少なくとも２倍の完全２重接続部を
支えることができる。
さらに、このようなカード上に送信機装置及び受信機装
置がカード自体とともに配置され、過剰の遮蔽や従来の
技術で必要な装置分離法を必要とすることなく、送信機
と受信機の電気コンポーネントを絶縁する手段が準備さ
れていることが望ましい。
さらにまた、光データ・リンク・カードの両側を利用し
て表面を増やし、この表面上にコンポーネントを取り付
けてカードの寸法を小さくすることが望ましい。その上
に、光学コンポーネント（及びこれらのコンポーネント
へのリード）を、ユーザによる容易なアクセスを単純化
し、リードのキャパシタンスとインダクタンスを最少に
し、これによってカード性能をさらに向上させるよう
に、カードの上に取り付けることが望ましい。
望ましい通信モジュールを達成するためには、多くの構
造的、電気的、及びパッケージ的な問題点を解決する必
要がある。たとえば、レーザ送信機はLEDが要求とする
電気信号電力を必要とすることなしに、所望のデータ速
度を達成する能力があるが、レーザに基づくシステム
は、厳しい安全要件に適合しなければならない。
安全性の観点から、「フェイル・セーフ」である、すわ
なち全システム・レベル以外で安全が保証される（この
場合、システムはハードウェアとソフトウェアの両方を
含む）レーザ・ベース光ファイバ・リンクが開発される
ことが望ましい。ユーザ・システムのインタフェース・
ハードウェア及びソフトウェアと完全に独立した、保証
されたパッケージの中に自蔵送信機／受信機機能を作る
能力はレーザ・ベース・カードのシステム・レベルの使
用についての制約を軽減する。
レーザ光放射に関する「製品」の保証は、多くの国で必
要とされている。従来の技術によるレーザ・ベースの光
学式リンク・サブアセンブリは、コンプライアンスを保
つためにそれらが入っている「ボックス」に依存してい
る。レーザ安全回路がすべて光ファイバ・リンクの上に
あるとすれば、カードは、保証される必要のある「製
品」となり、製品が入っている異なったモデルの箱は必
ずしも保証されない。このことは、ユーザのために安全
性の保証を簡単にする。さらに詳しくは、光ファイバ・
リンク・カードは、単一のコンポーネントの故障でも、
第１級の動作のための周知の世界的な標準を維持するよ
うに、考察されることが望ましい。
上に述べたすべてに加えて、前記の機能を有する光ファ
イバ・リンク・カード通信モジュールは、次のことも行
なうことが望ましい。すなわち、（１）多くの光学式リ
ンク・サブアセンブリが断片化された並列データを送る
ので、ユーザにバイト同期信号を供給すること、（２）
ユーザが障害ラインを供給して、光学式リンクのどの端
が障害を受けているかを判定する助けをする、（３）診
断を目的として電気的ラップ能力を供給すること、
（４）カードを単一電圧論理ファミリと互換性のあるも
のにする、単一＋５ボルトの給電を必要とすること、
（５）エレクトロニクスとレーザとの間の良好な断熱を
維持すること、（６）多重の次のレベル・パッケージン
グに適合したパッケージを提供すること、（７）高いデ
ータ速度を達成するために従来の技術によって使用され
る、広範なセラミック・ハイブリッド・ハーメティック
・パッケージド・サブアセンブリ（詳しくは、光学的ド
ライバ及び受信機のため）ではなく、標準の表面取付け
技法を使用すること、及び（８）コンパクトであるこ
と、すなわち周知のシステムと比較してサイズも高さも
小さいことである。
C.発明が解決しようとする課題 本発明の１つの目的は、データを約200Mビット／秒で、
ファイバ・オプティック媒体を通じて直列に送信（また
は受信）することができ、ユーザに並列の電気的インタ
フェースを提供する、高速光ファイバ・リンク・カード
通信モジュールを提供することである。
本発明のさらに１つの目的は、直列リンク及び並直列変
換回路／直並列変換回路から出る（またはそこへ行く）
高周波信号をリンク・カード自体に含めることである。
本発明のさらに１つの目的は、少なくとも１つの２倍の
完全２重を供給できる光ファイバ・リンク・カード通信
モジュールを提供することで、この場合、カードはコン
パクトであり、従来の技術による装置と比較して小さな
形状因子（高密度パッケージング用）を維持し、一方で
は、次のレベルのパッケージに対して高さのプロファイ
ルを低く維持する。
さらにまた、本発明の１つの目的は、レーザ送信機を利
用し、安全性を保証してユーザ・インタフェース・ハー
ドウェア及びソフトウェアとは独立して、自蔵レーザ安
全機構を供給することである。具体的には、本発明の１
つの目的は、単一故障の条件の下でも安全な第１級のレ
ーザ動作条件を提供すること、さらに、レーザ故障の検
出を容易にして、この故障の指標をユーザに与えて故障
診断に助力するという、手段を提供することである。
本発明の他の目的には、ユーザへのバイト同期信号と分
断されない並列データを出力するモジュールを提供する
こと、及び利用されるエレクトロニクスと光学式装置
（具体的にはレーザ）との間の、良好な断熱を維持する
モジュールを提供すること、が含まれる。
本発明によって、両面実装光ファイバ・リンク・カード
が、ユーザに並列電気的インタフェースを供給し、光学
式データ・リンクを通じて高速直列データを送受信す
る、通信モジュールの部分として使用される。このカー
ドは、少なくとも１つのｎビット広幅並列電気的データ
・バスによるインタフェースのための手段、少なくとも
１つの高速光学式データ・リンクによるインタフェース
のための手段、及び電気データ信号と光学式データ信号
との間の変換を実施するための手段を含む。これらの変
換器の内の少なくとも１つは、送信用に並列データ入力
を直列化して、カード上に取り付けられた半導体レーザ
の上に直列化されたデータを変調するための、並直列変
換回路手段を含む。少なくとも他の１つの変換器は、光
学式受信機（たとえばPINフォトダイオード）、増幅器
手段、及び直並列変換回路手段を含み、後者の２つは、
ｎビット広幅受信データを並列バスにドライブするため
のクロックをそれぞれ増幅、及び回復するものである。
本発明の１つの実施例によって、光学コンポーネントは
端に取り付けられ、そのリードはカードの表面に取り付
けられ（標準ピン・イン・ホール型リード）、リードの
キャパシタンスとインダクタンスを小さくする。さら
に、変換器用の制御手段、及び安全遮断手段が、電気コ
ンポーネント及び光学コンポーネントと同じカードに位
置している。
本発明の好ましい実施例は、光学式通信モジュールの中
に、すべての送信機を有する単一の多層カードを含める
ことを意図しており、電気コンポーネントはカードの片
面に位置し、すべての受信機の電気コンポーネントはカ
ードの他の片面に位置し、そして送信機コンポーネント
と受信機コンポーネントは、カードの中で層を遮蔽する
ことによって互いに電気的に絶縁され分離されている。
少なくとも２つの送信機／受信機の対（送信機と受信機
はカードのそれぞれの側に位置する）を使用することに
よって、本発明は少なくとも２倍の完全２重通信を提供
することができる。
所望のモジュールを製造する方法も以下に説明する。こ
の方法は、本発明の目的を達成するためにモジュールの
いろいろなコンポーネント（カード、リテーナ手段、光
学式レセプタクル他）をどこにどのようにして取り付け
組み立てるかを含めて、カード自体を製造するためのス
テップを指定する。
本発明は、前述の両側カード設計（すなわちカードの１
面に１つまたは複数の送信機、カードの他の面に１つま
たは複数の受信機を有する）を特徴とし、またカードの
両側間の電気的絶縁を維持するための（カード自体の中
にある）内部接地及び電力板の使用を特徴とする。本発
明はまた、カード・サイズの小型化に貢献するために並
直列変換回路をレーザ・ドライバと統合することを特徴
とする。
本発明の好ましい実施例によるその他の特徴は、診断を
目的とする電気的ラップの能力、単一の＋５ボルトのみ
の電力供給しか必要としないこと、及び光学コンポーネ
ント及びそれらのリードの表面端に取り付けることであ
る。
本発明の上述とその他の目的及び特徴、及びこれらを得
る方法は、当業者には明白になり、そして本発明自体
は、下記の詳しい説明を添付図面と共に参照することに
よって、非常に良く理解されよう。
D.実施例 第１図は、本発明によって企画される光学式リンク・カ
ード通信モジュールの分解図である。
詳しくは第１図は、ユーザのシステム・カード101に取
り付けられる両側表面実装カードを表す。データは、ｎ
ビット幅並列データ・バス上をシステム・カードへ、ま
たシステム・カードから転送される。
単に図示のために、第１図に示すカードは、10ビット幅
並列データ・バス、すなわちｎが10に設定された並列デ
ータ・バスに使用されるように設計されている。当業者
は、第１図に示したコンポーネントがより大きな、また
はより小さな並列バスを準備するように変更できること
は、容易に理解できるであろう。
図示されたカードは、並列データ・バスとインタフェー
スするための手段（コネクタ102及び103）、直列ファイ
バ・オプティック伝送媒体とインタフェースするための
手段（光学式アセンブリ104−107、さらに、それ自体の
内部にそれぞれ位置するレーザ120、121のためのレセプ
タクル110、111、及びそれ自体の内部にそれぞれ位置す
る光電検出器ダイオード122、123のためのレセプタクル
112、113を含む）、そして、電気信号と光学信号との間
で変換を実施するための複数の変換器を含む。
単に図示のために、レセプタクル110−113をFC型光ファ
イバ・コネクタとして第１図に示す。当業者は、第１図
に示したコンポーネントが他の型式のファイバ・コネク
タを含むことができることは、容易に理解しよう。
これらの変換器を第４図に参照して次に詳述する。しか
し第１図では、第１型式の（電気信号を光学信号に変換
するための）２つの変換器の部分は、回路カード101の
頂部に取り付けられているように見ることができる。詳
しくは、並直列変換回路手段130、131は、伝送のために
（それぞれコネクタ102、103を通じて）並列電気データ
入力を取り、並列電気データを直列電気データに変換す
るモジュールである。それから並直列変換回路手段13
0、131は、直列化されたデータを使用して、レーザ12
0、121をそれぞれドライブする。本発明の１つの実施例
によって、並直列変換回路手段130、131の各々も後に詳
述するレーザ安全機能を実施する。
本発明の好ましい実施例によって、並直列変換回路機能
とレーザ・ドライブ機能は、新型のカードの小型化を助
けるために並直列変換回路130、131に統合される。並直
列変換回路手段の統合された機能も、後で第４図を参照
して詳述することにする。
第２型式の変換器は、（カード101の下側に取り付けら
れているので）第１図では見えない。これらの変換器は
光学信号を電気信号に変換するように機能する。図示さ
れたカードは２つの変換器を有し、それらの各々は、光
電検出器が生成した電気信号を増幅するための手段、光
電検出器の各々に入る最低DC光レベルを検出するための
手段、及び受信した直列データを並列データに変換する
ための直並列変換回路を含む。直並列変換回路は、クロ
ックを回復するための手段、ユーザへの入力のためにバ
イト同期信号を発生するための手段、及び最低AC光レベ
ルを検出するための手段をさらに含む。
直並列変換回路コンポーネントの詳細説明とそれらが共
働する方法は、第４図を参照して述べることにする。
第１図は、２つのオープン・ファイバ制御（OFC）手段1
50、151も示す。光電検出器ダイオード122が光を受け入
れない場合には、OFC手段150はレーザ120をオフにす
る。光電検出器ダイオード123が光を受け入れない場合
には、OFC手段151はレーザ121をオフにする。
本発明の好ましい実施例によって、ファイバ・リンクが
オープンの場合に、OFC手段150、151は安全（第１級）
光学式パワー・レベルを維持する。
第１図は、レーザ・ドライブ調整電位差計170、171も示
す。これらの電位差計は、AC及びDCのレーザ・ドライブ
回路の調整に使用される。示された電位差計（170、17
1）は第１図のレーザ121に関連する。レーザ120に関連
するレーザ・ドライブ回路のAC及びDCドライブ部分の各
々については、対応する電位差計は図示しない。
前述の各増幅器のための金属遮蔽も、（カード101の下
側にあって）図示されていない。本発明の好ましい実施
例によって、これらの遮蔽は、増幅器を漂遊電磁界から
保護するのに役立つ。
上述のカード、光学式アセンブリ、及びエレクトロニク
スの他に、第１図にリテーナ保持クリップ（クリップ18
2）、光学式アセンブリ・スロット（スロット183）、カ
ード整列ピン（ピン184）、カード・ガイド・レール18
5、及びカード止めタブ（タブ186）を含むリテーナ頂部
180とリテーナ底部181とを示すが、これらは第１図で示
される方法で組み立てられると、本発明によって企画さ
れる光ファイバ・リンク・カード通信の実施例となる。
本発明の好ましい実施例によれば、リテーナ頂部180と
リテーナ底部181はプラスチックであり、新型のモジュ
ールに貢献し、エレクトロニクスとレーザとの間を良好
に断熱する。これは、エレクトロニクスが典型的には高
い許容可能な動作温度、それからわずかな電力を散逸さ
せるレーザを有するので、本発明の重要な特色である。
従来の技術による混成型メタルクラッド送信機では、エ
レクトロニクスからの熱は送信機の動作の信頼性を低下
させる可能性がある。
さらに本発明の好ましい実施例によれば、上述のツーピ
ース・リテーナ／ホルダ（第１図に示す部品180、181）
は、組み立てられると、光学アセンブリを適切な平面の
中に整列させ保持して、リードのはめあい回路への表面
アタッチメントができるようにするクレードルを形成す
る。先に指摘したように、この特質を利用するとキャパ
シタンスとインダクタンスが減少する。
第２図は、本発明の上述の好ましい実施例で企画される
ように、回路カードの平面に接して取り付けられたリー
ドを有する、エッジ・マウントの光学式アセンブリの拡
大図を示す。詳しくは第２図は、カード101に（ピン・
イン・ホール・アタッチメントを使用せずに）表面実装
されているように、リード201−203を図示する。示され
ている光学アセンブリ205は、カード101の端に取り付け
られている。
第１図をもう１度参照すると、「Ｊ」クリップ、クリッ
プ192が孤立スペーサ193から伸びたリテーナ181底部の
成形された部分として示されていることが分る。クリッ
プ192とスペーサ193の組合せは、カード／リテーナ・ア
センブリを次のレベルのアセンブリに取り付け、整列さ
せ、離間させるために使用できる。
第３図は、孤立スペーサ193（カード101の表面から次の
アセンブリまでの間隔を矢線301で示す）、及び「Ｊ」
クリップ192についての、好ましい配列の拡大図であ
る。示されたクリップ192はスペーサ193から離れて伸び
ている。機能的にはクリップ192は、主要制御装置また
はインタフェース・カード内の、前記クリップが入り込
むはめあい孔の中にスナップする。成形されたプラスチ
ック部分であるため、このクリップは、取替えを必要と
したり、または望む場合に、新型の通信モジュールを破
壊することなく取り外すことができるようにする融通性
を持つ。
第４図には、カード101上の電気コンポーネント及び光
学コンポーネントの機能ブロック図を示す。
詳しくは第４図は、並直列変換回路手段430とレーザ・
ダイオード431の組合せを示し、これは並列電気信号を
直列光学信号に効果的に変換する。並列信号は、たとえ
ば第１図に示すコネクタ102などの電気コネクタを通じ
て、並列バスから入力される。直列光学信号は、第４図
に示すファイバ495などのファイバ・オプティック媒体
を通じて伝送のためにレーザ431から出力される。レー
ザ光をファイバに導くために、（レセプタクル110、111
などの）第１図に示したレーザ・レセプタクル内で周知
の複合レンズを使用することもできる。
並直列変換回路430がレーザ431と共にどのように動作す
るかの詳細は、並直列変換回路手段430内に含めて示し
た（第４図に示す）コンポーネントを引用して後述す
る。これらの詳細を１例を挙げて後述するが、そこでは
10ビットの並列電気データが並直列変換回路430に入力
され、直列電気フォーマットに変換され、並直列変換回
路430の制御の下でレーザ431を介して直列光学データと
して出力される。
第４図は、光検出器ダイオード425、DC検出器426、増幅
器427、及び直並列変換回路手段428の組合せも示してお
り、これは光検出器ダイオード425が受信した直列光学
信号を並列電気信号に効果的に変換する。並列信号は、
直並列変換回路428によって並列電気バスにドライブさ
れる。直列に受信された光学データ信号が並列電気デー
タにいかに変換されるかを、第４図に示すコンポーネン
トを参照して後述する。
さらに第４図は、前記のOFCモジュール429を示している
が、これがカード自体の上に第１級安全機構を提供する
ことが好ましい。さらに、OFCモジュール429が第４図に
示したシステムに関連してどのように動作するかを詳述
する、本明細書に組み込んだ同時係属中の特許出願を引
用する。
並直列変換回路430とレーザ431の組合せが動作する方法
を理解するために、10ビット並列送信データが並列電気
データ・バスからシフト・レジスタ440に入力される、
第１図における点から始めるのが便利である。これは図
示されたリード470〜479を通じて行なわれる。前述のよ
うに、このリードは、たとえば、第１図に示すコネクタ
102などの電気コネクタの上にあるユーザが選択したピ
ンに対応する。
シフト・レジスタ440に入る10ビット並列送信データ
は、位相ロック・ループ（PLL）441の制御の下でシフト
・レジスタ440から直列にクロック・アウトされる。PLL
クロックは、リンク405を通じて低周波（オフ・カー
ド）入力送信クロックに位相ロックされる。リンク406
上のクロック出は直列送信速度を決定する。
シフト・レジスタ440からシフトされた直列データは、
リンク407を介してACドライブ442に送られる。ACドライ
ブ442は直列データでレーザ431を変調する。
第４図に、並直列変換回路430に含まれたDCドライブ443
も示す。DCドライブ443はレーザ431を現在の電力レベル
に維持する。さらにDCドライブ443は、本発明の好まし
い実施例によって、危険な電力レベルを生成することの
あるカード故障が発生した場合にレーザ431を遮断する
ことのできる安全回路を含む。
第４図に、DCドライブ443を、リンク408を介してレーザ
431に結合された形で示す。さらに、DCドライブ443をオ
ープン・ファイバ制御（OFC）手段429からの入力を受信
する形で示しているが、後述するように、OFC手段429
は、DCドライブ443が（リンク409を介して）レーザ431
を効果的に遮断できるようにさせる。
本発明の好ましい実施例によって、DCドライブ443はレ
ーザ故障（たとえばOFC命令の遮断）発生時にはいつで
も、レーザ故障信号をリンク410を介してユーザに出
す。
最後に、DCドライブ443に関して、第１図は（点線のリ
ンク499を介して）レーザ431からDCドライブ443へのフ
ィードバック・パスを示す。従来の自動電源制御フィー
ドバック回路（図示せず）は、レーザ431のバック・フ
ァセットからの光を感知する。本発明の図示された実施
例によって、光学出力電源は、フィードバック信号に応
答してDCドライブ443を介して一定に保たれる。先に指
摘したように、第１図に示す調整電位差計の１つがDCド
ライブ443を間接的に制御する。この制御は、前述のフ
ィードバック回路を介して実施される。
並直列変換回路430に含まれるコンポーネント、すなわ
ちシフト・レジスタ440、PLL441、ACドライブ442、及び
DCドライブ443の機能を実施するための装置と技法は、
当業者の範囲内にある。したがって、これらのコンポー
ネントをさらに説明する必要はない。
装置440〜443の組合せを含む前記の並直列変換回路430
は、所望の並直列変換回路機能とレーザ・ドライブ機能
とを前記の方法で効果的に統合し、カード寸法全体の小
型化に役立つ。さらに、並直列変換回路430がカード上
の複数の電気光学変換器の１つとして機能することは、
前記の参照によって見ることができる。この変換を実施
するための制御手段（たとえばPLL441）は、同じくカー
ドの上に位置する。
本発明によって企画される光学的リンク・カードは、カ
ード自体を試験するための搭載回路も含む。特に第４図
は、（便宜上、直並列変換回路428として示されてい
る）マルチプレクサ（MUX）444を示し、これは、ラップ
・モードで並直列変換回路430コンポーネントから他の
直並列変換回路428コンポーネントに、直列化されたデ
ータを送るために使用される。本発明の好ましい実施例
によって、MUX444に結合されて示されたリンク411を介
して、ラップ・モードをユーザ指定することができる。
ラップ・モードを入力するための信号が、直並列変換回
路428で処理すべき多重化されたデータを引き起こす。
第４図の上部に、光検出機構ダイオード425に直列光学
信号を送るファイバ496を示す。ファイバ496は、光検出
機構ダイオード425に（並置して保持された）「結合さ
れたバット」でもよく、光検出機構ダイオード425によ
って、伝送された光を電気エネルギーに変換できるよう
になる。
本発明の好ましい実施例では、（光検出機構ダイオード
425からの）発生電流は、第４図に示すNE−5210増幅器
などのトランスインピーダンス増幅器427によって増幅
される。
直並列変換回路428に含めて示したPLL445は、増幅器427
によって増幅されるデータに対して直列受信クロックを
位相ロックし、データとクロックの両方をシフト・レジ
スタ446に送り、そこでデータが並列化される。
本発明の好ましい実施例では、第４図に示すように、PL
L445はリンク412を介してカード上結晶に対してロック
して示されている。PPLは、斯待入力データ速度に近似
させるために、結晶にロックされる。そしてPLLはロッ
クを「微同調」して、受信データに対して実際の受信デ
ータ速度でロックする。
シフト・レジスタ446は、独特の受信文字を識別するた
めに使用されるバイト同調検出器を含むので、バイト全
体を、分断することなくシフト・レジスタ446からアン
ロードすることができる。またシフト・レジスタ446
は、（リード480〜489を介して並列データを並列データ
・バスに実際に出力する）TTLドライバと、リンク413を
介してバイト同調信号をユーザに出力する手段を含む。
第４図はクロック・ゼネレータ447も示すが、これは本
発明の好ましい実施例では４相並列受信クロックであ
る。４相クロックは、典型的には外部システムによって
使用される、（または必要とされることのある）非オー
バラップ・クロックを引き出すために有用である。
クロック・ゼネレータ447を、リンク414を介してPLL445
に結ばれた形で示す。さらに、クロック・ゼネレータ44
7からの４相クロック出力を第４図のリンク415〜418に
出力した形で示す。
最後に直並列変換回路428を示すが、変換検出器448も含
める。変換検出器448はDC検出器426（本発明の図示実施
例では直並列変換回路中に含まず）と共に、光検出機構
ダイオード425に入る最低AC及びDC光レベルを検出す
る。これらの冗長信号は、リンク460〜461を介してOFC
モジュール429に送られ、安全保護装置としてのOFCモジ
ュール429によって使用され、両ファイバ・パス495、49
6がフックアップされない場合に遮断される。
参照した特許出願に記載されたOFCモジュールは、ファ
イバ・リンクが開いている間に、低衝撃周波でレーザ43
1を波動される。これはファイバ内に安全な光学電源を
生成する。参照したOFCモジュールは、ファイバ・リン
クが再接続されると、レーザ431を連続電源に戻す。
第４図に示すOFCモジュール429は、DCドライブ443への
リンク409を介してレーザ431を制御する。さらに、図示
した好ましいOFCモジュールは、レーザの遮断及び電力
オン・リセット機能実施を、それぞれリンク463、464を
介して行なうためにユーザ入力を受け取る。図示したリ
ンク465は、ファイバ・リンクが不活動状態になるとユ
ーザに信号を送る。最後に図示したリンク466は、ユー
ザがリンク411を介してラップ・モードを指定するとい
つでも、OFCモジュール429に指示を与える。
直並列変換回路428に含めて示したコンポーネント、す
なわちPLL445、シフト・レジスタ446、クロック・ゼネ
レータ447、及び変換検出器448の機能を実施するための
装置と技法は、当業者の範囲内にある。同じことが、レ
ーザ431、光ダイオード425、増幅器427、DC検出器426、
及びMUX444についても当てはまり、これらはすべて市販
の装置である。したがって、これらのコンポーネントを
さらに説明する必要はない。
第４図で説明したものは、単一の完全２重動作を形成す
るためのコンポーネント及びこれらのコンポーネントの
相互作用の方法である。本発明の好ましい実施例に従っ
て構成された第１図のカード101は、第４図に示すコン
ポーネントを複写して、２倍の完全２重動作を提供す
る。
本発明の好ましい実施例では、並直列変換回路430、直
並列変換回路428、及び（直並列変換回路428の部分であ
るが）シフト・レジスタ446内のTTLドライバが、第１図
で企画されたこれらの装置の複写セットと共に、カード
101内の電力（＋５ボルト）及び接地面に接続される。
これらの面、及びカード101の両側（頂面と底面）の本
発明の教示による使用方法を、第５図を引用して後述す
る。
第５図は、配線ランド・パターン501、502がそれぞれカ
ード101の反対側（頂側と底側）に位置しているように
示す）。これらのパターンを使用して、パターンの各側
に取り付けたコンポーネントを電気的に相互接続する。
カード101の側面は、カードを通して「Ａ」面を見たも
ので、本発明の教示によって製造されたカードが複数の
内部電力及び接地面を含むことを示している。例示で
は、これらの内部面を第５図に平面510〜513として示
す。平面510、511はそれぞれ接地及び電力面を表し、カ
ードの１つの側（たとえば表面501上に取り付けられた
コンポーネント）に役立つ。平面512、513はそれぞれ他
の接地及び電力面を表し、カードの他の側（たとえば表
面502上に取り付けられたコンポーネント）に役立つ。
平面のどのような組合せも可能である。本発明で必要な
ことは、カードの頂面と底面に取り付けたコンポーネン
ト間の電気的絶縁を本質的に提供する、複数の内部電力
及び接地面を準備することである。また送信機能を実施
するコンポーネントと送信機能を実施するコンポーネン
トは、それぞれカードの反対側に位置しなければならな
い。
本発明の好ましい実施例によって、少なくとも１つの直
並列変換回路を含むカードの側面に役立つ内部電力及び
接地面は分けられているので、シフト・レジスタ446
（及びカードのこの側にある他のいずれかのシフト・レ
ジスタ）は、特定の直並列変換回路の残りに役立つ内部
電力及び接地面の部分からは、電気的に絶縁されてい
る。TTLドライバに必要な電流量から見て、このことは
望ましい。
さらに、本発明の好ましい実施例によって、送信機能を
行なう電力及び接地面は、TTLドライバに役立つ前記の
分離された電力及び接地面を覆わないように製造される
（すなわち、開口を上に持つように製造される）。この
方式で送信機能電力及び接地面を製造する目的は、TTL
電力接地面からのノイズを送信電力接地面への結合を押
えることである。
第６図には、本発明が企画する光学式リンク・カードの
好ましいレイアウトが示されている。このレイアウトは
２倍完全２重チャネルを提供する。この好ましいカード
を、さらに通信ポートを準備するために拡大したり、ま
たは単一完全２重カードを準備するために（第６図のＡ
−Ａ線に沿って半割りすることができる。
第６図に示す２倍完全２重チャネルは、２つの同じであ
るが隔離された送信／受信の対を含み、この対は、レー
ザ605と光検出機構ダイオード606（１対）、及びレーザ
607と光検出機構ダイオード608（他の１対）からなり、
両側面マウント・カードの上に取り付けられている。第
６図には、Ａ−Ａ線で形成される境界に沿って表面また
は内部に電気的接続はない。
第５図を参照して指摘したように、カードは頂部信号
面、底部信号面、及び４つの電力面（第６図に図示せ
ず）を有し、これらを利用して送信機を受信機から隔離
する。図示の都合上、第６図に示すカードの頂部は601
と標され、一方カードの底部は602と標されている。
本発明の図示例で使用される10ビット並列バスを用意す
るために、100ミル・ピン・センタを有する２つの48ピ
ン・コネクタ（第１図のコネクタ102、103）が、カード
の頂側に取り付けられ、これによってピンはカード本体
を通って底側に貫通し、そこでピンはユーザのシステム
・カードに適合する。これが、カードとカードの最少の
間隔、及び低い側面の要件に合うカード全高を可能にす
る。コネクタのピン側は、第６図のレイアウトにコネク
タ650、651として示す。
４つの光学コネクタ609〜612を、カード端のレーザ及び
光検出機構に並べて取り付けた形で示す。コネクタ609
〜612は、カードが典型的にシステム・カード上に典型
的に取り付けられると、顧客に利用可能なアクセス区域
に突出する。
また第６図は、（光検出機構ダイオード606に関連す
る）直並列変換回路680と増幅器681、及び（光検出機構
ダイオード608に関連する）直並列変換回路682と増幅器
683を、好ましくカードの底面602に取り付けた形で示
す。
（レーザ605に関連する）並直列変換回路630とオープン
・ファイバ制御モジュール631を、（レーザ607に関連す
る）並直列変換回路632とオープン・ファイバ制御モジ
ュール633と共に、好ましくはカードの頂面601に取り付
けた位置で示す。
第６図に示した寸法は図示を目的としたものに過ぎない
が、望まれるコンパクトな２倍の２重通信モジュールを
作り出すのに適切なカード寸法と適切な光間隔を示す。
上述のコネクタ・ピンを取り付ける方法によって、第６
図に示すカードを使用して、カード間隔を7mmに、カー
ド全高を約12mmにすることができる。
これまで、前記のすべての対象物すべてに合った方法、
装置、及び製造技法を説明してきた。当業者には、前記
の説明が単に図示と説明を目的としたものである、と認
識されよう。これは本発明を排他的にしたり制限したり
する意図はなく、明らかに多くの改訂や変更が可能であ
る。
たとえば、MUX444などの直並列変換回路に含めて示した
コンポーネントはどこにでも置くことができ、所望のカ
ードのバージョンは、電気的ラップ能力なしに、または
本発明の好ましい実施例に組み込んだ搭載型安全機構な
しに製造することができる。
E.発明の効果 以上のように本発明によれば200Mビット／秒以上の速度
でデータ動作を実行し、かつスペース効率のよい光ファ
イバ・リンク・カード通信モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明が企画する光学式リンク・カード通信
モジュール（カード及びリテーナの両方）の分解図であ
る。 第２図は、本発明の好ましい実施例による、回路カード
の面の近くに置かれたリードを有する、端部に取り付け
られた光学アセンブリの拡大図である。 第３図は、本発明の教示によって製造されたモジュール
のためのカード・カード間隔を制御するために適当なス
タンドオフ・スペーサ、及び最新のモジュールを次レベ
ルのアセンブリに加えるためのフレキシブルな保持機構
として働くスペーサから伸びた、「Ｊ」クリップの、拡
大図である。 第４図は、種々の電気コンポーネント及び光学コンポー
ネントとの相互接続、及びこれらのコンポーネントの他
との共働の方法を示す、本発明の機能ブロック図であ
る。 第５図は、本発明の教示によって製造された両側カード
のための、電力及び接地面の例を示す図である。 第６図は、本発明が企画する光学式リンク・カードにつ
いての、好ましいレイアウトを示す図である。 101……カード、102、103、609〜612、650、651……コ
ネクタ、104〜107……光学式アセンブリ、110〜113……
レセプタクル、120、121、431……レーザ、122、123…
…光検出器ダイオード、130、131、430……並直列変換
回路、150、151……オープン・ファイバ制御手段（OF
C）、170、171……レーザ・ドライブ調整電位差計、180
……リテーナ頂部、181……リテーナ底部、182、192…
…クリップ、183……スロット、184……ピン、185……
カード・ガイド・レール、193……スペーサ、196……タ
ブ、201〜203……リード、205……光学アセンブリ、40
5、406、409、412、414、415〜418、463、464……リン
ク、425、606、608……光検出器ダイオード、426……DC
検出器、427……増幅器、428、680、681、682……直並
列変換回路、429……OFCモジュール、431、605、607…
…レーザ・ダイオード、440、446……シフト・レジス
タ、441、445……PLL、442……ACドライブ、443……DC
ドライブ、444……MUX、447、……クロック・ゼネレー
タ、448……変換検出器、495、496……ファイバ、510〜
513……平面、609〜612……光学コネクタ、633……オー
プン・ファイバ制御モジュール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラド・ウイリアム・フレイタブ アメリカ合衆国ミネソタ州ロチエスター、 ハンテイングトン・レーン・ノース・ウエ スト 3867番地 (72)発明者 ジエラルド・マイケル・ヘイリング アメリカ合衆国ミネソタ州パイン・アイラ ンド、アール・アール２番地 (72)発明者 スペンサー・クリントン・ホルター アメリカ合衆国ミネソタ州ロチエスター、 フイフス・ストリート・ノース・ウエスト 4065番地 (72)発明者 デニス・レオン・カースト アメリカ合衆国ミネソタ州ロチエスター、 トウエンテイ・エイツス・ストリート・ノ ース・ウエスト 1824番地 (72)発明者 デービツト・ワレン・シルジエンバーグ アメリカ合衆国ミネソタ州バイロン、フア ースト・アベニユー・ノース・イースト 906番地 (72)発明者 ロナルド・リー・サダストローム アメリカ合衆国ミネソタ州ロチエスター、 ボツクス・107エー、アール・アール１番 地 (72)発明者 ジヨン・トーマス・タンカ アメリカ合衆国ミネソタ州ロチエスター、 フアースト・プレイス・ノース・ウエスト 3708番地

Claims (56)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】並列電気信号と直列光学信号との間で変換
    するための、電気コンポーネント及び光学コンポーネン
    トが取り付けられた光ファイバ・リンク・カードであっ
    て、前記光学信号は送信され、そして少なくとも１つの
    完全２重光通信リンクを通じてカードによって受信さ
    れ、 （ａ）並列電気信号を、直列光学信号に変換するために
    前記カードに入力するための手段と、 （ｂ）入力並列電気信号を直列電気信号に変換し、前記
    直列電気信号に応答して光送信機手段をドライブするた
    めの、並列電気信号を入力するための前記手段に結合さ
    れた、統合された並直列変換回路／光送信機ドライバ手
    段と、 （ｃ）少なくとも１つの完全２重光通信リンクを通じ
    て、前記並列電気信号に対応する直列光学信号を送信す
    るための、前記統合された並直列変換回路／光送信機ド
    ライバ手段に結合された光送信機手段を含む、 前記光ファイバ・リンク・カード。
  2. 【請求項２】前記光送信機手段が少なくとも１つのレー
    ザを含む、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記光送信機手段が軸方向のリードをつけ
    られ、リードは前記カードの表面に取り付けられて、リ
    ード・キャパシタンスと前記光送信機手段から前記カー
    ドに取り付けられた電気コンポーネントへのインダクタ
    ンスを最小にする、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記統合された並直列変換回路／光送信機
    ドライバ手段がさらに、 （ａ）直列送信速度クロック信号を発生させるための、
    並列電気信号入力の周波数にロックされた第１位相ロッ
    ク・ループ手段と、 （ｂ）入力並列電気信号を直列電気信号に変換し、並列
    電気信号を入力する手段と第１位相ロック・ループ手段
    とに結合された、前記直列電気信号を前記直列送信速度
    で出力するための、第１シフト・レジスタ手段と、 （ｃ）前記直列電気信号に応答して前記光送信機手段を
    変調するための、前記第１シフト・レジスタ手段に結合
    されたACドライブ手段と、 （ｄ）前記光送信機手段の電源レベルを制御するため
    の、前記光送信機手段に結合されたDCドライブ手段を含
    む、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記DCドライブ手段が、カード上に支障が
    ある場合に前記光送信機手段への電源を遮断することの
    できる安全回路を含む、請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記カードさらに、 （ａ）前記少なくとも１つの完全２重光通信リンクから
    の直列光学信号を検出し、それに応答して直列電気信号
    を生成するための光受信機手段と、 （ｂ）前記光受信機手段に結合された、前記光受信機手
    段によって生成された直列電気信号を増幅するための増
    幅手段と、 （ｃ）前記増幅器手段に結合された、前記増幅器手段に
    よって増幅された直列電気信号を対応する並列電気信号
    に変換する直並列変換回路と、 （ｄ）前記対応する並列電気信号を出力するための手段
    を含む、請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記光受信機手段が少なくとも１つの光検
    出機構ダイオードを含む、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記光受信機手段が軸方向にリードがつけ
    られ、リードは前記カードに取り付けられており、前記
    光受信機手段から前記カード上に取り付けられた電気コ
    ンポーネントへのリードのキャパシタンス及びインダク
    タンスを最小にするための、請求項６に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記増幅器手段がさらに、少なくとも１つ
    のトランスインピーダンス増幅器を含む、請求項６に記
    載の装置。
  10. 【請求項１０】前記直並列変換回路がさらに、 （ａ）直列送信速度クロック信号を生成するための手段
    と、 （ｂ）前記増幅器及び直列送信速度クロック信号を生成
    するための前記手段に結合された、前記クロック信号を
    前記増幅された直列電気信号によって搬送されたデータ
    にロックするため、及び前記データとクロック信号を直
    列に出力するための、第２位相ロック・ループ手段と、 （ｃ）前記第２位相ロック・ループ手段に結合された、
    前記第２位相ロック・ループ手段によって出力されたデ
    ータ信号とクロック信号に応答して、前記増幅された直
    列電気信号を前記対応する並列電気信号に変換するため
    の、変換器手段を含む、請求項６に記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記直並列変換回路がさらに、複数フェ
    ーズ並列速度送信クロックを生成し出力するためのクロ
    ック・ゼネレータ手段を含む、請求項10に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記変換器手段がさらに、TTLドライバ
    手段を含めて第２シフト・レジスタ手段を含む、請求項
    10に記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記第２シフト・レジスタ手段がさら
    に、分割することなく完全なバイトを前記第２シフト・
    レジスタ手段からアンロードされるようにするバイト同
    期検出器を含む、請求項12に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記第２シフト・レジスタ手段がバイト
    同期信号を生成し出力する、請求項13に記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記カードがさらに、所定のリンクがオ
    ープンの場合に、前記少なくとも１つの完全２重光通信
    リンクにおいて安全な光力を保証する働きをする安全手
    段を含む、請求項６に記載の装置。
  16. 【請求項１６】前記安全手段がさらに、前記光送信機が
    少なくとも１つのレーザを含む場合にはいつでも動作し
    て、前記所定のリンクがオープンすると前記少なくとも
    １つのレーザを低反復サイクルで脈動させ、前記所定の
    リンクが再接続された場合には前記少なくとも１つのレ
    ーザを連続的なパワーに戻す、請求項15に記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記カードがさらに変換検出器手段とDC
    検出器手段を含み、これらの手段は、それぞれ前記増幅
    器手段と光受信機手段に結合されており、それぞれ前記
    光受信機手段に入る最低AC光レベル及び最低DC光レベル
    を検出するためである、請求項15に記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記安全手段が、前記変換検出器手段と
    DC検出器手段に結合されており、前記２つの検出器手段
    のいずれかによる支障に応答して動作し、前記最低AC光
    レベル及び最低DC光レベルを検出する、請求項17に記載
    の装置。
  19. 【請求項１９】前記安全手段が、カード以外で生成され
    た安全手段制御信号にも応答して動作する、請求項18に
    記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記安全手段がさらに、少なくとも１つ
    の非活動リンクを表す信号を出力するように動作する、
    請求項19に記載の装置。
  21. 【請求項２１】前記カードがさらに、診断ラップ・モー
    ドでカードを動作させるための、前記統合並直列変換回
    路／光送信機ドライブ手段の出力を前記直並列変換回路
    に結合するマルチプレクサ手段を含む、請求項10に記載
    の装置。
  22. 【請求項２２】前記カードがさらに、 （ａ）カードの第１表面に位置する第１信号面と、 （ｂ）カードの第２表面に位置する第２信号面と、 （ｃ）第１信号面に接続されて、前記第１信号面を前記
    第２信号面から電気的に絶縁する複数の内部電力及び接
    地面を含む、請求項12に記載の装置。
  23. 【請求項２３】前記並列電気信号を入力するための手段
    と前記統合並直列変換回路／光送信機ドライブ手段が、
    すべて前記第１信号面に面で取り付けられ、そしてさら
    に前記増幅器手段と前記対応する並列電気信号を出力す
    るための前記手段が、すべて前記第２信号面に面で取り
    付けられており、これによってカードは、前記第１信号
    面と前記第２信号面との間の電気的絶縁を実質的に行
    う、請求項22に記載の装置。
  24. 【請求項２４】前記複数の電力面と接地面の第１面が、
    前記複数の電力及び接地面の第２の面に接続され、さら
    に前記複数の電力及び接地面の第２面が分離されて、前
    記TTLドライブ手段を前記第２信号面に取り付けられた
    他のコンポーネントから電気的に絶縁する、請求項23に
    記載の装置。
  25. 【請求項２５】前記複数の電力及び接地面の第１面が、
    前記TTLドライブ手段に使用される前記複数の電力面及
    び接地面の第２面の一部分を覆うアパーチャを含むよう
    に製造され、これによって前記複数の電力及び接地面の
    第２面から第１面へノイズが結合しないように防ぐ、請
    求項24に記載の装置。
  26. 【請求項２６】前記カードが、少なくとも２つの同一で
    あるが電気的に絶縁された光送信機手段／光受信機手段
    の対を含み、少なくとも２倍の完全２重光通信能力を提
    供する、請求項25に記載の装置。
  27. 【請求項２７】並列電気信号と並列光学信号との間で変
    換するための、電気コンポーネントと光学コンポーネン
    トの両方が上に取り付けられた光ファイバ・リンク・カ
    ードであって、前記光学信号は少なくとも１つの完全２
    重光通信リンクによって送信及び受信され、 （ａ）前記並列光学信号への変換のために、並列電気信
    号を前記カードに入力するための手段と、 （ｂ）入力された並列電気信号を直列電気信号に変換す
    るための、並列電気信号を入力するための前記手段に結
    合された少なくとも１つの変換器手段と、 （ｃ）前記直列電気信号に応答して光送信機手段をドラ
    イブするための、前記第１変換器手段に結合された送信
    機ドライバ手段と、 （ｄ）前記入力された並列電気信号に対応する直列光学
    信号を、前記少なくとも１つの完全２重光通信リンクを
    通じて送信するための、前記送信機ドライバ手段に結合
    された光送信機手段であって、前記光送信機手段が軸方
    向にリードがつけられ、リードは前記カードの表面に取
    り付けられており、前記光送信機手段から前記カード上
    に取り付けられた電気コンポーネントへのリードのキャ
    パシタンス及びインダクタンスを最小にする、前記光送
    信機手段と、 （ｅ）前記少なくとも１つの完全２重光通信リンクから
    入力された直列光学信号を検出するため、及びこれに応
    答して直列電気信号を生成するための光受信機手段であ
    って、前記光受信機手段が軸方向にリードがつけられ、
    リードは前記カードの表面に取り付けられており、前記
    光受信機手段から前記カード上に取り付けられた電気コ
    ンポーネントへのリードのキャパンタンス及びインダク
    タンスを最小にする、前記光受信機手段と、 （ｆ）前記光受信機手段によって生成された直列電気信
    号を増幅するための、前記光受信機手段に結合された増
    幅器手段と、 （ｇ）前記増幅器手段によって増幅された直列電気信号
    を対応する並列電気信号に変換するための、前記増幅器
    手段に結合された直並列変換回路と、 （ｈ）前記並列電気信号を出力するための手段を含む、
    前記光ファイバ・リンク・カード。
  28. 【請求項２８】前記変換器手段が前記送信機ドライバ手
    段によって統合された、請求項27に記載の装置。
  29. 【請求項２９】前記カードがさらに、所定の通信リンク
    がオープンの場合に、少なくとも１つの完全２重光通信
    リンクにおいて、安全な光力レベルを保証するように動
    作する安全手段を含む、請求項27に記載の装置。
  30. 【請求項３０】前記のカードがさらに、 （ａ）カードの第１表面に位置する第１信号面と、 （ｂ）カードの第２表面に位置する第２信号面と、 （ｃ）第１信号面に接続されて、前記第１信号面を前記
    第２信号面から電気的に絶縁する複数の内部電力及び接
    地面を含む、請求項27に記載の装置。
  31. 【請求項３１】前記並列電気信号を入力するための手段
    と前記統合並直列変換回路／光送信機ドライブ手段が、
    すべて前記第１信号面に面で取り付けられ、そしてさら
    に前記増幅器手段と前記対応する並列電気信号を出力す
    るための前記手段が、すべて前記第２信号面に面で取り
    付けられており、これによってカードは、前記第１信号
    面と前記第２信号面との間の電気的絶縁を実質的に行な
    う、請求項30に記載の装置。
  32. 【請求項３２】複数の変換器手段と複数の光学コンポー
    ネントが上に取り付けられている、並列電気信号と直列
    光学信号との間で変換するための、単一多層両側表面取
    付け光ファイバ・リンク・カードであって、前記直列光
    学信号は、少なくとも１つの完全２重光通信リンクを通
    じて、光送信機手段及び光受信機手段によってそれぞれ
    送信及び受信され、 （ａ）並列電気信号を前記複数の変換器手段の少なくと
    も第１変換器手段に入力するための手段と、 （ｂ）少なくとも、光送信機ドライバ手段に統合された
    並直列変換回路を含み、直列電気信号を入力するための
    前記手段に結合され、入力された並列電気信号を直列電
    気信号に変換して、前記直列電気信号に応答して前記光
    送信機手段をドライブするための、前記複数の変換器手
    段の第１変換器手段と、 （ｃ）前記リンク上の直列光学信号に応答して、前記光
    受信機手段が生成した直列電気信号を増幅するための、
    前記光受信機手段に結合された増幅器手段と、 （ｄ）少なくとも、直並列変換回路手段を含み、前記増
    幅器手段に結合され、前記増幅器手段によって増幅され
    た直列電気信号を対応する並列電気信号に変換するため
    の、複数の前記変換器手段の第２増変換手段と、 （ｅ）前記対応する並列電気信号を出力するための手段
    を含む、前記単一多層両側表面取付け光ファイバ・リン
    ク・カード。
  33. 【請求項３３】入力するための前記手段と前記少なくと
    も第１変換器手段が、第１信号面への接続を介して前記
    両側カードの第１側に取り付けられており、前記増幅器
    手段、入力するための前記手段、及び少なくとも第２変
    換器手段が、第２信号面への接続を介して前記両側カー
    ドの第２側に取り付けられており、さらに、カードが前
    記第１信号面と前記第２信号面との間で電気信号絶縁を
    実質的に行なう、請求項32に記載の装置。
  34. 【請求項３４】前記カードがさらに、前記第１信号面に
    接続されて前記第１信号面を前記第２信号面から電気的
    に絶縁する複数の内部電力及び接地面を含み、前記複数
    の電力面及び接地面の少なくとも１つは分割されて、そ
    れに取り付けられた選択されたコンポーネントを電気的
    に絶縁し、そしてさらに、前記複数の電力及び接地面の
    少なくとも他の１つは、前記選択されたコンポーネント
    に使用される電力及び接地面の分割部分を覆うアパーチ
    ャを含むように製造された、請求項33に記載の装置。
  35. 【請求項３５】複数の変換器手段と複数の光学コンポー
    ネントが上に取り付けられている、並列電気信号と直列
    光学信号との間で変換するための、単一多層両側表面取
    付け光ファイバ・リンク・カードを含む、光通信モジュ
    ールであって、前記光学信号は、少なくとも１つの完全
    ２重光通信リンクを通じてモジュールによって送信及び
    受信され、 （ａ）前記通信リンクに光学的に結合された少なくとも
    １つの軸方向にリードがつけられた光送信機を含む、前
    記複数の変換器の少なくとも１つに電気的に結合された
    第１光学アセンブリ手段と、 （ｂ）前記少なくとも１つの光送信機を前記カードの端
    部に整列させ、前記少なくとも１つの光送信機のリード
    を前記カードの表面に取り付け易くするように、前記第
    １光学アセンブリを前記カードの端部の近くに保持する
    ための、リテーナ手段を含む、前記光通信モジュール。
  36. 【請求項３６】前記モジュールがさらに第２光学アセン
    ブリ手段を含み、少なくとも１つの完全２重光通信リン
    クから入力された直列光学信号を検出するため、及びそ
    れに応答して直列電気信号を生成するための、少なくと
    も１つの軸方向にリードがつけられた光受信機を含み、
    前記リテーナ手段も、前記少なくとも１つの光受信機を
    前記カードの端部に整列させ、前記少なくとも１つの光
    受信機のリードを前記カードの表面に取り付け易くする
    ように、前記第２光学アセンブリを前記カードの端部の
    近くに保持する機能がある、請求項35に記載の装置。
  37. 【請求項３７】前記リテーナ手段が、互いにスナップす
    る２つの部分、すなわち、組み立てられると、前記第１
    及び第２光学アセンブリ手段を保持するためのスロット
    付きクレードルとなる、リテーナ／ホルダからなる、請
    求項36に記載の装置。
  38. 【請求項３８】前記リテーナ手段がプラスチックから成
    形され、さらに挿入ピンとレールを有し、前記第１及び
    第２光学アセンブリを前記カードに機械的に保持する、
    請求項37に記載の装置。
  39. 【請求項３９】前記リテーナ手段がさらに、フレキシブ
    ルな「Ｊ」クリップとスタンド・オフ手段を含む、請求
    項38に記載の装置。
  40. 【請求項４０】前記リテーナ手段が、前記変換器手段を
    前記光送信機から遮熱する、請求項38に記載の装置。
  41. 【請求項４１】電気コンポーネントと光学コンポーネン
    トが上に取り付けられている光ファイバ・リンク・カー
    ドを用いて、並列電気信号と並列光学信号との間で変換
    する方法であって、前記光学信号は少なくとも１つの完
    全２重光通信リンクを通じて送信及び受信され、 （ａ）並列電気信号を直列光学信号に変換するために前
    記カードに入力するステップと、 （ｂ）前記並列電気信号を統合された並直列変換回路／
    光送信機ドライバ手段に結合させるステップと、 （ｃ）前記並列電気信号を、前記統合された手段を通じ
    て、入力直列電気信号に変換するステップと、 （ｄ）光送信機手段を、前記直列電気信号に応答して、
    前記統合された手段を通じてドライブするステップと、 （ｅ）前記並列電気信号に対応する直列光学信号を、前
    記統合された手段に結合された光送信機手段を介して、
    送信するステップと、 （ｆ）前記光学信号を前記少なくとも１つの完全２重光
    通信リンクに結合させるステップを含む、前記方法。
  42. 【請求項４２】（ａ）検出される直列光学信号に応答し
    て直列電気信号を生成する光受信機手段を利用して、少
    なくとも１つの完全２重光通信リンクから入力された直
    列光学信号を検出するステップと、 （ｂ）前記光受信機手段によって生成された直列電気信
    号を増幅するステップと、 （ｃ）直並列変換回路手段を利用して、増幅された直列
    電気信号を対応する並列電気信号に変換するステップ
    と、 （ｄ）前記対応する並列電気信号を出力するステップを
    含む、請求項41に記載の方法。
  43. 【請求項４３】前記出力ステップがさらに、バイト同期
    化を実施するステップを含む、請求項42に記載の方法。
  44. 【請求項４４】所定の通信リンクがオープンの場合に、
    前記送信ステップを阻止するステップをさらに含む、請
    求項42に記載の方法。
  45. 【請求項４５】所定のリンクがオープンの場合にはいつ
    でも、前記光送信機手段を低衝撃周波で脈動させること
    によって、前記所定のリンクが再接続された場合には、
    光受信機手段を常時電力に戻すことによって、前記阻止
    ステップを実施する、請求項44に記載の方法。
  46. 【請求項４６】並列電気信号と直列光学信号との間で変
    換するための光ファイバ・リンク・カードを製造するプ
    ロセスであって、前記カードは、少なくとも１つの光送
    信機、少なくとも１つの光受信機、１組の送信機関連電
    子コンポーネント、及び１組の受信機関連電子コンポー
    ネントを含み、 （ａ）前記カードの第１側の表面の上に第１信号面を製
    造するステップと、 （ｂ）前記カードの反対側の表面の上に第２信号面を製
    造するステップと、 （ｃ）送信機関連電子コンポーネントのすべてを前記第
    １信号面に面取付けするステップと、 （ｄ）受信機関連電子コンポーネントのすべてを前記第
    ２信号面に面取付けするステップと、 （ｅ）前記カード内に複数の内部電力及び接地面を製造
    して、前記送信機関連電子コンポーネント及び前記受信
    機関連電子コンポーネントに役立て、これによって前記
    複数の内部電力及び接地面が、前記送信機関連電子コン
    ポーネントを前記受信機関連電子コンポーネントから独
    自に絶縁する、というステップ を含む、前記製造プロセス。
  47. 【請求項４７】前記カード内に複数の電力及び接地面を
    製造するステップがさらに、前記複数の内部電力及び接
    地面の少なくとも１つを分割して、それに取り付けられ
    た選択された電子コンポーネントを電気的に絶縁するス
    テップを含む、請求項46に記載のプロセス。
  48. 【請求項４８】前記カード内に複数の電力及び接地面を
    製造するステップがさらに、前記複数の内部電力及び接
    地面の少なくとも他の１つを製造して、前記選択された
    電子コンポーネントのために使用される前記電力及び接
    地面の分割部分を覆うアパーチャを有する、というステ
    ップを含む、請求項47に記載のプロセス。
  49. 【請求項４９】前記通信リンクがオープンの場合にはい
    つでも、前記少なくとも１つの光送信機を遮断するため
    の、前記カード上の安全遮断手段を製造するステップを
    含む、請求項46に記載のプロセス。
  50. 【請求項５０】前記送信機関連電子コンポーネントが、
    並列電気信号を直列化する手段及び前記少なくとも１つ
    の光送信機をドライブする手段を含み、さらに、前記直
    列化手段を前記ドライブ手段と統合して、前記送信機関
    連電子コンポーネントを取り付けるために必要な面積を
    小さくする、というステップを含む、請求項46に記載の
    プロセス。
  51. 【請求項５１】複数の変換器が上に取り付けられている
    単一多層両側表面取付け光ファイバ・リンク・カードを
    含む、並列電気信号と直列光学信号との間で変換するた
    めの、光通信モジュールを製造するプロセスであって、
    前記光学信号が、少なくとも１つの完全２重光通信リン
    クを通じて送信及び受信され、 （ａ）前記通信リンクに光学的に結合された、少なくと
    も１つの軸方向のリードをつけた光送信機を含めて、前
    記複数の変換器の少なくとも１つに電気的に結合され
    た、第１光学アセンブリ、を製造するステップと、 （ｂ）前記第１光学アセンブリを前記カードの端部の近
    くに保持して、これによって前記少なくとも１つの光送
    信機を前記端部に整列させ、前記少なくとも１つの光送
    信機のリードを前記カードの表面に取り付け易くするた
    めのリテーナ手段、を製造するステップを含む、前記光
    通信モジュールを製造するプロセス。
  52. 【請求項５２】前記少なくとも１つの完全２重光通信リ
    ンクから入力された直列光学信号を検出するため、及び
    これに応答して直列電気信号を生成するための、少なく
    とも１つの軸方向のリードをつけた光受信機を含めて、
    第２光学アセンブリを製造するステップをさらに含み、
    ステップ（ｂ）で製造された前記リテーナ手段も、前記
    第２光学アセンブリを前記カードの端部の近くに保持し
    て、これによって前記少なくとも１つの光受信機を前記
    端部に整列させ、前記少なくとも１つの光受信機のリー
    ドを前記カードの表面に取り付け易くするように機能す
    る、請求項51に記載のプロセス。
  53. 【請求項５３】前記少なくとも１つの光送信機のリー
    ド、及び前記少なくとも１つの光受信機のリードとを、
    前記カードの表面に取り付けるステップをさらに含む、
    請求項52に記載のプロセス。
  54. 【請求項５４】リテーナ手段を製造する前記ステップが
    さらに、２部分リテーナ／ホルダ・アセンブリを互いに
    スナップされると、前記第１及び第２光学アセンブリ手
    段を保持するためのスロット付きクレードルを提供す
    る、請求項53に記載のプロセス。
  55. 【請求項５５】リテーナ手段を製造する前記ステップが
    されに、前記リテーナ／ホルダ・アセンブリをプラスチ
    ックから成形する前記ステップを含む、請求項54に記載
    のプロセス。
  56. 【請求項５６】前記リテーナ／ホルダ・アセンブリをプ
    ラスチックから成形する前記ステップが、挿入ピンとレ
    ールを作り、前記第１及び第２光学アセンブリ手段を、
    前記カード、多重カード・アセンブリを作り易くするフ
    レキシブルな「Ｊ」クリップ及びスタンド・オフ手段、
    及び前記複数の変換器を前記少なくとも１つの光送信機
    から断熱するための手段に機械的に保持する、請求項55
    に記載のプロセス。
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