BR102015012769A2 - terminal ótico curto - Google Patents

Abstract

um conector ótico compreendendo um alojamento de plugue tendo uma cavidade de pino; um pino tendo uma orientação dianteira e traseira e disposto pelo menos parcialmente na dita cavidade de pino, o pino compreendendo uma luva de pino tendo um comprimento de luva de pino, a luva de pino contendo pelo menos parcialmente uma virola de pino e uma lente de pino; um alojamento de receptáculo tendo uma cavidade de soquete; um soquete tendo uma orientação dianteira e traseira e disposto pelo menos parcialmente na cavidade de soquete, o soquete compreendendo pelo menos uma luva de soquete tendo um comprimento de luva de soquete, a luva de soquete contendo pelo menos parcialmente uma virola de soquete e uma lente de soquete; uma luva de alinhamento entre o pino e o soquete, em que uma parte dianteira do pino da luva de pino e uma parte dianteira do soquete da luva de soquete são dispostas na luva de alinhamento, em que a parte dianteira de pino e a parte de soquete são pelo menos 1/3 do comprimento da luva de pino e da luva de soquete, respectivamente.

Description

“TERMINAL ÓTICO CURTO" [001] A presente invenção se refere em geral a terminais óticos reforçados, e mais especificamente, a terminais aplicáveis a conectores óticos reforçados tendo um comprimento encurtado.

[002] Conectores de fibra ótica são uma parte crítica de essencialmente todos os sistemas de comunicação por fibras óticas. Por exemplo, tais conectores são usados para unir segmentos de fibra em comprimentos mais longos, e conectar a fibra a dispositivos ativos, tais como fontes de radiação, detectores, e repetidores, e conectar a fibra a dispositivos passivos, tais como comutadores, multiplexadores, e atenuadores, A função principal de um conector de fibra ótica é prender a extremidade da fibra de modo que o núcleo da fibra é axialmente alinhado com uma trajetória ótica da estrutura correspondente. Desta maneira, a luz da fibra é oticamente acoplada à trajetória ótica. f003|De interesse particular aqui, são os conectores de múltiplas cavidades. Tais conectores tipicamente compreendem um alojamento externo definindo várias cavidades para prender montagens internas ou “inserções", ou mais especificamente inserções de pino e inserções de soquete para receber os terminais de pino ou soquete. (Ver, por exemplo, Patente U.S. N°. 7.775.725, e 8.827.587 incorporada aqui por referencia). Com o passar dos anos, conectores de múltiplas cavidades evoluíram em um sistema de conector reforçado, compreendendo um alojamento externo, que é configurado para combinar com o alojamento externo de um conector correspondente tipicamente através de uma conexão de parafuso. Numerosas especificações Militares dos Estados Unidos descrevem tais conectores de múltiplas cavidades e terminais de fibra ótica, incluindo, por exemplo, MIL-C-38999, MIL-C-5015 e ARINC600. dentre outros [004JMuí!:os destes conectores de múltiplas cavidades são os tem unais com as mesmas dimensões ou similares. Por exemplo, os terminais de feixe expandido (EB) de tamanho 16 TE corrente são designados com um envoltório dimensional similar àqueles dos contatos físicos de fibra ótica bem conhecidos: MIL-29504/4D/5D. Isto significa que a o desenho de viga expandida de tamanho 16 encaixará na mesma cavidade e pode ser inserida e removida com as mesmas ferramentas. No entanto, para conectores mais curtos, tat como o conector retangular modular europeu EN4644 e EN416S, que é usado comumente para conexões de sinal elétrico assento em assento em aeronave comercial, o terminal de soquete de tamanho 16 carregado por mola ê muito fongo e não encaixa na metade de conector.

[005] O problema a ser solucionado é uma necessidade de um terminal que é mais curto que o terminal ótico tradicional e pode ser usado em conectores mais curtos existentes, tais como os conectores europeus EN4165 e EN4644.

[006] A solução é fornecida por um conector ótico compreendendo: (a) um alojamento de plugue tendo uma cavidade de pino; (b) um pino tendo uma orientação dianteira e traseira e disposto pelo menos parcialmente na dita cavidade de pino, o pino compreendendo uma luva de pino tendo um comprimento de luva de pino, a luva de pino contendo pelo menos parcialmente uma virota de pino e uma lente de pino; (c) um alojamento de receptáculo tendo uma cavidade de soquete; (d) um soquete tendo uma orientação dianteira e traseira e disposto pelo menos parcialmente na cavidade de soquete, o soquete compreendendo pelo menos uma luva de soquete tendo um comprimento de luva de soquete. a luva de soquete contendo pelo menos parcialmente uma virola de soquete e uma lente de soquete; (e) uma luva de alinhamento entre o pino e o soquete, em que uma parte dianteira do pino da luva de pino e uma parte dianteira do soquete da luva de soquete são dispostas na luva de alinhamento, em que a parte dianteira de pino e a parte de soquete são pelo menos 1/3 dc comprimento da luva de pino e da luva de soquete, respectivamente. Em uma modalidade, o soquete não tem uma mola para orientá-lo no alojamento e é certa da mesma dimensão que o pino, [007] A invenção será agora descrita por meio de exemplo com referência aos desenhos anexos em que: [008] A Figura 1 ilustra a distância Grampo para Grampo (CTC) (pelo padrão MIL-C-38999) entre as pontas dos dentes em duas metades de conector correspondentes.

[009] A Figura 2 mostra esquematícamente o conceito de expansão de viga, [010] A Figura 3 mostra uma abordagem de um desenho para o soquete EB tamanho 16 em um conector do tipo MIL-29504 sem uma mola.

[011] As Figuras 4a e 4b ilustram o problema com os terminais sem mola de conector em uma configuração MIL-29504 incorporando o desenho de soquete da Figura 3.

[012] As Figuras 5a e 5b mostram uma modalidade do conector da presente invenção com um soquete encurtado e distância wipe nas distâncias CTC mínima e máxima, respectivamente.

[013JÂ Figura 6 mostra a posição de terminal de soquete sem mola. curta em meio caminho na luva de alinhamento para prover o terminal de pino com distância wipe aperfeiçoada, [014JÂ Figura 7 mostra uma comparação entre a versão de mola de soquete EB MIL-29504/4D/5D tamanho 16 e o soquete sem mola, curto da Figura 6 que encaixa em um conector EN4165.

[015] A Figura 8 mostra um terminal de pino de feixe expandido de tamanho 16.

[016] A Figura 9 mostra uma seção transversal de um par correspondente do conector EN4165 com o soquete sem mola, curto da Figura 6 e o pino da Figura 8, [017] A Figura 10 mostra o plugue e o receptáculo do EN4165 com uma configuração híbrida contatos de cobre e de fibra ótica e terminais.

[018] Referindo-se às Figuras 5a e 5b, é mostrada uma modalidade do sistema de conector 500 da presente invenção, O sistema de conector 500 compreende um alojamento de plugue 102 tendo uma cavidade de pino 102a (ver Figura 1). Um pino 501 é disposto peto menos parcialmente na cavidade 102a (ver Figura 5as e 5b), tendo uma parte dianteira e uma parte traseira. O pino 501 compreende pelo menos uma luva de pino 502 tendo um comprimento de luva de pino (PSL). A luva de pino 502 contém peto menos parcíalmente uma virola de pino 503 e uma lente de pino 504. Em uma modalidade, o sistema de conector 500 também compreende um alojamento de receptáculo 103, tendo uma cavidade de soquete 103a (como mostrado na Figura 1). Um soquete 511 é deposto na cavidade de soquete 103, tendo uma orientação dianteira e traseira. O soquete 511 compreende pelo menos uma luva de soquete 512 tendo um comprimento de luva de soquete (SSL). A luva de soquete contém pelo menos parcíalmente uma virola de soquete 513 e uma tente de soquete 514. Uma luva de alinhamento 520 ê posicionada entre o pino e o soquete e é retido dentro da blindagem de soquete 523, em que uma parte dianteira de pino 521 da luva de pino e uma parte dianteira de soquete 522 da luva de soquete são dispostas na luva de alinhamento 520. Em uma modalidade, a parte dianteira de pino e a parte de soquete são pefo menos 1/3 do comprimento da luva de pino e luva de soquete, respectivamente.

[019] Na configuração padrão MIL-29504/4D/5D e o produto comercialmente disponível, a luva de alinhamento 520 ê montada sobre a virola de soquete, mas não é retida pela blindagem. Consequentemente, algumas vezes a luva correspondente permanece no lado do pino em separação de conector. Isto é problemático quando a (uva ê facilmente rompida ao tentar removê-la do pino e colocá-la de volta na virola de soquete. Em uma modalidade dos terminais da presente invenção, um mecanismo de retenção - por exemplo, um ressalto 524 - é definido na extremidade da blindagem para reter a luva 520.

[020]Um aspecto da presente invenção é o reconhecimento que um conector de terminal encurtado pode ser realizado se (1) a mola que orienta o terminal no alojamento é eliminada, (2) o acoplamento ótico é efetuado através de um feixe expandido, e (3) o acoplamento ótico está perto do ponto médio da luva de alinhamento. Mais especificamente, a mola ocupa espaço significante relativamente falando, e sua remoção permite que o comprimento do terminal de soquete seja reduzido de modo significante. No entanto, a mola é tipicamente exigida para assegurar o contato físico. Por exemplo, o terminal de soquete ótico conformando com o padrão MIL-29504/5D fornece contato físico (PC) entre as fibras do pino e soquete correspondentes. Estes terminais são tipicamente usados em um conector série III 38999 e já existem a mais de 20 anos. Um conector de feixe expandido, no entanto, evita a necessidade de PC. O projeto para terminais de feixe expandido individual é descrito, por exemplo, em Patente US N° 7.775.725 e Patente US N°. 8.827.567. O conceito de expansão de feixe é ilustrado na Figura 2. Este desenho tira vantagem de ótica sem contato 202 (por exemplo, lentes esféricas) na interface 2103 de dois conectores 204, 205 e a criação de um feixe expandido colimado (EB) 201 que ê transmitido através da interface 203.

[021JEste desenho tem vantagens significantes. Por exemplo, devido ao desenho sem contato, nenhuma degradação notável ocorre nas interfaces óticas EB. Isto significa que enquanto a versão PC começará sua degradação de desempenho essencialmente a partir do mesmo tempo em que foi polido e deixado na fábrica, o desenho EB sem contato não experimenta qualquer degradação de sinal ótico durante sua vida útil. Além do mais. devido à expansão de feixe, a presença de partículas de poeira no ambiente de EB tem um efeito muito menor no desempenho que tem para o ambiente de PC com o resultado que o desenho de EB está se tornando cada vez mais o terminal ótico preferido usado em ambientes agressivos. (022]Adícionalmente, porque o feixe 201 é colimado. é tolerante de variações axiais entre os conectores comparados aos terminais de PC, e, assim, torna [obvio < necessidade de uma mola para registrar os terminais para assegurar < posicionamento axial preciso entre terminais. Inversamente, a mola usada em MIL 29504/4D/5D e no desenho de EB de tamanho 16 corrente é necessária pan compensar a grande tolerância da distância “grampo para grampo" do conecto correspondente. Os grampos (ou retentores) são posicionados na metade de plugu* e na metade de receptáculo dos conectores. Seu propósito é reter os terminai; montados na traseira em suas metades de conector respectivas. Uma vez que urr terminal está sendo empurrado na cavidade ele passará através do retentor « espalhará seus dentes para o ponto em que um ressalto de terminal passou no; dentes eles resilientemente encaixarão de volta atrás do ressalto e criam um suporte que impede o terminal de voltar, [023] Ainda outra vantagem do conector da presente invenção é suas baixa; exigências de força correspondente. Especificamente, porque o conector não terr mola, nenhum adicional é exigido para comprimir a mola durante a correspondência como é tipicamente exigido para a versão 29504 carregada por mota. por exemplo ou Iorque correspondente para conectores circulares. Isto ê particularmentc importante para contagem de terminais maiores em um dado conector que pode dí outro modo exigir força significante para comprimir a grande quantidade de mola; usada em tais conectores.

[024] Refenndo-se à Figurai um conector MlL-DTL-38999. série lll corr terminais de feixe expandido tamanho 16 correspondente é mostrado. O pino 104 i montado na metade de conector de piugue 102, e o soquete carregado por mola 10í disposto na metade de conector de receptáculo 103. A distância entre as ponta; 101a dos dentes 101 em duas metades de conector correspondentes 102. 103. í Tem uma tolerância bastante grande em que existe uma diferença entre CTC mínimo e máximo de cerca de 1,32 mm, Esta grande tolerância não é uma questão para os contatos de cobre para os quais o conector foi designado originalmente, mas é uma distância muito grande para um par de terminais de fibra ótica, que exigem tipicamente proximidade, se não contato, entre as fibras. Assim, para MIL-29504/4D/5D, uma mola foi incorporada para compensar sua distância CTC grande, Além do mais, a conexão PC deve ter contato físico entre as fibras em todas as vezes a fim de sustentar boa transmissão de sinal ótico. Uma mola fornece a resiliência necessária para forçar um contato físico de fibra durante cada correspondência de conector. Assim, a versão de mola do soquete é pré-carregado e a quantidade de força de mola adicionada aplicada durante a correspondência, criada pelo contato e deslocamento para frente pelo terminal de pino, depende de onde CTC cai dentro da permissão de distância máxima e mínimo.

[025] Por outro lado, quando o desenho de feixe expandido é usado, a força de mola se torna um pouco irrelevante, Devido á configuração de feixe paralelo criada pela coiímação de feixes entre as lentes de emissão e recepção, a distância entre elas teoricamente tem somente um efeito muito pequeno sob condições perfeitas. No entanto, um feixe é raramente perfeitamente colimado e uma mudança de perda pequena será introduzida sobre distâncias de lente maiores devido ao ângulo de difração do feixe colimado. Em alguns casos, uma mola pode ser útil em uma conexão EB durante a exposição a vibração forte. Mas em geral, como indicado acima, o desempenho de EB para um desenho bem executado, realizará igualmente bem com ou sem uma força correspondente resiliente, [026] Assim. o uso de um acoplamento de EB facilita a eliminação da mola fornecendo o conector com a tolerância axial necessária para compensar a tolerância na distância de CTC. O acoplamento de EB também aperfeiçoa de modo sinérgico porque o desenho EB sem contato não experimenta qualquer degradação de sinal ótico durante sua vida útil.

[027] Um desenho sem mola para o terminal 301 EB MiL-29504 de tamanho 16 é mostrado na Figura 3, Um problema com este desenho é ilustrado na Figura 4a e 4b. Para uma versão sem mola, é necessário desenhar a distancia mais próxima entre a ponta de pino 401 e a ponta de soquete 402 para ocorrer na distância de grampo para grampo padronizada mínima de 19,20 mm como mostrado na Figura 4a. Nesta configuração, a “distância wipe” ou a distância que o pino 403 atinge dentro da luva de alinhamento 404 é aproximadamente 2,4 mm. Isto também se iguala à distância wipe da configuração regular MIL-29504/4D/5D, No entanto, se o conector tem a distância de grampo para grampo permitida máxima como permitido pelos padrões militares, a distância wipe é agora reduzida a aproximadamente 1,0 mm como demonstrado na Figura 4b. Tal distância wipe curta é insuficiente para fornecer o suporte apropriado e alinhamento durante uma exposição de ambiente severo.

[028] O desenho para o soquete sem mola da presente invenção inclui componentes redesenhados e um deslocamento para trás dos componentes internos no terminal de soquete, de modo que a interface correspondente entre o pino e o soquete é posicionada mais na direção do centro da luva correspondente ou de alinhamento. Isto aumenta a distância wipe do pino durante a correspondência e fornece suporte estrutural suficiente durante a exposição a um ambiente mecânico severo. Por exemplo, na modalidade das Figuras 5a e 5b, a distância wipe é aumentada por quase 300% na distância CTC máxima (pior caso).

[029] Em uma modalidade, a distância wipe do pino. ou, em outros termos, a parte dianteira de pino. varia de cerca de peto menos 1/3 a acima de 1/2 do comprimento de luva de pino. Em uma modalidade particular, a parte dianteira de pino é pelo menos 40% do comprimento de luva de pino. Em uma modalidade, o pino e o soquete são mantidos no plugue e receptáculo dentro de certa tolerância tal que a distância relativa entre eles varia de uma distância mínima para uma distância máxima (por exemplo, uma distância CTC mínima e máxima). Em uma modalidade, na distância máxima, a parte dianteira do pino é pelo menos 1/3 do comprimento de luva de pino. Mais particularmente, em uma modalidade, a parte dianteira de pino varia de cerca de pelo menos 1/3 do comprimento de luva de pino na distância máxima acima de 1/2 do comprimento de luva de pino na distância máxima.

[030JA Figura 6 mostra uma modalidade do soquete sem mola, encurtado 511, A Figura 7 compara este soquete 511, que encaixa em conectores EN4165 série 2 e EN4644, a um soquete 701 EB MIL-29504/4D/5D de tamanho 18 que tem uma mola 702, A diferença em comprimento é significante. Em uma modalidade, o comprimento do soquete 511 é cerca do mesmo que o pino 801 mostrado na Figura 8. Em uma modalidade, o soquete tem um comprimento de não mais que cerca de 3 vezes o comprimento de luva de soquete. Mais particularmente, em uma modalidade, o soquete tem um comprimento não maior que cerca de 2,5 vezes o comprimento da luva de soquete. (031]A configuração de pino e terminal de soquete encurtado da presente invenção é adequada para implementação em uma variedade de configurações de conector diferentes. Por exemplo, referindo-se à Figura 8, é mostrado um terminal de pino de feixe expandido 801 de tamanho 16, que é usado para todos os tipos de conector ilustrados aqui. A Figura 9 mostra uma seção transversal de um par correspondente do conector série 2, EN4165 900, compreendendo o soquete sem mola curto 901 e o pino 902. A Figura 10 mostra o alojamento de plugue 1012 e o alojamento de receptáculo 1011 de um conector série 2, EN4165 com uma configuração híbrida de contatos de cobre 1003 e terminais de pino e soquete de fibra 1001, 1002, respectivamente.

Deve ser evidente a partir da descrição acima que a configuração de inserção da presente invenção fornece vantagens significantes sobre as configurações de inserção convencionais tal como alta densidade de canal e capacidade de permutação com componentes de conector existentes. Ainda outras vantagens da inserção e virola da presente invenção são antecipadas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Conector ótico, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um alojamento de ptugue (1021) tendo uma cavidade de pino (102a); um pino (501) tendo uma orientação dianteira e traseira e disposto peto menos parcialmente na dita cavidade de pino, o dito pino compreendendo uma luva de pino (502) tendo um comprimento de luva de pino, a dita luva de pino (502) contendo pelo menos parcialmente uma virola de pino (503) e uma lente de pino (504); um alojamento de receptáculo (103) tendo uma cavidade de soquete (103a); um soquete (511) tendo uma orientação dianteira e traseira e disposto pelo menos parcialmente na cavidade de soquete, o dito soquete compreendendo pelo menos uma luva de soquete (512) tendo um comprimento de luva de soquete, a dita luva de soquete contendo pelo menos parcialmente uma virola de soquete (513) e uma lente de soquete (514); uma luva de alinhamento (520) entre o dito pino e o soquete, em que, quando em um estado de correspondência, uma parte dianteira do pino (521) da dita luva de pino e uma parte dianteira do soquete (522) da dita luva de soquete são dispostas na dita luva de alinhamento, em que a dita parte dianteira de pino e a dita parte de soquete são pelo menos 1/3 do comprimento da dita luva de pino e luva de soquete, respectivamente.

2. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que nem o dito pino ou o dito soquete compreende uma mola para impelir a dita montagem de virola para frente,

3. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 2. CARACTERIZADO pelo fato de que o dito soquete tem um comprimento não maior que cerca de 3 vezes o comprimento da luva do soquete, -

4 Conector ótico, de acordo com a reivindicação 3. CARACTERIZADO pelo fato de que o dito soquete tem um comprime,,, comprimento da luva de soquete,

5. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito soquete tem um comprimento não maior que o comprimento do dito pino.

6. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte dianteira do pino varia de cerca de pelo menos 1/3 a 14 do dito comprimento de luva de pino.

7. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 6. CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte dianteira de pino é pelo menos 40% do dito comprimento de luva de pino.

8. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pino e o dito soquete são presos rto dito plugue e receptáculo dentro de certa tolerância de modo que a distância relativa entre eles varia de uma distância mínima a uma distância máxima quando no dito estado de correspondência.

9. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que. na dita distância máxima, a dita parte dianteira de pino é pelo menos 1/3 do dito comprimento de luva de pino.

10. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte dianteira de pino varia de cerca de pelo menos 1/3 do dito comprimento de luva de pino na dita distância máxima a acima de 1/2 do dito comprimento de luva de pino na dita distância mínima.

11. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita luva de alinhamento é conectada ao dito soquete.

12. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 1. CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma blindagem (523) contendo pelo menos parcialmente a dita fuva de alinhamento, em que a dita blindagem tem pelo menos uma extremidade compreendendo um ressalto (524) para reter a dita luva de alinhamento.

13. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: um primeiro grampo disposto entre o dito alojamento de plugue e o dito pino na dita cavidade de pino para posicionar o dito pino axiaimente no dito alojamento de plugue; um segundo grampo disposto entre o dito alojamento de receptáculo e o dito soquete na dita cavidade de soquete para posicionar o dito soquete axiaimente no dito alojamento de receptáculo; e em que a distância de grampo para grampo (CTC) entre os ditos primeiro e segundo grampos tem certa tolerância de modo que CTC varia de uma distância mínima para uma distância máxima.

14. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte dianteira de pino varia em torno de pelo menos 1/3 do dito comprimento de luva de pino na dita distância máxima a acima de 1/2 do dito comprimento de luva de pino na dita distância mínima.

15. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito conector é um conector de tamanho 16.

16. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito conector é um EN4165 ou um EN4644.

17. Conector ótico, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito conector é um conector do tipo MiL-29504.