BR102019026093A2

BR102019026093A2 - Conector óptico ativo plugável para aviônicos

Info

Publication number: BR102019026093A2
Application number: BR102019026093-9A
Authority: BR
Inventors: Tuong K. Truong; Eric Y. Chan; Dennis G. Koshinz; Kim Quan Anh Nguyen; Henry B. Pang; Henry B. Pang.
Original assignee: The Boeing Company; The Boeing Company.
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-06-23
Also published as: CN111308618A; US20200183104A1; TW202022422A; CN111308618B; EP3667379A2; EP3667379A3; KR20200072396A; CA3059759A1; JP2020112781A; TWI830793B; US10852494B2

Abstract

A presente invenção refere-se a um aparelho configurado de modo a funcionar como um conector óptico ativo plugável modular com um ou mais canais e que converte sinais elétricos em sinais ópticos e vice-versa. Por um lado, o aparelho tem uma interface elétrica plugável com uma unidade substituível na linha da frente (LRU); por outro lado, o aparelho tem um lado de interface óptica plugável para um feixe de fiação de fibra óptica de aeronave. O aparelho é plugável em diferentes tipos de unidades substituíveis em linha LRU inclusive as unidades LRUs montadas em trilho e aparafusadas. O aparelho inclui componentes eletrônicos e fotônicos suficientes no sentido de permitir uma total conversão elétrica / óptica dentro de um conector de aeronave de tamanho padrão. O aparelho é adaptável a vários protocolos de comunicação de dados e tem a flexibilidade de ser usado tanto em um enlace de dados bidirecionais de fibra única como também em um enlace de dados bidirecionais de fibra dupla.

Description

CONECTOR ÓPTICO ATIVO PLUGÁVEL PARA AVIÔNICOS

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se ao campo das redes de fibra óptica que possibilitam comunicação entre elementos elétricos. Em particular, a tecnologia descrita no presente documento se refere ao campo dos sistemas aviônicos elétricos interligados por meio de um barramento de dados ópticos aviônicos.

[0002] O uso de cabos de fibra óptica no lugar de uma fiação elétrica em uma rede de dados aviônicos de alta velocidade poderá resultar em uma significativa redução de peso, custo, efeitos eletromagnéticos, e complexidade da integração de fios elétricos. Nas aeronaves atuais, unidades substituíveis na linha da frente (LRUs) (tais como computadores aviônicos e unidades de sensor) tipicamente incluem uma carcaça contendo um transceptor a fim de possibilitar uma comunicação de fibras ópticas com outras unidades LRUs. Um conector óptico sobre a carcaça de unidade LRU permite que um cabo de fibra óptica externo seja conectado à unidade LRU.

[0003] Em termos mais específicos, cada unidade LRU conectada a um barramento de dados ópticos aviônicos tipicamente inclui um conversor de mídia elétrico - óptico dotado de um transmissor elétrico - óptico e um receptor óptico - elétrico (doravante coletivamente referido como um “transceptor bidirecional elétrico - óptico”) de modo a permitir uma comunicação de fibras ópticas com outras unidades LRUs. O transmissor elétrico - óptico converte sinais elétricos em sinais ópticos; o receptor óptico - elétrico converte sinais ópticos em sinais elétricos. Um conector óptico sobre uma carcaça de unidade LRU permite que um cabo de fibra óptica seja conectado à unidade LRU.

[0004] O processo de construção de uma típica aeronave também requer uma quebra da produção (conectores em linha) entre a unidade LRU e o feixe de fios da aeronave. Quando uma unidade LRU óptica - elétrica existente é removida de uma prateleira, os contatos ópticos ficam expostos à poeira e à umidade ambiental, o que requer limpeza e inspeção antes plugar a mesma de volta na prateleira. Para uma unidade LRU fazer interface com os equipamentos de fibra óptica de uma aeronave, um fornecedor deve apresentar uma nova capacidade de redesenhar e embutir novos transceptores, fiação óptica, e conectores ópticos no interior da unidade LRU. A curva de aprendizado é difícil, e o custo para desenhar, construir, e certificar novas unidades LRUs com interfaces ópticas é elevado. Além disso, um novo desenho óptico para a unidade LRU não é consistente entre unidades LRU e fornecedores, uma vez que o fabricante de aeronaves não determina o que se encontra dentro da unidade LRU, mas poderá tão somente definir a interface óptica para a fiação da aeronave.

[0005] O desenho de um sistema aviônico elétrico interconectado por um barramento de dados ópticos aviônicos, mas não atingido pelas falhas acima mencionadas seria benéfico por uma multiplicidade de motivos, incluindo a eliminação dos custos associados ao desenho e ao redesenho das unidades LRUs tendo um transceptor embutido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] A presente invenção, descrita em certo detalhe abaixo, refere-se a um aparelho configurado de modo a funcionar como um conector óptico ativo plugável (doravante referido como conector “PAOC”), o qual é modular com um ou mais canais e converte sinais elétricos em sinais ópticos e vice-versa. Por um lado, o conector PAOC tem uma interface elétrica plugável com uma unidade substituível na linha da frente (LRU); por outro lado, o aparelho tem uma interface óptica plugável a um feixe de fiação de fibra óptica de aeronave. O conector PAOC é plugável a diferentes tipos de unidades LRUs, incluindo as unidades LRUs montadas em trilho e aparafusadas. O conector PAOC inclui componentes eletrônicos e fotônicos suficientes para permitir uma conversão elétrica / óptica total no interior de um conector de aeronave. Em adição, o aparelho é adaptável a diversos protocolos de comunicação de dados e tem a flexibilidade de poder ser usado tanto em um enlace de dados bidirecionais de fibra única como também em um enlace de dados bidirecionais de fibra dupla. Um conector óptico ativo plugável deste tipo elimina as falhas associadas ao desenho e ao redesenho das unidades LRUs dotadas de transceptores embutidos.

[0007] Tal como usado no presente documento, o termo “plugável”, quando usado como um adjetivo de modo a caracterizar uma capacidade de um primeiro componente, significa que o componente poderá ser acoplado a e mais tarde desacoplado de um segundo componente por meio da inserção das porções macho (por exemplo, pinos ou plugues) de um primeiro e segundo componentes em respectivas porções fêmeas (por exemplo, nos receptáculos ou soquetes) do outro dentre o primeiro e o segundo componentes. Por exemplo, um conector PAOC pode ter pinos elétricos que são inseridos nos soquetes elétricos de um conector fêmea de unidade LRU ou o conector PAOC poderá ter soquetes elétricos dentro dos quais os pinos elétricos do conector fêmea de unidade LRU são inseridos. Em ambos os casos, o conector PAOC é “plugado” no conector fêmea de unidade LRU.

[0008] Embora várias modalidades de um conector óptico ativo plugável sejam descritas em algum detalhe abaixo, uma ou mais dessas modalidades poderá ser caracterizada por um ou mais dos seguintes aspectos.

[0009] Um aspecto da presente invenção descrita em detalhe abaixo é um conector óptico ativo plugável compreendendo: uma carcaça de conector; uma placa de circuito impresso contida no interior da carcaça de conector; uma pluralidade de conectores elétricos eletricamente acoplada e suportada pela placa de circuito impresso; um subconjunto óptico bidirecional compreendendo um dispositivo de laser e um fotodetector que são eletricamente acoplados à placa de circuito impresso; uma carcaça montada na placa de circuito impresso, a carcaça compreendendo um primeiro receptáculo configurado de modo a conter o subconjunto óptico bidirecional, e um segundo receptáculo configurado de modo a receber uma extremidade de um terminal que termina um cabo óptico. O primeiro dispositivo de laser é eletricamente acoplado a um primeiro par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos, e é disposto de modo a transmitir luz através da carcaça para uma extremidade da primeira fibra óptica em resposta aos sinais elétricos recebidos através do primeiro par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos. O primeiro fotodetector é eletricamente acoplado a um segundo par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos, e é disposto de modo a enviar sinais elétricos para o segundo par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos em resposta ao recebimento de luz a partir da extremidade da primeira fibra óptica.

[0010] Um outro aspecto da presente invenção descrito em detalhe abaixo é um sistema de transmissão de dados compreendendo: uma rede de fibra óptica; uma pluralidade de dispositivos eletrônicos; uma pluralidade de conectores fêmeas que são respectivamente fixados e eletricamente acoplados à pluralidade de dispositivos eletrônicos, cada conector fêmea tendo uma pluralidade de conectores elétricos; e uma pluralidade de conectores ópticos ativos plugáveis que são respectivamente fixados e eletricamente acoplados à pluralidade de conectores fêmeas e opticamente acoplados à rede de fibra óptica, sendo que cada qual dentre a pluralidade de conectores ópticos ativos plugáveis compreende um respectivo transceptor bidirecional elétrico - óptico e uma pluralidade de conectores elétricos respectivamente eletricamente acoplados aos conectores elétricos de um respectivo conector fêmea. De acordo com uma implementação proposta, os dispositivos eletrônicos são unidades substituíveis na linha da frente instaladas em uma aeronave.

[0011] Um outro aspecto da presente invenção descrita em detalhe abaixo é um método de montagem de um sistema de transmissão de dados aviônicos, o método compreendendo: (a) a conexão de uma primeira multiplicidade de conectores elétricos a um circuito sobre uma placa de circuito impresso; (b) a conexão de um dispositivo de laser e um fotodetector de um subconjunto óptico de um transceptor bidirecional elétrico - óptico ao circuito sobre a placa de circuito impresso; (c) a colocação de uma extremidade de um cabo de fibra óptica de uma rede de fibra óptica a bordo de uma aeronave em uma posição em frente ao subconjunto óptico do transceptor bidirecional elétrico - óptico; e (d) a conexão da primeira multiplicidade de conectores elétricos a uma segunda multiplicidade de conectores elétricos de um conector fêmea fixado a uma unidade substituível na linha da frente a bordo da aeronave.

[0012] De acordo com uma modalidade do método descrito no parágrafo acima precedente, a etapa (c) compreende: a terminação da extremidade do cabo de fibra óptica de um terminal; e a inserção do terminal no interior de uma carcaça montada na placa de circuito impresso até que uma face de extremidade do cabo de fibra óptica fique a uma distância especificada e opticamente acoplada ao subconjunto óptico do transceptor bidirecional elétrico - óptico. Em adição, a etapa (d) compreende: o alinhamento da primeira multiplicidade de conectores elétricos com a segunda multiplicidade de conectores elétricos; e o deslocamento da placa de circuito impresso em direção à unidade substituível na linha da frente, ao mesmo tempo mantendo a primeira e a segunda multiplicidades de conectores elétricos em alinhamento.

[0013] Outros aspectos dos conectores ópticos ativos plugáveis são apresentados abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] As características, as funções e as vantagens apresentadas na seção acima precedente poderão ser obtidas de maneira independente de acordo com várias modalidades ou poderão ser combinadas em ainda outras modalidades. Várias modalidades serão descritas a seguir com referência aos desenhos, com o propósito de ilustrar os aspectos acima descritos e outros aspectos. Nenhum dos diagramas descritos de forma resumida nessa seção se encontra desenhado em escala.

[0015] A Figura 1 é um diagrama representando uma vista parcial tridimensional de um sistema de processamento de dados a bordo de uma aeronave, o sistema de processamento de dados incluindo uma rede de comunicação de dados ópticos.

[0016] A Figura 2 é um diagrama representando uma típica unidade LRU óptica - elétrica tendo transceptores internos que podem ser opticamente acoplados aos cabos de fibra óptica de um barramento de dados ópticos aviônicos quando um conector da unidade LRU e um conector da aeronave são acoplados. (Os conectores são mostrados em um estado não acoplado na Figura 2).

[0017] A Figura 3 é um diagrama representando uma unidade LRU elétrica que é capaz, através do conector PAOC, de receber dados e enviar dados para os cabos de fibra óptica de um barramento de dados ópticos aviônicos quando um conector da unidade LRU e um conector óptico ativo plugável para uso em aeronave de acordo com uma modalidade são acoplados. (Os conectores são mostrados em estado não acoplado na Figura 3).

[0018] A Figura 4 é um diagrama de blocos identificando alguns componentes de um transceptor bidirecional elétrico - óptico de acordo com uma implementação proposta.

[0019] A Figura 5 é um diagrama representando uma vista em seção de um conjunto de terminal e receptáculo de acordo com uma modalidade.

[0020] A Figura 6 é um diagrama representando uma vista lateral de uma porção de um cabo de fibra óptica que poderá ser inserido no terminal ilustrado na Figura 5 com a finalidade de opticamente acoplar uma fibra óptica a um transistor de transmissão / recepção em encapsulamento TO.

[0021] As Figuras 7 e 8 são diagramas representando as respectivas vistas tridimensionais de um conector fêmea da unidade LRU e um conector óptico ativo plugável, cujos conectores ficam alinhados, porém não ainda acoplados.

[0022] A Figura 9A é um diagrama representando uma vista lateral do conector fêmea da unidade LRU ilustrado nas Figuras 7 e 8.

[0023] A Figura 9B é um diagrama representando uma vista lateral do conector óptico ativo plugável ilustrado nas Figuras 7 e 8.

[0024] As Figuras 10A e 11A são diagramas representando, respectivamente, as vistas de topo e lateral do conector fêmea da unidade LRU ilustrado na Figura 9A com a carcaça (indicado pelas linhas tracejadas) removida.

[0025] As Figuras 10B e 11B são diagramas representando, respectivamente, as vistas de topo e lateral do conector óptico ativo plugável ilustrado na Figura 9B com a carcaça de conector (indicado pelas linhas tracejadas) removida.

[0026] A Figura 12A é um diagrama representando uma vista tridimensional das interfaces elétricas do conector fêmea da unidade LRU ilustrado na Figura 9A com a carcaça (indicado pelas linhas tracejadas) removida. Os fios que conectam as interfaces elétricas também não são mostrados.

[0027] A Figura 12B é um diagrama representando uma vista tridimensional dos componentes interiores montados do conector óptico ativo plugável ilustrado na Figura 9B com a carcaça de conector (indicado pelas linhas tracejadas) removida.

[0028] A Figura 13 é um diagrama representando uma vista lateral dos componentes internos montados do conector óptico ativo plugável ilustrado na Figura 12B.

[0029] As Figuras 14 e 15 são diagramas representando respectivas vistas tridimensionais dos componentes internos montados do conector óptico ativo plugável ilustrado na Figura 12B.

[0030] A Figura 16 é um fluxograma identificando as etapas de um método de montagem de um sistema de transmissão de dados aviônicos de acordo com uma modalidade.

[0031] A Figura 17 é um diagrama representando uma unidade LRU elétrica que é capaz de receber dados e enviar dados para os cabos de fibra óptica de um barramento de dados ópticos aviônicos quando um conector da unidade LRU e um conector óptico ativo plugável para uso em aeronave são eletricamente acoplados usando um cabo auxiliar de arranque curto de acordo com uma modalidade alternativa. Para fins de simplificação, os pinos e os soquetes elétricos acoplados do cabo auxiliar de arranque não são mostrados. (Os conectores e o cabo auxiliar de arranque são mostrados em um estado não acoplado na Figura 17).

[0032] A Figura 18 é um diagrama representando uma unidade LRU elétrica que é capaz de receber dados e enviar dados para os cabos de fibra óptica de um barramento de dados ópticos aviônicos quando um conector da unidade LRU e um conector óptico ativo plugável para uso em aeronave tendo fios trançados flexíveis de epóxi de acordo com uma outra modalidade alternativa são acoplados. (Os conectores são mostrados em um estado não acoplado na Figura 18).

[0033] Em seguida, será feita referência aos desenhos, nos quais elementos similares em diferentes desenhos recebem os mesmos numerais de referência.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0034] Modalidades ilustrativas de conectores ópticos ativos plugáveis são descritas abaixo com algum detalhe. No entanto, nem todas as características de uma implementação em particular são descritas no presente relatório descritivo. Uma pessoa versada na técnica poderá apreciar que, no desenvolvimento de qualquer uma modalidade em questão, inúmeras decisões específicas à implementação poderão ser feitas no sentido de alcançar os objetivos específicos do desenvolvedor, tais como conformidade com as limitações relacionadas ao sistema ou relacionadas ao negócio, limitações essas que poderão variar de uma implementação para outra. Além disso, deve-se apreciar que tal esforço de desenvolvimento poderá ser complexo e demorado, mas, por outro lado, será um empreendimento de rotina para aqueles com conhecimento simples na técnica, tendo o benefício da presente invenção.

[0035] Várias modalidades de uma rede de fibra óptica para a realização de uma comunicação óptica entre unidades substituíveis na linha da frente em uma aeronave serão descritas abaixo em detalhe para o propósito de ilustração. No entanto, a implementação das redes de fibra óptica descritas no presente documento não se limita tão apenas ao ambiente de uma aeronave, mas sim, poderá ser utilizada nas redes de fibra óptica a bordo de outros tipos de veículos ou outros tipos de redes de fibra óptica (por exemplo, em aplicações terrestres de longa distância, em centros de dados ou em aplicações de fibras para uso doméstico ou em escritórios).

[0036] As redes de fibra óptica têm as vantagens de maior velocidade, menor peso e imunidade a interferências eletromagnéticas ao longo de redes de fios de cobre. Muitos modelos de aeronaves comerciais têm redes de fibra óptica para fins de redução de tamanho, peso e energia elétrica. É uma prática comum conectar uma diversidade de unidades substituíveis na linha da frente (LRUs) umas às outras de modo a realizar comunicação dentro de um sistema aviônico. Por exemplo, uma quantidade de unidades LRUs na seção dianteira de um veículo (por exemplo, uma aeronave) é conectada a uma quantidade de unidades LRUs na seção traseira do veículo através de um barramento de dados aviônicos.

[0037] A Figura 1 ilustra um ambiente de rede 100 compreendendo uma aeronave 102. Uma aeronave 102 é um exemplo de uma plataforma na qual os conectores descritos no presente documento podem ser usados. No exemplo ilustrado na Figura 1, a aeronave 102 tem uma asa direita 104 e uma asa esquerda 106 fixadas a uma fuselagem 108. A aeronave 102 inclui, ainda, um motor 110 fixado à asa direita 104 e um motor 112 fixado à asa esquerda 106. A aeronave 102 tem, ainda, uma seção de nariz 114 e uma seção de cauda 116. A seção de cauda 116 inclui um estabilizador horizontal direito 118, um estabilizador horizontal esquerdo 120, e um estabilizador vertical 122.

[0038] A aeronave 102 ilustrada na Figura 1 inclui, ainda, um sistema de comunicação e processamento de dados a bordo 124 compreendendo uma rede de fibra óptica 126 e uma pluralidade de dispositivos 127, tais como os visores de cabine de comando 128, os computadores de controle de voo 130, além de outros componentes, os quais são conectados (e opticamente acoplados) à rede de fibra óptica 126. Outros tipos de dispositivos 127 podem assumir a forma de unidades LRUs 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, e 148. Essas unidades LRUs podem ter várias formas. Por exemplo, as unidades LRUs podem ser um computador, um sensor, um sistema de entretenimento em voo, além de outros tipos adequados de dispositivos. Os dispositivos 127 usam sinais elétricos internos, de modo que os sinais ópticos transmitidos através de uma rede de fibra óptica 126 sejam tipicamente convertidos em sinais elétricos através do uso de conversores de mídia ópticos - elétricos (não mostrados na Figura 1). Esses conversores de mídia ópticos - elétricos (doravante referidos como “transceptores bidirecionais ópticos - elétricos”) podem ser internos ou externos à unidade LRU.

[0039] No caso de uma unidade LRU dotada de um ou mais transceptores ópticos - elétricos incorporados no interior da carcaça de unidade LRU (doravante referida como “unidade LRU óptica - elétrica”), a unidade LRU óptica - elétrica poderá ser montada em uma prateleira a bordo de uma aeronave por meio de um conjunto mecanismo que provê suporte e indexação por si mesmo à unidade LRU. Cada unidade LRU óptica - elétrica contém um transceptor bidirecional elétrico - óptico interno que é opticamente acoplado a um barramento de dados ópticos aviônicos da rede de fibra óptica 126 por meio de um conector fêmea que é mecanicamente acoplado à carcaça de unidade LRU. O conector fêmea provê conectividade óptica aos sistemas da aeronave e suporte estrutural à unidade LRU.

[0040] A Figura 2 é um diagrama representando uma típica unidade LRU óptica - elétrica 10a dotada de uma carcaça de unidade LRU 12, um conector de barramento de dados 14 mecanicamente acoplado ao e contido no interior da carcaça de unidade LRU 12, uma placa de circuito impresso 8a mecanicamente acoplada a um conector óptico de barramento de dados 14, e um conector óptico fêmea de unidade LRU 16 mecanicamente acoplado à carcaça de unidade LRU 12. No exemplo ilustrado na Figura 2, o conector óptico fêmea de unidade LRU 16 tem um par de terminais 26a e 26b que terminam as respectivas extremidades dos cabos de fibra óptica 22a e 22b dispostos no interior da carcaça de unidade LRU 12 e sobre um lado do conector de barramento de dados 14. As outras extremidades dos cabos de fibra óptica 22a e 22b são opticamente acopladas às respectivas extremidades dos cabos de fibra óptica 24a e 24b no interior da carcaça de unidade LRU 12 e sobre o outro lado do conector de barramento de dados 14 por meio dos respectivos conectores ópticos 30a e 30b. Os conectores ópticos 30a e 30b são fixados ao conector de barramento de dados 14.

[0041] A unidade LRU óptica - elétrica 10a ilustrada na Figura 2 inclui ainda um par de transceptores bidirecionais ópticos - elétricos 2a e 2b (dois a fim de prover redundância) montados e eletricamente acoplados à placa de circuito impresso 8a. Cada qual dentre os transceptores bidirecionais ópticos - elétricos 2a e 2b inclui um transmissor elétrico - óptico e um receptor óptico - elétrico (não mostrado na Figura 2). O transceptor bidirecional elétrico - óptico 2a é opticamente acoplado à outra extremidade do cabo de fibra óptica 24a; o transceptor bidirecional elétrico - óptico 2b é opticamente acoplado à outra extremidade do cabo de fibra óptica 24b.

[0042] A Figura 2 ilustra, ainda, um conector óptico de chicote de fios de aeronave 18 que tem um par de terminais 28a e 28b que terminam as respectivas extremidades dos cabos de fibra óptica 20a e 20b de uma rede de fibra óptica nas posições externas à unidade LRU óptica - elétrica 10a. Quando o conector óptico fêmea da unidade LRU 16 e o conector óptico de chicote de fios de aeronave 18 são acoplados, os cabos de fibra óptica 20a e 20b externos à unidade LRU óptica - elétrica 10a são respectivamente acoplados opticamente aos transceptores bidirecionais ópticos - elétricos 2a e 2b no interior da unidade LRU óptica - elétrica 10a.

[0043] De acordo com a configuração ilustrada na Figura 2, os transceptores bidirecionais ópticos - elétricos 2a e 2b são montados sobre a placa de circuito impresso 8a, e os associados cabos de fibra óptica e os conectores ópticos dispostos no interior de cada unidade LRU são customizados de diversas maneiras por seus diferentes fornecedores. Tal configuração também requer que dispositivos de monitoramento de fibra controlem o raio de curvatura e os conectores ópticos na interface de unidade LRU.

[0044] Em contrapartida à unidade LRU óptica - elétrica 10a ilustrada na Figura 2, a Figura 3 mostra uma unidade LRU elétrica 10b (sem nenhum transceptor elétrico - óptico interno) opticamente acoplada aos cabos de fibra óptica 20a e 20b por meio de um conector óptico ativo plugável 32 que fica externo à unidade LRU elétrica 10b. Tal como usado no presente documento, o termo “ativo” significa que o conector óptico possui componentes ópticos - eletrônicos (por exemplo, um transceptor bidirecional elétrico - óptico). O conector óptico ativo plugável (PAOC) descrito no presente documento é concebido para uso com unidades LRUs elétricas que não possuem transceptores ópticos - elétricos internos.

[0045] A unidade LRU elétrica 10b ilustrada na Figura 3 tem uma carcaça de unidade LRU 12, uma placa de circuito impresso 8a montada no interior da carcaça de unidade LRU 12, e um conector fêmea elétrico de unidade LRU 34 mecanicamente acoplado à carcaça de unidade LRU 12. No exemplo ilustrado na Figura 3, o conector fêmea elétrico da unidade LRU 34 é uma interface elétrica dotada de uma pluralidade de pinos elétricos 62 sobre um feixe de fios e fios elétricos 64 sobre uma unidade LRU. Existe uma correspondência de um para um dos pinos elétricos 62 para os fios elétricos 64. Cada pino elétrico 62 é conectado de maneira eletricamente condutiva a um respectivo fio elétrico 64 de modo a formar uma pluralidade de condutores elétricos paralelos que carregam sinais elétricos que representam as informações recebidas de ou transmitidas para outras unidades LRU através da rede de fibra óptica.

[0046] A Figura 3 ilustra, ainda, um conector óptico ativo plugável 32 dotado de um par de terminais 28a e 28b que terminam as respectivas extremidades dos cabos de fibra óptica 20a e 20b de um conjunto de feixe de fios nas posições externas à unidade LRU elétrica 10b. O conector óptico ativo plugável 32 inclui uma carcaça de conector 38 dotada de uma pluralidade de soquetes elétricos 60 sobre uma unidade LRU para o recebimento da pluralidade de pinos elétricos 62 quando o conector fêmea elétrico da unidade LRU 34 e o conector óptico ativo plugável 32 são acoplados. O conector óptico ativo plugável 32 inclui, ainda, um par de transceptores ópticos - elétricos bidirecionais (não mostrados na Figura 3, mas que poderão ter, cada um dos mesmos, a estrutura ilustrada na Figura 4). Quando o conector fêmea elétrico da unidade LRU 34 e o conector óptico ativo plugável 32 são acoplados (a Figura 3 mostra esses componentes não acoplados), a unidade LRU elétrica 10b é eletricamente acoplada aos transceptores bidirecionais ópticos - elétricos incorporados ao conector óptico ativo plugável 32 através dos soquetes elétricos 60 e de uma placa de circuito impresso (não mostrada na Figura 3).

[0047] A Figura 4 é um diagrama de blocos identificando alguns componentes de um transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 de acordo com uma implementação proposta. O transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 tem um desenho de transceptor bidirecional duplex total de fibra única no qual o transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 transmite uma luz de um primeiro comprimento de onda λ1 e recebe uma luz de um segundo comprimento de onda λ2 diferente do primeiro comprimento de onda λ1 através do mesmo cabo de fibra óptica 28 (não mostrado na Figura 4, no entanto, vide a fibra óptica 20a ou 20b mostrada na Figura 8). O transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 inclui um subconjunto 1 e recebe uma luz de um segundo comprimento de onda λ2 diferente do primeiro comprimento de onda λ1 através do mesmo cabo de fibra óptica 28 (não mostrado na Figura 4, no entanto, vide a fibra óptica 20a ou 20b mostrada na Figura 8). O transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 inclui um subconjunto óptico bidirecional 4 (doravante referido como subconjunto “OSA 4”) montado em uma placa de circuito impresso 40. A placa de circuito impresso 40 tem, ainda, vários componentes elétricos montados na mesma e circuitos impressos que conectam os componentes elétricos uns aos outros e aos terminais.

[0048] O transceptor bidirecional elétrico de única fibra óptica de dois comprimentos de onda 2 ilustrado na Figura 4 inclui um dispositivo de laser 44 e um fotodetector 48. O dispositivo de laser 44 é acionado no sentido de emitir a luz de um comprimento de onda λ1 por meio de um acionador de laser 42 em resposta ao recebimento nos terminais de entrada de dados 56 dos sinais de transmissão diferencial de uma associada unidade substituível na linha da frente (não mostrada) através da transmissão de linhas de sinal elétrico (não mostrada na Figura 4). Tal como usado no presente documento, o termo “comprimento de onda” no contexto de uma luz de laser coerente significa o comprimento de onda central de uma luz de laser com uma largura espectral estreita. O acionador de laser 42 compreende um circuito elétrico que converte esses sinais diferenciais elétricos em sinais digitais elétricos representando os dados a serem transmitidos pelo dispositivo de laser 44. Em contrapartida, o fotodetector 48 recebe uma luz de comprimento de onda λ2 e converte essa luz detectada em sinais elétricos que são providos para um circuito de recepção incluindo um amplificador de transimpedância 50 que amplifica o sinal de recepção e um amplificador limitador 52 que realiza a digitalização do sinal de saída. O circuito de recepção converte os sinais elétricos em sinais de recepção diferenciais elétricos digitais representando os dados recebidos. Os sinais de recepção diferenciais elétricos são transmitidos para outro circuito na unidade substituível na linha da frente através dos terminais de saída de dados 54 e das linhas de recepção de sinal elétrico não mostradas na Figura 4.

[0049] De acordo com o exemplo ilustrado na Figura 4, o transceptor bidirecional 2 inclui um dispositivo de laser 44 e um fotodetector 48. O dispositivo de laser 44 pode ser implementado com um laser de feedback distribuído de modo único, um laser Fabry-Pérot de múltiplos modos ou um laser emissor de superfície de cavidade vertical para uma alta potência de saída óptica e baixo ruído modal. O fotodetector 48 pode ser implementado com um fotodiodo de alta responsividade do tipo n e do tipo p intrínseco (PIN) ou um fotodiodo de avalanche de modo a prover uma alta sensibilidade de recepção. O transceptor bidirecional 2 ilustrado na Figura 4 inclui, ainda, um receptáculo LC dimensionado e configurado de modo a receber a terminação de uma fibra óptica (não mostrada na Figura 4, no entanto vide a fibra óptica 20a ou 20b mostrada na Figura 8).

[0050] O transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 ilustrado na Figura 4 é capaz de uma operação de fibra única, uma vez que o mesmo é equipado em sua extremidade óptica frontal com um filtro de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) 46 (doravante referido como “filtro WDM 46”) que passa o sinal óptico do dispositivo de laser 44 em um comprimento de onda λ1 e reflete o sinal óptico recebido em um diferente comprimento de onda λ2 em direção ao fotodetector 48. O filtro WDM 46 no interior do transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 é um filtro passa banda seletivo para um comprimento de onda desenhado de acordo com uma técnica de alto isolamento de diafonia. O uso de tal isolamento garante que o sinal óptico A do dispositivo de laser local 44 não seja detectado pelo fotodetector 48 no mesmo transceptor bidirecional e que o sinal óptico B detectado pelo fotodetector 48 não seja recebido pelo dispositivo de laser 44.

[0051] O transceptor bidirecional elétrico - óptico 2 ilustrado na Figura 4 inclui, ainda, um subconjunto óptico 4 montado na placa de circuito impresso 40. O subconjunto óptico 4 tem uma carcaça (doravante referida como carcaça de subconjunto “OSA”) que consiste de dois receptáculos integralmente formados, incluindo um receptáculo LC 75 que recebe uma terminação de fibra óptica e um segundo receptáculo que contém os componentes ópticos a serem opticamente acoplados à terminação de fibra óptica.

[0052] Tal como mostrado na Figura 5, a carcaça de subconjunto OSA 74 inclui um receptáculo LC 75 com uma primeira passagem cilíndrica circular 96 dimensionada de modo a receber uma primeira seção de extremidade 92 de um terminal 28 e um receptáculo de componente óptico 73 com uma segunda passagem cilíndrica circular 98 (tendo um diâmetro maior que o diâmetro da primeira passagem cilíndrica circular 96). O receptáculo de componente óptico 73 da carcaça de subconjunto OSA 74 é dimensionado de modo a receber um recipiente de encapsulamento (TO) de transistor de transmissão / recepção 72 que aloja o dispositivo de laser 44, o filtro WDM 46 e o fotodetector 48. O receptáculo LC 75 e o receptáculo de componente óptico 73 podem ser integralmente formados ou rigidamente fixados um ao outro.

[0053] O terminal 28 compreende, ainda, um corpo principal 90 e uma segunda seção de extremidade 94. A segunda seção de extremidade 94 do terminal 28 tem uma passagem de cabo cilíndrico circular 76 que recebe uma porção de camisa 86 do cabo de fibra óptica 20 ilustrado na Figura 6. O corpo principal 90 e a primeira seção de extremidade 92 do terminal 28 têm uma passagem de fibra cilíndrica circular comum 78 que recebe uma porção sem camisa da fibra óptica 88 do cabo de fibra óptica 20. Sendo assim, quando as porções do cabo de fibra óptica 20 mostrado na Figura 6 têm que ser inseridas no terminal 28 mostrado em seção transversal na Figura 5, a face de extremidade da fibra óptica 88 ficaria alinhada com uma e de frente para uma lente instalada em uma janela (não mostrada na Figura 5) formada no recipiente de encapsulamento TO de transistor de transmissão / recepção 72. Essa disposição física acopla o dispositivo de laser 44 e o fotodetector 48 (vide Figura 4) à fibra óptica 88 (vide Figura 6). A carcaça de subconjunto OSA 74 é feita de um material metálico (por exemplo, aço inoxidável). O terminal 28 pode ser feito de um material termoplástico semirrígido ou de um material metálico (por exemplo, aço inoxidável). Um cabo de fibra óptica 20 comercial mente disponível inclui uma fibra óptica 88 compreendendo um núcleo de polímero e um revestimento de polímero fluorado e uma camisa 86 feita de polietileno.

[0054] As Figuras 7 e 8 são diagramas representando as respectivas vistas tridimensionais de um sistema de conexão 6 para a conexão de uma rede de fibra óptica a uma unidade LRU elétrica de acordo com uma modalidade. O sistema de conexão 6 inclui um conector fêmea de unidade LRU 34 e um conector óptico ativo plugável 32, os quais são mostrados nas Figuras 7 e 8 alinhados, mas não ainda acoplados. A Figura 9A é um diagrama representando uma vista lateral do conector fêmea de unidade LRU 34; a Figura 9B é um diagrama representando uma vista lateral do conector óptico ativo plugável 32. Tal como mostrado nas Figuras 7, 8, 9A e 9B, o conector fêmea de unidade LRU 34 inclui uma carcaça 35 e o conector óptico ativo plugável 32 inclui uma carcaça de conector 38. As carcaças 35 e 38 são dimensionadas e moldadas de modo a se conformarem às exigências estabelecidas no atual padrão ARINC 801 para aeronaves. (A especificação do padrão ARINC 801 diz respeito às dimensões, ao desempenho, e aos critérios de segurança de qualidade para os componentes de interconexão de fibras ópticas e aos procedimentos de teste para os conjuntos de interconexão de fibras para uso em aeronaves comerciais). Cada qual dentre as carcaças 35 e 38 tem aberturas dentro das quais as fibras ópticas poderão ser plugadas.

[0055] Em adição, as carcaças 35 e 38 têm respectivos conjuntos de aberturas para passagem de vários componentes de interface elétrica através das mesmas. Tal como melhor visto na Figura 7, o conector fêmea de unidade LRU 34 inclui uma pluralidade de fios elétricos externos 64 sobre a unidade LRU do conector fêmea de unidade LRU 34. Os fios elétricos 64 são eletricamente conectados à placa de circuito impresso de entrada e saída 8b do conector fêmea de unidade LRU 34. Tal como melhor visto na Figura 8, o conector fêmea de unidade LRU 34 inclui, ainda, uma pluralidade de pinos elétricos 62 do conector fêmea de unidade LRU 34 da aeronave. Os pinos elétricos 62 são configurados de modo a serem eletricamente acoplados a (por exemplo, plugados em) uma correspondente pluralidade de soquetes elétricos 60 (mostrados na Figura 7) incorporados no conector óptico ativo plugável 32. A carcaça de conector 38 do conector óptico ativo plugável 32 tem uma pluralidade de aberturas sobre a unidade LRU, cujas aberturas ficam alinhadas com os soquetes elétricos 60, e um par de aberturas na aeronave que permitem a passagem dos respectivos cabos de fibra óptica 20a e 20b de uma rede de fibra óptica. O conector fêmea de unidade LRU 34 e o conector óptico ativo plugável 32 podem ser eletricamente acoplados por meio da inserção da pluralidade de pinos elétricos 62 na correspondente pluralidade de soquetes elétricos 60.

[0056] As Figuras 10A e 11A são diagramas representando vistas de topo e lateral, respectivamente, do conector fêmea de unidade LRU ilustrado na Figura 9A com a carcaça (indicada por linhas tracejadas) removida. Tal como mostrado nas Figuras 10A e 11 A, cada fio elétrico 64 é eletricamente conectado a um correspondente pino elétrico 62 por meio de um respectivo primeiro conector elétrico 82, um respectivo fio elétrico 84 e um respectivo segundo conector elétrico 80. Cada primeiro conector elétrico 82 conecta uma extremidade de um respectivo fio elétrico 84 a um respectivo fio elétrico 64; cada segundo conector elétrico 80 conecta a outra extremidade do respectivo fio elétrico 84 a um respectivo pino elétrico 62. A Figura 12A é um diagrama representando uma vista tridimensional das interfaces elétricas do conector fêmea de unidade LRU 34 com a carcaça 35 (indicada por linhas tracejadas) removida. Os fios elétricos 84 que conectam as interfaces elétricas também não são mostrados.

[0057] As Figuras 10B, 11B e 12B são diagramas representando vistas de topo, lateral e tridimensional que mostram, respectivamente, os componentes internos montados do conector óptico ativo plugável 32 ilustrado na Figura 9B com a carcaça de conector (indicada por linhas tracejadas) removida. Os componentes internos do conector óptico ativo plugável 32 incluem um par de placas de circuito impresso 68 e 70 que se comunicam eletronicamente com a unidade LRU através dos soquetes elétricos 60. Os componentes internos do conector óptico ativo plugável 32 incluem, ainda, uma primeira carcaça de subconjunto OSA 74a montada na placa de circuito impresso 68 e uma segunda carcaça de subconjunto OSA 74b montada na placa de circuito impresso 70. Cada qual dentre o primeiro e o segundo receptáculos LC 74a e 74b poderá apresentar a mesma estrutura da carcaça de subconjunto OSA 74 ilustrada na Figura 5. Os componentes internos do conector óptico ativo plugável 32 incluem, ainda, um primeiro terminal 28a que termina um primeiro cabo de fibra óptica 20a e um segundo terminal 28b que termina um segundo cabo de fibra óptica 20b. Cada qual dentre o primeiro e o segundo terminais 28a e 28b poderão ter a mesma estrutura do terminal 28 ilustrado na Figura 5. Quando a extremidade distal do terminal 28a é inserida na carcaça de subconjunto OSA 74a, o cabo de fibra óptica 20a é opticamente acoplado aos componentes ópticos no interior do recipiente de encapsulamento TO de transistor de transmissão / recepção 72 (vide Figura 5) contido no interior da carcaça de subconjunto OSA 74a. De maneira similar, quando a extremidade distai do terminal 28b é inserida na carcaça de subconjunto OSA 74b, o cabo de fibra óptica 20b é opticamente acoplado aos componentes ópticos no interior do recipiente de encapsulamento TO de transistor de transmissão / recepção 72 (vide Figura 5) contido no interior da carcaça de subconjunto OSA 74b. Os componentes ópticos do transceptor bidirecional no interior de cada recipiente de encapsulamento TO de transistor 72 incluem um dispositivo de laser 44, um fotodetector 48 e um filtro WDM 46, tal como ilustrado na Figura 4. A Figura 13 mostra uma vista lateral dos componentes internos montados do conector óptico ativo plugável 32 ilustrado na Figura 12B, enquanto que as Figuras 14 e 15 mostram as respectivas vistas tridimensionais dos componentes internos montados do conector óptico ativo plugável 32 ilustrado na Figura 12B.

[0058] A Figura 16 é um fluxograma identificando as etapas de um método 150 para a montagem de um sistema de transmissão de dados aviônicos de acordo com uma implementação proposta. O método 150 executa as etapas listadas na ordem indicada pelas setas. No entanto, em implementações alternativas, as etapas poderão ser realizadas de acordo com uma ordenação alternativa. A descrição que se segue no parágrafo abaixo descreverá as etapas do método 150 na ordem indicada pelas setas na Figura 16. No entanto, um sequenciamento alternativo das diversas etapas será descrito em apropriadas combinações.

[0059] Com referência à Figura 16, uma primeira multiplicidade de conectores elétricos é conectada a um circuito sobre uma placa de circuito impresso (etapa 152). Após a etapa 152, um dispositivo de laser e um fotodetector de um transceptor bidirecional óptico - elétrico são conectados ao circuito de uma placa de circuito impresso (etapa 154). (De acordo com uma alternativa, a etapa 154 poderá ser executada antes da etapa 152.) Após a etapa 154, uma extremidade de um cabo de fibra óptica de uma rede de fibra óptica a bordo de uma aeronave é terminada em um terminal (etapa 156). (De acordo com uma alternativa, a etapa 156 poderá ser executada antes da etapa 154.) Após a etapa 156, o terminal é inserido no interior de um receptáculo montado na placa de circuito impresso até que uma face de extremidade do cabo de fibra óptica fique dentro de uma determinada distância do e em uma posição em frente ao transceptor bidirecional óptico - elétrico (etapa 158). Após a etapa 158, a primeira multiplicidade de conectores elétricos é alinhada com uma segunda multiplicidade de conectores elétricos de um conector fêmea fixado a uma unidade substituível na linha da frente a bordo da aeronave (etapa 160). Após a etapa 160, a placa de circuito impresso é movida em direção à unidade substituível na linha da frente, ao mesmo tempo mantendo a primeira e a segunda multiplicidades de conectores elétricos em alinhamento (etapa 162), desta maneira conectando a primeira multiplicidade de conectores elétricos à segunda multiplicidade de conectores elétricos. (De acordo com uma alternativa, as etapas 160 e 162 poderão ser executadas antes da etapa 158).

[0060] O conector óptico ativo plugável 32 pode ser plugado diretamente em uma unidade LRU com uma interface elétrica compatível com a definição de saída de pino elétrico do conector óptico ativo plugável 32. A fim de acomodar uma unidade LRU que tem uma diferente definição de saída de pino e conector elétricos (de tal modo que os pinos elétricos precisem vir de dois conectores), o conector óptico ativo plugável 32 poderá ser montado em um trilho próximo à unidade LRU e um chicote de fios elétricos curto poderá se adaptar a diferentes conectores.

[0061] A Figura 17 é um diagrama representando uma unidade LRU elétrica 10b que é capaz de receber dados dos ou enviar dados para os cabos de fibra óptica 20a e 20b de um barramento de dados ópticos aviônicos quando dois conectores de unidade LRU 34a e 34b são eletricamente acoplados a um conector óptico ativo plugável para uso em uma aeronave 32 usando um cabo auxiliar de arranque curto 66 de acordo com uma modalidade alternativa. Os conectores 34a, 34b e 32 e o cabo auxiliar de arranque 66 são mostrados em um estado não acoplado na Figura 17. O cabo auxiliar de arranque 66 é um cabo elétrico com conectores genéricos (não compatíveis) (não mostrados, uma vez que esse cabo poderá ser de qualquer tipo que se acople a um tipo de conector de unidade LRU existente) em uma extremidade, e com um conector específico que se acopla ao conector óptico ativo plugável 32 na outra extremidade.

[0062] Uma modalidade alternativa que resultará em um módulo mais simples e menor poderá substituir o contato óptico plugável por um fio óptico enroscado curto (uma fibra de epóxi permanente para o subconjunto OSA). A desvantagem de uma alternativa com fio trançado flexível é que uma falha na própria fibra de fio trançado flexível poderá resultar em um descarte de todo o módulo.

[0063] A Figura 18 é um diagrama representando uma unidade LRU elétrica 10b que é capaz de receber dados dos ou enviar dados para os cabos de fibra óptica 20a e 20b de um barramento de dados ópticos aviônicos quando um conector da unidade LRU 34 e um conector óptico ativo plugável para uso em aeronave 32 tendo fios trançados flexíveis 58a e 58b com epóxi nos mesmos são acoplados de acordo com uma outra modalidade alternativa. Os conectores são mostrados em um estado não acoplado na Figura 18. Um fio trançado flexível é um cabo de fibra óptica que fica permanentemente alinhado e fixado (por epóxi) ao subconjunto OSA 4 (não mostrado na Figura 18, mas sim, na Figura 4) sem a necessidade de um conector de receptáculo (nenhuma necessidade de plugar ou desplugar, de modo que não haverá nenhum terminal na conexão do subconjunto OSA). Existe um terminal (não mostrado nos desenhos) na outra extremidade do fio trançado flexível para conexão em linha na aeronave.

[0064] Embora conectores ópticos ativos plugáveis tenham sido descritos com referência a várias modalidades, deve ficar entendido aos versados na técnica que diversas alterações poderão ser feitas e que equivalentes poderão ser substituídos por outros elementos sem que, com isso, nos afastemos dos ensinamentos da presente invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas no sentido de adaptar os conceitos ou suas reduções à prática descrita no presente documento a uma situação em particular. Por conseguinte, pretende-se que a matéria apresentada nas reivindicações abaixo não fique limitada às modalidades apresentadas.

[0065] As reivindicações de método apresentadas em seguida não devem ser construídas de modo a exigir que as etapas descritas no presente documento sejam realizadas em ordem alfabética (qualquer ordenação alfabética nas reivindicações é tão somente usada com a finalidade de fazer referência às etapas previamente apresentadas) ou na ordem na qual as mesmas são apresentadas, a menos que a linguagem das reivindicações explicitamente especifique ou apresente condições que indicam uma ordem em particular na qual alguma etapa ou todas essas etapas devem ser executadas. As reivindicações de método tampouco devem ser construídas no sentido de excluir quaisquer porções de duas ou mais etapas que são executadas de forma simultânea ou de maneira alternativa, a menos que a linguagem das reivindicações explicitamente apresente uma condição que impeça tal interpretação.

[0066] Nota: os parágrafos a seguir descrevem outros aspectos da presente invenção.

[0067] A1. Um método de montagem de um sistema de transmissão de dados, o método compreendendo:

[0068] (a) a conexão de uma primeira multiplicidade de conectores elétricos a um circuito sobre uma placa de circuito impresso;

[0069] (b) a conexão de um dispositivo de laser e um fotodetector de um subconjunto óptico de um transceptor bidirecional elétrico - óptico ao circuito sobre a placa de circuito impresso;

[0070] (c) a colocação de uma extremidade de um cabo de fibra óptica de uma rede de fibra óptica a bordo de uma aeronave em uma posição na frente do subconjunto óptico do transceptor bidirecional elétrico - óptico; e

[0071] (d) a conexão da primeira multiplicidade de conectores elétricos a uma segunda multiplicidade de conectores elétricos de um conector fêmea fixado a uma unidade substituível na linha da frente a bordo da aeronave.

[0072] A2. O método de acordo com o aspecto apresentado no parágrafo A1, no qual a etapa (d) compreende respectivamente a inserção da segunda multiplicidade de conectores elétricos na primeira multiplicidade de conectores elétricos.

[0073] A3. O método de acordo com os aspectos apresentados nos parágrafos A1 e A2, no qual a etapa (d) compreende:

[0074] - o alinhamento da primeira multiplicidade de conectores elétricos com a segunda multiplicidade de conectores elétricos; e

[0075] - o deslocamento a placa de circuito impresso em direção à unidade substituível na linha da frente, ao mesmo tempo mantendo a primeira e a segunda multiplicidades de conectores elétricos em alinhamento.

[0076] A4. O método de acordo com os aspectos apresentados nos parágrafos A1 a A3, no qual a placa de circuito impresso se desloca em direção à unidade substituível na linha da frente até que uma pluralidade dentre a primeira e a segunda multiplicidades de conectores elétricos é totalmente inserida na outra pluralidade dentre a primeira e a segunda multiplicidades de conectores elétricos.

[0077] A5. O método de acordo com os aspectos apresentados nos parágrafos A1 a A4, no qual a etapa (c) compreende:

[0078] - a terminação da extremidade do cabo de fibra óptica de um terminal; e

[0079] - a inserção do terminal no interior de um receptáculo montado na placa de circuito impresso até que uma face de extremidade do cabo de fibra óptica fique dentro de uma determinada distância e em uma posição em frente a uma janela do subconjunto óptico do transceptor bidirecional elétrico - óptico.

Claims

Conector óptico ativo plugável, caracterizado pelo fato de compreender:
- - uma carcaça de conector;
- - uma primeira placa de circuito impresso contida no interior da carcaça de conector;
- - uma primeira multiplicidade de conectores elétricos eletricamente acoplada e suportada pela primeira placa de circuito impresso;
- - um primeiro subconjunto óptico bidirecional compreendendo um primeiro dispositivo de laser e um primeiro fotodetector que são eletricamente acoplados à primeira placa de circuito impresso;
- - uma primeira carcaça montada na primeira placa de circuito impresso, a primeira carcaça compreendendo um primeiro receptáculo configurado de modo a conter o primeiro subconjunto óptico bidirecional e um segundo receptáculo configurado de modo a receber uma extremidade de um primeiro terminal que termina um primeiro cabo óptico,
- - em que o primeiro dispositivo de laser é eletricamente acoplado a um primeiro par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos, e é disposto de modo a transmitir luz através da primeira carcaça para uma extremidade de uma primeira fibra óptica em resposta aos sinais elétricos recebidos através do primeiro par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos; e
- - em que o primeiro fotodetector é eletricamente acoplado a um segundo par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos, e é disposto de modo a enviar sinais elétricos para o segundo par de conectores elétricos dentre a primeira multiplicidade de conectores elétricos em resposta ao recebimento de luz a partir da extremidade da primeira fibra óptica.
Conector óptico ativo plugável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira multiplicidade de conectores elétricos são soquetes elétricos.
Conector óptico ativo plugável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro subconjunto óptico bidirecional compreende, ainda, um filtro multiplexador por divisão de comprimento de onda opticamente acoplado ao primeiro dispositivo de laser e ao primeiro fotodetector.
Conector óptico ativo plugável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda:
- - uma segunda placa de circuito impresso contida no interior da carcaça de conector;
- - uma segunda multiplicidade de conectores elétricos eletricamente acoplada e suportada pela segunda placa de circuito impresso;
- um segundo subconjunto óptico bidirecional compreendendo um segundo dispositivo de laser e um segundo fotodetector que são eletricamente acoplados à segunda placa de circuito impresso;
- - uma segunda carcaça montada na segunda placa de circuito impresso, a segunda carcaça compreendendo um primeiro receptáculo configurado de modo a conter o segundo subconjunto óptico bidirecional e um segundo receptáculo configurado de modo a receber uma extremidade de um segundo terminal que termina um segundo cabo óptico,
- - em que o segundo dispositivo de laser é eletricamente acoplado a um primeiro par de conectores elétricos dentre a segunda multiplicidade de conectores elétricos, e é disposto de modo a transmitir luz através da segunda carcaça para uma extremidade de uma segunda fibra óptica em resposta aos sinais elétricos recebidos através do primeiro par de conectores elétricos dentre a segunda multiplicidade de conectores elétricos; e
- - em que o segundo fotodetector é eletricamente acoplado a um segundo par de conectores elétricos dentre a segunda multiplicidade de conectores elétricos, e é disposto de modo a enviar sinais elétricos para o segundo par de conectores elétricos dentre a segunda multiplicidade de conectores elétricos em resposta ao recebimento de luz a partir da extremidade da segunda fibra óptica.
Conector óptico ativo plugável, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro subconjunto óptico bidirecional compreende ainda:
- - um primeiro filtro multiplexador por divisão de comprimento de onda opticamente acoplado ao primeiro dispositivo de laser e ao primeiro fotodetector; e
- - um segundo filtro multiplexador por divisão de comprimento de onda opticamente acoplado ao segundo dispositivo de laser e ao segundo fotodetector.
Conector óptico ativo plugável, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender, ainda, uma vedação de borracha disposta no interior da carcaça de conector, a vedação de borracha sendo configurada de modo a envolver as respectivas porções da primeira e segunda fibras ópticas quando o primeiro e segundo terminais são respectivamente inseridos no interior da primeira e segunda carcaças.
Sistema de transmissão de dados, caracterizado pelo fato de compreender:
- - uma rede de fibra óptica;
- - uma pluralidade de dispositivos eletrônicos;
- - uma pluralidade de conectores fêmeas que são respectivamente fixados e eletricamente acoplados à pluralidade de dispositivos eletrônicos, cada conector fêmea tendo uma pluralidade de conectores elétricos; e
- - uma pluralidade de conectores ópticos ativos plugáveis, os quais são respectivamente fixados e eletricamente acoplados à pluralidade de conectores fêmeas, e opticamente acoplados à rede de fibra óptica,
- - em que cada qual dentre a pluralidade de conectores ópticos ativos plugáveis compreende um respectivo primeiro transceptor bidirecional elétrico - óptico e uma pluralidade de conectores elétricos respectivamente eletricamente acoplados aos conectores elétricos de um respectivo conector fêmea.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada qual dentre a pluralidade de conectores ópticos ativos plugáveis compreende, ainda, um respectivo segundo transceptor bidirecional elétrico - óptico.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a rede de fibra óptica compreende uma pluralidade de cabos de fibra óptica, e o primeiro e segundo transceptores bidirecionais ópticos - elétricos de cada conector óptico ativo plugável são opticamente acoplados aos respectivos cabos de fibra óptica da pluralidade de cabos de fibra óptica.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os dispositivos eletrônicos são unidades substituíveis na linha da frente.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as unidades substituíveis na linha da frente são instaladas em uma aeronave.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro transceptor bidirecional elétrico - óptico compreende um dispositivo de laser e um fotodetector.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro transceptor bidirecional elétrico - óptico compreende, ainda, um filtro multiplexador por divisão de comprimento de onda opticamente acoplado ao dispositivo de laser e ao fotodetector.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro transceptor bidirecional elétrico - óptico compreende ainda:
- - um par de terminais de entrada de dados eletricamente acoplados aos respectivos conectores elétricos de um conector fêmea; e
- - um acionador de laser eletricamente acoplado ao par de terminais de entrada de dados e ao dispositivo de laser.
Sistema de transmissão de dados, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro transceptor bidirecional elétrico - óptico compreende ainda:
- - um par de terminais de saída de dados eletricamente acoplados aos respectivos conectores elétricos do um conector fêmea; e
- - um amplificador de transimpedância eletricamente acoplado ao par de terminais de saída de dados e ao fotodetector.