CN100573210C - 光学连接器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学连接器系统(1)，其包括背板(2)和至少一个基板(3)，所述基板(3)具有至少一个基板壳体组件(30)、所述背板(2)具有至少一个背板壳体组件(20)，用以建立光学接口。所述基板壳体组件(30)被连接到所述基板(3)上并包括附加壳体(34)，其沿所述基板壳体组件(30)的Z方向可滑动地安装。因此，在建立光学接口之后没有残余应力作用到背板(2)上。

Description

光学连接器系统
技术领域
本发明涉及一种光学连接器系统，其包括背板和至少一个基板，所述基板具有至少一个基板壳体组件、所述背板具有至少一个背板壳体组件，用以建立光学接口。
背景技术
光学连接器系统通常包括带有多个系统卡或基板的背板。这些基板通常包括光学和电学连接部，以和背板上的相应元件建立光学和电学接口。通常，是否对准对于提供低损失的光学接口至关重要。因此，这种光学连接器系统经常需要在建立电学连接之前完成光学接口，否则建立电学连接可能干扰光学接口的对准。
US 2002/0106162公开了一种光纤连接系统，包括背板壳体组件和基板壳体组件，利用弹簧组件，基板壳体组件获得相对于基板的纵向运动自由度。所述基板壳体组件通过由弹簧组件提供的恒定弹簧偏压力而被牢固地保持在背板壳体组件的背部。
这种光学连接器系统的缺点是，由弹簧加载的基板壳体施加在背板上的合力相当大。这种合力通常超过几十公斤，从而导致背板变形，以致最后可能造成背板上的元件和/或信号迹线损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学连接器系统，其在基板侧具有纵向运动自由度以建立光学接口，而同时在光学接口完成之后基本上不留下残余应力。
上述目的通过提供一种光学连接器系统实现，该系统的特征在于，包括：至少一个基板，所述基板具有至少一个基板壳体组件；背板，所述背板具有至少一个背板壳体组件，用于与所述至少一个基板壳体组件建立光学接口，所述基板壳体组件连接在所述基板上，并且所述基板壳体组件包括：外部基板壳体；附加壳体，其沿相对于所述外部基板壳体的Z方向可滑动地安装；以及偏压装置，所述偏压装置连接到所述外部基板壳体上，与所述附加壳体上的突起协作，或者所述偏压装置连接到所述附加壳体上，与所述外部基板壳体协作，以产生形成所述光学接口的作用力，其中，所述连接器系统被构造成，所述外部基板壳体相对于所述附加壳体朝向所述背板壳体组件沿Z方向进一步的移动使得所述偏压装置与所述突起或所述外部基板壳体脱离接合。由于附加壳体被可滑动地安装在基板壳体组件上，因此在连接时基板朝向背板的行进不会导致在背板上形成应力。本发明的另一个优点是所述基板不需要被改造成可容纳偏压器具。优选地，所述基板壳体组件包括用于所述附加壳体的偏压设置，其适于基本上在所述光学接口完成之后释放所述附加壳体。这种偏压设置允许通过作用力建立光学接口，而同时在光学接口完成之后，背板上基本上不留下残余应力。附加壳体可完全或者部分地容纳在基板壳体组件内。
在本发明的一个实施例中，所述基板壳体组件包括第一接口部分，用于和所述背板壳体组件上的第二接口部分一起建立所述光学接口。第二接口部分可以集成在所述背板中，或者所述背板可以包括空腔，用于在所述背板壳体组件上形成所述第二接口部分。第一种替代方式允许背板不带有孔或空腔，例如，导致光学和电学信号迹线具有更高的行进自由度以及更少的电磁干扰。第二种替代方式允许光缆或者电线在背板壳体组件上连接以提供和基板部件的光学连接。
在本发明的一个实施例中，附加壳体包括所述第一接口部分。优选地，附加壳体包括至少一个用于所述第一接口部分上的光纤套管组件，以及用于使所述第一接口部分和所述第二接口部分对准的对准元件，以提供低损失光学连接。
优选地，背板壳体组件和基板壳体组件包括锁定元件，其适于在所述光学接口完成之后锁定所述壳体。所述锁定元件可防止光学接口被意外中断，例如，在建立电学连接的情况下。
本发明在下述这种系统中特别具有优点，在该系统中，所述背板包括一或多个第一电触点，所述基板包括一或多个第二电触点，并且还设有所述光学连接器系统，以在所述光学接口建立之后在所述第一和第二电触点之间建立电学连接。
本发明还涉及一种用于基板的基板壳体组件，其适于安装在背板壳体组件上，以建立光学接口，所述基板壳体组件包括：外部基板壳体；附加壳体，其沿相对于所述外部基板壳体的Z方向可滑动地安装；以及偏压装置，所述偏压装置连接到所述外部基板壳体上，与所述附加壳体上的突起协作，或者所述偏压装置连接到所述附加壳体上，与所述外部基板壳体协作，以产生形成所述光学接口的作用力，其中，所述连接器系统被构造成，所述外部基板壳体相对于所述附加壳体朝向所述背板壳体组件沿Z方向进一步的移动使得所述偏压装置与所述突起或所述外部基板壳体脱离接合。优选地，所述基板壳体组件包括偏压装置，适于在所述光学接口完成之后释放所述附加壳体。
附图说明
本发明将参照附图被进一步描述，所述附图示出了根据本发明的优选实施例。可以理解，本发明不以任何方式被限制到其特定和优选的实施例。
图1示意性示出了带有光学和电学连接部的光学连接器系统的一部分。
图2示出了根据本发明实施例的光学连接器系统。
图3是图2中的光学连接器系统的背板壳体组件的分解图。
图4是图2中的光学连接器系统的基板壳体组件的分解图。
图5是图4中的基板壳体组件的附加壳体的分解图。
图6A到6D是图2中的光学连接器系统的几个连接阶段的剖视图。
具体实施方式
图1示出了光学连接器系统1的示意图，该系统包括背板2和基板3。通过光缆4、5和基板3上的部件6，可建立光学通信。所述光学通信可涉及到第一接口部分7和第二接口部分8，以建立用于光学通信的光学接口。此外，第一电触点9和第二电触点10分别设置在背板2和基板3上以允许传输电信号。由于对准对于提供低损失的光学接口至关重要，所以对这种光学连接器系统1较优选地是在第一和第二电触点9，10之间建立电学连接之前完成光学接口。因为否则建立电学连接可能干扰光学接口的对准。
图2示出了图1中的光学连接器系统1的虚线区域A的详图，该系统包括安装在背板2上的背板壳体组件20和附着在基板3上的基板壳体组件30。图3以及图4、5中分别提供了背板壳体组件20和基板壳体组件30的详细示图。
图2和3示出了背板2带有孔或空腔C，以允许对光缆4进行外部光学连接。设置锁夹22以将套管部件23安装在空腔C内。套管部件23包括用于光纤的二维阵列孔，并且由此构成图1的第二光学接口部分8。例如，套管部件23可以是聚合物光纤(POF)套管部件。使用聚合物纤维的优点是可以使用较小的弯曲半径，以导致光学系统具有较小的尺寸。但是根据本发明的光学系统也可使用玻璃纤维。套管部件23还包括对准元件24，例如孔，以使第二接口部分8对准在基板侧的第一接口部分7，如图6中较详细地所示。锁夹22和/或套管部件23可以是光缆4的一部分，并可连接到背板壳体组件20上，或者，可被安装到背板2上并允许光缆4插入。
背板壳体组件20具有底部，其至少部分地敞开以至少接收套管部件23的一部分。所述背板壳体组件20还可以被成形出或包括安装元件，以将背板壳体组件20安装到背板2上。背板壳体组件20还可以包括便于背板壳体组件20和基板壳体组件30连接的导向件25。此外，背板壳体组件20包括锁定元件26，其与基板壳体组件30的对应元件31A配合。最后，出于安全原因，背板壳体组件20被形成为可容纳或者连接关闭件27。
图2和图4进一步示出了根据本发明实施例的安装在基板3上的基板壳体组件30。所述基板壳体组件30包括外部基板壳体32、偏压装置33以及附加壳体或者插入件34。
插入件34包括导向结构35，其适于和背板壳体组件20的导向件25协作。所述外部基板壳体32包括抬升元件31，其适于与背板壳体组件20的抬升元件26A协作。
偏压装置33可包括适当成形的弹簧，其连接到外部基板壳体32上。弹簧33与插入件34上的突起36协作，这些将被参照图6详细描述。或者，弹簧33可连接到插入件34上并与外部基板壳体32的一或多个适合部分协作。
图5详细示出了处在组装状态和分解状态的图2和图4中所示的插入件34。插入件34容纳着套管部件37，其中，缆线5(图5中没有示出)的光纤中断，以便形成光学接口的第一接口部分7，该光学接口将在与背板20侧面的套管部件23连接时被建立。套管部件37包括孔，以使插入这些孔的销38作为对准元件，用于通过与对准孔24的协作而将套管部件23和37对准。通过采用弹簧S的封闭盖39，使上述设置被保持就位，以使套管部件37从插入件34的前侧伸出。
在图6A到6D中，示出了根据本发明实施例的光学连接器系统1的连接操作(图中从左到右)。为了清楚，如图5中示出的插入件34的具体部分已经被省略。在图6A到图6D示出了系统的Z方向，其平行于背板2的法线延伸。
首先，安装在基板3上的基板壳体组件30向着安装在背板2上的背板壳体组件20靠近。背板2包括由具有对准元件24的套管部件23形成的第二接口部分8。插入件34从外部基板壳体32伸出，并且在初始阶段可依靠弹簧件33而防止滑入到外部基板壳体32内。插入件34的配合侧包括套管部件37和销38，并且被插入到背壳体组件20内。
接下来，在图6B中，借助于对准元件24和38的相互协作，第一套管部件23和第二套管部件37相互配合以形成光学接口。外部基板壳体32的抬升元件31的前侧部分使相对应的背板壳体组件20的抬升元件26A偏移。弹簧件33与插入件34的突起36协作以产生可施加力的弹簧载荷或偏压，以形成光学接口。现在背板壳体20的锁定元件26被锁定在插入件34的相应锁定元件31A的后面。在这个阶段，还没有形成电触点9、10，以致光学接口的对准不受到电触点形成的干扰。
在图6C中示出的一下步骤中，基板3进一步靠近背板2，以在不影响图6B中的锁定的光学接口的情况下使第一和第二电触点9和10相互配合。这一点是通过相对于外部基板壳体32沿Z方向可滑动地安装着的插入件34来实现。弹簧件33不再与突起36协作，以使插入件34被释放，如图6C中清晰表示。因此，对于背板2实质上没有留下弹簧载荷。
最后，在图6D中，背板壳体组件和基板壳体组件处于最终位置，并且已经形成光学接口和电触点。
应该理解，本发明决不限于上述的实施例，例如，所述第二接口部分8可以集成在背板2中。

Claims (10)

1.一种光学连接器系统(1)，包括：
至少一个基板(3)，所述基板(3)具有至少一个基板壳体组件(30)；
背板(2)，所述背板(2)具有至少一个背板壳体组件(20)，用于与所述至少一个基板壳体组件建立光学接口，
所述基板壳体组件(30)连接在所述基板(3)上，并且所述基板壳体组件(30)包括：
外部基板壳体(32)；
附加壳体(34)，其沿相对于所述外部基板壳体的Z方向可滑动地安装；以及
偏压装置(33)，所述偏压装置连接到所述外部基板壳体(32)上，与所述附加壳体(34)上的突起(36)协作，或者所述偏压装置连接到所述附加壳体(34)上，与所述外部基板壳体(32)协作，以产生形成所述光学接口的作用力，
其中，所述连接器系统被构造成，所述外部基板壳体(32)相对于所述附加壳体(34)朝向所述背板壳体组件沿Z方向进一步的移动使得所述偏压装置(33)与所述突起(36)或所述外部基板壳体(32)脱离接合。
2.如权利要求1所述的光学连接器系统(1)，其中，所述附加壳体(34)至少部分地容纳在所述基板壳体组件(30)内。
3.根据前面任一权利要求所述的光学连接器系统(1)，其中，所述基板壳体组件(30)包括第一接口部分(7)，用于和所述背板壳体组件(20)上的第二接口部分(8)建立光学接口。
4.如权利要求3所述的光学连接器系统(1)，其中，所述第二接口部分(8)被集成在所述背板(2)中。
5.如权利要求3所述的光学连接器系统(1)，其中，所述背板(2)包括空腔(C)，用于在所述第二壳体组件(20)上形成所述第二接口部分(8)。
6.根据权利要求4所述的光学连接器系统(1)，其中，所述附加壳体包括所述第一接口部分(7)。
7.根据权利要求4所述的光学连接器系统(1)，其中，所述附加壳体包括：至少一个用于所述第一接口部分(7)的光纤套管组件(37)，以及用于使第一接口部(7)和第二接口部(8)相互对准的对准元件(38)。
8.根据权利要求1所述的光学连接器系统(1)，其中，所述背板壳体组件(20)和所述基板壳体组件(30)包括锁定元件(26，31A)，其适于在所述光学接口完成之后锁定所述背板壳体组件和所述基板壳体组件(20，30)。
9.根据权利要求1所述的光学连接器系统(1)，其中，所述背板(2)包括一或多个第一电触点(9)，所述基板(3)包括一或多个第二电触点(10)，并且所述光学连接器系统(1)被进一步设置成在所述光学接口完成之后在所述第一和第二电触点(9，10)之间建立电学连接。
10.一种用于基板的基板壳体组件(30)，其适于安装在背板壳体组件上，以建立光学接口，所述基板壳体组件包括：
外部基板壳体(32)；
附加壳体(34)，其沿相对于所述外部基板壳体的Z方向可滑动地安装；以及
偏压装置(33)，所述偏压装置连接到所述外部基板壳体(32)上，与所述附加壳体(34)上的突起(36)协作，或者所述偏压装置连接到所述附加壳体(34)上，与所述外部基板壳体(32)协作，以产生形成所述光学接口的作用力，
其中，所述连接器系统被构造成，所述外部基板壳体(32)相对于所述附加壳体(34)朝向所述背板壳体组件沿Z方向进一步的移动使得所述偏压装置(33)与所述突起(36)或所述外部基板壳体(32)脱离接合。
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