CN104216072A - 使用直通光缆总成的数据中心连接器系统 - Google Patents

Abstract

本文公开用于数据中心外壳的数据中心连接系统。在一个实施方式中，数据中心连接系统包括第一模块和直通光缆总成。第一模块包括具有至少一个第一直通开口的第一面板、第一表面和安置在第一表面上的至少一个第一模块连接器。直通光缆总成包括具有至少一个光纤的光缆、耦接到光缆的第一直通附接部件和耦接到至少一个光纤的第一末端部分的第一光学连接器。至少一个光纤穿过第一直通附接部件，并且，第一直通附接部件安置在至少一个第一直通开口内。第一光学连接器耦接到至少一个第一模块连接器。

Description

使用直通光缆总成的数据中心连接器系统

相关申请案

本申请案根据专利法规定请求2013年5月31日申请的美国申请案第13/906,749号的优先权权利，本文依赖所述申请案的内容且所述申请案的内容全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开案通常涉及数据中心外壳中的模块之间的光学连接，并且，更特定来说，涉及使用直通光缆总成的数据中心连接器系统，所述总成可用于光学耦接数据中心外壳内的模块。

发明内容

本公开案的实施方式针对具有直通附接部件的直通光缆总成和数据中心连接系统。数据中心是促进电信系统和数据存储系统的计算机系统和相关组件(即，"云"计算)。数据中心可包括基于机架的外壳，所述外壳维持可通过外壳内的光缆跳线通信地耦接的若干模块。可能需要若干光学连接来将第一模块光学连接到第二模块。本公开案的实施方式减少通过使用直通附接部件通信地耦接数据中心外壳内的模块所需的光学连接的总数。直通附接部件允许光纤在不需要进出面板的光学连接器的情况下穿过数据中心外壳内的模块的面板。因此，本公开案的实施方式提供数据中心连接系统，所述系统减少连接数据中心外壳内的模块所需的光学连接器的总数，并因此减少连接模块之间的光学信号的损耗。

本公开案的一个实施方式涉及一种数据中心连接系统，所述数据中心连接系统包括第一模块和直通光缆总成。第一模块包括具有至少一个第一直通开口的第一面板、第一表面和安置在第一表面上的至少一个第一模块连接器。直通光缆总成包括具有至少一个光纤的光缆、耦接到光缆的第一直通附接部件和耦接到至少一个光纤的第一末端部分的第一光学连接器。至少一个光纤穿过第一直通附接部件，并且，第一直通附接部件安置在至少一个第一直通开口内。第一光学连接器耦接到至少一个第一模块连接器。

本公开案的额外实施方式涉及一种数据中心连接系统，所述数据中心连接系统包括第一模块、第二模块和将第一模块耦接到第二模块的直通光缆总成。第一模块包括具有至少一个第一直通开口的第一面板、第一表面和安置在第一表面上的至少一个第一模块连接器。第二模块包括具有至少一个第二直通开口的第二面板、第二表面和安置在第二表面上的至少一个第二模块连接器。直通光缆总成包括光缆，所述光缆包括至少一个光纤且具有第一末端和第二末端。直通光缆总成进一步包括第一直通附接部件和第二直通附接部件，所述第一直通附接部件和第二直通附接部件分别耦接到光缆的第一末端和第二末端。至少一个光纤穿过第一直通附接部件和第二直通附接部件。第一直通附接部件通过提供在第一直通附接部件上的至少一个第一啮合特征结构维持在至少一个第一直通开口内。第二直通附接部件通过提供在第二直通附接部件上的至少一个第二啮合特征结构维持在至少一个第二直通开口内。直通光缆总成进一步包括：具有第一配合面的第一光学连接器，其中第一光学连接器耦接到至少一个光纤的第一末端部分，以使得至少一个光纤的第一光纤端定位在第一配合面处；和具有第二配合面的第二光学连接器，其中第二光学连接器耦接到至少一个光纤的第二末端部分，以使得至少一个光纤的第二光纤端定位在第二配合面处。

将在随后的详细描述中阐述额外特征及优点，且对所属领域的技术人员而言，额外的特征及优点将部分地从描述中显而易见或通过实践书面描述及本文权利要求书以及附图中描述的实施方式来认识到。

应了解，前文一般描述和以下详细描述都仅为示范性的且意在提供用以理解权利要求书的性质和特性的概述或框架。

包括附图以提供进一步理解，并且，附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。图式图示一或多个实施方式，并与描述一起用以解释各种实施方式的原理和操作。

附图说明

图1是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的示范性直通光缆总成的侧视图；

图2是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的示范性数据中心连接系统的透视图，所述数据中心连接系统包括由直通光缆总成耦接的数据中心外壳内的第一模块和第二模块；

图3是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的示范性铰接直通附接部件在打开位置中的透视图；

图4A是具有设置为成角凸片的啮合特征结构的示范性直通附接部件的自顶向下图；

图4B是具有设置为闭锁臂的啮合特征结构的示范性直通附接部件的自顶向下图；

图4C是具有设置为凹口的啮合特征结构的示范性直通附接部件的自顶向下图；

图5是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的直通光缆总成的光学连接器的横截面视图，所述光学连接器耦接到数据中心外壳内的模块的模块连接器；

图6是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的示范性直通光缆总成的透视图；

图7是图6中所示的直通光缆总成的示范性光学连接器的前视图；

图8是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的示范性数据中心外壳的透视图，所述数据中心外壳包含由直通光缆总成光学耦接的第一模块和第二模块；

图9是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的图8中所示的示范性第一模块和耦接到所述第一模块的多个直通光缆总成的后透视图；

图10是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的模块的示范性面板和直通光缆的直通附接部件的后透视图，所述直通附接部件安置在面板的直通开口内；

图11是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的图6中所示的光学连接器的透视图，所述光学连接器耦接到数据中心外壳内的模块的示范性模块连接器；和

图12是根据本文中描述及阐述的一或多个实施方式的模块连接器总成的透视图，所述模块连接器总成包含三个模块连接器，并且三个光学连接器用于配合到三个模块连接器。

具体实施方式

本公开案的实施方式通常针对光缆总成，所述光缆总成可用作光纤跳线以将模块光学地连接在数据中心外壳内。随着数据通信速度提高，光学数据中心因极宽带宽和低噪声操作而变得更有吸引力。光缆总成通常用于数据中心外壳(即，基于机架的数据中心外壳)中以在各种模块之间提供光学连接。数据中心内的模块可包括(但不限于)服务器计算装置和路由装置。例如，第一模块可设置为基于机架的服务器，所述服务器通过若干光学连接光学地耦接到设置为基于机架的路由器装置的第二模块。

通常，需要四个光学连接将第一模块光学地耦接到数据中心外壳内的第二模块。每一模块包括提供在电路板或其他衬底上的第一光学连接器和提供在面板内的"接线板"连接器。第一光缆连接到安置在电路板上的第一光学连接器并连接到接线板连接器的内部表面光学连接器。光学"跳线"电缆连接到两个互连模块的接线板连接器(即，连接到第一接线板连接器和第二接线板连接器)。第二光缆连接到第二接线板连接器并连接到第二模块内的第二光学连接器。因此，需要四个光学连接将第一模块的组件光学地耦接到数据中心外壳内的第二模块的组件。每一光学连接指示穿过光学连接的光学信号的光学损耗，所述光学损耗可降低光学数据通信成功在两个互连模块之间的传送和接收能力。

本公开案的实施方式减少通过使用安置在数据中心内的模块的面板中的直通附接部件总成光学耦接数据中心内的两个模块所需的光学连接数量。更具体而言，光纤在不需要机械光学连接的情况下通过使用直通附接部件穿过模块的面板。因此，只需要两个光学连接：在每一模块的电路板(或其他内部位置)处需要一个光学连接。通过减少将模块连接在一起所需的光学连接数量，降低光学损耗，并且，也降低实施模块间光学连接的成本。以下详细描述直通光缆总成和数据中心连接系统的各个实施方式。

图1示意性图示示范性直通光缆总成10，而图2示意性图示直通光缆总成，所述直通光缆总成连接到可用于电信系统或数据存储系统中的数据中心外壳内的第一模块20和第二模块40。首先参看图1，图示的直通光缆总成10通常包括具有一长度的光缆12、耦接到光缆12的第一末端的第一直通附接部件14A和耦接到光缆12的第二末端的第二直通附接部件14B。光缆12包括安置在外罩或其他外覆盖物内的至少一个光纤16。在其他实施方式中，光缆12不包括外罩，以使得至少一个光纤16暴露在第一直通附接部件14A与第二直通附接部件14B之间。作为实例而非限制，光缆12可包括八个光纤16，每一光纤16可具有例如外涂层。例如，光纤16可为条带化或各别松散光纤。一或多个光纤16在没有中断的情况下穿过第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B，即，第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B内没有提供光学连接器。

第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B设置为安置在第一模块20和第二模块40的面板内。因此，在一些实施方式中，第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B可包括一或多个啮合特征结构15以相对于面板维持第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B。以下参看图2和图4A至图4C描述各种啮合特征结构设置。

直通光缆总成10进一步包括耦接到一或多个光纤16的第一末端部分的第一光学连接器18A和耦接到一或多个光纤16的第二末端部分的第二光学连接器18B。如图2中所示且如以下详细描述，第一光学连接器18A和第二光学连接器18B分别连接到第一模块20和第二模块40内的第一模块连接器30和第二模块连接器50。

第一光学连接器18A和第二光学连接器18B可设置为能够连接到提供在数据中心外壳中的各个模块内的模块连接器的任何光学连接器。在一个实施方式中，每一光纤16的光纤端29相对于第一光学连接器18A和第二光学连接器18B的配合面19为平坦的(或几乎平坦的)(参见图5)。在其他实施方式中，一或多个光纤短插芯或波导可安置在第一光学连接器18A和/或第二光学连接器18B内并耦接到光纤16。

虽然图1中图示直通光缆总成10具有一对直通附接部件和一对光学连接器，但实施方式并不限于此。例如，在一个实施方式中，直通光缆总成可包括仅一个直通附接部件和仅一个光学连接器，以使得直通光缆总成的相反末端硬连线或以其他方式提供在数据中心内。其他设置也是可能的。

现参看图2，示意性图示第一模块20和提供在数据中心外壳70中的第二模块。第一模块20通过如图1中所示的直通光缆总成光学地耦接到第二模块40，从而限定数据中心连接系统。第一模块20和第二模块40可设置为机架，所述机架安置在基于机架的数据中心外壳70中。作为实例而非限制，第一模块20可设置为安置在机架中的服务器装置，而第二模块40可设置为安置在机架中的路由器装置并设置为从第一模块接收光学通信并进一步将所述光学通信路由或切换到下游装置和上游装置。

第一模块20和第二模块40可安置在常规机架中、可具有任何适当占用面积，例如，1U空间、2U空间、4U空间等。如图2中所示，第一模块20包括支撑第一表面28的壳体22(例如，由电路板或其他衬底提供)并提供具有直通开口26的面板24，所述直通开口26设置为收纳直通光缆总成10的第一直通附接部件14A。可提供任何数量的直通开口26。第一模块20的第一表面28根据第一模块提供的装置(例如，服务器装置、路由器装置等)支撑电组件、光学组件和电光组件。多个第一模块连接器30也位于第一表面28上。第一模块连接器30的数量可取决于直通开口26的数量。每一第一模块连接器30与一或多个有源光学组件60(参见图5)相关联，所述有源光学组件60通过直通光缆总成10的一或多个光纤16传送或接受光学信号。如图5中所示且如下更详细描述，第一模块连接器30可定位在一或多个有源光学组件60(例如，半导体装置，例如，激光二极管装置(例如，垂直腔面发射激光器)和光检测器装置(例如，光电二极管))之上，以将一或多个有源光学组件60光学地耦接到一或多个光纤16。

类似地，第二模块40包括支撑第二表面48的壳体42并提供也具有第二直通开口46的面板44，所述第二直通开口46设置为收纳直通光缆总成10的第二直通附接部件14B。可提供任何数量的第二直通开口46。第二模块40的第二表面48根据第二模块40提供的装置(例如，服务器装置、路由器装置等)支撑电组件、光学组件和电光组件。多个第二模块连接器50也位于第二表面48上。第二模块连接器50的数量可取决于第二直通开口46的数量。如上所述，相对于第一模块20，每一第二模块连接器50与一或多个有源光学组件60相关联。

一或多个直通光缆总成10可提供来将与第一模块20的一或多个第一模块连接器30相关联的有源光学组件光学地耦接到与一或多个第二模块连接器50相关联的有源光学组件。直通光缆总成10在第一模块连接器30与第二模块连接器50之间只提供两个光学连接。

直通光缆总成10的第一直通附接部件14A安置在第一模块20的第一面板24的各别第一直通开口26内。类似地，直通光缆总成10的第二直通附接部件14B安置在第二模块40的第二面板44的各别第二直通开口46内。因此，第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B可操作以使光纤16分别穿过第一面板24和第二面板44。

光纤16可紧固或松散地维持在第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B内。再次参看图1，在一些实施方式中，第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B可包括由铰接部分11隔开的第一半部分17A和第二半部分17B。铰接部分11可提供来将一或多个光纤16轻易地定位在第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B内。图3图示示范性第一直通附接部件14A或第二直通附接部件14B，其中第一半部分17A围绕铰接部分11朝向第二半部分17B旋转以封闭一或多个光纤。在实施方式中，第一半部分17A可包括具有一尺寸以收纳加罩光缆12的第一凹槽27A和具有一尺寸以收纳一或多个光纤16的第二凹槽27C。类似地，第二部分可包括相应第一凹槽27B和相应第二凹槽27D，以使得光缆12和光纤16在第一半部分17A固定到第二半部分17B时由各个凹槽27A至27D封闭并紧固维持。取决于光缆12和光纤16，任何数量的凹槽可以任何设置提供。在其他实施方式中，光缆12和光纤16未维持在凹槽内，而是松散地维持在第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B内。

在实施方式中，第一半部分17A和第二半部分17B各自分别包括第一锁紧特征结构55和第二锁紧特征结构57。图3中所示的示范性第一锁紧特征结构55和第二锁紧特征结构57设置为彼此配合以将第一直通附接部件14A或第二直通附接部件14B的第一半部分17A锁紧在一起。在图示的实施方式中，第二锁紧特征结构55设置为开口，所述开口接收设置为凸片的第一锁紧特征结构55。任何数量的锁紧特征结构可以任何设置提供。因此，实施方式并不限于图3中所示的第一锁紧特征结构55和第二锁紧特征结构57的数量、排列和设置。或者，可不提供锁紧特征结构。在所述实施方式中，粘合剂可用于将第一半部分17A固定到第二半部分17B。在其他实施方式中，没有提供铰接部分，以使得光纤滑入第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B，关于光纤可由过盈配合保持此情况。在其他实施方式中，第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B可模塑在光缆和/或光纤16之上以提供包塑件，以使得第一直通附接部件和第二直通附接部件设置为包塑件组件。

如上所述，啮合特征结构15可提供在第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B上以将第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B连接到数据中心外壳内的面板(例如，如图2中所示且如上所述)。第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B可永久地或可拆除地耦接到面板。第一直通附接部件14A和第二直通附接部件14B可操作以在没有安置在面板上的相应配合连接器或插座的情况下连接到数据中心外壳内的模块的面板。然而，所述配合连接器或插座可提供在面板上用于在需要时收纳第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B。

啮合特征结构15可采用许多形式。另外，可提供任何数量的啮合特征结构。图4A至图4C图示可提供在第一直通附接部件14A和/或第二直通附接部件14B上的啮合特征结构的三个非限制性实例。图4A图示具有设置为成角凸片的两个啮合特征结构15'的第一直通附接部件14A'和/或第二直通附接部件14B'，所述啮合特征结构15'从第一表面13A'和第二表面13B'延伸到最大距离d。两个啮合特征结构15'可由当第一直通附接部件14A'和/或第二直通附接部件14B'插入面板的开口中时能够在向内方向上朝向第一直通附接部件14A'和/或第二直通附接部件14B'的中心变形的材料制成。当两个啮合特征结构15'穿过开口时，两个啮合特征结构15'可恢复到两个啮合特征结构15'的初始形状，以使得两个啮合特征结构15'接触(或几乎接触)面板(例如，图2中所示的面板24)的内表面。第一直通附接部件14A'和/或第二直通附接部件14B'包括基底部分21'，所述基底部分21'具有大于开口(例如，图2中所示的直通开口26)的宽度的宽度w，第一直通附接部件14A'和/或第二直通附接部件14B'插入开口中。在图示的实施方式中，间隙23'存在于啮合特征结构15'与基底部分21'之间，以使得当第一直通附接部件14A'和/或第二直通附接部件14B'插入直通开口中时，面板的部分安置在间隙23'内。以此方式，第一直通附接部件14A'和/或第二直通附接部件14B'可固定到面板。

图4B图示具有设置为远离第一表面13A''和第二表面13B''延伸的臂15''(即，第一臂及第二臂)的啮合特征结构15''的第一直通附接部件14A''和第二直通附接部件14B''的另一实施方式。臂15''朝向光缆12延伸(即，在与插入方向相反的方向上)。在图示的实施方式中，臂15''相对于第一表面13A''和第二表面13B''呈小角度θ以允许臂15''在插入面板的直通开口中时向内收缩。臂15''和基底部分21''的末端之间具有间隙23''。一旦臂15''穿过面板，臂15''就返回到臂15''的初始位置，以使得面板安置在臂15''与基底部分21''之间的间隙23''内，从而将第一直通附接部件14A''和/或第二直通附接部件14B''固定到面板。

图4C图示实施方式，其中啮合特征结构15'''设置为凹口15'''。第一直通附接部件14A'''和/或第二直通附接部件14B'''的主体可为锥形的，以使得第一直通附接部件14A'''和/或第二直通附接部件14B'''的宽度在插入末端25A'''处小于后端25B'''。因此，当第一直通附接部件14A'''和/或第二直通附接部件14B'''插入面板的直通开口中时，第一直通附接部件14A'''和/或第二直通附接部件14B'''的第一侧13A'''和第二侧13B'''向内偏斜，直到直通开口的边缘安置在凹口15'''内为止，其中第一侧13A'''和第二侧13B'''恢复到第一侧13A'''和第二侧13B'''的初始形状。面板安置在凹口15'''内，从而相对于面板维持第一直通附接部件14A'''和/或第二直通附接部件14B'''。

图4A至图4C中图示的啮合特征结构提供为实例而非限制。在其他实施方式中，第一直通附接部件和第二直通附接部件的宽度可从插入末端到后端增加，以使得第一直通附接部件和第二直通附接部件由过盈配合维持在直通开口内。在其他实施方式中，例如，第一直通附接部件和第二直通附接部件可由转角锁定运动(例如，直角转弯)耦接到面板。进一步，虽然第一直通附接部件和第二直通附接部件图示为矩形形状，但实施方式并不限于此形状。例如，第一直通附接部件和第二直通附接部件的横截面可为圆形或椭圆形。其他形状也是可能的。

现参看图5，以横截面示意性图示耦接到示范性第一模块连接器30的示范性第一光学连接器18A。图6中图示的实施方式仅出于说明性目的，并且，其他设置是可能的。任何连接器类型可用于第一模块连接器30或第二模块连接器50。应理解，第二模块连接器50可与图5中所示的第一模块相同，并且，为简明起见，下文仅描述第一模块连接器30。

第一模块连接器30包括插座开口37，第一光学连接器18A可安置在插座开口37中。在所示的实施方式中，第一光学连接器18A的配合面19接触(或几乎接触)插座开口37的后表面39。光纤16的光纤端29邻接配合面19。在替代实施方式中，第一光学连接器18A不插入插座开口中，而是对接耦接到第一模块连接器30的外部配合面。其他设置也是可能的。

第一模块连接器30可耦接到衬底80(例如，电路板)的第一表面28。第一模块连接器30和第一表面28界定空腔36，其中一或多个有源光学组件60可安置在第一表面28上。因此，在一些实施方式中，第一模块连接器30包含有源光学组件60。第一模块连接器30进一步包括表面35，所述表面35具有形成在表面35中的透镜表面(例如，折射型透镜元件)。如下更详细描述，透镜表面34可操作以聚焦或以其他方式调节有源光学组件60与光纤端29之间的光的光学信号。应理解，取决于有源光学组件60和光纤16的数量，可提供任何数量的透镜表面34。

通常，第一模块连接器30设置为重定向从光纤16的光纤端29发出的光的光学信号朝向透镜表面，并重定向从透镜表面34接收到的光的光学信号进入光纤16。第一模块连接器30由透射光的材料制造，所述光根据特定光学通信协议具有预定波长λ，例如，范围为800nm到1100nm的IR波长λ，所述范围为用于形成光学数据链路的VCSEL的波长范围。如本文中所使用，透射意味着光学信号能够穿过材料，而无显著损耗。可使用其他预定波长λ，例如，可见光谱中的波长。

在示范性实施方式中，第一模块连接器30由透明树脂(例如，由GeneralElectric Company以商标名称1010出售的聚醚酰亚胺(PEI))形成，所述树脂具有在上述IR波长范围内的约n＝1.64的折射率。在实例中，第一模块连接器30为整体的并且例如通过模制、通过机械加工或通过模制和机械加工两者的组合形成。

图示的第一模块连接器30进一步包括成角壁32和空隙33。成角壁32和空隙33提供空气主体界面，所述空气主体界面允许成角壁32用作实质上90°的TIR镜子以用于反射光的光学信号，如下详细描述。成角壁32在下文中称为TIR表面32。第一模块连接器30的材料具有折射率n，所述折射率n足够大以在TIR表面32处提供标称90°的全内反射。简单地说，TIR表面32在成角壁32的材料与具有不同折射率的空隙内的空气(或空隙33内的其他材料)之间提供界面，用于在第一模块连接器30内使光学信号转向。

因此，第一模块连接器30(以及第二模块连接器50)可提供转向光路OP以将光纤16光学耦接到有源光学组件60。更具体来说，由第一光学连接器18A内的光纤16的光纤端29发出的光学信号传播穿过大部分第一模块连接器30，并接着由TIR表面32反射。光学信号继续行进穿过大部分第一模块连接器30，直到光学信号由透镜表面34聚焦，以使得光学信号由可为光电二极管的有源光学组件60接收。类似地，有源光学组件60可发出光学信号，所述光学信号由透镜表面34接收并聚焦，以使得光学信号由TIR表面32接收。TIR表面32重定向光学信号，其中光学信号传播穿过大部分第一模块连接器30并由光纤16的光纤端29接收。

虽然第一模块连接器30和第二模块连接器50描述为具有转向光路OP，但实施方式并不限于此。例如，第一模块连接器30和第二模块连接器50可设置为具有直线光路而不具有光学转向。因此，实施方式并不限于具有TIR表面的模块连接器。

现参看图6，图示示范性直通光缆总成100。图示的直通光缆总成100通常包括具有多个光纤106的光缆102、耦接到光缆102的第一末端的第一直通附接部件104A和耦接到光缆102的第二末端的第二直通附接部件104B。在图示的实施方式中，第一应变消除元件101提供在第一直通附接部件104A处，并且，第二应变消除元件103提供在第二直通附接部件104B处。然而，所述应变消除元件在其他实施方式中可省略。

光缆102包括包围多个光纤106的外罩或外覆盖物。多个光纤106穿过第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B，并在第一光学连接器108A和第二连接器108B处端接。多个光纤106在没有中断的情况下穿过第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B，即，第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B内没有提供光学连接器。在图示的实施方式中，多个光纤106设置为八个条带化光纤。然而，取决于应用，可使用任何数量的光纤，并且，光纤106不必条带化。

第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B设置为安置在模块(例如，数据中心内的模块)的面板内。在图示的实施方式中，第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B具有不同设置。然而，在其他实施方式中，第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B可具有相同设置(即，相同零件)。直通附接部件的设置可取决于直通附接部件将要耦接到的模块的类型。如上所述，第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B成形为安置在模块的面板的直通开口内。另外，第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B包括啮合特征结构以将第一直通附接部件104A和第二直通附接部件104B牢固地紧固到各个面板。

第一直通附接部件104A包括设置为从侧面111延伸的闭锁臂105的两个第一啮合特征结构。闭锁臂105是易弯的，以使得闭锁臂105在第一直通附接部件104A插入面板时向内弯曲，如下参看图10更详细描述。第一直通附接部件104A进一步包括后部分119，所述后部分119设置为接触面板，以使得当第一直通附接部件104A完全定位在面板的直通开口内时，面板安置在闭锁臂105与后部分119之间(参见图10)。

第二直通附接部件104B也包括定位在侧面112上的两个第二啮合特征结构。第二直通附接部件104B的两个啮合特征结构设置为凹口107，所述凹口107相对于面板的直通开口或安置在面板中的直通插座提供扣合。如上关于图4C所述，当第二直通附接部件104B插入直通开口中时，第二直通附接部件104B的侧面112可由直通开口的边缘向内推动。因此，第二直通附接部件104B的宽度可稍大于直通附接部件的宽度。当面板安置在凹口107内时，侧面接着恢复到侧面的正常形状和位置，以使得第二直通附接部件104B卡扣到位。

第一光学连接器108A和第二光学连接器108B可为设置为与安置在模块内的电路板上的模块连接器配合的任何连接器。实施方式并不限于图6中所示的第一光学连接器108A和第二光学连接器108B，并且实施方式可采用其他设置。在图示的实施方式中，第一光学连接器108A和第二光学连接器108B包含从配合面110的相反侧延伸的臂109。如参看图11更详细描述，臂109设置为啮合位于电路板上的模块连接器的相应特征结构。如图7中所示(图7为第一光学连接器108A或第二光学连接器108B的前视图)，光纤106的光纤端129在配合面110处暴露。在其他实施方式中，波导或其他光学组件(例如，光纤短插芯或梯度折射率透镜)可耦接到光纤端129并在配合面110处暴露。

现参看图8，示意性图示示范性数据中心外壳170的示范性第一模块120和第二模块140。应了解，数据中心外壳170的布置仅出于说明性目的，并且许多其他布置是可能的。通常，数据中心外壳170可设置为收纳基于机架的模块(例如，第一模块120和第二模块140)的机架系统。图示的数据中心外壳170包括第一支撑框架172A和第二支撑框架172B，第一支撑框架172A和第二支撑框架172B提供用于收纳第一模块120和第二模块140的狭槽。第一模块120和第二模块140由第一支撑框架172A和第二支撑框架172B支撑。第一模块120图示为服务器模块，而第二模块140图示为路由器模块。第一模块120和第二模块140通过多个直通光缆总成100光学地耦接。注意，若干直通电缆总成100的光缆102未图示以更清楚地图示示范性数据中心外壳170的组件。实际上，每一直通光缆总成100包括光缆102。

第一模块120包括支撑电路板128的壳体121。作为实例而非限制，壳体121可设置为1U兼容机架。虽然未图示，但提供第一模块的功能(例如，服务器装置的功能)的各种电气组件耦接到电路板128的表面。壳体121进一步包括具有多个直通开口126的面板124，所述直通开口126设置为牢固地收纳多个第一直通附接部件104A(或替代地，多个第二直通附接部件104B)。图9图示图8中所示的第一模块120的后透视图。如图9中所示，电路板128支撑可操作以收纳第一光学连接器108A的多个第一模块连接器130。

第一直通附接部件104A定位在面板124的直通开口126内，以使得闭锁臂105将第一直通附接部件104A固定到面板124，如上所述。因此，光纤106在无中间光学连接的情况下穿过面板124，从而最小化光学信号的损耗。

第二模块140包括壳体141，所述壳体141支撑至少两个电路板148A、148B；然而，可提供任何数量的电路板。作为实例而非限制，壳体141可设置为2U兼容机架。图示的第二模块140的壳体141提供开口正面。提供从壳体141偏移的面板144。然而，在其他实施方式中，面板144可为壳体141的组件。在一些实施方式中，面板144可可旋转地耦接到壳体141(或其他组件)，以使得面板144可枢转以提供对壳体内的电路板148A、电路板148B的接入。

图示的实施方式的面板144包括设置为牢固地收纳第二直通附接部件104B的多个直通插座146。或者，面板144可不包括多个直通插座146，而是包括如上所述的直通开口，以使得第二直通附接部件104B直接耦接到面板144。第二直通附接部件104B允许光纤106在无中间光学连接的情况下穿过面板144，从而最小化光学信号的损耗。因此，多个直通光缆总成100仅使用两个光学连接将第一模块120光学地耦接到第二模块140：一个光学连接在第一模块的电路板128处且一个光学连接在第二模块140的电路板148A、电路板148B处。

图10图示可为第一模块120和/或第二模块140的组件的示范性面板184的内表面187。图示的面板184包括设置为收纳多个第一直通附接部件104A的多个直通开口186。直通开口186包括尺寸经过设定以收纳第一直通附接部件104A的闭锁臂105的相对凹口188(即，第一凹口和第二凹口)。为将第一直通附接部件104A连接到面板184，第一光学连接器108A穿过直通开口186中的一者。第一直通附接部件104A插入直通开口186中，如箭头A所示。接着，当插入第一直通附接部件104A时，闭锁臂105抵靠面板向内弯曲。当闭锁臂105穿过面板184的内表面187时，闭锁臂105返回到闭锁臂105的初始位置以相对于面板184啮合第一直通附接部件104A。

第一光学连接器108A和第二光学连接器108B连接到定位在各个第一模块120和第二模块140的电路板上的第一模块连接器130和第二模块连接器150。例如，第一模块连接器130和第二模块连接器150可靠近各个电路板的边缘定位。图11为如图9中所示的耦接到第一模块连接器130的示范性第一光学连接器108A的透视图，第一模块连接器130可安置在电路板128上。注意，第二模块连接器150可如图11中所示且以下描述的第一模块连接器130设置。

第一光学连接器108A包括维持多个光纤106的主体117。注意，第二光学连接器108B可与第一光学连接器108A相同。多个光纤106可穿过主体117中的开口114。多个光纤106的光纤端(图11中未图示)可剥除任何外涂层且接近配合面110安置在主体117中，以使得光纤端在配合面110处暴露，如图7中所示。在一些实施方式中，多个光纤106可用粘合剂(例如，UV可固化粘合剂)固定到第一光学连接器108A的主体117。

第一光学连接器108A包括从主体117延伸或耦接到主体117的臂109。臂109端接在用于啮合第一模块连接器130的棘爪部分113中，如下所述。臂109可为与主体117成一体的组件或一或多个单独组件。臂109可由顺应材料制成，所述顺应材料例如，钢铁、其他金属或热塑性塑料。第一光学连接器108A还可包括光纤波导部分115，所述光纤波导部分115提供来将多个光纤106相对于主体117放置在所需位置处。在一些实施方式中，夹片131可提供在表面135上以压制多个光纤106。

第一模块连接器130(以及第二模块连接器)可提供如上所述且图5中所示的TIR表面。因此，第一模块连接器130使光的光学信号转向到安置在电路板上且与第一模块连接器130相关联的有源光学组件及从有源光学组件转向。

第一模块连接器130包括两个配合特征结构133，当第一光学连接器108A配合到第一模块连接器130时，配合特征结构133收纳第一光学连接器108A的各个臂109的棘爪部分113。第一光学连接器108A的配合面110可接触第一模块连接器130的配合面139。光学信号接着可穿过各个配合面110、配合面139的界面。

再次参看图9，第一模块连接器130可接近电路板128的边缘127定位。类似地，第二模块连接器150可接近电路板(例如，第一电路板148A或第二电路板148B)的边缘147定位。

对于大容量应用，模块连接器可排列为垂直于电路板的边缘的线性串。现参看图12，图示模块连接器总成190。模块连接器总成190包括线性地排列在共同平台192上的多个模块连接器130。三个模块连接器130提供在图12中所示的模块连接器总成190上；然而，可提供任何数量的模块连接器130。

图12图示与模块连接器130成耦接关系的一个光学连接器108和与两个模块连接器130成解耦关系的两个额外光学连接器108。图12中所示的光学连接器108具有光纤波导部分118，所述光纤波导部分118提供多个光纤106的偏轴布线(即，多个光纤在进入光学连接器108之前与光学连接器108的配合面110为非正交的)。如图8中所示，模块连接器总成190可接近电路板的边缘定位以在小区域中提供将要连接到电路板的多个连接器。

在现场安装期间，直通光缆总成可切割成一定长度，从而最小化数据中心外壳内的过量光纤长度。例如，在直通附接部件耦接到各个面板之后，多个光纤可通过使用手持式CO2激光分裂装置(或其他装置)的激光分裂方法切割成一定长度。作为实例而非限制，光纤端可成角度切割。分裂末端接着可固定到连接器并且接着耦接到数据中心外壳的模块内的适当模块连接器。

现应理解，本公开案的实施方式针对具有直通附接部件的直通光缆总成和数据中心连接系统。直通附接部件允许光纤在不需要进出面板的光学连接器的情况下穿过数据中心外壳内的模块的面板。因此，本公开案的实施方式提供数据中心连接系统，所述系统减少连接数据中心外壳内的模块所需的光学连接器的总数，并因此减少连接模块之间的光学信号的损耗。

除非另行明确规定，本文中阐述的任何方法决不欲解释为要求以特定顺序执行方法步骤。因此，在方法权利要求项实际上未叙述待由方法步骤遵循的顺序，或权利要求书或描述中未具体说明步骤受限于特定顺序的情况下，决不欲推论任何特殊顺序。

对所属领域的技术人员将显而易见的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下可进行各种修改和变化。由于所属领域的技术人员可想到合并精神和本质的所公开实施方式的修改组合、子组合和变化，所以本申请案应解释为包括在附随权利要求书和附随权利要求书的等效物的范围内的一切事物。

Claims (20)

1.一种数据中心连接系统，所述数据中心连接系统包含：

第一模块，所述第一模块包含具有至少一个第一直通开口的第一面板、第一表面和安置在所述第一表面上的至少一个第一模块连接器；

直通光缆总成，所述直通光缆总成包含：

光缆，所述光缆包含至少一个光纤；

第一直通附接部件，所述第一直通附接部件耦接到所述光缆，其中所述至少一个光纤穿过所述第一直通附接部件，并且，所述第一直通附接部件安置在所述至少一个第一直通开口内；和

第一光学连接器，所述第一光学连接器耦接到所述至少一个光纤的第一末端部分，其中所述第一光学连接器耦接到所述至少一个第一模块连接器。

2.如权利要求1所述的数据中心连接系统，所述数据中心连接系统进一步包含至少一个有源光学组件，所述有源光学组件与所述至少一个第一模块连接器相关联，其中所述至少一个第一模块连接器和所述直通光缆总成的所述第一光学连接器将所述至少一个光纤光学耦接到所述至少一个有源光学组件。

3.如权利要求1所述的数据中心连接系统，其中所述至少一个第一模块连接器位于所述第一表面的边缘处。

4.如权利要求1所述的数据中心连接系统，其中：

所述第一直通附接部件包含至少一个啮合特征结构；和

所述至少一个啮合特征结构啮合所述第一面板，以使得所述第一直通附接部件维持在所述至少一个第一直通开口内。

5.如权利要求4所述的数据中心连接系统，其中所述至少一个啮合特征结构包含：第一闭锁臂，所述第一闭锁臂从所述第一直通附接部件的第一侧延伸；和第二闭锁臂，所述第二闭锁臂从所述第一直通附接部件的第二侧延伸。

6.如权利要求4所述的数据中心连接系统，其中所述至少一个第一直通开口包含：第一凹口，所述第一凹口在第一侧处；和第二凹口，所述第二凹口在第二侧处。

7.如权利要求1至6中任一项所述的数据中心连接系统，其中所述第一直通附接部件包含第一半部分、第二半部分和安置在所述第一半部分与所述第二半部分之间的铰接部分。

8.如权利要求1至6中任一项所述的数据中心连接系统，其中所述第一光学连接器包含配合面，并且，所述至少一个光纤的光纤端与所述配合面齐平。

9.如权利要求1至6中任一项所述的数据中心连接系统，其中：

所述第一光学连接器包含第一臂和第二臂；和

所述至少一个第一模块连接器包含：第一配合特征结构，所述第一配合特征结构设置为收纳所述第一臂；和第二配合特征结构，所述第二配合特征结构设置为收纳所述第二臂。

10.如权利要求1至6中任一项所述的数据中心连接系统，其中所述至少一个第一模块连接器包含全内反射表面。

11.如权利要求1至6中任一项所述的数据中心连接系统，其中所述至少一个第一模块连接器包含多个第一模块连接器，所述第一模块连接器线性地排列在所述第一模块的所述第一表面上。

12.如权利要求11所述的数据中心连接系统，其中所述多个第一模块连接器的各别第一模块连接器以一个方向线性地垂直于所述第一表面的边缘排列。

13.如权利要求11所述的数据中心连接系统，其中所述第一光学连接器包含光纤波导部分，所述至少一个光纤通过所述光纤波导部分安置，以使得所述至少一个光纤相对于所述第一光学连接器的配合面非正交地进入所述第一光学连接器。

14.如权利要求11所述的数据中心连接系统，所述数据中心连接系统进一步包含第二模块，所述第二模块包含：第二面板，所述第二面板包含至少一个第二直通开口；第二表面；和安置在所述第二表面上的至少一个第二模块连接器，其中所述直通光缆总成进一步包含：

第二直通附接部件，所述第二直通附接部件耦接到所述光缆，其中所述至少一个光纤穿过所述第二直通附接部件，并且，所述第二直通附接部件安置在所述至少一个第二直通开口内；和

第二光学连接器，所述第二光学连接器耦接到所述至少一个光纤的第二末端部分，其中所述第二光学连接器耦接到所述至少一个第二模块连接器。

15.一种数据中心连接系统，所述数据中心连接系统包含：

第一模块，所述第一模块包含具有至少一个第一直通开口的第一面板、第一表面和安置在所述第一表面上的至少一个第一模块连接器；

第二模块，所述第二模块包含具有至少一个第二直通开口的第二面板、第二表面和安置在所述第二表面上的至少一个第二模块连接器；和

直通光缆总成，所述直通光缆总成包含：

光缆，所述光缆包含至少一个光纤，所述光纤具有第一末端和第二末端；

第一直通附接部件，所述第一直通附接部件包含至少一个第一啮合特征结构，其中所述至少一个光纤穿过所述第一直通附接部件，所述第一直通附接部件耦接到所述光缆的所述第一末端，并且，所述第一直通附接部件由所述至少一个第一啮合特征结构维持在所述至少一个第一直通开口内；和

第二直通附接部件，所述第二直通附接部件包含至少一个第二啮合特征结构，其中所述至少一个光纤穿过所述第二直通附接部件，所述第二直通附接部件耦接到所述光缆的所述第二末端，并且，所述第二直通附接部件由所述至少一个第二啮合特征结构维持在所述至少一个第二直通开口内；

第一光学连接器，所述第一光学连接器包含第一配合面，其中所述第一光学连接器耦接到所述至少一个光纤的第一末端部分，以使得所述至少一个光纤的第一光纤端定位在所述第一配合面处；和

第二光学连接器，所述第二光学连接器包含第二配合面，其中所述第二光学连接器耦接到所述至少一个光纤的第二末端部分，以使得所述至少一个光纤的第二光纤端定位在所述第二配合面处。

16.如权利要求15所述的数据中心连接系统，其中所述第一直通附接部件和所述第二直通附接部件中的每一部件包含第一半部分、第二半部分和安置在所述第一半部分与所述第二半部分之间的铰接部分。

17.如权利要求15所述的数据中心连接系统，其中：

所述至少一个第一啮合特征结构包含：第一闭锁臂，所述第一闭锁臂从所述第一直通附接部件的第一侧延伸；和第二闭锁臂，所述第二闭锁臂从所述第一直通附接部件的第二侧延伸；和

所述至少一个第二啮合特征结构包含：第三闭锁臂，所述第三闭锁臂从所述第二直通附接部件的第一侧延伸；和第四闭锁臂，所述第四闭锁臂从所述第二直通附接部件的第二侧延伸。

18.如权利要求15所述的数据中心连接系统，其中所述第一光学连接器和所述第二光学连接器中的每一连接器包含第一臂和第二臂。

19.如权利要求15至18中任一项所述的数据中心连接系统，其中所述至少一个第一模块连接器包含全内反射表面。

20.如权利要求15至18中任一项所述的数据中心连接系统，其中：

所述至少一个第一模块连接器包含多个第一模块连接器，所述第一模块连接器线性地排列在所述第一模块的所述第一表面上；和

所述至少一个第二模块连接器包含多个第二模块连接器，所述第二模块连接器线性地排列在所述第二模块的所述第二表面上。