CN104246567A - 包括光纤移动控制的有源光缆组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于将光纤连接到电插座连接器的插头连接器，所述插头连接器包括在其中限定腔体的外壳。至少一个印刷电路板(PCB)设置在所述外壳腔体中。所述PCB包括设置在其顶部表面上的一个或多个光电元件和设置在用于与所述插座连接器配合的所述PCB的配合边缘近侧的电触点。所述电触点电连接到所述一个或多个光电元件。一根或多根光纤通过外壳开口进入所述外壳腔体并且光学耦合到所述光电元件。包括顶部表面的结构设置在所述外壳开口和所述PCB之间的所述外壳腔体内。所述多根光纤在所述结构的顶部表面上以及在所述PCB的顶部表面的至少一部分上延伸。所述多根光纤与所述PCB的顶部表面隔开第一最小距离并且与所述平台的顶部表面隔开小于所述第一最小距离的第二最小距离。

Description

包括光纤移动控制的有源光缆组件

背景技术

相比于常规的基于线材的网络，光纤通信网络能够以显著较高的速度来传输显著较多的信息。因此，光纤被越来越多地用于通信网络。在大多数电子装置中，在导线或电路板迹线上以电信号形式产生和传输数字信号。为了在长距离上传输高速信号，通常执行电信号到光信号的转换，以允许光纤或波导上的低损耗传输。利用收发器来执行电-光转换和最终的光-电转换，所述收发器包含光源和检测器、以及电子控制和逻辑电路。在多个光传输系统实施例中，收发器为具有电连接器接口和光连接器接口的独立式模块。

发明内容

一些实施例涉及用于将光纤连接到电插座连接器的插头连接器。插头连接器包括印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板包括设置在用于与插座连接器配合的PCB的配合边缘近侧的多个电触点。收发器设置在外壳腔体中，所述收发器包括设置在PCB的表面上并且电连接到多个电触点的一个或多个光电元件。插头连接器包括外壳，所述外壳具有外壳腔体、外壳开口、以及设置在外壳开口和PCB之间的外壳腔体内的平台，所述平台包括顶部表面。一根或多根光纤通过外壳开口进入外壳腔体并且光学耦合到光电元件。所述多根光纤沿着平台的顶部表面并且沿着PCB的顶部表面的至少一部分延伸。所述多根光纤与PCB的顶部表面隔开第一最小距离并且与平台的顶部表面隔开小于第一最小距离的第二最小距离。

如果所述一根或多根光纤中的光纤朝平台和PCB的顶部表面伸展，则光纤在其接触最靠近平台的PCB边缘之前接触平台的顶部表面。例如，最靠近平台的PCB边缘可为背对PCB的配合边缘的边缘。所述多根光纤中的光纤浮置在外壳开口和光电元件之间的外壳腔体内。

在一些具体实施中，外壳还包括设置在外壳腔体中和平台的顶部表面的任一侧的相对侧壁。相对侧壁沿着插头连接器的长度延伸并且沿着远离平台的顶部表面的方向而彼此叉开。在此构型中，光纤设置在限定于相对侧壁之间的空间中。

根据一些方面，光电元件可适于将光信号转换成电信号、将电信号转换成光信号、或这两者。例如，所述多根光纤中的光纤可为多横模光纤、或单横模光纤，这取决于光电元件的特性以及性能需求。

一些实施例涉及包括插头连接器的光电系统。插头连接器包括其中限定腔体的外壳。印刷电路板(PCB)设置在外壳腔体中。PCB包括光电元件和第一多个电触点，所述光电元件设置在PCB的顶部表面上，所述第一多个电触点设置在用于与插座连接器配合的PCB的配合边缘近侧。第一多个电触点电连接到光电元件。多根光纤通过外壳开口进入外壳腔体并且光纤光学耦合到光电元件。平台设置在外壳开口和PCB之间的外壳腔体内，所述平台包括顶部表面。所述多根光纤沿着平台的顶部表面并且沿着PCB的顶部表面的至少一部分延伸，所述多根光纤与PCB的顶部表面隔开第一最小距离并且与平台的顶部表面隔开小于第一最小距离的第二最小距离。所述多根光纤中的光纤为多横模光纤。光电系统还包括将光发射到所述多根光纤中的至少一些光纤内的多横模激光器。例如，所述激光器可包括垂直腔面发射激光器。

一些实施例包括用于将光纤缆线连接到电插座连接器的插头连接器。插头连接器包括其中限定腔体的外壳。印刷电路板(PCB)设置在外壳腔体中并且包括光电元件。光纤缆线通过外壳开口进入外壳腔体并且光学耦合到光电元件。缆线包括至少一根光纤(其包括由包层围绕的芯)和围绕所述至少一根光纤的外护套。缆线被构造为使得当将较小的力施加到至少一根纤维和缆线护套之间时，所述至少一根纤维可相对于缆线护套纵向地移动(所谓“松散管”缆线设计的实例)。将缆线在外壳开口处附接到外壳，以使得阻止外护套但不阻止所述至少一根光纤沿着缆线的纵向轴线进行移动。光电元件可设置在PCB的顶部表面上。

例如，当沿着缆线的纵向轴线利用最大额定缆线负荷来牵拉缆线时，所述至少一根光纤经受基本上零拉伸应力。所述至少一根光纤浮置在外壳开口和光电元件之间的外壳腔体内。

在一些构型中，缆线包括多根光纤(每根光纤均包括由包层围绕的芯)和围绕多根光纤的外护套。将缆线在外壳开口处附接到外壳，以使得阻止外护套但不阻止所述多根光纤中的光纤沿着缆线的纵向轴线进行移动。例如，当沿着缆线的纵向轴线利用最大额定缆线负荷来牵拉缆线时，所述多根光纤中的光纤经受基本上零拉伸应力。

一些实施例涉及用于将光纤缆线连接到电插座连接器的插头连接器。插头连接器包括外壳和设置在外壳腔体中的印刷电路板。外壳包括相对的顶壁和底壁、以及相对的外侧壁，所述顶壁、底壁和外侧壁在其间限定腔体。印刷电路板(PCB)包括光电元件和第一多个电触点，所述第一多个电触点设置在用于与电插座连接器配合的PCB的配合边缘近侧，所述第一多个电触点电连接到光电元件。插头连接器还包括设置在外壳腔体中并且沿着外壳的长度从外壳开口延伸到光电元件的多根光纤，所述多根光纤光学耦合到光电元件。第一相对内侧壁设置在相对外侧壁之间和底壁之上的外壳腔体中，所述第一相对内侧壁沿着从底壁到顶壁的方向而彼此叉开。第二相对内侧壁设置在相对外侧壁之间和底壁之上的外壳腔体中，所述第二相对内侧壁沿着从顶壁到底壁的方向而彼此叉开。第一相对内侧壁与第二相对内侧壁重叠，并且第一相对内侧壁和第二相对内侧壁在两者间限定引导空间。所述多根光纤设置在引导空间中。

光电元件可设置在PCB的顶部表面上。根据一些方面，所述多根光纤中的光纤浮置在外壳的开口和光电元件之间的外壳腔体中。当所述多根光纤中的纤维在外壳腔体中伸展时，第一相对侧壁和第二相对侧壁协同地朝外壳的顶壁来引导伸展的光纤。在一些情况下，第一相对内侧壁端接在相对于外壳的底壁的内侧凸起的第一表面处。第一表面可包括低于并且平行于所述多根光纤中的光纤延伸的平面部分。

第一相对内侧壁可沿着外壳的长度在外壳开口和PCB之间延伸。第二相对内侧壁可沿着外壳的长度在外壳开口和光电元件之间延伸。

在一些构型中，第二相对内侧壁端接在设置在外壳的顶壁的内侧的第二表面处，所述第二表面具有沿着所述多根光纤弯曲的弯曲部。第二表面的弯曲部的曲率半径可大于所述多根光纤中的光纤的最小弯曲曲率半径。

本发明的上述发明内容并非意图描述每一个公开的实施例或每种实施方式。以下附图和具体实施方式举例说明了各种示例性实施例。

附图说明

图1A和1B分别提供了光纤缆线的顶视图和横截面视图；

图2A和2B分别为根据一些实施例的光学子组件的顶视图和横截面视图，所述光学子组件包括联接到安装在印刷电路板(PCB)上的光电元件240的光缆；

图3至5示出了光纤连接器的部分。在这种情况下，连接器为电插头连接器，所述电插头连接器被构造用于与根据本文所论述的各种实施例的互补电插座连接器相配合；

图6示出了根据本文所述的实施例的光电元件的电-光转换操作的一些方面；

图7示出了根据一些实施例的插头连接器外壳的顶部；

图8提供了根据一些实施例的包括底部外壳部分、顶部外壳部分、和光纤缆线的插头连接器的视图；

图9提供了根据一些实施例的包括顶部和底部外壳部分的连接器外壳的配合端视图；

图10示出了如各种实施例所述的沿着外壳的长度在外壳开口和光电元件之间的延伸的第二相对内侧壁；并且

图11为示出根据各种实施例的包括应变减轻轴衬的光纤缆线的示意图，所述应变减轻轴衬附接到缆线、约束外护套的纵向移动、但并不约束各个光纤的纵向移动。

具体实施方式

具有整合到任一端上的电插头连接器内的收发器的光纤缆线在本文中被描述为有源光缆。在任一端提供插头连接器的有源光缆(AOC)具有类似于常规连接电缆的外观，并且可为电缆的直接替代物，但提供光纤性能。为了将收发器整合到AOC内，电插头连接器包括其中限定腔体的外壳。光纤缆线被设计用于高速地传送大量信息。每个光纤缆线可包括一根或多根光纤，所述一根或多根光纤充当光信号的波导。为了经由光纤缆线来传输信息，将电信号在发送端转换成光信号，然后在接收端从光信号转换回电信号。电-光和光-电转换由收发器来操作，所述收发器包括被构造用于执行这些转换的光电元件。在一些构型中，收发器包括安装在容纳于光连接器内的一个或多个印刷电路板上的一个或多个光电元件。

图1A和1B分别提供了光纤缆线100的顶视图和横截面视图。在此例子中，光纤缆线100包括八根光纤110。每根光纤110均包括由包层112围绕的芯111和缓冲涂层115。光纤110设置在外护套120内，并且在一些情况下，纤维110可在护套120内沿着纵向轴线移动。在一些构型中，一根或多根纤维110可松散地置于外护套120内，这意味着光纤110可在外护套120内纵向和横向地移动。在松散缆线构型中，纤维可具有比图1A和1B的理想图的排列更无规的排列。

图2A和2B分别为光缆100和连接器200的部分的顶视图和横截面视图。将光缆联接到连接器200内的收发器240(也称为光学引擎)。收发器240可包括一个或多个元件241，例如，用于引导光束的光学耦合元件241_a、光电元件241b(例如，发光装置和/或光检测装置)、和一个或多个电子元件(例如，专用集成电路(ASIC))241c。收发器240的元件241安装在印刷电路板(PCB)230上。连接器200包括其中安装有PCB的外壳290。光信号通过光纤缆线100的光纤110传输到连接器200内的收发器240。收发器240将光信号转换成电信号，反之亦然。将电信号通过PCB上的导电迹线260传送到沿PCB的配合边缘338布置的导电边缘连接器垫250。可通过将PCB板230的边缘连接器垫250插入被构造用于接收边缘连接器垫250的插座连接器的承窝内来将边缘连接器垫250连接到附加电路。

各个光纤110为相对易碎的并且可断裂，尤其是当经受应变时和/或当暴露于锐利边缘或磨损表面时。尽管各个光纤110受到纤维保护性涂层115相对地保护，但光纤110在连接器外壳290内(例如，在其联接到光电元件240的区域中)为暴露的。

光纤缆线100的移动(例如，光纤110的纵向和/或横向移动)可导致光纤110弯曲，由此使得纤维与磨损或锐利结构(例如，PCB230或PCB边缘235的表面)接触。PCB230和/或PCB边缘235对纤维保护性涂层115的磨损可暴露玻璃芯111，从而降低光纤缆线的可靠性。本文论述的实施例涉及设置在光纤连接器外壳内的控制光纤的移动的光纤连接器构型和/或结构。移动控制结构可降低施加到光纤的拉伸应力的量，并且/或者可控制光纤的移动以避免接触可导致纤维断裂的锐利或磨损结构。例如，本文论述的移动控制结构可允许纤维在外壳腔体内的纵向和横向移动中的一者或两者，同时能最大程度地约束移动。

图3至5示出了光纤连接器的部分。在这种情况下，连接器为被构造成与互补插座连接器配合的插头连接器。图3和4示出了插头连接器外壳的底部370的不同等轴视图。图5A和5B示出了外壳的底部370的横截面视图。如图8最佳所示，插头连接器外壳包括可与插头连接器外壳的顶部770组装在一起的底部370。术语“底部”和“顶部”在本文中用作便于描述外壳的部分和相对外壳设置的各个元件的术语。然而，应当理解，这些术语并非旨在规定连接器外壳或元件的任何特定取向。例如，在一些取向中，指定为“底部”的外壳部分实际上可位于指定为“顶部”的外壳部分的顶部、或者左侧或右侧等等。图4和5所示的底部外壳370的视图示出了设置在外壳内的光纤110，而图3所示的底部外壳370的视图未包括光纤110。

如图3至5所示，收发器340包括元件341，例如，安装在PCB330上的光学元件、光电元件、和/或电子元件。PCB设置在外壳370的腔体371内。图3和5所示的第一多个电触点365设置在PCB330的配合边缘338近侧。电触点365通过设置在PCB330上的迹线电联接到收发器340。电触点365被构造用于与插座连接器的承窝电触点相配合。

如图3最佳所示，外壳370中的开口372被构造用于允许引入光纤110。如果光纤110存在于外壳370内，则它们可光学耦合到设置在PCB330上的一个或多个收发器元件341。在一些构型中，结构375设置在外壳开口372和PCB330之间的外壳腔体371内。当存在于光学腔体371中时，光纤110沿着结构375的顶部表面376并且沿着PCB330的至少一部分的顶部表面336延伸。光纤110在外壳开口372和收发器340之间浮置在外壳腔体371内。

在一些情况下，光纤110可松垂或伸展到外壳腔体371内。结构375具有限制光纤110在腔体371中移动的至少一个表面376。如果不存在结构375，则松垂/伸展可引起光纤110接触PCB330(例如，在PCB边缘337处)。结构375可采用如下文结合图5-6论述的各种形式，并且被构造用于保持光纤110和PCB330之间的预定空间关系，由此减少光纤110和PCB330之间的偶发接触。例如，结构375可被构造用于限制光纤110在外壳开口和PCB之间的区域中朝PCB330移动。光纤110与PCB330的顶部表面336隔开第一最小距离，并且与结构375的顶部表面376隔开小于第一最小距离的第二最小距离。

该结构可采用任何方便的形状。例如，在一些实施例中，如图5A所见，该结构包括平台385。在图5A中，纤维110被布置成基本上平直的构型，由此在连接器内基本上不具有弧形。在此平直构型中，光纤110与PCB330的顶部表面336隔开第一最小距离(d0₁)，并且与平台385的顶部表面386隔开第二最小距离(d0₂)，其中d0₂小于d0₁。平台表面386可具有圆角边缘或斜面边缘。另外如图5A所示，光纤110可在腔体371中布置成相对平直的或者平行于外壳370的底部表面。在图5A所示的构型中，当光纤110朝平台385的顶部表面386和PCB330的顶部表面336伸展或移动时，光纤110在接触PCB330的边缘337或表面336之前接触平台385的顶部表面386。例如，平台385可为约16mm长、3.25mm宽以及约3mm高。在各种实施例中，d01可为约0.750mm+/-0.100mm并且d02可为约0.500+/-0.100mm。任选的是，在一些具体实施中，PCB330的边缘337可为圆角或斜面的，并且/或者边缘337可覆盖有缓冲器302或包封材料以避免光纤110的磨损。

在一些实施例中，如图5B所示，所述结构可包括具有斜坡表面396和/或圆角前边缘396a的平台或脊395。在多种情况下，如图5B-5E所示，光纤110在开口372和收发器340之间的距离中背离底部外壳370的下壁379向上弯曲地设置在腔体371中。当光纤成弧形时，光纤与PCB的顶部表面隔开第一最小距离(d₁)，并且与移动控制结构的顶部表面隔开第二最小距离。在一些情况下，d₂小于d₁。开口372和收发器340之间的外壳中的光纤的跨距可为约28mm，其中光纤曲率在平直构型到15mm半径的范围内。在一些情况下，如图5C所示，平台397可具有顶部表面398，所述顶部表面398被形成为具有类似于腔体371内的光纤110的所需曲线的曲线。纤维110可接触或可不接触表面398。如图5D所示，所述结构可包括由底部外壳部分370的侧壁支承的杆394。

在其他具体实施中，如图5E所示，可不使用平台，或者可结合收发器340的如下部分的布置方式来使用平台，所述部分在PCB330的边缘337附近附接光纤110。例如，收发器340的所述部分可设置在PCB边缘内约15mm处。靠近边缘的收发器340的布置方式可限制光纤被PCB330磨损的可能性。

在一些实施例中，可将光纤110粘结到定位在收发器340正前方的结构303。图5F示出了定位在电路板330上的结构303，然而，结构303可形成为外壳370的一部分。例如，结构303可由底部外壳部分370的下壁379支承，或者可由侧壁支承。可通过将粘合剂304布置在纤维110上和/或纤维110与结构303之间来实现粘结。

在一些情况下，如图3和4所见，结构375还可包括一个或多个平台侧壁377。例如，连接器外壳370可包括设置在外壳腔体371内的位于平台表面376的任一侧上的相对侧壁377。平台侧壁377沿着插头连接器的外壳370的长度延伸，并且在一些情况下，沿着远离平台表面376的方向而彼此叉开。当存在于连接器外壳中时，所述光纤110被布置在侧壁377之间的空间中，如图4所示。

本文所论述的光纤可为单模或多模光纤。单模光纤被设计用于仅传送具有单一模式的单一光线。多模光纤被设计用于同时传送多个光线或模式，每个光线在光纤芯内具有略微不同的反射角。多模光纤与单模纤维相比通常具有更大的芯并且与单模纤维相比已用在更短的范围上。如果光线的电磁振动垂直于光纤的长度，则尽管光线平行于纤维的长度行进，但其可称为横模光线。例如，本文所论述的光纤可传送多横模光线或单横模光线。

如此前所论述的，收发器被构造用于将电信号转换成光信号和/或将光信号转换成电信号。可使用发光装置(例如，发光二极管或激光器)来实现电信号到光信号的转换。例如，可将被构造用于发射多个横模的激光器耦合到光纤。

图6更详细地示出了收发器640的电-光转换操作。图6的光电收发器640包括能够产生多个横模的多横模激光器(例如，垂直腔面发射激光器(VCSEL))和相应的光检测装置(例如，P-I-N二极管)。VCSEL为其中激光发射垂直于半导体层的顶部表面的半导体激光二极管的类型，与其形成对照的是沿着层的边缘(如，沿着平行于半导体层的表面的方向)发射光的激光二极管。导电迹线650传送电信号，所述电信号可通过激光器转换成多横模光线。多横模光线可通过多横模光纤611进行传送，如此前所论述的。

激光器和/或P-I-N二极管610光学耦合到光纤110纤维611的波导部分111。例如，激光器和/或P-I-N二极管610可经由耦合装置光学耦合到光纤110，所述耦合装置包括一个或多个透镜305和全内反射表面306，如图6所示。作为另外一种选择，激光器和/或P-I-N二极管610可经由直接附接(例如，通过粘合剂的直接附接)来光学和物理耦合到光纤110。

如图6所示，激光器和/或P-I-N二极管610可经由接合线615电联接到ASIC620。来自ASIC620的接合线电联接到PCB650的迹线。导电迹线650使收发器340与边缘连接器垫365(参见图3)电连接。

如此前所论述的，提供用于光纤的移动控制的一些实施例包括一组或多组相对侧壁，所述一组或多组相对侧壁被成形用于控制光纤在连接器外壳内的移动。例如，可使用两组相对侧壁来协同地控制光纤的移动。

图3和4示出了插头连接器外壳的部分370(在本文中称为底部外壳部分)，所述部分370包括一组相对的底部外侧壁378和底壁379。底壁379和底部外侧壁378限定底部外壳腔体371。

图7示出了插头连接器外壳的部分770(在本文中称为顶部)，所述部分770包括顶部外侧壁778和顶壁779。顶部外侧壁778和顶壁779限定顶部外壳腔体771。如图7所示，顶部外壳770包括从顶部外壳770的顶壁779向下延伸的第二组相对的内侧壁777。

底部外壳370和顶部外壳770为配合在一起以形成插头连接器外壳的两个外壳部分。当两个外壳部分370、770配合在一起时，连接器外壳包括由顶部外侧壁778和下部外侧壁378组成的外侧壁。连接器侧壁778、378与顶壁779和底壁379一起形成外壳腔体，所述外壳腔体包括底部外壳腔体371和顶部外壳腔体771。如图4所示，其上安装有光电元件340的PCB330可设置在由顶部和底部腔体371、771形成的外壳腔体内。如可在图3最佳所见，PCB包括布置在PCB330的配合边缘338近侧的第一多个电触点365。电触点365电联接到光电元件340并且有利于与插座连接器配合。

如图4所示，当光纤110存在于外壳内时，它们沿着外壳的长度从外壳开口372延伸到光电元件340并且光学耦合到光电元件340。在一些情况下，光纤110直接附接到(如，粘结性地附接到)光电元件。

在一些具体实施中，底部外壳370包括从底部外壳370的底部379向上延伸的第一相对内侧壁377。应该指出的是，图3和4所示的结构375可结合或可不结合侧壁377来使用。换句话讲，结构375可在不存在侧壁377的情况下进行使用，或结构375可在存在侧壁377情况下进行使用，或者在一些构型中，如图3和4所示，结构375和侧壁377可一起来使用。

如此前所论述的，第一相对内侧壁377(参见图3和4)设置在外侧壁378之间的底壁379上的底部外壳腔体371中。第一相对内侧壁377沿着从底壁到顶壁的方向而彼此叉开。连接器包括设置在相对外侧壁778之间的顶壁上的光学腔体771中的第二相对内侧壁777(参见图7)。第二相对内侧壁777沿着从顶壁779到底壁379的方向而彼此叉开。当顶部和底部370、770组装在一起时，第一相对内侧壁377和第二相对内侧壁777在两者间形成引导空间。当光纤110存在于连接器腔体中时，光纤设置在由第一内侧壁377和第二内侧壁777形成的引导空间内。引导空间被构造用于控制光纤的移动。

应该指出的是，在一些实施例中，第一相对内侧壁在不存在第二相对内侧壁的情况下进行使用；在一些实施例中，第二相对内侧壁在不存在第一相对内侧壁的情况下进行使用；并且在一些实施例中，第一相对内侧壁和第二相对内侧壁一起来使用。在一些构型中，第一相对内侧壁与第二相对内侧壁重叠，反之亦然。在一些实施例中，将第二相对内侧壁在沿外壳的纵向上从第二相对内侧壁移位。

图8提供了包括底部外壳部分370、顶部外壳部分770、和光纤缆线100的光纤连接器的视图。当组装连接器时，顶部外壳770的外侧壁778与底部外壳370的外侧壁378配合以形成连接器的外侧壁。PCB330的配合边缘338处的电触点365可见于图8中。

图9提供了包括顶部外壳部分770和底部外壳部分370的连接器外壳的配合端视图。从连接器的配合端，可观察到PCB330的配合边缘338以及布置在配合边缘338近侧的电触点365。顶部外壳部分770包括外侧壁778和顶壁779。底部外壳部分370包括底部外侧壁378和底壁379。相对的顶部外壳外侧壁778与底部外侧壁378配合在一起，以形成连接器外壳的外侧壁。

底部外壳370包括设置在相对外侧壁378之间和底壁379上的外壳腔体中的第一相对内侧壁377。例如，如图3和4所示，第一相对内侧壁377沿着外壳的长度在外壳开口372和PCB330之间延伸。第一相对内侧壁377沿着从底壁379到顶壁779的方向而彼此叉开。顶部外壳770包括设置在相对外侧壁778之间和顶壁779上的第二相对内侧壁777。如在图10中可见，第二相对内侧壁777沿着外壳的长度在外壳开口372和光电元件340之间延伸。第二相对内侧壁777沿着从顶壁779到底壁379的方向而彼此叉开。第一相对内侧壁377和第二相对内侧壁777一起限定它们之间的引导空间399。光纤缆线100随同多根单独光纤110一起可见于图9中。光纤110设置在引导空间399内。

图10提供了沿图8的连接器的纵向轴线的横截面视图。第一相对内侧壁377和第二相对内侧壁777沿着连接器的纵向轴线而彼此错开。第一相对内侧壁377比第二相对内侧壁777更靠近外壳开口372，并且第二相对内侧壁777比第一相对内侧壁377更靠近PCB330的配合边缘338和光电元件340。第一相对内侧壁377沿着外壳的长度在外壳开口372(参见图3)和PCB330之间延伸。第二相对内侧壁777沿外壳的长度在外壳开口372和光电元件340之间延伸。图10示出了设置在PCB330的顶部表面上的光电元件340。光纤110浮置在外壳腔体391中的引导空间399内，所述引导空间399由第一相对内侧壁377和第二相对内侧壁777形成。

第一相对内侧壁377和第二相对内侧壁777被布置为使得当光纤110在外壳腔体395内伸展或移动时，第一相对内侧壁377和第二相对内侧壁777协同地朝外壳的顶壁779来引导光纤110。

如图10所示，例如，在一些情况下，第一相对内侧壁377可端接在第一表面376处，所述第一表面376为相对于外壳的底壁379的内侧凸起的。第一表面376具有低于并且平行于光纤110延伸的平面部分。第二相对内侧壁777可端接在第二表面775处，所述第二表面775设置在外壳的顶壁779的内侧。第二表面775可具有沿着多根光纤110弯曲的弯曲部775a。例如，在一些情况下，第二表面775的弯曲部775a的曲率半径大于光纤110的最小额定曲率半径，例如，大于约15mm的曲率半径。

在一些实施例中，移动控制涵盖设置在光纤缆线的外护套内的光纤的应变减轻。作为另外一种选择或者除了此前论述的移动控制结构之外，可使用这些应变减轻方法。参照图1A和1B，光纤缆线100可包括光纤缆线100内的至少一根(例如，仅一根或多根)光纤110。所述至少一根光纤可沿着缆线100的纵向轴线在外护套120内移动。如在图4和11中最佳所示，光纤缆线100包括应变减轻轴衬410，所述应变减轻轴衬410附接到缆线并且约束外护套120的纵向移动但不约束各个光纤的纵向移动。应变减轻轴衬可通过粘合剂、通过卷曲、或其他技术附接到缆线外护套。

应变减轻轴衬410被布置在外壳内，以使得缆线100通过外壳开口372进入外壳。当顶部和底部外壳部分370、770(如)通过螺丝411紧固在一起时，缆线100经由轴衬保持到外壳。缆线的外护套120被阻止沿着缆线的纵向轴线移动，然而，设置在护套120内的一根或多根光纤110中的每一根可在外护套120内沿着缆线的纵向轴线移动。因此，当至多将最大额定缆线负荷(如，90牛顿)沿着纵向轴线施加到缆线时，设置在缆线护套120内的每根光纤110经受基本上零拉伸应力。基本上零拉伸应力涉及其中在光纤的通道中仍存在一些(可能较小)量的弧度的情况。缆线并未将任何显著的牵拉力施加在光纤上并且因而并未将任何显著的牵拉力施加在光纤所连接的光电元件上。例如，当缆线中的每根光纤经受小于2磅、或小于1磅、或小于0.5磅、或者甚至小于0.2磅的拉伸应力时，产生基本上零拉伸应力。

应当理解，应变减轻轴衬在上文中被描述为可能方式，以用于沿着纵向轴线来约束缆线同时允许设置在缆线护套内的至少一根光纤在护套内沿着缆线的纵向轴线移动。可使用除轴衬之外的各种其他结构，例如，通过将外护套附接到外壳。在一些构型中，将光纤在沿缆线100的长度的某个位置(例如，设置在缆线100的任一端处的两个连接器之间的中间位置)处固定到外护套120。将光纤固定到缆线护套有助于防止所述纤维中的一根或多根朝连接器外壳的一侧或两侧移动并随后可能将拉伸应力施加到一个光电元件上。可通过将粘合剂在中间跨度处和/或沿缆线长度的其他位置处注入缆线内以及固化粘合剂来实现将光纤固定到缆线护套。

项1为一种用于将光纤连接到电插座连接器的插头连接器，所述插头连接器包括：

印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板包括设置在用于与所述插座连接器配合的所述PCB的配合边缘近侧的多个电触点；

设置在所述外壳腔体中的收发器，所述收发器包括设置在所述PCB的表面上并且电连接到所述多个电触点的一个或多个光电元件；

外壳，所述外壳包括：

腔体；

外壳开口；以及

设置在所述外壳开口和所述PCB之间的所述外壳腔体内的平台，所述平台包括顶部表面；

一根或多根光纤，所述一根或多根光纤通过所述外壳开口进入所述外壳腔体并且光学耦合到所述光电元件，所述多根光纤在所述平台的顶部表面之上并且沿着所述PCB的顶部表面的至少一部分延伸，所述多根光纤与所述PCB的顶部表面隔开第一最小距离并且与所述平台的顶部表面隔开小于所述第一最小距离的第二最小距离。

项2为根据项1所述的插头连接器，其中当所述光纤被布置成基本上平直的构型时，所述第二最小距离小于所述第一最小距离。

项3为根据项1所述的插头连接器，其中所述外壳被构造用于允许所述光纤在所述外壳腔体内的一定量的移动同时约束所述光纤的最大移动。

项4为根据项1所述的插头连接器，其中当所述一根或多根光纤中的光纤朝所述平台和所述PCB的所述顶部表面伸展时，所述光纤在接触最靠近所述平台的所述PCB的边缘之前接触所述平台的顶部表面。

项5为根据项4所述的插头连接器，其中最靠近所述平台的所述PCB的边缘背对所述PCB的配合边缘。

项6为根据项1所述的插头连接器，其中所述多根光纤中的所述光纤浮置在所述外壳开口和所述光电元件之间的所述外壳腔体内。

项7为根据项1所述的插头连接器，其中所述外壳还包括设置在所述外壳腔体中和所述平台的顶部表面的任一侧上的相对侧壁，所述相对侧壁沿着所述插头连接器的长度延伸并且沿着远离所述平台的顶部表面的方向而彼此叉开，所述光纤设置在限定于所述相对侧壁之间的空间中。

项8为根据项1所述的插头连接器，其中所述光电元件能够将光信号转换成电信号并且将电信号转换成光信号。

项9为根据项1所述的插头连接器，其中所述多根光纤中的所述光纤为多横模光纤。

项10为一种光电系统，所述光电系统包括：

根据项1所述的插头连接器，其中所述多根光纤中的所述光纤为多横模光纤；

多横模激光器，所述多横模激光器被构造用于将光发射到所述多根光纤中的至少一些光纤内。

项11为根据项8所述的光电系统，其中所述激光器为垂直腔面发射激光器。

项12为一种用于将光纤连接到电插座连接器的插头连接器，所述插头连接器包括：

其中限定腔体并且具有外壳开口的外壳；

设置在所述外壳腔体中的印刷电路板(PCB)；

设置在所述PCB上的一个或多个光电元件；和

缆线，所述缆线通过所述外壳开口进入所述外壳腔体并且光学耦合到所述光电元件，所述缆线包括：

一根或多根光纤，每根光纤包括由包层围绕的芯；和

围绕所述一根或多根光纤的外护套；

所述外护套在所述外壳开口处附接到所述外壳，以使得阻止所述外护套但不阻止所述至少一根光纤沿着所述缆线的纵向轴线移动。

项13为根据项11所述的插头连接器，其中当沿着所述缆线的纵向轴线利用最大额定缆线负荷来牵拉所述缆线时，所述一根或多根光纤中的每根光纤经受基本上零拉伸应力。

项14为根据项13所述的插头连接器，其中当沿着所述缆线的纵向轴线利用最大额定缆线负荷来牵拉所述缆线时，所述一根或多根光纤中的光纤经受基本上零拉伸应力，并且所述光纤经受小于2磅的张力。

项15为根据项11所述的插头连接器，其中所述至少一根光纤浮置在所述外壳开口和所述光电元件之间的所述外壳腔体内。

项16为根据项11所述的插头连接器，其中所述外护套在所述外壳开口处附接到所述外壳，以使得阻止所述外护套但不阻止所述光纤沿着所述缆线的纵向轴线移动。

项17为根据项16所述的插头连接器，以使得当沿着所述缆线的纵向轴线利用最大额定缆线负荷来牵拉所述缆线时，所述多根光纤中的所述光纤经受基本上零拉伸应力。

项18为根据项11所述的插头连接器，其中所述一个或多个光电元件设置在所述PCB的顶部表面上。

项19为一种用于将光纤连接到插座连接器的插头连接器，所述插头连接器包括：

外壳，所述外壳包括相对的顶壁和底壁以及相对的外侧壁，所述顶壁、底壁和外侧壁在其间限定腔体；

印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板设置在所述外壳腔体中并且包括：

至少一个光电元件；和

第一多个电触点，所述第一多个电触点设置在用于与所述插座连接器配合的所述PCB的配合边缘近侧，所述第一多个电触点电连接到所述光电元件；

多根光纤，所述多根光纤设置在所述外壳腔体中并且沿着所述外壳的长度从外壳开口延伸到所述光电元件，所述多根光纤光学耦合到所述光电元件；

第一相对内侧壁，所述第一相对内侧壁设置在所述相对外侧壁之间和所述底壁上的所述外壳腔体中，所述第一相对内侧壁沿着从所述底壁到所述顶壁的方向而彼此叉开；以及

第二相对内侧壁，所述第二相对内侧壁设置在所述相对外侧壁之间和所述顶壁上的所述外壳腔体中，所述第二相对内侧壁沿着从所述顶壁到所述底壁的方向而彼此叉开，所述第一相对内侧壁与所述第二相对内侧壁重叠，所述第一相对内侧壁和第二相对内侧壁在两者间限定引导空间，所述多根光纤设置在所述引导空间中。

项20为根据项19所述的插头连接器，其中所述多根光纤中的所述光纤浮置在所述外壳开口和所述光电元件之间的所述外壳腔体中。

项21为根据项19所述的插头连接器，其中所述光电元件设置在所述PCB的顶部表面上。

项22为根据项19所述的插头连接器，其中当所述多根光纤中的纤维在所述外壳腔体中伸展时，所述第一相对侧壁和第二相对侧壁协同地朝所述外壳的顶壁来引导所述伸展的光纤。

项23为根据项19所述的插头连接器，其中所述第一相对内侧壁端接在相对于所述外壳的底壁的内侧凸起的第一表面处，所述第一表面具有低于并且平行于所述多根光纤中的所述光纤延伸的平面部分。

项24为根据项19所述的插头连接器，其中所述第一相对内侧壁沿着所述外壳的长度在所述外壳开口和所述PCB之间延伸。

项25为根据项19所述的插头连接器，其中所述第二相对内侧壁沿着所述外壳的长度在所述外壳开口和所述光电元件之间延伸。

项26为根据项19所述的插头连接器，其中所述第二相对内侧壁端接在设置在所述外壳的顶壁的内侧的第二表面处，所述第二表面具有沿着所述多根光纤弯曲的弯曲部。

项27为根据项26所述的插头连接器，其中所述第二表面的弯曲部的曲率半径大于所述多根光纤中的所述光纤的最小弯曲曲率半径。

本文出于说明优选实施例的目的对本公开所论述的实施例进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的前提下，旨在达到相同目的的替代和/或等同形式的多种具体实施可取代图示和描述的具体实施例。机械、机电、和电子领域的技术人员将易于认识到，本发明所公开的实施例可利用多种变化形式来实现。本专利申请旨在涵盖本文所讨论的优选实施例的任何修改形式或变化形式。

Claims (10)

1.一种用于将光纤连接到电插座连接器的插头连接器，所述插头连接器包括：

印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板包括设置在用于与所述插座连接器配合的所述PCB的配合边缘近侧的多个电触点；

设置在所述外壳腔体中的收发器，所述收发器包括设置在所述PCB的表面上并且电连接到所述多个电触点的一个或多个光电元件；

外壳，所述外壳包括：

腔体；

外壳开口：和

设置在所述外壳开口和所述PCB之间的所述外壳腔体内的平台，所述平台包括顶部表面；

一根或多根光纤，所述一根或多根光纤通过所述外壳开口进入所述外壳腔体并且光学耦合到所述光电元件，所述多根光纤在所述平台的顶部表面上方并且沿着所述PCB的顶部表面的至少一部分延伸，所述多根光纤与所述PCB的顶部表面隔开第一最小距离并且与所述平台的顶部表面隔开小于所述第一最小距离的第二最小距离。

2.根据权利要求1所述的插头连接器，其中当所述一根或多根光纤中的光纤朝所述平台和所述PCB的所述顶部表面伸展时，所述光纤在接触最靠近所述平台的所述PCB的边缘之前接触所述平台的顶部表面。

3.根据权利要求2所述的插头连接器，其中最靠近所述平台的所述PCB的边缘背对所述PCB的配合边缘。

4.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述多根光纤中的所述光纤浮置在所述外壳开口和所述光电元件之间的所述外壳腔体内。

5.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述外壳还包括设置在所述外壳腔体中和所述平台的顶部表面的任一侧上的相对侧壁，所述相对侧壁沿着所述插头连接器的长度延伸并且沿着远离所述平台的顶部表面的方向而彼此叉开，所述光纤设置在限定于所述相对侧壁之间的空间中。

6.一种用于将光纤连接到电插座连接器的插头连接器，所述插头连接器包括：

其中限定腔体并且具有外壳开口的外壳；

设置在所述外壳腔体中的印刷电路板(PCB)；

设置在所述PCB上的一个或多个光电元件；和

缆线，所述缆线通过所述外壳开口进入所述外壳腔体并且光学耦合到所述光电元件，所述缆线包括：

一根或多根光纤，每根光纤包括由包层围绕的芯；和

围绕所述一根或多根光纤的外护套；

所述外护套在所述外壳开口处附接到所述外壳，以使得阻止所述外护套但不阻止所述至少一根光纤沿着所述缆线的纵向轴线移动。

7.根据权利要求6所述的插头连接器，其中当沿着所述缆线的纵向轴线利用最大额定缆线负荷来牵拉所述缆线时，所述一根或多根光纤中的每根光纤经受基本上零拉伸应力。

8.根据权利要求6所述的插头连接器，其中所述至少一根光纤浮置在所述外壳开口和所述光电元件之间的所述外壳腔体内。

9.根据权利要求6所述的插头连接器，其中所述外护套在所述外壳开口处附接到所述外壳，以使得阻止所述外护套但不阻止所述光纤沿着所述缆线的纵向轴线移动。

10.一种用于将光纤连接到插座连接器的插头连接器，所述插头连接器包括：

外壳，所述外壳包括相对的顶壁和底壁以及相对的外侧壁，所述顶壁、底壁和外侧壁在其间限定腔体；

印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板设置在所述外壳腔体中并且包括：

至少一个光电元件；和

第一多个电触点，所述第一多个电触点设置在用于与所述插座连接器配合的所述PCB的配合边缘近侧，所述第一多个电触点电连接到所述光电元件；

多根光纤，所述多根光纤设置在所述外壳腔体中并且沿着所述外壳的长度从外壳开口延伸到所述光电元件，所述多根光纤光学耦合到所述光电元件；

第一相对内侧壁，所述第一相对内侧壁设置在所述相对外侧壁之间和所述底壁上的所述外壳腔体中，所述第一相对内侧壁沿着从所述底壁到所述顶壁的方向而彼此叉开；以及

第二相对内侧壁，所述第二相对内侧壁设置在所述相对外侧壁之间和所述顶壁上的所述外壳腔体中，所述第二相对内侧壁沿着从所述顶壁到所述底壁的方向而彼此叉开，所述第一相对内侧壁与所述第二相对内侧壁重叠，所述第一相对内侧壁和第二相对内侧壁在两者间限定引导空间，所述多根光纤设置在所述引导空间中。