CN104737050B - 用于并行光学数据传输的极性方案 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤线束组件，所述光纤线束组件包括第一组至第六组光纤，以及第一套和第二套连接器。光纤的所述组被布置成数据传输对，以使得每一对的一个组被配置来发送数据，而另一组被配置来接收数据。具有所述组的所述对被组织来使得第一对包括所述第一组和第二组，第二对包括所述第三组和第四组，并且第三对包括所述第五组和第六组。所述组的所述光纤被大小设定并且选路来促进用于高速数据传输的低偏差和高效并行光学连接。

Description

用于并行光学数据传输的极性方案

相关申请

本申请根据专利法要求2012年7月25日提交的美国申请序列号13/557,671的优先权权益，所述申请的内容是本申请的基础并且所述申请的内容以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本公开的各方面总体上涉及并行光学数据传输以及用于连接光纤的方案，所述数据是通过所述光纤来提供和接收。

背景技术

包括线束电缆和模块的线束组件可用于根据各种方案或映射来布置光纤，以便促进通过并行光学的数据传输。因为单一的信号可被分解并且剖析(parsed)到单独光纤中以便于彼此并行地通信，所以在光纤的选路和信号分量的传输中的准确度允许更快的通信。线束组件中目前的极性方案可能易于受选路中误差的影响，这是由于光纤的复杂交织，以及意图一起操作来载送剖析信号的成组光纤中个别光纤的不协调的大小设定。需要用于连接光纤以供并行光学数据传输的改进方案，以便克服本领域中的这类问题。

发明内容

一个实施方案涉及一种光纤线束组件，所述光纤线束组件包括第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤、第一套连接器和第二套连接器。光纤的所述组被布置成具有所述组的数据传输对，以使得每一对的一个组被配置来发送数据，而所述对的另一组被配置来接收数据。具有所述组的所述对被组织来使得第一对包括第一组和第二组光纤，第二对包括第三组和第四组光纤，并且第三对包括第五组和第六组光纤。第一套连接器包括第一连接器、第二连接器和第三连接器，并且第二套连接器包括第四连接器和第五连接器。具有光纤组的第一对在第一连接器与第四连接器之间延伸，以使得第一组和第二组光纤的光纤彼此长度相同。具有光纤组的第三对在第三连接器与第五连接器之间延伸，以使得第五组和第六组光纤的光纤彼此长度相同。第三组光纤在第二连接器与第四连接器之间延伸，并且第四组光纤在第二连接器与第五连接器之间延伸。

另一个实施方案涉及一种光纤线束组件，所述光纤线束组件包括第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤、第一套连接器和第二套连接器。光纤的所述组被布置成具有所述组的数据传输对，以使得每一对的一个组被配置来发送数据，而所述对的另一组被配置来接收数据。具有所述组的所述对被组织来使得第一对包括第一组和第二组光纤，第二对包括第三组和第四组光纤，并且第三对包括第五组和第六组光纤。第一套连接器包括第一连接器、第二连接器和第三连接器，并且第二套连接器包括第四连接器和第五连接器。光纤组的第一对仅在第一连接器与第四连接器之间延伸，并且光纤组的第三对仅在第三连接器与第五连接器之间延伸。第三组光纤在第二连接器与第四连接器之间延伸，并且第四组光纤在第二连接器与第五连接器之间延伸。光纤的所述组仅在第一套连接器与第二套连接器之间的两个位置处彼此交叉。

另一个实施方案涉及一种光纤线束组件，所述光纤线束组件包括第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤、第一套和第二套连接器、在第一套连接器与第二套连接器之间的分叉件，以及管件。光纤的所述组被布置成具有所述组的数据传输组对。每一对的一个组被配置来发送数据，而所述对的另一组被配置来接收数据。具有所述组的所述对被组织来使得第一对包括第一组和第二组光纤，第二对包括第三组和第四组光纤，并且第三对包括第五组和第六组光纤。第一套连接器包括第一连接器、第二连接器和第三连接器，并且第二套连接器包括第四连接器和第五连接器。光纤组的第一对在第一连接器与第四连接器之间延伸，并且光纤组的第三对在第三连接器与第五连接器之间延伸。第三组光纤在第二连接器与第四连接器之间延伸，并且第四组光纤在第二连接器与第五连接器之间延伸。分叉件光学地位于第一套连接器与第二套连接器之间，并且光纤的所述组中的每一个穿过所述分叉件。管件包括在分叉件与连接器中的每一个之间的单独管件，并且光纤组中的每一对穿过管件中的两个管件。管件是可操纵的，并且长度为至少0.3m，借以连接器中的任何两个可相对于彼此以一距离范围定位在任何处，所述距离范围在彼此邻接至彼此分开至少0.5m之间。

在以下详述中阐述其它的特征和优点，并且在部分程度上，本领域技术人员将从描述清楚地明白这些特征和优点，或者通过实践如本发明的说明书和其权利要求书以及附图中所描述的实施方案来认识这些特征和优点。应理解，前述一般描述和以下详述仅是示例性的，并且前述一般描述和以下详述意图提供用以理解权利要求书的性质和特征的概述或框架。

附图说明

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。附图示出一或多个实施方案，并且附图与详述一起用于解释各个实施方案的原理和操作。因此，根据结合附图的以下详述可更全面地理解本公开，附图中：

图1是根据示例性实施方案的用于光纤线束组件的连接方案。

图2是包括分叉件的图1的连接方案。

图3是根据示例性实施方案的线束模块的数字图像。

图4是根据示例性实施方案的线束电缆的数字图像。

图5是根据示例性实施方案的极性方案，所述方案可与用于并行光学数据传输的四通道小型可插拔(QSFP)模块一起使用。

具体实施方式

在转向以下详述和详细地例示示例性实施方案的图式之前，应理解的是，本发明不限于详述中阐述或图式中例示的细节或方法学。例如，如本领域一般技术人员将会理解的，与图式之一中示出的实施方案相关联的或在与实施方案之一相关的文字中描述的特征和属性，可应用于图式中的另一个图中示出的或在文字中其它处描述的实施方案。

参看图1至图2，光纤线束组件110包括第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆、第一套连接器112和第二套连接器114。光纤的组G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆被布置成具有所述组的数据传输对，以使得每一对的一个组被配置来发送数据，而所述对的另一组被配置来接收数据(根据实施方案，在图1至图2中由箭头的符号表示)。每一对的组可被配置来发送和/或接收数据。根据示例性实施方案，具有所述组的所述对被组织来使得第一对P₁包括第一组和第二组光纤G₁、G₂，第二对P₂包括第三组和第四组光纤G₃、G₄，并且第三对P₃包括第五组和第六组光纤G₅、G₆。

根据示例性实施方案，第一套连接器112包括第一连接器、第二连接器和第三连接器C₁、C₂、C₃(参见图2；例如，接口、转接器、多光纤连接器)，并且第二套连接器114包括第四连接器和第五连接器C₄、C₅。在一些实施方案中，每一组G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆的光纤与相应组G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆的其它光纤长度相同(例如，相对于最长光纤的长度差异小于1％)。将特定组的光纤配置成彼此长度相同是意图降低通过并行光学方法的数据传输的偏差(参见背景)。

根据示例性实施方案，光纤组的第一对P₁在第一连接器C₁与第四连接器C₄之间延伸，以使得第一组和第二组G₁、G₂光纤的光纤彼此长度相同(例如，组中光纤的平均长度相对于较长组的平均长度的差异小于1％)。光纤组的第三对P₃在第三连接器C₃与第五连接器C₅之间延伸，以使得第五组和第六组G₅、G₆光纤的光纤彼此长度相同。在一些实施方案中，第一对和第三对P₁、P₃的光纤的组G₁、G₂、G₅、G₆的光纤全部彼此长度相同，但不必始终是这样。

根据示例性实施方案，第三组G₃光纤在第二连接器C₂与第四连接器C₄之间延伸，并且第四组G₄光纤在第二连接器C₂与第五连接器C₅之间延伸，其中第三组和第四组G₃、G₄光纤的光纤彼此长度相同。在一些实施方案中，第三组和第四组G₃、G₄光纤的光纤与第一对和第三对P₁、P₃的光纤的组G₁、G₂、G₅、G₆的光纤长度不同(例如，组中光纤的平均长度相对于较长组的平均长度的差异是至少1％)(参见，例如图1所示的L₁并且与图5所示的L₄相比较)。

根据示例性实施方案，光纤组的第一对P₁仅在第一连接器C₁与第四连接器C₄之间延伸，并且光纤组的第三对P₃仅在第三连接器C₃与第五连接器C₅之间延伸。这种布置促进相应连接器之间的直接通信路由，从而减小光纤的路径长度(和相关联的衰减)，并且相对于更精细复杂的布置降低方案的复杂性。在一些实施方案中，第三组G₃光纤仅在第二连接器C₂与第四连接器C₄之间延伸，并且第四组G₄光纤仅在第二连接器C₂与第五连接器C₅之间延伸。

根据示例性实施方案，光纤的组G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆仅在如第一套连接器112和第二套连接器114之间的光学路径的映射中所示的两个位置处彼此交叉(例如，越过(over-pass))。如图1至图2所示，对应交叉点由第二组G₂与第三组G₃之间的第一交叉点O₁和第四组G₄与第五组G₅之间的第二交叉点O₂组成(还参见如图5所示的交叉点O₃和O₄)。这种方案意图降低归因于不正确互连的制造误差的可能性。预期其它更为复杂的布置。

根据示例性实施方案，第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆各自包括每组至少两个光纤，如至少四个、至少六个、至少八个、至少十二个、至少二十四个、至少一百四十四个光纤或更多个光纤。在一些实施方案中，第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆各自包括彼此数量相同的光纤，如每组两个光纤，如每组至少四个、至少六个、至少八个、至少十二个、至少二十四个、至少一百四十四个光纤或更多个光纤。同一对的各组中的光纤数量可以是相同的。所有组G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆中的光纤组中的光纤数量可以是相同的，或可以不同，如组G₁、G₂、G₅、G₆中的每一个中为四个光纤，而组G₃、G₄中的每一个中为八个光纤。当与每组使用较少数量的光纤(如仅一个单模光纤)的方案相比，一组的光纤、一对的光纤和/或线束组件的光纤可彼此结合来操作，以便提供精细剖析信号并对应地提供较高速率的数据传输。在各种替代实施方案中，所述组的光纤可被布置成不同配置，如松散光纤(单模或多模)、接合在一起的光纤带，或甚至一个或多个“多芯”光纤，所述“多芯”光纤包括束缚在单一包层中的多个光纤。

参看图2至图4，光纤线束组件110可包括在第一套连接器212/312与第二套连接器214/314之间的分叉件116、216、316(例如，分割元件、分离结构)，光纤的组中的每一个都穿过所述分叉件(参见图1至图2)。图3示出作为线束模块210的一部分的分叉件216，所述线束模块210还包括支撑光纤电缆220和多光纤连接器212、214的外壳218，所述光纤电缆220和多光纤连接器212、214以类似于图1至图2或所公开的替代实施方案的方案来布置。图4示出作为线束电缆310的一部分的分叉件316。如图3至图4所示，在分叉件316与连接器312、314中的每一个之间存在独立的管件320(例如，夹套、护套、分叉管、支脚)，并且光纤的组中的每一个在第一套连接器312与第二套连接器314之间穿过管件320中的两个管件。

在图3中，连接器212、214相对于彼此由外壳218约束，而在图4中，管件320是可操纵的并且长度是至少0.3m，借以连接器312、314中的任何两个可相对于彼此以一定距离范围定位在任何处，所述距离范围在彼此邻接(即，触碰)至彼此分开至少0.5m(即，约0.6m)(例如，或彼此分开至少约1m，其中管的长度是至少0.5m长；或在较大管长度的情况下分开较大距离)之间，从而允许数据通信(如在数据中心中的计算机硬件的各种部件之间数据通信)布线中的大的柔韧性。

参看图3，申请人已发现模块210内线束电缆220的最大长度应大致为十二点五英寸(或米制相当的长度)，已发现所述长度允许电缆220在模块空间内部(即，在外壳218内)足够松弛，而不进入连接器212、214下方。线束电缆220的最小长度应为大致九点五英寸，如此将允许在必要时长度为38mm的连接器212、214的两次重做(rework)，并且仍允许模块210中的足够松弛以实现对电缆220中光纤的低张力。

参看图5，如本文公开的两个线束组件(也参见图1至图2)、模块和/或电缆可作为极性方案的一部分一起使用，并且通过并行光学传输来传送数据。线束组件可由干线电缆T₁、T₂接合，并且可根据如关于翻转极性的TIA 568C.0标准(例如，A型、B型、A型和/或B型、C型)中所述的标准楔片向上/楔片向下(key-up/key-down)配置来配置线束组件。干线电缆T₁、T₂可包括任何数量的干线或延长干线，并且干线电缆T₁、T₂可根据更精细复杂的方案通过中间元件来选路。如由图5所示的箭头所例示，例如，干线电缆T₁、T₂可支持光学信号在两个方向上传递(例如，在接收组和发送组两者中传递)。每一个连接器中的这种“双向流量”为系统提供稳健性，其中如果两个干线电缆T₁、T₂之一失效，那么另一个将仍能够传递信号以供数据通信，只是处在较慢的速度下。

如IEEE(4x10)中所规定，利用十二光纤基带(base)多光纤连接器MTP结构来对地面接收器(Rx)进行40G(4×10G)或100G(4×25G)的四并行通道传输(Tx)的并行光学仅利用了十二光纤MTP中的8个光纤。然而，当六个组各自包括四个光纤时，本文公开的实施方案使得顾客能够利用骨干干线中的全部12个光纤(参见图1至图2)。另外，用于QSFP装置的所公开的极性方案(参见图5)保持MTP的一侧上向最近的另一MTP的逻辑流动；中间MTP是唯一分路的MTP。在制造期间，在分叉件中，通过利用两个子单元并且保持大多数光纤在同一管件中成组来简单地保持这个过程。只有来自中间MTP(例如，如图1至图2所示的对P₂)的光纤成组地转向，而其它方案可将来自数个组的光纤混合，从而增加了不当极性的风险。此外，本文公开的实施方案降低偏差，因为并行信号沿具有相同长度的相同路径得以保持。

当转换为并行光学系统时，顾客可能面对管理光纤链路中对准针脚放置的困难，所述对准针脚通常是MTP/MPO连接器配接所需的，其中一个连接器为针脚连接(pinned)而另一个连接器无针脚。另外，SR4传输需要8光纤以供通信，然而最新的MPO电缆系统是以12光纤或24光纤为基础，从而导致小于100％的光纤利用度。

根据本文公开的技术的另一方面，用户能够使用单一跳线来通过使用无针脚跳线(即，相关联连接器上无针脚)来插入电子器件和接插场中而安装在链路中的任何位置并且具有任何定向，与系统体系结构无关。一些这类的实施方案包括针脚连接到针脚连接转换模块，所述转换模块允许单一无针脚跳线用于所有系统体系结构同时实现100％光纤利用度。根据示例性实施方案，转换可为以下配置中的任何变化(除了所述配置的复用情况之外)：(1)24光纤MPO到(3)8光纤MPO；(2)12光纤MPO到(3)8光纤MPO；(1)24光纤MPO到(2)12光纤MPO；(1)48光纤MTP到(6)8光纤MPO或(2)24光纤。在一些实施方案中，MTP跳线从针脚连接-未针脚连接结构跳线转换或更换到完全无针脚跳线结构。另外，这种相同的无针脚跳线可在直接连接(从电子端口到电子端口)和在交叉连接电缆布线方案中工作。与同期的系统对比来说，这类电缆布线方案将需要各种线路布线/针脚连接跳线方案，但本发明解决方案简化了使单一跳线解决方案“适合所有情况”的选择。在模块内部将这种结构与针脚连接MTP连接器组合(参见例如图3)允许链路中的所有干线和跳线具有相同极性和针脚连接。参看图3，转换装置可在如由美国北卡罗来纳希科利的康宁光缆系统有限公司(CorningCable Systems LLP)制造的Plug&Play^TM柜式连接器外壳(CCH)模块封装(footprint)或Pretium模块封装中。一些实施方案包括在模块内部的针脚连接MTP连接器，而未针脚连接干线/跳线在模块外部。

如各种示例性实施方案所示，光纤线束组件和极性方案的构造和布置仅为例示性的。虽然本公开中仅详细描述了一些实施方案，但在实质上不脱离本文所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状以及比例的变化，参数值、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化)。示出为一体形成的一些元件可以由多个零件或元件构成，元件的位置可以反向或以其它方式变化，并且离散元件或位置的性质或数量也可以改变或变化。任何过程、逻辑算法或方法步骤的顺序或次序可以根据替代实施方案变化或重新排序。在不脱离本发明的范围的情况下，也可对各种示例性实施方案的设计、操作条件和布置做出其它的替换、修改、变化和省略。

Claims (10)

1.一种光纤线束组件，所述光纤线束组件包括：

第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤，其中光纤的所述组被布置成具有所述组的数据传输对，借以每一对的一个组被配置来发送数据，而所述对的另一组被配置来接收数据，其中具有所述组的所述对被组织来使得第一对包括所述第一组和第二组光纤，第二对包括所述第三组和第四组光纤，并且第三对包括所述第五组和第六组光纤；

第一套连接器，所述第一套连接器包括第一连接器、第二连接器和第三连接器；以及

第二套连接器，所述第二套连接器包括第四连接器和第五连接器，其中光纤组的所述第一对在所述第一连接器与第四连接器之间延伸，以使得所述第一组和第二组光纤的所述光纤全部彼此长度相同，其中光纤组的所述第三对在所述第三连接器与第五连接器之间延伸，以使得所述第五组和第六组光纤的所述光纤全部彼此长度相同，并且其中所述第三组光纤在所述第二连接器与第四连接器之间延伸，并且所述第四组光纤在所述第二连接器与第五连接器之间延伸，其中所述第三组光纤的所述光纤全部彼此长度相同，并且所述第四组光纤的所述光纤全部彼此长度相同。

2.如权利要求1所述的光纤线束组件，其中所述第三组和第四组光纤的所述光纤与所述第一对和第三对的光纤的所述组的所述光纤长度不同。

3.如权利要求2所述的光纤线束组件，其中所述第一对和第三对的光纤的所述组的所述光纤全部彼此长度相同，并且其中所述第三组和第四组光纤的所述光纤全部彼此长度相同。

4.如权利要求1所述的光纤线束组件，其中所述第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤各自包括至少四个光纤。

5.如权利要求1所述的光纤线束组件，其中所述第一组、第二组、第三组、第四组、第五组和第六组光纤各自包括彼此相同数量的光纤。

6.如权利要求1所述的光纤线束组件，其中光纤的所述组仅在所述第一套连接器与第二套连接器之间的两个位置处彼此交叉。

7.如权利要求6所述的光纤线束组件，其中对应的交叉点由在所述第二组与第三组之间的第一交叉点和在所述第四组与第五组之间的第二交叉点组成。

8.如权利要求1至7中任一项所述的光纤线束组件，进一步包括在所述第一套连接器与第二套连接器之间的至少一个分叉件，光纤的所述组中的每一个穿过所述分叉件。

9.如权利要求8所述的光纤线束组件，进一步包括在所述至少一个分叉件与所述连接器中的每一个之间的单独管件，并且光纤的所述组中的每一个穿过所述管件中的两个管件。

10.如权利要求9所述的光纤线束组件，其中所述管件是可操纵的，并且长度为至少0.3m，借以所述连接器中的任何两个可相对于彼此以一距离范围定位在任何处，所述距离范围在彼此邻接至彼此分开0.5m之间，或者所述连接器中的任何两个可相对于彼此定位为以大于0.5m的距离分开。