CN106133571B - 硬化的光功率连接系统 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及与混合线缆一起使用的硬化的电力和光学连接系统。硬化的电力和光学连接系统包括用于提供电力连接的电气管脚和插座接触件，以及用于提供光学连接的套圈。硬化的电力和光学连接系统具有通过插头和插座之间的配合关系提供的集成的光纤对齐。

Description

硬化的光功率连接系统

对相关申请的交叉引用

本申请于2015年2月9日作为PCT国际专利申请被提交，并且 要求于2014年2月7日提交的美国专利申请序列No.61/937,291的 优先权，该申请的公开内容整体上通过引用被结合于此。

技术领域

本公开内容一般涉及混合光纤和电气通信系统。

背景技术

便携式高速无线收发器设备(例如，智能电话、平板计算机、膝 上型计算机，等等)的快速增长在如今的市场上继续，从而对不受限 的接触产生更高的要求。因此，存在对能够以10Gbit/秒及更快的数 据速率被无线传送的集成语音、数据和视频的日益增长的需求。提供 支持这种需求所需的带宽将需要附加的固定位置收发器(即，小区蜂 窝站点或节点)的成本有效和高效的部署，用于生成大的无线覆盖区 域和小的无线覆盖区域两者。

随着服务提供商努力向客户/订户提供更高带宽的通信能力，光 纤技术正变得越来越普遍。短语“光纤接入”(fiber to the x，FTTX) 一般指的是在局部分发区域内使用光纤来代替铜的任何网络体系架构。 示例FTTX网络包括光纤到节点(FTTN)网络、光纤到路边(FTTC)网络、光纤到户(FTTH)、以及更一般地，光纤到无线 (FTTW)。

与光纤技术相关联的高信号速度驱动了使用光纤技术来支持无线 网络的需求。但是，无线网络通常需要电力来驱动诸如收发器之类的 组件。这在光纤网络中会造成问题，光纤网络往往是无源的。在这方 面，需要能够向无线网络的组件高效地分发光纤信号和电力的改进的 混合系统。

发明内容

本公开的各方面涉及能够在诸如光纤网络之类的电信网络中提供 光学和电力连接的连接器和连接器系统。在某些例子中，连接器和连 接器系统可被硬化(例如，密封和加固)以供在室外环境应用中使用。 在某些例子中，连接器和连接器系统可被用来在移动网络拓扑结构中 提供高效的电力和光纤连接。在某些例子中，连接器和连接器系统可 以与具有包含光纤的中央部分和包括电力导体的可剥离外部部分的线 缆一起使用。

附图说明

图1是示出根据本公开内容的原理、利用电力和光纤接口系统来 部署的无线覆盖区域的示例分布的系统图。

图2是根据本公开内容的原理的电力/光纤混合线缆的横向横截 面视图。

图3是图2的混合线缆的一部分的透视图，其中线缆的导电部分 被示为与线缆的中央光纤部分隔开。

图4是图2和3的混合线缆的平面图，其中混合线缆的导电部分 相对于混合线缆的中央光纤部分被修整。

图5是根据本公开内容的原理的另一电力/光纤混合线缆的横向 横截面视图。

图6示出了用于在BTS和远程无线电头的布置之间传送电力和 光信号的示例拓扑结构。

图7示出了用于从BTS向远程无线电头提供电力和光信号的示 例配置。

图8示出了具有单独的加固的电力和光学连接器的远程无线电头。

图9示出了具有加固的连接的远程无线电头，既提供电力信号又 提供光信号。

图10示出了具有防护罩(boot)的远程无线电头，其将电力和 光信号转移到远程无线电头。

图11示出了用于在BTS和远程无线电头之间传送电力和光信号 的另一传送。

图12示出了用于在BTS和远程无线电头之间传送电力和光信号 的还有另一传送。

图13示出了用于在BTS和远程无线电头之间传送电力和光信号 的还有另一传送。

图14示出了用于在BTS和远程无线电头之间传送电力和光信号 的还有另一传送。

图15示出了根据本公开内容的原理的示例混合插头。

图16是图15的混合插头的横截面视图。

图17是图15和16的混合插头的内部组件的透视图。

图18是根据本公开内容的原理的混合插座的横截面视图。

图19是图18的混合插座的内部组件的透视图。

图20示出了耦合到图18的混合插座的图16的混合插头。

图21是示出被拉至图18的混合插座的图16的混合插头的横截 面视图。

图22是图21的一部分的放大视图。

图23是示出耦合到图18的混合插座的图16的混合插头的另一 视图。

图24是根据本公开内容的原理的光学终端的透视图。

图25是根据本公开内容的原理、可在连接器中使用的电管脚接 触件的透视图。

图26是根据本公开内容的原理、可在连接器中使用的电插座接 触件的透视图。

图27示出了用于将混合连接器连接到远程无线电头的SFP和电 源的跨接线配置的例子。

图28示出了根据本公开内容的原理的另一连接器布置。

图29是图28的连接器布置的横截面视图。

图30示出了图28的连接器布置的示例混合插头。

图31示出了图28的连接器布置的示例混合插座。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考构成说明书的一部分并且其中通过图 示的方式示出其中可以实践本发明的具体实施例的附图。在这方面， 诸如顶部、底部、前、后等等的方向术语是参照所描述的(一个或多 个)附图的朝向而使用的。因为实施例的组件可以以多个不同的朝向 被定位，所以方向术语被用于说明的目的并且不以任何方式进行限制。 应当理解，在不背离本发明的范围的情况下，其它实施例可以被使用， 并且可以进行结构或逻辑改变。因此，下面的详细描述不是要在限制 的意义上考虑。

图1示出了根据本公开内容的原理的系统10，用于增强由蜂窝 技术(例如，GSM、CDMA、UMTS、LTE、WiMax、WiFi，等等) 提供的覆盖区域。系统10包括基础位置11(即，集线器(hub)) 以及在基础位置11周围分布的多个无线覆盖区域定义装备12a、12b、 12c、12d、12e和12f(有时在本文中被统称为装备12)。在某些例 子中，基础位置11可以包括保护电信装备的结构14(例如，房间、 小屋、建筑物、房屋、机箱、机柜，等等)，其中电信装备诸如机架、光纤适配器面板、无源光分路器、波分多路复用器、光纤接头位置、 光纤跳线(fiberpatching)和/或光纤互连结构以及其它有源和/或无 源装备。在所绘出的例子中，基础位置11通过光纤线缆(诸如在基 础位置11和中心局16或其它远程位置之间提供高带宽双向光通信的 多光纤主干光缆18)连接到中心局16或其它远程位置。在所绘出的 例子中，基础位置11通过混合线缆20连接到无线覆盖区域定义装备 12a、12b、12c、12d、12e和12f。混合线缆20各自能够在基础位置 11和无线覆盖区域定义装备12a、12b、12c、12d、12e和12f之间传送电力和通信两者。

无线覆盖区域定义装备12a、12b、12c、12d、12e和12f可以各 自包括一个或多个无线收发器22。收发器22可以包括单个收发器22 或收发器22的分布式阵列。如本文所使用的，“无线收发器”是能 够发送和接收无线信号的设备或设备的布置。无线收发器通常包括用 于增强对无线信号的接收和发送的天线。在每个无线覆盖区域定义装 备12a、12b、12c、12d、12e和12f周围定义无线覆盖区域。无线覆 盖区域也可被称为小区、蜂窝覆盖区域、无线覆盖区或类似的术语。 用于无线收发器的例子和/或可替代术语包括无线电头、无线路由器、 小区站点、无线节点等等。

在图1所绘出的例子中，基础位置11被示为与无线电塔24相邻 地定位的基础收发器站(BTS)，其中无线电塔24支撑并抬高多个 无线覆盖区域定义装备12a。在一个例子中，装备12a可以定义无线 覆盖区域，诸如宏小区或微小区(即，每个具有小于或等于大约2公里宽的覆盖区域的小区)。无线覆盖区域定义装备12b被示为部署在 郊区环境(例如，在居民区的灯柱上)并且装备12c被示为部署在路 边区域(例如，在路边的电线杆上)。装备12c也可以安装在其它位 置，诸如隧道、峡谷、沿海地区等等。在一个例子中，装备12b、 12c可以定义无线覆盖区域，诸如微小区或微微小区(picocell)(即， 每个具有小于或等于大约200米宽的覆盖区域的小区)。装备12d被 示为部署在校园位置(例如，大学或企业园区)，装备12e被示为部 署在大型公共场所位置(例如，体育场)，而装备12f被示为安装在 建筑物内或建筑物附近的环境(例如，多住户单元、高层建筑、学校， 等等)。在一个例子中，装备12d、12e和12f可以定义无线覆盖区 域，诸如微小区、微微小区或毫微微小区(femtocell)(即，每个具 有小于或等于大约10米宽的覆盖区域的小区)。

无线覆盖区域定义装备12常常位于没有方便定位的电源输出口 的区域中。如上面所指出的，混合线缆20向装备12既提供电力又提 供数据。图2是通过图1的混合线缆20之一的例子截取的横向横截 面视图。混合线缆20包括具有定义长轴202和短轴204的横向横截 面轮廓的外护套200。外护套具有沿短轴204测出的高度H和沿长轴 202测出的宽度W。宽度W大于高度H，使得外护套200的横向横 截面轮廓沿长轴202伸长。

外护套100可以包括左部分106、右部分108和中央部分110。 左部分106、右部分108和中央部分110可以沿长轴102定位，其中 中央部分110被布置在左部分106和右部分108之间。左部分106可 以限定左通道112，右部分108可以限定右通道114，并且中央部分110可以限定中央通道116。通道112、114和116可以具有一定长度， 该长度沿线缆20的中央纵轴118延伸了线缆的长度。左电导体120 被示为定位在左通道112内，右电导体122被示为定位在右通道114 内，并且至少一根光纤124被示为定位在中央通道116内。例如，某 些实施例包括1至12根光纤124。左电导体120、右电导体122和光 纤124具有沿线缆20的中央纵轴118延伸的长度。

仍参照图2，混合线缆20包括定位在外护套100的中央部分110 和左部分106之间的左预定义撕开位置126，以及定位在外护套100 的中央部分110和右部分108之间的右预定义撕开位置128。左预定 义撕开位置126被削弱，使得外护套100的左部分106可以从外护套 100的中央部分110被手动撕开。类似地，右预定义撕开位置128被 削弱，使得外护套100的右部分108可以从外护套100的中央部分 110被手动撕开。左预定义撕开位置126被配置为使得在外护套100 的左部分106从外护套100的中央部分110被撕开之后外护套100的 左部分106完全包围左通道112并且外护套100的中央部分110完全 包围中央通道116。以这种方式，在左部分106从中央部分110撕开 后，左电导体120保持完全绝缘并且光纤124保持完全被保护。右预 定义撕开位置128被配置为使得在外护套100的右部分108从外护套 100的中央部分110被撕开之后外护套100的右部分108完全包围右 通道114并且外护套100的中央部分110完全包围中央通道116。以 这种方式，在右部分108从中央部分110撕开后，右电导体122保持 完全绝缘并且光纤124保持完全被保护。

图3示出了混合线缆20，其中左部分106和右部分108两者均 从中央部分110被撕开。在这种配置中，左电导体120和右电导体 122两者均通过其对应的左部分和右部分106、108被完全绝缘。附 加地，中央部分110具有完全包围中央通道116的矩形横向横截面形状，以便保护一根或多根光纤124。

应当认识到，左电导体和右电导体120、122具有适于运送电力 的构造。应当认识到，电导体可以具有实心的或绞合的构造。电导体 的示例尺寸包括12号(gauge)、16号或其它尺寸。

外护套100优选地由聚合物材料构成。在一个例子中，混合线缆 20与外护套100是阻燃额定的(plenum rated)。在某些例子中，外 护套100可以由防火塑料材料制造。在某些例子中，外护套100可以 由低烟无卤材料制造。外护套的示例材料包括聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、氟化乙烯聚合物(fluorinated ethylene polymer， FEP)、聚烯烃(polyolefin)制剂，包括例如聚乙烯(polyethylene) 及其它材料。

中央通道116可以包含一根或多根光纤124。在某些例子中，光 纤124可以是被涂覆的光纤，其具有直径小于12微米的芯、直径小 于240微米的包层、和直径小于300微米的涂层。应当认识到，芯和 包层通常包括基于二氧化硅(silica)的材料。在某些例子中，包层可以具有比芯的折射率小的折射率，以允许通过光纤传送的光信号被 一般地局限到芯。应当认识到，在某些例子中，可以提供多个包层。 在某些例子中，光纤可以包括具有由沟槽层隔开的多个包层的弯曲不 敏感光纤。在某些例子中，保护性涂层(例如，聚合物材料，诸如actelate)可以在包层周围形成涂层。在某些例子中，涂层可以具有 小于300微米、或小于260微米、或在240至260微米范围内的直径。 在某些例子中，光纤124可以是无缓冲的。在其它例子中，光纤可以 包括紧缓冲层、松缓冲层或半紧缓冲层。在某些例子中，缓冲层可以具有大约800至1000微米的外直径。光纤可以包括单模光纤、多模 光纤、弯曲不敏感光纤或其它光纤。在还有其它实施例中，光纤124 可以是带状化的。

如图4中所示，在左部分和右部分106、108已从中央部分110 被撕开之后，左部分和右部分106、108可以相对于中央部分110被 修整。在这种配置中，中央部分110在远侧延伸超出左部分和右部分 106、108的端部。在某些例子中，绝缘位移连接器可被用来刺穿左部分和右部分106、108的护套材料，以便将左电连接器和右电连接 器120、122电连接到电源、地、有源组件或其它结构。可以认识到， 利用机械或熔接接头可以将光纤124连接到其它光纤，或者利用光连 接器直接终止光纤124。在其它例子中，连接的尾纤可以被拼接到光纤124的端部。

返回去参照图2，外护套100包括由高度H隔开的顶侧130和底 侧132。如所绘出的，顶侧和底侧130、132一般彼此平行。左和右 预定义撕开位置126、128当中的每一个包括从顶侧130向下延伸的 上狭缝134，从底侧132向上延伸的下狭缝136，以及位于上和下狭 缝134、136之间的非狭缝部分138。在一个示例实施例中，上和下 狭缝134、136是部分再闭合的狭缝。在所绘出的实施例中，左和右 预定义撕开位置126、128还包括被嵌在非狭缝部分138中的护套削 弱构件140。通过示例，护套削弱构件140可以包括绳股、单丝、线、 丝或其它构件。在某些例子中，护套削弱构件140沿线缆20的中央 纵轴118延伸了线缆20的长度。在某些例子中，护套削弱构件140 沿长轴102对齐。在某些例子中，左预定义撕开位置126的上和下狭 缝134、136以及护套削弱构件140沿相对于长轴102大致垂直定向 的左撕开平面PL对齐。类似地，右预定义撕开位置128的上和下狭 缝134、136以及护套削弱构件140沿相对于长轴102大致垂直定向 的右撕开平面PR对齐。

再次参照图2，混合线缆20可以包括向混合线缆20提供拉伸实 施的拉伸强度结构142，从而防止拉伸载荷被施加到光纤124。在某 些实施例中，拉伸强度结构142可以包括加强结构，诸如Aramid纱 线或其它加强纤维。在还有其它实施例中，拉伸强度结构142可以具有定向的聚合物构造。在还有其它例子中，拉伸强度结构142可以包 括加强带。在某些例子中，加强带可以接合到外护套100，以排列中 央通道116。在某些例子中，没有中央缓冲管在光纤124和拉伸加强 结构142之间提供。在某些例子中，拉伸强度结构142可以包括沿混 合线缆20的长度延伸并且具有被隔开以便在其间限定间隙的纵向边 缘/端部的加强带。在使用中，拉伸强度构件142可以被锚定到诸如 光纤连接器、外壳或其它结构之类的结构，以便限制拉伸载荷到光纤 124的转移。可以认识到，拉伸强度结构142可以通过诸如卷曲、粘 合剂、紧固件、带或其它结构之类的技术被锚定。

图5示出了具有与混合线缆20相同构造的替代混合线缆20′，不 同之处在于两个拉伸强度结构142A、142B被提供在中央通道116内。 拉伸强度构件142A、142B的每一个包括被接合到外护套100的中央 部分110的拉伸加强带。拉伸强度构件142A、142B可以包括在中央 通道116内彼此周向重叠的部分。在某些例子中，通过剥离中央部分 110的端部部分，拉伸强度结构142A、142B可以被暴露并容易地固 定到诸如光纤连接器、面板、外壳或其它结构之类的结构。

如上面所指出的，例如，电导体120、122可以是12号(AWG) 或16号。在某些例子中，12号导体120、122在15W提供高达1175 米到达范围，并针对25W装备提供750米到达范围。例如，16号实 现可以为较短到达范围应用或低功率设备提供降低的成本。

向诸如无线覆盖区域定义装备12之类的远程有源设备提供电力 常常是困难和昂贵的。提供所需的电力保护和备用电力进一步使向这 种远程设备供电复杂化。光学网络终端(ONT)和小的小区的设备 (诸如微微小区和城市小区)具有“类似”的电力要求。例如，25W、 12VDC或48VDC的设备很常见，但有变化。

图6示出了用于在基础收发器站301和多个远程无线电头302a- 302i(即，远程收发器)之间传送光信号和电力的示例移动网络拓扑 结构300。可以认识到，混合线缆20可以贯穿整个网络拓扑结构300 被包含，该混合线缆20用于在基础收发器站301和远程无线电头 302a-302i之间传送光信号和电力两者。例如，远程无线电头302a、 302b被示为与基础收发器站301点到点连接。在这种例子中，在基 础收发器站301和无线电头302a、302b之间路由的混合线缆20可以 每个包括两根光纤。无线电头302c被示为通过另一根2-光纤混合线 缆20在菊花链式配置中耦合到无线电头302b。无线电头302d-302i 被示为通过分布式网络配置与基础收发器站301集成。该分布式网络 配置包括通过混合线缆20的多光纤(例如，12根光纤)版本耦合到 基础收发器站301的配送箱304。在配送箱304处，多光纤混合线缆 20的光纤被分开(例如，扇出(fan out)或以其它方式分离或分解 成对)并且电力被分割。混合线缆20的两光纤版本被用来从配送箱 304向各个远程无线电头302d-302i分发电力和光连接。

图7示出了用于从基础收发器站301向远程无线电头302之一提 供电力和光纤的示例配置308。在这个例子中，混合线缆20从基础 收发器站301路由到通用接口310。通用接口310可以提供电力管理、 浪涌抑制、介质转换，并且还可以分离光纤与电力。在一个例子中， 通用接口310可以具有在于2013年7月15日提交的美国临时专利申 请No.61/846,392中所公开的类型的配置，该申请整体上通过引用被 结合于此。混合线缆20之一可被用来从基础收发器站301向通用接 口310提供电力和光信号。在通用接口310处，光信号可被路由到两 光纤光学输出线312并且电力可被路由到电力输出线314。光学线 312可以耦合到远程无线电头的小形式因子可插拔收发器316并且电 力线314可以耦合到无线电头的电源318。在某些例子中，线312、 314可以包括位于远程无线电头的外壳处的密封接口，并且可以包括 连接器，诸如对应于电源和小形式因子可插拔收发器的边缘安装的连 接器(参见图8)。在其它例子中，远程无线电头302和通用接口 310之间的互连可以利用向远程无线电头运送光纤信号和电力两者的 单线混合进行。例如，图9示出了具有面板安装的密封连接器317的 版本，其中利用馈送通过线将面板安装的密封连接器317路由到小形 式因子可插拔收发器316和电源318。图10示出了其中面板安装的 密封防护罩319保护混合线缆和远程无线电头302的外壳之间的接口 的版本。光纤和电力通过防护罩被馈送并连接到小形式因子可插拔收 发器316和电源318。

图11示出了另一个连接设计，其中通用接口310已被消除，因 为在装备中(例如，在远程无线电头和/或在基础收发器站中)提供 了电源管理、浪涌抑制和介质转换。如图11中所示，混合线缆20被 分叉成单独的光学分支320和电力分支322，这两个分支被耦合到远程无线电头302的小形式因子可插拔收发器和电源。

图12示出了用于在收发器站301和远程无线电头302之间输送 电力和光纤信号的另一种连接设计330。连接设计330包括中间的硬 化光电力连接系统332。硬化的光学和电力连接系统332包括与硬化 的光学和电力插座336接口连接的硬化的光学和电力插头334。中间 固定装置338可被用来协助在插头334和插座336之间提供更健壮的 机械连接。插头334被安装在从基础收发器站301路由的混合线缆 20的端部。插座336耦合到作为线束或线缆组装件的一部分的混合 线缆20，其中线束或线缆组装件具有耦合到无线电头的小形式因子 可插拔收发器的光学分支340和耦合到远程无线电头302的电源的电 力分支342。

图13示出了连接设计350，其中硬化的光学和电力连接系统332 被用来提供直接与远程无线电头302的接口。混合线缆20之一从基 础收发器站301被路由到硬化的光学和电力连接系统332。在某些例 子中，连接到远程无线电头302的硬化的光学电力连接系统332可以 包括硬化的光学和电力连接系统332的插头334或插座336。在其它 例子中，插头334和插座336两者均可以被提供。

图14示出了类似于设计308的另一连接设计360。设计360已 被修改为包括在通用接口310处的硬化的光学和电力连接系统332。 以这种方式，从基础收发器站301路由到通用接口310的混合线缆 20可以利用即插即用构造被插入到通用接口310。以这种方式，利用单个即插即用风格的连接器，电力和光可以互连到通用接口310。这 种类型的构造消除了打开通用接口盒进行光纤管理和拼接的需要。可 以认识到，来自通用接口310的输出可以根据各种不同的连接器风格 或者接口的组合被提供，以适应具有不同的连接器风格的远程无线电 单元。以这种方式，向后兼容性被增强。可以认识到，来自通用接口 的输出可以包括单独的光学和电力分支或者通过混合线缆形成的组合 的光学和电力线。

参照图15-17，绘出了硬化的光学和电力连接系统332的插头 334。插头334包括插头主体336，其包括耦合到后部主体340的插 头外壳338。在一个例子中，插头外壳338和后部主体340通过卡扣 配合连接被耦接在一起。在某些例子中，插头外壳338和后部主体 340由诸如塑料之类的电介质材料制成。在所绘出的例子中，插头外 壳338包括具有大致成角度的横向横截面轮廓的主体342。可以认识 到，后部主体340还具有与插头外壳338的主体342的横向横截面轮 廓匹配的大致矩形的横向横截面轮廓。插头外壳338还包括从主体342向前突出的第一套筒344。第一套筒344接纳管脚接触件350 (参见图25)。插头外壳338还包括接纳光学终端354(参见图24) 的第二套筒352。在组装期间，管脚接触件350通过插头外壳338的 后端被装载到第一套筒344中。类似地，光学终端354通过插头外壳 338的后侧被装载到第二套筒352中。一旦管脚接触件350和光学终 端354已经被装载到其对应的套筒344、352中，后部主体340就耦 合到插头外壳338的后侧，由此在插头主体336内套设并保持光学终 端354和管脚接触件350。

参见图25，接触管脚350包括与第二端360相对定位的第一端 358。第一端358限定管脚362。第二端360限定用于将管脚接触件 350电气和机械地耦合到混合线缆20的电导体220、222的结构。为 了将电导体220、222耦合到管脚接触件350，混合线缆20的左和右 部分206、208与中央部分210分开。包围分离的电导体220、222的 绝缘的端部分段然后被剥离，由此暴露电导体220、222。电导体220、 222的暴露部分可被插入到管脚接触件350的插孔364(即，开口、 通道，等等)，由此与管脚362电接触。管脚接触件350的保持器 366可被夹紧、卷曲或以其它方式被压成与导体接合，由此提供在电 导体220、222和对应的管脚接触件350之间的机械连接。此外，保 持元件368可以相对于包围电连接器220、222的绝缘部分206、208 被夹紧。

如在图16中所示，当管脚接触件350被安装在插头334内时， 第一端358被定位在第一套筒344内并且第二端360被定位在后部主 体340内。后部主体340具有扩大的开口，用于容纳管脚接触件350 的第二端360。第一套筒349可以在内部逐渐变细，以便提供与管脚接触件350的中间区域的摩擦配合，由此限制在第一套筒344内管脚 接触件350允许的向前移动的范围。后部主体340的端面368可以与 由管脚接触件350的中间区域限定的肩结构370相对或邻接，由此将 管脚接触件350有效地保持在第一套筒344内。

参照图24，光学终端354包括具有在轮毂(hub)374处被支撑 的基座端部的套圈(ferrule)372。在某些例子中，套圈372可以由 诸如陶瓷或金属之类的相对较硬的材料构造。在某些例子中，套圈 372可以具有抛光的端面。可以认识到，套圈372的端面可以相对于套圈的中央轴是有角度的或垂直的。套圈372限定沿着中央轴延伸的 中央通道。该通道适于接纳可被固定(例如，接合、封装(potted) 等等)在中央通道内的光纤。轮毂374被套设在插入件体376内。在 所绘出的例子中，插入件体(insert bodies)376一般是圆柱形套筒，但其它形状也可以被使用。在某些例子中，插入件体376可以包括一 个或多个外部环形槽378。轮毂374可以具有对于在插入件体376的 前端处提供的对应的保持特征件啮合的倒角前端，以防止轮毂374被 推出插入件体的前端。弹簧380被定位在插入件体376内，用于沿向前的方向偏置轮毂374和对应的套圈372。以这种方式，轮毂372的 倒角端对于插入件体376的保持特征件被偏置。

可以认识到，套圈和轮毂组装件以及弹簧380可以被装载到插入 件体376中。之后，弹簧挡板可被用来在插入件体376内套设弹簧 380和轮毂组装件并在插入件体376内压缩弹簧。如所绘出的，插入 件体可以包括耦合到一起以便在插入件体376内套设弹簧和轮毂的前 部和后部。

在某些例子中，套圈372支持具有短截端(stub end)382的光 纤373，其中短截端382可以被拼接或以其它方式光学地连接到混合 线缆20的光纤。在某些例子中，拼接位置375可被容纳在插入件体 376内或插入件体376外(如图16中所示)。可以认识到，通过将 光学终端354通过插头外壳338的后侧插入到第二套筒352中，光学 终端354可被装载到其对应的第二套筒352中。一旦光学终端354和 管脚接触件350已被装载到插头外壳338内，后部主体340就可被附 连到插头外壳338的后端，以便在插头主体336内套设光学终端354 和管脚接触件350。在某些例子中，防护罩390或其它结构可被安装 在插入件体376的后端，以便在光纤被路由出后部主体340的时候保 护和引导光纤。此外，如图17中所示，应变消除构件391(例如， 塑料防护罩或壳体)可以被安装在后部主体342的后端上方，以协助 将电导体以及光纤从插头334转移到线缆。

可以认识到，插头334还可以具有用于提供环境密封以及容纳增 强的拉回载荷和侧向载荷的能力的结构。例如，插头主体336可以被 安装在包括外部主体402和内部主体404的保护性壳体400中。外部 主体402可以包括具有适于提供与固定装置338的机械耦合的耦合结 构(例如，螺纹、卡口接口、卡扣配合接口或其它类型的接口)的套 筒。外部主体402还可以提供相对于固定装置338的密封以及相对于 线缆20的护套的密封。在某些例子中，线缆20的拉伸强度结构242 可以被固定到(例如，粘接到、卷曲到或以其它方式附连到)内部主 体404或外部主体402。壳体400的进一步描述可以在美国专利No. 8,556,520中找到，该专利整体上通过引用被结合于此。在某些例子 中，外部主体402可以具有与其后端相邻的斜坡403或其它类型的结 构，该结构在线缆20的护套周围压缩密封，由此在壳体40的后端提 供有效的密封。内部主体404可被配置为用于支持和/或容纳插头主 体336。在某些例子中，密封可以在内部主体404上或周围被提供， 用于提供与固定装置338的密封。在某些例子中，应变消除防护罩或 其它结构可以被安装到外部主体402的后端，以便在外部主体402和 线缆20之间的连接处提供应变消除保护。

参照图18和19，插座336适于与插头334配合并且可以在与关 于插头334所描述的壳体相同类型的壳体400内被保护。插座336包 括插座主体410，其包括插座外壳412和后部主体414。插座外壳 412和后部主体414可以通过机械接口(诸如卡扣配合连接或其它类 型的连接)耦合到一起。插座外壳412包括限定用于接纳插头334的 第一套筒344的第一插孔416和用于接纳插头334的第二套筒352的 第二插孔418的前端。插座外壳412的前端具有大致矩形的横向横截 面轮廓。第一插孔416接纳插座接触件420(参见图26)。插座接触 件420包括第一端422和相对的第二端424。插座接触件420的第一 端422限定电气插座426，当插头334和插座336配合在一起时该电 气插座426接纳插头34的管脚362。类似于管脚接触件350，插座接 触件420具有用于接纳混合线缆20的电导体的通道和用于将插座接 触件420有效地机械和电连接到线缆20的电导体的一个或多个夹子、 保持器、紧固件或其它结构。在某些例子中，插座接触件420还可以 包括用于相对于包围电导体220、222的绝缘机械地固定插座接触件 420的结构。

插座外壳412的第二插孔418被配合为接纳前面关于插头334所 描述的相同类型的光学终端354。光学终端354被套设在插座外壳 412和后部主体414之间的插头主体410内。当这样定位时，光学终 端354的套圈372被定位在第二插孔418内，该套圈的端面面向向前 的方向。

图20-22示出了配合到一起的插头334和插座336。应当认识到， 闩锁或其它结构可以被提供用于机械地互锁插头334和插座336。当 插头334和插座336配合到一起时，插头334的第一套筒344在插座 336的第一插孔416内适配。此外，插头334的第二套筒352在插座336的第二插孔418内适配。当这样配合时，插头334的管脚362在 插座336的电插座426内适配，使得电连接在管脚接触件350和插座 接触件420之间进行。此外，插头334的套圈372的端面对于插座 336的套圈372的端面被弹簧偏置。插座336的套圈372在第二套筒 352内适配，使得第二套筒352用来同轴地对齐插头334和插座336 的套圈372。以这种方式，保持在插头334和插座336的套圈372内 的光纤被同轴对齐，使得光信号可以在插头334的光学终端354和插 座336的光学终端354之间容易地输送。

在某些例子中，固定装置338可以被结合到板中或结合到外壳 (例如，远程无线电头的外壳)中或以其它方式附连到外壳。在某些 例子中，密封壳体400可以仅被提供在硬化的光学和电力连接器系统 332的一侧上并且光学和电力连接系统332的另一侧可以定位在诸如 远程无线电头的外壳之类的外壳内。图27示出了这种类型的配置的 例子，其中硬化的光学和电力连接系统332的一侧被封闭在保护性壳 体400内，而相对侧被定位在远程无线电头的外壳内。在这个所绘出 的例子中，线束或跨接线(jumper)可以被耦合到位于电信组件的 外壳内的插头连接器和/或插座连接器。跨接线可以包括接口端和跨 接端，接口端与插头或插座光学地和电气地接口连接，跨接端与远程 无线电头的电源和小形式因子可插拔收发器(SFP)接口连接。

在某些例子中，光学终端包括自包含的光学连接单元，其可被结 合到各种风格和形状的连接器中，以便将该连接器转换成光连接器。 在某些例子中，光学终端包括适于被插入到对应连接器的插孔内的插 入件外壳。插入件外壳至少部分地容纳包括套圈和轮毂的套圈组装件。 在某些例子中，轮毂被套设在插入件外壳内并且套圈从插入件外壳的 一端向外退出。在某些例子中，弹簧可以被装载在插入件外壳内并被 用来向在插入件外壳内提供的肩结构或其它保持结构按压套圈组装件。 在某些例子中，光学终端是提供套圈组装件的弹簧偏置的模块或单元。 在某些例子中，在连接器中不需要独立的结构来提供套圈组装件的弹 簧偏置。相反，插入件外壳、弹簧和套圈组装件都可以作为一个单元 被装载到光纤连接器中。在某些例子中，套圈组装件的套圈支撑被封 装或以其它方式被接合在套圈的中央光纤通道内的光纤。在某些例子 中，光纤可以具有至少部分地延伸通过插入件外壳的短截端。在某些 例子中，短截部可被光学拼接到对应线缆的光纤。在某些例子中，光 学拼接位置可以在插入件外壳中提供。在某些例子中，插入件外壳可 以包括便于锚定或以其它方式在连接器体内保持插入件套筒的沟槽、 槽、凹口或其它结构。在某些例子中，在将套圈组装件和弹簧装载到 对应的连接器中之前，弹簧被预偏置。在某些例子中，插入件体可以具有允许光学终端在许多不同类型的连接器中被使用的配置。在某些 例子中，光学终端是可以被预组装、然后装载到光纤连接器中的独立 模块。

本公开内容的某些方面还涉及具有弹簧加载的套圈组装件的光学 终端，该弹簧加载的套圈组装件在连接器内安装之前被预组装并且作 为一个单元被装载到连接器中。在某些例子中，弹簧偏置的套圈组装 件包括由轮毂支撑的套圈。轮毂可以安装在插入件体内。如在本文公 开的附图中所绘出的，插入件体具有大致圆柱形形状。在其它例子中， 具有不同的横向横截面轮廓(例如，矩形、方形、椭圆形，等等)的 其它类型的形状可以被使用。插入件体可以充当套圈轮毂以及弹簧的 外壳。弹簧挡板可以被结合到插入件体中、装载到插入件体中、与插 入件体附连或以其它方式耦合到插入件体，用于在插入件体内套设弹 簧和套圈轮毂。在某些例子中，光学终端可以在将光学终端装载到连 接器中之前被终止于光纤线缆的光纤。例如，通过在套圈内固定光纤、 抛光和以其它方式处理套圈和固定在其内的光纤的端面、将套圈和套 圈轮毂装载到插入件体中、将弹簧装载到插入件体中、然后安装弹簧 保持器，光学终端可以直接在光纤线缆的光纤上终止。在某些例子中， 弹簧可以在光纤终止于套圈之前插入到光纤上方。在其它例子中，光 纤可以预安装在套圈中并且利用从套圈的后端向外延伸的短截部预抛 光。在这种例子中，短截部可被拼接到光纤光缆的光纤，然后套圈组 装件可以被装载到光学终端的插入件体。再次，弹簧可以在拼接之前 被放在线缆的光纤上方。因此，在将终止的套圈组装件插入到插入件 体之后，弹簧可以随后被装载到插入件体中，并且然后利用弹簧保持 器保持在适当位置。在其它例子中，光学终端可以在光学终端已被装 载到连接器之后终止于光纤线缆的光纤。在某些例子中，具有套圈的 光学终端、偏置弹簧和至少部分地包含弹簧的插入件被预组装并作为 一个单元被装载到连接器中。

图28-31示出了根据本公开内容的原理的另一光学和电力连接系 统532。类似于先前描述的连接系统332，连接系统532包括与插座 536配合的插头534。连接系统532可以包括与先前关于系统332描 述的电气接口相同类型的电气接口。但是，连接器系统532已被修改 为包括利用多光纤套圈而不是单个光纤套圈的不同风格的光学接口。 例如，如图30中所示，插头534包括大致矩形的套筒535，其容纳 支撑沿至少一行对齐的多根光纤的矩形多光纤套圈。插座536限定矩 形插孔537，当插头534和插座536配合在一起时该矩形插孔537接 纳插头534的矩形套筒。对应的多光纤套圈可被安装在插孔内。当插 座536和插头534配合在一起时，多光纤套圈的端面彼此相对并邻接， 它们对应的光纤被放置为彼此同轴对齐，使得光传输可以在对齐的多 光纤套圈的光纤之间进行。

本公开内容的另一方面涉及包括混合连接系统，该混合连接系统 包括具有配合的几何形状的配合的插头和插座，其提供光学和电气连 接，而无需用于提供光纤对齐的中间光纤适配器。因此，硬化的电力 和光连接系统具有通过插头和插座之间的配合关系提供的集成的光纤 对齐。

在不背离本公开内容的范围和精神的情况下，本公开内容的各种 修改和变更可以对本领域技术人员变得显然，并且应当理解，本公开 内容的范围不应当被不适当地局限于本文阐述的说明性例子。

Claims (9)

1.一种混合光纤连接系统，包括：

插头，所述插头包括插头外壳，所述插头外壳限定从插头外壳的主体向前突出的第一套筒，插头还包括从插头外壳的主体向前突出的至少一个第二套筒，第一套筒和第二套筒平行，所述插头还包括位于第一套筒内的管脚电接触件和位于第二套筒内的套圈；以及

插座，所述插座与所述插头配合，所述插座包括插座外壳，所述插座外壳限定第一插孔以及至少一个第二插孔，所述第一插孔在插座和插头配合到一起时接纳插头的第一套筒，所述至少一个第二插孔用于在插座和插头配合到一起时接纳第二套筒，所述插座包括安装在第一插孔内的插座电接触件和安装在第二插孔内的套圈，其中，当插头和插座配合到一起时管脚电接触件被接纳在插座电接触件内，并且当插头和插座配合到一起时由插头和插座的套圈支撑的光纤光学耦合。

2.如权利要求1所述的混合光纤连接系统，其中所述套圈是多光纤套圈。

3.如权利要求1所述的混合光纤连接系统，其中插座外壳和插头外壳具有电介质构造。

4.如权利要求1所述的混合光纤连接系统，其中所述套圈是单光纤套圈。

5.如权利要求4所述的混合光纤连接系统，其中所述插头包括两个第二套筒，其中单光纤套圈被安装在每个第二套筒内，其中插座包括两个用于接纳第二套筒的第二插孔，并且其中单光纤套圈被安装在每个第二插孔内。

6.如权利要求5所述的混合光纤连接系统，其中套圈是光纤终止模块的一部分，所述光纤终止模块包括被插入在由插座外壳和插头外壳限定的开口内的插入件体，其中所述光纤终止模块包括被套设在插入件体内的弹簧和被套设在插入件体内的轮毂，其中套圈的基座端部由轮毂支撑，其中弹簧使轮毂朝插入件体的端部偏置，并且其中套圈从插入件体的端部向外突出。

7.如权利要求1所述的混合光纤连接系统，还包括安装在插头和插座上方的密封外壳。

8.如权利要求7所述的混合光纤连接系统，其中所述密封外壳通过螺纹或卡口式连接附连到固定装置，并且其中覆盖插头的外壳被安装到固定装置的与覆盖插座的外壳相对的一侧，并且其中所述固定装置包括用于接纳插头和插座的通孔。

9.如权利要求1所述的混合光纤连接系统，其中插头和插座当中的至少一个被耦合到具有细长的横向横截面轮廓的混合线缆，其中混合线缆的所述横向横截面轮廓包括长轴和短轴，其中两个电导体位于在长轴上，并且在短轴的相对侧，并且其中光纤位于通过混合线缆的中央区域的通道内。