CN107580687A - 线缆连接器保持设计 - Google Patents

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Abstract

示例性实施方式包括一种可插拔有源光缆连接器，该可插拔有源光缆连接器被配置成对包含在光电模块中的光学接口的接合进行永久地保持。该可插拔有源光缆连接器包括：透镜连接部段，该透镜连接部段将多根光纤连接至光学接口；闩锁部分，该闩锁部分与光电模块的闩锁接纳部分接合，该闩锁部分包括第一接合部分和第二接合部分，该第一接合部分与光学接口的光电接合部分接合；以及锁定部分，该锁定部分与闩锁部分的第二接合部分接合，并且当插接插入力被施加到可插拔有源光缆连接器时，该锁定部分将透镜连接部段相对于光电模块锁定到位，以防止透镜连接部段与光电模块的光学接口脱离。

Description

线缆连接器保持设计
技术领域
本文中所公开的实施方式涉及光学组件。具体地，本文中所描述的一些实施方式涉及可以与光电模块一起使用的线缆连接器以及用于将线缆连接器连接和附接至光学模块的装置。
背景技术
光纤传输媒介被越来越多地用于传输光学信号、语音信号和数据信号。作为传输媒介物，光提供了优于传统电子通信技术的许多优点。例如，光学信号实现了极高的传输速度以及非常高的带宽容量。另外，光学信号不受在电信号中导致电磁干扰(“EMT”)的电磁辐射的影响。光学信号还提供了更安全的信号，原因在于，光纤传输媒介比如光纤不允许部分信号从光纤逸出或被窃听，如在有线传输系统中的电信号所可能发生的那样。光学信号也可以在相对较远的距离上传输，而无需遭受与在这样的距离上传输的电信号相关联的信号损失。
尽管光通信提供了许多优点，但是光作为数据传输媒介物的使用存在许多实施方面的挑战。例如，由光学信号表示的数据在被接收和/或被处理之前必须转换成电的形式。同样地，数据信号必须在传输到光纤网络上之前从电子形式转换为光的形式。
这些转换过程可以由位于光纤的任一端部处的光学收发器模块来实施。一种典型的光学收发器模块包括能够将电信号转换为光学信号的激光发射器电路以及能够将已接收的光学信号转换成电信号的光学接收器。光学收发器模块可以经由可兼容的连接端口与主机装置(如主计算机、交换式集线器、网络路由器、开关盒或计算机输入/输出设备)进行电连接。
本领域中当前使用的连接端口和可兼容连接器的一个示例是即插即用的多纤维推入式(MPO)插座，该多纤维推入式(MPO)插座使得多纤维线缆(如4纤维线缆、12纤维线缆或24纤维线缆)能够连接至光学网络并且使带宽和通信速度加速，该多纤维线缆包括四路(4通道)小型化尺寸可插拔(QSFP)有源光缆、CXP有源光缆、CDFP有源光缆、CFP2有源光缆以及CFP4有源光缆。目前，使用这种系统来支持包括中心办公室、交换中心、数据中心、无线网络控制器、基站控制器和蜂窝基站的多住宅单元(MDU)应用和核心网络应用。
使用现有有源光缆产品的一个困难在于：尽管有源光缆产品通常已被设计成容易地在对应的插座中进行插拔，但是难以将线缆永久地附接和连接至收发器模块。在不具备永久地附接和连接线缆的能力的情况下，难以提供下述产品：收发器模块和有源光缆产品以组件或耦合单元的形式出售，而不增加制造过程或大幅增加现有模块和线缆的库存。
本文中所要求保护的主题不限于解决任何缺点的实施方式或仅在诸如以上所描述的环境中操作的实施方式。相反地，提供该背景仅用于说明可以实践本文中所描述的一些实施方式的一个示例性技术领域。
发明内容
示例性实施方式包括一种可插拔有源光缆连接器，该可插拔有源光缆连接器被配置成永久保持包含在光电模块中的光学接口的接合。该可插拔有源光缆连接器包括：透镜连接部段，该透镜连接部段将多根光纤连接至光学接口；闩锁部分，该闩锁部分与光学接口的闩锁接纳部分接合。闩锁部分使透镜连接部段的光纤保持与光学接口的透镜组件接合，并且该闩锁部分包括第一接合部分和第二接合部分，该第一接合部分与光学接口的光电接合部分接合。集成式线缆和光电模块还包括锁定部分，该锁定部分与闩锁部分的第二接合部分接合，并且当插接插入力被施加到可插拔有源光缆连接器时，该锁定部分相对于光学接口将透镜连接部段锁定到位，以防止透镜连接部段与光学接口脱离。
另一示例性实施方式包括一种集成式有源光缆和光电模块。该集成式有源光缆和光电模块包括：光学接口，该光学接口与主机装置的端口对接；透镜连接部段，该透镜连接部段将多根光纤连接至光学接口；闩锁部分，该闩锁部分与光学接口的闩锁接纳部分接合。该闩锁部分使透镜连接部段的光纤保持与光学接口的透镜组件接合，并且该闩锁部分包括第一接合部分和第二接合部分，该第一接合部分与光学接口的光电接合部分接合。该集成式线缆和光电模块还包括锁定部分，该锁定部分与闩锁部分的第二接合部分接合，并且当插接插入力被施加到可插拔有源光缆连接器时，该锁定部分相对于光学接口将透镜连接部段锁定到位，以防止透镜连接部段与光学接口脱离。
本实施方式的目的和优点将至少由权力要求中具体指出的元件、特征和组合来实现和获得。
应当理解的是，上述一般描述和以下详细描述两者均是示例性的和说明性的，而非对所要求保护的本发明进行限制。
附图说明
将通过使用附图以额外的特性和细节来描述和说明示例实施方式，在附图中：
图1是作为第一实施方式的示例的线缆保持设计的示例的等距视图；
图2是图1中所示的第一实施方式的线缆保持设计的分解等距视图；
图3A至图3B是示例性光电模块以及包含可插拔连接器的线缆的等距剖视图，其示出了图1中所示的第一实施方式的锁定机构和线缆保持设计；
图4A至图4D是示例性光电模块以及包含可插拔连接器的电缆的剖视图，其示出了图1中所示的第一实施方式的锁定机构和线缆保持设计；以及
图5A至图5B是本领域中目前已知的有源光缆产品的等距视图。
具体实施方式
将参照附图对本公开内容的具体实施方式进行描述。在详细说明书、附图和权利要求中描述的示例性实施方式并非意在进行限制。在不脱离本文所提出的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他的实施方式并且可以做出其他的修改。如本文总体描述的并如图中所示出的，本公开内容的方面可以以很多种构型进行布置、替代、组合、分离和设计，所有的这些均是本文所明确构思的。
本文中所公开的实施方式涉及光学组件。更具体地，一些示例性实施方式涉及一种用于光电模块、线缆锁定机构和线缆保持设计的线缆连接器，这提供了更简单且更可靠的方式来将线缆永久地连接和附接至光电模块。本文所描述的实施方式提供多个益处，包括：简化制造过程、减少模块和线缆的库存以及将线缆永久地和牢固地连接至光电模块的能力。此外，本文的实施方式能够被应用到现有的有源光缆产品，而无需对当前产品进行复杂的重新设计。
示例性实施方式包括线缆连接器，该线缆连接器可以被永久地插入到光电模块中以保持多纤维线缆与光学引擎的接合。在线缆连接器被使用在多通道光缆的两个端部上的实例中，有源光学产品可以设置成具有被永久地附接至光缆的每个端部的收发模块。本文的实施方式与目前在本领域中使用的产品不同，所述产品一旦被插入到收发器模块或光电模块中就可以被拔出。
尽管在光学网络领域中所使用的光学收发器模块和有源光缆的环境条件下对实施方式进行了描述，但是将理解的是，本发明的实施方式可以在本文所公开的功能可能有用的其他领域和/或操作环境中使用。因此，本发明的范围不应解释为受限于本文所公开的示例性实施方案和操作环境。
现将参照附图对本公开内容的实施方式进行说明。
I.现有的有源光缆的示例性方面
图5A至图5B是连接至QSFP收发器模块的现有的QSFP有源光缆500的等距视图，该QSFP收发器模块是光电模块200的示例。在这个示例中，光电模块200是热可插拔的，或者该光电模块200被设计成被插入到较大电子系统如网络交换机等的主印刷电路板(PCB)中。然而，使用这个系统的一个困难在于：使得光电模块200能够从较大电子系统移除的光电模块200的把手或提捞机构550可能干扰有源光缆500，从而潜在地导致有源光缆500与光电模块200断开连接或不正确地连接。为了缓解这个问题，图4A至图4D中示出的实施方式提供了一种用于将有源光缆永久地连接至光电模块200的装置。
II.现有的有源光缆的示例性结构的方面
首先参照图1和图2，图1和图2示出了根据一个实施方式的有源光缆100的示例。具体地，图1是可以永久地连接至光电模块200的有源光缆100的等距视图。图2是图1的有源光缆100的分解等距视图。
图5A和图5B中所描述的光电模块200包括光学发射器和光学接收器。光电模块200的示例可以被设计用于集成式电路之间和/或电路板之间的高速(例如，25吉比特每秒(G)或更高)的光学互连。另外地或替代地，光电模块200可以被配置成接收四个、十二个、二十四个或其他数量的光学通道，其中，每个光学通道可以被配置成传送数据。
当被安装到主PCB(未示出)时，光电模块200可以被配置成例如在主机装置与网络(未示出)之间传送数据。光电模块200可以将电信号转换成表示电信号的光学信号，反之亦然。例如，采用光学信号形式的数据可以从网络沿着有源光缆100传送至光电模块200。光电模块200的组件(下面描述了该组件的示例)可以将光学信号转换为表示光学信号的电信号。然后，电信号可以被传送到主机装置。同样地，该主机装置可以将电信号传送到光电模块200。光电模块200可以将电信号转换成表示电信号的光学信号。该光学信号可以沿着有源光缆100被传送到网络中以传送到例如另一光电模块200。
有源光缆100包括MT套圈110和套圈引导件112。套圈引导件112连接至延伸穿过有源光缆100的多根光纤带160。MT套圈110的套圈引导件112部分被容置在压接环基部115中。套筒120在压接环形基部115之上延伸。压接环基部115容置弹簧155，该弹簧155被构造成环绕光纤带160。压接环170被构造成对压接环基部115的压接部分118施加压缩力。压接环170还包括线缆护套部171。线缆引导件130被构造成对本文公开的压接环170和线缆护套部171以及光纤带160进行封围。线缆引导件130的末端端部包括过渡部分140，过渡部分140连接至封围光纤带160的保护管150。
如本领域中的技术人员可以理解的是，光纤带160可以在保护管150内和在包括MT套圈110、套筒120、压接环基部115、压接环170、线缆护套部171以及线缆引导件130的有源光缆100的各种其他组件内分别地涂覆有塑料层。此外，塑料层和保护套150由适合于其中将部署有源光缆100的环境的材料制成，并且本文中所描述的实施方式不限于任何特定的材料。
现将注意力转到套筒120和压接环基部115的结构部件，该结构部件提供了一种用于将有源光缆100永久地锁定或固定至光电模块200的装置。压接环基部115包括位于其顶部表面中的突出部分117，该突出部分117便于与光电模块200的连接。更具体地，该突出部分117被构造成由光电模块200的对应形状的接纳部分(未示出)来接纳。该突出部分117形成升高的平面，该升高的平面在其末端端部和远端端部处形成有两个倾斜部分。如本领域中的技术人员可以理解的是，该倾斜部分便于将突出部分117和压接环基部115从光电模块200的接纳部分移除以及插入到光电模块200的接纳部分中。
压接环基部115的两个侧表面111均在其中形成有平面凹入部分114。平面凹入部分114均在其中形成有光电锁定突出部116，使得本示例的光电锁定突出部116的表面被构造成与压接环基部的侧表面111共面或基本上共面。因此，光电锁定突出部116可以被看作是形成在压接环基部115的每个侧表面111中的平面凹入部分114的两个分离的部件之间的分隔部。如下面将更全面描述的，光电锁定突出部116提供了一种用于将有源光缆100牢固地锁定到光电模块200的装置。
压接环基部115还包括形成在其上表面113中的套筒锁定部分119，该套筒锁定部分119如下所述用于将套筒120锁定到压接环基部115。下面更具体且更全面地描述的，套筒锁定部分119提供下述机构：所述机构用于同时将套筒120锁定到压接环基部115并将压接环基部115锁定到光电模块200的对应机构，以便将整个有源光缆100永久地连接至光电模块200。
在本示例中，套筒锁定部分119包括形成在压接环基部115的上表面113中的成角度的齿或突出部。套筒锁定部分119的成角度的齿构型包括倾斜部分和接合壁，其中，该倾斜部分形成了在压紧环基部115的上表面113上逐渐延伸至扁平上表面的成角度的表面，该接合壁将套筒锁定部分119的扁平上表面以大致90度的角度连接至压接环基部115的上表面113。如本领域中的技术人员可以理解的是，这种形状便于套筒120相对于压接环基部115沿图2中所示的正y方向进行滑动运动。同时，一旦套筒120的接合部分122接合于其上，则不具有对应的倾斜部分的接合壁的90度角度防止了沿负y方向的运动，如下面更全面描述的。此外，如图3A至图3B中所示，在底部表面上可以形成有另一个套筒锁定部分119。
现在将注意力转到对套筒120的描述。套筒120包括大致平坦的侧椭圆管，该平坦的侧椭圆管具有平坦的上下表面121以及弯曲的侧表面123。如之前所描述的，套筒120的内圆周形成为容置压接环基部115，其中，弹簧155、MT套圈110和光纤带160容置在压接环基部115中。如图1所示，压接环基部115的一部分延伸超过套筒120的近端部分，从而被接纳和封围在光电模块200的对应的接纳端口中。
套筒的平坦上表面121包括接合部分122，该接合部分122包括平行于套筒120的平坦上表面121延伸的弹性突出部且被构造成与压接环基部115的套筒锁定部分119相互作用，如下面更全面描述的。如图3A至图3B所示，套筒120可以包括套筒120的底部表面上的相似的接合部分122。
如本领域中的普通技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的意义和范围的情况下，压接环基部115可以包括各种不同形状的光电锁定突出部116和套筒锁定部分119。此外，另外或作为本文所描述和示出的弹性突出部的替代方案，套筒120可以包括各种不同形状的接合部分122。仅包括本文所描述的锁定特征或接合特征的示例作为可以与所要求保护的发明相结合使用的示例。替代性地，可以采用有效提供与上述实施方式实施的功能相当的任何其他结构装置。例如，尽管本文描述的实施方式分别提供了在压接环基部115和套筒120的上表面和下表面两者中的锁定部件119和锁定部件122，但是这些元件可能仅被包括在相应部件的上表面中或下表面中。
III.实施方式的示例性操作方面
图3A至图3B和图4A至图4D是本发明的有源光缆100的剖视图，其示出了有源光缆100的锁定部件。如图3A所示，随着有源光缆100的近端端部沿+y方向或沿线缆插入方向被插入到光电模块200的端口中，继续直线运动直到MT套圈110与光电模块200的对应接收器接合为止。一旦MT套圈110与光电模块200的接收器接合并且移动力被连续地施加到套筒120，则导致套筒120相对于压接环基部115沿线缆插入方向移动。
当套筒120相对于压接环基部115沿线缆插入方向移动时，套筒120的接合部分122的弹性突出部由阻力推动远离压接环基部115，其中，该阻力是当施加到有源光缆100的移动力通过接合部分122的内表面上的成角度的部分沿着形成在压接环基部115的上表面和下表面上的套筒锁定部分119的倾斜表面滑动而被传递到+z方向时产生的。
当套筒120相对于压接环基部115沿线缆插入方向移动得足够远时，使得套筒120的接合部分122不再与压接环基部115的套筒锁定部分119接合，而是与压接环基部115的上表面和下表面接合，如图3B所示，组件处于锁定位置中。如图3B所示，由于套筒锁定部分119具有上文描述的接合壁，所以当沿-y方向或沿线缆移除方向施加力时，弹性突出部在z方向上的推动力不容易被克服，并且因此套筒120被锁定到位。
图4A至图4D示出了一种用于将有源光缆100锁定至光电模块200的机构。更具体地，图4A至图4D是有源光缆100在与光电模块200接合时的剖视图。应当注意的是，压接环基部115的光电锁定突出部116与光电模块200的臂250之间的接合在压接环基部115的套筒锁定部分119与套筒120的接合部分之间的接合之前发生或同时发生。
更具体地，当线缆插入力沿线缆插入方向被施加到有源光缆100时，有源光缆100与光电模块200之间的接合发生。如图4A至图4C所示，当力被施加时，有源光缆100的平面凹入部分114封围光电模块200的臂250，并且使得有源光缆100能够以接合的方式相对于光电模块200滑动。如图4A至图4C所示，随着线缆插入力继续，光电锁定突出部116与光电模块200的臂250接合，并且光电锁定突出部116的倾斜部分和/或光电模块的臂250将线缆插入方向上的力转移到x方向上的膨胀力，该膨胀力使臂250被推动远离光电锁定突出部116。
在如图4D中所示的时间段，在线缆插入力继续之后，光电模块200的臂250已通过并超过光电锁定突出部116，并且臂250由于臂250被限制在套筒120的内部而无法再退出。同时，压接环基部115的套筒锁定部分119与套筒120的接合部分122接合以使套筒120锁定就位，其中，套筒120将臂250保持在平面凹入部分114内的接合位置或锁定位置中。
如可以理解的是，本文的实施方式提供了一种简单且有效的锁定机构，而无需额外的部件，如螺钉或其他固定装置。因此，本文的实施方式提供了一种有效且简单的方式来将有源光缆100可靠地连接和附接至光电模块200。
如本领域中的普通技术人员可以理解的是，本发明可以以其他具体形式来实施。在本发明的另一个实施方式中，锁定特征可以设置在套圈引导件112和压接环170上，其中，套圈引导件112与压接环170之间设置有压缩弹簧155。
所描述的实施方式在所有方面被认为是仅作为示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而非前述描述来表示。在权利要求的等同意义和范围内的所有变化均被包含在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种可插拔有源光缆连接器，其被配置成对包括在光电模块中的光学接口的接合进行永久地保持，所述可插拔有源光缆连接器包括：
透镜连接部段，其将多根光纤连接至所述光学接口；
闩锁部分，其与所述光电模块的闩锁接纳部分接合，所述闩锁部分使所述透镜连接部段的光纤保持与所述光学接口接合，所述闩锁部分包括第一接合部分和第二接合部分，所述第一接合部分与所述光学接口的光电接合部分接合；以及
锁定部分，其与所述闩锁部分的第二接合部分接合，并且当插接插入力被施加到所述可插拔有源光缆连接器时，所述锁定部分相对于所述光电模块将所述透镜连接部段锁定到位，以防止所述透镜连接部段与所述光电模块的光学接口脱离。
2.根据权利要求1所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述闩锁部分形成为压接环基部的整体部件，所述压接环基部容置MT套圈。
3.根据权利要求2所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述锁定部分形成为套筒的整体部件，所述套筒形成为封围所述闩锁部分的至少一部分。
4.根据权利要求3所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述闩锁部分的第二接合部分包括形成于所述闩锁部分的上表面和下表面中的至少一个中的接合齿，并且其中，所述锁定部分包括形成于所述套筒的上表面和下表面中的至少一个中的弹性突出部。
5.根据权利要求1所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述闩锁部分的第二接合部分包括形成于所述闩锁部分的上表面和下表面中的至少一个中的接合齿，并且其中，所述锁定部分包括形成于所述套筒的上表面和下表面中的至少一个中的弹性突出部。
6.根据权利要求1所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述锁定部分还与所述光电接合部分接合。
7.根据权利要求6所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述第一接合部分包括凹部，并且所述光电接合部分包括臂，当所述可插拔有源光缆处于锁定位置时所述臂被布置在所述凹部内，并且其中，所述锁定部分提供了使所述臂被牢固地固定在所述凹部中的推动力。
8.根据权利要求2所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述锁定部分形成为套筒的整体部件，所述套筒形成为封围所述闩锁部分和所述光电接合部分中的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的可插拔有源光缆连接器，其中，所述第一接合部分包括凹部，并且所述光电接合部分包括臂，当所述可插拔有源光缆处于锁定位置时所述臂被布置在所述凹部内，并且其中，在所述套筒封围所述臂时提供的压缩力提供了使所述臂被牢固地固定在所述凹部中的推动力。
10.一种集成式有源光缆和光电模块，包括：
光学接口，其与主机装置的端口对接；
透镜连接部段，其将多根光纤连接至所述光学接口；
闩锁部分，其与所述光学接口的闩锁接纳部分接合，所述闩锁部分使所述透镜连接部段的光纤保持与所述光学接口的透镜组件接合，所述闩锁部分包括第一接合部分和第二接合部分，所述第一接合部分与所述光学接口的光电接合部分接合；以及
锁定部分，其与所述闩锁部分的第二接合部分接合，并且当插接插入力被施加到所述可插拔有源光缆连接器时，所述锁定部分相对于所述光学接口将所述透镜连接部段锁定到位，以防止所述透镜连接部段与所述光学接口脱离。
11.根据权利要求10所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述闩锁部分形成为压接环基部的整体部件，所述压接环基部容置MT套圈。
12.根据权利要求11所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述锁定部分形成为套筒的整体部件，所述套筒形成为封围所述闩锁部分中的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述闩锁部分的第二接合部分包括形成于所述闩锁部分的上表面和下表面中的至少一个中的接合齿，并且其中，所述锁定部分包括形成于所述套筒的上表面和下表面中的至少一个中的弹性突出部。
14.根据权利要求10所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述闩锁部分的第二接合部分包括形成于所述闩锁部分的上表面和下表面中的至少一个中的接合齿，并且其中，所述锁定部分包括形成于所述套筒的上表面和下表面中的至少一个中的弹性突出部。
15.根据权利要求11所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述锁定部分还与所述光电接合部分接合。
16.根据权利要求15所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述第一接合部分包括凹部，并且所述光电接合部分包括臂，当所述可插拔有源光缆处于锁定位置时所述臂被布置在所述凹部内，并且其中，所述锁定部分提供了使所述臂被牢固地固定在所述凹部中的推动力。
17.根据权利要求12所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述锁定部分形成为套筒的整体部件，所述套筒形成为封围所述闩锁部分和所述光电接合部分中的至少一部分。
18.根据权利要求17所述的集成式有源光缆和光电模块，其中，所述第一接合部分包括凹部，并且所述光电接合部分包括臂，当所述可插拔有源光缆处于锁定位置时所述臂被布置在所述凹部内，并且其中，在所述套筒封围所述臂时提供的压缩力提供了使所述臂被牢固地固定在所述凹部中的推动力。
19.一种光电系统，包括根据权利要求1所述的可插拔有源光缆连接器。
20.一种光电系统，包括根据权利要求10所述的集成式有源光缆和光电模块。
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