CN111308618B - 可插入有源光学连接器和数据传输系统 - Google Patents

可插入有源光学连接器和数据传输系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及可插入有源光学连接器和数据传输系统。一种被配置成充任可插入有源光学连接器的设备，所述设备与一个或更多个通道模块化并且将电信号转换成光信号以及将光信号转换成电信号。在一侧，所述设备具有外场可更换单元(LRU)的可插入电接口；在另一侧，所述设备具有到飞行器光纤布线束的可插入光学接口侧。所述设备可插入不同类型的LRU，包括机架安装式LRU和螺栓固定式LRU。所述设备包括足以使能够在标准尺寸的飞行器连接器内完全实现电/光转换的电子组件和光子组件。所述设备可适于各种数据通信协议，并且具有能在单光纤或双光纤的双向数据链路中使用的灵活性。

Description

可插入有源光学连接器和数据传输系统
技术领域
本文所公开的技术总体上涉及能够在电组件之间进行通信的光纤网络。特别地，本文所公开的技术涉及通过光学航空电子数据总线互连的电气航空电子系统(electricalavionics system)。
背景技术
使用光缆代替电布线用于高速航空电子数据网络可以获得重量、成本、电磁效应以及电布线集成的复杂性的显著降低。在现代飞行器中，外场可更换单元(linereplaceable unit，LRU)(例如航空电子计算机和传感器单元)通常包括具有收发器的壳体，以使能实现与其它LRU的光纤通信。LRU壳体上的光学连接器使外部光缆能够连接至LRU。
更具体地，连接至光学航空电子数据总线的每个LRU通常包括光电介质转换器，该光电介质转换器具有电光发送器和光电接收器(下文中统称为“光电双向收发器”)以实现与其它LRU的光纤通信。电光发送器将电信号转换成光信号；光电接收器将光信号转换成电信号。LRU的壳体上的光学连接器使光缆能够连接至LRU。
典型的飞行器制造过程还需要在LRU与飞行器布线束之间生成断点(在线连接器)。当从机架中移除现有的光电LRU时，光学接头会暴露至有灰尘和潮湿的环境，在将该光电LRU插回到机架中之前，需要对光学接头进行清洁和检查。为了使LRU连接至飞行器光纤，供应商必须获得重新设计并在LRU内嵌入新的收发器、光学布线以及光学连接器的新能力。学习曲线是困难的，并且设计、构建以及证明具有光学接口的新LRU的成本很高。此外，新的LRU光学设计在LRU和供应商之间并不一致，这是因为飞行器制造商并没有指示在LRU内是什么，而只规定了飞行器布线的光学接口。
出于种种理由，包括消除与具有内置收发器的LRU的设计以及重新设计相关联的成本，通过光学航空电子数据总线互连但不受上述缺点所烦扰的航空电子系统的设计将是有益的。
发明内容
下面相当详细地公开的主题致力于提供一种被配置成充任可插入有源光学连接器(下文中称为“PAOC”)的设备，所设备与一个或更多个通道模块化并且将电信号转换成光信号以及将光信号转换成电信号。在一侧，所述PAOC具有外场可更换单元(LRU)的可插入电接口；在另一侧，所述设备具有飞行器光纤布线束的可插入光学接口。所述PAOC可插入不同类型的LRU，包括机架安装式LRU和螺栓固定式LRU。所述PAOC包括足以使能够在飞行器连接器内完全实现电/光转换的电子组件和光子组件。另外，所述设备可适于各种数据通信协议，并且具有能在单光纤或双光纤的双向数据链路中使用的灵活性。这种类型的可插入有源光学连接器消除了与具有内置收发器的LRU的设计以及重新设计相关联的缺点。
如本文所使用的，术语“可插入”在用作形容第一组件的能力的形容词时，意味着可以通过将第一组件和第二组件中的一个组件的凸形部分(例如，插脚或插头)插入到第一组件和第二组件中的另一组件的相应凹形部分(例如，插座或插口)中，来将该组件联接至第二组件，之后再与第二个组件分开。例如，PAOC可以具有插入到LRU配合连接器的电插口中的电插脚，或者PAOC可以具有其中插入LRU配合连接器的电插脚的电插口。在两种情况下，PAOC是“插入到”LRU配合连接器中的。
尽管下面将相当详细地描述可插入有源光学连接器的各种实施方式，但这些实施方式中的一个或更多个实施方式可以通过以下方面中的一个或更多个方面来特征化。
下面详细公开的主题的一个方面是，提供一种可插入有源光学连接器，所述可插入有源光学连接器包括：连接器壳体；印刷电路板，所述印刷电路板包含在所述连接器壳体内；多重(multiplicity)电连接器，所述多重电连接器电联接至所述印刷电路板并由所述印刷电路板支承；双向光学子组装件，所述双向光学子组装件包括都电联接至所述印刷电路板的激光器装置和光检测器(photodetector)；壳体，所述壳体安装至所述印刷电路板，所述壳体包括被配置成包含所述双向光学子组装件的第一插座，和被配置成容纳端接(terminate)光缆的终端件的一个端部的第二插座。所述第一激光器装置电联接至所述第一多重电连接器中的第一对电连接器，并且所述第一激光器装置被设置成响应于经由所述第一多重电连接器中的第一对电连接器接收到电信号发射光，所述光穿过所述壳体到所述第一光纤的端部。所述第一光检测器电联接至所述第一多重电连接器中的第二对电连接器，并且所述第一光检测器被设置成响应于从所述第一光纤的端部接收到光来向所述第一多重电连接器中的第二对电连接器发送电信号。
下面详细公开的主题的另一方面是，提供一种数据传输系统，所述数据传输系统包括：光纤网络；多个电子装置；多个配合连接器，所述多个配合连接器分别附接并且电联接至所述多个电子装置，每个配合连接器具有多重电连接器；以及多个可插入有源光学连接器，所述多个可插入有源光学连接器分别附接并且电联接至所述多个配合连接器并且光联接至所述光纤网络，其中，所述多个可插入有源光学连接器中的每个可插入有源光学连接器都包括相应的光电双向收发器和分别电联接至相应配合连接器的电连接器的多重电连接器。根据一个所提议的实现，所述电子装置是安装在飞行器上的外场可更换单元。
下面详细公开的主题的另一方面是，提供一种组装航空电子数据传输系统的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将第一多重电连接器连接至印刷电路板上的电路；(b)将光电双向收发器的光学子组装件的激光器装置和光检测器连接至印刷电路板上的电路；(c)将光纤网络的光缆的端部放置在飞行器上的与所述光电双向收发器的所述光学子组装件面对的位置中；以及(d)将所述第一多重电连接器连接至配合连接器的第二多重电连接器，所述配合连接器附接至所述飞行器上的外场可更换单元。
根据前一段所述的方法的一个实施方式，步骤(c)包括：在终端件中端接所述光缆的端部；并且将所述终端件插入安装至所述印刷电路板的壳体的内部，直到所述光缆的端面处于指定的距离内，并且光联接至所述光电双向收发器的所述光学子组装件。另外，步骤(d)包括：将所述第一多重电连接器与所述第二多重电连接器对准；并且将所述印刷电路板移向所述外场可更换单元，同时保持所述第一多重电连接器和所述第二多重电连接器的对准。
下面公开了可插入有源光学连接器的其它方面。
附图说明
在前面的章节中讨论的特征、功能以及优点可以在各种实施方式中独立地实现，或者可以在其它实施方式中组合。下面，出于例示上述和其它方面的目的，参照附图对各种实施方式进行描述。本节中简要描述的附图均不是按比例绘制的。
图1是表示飞行器上的数据处理系统的三维剖视图的图，该数据处理系统包括光学数据通信网络。
图2是表示具有内部收发器的典型的光电LRU的图，当将LRU侧连接器和飞行器侧连接器进行配合时，该内部收发器可以光联接至光学航空电子数据总线的光缆。(所述连接器在图2中以未配合状态示出。)
图3是表示电LRU的图，当将根据一个实施方式的LRU侧连接器和飞行器侧可插入有源光学连接器进行配合时，该电LRU能够经由PAOC从光学航空电子数据总线的光缆接收数据和将数据发送至该光缆。(所述连接器在图3中以未配合状态示出。)
图4是根据一个所提议的实现的对光电双向收发器的一些组件进行标识的框图。
图5是表示根据一个实施方式的终端件/插座组装件的截面图的图。
图6是表示可以插入图5所描绘的终端件中的光缆的一部分的侧视图的图，以便将光纤光联接至发送/接收TO罐。
图7和图8是表示被对准但尚未配合的LRU配合连接器和可插入有源光学连接器的相应三维视图的图。
图9A是表示图7和图8所描绘的LRU配合连接器的侧视图的图。
图9B是表示图7和图8所描绘的可插入有源光学连接器的侧视图的图。
图10A和图11A是分别表示图9A所描绘的LRU配合连接器的俯视图和侧视图，其中移除了壳体(由虚线表示)。
图10B和图11B是分别表示图9B所描绘的可插入有源光学连接器的俯视图和侧视图，其中移除了连接器壳体(由虚线表示)。
图12A是表示图9A所描绘的LRU配合连接器的电接口的三维视图的图，其中移除了壳体(由虚线表示)。连接电接口的电线也未示出。
图12B是表示图9B所描绘的可插入有源光学连接器的组装的内部组件的三维视图的图，其中移除了连接器壳体(由虚线表示)。
图13是表示图12B所描绘的可插入有源光学连接器的组装的内部组件的侧视图的图。
图14和图15是表示图12B所描绘的可插入有源光学连接器的组装的内部组件的相应三维视图的图。
图16是标识根据一个实施方式的用于组装航空电子数据传输系统的方法的步骤的流程图。
图17是表示电LRU的图，当根据另选实施方式使用短跨接电缆将LRU侧连接器和飞行器侧可插入有源光学连接器进行电联接时，该电LRU能够从光学航空电子数据总线的光缆接收数据和将数据发送至该光缆。为简单起见，没有示出跨接电缆的配合电插脚和插口。(连接器和跨接电缆在图17中以未配合状态示出。)
图18是表示电LRU的图，当将根据另一另选实施方式的LRU侧连接器和具有用环氧树脂粘合至其的尾纤(pigtail)的飞行器侧可插入有源光学连接器进行配合时，该电LRU能够从光学航空电子数据总线的光缆接收数据和将数据发送至该光缆。(所述连接器在图18中以未配合状态示出。)
在下文，对附图进行说明，其中，不同图中的相似部件具有相同标号。
具体实施方式
下面，相当详细地描述可插入有源光学连接器的例示性实施方式。然而，在本说明书中未对实际实现的所有特征进行描述。本领域技术人员应当清楚，在开发任何这样的实际实施方式方面，必须进行许多具体实现决策，以实现开发者的特定目标(如与系统相关约束和商业相关约束兼容)，这些目标将从一个实现到另一实现而发生改变。此外，应当清楚，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说，不会是一项常规的任务。
下面，出于例示的目的，对用于实现飞行器上的外场可更换单元之间的光学通信的光纤网络的各种实施方式进行详细描述。然而，本文所公开的光纤网络的实现不是仅限于飞行器的环境，而是可以用于其它类型的载具上的光纤网络或者其它类型的光纤网络(例如，长距离地面应用、数据中心应用以及光纤到户/办公室应用)。
光纤网络具有相比铜线网络速度更高、重量更轻以及抗电磁干扰性的优势。许多型号的商用飞行器都具有光纤网络，用于缩减尺寸、重量以及功率。通常的做法是将许多外场可更换单元(LRU)彼此连接，以实现航空电子系统内的通信。例如，载具(例如，飞行器)前部中的多个LRU已经经由航空电子数据总线连接至载具后部中的多个LRU。
图1例示了包括飞行器102的网络环境100。飞行器102是其中可以使用本文所公开的连接器的平台的示例。在图1所描绘的示例中，飞行器102具有附接至机身108的右机翼104和左机翼106。飞行器102还包括附接至右机翼104的发动机110和附接至左机翼106的发动机112。飞行器102还具有机头部分114和机尾部分116。机尾部分116包括右水平稳定器118、左水平稳定器120以及竖直稳定器122。
图1所描绘的飞行器102还包括机载数据通信和处理系统124，该系统124包括光纤网络126和多个装置127，例如驾驶舱显示器128、飞行控制计算机130以及连接(和光联接)至光纤网络126的其它组件。其它类型的装置127可以采取LRU 132、134、136、138、140、142、144、146以及148的形式。这些LRU可以采取各种形式。例如，LRU可以是计算机、传感器、机上娱乐系统以及其它合适类型的装置。装置127在内部使用电信号，因此，通常通过使用光电介质转换器(图1中未示出)将通过光纤网络126传输的光信号转换成电信号。这些光电介质转换器(下文中称为“光电双向收发器”)可以处于LRU的内部或外部。
对于LRU具有并入LRU壳体内部的一个或更多个光电收发器(下文中称为“光电LRU”)的情况来说，光电LRU可以借助于为LRU提供支承和自动分度的机械组装件安装至飞行器上的机架。每个光电LRU包含内部光电双向收发器，该光电双向收发器借助于机械联接至LRU壳体的配合连接器而光联接至光纤网络126的光学航空电子数据总线。配合连接器为飞行器系统提供光学连接，并且为LRU提供结构支承。
图2是表示典型的光电LRU 10a的图，该光电LRU 10a具有LRU壳体12、机械联接至LRU壳体12并包含在LRU壳体12内的底板连接器14、机械联接至光学底板连接器14的印刷电路板8a以及机械联接至LRU壳体12的LRU配合光学连接器16。在图2所描绘的示例中，LRU配合光学连接器16具有一对终端件26a和26b，该对终端件端接设置在LRU壳体12内部并且处于底板连接器14的一侧的光缆22a和22b的相应端部。光缆22a和22b的其它的端部借助于各自的光学连接器30a和30b光联接至在LRU壳体12内部并且处于底板连接器14的另一侧的光缆24a和24b的相应端部。光学连接器30a和30b固定至底板连接器14。
图2所描绘的光电LRU 10a还包括安装并电联接至印刷电路板8a的一对光电双向收发器2a和2b(这两个是为了提供冗余)。光电双向收发器2a和2b中的每个光电双向收发器都包括电光发送器和光电接收器(图2中未示出)。光电双向收发器2a光联接至光缆24a的另一端部。光电双向收发器2b光联接至光缆24b的另一端部。
图2还描绘了具有一对终端件28a和28b的飞行器导线(harness)光学连接器18，该对终端件在光电LRU 10a外部的位置处端接光纤网络的光缆20a和20b的相应端部。当LRU配合光学连接器16和飞行器导线光学连接器18进行配合时，光电LRU 10a外部的光缆20a和20b分别光联接至光电LRU 10a内部的光电双向收发器2a和2b。
根据图2所描绘的配置，光电双向收发器2a和2b是安装在印刷电路板8a上的，并且设置在每个LRU内的相关联的光缆和光学连接器是由不同的供应商不同地定制的。这种配置还需要光纤管理装置来控制弯曲半径和LRU接口处的光学连接器。
与图2所描绘的光电LRU 10a形成对比，图3示出了电LRU 10b(没有内部光电收发器)，该电LRU 10b借助于在电LRU 10b外部的可插入有源光学连接器32与光缆20a和20b进行光联接。如本文所使用的，术语“有源”表示光学连接器具有光电组件(例如，光电双向收发器)。本文所公开的可插入有源光学连接器(PAOC)被设计用于与没有内部光电收发器的电LRU一起使用。
图3所描绘的电LRU 10b具有LRU壳体12、安装在LRU壳体12内部的印刷电路板8a以及机械联接至LRU壳体12的LRU配合电连接器34。在图3所描绘的示例中，LRU配合电连接器34是电接口，该电接口在布线束侧具有多重电插脚62，并且在LRU侧具有多条电线64。电插脚62与电线64存在一一对应关系。各个电插脚62以导电方式连接至相应的电线64，以形成多个平行的电导体，这些电导体承载表示经由光纤网络从其它LRU接收或传输至其它LRU的信息的电信号。
图3还描绘了具有一对终端件28a和28b的可插入有源光学连接器32，该对终端件在电LRU 10b外部的位置处端接布线束组装件的光缆20a和20b的相应端部。可插入有源光学连接器32包括在LRU侧具有多重电插口60的连接器壳体38，当LRU配合电连接器34和可插入有源光学连接器32进行配合时，所述多重电插口60用于容纳所述多重电插脚62。可插入有源光学连接器32还包括一对双向光电收发器(图3中未示出，该对双向光电收发器皆可以具有图4所描绘的结构)。当LRU配合电连接器34和可插入有源光学连接器32进行配合(图3示出了这些组件未配合)时，电LRU 10b经由电插口60和印刷电路板(图3中未示出)电联接至并入可插入有源光学连接器32中的光电双向收发器。
图4是根据一个所提议的实现的对光电双向收发器2的一些组件进行标识的框图。光电双向收发器2具有单光纤全双工双向收发器设计，其中，光电双向收发器2经由同一光缆28发送具有第一波长λ1的光并且接收具有与第一波长λ1不同的第二波长λ2的光(图4中未示出，但是参见图8中的光纤20a或20b)。光电双向收发器2包括安装至印刷电路板40的双向光学子组装件4(下文中称为“OSA 4”)。印刷电路板40还具有安装在其上的各种电组件以及将电组件彼此连接并且连接至端子的印刷电路。
图4所描绘的双波长单光纤光电双向收发器2包括激光器装置44和光检测器48。响应于在数据输入端子56处经由发送电信号线路(图4中未示出)从相关联的外场可更换单元(未示出)接收到差分发送信号，由激光器驱动器42来驱动激光器装置44发射波长为λ1的光。[如本文所使用的，在相干激光的上下文下的术语“波长”是指具有窄光谱宽度的激光的中心波长。]激光器驱动器42包括将那些电差分信号转换成表示要由激光器装置44发送的数据的电数字信号的电路。相反地，光检测器48接收波长为λ2的光，并将检测到的光转换成电信号，将该电信号提供给接收电路，该接收电路包括放大检测器信号的跨阻抗放大器50和对输出信号执行数字化的限幅放大器52。接收电路将那些电信号转换成表示接收到的数据的数字电差分接收信号。电差分接收信号经由数据输出端54以及图4中未示出的接收电信号线路发送至外场可更换单元中的其它电路。
在图4所描绘的示例中，双向收发器2包括激光器装置44和光检测器48。激光器装置44可以利用单模分布式反馈激光器、多模Fabry-Pérot激光器或者用于高光学输出功率和低模态噪声的竖直腔表面发射激光器来实现。光检测器48可以利用高响应性p型本征n型(PIN)光电二极管或雪崩光电二极管来实现，以提供高的接收器灵敏度。图4所描绘的双向收发器2还包括LC插座，该LC插座的尺寸被形成并配置成可容纳光纤的端接(图4中未示出，但是参见图8中的光纤20a或20b)。
图4所描绘的光电双向收发器2能够单光纤操作，这是因为该光电双向收发器2在其光学前端配备有波分复用(WDM)滤波器46(下文中称为“WDM滤波器46”)，该波分复用(WDM)滤波器46可使来自激光器装置44的在一个波长λ1处的光信号通过，并可使接收到的在不同的波长λ2处的光信号朝光检测器48反射。光电双向收发器2内部的WDM滤波器46是根据高串扰隔离技术设计的波长选择带通滤波器。使用这种隔离确保在同一双向收发器中，光检测器48不会检测来自本地激光器装置44的光信号A，并且确保激光器装置44不会接收由光检测器48检测到的光信号B。
图4所描绘的光电双向收发器2还包括安装至印刷电路板40的光学子组装件4。光学子组装件4具有壳体(下文中称为“OSA壳体”)，该壳体是由两个整体形成的插座组成的，这两个整体形成的插座包括容纳端接的光纤的LC插座75、以及包含要光联接至端接的光纤的光学组件的第二插座。
如在图5中看到，OSA壳体74包括：LC插座75，该LC插座75具有第一圆柱形通道96，该第一圆柱形通道96的尺寸被形成得容纳终端件28的第一端部92；和光学组件插座73，该光学组件插座73具有第二圆柱形通道98(该第二圆柱形通道98的直径大于第一圆柱形通道96的直径)。OSA壳体74的光学组件插座73的尺寸被形成得容纳发送/接收晶体管外形(TO)罐72，该发送/接收晶体管外形罐72容纳激光器装置44、WDM滤波器46以及光检测器48。LC插座75和光学组件插座73可以一体地形成或者彼此刚性地固定。
终端件28还包括主体90和第二端部94。终端件28的第二端部94具有圆柱形的光缆通道76，该圆柱形的光缆通道76通道容纳图6所描绘的光缆20的护套部分86。终端件28的主体90和第一端部92具有共同的圆柱形光纤通道78，该圆柱形光纤通道78容纳光缆20的光纤88的无护套部分。因此，如果将图6所示的光缆20的所述部分插入到图5中以横截面示出的终端件28中，则光纤88的端面将对准并面对安装在发送/接收TO罐72中所形成的窗口(图5中未示出)中的透镜。这种物理排布将激光器装置44和光检测器48(参见图4)光联接至光纤88(参见图6)。OSA壳体74是由金属材料(例如，不锈钢)制成。终端件28可以由半刚性热塑性材料或金属材料(例如，不锈钢)制成。一种商业可获的光缆20包括：光纤88，该光纤88包括聚合物芯体和氟化聚合物包层；和由聚乙烯制成的护套86。
图7和图8是表示根据一个实施方式的用于将光纤网络连接至电LRU的连接器系统6的相应三维视图的图。连接器系统6包括在图7和图8中示出的对准但尚未配合的LRU配合连接器34和可插入有源光学连接器32。图9A是表示LRU配合连接器34的侧视图的图；图9B是表示可插入有源光学连接器32的侧视图的图。如在图7、图8、图9A以及图9B中看到，LRU配合连接器34包括壳体35，并且可插入有源光学连接器32包括连接器壳体38。壳体35和38的尺寸和形状被形成得符合在现有飞行器标准ARINC 801中阐述的要求。(ARINC 801规范涵盖了适用于商用飞行器的光纤互连组件的尺寸、性能以及质量保证标准和光纤互连组装件的测试程序。)壳体35和38中的每个壳体都具有可以将光纤插入的开口。
另外，壳体35和38具有相应的开口组，以使各种电接口组件从中穿过。如在图7中最佳地看到，LRU配合连接器34在LRU配合连接器34的LRU侧包括多重外部电线64。电线64电连接至LRU配合连接器34的输入/输出印刷电路板8b。如在图8中最佳地看到，LRU配合连接器34在LRU配合连接器34的飞行器侧还包括多重电插脚62。电插脚62被配置为电联接至(例如，插入到)并入可插入有源光学连接器32中的对应的多重电插口60(图7所示)。可插入有源光学连接器32的连接器壳体38在LRU侧具有与电插口60对准的多个开口，并且在飞行器侧具有一对开口，该对开口可使光纤网络的相应光缆20a和20b通过。LRU配合连接器34和可插入有源光学连接器32可以通过将多重电插脚62插入到对应的多重电插口60中来进行电联接。
图10A和图11A是分别表示图9A所描绘的LRU配合连接器的俯视图和侧视图，其中移除了壳体(由虚线表示)。如在图10A和图11A中看到，每条电线64通过相应的第一电连接器82、相应的电线84以及相应的第二电连接器80电连接至相应的电插脚62。每个第一电连接器82将相应的电线84的一个端部连接至相应电线64；每个第二电连接器80将相应的电线84的另一端部连接至相应的电插脚62。图12A是表示LRU配合连接器34的电接口的三维视图的图，其中移除了壳体35(由虚线表示)。连接电接口的电线84也未示出。
图10B、图11B以及图12B是分别表示示出了图9B所描绘的可插入有源光学连接器32的组装的内部组件的俯视图、侧视图以及三维视图的图，其中移除了连接器壳体(由虚线表示)。可插入有源光学连接器32的内部组件包括经由电插口60与LRU进行电子通信的一对印刷电路板68和70。可插入有源光学连接器32的内部组件还包括安装至印刷电路板68的第一OSA壳体74a和安装至印刷电路板70的第二OSA壳体74b。第一LC插座74a和第二LC插座74b中的每个LC插座都可具有与图5所描绘的OSA壳体74相同的结构。可插入有源光学连接器32的内部组件还包括端接第一光缆20a的第一终端件28a和端接第二光缆20b的第二终端件28b。第一终端件28a和第二终端件28b中的每个终端件可以具有与图5所描绘的终端件28相同的结构。当将终端件28a的远端部插入到OSA壳体74a中时，将光缆20a光联接至包含在OSA壳体74a内的发送/接收TO罐72(参见图5)内部的光学组件。类似地，当将终端件28b的远端部插入到OSA壳体74b中时，将光缆20b光联接至包含在OSA壳体74b内的发送/接收TO罐72(参见图5)内部的光学组件。每个TO罐72内部的双向收发器的光学组件包括：激光器装置44、光检测器48以及WDM滤波器46，如图4所述描绘的。图13示出了图12B所描绘的可插入有源光学连接器32的组装的内部组件的侧视图，而图14和图15示出了图12B所描绘的可插入有源光学连接器32的组装的内部组件的相应三维视图。
图16是标识根据一个提议的实现的用于组装航空电子数据传输系统的方法150的步骤的流程图。方法150以箭头指示的次序执行列出的步骤。然而，在另选实现中，可以根据另选排序来执行这些步骤。在下一段中接着的描述将按图16中箭头指示的次序来描述方法150的步骤。然而，将在恰当的时机描述各个步骤的另选排序。
参照图16，将第一多重电连接器连接至印刷电路板上的电路(步骤152)。在步骤152之后，将光电双向收发器的激光器装置和光检测器连接至印刷电路板上的电路(步骤154)。(在该另选例中，可以在步骤152之前执行步骤154。)在步骤154之后，在终端件处端接飞行器上的光纤网络的光缆的一个端部(步骤156)。(在该另选例中，可以在步骤154之前执行步骤156。)在步骤156之后，将该终端件插入安装至印刷电路板的插座的内部，直到光缆的端面处于光电双向收发器的指定距离内并且处于与光电双向收发器面对的位置(步骤158)。在步骤158之后，所述第一多重电连接器与附接至飞行器上的外场可更换单元的配合连接器的第二多重电连接器对准(步骤160)。在步骤160之后，将印刷电路板移向外场可更换单元，同时保持所述第一多重电连接器和所述第二多重电连接器的对准(步骤162)，从而将所述第一多重电连接器连接至所述第二多重电连接器。(在该另选例中，可以在步骤158之前执行步骤160和步骤162。)
可插入有源光学连接器32可以直接插入具有符合可插入有源光学连接器32的电插脚引出定义的电接口的LRU。为了适应具有不同电连接器和插脚引出定义的LRU(例如，电插脚需要来自两个连接器)，可以将可插入有源光学连接器32经导轨安装在LRU附近，并且短的电布线导线(electrical wiring harness)可以适应不同的连接器。
图17是表示电LRU 10b的图，当根据另选实施方式使用短跨接电缆66将两个LRU侧连接器34a和34b电联接至飞行器侧可插入有源光学连接器32时，该电LRU10b能够从光学航空电子数据总线的光缆20a和20b接收数据和将数据发送至该光缆20a和20b。连接器34a、34b以及32与跨接电缆66在图17中以未配合状态示出。跨接电缆66是在一个端部处具有通用(不兼容)连接器(未示出，因为该连接器可以是与现有的LRU连接器类型配合的任何类型)并且在另一端部处具有与可插入有源光学连接器32配合的特定连接器的电缆。
可以导致更短且更简单的模块的另选例是利用短长度的尾纤来替换可插入光学接头(将光纤永久地用环氧树脂粘合至OSA)。尾纤另选例的缺点是，尾纤本身的故障会导致整个模块的报废。
图18是表示电LRU 10b的图，当根据另一另选实施方式将LRU侧连接器34和具有用环氧树脂粘合至其的尾纤58a和58b的飞行器侧可插入有源光学连接器32进行配合时，该电LRU 10b能够从光学航空电子数据总线的光缆20a和20b接收数据和将数据发送至该光缆20a和20b。连接器在图18中以未配合状态示出。尾纤是永久对准并(通过环氧树脂)附接至OSA 4(图18中未示出，但参见图4)的光缆，从而不需要插座连接器(不需要进行插拔，因此在OSA连接处没有终端件)。尾纤的另一端部处有终端件(图中未示出)，用于进行飞行器在线连接。
虽然已经参照各种实施方式对可插入有源光学连接器进行了详细描述，但本领域技术人员应当明白，在不脱离本文的教导的情况下，可以进行各种改变，并且其部件可以用等同物替代。另外，可以进行许多修改，以使有关本文所公开的实践的构思和简化适应特殊情况。因此，意图是，被权利要求覆盖的主题不限于所公开的实施方式。
下文中阐述的方法权利要求不应被解释成需要按字母表次序(权利要求中的任何字母排序出于引用先前陈述步骤的目的而单独使用)或者按陈述它们的次序执行本文所陈述的步骤，除非权利要求语言明确指定或陈述了指示执行那些步骤中的一些步骤或所有步骤的特定次序的条件。本方法权利要求也不应被解释成排除同时或交替执行的两个或更多个步骤的任何部分，除非权利要求语言明确陈述了排除这种解释的条件。
注意：下面的段落描述了本公开的其它方面。
A1.一种组装数据传输系统的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将第一多重电连接器连接至印刷电路板上的电路；
(b)将光电双向收发器的光学子组装件的激光器装置和光检测器连接至印刷电路板上的电路；
(c)将光纤网络的光缆的端部放置在飞行器上的与所述光电双向收发器的所述光学子组装件面对的位置中；以及
(d)将所述第一多重电连接器连接至配合连接器的第二多重电连接器，所述配合连接器附接至所述飞行器上的外场可更换单元。
A2.根据段落A1所述的方法，其中，步骤(d)包括分别将所述第二多重电连接器插入到所述第一多重电连接器中。
A3.根据段落A1至A2所述的方法，其中，步骤(d)包括：
将所述第一多重电连接器与所述第二多重电连接器对准；并且
将所述印刷电路板移向所述外场可更换单元，同时保持所述第一多重电连接器和所述第二多重电连接器的对准。
A4.根据段落A1至A3所述的方法，其中，所述印刷电路板朝着所述外场可更换单元移动，直到所述第一多重电连接器和所述第二多重电连接器中的一组多重电连接器完全插入到所述第一多重电连接器和所述第二多重电连接器中的另一组多重电连接器中。
A5.根据段落A1至A4所述的方法，其中，步骤(c)包括：
在终端件中端接所述光缆的端部；并且
将所述终端件插入安装至所述印刷电路板的插座的内部，直到所述光缆的端面处于指定的距离内并且面对所述光电双向收发器的所述光学子组装件的窗口。

Claims (14)

1.一种可插入有源光学连接器，所述可插入有源光学连接器包括：
连接器壳体；
第一印刷电路板，所述第一印刷电路板包含在所述连接器壳体内；
第一多重电连接器，所述第一多重电连接器电联接至所述第一印刷电路板并由所述第一印刷电路板支承；
第一双向光学子组装件，所述第一双向光学子组装件包括第一激光器装置和第一光检测器，所述第一激光器装置和所述第一光检测器电联接至所述第一印刷电路板；
第一壳体，所述第一壳体安装至所述第一印刷电路板，所述第一壳体包括第一插座和第二插座，所述第一插座被配置成包含所述第一双向光学子组装件，并且所述第二插座被配置成容纳端接第一光缆的第一终端件的一个端部，其中，所述第一壳体的第一插座与所述第一壳体的第二插座一体地形成或者所述第一壳体的第一插座刚性地固定至所述第一壳体的第二插座；第二印刷电路板，所述第二印刷电路板包含在所述连接器壳体内；
第二多重电连接器，所述第二多重电连接器电联接至所述第二印刷电路板并由所述第二印刷电路板支承；
第二双向光学子组装件，所述第二双向光学子组装件包括第二激光器装置和第二光检测器，所述第二激光器装置和所述第二光检测器电联接至所述第二印刷电路板；
第二壳体，所述第二壳体安装至所述第二印刷电路板，所述第二壳体包括第一插座和第二插座，所述第二壳体的第一插座被配置成包含所述第二双向光学子组装件，所述第二壳体的第二插座被配置成容纳端接第二光缆的第二终端件的一个端部，所述第二壳体的第一插座与所述第二壳体的第二插座一体地形成或者所述第二壳体的第一插座刚性地固定至所述第二壳体的第二插座；
其中，所述第一激光器装置电联接至所述第一多重电连接器中的第一对电连接器，并且所述第一激光器装置被设置成响应于经由所述第一多重电连接器中的所述第一对电连接器接收到电信号而发射光，所述光穿过所述第一壳体到第一光纤的端部；并且
其中，所述第一光检测器电联接至所述第一多重电连接器中的第二对电连接器，并且所述第一光检测器被设置成响应于从所述第一光纤的端部接收到光来向所述第一多重电连接器中的第二对电连接器发送电信号，
其中，所述第二激光器装置电联接至所述第二多重电连接器中的第一对电连接器，并且所述第二激光器装置被设置成响应于经由所述第二多重电连接器中的第一对电连接器接收到电信号而发射光，所述光穿过所述第二壳体到第二光纤的端部；并且
其中，所述第二光检测器电联接至所述第二多重电连接器中的第二对电连接器，并且所述第二光检测器被设置成响应于从所述第二光纤的端部接收到光来向所述第二多重电连接器中的第二对电连接器发送电信号。
2.根据权利要求1所述的可插入有源光学连接器，其中，所述第一多重电连接器是电插口。
3.根据权利要求1所述的可插入有源光学连接器，其中，所述第一双向光学子组装件还包括波分复用滤波器，所述波分复用滤波器光联接至所述第一激光器装置和所述第一光检测器。
4.根据权利要求1所述的可插入有源光学连接器，其中，所述第一双向光学子组装件还包括：
第一波分复用滤波器，所述第一波分复用滤波器光联接至所述第一激光器装置和所述第一光检测器；以及
第二波分复用滤波器，所述第二波分复用滤波器光联接至所述第二激光器装置和所述第二光检测器。
5.根据权利要求1所述的可插入有源光学连接器，所述可插入有源光学连接器还包括：橡胶密封件，所述橡胶密封件设置在所述连接器壳体内部，所述橡胶密封件被配置成当将所述第一终端件和所述第二终端件分别插入所述第一壳体和所述第二壳体中时，包围所述第一光纤和所述第二光纤的相应部分。
6.一种数据传输系统，所述数据传输系统包括：
光纤网络；
多个电子装置；
多个配合连接器，所述多个配合连接器分别附接并且电联接至所述多个电子装置，每个配合连接器具有多重电连接器；以及
多个可插入有源光学连接器，所述多个可插入有源光学连接器分别附接并且电联接至所述多个配合连接器并且光联接至所述光纤网络，
其中，所述多个可插入有源光学连接器中的每个可插入有源光学连接器包括相应的第一光电双向收发器和分别电联接至相应配合连接器的电连接器的多重电连接器，
其中，所述多个可插入有源光学连接器中的每个可插入有源光学连接器是根据权利要求1至5中的任一项所述的可插入有源光学连接器。
7.根据权利要求6所述的数据传输系统，其中，所述多个可插入有源光学连接器中的每个可插入有源光学连接器还包括相应的第二光电双向收发器。
8.根据权利要求7所述的数据传输系统，其中，所述光纤网络包括多重光缆，并且每个可插入有源光学连接器的第一光电双向收发器和第二光电双向收发器光联接至所述多重光缆中的相应光缆。
9.根据权利要求6所述的数据传输系统，其中，所述电子装置是外场可更换单元。
10.根据权利要求9所述的数据传输系统，其中，所述外场可更换单元安装在飞行器上。
11.根据权利要求6所述的数据传输系统，其中，所述第一光电双向收发器包括激光器装置和光检测器。
12.根据权利要求11所述的数据传输系统，其中，所述第一光电双向收发器还包括波分复用滤波器，所述波分复用滤波器光联接至所述激光器装置和所述光检测器。
13.根据权利要求12所述的数据传输系统，其中，所述第一光电双向收发器还包括：
一对数据输入端子，所述一对数据输入端子电联接至一个配合连接器的相应电连接器；以及
激光器驱动器，所述激光器驱动器电联接至所述一对数据输入端子和所述激光器装置。
14.根据权利要求13所述的数据传输系统，其中，所述第一光电双向收发器还包括：
一对数据输出端子，所述一对数据输出端子电联接至所述一个配合连接器的相应电连接器；和
跨阻抗放大器，所述跨阻抗放大器电联接至所述一对数据输出端子并且电联接至所述光检测器。
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