CN116635764A - 窄宽度光学连接器和光学插座 - Google Patents

Abstract

连接系统可以包括光纤连接器和连接器插入其中的光学插座。光纤连接器构造为使得连接器的宽度较小。八个光纤连接器能够被接收在QSFP型收发器的开口中。

Description

窄宽度光学连接器和光学插座

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年3月25日提交的标题为“Narrow Width Mini Connector andFerrule Therefor”的美国临时申请序列号63/165989的优先权，并要求2020年12月17日提交的标题为“Offset Ports”的美国临时专利申请序列号63/27121的优先权，其中每项在此通过引用全部纳入。

背景技术

光学数据传输在世界各地都得到了广泛接受和使用。传输线或缆线与其他传输线、缆线或设备的连接可能需要进行非常多的连接。已知使用包含大量光纤的连接器来进行某些连接。然而，这可能是不利的，例如在一个或更多个但少于所有光纤具有需要更换光纤的缺陷的情况下。在使用承载多个光纤的连接器的情况下，必须更换整个连接器，从而导致所有正在进行的连接中断。尽管已知承载较少数量光纤(例如，少至两根或一根)的连接器，但它们不容易装配到允许进行连接的空间中。

发明内容

在本发明的一个方面，一种构造用于与具有用于接收光纤连接器的OSFP前开口的QSFP型收发器连接的光纤连接器通常包括外壳体，该外壳体具有前部、后部、顶部、底部和在顶部和底部之间延伸的两个侧部。侧部以大于LC插芯外径的1.25mm直径的距离间隔开，并限定光纤连接器的宽度。保持在外壳体中的光纤通过外壳体的前部提供光通信。护罩连接到外壳体的后部，用于将光纤缆线连接到光纤连接器。外壳体的宽度使得具有相同构造的八个光纤连接器能够可拆卸地接收在QSFP型收发器的单个前开口中。

在本发明的另一个方面，一种构造用于与具有用于接收光纤连接器的前开口的收发器连接的光纤连接器通常包括外壳体，该外壳体具有前部、后部、顶部、底部和在顶部和底部之间延伸的侧部。外壳体限定了在前部和后部之间延伸的通道，并且包括延伸到通道中的凸起。由外壳体支撑并包括保持凹陷部的插芯被接收在通道中，使得凸起被接收在保持凹陷部中以将插芯保持在外壳体中。凸起包括向前表面和向后表面，向前表面成形为便于插芯的后端部分在安装到外壳体中时向后移动经过凸起，向后表面成形为接合插芯并阻止插芯向前移动出外壳体的前部，从而将插芯保持在外壳体中。

其他方面和特征将在下文中显而易见。

附图说明

图1是接收八个单独的双工光纤连接器的收发器的局部透视图；

图2是其中一个双工光纤连接器的透视图；

图3是没有双工光纤连接器的收发器的透视图；

图4是图3的双工光纤连接器的分解透视图；

图5是双工光纤连接器的水平截面透视图；

图6是图5的水平截面的放大局部，显示为立面图；

图7是图2的双工光纤连接器的放大的局部垂直截面图，其中移除了一个插芯，以显示双工光纤连接器外壳体的内部结构；

图8是双工光纤连接器的后壳体；

图9是图3的光纤双工连接器的放大局部透视图；

图10是图9的进一步放大局部图；

图11是以偏移方式附接的适配器和八个连接器的透视图；以及

图12是图11所示适配器的前视立面图。

在整个附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现在参考附图，特别是图1至图3，显示了一种光纤连接系统，该系统允许将多个单独的光纤连接器10连接到设备，例如收发器12。在所示的实施例中，收发器12是八进制小尺寸可插拔或“OSFP”收发器，但是可以理解，其他设备，包括但不限于适配器、其他光纤连接器等都可以在本发明的范围内。为了本公开的目的，术语“QSFP型收发器”是指QSFP收发器、QSFP-DD收发器和/或OSFP收发器或具有通常在这些收发器的尺寸范围内的前开口的任何其他接收器。QSFP和QSFP-DD收发器具有尺寸约为13mm X 19mm的前开口。OSFP收发器具有尺寸约为14.7mm X22.93mm的前开口。常规构造的双工连接器的尺寸为使得QSFP型收发器的开口内可装配四个以下连接器。

OSFP收发器12包括盒体14，该盒体14包含一个或更多个印刷电路板16，该印刷电路板16安装适于在光信号和电信号之间转换的电路。在盒体14的一端是用于接收光纤连接器10中的单独的各个的开口。盒体14特别地成形为用于接收八个光纤连接器10。在这方面，限定开口的盒体14的上壁形成有相依凸缘18，并且盒体的下壁形成有凸起肋20。每个肋通常在相邻的凸缘18之间居中，或者在凸缘和开口的侧面之间居中。凸缘18和肋20在开口中限定了八个不同的端口，每个端口用于光纤连接器10中的每一个。盒体的顶壁中的孔22构造为接收光纤连接器10的闩锁机构(在下文中描述)的一部分。应当理解，端口的数量可以多于或少于八个(但是优选多于四个)，并且该结构用于将光纤连接器10可释放地闩锁到QSFP型收发器12。

现在特别参考图2和图4，光纤连接器10包括外壳体26，外壳体26接收并保持一对插芯28，每个插芯28保持单根光纤29(参见图5和图6)。优选地，插芯28是易于获得的LC插芯，其外径约为1.25mm。插芯28从外壳体26向前凸出，并且至少在完全延伸的位置中从外壳体向前延伸。两个插芯28在外壳体26的顶部和底部之间延伸的方向上彼此间隔开。尽管插芯28由外壳体26保持，但是插芯28在插芯的纵向范围内相对于外壳体可移动。弹簧30接合插芯28并将插芯28的运动偏置向最向前的位置。每个弹簧30与相应的一个插芯28接合。后壳体32在外壳体的后端部分地接收在外壳体26中并连接到外壳体26。最后，护罩34包括前部分34A，前部分34A接收后壳体32的后部分并定位在外壳体26的腿部之间以形成完整的连接器。护罩34的柔性部分34B从前部分向后延伸，并支撑进入连接器的缆线35的部分，防止在与光纤连接器10的相交处出现急剧的弯曲。光纤连接器的其他构造在本发明的范围内是可能的。

外壳体26具有前部、后部、顶部、底部和在顶部和底部之间延伸的两侧部。闩锁臂36附接到外壳体26的顶部。更具体地，闩锁臂36的向前端连接到外壳体26，并从其连接点相对于外壳体向后和向上延伸。闩锁臂36由柔性弹性材料制成，使得闩锁臂可以通过向闩锁臂连接到外壳体26的位置的后部施加向下的力而被压下。闩锁臂36还包括在闩锁臂附接到外壳体26的位置和闩锁臂的自由端之间的中间卡扣36A。自由端凸起36B从闩锁臂36的其余部分向上延伸，并且有助于闩锁臂与手指(或指甲)的接合，以在安装到OSFP收发器12中之后压下和释放闩锁臂。中间卡扣具有面向外壳体26的前端的斜表面和在斜表面的后端处的面向后的基本上竖直的表面。因此，当光纤连接器10插入OSFP收发器12的端口中时，盒体14的顶壁的内边缘接合闩锁臂36的斜表面，驱动闩锁臂朝向外壳体26向下，以允许光纤连接器进一步移动到端口中，并使插芯28与收发器中的对接光纤连接结构(未示出)进行光纤连接。一旦光纤连接器10基本上完全插入OSFP收发器12中，中间卡扣36A就与孔22中相应的一个对准。弹性闩锁臂36能够从外壳体26的顶部弹开。中间卡扣36A被接收在孔22中，并且中间卡扣的竖直表面与孔的内表面相抵，使得在手动向下按压闩锁臂36以将中间卡扣移出孔22之前不能移除光纤连接器10。

在所示实施例中，收发器12和外壳体26构造成当光纤连接器10插入收发器的开口中时需要光纤连接器10的特定定向或极性。外壳体26包括位于其顶部的纵向延伸脊26A(或“第一键”)和位于其底部的纵向延伸槽26B(或“第二键”)。盒体14的相邻凸缘18(或凸缘和收发器12中的开口的相邻侧面)限定了尺寸和形状设计为接收脊26A的通道。类似地，收发器12中的开口的底部上的肋20可以被接收在外壳体26的槽26B中，以允许连接并将光纤连接器10引导到收发器中。应当理解，如果光纤连接器10相对于收发器12倒置，则收发器的肋20将接合外壳体的脊26A并阻止插入。如果试图使倒置的光纤连接器10错位，使得脊26A不接合收发器12的肋20，那么凸缘18中的一个将接合邻近槽26B的外壳体26，从而阻止光纤连接器在该方向上插入收发器。

插芯28为标准(LC插芯)结构，并具有约为1.25mm的外径。侧面由形成外壳体26的侧部的薄侧壁26C、26D形成。在优选实施例中，侧壁26C、26D以大于1.25mm的距离间隔开，以容纳LC插芯。当安装到收发器12中时，相邻光纤连接器10的侧壁26C、26D非常靠近，使得具有标准LC插芯的八个光纤连接器可以装配在OSFP收发器开口分配的空间内。现在参考图5至图7，外壳体26成形为使其将插芯28保持在外壳体中而不需要额外的结构。更具体地，外壳体26的内部成形为限定用于接收插芯28中的相应的各个的通道。在外壳体26中的通道中的每个形成有楔块40(广义上为“凸起”)。在所示的实施例中，在每个通道中有两个相对的楔块40。楔块40包括向前的斜表面40A和向后的横向表面40B。斜表面40A从其与通道的壁的相交处朝向通道的中心线向后和向内倾斜。在斜表面40A的后端附近，该表面转向基本上平行于通道的中心线的方向。楔块40的总体形状在图7中最好地说明，该图显示了下部通道中的两个楔块40中的一个(插芯28已从其中移除)。每个插芯28在插芯的相对侧上形成有平面或缺口28A。缺口28A靠近插芯28的后端，但在插芯28的后端稍微向前。为了将每个插芯28安装在外壳体26中，插芯的向后端插入到限定在外壳体中的通道之一中。插芯28的后端接合楔块40的斜表面40A。插芯28的进一步插入导致后端沿着斜表面40A移动，从而驱动侧壁26C、26D向外，使得通道的横向尺寸在插芯的后端移动经过楔块40时增大。一旦缺口28A与楔块40对准，楔块(以及侧壁26C、26D)回弹，使得楔块移动到缺口中的相应的各个中。在该位置(如图5和图6所示)，楔块40的横向表面40B直接与缺口28A内的插芯28的相应横向表面相抵。因此，楔块40阻止插芯28从外壳体26中的通道中退出。

插芯28的后端在当安装在外壳体26的通道中时被弹簧30中的相应的各个接合。缺口28A沿着插芯28的纵向轴线的尺寸大于楔块40的相应尺寸。因此，允许每个插芯28相对于外壳体26沿着插芯的纵向轴线有运动范围。每个弹簧30的与接合插芯28的端部相反的端部接合后壳体32并被后壳体32压缩。因此，后壳体可以被视为“弹簧推动”。弹簧30向前偏置插芯28，但可以在光纤连接器10插入OSFP收发器12中时被压缩，以允许插芯向后移动。

光纤连接器10特别构造为将缆线35的强度构件44(例如线束)直接固定至后壳体32而不使用压接环，从而使光纤连接器的宽度尺寸能够保持较小。参考图8至图10，后壳体32包括从后壳体的其余部分横向向外凸出的上柱体和下柱体32A(广义上为“支架”)。每个柱体32A的形状为在柱体的中间逐渐变细至窄腰，并在自由端有扩大的头部。如图9和图10所示，缆线35的护套中的一根或更多根/>光纤44向前延伸穿过后壳体的开放前部，并向上(和向下)延伸到柱体32A中的相应的一个。凹口32B设置在后壳体32的前端，以使/>光纤44从后壳体内穿到柱体32A周围(见图8)。/>光纤缠绕在柱体32A上。柱体32A的锥形腰部有助于将/>光纤保持在柱体上。以这种方式，缆线35上的应力被直接传递到后壳体32，使得缆线的光纤29被屏蔽于该应力，并因此提供应变消除。由于后壳体32与外壳体26的连接，当光纤连接器10附接到收发器时，应力可以由外壳体以及OSFP收发器12的盒体14承载。

缆线35还通过将缆线的护套46粘附到后壳体而固定到后壳体32。后壳体32的侧壁在中间呈圆形，以符合后壳体中接收的缆线护套46的形状。后壳体32的一侧中的窗口48提供了通过窗口递送粘合剂(例如，环氧树脂，未示出)以与缆线35的护套46接触的通道，以进一步将缆线(不包括光纤29)固定到后壳体。这也允许施加到光纤连接器10外部的缆线35的应力直接传递到后壳体32而不是传递到光纤29。窗口48位于后壳体32的侧壁的圆形部分中的一个上。

后壳体32可通过卡入式连接紧密地固定到外壳体26和护罩。应当理解，在本发明的范围内可以使用其他形式的连接(例如，粘合剂或使用单独的紧固件)。后壳体32被示出为包括上翼片和下翼片32C。翼片中的每个从翼片32C的连接处向上和向后凸出到后壳体的其余部分。在将后壳体32插入外壳体26中时，上翼片和下翼片32C向内变形，直到它们与外壳体中的内部凹部26E相吻合。上翼片和下翼片32C具有足够的弹性以卡入内部凹部26E中，从而阻止后壳体32通过外壳体26的后部退出。后壳体32还在后壳体的后端处形成有上卡扣和下卡扣32D，用于附接到护罩34。上卡扣和下卡扣32D具有面向后的斜表面，该斜表面在护罩插入到后壳体上时接合护罩34的前开口的前缘。护罩34的顶壁和底壁通过与上卡扣和下卡扣32D的斜表面的接合而向外偏转，使得卡扣进入护罩中。护罩34在顶壁和底壁上形成有开口34C，开口34C分别接收上卡扣和下卡扣32D，以阻止护罩从后壳体32中退出。

现在参考图11和图12，图中显示了连接系统的变体。光纤连接器50示出为插入到适配器52中。尽管示出了适配器52，但是可以使用另一个插座，例如收发器或其他光学设备，和另一个连接器。光纤连接器50的结构通常可以与图1至图10的实施例中描述的结构类似。然而，如图所示，光纤连接器50还包括拉片54。

特别参考图12，适配器52限定了八个端口56。端口彼此偏移，使得相邻的光纤连接器50如图11所示的彼此不对准。适配器52具有顶部、底部和相对的侧部。端口56在适配器52的顶部和底部之间延伸的方向上彼此偏移。光纤连接器50的偏移使得当他们插入适配器52中时更容易仅抓住其中一个连接器。

本公开不限于所描述的特定系统、设备和方法，因为这些可能会有所不同。描述中使用的术语仅用于描述特定版本或实施例，并不旨在限制范围。

本公开不限于本申请中描述的旨在说明各个方面的特定实施例。在不背离其主旨和范围的情况下，可以做出许多修改和变化，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。除了本文列举的方法和装置之外，本公开范围内的功能等效方法和装置对本领域技术人员来说将从前述描述中变得显而易见。这样的修改和变化旨在落入所附权利要求的范围内。本公开仅受所附权利要求的条款以及这些权利要求所具有的等价物的全部范围的限制。还应理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以在适合上下文和/或应用时将复数翻译为单数和/或将单数翻译为复数。为了清楚起见，本文可以明确地提出各种单数/复数排列组合。此外，方位术语，如“顶部”、“底部”、“侧面”等，是为了便于描述而使用的，并不需要所描述物品的特定取向。

本领域技术人员将理解，一般而言，本文中使用的术语，特别是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中中使用的术语通常旨在作为“开放性”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应理解为“包含但不局限于”等)。本领域技术人员将进一步理解，如果提出的权利要求记载的具体数字是有意的，则该意图将在权利要求中明确陈述，并且在没有这样的陈述的情况下不存在这样的意图。例如，作为对理解的帮助，以下所附权利要求可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”的使用来介绍权利要求记载。然而，这些短语的使用不应解释为暗示通过不定冠词“a”或“an”提出的权利要求记载将包含这种提出的权利要求记载的任何特定权利要求限制为仅包含一种这样的记载的实施例，即使同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及不定冠词，如“a”或“an”(例如，“a”和/或“an”应解释为表示“至少一个”或“一个或更多个”)；用于介绍权利要求陈述的定冠词的使用也是如此。此外，即使明确地记载了提出的权利要求的具体数字，本领域技术人员也会认识到，这种记载应该解释为至少指所记载的数字(例如，不带其他修饰语的“两个记载”的直白记载指的是至少两个记载，或者两个或更多个记载)。此外，在那些使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的约定的情况下，一般来说，这种结构意指本领域技术人员理解的约定的意义(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B、C一起等的系统)。在使用那些类似于“A、B和C等中的至少一个”的约定的情况下，一般来说，这种结构意指本领域技术人员理解的约定的意义(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B、C一起等的系统)。本领域的技术人员将进一步理解，无论是在说明书、权利要求或附图中，实际上任何呈现两个或多个替代术语的分离词和/或短语都应理解为考虑包括其中一个术语、任一术语或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

如本领域技术人员所理解的，为了任何和所有目的，例如提供书面描述，本文公开的所有范围也包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围都可以很容易地识别为充分描述并使得相同的范围能够被分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例，本文所讨论的每个范围都可以容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员也将理解的，所有诸如“至多”、“至少”以及类似的语言都包括所记载的数字，并且指的是随后可以分解成如上所述的子范围的范围。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括每个单独的项。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的群组。类似地，具有1-5个单元的组是指具有1个、2个、3个、4个或5个单元等的组。

Claims (21)

1.一种光纤连接器，所述光纤连接器构造用于与具有用于接收光纤连接器的前开口的QSFP型收发器连接，所述光纤连接器包括：

外壳体，所述外壳体具有前部、后部、顶部、底部和在所述顶部和所述底部之间延伸的两个侧部，所述侧部以大于LC插芯的外径的距离间隔开，并且限定所述光纤连接器的宽度；

光纤，所述光纤保持在所述外壳体中，用于通过所述外壳体的所述前部提供光通信；

护罩，所述护罩连接到所述外壳体的所述后部，用于将光纤缆线连接至所述光纤连接器；

所述外壳体的宽度使得具有相同构造的八个光纤连接器能够可拆卸地接收在QSFP型收发器的单个前开口中。

2.根据权利要求1所述的光纤连接器，其中，所述外壳体具有形成在所述外壳体的所述顶部和所述底部之一上的键，用于接合所述QSFP型收发器以设置所述光纤连接器与所述QSFP型收发器的连接的极性。

3.根据权利要求2所述的光纤连接器，其中，所述键构成第一键，所述外壳体还包括形成在所述外壳体的所述顶部和所述底部中的另一个上的第二键。

4.根据权利要求1所述的光纤连接器，还包括接收在所述外壳体中并保持所述光纤的插芯，所述插芯中的每个具有约1.25mm的直径。

5.根据权利要求1所述的光纤连接器，还包括接收在所述外壳体中的插芯，所述插芯在所述外壳体的所述顶部和所述底部之间延伸的方向上彼此间隔开。

6.根据权利要求5所述的光纤连接器，其中，所述插芯中的每个包括可操作地接合所述外壳体以将所述插芯保持在所述外壳体中的保持凹陷部。

7.根据权利要求6所述的光纤连接器，其中每个插芯是圆柱形的，并且所述保持凹陷部包括形成在所述插芯的侧部中的平面。

8.根据权利要求7所述的光纤连接器，其中，所述外壳体内部构造成在所述保持凹陷部中接合所述插芯，并且允许所述插芯在一定范围内沿着其纵向轴线相对于所述外壳体移动。

9.根据权利要求6所述的光纤连接器，其中，所述外壳体包括在所述外壳体的内部上的凸起，所述凸起接合在所述保持凹陷部中。

10.根据权利要求9所述的光纤连接器，其中，所述外壳体凸起构造为便于所述插芯中的一个插芯在从所述外壳体的所述前部朝向所述外壳体的所述后部的方向上移动经过所述凸起，并且当所述凸起被接收在所述保持凹陷部中时，阻碍所述插芯中的所述一个插芯在从所述外壳体的所述后部朝向所述前部的方向上的移动。

11.根据权利要求6所述的光纤连接器，其中，所述保持凹陷部构成第一保持凹陷部，所述插芯每个还包括第二保持凹陷部。

12.根据权利要求1所述的光纤连接器，还包括后壳体，所述后壳体可操作地连接到所述外壳体并且构造为连接到来自光纤缆线的强度构件，以向所述光纤缆线的光纤提供应变消除。

13.根据权利要求12所述的光纤连接器，其中，所述后壳体包括支架，所述支架的尺寸和形状设计为用于接收所述强度构件以将所述光纤缆线连接到所述后壳体。

14.根据权利要求13所述的光纤连接器，其中，所述支架包括第一柱体和第二柱体。

15.根据权利要求12所述的光纤连接器，其中，所述后壳体包括粘合剂窗口，所述粘合剂窗口用于将粘合剂注射到所述后壳体内以将所述光纤缆线的护套固定到所述后壳体。

16.根据权利要求1所述的光纤连接器，所述光纤连接器与所述QSFP型收发器相结合，其中所述QSFP型收发器在所述QSFP型收发器的所述前开口中限定多个端口，所述端口彼此间隔开，使得接收在所述前开口中的相邻光纤连接器彼此不对准。

17.根据权利要求16所述的光纤连接器，所述光纤连接器与QSFP型收发器相结合，其中所述收发器具有顶部、底部和相对的侧部，并且所述端口在所述收发器的顶部和底部之间延伸的方向上彼此偏移。

18.一种光纤连接器，所述光纤连接器构造用于与具有用于接收光纤连接器的前开口的收发器连接，所述光纤连接器包括：

外壳体，所述外壳体具有前部、后部、顶部、底部和在所述顶部和底部之间延伸的侧部，所述外壳体限定在所述前部和后部之间延伸的通道，并且包括延伸到所述通道中的凸起；

插芯，所述插芯由所述外壳体支撑并且包括保持凹陷部，所述插芯被接收在所述通道中，使得所述凸起被接收在所述保持凹陷部中以将所述插芯保持在所述外壳体中；

其中，所述凸起包括向前表面和向后表面，所述向前表面成形为便于所述插芯的后端部分在安装到所述外壳体中时向后移动经过所述凸起，所述向后表面成形为接合所述插芯并阻止所述插芯向前移动出所述外壳体的所述前部，从而将所述插芯保持在所述外壳体内。

19.根据权利要求18所述的光纤连接器，其中，所述凸起的所述向前表面相对于所述通道的纵向轴线成角度。

20.根据权利要求19所述的光纤连接器，其中，所述凸起的所述向前表面从与所述外壳体的相交处沿朝向所述壳体的所述后部的方向延伸并进入所述通道。

21.根据权利要求19所述的光纤连接器，其中，所述向后表面布置为大致正交于所述通道的纵向轴线。