DE102013216589B4

DE102013216589B4 - Verfahren und Systeme zum Blindstecken von multioptischen Faserkonnektormodulen

Info

Publication number: DE102013216589B4
Application number: DE102013216589.7A
Authority: DE
Inventors: Laurence R. McColloch
Original assignee: Broadcom International Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: US20140056560A1; DE102013216589A1; US8801297B2

Abstract

System zum Blindstecken von multioptischen Faserkonnektormodulen, wobei das System folgendes aufweist:eine erste Struktur (100);einen Stecker (50), der auf der ersten Struktur (100) montiert ist, wobei der Stecker (50) ein Steckergehäuse (51) beinhaltet, das erste passive Grobausrichtungsmerkmale (58) darauf hat;eine Vielzahl an ersten multioptischen Faserkonnektormodulen (30), die in in dem Steckergehäuse (51) gebildeten Slots gehalten werden, wobei jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) erste passive Feinausrichtungsmerkmale (33) darauf hat, wobei jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) konfiguriert ist, um mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an ersten optischen Fasern (4) zu koppeln;eine zweite Struktur;eine Aufnahme (60), die auf der zweiten Struktur montiert ist, wobei die Aufnahme (60) zweite passive Grobausrichtungsmerkmale (66) darauf hat; undeine Vielzahl an zweiten multioptischen Faserkonnektormodulen (70), die in in der Aufnahme (60) gebildeten Slots gehalten werden, wobei jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) zweite passive Feinausrichtungsmerkmale (78) darauf hat, wobei jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) konfiguriert ist, um mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an zweiten optischen Fasern zu koppeln, und wobei die ersten und zweiten Strukturen mechanisch miteinander in Eingriff sind, so dass die ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale (58) des Steckers (50) in Eingriff mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen (66) der Aufnahme (60) sind, und wobei der Eingriff der ersten und zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmale (66) dazu führt, dass die ersten passiven Feinausrichtungsmerkmale (33) der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) mit den zweiten passiven Feinausrichtungsmerkmale (78) der entsprechenden zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) in Eingriff sind, so dass jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in Eingriff ist mit, und optisch ausgerichtet ist mit, einem entsprechenden zweiten multioptischen Faserkonnektormodul (70), wobei entweder die ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in beschränktem Umfang in Bezug auf den Stecker (50) floaten oder die zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) in beschränktem Umfang in Bezug auf die Aufnahme (60) floaten.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft optische Kommunikationen. Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren und Systeme zum Blindstecken bzw. Blindzusammenpassen (blind mating) von multioptischen Faserkonnektormodulen.
Hintergrund der Erfindung
Multioptische Faserkonnektormodule werden verwendet, um mechanisch die Enden einer Vielzahl an optischen Fasern mit einem parallelen optischen Kommunikationsmodul, das eine Vielzahl an optischen Kanälen aufweist, zu koppeln. Das parallele optische Kommunikationsmodul kann ein paralleles optisches Sende-Empfänger-Modul sein, das sowohl optische Sendeals auch Empfangskanäle hat, ein paralleles optisches Sendemodul, das nur optische Sendekanäle hat, oder ein paralleles optisches Empfangsmodul, das nur optische Empfangskanäle hat. Ein typisches multioptisches Faserkonnektormodul beinhaltet ein optisches System, das Licht zwischen den Enden der optischen Fasern und entsprechenden optoelektronischen Vorrichtungen, die innerhalb des parallelen optischen Kommunikationsmoduls enthalten sind, koppelt. Für optische Sendekanäle sind die optoelektronischen Vorrichtungen elektrisch-zu-optisch Konverter, wie zum Beispiel Laserdioden oder Licht-emittierende Dioden (LEDs). Für optische Empfangskanäle sind die optoelektronischen Vorrichtungen optisch-zu-elektrisch Konverter, wie zum Beispiel Photodioden.
Die multioptischen Faserkonnektormodule und die parallelen optischen Kommunikationsmodule haben üblicherweise Steckmerkmale (mating features) darauf, die es den multioptischen Faserkonnektormodulen ermöglichen, fest oder lösbar mechanisch aneinander gekoppelt zu sein. Eine Vielfalt an multioptischen Faserkonnektormodulen und parallelen optischen Kommunikationsmodulen gibt es heutzutage im Handel, die so gestaltet sind, dass sie in einer Weise zueinander passen bzw. zusammengesteckt werden können, dass die optischen Pfade zwischen den Enden der optischen Fasern und den Enden der entsprechenden optoelektronischen Vorrichtungen ausgerichtet sind, um zu ermöglichen, dass die optischen Datensignale zwischen den Enden der optischen Fasern und der entsprechenden optoelektronischen Vorrichtungen gekoppelt werden können. Beim Entwerfen und Herstellen der multioptischen Faserkonnektormodule und der entsprechenden parallelen optischen Kommunikationsmodule wird große Sorgfalt darauf verwendet sicherzustellen, dass, sobald die Module zusammengesteckt sind, es eine sehr präzise optische Ausrichtung entlang der optischen Pfade gibt.
Eine Vielfalt an passiven und aktiven optischen Ausrichtungstechniken und Hilfsmitteln wird heutzutage verwendet, um die präzise optische Ausrichtung bereitzustellen, die erforderlich ist, um nicht hinnehmbare optische Verluste zu verhindern. Unannehmbare optische Verluste führen zu einer Signalverschlechterung, die zu einer nicht annehmbaren Bitfehlerrate (bit error rate, BER) führen kann. Bei der Herstellung der multioptischen Faserkonnektormodule und der entsprechenden parallelen optischen Kommunikationsmodule müssen die Herstellungstoleranzen üblicherweise extrem klein sein, um sicherzustellen, dass es eine sehr präzise optische Ausrichtung entlang der optischen Pfade gibt, wenn die Module mechanisch aneinander in ihren endgültigen relativen Positionen und Orientierungen gekoppelt sind. Anderenfalls weist die optische Ausrichtung entlang der optischen Pfade nicht die erforderliche Präzision auf, um unannehmbare optische Verluste zu verhindern. Jedoch erhöht eine Herstellung der Module mit sehr kleinen mechanischen Toleranzen die Herstellungskosten, was die Gesamtkosten der Module erhöht. Zusätzlich kann das Erfordernis, dass sehr kleine mechanische Toleranzen eingehalten werden müssen, zu einer Abnahme der Ausbeute an den Modulen führen, was auch die Gesamtkosten der Module erhöht.
Viele Konnektormodule werden so entworfen und hergestellt, dass sie passive Ausrichtungsmerkmale beinhalten, wie zum Beispiel Schlüssel/Schloss zusammenpassende (key/keyway mating) Merkmale, welche die Module in eine optische Ausrichtung mit einem anderen zusammenpassenden Modul (mating module) oder einer Aufnahme lenken, wenn sie mechanisch miteinander gekoppelt werden. Zum Beispiel lenkt die Öffnung in einer Aufnahme ein passendes Konnektormodul in Grobausrichtung mit der Aufnahme und dann bringen passive Ausrichtungsmerkmale in der Aufnahme und auf dem Konnektormodul die optischen Pfade des Konnektormoduls in eine feine oder präzise optische Ausrichtung mit den optischen Pfaden der Aufnahme. Während solche passiven Ausrichtungsmerkmale im Allgemeinen für ihre gedachten Verwendungszwecke gut funktionieren, sind sie nicht geeignet für ein gleichzeitiges Blindstecken von Mehrfachkonnektormodulen mit mehrfachen entsprechenden zusammenpassenden Modulen oder Aufnahmen.
Zum Beispiel für eine Serverbox, die mehrfache Multifaserkonnektormodule darauf angeordnet hat, die mit entsprechenden Multifaserkonnektormodulen, die auf einer Leiterplatte (printed circuit board, PCB) einer Rückwandplatine (backplane) angeordnet sind, zusammengesteckt werden müssen, ist es erforderlich, dass die auf der Serverbox angeordneten Konnektormodule einzeln manuell mit den entsprechenden auf der Rückwandplatine angeordneten Konnektormodulen unter Verwendung von optischen Kabeln verbunden werden. Als Beispiele, im Fall von LC optischen Konnektoren wird ein LC-zu-LC optisches Kabel verwendet, um die Verbindung herzustellen, während im Fall von MTP® optischen Konnektoren ein MTP-zu-MTP optisches Kabel verwendet wird, um die Verbindung herzustellen. Diese Verbindungen herzustellen kann eine schwierige und zeitaufwendige Aufgabe sein.
US 2008/0095502 A1 offenbart stapelbare multioptische Faserkonnektormodule. Verbindungsmodule, die so gestaltet und geformt sind, dass sie mit einer Seite der Aufnahme des Panels zusammenpassen, haben Passvorrichtungen, die es ihnen ermöglichen, innerhalb der Aufnahme in einem relativ starren Stapel übereinander gestapelt zu werden. Verbindermodule, die so gestaltet und geformt sind, dass sie mit der anderen Seite der Aufnahme des Panels zusammenpassen, haben Passvorrichtungen, die es ihnen ermöglichen, in Schlitzen gehalten zu werden, die durch Luftspalte geringfügig voneinander getrennt sind, damit sie in der Aufnahme schwimmen können. Indem die Verbindermodule auf einer Seite der Aufnahme schwimmend angeordnet sind, während auf der anderen Seite der Aufnahme ein relativ starrer Stapel von Verbindermodulen vorhanden ist, ist eine sehr genaue optische Ausrichtung zwischen den jeweiligen Linsen in den einander in der Aufnahme zugewandten Verbindermodulen sichergestellt.
US 6,520,686 B1 offenbart eine faseroptische Verbindung zwischen einer ersten Verbindungsanordnung, die Ausrichtungselemente bereitstellt, und einer zweiten Verbindungsanordnung, die Rillen bereitstellt, so dass eine Mittelachse jeder Rille der zweiten Verbindungsanordnung im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse eines entsprechenden Ausrichtungselements der ersten Verbindungsanordnung ist. Jedes Ausrichtungselement/Rillen-Paar kann so positioniert und orientiert werden, dass es die Positionierung der ersten Verbindungsanordnung und der zweiten Verbindungsanordnung relativ zueinander in einer einzigen Richtung steuert, aber eine Bewegung in andere Richtungen zulässt, um physikalische Belastungen der Verbindunganordnungen zu verhindern.
DE 11 2008 003 858 T5 offenbart ein physikalisches System umfassend ein erstes optisches Medium, das flexibel und in der Lage ist eine Mehrzahl optischer Signale zu führen, einen ersten Verbinder, der mit dem ersten optischen Medium optisch gekoppelt ist, wobei der erste Verbinder erste Ausrichtungsmerkmale aufweist und eine Mehrzahl erster Pfade für die optischen Signale liefert, einen zweiten Verbinder, der zweite Ausrichtungsmerkmale aufweist und eine Mehrzahl zweiter Pfade für die optischen Signale liefert, und einen Mechanismus, der den ersten Verbinder und den zweiten Verbinder zusammenbringt, wenn sich der erste Verbinder in der Nähe des zweiten Verbinders befindet. Die ersten Ausrichtungsmerkmale sind gestaltet, um mit den zweiten Ausrichtungsmerkmalen ineinander zu passen und zumindest entweder den ersten Verbinder und/oder den zweiten Verbinder relativ zu dem anderen Verbinder zu verschieben, wenn sich der erste Verbinder und der zweite Verbinder aufeinander zu bewegen.
Es besteht ein Bedarf an Verfahren, Vorrichtungen und Systemen, die es ermöglichen, eine Bank an multioptischen Faserkonnektormodulen, die auf einer Struktur angeordnet sind, gleichzeitig mit einer anderen Bank an Konnektormodulen, die auf einer anderen Struktur angeordnet sind, blindzustecken, wodurch es überflüssig wird, die Konnektormodule einzeln manuell zu verbinden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist auf Systeme und Verfahren zum Blindstecken von multioptischen Faserkonnektormodulen gerichtet. Das System umfasst eine erste Struktur, die einen darauf montierten Stecker (plug) aufweist, eine zweite Struktur, die eine darauf montierte Aufnahme (receptacle) aufweist, eine Vielzahl an ersten multioptischen Faserkonnektormodulen, die in in einem Gehäuse des Steckers gebildeten Slots gehalten werden, und eine Vielzahl an zweiten multioptischen Faserkonnektormodulen, die in in der Aufnahme gebildeten Slots gehalten werden. Das Steckergehäuse weist erste passive Grobausrichtungsmerkmale darauf auf. Die Aufnahme weist zweite passive Grobausrichtungsmerkmale darauf auf. Jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule weist erste passive Feinausrichtungsmerkmale darauf auf. Jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule ist konfiguriert, um mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an ersten optischen Fasern zu koppeln. Jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule weist zweite passive Feinausrichtungsmerkmale darauf auf. Jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule ist konfiguriert, um mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an zweiten optischen Fasern zu koppeln.
Die ersten und zweiten Strukturen sind mechanisch so miteinander in Eingriff, dass die ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale des Steckers in Eingriff mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen der Aufnahme sind. Der Eingriff der ersten und zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmale miteinander führt dazu, dass die ersten passiven Feinausrichtungsmerkmale der ersten multioptischen Faserkonnektormodule mit den zweiten passiven Feinausrichtungsmerkmale der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule so in Eingriff sind, dass jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule in Eingriff ist mit, und optisch ausgerichtet ist mit, einem entsprechenden zweiten multioptischen Faserkonnektormodul.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Bereitstellen einer ersten Struktur, die einen darauf montierten Stecker aufweist, wobei der Stecker ein Steckergehäuse beinhaltet, das erste passive Grobausrichtungsmerkmale darauf und Slots, in denen eine Vielzahl an ersten multioptischen Faserkonnektormodulen gehalten werden, aufweist;
Bereitstellen einer zweiten Struktur, die eine darauf montierte Aufnahme aufweist, wobei die Aufnahme zweite passive Grobausrichtungsmerkmale darauf und Slots, in denen eine Vielzahl an zweiten multioptischen Faserkonnektormodulen gehalten werden, aufweist; und
derartiges mechanisches Ineingriffbringen der ersten und zweiten Strukturen miteinander, dass die ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale in Eingriff mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen sind, wobei der Eingriff der ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen dazu führt, dass die ersten und zweiten passiven Feinausrichtungsmerkmale der ersten und zweiten multioptischen Faserkonnektormodule miteinander so in Eingriff gebracht werden, dass jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule in Eingriff ist mit, und optisch ausgerichtet ist mit, einem entsprechenden zweiten multioptischen Faserkonnektormodul.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich von der folgenden Beschreibung, Zeichnungen und Ansprüche.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine perspektivische Seitenansicht eines multioptischen Faserkonnektormoduls gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
2 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht des Modulgehäuses des in 1 gezeigten Konnektormoduls, wobei der Deckel und die optischen Fasern entfernt sind.
3 veranschaulicht eine perspektivische Unteransicht des in 2 gezeigten Modulgehäuses.
4 veranschaulicht eine perspektivische Querschnittsseitenansicht des in 1 gezeigten multioptischen Faserkonnektormoduls.
5 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts des Konnektormoduls, der innerhalb des in 4 gezeigten gestrichelten Kreises 13 liegt.
6 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform des in 2 gezeigten Modulgehäuses.
7 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten multioptischen Faserkonnektormoduls, das mit einem ähnlich konfigurierten multioptischen Faserkonnektormodul zusammengesteckt ist.
8A und 8B veranschaulichen perspektivische Front- bzw. Rückansichten eines multioptischen Faserkonnektormoduls gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform.
9A und 9B veranschaulichen perspektivische Rück- bzw. Frontansichten eines Steckers, der eine Bank oder Array der in 8A und 8B gezeigten Konnektormodule hält.
10A und 10B veranschaulichen perspektivische Drauf- bzw. Frontansichten eines Abschnitts des in 9A und 9B gezeigten Steckers mit nur einem einzigen darin eingesetzten Konnektormodul.
11 veranschaulicht eine perspektivische Frontansicht eines Abschnitts einer Aufnahme, die eine Bank oder Array von multioptischen Faserkonnektormodulen hält, welche konfiguriert sind, um mit den multioptischen Faserkonnektormodulen, die in dem in 9A - 10B gezeigten Stecker 50 gehalten sind, zusammenzustecken.
12 veranschaulicht eine perspektivische Seitenansicht eines Abschnitts der in 11 gezeigten Aufnahme mit einem einzigen darin angeordneten Konnektormodul.
13 veranschaulicht eine perspektivische Seitenansicht des in 10A und 10B gezeigten Steckers, der mit der in 12 gezeigten Aufnahme in Eingriff ist, so dass das in dem Stecker gehaltene Konnektormodul vollständig mit dem in der Aufnahme gehaltenen Konnektormodul zusammensteckt (mated).
14 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Rückwandplatinen-PCB, welche die in 11 gezeigte Aufnahme darauf montiert hat, und einer Server-PCB, welche den in 9A und 9B gezeigten Stecker so darauf montiert hat, dass die innerhalb des Steckers gehaltenen Konnektormodule mit den entsprechenden innerhalb der Aufnahme gehaltenen Konnektormodule zusammenstecken.
15 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des bzw. der in 14 gezeigten Steckers und Aufnahme, wobei die PCBs entfernt wurden, um besser die Art und Weise aufzuzeigen, in welcher der Stecker und die Aufnahme miteinander in Eingriff sind.
16A und 16B veranschaulichen eine perspektivische Unteransicht bzw. Draufsicht der in 15 gezeigten Steckerbasis.

Detaillierte Beschreibung einer veranschaulichenden Ausführungsform
Gemäß den Ausführungsformen der Erfindung werden Systeme und Verfahren bereitgestellt, die es ermöglichen, eine erste Bank oder Array von multioptischen Faserkonnektormodulen, die in einem Stecker angeordnet ist, der auf einer ersten Struktur montiert ist, gleichzeitig mit einer zweiten Bank an multioptischen Faserkonnektormodulen, die auf einer Aufnahme angeordnet ist, die auf einer zweiten Struktur montiert ist, blindzustecken, wodurch es überflüssig wird, die Module einzeln mit optischen Kabeln zu verbinden. Die erste Struktur kann zum Beispiel ein Rack mit mindestens einem Slot sein, der konfiguriert ist, um eine Serverbox aufzunehmen, wobei in diesem Fall die zweite Struktur die Serverbox selbst ist. Indem die ersten und zweiten Strukturen in Eingriff miteinander gebracht werden, greifen passive Grobausrichtungsmerkmale auf den Strukturen ineinander ein und passive Grobausrichtungsmerkmale auf dem Stecker und auf der Aufnahme greifen ineinander ein, was dazu führt, dass die entsprechenden Konnektormodule miteinander grob ausgerichtet werden. Dann, wenn die entsprechenden Konnektormodule anfangen, miteinander in Kontakt zu kommen, greifen passive Feinausrichtungsmerkmale auf den entsprechenden Konnektormodulen ineinander ein, um die entsprechenden Konnektormodule fein auszurichten, so dass ihre optischen Pfade in eine präzise optische Ausrichtung miteinander gebracht werden.
In dieser Weise werden die Konnektormodule der ersten und zweiten Bänke durch den Eingriff der ersten und zweiten Strukturen miteinander blindgesteckt. Dies beseitigt die Notwendigkeit, optische Kabel oder dergleichen zur optischen Verbindung der entsprechenden Konnektormodule zu verwenden. Um das Blindstecken der entsprechenden Konnektormodule zu erleichtern, wurde herausgefunden, dass die Konnektormodule einer der Bänke in einem gewissen Umfang „floaten„ bzw. „Spiel“ haben sollten , während die Konnektormodule der anderen Bank starr montiert sein sollten, um zu vermeiden, dass sie Spiel haben. Dieser Floatingaspekt, der unten im Detail beschrieben ist, hilft dabei sicherzustellen, dass die passiven Feinausrichtungsmerkmale der entsprechenden Konnektormodule vollständig miteinander in Eingriff sind, um eine optische Feinausrichtung, d.h. eine präzise optische Ausrichtung der optischen Pfade der entsprechenden Konnektormodule, zu bewirken.
Beispiele an multioptischen Faserkonnektormodulen, welche für die Verwendung bei der Erfindung geeignet sind und welche Merkmale aufweisen, die es ihnen ermöglichen zu floaten, werden in Bezug auf 1 - 8B beschrieben. Eine anschauliche Ausführungsform eines Steckers und einer Aufnahme, welche die entsprechenden Bänke der Konnektormodule halten und die konfiguriert sind, um miteinander blindgesteckt zu werden, werden in Bezug auf 9A - 13 beschrieben. Ein Beispiel einer Anwendung, bei der der Stecker bzw. die Aufnahme auf ersten bzw. zweiten Strukturen montiert sind, wird dann in Bezug auf 14 - 16B beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren stellen gleiche Elemente, Merkmale oder Komponenten dar. Die Merkmale in den Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgerecht gezeichnet.
1 veranschaulicht eine perspektivische Seitenansicht des multioptischen Faserkonnektormoduls 1 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Das multioptische Faserkonnektormodul 1 weist ein Modulgehäuse 2 und einen Deckel 3 auf und ist in 1 verbunden mit den Enden einer Vielzahl an optischen Fasern 4 dargestellt. 2 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht des in 1 gezeigten Modulgehäuses 2, wobei der Deckel 3 und die optischen Fasern 4 entfernt sind. 3 veranschaulicht eine perspektivische Unteransicht des in 2 gezeigten Modulgehäuses 2. 4 veranschaulicht eine perspektivische Querschnittsseitenansicht des in 1 gezeigten multioptischen Faserkonnektormoduls 1. 5 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts des Moduls 1, der innerhalb des in 4 gezeigten gestrichelten Kreises 13 liegt. 6 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform des in 2 gezeigten Modulgehäuses 2. 7 veranschaulicht eine Querschnittsseitenansicht des in 1 gezeigten multioptischen Faserkonnektormoduls 1, das mit einem ähnlich konfigurierten multioptischen Faserkonnektormodul 20 zusammengesteckt (mated) ist. Die Besonderheiten und Merkmale des multioptischen Faserkonnektormoduls 1 werden nun in Bezug auf 1 - 7 beschrieben.
Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform gibt es insgesamt sechzehn optische Fasern 4 und das multioptische Faserkonnektormodul 1 hat sechzehn entsprechende optische Pfade, obwohl die Erfindung in Bezug auf die Anzahl der optischen Fasern, die mit dem Konnektormodul 1 verbunden sind, oder die Anzahl der optischen Kanäle, die in dem Konnektormodul 1 bereitgestellt sind, nicht eingeschränkt ist. Das Modulgehäuse 2 ist üblicherweise ein geformtes einheitliches Plastikteil, obwohl die Erfindung in Bezug auf die Zusammensetzung des Modulgehäuses 2 nicht eingeschränkt ist. Der Deckel 3 ist vorzugsweise in einem gewissen Umfang verformbar und ist üblicherweise aus ungefülltem Plastik, wie zum Beispiel ungefülltes (unfilled) Polyvinylchlorid (PVC), ungefülltes (unfilled) Polycarbonat, ungefülltes (unfilled) cyclisches Olefincopolymer (COC) oder ungefülltes Nylon, gemacht
Das multioptische Faserkonnektormodul 1 weist Merkmale auf, die ähnlich oder identisch sind zu den Merkmalen eines multioptischen Faserkonnektormoduls, das in US 7,543,994 B2 (im Folgenden das ´994 Patent) und US 7,553,091 B2 (im Folgenden das ´091 Patent) beschrieben ist, die dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung zugewiesen sind und die in ihrer Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Wie in 2 ersichtlich ist, weist eine obere Oberfläche 2a des Modulgehäuses 2 eine darin gebildete Kavität 5 auf. Die Kavität 5 fungiert als eine optische-Fasern-Haltekammer zum Halten der Enden der optischen Fasern 4 (1). Die Kavität 5 hat eine Länge L und eine Breite W mit Abmessungen (2), die ungefähr gleich wie, aber etwas größer als die Längen- und Breitenabmessungen des Deckels 3 (1) sind, so dass der Deckel 3 sanft in der Kavität 5 mit minimaler Kraft platziert werden kann und an der Stelle in der Kavität 5 gehalten werden kann, bis der Deckel 3 mit einem klebenden Material 7 (1) in der Position befestigt werden kann. Die Kavität 5 weist eine untere Oberfläche 5a auf, in der eine Vielzahl an Rillen (grooves) 6 (2) gebildet sind. Jede Rille 6 hat einen ersten Abschnitt 6a und einen zweiten Abschnitt 6b. Die ersten Abschnitt 6a der Rillen 6 haben im Allgemeinen eine halbzylindrische Form, so dass sie in der Form komplementär zu den zylinderförmigen äußeren Oberflächen der Mäntel (jackets) der optischen Fasern 4 sind. Die zweiten Abschnitte 6b der Rillen 6 sind V-förmig.
Vor dem Befestigen der Enden der optischen Kabel 5 innerhalb der Kavität 5, wird jede optische Faser 4 geschlitzt und dann wird ein Abschnitt des Mantels entfernt, wodurch ein ummantelter Faserteil 4a und ein nichtummantelter Faserteil 4b zurückbleibt, wie in 4 ersichtlich ist. Die ummantelten Faserteile 4a der optischen Fasern 4 werden in den ersten Abschnitten 6a der Rillen 6 positioniert und die nicht-ummantelten Faserteile 4b werden in den zweiten Abschnitten 6b der Rillen 6 positioniert. Wenn der Deckel 3 in der Kavität 5 platziert wird, kommen brechbare Überstände (crushable protrusions) 3a, die auf dem Boden des Deckels 3 angeordnet sind, in Kontakt mit den nicht-ummantelten Faserabschnitten 4b der optischen Fasern 4. Die brechbaren Überstände 3a werden während des Platzierens des Deckels 3 in der Kavität 5 etwas verformt durch die Kräfte, die durch die nicht-ummantelten Faserteile 4b auf die Überstände 3a ausgeübt werden. Eine weiche Blechblattfeder (nicht gezeigt) kann während des Platzierungsvorgangs verwendet werden, um eine über die obere Oberfläche des Deckels 3 gleichmäßig verteilte Kraft anzulegen, um zu bewirken, dass die brechbaren Überstände 3a verformt werden. Die verformten brechbaren Überstände 3a drücken die nicht-ummantelten Faserteilen 4b gegen die entsprechenden V-förmigen zweiten Teile 6b der Rillen 6.
Nachdem der Deckel 3 in der Kavität 5 des Modulgehäuses 2 platziert und ausgerichtet wurde, wie in 1 und 4 gezeigt, wird das oben genannte klebende Material 7, das transparent für die Hauptwellenlänge der durch die optischen Fasern 4 geführten Signale, in einer Aussparung (gap) 8 verteilt, die zwischen einem vorderen Ende 3b des Deckels 3 und einer Wand 5b, die teilweise die Kavität 5 definiert, existiert. Das klebende Material 7 hat einen Brechungsindex, der gleich ist oder ungefähr gleich ist, wie der Brechungsindex der Kerne (nicht gezeigt) der Fasern 4. Das klebende Material 7 füllt jede Unvollkommenheit bei den geschlitzten Enden der optischen Fasern 4, wodurch die Verbindungsstellen für die optischen Strahlen transparent gemacht werden, so dass keine innere Reflexion an dieser Grenze auftritt. Wenn das klebende Material 7 in der Aussparung 8 verteilt wird, füllt es die Aussparung 8 und fließt zwischen, und ist in Kontakt mit, dem Boden des Deckels 3 und den nicht-ummantelten Faserabschnitten 4b, wie in 4 gezeigt. Das klebende Material 7 ist auch in Kontakt mit den Wänden 5b, 5c und 5d (2), welche die Kavität 5 definieren. Daher, wenn das klebende Material 7 aushärtet und hart wird, befestigt es fest die Enden der nicht-ummantelten Faserabschnitte 4b innerhalb der entsprechenden V-förmigen zweiten Teile 6b der Rillen 6 und befestigt den Deckel 3 fest an die untere Oberfläche 5a und an die Wände 5b, 5c und 5d der Kavität 5.
Wie in 4 gezeigt ist, sind die Enden der nicht-ummantelten Faserteile 4b neben oder in Kontakt mit der Wand 5b des Modulgehäuses 2. Entsprechende Öffnungen sind in dem Modulgehäuse 2 gebildet, die sich in den axialen Richtungen der Rillen 6 von der Kavität 5 durch die Wand 5b und durch eine Frontoberfläche 2b des Modulgehäuses 2 erstrecken. Innerhalb dieser Öffnungen sind entsprechende Kollimatorlinsen 9 in der Frontoberfläche 2b des Modulgehäuses 2 angeordnet. Erste und zweite passive Feinausrichtungsmerkmale 10 erstrecken sich von der Frontoberfläche 2b des Modulgehäuses 2. Die passiven Feinausrichtungsmerkmale 10 sind in der Struktur einander identisch und haben gestufte (stepped) zylindrische Formen aus ersten und zweiten zylindrischen Abschnitten 10a und 10b, wobei der erste zylindrische Abschnitt 10a einen Durchmesser hat, der größer als ein Durchmesser des zweiten zylindrischen Abschnitt 10b ist. Die passiven Feinausrichtungsmerkmale 10 sind abgerundet, wo sie von den zweiten zylindrischen Abschnitten 10b in ihre Enden 10c übergehen. Die passiven Feinausrichtungsmerkmale 10 sind so entworfen, dass sie mit entsprechenden Öffnungen, die in einem anderen Modul (nicht gezeigt) gebildet sind, zusammenpassend sind, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
Das Bereitstellen der passiven Feinausrichtungsmerkmale 10 mit der in den 1 - 4 gezeigten gestuften zylindrischen Form bietet einige Vorteile gegenüber langen, sich verjüngenden bzw. kegelförmigen Pins, welche die Möglichkeit zum Hängenbleiben haben, wenn sie in die entsprechend reziprok geformten sich verjüngenden Öffnungen, die in dem zusammenpassenden Modul gebildet sind, eingefügt werden. Diese Möglichkeit zum Hängenbleiben gibt es auf Grund des nahezu kontinuierlichen Kontakts, der zwischen den Oberflächen der Pins und den entsprechenden Öffnungen auftritt, wenn sie ineinander eingreifen. Wenn ein Hängenbleiben auftritt, ist es möglich, dass die entsprechenden passiven Feinausrichtungsmerkmale nicht vollständig ineinander eingreifen, was zu einer weniger als perfekten Fehlausrichtung führen kann.
Ein Vorteil der gestuften passiven Feinausrichtungsmerkmale 10 ist es, dass es weniger Tendenz zum Hängenbleiben während des Einfügens in die entsprechenden Öffnungen gibt, da es weniger Oberfläche-zu-Oberfläche Kontakt während des Einfügens gibt. Dieses Merkmal stellt sicher, dass eine vollständige mechanische Kopplung auftritt, was sicherstellt das eine präzise optische Ausrichtung erreicht wird. Ein weiterer Vorteil ist es, dass die gestuften zylindrischen Formen einfacher und kostengünstiger herzustellen sind als sich verjüngende Formen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1, weist eine Rückseite 2c des Modulgehäuses 2 sichverjüngende Schnappmerkmale (tapered snap features) 2d und 2e auf, die an gegenüberliegenden Seiten davon liegen. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, tragen diese verjüngenden Schnappmerkmale 2d und 2e dazu bei, dass das Konnektormodul 1 floaten kann, wenn es innerhalb eines Steckers (nicht gezeigt) oder einer Aufnahme (nicht gezeigt) gehalten wird. Der Ausdruck „floaten“, wie er hier verwendet wird, soll einen beschränkten Umfang an Bewegung eines Objekts in der X- und/oder Y- und/oder Z-Richtung des in 1 gezeigten X, Y, Z kartesischen Koordinatensystem, relativ zu einem anderen Objekt, das in demselben Bezugsrahmen positioniert ist, bedeuten, wie unten ausführlicher beschrieben wird. Das Modulgehäuse 2 weist Rückhaltemerkmale (retention features) 2f und 2g auf, die an gegenüberliegenden Seiten davon liegen und die das Konnektormodul 1 innerhalb einer Aufnahme (nicht gezeigt) zurückhalten, so dass eine Bewegung des Moduls 1 in der vorwärts Z-Richtung, durch Pfeil 12 (1) angezeigt, verhindert wird, während etwas Bewegung in eine oder mehrere andere Richtungen zugelassen wird, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
5 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts des Moduls 1, der innerhalb des in 4 gezeigten gestrichelten Kreises 13 liegt. Aus 5 ist ersichtlich, dass die Wand 5b der Kavität 5 kurvenförmig oder geneigt, relativ zu der X-Y Ebene, ist. Im Gegensatz dazu ist die Frontoberfläche 2b des Modulgehäuses 2 in einer Ebene, die parallel zu der X-Y Ebene ist. Ebenfalls sind die geschlitzten Endflächen 4c der Faser 4 im Allgemeinen parallel zu der X-Y Ebene. Folglich stößt die Endfläche 4c nur am unteren Rand der Endfläche 4c an die Wand 5b, aber ist ansonsten von der Wand 5b durch eine kleine Lücke beabstandet. Dies kleine Lücke stellt sicher, dass das klebende Material 7 die gesamte, oder im Wesentlichen gesamte, Endfläche 4c bedeckt, wodurch die Verbindungsstelle für den optischen Strahl transparent gemacht wird. Dieses Merkmal verhindert das Auftreten von inneren Reflexionen an der Grenzfläche zwischen den Endflächen 4c und den Linsen 9.
6 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform des Modulgehäuses 2 zum Bereitstellen einer kleinen Lücke zwischen den Endflächen 4c der Fasern 4 und der Wand 5b der Kavität 5 zum Sicherstellen, dass das klebende Material 7 (nicht gezeigt) die gesamte, oder im Wesentlichen gesamte, Endfläche 4c bedeckt. Gemäß dieser Ausführungsform sind Haltepunkte (stops) 6c an den Enden der Rillen 6, wo die Rillen 6 auf die Wand 5b treffen, gebildet. Die Haltepunkte 6c haben eine sehr kleine Größe relativ zu dem Durchmesser der nicht-ummantelten Faserabschnitte 4b, so dass nur die unteren Ränder der Endflächen 4c an die Haltepunkte 6c stoßen. Die Haltepunkte 6c bewirken, dass eine Lücke zwischen den Endflächen 4c und der Wand 5b entsteht, was sicherstellt, dass das klebende Material 7 die gesamte, oder im Wesentlichen gesamte, Endfläche 4c bedeckt, wodurch die Verbindungsstelle für den optischen Strahl transparent gemacht wird, um das Auftreten von inneren Reflexionen zu verhindern.
7 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten multioptischen Faserkonnektormoduls 1, das mit einem ähnlich konfigurierten multioptischen Faserkonnektormodul 20 zusammengesteckt (mated) ist. In 7 ist die Art und Weise ersichtlich, in der die passiven Feinausrichtungsmerkmale 10, die auf dem Konnektormodul 1 angeordnet sind, mit den entsprechenden komplementär geformten Öffnungen 21, die in dem Modul 20 gebildet sind, passend zusammenstecken. Die komplementär geformten Öffnungen 21 korrespondieren zu den passiven Feinausrichtungsmerkmalen des Moduls 20. Es ist ersichtlich, dass, wenn die Module 1 und 20 in der in 7 gezeigten vollständig passend zusammengesteckten Anordnung sind, die Frontoberfläche 2b des Moduls 1 mit einer Frontoberfläche 22 des Moduls 20 aneinander stößt und die optischen Pfade der Module 1 und 20 sind in präziser optischer Ausrichtung miteinander. Das Modul 20 weist Linsen (nicht gezeigt) auf, die identisch zu den Linsen 9 von Modul 1 sind und die in optischer Ausrichtung mit den Linsen 9 sind, wenn die Module 1 und 20 in der in 7 gezeigten vollständig passend zusammengesteckten Anordnung sind. Das passende Zusammenstecken (mating) der passiven Feinausrichtungsmerkmale 10 und 21 bewirkt den oben erwähnten Feinausrichtungsvorgang, aber der oben erwähnte Grobausrichtungsvorgang wird bewirkt durch den Eingriff der entsprechenden passiven Grobausrichtungsmerkmale (nicht gezeigt), die auf Vorrichtungen oder Strukturen angeordnet sind, welche die Arrays oder Bänke der Module 1 und 20 halten, wie unten ausführlich beschrieben wird.
8A und 8B veranschaulichen perspektivische Front- bzw. Rückansichten eines multioptischen Faserkonnektormoduls 30, das in der Struktur identisch ist zu dem im '091 Patent offenbarten Konnektormodul 100. Daher wird hier keine detaillierte Beschreibung des Konnektormoduls 30 gegeben. Wie bei dem in 1 gezeigten Konnektormodul 1 beinhaltet das Konnektormodul 30 einen Deckel (nicht gezeigt), der identisch zu Deckel 3 (1) ist, der an dem Modulgehäuse 31 befestigt ist, um die Enden der optischen Fasern (nicht gezeigt) am Platz zu halten. In 8A und 8B ist der Deckel zur Erleichterung der Veranschaulichung nicht gezeigt.
Das in 8A und 8B gezeigte Konnektormodul 30 weist einige Merkmale oder Elemente auf, die identisch zu Merkmalen des in 1 - 7 gezeigten Konnektormoduls 1 sind. Das Konnektormodul 30 weist sich verjüngende Schnappmerkmale 31a und 31b auf, die dieselben Funktionen wie die Schnappmerkmale 2d und 2e von Modul 1 ausüben, d.h. dem Modul 30 es zu ermöglichen, in einem gewissen Umfang Spiel zu haben. Das Konnektormodul 30 weist Rückhaltemerkmale 31c und 31d auf, die dieselben Funktionen wie die Rückhaltemerkmale 2f und 2g von Modul 1 ausüben, d.h. Zurückhalten des Konnektormoduls 30 innerhalb einer Aufnahme (nicht gezeigt), so dass eine Bewegung des Moduls 30 in der vorwärts Z-Richtung (Pfeil 32 in 8A) verhindert wird, während etwas Bewegung in eine oder mehrere andere Richtungen zugelassen wird, wie unten ausführlicher beschrieben wird. Das Konnektormodul 30 weist verjüngende (tapered) passive Feinausrichtungsmerkmale 33 auf, die verschieden sind von den gestuften passiven Feinausrichtungsmerkmalen 10 des Konnektormoduls 1, aber denselben Feinausrichtungsvorgang ausüben, wie oben in Bezug auf die passiven Feinausrichtungsmerkmale 10 beschrieben.
9A und 9B veranschaulichen perspektivische Rück- bzw. Frontansichten eines Steckers 50, der eine Bank oder Array der in 8A und 8B gezeigten Konnektormodule 30 hält. 10A und 10B veranschaulichen perspektivische Drauf- bzw. Frontansichten eines Abschnitts des in 9A und 9B gezeigten Steckers 50 mit nur einem einzigen darin eingesetzten Konnektormodul 30, um besser die Art und Weise aufzuzeigen, in der Merkmale des Steckers 50 und Merkmale des Moduls 30 es dem Modul 30 ermöglichen, in einem beschränkten Umfang innerhalb des Steckers 50 zu floaten. Innerhalb eines Steckergehäuses 51 des Steckers 50 gibt es Slots 52 (10B), die durch Haltepunkte (stops) 53 und Federarme (spring arms) 54 definiert sind. Die Haltepunkte 53 verhindern eine Bewegung des Moduls 30 in der vorwärts Z-Richtung, durch Pfeil 62 (10A) angezeigt. Jeder Federarm 54 weist ein proximales Ende 54a, das ein entsprechendes der Haltepunkte 53 überführt, und ein distales Ende 54b auf, dass sich in die rückwärtige Z-Richtung weg von dem entsprechenden Haltepunkt 53 erstreckt (10A und 10B). Die distalen Enden 54b weisen innere Oberflächen 54b' (10A und 10B) auf, die komplementär in der Form zu den sich verjüngenden Schnappmerkmalen 31a und 31b (8A und 8B) sind, welche auf dem Modulgehäuse 31 gebildet sind.
Die Module 30 sind in ihre entsprechenden Slots 52 eingeschnappt durch Einführen der Module 30 in die Slots in der durch Pfeil 62 (10A) angezeigten vorwärts Z-Richtung. Wenn die Module 30 in ihre entsprechenden Slots 52 in dem Steckergehäuse 51 eingeschnappt sind, werden die Module 30 fest in den Slots 52 durch den Eingriff der Haltepunkte 53 mit den Rückhaltemerkmalen 31c und 31d (10B) und den Eingriff der distalen Enden 54b der Federarme 54 mit den verjüngenden Schnappmerkmalen 31a und 31b gehalten. Das Steckergehäuse 51 ist üblicherweise als ein einheitliches Teil gemacht aus einem flexiblen geformten Plastikmaterial, das den Federarmen 54 einen Grad an Elastizität gibt, die es dem Modul 30 erlaubt, in einem beschränkten Umfang in den X- und Y-Richtungen und in der durch Pfeil 63 (10A und 10B) angezeigten rückwärtigen Z-Richtung zu floaten. Die sich verjüngenden Formen der sich verjüngenden Schnappmerkmale 31a und 31b und der inneren Oberflächen 54b' der distalen Enden 54b der Federarme 54 erlauben das Auftreten einer relativen Bewegung zwischen diesen Oberflächen, was es den Konnektormodulen 30 erlaubt, in ihre Feinausrichtungspositionen zu floaten, wenn sie mit entsprechenden Konnektormodulen (nicht gezeigt), die in einer Aufnahme (nicht gezeigt) angeordnet sind, passend zusammengesteckt werden.
11 veranschaulicht eine perspektivische Frontansicht eines Teils einer Aufnahme 60, die eine Bank oder Array von multioptischen Faserkonnektormodulen 70 hält, welche konfiguriert sind, um mit den multioptischen Faserkonnektormodulen 30, die in dem in 9A - 10B gezeigten Stecker 50 gehalten sind, passend zusammenzustecken. 12 veranschaulicht eine perspektivische Seitenansicht eines Abschnitts der in 11 gezeigten Aufnahme 60 mit einem einzigen darin angeordneten Konnektormodul 70. 13 veranschaulicht eine perspektivische Seitenansicht des in 10A und 10B gezeigten Steckers 50, der mit der in 12 gezeigten Aufnahme 60 in Eingriff ist, so dass das in dem Stecker 50 gehaltene Konnektormodul 30 vollständig passend mit dem in der Aufnahme 60 gehaltenen Konnektormodul 70 zusammensteckt.
Die Aufnahme 60 ist üblicherweise als ein einheitliches Teil aus einem geformten Plastikmaterial gemacht, welches dasselbe Material sein kann, das für den Stecker 50 verwendet wird. Die Aufnahme 60 weist darin gebildete Federn 61 (12) auf, welche der Aufnahme einen Grad an Elastizität zur Verfügung stellen, die es den Konnektormodulen 70 ermöglicht, in in der Aufnahme 60 gebildete Slots 70 eingeschnappt zu werden. Schnappmerkmale 71 (11 und 12) auf den Modulen 70 sind in Eingriff mit den entsprechenden Öffnungen 62 (11 und 12) in der Aufnahme 60, welche durch eine Querstange (cross bar) 63 der Aufnahme 60 und distalen Enden 61a (12) der Federn 61 definiert sind. Die Aufnahme 60 ist so konfiguriert, dass sie steifer als die Schraube 50 ist, um zu verhindern, dass die Module 70 innerhalb der Aufnahme 60 floaten. Somit ist es den innerhalb der Schraube 50 gehaltenen Modulen 30 erlaubt zu floaten, wohingegen es den innerhalb der Aufnahme 60 gehaltenen Modulen 70 nicht erlaubt ist zu floaten. Dieses Merkmal hilft sicherzustellen, dass die Module 30 vollständig mit den entsprechenden Modulen 70 zusammenpassen, wenn der Stecker 50 in die Aufnahme 60 gesteckt wird. Falls es beiden Bänken der Module 30 und 70 erlaubt wäre zu floaten, bestünde die Möglichkeit, dass die passiven Feinausrichtungsmerkmale von zumindest einigen der Module 30 und 70 nicht korrekt zusammenpassen würden.
Die Konnektormodule 70 sind den Konnektormodulen 30 sehr ähnlich. Ein wesentlicher Unterschied liegt darin, dass die Konnektormodule 70 passive Feinausrichtungsmerkmale 78 (11 und 12) aufweisen, die komplementär in der Form zu der Form der sich verjüngenden passiven Feinausrichtungsmerkmale 33 der Konnektormodule 30 (8A und 8B) sind. Das Konnektormodul 70 weist auch Linsen 79 (11 und 12) auf, die mit den Linsen 9 des Moduls 30 ausgerichtet sind, wenn die Module 30 und 70 vollständig miteinander in Eingriff sind.
14 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Rückwandplatinen-PCB 100, welche die in 11 gezeigte Aufnahme 60 darauf montiert hat, und einer Server-PCB 110, welche den in 9A und 9B gezeigten Stecker 50 darauf montiert hat, so dass die innerhalb des Steckers 50 gehaltenen Konnektormodule 30 (13) mit den entsprechenden innerhalb der Aufnahme 60 gehaltenen Konnektormodule 70 (13) passend zusammenstecken. 14 stellt eine veranschaulichende Ausführungsform dar, bei der eine Serverbox (nicht gezeigt), die eine Server-PCB 110 enthält, auf die der Stecker 50 montiert ist, in ein Rack (nicht gezeigt), das eine Rückwandplatinen-PCB 100 enthält, auf welche die Aufnahme 60 montiert ist, eingebaut ist. In diesem Fall ist die PCB 100 des Racks die vorher erwähnte „erste Struktur“ und die PCB 110 der Serverbox die vorher erwähnte „zweite Struktur“. Die Serverbox und das Rack sind in 14 nicht gezeigt, damit der Stecker 50, die Aufnahme 60 und die PCBs 100 und 100 deutlich gesehen werden können.
Wie in 14 gezeigt ist, ist der Stecker 50 auf einer Steckerbasis 120 montiert, die wiederum auf der Server-PCB 110 montiert ist. Die Aufnahme 60 beinhaltet einen Flansch (flange) 61 mit darin gebildeten Öffnungen 62 zur Aufnahme von Pins 63. Die Pins 63 haben proximale Enden, die innerhalb der Öffnungen 62 angeordnet sind, und distale Enden, die sich durch die Öffnungen 62 erstrecken und in die Rückwandplatinen-PCB hineingehen, um dadurch die Aufnahme 60 fest an der Rückwandplatinen-PCB zu befestigen. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform sind die optischen Fasern 4, die an ihren Enden mit den Konnektormodulen 30 verbunden sind, an ihren entgegengesetzten Enden mit entsprechenden parallelen Kommunikationsmodulen 101 verbunden, die parallele optische Sendemodule, parallele optische Empfangsmodule oder parallele optische Sende-Empfänger-Module sein können.
15 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des bzw. der in 14 gezeigten Steckers 50 und Aufnahme 60, wobei die PCBs 100 und 110 entfernt wurden, um besser die Art und Weise zu veranschaulichen, in welcher der Stecker 50 und die Aufnahme 60 miteinander in Eingriff sind. Der Stecker 50 ist drehbar auf der Steckerbasis 120 montiert mittels des Pins 121, die durch Öffnungen 123 hindurchgehen, die in distalen Enden 122a von Federarmen 122 der Steckerbasis 120 gebildet sind, und in Öffnungen (nicht gezeigt) eingreifen, die in gegenüberliegenden Seiten des Steckergehäuses 51 gebildet sind. Die drehbare Montage erlaubt es dem Stecker 50, sich über einen eingeschränkten Winkelbereich um eine imaginäre Achse 125, die durch die Zentren der Pins 121 hindurchgeht und die parallel zu der X-Achse ist, zu bewegen. Das Bereitstellen des Steckers 50 mit der Möglichkeit sich zu drehen ermöglicht es dem Stecker 50 in Ausrichtung mit der Aufnahme 60 zu floaten, wenn der Stecker 50 und die Aufnahme 60 ineinander eingreifen.
16A und 16B veranschaulichen eine perspektivische Unteransicht bzw. Draufsicht der in 15 gezeigten Steckerbasis 120. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform weist die Steckerbasis 120 auf deren Montageabschnitt 131 befindliche Ausrichtungspins 126 auf, die in entsprechende in der Server-PCB 110 gebildete Öffnungen (nicht gezeigt) eingreifen, um die Steckerbasis 120 auf der PCB 110 auszurichten. Ein klebendes Material (nicht gezeigt), wie zum Beispiel Epoxy oder Klebstoff, kann auf die untere Oberfläche des Montageteils 131 der Steckerbasis 120 platziert werden, um die Steckerbasis 120 fest an die Server-PCB 110 ( 14) zu befestigen. Federarme 122 der Steckerbasis 120 sind konfiguriert, um einen vorgewählte nUmfang an Flexibilität zu haben, so dass es den distalen Enden 122a der Federarme 122 erlaubt ist, sich zu einem beschränkten Grad in die durch die Pfeile 141, 142 bzw. 143 (16B) angezeigten X-, Y- und Z-Richtungen zu biegen. Die Federarme 122 haben proximale Enden 122b, die mit den gegenüberliegenden Seiten des Montageabschnitts 131 der Steckerbasis 120 verbunden sind. Die Flexibilität der Federarme 122 in Kombination mit der Möglichkeit des Steckers 50 sich zu drehen ermöglicht es dem Stecker 50 in Ausrichtung mit der Aufnahme 60 zu floaten, wenn der Stecker 50 und die Aufnahme 60 ineinander eingreifen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 15 hat das Steckergehäuse 51 passive Grobausrichtungsmerkmale 58 darauf, die sich in der vorwärts Z-Richtung von gegenüberliegenden Seiten des Steckergehäuses 51 erstrecken. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform sind die passiven Grobausrichtungsmerkmale 58 sich verjüngende Vorsprünge (projections), aber es können auch andere Arten an passiven Grobausrichtungsmerkmale verwendet werden, wie es von Fachleuten angesichts der hier bereitgestellten Beschreibung verstanden werden wird. Die Aufnahme 60 hat passive Grobausrichtungsmerkmale 66 (15), die an gegenüberliegenden Seiten davon angeordnet sind. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform sind die passiven Grobausrichtungsmerkmale 66 sich verjüngende Einkerbungen (indentations), aber es können auch andere Arten an passiven Grobausrichtungsmerkmale auf der Aufnahme 60 verwendet werden, wie es von Fachleuten angesichts der hier bereitgestellten Beschreibung verstanden werden wird.
Die sich verjüngenden Einkerbungen 66 sind komplementär in der Form zu der Form der sich verjüngenden Vorsprünge 58, um es ihnen zu erlauben zusammenzupassen, um die Grobausrichtung des Steckers 50 und der Aufnahme 60 zu bewirken, wenn sie miteinander in Eingriff gebracht werden. Die Struktur (nicht gezeigt), auf welcher der Stecker 50 montiert ist (z.B. eine PCB einer Serverbox), und die Struktur (nicht gezeigt), auf der die Aufnahme 60 montiert ist (z.B. eine PCB eines Racks), haben üblicherweise passive Grobausrichtungsmerkmale darauf, die diese Strukturen miteinander in Grobausrichtung bringen, wenn sie ineinander eingreifen. Solche passiven Grobausrichtungsmerkmale können zum Beispiel Serverboxen sein, die in eine Form und Größe gebracht sind, dass sie in Slots mit geeigneter Form und Größe eines Racks aufgenommen werden können. Wenn die Strukturen miteinander in Eingriff gebracht werden, greifen die sich verjüngenden Vorsprünge 58 und die sich verjüngenden Einkerbungen 66 ineinander ein, um den Stecker 50 und die Aufnahme 60 in Grobausrichtung miteinander zu bringen. Die floatende Natur des Steckers 50 erleichtert das Ausrichten und passend Zusammenstecken der Vorsprünge 58 und der Einkerbungen 66, indem es dem Stecker 50 ermöglicht, relativ zu der Struktur, auf der er montiert ist, zu der Position der Aufnahme 60 zu floaten.
Wenn der Stecker 50 und die Aufnahme 60 ineinander eingreifen, greifen die passiven Feinausrichtungsmerkmale 33 der Module 30 in die entsprechenden passiven Feinausrichtungsmerkmale 78 der Module 70 ein. Die Möglichkeit der Module 30, relativ zu dem Steckergehäuse 51 floaten zu können, stellt sicher, dass die passiven Feinausrichtungsmerkmale 33 vollständig in die entsprechenden passiven Feinausrichtungsmerkmale 78 eingreifen, wodurch die Module 30 und 70 in eine feine oder präzise, mechanische und optische Ausrichtung miteinander gebracht werden.
Die Kombination all dieser Floatingmerkmale erlaubt es, dass die Module 30 und 70 blind gesteckt werden können, indem einfach die Strukturen, auf denen der Stecker 50 und die Aufnahme 60 montiert sind, miteinander in Eingriff gebracht werden. Dieses Merkmal wiederum macht es überflüssig, optische Kabel zu verwenden, um jedes der Module optisch zu verbinden. Zum Beispiel, wenn der Stecker 50 und die Aufnahme 60 auf einer Serverbox bzw. einem Rack montiert sind, tritt das Blindstecken der Module 30 und 70 auf, wenn die Serverbox in einen Slot oder auf ein Bord des Racks geschoben wird. Dass vollständige Einführen der Serverbox in das Rack verbindet die entsprechenden Bänke der Module 30 und 70 miteinander, wodurch ein Blindstecken der Module 30 und 70 bewirkt wird. Dies vereinfacht stark die optischen Kopplungsaufgaben und macht die Aufgaben einfacher und in einer viel kürzeren Zeit durchführbar.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung unter Bezugnahme auf veranschaulichende oder beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, um die Prinzipien und Konzepte der Erfindung darzulegen. Wie es von Fachleuten verstanden werden wird, ist die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel sind die Merkmale, die das Erreichen der Floatingaspekte erlauben, nicht auf die hier beschriebenen Merkmale beschränkt. Fachleute werden es angesichts der hier bereitgestellten Beschreibung verstehen, dass eine Vielfalt an Mechanismen verwendet werden können, um die hier beschriebenen Floatingaspekte zu erreichen. Ebenso obwohl die Module 30 und der Stecker 50 beschrieben wurden, dass sie konfiguriert sind zu floaten, kann es auch ausreichend sein, dass die eine oder die andere dieser Komponenten, aber nicht beide, floaten. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Module 30 und der Stecker 50 so konfiguriert sein können, dass sie nicht floaten, und die Module 70 und/oder die Aufnahme 60 können so konfiguriert sein, dass sie floaten, um die Durchführung der Grob- und Feinausrichtungsvorgänge zu ermöglichen. Fachleute werden die Art und Weise verstehen, in der diese und andere Modifikationen an den hier beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden und dass alle solche Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung sind.

Claims

System zum Blindstecken von multioptischen Faserkonnektormodulen, wobei das System folgendes aufweist: eine erste Struktur (100); einen Stecker (50), der auf der ersten Struktur (100) montiert ist, wobei der Stecker (50) ein Steckergehäuse (51) beinhaltet, das erste passive Grobausrichtungsmerkmale (58) darauf hat; eine Vielzahl an ersten multioptischen Faserkonnektormodulen (30), die in in dem Steckergehäuse (51) gebildeten Slots gehalten werden, wobei jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) erste passive Feinausrichtungsmerkmale (33) darauf hat, wobei jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) konfiguriert ist, um mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an ersten optischen Fasern (4) zu koppeln; eine zweite Struktur; eine Aufnahme (60), die auf der zweiten Struktur montiert ist, wobei die Aufnahme (60) zweite passive Grobausrichtungsmerkmale (66) darauf hat; und eine Vielzahl an zweiten multioptischen Faserkonnektormodulen (70), die in in der Aufnahme (60) gebildeten Slots gehalten werden, wobei jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) zweite passive Feinausrichtungsmerkmale (78) darauf hat, wobei jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) konfiguriert ist, um mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an zweiten optischen Fasern zu koppeln, und wobei die ersten und zweiten Strukturen mechanisch miteinander in Eingriff sind, so dass die ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale (58) des Steckers (50) in Eingriff mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen (66) der Aufnahme (60) sind, und wobei der Eingriff der ersten und zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmale (66) dazu führt, dass die ersten passiven Feinausrichtungsmerkmale (33) der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) mit den zweiten passiven Feinausrichtungsmerkmale (78) der entsprechenden zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) in Eingriff sind, so dass jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in Eingriff ist mit, und optisch ausgerichtet ist mit, einem entsprechenden zweiten multioptischen Faserkonnektormodul (70), wobei entweder die ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in beschränktem Umfang in Bezug auf den Stecker (50) floaten oder die zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) in beschränktem Umfang in Bezug auf die Aufnahme (60) floaten.
System nach Anspruch 1, wobei entweder der Stecker (50) in beschränktem Umfang in Bezug auf die erste Struktur (100) floatet oder die Aufnahme (60) in beschränktem Umfang in Bezug auf die zweite Struktur floatet.
System nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei die ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in beschränktem Umfang in Bezug auf den Stecker (50) floaten und wobei der Stecker (50) in beschränktem Umfang in Bezug auf die erste Struktur (100) floatet.
System nach Anspruch 1, wobei die zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) in beschränktem Umfang in Bezug auf die Aufnahme (60) floaten und wobei die Aufnahme (60) in beschränktem Umfang in Bezug auf die zweite Struktur floatet.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Struktur (100) eine Leiterplatte (PCB) einer Serverbox ist und wobei die zweite Struktur eine PCB eines Racks ist, das konfiguriert ist, um die Serverbox aufzunehmen, so dass die ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale (58) des Steckers (50) mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen (66) der Aufnahme (60) in Eingriff sind.
Verfahren zum Blindstecken einer Vielzahl an ersten multioptischen Faserkonnektormodulen (30) mit einer Vielzahl an zweiten multioptischen Faserkonnektormodulen (70), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen einer ersten Struktur (100), die einen darauf montierten Stecker (50) aufweist, wobei der Stecker (50) ein Steckergehäuse (51) beinhaltet, das erste passive Grobausrichtungsmerkmale (58) darauf hat, wobei eine Vielzahl an ersten multioptischen Faserkonnektormodulen (30) in in dem Steckergehäuse (51) gebildeten Slots gehalten werden, wobei jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) erste passive Feinausrichtungsmerkmale (33) darauf hat, wobei jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an ersten optischen Fasern (4) gekoppelt ist; Bereitstellen einer zweiten Struktur, die eine darauf montierte Aufnahme (60) hat, wobei die Aufnahme (60) zweite passive Grobausrichtungsmerkmale (66) darauf hat, wobei eine Vielzahl an zweiten multioptischen Faserkonnektormodulen (70) in in der Aufnahme (60) gebildeten Slots gehalten werden, wobei jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) zweite passive Feinausrichtungsmerkmale (78) darauf hat, wobei jedes der zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) mechanisch und optisch an Enden einer Vielzahl an zweiten optischen Fasern gekoppelt ist; und mechanisches Ineingriffbringen der ersten und zweiten Strukturen miteinander, so dass die ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale (58) des Steckers (50) in Eingriff mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen (66) der Aufnahme (60) sind, wobei der Eingriff der ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale (58) mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen (66) dazu führt, dass die ersten und zweiten passiven Feinausrichtungsmerkmale (33, 78) der ersten und zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) miteinander in Eingriff gebracht werden, so dass jedes der ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in Eingriff ist mit, und optisch ausgerichtet ist mit, einem entsprechenden zweiten multioptischen Faserkonnektormodul (70), wobei entweder die ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in beschränktem Umfang in Bezug auf den Stecker (50) floaten oder die zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) in beschränktem Umfang in Bezug auf die Aufnahme (60) floaten
Verfahren nach Anspruch 6, wobei entweder der Stecker (50) in beschränktem Umfang in Bezug auf die erste Struktur (100) floatet oder die Aufnahme (60) in beschränktem Umfang in Bezug auf die zweite Struktur floatet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die ersten multioptischen Faserkonnektormodule (30) in beschränktem Umfang in Bezug auf den Stecker (50) floaten und wobei der Stecker (50) in beschränktem Umfang in Bezug auf die erste Struktur (100) floatet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zweiten multioptischen Faserkonnektormodule (70) in beschränktem Umfang in Bezug auf die Aufnahme (60) floaten und wobei die Aufnahme (60) in beschränktem Umfang in Bezug auf die zweite Struktur floatet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die erste Struktur (100) eine Leiterplatte (PCB) einer Serverbox ist und wobei die zweite Struktur eine PCB eines Racks ist, das konfiguriert ist, um die Serverbox aufzunehmen, so dass die ersten passiven Grobausrichtungsmerkmale (58) des Steckers (50) mit den zweiten passiven Grobausrichtungsmerkmalen (66) der Aufnahme (60) in Eingriff sind.