DE60120561T2

DE60120561T2 - Faseroptische Steckvorrichtung

Info

Publication number: DE60120561T2
Application number: DE60120561T
Authority: DE
Inventors: Ritch Allen Sidney Selfridge; Robert Kenneth West Winfield Chaman
Original assignee: Amphenol Corp
Current assignee: Amphenol Corp
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: EP1162487A3; CA2349669C; EP1162487B1; US6352374B1; DE60120561D1; EP1162487A2; CA2349669A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine faseroptische Verbindungseinrichtung. Insbesondere ist die Erfindung auf eine faseroptische Verbindungseinrichtung gerichtet, die elektronische Module optisch verbindet.
In der heutigen elektronischen Welt hält das "Erfordernis nach Geschwindigkeit" weiterhin an, um die Entwicklung von Mikroprozessoren und Systemen, die diese unterstützen, anzutreiben. Mit jeder neuen Generation von Mikroprozessoren kann das Versprechen einer erhöhten Durchlaufleistung nur verwirklicht werden, falls das langsamste Verbindungsglied in dem Trägersystem verbessert werden kann. Ohne Öffnen des Engpasses wird die erhöhte Geschwindigkeit eines neuen Mikroprozessors effektiv auf das Tempo des Bestandteils des Engpasssystems verlangsamt werden. Daher wird der neue Hochgeschwindigkeits-Mikroprozessor gewöhnlich unproduktiv untätig belassen, während auf die Ausführung der Trägersysteme gewartet wird.
Die meisten Mikroprozessoreinrichtungen, sowohl zur Berechnung als auch zur Kommunikation, arbeiten basierend auf dem Fluss von Elektronen und der Übertragung elektromagnetischer Felder mit Wellenlängen, die gewöhnlich länger als ein Zentimeter sind. Die Geschwindigkeit mit der ein Signal in diesen Einrichtungen erfolgreich übertragen werden kann, ist gewöhnlich umgekehrt proportional zu dem Abstand über den die Information wandern muss.
Um dieses Problem einer verminderten Geschwindigkeit bei längeren Entfernungen bzw. Abständen zu beseitigen, wurden diese Einrichtungen dazu angepasst durch Photonen und elektromagnetische Felder mit Wellenlängen von gewöhnlich kürzer als zwei Mikrometern optisch zu kommunizieren. Optische Signale, die in Lichtwellenleitern über lange Entfernungen wandern, leiden immer noch an einer Verschlechterung, wobei sie jedoch um mehrere Größenordnungen besser sind als elektrische Signale. Während diese Systeme immer noch elektrische Signale bearbeiten, sind sie von Optiken abhängig, um über lange Entfernungen zu kommunizieren. In diesem Sinn ist die Verbindungsfähigkeit zwischen Prozessknotenpunkten optisch.
In elektronischen Einrichtungen treten die Geschwindigkeitsengpässe gewöhnlich in Platinen und elektrischen Anschlüssen auf. Die in diesen Bestandteilen erzeugten Übertragungsleitungsstrukturen weisen eine begrenzte Bandbreite auf, die die Fähigkeit der inneren Verbindung beschränkt das Orginalsignal an dem Bestimmungsort des Signals genau wiederherzustellen. Parasitische Effekte verzerren die Signale, was eine Einschwingzeit erforderlich macht, bevor die Übertragungsleitung abgetastet werden kann. Außerdem sind diese elektrischen Signale gegenüber einer elektromagnetischen Störung empfindlich, wobei Daten aufgrund ungewollter elektrischer Störung verfälscht werden können.
Obwohl Bemühungen zur Entwicklung unternommen werden, um elektrische Zwischenverbindungslösungen mit höherer Bandbreite zu erzeugen, liegt abhängig von den erwünschten Eigenschaften der Übertragungsleitung die gegenwärtige Bandbreite gewöhnlich bei weniger als zwei GHz. Ein Verwenden von Optik bedeutet, dass das Zwischenverbindungssystem keinen Systemengpass darstellt. Tatsächlich weisen optische Systeme Bandbreiten höher als 100 GHz auf, die über die heute verfügbare optischelektrische Wandlerfähigkeit weit hinausgeht. Optische Bandbreiten können potentiell so hoch wie 100.000 GHz sein.
Obwohl elektrische Zwischenverbindungssysteme derartige Beschränkungen aufweisen, sind zahlreiche Nutzer gegenüber optischen Zwischenverbindungen mit der bewährten Leistung elektrischer Zwischenverbindungen zufriedener, insbesondere in rauen Umgebungen, wie beispielsweise zur Verwendung bei militärischen Operationen. Ebenfalls sind bei militärischen Operationen die Größe und das Gewicht von Systembestandteilen bedeutsam. Vorzugsweise sind die Größe und das Gewicht minimal gehalten, da beispielsweise in Flugzeugen und Unterseebooten der verfügbare Raum und die Tragfähigkeit vorrangig. In 1 sind elektronische Module M1–M6 nebeneinander angeordnet und in einem Gestell bzw. Rack 2 befestigt. Jedes der elektronischen Module M1–M6 umfasst mehrere optische Anschlüsse 4, die die Abschlüsse 6 aufnehmen. Ausgewählte Paare der Abschlüsse 6 sind durch einzelne optische Kabel 8 verbunden.
Um eine optische Verbindung zwischen ausgewählten Paaren elektronischer Module M1–M6 wirksam herzustellen, ist es zwingend die optischen Kabel um einen Radius zu biegen, der größer ist als der minimale Biegungsradius r_min der in dem optischen Kabel 8 enthaltenen optischen Fasern. In einem größten anzunehmenden Unfall beispielsweise, in 2 dargestellt, wird Position M1A mit Position M2A verbunden. Ein Abstand "d" wird zwischen Mittelpunkten der Positionen M1A und M2A bestimmt, der gewöhnlich eine Weite des Moduls darstellt. Um die elektronischen Module M1 und M2 bei den Positionen M1A und M2A wirksam optisch zu verbinden, bildet das optische Kabel 8 zumindest eine halbkreisförmige Schleife, die einen Innenradius bzw. inneren Radius r_i aufweist, der mindestens gleich oder größer ist als eine Hälfte des Abstands d. Falls das optische Kabel 8 um einen Radius gebogen wird, der geringer ist als der minimale Biegungsradius r_min, dann wird das Signal entweder verschlechtert oder verfälscht, wodurch das optische Signal unzuverlässig wird.
Es wird beispielhaft angenommen, dass der minimale Biegungsradius r_min des optischen Kabels 8 12,7 mm beträgt. Weiterhin wird angenommen, dass der Abstand d 25,4 mm beträgt. Bei Anwenden der Formel, dass der minimale Biegungsradius r_min größer oder gleich einer Hälfte des Abstands d ist, ergibt das Ergebnis 12,7 mm, was größer oder gleich 12,7 mm ist. Daher wird das optische Kabel 8 mit einem Innenradius von 12,7 mm ein zuverlässiges optisches Signal zwischen den elektronischen Modulen übertragen.
Es wird jedoch beispielhaft ebenfalls angenommen, dass die elektronischen Module schmaler sind und somit der Abstand d kleiner ist. Es wird angenommen, dass der Abstand d 20,3 mm beträgt. Falls der minimale Biegungsradius r_min 12,7 mm beträgt und ein halber Abstand 10,2 mm beträgt, dann wird die optische Zwischenverbindung zwischen den, in 2 gezeigten, Positionen M1A und M2A kein zuverlässiges Signal ergeben, da der minimale Biegungsradius r_min von 12,7 mm größer ist als der Innenradius r_i von 10,2 mm des optischen Kabels 8. Kurz gefasst, ein schmaler werden der elektronischen Module M1–M6 wird neue Wege zum Herstellen der dazwischen befindlichen optischen Zwischenverbindungen erfordern.
Zusätzlich können, da die elektronischen Module M1–M6 mit den miniaturisierten elektrischen Schaltungen kompakter werden, mehr optische Anschlüsse hinzugefügt werden. Daher wird die Zwischenverbindung der optischen Mehrfachanschlüsse komplexer. Wie in 1 gezeigt, werden mehrere der optischen Kabel 8 einander durchkreuzend gezeigt. Da mehr und mehr optische Anschlüsse 4 zu den elektronischen Modulen 8 hinzugefügt werden, wird eine "Vogelnest"-Anordnung der optischen Kabel erzeugt. Als ein Ergebnis wird die Komplexität eines optischen Verbindens und Trennens der elektronischen Module komplex. Derartige Komplexitäten vereiteln die Absicht, dass einzelne elektronische Module in dem Gestell 2 enthalten sind. Eine modulare Gestaltung sollte eine schnelle und einfache Ersetzung eines beliebigen der elektronischen Module gestatten. Eine "Vogelnest"-Anordnung der optischen Kabel 8 wirkt dem Ziel einer modularen Gestaltung entgegen.
Die EP 0 531 921 offenbart eine Behandlungseinrichtung für redundante Längen für eine optische Faser, einschließlich eines Lagerbehälters, der einen redundanten Teil der optischen Faser hält, wenn sie in einer aufgewickelten Schleifenform, einer gebogenen Form oder einer S-förmigen Form vorliegt, wobei der Lagerbehälter einen Ausziehbereich aufweist, durch den die schleifenförmige optische Faser herausgezogen wird, und ein Krümmungsbeschränkungsmittel zum Beschränken eines Krümmungsradius der optischen Faser, die in einer Schleifenform in dem Lagermittel gelagert ist.
Die US-A-5,204,925 offenbart eine Vorrichtung für die optische Zwischenverbindung von Schaltungspackungen und auf den Schaltungspackungen angebrachten Bestandteilen.
Eine faseroptische Verbindungseinrichtung, die zum Verbinden bzw. Zwischenverbinden mehrerer elektronischer Module verwendet wird ohne einen "Vogelnest"-Effekt zu erzeugen, wird in Holland W. R. et al., "Optical fiber circuits" Electronic Components and Technology Conference, 1993, Proceedings, 43rd Orlando, Fl, USA 1–4 Juni 2003, New York, NY, USA, IEE 1 Juni 1993, Seiten 711–717, offenbart.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin eine einzelne faseroptische Verbinder- bzw. Verbindungseinrichtung zum optischen Verbinden mehrerer in einem Gestell angeordneter elektronischer Module bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin eine einzelne faseroptische Verbindereinrichtung bereitzustellen, die auf mehrere elektronische Module ohne einen "Vogelnest"-Effekt zu erzeugen einfach installiert werden kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin eine einzelne faseroptische Verbindereinrichtung bereitzustellen, die mit elektronischen Modulen verwendet werden kann ohne die Weite irgendwelcher der Module zu berücksichtigen.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin eine einzelne faseroptische Verbindereinrichtung bereitzustellen, die von mehreren elektronischen Modulen einfach entfernt und ohne Bezugnahme auf das Installationshandbuch, das die passenden optischen Anschlüsse für die geeigneten Abschlüsse bezeichnet, einfach ersetzt werden kann.
Demgemäß wird ein faseroptischer Verbinder beschrieben. Der faseroptische Verbinder überträgt Licht und umfasst ein Körperelement und mindestens eine Strang Licht übertragenden Materials. Das Körperelement ist im Allgemeinen in einer U-förmigen Ausgestaltung bzw. Konfiguration ausgebildet, um einen ersten linearen Bereich, einen zweiten linearen Bereich und einen schleifenförmigen Bereich zu gestalten, der die ersten und zweiten linearen Bereiche verbindet. Die ersten und zweiten linearen Bereiche erstrecken sich im Allgemeinen parallel zueinander und sind von einander mit einem räumlichen Abstand angeordnet. Der mindestens eine Strang des Licht übertragenden Materials wird durch das Körperelement aufgewiesen bzw. geführt, um sich der allgemeinen U-förmigen Ausgestaltung anzupassen und weist einen minimalen Biegungsradius auf, um Licht um den schleifenförmigen Bereich zu übertragen. Der schleifenförmige Bereich weist einen Innenradius mit einer Krümmung bzw. inneren Krümmungsradius auf, der größer ist als eine Hälfte des räumlichen Abstands und ist mindestens gleich oder größer als der minimale Biegungsradius.
Der erfindungsgemäße faseroptische Verbinder umfasst eine längliche faseroptische Bandfaser, die mehrere faseroptische Stränge eines Licht übertragenden Materials trägt, wobei jeder faseroptische Strang einen minimalen Biegungsradius aufweist. Die faseroptische Bandfaser bildet eine Serpentinen-förmige Ausgestaltung, um eine Anordnung linearer Bereiche und mehrerer schleifenförmiger Bereiche zu gestalten. Die Anordnung linearer Bereiche ist im Allgemeinen in einem parallelen, sequentiellen Verhältnis mit einem räumlichen Abstand zwischen den sequentiellen der linearen Bereiche angeordnet. Jeweils einer der schleifenförmigen Bereiche verbindet die sequentiellen der Anordnung von linearen Bereichen. Jeder lineare Bereich weist mindestens einen Abschnitt auf, der sich von einem Seitenrand der faseroptischen Bandfaser erstreckt. Jeder schleifenförmige Bereich weist einen Innenradius mit einer Krümmung auf, der größer als eine Hälfte des räumlichen Abstands ist und mindestens gleich oder größer ist als der minimale Biegungsradius, so dass Licht von einem Abschnitt zu einem anderen Abschnitt durch die faseroptische Bandfaser übertragen werden kann.
Vorzugsweise ist der faseroptische Verbinder, der mehrere Module selektiv und optisch miteinander verbindet, in einem benachbarten bzw. angrenzenden Verhältnis angeordnet. Jedes Modul weist mindestens einen darin ausgebildeten optischen Anschluss auf. Der faseroptische Verbinder umfasst eine, wie vorstehend beschriebene, längliche faseroptische Bandfaser. Jedes lineare Bereich weist mindestens einen Abschnitt auf, der sich von einem gemeinsamen Seitenrand der faseroptischen Bandfaser erstreckt und entlang des gemeinsamen Seitenrands positioniert ist, um mit den optischen Anschlüssen in jedem der Module ausgerichtet zu sein und in Eingriff zu stehen, um die mehreren Module optisch miteinander zu verbinden, wodurch die sequentiellen der Anordnung von linearen Bereichen mit einem räumlichen Abstand von einander angeordnet werden. Jeder schleifenförmige Bereich weist, wie vorstehend beschrieben, einen Innenradius mit einer Krümmung auf, so dass Licht von einem Modul zu einem anderen übertragen werden kann.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Anordnung von elektronischen Modulen, die in einem benachbarten Verhältnis angeordnet und in einem Gestell enthalten sind.
2 ist eine teilweise planare Aufsicht von 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung einer ersten Ausführungsform, die vor einem herkömmlichen optischen Anschluss positioniert ist.
4 ist eine planare Aufsicht der in 3 gezeigten faseroptischen Verbindereinrichtung.
5 ist eine planare Aufsicht auf die faseroptische Verbindereinrichtung, die einen schleifenförmigen Bereich darstellt, der einen konstanten Innenradius mit einer Krümmung aufweist, der im Allgemeinen eine kreisförmige Form bildet.
6 ist eine planare Aufsicht auf die faseroptische Verbindereinrichtung, die den schleifenförmigen Bereich darstellt, der einen variablen Innenradius mit einer Krümmung aufweist, der im Allgemeinen eine elliptische Form bildet.
7 ist eine planare Aufsicht auf die faseroptische Verbindereinrichtung, die den schleifenförmigen Bereich darstellt, der einen variablen Innenradius mit einer Krümmung aufweist, der im Allgemeinen eine längliche Form bildet.
8 ist eine planare Aufsicht auf die faseroptische Verbindereinrichtung, die den schleifenförmigen Bereich darstellt, der einen variablen Innenradius mit einer Krümmung aufweist, der einen unterschiedlichen im Allgemeinen längliche Form bildet.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer faseroptischen Verbindereinrichtung, die über ein Paar herkömmliche optische Anschlüsse angeordnet ist.
10 ist eine vergrößerte teilweise perspektivische Ansicht einer faseroptischen Bandfaser, die einen Abschnitt und einen an den Abschnitt verbundenen Abschluss zeigt.
11 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen faseroptischen Verbindereinrichtung.
12 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen faseroptischen Verbindergegenstands von 11, der auf einem herkömmlichen Gestell von elektronischen Modulen, wie in 1 gezeigt, installiert ist.
13 ist eine schematische Ansicht, die die optischen Verbindungen darstellt, die durch die faseroptische Verbindereinrichtung von 12 hergestellt werden.
Eine erste beispielhafte Ausführungsform einer faseroptischen Verbindereinrichtung 10 wird allgemein in 3–5 eingeführt. Die faseroptische Verbindereinrichtung 10 wird dazu verwendet, um Licht L, dargestellt durch die Pfeile, von einem Punkt zu einem anderen zu übertragen. Die faseroptische Verbindereinrichtung 10 umfasst ein Körperelement 12 und mindestens einen Strang eines Licht übertragenden Materials 14. Einem Fachmann wird klar sein, dass der mindestens eine Strang 14 des Licht übertragenden Materials entweder ein Einzelstrang oder mehrere Stränge, wie im Stand der Technik wohl bekannt, sein kann. Zur Einfachheit einer Erörterung, wird der mindestens eine Strang 14 eines Licht übertragenden Materials als ein Strang eines Licht übertragenden Materials bezeichnet werden, ungeachtet ob es ein Strang oder mehrere Stränge sind, die aus entweder Glasfaser oder Kunststofffaser hergestellt werden können.
Das Körperelement 12 wird, wie am besten in 3 und 4 gezeigt, in einer allgemeinen U-förmigen Ausgestaltung ausgebildet, die einen ersten linearen Bereich 16, einen zweiten linearen Bereich 18 und einen schleifenförmigen Bereich 20 gestaltet. Der schleifenförmige Bereich 20 verbindet die ersten und zweiten linearen Bereiche 16 beziehungsweise 18, wodurch somit die im Allgemeinen U-förmige Ausgestaltung ausgebildet wird. Die ersten und zweiten linearen Bereich 16 und 18 erstrecken sich im Allgemeinen miteinander parallel und sind von einander mit einem räumlichen Abstand d' angeordnet. Der räumliche Abstand d' entspricht dem Mittelachsenabstand zwischen den optischen Anschlüssen 4', die in einem Paar benachbarter faseroptischer Kabelmodule 22a und 22b ausgebildet sind, welche lediglich beispielhaft in 3 und 5 gezeigt sind. Der Strang 14 eines Licht übertragenden Materials wird durch das Körperelement 12 in einer derartigen Wiese geführt, dass der Strang 14 eines Licht übertragenden Materials sich an die im Allgemeinen U-förmige Ausgestaltung anpasst. Wie allgemein im Stand der Technik bekannt, weist der Strang 14 eines Licht übertragenden Materials einen minimalen Biegungsradius auf, wodurch ein Biegen des Strangs eines Licht übertragenden Materials über den minimalen Biegungsradius hinaus zu einer Verschlechterung oder Verfälschung des durch den Strang 14 übertragenden Lichts L führt. Der Strang 14 eines Licht übertragenden Materials überträgt Licht L um den schleifenförmigen Bereich 20 herum, da der schleifenförmige Bereich 20 einen Innenradius r_i mit einer Krümmung aufweist, der größer ist als eine Hälfte des räumlichen Abstands d' und mindestens gleich oder größer ist als der minimale Biegungsradius r_min.
Das Körperelement 12 wird von mindestens einer Lage bzw. Folie eines dünnen Films hergestellt, der gewöhnlich in der Faseroptikindustrie verwendet wird. Bei der ersten beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen faseroptischen Verbinders 10 ist der Strang 14 des Licht übertragenden Materials in dem Körperelement 12 eingebettet, um einen herkömmlichen polymeren Wellenleiter zu bilden. Obwohl andere Materialien zur Herstellung des Körperelements 12 und des Strangs 14 verfügbar sein können, wird der erfindungsgemäße faseroptische Verbinder 10 aus einem festen dennoch flexibeln Material hergestellt.
In 4 und 5 ist der Innenradius r_i mit einer Krümmung des schleifenförmigen Bereichs 20 konstant. Mit einem konstanten Innenradius r_i mit einer Krümmung, bildet der schleifenförmigen Bereich 20 eine im Wesentlichen kreisförmige Ausgestaltung.
In 4 und 5 umfasst der schleifenförmige Bereich 20 einen ersten Übergangsbereich 24 des schleifenförmigen Bereichs und eine zweiten Übergangsbereich 26 des schleifenförmigen Bereichs. Die ersten und zweiten Übergangsbereiche der schleifenförmigen Bereiche 24 und 26 verbinden den schleifenförmigen Bereich 20 an die jeweiligen der ersten und zweiten linearen Bereiche 16 und 18. Weiterhin weist der erste Übergangsbereich des schleifenförmigen Bereichs 24 einen ersten Außenradius r_f0 auf und der zweite Übergangsbereich des schleifenförmigen Bereichs 26 weist einen zweiten Außenradius mit einer Krümmung bzw. äußeren Krümmungsradius r_s0 auf. In der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen faseroptischen Verbinders 10 sind die ersten und zweiten Außenradien r_f0 und r_s0 zueinander gleich. Ebenfalls müssen die ersten und zweiten Außenradien mit einer Krümmung r_f0 und r_a0 mindestens gleich sein zu oder größer sein als der minimale Biegungsradius r_min des Strangs 14 des Licht übertragenden Materials.
Obwohl der schleifenförmige Bereich 20 in 5 als im Wesentlichen kreisförmige Ausgestaltung dargestellt ist, kann der schleifenförmige Bereich 20 andere Ausgestaltungen annehmen. In 6–8 ist der Innenradius r_i mit einer Krümmung des schleifenförmigen Bereichs 20 veränderlich. Somit ist die Ausgestaltung des schleifenförmigen Bereichs 20 ebenfalls veränderlich. Die in 6–8 dargestellten Ausgestaltungen sind beispielhafte unterschiedliche Ausgestaltungen des schleifenförmigen Bereichs 20 mit einem veränderlichen Innenradius r_i mit einer Krümmung. In jedem Fall umfasst der schleifenförmigen Bereich 20 mehrere Bereiche von einem schleifenförmigen Bereich. In Kürze, mindestens ein Bereich des schleifenförmigen Bereichs von dem ersten Innenradius mit einer Krümmung und ein anderer Bereich des schleifenförmigen Bereichs eines zweiten Innenradius mit einer Krümmung, der von dem ersten Innenradius verschieden ist. In 6 ist ein Bereich 20a des schleifenförmigen Bereichs mit einem Innenradius r_la ausgebildet, während ein Bereich 20b des schleifenförmigen Bereichs mit einem Innenradius r_ib ausgebildet ist, um eine im Wesentlichen elliptische Ausgestaltung des schleifenförmigen Bereichs 20 zu bilden. Der Außenradius r₀ der ersten und zweiten Übergangsbereiche 24 und 26 des schleifenförmigen Bereichs sind jedoch gleich. In 7 ist ein Bereich 20c des schleifenförmigen Bereichs gerade und vorgesehen mit einem unendlichen Innenradius r_ic, ausgebildet zu werden, ein Bereich 20d des schleifenförmigen Bereichs ist mit einem Innenradius r_id ausgebildet und ein Bereich 20e des schleifenförmigen Bereichs ist als ein Innenradius r_ie ausgebildet, um einen längliche Ausgestaltung zu bilden. Jeder dieser drei Innenradien ist voneinander verschieden. Der Außenradius r_f0 des ersten Übergangsbereichs 24 des schleifenförmigen Bereichs ist von dem zweiten Übergangsbereich 26 des schleifenförmigen Bereichs verschieden. Theoretisch ist der Außenradius r_s0 des zweiten Übergangsbereichs 24 des schleifenförmigen Bereichs unendlich. In 8 ist ein Bereich 20f des schleifenförmigen Bereichs mit einem Innenradius r_if ausgebildet und ein Bereich 20g des schleifenförmigen Bereichs ist mit einem Innenradius r_ig ausgebildet, die von einander verschiedenen sind. Die erhaltene Ausgestaltung des schleifenförmigen Bereichs ist eine unterschiedlich längliche Ausgestaltung. In allen Fällen beträgt eine Hälfte des räumlichen Abstands d' weniger als der minimale Biegungsradius r_min des schleifenförmigen Bereichs 20.
In 9 wird ein faseroptischer Verbinder 110 eingeführt. Der faseroptische Verbinder 110 umfasst das Körperelement 12, das in einer Form einer herkömmlichen faseroptischen Bandfaser 112 vorliegt, die mehrere faseroptische Stränge 114 eines Licht übertragenden Materials aufweist. Einem Fachmann wird klar sein, dass der einzelne faseroptische Strang 114 des Licht übertragenden Materials ebenfalls für mehrere faseroptische Stränge repräsentativ ist.
Für den faseroptischen Verbinder 110 umfasst die faseroptische Bandfaser 112 mehrere Abschnitte 28. Ein Abschnitt 28 erstreckt sich von einem entsprechenden Seitenrand 30 der ersten und zweiten linearen Bereiche 16 und 18. Obwohl nicht im Sinne einer Beschränkung, erstreckt sich jeder der Abschnitte 28 von einem gemeinsamen Seitenrand 30 der faseroptischen Bandfaser 112 und endet an einem distalen Ende des Abschnittbereichs 28a und ist am besten in 10 gezeigt. Die faseroptische Bandfaser 112 umfasst ebenfalls mehrere Abschlüsse 32. Ein Abschluss 32 ist, wie in 10 gezeigt, mit jedem der distalen Endabschnittsbereich 28a verbunden. Der Strang 114 eines Licht übertragenden Materials erstreckt sich zu zwischen den zwei entsprechenden Abschlüssen 32 durch die entsprechenden Abschnitte 28 und das Körperelement 12, so dass Licht von einem Abschluss 32 zu dem anderen Abschluss 32 übertragen werden kann. Die Abschlüsse 32, die herkömmliche Abschüsse wie beispielsweise MT-Pressklemme bzw. -Ferrulen darstellen, sind zum Einfügen in die optischen Anschlüsse 4 in die elektronischen Module M1 und M2 bemessen bzw. dimensioniert und angepasst.
Wie dem Fachmann allgemein bekannt ist, muss, wie in 9 dargestellt, der Strang 114 eines Licht übertragenden Materials mit einem Radius gebogen werden, der gleich oder größer ist als der minimale Biegungsradius r_min, so dass der Strang 114 des Licht übertragenden Materials Licht angemessen durch die faseroptische Bandfaser 112 übertragen kann. Weiterhin ist, obwohl nicht im Sinne einer Beschränkung, jeder Abschnitt 28 der entsprechenden ersten und zweiten linearen Bereiche 16 und 18 in entsprechenden Ebenen angeordnet. Insbesondere, der erste lineare Bereich 16 und der daran verbundene Abschnitt 28 sind in Ebene P1 angeordnet und der zweite lineare Bereich 18 und der daran verbundene Abschnitt 28 sind in Ebene P2 angeordnet, wobei beide Ebenen in Phantomlinien gezeigt sind.
Der erfindungsgemäße faseroptische Verbinder 210 wird in 11–13 eingeführt. Der faseroptische Verbinder 210 umfasst das Körperelement 12 in der Form der vorstehend erwähnten faseroptischen Bandfaser. Das Körperelement 12 weist mehrere faseroptische Stränge eines Licht übertragenden Materials auf, die, wie in 13 schematisch gezeigt, unterschiedliche Module verbinden. Das Körperelement 12 bildet eine Serpentinen-förmige Ausgestaltung, die eine Anordnung linearer Bereiche 216a–216f und mehrere schleifenförmige Bereiche 220a–220e gestaltet. Die Anordnung der linearen Bereiche 216a–216f sind im Allgemeinen in einem parallel sequentiellen Verhältnis mit einem räumlichen Abstand d' zwischen den sequentiellen der linearen Bereiche 216a–216f von einander angeordnet. Die entsprechende der schleifenförmigen Bereiche 220a–220e verbinden die sequentiellen der Anordnung der linearen Bereiche 216a–216f. Obwohl nicht im Sinne einer Beschränkung weist jeder lineare Bereich 216a–216f mehrere Abschnitte 28 auf, die sich von einem gemeinsamen Seitenrand 230 erstrecken. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass sich ein oder mehrere Abschnitte 28 von einem abgewandten Seitenrand 232 oder zwischen den Seitenrändern 230 und 232 erstrecken können. Ähnlich zu den beispielhaften Ausführungsformen der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen faseroptischen Verbinder weist jeder schleifenförmige Bereich 220a–220e einen Innenradius r_i mit einer Krümmung auf, der größer als eine Hälfte des räumlichen Abstands d' ist und mindestens gleich oder größer ist als der minimale Biegungsradius r_min, so dass Licht durch das Körperelement 12 von einem Abschnitt 28 zu einem anderen Abschnitt 28 übertragen werden kann.
Einem Fachmann wird klar sein, dass sich jeder der mehreren faseroptischen Stränge eines Licht übertragenden Materials zu und zwischen ausgewählten Paaren von Abschnitten 28 erstreckt. Wie in 13 schematisch dargestellt, ist jeweils einer der Abschnitte 28 an irgendeinem ausgewählten Paar von Abschnitten 28 auf einem unterschiedlichen der linearen Bereiche 216a–216f lokalisiert. Die dritte beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsform des faseroptischen Verbinders 210 ist insbesondere für eine hohe Dichte oder komplexe optische Zwischenverbindungen von Modulen, wie beispielsweise der in 1 dargestellten Modulanordnung M1–M6 nützlich. Weiterhin ist, wie für alle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen faseroptischen Verbinders, der faseroptische Verbinder besonders nützlich, wo eine Hälfte des räumlichen Abstands d' geringer ist als der minimale Biegungsradius r_min der schleifenförmigen Bereiche 216a–216f. In 12 verbindet der erfindungsgemäße faseroptische Verbinder 210 die mehreren Module selektiv und optisch, die in einem benachbarten Verhältnis (wie in 1 gezeigt) angeordnet sind. Zu Zwecken der Erörterung sind die optischen Verbindungspositionen an den mehreren Modulen mit M1A–M6C gekennzeichnet. Die entsprechenden Abschnitte 28, die sich von dem gemeinsamen Seitenrand 230 erstrecken, richten sich mit den optischen Anschlüssen 4 aus und stehen mit denen in jedem der Module M1–M6 mit identischen optischen Verbindungspositionen M1A–M6C, wie in 1 und 13 gezeigt, in Eingriff. Stehen die Abschnitte 28 mit den optischen Anschlüssen 4 in Eingriff, führt das dazu, dass die sequentiellen der Anordnung der linearen Bereiche 216a–216f mit einem räumlichen Abstand d' von einander angeordnet werden. Erneut weist jeder schleifenförmige Bereich 220a–220e einen Innenradius r_i mit einer Krümmung auf, der größer ist als eine Hälfte des räumlichen Abstands d' und mindestens gleich oder größer ist als der minimale Biegungsradius r_min, so dass, insbesondere wie schematisch in 13 gezeigt, Licht von einem Modul zu einem anderen übertragen werden kann. Insbesondere, lediglich beispielhaft, erstreckt sich jeder der mehreren faseroptischen Stränge eines Licht übertragenden Materials durch die faseroptisch Bandfaser zu und zwischen ausgewählten Paaren von Abschnitten 28. Obwohl nicht im Sinne einer Beschränkung, ist jeder der Abschnitte an irgendeinem ausgewählten Abschnittspaar an einem unterschiedlichen der linearen Bereiche lokalisiert. Einem Fachmann ist klar, dass die Abschlüsse 32 so bemessen und angepasst sind, um mit den optischen Anschlüssen 4 zusammenpassend in Eingriff zu stehen, so dass der erfindungsgemäße faseroptische Verbindergegenstand 210 befestigt werden und den mehreren Modulen Licht bereitstellen kann.
Verglichen mit dem Stand der Technik können unter Verwendung eines einzelnen erfindungsgemäßen faseroptischen Verbinders zahlreiche optische Verbindungen hergestellt werden. Der einzelne faseroptische Verbinder kann auf mehrere Module ohne einen "Vogelnest"-Effekt zu erzeugen, einfach installiert werden. Weiterhin kann der einzelne erfindungsgemäße faseroptische Verbinder mit elektronischen Modulen verwendet werden ohne die Weite der Module oder die Beabstandung zwischen benachbarten optischen Anschlüssen an benachbarten Modulen zu berücksichtigen. Ebenfalls kann der einzelne erfindungsgemäße faseroptische Verbinder von den mehreren Modulen entfernt und ohne irgendeine Bezugnahme auf ein Installationshandbuch, das die geeigneten optischen Anschlüsse für die geeigneten Abschlüsse bezeichnet, ersetzt werden.
Die vorstehend beschriebenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen wurden lediglich als Beispiel beschrieben. Einem Fachmann ist klar, dass Modifikationen an diesen beispielhaften Ausführungsformen ausgeführt werden können, ohne von dem Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Faseroptische Verbindungseinrichtung (10) zur Übertragung von Licht (2) umfassend, eine längliche faseroptische Bandfaser mit mehreren faseroptischen Strängen (14) aus Licht übertragendem Material, wobei jeder faseroptische Strang einen minimalen Biegungsradius aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die faseroptische Bandfaser mehrere Male orthogonal zu der planaren Oberfläche der länglichen faseroptischen Bandfaser gebogen wird, um eine Serpentinen-förmige Konfiguration auszubilden, welche eine Anordnung mit linearen Bereichen (16, 18) und mehreren schleifenförmigen Bereichen (20) definiert, wobei die Anordnung mit linearen Bereichen in einem parallelen, sequentiellen Verhältnis mit einem räumlichen Abstand zwischen den sequentiellen der linearen Bereiche angeordnet ist, wobei jeweils ein schleifenförmiger Bereich die Sequentiellen der Anordnung der linearen Bereiche verbindet, wobei jeder lineare Bereich mindestens einen Abschnit aufweist, der sich von einem Seitenrand der faseroptischen Bandfaser erstreckt, wobei jeder schleifenförmige Bereich einen Innenradius mit einer Krümmung aufweist, der grösser ist als eine Hälfte des räumlichen Abstands und mindestens gleich oder grösser als der minimale Biegungsradius ist, so dass Licht von einem Abschnitt zu einem anderen Abschnitt durch die faseroptische Bandfaser übertragen werden kann.
Einrichtung nach Anspruch 1, worin sich jeder der mehreren faseroptischen Stränge aus Licht übertragendem Material zu und zwischen gewählten Abschnittspaaren erstreckt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin jeder der Abschnitte auf einem gewählten Abschnittspaar auf einem unterschiedlichen linearen Bereich angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, worin jeder der Abschnitte einen distalen Abschnittsendbereich aufweist, der von dem Rand entfernt angeordnet ist und einen mit dem distalen Abschnittsendbereich verbundenen Abschluss aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1, worin jeder der Abschnitte an dem distalen Abschnittsendbereich endet.
Einrichtung nach Anspruch 1, worin die eine Hälfte des räumlichen Abstands kleiner ist als der minimale Biegungsradius eines jeden faseroptischen Stranges.
Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend, mehrere Module, die in einem benachbarten Verhältnis angeordnet sind, wobei jedes Modul mindestens einen darin ausgebildeten Anschluss aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 7, worin sich jeder der mehreren faseroptischen Stränge aus Licht übertragendem Material durch die längliche faseroptische Bandfaser zu und zwischen gewählten Abschnittspaaren erstreckt.
Einrichtung nach Anspruch 8, worin jeder der Abschnitte auf einem der gewählten Abschnittspaare auf einem unterschiedlichen der linearen Bereiche angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 9, worin jeder der Abschnitte einen distalen Abschnittsendbereich aufweist, der von dem gemeinsamen Rand entfernt angeordnet ist, und einen Abschluss aufweist, der mit dem distalen Abschnittsendbereich verbunden ist, und derart bemessen und angepasst ist, um mit dem optischen Anschluss passend in Eingriff zu kommen.