JP2005521070A - バックプレーンへの光ファイバ曲げ入れ - Google Patents

Abstract

光ファイバを回路基板（２００）の平面に曲げ入れるための直角曲げマウント（１００）である。このマウント（１００）は、ベースと、ヒンジによって前記ベースに回動可能に連結されたカバーと、を含む。ヒンジに隣接したベースとカバーの第１の相対向する面によってクランプが形成されている。このクランプは、ベースとカバーを一緒に閉じたときに、光ファイバのフェルール部分を把持して固定する。ベースとカバーの第２の相対向する面が別のクランプを形成している。ベースとカバーを一緒に閉じたときに、この別のクランプは、光ファイバの非フェルール部分を把持して固定する。ベースとカバーを一緒に閉じたときに、フェルール部分および把持された非フェルール部分との間の光ファイバの曲げ部分が、ベースおよびカバー間にある非把持空隙（１２０）内に配置される。

Description

本発明は、全般的に光電子プリント回路基板の分野に関する。更に具体的に言うと、本発明は、ファイバ管理システムを直角曲げマウントを介してバックプレーン・プリント回路基板 (a backplane printed circuit board) へ一体化させることに関する。

標準の電気通信などで用いられているような光ファイバは、スネルの法則（Snall’s Law）および全反射の原理に基づいている。各々のファイバは、中央コアと、クラッデング（cladding）として知られる外側層と、から成る。クラッデングの屈折率よりも高い屈折率（ｎ）を有するコアを設けることによって、光は、コアを通過して失われるのではなく、内部に全反射するようになる。

光ファイバ・コネクタは、フェルール（ferrule）として知られている装置の活用を通して可能となる。この装置はファイバを支持し整合させ、そして、接続がなされた時に一方のファイバから他方のファイバへ精密に連結するのを可能にする。
シングル・ファイバ・コネクタの場合、フェルールは、円筒形の構造（多くはセラミック構造）であり、硬化エポキシ樹脂を用いてその中心にファイバを保持するようになっている。ファイバの端部およびフェルールは、光学的になめらかで大きな平坦面を作るように研磨され、光ファイバは、装置の中心にできる限り近接して整合される。２つの固定されたフェルールが機械的コネクタを通して端と端とをつけて整合されたときに、光学的な結合が２つのファイバ間に発生して、光学的接続がなされるようになる。結合しているフェルール表面は、望ましくない反射を減らすようにするために、直角になっていない。

マルチ・ファイバ・コネクタは、溝や孔が付いていて複数のファイバの精密な整合を可能にする、一般的に矩形のフェルールを使用する。これらファイバは、中心から中心まで２５０ミクロン離隔した、シングル平行アレイ形に配置され支持されている。

光ファイバおよび光ファイバ・アレイをプリント回路基板の表面に横たえて、プリント回路基板内へ曲げ入れ、プリント回路基板の表面と直角をなすように、プリント回路基板で光ファイバおよび光ファイバ・アレイをインターフェイス接続するのが望ましい。標準の電気通信などで用いられているような光ファイバは、その物理的な構造によって、直角に変位する能力に限界がある。ファイバを物理的に直角に曲げれば、ひずみが生じて、ファイバ材料に破断や構造的なアンバランスを招く可能性がある。このようなやり方で曲げられたファイバが繰り返し撓むと、破損のリスクが激増する。

したがって、必要なことは、安定していて且つ反復的な撓みが起きないようにするというようにして、プリント回路基板内へ光ファイバや光ファイバ・アレイを急激に直角に曲げ入れる方法である。

本発明の目的は、バックパネル／サーキットパック・インターフェイス（backpanel/circuit-pack interface）を創り出すように光ファイバを曲げることにある。

本発明の別の目的は、ファイバ・アレイを取り付けて、ファイバに生じる応力が最小限に抑えられ且つ曲げられたファイバの半径が最大となるように形成され寸法づけられた成形体で案内することによって、バックプレーン・パネル内に光ファイバを曲げ入れるようにすることにある。

本発明のまた別の目的は、プリント回路基板に容易に装着できる直角曲げマウントを提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、簡便な錠止式Ｖ字状溝構造体を有する直角曲げマウントを提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、自動方向づけしてバックパネル内に装着できる直角曲げマウントを提供することにある。

本発明の更なる追加の目的や利点は、添付図面と併せて以下の詳細な説明において明らかとなろう。

本発明は、光ファイバを使用する電気光学バックプレーン・システム（electro-optical backplane system）に関する。本発明は、ファイバが許容範囲の損失で小さい曲げ半径を物理的に作れるという条件にあれば、いかなるファイバ（シングル・モード、マルチ・モード、ポリマー・ファイバ）にも適用できる。用途のタイプ（すなわち、使用される周波数範囲）が、ある程度、システムの損失を決定する。このシステムに対して最も有用なファイバは、小さい曲げ半径を可能にするものである。

本発明の実施例は、回路基板の平面内に光ファイバを曲げ入れるための直角曲げマウントである。この直角曲げマウントは、ベースと、ヒンジによって回動可能にベースに接続されたカバーと、を含む。ヒンジに隣接したベースとカバーとの第１の相対向する面によって、クランプが形成される。このクランプは、ベースとカバーを共に閉じたときに、光ファイバのフェルール部分を把持して、しっかりと固定する。ベースとカバーとの第２の相対向する面が、別のクランプを形成する。ベースとカバーとを共に閉じたとき、このクランプは、光ファイバの非フェルール部分を把持し、固定するようになる。ベースとカバーが閉位置に共に固定されているときには、光ファイバのフェルール部分が、把持されている光ファイバの非フェルール部分に対し、直角に保持される。ベースとカバーとが共に閉じられている場合、フェルール部分と把持された非フェルール部分との間にある光ファイバの曲げ部分は、ベースとカバーと間にある非把持空隙内に配置されている。

実施例によれば、ファイバ管理システム（a fiber management system、または「ＦＭＳ」）は、フェルール（シングルまたはアレイ）に終端する。図示の実施例では、アレイ・タイプ「ＭＴ」コネクタを使用している。ＦＭＳで使用されるファイバのタイプもまた、約８〜１０ｍｍの半径で曲げられたとき、ある程度、システムの損失を決定する。損失を低く保つためには、屈折率またはドーピングの差が高いファイバが有用である。

図１を参照すると、ＭＴコネクタ（仮想線で示している）が、直角マウント（または成形体）１００に装着されるのが例示されている。このマウント１００は、信号ひずみを防止するよう適所にＦＭＳのファイバを導いて保持する。マウント１００は、バックプレーン２００内に係止されてそこに固定されるような形状に作られている。図２を参照すると、図１の直角マウント１００の斜視図が示してあり、ファイバ・アレイと共に組み合わされて、バックプレーン２００内に埋め込まれている。この図では、マウント１００は、バックプレーン２００内に錠止され、固定された状態で示してある。ＭＴファイバ・アレイは、仮想線で示してある。

図３を参照すると、ここには、図２の直角マウント１００の断面図が示してあり、ファイバ・アレイと共に組み立てられ、バックプレーン２００内に埋め込まれている。シリコン製Ｖ字状溝構造体１１０が、ＭＴファイバ・アレイ５０を適所に保持し易くする。空隙１２０がマウント１００内に形成されていて、ファイバ・アレイ５０をマウント１００内でどの程度曲げるかという場合に多少の自由度の余地があるよう余分なスペースを提供している。スナップ・コネクタ１３０が、マウント１００を閉位置に保持する。

図４を参照すると、ここには、図２の直角マウント１００の平面図が示してある。

ファイバ・コネクタ／ファイバ・アレイ・コネクタをいかに整合させてバックプレーン内に装着するやり方についての製造方法は新規であって、その簡単な構造により、コスト効率も高い、と考えられる。この実施例では、容易に入手できたり容易に製作できる、という構成要素を使用している。主たる要素は、ＰＣＢ装着用の成形マウントである。

実施例で例示したこの概念が、光ファイバ管理システムと正確に一体化するバックプレーンと、従来の伝統的なバックプレーン製造法とを、まったく別個のものとしている。

本発明の実施例を使用してＰＣＢ製作することの１つの利点は、製作失敗により電気回路が欠陥品となった場合でも、光学回路用の高価な構成要素が浪費されたり駄目になったりしない、ということにある。システムはモジュール式であり、部品は、製造過程で交換したり、保管したりすることができので、これにより費用を節減することができる。本発明を実施例に基づいて説明してきたが、当然ながら、説明した実施例に対し、発明の範囲から逸脱することなく種々の変更や修正がなし得る。

本発明の一実施例による直角マウントの斜視図分解図を示している。 図１の直角マウントを、ファイバ・アレイと共に組立て、バックプレーンに埋め込んだ状態で示す斜視図を示している。 図１の直角マウントを、ファイバ・アレイと共に組立て、バックプレーンに埋め込んだ状態で示す断面図を示している。 図１の直角マウントの平面図を示している。

Claims (2)

1. 光ファイバを回路基板の平面へ曲げ入れるための直角曲げマウントであって、前記マウントが、
   ベースと、
   ヒンジを介して前記ベースへ回動可能に連結されたカバーと、
   前記ヒンジに隣接したベースおよびカバーの第１対の相対向する面によって形成された第１のクランプで、該第１クランプが、ベースおよびカバーを一緒に閉じた位置に固定したときに、光ファイバのフェルール部分を把持して固定する第１のクランプと、
   前記ベースと前記カバーの第２対の相対向する面によって形成される第２のクランプで、該第２クランプが、前記ベースとカバーを一緒に閉位置に固定したとき、光ファイバの非フェルール部分を把持して固定する第２のクランプと、から成り、
   前記ベースとカバーとを一緒に閉位置に固定したとき、前記フェルール部分が、把持された非フェルール部分に対して直角に保持されることを特徴とする直角曲げマウント。
2. 前記ベースとカバーとを一緒に閉位置に固定したとき、前記フェルール部分と把持された非フェルール部分との間の光ファイバの曲げ部分が、ベースとカバーとの間の非把持空隙内に配置されることを特徴とする請求項１記載の直角曲げマウント。

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