KR20200072396A - 항공 전자 플러그 가능 액티브 광 커넥터 - Google Patents

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KR20200072396A
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투옹 케이. 트룽
에릭 와이. 찬
데니스 지. 코신즈
김 콴 안 응우엔
헨리 비. 팡
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더 보잉 컴파니
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Abstract

하나 이상의 채널들과 모듈식이고 전기 신호들을 광 신호들로 그리고 그 반대로도 변환하는 플러그 가능 액티브 광 커넥터로서 기능하도록 구성된 장치가 개시된다. 한편으로, 이 장치는 라인 교체 가능 유닛(LRU)에 대한 플러그 가능 전기 인터페이스를 갖고; 다른 한편으로, 이 장치는 항공기 광섬유 전선 번들에 대한 플러그 가능 광 인터페이스 측을 갖는다. 이 장치는 랙 장착 및 볼트 고정 LRU들을 포함하여 다양한 타입들의 LRU들에 플러그 가능하다. 이 장치는 표준 크기의 항공기 커넥터 내에서 완전히 전기/광 변환을 가능하게 하기에 충분한 전자 및 광자 컴포넌트들을 포함한다. 이 장치는 다양한 데이터 통신 프로토콜들에 적응 가능하고, 단일 섬유 또는 이중 섬유 양방향 데이터 링크에서 사용될 유연성을 갖는다.

Description

항공 전자 플러그 가능 액티브 광 커넥터{AVIONICS PLUGGABLE ACTIVE OPTICAL CONNECTOR}
본 명세서에 개시된 기술은 일반적으로 전기 컴포넌트들 간의 통신을 가능하게 하는 광섬유 네트워크들에 관한 것이다. 특히, 본 명세서에 개시되는 기술은 광학 항공 전자 데이터 버스에 의해 상호 접속된 전기 항공 전자 시스템들에 관한 것이다.
고속 항공 전자 데이터 네트워크에 전기 배선 대신 광섬유 케이블들을 사용하는 것은 전기 배선 통합의 무게, 비용, 전자기 효과들 및 복잡성의 상당한 감소를 야기할 수 있다. 현대 항공기에서, (항공 전자 컴퓨터들 및 센서 유닛들과 같은) 라인 교체 가능 유닛(LRU: line replaceable unit)들은 통상적으로 다른 LRU들과의 광섬유 통신을 가능하게 하기 위한 트랜시버를 수용하는 하우징을 포함한다. LRU 하우징 상의 광 커넥터(optical connector)는 외부 광섬유 케이블이 LRU에 접속될 수 있게 한다.
보다 구체적으로, 광학 항공 전자 데이터 버스에 접속된 각각의 LRU는 통상적으로 다른 LRU들과의 광섬유 통신을 가능하게 하기 위한 (이하, 총괄하여 "광-전기 양방향 트랜시버"로 지칭되는) 전기-광 송신기 및 광-전기 수신기를 갖는 광-전기 매체 변환기를 포함한다. 전기-광 송신기는 전기 신호들을 광 신호들로 변환하고; 광-전기 수신기는 광 신호들을 전기 신호들로 변환한다. LRU의 하우징 상의 광 커넥터는 광섬유 케이블이 LRU에 접속될 수 있게 한다.
통상적인 항공기 제작 프로세스는 또한 LRU와 항공기 전선 번들 사이에 생산 브레이크들(인라인 커넥터)을 필요로 한다. 기존의 광-전기 LRU가 랙에서 제거되면, 광 접촉부들이 먼지와 습기 환경에 노출되며, 이는 광-전기 LRU를 랙에 다시 플러그하기 전에 세정 및 검사를 필요로 하였다. LRU가 항공기 광섬유에 인터페이스하기 위해서는, 공급업체가 새로운 트랜시버들, 광 배선 및 광 커넥터들을 재설계하고 LRU 내에 내장하기 위한 새로운 능력을 얻어야 한다. 학습 곡선이 어렵고 광 인터페이스들을 가진 있는 새로운 LRU들을 설계, 구축 및 인증하기 위한 비용이 높다. 더욱이, 항공기 제조업체는 LRU 내부에 무엇이 있는지를 지시하는 것이 아니라 항공기 배선에 대한 광 인터페이스만을 정의할 수 있으므로 새로운 LRU 광학 설계는 LRU들과 공급업체들 간에 일관성이 없다.
광학 항공 전자 데이터 버스에 의해 상호 접속되지만 위에서 언급한 단점들을 겪지 않는 전기 항공 전자 시스템들의 설계가 내장 트랜시버를 갖는 LRU들의 설계 및 재설계와 연관된 비용의 제거를 포함하여 다양한 이유들로 유리할 것이다.
아래에 어느 정도 상세히 개시되는 청구 대상은 하나 이상의 채널들과 모듈식이고 전기 신호들을 광 신호들로 그리고 그 반대로도 변환하는 플러그 가능 액티브 광 커넥터(pluggable active optical connector)(이하 "PAOC")로서 기능하도록 구성된 장치에 관한 것이다. 한편으로, PAOC는 라인 교체 가능 유닛(LRU)에 대한 플러그 가능 전기 인터페이스를 갖고; 다른 한편으로, 이 장치는 항공기 광섬유 전선 번들에 대한 플러그 가능 광 인터페이스를 갖는다. PAOC는 랙 장착 및 볼트 고정(bolted-down) LRU들을 포함하여 다양한 타입들의 LRU들에 플러그 가능하다. PAOC는 항공기 커넥터 내에서 완전히 전기/광 변환을 가능하게 하기에 충분한 전자 및 광자 컴포넌트들을 포함한다. 또한, 이 장치는 다양한 데이터 통신 프로토콜들에 적응 가능하고, 단일 섬유 또는 이중 섬유 양방향 데이터 링크에서 사용될 유연성을 갖는다. 이러한 타입의 플러그 가능 액티브 광 커넥터는 내장 트랜시버들을 갖는 LRU들의 설계 및 재설계와 연관된 단점들을 제거한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "플러그 가능"이라는 용어는 제1 컴포넌트의 능력을 특성화하기 위한 형용사로서 사용될 때, 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트 중 하나의 수형(male) 부분들(예컨대, 핀들 또는 플러그들)을 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트 중 다른 하나의 각각의 암형(female) 부분들(예컨대, 리셉터클(receptacle)들 또는 소켓들)에 삽입함으로써 컴포넌트가 제2 컴포넌트에 결합되고 나중에 제2 컴포넌트로부터 분리될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, PAOC는 LRU 정합 커넥터의 전기 소켓들에 삽입되는 전기 핀들을 가질 수 있거나 PAOC는 LRU 정합 커넥터의 전기 핀들이 삽입되는 전기 소켓들을 가질 수 있다. 두 경우들 모두, PAOC는 LRU 정합 커넥터에 "플러그된다".
플러그 가능 액티브 광 커넥터의 다양한 실시예들이 아래에서 어느 정도 상세히 설명될 것이지만, 이러한 실시예들 중 하나 이상은 다음의 양상들 중 하나 이상을 특징으로 할 수 있다.
이하에 상세히 개시되는 청구 대상의 일 양상은 플러그 가능 액티브 광 커넥터이며, 이는: 커넥터 하우징; 커넥터 하우징 내에 수용된 인쇄 회로 기판; 인쇄 회로 기판에 전기적으로 결합되어 인쇄 회로 기판에 의해 지지되는 다수의 전기 커넥터들; 인쇄 회로 기판에 전기적으로 결합되는 레이저 디바이스 및 광 검출기를 포함하는 양방향 광 서브어셈블리; 인쇄 회로 기판에 장착된 하우징을 포함하며, 하우징은 양방향 광 서브어셈블리를 수용하도록 구성된 제1 리셉터클 및 광 케이블을 종결하는 종단의 한쪽 말단부를 수용하도록 구성된 제2 리셉터클을 포함한다. 제1 레이저 디바이스는 제1 다수의 전기 커넥터들 중 제1 쌍의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합되고, 제1 다수의 전기 커넥터들 중 제1 쌍의 전기 커넥터들을 통해 수신된 전기 신호들에 대한 응답으로 하우징을 통해 제1 광섬유의 말단부로 광을 투과시키도록 배열된다. 제1 광 검출기는 제1 다수의 전기 커넥터들 중 제2 쌍의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합되고, 제1 광섬유의 말단부로부터의 광의 수신에 대한 응답으로 제1 다수의 전기 커넥터들 중 제2 쌍의 전기 커넥터들로 전기 신호들을 전송하도록 배열된다.
아래에 상세히 개시되는 청구 대상의 다른 양상은 데이터 송신 시스템이며, 이 시스템은: 광섬유 네트워크; 복수의 전자 디바이스들; 복수의 전자 디바이스들에 각각 부착되고 전기적으로 결합되는 복수의 정합 커넥터들 ― 각각의 정합 커넥터는 다수의 전기 커넥터들을 가짐 ―; 및 복수의 정합 커넥터들에 각각 부착되고 전기적으로 결합되며 광섬유 네트워크에 광학적으로 결합되는 복수의 플러그 가능 액티브 광 커넥터들을 포함하며, 복수의 플러그 가능 액티브 광 커넥터들 각각은 각각의 광-전기 양방향 트랜시버 및 각각의 정합 커넥터의 전기 커넥터들에 각각 전기적으로 결합된 다수의 전기 커넥터들을 포함한다. 하나의 제안된 구현에 따르면, 전자 디바이스들은 항공기 상에 설치된 라인 교체 가능 유닛들이다.
아래 상세히 개시되는 청구 대상의 추가 양상은 항공 전자 데이터 송신 시스템을 조립하기 위한 방법이며, 이 방법은: (a) 제1 다수의 전기 커넥터들을 인쇄 회로 기판 상의 회로에 접속하는 단계; (b) 광-전기 양방향 트랜시버의 광 서브어셈블리의 레이저 디바이스 및 광 검출기를 인쇄 회로 기판 상의 회로에 접속하는 단계; (c) 항공기 기내 광섬유 네트워크의 광섬유 케이블의 말단부를 광-전기 양방향 트랜시버의 광 서브어셈블리와 맞서는 위치에 배치하는 단계; 및 (d) 항공기 기내의 라인 교체 가능 유닛에 부착된 정합 커넥터의 제2 다수의 전기 커넥터들에 제1 다수의 전기 커넥터들을 접속하는 단계를 포함한다.
직전 단락에서 기술된 방법의 일 실시예에 따르면, 단계(c)는: 종단에서 광섬유 케이블의 말단부를 종결하는 단계; 및 광섬유 케이블의 말단부 면이 특정 거리 내에 있고 광-전기 양방향 트랜시버의 광 서브어셈블리에 광학적으로 결합될 때까지 인쇄 회로 기판에 장착된 하우징의 내부에 종단을 삽입하는 단계를 포함한다. 또한, 단계(d)는: 제1 다수의 전기 커넥터들을 제2 다수의 전기 커넥터들과 정렬하는 단계; 및 제1 및 제2 다수의 전기 커넥터들을 정렬 상태로 유지하면서 인쇄 회로 기판을 라인 교체 가능 유닛 쪽으로 이동시키는 단계를 포함한다.
플러그 가능 액티브 광 커넥터들의 다른 양상들이 아래에 개시된다.
이전 섹션에서 논의된 특징들, 기능들 및 이점들은 다양한 실시예들에서는 독립적으로 달성될 수 있거나 또 다른 실시예들에서는 결합될 수 있다. 이하, 앞서 설명한 그리고 다른 양상들의 예시를 위해 도면들을 참조하여 다양한 실시예들이 설명될 것이다. 이 섹션에서 간략하게 설명되는 도면들 중 어느 것도 실척대로 그려져 있지 않다.
도 1은 항공기 기내의 데이터 처리 시스템의 3차원 절개도를 나타내는 도면이며, 데이터 처리 시스템은 광 데이터 통신 네트워크를 포함한다.
도 2는 LRU 측 커넥터와 항공기 측 커넥터가 정합될 때 광학 항공 전자 데이터 버스의 광섬유 케이블들에 광학적으로 결합될 수 있는 내부 트랜시버들을 갖는 통상적인 광-전기 LRU를 나타내는 도면이다. (커넥터들은 도 2에서 정합되지 않은 상태로 도시된다.)
도 3은 일 실시예에 따라 LRU 측 커넥터와 항공기 측 플러그 가능 액티브 광 커넥터가 정합될 때 PAOC를 통해 광학 항공 전자 데이터 버스의 광섬유 케이블들로부터 데이터를 수신하고 광섬유 케이블들로 데이터를 전송할 수 있는 전기 LRU를 나타내는 도면이다. (커넥터들은 도 3에서 정합되지 않은 상태로 도시된다.)
도 4는 하나의 제안된 구현에 따른 광-전기 양방향 트랜시버의 일부 컴포넌트들을 식별하는 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 종단/리셉터클 어셈블리의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 6은 광섬유를 송신/수신 TO 캔(can)에 광학적으로 결합할 목적으로 도 5에 도시된 종단에 삽입될 수 있는 광섬유 케이블의 일부의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 정렬되었지만 아직 정합되지 않은 LRU 정합 커넥터 및 플러그 가능 액티브 광 커넥터의 각각의 3차원 뷰들을 나타내는 도면들이다.
도 9a는 도 7 및 도 8에 도시된 LRU 정합 커넥터의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 9b는 도 7 및 도 8에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 11a는 (파선들로 표시된) 하우징이 제거된, 도 9a에 도시된 LRU 정합 커넥터의 평면도 및 측면도를 각각 나타내는 도면들이다.
도 10b 및 도 11b는 (파선들로 표시된) 커넥터 하우징이 제거된, 도 9b에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터의 평면도 및 측면도를 각각 나타내는 도면들이다.
도 12a는 (파선들로 표시된) 하우징이 제거된, 도 9a에 도시된 LRU 정합 커넥터의 전기 인터페이스들의 3차원 뷰를 나타내는 도면이다. 전기 인터페이스들을 접속하는 전선들도 또한 도시되지 않는다.
도 12b는 (파선들로 표시된) 커넥터 하우징이 제거된, 도 9b에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터의 조립된 내부 컴포넌트들의 3차원 뷰를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12b에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터의 조립된 내부 컴포넌트들의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15는 도 12b에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터의 조립된 내부 컴포넌트들의 각각의 3차원 뷰들을 나타내는 도면들이다.
도 16은 일 실시예에 따라 항공 전자 데이터 송신 시스템을 조립하기 위한 방법의 단계들을 식별하는 흐름도이다.
도 17은 대안적인 실시예에 따라 LRU 측 커넥터 및 항공기 측 플러그 가능 액티브 광 커넥터가 짧은 점퍼 케이블을 사용하여 전기적으로 결합될 때 광학 항공 전자 데이터 버스의 광섬유 케이블들로부터 데이터를 수신하고 광섬유 케이블들로 데이터를 전송할 수 있는 전기 LRU를 나타내는 도면이다. 간단히 하기 위해, 점퍼 케이블의 정합 전기 핀들과 소켓들은 도시되지 않는다. (커넥터들과 점퍼 케이블은 도 17에서 정합되지 않은 상태들로 도시된다.)
도 18은 추가 대안적인 실시예에 따라 LRU 측 커넥터와 피그테일(pigtail)들이 에폭시화된 항공기 측 플러그 가능 액티브 광 커넥터가 정합될 때 광학 항공 전자 데이터 버스의 광섬유 케이블들로부터 데이터를 수신하고 광섬유 케이블들로 데이터를 전송할 수 있는 전기 LRU를 나타내는 도면이다. (커넥터들은 도 18에서 정합되지 않은 상태로 도시된다.)
이하, 서로 다른 도면들의 비슷한 엘리먼트들이 동일한 참조 번호들을 갖는 도면들에 대해 참조가 이루어질 것이다.
플러그 가능 액티브 광 커넥터들의 예시적인 실시예들이 아래에서 어느 정도 상세히 설명된다. 그러나 이 명세서에서 실제 구현의 모든 특징들이 설명되는 것은 아니다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 임의의 그러한 실제 실시예의 개발시 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약들의 준수와 같은 개발자의 구체적인 목표들을 달성하기 위해 많은 구현 특정 결정들이 이루어져야 한다는 것을 인식할 것이며, 이는 구현마다 다를 것이다. 더욱이, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 본 개시내용의 이점을 갖는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 통상적인 일일 것이라고 인식될 것이다.
항공기 상의 라인 교체 가능 유닛들 사이의 광통신을 가능하게 하기 위한 광섬유 네트워크의 다양한 실시예들이 예시의 목적으로 상세히 하기에서 설명될 것이다. 그러나 본 명세서에 개시된 광섬유 네트워크들의 구현은 항공기의 환경에만 한정되는 것이 아니라, 그보다는 다른 타입들의 차량들 또는 다른 타입들의 광섬유 네트워크들(예컨대, 장거리 지상 데이터 센터 및 FTTH(fiber-to-the-home/office) 애플리케이션들)에 탑재된 광섬유 네트워크들에 이용될 수 있다.
광섬유 네트워크들은 구리선 네트워크들보다 더 높은 속도, 더 낮은 무게 및 전자기 간섭 내성의 이점들을 갖는다. 민간 항공기들의 많은 모델들은 크기, 무게 및 전력 감소를 위한 광섬유 네트워크들을 갖는다. 항공 전자 시스템 내에서 통신을 달성하기 위해 다수의 라인 교체 가능 유닛(LRU)들을 서로 접속하는 것이 일반적인 관행이다. 예를 들어, 차량(예컨대, 항공기)의 전방 섹션의 다수의 LRU들은 항공 전자 데이터 버스를 통해 차량의 후방 섹션의 다수의 LRU들에 접속되어 왔다.
도 1은 항공기(102)를 포함하는 네트워크 환경(100)을 예시한다. 항공기(102)는 본 명세서에 개시된 커넥터들이 사용될 수 있는 플랫폼의 일례이다. 도 1에 도시된 예에서, 항공기(102)는 동체(108)에 부착된 우측 날개(104) 및 좌측 날개(106)를 갖는다. 항공기(102)는 또한 우측 날개(104)에 부착된 엔진(110) 및 좌측 날개(106)에 부착된 엔진(112)을 포함한다. 항공기(102)는 또한 노즈 섹션(114) 및 테일 섹션(116)을 갖는다. 테일 섹션(116)은 우측 수평 안정판(118), 좌측 수평 안정판(120) 및 수직 안정판(122)을 포함한다.
도 1에 도시된 항공기(102)는 광섬유 네트워크(126) 및 복수의 디바이스들(127), 이를테면 비행 데크 디스플레이들(128), 비행 제어 컴퓨터들(130), 및 광섬유 네트워크(126)에 접속되는(그리고 광학적으로 결합되는) 다른 컴포넌트들을 포함하는 기내 데이터 통신 및 처리 시스템(124)을 더 포함한다. 다른 타입들의 디바이스들(127)은 LRU들(132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)의 형태를 취할 수 있다. 이러한 LRU들은 다양한 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, LRU들은 컴퓨터, 센서, 기내 엔터테인먼트 시스템 및 다른 적절한 타입들의 디바이스들일 수 있다. 디바이스들(127)은 내부에서 전기 신호들을 사용하므로, 광섬유 네트워크(126)를 통해 송신된 광 신호들은 통상적으로 (도 1에 도시되지 않은) 광-전기 매체 변환기들을 사용하여 전기 신호들로 변환된다. 이러한 광-전기 매체 변환기들(이하 "광-전기 양방향 트랜시버")은 LRU의 내부 또는 외부에 있을 수 있다.
LRU 하우징 내에 통합된 하나 이상의 광-전기 트랜시버들을 갖는 LRU(이하, "광-전기 LRU")의 경우, 광-전기 LRU는 LRU에 대한 지원 및 자체 인덱싱을 제공하는 기계적 어셈블리에 의해 항공기 기내의 랙에 장착될 수 있다. 각각의 광-전기 LRU는 LRU 하우징에 기계적으로 결합되는 정합 커넥터에 의해 광섬유 네트워크(126)의 광학 항공 전자 데이터 버스에 광학적으로 결합되는 내부 광-전기 양방향 트랜시버를 수용한다. 정합 커넥터는 항공기 시스템들에 대한 광 접속 및 LRU에 대한 구조적 지원을 제공한다.
도 2는 LRU 하우징(12), LRU 하우징(12)에 기계적으로 결합되고 그 안에 수용된 백플레인 커넥터(14), 광 백플레인 커넥터(14)에 기계적으로 결합된 인쇄 회로 기판(8a), 및 LRU 하우징(12)에 기계적으로 결합된 LRU 정합 광 커넥터(16)를 갖는 통상의 광-전기 LRU(10a)를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 예에서, LRU 정합 광 커넥터(16)는 LRU 하우징(12) 내부에 그리고 백플레인 커넥터(14)의 일 측에 배치된 광섬유 케이블들(22a, 22b)의 각각의 말단부들을 종결하는 한 쌍의 종단들(26a, 26b)을 갖는다. 광섬유 케이블들(22a, 22b)의 다른 말단부들은 각각의 광 커넥터들(30a, 30b)에 의해 LRU 하우징(12) 내부의 그리고 백플레인 커넥터(14)의 다른 측의 광섬유 케이블들(24a, 24b)의 각각의 말단부들에 광학적으로 결합된다. 광 커넥터들(30a, 30b)은 백플레인 커넥터(14)에 부착된다.
도 2에 도시된 광-전기 LRU(10a)는 인쇄 회로 기판(8a)에 장착되고 전기적으로 결합된 한 쌍의 광-전기 양방향 트랜시버들(2a, 2b)(리던던시를 제공하도록 2개)를 더 포함한다. 광-전기 양방향 트랜시버들(2a, 2b) 각각은 (도 2에 도시되지 않은) 전기-광 송신기 및 광-전기 수신기를 포함한다. 광-전기 양방향 트랜시버(2a)는 광섬유 케이블(24a)의 다른 말단부에 광학적으로 결합되고; 광-전기 양방향 트랜시버(2b)는 광섬유 케이블(24b)의 다른 말단부에 광학적으로 결합된다.
도 2는 광-전기 LRU(10a) 외부의 위치들에서 광섬유 네트워크의 광섬유 케이블들(20a, 20b)의 각각의 말단부들을 종결하는 한 쌍의 종단들(28a 및 28b)을 갖는 항공기 하니스(harness) 광 커넥터(18)를 추가로 도시한다. LRU 정합 광 커넥터(16) 및 항공기 하니스 광 커넥터(18)가 정합될 때, 광-전기 LRU(10a) 외부의 광섬유 케이블들(20a, 20b)은 각각 광-전기 LRU(10a) 내부의 광-전기 양방향 트랜시버들(2a, 2b)에 광학적으로 결합된다.
도 2에 도시된 구성에 따르면, 광-전기 양방향 트랜시버들(2a, 2b)은 인쇄 회로 기판(8a) 상에 장착되고, 각각의 LRU 내에 배치된 연관된 광섬유 케이블들 및 광 커넥터들이 서로 다른 공급업체들에 의해 다양하게 맞춤화된다. 그러한 구성은 또한 LRU 인터페이스에서 굽힘 반경 및 광 커넥터들을 제어하기 위한 섬유 관리 디바이스들을 필요로 한다.
도 2에 도시된 광-전기 LRU(10a)와는 달리, 도 3은 전기 LRU(10b) 외부에 있는 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)에 의해 광섬유 케이블들(20a, 20b)에 광학적으로 결합되는 (내부 광-전기 트랜시버들이 없는) 전기 LRU(10b)를 도시한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "액티브"라는 용어는 광 커넥터가 광전자 컴포넌트들(예컨대, 광-전기 양방향 트랜시버)을 갖는다는 것을 의미한다. 본 명세서에 개시되는 플러그 가능 액티브 광 커넥터(PAOC: pluggable active optical connector)는 내부 광-전기 트랜시버들을 갖지 않는 전기 LRU들과 함께 사용하도록 설계된다.
도 3에 도시된 전기 LRU(10b)는 LRU 하우징(12), LRU 하우징(12) 내부에 장착된 인쇄 회로 기판(8a) 및 LRU 하우징(12)에 기계적으로 결합된 LRU 정합 전기 커넥터(34)를 갖는다. 도 3에 도시된 예에서, LRU 정합 전기 커넥터(34)는 전선 번들 측에 다수의 전기 핀들(62)을 그리고 LRU 측에 전선들(64)을 갖는 전기 인터페이스이다. 전기 핀들(62) 대 전선들(64)의 일대일 대응이 있다. 각각의 전기 핀(62)은 각각의 전선(64)에 전기 전도성으로 접속되어, 광섬유 네트워크를 통해 다른 LRU들로부터 수신되거나 다른 LRU들로 송신되는 정보를 나타내는 전기 신호들을 전달하는 다수의 병렬 전기 전도체들을 형성한다.
도 3은 전기 LRU(10b) 외부의 위치들에서 전선 번들 어셈블리의 광섬유 케이블들(20a, 20b)의 각각의 말단부들을 종결하는 한 쌍의 종단들(28a, 28b)을 갖는 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)를 추가로 도시한다. 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)는 LRU 정합 전기 커넥터(34) 및 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)가 정합될 때 다수의 전기 핀들(62)을 수용하기 위해 LRU 측에 다수의 전기 소켓들(60)을 갖는 커넥터 하우징(38)을 포함한다. 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)는 (도 3에는 도시되지 않았지만 각각 도 4에 도시된 구조를 가질 수 있는) 한 쌍의 양방향 광-전기 트랜시버들을 더 포함한다. LRU 정합 전기 커넥터(34) 및 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)가 정합될 때(도 3은 이러한 컴포넌트들이 정합되지 않은 것을 도시함), 전기 LRU(10b)는 전기 소켓들(60) 및 (도 3에 도시되지 않은) 인쇄 회로 기판을 통해 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)에 통합된 광-전기 양방향 트랜시버들에 전기적으로 결합된다.
도 4는 하나의 제안된 구현에 따른 광-전기 양방향 트랜시버(2)의 일부 컴포넌트들을 식별하는 블록도이다. 광-전기 양방향 트랜시버(2)는 단일 섬유 전이중(full-duplex) 양방향 트랜시버 설계를 갖는데, 여기서 광-전기 양방향 트랜시버(2)는 (도 4에는 도시되지 않았지만, 도 8의 광섬유(20a 또는 20b)를 참조하여) 동일한 광섬유 케이블(28)을 통해 제1 파장(λ1)을 갖는 광을 송신하고 제1 파장(λ1)과는 다른 제2 파장(λ2)을 갖는 광을 수신한다. 광-전기 양방향 트랜시버(2)는 인쇄 회로 기판(40)에 장착된 양방향 광 서브어셈블리(optical sub-assembly)(4)(이하, "OSA(4)")를 포함한다. 인쇄 회로 기판(40)은 그 위에 장착된 다양한 전기 컴포넌트들 및 전기 컴포넌트들을 서로 그리고 단자들에 접속하는 인쇄 회로들을 더 갖는다.
도 4에 도시된 이중 파장 단일 섬유 광-전기 양방향 트랜시버(2)는 레이저 디바이스(44) 및 광 검출기(48)를 포함한다. 레이저 디바이스(44)는 (도 4에 도시되지 않은) 송신 전기 신호 라인들을 통한 (도시되지 않은) 연관된 라인 교체 가능 유닛으로부터의 차동 송신 신호들의 데이터 입력 단자들(56)에서의 수신에 대한 응답으로 레이저 드라이버(42)에 의해 파장(λ1)의 광을 방출하도록 구동된다. [본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 간섭성 레이저 광과 관련하여 "파장"이라는 용어는 좁은 스펙트럼 폭을 갖는 레이저 광의 중심 파장을 의미한다.] 레이저 드라이버(42)는 그러한 전기 차동 신호들을 레이저 디바이스(44)에 의해 송신될 데이터를 나타내는 전기 디지털 신호들로 변환하는 전기 회로를 포함한다. 반대로, 광 검출기(48)는 파장(λ2)의 광을 수신하고 그 검출된 광을 전기 신호들로 변환하며, 이러한 전기 신호들은 검출기 신호를 증폭시키는 트랜스임피던스(transimpedance) 증폭기(50) 및 출력 신호의 디지털화를 수행하는 제한 증폭기(52)를 포함하는 수신 회로에 제공된다. 수신 회로는 그러한 전기 신호들을 수신된 데이터를 나타내는 디지털 전기 차동 수신 신호들로 변환한다. 전기 차동 수신 신호들은 데이터 출력 단자들(54) 및 도 4에 도시되지 않은 수신 전기 신호 라인들을 통해 라인 교체 가능 유닛 내의 다른 회로로 송신된다.
도 4에 도시된 예에서, 양방향 트랜시버(2)는 레이저 디바이스(44) 및 광 검출기(48)를 포함한다. 레이저 디바이스(44)는 높은 광 출력 전력 및 낮은 모달 잡음을 위해 단일 모드 분산 피드백 레이저, 다중 모드 패브리-페로(Fabry-Perot) 레이저들 또는 수직 캐비티 표면 방출 레이저로 구현될 수 있다. 광 검출기(48)는 높은 수신기 감도를 제공하도록 고감응도(high-responsivity)의 p형 진성(intrinsic) n형(PIN: p-type intrinsic n-type) 포토다이오드 또는 애벌란시 포토다이오드(avalanche photodiode)로 구현될 수 있다. 도 4에 도시된 양방향 트랜시버(2)는 (도 4에는 도시되지 않았지만 도 8의 광섬유(20a 또는 20b)를 참조하여) 광섬유의 종단을 수용하도록 크기가 정해지고 구성되는 LC 리셉터클을 더 포함한다.
도 4에 도시된 광-전기 양방향 트랜시버(2)는 이것의 광 프론트 엔드 내에 파장 분할 다중화(WDM: wavelength-division multiplexing) 필터(46)(이하, "WDM 필터(46)")가 장착되어 있기 때문에 이러한 광-전기 양방향 트랜시버(2)는 단일 섬유 동작이 가능한데, WDM 필터(46)는 레이저 디바이스(44)로부터의 하나의 파장(λ1)의 광 신호를 통과시키고 다른 파장(λ2)의 수신된 광 신호를 광 검출기(48)를 향해 반사시킨다. 광-전기 양방향 트랜시버(2) 내부의 WDM 필터(46)는 높은 크로스토크 격리 기술에 따라 설계된 파장 선택형 대역 통과 필터이다. 그러한 격리의 사용은 국소 레이저 디바이스(44)로부터의 광 신호(A)가 동일한 양방향 트랜시버 내의 광 검출기(48)에 의해 검출되지 않음을 그리고 광 검출기(48)에 의해 검출된 광 신호(B)는 레이저 디바이스(44)에 의해 수신되지 않음을 보장한다.
도 4에 도시된 광-전기 양방향 트랜시버(2)는 인쇄 회로 기판(40)에 장착된 광 서브어셈블리(4)를 더 포함한다. 광 서브어셈블리(4)는 종결된 광섬유를 수용하는 LC 리셉터클(75) 및 종결된 광섬유에 광학적으로 결합될 광 컴포넌트들을 수용하는 제2 리셉터클을 포함하는 2개의 일체로 형성된 리셉터클들로 구성된 하우징(이하 "OSA 하우징")을 갖는다.
도 5에서 확인되는 바와 같이, OSA 하우징(74)은 종단(28)의 제1 말단부 섹션(92)을 수용하도록 크기가 정해진 제1 둥근 원통형 통로(96)를 갖는 LC 리셉터클(75) 및 (제1 둥근 원통형 통로(96)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는) 제2 둥근 원통형 통로(98)를 갖는 광 컴포넌트 리셉터클(73)을 포함한다. OSA 하우징(74)의 광 컴포넌트 리셉터클(73)은 레이저 디바이스(44), WDM 필터(46) 및 광 검출기(48)를 수용하는 송신/수신 트랜지스터 아웃라인(TO: transistor outline) 캔(72)을 수용하도록 크기가 정해진다. LC 리셉터클(75)과 광 컴포넌트 리셉터클(73)은 일체로 형성되거나 서로 단단히 부착될 수 있다.
종단(28)은 본체(90) 및 제2 말단부 섹션(94)을 더 포함한다. 종단(28)의 제2 말단부 섹션(94)은 도 6에 도시된 광섬유 케이블(20)의 재킷 부분(86)을 수용하는 둥근 원통형 케이블 통로(76)를 갖는다. 본체(90) 및 종단(28)의 제1 말단부 섹션(92)은 광섬유 케이블(20)의 광섬유(88)의 비재킷 부분을 수용하는 공통 둥근 원통형 섬유 통로(78)를 갖는다. 따라서 도 6에 도시된 광섬유 케이블(20)의 부분들이 도 5에 단면으로 도시된 종단(28)에 삽입된다면, 광섬유(88)의 말단부 면은 송신/수신 TO 캔(72)에 형성된 (도 5에 도시되지 않은) 창에 설치된 렌즈와 정렬되고 그와 맞서게 될 것이다. 이러한 물리적 배열은 레이저 디바이스(44) 및 광 검출기(48)(도 4 참조)를 광섬유(88)(도 6 참조)에 광학적으로 결합한다. OSA 하우징(74)은 금속성 재료(예컨대, 스테인리스 스틸)로 만들어진다. 종단(28)은 반강성 열가소성 재료 또는 금속성 재료(예컨대, 스테인리스 스틸)로 만들어질 수 있다. 하나의 상업적으로 입수할 수 있는 광섬유 케이블(20)은 중합체 코어 및 불소화 중합체 클래딩을 포함하는 광섬유(88) 및 폴리에틸렌으로 만들어진 재킷(86)을 포함한다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따라 광섬유 네트워크를 전기 LRU에 접속하기 위한 커넥터 시스템(6)의 각각의 3차원 뷰들을 나타내는 도면들이다. 커넥터 시스템(6)은 LRU 정합 커넥터(34) 및 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)를 포함하는데, 이들은 도 7 및 도 8에서 정렬되었지만 아직 정합되지 않은 상태로 도시되어 있다. 도 9a는 LRU 정합 커넥터(34)의 측면도를 나타내는 도면이고; 도 9b는 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 측면도를 나타내는 도면이다. 도 7, 도 8, 도 9a 및 도 9b에서 확인되는 바와 같이, LRU 정합 커넥터(34)는 하우징(35)을 포함하고 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)는 커넥터 하우징(38)을 포함한다. 하우징들(35, 38)은 기존 항공기 표준 ARINC 801에 명시된 요건들을 준수하도록 크기와 모양이 정해진다. (ARINC 801 규격은 광섬유 상호 접속 컴포넌트들에 대한 치수들, 성능 및 품질 보증 기준들과 상용 항공기에 사용하기에 적합한 섬유 상호 접속 어셈블리들에 대한 테스트 프로시저들을 커버한다.) 하우징들(35, 38) 각각은 광섬유들이 플러그될 수 있는 개구들을 갖는다.
또한, 하우징들(35, 38)은 다양한 전기 인터페이스 컴포넌트들의 통과를 위한 개구들의 각각의 세트들을 갖는다. 도 7에서 가장 잘 확인되는 바와 같이, LRU 정합 커넥터(34)는 LRU 정합 커넥터(34)의 LRU 측에 다수의 외부 전선들(64)을 포함한다. 전선들(64)은 LRU 정합 커넥터(34)의 입력/출력 인쇄 회로 기판(8b)에 전기적으로 결합된다. 도 8에서 가장 잘 확인되는 바와 같이, LRU 정합 커넥터(34)는 LRU 정합 커넥터(34)의 항공기 측에 다수의 전기 핀들(62)을 더 포함한다. 전기 핀들(62)은 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)에 통합된 (도 7에 도시된) 대응하는 다수의 전기 소켓들(60)에 전기적으로 결합(예컨대, 플러그)되도록 구성된다. 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 커넥터 하우징(38)은 LRU 측에 전기 소켓들(60)과 정렬되는 다수의 개구들을 그리고 항공기 측에 광섬유 네트워크의 각각의 광섬유 케이블들(20a, 20b)의 통과를 가능하게 하는 한 쌍의 개구들을 갖는다. LRU 정합 커넥터(34) 및 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)는 다수의 전기 핀들(62)을 대응하는 다수의 전기 소켓들(60)에 삽입함으로써 전기적으로 결합될 수 있다.
도 10a 및 도 11a는 (파선들로 표시된) 하우징이 제거된, 도 9a에 도시된 LRU 정합 커넥터의 평면도 및 측면도를 각각 나타내는 도면들이다. 도 10a 및 도 11a에서 확인되는 바와 같이, 각각의 전선(64)은 각각의 제1 전기 커넥터(82), 각각의 전선(84) 및 각각의 제2 전기 커넥터(80)에 의해 대응하는 전기 핀(62)에 전기적으로 접속된다. 각각의 제1 전기 커넥터(82)는 각각의 전선(84)의 일 단부를 각각의 전선(64)에 접속하고; 각각의 제2 전기 커넥터(80)는 각각의 전선(84)의 다른 단부를 각각의 전기 핀(62)에 접속한다. 도 12a는 (파선들로 표시된) 하우징(35)이 제거된 LRU 정합 커넥터(34)의 전기 인터페이스들의 3차원 뷰를 나타내는 도면이다. 전기 인터페이스들을 접속하는 전선들(84)도 또한 도시되지 않는다.
도 10b, 도 11b 및 도 12b는 (파선들로 표시된) 커넥터 하우징이 제거된, 도 9b에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 조립된 내부 컴포넌트들을 각각 도시하는 평면도, 측면도 및 3차원 뷰를 나타내는 도면들이다. 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 내부 컴포넌트들은 전기 소켓들(60)을 통해 LRU와 전자적으로 통신하는 한 쌍의 인쇄 회로 기판들(68, 70)을 포함한다. 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 내부 컴포넌트들은 인쇄 회로 기판(68)에 장착된 제1 OSA 하우징(74a) 및 인쇄 회로 기판(70)에 장착된 제2 OSA 하우징(74b)을 더 포함한다. 제1 LC 리셉터클(74a) 및 제2 LC 리셉터클(74b) 각각은 도 5에 도시된 OSA 하우징(74)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 내부 컴포넌트들은 제1 광섬유 케이블(20a)을 종결하는 제1 종단(28a) 및 제2 광섬유 케이블(20b)을 종결하는 제2 종단(28b)을 더 포함한다. 제1 종단(28a) 및 제2 종단(28b) 각각은 도 5에 도시된 종단(28)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 종단(28a)의 말단부가 OSA 하우징(74a)에 삽입될 때, 광섬유 케이블(20a)은 OSA 하우징(74a) 내에 수용된 송신/수신 TO 캔(72)(도 5 참조) 내부의 광 컴포넌트들에 광학적으로 결합된다. 마찬가지로, 종단(28b)의 말단부가 OSA 하우징(74b)에 삽입될 때, 광섬유 케이블(20b)은 OSA 하우징(74b) 내에 수용된 송신/수신 TO 캔(72)(도 5 참조) 내부의 광 컴포넌트들에 광학적으로 결합된다. 각각의 TO 캔(72) 내부의 양방향 트랜시버의 광 컴포넌트들은 도 4에 도시된 바와 같이 레이저 디바이스(44), 광 검출기(48) 및 WDM 필터(46)를 포함한다. 도 13은 도 12b에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 조립된 내부 컴포넌트들의 측면도를 도시하는 반면, 도 14 및 도 15는 도 12b에 도시된 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 조립된 내부 컴포넌트들의 각각의 3차원 뷰들을 도시한다.
도 16은 하나의 제안된 구현에 따라 항공 전자 데이터 송신 시스템을 조립하기 위한 방법(150)의 단계들을 식별하는 흐름도이다. 방법(150)은 나열된 단계들을 화살표들로 표시된 순서대로 수행한다. 그러나 대안적인 구현들에서, 단계들은 대안적인 순서에 따라 수행될 수 있다. 다음 단락에서 뒤따르는 설명은 도 16에서 화살표들로 표시된 순서대로 방법(150)의 단계들을 기술할 것이다. 그러나 다양한 단계들의 대안적인 순서화가 적절한 시점들에 설명될 것이다.
도 16을 참조하면, 제1 다수의 전기 커넥터들이 인쇄 회로 기판 상의 회로에 접속된다(단계(152)). 단계(152) 후에, 광-전기 양방향 트랜시버의 레이저 디바이스 및 광 검출기가 인쇄 회로 기판 상의 회로에 접속된다(단계(154)). (대안으로, 단계(154)는 단계(152) 이전에 수행될 수 있다.) 단계(154) 후에, 항공기 기내 광섬유 네트워크의 광섬유 케이블의 말단부가 종단에서 종결된다(단계(156)). (대안으로, 단계(156)는 단계(154) 이전에 수행될 수 있다.) 단계(156) 후에, 광섬유 케이블의 말단부 면이 광-전기 양방향 트랜시버와의 특정 거리 내에 있고 광-전기 양방향 트랜시버와 맞서는 위치에 있을 때까지 인쇄 회로 기판에 장착된 리셉터클의 내부에 종단이 삽입된다(단계(158)). 단계(158) 후에, 제1 다수의 전기 커넥터들이 항공기 기내의 라인 교체 가능 유닛에 부착된 정합 커넥터의 제2 다수의 전기 커넥터들과 정렬된다(단계(160)). 단계(160) 이후에, 제1 및 제2 다수의 전기 커넥터들을 정렬 상태로 유지하면서 인쇄 회로 기판이 라인 교체 가능 유닛 쪽으로 이동되고(단계(162)), 이로써 제1 다수의 전기 커넥터들을 제2 다수의 전기 커넥터들에 접속한다. (대안으로, 단계들(160, 162)은 단계(158) 이전에 수행될 수 있다.)
플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)는 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)의 전기 핀 배치(pin-out) 정의에 따르는 전기 인터페이스를 갖는 LRU에 직접 플러그인될 수 있다. 다른 전기 커넥터 및 핀 배치 정의(이를테면, 전기 핀들이 2개의 커넥터들로부터 올 필요가 있음)를 갖는 LRU를 수용하기 위해, 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)는 LRU 근처에 레일 장착될 수 있고 짧은 전기 배선 하니스가 다른 커넥터들에 적응될 수 있다.
도 17은 대안적인 실시예에 따라 2개의 LRU 측 커넥터들(34a, 34b)이 짧은 점퍼 케이블(66)을 사용하여 항공기 측 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)에 전기적으로 결합될 때 광학 항공 전자 데이터 버스의 광섬유 케이블들(20a, 20b)로부터 데이터를 수신하고 광섬유 케이블들(20a, 20b)로 데이터를 전송할 수 있는 전기 LRU(10b)를 나타내는 도면이다. 커넥터들(34a, 34b, 32)과 점퍼 케이블(66)은 도 17에서 정합되지 않은 상태들로 도시된다. 점퍼 케이블(66)은 한쪽 말단부에는 (기존 LRU 커넥터 타입과 정합되는 임의의 타입일 수 있으므로 도시되지 않은) 일반(비호환) 커넥터들을 갖고 다른 말단부에는 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)에 정합되는 특정 커넥터를 갖는 전기 케이블이다.
더 짧고 더 단순한 모듈을 야기할 대안은 플러그 가능 광 접촉부를 (섬유를 OSA에 영구적으로 에폭시화한) 짧은 길이의 광 피그테일로 교체하는 것이다. 피그테일 대안의 단점은 피그테일 섬유 자체의 고장이 전체 모듈의 폐기를 야기할 수 있다는 점이다.
도 18은 추가 대안적인 실시예에 따라 LRU 측 커넥터(34)와 피그테일들(58a, 58b)이 에폭시화된 항공기 측 플러그 가능 액티브 광 커넥터(32)가 정합될 때 광학 항공 전자 데이터 버스의 광섬유 케이블들(20a, 20b)로부터 데이터를 수신하고 광섬유 케이블들(20a, 20b)로 데이터를 전송할 수 있는 전기 LRU(10b)를 나타내는 도면이다. 커넥터들은 도 18에서 정합되지 않은 상태로 도시된다. 피그테일은 리셉터클 커넥터의 필요성 없이도(플러그 및 언플러그에 대한 필요성이 없어 OSA 접속에 종단이 없음) (도 18에는 도시되지 않지만 도 4를 참조하여) 영구적으로 정렬되어 OSA(4)에 (에폭시로) 부착되는 광섬유 케이블이다. 항공기 인라인 접속을 위한 피그테일의 다른 쪽 말단부에는 (도면들에 도시되지 않은) 종단이 있다.
다양한 실시예들과 관련하여 플러그 가능 액티브 광 커넥터들이 설명되었지만, 본 명세서의 교시를 벗어나지 않으면서 다양한 변형들이 이루어질 수 있고 등가물들이 이들의 엘리먼트들을 대신할 수 있다고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 이해될 것이다. 추가로, 본 명세서에 개시된 실시에 대한 개념들 및 축소들을 특정 상황에 적응시키기 위해 많은 수정들이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 청구항들에 의해 커버되는 요지는 개시된 실시예들로 한정되지 않는 것으로 의도된다.
이하에 제시되는 방법 청구항들은, 청구항들에서 기술되는 단계들의 일부 또는 전부가 수행되는 특정 순서를 나타내는 조건들을 청구항 문언이 명시적으로 특정하거나 언급하지 않는 한, 그러한 단계들이 알파벳 순서로(청구항들에서의 임의의 알파벳 순서는 이전에 기술된 단계들을 참조하기 위한 목적으로만 사용됨) 또는 그러한 단계들이 기술된 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 방법 청구항들은, 청구항 문언이 그러한 해석을 배제하는 조건을 명시적으로 언급하지 않는 한, 동시에 또는 교대로 수행되는 2개 이상의 단계들의 어떠한 부분들도 배제하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
주: 다음 단락들은 본 개시내용의 추가 양상들을 설명한다.
A1. 데이터 송신 시스템을 조립하기 위한 방법으로서, 이 방법은:
(a) 제1 다수의 전기 커넥터들을 인쇄 회로 기판 상의 회로에 접속하는 단계;
(b) 광-전기 양방향 트랜시버의 광 서브어셈블리의 레이저 디바이스 및 광 검출기를 인쇄 회로 기판 상의 회로에 접속하는 단계;
(c) 항공기 기내 광섬유 네트워크의 광섬유 케이블의 말단부를 광-전기 양방향 트랜시버의 광 서브어셈블리와 맞서는 위치에 배치하는 단계; 및
(d) 항공기 기내의 라인 교체 가능 유닛에 부착된 정합 커넥터의 제2 다수의 전기 커넥터들에 제1 다수의 전기 커넥터들을 접속하는 단계를 포함한다.
A2. 단락 A1에서 언급된 방법에서, 단계(d)는 제2 다수의 전기 커넥터들을 제1 다수의 전기 커넥터들에 각각 삽입하는 단계를 포함한다.
A3. 단락 A1 - 단락 A2에서 언급된 방법에서, 단계(d)는:
제1 다수의 전기 커넥터들을 제2 다수의 전기 커넥터들과 정렬하는 단계; 및
제1 및 제2 다수의 전기 커넥터들을 정렬 상태로 유지하면서 인쇄 회로 기판을 라인 교체 가능 유닛 쪽으로 이동시키는 단계를 포함한다.
A4. 단락 A1 - 단락 A3에서 언급된 방법에서, 인쇄 회로 기판은 제1 및 제2 다수의 전기 커넥터들 중 하나의 다수가 제1 및 제2 다수의 전기 커넥터들 중 다른 다수에 완전히 삽입될 때까지 라인 교체 가능 유닛 쪽으로 이동된다.
A5. 단락 A1 - 단락 A4에서 언급된 방법에서, 단계(c)는:
종단에서 광섬유 케이블의 말단부를 종결하는 단계; 및
광섬유 케이블의 말단부 면이 특정 거리 내에 있고 광-전기 양방향 트랜시버의 광 서브어셈블리의 창에 맞서고 있을 때까지 인쇄 회로 기판에 장착된 리셉터클의 내부에 종단을 삽입하는 단계를 포함한다.

Claims (15)

  1. 커넥터 하우징;
    상기 커넥터 하우징 내에 포함된 제1 인쇄 회로 기판;
    상기 제1 인쇄 회로 기판에 전기적으로 결합되어 상기 제1 인쇄 회로 기판에 의해 지지되는 제1 다수의 전기 커넥터들;
    상기 제1 인쇄 회로 기판에 전기적으로 결합되는 제1 레이저 디바이스 및 제1 광 검출기를 포함하는 제1 양방향 광 서브어셈블리;
    상기 제1 인쇄 회로 기판에 장착된 제1 하우징을 포함하며,
    상기 제1 하우징은 상기 제1 양방향 광 서브어셈블리를 포함하도록 구성된 제1 리셉터클(receptacle) 및 제1 광 케이블을 종결하는 제1 종단의 한쪽 말단부를 수용하도록 구성된 제2 리셉터클을 포함하고,
    상기 제1 레이저 디바이스는 상기 제1 다수의 전기 커넥터들 중 제1 쌍의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합되고, 상기 제1 다수의 전기 커넥터들 중 상기 제1 쌍의 전기 커넥터들을 통해 수신된 전기 신호들에 대한 응답으로 상기 제1 하우징을 통해 제1 광섬유의 말단부로 광을 투과시키도록 배열되며,
    상기 제1 광 검출기는 상기 제1 다수의 전기 커넥터들 중 제2 쌍의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합되고, 상기 제1 광섬유의 말단부로부터의 광의 수신에 대한 응답으로 상기 제1 다수의 전기 커넥터들 중 상기 제2 쌍의 전기 커넥터들로 전기 신호들을 전송하도록 배열되는,
    플러그 가능 액티브 광 커넥터(pluggable active optical connector).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 다수의 전기 커넥터들은 전기 소켓들인,
    플러그 가능 액티브 광 커넥터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 양방향 광 서브어셈블리는 상기 제1 레이저 디바이스 및 제1 광 검출기에 광학적으로 결합되는 파장 분할 다중화 필터를 더 포함하는,
    플러그 가능 액티브 광 커넥터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 커넥터 하우징 내에 포함된 제2 인쇄 회로 기판;
    상기 제2 인쇄 회로 기판에 전기적으로 결합되어 상기 제2 인쇄 회로 기판에 의해 지지되는 제2 다수의 전기 커넥터들;
    상기 제2 인쇄 회로 기판에 전기적으로 결합되는 제2 레이저 디바이스 및 제2 광 검출기를 포함하는 제2 양방향 광 서브어셈블리;
    상기 제2 인쇄 회로 기판에 장착된 제2 하우징을 더 포함하며,
    상기 제2 하우징은 상기 제2 양방향 광 서브어셈블리를 포함하도록 구성된 제1 리셉터클 및 제2 광 케이블을 종결하는 제2 종단의 한쪽 말단부를 수용하도록 구성된 제2 리셉터클을 포함하고,
    상기 제2 레이저 디바이스는 상기 제2 다수의 전기 커넥터들 중 제1 쌍의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합되고, 상기 제2 다수의 전기 커넥터들 중 상기 제1 쌍의 전기 커넥터들을 통해 수신된 전기 신호들에 대한 응답으로 상기 제2 하우징을 통해 제2 광섬유의 말단부로 광을 투과시키도록 배열되며,
    상기 제2 광 검출기는 상기 제2 다수의 전기 커넥터들 중 제2 쌍의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합되고, 상기 제2 광섬유의 말단부로부터의 광의 수신에 대한 응답으로 상기 제2 다수의 전기 커넥터들 중 상기 제2 쌍의 전기 커넥터들로 전기 신호들을 전송하도록 배열되는,
    플러그 가능 액티브 광 커넥터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 양방향 광 서브어셈블리는,
    상기 제1 레이저 디바이스 및 제1 광 검출기에 광학적으로 결합되는 제1 파장 분할 다중화 필터; 및
    상기 제2 레이저 디바이스 및 제2 광 검출기에 광학적으로 결합되는 제2 파장 분할 다중화 필터를 더 포함하는,
    플러그 가능 액티브 광 커넥터.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 커넥터 하우징 내에 배치된 고무 밀폐부를 더 포함하며,
    상기 고무 밀폐부는 상기 제1 종단 및 상기 제2 종단이 각각 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 삽입될 때 상기 제1 광섬유 및 상기 제2 광섬유의 각각의 부분들을 둘러싸도록 구성되는,
    플러그 가능 액티브 광 커넥터.
  7. 광섬유 네트워크;
    복수의 전자 디바이스들;
    상기 복수의 전자 디바이스들에 각각 부착되고 전기적으로 결합되는 복수의 정합 커넥터들 ― 각각의 정합 커넥터는 다수의 전기 커넥터들을 가짐 ―; 및
    상기 복수의 정합 커넥터들에 각각 부착되고 전기적으로 결합되며 상기 광섬유 네트워크에 광학적으로 결합되는 복수의 플러그 가능 액티브 광 커넥터들을 포함하며,
    상기 복수의 플러그 가능 액티브 광 커넥터들 각각은 각각의 제1 광-전기 양방향 트랜시버 및 각각의 정합 커넥터의 전기 커넥터들에 각각 전기적으로 결합된 다수의 전기 커넥터들을 포함하는,
    데이터 송신 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 플러그 가능 액티브 광 커넥터들 각각은 각각의 제2 광-전기 양방향 트랜시버를 더 포함하는,
    데이터 송신 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 광섬유 네트워크는 다수의 광섬유 케이블들을 포함하고,
    각각의 플러그 가능 액티브 광 커넥터의 제1 광-전기 양방향 트랜시버 및 제2 광-전기 양방향 트랜시버는 상기 다수의 광섬유 케이블들 중 각각의 광섬유 케이블들에 광학적으로 결합되는,
    데이터 송신 시스템.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스들은 라인 교체 가능 유닛들인,
    데이터 송신 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 라인 교체 가능 유닛들은 항공기 상에 설치되는,
    데이터 송신 시스템.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 광-전기 양방향 트랜시버는 레이저 디바이스 및 광 검출기를 포함하는,
    데이터 송신 시스템.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 광-전기 양방향 트랜시버는 상기 레이저 디바이스 및 상기 광 검출기에 광학적으로 결합되는 파장 분할 다중화 필터를 더 포함하는,
    데이터 송신 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 광-전기 양방향 트랜시버는,
    하나의 정합 커넥터의 각각의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합된 한 쌍의 데이터 입력 단자들; 및
    상기 한 쌍의 데이터 입력 단자들 및 상기 레이저 디바이스에 전기적으로 결합된 레이저 드라이버를 더 포함하는,
    데이터 송신 시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 광-전기 양방향 트랜시버는,
    상기 하나의 정합 커넥터의 각각의 전기 커넥터들에 전기적으로 결합된 한 쌍의 데이터 출력 단자들; 및
    상기 한 쌍의 데이터 출력 단자들 및 상기 광 검출기에 전기적으로 결합된 트랜스임피던스(transimpedance) 증폭기를 더 포함하는,
    데이터 송신 시스템.
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