NL1024107C2 - Optisch uitrichtingssysteem. - Google Patents

Optisch uitrichtingssysteem. Download PDF

Info

Publication number
NL1024107C2
NL1024107C2 NL1024107A NL1024107A NL1024107C2 NL 1024107 C2 NL1024107 C2 NL 1024107C2 NL 1024107 A NL1024107 A NL 1024107A NL 1024107 A NL1024107 A NL 1024107A NL 1024107 C2 NL1024107 C2 NL 1024107C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
optical
board
positioning elements
plate
alignment system
Prior art date
Application number
NL1024107A
Other languages
English (en)
Inventor
Hendrikus Petrus Gijsber Steen
Jan Pieter Karel Van Koetsem
Original Assignee
Framatome Connectors Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Framatome Connectors Int filed Critical Framatome Connectors Int
Priority to NL1024107A priority Critical patent/NL1024107C2/nl
Priority to PCT/EP2004/051736 priority patent/WO2005017589A1/en
Priority to EP04766440A priority patent/EP1656574A1/en
Priority to JP2006523010A priority patent/JP2007502441A/ja
Priority to US10/567,959 priority patent/US20070009211A1/en
Priority to CNA2004800300388A priority patent/CN1867846A/zh
Application granted granted Critical
Publication of NL1024107C2 publication Critical patent/NL1024107C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3873Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
    • G02B6/3885Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3897Connectors fixed to housings, casing, frames or circuit boards
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/381Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
    • G02B6/3818Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres of a low-reflection-loss type
    • G02B6/3821Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres of a low-reflection-loss type with axial spring biasing or loading means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3887Anchoring optical cables to connector housings, e.g. strain relief features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/389Dismountable connectors, i.e. comprising plugs characterised by the method of fastening connecting plugs and sockets, e.g. screw- or nut-lock, snap-in, bayonet type
    • G02B6/3893Push-pull type, e.g. snap-in, push-on
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • G02B6/4231Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment with intermediate elements, e.g. rods and balls, between the elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

Optisch uitrichtingssysteem
De uitvinding heeft betrekking op een optisch uitrichtingssysteem omvattende een optische bordconnector met een ferrulesamenstel waarin een veelheid van optische fibers eindigt en een circuitbord omvattende een holte voor ten minste 5 één in het bord gelegen device, waarbij het circuitbord eerste positioneringselementen omvat.
WO 02/061481 openbaart een optische connector voor gebruik met een elektro-optisch bord. De optische connector omvat een redundant uitrichtingssysteem waarbij een vrouwelijk 10 uitrichtingslichaam is voorzien van een taps toelopend kanaal en een taps toelopend mannelijk uitrichtingslichaam gedimensioneerd om nauw te passen in het taps toelopende kanaal van het vrouwelijke lichaam. Verder is het vrouwelijke lichaam uitgericht met de zijden van een frustoconisch rechthoekig interfa-15 celichaam dat in het bord is gelegen. Dit interfacelichaam omvat verder precisie-uitrichtingsgaten voor uitrichtingspinnen die zich uitstrekken vanaf het mannelijke lichaam. Buiten het bord gelegen optische fibers eindigen in het mannelijke lichaam zodanig dat optische signalen die worden verschaft over 20 de fibers kunnen worden gestuurd via een veelheid van optische geleiders in een rechthoekig interfacelichaam met een geïntegreerde spiegel naar en vanaf een veelheid van ingebedde optische fibers in een meerlagig circuitbord.
Een nadeel van de optische connector volgens de 25 stand van de techniek is dat het redundante uitrichtingssysteem resulteert in een opeenstapeling van toleranties die nadelig is voor de prestaties van het optische systeem ten aanzien van de transmissie van de optische signalen. Deze opeenstapeling van toleranties resulteert in onvermijdelijke on-30 nauwkeurigheden in het passen van de verschillende lichamen van de optische connector volgens de stand van de techniek.
Het is een doelstelling van de uitvinding om een optisch uitrichtingssysteem te verschaffen met een gereduceerde opeenstapeling van toleranties.
1 02 4107·*
2 I
Deze doelstelling wordt bereikt door het verschaffen I
van een optisch uitrichtingssysteem met het kenmerk dat het I
circuitbord een plaat bevat die de holte blootlegt en een I
nauwkeurige positie heeft ten opzichte van de holte en het I
5 ferrulesamenstel tweede positioneringselementen omvat welke I
zijn ingericht om samen te werken met de door de plaat be- I
schikbaar gemaakte eerste positioneringselementen om de eindi- I
gende optische fibers en het in het bord gelegen device uit te I
richten. De opeenstapeling van toleranties omvat hier enkel de I
10 positietoleranties van de plaat ten opzichte van de holte ver- I
meerderd met de tolerantie van de connectorbehuizing ten op- I
zichte van de plaat. Verder wordt een opeenstapeling van tole- I
ranties verschaft door de onnauwkeurigheden afkomstig van het I
positioneren van de eerste positioneringselementen ten opzich- I
15 te van het ingebedde device en de eerste positioneringselemen- I
ten ten opzichte van de tweede positioneringselementen van het I
ferrulesamenstel. Beide tolerantieopeenstapelingen zijn minder I
dan bij het systeem volgens de stand van de techniek. Opge- I
merkt wordt dat als alternatief de tweede positioneringsele- I
20 menten kunnen worden verschaft in een ander deel van de opti- I
sche bordconnector. I
In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding zijn de I
eerste positioneringselementen verschaft als afzonderlijke I
elementen op of in het circuitbord. De plaat kan gaten omvat- I
25 ten die zijn ingericht om samen te werken met de eerste posi- I
tioneringselementen en om de plaat te positioneren ten opzich- I
te van de holte. In deze uitvoeringsvorm worden zowel de plaat I
ten opzichte van de holte en het ferrulesamenstel ten opzichte I
van het device uitgericht door de eerste positioneringselemen- I
30 ten. I
Als alternatief zijn de eerste positioneringsele- I
menten verschaft als uitrichtingspinnen van de plaat zelf. In I
deze uitvoeringsvorm moet de plaat worden gepositioneerd ten I
opzichte van de holte zonder hulp van de eerste positione- I
35 ringselementen, bijvoorbeeld met een pick-and-place machine. I
In deze uitvoeringsvorm kunnen de uitrichtingspinnen echter I
zeer nauwkeurig worden aangebracht ten opzichte van de opening I
in de plaat voor het blootleggen van de holte. De uitrich- I
1024107·» | 3 tingspinnen kunnen in het circuitbord dringen om het positioneren van de plaat ten opzichte van de holte te vereenvoudigen.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding vormt de 5 veelheid van optische fibers een hoge-dichtheidmatrix en omvatten de tweede positioneringselementen drie uitrichtingspin-nen of gaten welke zijn gepositioneerd ten opzichte van het centrum van de matrix. Met name voor grote matrices van optische fibers kan een verkeerde uitrichting ten gevolge van ver-10 schillen in thermische expansiecoëfficiënten van de verscheidene" componenten aanleiding geven tot onacceptabele optische verliezen. Door de tweede positioneringselementen te positioneren ten opzichte van het centrum van de matrix van optische fibers heeft de afstand tussen de tweede positioneringselemen-15 ten geen invloed op de thermische mispassing omdat de thermische uitzetting plaatsvindt vanuit het centrum van de matrix.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het circuitbord een behuizing voor het ingebedde device dat is ingericht om de optische bordconnector voor te positioneren. De-20 ze behuizing kan worden gepositioneerd op de plaat en worden toegepast om de optische bordconnector op het circuitbord te fixeren.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is het fer-rulesamenstel beweegbaar in de optische bordconnector aange-25 bracht. Dit vereenvoudigt de uitrichting van de optische fibers met het ingebedde device.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het ferrulesamenstel een ferruleplaat welke uitsteekt uit de bordconnector in de holte. Een dergelijke uitvoering verschaft een 30 kleine en beter gecontroleerde gap tussen de optische fibers en het ingebedde device ten gevolge waarvan uitrichtingstole-ranties minder invloed hebben op het optische signaalverlies.
In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding vormt de veelheid van optische fibers een tweedimensionale matrix 35 van optische fibers. Voor een dergelijke hoge dichtheidmatrix is de controle van de uitrichting van de verscheidene onderdelen van het systeem in het bijzonder relevant. Bij voorkeur omvat het ferrulesamenstel gaten voor het beëindigen van de 1024107-
4 I
optische fibers welke gaten ten minste één in hoofdzaak rechte I
rand omvatten. De vorm van deze gaten maken het mogelijk om I
een adequate vastzetting of beperking van de optische fibers I
te combineren met een eenvoudige fabricagemogelijkheid voor I
5 deze gaten resulterend in een verminderde vatbaarheid van het I
systeem voor uitrichtingstoleranties. I
De uitvinding heeft ook betrekking op een ferrulesa- I
menstel en een plaat voor gebruik in een systeem als hierboven I
beschreven. I
10 De uitvinding heeft verder betrekking op een werk- I
wijze voor het uitrichten van een optisch bordconnector met I
eindigende optische fibers en een circuitbord omvattende eer- I
ste positioneringselementen en een holte voor ten minste een I
in het bord gelegen device omvattende de stappen van: I
15 - het verschaffen van een plaat met een opening voor het I
blootleggen van het in het bord gelegen device en het po- I
sitioneren van de plaat ten opzichte van de holte zodanig I
dat de eerste positioneringselementen beschikbaar blij- I
ven; I
20 - het positioneren van de bordconnector op de plaat en het I
uitrichten van de optische fibers met het in het bord ge- I
legen device door het laten samenwerken van tweede posi- I
tioneringselementen van de bordconnector met de eerste I
positioneringselementen. I
25 De uitvinding zal hierna worden geïllustreerd onder I
verwijzing naar de aangehechte tekeningen welke een voorkeurs- I
uitvoeringsvorm volgens de uitvinding tonen.' Het zal duidelijk I
zijn dat de uitvinding op geen enkele wijze wordt beperkt tot I
deze specifieke en de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm. I
30 Fig. 1 toont een schematisch illustratie van een op- I
tisch backpanelsysteem; I
Figs. 2A-2C tonen een fibervastzetdeel volgens een I
uitvoeringsvorm van de uitvinding; I
Fig. 3 toont een aanzicht in onderdelen van een op- I
35 tisch bordconnectorsamenstel volgens een uitvoeringsvorm van I
de uitvinding; I
H
1 02 41 07^ I
5
Fig. 4 toont een aanzicht van een optisch bordcon-nectorsamenstel in geassembleerde toestand volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Figs. 5A en 5B tonen illustraties van het optische 5 uitrichtingssysteem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Figs. 6A en 6B tonen een systeemkaart omvattende een ingebed device;
Fig. 7 toont een optisch bordconnectorsamenstel vol-10 gens een volgens de uitvinding dat optisch is verbonden met een in het bord gelegen device;
Figs. 8A-8C illustreren een schikking van de tweede positioneringselementen volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding om thermische mispassingseffecten tegen te gaan; 15 Figs. 9A en 9B tonen een alternatieve uitvoerings vorm van een optisch bordconnectorsamenstel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
In Fig. 1 wordt een optisch systeem 1 getoond omvattende een backpanel 2 en een systeemkaart of printed circuit 20 board (PCB) 3 met een ingebed device 4. Het ingebedde device 4 kan bijvoorbeeld een actieve optische of elektro-optische component zijn, zoals een combinatie van een vertical cavity sur-face emitting laser (VCSEL) en een sensor, of een passieve component zoals een spiegel of één of meer ingebedde optische 25 golfgeleiders. Een connectorsamenstel 5 heeft een optische connectie met een veelheid van optische kabels 6 via van het bord gelegen optische kabels 7 naar een surface mounted optische bordconnectorsamenstel 8. De op het oppervlak bevestigde bordconnector 8 omvat een ferrulesamenstel met een fibervast-30 zetdeel of ferrulehouder 9 en een ferruledeel of ferruleplaat 10 dat uitsteekt uit het samenstel 8. Het fibervastzetdeel 9 werkt samen met een behuizing 11 van het bordconnectorsamenstel 8 teneinde de gap G tussen het oppervlak van het ferruledeel 10 en het device 4 te besturen. De optische kabels 6, 7 35 kunnen een veelheid van ribbonkabels, waarbij elk van de kabels een veelheid van optische fibers omvat, zijn. Optische signalen kunnen worden verstuurd over deze optische fibers naar en vanaf het device 4. Het device 4 is ingebed in de PCB
1024107-
6 I
3 en verbonden met andere componenten (niet getoond) via golf- I
geleider 12. I
Figs. 2A-2C tonen verscheidene aspecten van het fer- I
rulesamenstel. Het fibervastzetdeel 9 heeft een trapvormige I
5 vorm. Het ferruledeel 10 is bij voorkeur een hoge dichtheid I
keramische plaat met een tweedimensionale matrix van doorgaan- I
de gaten 20 voor individuele optische fibers. De gaten 20 om- I
vatten in hoofdzaak recht randen 21, zoals duidelijk getoond I
in Fig. 2B. Bij voorkeur vormen de randen 21 van de gaten 20 I
10 een polygoon, zoals een octagon als getoond in Fig. 2B. Het I
ferruledeel 10 is dun, bijvoorbeeld in het gebied van t=0,3- I
0,5 mm, hetgeen het verschaffen van een grote hoeveelheid van I
in hoofdzaak parallelle doorlopende gaten 20 per oppervlakte I
eenheid mogelijk maakt. Verder lopen de gaten 20 bij voorkeur I
15 taps toe, hetgeen wil zeggen dat de afmeting dl aan de in- I
gangszijde voor de fibers groter is dan de afmeting d2 op de I
plaats waar de fibers eindigen hetgeen het invoeren van de op- I
tische fibers vereenvoudigt. De afmeting d2 ligt bijvoorbeeld I
in het gebied van 125-128 micron, zoals 127 micron, terwijl de I
20 steek, dat wil zeggen de afstand tussen opeenvolgende gaten I
20, bijvoorbeeld in het gebied van 0,15-0,30 mm, bijvoorbeeld I
0,25 mm of 0,2 mm ligt. Een dergelijke configuratie maakt een I
aansluiting met lage verliezen mogelijk tussen een grote twee- I
dimensionale matrix van optische fibers en een device 4, ten I
25 minste voor multi-mode signalen. Het fibervastzetdeel 9 omvat I
verder een steundeel of lip 22 voor het houden van een het fi- I
bervastzetdeel 9 in de behuizing 11 van het optische bordcon- I
nectorsamenstel 8 (getoond in Figs. 3 en 4) en plaatsingsop- I
pervlakken 23. Het fibervastzetdeel 9 omvat ook geleidingsope- I
30 ningen 24 voor het ontvangen van uitrichtingspinnen 52 (Figs. I
6A en 6B) . Het ferruledeel 10 is onderwerp van een lopende oc- I
trooiaanvrage ("Ferrulesamenstel voor optische fibers") van de I
aanvrager van dezelfde datum. De kenmerken en voordelen van de I
gaten 20 en de wijze voor het vervaardigen van dergelijke ga- I
35 ten, de vorm en de wijze van vervaardigen van een dergelijke I
vorm zijn in de onderhavige aanvrage door referentie inbegre- I
pen. Het fibervastzetdeel 9 omvat een holte (niet zichtbaar in I
1024107^ I
7
Fig. 2A) tegenover de ferruleplaat 10 om de optische fibers op te nemen.
Fig. 3 toont een aanzicht in onderdelen van een optisch bordconnectorsamenstel 8 volgens een uitvoeringsvorm van 5 de uitvinding omvattende een behuizingsdeel 11A en een behui-zingsafdekdeel 11B. Fig. 3 toont verder een veelheid van optische kabels 7 gebundeld door epoxy-elementen 30 en gefixeerd in twee fibervastzetdelen 9. Het zal duidelijk zijn dat het optische bordconnectorsamenstel 8 geschikt kan zijn voor meer 10 of minder optische kabels 7 en meer of minder fibervastzetdelen 9, zoals bijvoorbeeld getoond in Figs. 9A en 9B.
Het behuizingsdeel 11A omvat ingangen 31 voor optische kabels 7. De ingangen 31 zijn voorzien van interne structuren 32 voor het positioneren en/of vasthouden van de bundel 15 epoxy-elementen 30. Verder omvat het behuizingsdeel 11A een draagstructuur 33 ingericht om samen te werken met de steunde-len 22 van de fibervastzetdelen 9 teneinde het mogelijk te maken dat de ferruleplaat 10 uit de behuizing 11A steekt. Het behuizingsdeel 11A omvat ook vastmaakelementen 34 voor het 20 vastmaken van de behuizing 11 of het bord 3, bijvoorbeeld door het toepassen van de behuizing 54 van het ingebedde device 4, zoals getoond in Fig. 7. Verder omvat het behuizingsdeel 11A gebogen delen 35 om de optische kabels te geleiden vanaf de ingangen 31 naar de gaten 20 van de fibervastzetdelen 9. De 25 straal van de gebogen delen 35 kan in het gebied liggen onder 5 mm, bijvoorbeeld 2 mm, met name wanneer de optische fibers van kunststof zijn (POF). Een dergelijke kleine straal kan er voor zorgen dat de totale hoogte H (zie Fig. 7) van het bordconnectorsamenstel 8 aanmerkelijk wordt verkleind.
30 De behuizingsafdekking 11B omvat gekromde delen 36 en veerkrachtige elementen 37, zoals veren. De veren 37 verschaffen een functionaliteit van beweging in de z-richting voor het ferrulesamenstel als in detail beschreven in de lopende octrooiaanvrage ("Optisch bordconnectorsamenstel") van 35 de aanvrager van dezelfde datum. De gedetailleerde beschrijving met betrekking tot het uitstekende deel van de ferrule en de veren uit deze lopende aanvrage is in de onderhavige aanvrage door middel van referentie inbegrepen. De behuizingsaf- 1024107'
I 8 I
I dekking 11B is gedimensioneerd om te passen met het behui- I
I zingsdeel 11A om een geschikte bordconnectorbehuizing 11 voor I
I het samenstel 8 te vormen. I
I Fig. 4 toont een aanzicht van het optische bordcon- I
I 5 nectorsamenstel 8 volgens Fig. 3 in geassembleerde toestand. I
Identieke verwijzingscijfers zijn toegepast om identieke ken- I
I merken aan te duiden. Zoals duidelijk zichtbaar steekt het fi- I
I bervastzetdeel 9 met het ferruledeel 10 uit vanuit de connec- I
I torbehuizing 11A. De gaten 20 (zie Fig. 2A) fixeren de indivi- I
10 duele optische fibers 40 van de optische kabels 7. I
Hierna zal de werking van het optische uitrichtings- I
I systeem worden geïllustreerd onder verwijzing naar de Figs. 5A I
I en 5B. Het optische uitrichtingssysteem omvat een bordconnec- I
tor 8 die is aangebracht op het oppervlak van de PCB 3. De I
I 15 bordconnector 8 heeft een ferrulesamenstel 9 waarop een veel- I
I heid van optische fibers eindigt (niet getoond) . De PCB 3 om- I
I vat een holte of opening 50 (Fig. 6A) voor het ingebedde devi- I
I ce 4. De PCB 3 is bedekt met een plaat 51 voorzien van een I
opening om het ingebedde device 4 bloot te leggen. De plaat 51 I
I 20 is bijvoorbeeld van keramische materiaal omdat een dergelijk I
I materiaal een kleine thermische uitzettingscoêfficiênt heeft. I
I Als alternatief kan de plaat 51 uit een materiaal zijn ver- I
I vaardigd met een thermische expansiecoëfficiênt die vergelijk- I
baar is met de PCB 3. De PCB 3 omvat eerste positioneringsele- I
I 25 menten 52. De eerste positioneringselementen of uitrich- I
I tingspinnen 52 zijn of verschaft in de PCB 3 als afzonderlijke I
I elementen (Fig. 5A) of zijn onderdeel van de plaat 51 (Fig. I
I 5B). In Fig. 5A maakt de plaat 51 de afzonderlijke uitrich- I
tingspinnen 52 beschikbaar door de gaten 53. De uitrich- I
I 30 tingspinnen 52 kunnen ook integrale delen van de plaat 51 zijn I
I en uitsteken vanaf de plaat 51 in de PCB 3 (gearceerde delen I
I in Fig. 5B). Het ferrulesamenstel 9 omvat tweede positione- I
I ringselementen of gaten 24 die zijn ingericht om samen te wer- I
I ken met de uitrichtingspinnen 52 die beschikbaar zijn gemaakt I
I 35 door de plaat 51 teneinde de eindigende optische fibers uit te I
I richten met het ingebedde device 4. Het ferrulesamenstel 9 is I
I beweegbaar bevestigd in het optische bordconnectorsamenstel 8 I
I om de uitrichting te vereenvoudigen. Een dergelijk samenstel I
I 1 024107"___I
9 verschaft uitrichting in de x-y richtingen voor het ingebedde device 4, het ferrulesamenstel 9 en de connectorbehuizing 60 zonder dat zich een significante opeenstapeling van toleranties voordoet, omdat de pinnen 52 de positionering voor deze 5 onderdelen verschaffen.
In Fig. 5A worden eerst de uitrichtingspinnen 52 gepositioneerd in de holte 50 ten opzichte van het device 4. Vervolgens wordt de keramische plaat 51 nauwkeurig gepositioneerd door de uitrichtingspinnen 52 met de gaten 53 te laten 10 samenvallen. Vervolgens wordt de optische bordconnector 8 aangebracht door het invoeren van het uitstekende gedeelte van het ferrulesamenstel 9 in de holte 50 zodanig dat de gaten 24 samenwerken met de uitrichtingspinnen 52. In deze uitvoeringsvorm worden zowel de plaat 51 ten opzichte van de holte en het 15 ferrulesamenstel ten opzichte van het device 4 uitgericht door de eerste positioneringselemen.ten 52.
In Fig. 5B is de plaat 51 nauwkeurig gepositioneerd op de PCB, bijvoorbeeld door een pick-and-place machine. In deze uitvoeringsvorm kunnen de uitrichtingspinnen 52 zeer 20 nauwkeurig worden aangebracht ten opzichte van de opening in de plaat 51 voor het blootleggen van de holte.
Figs. 6A en 6B tonen een praktisch voorbeeld van een uitvoeringsvorm volgens Fig. 5A. Een PCB 3 omvat een ingebed device 4 dat is blootgelegd door een holte 50. De PCB 3 is be-25 dekt met een plaat 51, bijvoorbeeld een keramische plaat, die is voorzien van een opening waarvan de afmetingen in hoofdzaak overeenkomen met de afmetingen van de holte 50. De afstand D tussen het oppervlak van de keramische plaat en de bovenkant van het ingebedde device 4 is goed beheersbaar en meet onge-30 veer 1,5 mm. De plaat 51 ontvangt de eerste uitrichtingspinnen 52 die samenwerken met corresponderende twee positionerings-elementen 24 (niet getoond). De plaat 51 omvat verder positio-neringselementen 60 voor het positioneren van een behuizing 61 voor het ingebedde device 4.
35 In Fig. 7 is het optische bordconnectorsamenstel optisch verbonden met het ingebedde device 4 waarbij een gap G (zie Fig. 1) overblijft tussen de einden van de optische fibers 40 en het device 4. De gap G is bij voorkeur 20 micron en 1024107 · _ ________ __ I 10 I kan worden beheerst met een afwijking van bijvoorbeeld 5 tot I 10 micron wanneer de behuizing 11 en de behuizing 54 worden gekoppeld. Deze bevestiging wordt vereenvoudigd door het ver- I schaffen van bevestigingselementen, zoals de armen 34, door I 5 bijvoorbeeld snapfitting.
I Figs. 8A-8C illustreren een schikking van de tweede I positioneringselementen 24 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding om thermische mispassingseffecten tegen te gaan.
Dergelijke effecten zijn met name relevant voor grote matrices 10 van optische fibers. Fig. 8A toont schematisch een mispassing tussen een eindigende fiber 40 in de ferruleplaat 10 en een corresponderend deel 80 van het ingebedde device 4.
I In Fig. 8B wordt een hoge dichtheid ferruleplaat 10 van het ferrulesamenstel 9 getoond met optische fibers 40 en I 15 twee tweede positioneringselementen 24. De maximale thermische mispassing wordt aangegeven door L en is duidelijk afhankelijk I van de positie van de elementen 24.
In Fig. 8C wordt een afwijkende schikking van tweede I positioneringselementen 24 getoond, waarbij de veelheid van I 20 optische fibers 40 een hoge dichtheidmatrix vormt en de tweede I positioneringselementen 24 drie uitrichtingsgaten 24 omvatten I welke zijn gepositioneerd ten opzichte van het centrum C van I de matrix. Door het gebruik van een derde tweede positione- I ringselement 24 wordt de mispassing gecontroleerd vanuit het 25 centrum C. De afstand tussen de positioneringselementen 24 ie niet langer relevant voor de invloed van de thermische mispas- sing als ingegeven door L.
Tenslotte wordt in Figs. 9A en 9B een alternatieve uitvoeringsvorm van een optisch bordconnectorsamenstel 8 ge- 30 toond. In deze uitvoeringsvorm worden meerdere ribbon optische I kabels 7 toegepast terwijl een enkel uitstekend fiberfixatie- deel 9 wordt gebruikt. De enkele ferruleplaat 10 omvat tweede
positioneringselementen 24 geschikt als getoond in Fig. 8C
tengevolge waarvan thermische mispassingseffecten kunnen wor- I 35 den gereduceerd.
I 102 4107”______

Claims (15)

1. Optisch uitrichtingssysteem omvattende een optische bordconnector (8) met een ferrulesamenstel (9) waarin een veelheid van optisch fibers (40) eindigt en een circuitbord (3) omvattende een holte (50) voor ten minste een in het bord 5 gelegen device (4), waarbij het circuitbord (3) eerste positi-oneringselementen (52) omvat met het kenmerk dat het circuitbord (3) een plaat (51) bevat die de holte (50) blootlegt en een nauwkeurige positie heeft ten opzichte van de 10 holte (50) en het ferrulesamenstel (9) tweede positionerings-elementen (24) omvat welke zijn ingericht om samen te werken met de door de plaat (51) beschikbaar gemaakte eerste positio-neringselementen (52) om de eindigende optische fibers (40) en het in het bord gelegen device (4) uit te richten.
2. Optisch uitrichtingssysteem volgens conclusie 1, waarbij de eerste positioneringselementen (52) zijn verschaft als afzonderlijke elementen op of in het circuitbord (3).
3. Optisch uitrichtingssysteem volgens conclusie 2, waarbij de plaat (51) openingen omvat welke zijn ingericht om 20 samen te werken met de eerste positioneringselementen (52) en om de plaat (51) te positioneren ten opzichte van de holte (50) .
4. Optisch uitrichtingssysteem volgens conclusie 1, waarbij de plaat (51) uitrichtingspinnen of -openingen omvat 25 als eerste positioneringselementen (52).
5. Optisch uitrichtingssysteem volgens conclusie 4, waarbij de uitrichtingspinnen (52) in het circuitbord (3) steken.
6. Optisch uitrichtingssysteem volgens een of meer 30 van de voorgaande conclusies, waarbij de veelheid van optische fibers (40) een hoge dichtheidsreeks vormt en de tweede positioneringselementen (24) drie uitrichtingspinnen of -openingen omvatten die zijn gepositioneerd ten opzichte van het centrum (C) van de reeks.
7. Optisch uitrichtingssysteem volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het circuitbord (3) een J 024107 I 12 I I behuizing (60) voor het in het bord gelegen device (4) omvat, I I dat is ingericht om de optische bordconnector (8) voor te po- I I sitioneren. I
8. Optisch uitrichtingssysteem volgens een of meer I I 5 van de voorgaande conclusies, waarbij het ferrulesamenstel (9) I I beweegbaar in de optische bordconnector (8) is aangebracht. I
9. Optisch uitrichtingssysteem volgens een of meer I I van de voorgaande conclusies, waarbij het ferrulesamenstel (9) I I een ferruleplaat (10) omvat welke uitsteekt uit de bordconnec- I I 10 tor (8) in de holte (50). I
10. Optisch uitrichtingssysteem volgens een of meer I I van de voorgaande conclusies, waarbij de veelheid van optische I I fibers (40) een tweedimensionale reeks van optische fibers I I vormt. I I 15
11. Optisch uitrichtingssysteem volgens een of meer I I van de voorgaande conclusies, waarbij het ferrulesamenstel (9) I I gaten (20) omvat waarin de optische fibers (40) eindigen, wel- I I . ke gaten (20) ten minste een in hoofdzaak rechte rand (21) om- I I vatten. I I 20
12. Optisch uitrichtingssysteem omvattende een opti- I I sche bordconnector (8) met een ferrulesamenstel (9) waarin een I I veelheid van optische fibers (40) eindigt en een circuitbord I I (3) omvattende een holte (50) voor ten minste een in het bord I I gelegen device (4), waarbij het circuitbord eerste positione- I I 25 ringselementen (52) omvat, waarbij het het ferrulesamenstel I I (9) beweegbaar door de optische boardconnector (8) wordt vast- I I gehouden en tweede positioneringselementen (24) omvat inge- I I richt om samen te werken met de eerste positioneringselementen I I (52) om de eindigende optische fibers (40) en het in het bord I I 30 gelegen device (4) uit te richten. I
13. Ferrulesamenstel (9) omvattende tweede positione- I I ringselementen (24) voor gebruik in een systeem volgens een of I I meer van de voorgaande conclusies. I
14. Plaat (51) ingericht om eerste positioneringsele- I I 35 menten (52) beschikbaar te maken voor gebruik in een systeem I I volgens een of meer van de voorgaande conclusies. I
15. Werkwijze voor het uitrichten van een optische I I bordconnector (8) met eindigende optische fibers (40) en een I circuitbord (3) omvattende eerste positioneringselementen (52) en een holte (50) voor ten minste een in het bord gelegen de-vice (4) omvattende de stappen van: - het verschaffen van een plaat (51) met een opening voor 5 het blootleggen van het in het bord gelegen device (4) en het positioneren van de plaat ten opzichte van de holte (50) zodanig dat de eerste positioneringselementen (52) beschikbaar blijven; - het positioneren van de bordconnector (8) op de plaat 10 (51) en het uitrichten van de optische fibers (40) met het in het bord gelegen device (4) door het laten samenwerken van tweede positioneringselementen (24) van de bordconnector (8) met de eerste positioneringselementen (52) . 15 1024107-
NL1024107A 2003-08-14 2003-08-14 Optisch uitrichtingssysteem. NL1024107C2 (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024107A NL1024107C2 (nl) 2003-08-14 2003-08-14 Optisch uitrichtingssysteem.
PCT/EP2004/051736 WO2005017589A1 (en) 2003-08-14 2004-08-06 Optical alignment system
EP04766440A EP1656574A1 (en) 2003-08-14 2004-08-06 Optical alignment system
JP2006523010A JP2007502441A (ja) 2003-08-14 2004-08-06 光アライメントシステム
US10/567,959 US20070009211A1 (en) 2003-08-14 2004-08-06 Optical alignment system
CNA2004800300388A CN1867846A (zh) 2003-08-14 2004-08-06 光学对准系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024107 2003-08-14
NL1024107A NL1024107C2 (nl) 2003-08-14 2003-08-14 Optisch uitrichtingssysteem.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1024107C2 true NL1024107C2 (nl) 2005-02-15

Family

ID=34192301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1024107A NL1024107C2 (nl) 2003-08-14 2003-08-14 Optisch uitrichtingssysteem.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070009211A1 (nl)
EP (1) EP1656574A1 (nl)
JP (1) JP2007502441A (nl)
CN (1) CN1867846A (nl)
NL (1) NL1024107C2 (nl)
WO (1) WO2005017589A1 (nl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5142500B2 (ja) * 2006-08-24 2013-02-13 株式会社フジクラ 光路変換光コネクタ
JP5035081B2 (ja) * 2008-04-07 2012-09-26 日立電線株式会社 光接続モジュール
JP5560567B2 (ja) * 2009-02-06 2014-07-30 日立金属株式会社 光ファイバ接続部品
JP5530332B2 (ja) * 2010-10-27 2014-06-25 日本航空電子工業株式会社 光モジュール
CN107643571A (zh) * 2012-07-24 2018-01-30 深圳迈辽技术转移中心有限公司 光纤连接器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671311A (en) * 1994-11-15 1997-09-23 The Whitaker Corporation Sealed multiposition fiber optic connector
US6048107A (en) * 1998-05-05 2000-04-11 Tektronix, Inc. Cryogenic optical/electrical interconnect module
EP1092996A2 (en) * 1999-10-15 2001-04-18 Tyco Electronics Corporation Fiberoptical device having an integral array interface
US20010055460A1 (en) * 2000-04-04 2001-12-27 Steinberg Dan A. Two-dimensional array for rotational alignment of polarization maintaining optical fiber
US6470123B1 (en) * 2000-07-18 2002-10-22 Fiberguide Industries, Inc. Large optical fiber array assembly and method
US20030034438A1 (en) * 1998-11-25 2003-02-20 Sherrer David W. Optoelectronic device-optical fiber connector having micromachined pit for passive alignment of the optoelectronic device
US20030091301A1 (en) * 2000-10-16 2003-05-15 Photonage, Inc. Miniaturized parallel optical transmitter and receiver module
US20030138219A1 (en) * 2000-11-03 2003-07-24 O'toole Michael M. Optoelectric module for multi-fiber arrays

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH085872A (ja) * 1994-06-23 1996-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュール及びその製造方法
JP3753109B2 (ja) * 2001-08-08 2006-03-08 ヤマハ株式会社 光ファイバアレイと光ファイバ位置決め方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671311A (en) * 1994-11-15 1997-09-23 The Whitaker Corporation Sealed multiposition fiber optic connector
US6048107A (en) * 1998-05-05 2000-04-11 Tektronix, Inc. Cryogenic optical/electrical interconnect module
US20030034438A1 (en) * 1998-11-25 2003-02-20 Sherrer David W. Optoelectronic device-optical fiber connector having micromachined pit for passive alignment of the optoelectronic device
EP1092996A2 (en) * 1999-10-15 2001-04-18 Tyco Electronics Corporation Fiberoptical device having an integral array interface
US20010055460A1 (en) * 2000-04-04 2001-12-27 Steinberg Dan A. Two-dimensional array for rotational alignment of polarization maintaining optical fiber
US6470123B1 (en) * 2000-07-18 2002-10-22 Fiberguide Industries, Inc. Large optical fiber array assembly and method
US20030091301A1 (en) * 2000-10-16 2003-05-15 Photonage, Inc. Miniaturized parallel optical transmitter and receiver module
US20030138219A1 (en) * 2000-11-03 2003-07-24 O'toole Michael M. Optoelectric module for multi-fiber arrays

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005017589A1 (en) 2005-02-24
CN1867846A (zh) 2006-11-22
US20070009211A1 (en) 2007-01-11
EP1656574A1 (en) 2006-05-17
JP2007502441A (ja) 2007-02-08
WO2005017589A9 (en) 2006-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2839328B1 (en) Fiber optic modules
US8801297B2 (en) Methods and systems for blind mating multi-optical fiber connector modules
EP0309102B1 (en) Micro-optical building block system and method of making same
NL1021205C2 (nl) Optisch connector samenstel, koppelstuk en werkwijze voor het positioneren van het koppelstuk en een structuur van golfgeleiders.
US20110026882A1 (en) Lensed optical connector with passive alignment features
US6823109B2 (en) Optical fiber-lens array
EP0846968A1 (en) Optical device
US20090162004A1 (en) Optical printed circuit board and manufacturing method
US20070286555A1 (en) Connector system for optical wave guides
US9588306B2 (en) Fiber optic module assemblies and connector assemblies using the same
US6236788B1 (en) Arrangement for aligning optical components
WO2012057798A1 (en) Optical connector
EP3182181B1 (en) Backplane optical connectors and optical connections incorporating the same
CA2409564C (en) Optical connector adapter for interfacing single or multichannel waveguide devices to fiber and method of forming same
NL1024109C2 (nl) Ferrulesamenstel voor optische fibers.
NL1024107C2 (nl) Optisch uitrichtingssysteem.
NL1024108C2 (nl) Optisch bordconnectorsamenstel.
US20040052494A1 (en) Optical fiber array and optical fiber collimator array and optical module using the same
EP3226046A1 (en) Connection structure of optical fiber array and optical module
EP0699930B1 (en) Fibre optic connector

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20080301