NL1025381C2 - Optisch connectorsysteem. - Google Patents

Description

Optisch connectorsysteem

De uitvinding heeft betrekking op een optisch connectorsysteem omvattende één backpanel en ten minste één substraat, waarbij het substraat is voorzien van ten minste één substraatbehuizingssamenstel en waarbij het backpanel is 5 voorzien van ten minste één backpanelbehuizingssamenstel voor het bewerkstelligen van een optische interface.

Optische connectorsystemen omvatten typisch een backpanel en een aantal systeemkaarten of substraten. Deze substraten omvatten in het algemeen zowel optische als elek-10 trische contacten voor het bewerkstelligen van optische en elektrische interfaces met corresponderende elementen op het backpanel. Het positioneren is van bijzonder groot belang voor het verkrijgen van een optische interface met lage verliezen. Derhalve is het vaak vereist voor zulke optische connector-15 systemen dat optische interfaces zijn gevormd voordat de elektrische aansluitingen tot stand worden gebracht, omdat deze laatste anders de positionering van de optische interface kunnen verstoren.

US 2002/0106162 openbaart een fiber optisch connec-20 torsysteem omvattende een backpanelbehuizingssamenstel en een substraatbehuizingssamenstel met longitudinale bewegingsvrijheid ten opzichte van een substraat door middel van een veersamenstel. Het substraatbehuizingssamenstel wordt strak tegen de achterzijde van het backpanelbehuizingssamenstel 25 gehouden door een continue veerkracht die wordt verschaft door het veersamenstel.

Een nadeel van een dergelijk optisch connectorsysteem is dat de som van de krachten die wordt uitgeoefend op het backpanel door de onder veerbelasting staande substraatbehui-30 zingen aanzienlijk is. Deze som van krachten overschrijdt typisch tientallen kilogrammen, hetgeen resulteert in vervorming van het backpanel en uiteindelijk kan leiden tot 1025361

I 2 I

I beschadiging van componenten en/of signaalsporen op het back- I

I panel. I

I Het is een doelstelling van de uitvinding om een op- I

I tisch connectorsysteem te verschaffen met longitudinale I

I 5 bewegingsvrijheid aan de substraatzijde om een optische inter- I

I face te bewerkstelligen terwijl na het vormen van de optische I

I interface in hoofdzaak geen restkrachten aanwezig zijn. I

I Deze doelstelling wordt bewerkstelligd door het ver- I

I schaffen van een optisch connectorsysteem met het kenmerk dat I

I 10 het substraatbehuizingssamenstel is bevestigd op het substraat I

I en een verdere behuizing omvat die schuifbaar is bevestigd in I

I een z-richting van het substraatbehuizingssamenstel. Omdat de I

I verdere behuizing schuifbaar is bevestigd in het substraatbe- I

I huizingssamenstel resulteert een beweging van het substraat I

I 15 naar het backpanel tijdens de aansluiting niet in een opbouw I

I van krachten op het backpanel. Een verder voordeel van de uit- I

I vinding is dat het substraat niet hoeft te worden I

I gemodificeerd om spanningsmiddelen aan te brengen. Het sub- I

I straatbehuizingssamenstel omvat bij voorkeur een I

I 20 spanningssamenstel voor de verdere behuizing dat is ingericht I

I om de verdere behuizing los te laten in hoofdzaak nadat de op- I

I tische interface is gevormd. Een dergelijk spanningssamenstel I

I maakt het mogelijk dat een kracht wordt toegepast voor het I

I vormen van de optische interface, terwijl na de vorming van de I

I 25 optische interface enkel verwaarloosbare restkrachten op het I

I backpanel resteren. De verdere behuizing kan volledig of ten I

I dele zijn gelegen in het substraatbehuizingssamenstel. I

I In een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het I

I substraatbehuizingssamenstel een eerste interfacedeel voor het I

I 30 bewerkstelligen van de optische interface met een tweede in- I

I terfacedeel bij het backpanelbehuizingssamenstel. Het tweede I

I interfacedeel kan of wel zijn geïntegreerd in het backpanel of I

het backpanel omvat een holte voor het vormen van het tweede I

I interfacedeel bij het backpanelbehuizingssamenstel. Het eerste I

I 35 alternatief maakt een backpanel mogelijk zonder gaten of hol- I

I ten bijvoorbeeld resulterend in een meer vrijheid voor het I

I roteren van optische en elektrische signaalsporen en minder I

I elektromagnetische interferentie. Het tweede alternatief maakt I

I 1 0252 81 3 een aansluiting van optische kabels of flexies in het backpa-nelbehuizingssamenstel mogelijk om een optische verbinding met componenten op het substraat het verschaffen.

In een uitvoeringvorm van de uitvinding omvat de ver-5 dere behuizing het eerste interfacedeel. De verdere behuizing omvat bij voorkeur ten minste een ferrulesamenstel voor optische fibers bij het eerste interfacedeel en positionerings-elementen om het eerste interfacedeel en het tweede interfacedeel te positioneren om een optische verbinding met kleine 10 verliezen de verschaffen.

Het backpanelbehuizingssamenstel en het substraatbe-huizingssamenstel omvatten bijvoorkeur vergrendelelementen die zijn ingericht om de behuizingen te vergrendelen nadat het optische interface is gevormd. De vergrendelelementen voorkomen 15 dat de optische interface onopzettelijk wordt verstoord, bijvoorbeeld wanneer de elektrische contacten tot stand worden gebracht.

De uitvinding is met name voordelig in een systeem waarbij het backpanel een of meer eerste elektrische contacten 20 omvat en het substraat een of meer tweede elektrische contacten omvat en waarbij het optische connectorsysteem verder is ingericht om elektrische contacten tot stand te brengen tussen de eerste en tweede elektrische contacten nadat het optische interface is gevormd.

25 De uitvinding heeft verder betrekking op een sub- straatbehuizingssamenstel voor een substraat dat is ingericht om te worden bevestigd aan een backpanelbehuizingssamenstel voor een backpanel om een optische interface te bewerkstelligen voor optische communicatie tussen het substraat en het 30 backpanel. Het substraatbehuizingssamenstel is ingericht om een verdere behuizing te omvatten met een contactzijde dat een interfacedeel vormt voor de optische interface waarbij de verdere behuizing schuifbaar bevestigbaar is in een z-richting van het substraatbehuizingssamenstel. Het substraatbehuizings-35 samenstel omvat bij voorkeur spanningsmiddelen die zijn ingericht om de verdere behuizing los te laten nadat de optische interface is gevormd.

1 025o 81

4 I

De uitvinding zal hierna worden geïllustreerd aan de I

hand van de tekeningen welke een voorkeursuitvoeringsvorm vol- I

gens de uitvinding tonen. Het zal duidelijk zijn dat de I

uitvinding op geen enkele wijze wordt beperkt door deze speci- I

5 fieke en de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm. In de I

tekeningen toont: I

Fig. 1 schematisch een deel van een optisch connec- I

torsysteem met optische en elektrische aansluitingen; I

Fig. 2 een optisch connectorsysteem volgens een uit- I

10 voeringsvorm van de uitvinding; I

Fig. 3 een aanzicht in onderdelen van het backpanel- I

behuizingssamenstel van het optische connectorsysteem volgens I

Fig. 2; I

Fig. 4 een aanzicht in onderdelen van het substraat- I

15 behuizingssamenstel van het optische connectorsysteem van Fig. I

2; I

Fig. 5 een aanzicht in onderdelen van de verdere be- I

huizing van het substraatbehuizingssamenstel volgens Fig. 4, I

en I

20 Fig. 6A-6D doorsneden van het optische connectorsys- I

teem volgens Fig. 2 in verschillende stadia van aansluiting. I

Fig. 1 toont een schematische illustratie van een op- I

tisch connectorsysteem 1 omvattende een backpanel 2 en een I

substraat 3. Optische communicatie wordt tot stand gebracht I

25 via optische kabels 4, 5 met een component 6 op het substraat I

3. De optische communicatie komt tot stand via een eerste in- I

terfacedeel 7 en een tweede interfacedeel 8 voor het I

bewerkstelligen van een optische interface voor de optische I

communicatie. Verder worden eerste elektrische contacten 9 en I

30 tweede elektrische contacten 10 verschaft, respectievelijk op I

het backpanel 2 en het substraat 3, ten einde het doorgeven I

van elektrische signalen mogelijk te maken. Aangezien I

positionering van cruciaal belang is voor het verschaffen van I

een optische interface met lage verliezen, verdient het voor I

35 een dergelijk optisch connectorsysteem 1 sterk de voorkeur dat I

de optische interfaces zijn gevormd voordat de elektrische I

aansluitingen tussen de eerste en tweede elektrische contacten I

9, 10 tot stand zijn gebracht, omdat deze laatste anders de I

10253 81 5 10 tot stand zijn gebracht, omdat deze laatste anders de positionering van het optische interface kunnen verstoren.

Fig. 2 toont een gedetailleerd aanzicht van het door stippellijnen omgeven oppervlak A van het optische connector-5 systeem 1 volgens Fig. 1 omvattende een backpanelbehuizings-samenstel 20 bevestigt op het backpanel 2 en een substraatbe-huizingssamenstel 30 bevestigt op het substraat 3. Gedetailleerde illustraties van het backpanelbehuizingssamen-stel 20 en het substraatbehuizingssamenstel 30 worden 10 verschaft in Fig. 3 respectievelijk Figs 4 en 5.

Fig. 2 en 3 tonen een backpanel 2 met een opening of holte C teneinde externe optische connecties mogelijk te maken voor de optische kabel 4. Een vergrendelklep 22 is verschaft voor de bevestiging van ferruledelen 23 in de holte C. De fer-15 ruledelen 23 omvatten een twee-dimensionale array van gaten voor optische fibers en vormen daarmee dus het tweede optische interfacedeel 8 van Fig. 1. De ferruledelen 23 kunnen bijvoorbeeld ferruledelen voor polymere optische fibers (POF) zijn. Het voordeel van het gebruik van polymere fibers is dat een 20 kleinere buigradius kan worden toegepast, hetgeen resulteert in kleinere afmetingen van het optische systeem. Het optische systeem volgens de uitvinding kan echter ook gebruik maken van glasfibers. De ferruledelen 23 omvatten verder positionerings-elementen 24, bijvoorbeeld gaten, om het tweede interfacedeel 25 8 te positioneren ten opzichte van het eerste interfacedeel 7 aan de zijde van het substraat, zoals in meer detail getoond in Fig. 6. De vergrendelklip 22 en/of ferruledelen 23 kunnen onderdeel zijn van de optische kabel 4 terwijl zij aansluit-baar zijn op het backpanelbehuizingssamenstel 20 of kunnen 30 worden bevestigd aan het backpanel 2 teneinde het invoeren van een optische kabel 4 mogelijk te maken.

Het backpanelbehuizingssamenstel 20 heeft een bodem-deel dat ten minste ten dele open is om ten minste een deel van de ferruledelen 23 te ontvangen. Het backpanelbehuizings-35 samenstel 20 kan verder zodanig gevormd zijn of bevestigings-elementen omvatten om het backpanelbehuizingssamenstel 20 op het backpanel 2 te bevestigen. Het backpanelbehuizingssamenstel 20 kan verder geleidingselementen 25 omvatten voor het 1 025381

I 6 I

I faciliteren van de aansluiting van het backpanelbehuizingssa- I

I menstel 20 en het substraatbehuizingssamenstel 30. Verder I

I omvat het backpanelbehuizingssamenstel 20 vergrendelelementen I

I 26 die samenwerken met corresponderende elementen 3IA van het I

I 5 substraatbehuizingssamenstel 30. Tenslotte is het backpanelbe- I

I huizingssamenstel 20 zodanig gevormd dat het shutters 27 kan I

I herbergen of bevestigen uit veiligheidsoverwegingen. I

I Pigs. 2 en 4 tonen verder een substraatbehuizingssa- I

I menstel 30 gemonteerd op een substraat 3 volgens een I

I 10 uitvoeringsvorm van de uitvinding. Het substraatbehuizingssa- I

I menstel 30 omvat een buitenste substraatbehuizing 32, een I

I spanningssamenstel 33 en een verdere behuizing of inzetstuk I

I 34. I

I Het inzetstuk 34 omvat geleidingsstructuren 35 die I

I 15 zijn ingericht om samen te werken met de geleidingselementen I

I 25 van het backpanelbehuizingssamenstel 20. De buitenste sub- I

I straatbehuizing 32 omvat liftelementen 31 die zijn ingericht I

I om samen te werken met liftelementen 26Ά van het backpanelbe- I

I huizingssamenstel 20. I

I 20 Het spanningssamenstel 33 kan een geschikt gevormde I

I veer omvatten die is bevestigd aan de substraatbehuizing 32. I

I De veer 33 werkt samen met een uitsteeksel 36 van het inzet- I

I stuk 34 zoals in meer detail zal worden besproken onder I

I verwijzing naar Fig. 6. Als alternatief kan de veer 33 worden I

I 25 bevestigd aan het inzetstuk 34 en samenwerken met een of meer I

I geschikt gevormde delen van de buitenste behuizing 32. I

I Fig. 5 toont een meer gedetailleerde illustratie van I

I het inzetstuk 34 in een geassembleerde toestand en in een aan- I

I zicht in onderdelen van de Figs. 2 en 4. Het inzetstuk 34 I

I 30 herbergt ferruledelen 37 waarin optische fibers van een kabel I

I 5 (niet getoond in Fig. 5) eindigen voor het vormen van het I

I eerste interfacedeel 7 van het optische interface dat moet I

I worden gevormd bij verbinding met de ferruledelen 23 aan de I

I zijde van de backpanelbehuizingssamenstel 20. De ferruledelen I

I 35 37 omvatten gaten voor het invoeren van pinnen 38 als positio- I

I neringselementen voor het positioneren van de ferruledelen 23 I

I en 37 door samenwerking met de positioneringsgaten 24. Het sa- I

I menstel wordt in positie gehouden door een afsluitkap 39 die I

I 1025o 8i 7 veren S omvat zodanig dat de ferruledelen 37 uitsteken vanaf de voorzijde van het inzetstuk 34.

In Figs. 6A-6D wordt de werking van het optische con-nectorsysteem bij aansluiting getoond (van links naar rechts 5 in de tekening) volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Details van het inzetstuk 34 als getoond in Fig. 5 zijn weggelaten om redenen van duidelijkheid. De z-richting van het systeem is aangegeven in de Figs. 6A-6D en strekt zich uit parallel aan de normaal van het backpanel 2.

10 Eerst wordt het substraatbehuizingssamenstel 30 be vestigd op het substraat 3 en het backpanelbehuizingssamenstel 20 wordt bevestigd op het backpanel 2. Het backpanel 2 omvat een tweede interfacedeel 8 gevormd door de ferruledelen 23 voorzien van positioneringselementen 24. Het inzetstuk 34 15 steekt uit de substraatbehuizing 32 en kan aanvankelijk worden belemmerd om in de behuizing 32 te glijden door middel van het veerelement 33. De contactzijde van het inzetstuk 34 omvat de ferruledelen 37 en pinnen 38 en wordt ingevoerd in het backpanelbehuizingssamenstel 20.

20 Vervolgens wordt in Fig. 6B het optische interface gevormd wanneer de eerste ferruledelen 23 en de tweede ferruledelen 37 in contact komen onder begeleiding van de samenwerkende positioneringselementen 24 en 38. De voorzijden van de liftelementen 31 van de substraatbehuizing 32 buigen de 25 corresponderende liftelementen 26A van het backpanelbehuizingssamenstel 20 naar buiten. Het veerelement 33 werkt samen met de uitsteeksels 36 van het inzetstuk 34 om een veerbelas-ting of spanning te creëren die het mogelijk maakt om een kracht uit te oefenen om het optische interface te vormen. Het 30 vergrendel element 26 van het backpanelbehuizingssamenstel 20 vergrendelt zich nu achter de corresponderende vergrendelele-menten 3IA van het inzetstuk 34. In deze fase zijn de elektrische contacten 9, 10 nog niet tot stand gebracht zodanig dat de positionering van het optische interface niet wordt 35 verstoord door het vormen van de elektrische contacten.

In de volgende fase, zoals geïllustreerd in Fig. 6C, nadert het substraat 3 het backpanel 2 verder zodanig dat de eerste en tweede elektrische contacten 9 en 10 tot stand komen 1 0253 81

8 I

zonder dat het vergrendelde optische interface van Fig. 6B I

wordt beïnvloed. Dit wordt bewerkstelligd doordat het inzet- I

stuk 34 schuifbaar is bevestigd in de z-richting met I

betrekking tot de substraatbehuizing 32. Het veerelement 33 I

5 werkt niet langer samen met de uitsteeksels 36 zodanig dat het I

inzetstuk 34 is los gelaten zoals duidelijk getoond in Fig. I

6C. Dienovereenkomstig resteert er vrijwel geen veerbelasting I

meer op het backpanel 2. I

Tenslotte wordt in Fig. 6D getoond dat het backpanel- I

10 behuizingssamenstel en het substraatbehuizingssamenstel in de I

eindpositie zijn en zowel de optische interfaces als de elek- I

trische contacten zijn gevormd. I

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding op geen en- I

kele wijze is gelimiteerd door de hierboven beschreven I

15 uitvoeringvormen, aangezien bijvoorbeeld het tweede interface- I

deel 8 kan zijn geïntegreerd in het backpanel. I

1025381 I

Claims (12)

1. Optisch connectorsysteem (1) omvattende een back-panel (2) en ten minste één substraat (3), waarbij het substraat (3) is voorzien van ten minste één substraatbehui-zingssamenstel (30) en waarbij het backpanel (2) is voorzien 5 van ten minste één backpanelbehuizingssamenstel (20) voor het bewerkstelligen van een optische interface met het kenmerk dat het substraatbehuizingssamenstel (30) is bevestigd op het substraat (3) en een verdere behuizing (34) omvat die schuifbaar 10 is bevestigd in een z-richting van het substraatbehuizingssamenstel (30) .

2. Optisch connectorsysteem (1) volgens conclusie 1, waarbij het substraatbehuizingssamenstel (30) een spanningssa-menstel (33) omvat voor de verdere behuizing (34) dat is 15 ingericht om de verdere behuizing los te laten in hoofdzaak nadat de optische interface is gevormd.

3. Optisch connectorsysteem (1) volgens conclusie 1 of 2, waarbij de verdere behuizing ten minste ten dele is gelegen in het substraatbehuizingssamenstel (30).

4. Optisch connectorsysteem (1) volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin het substraatbehuizingssamenstel (30) een eerste interfacedeel (7) omvat voor het bewerkstelligen van de optische interface met een tweede interfacedeel (8) bij het backpanelbehuizingssamenstel (20).

5. Optisch connectorsysteem (1) volgens conclusie 4, waarbij het tweede interfacedeel (8) is geïntegreerd in het backpanel (2).

6. Optisch connectorsysteem (1) volgens conclusie 4, waarbij het backpanel (2) een holte (C) omvat voor het vormen 30 van het tweede interfacedeel (8) bij het backpanelbehuizingssamenstel (20) .

7. Optisch connectorsysteem (1) volgens één of meer van de conclusies 4-6, waarbij de verdere behuizing (34) het eerste interfacedeel (7) omvat.

8. Optisch connectorsysteem (1) volgens één of meer van de conclusies 4-7, waarbij de verdere behuizing (34) ten 1025381 I 10 I I minste één ferrulesamenstel (37) voor optisch fibers omvat I I voor het eerste interfacedeel (7) en positioneringselementen I I (38) voor het positioneren van het eerste interfacedeel (7) en I I het tweede interfacedeel (8). I I 5

9. Optisch connectorsysteem (1) volgens één of meer I I van de voorgaande conclusies, waarbij het backpanelbehuizings- I I samenstel (20) en het substraatbehuizingssamenstel (30) I I vergrendelelementen (26,31A) omvatten welke zijn ingericht om I I de behuizingen (20,30) te vergrendelen nadat de optische in- I I 10 terface is gevormd. I

10. Optisch connectorsysteem (1) volgens één of meer I I van de voorgaande conclusies, waarbij het backpanel (2) één of I I meer eerste elektrische contacten (9) en het substraat (3) één I I of meer tweede elektrische contacten (10) omvat en het opti- I I 15 sche connectorsysteem (1) verder is ingericht om elektrische I I verbindingen tussen de eerste en tweede elektrische contacten I I tot stand te brengen in hoofdzaak nadat de optische interface I I is gevormd. I

11. Substraatbehuizingssamenstel (30) voor een sub- I I 20 straat (3) dat is ingericht om te worden bevestigd op een I I backpanelbehuizingssamenstel (20) van een backpanel (2) om een I I optische interface te bewerkstelligen voor optische communica- I I tie tussen het substraat (3) en het backpanel (2) I I met het kenmerk dat I I 25 het substraatbehuizingssamenstel (30) is ingericht om een ver- I I dere behuizing (34) te omvatten met een contactzijde dat een I I eerste interfacedeel (7) vormt voor de optische interface, I I waarbij de verdere behuizing (34) schuifbaar bevestigbaar is I I in een z-richting van het substraatbehuizingssamenstel (30). I I 30

12. Substraatbehuizingssamenstel (30) volgens conclu- I I sie 11, waarbij het substraatbehuizingssamenstel (30) I I spanningsmiddelen (33) omvat welke zijn ingericht om de verde- I I re behuizing (34) los te laten in hoofdzaak nadat de optische I I interface is gevormd. I I 1 0253 81 I