專利名稱：電－光通信系統(tǒng)的制作方法
背景本發(fā)明的實(shí)施例涉及光系統(tǒng)領(lǐng)域，但是更具體地，并非專門地涉及電光通信。
如今許多的電子元件都通過有線電纜耦合。有線電纜可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和例如顯示器、磁盤驅(qū)動器和打印機(jī)的外圍設(shè)備之間使用。但是，這類電連接在傳輸速率和信號強(qiáng)度方面受到限制。
攜帶光信號的電纜和光纖越來越受到歡迎。光信號提供更高的速率和優(yōu)良的信號質(zhì)量，并且有時能減小來自外部電-磁能量的干擾。通常使用粘合劑或螺釘連接器將光纜連接在元件上。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的一對通信電-光模塊的簡化的頂視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，圖1所示的模塊之一位于印刷電路板上的放大透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，圖2的實(shí)施例中電-光模塊從連接器的主體移去后的透視圖；圖4是圖3所示的實(shí)施例的反向的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，示出了電-光模塊被插接到電連接器和印刷電路板的透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例對應(yīng)于圖2的頂視圖，但是模塊插接地更加向內(nèi)；圖7根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例示出了電-光模塊被插接到連接器主體的過程；圖8是本發(fā)明的一個實(shí)施例中完全插接入連接器的設(shè)備的頂視圖；圖9是沿圖8中的9-9線的部分放大的橫截面視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的電-光設(shè)備實(shí)施例的分解透視圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的電-光設(shè)備的底部的分解透視圖；圖12是沿圖8中的12-12線的放大的橫截面視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的系統(tǒng)描述圖；和圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的更加詳細(xì)的系統(tǒng)描述圖。
詳細(xì)說明參考圖1，光通信系統(tǒng)10可以包括一個發(fā)射電-光組件12a和一個接收電-光組件12b。這樣，電信號可以在引線18接收并通過電-光設(shè)備20a轉(zhuǎn)換成光信號。接著光信號通過光纜14被發(fā)送至接收電-光組件12b。接收組件包括電-光設(shè)備20b，其將所接收的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，接著該電信號可以通過電引線18被傳送至另外的系統(tǒng)。
這樣，一個電系統(tǒng)通過光通信鏈路可以與另一個電系統(tǒng)通信。對于何種類型的電系統(tǒng)可以在這種光鏈路上通信沒有限制。而且，電纜14并不僅限于光纖或只有一條線，其可以是若干電線和光纖的組合。例如，一臺計(jì)算機(jī)可以通過這種鏈路與其他的計(jì)算機(jī)或它自己的外圍設(shè)備通信。
每個設(shè)備20電插接到一個U形電連接器16。這樣，連接器16或設(shè)備20上的插頭可以與其它的連接器16和設(shè)備20上的插座相連。
參考圖2，電連接器16可以是安裝在與電系統(tǒng)相關(guān)的印刷電路板22的表面上。如圖2所示，電-光電纜14通過連接器模塊56與鑄模的透鏡模塊52通信。
連接器16包括表面安裝支架24，其通過表面安裝電連接和物理連接到印刷電路板22的焊盤31上。一系列連接器16的引線18可以被表面安裝到粘合墊19上，在一個實(shí)施例中，其是印刷電路板22的一部分。這樣，電-光設(shè)備20可以插接入被表面安裝在印刷電路板22上的電連接器16上。這為插接安裝提供了便利。電-光設(shè)備20可以通過閂銷32可拆卸地裝在連接器16上。
現(xiàn)在，參考圖3，其示出了設(shè)備20移去后的圖2的組件，在插接地安裝設(shè)備20的槽口30內(nèi)有一個軌道槽26。此外，閂銷32包括一個帶有銷27的的彈簧懸臂，其可拆卸地安裝在連接器16上的凹口40內(nèi)。這樣，閂銷32的自由端21可以通過它自己的內(nèi)部回彈力偏置彈回。通過閂銷32施加向內(nèi)的力以將銷27安裝在連接器16的凹口40內(nèi)。銷27一般橫向延伸到自由端21的長度。另外，閂銷32的偏移部分36可以安裝連接器16中的另一個凹口42。由于偏移部分36上形成凸輪或成角度的一邊，該偏移部分36可以拆卸地安裝凹口42。
類似地，如圖4所示，一組電接收的凹口插座29可以被排列在連接器16的槽口30上，一旦設(shè)備20插入槽口30，其接收設(shè)備20上相匹配的電元件。
參考圖5，設(shè)備20可以通過其側(cè)面的凸緣34嚙合，該凸緣置于連接器16的相反的連接器導(dǎo)軌26內(nèi)。凸輪引導(dǎo)邊緣38設(shè)置在每個凸緣34的引導(dǎo)邊緣上。在一個實(shí)施例中，槽46限定在凸緣34內(nèi)。由于圖5中設(shè)備20從右至左移動，因此設(shè)備20上的電引腳48最后與接收插頭29相接合，這樣可以獲得一個插接關(guān)系。
如圖6所示，槽46沿著凸緣34最后與引腳27相接合。槽46可以具有圓形的輪廓，其半徑大于引腳27頂端的半徑。這樣，引腳27可以彈性偏置在槽46內(nèi)，但是通過一個能夠脫離的用力回拉可以使設(shè)備20最終被移除。
在另一個實(shí)施例中，槽46可以具有矩形的輪廓。當(dāng)試圖拉出設(shè)備20時，槽46的直邊會與引腳27的直邊接觸。這樣，對于引腳27，槽46上沒有傾斜或圓形的輪廓使之滑動出槽46。只有通過手動地偏轉(zhuǎn)銷閂32以使得引腳27從槽46中出來才能完成脫離。
如圖6所示，連接器16與設(shè)備20之間的接合是通過凸緣34的凸輪引導(dǎo)邊緣38實(shí)現(xiàn)的。最初，引腳27的頂端被邊緣38嚙合，并且凸輪向外以允許設(shè)備20及其軌道34的通過。然后，如圖7所示，當(dāng)設(shè)備20向內(nèi)進(jìn)入槽30時，引腳27置于凸緣34的相對的邊上。
接下來參考圖8，引腳27在軌道34中與槽46相嚙合。在這個位置上，設(shè)備20被可拆卸地固定在印刷電路板22上的連接器16內(nèi)。在這種配置中，輸入設(shè)備20的光信號可以被轉(zhuǎn)換成電信號從設(shè)備20中輸出到印刷電路板22。類似地，輸入的電信號在模塊52內(nèi)可以被轉(zhuǎn)換成光信號并向外通過模塊56到達(dá)電纜14。
如果想從連接器16上移去設(shè)備20，閂銷32可以被手動地移動，或者如果施加足夠大的力，設(shè)備20均可以脫離下來。這樣，連接器或設(shè)備20和電纜14在脫離狀態(tài)下可以被替換或修理。
最后，當(dāng)對準(zhǔn)槽46和引腳27時，通過閂銷32自身的回彈力，引腳27被推進(jìn)到槽46中。這種位置，凸輪邊緣38可以靠近或接觸到連接器16。結(jié)果，如圖8所示，設(shè)備20被可移動地插在連接器16上。
引線18具有下部的分支44和上部的分支45。接下來參考圖9，引線18被預(yù)先組裝到電連接器16，例如，通過上部分支45壓入配合到電連接器16的槽51中。插座29由引線18的下部分支44和連接器16之間的空間所形成。引線18可以通過壓力配合或摩擦連接來固定到電連接器16的槽51內(nèi)。這樣留下了每個引線18的一個分支44向外延伸。分支44的自由端可以被設(shè)為彎曲的，這樣可以與設(shè)備20上的引腳48插接地電連接。因此，設(shè)備20能有效地正好插入電連接器16的插座29，在引腳48與分支44之間建立電接觸。
參考圖10的分解描述，電纜14穿過應(yīng)變消除部58，其緊固到光連接器模塊56上。實(shí)際上，電纜14延伸進(jìn)了模塊56。模塊56嚙合在模制引線框架50，最后插入模制透鏡模塊52。這樣，引線框架50在一個方向上可以是U形的，其提供一個安裝和接收模塊56和52的支撐面55。模制引線框架50還包括凸緣34，槽46，凸輪邊緣38以及引腳48。
在模制透鏡模塊52內(nèi)還形成了一個45度的鏡面區(qū)域66。在一些實(shí)施例中，光纖側(cè)透鏡74也整體地形成在模制透鏡模塊52內(nèi)。模塊52還可以包括定位柱60以對準(zhǔn)模塊52和56。
如圖10和11所示，模塊56包括一邊較低的凸緣80和另一邊較高的凸緣82。模塊52包括相匹配的一邊較高的凸緣84和另一邊較低的凸緣86。這樣，當(dāng)兩個模塊52和56互相插接時，凸緣80被鎖定在凸緣84下面，凸緣86被鎖定在凸緣82下面。
如圖11所示，定位孔62被布置為通過與模塊52上的定位柱60相插接配合而嚙合。透鏡陣列54設(shè)在模制透鏡模塊52上。定位柱64設(shè)在模制透鏡模塊52上以垂直地嚙合模制引線框架50上相應(yīng)的孔。這樣模制透鏡模塊52就可以鎖定在模制引線框架50上。
在一個實(shí)施例中，如圖12所示，電纜14的端部70很接近地安排在模制透鏡模塊52的開口。在該開口的相反端是整體模制光纖側(cè)的非球面透鏡74。不過，也可以使用球面透鏡。由于模制透鏡模塊52由發(fā)光透明材料制成，來自自由端70的光穿過模塊52的空腔，并通過光纖側(cè)透鏡74聚焦在整體形成的鏡面72上。接著，鏡面72向下反射光，在一個接收的實(shí)施例中，反射到正-本-負(fù)(pin)二極管81。來自鏡面72的光穿過形成為模塊52一部分的整體設(shè)備側(cè)的非球面透鏡76。
相反地，在發(fā)射機(jī)的例子中，元件81可以是光發(fā)射機(jī)，例如垂直空腔發(fā)射激光(VCEL)。來自發(fā)射元件81的光由透鏡76聚焦在鏡面72上，并在此反射向外穿過透鏡74到達(dá)電纜14的自由端70。元件78可以是用于發(fā)射機(jī)的驅(qū)動芯片或用于接收機(jī)的接收機(jī)芯片。粘接通道83用于將模塊52粘接在模制引線框架50上。
接著參考圖3，一個系統(tǒng)可以由發(fā)射電-光設(shè)備12a形成在印刷電路板22a上，其通過電纜14與另一個印刷電路板22b上的接收電-光設(shè)備12b通信。印刷電路板22b可以具有它自己的電-光發(fā)射設(shè)備12a，其通過電纜14與印刷電路板22a上的接收設(shè)備12b通信。這樣，在一些實(shí)施例中，電系統(tǒng)，元件，或者外圍設(shè)備可以通過它們的印刷電路板22，電-光設(shè)備12以及電纜14以發(fā)射或接收均可的方式進(jìn)行通信。
最后參考圖14，在一些實(shí)施例中，設(shè)備12所安裝在的印刷電路板22可以包括，處理器92，輸入/輸出設(shè)備90，以及系統(tǒng)隨機(jī)存取存儲器94。這些元件通過總線96耦合?？偩€96可以依次通過電-光設(shè)備(未示出)與電纜14耦合。
線纜14為光通信提供了印刷電路板22b。印刷電路板22b，例如，可以與另外的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，服務(wù)器，或與印刷電路板22a相關(guān)的外圍設(shè)備相聯(lián)系。例如，在一個實(shí)施例中，印刷電路板22a可以提供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接至包括印刷電路板22b的外圍設(shè)備。
貫穿本說明書的對“一個實(shí)施例”或“某個實(shí)施例”的參考是指所描述的與實(shí)施例相聯(lián)系的具體的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)，或特征被包含在至少一個圍繞本發(fā)明的實(shí)施方式中。因此，短語“一個實(shí)施例”或“在一個實(shí)施例中”的出現(xiàn)并不一定涉及相同的實(shí)施例。此外，除了所述具體的實(shí)施例以外，具體的功能，結(jié)構(gòu)或特征還可以以其他合適的形式設(shè)置，所有這些形式可以包含在本申請的權(quán)利要求中。
當(dāng)描述了本發(fā)明的有限的幾個實(shí)施例時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會從中明白很多修改和變型。附加的權(quán)利要求覆蓋所有這些修改和變型，這些修改和變型其落入本發(fā)明的要旨和范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括提供可插接的電連接器以接收一個電-光模塊；和表面安裝所述連接器到印刷電路板。
2.權(quán)利要求1的方法，提供一個U形可插接的電連接器，配置為插接地接收一個電-光模塊。
3.權(quán)利要求2的方法，包括在所述的模塊和所述連接器中提供匹配的軌道和槽。
4.權(quán)利要求1的方法，包括在所述連接器內(nèi)可移除地閂鎖住所述電-光模塊。
5.權(quán)利要求4的方法，包括提供一個在自由端具有插頭的懸臂彈簧。
6.權(quán)利要求5的方法，包括當(dāng)所述電-光模塊插入所述電連接器時，使得所述彈簧和插頭由凸輪帶動出所述電-光模塊。
7.權(quán)利要求6的方法，包括將所述插頭可以移除地保留在所述電-光模塊中的槽口內(nèi)。
8.權(quán)利要求1的方法，包括在所述電-光模塊內(nèi)提供兩個可插接的單元，所述單元之一被整體地模制。
9.權(quán)利要求8的方法，包括在所述整體模制的單元中整體地模制兩個透鏡和一個反射鏡。
10.權(quán)利要求9的方法，包括在電連接至所述連接器的模制主體上將所述單元固定成一條直線。
11.一種電-光組件包括一個表面安裝的電連接器；一個可插接的電-光設(shè)備，可滑動地插接入所述電連接器。
12.權(quán)利要求11的組件，包括一個具有槽口和一對相反的支臂的U形電連接器，所述槽口位于所述支臂之間，所述支臂可滑動地接收所述電-光設(shè)備。
13.權(quán)利要求12的組件，在所述連接器或所述設(shè)備中包括軌道，以及在一個所述設(shè)備中的所述連接器中包括凸緣，所述軌道由所述凸緣嚙合。
14.權(quán)利要求11的組件，包括一個閂銷，可移除地閂鎖在所述的連接器內(nèi)的電-光設(shè)備上。
15.權(quán)利要求14的組件，其中，所述閂銷包括一個在其自由端具有插頭的懸臂彈簧，所述插頭在電-光設(shè)備中與槽口相嚙合。
16.權(quán)利要求15的組件，其中，所述凸緣位于所述電-光設(shè)備上，所述軌道位于所述連接器內(nèi)，所述凸緣具有一個凸輪狀的端部，當(dāng)所述設(shè)備插接入所述連接器時，以向外鎖住所述插頭。
17.權(quán)利要求16的組件，其中，所述插頭可移除地保留在所述設(shè)備中的所述槽口內(nèi)。
18.權(quán)利要求11的組件，所述設(shè)備包括兩個可插接的單元，所述單元之一被整體的模制。
19.權(quán)利要求18的組件，其中，所述整體模制的單元包括兩個整體模制的鏡頭和一個反射鏡。
20.權(quán)利要求19的組件，其中，所述單元通過校準(zhǔn)設(shè)備對準(zhǔn)，所述校準(zhǔn)設(shè)備包括一個所述單元上的插頭和在另一個所述單元上的匹配開口。
21.一種系統(tǒng)，包括第一印刷電路板，表面安裝在所述第一印刷電路板上的第一連接器，以及可插接地插入所述第一連接器的第一電-光設(shè)備；耦合至所述第一電-光設(shè)備的光纜；和第二印刷電路板，所述第二印刷電路板包括第二連接器和第二電-光設(shè)備，其可插接地插入所述第二電連接器，所述光纜耦合至所述第二電-光設(shè)備。
22.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中，所述第一和第二連接器具有一個槽和一對相反的支臂，所述槽位于所述支臂之間，所述支臂可滑動地接收所述電-光設(shè)備。
23.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，包括一個閂銷，可移除地閂鎖在所述第一連接器的第一電-光設(shè)備上。
24.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中，所述閂銷包括一個在其自由端具有插頭的懸臂彈簧，所述插頭在電-光設(shè)備中與槽口相嚙合。
25.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中所述設(shè)備和所述連接器之一包括一個凸緣，其設(shè)置在另一個所述設(shè)備和所述連接器的軌道內(nèi)。
26.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中所述凸緣位于所述電-光設(shè)備上，所述軌道位于所述連接器內(nèi)，所述凸緣具有一個凸輪邊緣，當(dāng)所述設(shè)備插入所述連接器內(nèi)時，以向外鎖住所述插頭。
27.權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中所述插頭可以移除地保留在所述設(shè)備的槽口內(nèi)。
28.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，所述第一電-光設(shè)備包括兩個可插接的單元，所述單元之一被整體的模制，所述整體模制的單元包括兩個整體模制的透鏡和一個反射鏡。
29.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中，所述單元通過校準(zhǔn)設(shè)備對準(zhǔn)，所述校準(zhǔn)設(shè)備包括一個所述單元上的一個插頭和在另一個所述單元上的匹配開口。
30.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中一個所述電-光設(shè)備將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，另一個所述電-光設(shè)備將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
全文摘要
通過提供可插接的電－光模塊，電－光通信可以在電設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)。可插接的電－光模塊可以可插接地被接收在與接收端和發(fā)送端的印刷電路板相關(guān)聯(lián)的U－形電連接器內(nèi)。有時，可插接的模塊可以被插入以建立通信，并且可以被移除以進(jìn)行修理或替換。
文檔編號G02B6/24GK1913256SQ20061012639
公開日2007年2月14日 申請日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者W·王, D·柯盧司, B·金 申請人:英特爾公司