买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：波音公司

摘要：本申请公开具有集成光纤耦合器的单波长双向收发器。一种被配置为在交换网络中用作可插拔单波长双向收发器的装置。该装置包括：2×1融合耦合器；输入输出光纤、检测器光学子组件OSA光纤和激光器OSA光纤，它们都连接到2×1融合耦合器；以及收发器，其包括收发器电子电路印刷线路板PWB和电耦合到收发器电子电路PWB的激光器和检测器OSA。激光器OSA包括激光器，该激光器位于将光发送到激光器OSA光纤的位置，而检测器OSA包括光电检测器，该光电检测器位于接收来自检测器OSA光纤的光的位置。收发器电子电路PWB还包括多重收发器输入输出金属触点，这些金属触点布置在PWB的一个可插拔端。

主权项：1.一种用于数据传输的装置，包括：2×1融合耦合器；连接到所述2×1融合耦合器的输入输出光纤；连接到所述2×1融合耦合器的检测器光学子组件光纤；连接到所述2×1融合耦合器的激光器光学子组件光纤；以及收发器，其包括收发器电子电路印刷线路板，电耦合到所述收发器电子电路印刷线路板的激光器光学子组件和电耦合到所述收发器电子电路印刷线路板的检测器光学子组件，其中所述激光器光学子组件包括激光器，所述激光器位于将光发送到所述激光器光学子组件光纤的位置，并且所述检测器光学子组件包括光电检测器，所述光电检测器位于接收来自所述检测器光学子组件光纤的光的位置；其中所述装置还包括金属底座50；其特征在于所述2×1融合耦合器被设置在所述金属底座和所述收发器电子电路印刷线路板之间，其中所述激光器光学子组件和所述检测器光学子组件、所述收发器电子电路印刷线路板及所述2×1融合耦合器被附接到所述金属底座。

全文数据：具有集成光纤耦合器的单波长双向收发器背景技术本文公开的技术一般涉及能够在电气部件之间进行通信的光纤光学网络。光纤双向收发器已成功部署在航空电子网络中以取代铜缆，用于减少大小、重量和功率。另外，已经提出大规模高速例如，大于1千兆比特秒即Gbps交换网络，用于在飞机中使用大量单光纤双向光学链路的下一代飞机。在一些航空电子网络中使用的现有双向收发器需要两个波长来操作。持续跟踪每个光纤光学链路中具有正确匹配波长对的双向收发器给大型交换网络系统的设计者和安装者带来了负担。对于设计用于航空电子系统的一些大规模交换网络，当飞机的光学链路中安装了错误的波长收发器时，匹配波长对的持续跟踪是需要频繁反复工作的劳动密集且耗时的过程。已经提出了另一种双向收发器，其中发送和接收光学信号具有相同的波长。该提出的收发器具有安装在光学子组件OSA处的分束器，但是该设计需要使用吸收器来减少局部激光器的反射。OSA中的光学反射的大的串扰和散射将禁用双向光学链路操作。因此，基于该分束器设计而生产双向收发器是不可取的。发明内容下面详细公开的主题涉及可插拔的单波长双向即单光纤收发器，其具有集成的融合耦合器而不是分束器，该融合耦合器能够实现电气部件例如线路可更换单元之间以高数据传输速率例如，大于1Gbps通信。下面公开的主题还涉及一种制造过程，其基于修改低成本广泛可用的标准双光纤高速SFP收发器的封装。根据一个实施例，2×1多模玻璃光学融合耦合器下文中称为“2×1融合耦合器”集成在SFP收发器封装内。2×1融合耦合器通过融合过程形成。通过使用2×1融合耦合器，可以避免使用分束器其封装昂贵。与分束器方法不同，2×1融合耦合器具有非常低的背反射-40dB或更低。2×1融合耦合器远离收发器前端处的OSA，从而消除了局部发送激光器和局部接收光电检测器之间的串扰。利用这种集成的玻璃耦合器特征，本文提出的单波长双向收发器设计使得能够实现在具有大的光学链路裕度的大规模交换网络中的100米无误差GbPOF链路的操作。在本文公开的特定实施例中，单波长双向收发器是小形状因数smallform-factor可插拔SFP收发器，其具有在小形状因数委员会的支持下由工业标准多源协议MSA规定的形状因数包括尺寸。SFP收发器可以很容易地适应各种光纤光学联网标准，并且可以很容易地结合到航空电子系统中的大规模交换网络中，该航空电子系统采用能够以高于1Gbps的速率发送数据的光纤塑料或玻璃。然而，本文公开的新颖技术特征不依赖于可插拔收发器的尺寸是否符合任何特定SFP规范。应用本文公开的概念，可以构造不符合SFP规范的可插拔收发器。尽管下面将详细描述具有集成的融合耦合器的可插拔单波长双向收发器的各种实施例，但是这些实施例中的一个或更多个可以通过以下方面中的一个或更多个来表征。下面详细公开的主题的一个方面是一种装置，其包括：2×1融合耦合器；连接到2×1融合耦合器的输入输出光纤；连接到2×1融合耦合器的检测器光学子组件subassembly光纤；连接到2×1融合耦合器的激光器光学子组件光纤；以及收发器，其包括收发器电子电路印刷线路板，电耦合到收发器电子电路印刷线路板的激光器光学子组件和电耦合到收发器电子电路印刷线路板的检测器光学子组件。激光器光学子组件包括激光器，该激光器位于将光发送到激光器光学子组件光纤的位置。检测器光学子组件包括光电检测器，该光电检测器位于接收来自检测器光学子组件光纤的光的位置。收发器电子电路印刷线路板包括多重收发器输入输出金属触点，这些金属触点布置在收发器电子电路印刷线路板的一端。根据一些实施例，该装置还包括金属底座和金属盖，其中收发器电子电路印刷线路板和金属盖被附接到金属底座，并且在一端处金属盖打开以暴露收发器输入输出金属触点，从而当收发器电子电路印刷线路板的一端插入应用硬件时，使该应用硬件上的对应金属触点与收发器输入输出金属触点接触。在一个提出的实施方式中，金属底座包括从金属底座的一端突出的光纤探管nosetube，并且输入输出光纤穿过光纤探管。该装置还包括光纤套管boot，该光纤套管围绕光纤探管和突出超过光纤探管的远端的输入输出光纤的一部分。下面详细公开的主题的另一个方面是一种数据传输系统，其包括：包括千兆比特光纤的光缆；第一和第二2×1融合耦合器，它们光学耦合到光缆的相对端；第一收发器，其包括分别光学耦合到第一2×1融合耦合器的第一激光器和第一光电检测器；以及第二收发器，其包括分别光学耦合到第二2×1融合耦合器的第二激光器和第二光电检测器。第一和第二激光器配置成发射具有相同波长的激光束。下面详细公开的主题的另一方面是一种用于组装可插拔收发器封装的方法，包括：制造2×1融合耦合器；将输入输出光纤、检测器光学子组件光纤和激光器光学子组件光纤连接到2×1融合耦合器；将输入输出光纤插入从金属底座的一端突出的光纤探管中；将2×1融合耦合器附接到金属底座；通过相应的柔性电路将激光器光学子组件和检测器光学子组件连接到收发器电子电路印刷线路板；将检测器光学子组件光纤的一端插入检测器光学子组件内；将激光器光学子组件光纤的一端插入激光器光学子组件内；将激光器光学子组件和检测器光学子组件附接到金属底座；定位收发器电子电路印刷线路板，使其与收发器电子电路印刷线路板和金属底座之间的2×1融合耦合器覆盖金属底座；并且使用金属底座上的保持凹槽将收发器电子电路印刷线路板附接到多重印刷线路板支撑柱上。以下公开了具有集成的融合耦合器的可插拔单波长双向收发器的其他方面。附图说明前一部分中讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合。为了说明以上所述和其他方面，将在下文中参考附图描述各种实施例。本部分中简要描述的图均未按比例绘制。图1是识别双光纤双向SFP收发器设计的一些特征的框图，其中收发器发送和接收相同波长的光。图2是表示具有单波长双光纤SFP收发器的双向数据传输系统的图，该收发器具有GbPOF链路，用于在与相应的LRU组连接的光学网络交换机之间实现双向数据通信。图3是示出使用GbPOF和SFP收发器的大规模光学网络的一个示例的框图。图4是表示2×1融合耦合器与单波长双光纤SFP收发器的连接以形成单波长单光纤SFP收发器的框图。图5是示出用于验证图4中所示的收发器的单波长操作的所提出的设计的实验装配的框图。图6-图15是描绘根据一个实施例的可插拔单波长双向收发器的组装中的各个阶段的图。在下文中将参考附图，其中不同附图中的相似元件具有相同的附图标记。具体实施方式光纤是沿其轴发送光的圆柱形电介质波导。该光纤由透明包层下文称为“包层”包围的透明纤芯组成，透明包层和透明纤芯两者均由电介质材料制成。通过全内反射现象将光保持在纤芯中。为了将光学信号限制在纤芯中，纤芯的折射指数大于包层的折射指数。纤芯和包层之间的边界可以是突变的如在阶跃-指数光纤中或者是渐变的如在渐变-指数光纤中。光纤可以由玻璃或塑料制成。使用塑料光纤POF的光学联网在重量、大小、带宽、功率和电磁抗扰性方面优于铜线。POF在易于处理、安装和维护方面具有优于玻璃光纤GOF的优点。POF纤芯材料可以从丙烯酸酯类acrylate到全氟聚合物perfluorinatedpolymer。POF指数分布的范围可以从阶跃指数到渐变指数。POF几何结构可以从单纤芯到多纤芯。使用POF可以导致显著的重量节省。重量节省对于诸如飞机之类的交通工具的车载机载网络而言可能是重要的，其中重量节省可以导致燃料消耗减少和排放降低。在光纤系统中，通常两个光纤以端对端布置的方式融合，以提供连续长度的光纤。光纤以并排布置的方式融合也是常见的，其中一个光纤的细长部分融合到另一个光纤的细长部分，使得光学信号在融合光纤之间传递。这种并排融合的光学接口，在本文称为“2×1融合耦合器”，其允许融合光纤之间的低插入损耗、低反射和光学信号的相等分离。通常的做法是将多个线路可更换单元LRU彼此连接以实现航空电子系统内的通信。例如，交通工具例如飞机前部中的多个LRU已连接到交通工具后部的多个LRU。将每个LRU连接到每个其他LRU可能导致不合理的大量连接。另外，LRU之间的许多连接可能很长，导致光学损耗。与铜网络相比，光纤光学网络具有更高的速度、更轻的重量和抗电磁干扰的优势。许多型号的商用飞机都具有光纤光学网络，用于减小大小、重量和功率。在某些情况下，飞机中的大量GOF电缆是导致高制造成本的重要因素。为了降低在飞机中安装光纤光学网络的成本，需要减少飞机中使用的光纤电缆的数量。光纤双向收发器已成功部署在航空电子网络中，以取代铜缆，用于减少大小、重量和功率。本文公开了一种设计和制造过程，其将低损耗和低背反射光纤耦合器集成到改进的小形状因数可插拔SFP单波长双向收发器中。本文公开的单波长双向收发器可以结合到航空电子系统中的大规模交换网络中，该航空电子系统采用能够以高于1Gbps的速率发送数据的光纤塑料或玻璃。这种塑料光纤在本文称为“千兆比特塑料光纤”GbPOF。千兆比特塑料光纤由延性全氟聚合物制成并且其在紧绷的电缆弯曲过程中不会断裂。一个示例GbPOF具有55微米的纤芯直径和500微米的包层直径。上述玻璃光纤在本文称为“千兆比特玻璃光纤”GbGOF。一个示例的GbGOF是OM4多模玻璃光纤，其具有50微米的纤芯直径和125微米的包层直径。该GbGOF在高达400米的距离上的带宽为10Gbps。本文提出的收发器设计已经通过实验证明能够支持光学链路距离至少为100米的GbPOF网络。下面将详细描述具有集成融合耦合器的可插拔单波长双向收发器的说明性实施例。然而，本说明书中没有描述实际实施方式的所有特征。本领域技术人员将理解，在任何这样的实际实施例的开发中，必须做出许多特定于实施方式的决定以实现开发者的特定目标，例如遵守与系统相关的和与业务相关的约束，这些约束将随着一个实施方式到另一个实施方式而变化。此外，应当理解，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说仍然是常规任务。为了说明的目的，下面将详细描述用于以高数据传输速率例如，大于1Gbps实现飞机上的线路可替换单元之间的光学通信的光纤光学网络的各种实施例。然而，本文公开的光纤光学网络的实施方式不仅仅限于飞机的环境，而是可以用于其他类型的交通工具上车载机载的光纤光学网络或其他类型的光纤光学网络例如，远距离陆地上的、数据中心和光纤到户办公应用程序中。另外，尽管在下文中详细公开的特定示例实施例采用GbPOF，但是替代实施例可以采用GbGOF。一种类型的高速超过1Gbps单波长收发器具有用于发送Tx输出光学信号的一个光纤和用于接收Rx输入光学信号的另一个光纤。发送器具有连接到激光器驱动器和发送器Tx集成电路的高速激光器二极管。接收器具有连接到放大器和接收器Rx集成电路的高带宽检测器。图1是识别发送和接收相同波长λ1的光的单波长双光纤收发器2的一些特征的图。【如本文所用，在相干激光的上下文中，术语“波长”表示具有窄谱宽的激光的中心波长。】该单波长双光纤收发器2可以被配置为符合SFP规范。在图1所描绘的示例中，单波长双光纤收发器2包括激光器4和光电检测器8。激光器4可以用单模分布反馈DFB激光器、多模Fabry-PérotFP激光器或垂直腔表面发射激光器VCSEL，用于高光学输出功率和低模态噪声。光电检测器8可以用高响应度的p型本征n型PIN光电二极管或雪崩光电二极管来实施，以提供高接收器灵敏度。响应于分别经由发送电信号线12a和12b从相关联的线路可更换单元未示出接收到差分发送信号Tx+和Tx—，激光器4被激光器驱动器和发送电路6驱动以发射波长为λ1的光。激光器驱动器和发送电路6包括将这些差分信号转换成表示要由激光器4发送的数据的数字信号的电路。相反，光电检测器8接收波长λ1的光并将该检测到的光转换成电数字信号，该电数字信号被提供给检测器放大器和接收电路10。检测器放大器和接收电路10进而包括将那些电数字信号转换成表示接收的数据的电差分接收信号Rx+和Rx—的电路。电差分接收信号Rx+和Rx—分别经由接收电信号线14a和14b被发送到线路可更换单元中的其他电路。激光器4光学耦合到玻璃光纤18a，而光电检测器8光学耦合到玻璃光纤18b。两个玻璃光纤18a和18b通常具有由相同材料制成的纤芯，该材料具有选择的折射指数，以使沿光纤长度传输的任何波长λ1的光的光学损失最小化。图1中描绘的单波长双光纤收发器2经由收发器电源线16接收具有电压Vcc的电力。图1中描绘的单波长双光纤收发器2可以根据工业多源协议MSA标准封装，尺寸为约5.8cm×1cm×1cm。激光器驱动器和发送电路6以及检测器放大器和接收电路10被表面安装在双面印刷线路板PWB图1中未示出上，这使得单波长双光纤收发器2能够插入应用硬件，例如连接到LRU的交换网络的千兆比特以太网GBE交换机。下一代航空电子系统设计将使用具有千兆比特塑料光纤GbPOF连接的大规模高速交换网络来代替沉重、庞大且昂贵的铜缆，以减小大小、重量和功率减小。支持该系统要求的关键部件是高速收发器，其可插入到提供大量LRU的光学互连的大规模交换网络的交换机中。图2示出了双向数据传输系统的设计概念，该系统具有四个单波长双光纤收发器2a-2d，其具有GbPOF链路32，用于实现网络交换机20a和20b之间的双向数据通信，其将LRU的各个组22a和22b在下文中，称为“多重LRU22a和22b”连接在一起。在该示例中，每个GbPOF链路32的一端经由相应的连接器24和相应的玻璃光纤18a光学耦合到相应的激光器4，并且每个GbPOF链路32的另一端经由相应的连接器26和相应的玻璃光纤18b光学耦合到相应的光电检测器8。但是在图2所描绘类型的大规模交换网络中，将有非常多的交换机用于LRU连接。图3中示出了使用GbPOF链路和SFP收发器的大规模交换网络34的一个示例。该大规模交换网络34包括第一多重交换机，其中插入的SFP收发器36a-36c电耦合到第一多重LRU22a，第二多重交换机，其中插入的SFP收发器38a-38c电耦合到第二多个LRU22b，以及第三多重交换机，其中插入的SFP收发器40a-40d光学耦合到具有插入的SFP收发器36a-36c和38a-38c的第一多重交换机和第二多重交换机。在图3所描绘类型的大规模交换网络34中，通过将双光纤系统改变为单光纤双向系统，将每个收发器的光纤数量从两个光纤减少到一个光纤将减少一半的安装和劳动力成本。本文公开的单波长双向可插拔收发器使得这种单波长双向系统可行。下面详细公开的设计和实施方式过程提供了针对GbPOF应用而优化的单波长、单光纤双向可插拔收发器。使用GbPOF将取代使用昂贵且易碎的玻璃光纤，这进一步降低了飞机上光纤交换网络的安装和返工成本。图4是表示具有低光学损耗和低背反射的2×1融合耦合器64与单波长双光纤收发器2的连接以形成单波长双向即，单光纤收发器102的框图。更具体地，2×1融合耦合器64包括：1输入输出光纤66，其连接并光学耦合到GbPOF链路图4中未示出；2检测器光学子组件OSA光纤68，其通过连接器44连接并光学耦合到玻璃光纤18b其进而光学耦合到单波长双光纤收发器2的光电检测器8；以及3激光器光学子组件OSA光纤70，其通过连接器42连接并光学耦合到玻璃光纤18a其进而光学耦合到单波长双光纤收发器2的激光器4。或者，激光器OSA光纤70和检测器OSA光纤68可以直接耦合到激光器4和检测器8而不使用玻璃光纤18a和18b，因为这些光纤是相同类型的多模玻璃光纤。由于将飞机前部的收发器连接到飞机后部的收发器的一些光纤路径的长度很长，因此通常使用连接器将多个较短长度的光纤串联地光学耦合。存在许多不同类型的光纤连接器并且可商购。因此，图4没有试图描绘任何特定配置或类型的光纤连接器。连接器42和44中的每一个可以具有大致圆柱形结构。另外，众所周知，一些连接器包括弹簧和相关联结构，用于推动两个光纤光学设备的端部彼此接触。这种弹簧和相关联结构也未在图4中示出。当结合在可插拔封装中时图4中未示出，但参见图14，2×1融合耦合器64和单波长双光纤收发器2形成可插入网络交换机的单波长双向收发器102。两个这样的单波长双向收发器102可以使它们相应的输入输出光纤66经由GbPOF电缆相互连接和光学耦合，该GbPOF电缆由串联连接的一个或更多个GbPOF链路组成。以这种方式连接的两个单波长双向收发器102将使航空电子系统中的相应LRU能够彼此通信。实验证明，图4所示的设计能够支持光学链路距离至少为100米的GbPOF网络。这种融合耦合器方法的一个优点是消除了从局部激光器到局部检测器的散射光学信号，当在一些其他单波长单光纤收发器中使用分束器时可能发生这种散射光学信号。来自2×1融合耦合器64的光学信号的背反射也非常低低于-40dB。这两个因素使单波长和单光纤配置可行。图5是示出用于使用外部2×1融合耦合器64a和64b测试单波长双向收发器操作的概念的实验装配的框图，该外部2×1融合耦合器64a和64b具有插入到相应的介质转换器46a和46b的单波长双光纤SFP收发器图5中不可见中。2×1融合耦合器64a和64b以图4所描绘的方式光学耦合到单波长双光纤SFP收发器。更具体地说，2×1融合耦合器64a的检测器光学子组件光纤68光学耦合到插入到介质转换器46a中的单波长双光纤SFP收发器的光电检测器8，而2×1融合耦合器64a的激光器光学子组件光纤70光学耦合到相同单波长双光纤SFP收发器的激光器4。类似地，2×1融合耦合器64b的检测器光学子组件光纤68光学耦合到插入到介质转换器46b中的单波长双光纤SFP收发器的光电检测器8，而2×1融合耦合器64b的激光器光学子组件光纤70光学耦合到相同单波长双光纤SFP收发器的激光器4。另外，2×1融合耦合器64a的输入输出光纤66通过连接器24连接并光学耦合到GbPOF链路32a；2×1融合耦合器64b的输入输出光纤66通过连接器26连接并光学耦合到GbPOF链路32b；并且GbPOF链路32a和32b通过连接器25彼此连接并光学耦合。在使用图5中所描绘的装配所进行的实验中，两个双光纤SFP收发器分别连接到两个2×1融合耦合器64a和64b，并且100米GbPOF环路连接到2×1融合耦合器64a和64b的输入输出光纤66a和66b。双光纤SFP收发器被插入到两个千兆比特以太网GBE介质转换器46a和46b，它们通过两个CAT5电缆98a和98b介接到计算机控制的GBE测试器48。在该光学链路操作期间，GBE测试器48发送和接收双向GBE数据包packet并检查比特错误和丢失的数据包。实验结果表明，无误差GBE操作是通过图4所示的单波长设计完成的。更具体地说，测试结果显示，通过100米GbPOF链路传输了超过10亿GBE数据包而没有丢失任何数据包并且具有零比特误差。图4示出了一种设计，其中外部2×1融合耦合器64与单波长双光纤收发器2组合以形成单波长双向收发器102。该设计可以体现在可插拔封装中，例如SFP类型。用于将2×1融合耦合器64集成到SFP类型的单波长双光纤收发器中的一种方法在图6-图15中被描绘。现在将参考图6-图15描述组装这种集成的可插拔单波长双向收发器的步骤和原理。图6是表示根据一个实施例的可插拔收发器的金属底座50的三维可视化的图。该金属底座50优选地通过低成本的压铸模制过程形成。金属底座50设计成包括以下特征：四个PWB支撑柱52a-52d；接收OSA夹持器54；发送OSA夹持器56；PWB螺纹桩58；光纤探管60；以及耦合器夹持器62。PWB支撑柱52a-52d具有专门设计的凹槽，其中PWB图6中未示出，但参见图10中的收发器电子电路PWB将被固定以能够实现PWB的“插入和移除”操作。PWB螺纹桩58用于将PWB牢固地安装到金属底座50上。金属底座50还具有光纤探管60，用于插入2×1融合耦合器的输入输出光纤图6中未示出，但参见图7中的2×1融合耦合器64。金属底座50的中部具有耦合器夹持器62，用于将2×1融合耦合器安装在金属底座50上的适当位置。图7是表示准备安装到金属底座50上的2×1融合耦合器64的三维可视化的图。根据一个提出的实施方式，如图7所示，金属底座50具有55.5mm的长度和12.8mm的宽度，而2×1融合耦合器64的长度为25mm且直径为1.5mm。2×1融合耦合器64的小型化使得2×1融合耦合器64能够嵌入SFP收发器内。如图7所示，2×1融合耦合器64的一端连接并光学耦合到输入输出光纤66，而另一端是被分离的，分离端连接并光学耦合到检测器OSA光纤68和激光器OSA光纤70，它们是2×1融合耦合器64的输入光纤。激光器OSA光纤70比检测器OSA光纤68更短。输入输出光纤66光学耦合单波长双向收发器的输入和输出光学信号。所有光纤的端面都被切割成无缺陷的表面。图8是表示三维可视化的图，示出了2×1融合耦合器64在金属底座50上的附接以及将要滑动到光纤探管60上的光纤套管72的定位。更具体地，将2×1融合耦合器64的输入输出光纤66插入到金属底座50的光纤探管60中。同时将2×1融合耦合器64定位在金属底座50中部的耦合器夹持器62上。2×1融合耦合器64使用空间级环氧树脂epoxy附接到耦合器夹持器62。在该定位中，检测器OSA光纤68的远端部分设置在接收OSA夹持器54上，而激光器OSA光纤70的远端部分设置在发送OSA夹持器56上。然后，符合金属底座50的探管60的直径的光纤套管72准备滑动到光纤探管60上。当光纤套管72滑到光纤探管60上时，输入输出光纤66的远端将如图9所示突出超过光纤套管72。图9是表示包括金属底座50、2×1融合耦合器64和光纤套管72的光学组件100的三维可视化的图。该图示出了在光纤套管72已经滑到光纤探管60上之后的光学组件100的状态，其中通过光纤套管72馈送输入输出光纤66使得输入输出光纤66的远端突出超过光纤套管72的末端。使用空间级环氧树脂将光纤套管72附接到金属底座50。光纤套管72为输入输出光纤66提供应力消除，并且还为输入输出光纤66提供弯曲半径限制器，以防止由于过度弯曲而导致的破损。图10是表示PBW组件图10中未示出，但参见图11中的PBW组件92的部件组装之前的三维分解可视化的图，该组件设计成安装到图9所描绘的光学组件100上。图10中所描绘的部件包括：a收发器电子电路PWB74，其具有印刷的发送和接收电路以及相关的附加电子芯片；b柔性电路76，其一端连接到收发器电子电路PWB74，另一端连接多重检测器焊孔77a；c柔性电路78，其一端连接到收发器电子电路PWB74，另一端连接多重激光器焊孔77b；d多重例如二十个收发器输入输出金属触点80，其布置在收发器电子电路PWB74的可插拔端，用于在插入后与应用硬件进行电接触；e形成在收发器电子电路PWB74中的螺纹通孔82；f晶体管轮廓TO外壳封装can84中的检测器；g检测器壳体86，其中将容纳TO外壳封装84中的检测器；h多重检测器焊针87a，其连接到TO外壳封装84中的检测器的底座；iTO外壳封装88中的激光器；j激光器壳体90，其中将容纳TO外壳封装88中的激光器；以及k多重激光器焊针87b，其连接到TO外壳封装88中的激光器的底座。两个柔性电路76和78被制造用于与检测器焊针87a和激光器焊针87b的高带宽连接。柔性电路76和78被准备有带有焊孔的圆形焊盘，用于将激光器和检测器电连接到收发器电子电路PWB74上的发送器和接收器电子器件。激光器的优选波长在1270到1310nm的范围内，其中GbPOF的光学损耗最小。图11是表示PBW组件92的三维分解可视化的图。组装方法图11中未示出包括以下步骤：aTO外壳封装84中的检测器安装在检测器壳体86内以形成检测器OSA101；b检测器OSA101定位成使得检测器OSA101的多重检测器焊针87a分别插入形成在柔性电路76中的多重检测器焊孔77a中；c然后将检测器OSA101的多重检测器焊针87a焊接到柔性电路76中的多重检测器焊孔77a；d将TO外壳封装88中的激光器安装在激光器壳体90内，以形成激光器OSA103；e激光器OSA103被定位以使得激光器OSA103的多重激光器焊针87b分别插入形成在柔性电路78中的多重激光器焊孔77b中；以及f然后将激光器OSA103的多重激光器焊针87b焊接到柔性电路78中的多重激光器焊孔77b。如图12所示，完成的PWB组件92准备附接到装有2×1融合耦合器64的金属底座50上。金属PWB螺钉94被示为准备拧入金属底座50上的PWB螺纹桩58上，用于将PWB组件92固定到光学组件100上。更具体地说，组装方法图12中未示出包括以下步骤：a首先，在四个PWB支撑柱52a-52d的凹槽上以及在金属底座50的接收OSA夹持器54和发送OSA夹持器56的凹槽上施加少量的空间级环氧树脂。b然后激光器OSA光纤70和检测器OSA光纤68分别插入激光器OSA103和检测器OSA101中。c接下来，PWB组件92安装在金属底座50上，其中2×1融合耦合器64设置在收发器电子电路PWB74下方。激光器OSA103和检测器OSA101分别被固定在接收OSA夹持器54和发送OSA夹持器56的环氧树脂涂覆的凹槽上。另外，收发器电子电路PWB74被固定在四个PWB支撑柱52a-52d的环氧树脂涂覆的凹槽上。四个PWB支撑柱52a-52d的凹槽上的空间级环氧树脂用于将收发器电子电路PWB74附接到金属底座50，而接收OSA夹持器54和发送OSA夹持器56的凹槽上的空间级环氧树脂用于分别将激光器OSA103和检测器OSA101附接到金属底座50。d然后PWB螺钉94通过PWB螺纹通孔82插入并牢固地拧入金属底座50的PWB螺纹桩58中。现在，PWB组件92牢固地附接到金属底座50，以执行单波长双向收发器102的“插入和移除”功能，如图13所示。图13是表示在完成前一段中描述的组装方法时附接到金属底座50的PBW组件92的三维可视化的图，其中2×1融合耦合器64设置在收发器电子电路PWB74下方。由该组装方法产生的产品是单波长双向收发器102。在完成收发器组装过程之后，单波长双向收发器102可以部分地被金属盖96覆盖，如图14所示。金属盖96符合单波长双向收发器102的形状和尺寸，但是其在一端处打开以暴露收发器输入输出金属触点80。当单波长双向收发器102插入应用硬件时，这使得应用硬件上的对应金属触点能够与收发器输入输出金属触点80接触。图15是表示使用空间级环氧树脂附接到金属底座50的侧面的金属盖96的三维可视化的图。金属盖96为单波长双向收发器102提供环境和电磁保护。在该步骤之后完成收发器组装过程。单波长双向收发器102现在是可从应用硬件例如，交换网络的交换机插拔的并且可从应用硬件移除的。单波长双向收发器102的尺寸可以符合SFP规范。总之，本公开已经提出使用具有低背反射和低串扰的多模2×1玻璃光纤融合耦合器和现有的双光纤SFP收发器的混合集成。这种方法允许产生的单波长双向收发器设计保留完善的双光纤SFP收发器的所有有益特性，同时消除局部发送器和局部接收器之间的串扰问题。所提出的制造过程成本低并且可制造以支持下一代节能型飞机的大规模交换网络要求。此外，由于飞机中光缆数量的减少所带来的巨大成本节省，因此本文公开的技术特征是有价值的。或者，可以使用所有玻璃光纤来实施上述系统。GbPOF的使用是一种特殊应用或解决方案，其中玻璃光纤是飞机安装的一个问题。但对于许多长距离陆地的、数据中心和光纤到户办公室应用非航空航天，玻璃光纤安装不是主要问题。虽然已经参考各种实施例描述了光学网络系统，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本文的教导的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元素。另外，可以进行许多修改以使概念和简化适应于本文所公开的实践以适应特定情况。因此，权利要求所涵盖的主题意在不限于所公开的实施例。除非权利要求语言明确指定或陈述指示执行某些或所有步骤的特定顺序的情况，在下文中阐述的方法权利要求不应被解释为要求其中所述的步骤以字母顺序执行权利要求中的任何字母顺序仅用于参考先前所述的步骤的目的或按照它们被引用的顺序执行。除非权利要求语言明确指出排除这种解释的情况，否则该方法权利要求也不应被解释为排除同时或交替执行的两个或更多个步骤的任何部分。注意：以下段落描述了本发明的其他方面：A1.一种用于组装可插拔收发器封装的方法，包括：制造2×1融合耦合器；将输入输出光纤、检测器光学子组件光纤和激光器光学子组件光纤连接到2×1融合耦合器；将输入输出光纤插入到从金属底座的一端突出的光纤探管中；将2×1融合耦合器附接到金属底座；通过相应的柔性电路将激光器光学子组件和检测器光学子组件连接到收发器电子电路印刷线路板；将检测器光学子组件光纤的一端插入检测器光学子组件内；将激光器光学子组件光纤的一端插入激光器光学子组件内；将激光器光学子组件和检测器光学子组件附接到金属底座；定位收发器电子电路印刷线路板，使其与收发器电子电路印刷线路板和金属底座之间的2×1融合耦合器覆盖金属底座；以及将收发器电子电路印刷线路板附接到多重印刷线路板支撑柱上，其中在金属底座上有保持凹槽。A2.如段落A1所述的方法，还包括：将光纤套管滑到光纤探管上；以及将光纤套管附接到金属底座上的光纤探管。A3.如段落A1所述的方法，还包括：在激光器光学子组件和检测器光学子组件和收发器电子电路印刷线路板上放置金属盖；以及将金属盖附接到金属底座，其中金属盖在一端处开口，以暴露收发器电子电路印刷线路板上的多重收发器输入输出金属触点，从而当收发器电子电路印刷线路板的开口端插入应用硬件时，使该应用硬件上的对应金属触点与收发器输入输出金属触点接触。

权利要求：1.一种装置，包括：2×1融合耦合器；连接到所述2×1融合耦合器的输入输出光纤；连接到所述2×1融合耦合器的检测器光学子组件光纤；连接到所述2×1融合耦合器的激光器光学子组件光纤；以及收发器，其包括收发器电子电路印刷线路板，电耦合到所述收发器电子电路印刷线路板的激光器光学子组件和电耦合到所述收发器电子电路印刷线路板的检测器光学子组件，其中所述激光器光学子组件包括激光器，所述激光器位于将光发送到所述激光器光学子组件光纤的位置，并且所述检测器光学子组件包括光电检测器，所述光电检测器位于接收来自所述检测器光学子组件光纤的光的位置。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述收发器电子电路印刷线路板包括多重收发器输入输出金属触点，所述金属触点布置在所述收发器电子电路印刷线路板的一端。3.根据权利要求2所述的装置，还包括金属底座和金属盖，其中所述收发电子电路印刷线路板和所述金属盖附接到所述金属底座，并且所述金属盖在一端处开口以暴露所述收发器输入输出金属触点，从而当所述收发器电子电路印刷线路板的一端插入应用硬件时，使所述应用硬件上的对应金属触点与所述收发器输入输出金属触点接触。4.根据权利要求1所述的装置，还包括金属底座，其中所述2×1融合耦合器设置在所述金属底座和所述收发器电子电路印刷线路板之间，其中所述激光器光学子组件和所述检测器光学子组件以及所述收发器电子电路印刷线路板附接到所述金属底座。5.根据权利要求4所述的装置，还包括一对柔性电路，所述柔性电路分别将所述激光器光学子组件和所述检测器光学子组件电连接到所述收发器电子电路印刷线路板。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述金属底座包括从所述金属底座的一端突出的光纤探管，并且穿过所述光纤探管的所述输入输出光纤还包括围绕所述光纤探管的光纤套管，并且所述输入输出光纤的一部分突出超过所述光纤探管的远端。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述2×1融合耦合器、所述输入输出光纤、所述检测器光学子组件光纤和所述激光器光学子组件光纤由玻璃制成。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述2×1融合耦合器的长度约为25毫米，并且直径约为1.5毫米。9.一种数据传输系统，包括：光缆，其包括千兆比特光纤；光学耦合到光缆的相对端的第一2×1融合耦合器和第二2×1融合耦合器；第一收发器，其包括分别光学耦合到所述第一2×1融合耦合器的第一激光器和第一光电检测器；以及第二收发器，其包括分别光学耦合到所述第二2×1融合耦合器的第二激光器和第二光电检测器，其中所述第一激光器和所述第二激光器配置成发射具有相同波长的光。10.根据权利要求9所述的数据传输系统，其中所述千兆比特光纤由塑料制成。11.根据权利要求9所述的数据传输系统，其中所述第一2×1融合耦合器和所述第二2×1融合耦合器由玻璃制成，并且具有长度约为25毫米且直径约为1.5毫米。12.根据权利要求9所述的数据传输系统，还包括：连接到第一收发器的第一交换机；连接到所述第一交换机的第一线路可更换单元；连接到所述第二收发器的第二交换机；以及连接到所述第二交换机的第二线路可更换单元，其中，当所述第一交换机和所述第二交换机关闭时，所述第一线路可更换单元和所述第二线路可更换单元能够通过所述光缆、所述第一2×1融合耦合器和所述第二2×1融合耦合器以及所述第一收发器和所述第二收发器进行通信。13.根据权利要求9所述的数据传输系统，还包括：连接到所述第一2×1融合耦合器的输入输出光纤；连接到所述第一2×1融合耦合器的检测器光学子组件光纤；和连接到所述第一2×1融合耦合器的激光器光学子组件光纤，其中所述第一收发器包括：收发器电子电路印刷线路板；激光器光学子组件，其电耦合到所述收发器电子电路印刷线路板；和检测器光学子组件，其电耦合到所述收发器电子电路印刷线路板，其中所述激光器光学子组件包括激光器，所述激光器位于将光发送到所述激光器光学子组件光纤的位置，并且所述检测器光学子组件包括光电检测器，所述光电检测器位于接收来自所述检测器光学子组件光纤的光的位置。14.根据权利要求13所述的数据传输系统，其中所述收发器电子电路印刷线路板包括多重收发器输入输出金属触点，所述金属触点设置在所述收发器电子电路印刷线路板的一端，还包括金属底座和金属盖，其中所述收发器电子电路印刷线路板和所述金属盖附接到所述金属底座，并且所述金属盖在一端处开口，以暴露所述收发器输入输出金属触点，从而当所述收发器电子电路印刷线路板的一端插入应用硬件时，使所述应用硬件上的对应金属触点与所述收发器输入输出金属触点接触。15.根据权利要求13所述的数据传输系统，还包括金属底座，其中所述第一2×1融合耦合器设置在所述金属底座和所述收发器电子电路印刷线路板之间，其中所述激光器光学子组件和所述检测器光学子组件和所述收发器电子电路印刷线路板附接到所述金属底座。16.根据权利要求15所述的数据传输系统，还包括一对柔性电路，其分别将所述激光器光学子组件和所述检测器光学子组件电连接到所述收发器电子电路印刷线路板。

百度查询： 波音公司 具有集成光纤耦合器的单波长双向收发器