有源光缆组件的制作方法

有源光缆组件的制作方法
【专利摘要】描述了包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件的设备和系统的各实施例。连接插头可以包括安装在衬底上的光引擎，安装在衬底上的并被配置成在光纤和光弓丨擎之间传输光信号的跳线，以及被配置成约束光纤的运动的光纤夹持器组件，光纤夹持器组件包括在衬底的第一侧的光纤夹持器和在衬底的第二侧的光纤夹持器壳套，以便光纤固定地夹持在光纤夹持器和光纤夹持器壳套之间。可以描述和/或要求保护其他实施例。
【专利说明】有源光缆组件

【技术领域】
[0001] 本发明的各实施例一般涉及电缆组件，具体来说，涉及包括被配置成抵抗对电缆 组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件。
[0002] 背景
[0003] 当前计算机平台体系结构设计涵盖将一个设备连接到另一设备的许多不同的接 口。接口为计算设备和外围设备提供1/〇(输入/输出），并可以使用各种协议和标准来提 供I/O。不同的接口也可以使用不同的硬件结构来提供接口。例如，当前计算机系统通常 包括带有对应的连接接口的多个端口，如通过连接设备的电缆的末端处的物理连接器和插 头来实现的。常见的连接器类型可以包括带有许多相关联的USB插头接口的通用串行总 线（USB)子系统、DisplayPort、高清晰度多媒体接口（HDMI)、火线（如在IEEE1394中阐述 的），或其他连接器类型。
[0004] 随着计算设备的大小越来越小，物理端口的物理空间要求，以及驱动端口的电路 的印刷电路板（PCB，或PC板）要求，变得越来越重要。如此，提供所有可用的接口，或者甚至 大量的它们，可能不切实际。另外，还可以有非常流行的，但没有其他接口（例如，光接口） 的带宽容量的某些接口（例如，USB)。所有接口还面临可用性和耐久性的实际问题（外围 设备可以被插入和拔出许多次），这会负面地影响插头的校准的精度，降低接口的有效性。
[0005] 附图简述
[0006] 本发明的各实施例是作为各个附图中的示例实施例来描述的，而不作为限制，在 附图中，类似的参考编号表示类似的元件，其中：
[0007] 图1是包括有源光缆组件的系统的框图，有源光缆组件包括被配置成抵抗对电缆 组件的光纤的应力的连接插头；
[0008] 图2是包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件 的透视图；
[0009] 图3是包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件 的分解图；
[0010] 图4是包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件 的分解图；
[0011] 图5是包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件 的一部分的透视图；
[0012] 图6是包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件 的分解图；
[0013] 图7A和图7B示出了图6的有源光缆组件的透镜和跳线的透视图；
[0014] 图8是包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆组件 的透视图；
[0015] 图9是图8的有源光缆组件的截面图；
[0016] 图10是图8的有源光缆组件的另一截面图；
[0017] 图1 ΙΑ、11B以及11C是使用有源光缆组件来传输和/或接收光信号的方法的流程 图；以及
[0018] 图12是包括一个或多个有源光缆组件的系统的框图；
[0019] 所有都根据本发明的各实施例。

【具体实施方式】
[0020] 此处描述了包括被配置成抵抗对电缆组件的光纤的应力的连接插头的有源光缆 组件以及包括连接插头的系统的各实施例。
[0021] 在下面的描述中，讨论了很多具体细节，以便提供对各实施例的说明。然而，对本 领域技术人员显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实施本发明的各实施例。在 其他情况下，可以以框图形式，而不是详细地示出已知的结构和设备，以便不至于使本发明 的各实施例变得模糊。
[0022] 图1是光接口的实施例的框图。系统100包括设备102,该设备102可以是许多计 算设备中的任何一种，包括，但不仅限于，台式机或膝上型计算机、笔记本、超极本、平板电 脑、上网本，或其他这样的计算设备。除计算设备之外，还可以理解，许多其他类型的电子设 备可以包括此处所讨论的连接插头108和/或匹配端口 116中的一种或多种类型，此处所 描述的各实施例将同样适用于这样的电子设备。其他这样的电子设备的示例可以包括手持 式设备、智能电话、媒体设备、个人数字助理（PDA)、超移动个人计算机、移动电话、多媒体设 备、存储器设备、照相机、录音机、I/O设备、服务器、机顶盒、打印机、扫描仪、监视器、娱乐控 制单元、便携式音乐播放器、数字视频记录器、联网设备、游戏设备、游戏控制台或可以包括 这样的连接插头108和/或匹配端口 116的任何其他电子设备。在进一步的实现中，设备 102可以是处理数据的任何其他电子设备。
[0023] 设备102可以包括处理器104,该处理器104可以表示处理电的和/或光的信号 I/O信号的任何类型的处理组件。处理器104是抽象，可以理解，可以使用单一处理设备，或 可以使用多个单独的设备。处理器104可以包括或是微处理器、可编程逻辑器件或阵列、微 控制器、信号处理器，或某些组合。
[0024] 设备102可以包括端口 116,该端口 116可以被配置成与连接插头108连接。如 此处比较全面地描述的，连接插头108可以被配置成抵抗来自包括连接插头108的电缆组 件112的电缆110的移动的应力。连接插头108可以是被配置成允许另一设备114与设备 102互连的连接插头。连接插头108可以支持通过光接口的通信。在各实施例中，连接插头 108也可以支持通过电接口的通信。
[0025] 设备114可以是外设I/O设备。在各实施例中，设备114可以是许多计算设备中 的任何一种，包括，但不仅限于，台式机或膝上型计算机、笔记本、超极本、平板电脑、上网本 或其他这样的计算设备。除计算设备之外，还可以理解，设备114可以是可以包括此处所讨 论的连接插头108和/或匹配端口 116中的一种或多种类型的许多其他类型的电子设备 中的任何一种，此处所描述的各实施例将同样适用于这样的电子设备。其他这样的电子设 备的示例可以包括手持式设备、智能电话、媒体设备、个人数字助理（PDA)、超移动个人计算 机、移动电话、多媒体设备、存储器设备、照相机、录音机、I/O设备、服务器、机顶盒、打印机、 扫描仪、监视器、娱乐控制单元、便携式音乐播放器、数字视频记录器、联网设备、游戏设备、 游戏控制台，或可以包括这样的插头108和/或匹配端口 116的任何其他电子设备。在进 一步的实现中，设备102可以是处理数据的任何其他电子设备。
[0026] 在某些示例实现中，设备102可以包括其中包括多个处理器的第一服务器，而设 备114可以包括其中包括多个处理器的第二服务器。在这些实现中，第一服务器可以通过 连接插头108和匹配端口 116与第二服务器相互连接。在其他示例实现中，设备102可以 包括机顶盒，而设备114可以包括电视机，或反之亦然。所属领域的技术人员将认识到，此 处所描述的连接插头108和匹配端口 116可以被包括在很多实现中的任何一种中。
[0027] 连接插头108可以被配置成与设备102的端口 116匹配。如此处所使用的，与另一 连接插头匹配一个连接插头可以是指提供机械连接。将一个连接插头与另一连接插头匹配 通常还提供通信连接。端口 116可以包括可以提供机械连接机制的外壳118。端口 116也 可以包括一个或多个光接口组件。端口 116可以通过路径124与包括I/O互连122的I/O 综合体120耦合。路径124可以表示一个或多个组件，这些组件可以包括在处理器104和 端口 116之间传输光信号（或光信号和电信号）的处理和/或终端组件。传输信号可以包 括生成并转换到光信号，或接收并转换到电信号，如下面更详细地描述的。
[0028] 在各实现中，代替连接器端口 116或除其之外，设备102可以包括类似于插头108 的插头。类似地，代替插头108或除其之外，设备114可以包括类似于连接器端口 116的匹 配连接器，用于与设备102的插头匹配。
[0029] 连接插头108可以包括连接插头108内的光引擎126,而这样的连接插头108可 以被称为有源光连接器或有源光学插座和有源光学插头。一般而言，这样的有源光连接器 可以被配置成向匹配连接器和光学组件提供物理连接接口。光学组件也可以被称为"子组 件"。组件可以是指成品，或制造的商品的完成的系统或子系统，而子组件一般可以与其他 组件或另一子组件相结合以完成子组件。然而，子组件不与此处的"组件"不同，对组件的 引用可以是指可能以别的方式被视为子组件的东西。
[0030] 光引擎126可以包括被配置成根据此处所描述的各种操作生成光信号和/或接收 和处理光信号的任何设备。在某些实现中，光引擎126可以包括生成光信号的激光二极管、 控制连接插头108的光接口的光学集成电路（1C)、接收光信号的光电二极管等等中的任何 一种或多种。在某些实现中，光学1C可以被配置成控制激光二极管和光电二极管、驱动激 光二极管，和/或放大来自光电二极管的光信号。在各实施例中，激光二极管包括垂直空腔 表面发射激光器（VCSEL)。
[0031] 在一个实施例中，光引擎126可以被配置成根据一个或多个通信协议处理光信 号。对于其中连接插头108被配置成传输光信号和电信号的各实施例，不严格地需要光接 口和电接口根据相同协议操作，但是它们可以。无论光引擎126是根据电I/O接口的协议， 还是根据不同的协议或标准来处理信号，光引擎126都可以针对特定连接器内的计划的协 议配置或编程，而不同的光引擎可以针对不同的协议配置。在一个实施例中，光引擎126包 括生成光信号的激光二极管、接收光信号的光电二极管，以及控制激光二极管和光电二极 管的光学1C。在各实施例中，激光二极管包括VCSEL。
[0032] 在各实施例中，I/O综合体120可以封装一个或多个I/O互连122,这些I/O互连 122被配置成控制一个或多个I/O链路，这些I/O链路允许处理器104通过路径128和路径 124通过连接插头108的光引擎126与设备114进行通信。在各实施例中，I/O互连122可 以被配置成提供传输一种或多种类型的通信协议的数据分组的能力。
[0033] 在一个实施例中，光电二极管，或带有光电二极管电路的组件可以被视为光学终 端组件，因为光电二极管将光信号转换为电信号。激光二极管可以被配置成将电信号转换 为光信号。光学1C可以被配置成通过利用合适的电压来驱动激光二极管，基于要以光学方 式传输的信号，来驱动激光二极管，以生成产生光信号的输出。光学1C可以被配置成放大 来自光电二极管的信号。光学1C可以被配置成接收由光电二极管所生成的电信号，并处理 它们以便解释。在一个实施例中，光学1C可以被配置成执行功率管理以在不使用时关闭光 学组件（例如，激光器、光电二极管）。
[0034] 各种通信协议或标准可以用于此处所描述的各实施例。通信协议可以包括，但 不仅限于，微型DisplayPort、标准DisplayPort、微型通用串行总线（USB)、标准USB、PCI eXpreSS(PCIe)或高清晰度多媒体接口（HDMI)。可以理解，每一不同的标准都可以包括用 于电接触组件的不同的配置或管脚引出线。另外，连接器的大小、形状和配置可以取决于标 准，包括用于对应的连接器的匹配的容差。如此对于各种标准，集成光学I/O组件的连接器 的布局可以不同。如本领域普通技术人员所理解的，光接口需要视线连接，以使光信号发射 器与接收器通过接口连接（两者都可以被称为透镜）。如此，连接器的配置将使得透镜不被 对应的电接触组件妨碍（如果存在的话）。例如，光接口透镜可以定位在接触组件的侧面、 上方或下方，取决于在连接器内哪里有空间可用。
[0035] 图2描述了光缆组件212的实施例。如图2所示，光缆组件212包括与电缆210 耦合的连接插头208。连接插头208可以包括到连接插头208中的用于提供光接口的光引 擎（诸如图1中所示出的光126)。尽管所示的具体示例是微型DisplayPort(mDP)连接器， 但是，可以理解，如此处所描述的，可以同样地构建其他连接器类型。如此，可以通过将光学 电路和光学组件或电光电路和组件装配到如光缆组件212所示的连接插头208中，以有源 方式实现通过标准连接器的光通信。
[0036] 连接插头208可以包括插头外壳230和金属外壳232。金属外壳232可以被配置 成提供机械接口并使连接插头208接地。更具体而言，金属外壳232可以被配置成为插头 外壳230提供位置刚性，当连接插头208与对应的插头匹配时，提供EMI (电磁干扰）屏蔽。 插头外壳230可以被配置成提供额外的机械接口结构和其中包括I/O接口的结构或机械框 架。连接插头208还可以包括护套234、护套盖236,以及与护套234耦合的末端管238。
[0037] 图3是光缆组件312的实施例的分解图。光缆组件312 ( S卩，图3所示出的组件的 整个组件）可以表示具有有源光引擎的光缆组件的一个示例。尽管所示的具体示例是mDP 连接器，但是，可以理解，如此处所描述的，可以同样地构建其他连接器类型。如此，可以通 过将光学电路和组件，或电光电路和组件装配到连接插头308中，以有源方式实现通过标 准连接器的光通信。
[0038] 光缆组件312可以包括类似于此处所描述的光缆组件的其他实施例的那些的一 个或多个组件。光缆组件312的连接插头308可以包括，例如，插头外壳330、护套334、护 套盖336、末端管338以及电缆310中的一个或多个。光缆组件312可以包括用于促进电缆 310与连接插头308的耦合的插头帽344。
[0039] 如图所示，连接插头308的护套334和护套盖336可以被配置成至少部分地封闭 上部护罩340和底部护罩342,以及连接插头308的各种组件。上部护罩340和底部护罩 342可以被配置成为连接插头308提供刚性以及当匹配连接插头308时提供EMI屏蔽。在 各实施例中，连接插头308可以包括整体的护罩，而并非分离的上部护罩340和底部护罩 342。
[0040] 图4是光缆组件412的实施例的分解图。光缆组件412 ( S卩，图4所示出的组件的 整个组件）可以表示具有有源光引擎的光缆组件的一个示例。尽管所示的具体示例是mDP 连接器，但是，可以理解，如此处所描述的，可以同样地构建其他连接器类型。如此，可以通 过将光学电路和组件或电光电路和组件装配到连接插头408中，以有源方式实现通过标准 连接器的光通信。
[0041] 光缆组件412可以包括类似于此处所描述的光缆组件的其他实施例的那些的一 个或多个组件。光缆组件412的连接插头408可以包括例如插头外壳430、电缆410、插头 帽444、上部护罩440以及底部护罩442中的一个或多个。
[0042] 在上部护罩440和底部护罩442内，连接插头408可以包括用于至少部分地为光 缆组件412提供光接口的透镜446。在各实施例中，透镜446包括带有一个或多个光学表面 和一个或多个全内反射（TIR)表面的透镜体。透镜446可以被配置成在传输时放大光束， 以促进光通信。在放大的光束光接口方法中，透镜446可以放大和校准传输信号，并聚焦接 收信号。如本领域普通技术人员所理解的，校准可以是指在接收时使光信号的光子更加平 行。
[0043] 透镜446可以安装在衬底448上并由任何适当的材料构成，该适当的材料可以包 括塑料、玻璃、硅，或其他可以被成形并且可以提供光聚焦的一种或多种材料。在各实施例 中，塑料透镜可以在成本、制造以及耐久性方面提供方便性。在各实施例中，衬底448的合 适的材料可以包括，但不仅限于，印刷电路板、弯曲板或引线框架。印刷电路板可以包括任 何合适的材料，包括叠层（即，被任何合适的导体覆盖）（例如敷铜箔叠片等等）。
[0044] 连接插头408可以包括被配置成促进光纤（在电缆410的电缆外壳内，如稍后更 详细地示出的）之间的光信号的传输的跳线450,以及安装在衬底448上的光引擎。闩锁 452可以被配置成在跳线450和透镜446之间固定啮合。跳线450可以使用胶水或另一种 合适的粘接剂固定于电缆410的光纤。在各实施例中，跳线450可以是包括光纤夹持器454 和用于捕捉和对齐光纤的光纤夹持器壳套456的跳线组件的一部分。
[0045] 图5示出了光纤夹持器454、光纤夹持器壳套456和光纤458的比较详细的视图。 可以看出，光纤夹持器454和光纤夹持器壳套456被配置成压缩光纤458。如此，光纤夹持 器454和光纤夹持器壳套456可以操作以将光纤458的运动约束在连接插头408内。通过 约束光纤458的运动，光纤夹持器454和光纤夹持器壳套456可以抵抗由于电缆410的移 动（或连接插头408和电缆410的相对移动）而对光纤458的应力。通过防止光纤458免 遭移动应力的危害，相对于常规光缆解决方案，对光纤458的完整性的影响可以最小化。在 各实施例中，约束光纤458的运动可以抵抗电缆410的运动转移到跳线450,对于避免光信 号的中断也可以是有利。光纤夹持器454和光纤夹持器壳套456的两块的设计还提供对衬 底448的底部的支撑，并可以帮助将衬底448的末端固定在连接插头408的其他组件（例 如，上部护罩440和底部护罩442内）。
[0046] 图6是光缆组件612的实施例的分解图。光缆组件612 ( S卩，图6所示出的组件的 整个组件）可以表示具有有源光引擎的光缆组件的一个示例。尽管所示的具体示例是mDP 连接器，但是，可以理解，如此处所描述的，可以同样地构建其他连接器类型。如此，可以通 过将光学电路和组件或电光电路和组件装配到连接插头608中，以有源方式实现通过标准 连接器的光通信。
[0047] 光缆组件612可以包括类似于此处所描述的光缆组件的其他实施例的那些的一 个或多个组件。光缆组件612的连接插头608可以包括，例如，插头外壳630、插头帽644、 上部护罩640、底部护罩642、衬底648、透镜646、R锁652、跳线650、光纤夹持器654、光纤 夹持器壳套656以及光纤658。
[0048] 如在此处所描述的其他实施例中，连接插头608可以包括被配置成主动地生成和 /或接收以及处理光信号的有源光引擎660。光引擎660可以包括用于生成光信号的激光 二极管662、用于控制光接口的光学1C以及用于接收光信号的光电二极管666。在各实施 例中，光学IC664可以被配置成控制激光二极管662和光电二极管666。在各实施例中，光 学IC664可以被配置成驱动激光二极管662,并放大来自光电二极管666的光信号。在各实 施例中，激光二极管662包括VCSEL。光引擎660的各种组件可以安装到衬底648中。
[0049] 光引擎660可以针对特定通信协议配置或编程，或可以针对各种不同的通信协议 配置或编程。在各实施例中，光引擎660可以包括针对不同的协议配置的不同光引擎。
[0050] 在各实施例中，透镜646可以被配置成将接收到的光聚焦到光引擎660的接收组 件（例如，光电二极管666)中，并放大来自光引擎660的传输组件（例如，激光二极管662) 的光。连接插头608可以被配置成支撑一个或多个光信道。对于包括多个光信道的各实施 例，连接插头608可以包括用于传输与接收的额外的透镜，以及光引擎660的对应的传输与 接收组件。
[0051] 在各实施例中，光电二极管666或带有光电二极管电路的组件可以被视为光学终 端组件，因为光电二极管可以被配置成将光信号转换为电信号。激光二极管662可以被配 置成将电信号转换为光信号。光学IC664可以被配置成基于要以光学方式传输的信号通过 利用合适的电压来驱动激光器，，来驱动激光二极管662,以生成产生光信号的输出。光学 IC664可以被配置成接收由光电二极管666所生成的电信号，并处理它们以便解释。在一个 实施例中，光学IC664可以被配置成执行功率管理以在不使用时关闭一个或多个光学组件 (例如，激光二极管、光电二极管等等）。
[0052] 与此处所描述的各实施例相同，跳线650可以是包括光纤夹持器654和用于捕捉 和对齐光纤658的光纤夹持器壳套656的跳线组件的一部分。如那些精通本技术的人员所 理解的，如图6 (以及在图4以及图5)所示的跳线组件的优点是，透镜646和光纤658可以 在焊接处理之后安装。电气组件可以通过焊接安装或附接到衬底648,焊接可以包括回流焊 接工艺。尽管不同的处理技术是已知的，但是，一种常见的方法是取放机器或等效设备在原 位粘接组件（例如，通过诸如焊膏之类的浆糊或胶水，）并将焊膏置于电连接处。然后，可 以将带有所有安装的组件的整个衬底648暴露于热量或红外线（IR)中，以熔化焊膏（通常 包括焊剂），焊膏将组件引线焊接到衬底648的迹线触点或创建焊接接头。过程可能涉及对 塑料组件产生损坏的热量。如此，安装光纤658和/或其他塑料组件后焊接处理可以避免 对光纤658和/或其他塑料组件的损坏。
[0053] 如图所示的跳线组件的另一个优点是光学组件的被动式校准。并非需要通过光纤 658照射光并确保在固定组件（例如，通过胶水）之前（例如，人工地）每一组件的校准， 透镜组件646与跳线450的啮合并通过闩锁652固定可以至少部分地由于透镜646和跳线 450的模压的平面的表面而被动地校准连接插头608的各种组件，在图6可以看出，在图7A 和图7B中可以更清楚地看出。
[0054] 再次参考图6,在各实施例中，光缆组件612可以包括协作地被配置成抵抗由于电 缆的移动对光纤658的应力的插头帽644和护套支撑668,如在参考图8、图9以及图10所 描述的各实施例中更详细地示出的。图8示出了光缆组件812的透视图。光缆组件812(即， 图8所示出的组件的整个组件）可以表示具有有源光引擎的光缆组件的一个示例。
[0055] 如图8所示，插头帽844可以被配置成促进电缆810与连接插头808的耦合。外 壳支撑管868可以被配置成嵌套在电缆810的电缆外壳870内，可以在图9和图10中更清 楚地看出。如图所示，外壳支撑管868被配置成具有嵌套在电缆外壳870的末端内的末端。 插头帽844的圆形的末端可以安在外壳支撑管868上以及电缆外壳870的末端，如图所不， 并可以卷曲或以别的方式压在电缆外壳870的末端上。为说明此概念，插头帽844的上部 部分在起始位置示出，而插头帽844的底部部分在卷曲位置示出，其中，电缆外壳870被按 在外壳支撑管868和插头帽844之间。通过只将电缆外壳固定在插头帽844和外壳支撑管 868之间，相对于常规连接方法，光纤858上的压力可以最小化，这可以帮助保护光纤858的 完整性。
[0056] 在各实施例中，夕卜壳支撑管868可以具有第一端，该第一端具有适合安装在电缆 外壳870的末端内的直径大小（即，不大于电缆外壳870的末端的内部直径），以及第二端， 该第二端具有大于电缆外壳870的内部的直径的直径。如此，外壳支撑管868的第二端从 电缆外壳870的末端伸出。此配置可以帮助将外壳支撑管868保持在电缆外壳870的开口 端。
[0057] 图11A、11B，以及11C是根据各实施例的与用于通过此处所描述的有源光缆组件 和/或连接插头传输和/或接收光信号的方法相关联的某些操作的流程图。方法可以包括 框1102、1104、1106、1108、1110和/或1112所示的一个或多个功能、操作，或动作。
[0058] 如图11A所示的方法的实施例的处理可以从框1102开始，将第一协议的数据分组 和第二协议的数据分组传输到第一设备的光学组件。传输可以通过此处所描述的I/O互连 结构来执行，第一设备可以耦合到此处所描述的有源光缆组件。在各实施例中，第一设备可 以是包括用于与另一设备耦合的有源光缆组件的主机设备。在各实施例中，第一协议和第 二协议是不同的通信协议。例如，在一个实施例中，第一协议可以是DisplayPort，第二协议 可以是PCIe。其他协议和协议的组合也是可以的。在某些实施例中，第一协议和第二协议 是相同的协议。
[0059] 方法可以转到框1104,通过第一光信号，将第一协议的分组和第二协议的分组从 光学组件传输到有源光缆组件的光学连接插头。在各实施例中，第一光信号可以通过一个 或多个光纤传输。
[0060] 在图11B中，在框1106,可以将第一光信号从光纤提供到有源光缆组件的光学连 接插头的光引擎。在各实施例中，光引擎可以安装在光学连接插头的衬底上。在各实施例 中，光纤可以约束在光连接插头的光纤夹持器和光纤夹持器壳套之间，这可以帮助抵抗由 于有源光缆组件的电缆的移动对光纤的应力。
[0061] 在框1108,光引擎可以将第一光信号转换为第一电信号。在各实施例中，可以将第 一电信号提供到向其中插入了光连接插头的第二设备。在各实施例中，将第一光信号转换 为第一电信号可以通过光引擎的光电二极管来执行。在各实施例中，方法可以包括通过光 引擎的光学1C来控制光电二极管。
[0062] 在图11C中，在框1110,光引擎可以将第二电信号转换为第二光信号。在各实施例 中，可以由光连接插头从向其中插入了光连接插头的第二设备接收第二电信号。在各实施 例中，电信号可以被配置成传输第一协议的数据分组和第二协议的数据分组，这些数据分 组可以被从第二设备的I/O互连结构提供到有源光缆组件。在各实施例中，第一协议和第 二协议是不同的通信协议或相同协议。在各实施例中，可以通过光引擎的激光二极管来执 行将第一光信号转换为第一电信号。在各实施例中，方法可以包括通过光引擎的光学1C来 控制激光二极管。
[0063] 在框1112,光引擎可以将第二光信号提供到光纤，用于传输到与光纤耦合的第一 设备。
[0064] 在各实施例中，图11A、11B，或11C的方法可以通过由处理器执行机器可读的指令 来执行，其中，机器可读的指令存储在耦合到处理器的机器可读的存储介质（例如，闪存、 动态随机存取存储器、静态随机存取存储器等等）中。
[0065] 可以将此处所描述的有源光缆组件和/或连接插头的各实施例包括到各种其他 设备和系统中，包括，但不仅限于，各种计算和/或消费类电子设备/电器。图12示出了示 例系统1200的系统级别框图。在各实施例中，系统1200可以包括比图12中所示出的那些 多一些或少一些组件，和/或不同的体系结构。
[0066] 在各实现中，系统1200可以是膝上型计算机、上网本、笔记本、超极本、智能电话、 平板电脑、个人数字助理（PDA)、超移动个人计算机、移动电话、台式计算机、服务器、打印 机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器，或数字视频记录 器。在进一步的实现中，系统1200可以是处理数据的任何其他电子设备。
[0067] 系统1200的处理器1272可以包括封装在处理器1272内的集成电路管芯。在某些 实现中，处理器1272的集成电路管芯可以包括一个或多个器件，诸如晶体管或金属互连。 术语"处理器"可以是指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换为 可以存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何器件或器件的一部分。
[0068] 系统1200可以包括可操作地促进系统1200通过一个或多个网络的和/或与任何 其他合适的设备的通信的通信集群1274。通信集群1274可以包括至少一个通信芯片1276 和至少一个I/O综合体1278。在某些实现中，至少一个I/O综合体1278可以是至少一个 通信芯片1276的一部分。在某些实现中，至少一个通信芯片1276可以是处理器1272的一 部分。在某些实现中，I/O综合体1278可以包括I/O控制器。通信芯片1276可以包括封 装在通信芯片1276内的集成电路管芯。I/O综合体1278可以包括封装在I/O综合体1278 内的集成电路管芯。
[0069] 通信芯片1276可以用于往返于系统1200进行数据传输的无线通信。术语"无 线"以及其派生词可以被用来描述可以通过非固体介质通过使用调制的电磁辐射来传递数 据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等等。该术语并不意味着，相关联的设备不包 含任何线路，虽然在某些实施例中，它们可以不。通信芯片1276可以实现许多无线标准或 协议中的任何一种，包括但不限于Wi-Fi (IEEE802. 11系列）、WiMAX(IEEE802. 16系列）、 IEEE802. 20、长期演进（LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、 DECT、Bluetooth，其衍生协议，以及表示为2G、3G、4G、5G等等的任何其他无线协议。系 统1200可以包括多个通信芯片1226。例如，第一通信芯片可以专用于较短范围的无线通 信，诸如Wi-Fi和蓝牙，第二通信芯片可以专用于比较长范围的无线通信，诸如GPS、EDGE、 GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO,及其他。
[0070] 此处所描述的有源光缆组件和/或连接插头可以被包括在系统1200的元件中的 一个或多个中。如图所示，包括具有光引擎1226的光连接插头1208的光缆组件可以通过 光缆1210与系统1200的光学组件1280耦合。光缆1210可以包括一个或多个光纤。光学 组件1280可以被配置成提供光学I/O接口并有源地生成并接收光信号。在各实施例中，光 学组件1280可以可操作地与I/O互连1222耦合。光连接插头1208可以被配置成与外部 设备1284的匹配端口 1282匹配。
[0071] 在某些实现中，I/O综合体1278可以包括可以类似于在图1中所描述的I/O互连 的I/O互连1222。I/O互连1222可以被配置成控制允许处理器1272通过光缆1210的光 纤和连接插头1208的光引擎1226与外部设备1284进行通信的一个或多个I/O链路。在 各实施例中，I/O互连1222可以被配置成传输不同的通信协议的数据分组。
[0072] 在各实施例中，系统1200可以容纳主板1286,处理器1272和/或通信集群1274 可以物理上以及在电的方面与主板1286耦合。
[0073] 取决于其应用，系统1200可以包括可以或可以不在物理上以及在电的方面耦合 到主板的其他组件。这些其他组件包括，但不仅限于，易失性存储器1288(例如，动态随 机存取存储器（DRAM))、非易失性存储器1290(例如，只读存储器（ROM))、闪存、图形处理 器1292、数字信号处理器、密码处理器、芯片组1294、电池1296、音频编解码器、视频编解码 器、功率放大器1298、全球定位系统（GPS)设备1273、罗盘1275、加速度计、陀螺仪、扬声器 1277、照相机1279、天线1281、以及大容量存储设备（诸如硬盘驱动器、光盘（⑶)、数字多功 能盘（DVD)，等等）。
[0074] 系统1200可以包括显示设备1283,诸如，例如，阴极射线管（CRT)、液晶显示器 (IXD)、发光二极管（LED)，或其他合适的显示设备。显示设备1234可以是支持触摸屏特征 的触摸屏显示器，在这些实施例中的各种实施例中，1/0综合体1206可以包括触摸屏控制 器。在各实施例中，显示设备1283可以是与系统1200相互连接的外围设备。在这些实施 例中的各种实施例中，显示设备1283可以是通过此处所描述的有源光缆组件的实施例与 系统1200相互连接的外围设备。
[0075] 下面的段落描述了各实施例。
[0076] 在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备可以包括被配置成约束光纤的运动 的光纤夹持器组件。在各实施例中，光纤夹持器组件可以包括在衬底的第一侧的光纤夹持 器和在衬底的第二侧的光纤夹持器壳套，以便光纤固定地夹持在光纤夹持器和光纤夹持器 壳套之间。在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备还可以进一步包括安装在衬底上 的光引擎和安装在衬底上的并被配置成在光纤和光引擎之间传输光信号的跳线。
[0077] 在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备可以包括光缆，包括光缆以及包围 光纤的一部分的电缆外壳。在各实施例中，设备可以包括外壳支撑管，该外壳支撑管具有嵌 套在电缆外壳的末端内的第一端，以及带有大于电缆外壳的内部的直径的直径的第二端， 以及围绕外壳支撑管以便电缆外壳的末端在外壳支撑管和插头帽之间的插头帽。在各实施 例中，外壳支撑管的第二端可以从电缆外壳的末端伸出。在各实施例中，插头帽可以被卷曲 以将电缆外壳靠着外壳支撑管固定地夹持。
[0078] 在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备可以包括生成光信号的激光二极 管、接收光信号的光电二极管以及控制激光二极管和光电二极管的光学集成电路。在各实 施例中，激光二极管包括垂直空腔表面发射激光器（VCSEL)。
[0079] 在各实施例中，光引擎可以被配置成传输与接收多个不同的通信协议的光信号。
[0080] 在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备可以包括安装在衬底上的以将接收 到的光信号聚焦到光引擎中的透镜。在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备还可以 进一步包括将透镜与跳线耦合的闩锁。
[0081] 在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备还可以进一步包括至少部分地封闭 衬底、跳线以及光纤夹持器组件的护套。
[0082] 在各实施例中，用于传输和接收光信号的设备可以包括与衬底耦合以提供到设备 外部的匹配连接器端口的物理连接接口的连接器外壳。
[0083] 上文所描述的设备的所有可选的特征的也可以在各种设备以及各种系统中实现。 例如，在各实施例中，用于传输和接收光信号的系统可以包括上文所描述的连接插头的实 施例，被配置成可通信地将系统与网络耦合的网络接口，以及可操作地与网络接口耦合，以 便提供光学I/O接口并积极地生成并接收光信号的光学组件。在各实施例中，连接插头可 以可操作地与光学组件耦合。
[0084] 在各实施例中，系统可以包括被配置成将第一协议的数据分组传输到光学组件， 并将第二协议的数据分组传输到光学组件的I/O互连，其中，第一协议不同于第二协议。
[0085] 在各实施例中，系统可以包括可操作地与光学组件和网络接口耦合的处理器。
[0086] 在各实施例中，系统可以包括可操作地与光学组件和网络接口耦合的显示设备。 在这些实施例中的各种实施例中，显示设备可以是触摸屏。
[0087] 在各实施例中，系统可以是膝上型计算机、上网本、笔记本、超极本、智能电话、平 板电脑、个人数字助理、超移动PC、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、 机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器或数字视频记录器中选择的一种。 [0088] 上文所描述的设备和系统的所有任选特征也可相对于此处描述的方法或处理而 被实现。例如，在各实施例中，用于传输和接收光信号的方法可以包括从约束在光连接插头 的光纤夹持器和光纤夹持器壳套之间的光纤向安装在光连接插头的衬底上的光引擎提供 光信号，以及，通过光引擎，将光信号转换为电信号。
[0089] 在各实施例中，方法可以包括提供光信号，包括通过光纤，从主机设备的光学组件 向连接插头提供光信号。
[0090] 在各实施例中，方法可以包括通过主机设备的I/O互连，将第一协议的数据分组 传输到光学组件，将第二协议的数据分组传输到光学组件，以及，通过光信号，将第一协议 的数据分组和第二协议的数据分组从光学组件传输到连接插头。
[0091] 在各实施例中，光信号可以是第一光信号，电信号可以是第一电信号，方法还可以 进一步包括通过衬底从与连接插头耦合的设备接收第二电信号，通过光引擎将第二电信号 转换为第二光信号，以及，通过光纤将第二光信号传输到主机设备的光学组件。在各实施例 中，将第二电信号转换为第二光信号可以通过光引擎的激光二极管来执行。在各实施例中， 将第一光信号转换为第一电信号可以通过光引擎的光电二极管来执行。在各实施例中，方 法可以包括通过光引擎的光学集成电路来控制激光二极管和光电二极管。
[0092] 在各实施例中，光纤可以部分地由电缆外壳包围，方法还可以进一步包括将外壳 支撑管的第一端嵌套在电缆外壳的末端内，并通过插头帽围绕外壳支撑管，使得电缆外壳 的末端在外壳支撑管和插头帽之间。在各实施例中，外壳支撑管的第二端可以具有大于电 缆外壳的内部的直径的直径，以便第二端从电缆外壳的末端伸出。在各实施例中，方法可以 包括卷曲插头帽以将电缆外壳靠着外壳支撑管地固定地夹持。
[0093] 在各实施例中，方法可以包括使用安装在衬底上的透镜来将光信号聚焦到光引擎 中。
[0094] 在各实施例中，提供光信号可以由光连接插头的跳线来执行。
[0095] 此处使用所属领域的技术人员通常使用的术语描述了说明性实现的各方面，以向 本领域其他技术人员传达他们的工作的实质。然而，对本领域技术人员显而易见的是，可在 只利用所描述的各方面的某些方面来实施本发明的各实施例。为解释起见，阐明了特定数 字、材料和配置以提供对说明性实现的全面理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是， 可在没有这些具体细节的情况下实施本发明的各实施例。在其他情况下，省略了或简化了 已知的特征以便不致使说明性实现模糊。
[0096] 此处所示出的流程图提供各种处理动作的序列的示例，这些处理动作可以通过处 理逻辑来执行，处理逻辑可以包括硬件、软件，或组合。进一步地，各种操作以对理解说明性 实施例最有帮助的方式被描述为多个单独的操作；然而，描述的顺序不应该解释为暗示了 这些操作必须要依赖于顺序。如此，所示出的实现只应该理解为示例，过程可以按不同的顺 序执行，并且某些动作可以并行地执行，除非除非另有指定。此外，在本发明的范围内的方 法可以包括比所描述的那些多一些或少一些的步骤。
[0097] 短语"在某些实施例中"和"在各实施例中"被反复地使用。短语一般不是指相同 实施例；然而，它可以。术语"包括"、"具有"是同义的，除非上下文另外指明。短语"A和/ 或B"表示（A)、（B)，或（A和B)。短语"A/B"表示（A)、（B)，或（A和B)，类似于短语"A和 /或B"。短语"A，B和C中的至少一个"表示（A)、（B)、（C)、（A和B)、（A和C)、（B和C)或 (A，B和C)。短语"㈧B"表示⑶或（A和B)，S卩，A是可选的。
[0098] 虽然此处描述了各种示例方法、设备，以及系统，但是，本发明的覆盖的范围不仅 限于此。相反，本发明涵盖清楚地在所附权利要求书范围内的所有方法、设备、系统，以及制 品，权利要求书根据权利要求解释的建立的原则来解释。例如，虽然上文公开了除其他组件 之外还包括在硬件上执行的软件或固件的示例系统，但是，应该指出的是，这样的系统只是 说明性的，不应该被视为限制性的。具体而言，可以构想，所公开的硬件、软件，和/或固件 组件中的任何或全部都可以排他地以硬件、排他地以软件，排他地以固件或以硬件、软件， 和/或固件的某种组合来实现。
【权利要求】
1. 一种用于传输和接收光信号的设备，包括： 安装在衬底上的光引擎； 安装在所述衬底上并被配置成在光纤和所述光引擎之间传输光信号的跳线；以及 被配置成约束所述光纤的运动的光纤夹持器组件，所述光纤夹持器组件包括在所述衬 底的第一侧的光纤夹持器和在所述衬底的第二侧的光纤夹持器壳套，以使所述光纤固定地 夹持在所述光纤夹持器和所述光纤夹持器壳套之间。
2. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括光缆，所述光缆包括光缆以及包 围所述光纤的一部分的电缆外壳。
3. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，进一步包括：外壳支撑管，所述外壳支撑管 具有嵌套在所述电缆外壳的末端内的第一端以及带有大于所述电缆外壳的内部的直径的 直径的第二端；以及围绕所述外壳支撑管的插头帽，以使所述电缆外壳的所述末端在所述 外壳支撑管与所述插头帽之间。
4. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述外壳支撑管的所述第二端从所述电缆 外壳的所述末端伸出。
5. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述插头帽被卷曲以将所述电缆外壳靠着 所述外壳支撑管固定地夹持。
6. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光引擎包括用于生成光信号的激光二 极管、用于接收光信号的光电二极管以及用于控制所述激光二极管和所述光电二极管的光 学集成电路。
7. 如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述激光二极管包括垂直腔面发射激光器 (VCSEL)。
8. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光引擎被配置成传输与接收多个不同 的通信协议的光信号。
9. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括安装在所述衬底上的以将接收 到的光信号聚焦到所述光引擎中的透镜。
10. 如权利要求9所述的设备，其特征在于，进一步包括将所述透镜与所述跳线耦合的 闩锁。
11. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括至少部分地封闭所述衬底、所 述跳线以及所述光纤夹持器组件的护套。
12. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括与所述衬底耦合以提供到所述 设备外部的匹配连接器端口的物理连接接口的连接器外壳。
13. -种用于传输和接收光信号的系统，包括： 网络接口，被配置成可通信地将所述系统与网络耦合； 光学组件，可操作地与所述网络接口耦合以提供光学I/O接口并有源地生成并接收光 信号；以及 可操作地与所述光学组件耦合的如权利要求1-12中任一权利要求所述的光连接插 头，包括： 安装在衬底上的光引擎； 安装在所述衬底上并被配置成在所述光引擎和与所述光学组件耦合的光纤之间传输 光信号的跳线；以及 被配置成约束所述光纤的运动的光纤夹持器组件，所述光纤夹持器组件包括在所述衬 底的第一侧的光纤夹持器和在所述衬底的第二侧的光纤夹持器壳套，以使所述光纤固定地 夹持在所述光纤夹持器和所述光纤夹持器壳套之间。
14. 如权利要求13所述的系统，其特征在于，进一步包括光缆，所述光缆包括光缆以及 包围所述光纤的一部分的电缆外壳，其中，所述光缆耦合在所述光学组件和所述光连接插 头之间。
15. 如权利要求13所述的系统，其特征在于，进一步包括I/O互连，所述I/O互连被配 置成将第一协议的分组传输到所述光学组件，并将第二协议的数据分组传输到所述光学组 件，其中，所述第一协议不同于所述第二协议。
16. 如权利要求13所述的系统，其特征在于，进一步包括可操作地与所述光学组件和 所述网络接口耦合的处理器，以及可操作地与所述光学组件和所述网络接口耦合的显示设 备。
17. 如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述显示设备是触摸屏。
18. 如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统是膝上型计算机、上网本、笔记 本、超极本、智能电话、平板电脑、个人数字助理、超移动PC、移动电话、台式计算机、服务器、 打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器或数字视频 记录器中选择的一种。
19. 一种方法，包括： 从约束在光连接插头的光纤夹持器和光纤夹持器壳套之间的光纤向安装在所述光连 接插头的衬底上的光引擎提供光信号；以及， 通过所述光引擎，将所述光信号转换为电信号。
20. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述提供所述光信号包括：通过所述光纤 从主机设备的光学组件向所述连接插头提供所述光信号。
21. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括通过所述主机设备的I/O互连 将第一协议的分组传输到所述光学组件并将第二协议的分组传输到所述光学组件，以及通 过所述光信号将所述第一协议的数据分组和所述第二协议的数据分组从所述光学组件传 输到所述连接插头。
22. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述光信号是第一光信号并且所述电信 号是第一电信号，其中，所述方法还包括： 通过所述衬底从与所述连接插头耦合的设备接收第二电信号； 通过所述光引擎将所述第二电信号转换为第二光信号；以及； 通过所述光纤将所述第二光信号传输到主机设备的光学组件。
23. 如权利要求22所述的方法，其特征在于，通过所述光引擎的激光二极管执行所述 将所述第二电信号转换为第二光信号，并且通过所述光引擎的光电二极管执行所述将所述 第一光信号转换为所述第一电信号。
24. 如权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括通过所述光引擎的光学集成 电路来控制所述激光二极管和所述光电二极管。
25. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述光纤部分地由电缆外壳包围，其中所 述方法还包括将外壳支撑管的第一端嵌套在所述电缆外壳的末端内，并通过插头帽围绕所 述外壳支撑管，使得所述电缆外壳的所述末端在所述外壳支撑管和所述插头帽之间。
26. 如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述外壳支撑管的第二端具有大于所述 电缆外壳的内部的直径的直径，以使所述第二端从所述电缆外壳的所述末端伸出。
27. 如权利要求25所述的方法，其特征在于，进一步包括卷曲所述插头帽以固定地将 所述电缆外壳靠着外壳支撑管地固定地夹持。
28. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括使用安装在所述衬底上的透 镜来将所述光信号聚焦到所述光引擎中。
29. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，通过所述光连接插头的跳线执行所述提 供所述光信号。
【文档编号】G02B6/38GK104220913SQ201280071979
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2012年3月29日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】Oc·林J·柯 申请人:英特尔公司