光连接器和使用光连接器的电子设备的制作方法

专利名称：光连接器和使用光连接器的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光连接器和使用该光连接器的电子设备。
背景技术：
近年来，在超级计算机或服务器技术领域中，大规模集成电路(LSI)之间或LSI与 存储器之间的信号传输速率稳定地加速。由于信号传输速率的增加，传统的电子布线系统 难以处理诸如信号波形退化和功率消耗增加的问题。目前，光互连作为用于解决问题的新 的连接方案已经弓I起关注。光互连能够使用宽带光互连传输路径以低功耗传输大量信号。
在LSI之间使用光互连的板间连接是通过在安装在板上的装置之间提供诸如光 纤或光波导的光传输路径来实现的。这样的装置包括用于将电信号转换为光信号的光发射 机装置和用于将光信号转换为电信号的光接收机装置。为了对利用光互连的超级计算机或 服务器系统扩展硬件系统或进行维护，安装有LSI的板从系统中移除和被插入系统中。此 时，光传输路径还连同适于馈电或低速率信号传输的电连接器与系统断开和连接到系统。 由于此原因，在光互连领域，期望开发可拆卸的光纤连接器以及开发光学装置和光传输线 路。
服务器系统中用作光互连的光传输线路的数目是巨大的。主要在光通信的技术领 域中，对于用于连接多信道光传输路径的多光纤连接器，做出了许多发明。具体地，采用机 械拼接技术的基于MT套圈(ferrule)的光连接器目前被广泛使用。在基于MT套圈的光连 接器中，在套圈内以预定节距对齐光纤。使用设置在两个面对的连接器中的一个连接器中 的导销和设置在连接器中的另一个连接器中的导孔，将两个面对的连接器的光纤关于彼此 正确地定位。于是，当两个连接器彼此配对时，使得一个连接器的光纤集体地与对应的连接 器的光纤接触。
然而，使用适于光通信目的的基于MT套圈的连接器来构造光互连将导致成本增 加。这是因为在光纤被并入套圈中来调整光纤的伸出量之后，以高精度将光纤的端面抛光。 为降低成本，非抛光的连接器是优选的。
已知一种被称作高速MT连接器组装的方法，以实现低成本的非抛光的光连接器。 采用这种方法，当在MT套圈中组装光纤时，推动具有微小凹槽的夹具抵靠在MT套圈的前 面。使用该夹具，光纤可以通过端部从套圈的前面伸出而被并入MT套圈中。然而，由于光 纤长度的不同，很难精确控制光纤的伸出量。此外，一些光纤不从套圈伸出；反而，它们缩回 套圈内。如果在光纤伸出量存在波动的条件下两个光连接器彼此配对，则冲击力集中在具 有大的光纤伸出量的信道上。在这种情况下，光纤被损坏并且不能实现长期的可靠性。
为减小光纤伸出不同的影响，提出了压挤虚拟套圈抵靠光纤的端面以对齐光纤的 端部位置(参见下面列出的专利文献I)。还提出一种将光透明树脂的涂敷到套圈的前面的 方法(参见下面列出的专利文献2)，其中光透明树脂的折射率与光纤芯的折射率接近。
现有技术文献
专利文献1:日本公开专利公布第2001-228359号
专利文献2 :日本公开专利公布第2002-31745号

发明内容
本发明要解决的问题本发明的目的是提供一种以低成本制造的并具有高连接可靠性的光连接器。解决问题的手段根据本发明的一个方面，一种光连接器包括光纤保持部，用于保持光纤；外壳， 用于容纳光纤和光纤保持部；以及热驱动致动器，用于在施加热时使光纤保持部的至少一 部分从第一位置移位至第二位置，在该第一位置处，光纤保持部缩回外壳内，并且该第二位 置允许光纤光耦合到对应的连接器。根据本发明的另一个方面，提供了使用上述光连接器的电子设备。该电子设备包 括上述光连接器；光连接到光连接器的板；设置在板的第一主表面上的电子部件；以及设 置在板上的光电和电光转换器，用于进行光连接器与电子部件之间的光电或电光转换，其 中光连接器位于从电子部件辐射的热的通道上。本发明的优点实现了一种以低成本制造的并具有高连接可靠性的光连接器。


图1是示出了应用本实施例的光连接器的电子设备的配置示例的图；图2是光连接器中使用的非抛光多光纤套圈的示意图；图3是示出了典型的非抛光光连接器彼此配对时在典型的非抛光光连接器中产 生的问题的图；图4是示出了使用热驱动致动器的实施例的光连接器的示意性框图；图5A是示出了图4的光连接器的断开状态的图；图5B是示出了图4的光连接器的半连接状态的图；图5C是示出了图4的光连接器的光连接状态的图；图6是示出了实施例中使用的柔性套圈的图；图7A是示出了在对应的连接器中使用图6的套圈时实施例的光连接器的断开状 态的图；图7B是示出了在对应的连接器中使用图6的套圈时实施例的光连接器的半连接 状态的图；图7C是示出了在对应的连接器中使用图6的套圈时实施例的光连接器的光连接 状态的图；图8A是示出了根据实施例的具有应用图6的套圈的热驱动致动器的光连接器的 断开状态的图；图8B是示出了具有应用图6的套圈的热驱动致动器的光连接器的半连接状态的 图；图8C是示出了具有应用图6的套圈的热驱动致动器的光连接器的光连接状态的 图9是不出了图4的光连接器的修改的图；图10是示出了利用废热作为热源的、使用实施例的热驱动的光连接器的电子设 备的装置的图；图11是示出了利用废热作为热源的电子设备的另一装置的图；图12是示出了利用废热作为热源的电子设备的再一装置的图；图13是示出了利用废热作为热源的电子设备的又一装置的图；图14是示出了具有利用废热作为热源的热辅助机构的光连接器的示例的图；以 及图15是示出了用于热辅助机构的控制电路的图。
具体实施例方式下面参照附图描述本发明的实施例。在实施例中，使用热驱动致动器来将光纤连 接器彼此光连接。图1是应用实施例的光纤连接器10(以下称作“光连接器10”)的电子设备1的 示例性图。电子设备1包括背板2和插件板(诸如插入背板2中的CPU板3)。在背板2上 形成光传输路径4，并且CPU板3通过光连接器10A和10B而彼此光连接。电子部件(诸如 LSI 7、存储器9等)以及光电(0/E)和电光(E/0)转换模块6被安装在每个CPU板3上。 由电子部件(诸如LSI 7、存储器9等)生成的电信号在转换模块6的E/0转换器处被转换 成光信号并且通过光传输路径4和5及光连接器10A和10B传输到其它CPU板3。例如，光 传输路径4和光传输路径5是光纤(光纤板)。 背板侧光连接器10A被连接到光传输路径4。板侧光连接器10B被设置在CPU板 3的边缘处。当CPU板3插入背板2时，光连接器10A和10B彼此配对并彼此光连接。为了 便于说明，在图1中仅示出了两块CPU板3，但包括CPU板和附件板的许多板经由电子设备 1中的光互连而彼此连接。因此，光连接器10A和10B是低成本的非抛光光连接器。图2示出了将光纤保持在光连接器10内的非抛光多光纤套圈20。非抛光多光纤 套圈20包括光纤22和保持光纤22的套圈21。在本实施例中，示出了 4光纤套圈20。从 光纤22移除带涂层25的端部并且每个光纤22被插入光纤插孔23中的一个。光纤22利 用从套圈21的前面21a伸出约20 iim的前端(leading end)被并入套圈21中。此时，切割 长度在光纤22之间不同，并且形成了具有不同的伸出长度的光纤22的信道，如图2所示。 在套圈21中形成导销孔24来收纳对应的光连接器的导销，以关于对应的连接器正确地定 位光纤22。非抛光多光纤套圈20通常被容纳在连接器外壳中并用作光连接器10，如下面 参照图4将描述的。图3示出了在本实施例的创建配置过程期间构想的非抛光光连接器100A和100B 之间的光连接。非抛光多光纤套圈20被容纳在光连接器100A和100B的连接器外壳28中， 连接器100A和100B分别设置在背板侧和插件板侧。在实现光连接器100A和100B之间的 光连接之前，套圈21的前面21a与连接器外壳28的连接面28a对齐。套圈21的后端面 21b与弹簧27接触。两个套圈21的定位准确度由导销26来确定。由弹簧27生成压缩力以将套圈21 推向光连接位置。利用该布置，当使背板侧光连接器100A的光纤22与板侧光连接器100B的光纤22接触时，具有最长伸出的光纤的对首先彼此接触以限定信道，如由圆圈C表示的。 诸如光纤破损的撞击损坏有可能发生在具有最长伸出的光纤22中，这将不利地影响产品的长期可靠性。鉴于此，发明人设想使用热驱动致动器来实现非抛光光连接器之间的适当的光连接。
图4是实施例的光连接器10的示意性框图。光连接器10包括光纤22、用于保持光纤22的套圈21、用于容纳光纤22和套圈21的连接器外壳28、以及热驱动致动器38。热驱动致动器38适于在施加热时使套圈21从非耦合位置(第一位置)移位至光连接位置 (第二位置)。在该示例中，热驱动致动器38包括形状记忆合金弹簧37和弹性体36。
光纤22中的一些由于光纤的切割长度的不同而从套圈21的前面21a伸出。理论上期望所有光纤22的端面与套圈21的前面21a对齐；然而，只要使用低成本非抛光光纤 22，光纤长度就会不同。优选地，光纤22从套圈21稍微伸出，而不是缩回套圈21内，这是因为当光纤22缩回时，外来粒子有可能进入光纤插孔。此外，如果两个光纤22在套圈21 内彼此接触，则连接的光纤22有可能受气泡或凝结的影响，并且长期可靠性退化。
当光连接器10处于断开状态时，套圈21被定位成从连接器外壳28的连接面28a 稍微缩回。套圈21的后端表面21b与连接器外壳28内的形状记忆合金弹簧37接触。形状记忆合金是例如钛镍(TiNi)或任何合适的合金。凹槽29被形成在连接器外壳28的内壁中，弹性体36被置于凹槽29中。弹性体36是例如氯丁橡胶。当施加热时，形状记忆合金弹簧37将套圈21推向连接器外壳28的连接面28a。当对形状记忆合金弹簧37的供热停止时，弹性体36限定套圈21的前面21a的最终位置，并且弹性体36将套圈21推回到初始位置(即，缩回的位置)。在图4中，弹性体36被插入套圈21的邻近其后部的肩部21c 与连接器28的内壁之间。
图5A至图5C示出了图4的光连接器10如何被光连接到对应的连接器。图4的光连接器10应用于例如背板侧光连接器10A。对应的连接器100可以是图3中示出的板侧连接器100A。实施例不限于此配置。图4的光连接器10可以应用于板侧光连接器10B，或替选地，图4所示的光连接器10可应用于连接器IOA和连接器100两者。
首先，在图5A所示的断开状态下，光连接器IOA的热驱动致动器38 (主要是形状记忆合金弹簧37)没有接收热。套圈21的前面21a和光纤22的端部被定位在Pl处，从连接器外壳28的连接面28a内退回。位置Pl被称为非耦合位置。只要套圈21的前面21a 被定位在Pl处，光连接器IOA就不光耦合到连接器100，即使光连接器IOA使得与板侧连接器100机械地接触。从连接面28a到非耦合位置Pl的缩回量“d”是例如约100 μ m。
然后，插件板3 (参见图1)被插入背板2中，板侧光连接器100的连接器外壳28 和背板侧光连接器IOA的外壳28彼此接触，如图5B所示。在这种状态下，仅连接器外壳28 彼此连接，套圈21仍退回，从而停留在非耦合位置Pl处。换句话说，在背板侧光连接器IOA 的套圈21与板侧光连接器100的套圈21之间存在间隙。这种状态被称为半连接状态。
然后，如图5C所示，在对光连接器IOA施加热时，热驱动致动器38的形状记忆合金弹簧37的温度开始上升，并且连接器的状态从半连接状态向光连接状态转变。形状记忆合金开始伸长并且弹簧常数增大。在形状记忆合金弹簧37的压缩力下，套圈21从缩回位置Pl向前移动直至前面21a到达位置P2，同时使弹性体36形变。在位置P2处，光连接器 IOA的光纤22被光连接到对应的(板侧)连接器100的光纤22。由于套圈21的向前移动是渐变的并且是通过热来驱动的，并且因为光纤22的连接位置被弹性体36很好地控制，因此 能够防止由于连接撞击而导致的对光纤22的破坏或损坏。非抛光光纤22具有长度变化， 因此，光纤22中的一些会保持物理断开。然而，光纤22的长度的变化在允许光耦合的范围 内，因此，即使沿着连接方向存在微小的位置间隙，也可以防止光损失。当停止施加热时，弹 性体36将非抛光多光纤套圈20推回到图5B的半连接状态下的位置P1。
图6是能够替代MT套圈21使用的可弹性形变的套圈90的示例性图。套圈90具 有带有前面91a的前部分91、设置在邻近涂覆带225的后侧上的后部分92、以及连接前部 分91和后部分92的柔性臂93。导销孔94和光纤导孔95被形成在前部分91中。在该示 例中，前部分91、后部分92和臂93通过注入模塑被整体地形成。
前部分91和后部分92保持并引导非抛光光纤222。光纤222的一部分或由涂覆 带225集拢的带光纤通过粘附剂被固定在后部分92内。另一方面，光纤222的尖端在光纤 导孔95内是可移动的。当沿着光纤222的插入方向对套圈90施加力时，臂93翘曲并且前 部分91与后部分92之间的距尚变短。此时，光纤222在前部分91与后部分92之间的空 间中弹性弯曲或挠曲。
如上所述，在切割加工之后，非抛光光纤的长度变化。因此，插入套圈90中的光纤 222被保持在光纤导孔95中，使得光纤222的前端不彼此对齐。由于使套圈90的臂93在 与对应的连接器连接的期间弹性形变，所以光纤222的前端移向前部分91的前面91a。最 长的光纤222首先遇到对应的连接器(例如，板侧光连接器)的相应光纤。在进一步施加压 力的情况下，最长的光纤在前部分91与后部分92之间的空间中弯曲或挠曲。因此，所有的 信道(光纤222)可以光连接到对应的光纤。参照图7A到图7C说明该行为。
图7A、图7B和图7C分别示出了光连接器IOA与光连接器200之间的断开状态、半 连接状态和光连接状态。在图7A到图7C中，图6的套圈90应用于板侧光连接器200，并且 具有图4的热驱动致动器38的光连接器IOA被用作背板侧连接器。
在图7A的断开状态下，背板侧光连接器IOA和板侧光连接器200彼此分开。套圈 90的前部分91的前面91a从板侧连接器200的外壳208的连接面208a伸出。光纤222退 回到前部分91内。
在图7B的半连接状态下，背板侧光连接器IOA的导销26被插入板侧光连接器200 的导销孔94中。在该步骤中，背板侧光连接器IOA和板侧光连接器200关于彼此正确地定 位。背板侧光连接器IOA的外壳28的连接面28a与板侧光连接器200的外壳208的连接 面208a接合。
在这一阶段，尚未对背板侧光连接器IOA加热，热驱动致动器38尚未工作。因此， 套圈21缩回外壳28内。尚未使板侧光连接器200的套圈90形变并且前部分91仍然从外 壳208伸出。
图7C示出了光连接状态。背板侧光连接器IOA接收热，热驱动致动器38的形状 记忆合金弹簧37开始伸长。套圈21被形状记忆合金弹簧37推向外壳28的连接面28a。 弹性体36通过形状记忆合金弹簧37的压缩力而被压缩。压挤套圈21的前面21a以抵靠 板侧光连接器200的可弹性形变的套圈90的前面91a，并且它将套圈90的前部分91推回 外壳208内ο
因为板侧光连接器200的套圈90的后部分92被固定在外壳208内，臂93翘曲并且前部分91与后部分92之间的距离变短。光纤222在光纤导孔95 (见图6)中移向套圈 90的前面91a。当板侧光连接器200的光纤222之一遇到背板侧光连接器IOA的对应的光 纤22时，首先连接的光纤222不能再前进。因此，首先连接的光纤222开始在连接器200 的内部空间中弯曲或挠曲。其它光纤222仍然移向前面91a，直到它们遇到对应的光纤。该 布置确保所有信道中的光纤连接(光耦合)。
图8A到图SC示出了又一示例，其中与图6的套圈90相同类型的可弹性形变的套 圈190应用于具有热驱动致动器的光连接器30。图8A示出了断开状态，图8B示出了半连 接状态，并且图8C示出了光连接状态。
参照图8A，光连接器30包括光纤22、用于保持光纤22的套圈190、以及位于套圈 190的后端处的形状记忆合金弹簧37。形状记忆合金弹簧37和套圈190的臂93形成热驱 动致动器78。
光连接器30被设置在例如背板侧上。套圈190包括前部分191、后部分92、以及 连接前部分191和后部分92的柔性臂93。前部分191具有与外壳68的前壁的拐角68b接 合的止动器196。止动器196紧固套圈190的前部分191。套圈190的前面191a的位置被 固定到从外壳68的连接面68a缩回的位置。
板侧连接器300是任意光连接器。在图8A的示例中，连接器300具有典型的非抛 光多光纤套圈20。涂覆有带325的光纤322被保持在套圈21中。套圈21的前面21a与外 壳308的连接面308对齐。
在图8B中，光连接器30的导销26被装配到板侧连接器300的导销孔320中，并 且这两个光连接器关于彼此正确地定位。光连接器30的外壳68的连接面68a与板侧连接 器300的外壳308的连接面308a接触。由于光连接器30的套圈190的前面191a被固定 在外壳308内，从外壳308的连接面308a稍微退回，在套圈190的前面191a与板侧连接器 300的套圈21的前面21a之间产生空间。在这种状态下，光连接器30的光纤22和板侧连 接器300的光纤322还没有被光耦合(在半连接状态下)。
在图8C中，当将热施加于光连接器30时，状态从半连接状态转变为光纤22和322 相互耦合的光连接状态。在施加热的情况下，形状记忆合金弹簧37伸长并且向前推动套圈 190的后部分92。因为前部分191被紧固，臂93翘曲并且光纤22在前部分191的光纤导 孔(见图6)内向前移动。光纤22继续前进，直到它们遇到板侧连接器300的相应光纤322。 因为光纤22的长度不同，所以首先连接的光纤22在前部分191与后部分192之间的内部 空间中开始弯曲。在弹簧37的压缩力下，所有光纤22可以被耦合到板侧连接器300的光 纤 322。
当施加热停止并且温度下降到规定温度或低于规定温度时，套圈191的臂93的恢 复力导致形状记忆合金弹簧37收缩。因此，状态返回到图SB的半连接状态。套圈190的 后部分92未被弹簧37压挤的位置对应于套圈190缩回外壳68内的第一位置。后部分92 被弹簧37压挤以使光纤22与板侧连接器300的对应光纤322光连接的位置对应于第二位置。
使用可弹性形变的套圈190，在使用期间光纤22稍微弯曲并且应力被持续施加于 光纤22的内部。在热施加被释放时，后部分92返回到初始位置，且光纤22的挠曲被释放。 由于通常由应力确定长期可靠性，所以通过在不使用时避免施加不必要的应力来增加光连接器30的寿命。此外，防止在板的拆卸和插入期间产生的振动被直接传播到光纤，并且可 以保护光纤和套圈免受损坏。不需要提供单独的弹性体，因为套圈191本身用作弹性体以 向后推动形状记忆合金弹簧体。可弹性形变的套圈的上述配置不仅可应用于图中描绘的 具有热驱动致动器的背板侧连接器或板侧连接器，也可应用于背板侧和板侧颠倒的布置。 除了背板与CPU板之间的连接之外，可弹性形变的套圈也可以应用于任意光传输路径的互 连。
图9示出了图4的热驱动致动器的另一个修改。图9的热驱动致动器47包括双 层膜片47和弹性体36。双层膜片47被形成为具有大热膨胀系数的材料47a和小热膨胀 系数的材料47b，这两种材料被结合在一起，如图9中的部分(B)所示。双层膜片47可由 双金属或硅双金属制成。膜片47被放置在套圈21的后面21b与连接器外壳28的内壁之 间。在施加热时，膜片47随着温度升高而开始弯曲(如图9的部分(C)所示)并且推动套 圈21的后面21b。因此，套圈21移向光连接位置。对于膜片47，使用具有不同热膨胀系数 的两种材料，或替选地，形状记忆合金可以用作膜片的材料中的任一种以达到相同效果。可 以使用图8A到图8C所示的可弹性形变的套圈190来替代套圈20。
图10到图13示出了对热驱动致动器的供热。这些示例利用来自安装在板3上的 电子部件的废热。诸如安装在板3上的LSI 7和存储器9的电子部件是热源。虽然图中未 示出，但是馈电连接器也被设置在板3上。因此，实现了利用废热的被动和自动耦合机构， 如图10所示。在这种情况下，进气风扇51被设置在背板侧上以排出由已经被通电以启动 的电子部件7、9等产生的热并空气冷却已经被通电以启动的电子部件7、9等。
在将板3插入背板2中以构建电子设备I的部分时，光连接器IOA和IOB进入图 5B的半连接状态。在电子部件7、9等的启动完成之后，来自电子部件的废热使光连接器IOA 和IOB的温度升高。因此，状态转变为图5C的光连接状态。当电子设备I停止工作时，废 热供应被停止且光连接器IOA和IOB自动返回到图5B的半连接状态。这在光连接器IOA 和IOB中的至少一个采用了如图4或图9所示的具有热驱动致动器的光连接器10的结构 的情况下可以实现。替选地，光连接器IOA和IOB中的一个或两个可采用图8A到SC所示 的光连接器30的结构。
图11是示出了用于防止废热对0/E和E/0转换模块6以及光传输路径(波导)5 的不利影响的修改的图。从LSI 7和存储器9产生的热通量流向进气风扇51，如虚线箭头 所指示的。0/E和E/0转换模块6以及光传输路径5被定位以避开热通道。在此示例中，光 传输路径5的长度变得稍微更长，但是它不影响光信号的传输。反而，该布局可以防止由于 热而引起的变化。
图12示出了用于避免热影响的另一个修改。在此示例中，0/E和E/0转换模块6 以及光传输路径5被设置在板3的与安装有LSI 7、存储器9等的表面相反的后面上。利用 这种布置，可以使光传输路径5的长度变短。当接收来自电子部件7和9的热时，光连接器 IOB的热驱动致动器38 (或48)被驱动并且使套圈21移位至光连接位置，在该光连接位置 处光连接器IOB被光耦合到背板侧光连接器10A。
图13示出了用于避免热影响的又一个修改。在该示例中，0/E和E/0转换模块6 和光传输路径5被设置在夹层卡53上。可仅通过将夹层卡53插入板3上来添加夹层卡 53。不需要在板3上形成通孔。
图14示出了采用热辅助机构的光连接器60。根据使用电子设备I的环境，可能存 在以下情况由于废热不足而导致至温度的差距(margin)增加。为保证光连接，加热元件 62作为热辅助机构被设置在光连接器60上。由例如NiCr制成的加热元件62被设置在连 接器外壳28内，以通过经由馈电器端子65进行的电加热使光连接器60的温度上升为大于 环境温度。该布置允许形状记忆合金弹簧37的有效形变，并且确保套圈21到光连接位置 的位置变换。
图15是示出了用于图14的热辅助机构的馈电控制的图。在图15中，背板侧光连 接器60连接到板侧连接器70。背板侧光连接器60具有热驱动致动器38和加热元件62。 进行从背板到加热元件62的馈电。板侧连接器70不一定具有热驱动致动器38，但是具有 加热元件72。当板侧光连接器70连接到背板侧光连接器60时，加热元件72连接到加热元 件62。
控制IC 80连同诸如LSI 7等的电子部件被设置在板3上。控制IC包括开关85 和热传感器86。开关85被电连接到板侧光连接器70的加热元件72。开关85的接通/断 开操作由控制IC 80调节。
说明电子设备I的操作。首先，板3被插入背板2中(如图1)，光连接器60的外壳 28和光连接器70的外壳28彼此连接以进入半连接状态(如图5B所示)。进行从电源(图 中未示出)到LSI 7的馈电以启动LSI7。LSI 7开始与控制IC 80通信。LSI 7接通控制 IC 80的开关(加热器开关)85并监视热传感器86的输出。在接通开关85时，将电力馈送 到背板侧光连接器60的加热元件62。利用从加热元件62产生的热，热驱动致动器38使套 圈21向光连接位置移位。当光连接器60和光连接器70彼此光耦合时，光通信可以开始。 LSI 7监视热传感器86的输出并控制开关85的接通/断开操作，以将传感器86的输出水 平保持在预定的温度范围内。利用这种布置，控制加热元件62和72的热生成，以将光连接 器60和70之间的连接(即光纤之间的光耦合)保持在适当的状态下。
在结束电子设备I的操作时，LSI 7响应于来自OS的停止命令来断开控制IC 80 的开关85。由于馈电终止，所以光连接器60的温度下降。光连接器60的热驱动致动器38 的弹性体36将套圈21向后推动到非耦合位置。光连接器60和光连接器70进入图5B的 半连接状态。在这种状态下，可从背板2拆卸掉板3。
如上面已经描述的，热驱动致动器被用作下述机构该机构用于响应于温度改变 来推动套圈21以适度改变连接状态。通过结合弹性体36与形状记忆合金弹簧37或双层 膜片38，套圈的前面可在高温位置与低温位置之间变换。虽然光连接器的外壳互相配对，但 是实现了在面对的套圈之间产生间隙的半连接状态。当使用可弹性形变的套圈90 (图6) 或190 (图8A到图8C)来替代套圈20时，可以实现相同的效果。
当CPU板被插入背板中而电子设备未被激活时，实现半连接状态。因此，在运输设 备期间产生的撞击冲击没有传输到光连接器。在插入板的期间，还可以防止由于板插入产 生的撞击被传递到光连接器，因为光连接器仍处于半连接状态。当设备未在使用中时，光连 接器处于半连接状态，因此，可以在不对光纤施加应力的情况下实现长期可靠性。实施例的 光连接器可应用于背板侧连接器以构造利用服务器板的废热的体系架构。在这种体系架构 下，光连接器能够以被动方式从半连接状态转变到光连接状态。通过将加热元件嵌入光连 接器中，可以王动控制光连接。
以上进行的描述仅是在半连接状态和光连接状态之间控制热驱动光连接器的例举说明。可以采用任何修改或类似结构以通过热激活实现半连接状态与光连接状态之间的转变。上述所有实施例可以彼此结合。
实施例的光连接器和 电子设备可应用于任意光传输系统，包括工业传输系统和公共传输系统。
权利要求
1.一种光连接器，包括 光纤保持部，用于保持光纤； 外壳，用于容纳所述光纤和所述光纤保持部；以及 热驱动致动器，用于在施加热时使所述光纤保持部的至少一部分从第一位置移位至第二位置，在所述第一位置处，所述光纤保持部缩回所述外壳内，并且所述第二位置允许所述光纤光耦合到对应的连接器。
2.根据权利要求1所述的光连接器，其中，所述热驱动致动器包括 第一弹性体，其在施加热的情况下形变，并将所述光纤保持部推向所述第二位置；以及 第二弹性体，其在停止施加热时形变，以将所述光纤保持部推回到所述第一位置。
3.根据权利要求2所述的光连接器，其中，所述光纤保持部能够弹性形变，并且所述光纤保持部的一部分变成所述第二弹性体。
4.根据权利要求3所述的光连接器，其中，所述光纤保持部具有前部分、后部分、以及连接所述前部分和所述后部分的柔性臂。
5.根据权利要求4所述的光连接器，其中，当所述光纤保持部处于所述第二位置时，所述光纤的至少一部分在所述前部分与所述后部分之间弯曲。
6.根据权利要求1所述的光连接器，还包括 设置在所述外壳中的加热元件。
7.根据权利要求6所述的光连接器，其中，所述加热元件具有馈电端子，所述馈电端子处于与电子部件的操作相关联的馈电控制下，经由所述光连接器向所述电子部件发送信号以及从所述电子部件接收信号。
8.根据权利要求2所述的光连接器，其中，所述第一弹性体是形状记忆合金弹簧或双层膜片。
9.根据权利要求2所述的光连接器，其中，凹槽被形成在所述外壳的内壁中以调节所述光纤保持部的位置变换，并且所述第二弹性体被设置在所述凹槽中并定位在所述光纤保持部与所述内壁之间。
10.一种电子设备，包括 光连接器，其具有 光纤保持部，用于保持光纤； 外壳，用于容纳所述光纤和所述光纤保持部；以及 热驱动致动器，用于在施加热时使所述光纤保持部的至少一部分从第一位置移位至第二位置，在所述第一位置处，所述光纤保持部缩回所述外壳内，并且所述第二位置允许所述光纤光耦合到对应的连接器； 光连接到所述光连接器的板； 设置在所述板的第一主表面上的电子部件；以及 设置在所述板上的光电和电光转换器，用于在所述光连接器与所述电子部件之间进行光电或电光转换， 其中，所述光连接器位于从所述电子部件辐射的热的通道上。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中，所述光电和电光转换器以及在所述光连接器与所述光电和电光转换器之间延伸的光传输路径的至少一部分在所述热的通道之外。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中，所述光电和电光转换器以及所述光传输路径被设置在所述板的与所述第一主表面相反的第二主表面上。
13.根据权利要求11所述的电子设备，其中，所述光电和电光转换器以及所述光传输路径被置于设置在所述板的所述第一主表面之上的夹层卡上。
14.根据权利要求10所述的电子设备，还包括 进气风扇，被设置在所述光连接器的与所述电子部件相反的一侧。
15.—种电子设备,包括 光连接器，其具有 光纤保持部，用于保持光纤； 外壳，用于容纳所述光纤和所述光纤保持部； 热驱动致动器，用于在施加热时使所述光纤保持部的至少一部分从第一位置移位至第二位置，在所述第一位置处，所述光纤保持部缩回所述外壳内，并且所述第二位置允许所述光纤光耦合到对应的连接器；以及设置在所述外壳中的加热元件； 光连接到所述光连接器的板； 设置在所述板的第一主表面上的电子部件； 设置在所述板上的光电和电光转换器，用于在所述光连接器与所述电子部件之间进行光电或电光转换；以及 开关，被设置在所述板上并电连接到所述光连接器的所述加热元件， 其中，通过结合所述电子部件的操作而执行的所述开关的接通/断开操作来控制对加热元件的馈电。
全文摘要
公开了一种光连接器和使用该光连接器的电子设备。该光连接器包括:光纤保持部，用于保持光纤；外壳，用于容纳光纤和光纤保持部；以及热驱动致动器，用于在施加热时使所述光纤保持部的至少一部分从第一位置移位至第二位置，在该第一位置处，光纤保持部缩回外壳内，并且该第二位置允许光纤光耦合到对应的连接器。
文档编号G02B6/42GK103033892SQ20121030587
公开日2013年4月10日 申请日期2012年8月24日 优先权日2011年9月29日
发明者青木刚, 青木重宪, 村中秀史 申请人:富士通株式会社