光学连接到电子装置的连接器模块的制作方法
【专利摘要】模块化连接器基础设施包括装置连接器模块，所述装置连接器模块具有光学地连接到系统中的电子装置的相应子集的光学连接器。装置连接器模块被可移除地连接到电子装置。
【专利说明】光学连接到电子装置的连接器模块
【背景技术】
[0001]一种系统可包括多个电子装置。为了允许与电子装置通信，在系统中能够提供背板基础设施，该背板基础设施具有用于与电子装置的相应匹配连接器连接的连接器。背板基础设施的连接器能够包括光学地连接到相应电子装置的光学连接器。
【专利附图】
【附图说明】
[0002]参考下面的附图来描述一些实施例:
图1是根据一些实施方式的包括电子装置的机架的示意性立体图；
图2A-2B、图4A-4C和图5A-5B图释根据各种实施方式的用于光学地连接电子装置的各种示例性模块化连接器基础设施；
图3A-3B图释根据一些实施方式的示例性连接器模块；
图6和图7是根据一些实施方式的包括用于接纳连接器模块的腔室的示例性机架的后视图；
图8是根据一些实施方式的具有由互连连接器模块互连的装置连接器模块的示例性机架的后视图；以及
图9是根据一些实施方式的组装模块化连接器基础设施的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0003]例如处理装置、存储装置、通信装置、管理装置等等的电子装置能够被安装在机架中，该机架包括框架和用于保持电子装置的其他支撑元件。机架提供插槽，电子装置能够插入所述插槽中。机架还能够包括背板基础设施，以用于连接到已经被插入到机架中的电子装置。通常，背板基础设施能够包括附接有连接器的支撑结构。当电子装置被安装在机架中时，电子装置上的连接器能够配合于背板基础设施的连接器。背板基础设施的连接器被连接到通信介质(例如光纤、电线等等)以便允许电子装置之间的通信。
[0004]背板基础设施能够包括用于与电子装置的相应光学连接器光学连接的光学连接器。应该注意的是，电子装置和连接器基础设施还能够包括用于将电子装置电连接到背板基础设施的电连接器。在下述讨论中，仅参考光学连接器，但是应该理解的是，下文讨论的各种部件也能够额外地包括电连接器。
[0005]在一些示例中，背板基础设施能够包括用于连接到相应电子装置的光学连接器的集成且固定的设置。光学连接器的集成且固定的设置指的是这样一种设置，其中光学连接器被附接到背板基础设施的支撑结构，以致光学连接器彼此不可分离。这在背板基础设施将要被通达以便维修(例如修理故障部件)或升级(例如更换部件)时存在问题。例如，为了通达到背板基础设施以便维修或升级，系统的电子装置必须被拆卸，这会中断系统操作。
[0006]此外，光学连接器在背板基础设施上的设置能够是针对特殊的系统设计，这意味着将必须为不同的系统设计提供具有其相应不同的光学连接器设置的不同背板基础设施。因此，具有集成且固定的光学连接器设置的背板基础设施在灵活性方面降低。[0007]为了提供改进的灵活性，提供根据一些实施方式的模块化连接器基础设施。模块化连接器基础设施包括多个装置连接器模块，其被独立地且可移除地连接到电子装置的相应子集。如果装置连接器模块中的一个能够保持连接到第一电子装置子集而装置连接器模块中的另一个从第二电子装置子集被移除(或分离)，则装置连接器模块被独立地且可移除地连接到电子装置的相应子集。
[0008]模块化连接器基础设施还能够包括用于光学互连装置连接器模块的互连连接器模块；互连连接器模块能够使装置连接器模块彼此连接。互连连接器模块被可移除地连接到装置连接器模块。
[0009]每个连接器模块(装置连接器模块或者互连连接器模块)包括光学连接器和连接到这种光学连接器的光学通信介质(例如光纤、光波导等)。光学连接器能够包括光学元件(例如透镜、箍圈等等)，以允许光学信号的通信。光学通信介质允许机架中的电子装置之间的光学通信。在一些示例中，装置连接器模块和互连模块还能够包括电连接器和电通信介质。
[0010]模块化连接器基础设施的模块化允许用户仅移除将要被维修或升级的连接器模块，以致模块化连接器基础设施的剩余连接器模块能够保持附接到系统中的相应电子装置。另外，模块化连接器基础设施的模块化允许针对不同系统设计容易地改变光学连接器的设置。例如，不同系统能够使用不同连接拓扑学(例如星连接拓扑学、网状连接拓扑学等等)，模块化连接器基础设施的连接器模块的设置和/或类型能够被灵活且容易地改变以适应不同系统设计。作为进一步示例，模块化连接器基础设施能够被改变以实现其他系统目标，以便满足物理空间规格、功率规格、冷却规格、信号带宽规格等等。
[0011]除了模块化之外，也能够由根据一些实施方式的模块化连接器基础设施来提供冗余。能够通过将至少一对装置连接器模块关联于电子装置的每个子集来提供冗余。因此，当该对装置连接器模块中的一个从电子装置的给定子集被拆下时，给定子集中的电子装置能够继续通过使用该对中的另一装置连接器模块来操作。以此方式，在具体装置连接器模块的维修或升级期间，电子装置的给定子集不必被关闭，这允许连续的系统操作。注意到，还能够使用冗余的互连连接器模块，如果一个互连连接器模块被移除以用于维修或升级，则另一冗余互连连接器模块能够保持连接到装置连接器模块，以允许继续进行正常的系统操作。
[0012]图1示出了示例性系统100，其具有包括各种电子装置104的机架102。机架102包括容纳插槽105的外部底盘(或者框架)，相应的电子装置104能够被插入所述插槽105中。虽然在图1中未示出，但是机架102的后部包括模块化连接器基础设施，其具有用于连接到已经被安装在机架102内的电子装置104的连接器模块。
[0013]图2A示出了根据一些实施方式的模块化连接器基础设施的示例。电子装置104能够被大体设置成阵列(具有成行和成列的电子装置104)。在图2A的模块化连接器基础设施中提供两种类型的连接器模块。第一类型包括装置连接器模块202，其被连接到电子装置104的相应子集。在根据图2A的示例中，装置连接器模块202是竖直装置连接器模块202，其中每个竖直装置连接器模块202被连接到相应一列电子装置104。
[0014]虽然互连连接器模块204在根据图2A的示例中被示为具有水平取向，但是应该注意到在替代性示例中，互连连接器模块204能够具有其他取向。[0015]第二类型的连接器模块包括用于互连装置连接器模块202的互连连接器模块204。以此方式，通过电子装置的装置连接器模块202和互连连接器模块204，具体子集中的电子装置104能够光学通信于另一部件(另一子集中的另一电子装置104或机架中的部件)。
[0016]注意到，图2A中示出的电子装置104不必是相同类型的电子装置。在图1的机架102中可以安装有各种不同类型的电子装置104。例如，一些电子装置能够是处理装置(例如计算机、处理器节点等等)，而另一些电子装置能够是存储装置(例如硬盘驱动器、集成电路存储装置等等)和/或通信装置(例如开关、路由器等等)和/或管理装置(例如管理其他装置的装置，所述管理例如是激活或停用装置、收集装置的状态或测量信息、管理装置的功率或冷却等等)。
[0017]作为特殊示例，图2A中示出的第一行网络装置104能够包括通信装置,而图2A中示出的第二行和第三行电子装置104能够包括处理装置。每个竖直装置连接器模块202能够将处理装置连接到相应通信装置，但是每列中的处理装置彼此不相连。这样的设置被称为星形拓扑学，因为一列中的每个给定的通信装置连接到其相应的处理装置，但是处理装置不直接连接到彼此。在另一些设置中，能够提供其他连接拓扑学。例如，网状拓扑学能够被提供，其中一列中的电子装置能够被彼此连接(例如处理装置能够彼此连接，或者通信装置能够彼此连接)。
[0018]每个电子装置能够包括联接到电子装置的光学连接器的光学接口。光学接口能够在光学信号和电信号之间转换，其中电信号被电子装置中的各种部件(例如处理器、输入/输出装置、存储装置等等)使用。
[0019]图2B示出了根据不同实施方式的模块化连接器基础设施。在图2B中，装置连接器模块202被连接到电子装置104的相应列(类似于图2A)。然而，在图2B中，提供一对210互连连接器模块212和214 (代替图2A中的仅单个互连连接器模块204)。多个互连连接器模块212和214被用于互连所述装置连接器模块202。在一些示例中，多个互连连接器模块212和214是冗余的互连连接器模块(其中冗余互连连接器模块中的一个即使在其他互连连接器模块被移除或已经失效的情况下仍能够允许持续通信)。
[0020]在另一些示例中，多个互连连接器模块212和214不是冗余互连连接器模块，而是并联连接到装置连接器模块202，以便提供增加的通信带宽，例如互连连接器模块212和214被连接到装置连接器模块202，以便允许互连连接器模块212和214承载不同组的光学信号。在另一些示例中，可能的是，互连连接器模块212在装置连接器模块202的顶端处被连接，而另一些互连连接器模块214在装置连接器模块202的底端处被连接。
[0021]图2A或图2B中所示的模块化连接器基础设施的连接器模块可以被通达而不需要从机架移除电子装置104。以此方式，用户能够从模块化连接器基础设施容易地移除选定的连接器模块以便执行维修或升级，或者用于改变模块化连接器基础设施的构造以提供不同的系统设计。
[0022]图3A和图3B图释了装置连接器模块202的示例。图3A图释了装置连接器模块202的主视图，而图3B示出了装置连接器模块202的后视图。虽然参考结合图3A和图3B的“主视图”或“后视图”，但是注意的是，从不同角度，图3A的视图能够被看作是后视图，而图3B的视图能够被看作是主视图。[0023]装置连接器模块202具有第一类型的光学连接器302-1、302_2和第二类型的光学连接器304-1、304-2。在一些示例中，第一类型的光学连接器302-1、302-2能够被用于连接到第一类型的电子装置(例如通信装置)。第二类型的光学连接器304-1、304-2能够被用于连接到第二类型的电子装置，例如处理装置或其他类型的装置。
[0024]光学连接器302-1、302-2和304_1、304_2被安装在装置连接器模块202的外壳306上。外壳306能够是大体U形，但是在不同示例中，外壳306能够具有其他形状。大体U形外壳306限定内部腔308。虽然在图3B中未示出，但是光学通信介质(例如光纤或光波导)能够被提供在外壳306的内部空间308内。光学通信介质被光学连接到对应的光学连接器 302-1、302-2 和 304-1、304-2。
[0025]在一些示例中，通过将装置连接器模块202滑动到机架中的相应接收结构中而将装置连接器模块202安装到机架(例如图1中的102)中。如下文进一步解释的，这个接收结构能够包括限定细长沟槽的腔室，装置连接器模块能够被插入到所述细长沟槽内。一旦装置连接器模块202被插入到机架中的接收结构中，光学连接器302-1、302-2和304-1，304-2(在图3A中所示的支撑结构306的侧面上)匹配到对应电子装置104的相应光学连接器。
[0026]在装置连接器模块202的光学连接器和电子装置的光学连接器之间的光学连接能够包括盲配合光学连接。〃盲配合光学连接〃指的是这样一种光学连接，其中一个光学连接器能够被连接到另一光学连接器，且连接器之间的对齐通过使用对齐特征而被自动实现，以致用户不需要视觉上对齐连接器来产生所述连接。
[0027]虽然图3A-3B图释了装置连接器模块202的特定构造，但是注意的是，互连连接器模块204、212或者214能够具有包括支撑结构、被安装在支撑结构上的光学连接器和光学互连所述光学连接器的光学通信介质的类似构造。互连连接器模块的光学连接器也能够被盲配合到装置连接器模块202的光学连接器。
[0028]在另一些示例中，不是提供一个集成装置连接器模块202，能够提供两个单独的装置连接器模块，且这两个单独的装置连接器模块由在图3A-3B中的虚线划分开。这两个单独的装置连接器模块在图3A-3B中被标示为202-1和202-2。这两个单独的装置连接器模块202-1和202-2中的每个能够包括其相应一组光学连接器(装置连接器模块202-1包括光学连接器302-1和304-1，而装置连接器模块202-2包括光学连接器302-2和304-2 )。单独的装置连接器模块的进一步示例在图7中被示出，这将在下文被进一步讨论。使用两个单独的装置连接器模块来代替集成装置连接器模块能够允许提供冗余，以致当一个装置连接器模块失效时能够使用另一装置连接器模块来实现通信。
[0029]图4A图释了模块化连接器基础设施的另一设置，其包括用于电子装置104的相应子集(例如列)的成对402的装置连接器模块。每对402包括冗余装置连接器模块404和406 (其为电子装置104的对应列提供相同的光学信号路径)。每对402中冗余装置连接器模块的存在允许灵活地维修或升级装置连接器模块。例如，一对402中的一个装置连接器模块能够被移除以便维修/升级，而能够通过使用该对402中的另一装置连接器模块来继续系统操作。例如，如图4A所示，在最左边一对402装置连接器模块中，装置连接器模块404被示为已经从其电子装置104的列被移除(脱离)，以便示出连接器模块404能够被移除以便维修或升级，而该对402中的装置连接器模块406仍然保持连接到该列电子装置104。
[0030]图4B图释了图4A中所示的模块化连接器基础设施的变型。在图4B中，已经添加了用于互连成对402的装置连接器模块的互连连接器模块410。作为进一步变型，不是只有一个互连连接器模块41 O,能够使用一对互连连接器模块来互连成对402的装置连接器模块(类似于图2B中所示的对210)。
[0031]图4C图释另一示例模块化连接器基础设施，其包括水平设置的成对冗余装置连接器模块404和406，其中每对装置连接器模块404和406被光学连接到相应一行电子装置104。图4C还示出了一对冗余的互连连接器模块410和412。互连连接器模块410被光学连接到装置连接器模块404，而互连连接器模块412被光学连接到装置连接器模块406。在连接器模块404或互连连接器模块410失效的情况下，连接器模块406和412提供冗余的光学路径。类似地，在连接器模块406或互连连接器模块412失效的情况下，连接器模块404和410提供冗余的光学路径。
[0032]在进一步示例中，装置连接器模块404和406能够电连接到电子装置104。在这样的示例中，装置连接器模块404和406能够被电连接到互连连接器模块410和412，或者替代性地，装置连接器模块404和406能够具有电气-光学转变电路以允许装置连接器模块404和406被光学连接到互连连接器模块410和412。注意到，在上面讨论的其他设置中能够使用类似的电气/光学连接。
[0033]在继而发生的讨论中，虽然参考成对冗余连接器模块，但是应该注意的是，在其他实施方式中，能提供成组的冗余连接器模块，其中每组能够包括两个或多于两个冗余连接器模块(冗余装置连接器模块或者冗余互连连接器模块)。
[0034]图5A示出替代性示例设置，其包括冗余电子装置以及冗余连接器模块。冗余电子装置包括第一对502通信装置504和506，和第二对508通信装置510和512。处理装置514被光学连接到该对502的两个冗余通信装置504、506，而处理装置516被光学上连接到该对508的两个通信装置510和512。图5A还示出了两对518和520的装置连接器模块。第一对518包括装置连接器模块522和524，而第二对520包括装置连接器模块526和528。
[0035]装置连接器模块522将处理装置516连接到通信装置510，而装置连接器模块524将处理装置516连接到通信装置512。类似地，装置连接器模块526将处理装置514连接到通信装置504，而装置连接器模块528将处理装置514连接到通信装置506。
[0036]因为通信装置510和512是冗余通信装置，所以即使处理装置516与通信装置510和512中的一个之间的通信丢失(例如是由于移除该对518中的任一个装置连接器模块522或者524)，系统操作仍能够继续，这是因为处理装置516仍然能够连接成光学通信于通信装置510和512中的另一个。因此，例如，如果装置连接器模块522被移除以便切断处理装置516和通信装置510之间的通信，则处理装置516将仍然能够通过装置连接器模块524与通信装置512通信。
[0037]图5B示出了不同的示例性设置，其中图5A的四个通信装置504、506、510和512被替换成图5B的通信装置530和532。每个通信装置530或532均宽于通信装置504、506、510和512中的每个，以允许连接到两个装置连接器模块而不是仅一个装置连接器模块。例如，通信装置530被连接到两个装置连接器模块522和526，而通信装置532被连接到两个装置连接器模块524和528。通信装置530和532能够是冗余通信装置，其中当例如由于其中一个装置连接器模块被移除而导致电子装置不可通达到一个通信装置时，能够使用另一个通信装置。[0038]虽然在图5A或图5B中未示出，一个互连连接器模块(或多个互连连接器模块)也能够被使用，以用于互连所述装置连接器模块522、524、526和528。例如，一个互连连接器模块能够被用于互连装置连接器模块522和526，而另一互连连接器模块能够被用于互连所述连接器模块524和528。
[0039]图6是图1的电子装置104已经被移除的机架102的后视图。机架102的后面包括腔室602，其中每个腔室602限定一个细长沟槽，所述沟槽被设置成接纳一个或多个装置连接器模块，例如如图2A-5B中所示的。
[0040]图7是机架102的替代性示例设置的后视图。在图7中，提供两种类型的腔室，包括第一腔室702和第二腔室704。第一腔室702被用于接纳用于通信能够是相对高速(高频率)信号的数据信号的装置连接器模块。〃数据信号〃能够指的是在正常操作期间由电子装置通信的信息。
[0041]第二腔室704被用于接纳用于承载管理信号和功率分布的装置连接器模块。管理信号是用于管理电子装置的信号。在一些示例中，相比于数据信号，管理信号能够具有降低的频率；并且相比于数据信号，通常可存在较少量的管理信号。
[0042]如图7所示，两个装置连接器模块706和708被接纳在第一腔室702中每个的沟槽内。每个腔室702中的这两个装置连接器模块包括:具有光学连接器714 (和在图7的视图中不可见的其他光学连接器)的第一装置连接器模块706 ；以及具有光学连接器716和718的第二装置连接器模块708。在根据图7的示例中，这两个不同的装置连接器模块706和708的光学连接器714和716相对于彼此交织，因此它们能够被定位成靠近腔室702的中心纵向位置。
[0043]每个腔室704接纳具有其相应一组光学或电连接器720的装置连接器模块。
[0044]风扇组件710也能够被安装在机架102中。风扇组件710能够被安装在相应风扇插槽712内，示出的最左边的两个风扇插槽712中没有其相应的风扇组件710。腔室704中的装置连接器模块也能够承载风扇组件的功率分布和风扇管理信号。
[0045]图8图释机架102的另一示例设置。机架102包括腔室602，其用于接纳装置连接器模块以连接到安装在机架中的相应电子装置。此外，图8示出用于互连腔室602中的装置连接器模块的互连连接器模块802。这允许装置连接器模块之间的机架内光学通信，其中被连接到一个装置连接器模块的电子装置能够与被连接到另一装置连接器模块的电子装置通信。
[0046]虽然图8中示出了仅一个互连模块802，但是不同的设置能够包括多个互连连接器模块802。
[0047]图9是根据一些实施方式的组装模块化连接器基础设施的过程的流程图。根据各种实施方式，图9的过程能够在模块化连接器基础设施的制造工厂被实现。替代性地，图9的过程能够由用于组装模块化连接器基础设施的另一实体来执行。
[0048]该过程包括提供(在902)第一类型的连接器模块(例如上面讨论的装置连接器模块)，其能够被光学连接到被设置在机架中的电子装置的对应子集。在一些示例中，电子装置的每个子集能够被连接到单个第一类型的连接器模块。在另一些示例中，电子装置的每个子集被连接到冗余的第一类型的连接器模块的相应子集。
[0049]图9的过程进一步光学连接(在904)至少一个第二类型的连接器模块(例如上面讨论的互连连接器模块)，以便光学互连第一类型的连接器模块。
[0050]借助于根据各种实施方式的模块化连接器基础设施，提供背板基础设施的灵活的模块化设计，其允许相对简单地维修、升级或改进模块化连接器基础设施。模块化连接器基础设施也能够成比例缩放，以支持机架中的电子装置的整个设置或机架中的电子装置的部分设置。
[0051]在前面的描述中，阐述大量细节以提供对本文公开的主题的理解。然而，可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践所述实施方式。其他的实施方式可以包括上面讨论的细节的改进和变型。所附权利要求书旨在涵盖这样的改进和变型。
【权利要求】
1.一种模块化连接器基础设施，包括: 装置连接器模块，所述装置连接器模块具有光学连接器，所述光学连接器光学地连接到系统中的电子装置的相应子集；和 互连连接器模块，所述互连连接器模块光学互连所述装置连接器模块， 其中，所述装置连接器模块被可移除地连接到所述电子装置，并且所述互连连接器模块被可移除地连接到所述装置连接器模块。
2.根据权利要求1所述的模块化连接器基础设施，进一步包括第二互连连接器模块，所述第二互连连接器模块光学互连所述装置连接器模块。
3.根据权利要求2所述的模块化连接器基础设施，其中所述互连连接器模块是冗余互连连接器模块。
4.根据权利要求1所述的模块化连接器基础设施，进一步包括附加装置连接器模块，所述附加装置连接器模块具有光学连接到所述电子装置的相应子集的光学连接器，其中所述电子装置的每个子集被光学连接到相应一组冗余连接器模块。
5.根据权利要求1所述的模块化连接器基础设施，其中所述装置连接器模块至所述电子装置的所述可移除连接允许使用不同的装置连接器模块来更换所述装置连接器模块中的至少一个，以执 行所述模块连接器基础设施的设计的维修、升级和改进中的一者。
6.根据权利要求1所述的模块化连接器基础设施，其中所述装置连接器模块中的每个提供用于电子装置的相应子集的星形拓扑学连接和网状拓扑学连接中的一种。
7.一种系统,包括: 机架；和 所述机架中的模块化连接器基础设施，并且所述模块化连接器基础设施包括: 第一装置连接器模块，其具有光学连接到电子装置的光学连接器，其中所述第一装置连接器模块被独立且可移除地连接到所述电子装置；和 第二装置连接器模块，其具有光学连接到所述电子装置的光学连接器，其中所述第二装置连接器模块被独立且可移除地连接到所述电子装置并且向所述第一装置连接器模块中的相应一个提供冗余。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一装置连接器模块被光学连接到所述电子装置的相应子集，并且其中每个所述子集被进一步连接到所述第二装置连接器模块中的相应一个。
9.根据权利要求8所述的系统，其中当相应第一装置连接器模块从电子装置的具体子集被断开时，所述第二装置连接器模块中的具体一个提供至所述电子装置的具体子集的光学连接。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述机架具有腔室，所述腔室限定接纳相应第一装置连接器模块和第二装置连接器模块的沟槽。
11.根据权利要求7所述的系统，其中所述模块化连接器基础设施进一步包括互连连接器模块，所述互连连接器模块光学互连所述第一装置连接器模块和第二装置连接器模块中的至少一些。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述模块化连接器基础设施进一步包括用于光学互连所述第一装置连接器模块和第二装置连接器模块中的至少一些的另一互连连接器模块。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述互连连接器模块和所述第一装置连接器模块和第二装置连接器模块提供冗余的光学路径。
14.根据权利要求7所述的系统，进一步包括: 腔室，其限定接纳所述第一装置连接器模块和第二装置连接器模块的相应对的沟槽。
15.一种组装模块化连接器基础设施的方法，包括: 提供装置连接器模块以用于光学连接到机架中的电子装置，其中所述装置连接器模块被独立且可移除地连接到所述电子装置；和 将互连连接器模块光学连接到所述装置连接器模块，其中所述互连连接器模块被可移除地连接到所述装 置连接器模块。
【文档编号】G02B6/38GK104040395SQ201280066072
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年1月6日 优先权日:2012年1月6日
【发明者】K.B.利, G.D.梅加森, D.W.谢罗德, C.C.瓦纳 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业