專利名稱：組合光和電氣接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般而言，本發(fā)明的實(shí)施例涉及輸入/輸出(I/O)接口，并且更具體地說，涉及I/ 0接口以及具有光接口能力和電氣接口能力的相關(guān)聯(lián)連接器。版權(quán)聲明/許可這個專利文檔的公開部分可含有受到版權(quán)保護(hù)的資料。因該專利文檔或?qū)＠_出現(xiàn)在專利和商標(biāo)局專利文件或記錄中，版權(quán)所有人不反對任何人復(fù)制該專利文檔或?qū)＠_，但否則無論如何都保留所有版權(quán)權(quán)利。版權(quán)聲明應(yīng)用于下面所描述的所有數(shù)據(jù)，并且在所附的附圖中，以及下面所描述的任何軟件版權(quán) 2009，英特爾公司，保留所有權(quán)利。
背景技術(shù)：
當(dāng)前計算機(jī)平臺架構(gòu)設(shè)計包含許多不同的接口以將一個裝置連接到另一個裝置。 這些接口為計算裝置和外圍設(shè)備提供1/0(輸入/輸出)，并且可使用各種協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)來提供I/O。不同接口也可使用不同硬件結(jié)構(gòu)提供接口。例如，當(dāng)前計算機(jī)系統(tǒng)通常包含具有對應(yīng)連接接口的多個端口，這正如連接這些裝置的線纜端部處的物理連接器和插頭所實(shí)現(xiàn)的那樣。公共連接器類型可包含具有若干相關(guān)聯(lián)通用串行總線(USB)插頭接口的USB子系統(tǒng)、顯示端口、高清晰度多媒體接口(HDMI)、火線(如在IEEE 1394中所闡述的)或其它連接器類型。隨著計算裝置在尺寸上變得越來越小，對物理端口的物理空間要求以及對驅(qū)動端口的電路的印刷電路板(PCB或PC板)要求變得越重要。由此，提供所有可用接口可能是不實(shí)際的，或者甚至它們中的顯著數(shù)量可能是不實(shí)際的。此外，可能有某些接口(例如USB) 極其流行，但沒有其它接口(例如光接口)的帶寬容量。所有接口還都面臨著可用性和耐用性的實(shí)際問題(外圍裝置可能被插拔許多次)，這可負(fù)面地影響插頭的對準(zhǔn)精度，降低接口的有效性。


以下描述包含對附圖的討論，附圖具有作為本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)的示例給出的例證。應(yīng)該作為示例而非作為限制來理解附圖。如本文所用的那樣，對一個或多個“實(shí)施例” 的提及要理解為描述包含在本發(fā)明至少一個實(shí)現(xiàn)中的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。由此，在本文出現(xiàn)的短語、諸如“在一個實(shí)施例中”或“在備選實(shí)施例中”描述本發(fā)明的各種實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)，并且不一定都指的是同一實(shí)施例。然而，它們也不一定是相互排斥的。圖1是組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。圖2是將光引擎(light engine)結(jié)合在端口中的組合光和電氣接口端口的實(shí)施例的框圖。圖3是將光引擎結(jié)合在插頭中的組合光和電氣接口插頭的實(shí)施例的框圖。圖4是用組合光和電氣接口發(fā)送和接收光信號的實(shí)施例的流程圖。圖5A-5B是具有可浮動透鏡的組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。
圖6是在PC板上的兩個部件之間傳遞光信號的跳線線纜的實(shí)施例的框圖。圖7是在連接器與透鏡部件之間交換光信號的跳線線纜的實(shí)施例的框圖。圖8A是經(jīng)由跳線線纜發(fā)送光信號的實(shí)施例的流程圖。圖8B是經(jīng)由跳線線纜接收光信號的實(shí)施例的流程圖。圖9A-9B是將光連接器對接和對準(zhǔn)到透鏡部件的閉鎖件的實(shí)施例的框圖。圖10A-10B是裝配在閉鎖件中的光連接器的實(shí)施例的框圖。圖11A-11B是用彈簧力將光連接器固定到透鏡部件的閉鎖件的實(shí)施例的框圖。圖12是用閉鎖件將光連接器固定到透鏡部件的實(shí)施例的流程圖。圖13是非翻轉(zhuǎn)組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。圖14是具有對接跳線組件的透鏡鏡筒支架的非翻轉(zhuǎn)組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。圖15是射束擴(kuò)展實(shí)施例的框圖。下面是對某些細(xì)節(jié)和實(shí)現(xiàn)的描述，其包含對附圖的描述(附圖可描繪下面描述的一些或所有實(shí)施例)以及討論本文呈現(xiàn)的發(fā)明概念的其它潛在實(shí)施例或?qū)崿F(xiàn)。下面提供本發(fā)明實(shí)施例的概述，后面是參考附圖的更詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式如本文所描述的，連接端口提供電氣接口能力和/或光接口能力。某些實(shí)施例描述用于對接和對準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)。某些實(shí)施例描述減少接口的PCB不動產(chǎn)和/或改進(jìn)信號質(zhì)量的機(jī)構(gòu)。一般來說，組合電氣和光接口端口將光部件和電氣部件包含在單個端口內(nèi)，和/或包含在對應(yīng)的插頭內(nèi)，這在本文也可稱為連接器和配合連接器或?qū)?yīng)連接器。在一個實(shí)施例中，組合連接器將光通信光引擎包含在組合連接器自身內(nèi)。組合連接器包含結(jié)合在一起的連接器外殼、電氣接口組件和光接口組件。在一個實(shí)施例中，光通信光引擎包含用于生成光信號的激光二極管、用于接收光信號的光電二極管和用于控制光接口的光集成電路(IC)。在一個實(shí)施例中，組合連接器包含可浮動光透鏡，可浮動光透鏡允許透鏡是可移動的而不是固定不變的或固定的。與對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)一起，可浮動透鏡可在容限內(nèi)與配合連接器對接并提供對準(zhǔn)的接口。假如透鏡是可浮動的，而不是剛性地固定在連接器內(nèi)，則對準(zhǔn)不太易受來自于對連接器進(jìn)行的重復(fù)使用的打擾。在一個實(shí)施例中，組合連接器包含可插式光透鏡組件，該可插式光透鏡組件充當(dāng)跳線組件以便以光方式與另一個部件交換信號。可以以光方式通過從連接器到處理部件的距離的至少一部分傳遞光信號，而不是將光信號終止在連接器處或終止在其上裝配連接器的PCB上該連接器的緊接物理附近區(qū)域內(nèi)。傳統(tǒng)上，光信號被終止并以電氣方式傳遞到處理部件(或以電氣方式傳遞到連接器以便以光方式傳送)，這可降低信號質(zhì)量和/或限制信號帶寬。通過以光方式將信號傳遞連接器與處理部件之間距離的至少一部分，信號質(zhì)量可得以保持，并且增大帶寬是可能的。在一個實(shí)施例中，閉鎖件部件將光連接器部分固定到安裝在PCB上的透鏡部件。 閉鎖件可將光接口(例如光導(dǎo)纖維)對準(zhǔn)并固定到透鏡上，以便提供良好的信號傳輸能力。 重要的是，可在PCB的回流處理之后安裝閉鎖件，從而在PCB的高溫處理期間使光纖和透鏡部件離開PCB。此外，當(dāng)閉鎖件能在物理上將光纖對接和對準(zhǔn)到PCB安裝的透鏡部件時，不需要耗時且成本高的人工光纖對準(zhǔn)。連接器端口可說成是配置在“翻轉(zhuǎn)，，配置或“非翻轉(zhuǎn)”配置中。翻轉(zhuǎn)配置需要“翻轉(zhuǎn)”對應(yīng)插頭以對準(zhǔn)電氣接觸部。例如，在翻轉(zhuǎn)USB配置中，電氣接觸部位于連接器的底部上(假設(shè)PCB在連接器底部的方位)。翻轉(zhuǎn)USB配置具有位于連接器頂部的電氣接觸部。 非翻轉(zhuǎn)配置可引入如下情形其中接觸部的電氣引線阻擋需要安裝光透鏡部件的空間。由此，電氣部件和光部件必須“競爭”同一物理空間。用延伸通過引線的透鏡鏡筒支架，可恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合和對準(zhǔn)光接口，同時允許電氣引線與PCB互連。圖1是組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。系統(tǒng)100包含裝置110，裝置110可包含若干裝置中的任一個，包括桌上型計算機(jī)或膝上型計算機(jī)、上網(wǎng)本或其它此類裝置。除了計算裝置外，將理解，許多其它類型的電子裝置可結(jié)合本文論述的連接器中的一個或多個類型，并且本文描述的實(shí)施例將同樣很好地應(yīng)用于此類電子裝置。其它此類電子裝置的示例可包含手持裝置、智能電話、媒體裝置、多媒體裝置、存儲裝置、相機(jī)、語音記錄器、I/O裝置、連網(wǎng)裝置、游戲裝置、游戲控制桿或可包含此類連接器的任何其它電子裝置。裝置110包含處理器(proc)112，處理器(proc) 112表示處理電氣和/或光信號 I/O信號的任何類型處理部件。處理器112是抽象概念，并且將理解，可使用單個處理裝置， 或者可使用多個單獨(dú)裝置。處理器112可包含微處理器、可編程邏輯器件或陣列、微控制器、信號處理器或某種組合，或者可以是微處理器、可編程邏輯器件或陣列、微控制器、信號處理器或某種組合。裝置110包含端口 120，端口 120與插頭132對接。插頭132是允許外圍裝置 130(外圍裝置130可以是上面討論的相同類型裝置中的任一種)與裝置110互連的連接器插頭。插頭132可直接構(gòu)建在外圍裝置130中(用軟線(cord)或不用軟線)，或者可經(jīng)由獨(dú)立電纜互連到外圍裝置130。插頭132支持經(jīng)由光接口、電氣接口或二者的通信。插頭132與裝置110的端口 120配合。在本文中使用時，將一個連接器與另一個連接器配合是指提供機(jī)械連接。將一個連接器與另一個連接器配合通常還提供通信連接。 端口 120包含外殼122，外殼122提供機(jī)械連接機(jī)構(gòu)。端口 120也包含電氣接口部件和光接口部件。光路徑1 表示一個或多個部件，所述一個或多個部件可包含處理部件和/或終止部件，該處理部件和/或終止部件在處理器112與端口 120之間傳遞信號。傳遞信號可包含生成和轉(zhuǎn)換成光信號，或接收和轉(zhuǎn)換成電氣信號，在下面對此進(jìn)行更詳細(xì)描述。電氣路徑126表示在處理器112與端口 120之間傳遞電氣信號的一個或多個部件。將理解，雖然光路徑124的一部分可包含電氣部件(特別用于向電氣的轉(zhuǎn)換/從電氣的轉(zhuǎn)換用于處理器112)，但是光路徑IM將裝置110處接收的信號或從裝置110發(fā)送的信號作為光信號來傳遞。與之不同，電氣路徑126將裝置110處接收的信號或從裝置110發(fā)送的信號作為電氣信號來傳遞。由此，光路徑1 為作為光接口的端口 120提供通信路徑， 并且電氣路徑126為作為電氣接口的端口 120提供通信路徑。端口 120、外殼122以及光路徑和電氣路徑(分別是IM和126)支持上面描述的連接器實(shí)施例。由此，在一個實(shí)施例中，端口 120可以是將光通信光引擎包含在端口 120內(nèi)的組合連接器。在一個實(shí)施例中，端口 120包含用于光對接的可浮動透鏡。在一個實(shí)施例中，端口 120包含可插式光透鏡組件，其中光路徑IM包含跳線組件以便以光方式與處理器112交換信號。在一個實(shí)施例中，光路徑1 包含閉鎖件部件以將光連接器固定到安裝在裝置110的PCB上的透鏡部件。端口 120可配置為翻轉(zhuǎn)連接器或非翻轉(zhuǎn)連接器。上面描述的一個或多個實(shí)施例可以組合。雖然相對于各種實(shí)施例一般性地描述了系統(tǒng)100，但是在下面更詳細(xì)地描述了關(guān)于各種實(shí)施例的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。相對于將光引擎包含在連接器內(nèi)的組合連接器，這種連接器可稱為有源光連接器或有源光插座和有源光插頭。一般來說，這種有源光連接器包含提供到配合連接器、電氣接觸組件和光組件的物理連接接口的連接器外殼。電氣接觸組件和/或光組件也可稱為“子組件”。技術(shù)上，組件可稱為“制成的”產(chǎn)品或制造件的制成的系統(tǒng)或子系統(tǒng)，不過子組件一般而言與其它部件或另一子組件組合以使子組件完整。然而，子組件在本文中與“組件”沒有區(qū)別，并且提到組件可以指的是另外可視為子組件的。電氣接觸組件在物理上與連接器外殼結(jié)合或集成或組合，并且提供電氣I/O接口。光組件在物理上與連接器外殼結(jié)合，并提供光I/O接口。在一個實(shí)施例中，光組件包含光引擎以便有源地生成和/或接收和處理光信號。利用組合連接器的連接接口允許電氣I/ 0或光I/O或二者經(jīng)由結(jié)合在連接器外殼內(nèi)的不同接口。電氣I/O和光I/O可同時發(fā)生或基本上同時發(fā)生，或者可配置成單獨(dú)操作或“輪流”操作。在一個實(shí)施例中，光引擎可按照或根據(jù)電氣I/O接口的協(xié)議處理光信號。光接口和電氣接口根據(jù)同一協(xié)議操作不是嚴(yán)格必要的，但它們可以根據(jù)同一協(xié)議操作。無論光引擎是根據(jù)電氣I/O接口還是根據(jù)不同協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)來處理信號，光引擎都可配置或編程用于具體連接器內(nèi)的預(yù)期協(xié)議，并且不同光引擎可配置用于不同協(xié)議。在一個實(shí)施例中，光引擎包含用于生成光信號的激光二極管、用于接收光信號的光電二極管和用于控制激光二極管和光電二極管的光集成電路(IC)。在一個實(shí)施例中，因?yàn)楣怆姸O管將光信號轉(zhuǎn)換成電氣信號，所以光電二極管或具有光電二極管電路的部件可視為光終止部件。激光二極管將電氣信號轉(zhuǎn)換成光信號。光 IC基于要以光方式傳送的信號、通過用適當(dāng)電壓驅(qū)動激光器以生成用來產(chǎn)生光信號的輸出，來驅(qū)動激光二極管(例如垂直腔表面發(fā)射激光器、即VCSEL)。光IC接收由光電二極管生成的電氣信號并處理它們以便解釋。在一個實(shí)施例中，光IC執(zhí)行功率管理以在不用時關(guān)閉光部件(例如激光器、光電二極管)。可使用的電氣協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)可包含通用串行總線(USB)(標(biāo)準(zhǔn)或小型)、高清晰度多媒體接口(HDMI)或顯示端口。將理解，每個不同標(biāo)準(zhǔn)可包含電氣接觸組件的不同配置或引出線。另外，連接器外殼的大小、形狀和配置取決于標(biāo)準(zhǔn)，包括對應(yīng)連接器的配合的容限。 由此，集成了光I/O組件的連接器的布局對于各種標(biāo)準(zhǔn)可有所不同。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，光接口需要視線連接以將光信號發(fā)射器與接收器對接(二者都可稱為透鏡)。由此，連接器的配置將使得透鏡不被對應(yīng)的電氣接觸組件阻擋。例如，光接口透鏡可根據(jù)連接器外殼內(nèi)哪個空間可用而被置于接觸組件側(cè)面或之上或之下。圖2是將光弓丨擎結(jié)合在端口中的組合光和電氣接口端口的實(shí)施例的框圖。連接器 200(即圖2中示出的部件的完整組件)表示組合連接器的一個示例。更具體地說，連接器 200表示在連接器外殼內(nèi)具有有源光引擎的連接器。雖然所例證的特定示例是USB標(biāo)準(zhǔn)A 連接器，但是將理解，可與本文所描述同樣地構(gòu)造其它連接器類型。由此，可通過用連接器200將電-光線路和光部件固定在所示的連接器插座中，以有源方式實(shí)現(xiàn)通過標(biāo)準(zhǔn)連接器的光通信。如所例證的，連接器200包含插座金屬片260和插座外殼250。插座金屬片260提供機(jī)械對接并將連接器接地。更具體地說，插座金屬片260為插座外殼250提供位置固定性并且當(dāng)連接器200與對應(yīng)插頭配合時提供EMI (電磁干擾)屏蔽。插座外殼250提供附加機(jī)械對接結(jié)構(gòu)，并提供結(jié)合I/O接口的結(jié)構(gòu)或機(jī)械框。利用接觸子組件(或組件)210提供電氣對接。由透鏡框220、光引擎230和透鏡240提供光對接。如上面建議的，光引擎230可包含激光二極管、光電二極管和光IC。構(gòu)成光引擎 230的部件可以是接合在襯底(諸如FR4PCB(也稱為FR-4或阻燃4，PCB))、柔性板或引線框上的管芯和導(dǎo)線。透鏡框220提供透鏡240與光引擎230之間的準(zhǔn)確對準(zhǔn)以降低光損耗。透鏡240可由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，材料可包含塑料、玻璃、硅或可成形并提供光聚焦的其它材料。當(dāng)前，塑料透鏡是普遍選擇，原因在于它們在成本、制造和耐用性方面提供了便利。在一個實(shí)施例中，透鏡240設(shè)計成支持?jǐn)U展射束光對接。在擴(kuò)展射束法中，透鏡 240擴(kuò)展并校準(zhǔn)傳送信號，以及聚焦接收信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是，校準(zhǔn)是指使光信號的光子在接收時更平行。下面參考圖15更詳細(xì)討論射束擴(kuò)展。透鏡240允許連接器200擴(kuò)展傳送時的光束以便于光通信。此外，透鏡240允許連接器200聚焦擴(kuò)展的光束用于接收通信。透鏡240將接收光聚焦在光引擎230的接收部件(例如光電二極管)上，并擴(kuò)展來自光引擎230的傳送部件(例如激光二極管)的光。如所例證的，連接器200支持單個光通道。在一個實(shí)施例中，連接器200支持多個光通道。附加光通道將包含用于傳送和接收的透鏡以及光引擎230上的對應(yīng)傳送部件和接收部件。在一個實(shí)施例中，連接器200支持USB對接。在這種實(shí)施例中，接觸子組件210可包含USB2接觸部、USB3接觸部或二者，用于后向兼容性和電氣通信目的。圖3是將光引擎結(jié)合在插頭中的組合光和電氣接口插頭的實(shí)施例的框圖。連接器 300(即圖3中示出的部件的完整組件)表示組合連接器的一個示例。更具體地說，連接器 300是支持光對接和電氣對接的連接器。如所例證的，連接器300的結(jié)構(gòu)類似USB標(biāo)準(zhǔn)B連接器，與圖2的連接器200互補(bǔ)。此外，連接器的特定類型僅是一個示例，并且不應(yīng)該視為進(jìn)行限制。連接器300包含金屬片罩340，以便為塑料外殼310提供固定性以及當(dāng)配合連接器 300時提供EMI屏蔽。塑料外殼310為連接器300提供機(jī)械對接，以及提供用于提供電氣和光對接的結(jié)構(gòu)。塑料透鏡320和光引擎330與塑料外殼310結(jié)合以提供光接口路徑。在一個實(shí)施例中，光引擎330包含激光二極管、光電二極管和光IC。與圖2的光引擎230 —樣， 光引擎330的部件可以是接合在襯底上的管芯和導(dǎo)線。在一個實(shí)施例中，塑料外殼310包含配備有金屬片接觸部350(金屬片接觸部350與配合連接器的對應(yīng)金屬片外殼以機(jī)械方式和電氣方式對接)的內(nèi)部槽。塑料外殼310還可包含對準(zhǔn)特征以便最小化光損耗。圖4是用組合光和電氣接口發(fā)送和接收光信號的實(shí)施例的流程圖。本文所例證的流程圖提供各種過程動作的序列示例，所述序列示例可由可包含硬件、軟件或組合的處理邏輯執(zhí)行。盡管按具體序列或順序示出，但是除非另外規(guī)定，否則可以修改動作的順序。由此，所例證的實(shí)現(xiàn)應(yīng)僅理解為示例，并且可按不同順序執(zhí)行該過程，并且可并行執(zhí)行一些動作。此外，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，可省略一個或多個操作；由此，并非所有動作在每個實(shí)現(xiàn)中都是需要的。其它過程流也是可能的。 在一個實(shí)施例中，將光組件裝配在連接器外殼中，402。將電氣組件也裝配在連接器外殼中，404。光和電氣組件被描述為被裝配，這指的是將組件結(jié)合在連接器的物理結(jié)構(gòu)中(例如與連接器外殼結(jié)合)。裝配組件是提供光接口和電氣接口的一種方式。然而，將理解，組件和它們的相關(guān)聯(lián)通信路徑也可被視為是通過初始化和/或配置主機(jī)裝置內(nèi)的通信路徑來提供的。由此，例如當(dāng)軟件驅(qū)動程序準(zhǔn)備與路徑的硬件部件(例如提供或生成信號的處理器或一個或多個部件)相接口時，可提供這些組件。在一個實(shí)施例中，光組件包含光引擎。光引擎可能需要被初始化以便通信，406。在組合光和電氣連接是其一部分的主機(jī)系統(tǒng)的操作期間可動態(tài)地激活和去激活光引擎。光引擎的激活可視為提供光路徑，并且類似的激活(例如為了節(jié)能目的)去激活的電氣路徑的過程可視為提供該路徑。對于傳送，在系統(tǒng)內(nèi)生成信號并將信號傳送出連接器到主機(jī)系統(tǒng)經(jīng)由組合連接器連接到的遠(yuǎn)程裝置。由此，在光IC中生成信號，408。所生成的信號可從主機(jī)系統(tǒng)的另一部分接收(例如從驅(qū)動器發(fā)送到IC)并隨后在IC內(nèi)得到處理，以便進(jìn)行傳送。基于在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的協(xié)議將信號從電氣信號轉(zhuǎn)換成光信號，410。協(xié)議包含用于連接器結(jié)合IC的光協(xié)議和/或電氣協(xié)議。然后可用激光二極管傳送信號，412。用激光二極管傳送信號可被視為將信號從電氣信號轉(zhuǎn)換成光信號。對于接收，在光組件的透鏡處接收信號，414。將信號從透鏡例如傳輸?shù)焦怆姸O管，以便將光信號轉(zhuǎn)換成電氣形式從而由光IC處理，416?？梢杂霉庖嫣幍墓怆姸O管對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，或者可將光信號傳遞到在物理上靠近將接收信號的處理器的光終止部件。 在一個實(shí)施例中，光IC處理轉(zhuǎn)換的接收信號，418。將理解，用結(jié)合到連接器外殼中的光IC，可以避免將信號從連接器傳遞到不同處理器。在這種實(shí)施例中，連接器本身是光收發(fā)器，其相比在連接器外部執(zhí)行光處理的相當(dāng)?shù)臒o源方法，使用PCB布局上更少的不動產(chǎn)。如上面所提到的，配合連接器之間的光接口應(yīng)該被對準(zhǔn)以便進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男盘柦粨Q。在一個實(shí)施例中，光組件包含浮動透鏡。浮動透鏡是未剛性地固定在連接器外殼內(nèi)的透鏡，并且允許將光導(dǎo)纖維更靈活地對準(zhǔn)到光組件的光透鏡。在一個實(shí)施例中，通過透鏡部件本體內(nèi)的槽口提供對準(zhǔn)，該槽口與配合部件或連接器的對應(yīng)管腳或突出件對接。備選地，透鏡部件本體可包含銷或突出件以與配合部件或連接器上的槽口對接。在一個實(shí)施例中，可通過提供將浮動透鏡壓入恰當(dāng)位置的彈簧力改進(jìn)對準(zhǔn)。圖5A-5B是具有可浮動透鏡的組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。圖5A和5B中的示例的特定機(jī)械結(jié)構(gòu)可類似于光USB標(biāo)準(zhǔn)A插頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但將理解為非限制示例。圖 5A從電氣接口是可見的并且在連接器的配合端看見浮動透鏡的角度例證了具有浮動光透鏡的連接器。圖5B從鄰近連接器外殼壁的部件面的角度例證了具有浮動光透鏡的連接器。參考圖5A，該連接器包含USB2接觸部506、USB3接觸部504、USB2塑料外殼508 和USB3塑料外殼502。USB2接觸部和USB3接觸部是置于塑料外殼內(nèi)的電氣接觸組件。為了在高量生產(chǎn)和USB3標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)現(xiàn)浮動透鏡機(jī)構(gòu)(其具有9個電氣接觸部)，外殼結(jié)構(gòu)可包含電氣接觸部放在其中的多個零件。如圖所示，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的塑料外殼以捕獲電氣接觸部。然而，將理解，可使用多于或少于2個的外殼。如所例證的，USB3塑料外殼502要捕獲 USB3接觸部，并且USB2塑料外殼508要捕獲USB2接觸部。在一個實(shí)施例中，USB3塑料外殼502在兩側(cè)上包含栓以扣在USB2塑料外殼508中的槽口中。將理解，USB3塑料外殼502 和USB2塑料外殼508可以是單個部件的部分。兩個塑料外殼一起構(gòu)成用于裝配電氣接口和光接口的塑料外殼?？筛油哥R510(其可以是塑料可浮動透鏡)也示為位于連接器的配合端。參考圖5B，電氣組件的電氣引線示為從連接器外殼的背面突出，這正如USB3接觸部520和USB2接觸部522所例證的那樣。USB2塑料外殼5 提供其中結(jié)合了可浮動透鏡534的結(jié)構(gòu)。因?yàn)楦油哥R534未剛性地裝配在外殼內(nèi)，可浮動透鏡534正在浮動。而是，通過將彈簧5 —端觸碰USB2塑料外殼5 并且另一端觸碰塑料可浮動透鏡來實(shí)現(xiàn)浮動透鏡機(jī)構(gòu)。彈簧5 產(chǎn)生將可浮動透鏡534推入由USB2塑料外殼5 在配合端形成的腔中的張力或阻力。彈簧5 可實(shí)現(xiàn)為線圈或扁平形式，并且可用塑料或用金屬片制成。 USB2塑料外殼524的腔具有足夠的空閑空間以便可浮動透鏡在產(chǎn)生的空間內(nèi)移動、旋轉(zhuǎn)或傾斜。塑料外殼的配合端包含彈簧5 可以將可浮動透鏡534壓向其的中心制止器(例如突出件或面或其它機(jī)構(gòu))?？筛油哥R534攜帶所有精密零件，諸如用于射束擴(kuò)展的透鏡表面532、用于與插座側(cè)的透鏡接合的對準(zhǔn)槽口 530以及用于光纖附連的光纖盲孔。在連接器外殼內(nèi)形成的光纖通道中例證光纖526，并在光纖盲孔中使光纖5 與可浮動透鏡534配合。如所例證的， 存在四個單獨(dú)透鏡和光導(dǎo)纖維，它們可用于在連接器內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩個單獨(dú)光通道。當(dāng)插頭未接合時，相對USB2塑料外殼524的中心制止器推可浮動透鏡534。當(dāng)插頭接合時，可浮動透鏡534通過對準(zhǔn)槽口 530與在插座處的透鏡連接；由此，在可浮動透鏡 534處的透鏡表面532與在插座側(cè)的透鏡的表面排齊。在同一時間，在插座側(cè)的對準(zhǔn)凸起將浮動透鏡534向后推。當(dāng)可浮動透鏡534被向后推時，USB2塑料外殼524的移動，無論是平移還是旋轉(zhuǎn)，都與可浮動透鏡534的移動隔離。在一個實(shí)施例中，組合光和電信接口連接器可以是有源接口，該有源接口將光IC 包含在光引擎中以便處理光信號。在一個實(shí)施例中，可以將光信號從連接器或插頭傳送到處理部件以便處理。在這種實(shí)現(xiàn)中，收發(fā)器模塊跳線線纜組件可以以光方式將光信號傳遞距處理部件的路途的至少一部分。傳統(tǒng)上，通過PCB跡線與連接器交換光信號，這降低了信號質(zhì)量。通過以光方式傳遞信號，可實(shí)現(xiàn)更高的信號質(zhì)量和更高的帶寬。圖6是在PC板上的兩個部件之間傳遞光信號的跳線線纜的實(shí)施例的框圖。跳線組件600允許通過本文討論的組合光和電氣連接器將生成的光從光收發(fā)器傳遞到外圍設(shè)備。在一個實(shí)施例中，跳線組件600包含塑料跳線外殼620、跳線金屬片閉鎖件610、光纖 630、熱收縮件640和塑料透鏡650。跳線外殼620可包含用于光纖附連的精密通孔、容器 (pocket)處用于到精密通孔的宏光纖對準(zhǔn)的V型溝槽、以及附連腔660。在一個實(shí)施例中， 附連腔660可以是用于將光纖固定在跳線外殼620中的膠的容器。跳線外殼620的主要目的是捕獲光纖。跳線金屬片閉鎖件610要保護(hù)跳線外殼620 與光收發(fā)器之間的接合。光纖630充當(dāng)傳遞光的波導(dǎo)。在一個實(shí)施例中，每個光通道都有一對光纖。如所例證的，使用四個光纖，對應(yīng)于兩個光通道。類似于所示出的，可構(gòu)造單個通道跳線。透鏡650包含精密零件，諸如用于射束擴(kuò)展的透鏡表面、用于在插座和插頭處透鏡表面之間光對準(zhǔn)的對準(zhǔn)凸起或突出件以及用于光纖附連的盲孔?？蓚溥x地由透鏡650上的槽口提供對準(zhǔn)，這些槽口對應(yīng)于插座和插頭上的凸起或突出件。透鏡650包含光纖引導(dǎo)通道以將光纖定位到盲孔，這允許光纖對接透鏡650的實(shí)際透鏡。此外，透鏡650可包含兩個栓以將它自己卡鎖到連接器插座。在一個實(shí)施例中，熱收縮件640可用于將光纖630固定在透鏡650，以及提供應(yīng)變消除。圖7是在連接器與透鏡部件之間交換光信號的跳線線纜的實(shí)施例的框圖。圖6中單獨(dú)地例證了跳線組件600。在圖7中在連接的上下文中示出了這種跳線組件。在一個實(shí)施例中，跳線組件可被認(rèn)為是一端終止在塑料套圈中并且一端終止在光透鏡中的接線繩。跳線組件包含跳線外殼720以捕獲光纖740并將光纖740對準(zhǔn)到透鏡部件710。 跳線閉鎖件730將跳線外殼720附連到透鏡部件710。跳線外殼720還可稱為對接光通信路徑的光連接器部件。透鏡部件710還可包含光終止部件。透鏡750是允許在連接器760 處進(jìn)行光對接的光透鏡部件。在一個實(shí)施例中，透鏡部件710包含光信號處理部件和I/O 路由處理器，它們可以是單獨(dú)的處理部件。I/O路由處理器可以負(fù)責(zé)從連接器760的組合光和電氣接口中電氣接口的電氣I/O。此外，如所例證的，多個組合連接器可由單個處理單元服務(wù)。透鏡部件710置于透鏡部件外殼770內(nèi)，透鏡部件外殼770安裝在PCB 780上。連接器760也安裝在PCB 780上。PCB布局包含連接器760與透鏡部件外殼770之間的某一距離。因此，一旦構(gòu)造了完整系統(tǒng)，在連接器760與透鏡部件710之間就存在某一距離。在連接器760與透鏡部件710之間以光方式傳遞光信號導(dǎo)致改進(jìn)的信號質(zhì)量。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，圖6和7中所例證的跳線組件的一個優(yōu)點(diǎn)是可在焊接處理之后安裝光透鏡和光纖部件。通常利用焊料，經(jīng)常通過回流過程將電氣部件安裝或附連到PCB。雖然不同處理技術(shù)是已知的，但是一個通用方法用于拾放機(jī)，或相當(dāng)于適當(dāng)?shù)?(例如通過膏或膠、諸如焊膏)粘附部件，并將焊膏放在電氣連接處。具有所有已安裝部件的整個PCB然后可暴露于熱或紅外線(IR)以熔化焊膏(其通常包含助焊劑)，焊膏將部件引線焊接到PCB上的跡線接觸部，或者產(chǎn)生焊接接頭。該過程可涉及損害塑料部件的熱量。 由此，光導(dǎo)纖維或其它塑料部件應(yīng)該在焊接處理后安裝以避免損害。通常，這種部件本該單獨(dú)安裝，這增加了生產(chǎn)時間和成本。使用跳線組件能顯著減少板生產(chǎn)時間，同時保護(hù)塑料部件免于暴露于焊接處理。所例證的跳線組件的另一個優(yōu)點(diǎn)是光部件的無源對準(zhǔn)。代替需要通過光導(dǎo)纖維閃光并(例如手動地)確保在(例如利用膠)放置部件之前對準(zhǔn)每個部件，接合透鏡組件無源地對準(zhǔn)這些部件。如下面更詳細(xì)討論的，閉鎖件促進(jìn)了無源對準(zhǔn)。用這種跳線組件，可以以光方式將光信號從PCB的一部分傳遞到另一部分。該傳遞可以是所生成信號的傳送(圖8A)，或從外部部件接收信號以便處理(圖8B)。在任一情況下，都以光方式將信號傳遞如下距離，該距離是連接器處對接的光透鏡部件與生成傳送信號并處理接收信號的處理部件之間距離的至少一部分。圖8A是經(jīng)由跳線線纜發(fā)送光信號的實(shí)施例的流程圖。PCB的光IC生成要以光方式傳送到附連到PCB的連接器的外部裝置的信號，802。將該信號從電氣信號轉(zhuǎn)換成光信號， 804。假設(shè)IC以電氣方式操作，并且由此生成電氣信號。根據(jù)將被傳送的光信號的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行該信號到光信號的轉(zhuǎn)換。可將電氣信號從光IC傳到從電氣信號生成光信號的部件。該部件可安裝在PCB上，物理上緊靠光IC，從而減少信號失真。以光方式將轉(zhuǎn)換的光信號傳送到透鏡，806。以光方式傳遞信號至少對于到透鏡的傳輸?shù)墓獠糠掷@過了信號通過PCB跡線的傳輸。通過靠近光IC放置電氣到光轉(zhuǎn)換器，可大部分以光方式傳送信號。光信號然后可從透鏡傳送到連接的外部裝置，808。圖8B是經(jīng)由跳線線纜接收光信號的實(shí)施例的流程圖。對于接收信號，在透鏡(或光透鏡部件)從外部裝置接收光信號，852。透鏡以光方式將信號從透鏡傳送到安裝在同一 PCB上的終止部件，邪4。以光方式將信號傳送透鏡與終止部件之間距離的至少一部分能繞過否則將通過PCB跡線以電氣方式執(zhí)行的傳輸?shù)闹辽僖徊糠?。將理解，終止部件可以包含在處理部件內(nèi)或可以不包含在處理部件內(nèi)。在一個實(shí)施例中，要不是信號在處理器處被接收之前需要從光信號轉(zhuǎn)換成電氣信號的事實(shí)，信號實(shí)質(zhì)上可以光方式傳遞從透鏡到處理器的整個距離。將信號從光信號轉(zhuǎn)換成電氣信號以便處理，856。然后可以電氣方式將信號從終止部件傳送到處理器，858，處理器然后可處理該信號，860。對安裝在同一 PCB上的部件的提及可涉及安裝在同一 PCB底板上的部件或者是安裝在作為同一電路一部分的PCB底板上的部件。為了將光信號從PCB的一個部件傳遞到安裝在該P(yáng)CB上另一部件，以電氣方式和機(jī)械方式與連接器耦合的跳線板的使用可以是同一 PCB的一部分。從組合光和電氣連接器的角度，電氣連接可經(jīng)由連接器傳遞到含有處理部件的跳線板?？梢怨夥绞綄⒐庑盘杺鬟f到處理部件。除了上面所討論的內(nèi)容之外，跳線組件還能通過提供改進(jìn)的光接口減少光纖處理時間。用跳線組件的射束擴(kuò)展和自對準(zhǔn)，能避免割開之后光纖上的過長拋光處理。光部件的安裝快速而簡單-透鏡簡單地插入到連接器插座外殼中。如上面討論的，能避免光部件暴露于頂回流處理。如相對于跳線組件所討論的，跳線組件可包含將光連接器固定到PCB的透鏡部件的連接器閉鎖件。閉鎖件以機(jī)械方式固定光連接器并對準(zhǔn)光部件。圖9A-9B是將光連接器對接和對準(zhǔn)到透鏡部件的閉鎖件實(shí)施例的框圖。圖9A的視圖902例證了與要連接到透鏡部件的閉鎖件接合的光連接器部件。更具體地說，透鏡920 例證了安裝在PCB 910上的透鏡部件。如在視圖902中所例證的，從來自圖9A的透視圖的視角來看，PCB 910在連接器930和透鏡920 “前方”，阻擋它們。在圖9B中，PCB 910在視圖904的觀察點(diǎn)的背景中。透鏡920要與連接器930的光導(dǎo)纖維對接，連接器930表示光連接器部件。閉鎖件940將包含連接器930和閉鎖件940的連接器組件固定到透鏡920。下面更詳細(xì)地例證扣緊機(jī)構(gòu)。由此，包含用于光纖的至少一個光纖引導(dǎo)通道的光連接器部件可安裝到裝配在 PCB上的透鏡部件上。由此，光連接器的光纖可與透鏡部件的透鏡恰當(dāng)對準(zhǔn)和對接。閉鎖件 940以機(jī)械方式將光連接器部件固定到透鏡部件。閉鎖件940包含彈簧機(jī)構(gòu)，下面更詳細(xì)描述彈簧機(jī)構(gòu)的一個示例。彈簧機(jī)構(gòu)施加彈簧力以將光連接器部件與透鏡部件連續(xù)接合。預(yù)先裝載的彈簧閉鎖件實(shí)現(xiàn)了總是在連接器與透鏡之間提供可靠連接的簡單安裝。閉鎖件的彈簧力抑制連接器移動，這允許透鏡與光纖之間更好地連接。圖10A-10B是裝配在閉鎖件中的光連接器的實(shí)施例的框圖。如圖IOA中所例證的，可通過將連接器滑到閉鎖件中而連接器1010、光連接器部件安裝到閉鎖件1020中。如圖IOB中所例證的，在一個實(shí)施例中，連接器1010相對閉鎖件1020的彈簧支腿1040接合， 這提供阻力，當(dāng)安裝組件時朝鉤子1030推連接器。鉤子1030是固定連接器的鉤子和鉤子錨定機(jī)構(gòu)的一部分。鉤子1030附連到透鏡部件或PCB上的錨或擋板。圖11A-11B是用彈簧力將光連接器固定到透鏡部件的閉鎖件的實(shí)施例的框圖。閉鎖件和連接器接合為閉鎖件組件1140。閉鎖件組件1140要與PCB 1120的透鏡部件1130 接合。如所例證的，在一個實(shí)施例中，閉鎖件包含將連接器固定到閉鎖件的u通道1110。該 u通道可由閉鎖件的彎成或形成“U”形狀的突出件產(chǎn)生以便與連接器的溝槽或隆起對接。 將理解，備選地同樣可以使用“V”形狀。該u通道將閉鎖件和連接器保持在一起作為組件， 并將連接器的垂直移動限制在閉鎖件內(nèi)。閉鎖件組件1140與透鏡部件1130之間的安裝可簡化為將接合閉鎖件鉤子的“推著安裝”，這正如圖IlB中所例證的那樣。參考圖11B，當(dāng)閉鎖件組件1140完全與透鏡部件1130接合時，閉鎖件的彈簧支腿零件向連接器提供彈簧力1160，迫使連接器可靠地配合到透鏡部件1130。從來自鉤子零件和彈簧支腿零件的干擾產(chǎn)生的力總是以機(jī)械方式朝透鏡部件推連接器。在一個實(shí)施例中， 當(dāng)組件完全由閉鎖件擋板1150接合時保持彈簧力1160，該擋板將閉鎖件固定到透鏡部件。閉鎖件組件1140的閉鎖件由諸如具有形狀回彈的金屬等材料構(gòu)造而成。形狀回彈是指材料對抗形狀改變的具體合成材料的特征。由此，該材料是充分非延展的，以便保持其形狀，甚至當(dāng)施加試圖使材料形狀失真的力時也是如此。所施加的試圖使材料形狀失真的力例如可以是另一個物體對形狀的機(jī)械干擾。如圖IlA和IlB所例證的，在一個實(shí)施例中，閉鎖件擋板1150使閉鎖件的鉤子向外變彎(bow out)，同時被接合。然而，鉤子的形狀回彈使鉤子推回?fù)醢宀⑴c擋板接合。在備選實(shí)施例中，類似效果可通過迫使鉤子向內(nèi)代替向外來實(shí)現(xiàn)。閉鎖件組件的彈簧支腿同樣向外失真，在安裝期間遠(yuǎn)離連接器。當(dāng)接合鉤子時，相對彈簧支腿推連接器的機(jī)械干擾使彈簧支腿的形狀稍微失真。彈簧支腿又對抗機(jī)械干擾，并相對連接器回推，由此產(chǎn)生朝透鏡部件推連接器的恒定張力。可以使用其它形狀的彈簧支腿，以及備選形狀的鉤子。備選地， 彈簧力1160可由安裝在閉鎖件邊緣與連接器之間的一個或多個線圈彈簧施加，該彈簧力朝透鏡部件推連接器。圖13是用閉鎖件將光連接器固定到透鏡部件的實(shí)施例的流程圖。光連接器部件裝配到閉鎖件中以形成閉鎖件組件1302。裝配連接器部件可包含將連接器部件與閉鎖件的裝配通道對接，1304。例如，閉鎖件可包含與連接器上的對應(yīng)機(jī)械結(jié)構(gòu)接合的“U形”或“V 形”通道。以機(jī)械方式將連接器和閉鎖件組件或組合固定到裝配或安裝在PCB上的透鏡部件，1306。固定到透鏡部件的閉鎖件組件接合彈簧力機(jī)構(gòu)，該彈簧力機(jī)構(gòu)在連接器部件上施加恒定力，朝透鏡部件推連接器部件，1308。用恒定力，連接器的光部件(例如光導(dǎo)纖維和 /或透鏡)與透鏡部件的對應(yīng)光部件(例如透鏡)恰當(dāng)?shù)貙?zhǔn)和對接。在一個實(shí)施例中，光接口連接器外殼可以是光USB標(biāo)準(zhǔn)A翻轉(zhuǎn)插座。在另一個實(shí)施例中，光接口連接器外殼可以是光USB標(biāo)準(zhǔn)A非翻轉(zhuǎn)插座。上面參考跳線組件的討論主要聚焦在翻轉(zhuǎn)插座外殼的示例上。為了使用非翻轉(zhuǎn)插座外殼，USB電氣接口的電氣接觸部的引線將至少部分地與透鏡將通過其插入并結(jié)合到插座外殼中的物理空間競爭。如圖13和14所例證的，可使用擴(kuò)展透鏡組件恰當(dāng)?shù)貙庸獠考?。圖13是非翻轉(zhuǎn)組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，當(dāng)插座外殼的扁腳在更靠近PCB的下半部分并且電纜插頭必須翻轉(zhuǎn)以與插座接合時，插座被 “翻轉(zhuǎn)”。當(dāng)插座外殼的扁腳在遠(yuǎn)離或面對PCB的上半部分時，插座被稱為“非翻轉(zhuǎn)的”。由此，電氣接觸部在插座外殼的扁腳上，在插座頂部，面對PCB。因?yàn)閁SB3需要具有相關(guān)聯(lián)引線的五個附加電氣接觸部以將信號連接到與連接器相關(guān)聯(lián)的PCB，所以當(dāng)連接器支持USB3 時翻轉(zhuǎn)配置是常見的。組件1300包含插座金屬片1350，插座金屬片1350以機(jī)械方式和與連接器(通常它“坐落于”PCB上或接近PCB)相關(guān)聯(lián)的PCB對接。插座金屬片1350捕獲插座外殼1340， 并提供機(jī)械耦合和EMI屏蔽以便連接到配合插頭。插座外殼1340卡鎖到插座金屬片1350 中，并容納光接口組件和電氣接口組件。接觸子組件或組件1330包含捕獲USB3接觸部和USB2接觸部兩者的外殼(通常是塑料的)。接觸子組件1330卡鎖到插座外殼1340中。如從組件1300看到的，接觸子組件1330具有朝向PCB 1360突出的引線，并且至少部分地阻擋插座外殼1340的插入接觸組件和光子組件要通過的面。在翻轉(zhuǎn)配置中，假定電氣接觸子組件將安裝在插座外殼的下半部分、更靠近PCB，則引線不必阻擋開口。在一個實(shí)施例中，組件1300包含透鏡鏡筒支架1310，透鏡鏡筒支架1310又包含多個透鏡鏡筒1320。透鏡鏡筒1320足夠長以延伸通過接觸子組件1330的引線，并與插座外殼1340中的透鏡或其它光部件接合或?qū)印Ｓ纱?，接觸子組件1330的阻擋沒有干擾光對接和I/O。上面討論的透鏡部件包含幫助對準(zhǔn)光對接的精密零件。類似地，透鏡鏡筒1320 包含精密零件，諸如用于射束擴(kuò)展的透鏡表面和用于光纖附連的盲孔以及對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(例如槽口、凸起、突出件)。透鏡鏡筒支架1310捕獲每個塑料透鏡鏡筒1320并將每個塑料透鏡鏡筒1320推入插座外殼1340。在一個實(shí)施例中，透鏡鏡筒支架1310可與透鏡鏡筒組合以變成一個塑料部分。作為單個部分，所有透鏡都可恰當(dāng)?shù)卦诓遄鈿?340中共同對準(zhǔn)。在一個實(shí)施例中，透鏡鏡筒支架1310和透鏡鏡筒1320是跳線線纜組件的一部分。圖14是具有對接跳線組件的透鏡鏡筒支架的非翻轉(zhuǎn)組合光和電氣接口的實(shí)施例的框圖。組件1400提供了具有透鏡鏡筒的跳線組件的稍微不同的視圖。組件1400的連接器包含具有連接器外殼面1440的連接器外殼。如所例證的，電氣接觸引線1450從連接器內(nèi)的接觸部向下延伸，并阻擋連接器外殼面1440的開口。在一個實(shí)施例中，諸如上面討論的那樣，連接器要與跳線組件1410對接。跳線組件1410連接到插入式透鏡1420，插入式透鏡1420包含延伸的筒式透鏡。光纖1430從插入式透鏡1420的光纖盲孔延伸到跳線組件1410。將觀察到，圖13的透鏡鏡筒支架1310也是插入式透鏡，并含有四個透鏡鏡筒1320。圖14的插入式透鏡1420包含兩個透鏡鏡筒。由此，在一個實(shí)施例中，圖13的透鏡供應(yīng)兩個單獨(dú)光通道，而圖14的透鏡供應(yīng)一個光通道。圖15是射束擴(kuò)展實(shí)施例的框圖。如所例證的，光信號通過光纖1522，并且被傳輸?shù)焦饫w15M。光纖1522中的光束被透鏡1512擴(kuò)展和校準(zhǔn)1532，并且然后可作為較寬射束對接到透鏡1514。如在提供的示例中所示出的，光纖1522和15 的直徑可大致為62. 5微米，而擴(kuò)展的射束在直徑大致700微米的透鏡1512與1514之間通過。射束擴(kuò)展使其有可能以光方式耦合光纖1512和1514，其中傳統(tǒng)對接耦合(butt coupling)對于大多數(shù)連接器的機(jī)械容限不會提供足夠性能。甚至輕微偏移都能引起非擴(kuò)展射束的顯著信號損耗-甚至只幾微米偏移就能損耗大于10%的信號，或更多。然而，用射束擴(kuò)展，改進(jìn)了機(jī)械容限，這容忍灰塵或其它光阻擋。雖然光纖1522內(nèi)的光束可由高度平行的光子組成，但為了例證目的，光纖1522顯示為包含散射光巧42。甚至對于光束已經(jīng)散射了光纖內(nèi)的光的情形，擴(kuò)展和校準(zhǔn)(1532)也通過指引光子更平行，改進(jìn)了光信號質(zhì)量。由此，平行光1534顯示為在透鏡1512與1514 之間傳送。由透鏡1514聚焦光束1536，并且通過光纖1542傳送平行光1544。在本文描述了各種操作或功能的范圍內(nèi)，它們可描述或定義為軟件代碼、指令、配置和/或數(shù)據(jù)。該內(nèi)容可以是直接可執(zhí)行的(“對象”或“可執(zhí)行”形式)源代碼或不同代碼(“Delta”碼或“插入”碼)。本文描述的實(shí)施例的軟件內(nèi)容可利用其上存儲有內(nèi)容的制品或利用操作通信接口以經(jīng)由通信接口發(fā)送數(shù)據(jù)的方法提供。機(jī)器可讀存儲介質(zhì)可使機(jī)器執(zhí)行所描述的功能或操作，并且包含存儲機(jī)器(例如計算裝置、電子系統(tǒng)等)可訪問形式的信息的任何機(jī)構(gòu)，諸如可記錄/不可記錄介質(zhì)(例如只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器 (RAM)、磁盤存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)、閃存裝置等)。通信接口包含對接到硬連線介質(zhì)、無線介質(zhì)、光介質(zhì)等中的任一種以進(jìn)行到另一裝置(諸如存儲器總線接口、處理器總線接口、因特網(wǎng)連接、盤控制器等)的通信的任何機(jī)構(gòu)?？赏ㄟ^提供配置參數(shù)和/或發(fā)送信號配置通信接口，從而準(zhǔn)備通信接口以提供描述軟件內(nèi)容的數(shù)據(jù)信號?？山?jīng)由發(fā)送到通信接口的一個或多個命令或信號訪問通信接口。本文描述的各種部件可以是用于執(zhí)行所描述操作或功能的構(gòu)件。本文描述的每個部件都包含軟件、硬件或這些的組合。部件可實(shí)現(xiàn)為軟件模塊、硬件模塊、專用硬件(例如應(yīng)用特定硬件、專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)等)、嵌入式控制器、硬連線電路等。除了本文所描述的之外，還可在不脫離它們的范圍的情況下對所公開的本發(fā)明實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行各種修改。因此，本文的例證和示例應(yīng)該視為說明性的而非限制意義。應(yīng)該僅參考如下權(quán)利要求書度量本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括連接器外殼，所述連接器外殼用于提供到配合連接器的物理連接接口 ；電氣接觸組件，所述電氣接觸組件在物理上與所述連接器外殼結(jié)合，以提供電氣輸入/ 輸出(I/O)接口 ；以及光組件，所述光組件在物理上與所述連接器外殼結(jié)合，以提供光I/O接口，所述光組件包含有源地生成并接收和處理光信號的光引擎；其中所述連接接口允許經(jīng)由所述連接器外殼的電氣I/O或光I/O或二者。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電氣接觸組件根據(jù)通用串行總線(USB)、高清晰度多媒體接口(HDMI)或顯示端口之一的標(biāo)準(zhǔn)提供電氣I/O接口。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述光組件光引擎還根據(jù)所述電氣I/O接口的協(xié)議處理光信號。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述光組件還包括激光二極管，用于生成光信號；光電二極管，用于接收光信號；以及光集成電路(IC)，用于控制所述激光二極管和所述光電二極管。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述光組件包含非剛性地置于所述連接器外殼內(nèi)的浮動透鏡以將光導(dǎo)纖維對接和對準(zhǔn)到所述光組件的光透鏡。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述光組件經(jīng)由光跳線組件與印刷電路板(PCB)的電路對接，所述光跳線組件以光方式在所述光組件與安裝在所述PCB上的部件之間傳遞信號。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述連接器外殼包括非翻轉(zhuǎn)USB連接器外殼，其中所述電氣接觸組件與所述連接器外殼的相對所述PCB的面上的電氣接口接觸部結(jié)合。
8.一種方法，包括經(jīng)由提供到配合連接器外殼的機(jī)械耦合的連接器外殼提供電氣輸入/輸出(I/O)接口路徑；以及給光I/O接口路徑提供裝在所述連接器外殼中的有源光引擎，其中所述光引擎根據(jù)所述電氣I/O接口路徑的協(xié)議有源地生成并接收和處理光信號。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中有源地生成并接收和處理光信號的所述光引擎還包括激光二極管，用于生成光信號；光電二極管，用于接收光信號；以及光集成電路(IC)，用于控制所述激光二極管和所述光電二極管。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中提供所述光I/O接口路徑包括提供非剛性地置于所述連接器外殼內(nèi)的浮動透鏡以將光導(dǎo)纖維對接和對準(zhǔn)到所述光組件的光透鏡。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括基本上同時經(jīng)由所述電氣I/O接口路徑與所述電氣I/O以及經(jīng)由所述光I/O接口路徑與所述光I/O通信。
12.—種設(shè)備，包括連接器外殼，所述連接器外殼將電氣接觸組件固定在所述連接器外殼內(nèi)，所述電氣接觸組件用于提供電氣輸入/輸出(I/O)接口 ；以及透鏡部件，所述透鏡部件非剛性地置于所述連接器外殼內(nèi)，所述透鏡部件具有用于將所述透鏡部件的光透鏡與配合連接器對準(zhǔn)的對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，所述透鏡部件用于提供光I/O接
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述連接器外殼將所述電氣接觸組件固定在所述連接器外殼內(nèi)包括所述連接器外殼將電氣接觸組件固定在其內(nèi)，所述電氣接觸組件根據(jù)通用串行總線 (USB)、高清晰度多媒體接口(HDMI)或顯示端口之一的標(biāo)準(zhǔn)提供電氣I/O接口。
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述透鏡部件包含對接所述透鏡部件中對應(yīng)光纖盲孔的多個塑料透鏡，其中每個光纖盲孔在所述透鏡部件的所述物理結(jié)構(gòu)內(nèi)為光導(dǎo)纖維提供裝配位置。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括在所述透鏡部件內(nèi)的槽口，用于與所述配合連接器的對應(yīng)銷或突出件對準(zhǔn)。
16.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中非剛性地置于所述連接器外殼內(nèi)的所述透鏡部件包括一般矩形透鏡部件，以機(jī)械方式在所述一般矩形形狀的三個側(cè)面上被界定，并通過來自第四側(cè)面的彈簧以機(jī)械方式朝著由所述三個側(cè)面形成的空間對抗。
17.一種設(shè)備，包括光透鏡部件，用于耦合到具有電氣I/O接口和光I/O接口的印刷電路板(PCB)的連接器的光輸入/輸出(I/O)接口，所述光透鏡部件包含用于將光導(dǎo)纖維對接到所述光透鏡部件的透鏡的光纖引導(dǎo)通道；光連接器部件，用于耦合到所述PCB的光信號終止部件，所述終止部件用于在光與電氣之間轉(zhuǎn)換信號，所述光連接器部件包含用于將光導(dǎo)纖維對接到所述終止部件的光纖引導(dǎo)通道；以及至少一個光導(dǎo)纖維，所述至少一個光導(dǎo)纖維在所述光透鏡部件的所述光纖引導(dǎo)通道與所述光連接器部件的所述光纖引導(dǎo)通道之間延伸，以便通過所述PCB以光方式在所述光透鏡部件與所述光連接器部件之間傳遞信號。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述光透鏡部件包含用于與所述配合連接器的對應(yīng)銷或突出件對準(zhǔn)的對準(zhǔn)槽口。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述光透鏡部件包含用于與所述配合連接器的對應(yīng)槽口對準(zhǔn)的突出對準(zhǔn)突出件。
20.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述光透鏡部件的所述透鏡還包括射束擴(kuò)展器，用于校準(zhǔn)光信號并將光信號聚焦在所述光I/O接口。
21.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中在將所述連接器和所述光終止部件安裝到所述 PCB的焊料回流過程之后，所述光透鏡部件和所述光連接器部件可分別安裝到所述PCB的所述連接器和所述光終止部件。
22.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，還包括附加光透鏡部件，用于耦合到具有電氣I/O接口和光I/O接口的所述PCB的附加連接器的附加光I/O接口，所述附加光透鏡部件包含用于將附加光導(dǎo)纖維對接到所述光透鏡部件的附加透鏡的附加光纖引導(dǎo)通道。
23.一種方法，包括在安裝到印刷電路板(PCB)上的光透鏡部件與安裝到所述PCB上的處理部件之間傳遞信號；其中以光方式將所述信號傳遞所述光透鏡部件與所述處理部件之間距離的至少一部分；其中所述光透鏡部件提供到所述PCB外部的裝置的光I/O接口 ；以及其中所述處理部件生成信號以便以光方式傳送到外部裝置，并處理以光方式從外部裝置接收的信號；并且對于在所述處理部件處生成并以光方式傳遞到所述光透鏡部件的多個信號，將所述信號從所述光透鏡部件傳送到外部裝置；以及對于在所述光透鏡部件處從外部裝置接收的多個信號，將所述信號終止在光到電氣終止部件，所述光到電氣終止部件提供到所述處理部件的電氣接口。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中將所述信號從所述光透鏡部件傳送到所述外部裝置還包括在處理時以電子方式生成所述信號；將所述信號從電氣信號轉(zhuǎn)換成光信號；以及經(jīng)由所述光透鏡部件將所述信號以光方式傳送到所述外部裝置。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中終止所述信號還包括 在所述光透鏡部件處從所述外部裝置接收所述信號； 以光方式將所述信號從所述光透鏡部件傳送到所述終止部件； 將所述信號從光信號轉(zhuǎn)換成電氣信號；以及以電氣方式將所述信號傳送到所述處理部件。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中相比將所述信號以電子方式從所述光透鏡部件的位置傳送到所述處理部件，所述光到電氣部件在物理上定位在所述處理部件附近以減小所述信號的信號失真。
27.一種設(shè)備，包括光連接器部件，所述光連接器部件包含至少一個光纖引導(dǎo)通道以將光導(dǎo)纖維對接到印刷電路板(PCB)上透鏡部件的光透鏡；以及閉鎖件，用于以機(jī)械方式將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件，所述閉鎖件包含彈簧機(jī)構(gòu)以便用由所述彈簧機(jī)構(gòu)朝向所述透鏡部件施加在所述光連接器部件上的彈簧力將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件；其中由所述閉鎖件施加的所述彈簧力將所述光連接器部件的所述光導(dǎo)纖維對準(zhǔn)到所述光透鏡。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中用于以機(jī)械方式將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件的所述閉鎖件包括用于經(jīng)由鉤子和鉤子錨定機(jī)構(gòu)將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件的閉鎖件。
29.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中所述彈簧力包括由所述閉鎖件的材料的形狀回彈產(chǎn)生的力，所述回彈對抗由所述透鏡部件的形狀對所述閉鎖件形狀的機(jī)械干擾。
30.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，所述閉鎖件還包括由所述閉鎖件的突出件產(chǎn)生的u通道，所述u通道用于與所述光連接器部件的隆起對接，其中當(dāng)裝配在所述U通道中時，在至少一個平面中對抗所述光連接器部件的移動。
31.一種方法，包括將光連接器部件裝配到閉鎖件；其中所述光連接器部件包含至少一個光纖引導(dǎo)通道以將光導(dǎo)纖維對接到安裝在印刷電路板(PCB)上的透鏡部件的光透鏡；以及經(jīng)由所述閉鎖件以機(jī)械方式將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件； 其中所述閉鎖件用由所述閉鎖件朝向所述透鏡部件施加在所述光連接器部件上的彈簧力將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件；以及其中由所述閉鎖件施加的所述彈簧力將所述光連接器部件的所述光導(dǎo)纖維對準(zhǔn)到所述光透鏡。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中將所述光連接器部件裝配到所述閉鎖件還包括 將所述光連接部件的隆起與所述閉鎖件的突出件產(chǎn)生的u通道對接，其中當(dāng)裝配在所述u通道中時，在至少一個平面中對抗所述光連接器部件的移動。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中以機(jī)械方式將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件包括經(jīng)由鉤子和鉤子錨定機(jī)構(gòu)將所述光連接器部件固定到所述透鏡部件。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述彈簧力包括由所述閉鎖件的材料的形狀回彈產(chǎn)生的力，所述回彈對抗由所述透鏡部件的形狀對所述閉鎖件形狀的機(jī)械干擾。
35.一種設(shè)備，包括用于具有電氣I/O接口和光I/O接口的連接器的插座外殼，所述插座外殼以機(jī)械方式以及以光方式和/或以電氣方式與配合連接器對接，所述插座外殼包含電氣接觸部和光透鏡都通過其與所述插座外殼結(jié)合的面；電氣接觸組件，所述電氣接觸組件通過所述插座外殼的所述面與所述插座外殼結(jié)合， 以提供電氣輸入/輸出(I/O)接口，所述接觸組件包含多個電引線，所述電引線至少部分地阻擋所述插座外殼的所述面；以及光透鏡組件，所述光透鏡組件通過所述插座外殼的所述面與所述插座外殼結(jié)合，以提供光I/O接口，所述光透鏡組件包含多個筒式透鏡以延伸通過所述電引線以及通過所述插座外殼的所述面；其中所述光透鏡組件對準(zhǔn)所述筒式透鏡的定位以便對接光導(dǎo)纖維，用于與配合連接器進(jìn)行光I/O對接。
36.如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中所述電氣I/O接口包括 根據(jù)通用串行總線(USB)標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口。
37.如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中每個筒式透鏡包括 光纖盲孔，在其中插入用于與所述透鏡對接的光導(dǎo)纖維；以及透鏡，充當(dāng)用于向所述光導(dǎo)纖維傳遞光信號或從所述光導(dǎo)纖維傳遞光信號的波導(dǎo)，所述透鏡具有足夠的長度以延伸通過所述插座外殼的所述面到所述光透鏡組件以與所述光透鏡組件交換所述光信號。
全文摘要
連接端口提供電氣接口能力和/或光接口能力。組合的電氣和光接口端口可將光通信光引擎包含在連接端口自身內(nèi)。連接端口包含結(jié)合在一起的連接器外殼、電氣接口組件和光接口組件。光通信光引擎的一種實(shí)現(xiàn)包含用于生成光信號的激光二極管、用于接收光信號的光電二極管和用于控制光接口的光集成電路(IC)。
文檔編號H01R13/66GK102549852SQ200980161520
公開日2012年7月4日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者H·程, J·柯, S·S·李 申請人:英特爾公司