知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025004072
(43)【公開日】2025-01-14
(54)【発明の名称】航空電子差し込み式能動型光コネクタ
(51)【国際特許分類】
G02B 6/42 20060101AFI20250106BHJP
B64F 5/40 20170101ALI20250106BHJP
H04J 14/02 20060101ALI20250106BHJP
【ＦＩ】
G02B6/42
B64F5/40
H04J14/02
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024170199
(22)【出願日】2024-09-30
(62)【分割の表示】P 2019212858の分割
【原出願日】2019-11-26
(31)【優先権主張番号】16/216,834
(32)【優先日】2018-12-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(74)【代理人】
【識別番号】100086380
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100103078
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 達也
(74)【代理人】
【識別番号】100130650
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 泰光
(74)【代理人】
【識別番号】100168044
【弁理士】
【氏名又は名称】小淵 景太
(74)【代理人】
【識別番号】100168099
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 伸太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100200609
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 智和
(72)【発明者】
【氏名】トゥオン ケー．トロン
(72)【発明者】
【氏名】エリック ワイ．チャン
(72)【発明者】
【氏名】デニス ジー．コシンツ
(72)【発明者】
【氏名】キム クァン アン グエン
(72)【発明者】
【氏名】ヘンリー ビー．パン
(57)【要約】 （修正有）
【課題】組み込みのトランシーバを有するＬＲＵの設計および再設計に関連する欠点を解消する。
【解決手段】１つ以上のチャネルを有するモジュール式であり、電気信号を光信号に変換し、逆もまた同様である差し込み式能動型光コネクタ（１４）は、一方側に、列線交換ユニット（ＬＲＵ）（１０ａ）への差し込み式電気インターフェース（１６）を有し、他方側に、航空機の光ファイバ配線束（２０ａ、２０ｂ）への差し込み式光インターフェース（１８）を有し、ラック搭載およびボルト固定ＬＲＵを含むさまざまな種類のＬＲＵへと差し込むことができ、電気／光変換を完全に標準サイズの航空機コネクタ内で可能にするために充分な電子および光通信コンポーネントを含み、さまざまなデータ通信プロトコルに適応可能であり、シングルファイバまたはデュアルファイバのどちらの双方向データリンクにも使用される柔軟性を有する。
【選択図】図２
【解決手段】１つ以上のチャネルを有するモジュール式であり、電気信号を光信号に変換し、逆もまた同様である差し込み式能動型光コネクタ（１４）は、一方側に、列線交換ユニット（ＬＲＵ）（１０ａ）への差し込み式電気インターフェース（１６）を有し、他方側に、航空機の光ファイバ配線束（２０ａ、２０ｂ）への差し込み式光インターフェース（１８）を有し、ラック搭載およびボルト固定ＬＲＵを含むさまざまな種類のＬＲＵへと差し込むことができ、電気／光変換を完全に標準サイズの航空機コネクタ内で可能にするために充分な電子および光通信コンポーネントを含み、さまざまなデータ通信プロトコルに適応可能であり、シングルファイバまたはデュアルファイバのどちらの双方向データリンクにも使用される柔軟性を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コネクタハウジングと、
前記コネクタハウジング内に収容された第１のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第１のプリント回路基板によって支持された第１の複数の電気コネクタと、
第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタを前記第１のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第１の双方向光小組立品と、
前記第１のプリント回路基板に取り付けられ、前記第１の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび第１の光ケーブルを終端処理する第１の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第１のハウジングとを備えており、
前記第１のレーザデバイスは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第１の光ファイバの端部へと前記第１のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第１のフォトディテクタは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第１の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されている、差し込み式能動型光コネクタ。
前記コネクタハウジング内に収容された第１のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第１のプリント回路基板によって支持された第１の複数の電気コネクタと、
第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタを前記第１のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第１の双方向光小組立品と、
前記第１のプリント回路基板に取り付けられ、前記第１の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび第１の光ケーブルを終端処理する第１の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第１のハウジングとを備えており、
前記第１のレーザデバイスは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第１の光ファイバの端部へと前記第１のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第１のフォトディテクタは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第１の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されている、差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項2】
前記第１の複数の電気コネクタは、電気ソケットである、請求項１に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項3】
前記第１の双方向光小組立品は、前記第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタに光学的に結合した波長分割多重フィルタをさらに備える、請求項１または２に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項4】
前記コネクタハウジング内に収容された第２のプリント回路基板と、
前記第２のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第２のプリント回路基板によって支持された第２の複数の電気コネクタと、
第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタを前記第２のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第２の双方向光小組立品と、
前記第２のプリント回路基板に取り付けられ、前記第２の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび第２の光ケーブルを終端処理する第２の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第２のハウジングとをさらに備え、
前記第２のレーザデバイスは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第２の光ファイバの端部へと前記第２のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第２のフォトディテクタは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第２の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
前記第２のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第２のプリント回路基板によって支持された第２の複数の電気コネクタと、
第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタを前記第２のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第２の双方向光小組立品と、
前記第２のプリント回路基板に取り付けられ、前記第２の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび第２の光ケーブルを終端処理する第２の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第２のハウジングとをさらに備え、
前記第２のレーザデバイスは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第２の光ファイバの端部へと前記第２のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第２のフォトディテクタは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第２の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項5】
前記第１の双方向光小組立品は、
前記第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタに光学的に結合した第１の波長分割多重フィルタと、
前記第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタに光学的に結合した第２の波長分割多重フィルタと
をさらに備える、請求項４に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
前記第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタに光学的に結合した第１の波長分割多重フィルタと、
前記第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタに光学的に結合した第２の波長分割多重フィルタと
をさらに備える、請求項４に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項6】
前記コネクタハウジングの内側に配置されたゴムシールをさらに備え、前記ゴムシールは、前記第１および第２の終端部が前記第１および第２のハウジングにそれぞれ挿入されたときに前記第１および第２の光ファイバのそれぞれの一部分を囲むように構成されている、請求項４または５に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項7】
光ファイバネットワークと、
複数の電子デバイスと、
前記複数の電子デバイスにそれぞれ取り付けられて電気的に結合し、それぞれが複数の電気コネクタを有している複数の嵌合コネクタと、
前記複数の嵌合コネクタにそれぞれ取り付けられて電気的に結合し、前記光ファイバネットワークに光学的に結合した複数の差し込み式能動型光コネクタと
を備えており、
前記複数の差し込み式能動型光コネクタの各々は、それぞれの第１の光電気双方向トランシーバと、それぞれの嵌合コネクタの前記電気コネクタにそれぞれ電気的に結合した複数の電気コネクタとを備える、データ伝送システム。
複数の電子デバイスと、
前記複数の電子デバイスにそれぞれ取り付けられて電気的に結合し、それぞれが複数の電気コネクタを有している複数の嵌合コネクタと、
前記複数の嵌合コネクタにそれぞれ取り付けられて電気的に結合し、前記光ファイバネットワークに光学的に結合した複数の差し込み式能動型光コネクタと
を備えており、
前記複数の差し込み式能動型光コネクタの各々は、それぞれの第１の光電気双方向トランシーバと、それぞれの嵌合コネクタの前記電気コネクタにそれぞれ電気的に結合した複数の電気コネクタとを備える、データ伝送システム。
【請求項8】
前記複数の差し込み式能動型光コネクタの各々は、それぞれの第２の光電気双方向トランシーバをさらに備える、請求項７に記載のデータ伝送システム。
【請求項9】
前記光ファイバネットワークは、複数の光ファイバケーブルを備え、各々の差し込み式能動型光コネクタの前記第１および第２の光電気双方向トランシーバは、前記複数の光ファイバケーブルのうちのそれぞれの光ファイバケーブルに光学的に結合している、請求項８に記載のデータ伝送システム。
【請求項10】
前記電子デバイスは、列線交換ユニットである、請求項７～９のいずれか一項に記載のデータ伝送システム。
【請求項11】
前記列線交換ユニットは、航空機に組み込まれている、請求項１０に記載のデータ伝送システム。
【請求項12】
前記第１の光電気双方向トランシーバは、レーザデバイスおよびフォトディテクタを備える、請求項７～１１のいずれか一項に記載のデータ伝送システム。
【請求項13】
前記第１の光電気双方向トランシーバは、前記レーザデバイスおよび前記フォトディテクタに光学的に結合した波長分割多重フィルタをさらに備える、請求項１２に記載のデータ伝送システム。
【請求項14】
前記第１の光電気双方向トランシーバは、
１つの嵌合コネクタのそれぞれの電気コネクタに電気的に結合した１対のデータ入力端子と、
前記１対のデータ入力端子と前記レーザデバイスとに電気的に結合したレーザドライバと
をさらに備える、請求項１３に記載のデータ伝送システム。
１つの嵌合コネクタのそれぞれの電気コネクタに電気的に結合した１対のデータ入力端子と、
前記１対のデータ入力端子と前記レーザデバイスとに電気的に結合したレーザドライバと
をさらに備える、請求項１３に記載のデータ伝送システム。
【請求項15】
前記第１の光電気双方向トランシーバは、
前記１つの嵌合コネクタのそれぞれの電気コネクタに電気的に結合した１対のデータ出
力端子と、
前記１対のデータ出力端子と前記フォトディテクタとに電気的に結合したトランスインピーダンス増幅器と
をさらに備える、請求項１４に記載のデータ伝送システム。
前記１つの嵌合コネクタのそれぞれの電気コネクタに電気的に結合した１対のデータ出
力端子と、
前記１対のデータ出力端子と前記フォトディテクタとに電気的に結合したトランスインピーダンス増幅器と
をさらに備える、請求項１４に記載のデータ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書において開示される技術は、広くには、電子コンポーネント間の通信を可能にする光ファイバネットワークに関する。とくには、本明細書において開示される技術は、光航空電子データバスによって互いに接続された電気航空電子システムに関する。
【背景技術】
【0002】
高速航空電子データネットワークにおいて電気配線の代わりに光ファイバケーブルを使用することで、重量、コスト、電磁気の影響、および電気配線の組み込みの複雑さを、大幅に低減することが可能である。現代の航空機においては、列線交換ユニット（ｌｉｎｅ
ｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ ｕｎｉｔ）（ＬＲＵ）（航空電子コンピュータおよびセンサユニットなど）が、典型的には、他のＬＲＵとの光ファイバ通信を可能にするためのトランシーバを収容するハウジングを含む。ＬＲＵハウジング上の光コネクタによって、外部の光ファイバケーブルをＬＲＵに接続することができる。
ｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ ｕｎｉｔ）（ＬＲＵ）（航空電子コンピュータおよびセンサユニットなど）が、典型的には、他のＬＲＵとの光ファイバ通信を可能にするためのトランシーバを収容するハウジングを含む。ＬＲＵハウジング上の光コネクタによって、外部の光ファイバケーブルをＬＲＵに接続することができる。
【0003】
より具体的には、光航空電子データバスに接続された各々のＬＲＵが、典型的には、他のＬＲＵとの光ファイバ通信を可能にするために、電気光トランスミッタおよび光電気レシーバ（以下では、まとめて「光電気双方向トランシーバ」と称する）を有する光電気メディアコンバータを含む。電気光トランスミッタが、電気信号を光信号に変換し、光電気レシーバが、光信号を電気信号に変換する。ＬＲＵのハウジング上の光コネクタが、光ファイバケーブルのＬＲＵへの接続を可能にする。
【0004】
さらに、典型的な航空機の組み立てプロセスは、ＬＲＵと航空機の配線束との間に製造の中断（インラインコネクタ）を必要とする。既存の光電気ＬＲＵがラックから取り外されると、光接点が塵埃および水分の環境に露出され、ラックへと再び差し込む前に清掃および検査が必要である。ＬＲＵが航空機の光ファイバとやり取りするために、供給業者は、新たなトランシーバ、光配線、および光コネクタを再設計してＬＲＵに組み込む新たな能力を取得しなければならない。学習曲線は困難であり、光インターフェースを備える新たなＬＲＵを設計し、製造し、保証を与えるためのコストは高い。さらに、新たなＬＲＵの光学設計は、航空機の製造業者がＬＲＵの内部については指示せず、航空機の配線への光インターフェースを定めることしかできないため、ＬＲＵおよび供給業者の間で一貫していない。
【0005】
光航空電子データバスによって互いに接続されるが、上述の欠点に悩まされることがない電気航空電子システムの設計が、トランシーバが組み込まれたＬＲＵの設計および再設計に関するコストを排除するなど、種々さまざまな理由で有益であると考えられる。
【発明の概要】
【0006】
以下でかなり詳しく開示される主題は、１つ以上のチャネルを有するモジュール式であり、電気信号を光信号に変換し、逆もまた同様である差し込み式能動型光コネクタ（ｐｌｕｇｇａｂｌｅ ａｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）（以下では、「ＰＡＯＣ」）として機能するように構成された装置に関する。ＰＡＯＣは、一方側に、列線交換ユニット（ＬＲＵ）への差し込み式電気インターフェースを有し、この装置は、他方側に、航空機の光ファイバ配線束への差し込み式光インターフェースを有する。ＰＡＯＣは、ラック搭載およびボルト固定ＬＲＵを含むさまざまな種類のＬＲＵへと差し込むことができる。ＰＡＯＣは、電気／光変換を完全に航空機コネクタ内で可能にするために充分な電子および光通信コンポーネントを含む。加えて、この装置は、さまざまなデータ通信プロトコルに適応可能であり、シングルファイバまたはデュアルファイバのどちらの双
方向データリンクにも使用される柔軟性を有する。この種の差し込み式能動型光コネクタは、組み込みのトランシーバを有するＬＲＵの設計および再設計に関連する欠点を解消する。
方向データリンクにも使用される柔軟性を有する。この種の差し込み式能動型光コネクタは、組み込みのトランシーバを有するＬＲＵの設計および再設計に関連する欠点を解消する。
【0007】
本明細書において使用されるとき、用語「差し込み式」は、第１のコンポーネントの能力を述べるための形容詞として使用される場合に、そのコンポーネントを第２のコンポーネントに結合させること、および後に第２のコンポーネントから切り離すことが、第１および第２のコンポーネントのうちの一方のコンポーネントの雄部分（例えば、ピンまたはプラグ）を第１および第２のコンポーネントのうちの他方のコンポーネントのそれぞれの雌部分（例えば、レセプタクルまたはソケット）へと挿入することによって可能であることを意味する。例えば、ＰＡＯＣは、ＬＲＵ嵌合コネクタの電気ソケットへと挿入される電気ピンを有することができ、あるいはＰＡＯＣは、ＬＲＵ嵌合コネクタの電気ピンが挿入される電気ソケットを有することができる。どちらの場合も、ＰＡＯＣはＬＲＵ嵌合コネクタ「へと差し込まれ」る。
【0008】
差し込み式能動型光コネクタの種々の実施形態を、以下でかなり詳しく説明するが、それらの実施形態のうちの１つ以上は、以下の態様のうちの１つ以上を特徴とすることができる。
【0009】
以下で詳しく開示される主題の一態様は、コネクタハウジングと、コネクタハウジング内に収容されたプリント回路基板と、プリント回路基板に電気的に結合し、プリント回路基板によって支持された複数の電気コネクタと、レーザデバイスおよびフォトディテクタをプリント回路基板に電気的に結合させて備える双方向光小組立品と、プリント回路基板に取り付けられ、双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび光ケーブルを終端処理する終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備えるハウジングと、を備える差し込み式能動型光コネクタである。第１のレーザデバイスは、第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第１の光ファイバの端部へとハウジングを通って光を送るように配置される。第１のフォトディテクタは、第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、第１の光ファイバの端部からの光の受信に応答して、第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対へと電気信号を送信するように配置される。
【0010】
以下で詳しく開示される主題の別の態様は、光ファイバネットワークと、複数の電子デバイスと、前記複数の電子デバイスにそれぞれ取り付けられて電気的に結合し、それぞれが複数の電気コネクタを有している複数の嵌合コネクタと、複数の嵌合コネクタにそれぞれ取り付けられて電気的に結合し、光ファイバネットワークに光学的に結合した複数の差し込み式能動型光コネクタとを備えるデータ伝送システムであって、複数の差し込み式能動型光コネクタの各々は、それぞれの光電気双方向トランシーバと、それぞれの嵌合コネクタの電気コネクタにそれぞれ電気的に結合した複数の電気コネクタと、を備えるデータ伝送システムである。１つの提案される実施例によれば、電子デバイスは、航空機に組み込まれた列線交換ユニットである。
【0011】
以下で詳しく開示される主題のさらなる態様は、航空電子データ伝送システムを組み立てるための方法であって、（ａ）第１の複数の電気コネクタをプリント回路基板上の回路に接続するステップと、（ｂ）光電気双方向トランシーバの光小組立品のレーザデバイスおよびフォトディテクタをプリント回路基板上の回路に接続するステップと、（ｃ）航空機の機上の光ファイバネットワークの光ファイバケーブルの端部を、光電気双方向トランシーバの光小組立品に直面する位置に位置させるステップと、（ｄ）第１の複数の電気コ
ネクタを航空機の機上の列線交換ユニットに取り付けられた嵌合コネクタの第２の複数の電気コネクタに接続するステップと、を含む方法である。
ネクタを航空機の機上の列線交換ユニットに取り付けられた嵌合コネクタの第２の複数の電気コネクタに接続するステップと、を含む方法である。
【0012】
直前の段落において述べた方法の一実施形態によれば、ステップ（ｃ）は、終端部において光ファイバケーブルの端部を終端処理するステップと、光ファイバケーブルの端面が光電気双方向トランシーバの光小組立品に対して所定の距離の範囲内に位置し、光電気双方向トランシーバの光小組立品に光学的に結合するまで、終端部をプリント回路基板に取り付けられたハウジングの内部に挿入するステップとを含む。加えて、ステップ（ｄ）は、第１の複数の電気コネクタを第２の複数の電気コネクタに整列させるステップと、第１および第２の複数の電気コネクタの整列を維持しつつ、プリント回路基板を列線交換ユニットに向かって移動させるステップとを含む。
【0013】
差し込み式能動型光コネクタの他の態様が、以下で開示される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
これまでの箇所で論じた特徴、機能、および利点は、種々の実施形態において独立して達成可能であり、あるいはさらに他の実施形態において組み合わせられてもよい。種々の実施形態を、上述の態様および他の態様を例示する目的で、図面を参照して以下で説明する。この箇所で簡単に説明されるいずれの図も、縮尺どおりに描かれてはいない。
【0015】
【図1】航空機の機上のデータ処理システムであって、光データ通信ネットワークを含むデータ処理システムの三次元切断図を表す略図である。
【図2】ＬＲＵ側コネクタと航空機側コネクタとが嵌合したときに光航空電子データバスの光ファイバケーブルに光学的に結合できる内部トランシーバを有する典型的な光電気ＬＲＵを表す略図である（図２においてコネクタは未嵌合の状態で示されている）。
【図3】ＬＲＵ側コネクタと一実施形態による航空機側差し込み式能動型光コネクタとが嵌合したときにＰＡＯＣを介して光航空電子データバスの光ファイバケーブルからデータを受信し、光航空電子データバスの光ファイバケーブルへとデータを送信することができる電気ＬＲＵを表す略図である（図３においてコネクタは未嵌合の状態で示されている）。
【図4】１つの提案される実施例による光電気双方向トランシーバのいくつかのコンポーネントを特定するブロック図である。
【図5】一実施形態による終端部／レセプタクル組立品の断面図を表す略図である。
【図7-8】整列しているが未だ嵌合していないＬＲＵ嵌合コネクタおよび差し込み式能動型光コネクタの三次元の図をそれぞれ表す略図である。
【図16】一実施形態による航空電子データ伝送システムを組み立てるための方法のステップを特定するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下で図面を参照するが、図面において、類似する要素には、異なる図においても同じ参照番号が付されている。
【0017】
差し込み式能動型光コネクタの例示の実施形態が、以下でかなり詳しく説明される。しかしながら、実際の実施例のすべての特徴が本明細書において説明されるわけではない。そのような実際の実施形態の開発において、多数の実施例ごとの決定を、システム関連および事業関連の制約の順守など、実施例ごとにさまざまであると考えられる開発者の特定の目標を達成するために行わなければならないことを、当業者であれば理解できるであろう。さらに、そのような開発の苦労が、複雑かつ時間のかかるものであるかもしれないが、それでもなお本開示の恩恵を被る当業者にとって月並みな仕事にすぎないと考えられることを、理解できるであろう。
【0018】
航空機上の列線交換ユニットの間の光通信を可能にするための光ファイバネットワークの種々の実施形態が、例示の目的で、以下で詳しく説明される。しかしながら、本明細書に開示される光ファイバネットワークの実施例は、航空機の環境のみに限定されず、むしろ他の種類のビークルに搭載された光ファイバネットワークまたは他の種類の光ファイバネットワーク（例えば、長距離地上、データセンター、およびファイバ・トゥ・ザ・ホーム／オフィスの用途）においても利用可能である。
【0019】
光ファイバネットワークは、銅線のネットワークと比べて、より高速であり、より重量が軽く、電磁妨害を受けにくいという利点を有する。多数の型式の民間航空機が、サイズ、重量、および電力を減らすために、光ファイバネットワークを有している。航空電子システムにおいて通信を達成するために、複数の列線交換ユニット（ＬＲＵ）を互いに接続することが一般的に行われている。例えば、ビークル（例えば、航空機）の前部の複数のＬＲＵが、航空電子データバスを介してビークルの後部の複数のＬＲＵに接続されている。
【0020】
図１が、航空機１０２を含むネットワーク環境１００を示している。航空機１０２は、本明細書において開示されるコネクタを使用することができるプラットホームの一例である。図１に示される例において、航空機１０２は、胴体１０８に取り付けられた右翼１０
４および左翼１０６を有する。さらに、航空機１０２は、右翼１０４に取り付けられたエンジン１１０および左翼１０６に取り付けられたエンジン１１２を含む。さらに、航空機１０２は、機首領域１１４および尾部領域１１６を有する。尾部領域１１６は、右水平尾翼１１８、左水平尾翼１２０、および垂直尾翼１２２を含む。
４および左翼１０６を有する。さらに、航空機１０２は、右翼１０４に取り付けられたエンジン１１０および左翼１０６に取り付けられたエンジン１１２を含む。さらに、航空機１０２は、機首領域１１４および尾部領域１１６を有する。尾部領域１１６は、右水平尾翼１１８、左水平尾翼１２０、および垂直尾翼１２２を含む。
【0021】
図１に示される航空機１０２は、光ファイバネットワーク１２６と、光ファイバネットワーク１２６に接続された（さらには、光学的に結合した）フライトデッキディスプレイ１２８、フライト制御コンピュータ１３０、および他のコンポーネントなどの複数のデバイス１２７とを備える機上データ通信および処理システム１２４をさらに含む。他の種類のデバイス１２７は、ＬＲＵ１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６、および１４８の形態を取ることができる。これらのＬＲＵは、さまざまな形態を取ることができる。例えば、ＬＲＵは、コンピュータ、センサ、機内エンターテイメントシステム、および他の適切な種類のデバイスであってよい。デバイス１２７は、内部において電気信号を使用し、したがって光ファイバネットワーク１２６によって伝えられる光信号は、典型的には、光電気メディアコンバータ（図１には示されていない）を使用することによって電気信号に変換される。これらの光電気メディアコンバータ（以下では、「光電気双方向トランシーバ」）は、ＬＲＵの内部にあっても、外部にあってもよい。
【0022】
１つ以上の光電気トランシーバがＬＲＵハウジングの内部に組み込まれたＬＲＵ（以下では、「光電気ＬＲＵ」）の場合、光電気ＬＲＵを、ＬＲＵの支持および自動的な位置決めをもたらす機械的な組立品によって、航空機の機上のラックに取り付けることができる。各々の光電気ＬＲＵは、ＬＲＵハウジングに機械的に結合した嵌合コネクタによって光ファイバネットワーク１２６の光航空電子データバスに光学的に結合する内部の光電気双方向トランシーバを含む。嵌合コネクタは、航空機のシステムへの光接続およびＬＲＵの構造的な支持を提供する。
【0023】
図２は、ＬＲＵハウジング１２と、ＬＲＵハウジング１２に機械的に結合し、ＬＲＵハウジング１２内に収容されたバックプレーンコネクタ１４と、光バックプレーンコネクタ１４に機械的に結合したプリント回路基板８ａと、ＬＲＵハウジング１２に機械的に結合したＬＲＵ嵌合光コネクタ１６とを有する典型的な光電気ＬＲＵ１０ａを示す図である。図２に示される例において、ＬＲＵ嵌合光コネクタ１６は、ＬＲＵハウジング１２の内部かつバックプレーンコネクタ１４の一方側に配置された光ファイバケーブル２２ａおよび２２ｂのそれぞれの端部を終端処理する１対の終端部２６ａおよび２６ｂを有する。光ファイバケーブル２２ａおよび２２ｂの他端は、ＬＲＵハウジング１２の内部かつバックプレーンコネクタ１４の他方側の光ファイバケーブル２４ａおよび２４ｂのそれぞれの端部に、それぞれの光コネクタ３０ａおよび３０ｂによって光学的に結合する。光コネクタ３０ａおよび３０ｂは、バックプレーンコネクタ１４に添えられている。
【0024】
図２に示される光電気ＬＲＵ１０ａは、プリント回路基板８ａに搭載され、プリント回路基板８ａに電気的に結合した１対の光電気双方向トランシーバ２ａおよび２ｂ（冗長性をもたらすために２つ）をさらに含む。光電気双方向トランシーバ２ａおよび２ｂの各々は、電気光トランスミッタおよび光電気レシーバ（図２には示されていない）を含む。光電気双方向トランシーバ２ａが、光ファイバケーブル２４ａの他端に光学的に結合し、光電気双方向トランシーバ２ｂが、光ファイバケーブル２４ｂの他端に光学的に結合している。
【0025】
図２は、光電気ＬＲＵ１０ａの外部の位置において光ファイバネットワークの光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂのそれぞれの端部を終端処理する１対の終端部２８ａおよび２８ｂを有する航空機ハーネス光コネクタ１８をさらに示している。ＬＲＵ嵌合光コネクタ１６と航空機ハーネス光コネクタ１８とが嵌合すると、光電気ＬＲＵ１０ａの外部の
光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂが、光電気ＬＲＵ１０ａの内部の光電気双方向トランシーバ２ａおよび２ｂにそれぞれ光学的に結合する。
光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂが、光電気ＬＲＵ１０ａの内部の光電気双方向トランシーバ２ａおよび２ｂにそれぞれ光学的に結合する。
【0026】
図２に示される構成によれば、光電気双方向トランシーバ２ａおよび２ｂは、プリント回路基板８ａに搭載され、各々のＬＲＵ内に配置された関連の光ファイバケーブルおよび光コネクタは、異なる供給業者によってさまざまにカスタマイズされる。このような構成は、曲げ半径を制御するためのファイバ管理装置およびＬＲＵインターフェースにおける光コネクタも必要とする。
【0027】
図２に示される光電気ＬＲＵ１０ａとは対照的に、図３は、電気ＬＲＵ１０ｂの外部の差し込み式能動型光コネクタ３２によって光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂに光学的に結合した電気ＬＲＵ１０ｂ（内部に光電気トランシーバを有していない）を示している。本明細書において使用されるとき、用語「能動型」は、光コネクタが光電子コンポーネント（例えば、光電気双方向トランシーバ）を有していることを意味する。本明細書に開示される差し込み式能動型光コネクタ（ＰＡＯＣ）は、内部の光電気トランシーバを有さない電気ＬＲＵと一緒に使用されるように設計されている。
【0028】
図３に示される電気ＬＲＵ１０ｂは、ＬＲＵハウジング１２と、ＬＲＵハウジング１２の内部に取り付けられたプリント回路基板８ａと、ＬＲＵハウジング１２に機械的に結合したＬＲＵ嵌合電気コネクタ３４とを有する。図３に示される例において、ＬＲＵ嵌合電気コネクタ３４は、配線束側の複数の電気ピン６２と、ＬＲＵ側の電気配線６４とを有する電気インターフェースである。電気配線６４に対する電気ピン６２の１対１の対応が存在する。各々の電気ピン６２は、光ファイバネットワークを介して他のＬＲＵから受信され、あるいは他のＬＲＵへと送信される情報を表す電気信号を運ぶ複数の並列な電気導体を形成するように、それぞれの電気配線６４に電気的に導通可能に接続される。
【0029】
図３は、電気ＬＲＵ１０ｂの外部の位置において配線束組立品の光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂのそれぞれの端部を終端処理する１対の終端部２８ａおよび２８ｂを有する差し込み式能動型光コネクタ３２をさらに示している。差し込み式能動型光コネクタ３２は、ＬＲＵ嵌合電気コネクタ３４と差し込み式能動型光コネクタ３２との嵌合時に複数の電気ピン６２を受け入れるためのＬＲＵ側の複数の電気ソケット６０を有するコネクタハウジング３８を含む。差し込み式能動型光コネクタ３２は、１対の双方向光電気トランシーバ（図３には示されていないが、図４に示される構造を各々が有することができる）をさらに含む。ＬＲＵ嵌合電気コネクタ３４と差し込み式能動型光コネクタ３２とが嵌合すると（図３は嵌合していない状態のこれらのコンポーネントを示している）、電気ＬＲＵ１０ｂは、電気ソケット６０およびプリント回路基板（図３には示されていない）を介して、差し込み式能動型光コネクタ３２に組み込まれた光電気双方向トランシーバに電気的に結合する。
【0030】
図４が、１つの提案される実施例による光電気双方向トランシーバ２のいくつかのコンポーネントを特定するブロック図である。光電気双方向トランシーバ２は、光電気双方向トランシーバ２が、同じ光ファイバケーブル２８（図４には示されていないが、図８の光ファイバ２０ａまたは２０ｂを参照）を介して、第１の波長λ１を有する光を送信し、第１の波長λ１とは異なる第２の波長λ２を有する光を受信するシングルファイバ全二重双方向トランシーバの設計を有する。光電気双方向トランシーバ２は、プリント回路基板４０に取り付けられた双方向（ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）光小組立品（ｏｐｔｉｃａｌ
ｓｕｂ－ａｓｓｅｍｂｌｙ）４（以下では、「ＯＳＡ４」）を含む。プリント回路基板４０は、プリント回路基板４０に搭載された種々の電気コンポーネントと、電気コンポーネントを互いに接続し、さらには端子へと接続するプリント回路とをさらに有する。
ｓｕｂ－ａｓｓｅｍｂｌｙ）４（以下では、「ＯＳＡ４」）を含む。プリント回路基板４０は、プリント回路基板４０に搭載された種々の電気コンポーネントと、電気コンポーネントを互いに接続し、さらには端子へと接続するプリント回路とをさらに有する。
【0031】
図４に示される２波長シングルファイバ光電気双方向トランシーバ２は、レーザデバイス４４およびフォトディテクタ４８を含む。レーザデバイス４４は、送信電気信号線（図４には示されていない）を介する該当の列線交換ユニット（図示されていない）からの差動送信信号のデータ入力端子５６における受信に応答して、レーザドライバ４２によって波長λ１の光を発するように駆動される（本明細書において使用されるとき、コヒーレントなレーザ光の文脈における用語「波長」は、狭いスペクトル幅を有するレーザ光の中心波長を意味する）。レーザドライバ４２は、それらの電気差動信号をレーザデバイス４４によって送信されるべきデータを表す電気デジタル信号へと変換する電気回路を備える。反対に、フォトディテクタ４８は、波長λ２の光を受信して、その検出光を電気信号へと変換し、電気信号を、ディテクタ信号を増幅するトランスインピーダンス増幅器５０と、出力信号のデジタル化を行う制限増幅器５２とを含む受信回路へともたらす。受信回路は、これらの電気信号を、受信データを表すデジタル電気差動受信信号へと変換する。電気差動受信信号は、データ出力端子５４および図４には示されていない受信電気信号線を介して、列線交換ユニット内の他の回路へと伝えられる。
【0032】
図４に示される例において、双方向トランシーバ２は、レーザデバイス４４およびフォトディテクタ４８を含む。レーザデバイス４４を、高い光出力および低いモード雑音のためのシングルモード分布帰還型レーザ、マルチモードファブリペロー型レーザ、または垂直共振器面発光レーザで実現することができる。フォトディテクタ４８を、高い受信感度をもたらすために高応答性ｐ型－真正－ｎ型（ＰＩＮ）フォトダイオードまたはアバランシェフォトダイオードで実現することができる。図４に示される双方向トランシーバ２は、光ファイバ（図４には示されていないが、図８の光ファイバ２０ａまたは２０ｂを参照）の末端を受け入れるようなサイズおよび構成のＬＣレセプタクルをさらに含む。
【0033】
図４に示される光電気双方向トランシーバ２は、或る波長λ１のレーザデバイス４４からの光信号を通過させ、別の波長λ２の受信光信号をフォトディテクタ４８に向かって反射させる波長分割多重（ＷＤＭ）フィルタ４６を光学的前端に備えているため、シングルファイバ動作が可能である。光電気双方向トランシーバ２の内部のＷＤＭフィルタ４６は、高クロストーク分離技術によって設計された波長選択帯域通過フィルタである。このような分離を使用することで、その場のレーザデバイス４４からの光信号Ａが、同じ双方向トランシーバ内のフォトディテクタ４８によって検出されることがなく、フォトディテクタ４８によって検出される光信号Ｂが、レーザデバイス４４によって受信されることがないように保証される。
【0034】
図４に示される光電気双方向トランシーバ２は、プリント回路基板４０に取り付けられた光小組立品４をさらに含む。光小組立品４は、終端処理された光ファイバを受け入れるＬＣレセプタクル７５と、終端処理された光ファイバに光学的に結合させられる光コンポーネントを収容する第２のレセプタクルとを含む２つの一体に形成されたレセプタクルからなるハウジング（以下では、「ＯＳＡハウジング」）を有する。
【0035】
図５に見られるように、ＯＳＡハウジング７４は、終端部２８の第１の端部９２を受け入れるようなサイズとされた第１の円柱形通路９６を有するＬＣレセプタクル７５と、（第１の円柱形通路９６の直径よりも大きい直径を有する）第２の円柱形通路９８を有する光コンポーネントレセプタクル７３とを含む。ＯＳＡハウジング７４の光コンポーネントレセプタクル７３は、レーザデバイス４４、ＷＤＭフィルタ４６、およびフォトディテクタ４８を収容する送信／受信トランジスタアウトライン（ＴＯ）缶７２を受け入れるようなサイズを有する。ＬＣレセプタクル７５および光コンポーネントレセプタクル７３を、一体に形成することができ、あるいは互いに堅固に取り付けることができる。
【0036】
終端部２８は、本体９０および第２の端部９４をさらに備える。終端部２８の第２の端
部９４は、図６に示される光ファイバケーブル２０の鞘付きの部分８６を受け入れる円柱形ケーブル通路７６を有する。終端部２８の本体９０および第１の端部９２は、光ファイバケーブル２０の光ファイバ８８の鞘なしの部分を受け入れる共通の円柱形ファイバ通路７８を有する。したがって、図６に示される光ファイバケーブル２０の各部分が、図５に断面にて示されている終端部２８へと挿入されたならば、光ファイバ８８の端面が、送信／受信ＴＯ缶７２内に形成されたウインドウ（図５には示されていない）に組み込まれたレンズに整列および直面すると考えられる。この物理的構成が、レーザデバイス４４およびフォトディテクタ４８（図４を参照）を光ファイバ８８（図６を参照）に光学的に結合させる。ＯＳＡハウジング７４は、金属材料（例えば、ステンレス鋼）で作られる。終端部２８を、半剛体の熱可塑性材料または金属材料（例えば、ステンレス鋼）で製作することができる。１つの市販の光ファイバケーブル２０は、ポリマーコアとフッ素化ポリマーによる被覆とを備える光ファイバ８８、およびポリエチレン製の鞘８６を含む。
部９４は、図６に示される光ファイバケーブル２０の鞘付きの部分８６を受け入れる円柱形ケーブル通路７６を有する。終端部２８の本体９０および第１の端部９２は、光ファイバケーブル２０の光ファイバ８８の鞘なしの部分を受け入れる共通の円柱形ファイバ通路７８を有する。したがって、図６に示される光ファイバケーブル２０の各部分が、図５に断面にて示されている終端部２８へと挿入されたならば、光ファイバ８８の端面が、送信／受信ＴＯ缶７２内に形成されたウインドウ（図５には示されていない）に組み込まれたレンズに整列および直面すると考えられる。この物理的構成が、レーザデバイス４４およびフォトディテクタ４８（図４を参照）を光ファイバ８８（図６を参照）に光学的に結合させる。ＯＳＡハウジング７４は、金属材料（例えば、ステンレス鋼）で作られる。終端部２８を、半剛体の熱可塑性材料または金属材料（例えば、ステンレス鋼）で製作することができる。１つの市販の光ファイバケーブル２０は、ポリマーコアとフッ素化ポリマーによる被覆とを備える光ファイバ８８、およびポリエチレン製の鞘８６を含む。
【0037】
図７および図８は、一実施形態による光ファイバネットワークを電気ＬＲＵへと接続するためのコネクタシステム６について、それぞれの三次元の図を表す略図である。コネクタシステム６は、整列しているが未だ嵌合していない状態で図７および図８に示されているＬＲＵ嵌合コネクタ３４および差し込み式能動型光コネクタ３２を含む。図９Ａが、ＬＲＵ嵌合コネクタ３４の側面図を表す略図であり、図９Ｂが、差し込み式能動型光コネクタ３２の側面図を表す略図である。図７、図８、図９Ａ、および図９Ｂに見られるように、ＬＲＵ嵌合コネクタ３４は、ハウジング３５を含み、差し込み式能動型光コネクタ３２は、コネクタハウジング３８を含む。ハウジング３５および３８は、既存の航空機の規格ＡＲＩＮＣ ８０１に規定の要件に従ったサイズおよび形状を有する（ＡＲＩＮＣ ８０１の仕様は、民間航空機における使用に適した光ファイバ相互接続コンポーネントの寸法、性能、および品質保証基準、ならびにファイバ相互接続組立品の試験手順を扱う）。ハウジング３５および３８の各々は、光ファイバを差し込むことができる開口部を有する。
【0038】
加えて、ハウジング３５および３８は、種々の電気インターフェースコンポーネントを通すためのそれぞれの開口部一式を有する。図７に最もよく見られるように、ＬＲＵ嵌合コネクタ３４は、ＬＲＵ嵌合コネクタ３４のＬＲＵ側に、複数の外部電気配線６４を含む。電気配線６４は、ＬＲＵ嵌合コネクタ３４の入力／出力プリント回路基板８ｂに電気的に接続される。図８に最もよく見られるように、ＬＲＵ嵌合コネクタ３４は、ＬＲＵ嵌合コネクタ３４の航空機側に、複数の電気ピン６２をさらに含む。電気ピン６２は、差し込み式能動型光コネクタ３２に組み込まれた対応する複数の電気ソケット６０（図７に示されている）に電気的に結合する（例えば、差し込まれる）ように構成される。差し込み式能動型光コネクタ３２のコネクタハウジング３８は、電気ソケット６０に整列したＬＲＵ側の複数の開口部と、光ファイバネットワークのそれぞれの光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂを通すことができる航空機側の１対の開口部とを有する。ＬＲＵ嵌合コネクタ３４および差し込み式能動型光コネクタ３２を、複数の電気ピン６２を対応する複数の電気ソケット６０へと挿入することによって電気的に結合させることができる。
【0039】
図１０Ａおよび図１１Ａが、ハウジング（破線で示されている）を除いた状態の図９Ａに示したＬＲＵ嵌合コネクタの上面図および側面図をそれぞれ表す略図である。図１０Ａおよび図１１Ａに見られるように、各々の電気配線６４は、それぞれの第１の電気コネクタ８２、それぞれの電気配線８４、およびそれぞれの第２の電気コネクタ８０によって対応する電気ピン６２に電気的に接続される。各々の第１の電気コネクタ８２は、それぞれの電気配線８４の一端をそれぞれの電気配線６４に接続し、各々の第２の電気コネクタ８０は、それぞれの電気配線８４の他端をそれぞれの電気ピン６２に接続する。図１２Ａが、ハウジング３５（破線で示されている）を除いた状態のＬＲＵ嵌合コネクタ３４の電気インターフェースの三次元の図を表す略図である。電気インターフェースを接続する電気配線８４も、図示されていない。
【0040】
図１０Ｂ、図１１Ｂ、および図１２Ｂが、コネクタハウジング（破線で示されている）を除いた状態の図９Ｂに示した差し込み式能動型光コネクタ３２の組み立てられた内部コンポーネントを示す上面図、側面図、および三次元の図をそれぞれ表す略図である。差し込み式能動型光コネクタ３２の内部コンポーネントとして、電気ソケット６０を介してＬＲＵと電気的に通信する１対のプリント回路基板６８および７０が挙げられる。差し込み式能動型光コネクタ３２の内部コンポーネントとして、プリント回路基板６８に取り付けられた第１のＯＳＡハウジング７４ａおよびプリント回路基板７０に取り付けられた第２のＯＳＡハウジング７４ｂがさらに挙げられる。第１および第２のＬＣレセプタクル７４ａおよび７４ｂの各々は、図５に示したＯＳＡハウジング７４と同じ構造を有することができる。さらに、差し込み式能動型光コネクタ３２の内部コンポーネントとして、第１の光ファイバケーブル２０ａを終端処理する第１の終端部２８ａおよび第２の光ファイバケーブル２０ｂを終端処理する第２の終端部２８ｂが挙げられる。第１および第２の終端部２８ａおよび２８ｂの各々は、図５に示した終端部２８と同じ構造を有することができる。終端部２８ａの末端がＯＳＡハウジング７４ａへと挿入されると、光ファイバケーブル２０ａは、ＯＳＡハウジング７４ａ内に収容された送信／受信ＴＯ缶７２（図５を参照）の内部の光コンポーネントに光学的に結合する。同様に、終端部２８ｂの末端がＯＳＡハウジング７４ｂへと挿入されると、光ファイバケーブル２０ｂは、ＯＳＡハウジング７４ｂ内に収容された送信／受信ＴＯ缶７２（図５を参照）の内部の光コンポーネントに光学的に結合する。各々のＴＯ缶７２の内部の双方向トランシーバの光コンポーネントとして、図４に示したとおりのレーザデバイス４４、フォトディテクタ４８、およびＷＤＭフィルタ４６が挙げられる。図１３が、図１２Ｂに示した差し込み式能動型光コネクタ３２の組み立てられた内部コンポーネントの側面図を示している一方で、図１４および図１５が、図１２Ｂに示した差し込み式能動型光コネクタ３２の組み立てられた内部コンポーネントのそれぞれの三次元の図を示している。
【0041】
図１６が、１つの提案される実施例による航空電子データ伝送システムを組み立てるための方法１５０のステップを特定するフローチャートである。方法１５０は、挙げられているステップを矢印によって示される順序で実行する。しかしながら、別の実施例においては、ステップを別の順序に従って実行することも可能である。次の段落における以下の説明は、図１６に矢印によって示されている順序で方法１５０のステップを説明する。しかしながら、種々のステップの別の並びも適宜説明される。
【0042】
図１６を参照すると、第１の複数の電気コネクタが、プリント回路基板上の回路へと接続される（ステップ１５２）。ステップ１５２の後に、光電気双方向トランシーバのレーザデバイスおよびフォトディテクタが、プリント回路基板上の回路へと接続される（ステップ１５４）（代案においては、ステップ１５４をステップ１５２の前に実行してもよい）。ステップ１５４の後に、航空機の機上の光ファイバネットワークの光ファイバケーブルの端部が、終端部において終端処理される（ステップ１５６）（代案においては、ステップ１５６をステップ１５４の前に実行してもよい）。ステップ１５６の後に、終端部が、光ファイバケーブルの端面が光電気双方向トランシーバから指定の距離の範囲内かつ光電気双方向トランシーバに直面する位置に位置するまで、プリント回路基板に取り付けられたレセプタクルの内部に挿入される（ステップ１５８）。ステップ１５８の後で、第１の複数の電気コネクタが、航空機の機上の列線交換ユニットに取り付けられた嵌合コネクタの第２の複数の電気コネクタに整列させられる（ステップ１６０）。ステップ１６０の後に、プリント回路基板が、第１および第２の複数の電気コネクタの整列を維持しつつ、列線交換ユニットに向かって動かされる（ステップ１６２）ことにより、第１の複数の電気コネクタが第２の複数の電気コネクタに接続される（代案においては、ステップ１６０および１６２をステップ１５８の前に実行してもよい）。
【0043】
差し込み式能動型光コネクタ３２を、差し込み式能動型光コネクタ３２の電気ピン配列の定義に従った電気インターフェースを有するＬＲＵへと直接差し込むことができる。異なる電気コネクタおよびピン配列の定義（２つのコネクタからの電気ピンが必要である、など）を有するＬＲＵを受け入れるために、差し込み式能動型光コネクタ３２を、ＬＲＵの付近でレールに取り付けることができ、短い電気配線ハーネスを異なるコネクタに適応させることができる。
【0044】
図１７は、代案の実施形態に従って２つのＬＲＵ側コネクタ３４ａおよび３４ｂが短いジャンパケーブル６６を使用して航空機側の差し込み式能動型光コネクタ３２に電気的に結合したときに光航空電子データバスの光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂからデータを受信することができ、光航空電子データバスの光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂへとデータを送信することができる電気ＬＲＵ１０ｂを表す略図である。コネクタ３４ａ、３４ｂ、および３２、ならびにジャンパケーブル６６は、図１７においては未嵌合の状態で示されている。ジャンパケーブル６６は、一端の一般的な（非準拠の）コネクタ（既存の種類のＬＲＵコネクタと嵌合する任意の種類であってよいため、図示されていない）と、他端の差し込み式能動型光コネクタ３２に嵌合する特定のコネクタとを有する電気ケーブルである。
【0045】
より短くてより単純なモジュールをもたらす代案は、差し込み式の光接点を短い長さの光ピグテールで置き換える（ファイバをＯＳＡにエポキシで恒久的に固定する）ことである。ピグテールによる代案の欠点は、ピグテールファイバ自体の不具合が、モジュール全体の廃棄につながりかねないことである。
【0046】
図１８は、さらなる代案の実施形態に従ってＬＲＵ側コネクタ３４とピグテール５８ａおよび５８ｂがエポキシによって固定された航空機側の差し込み式能動型光コネクタ３２とが嵌合したときに光航空電子データバスの光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂからデータを受信することができ、光航空電子データバスの光ファイバケーブル２０ａおよび２０ｂへとデータを送信することができる電気ＬＲＵ１０ｂを表す略図である。コネクタは、図１８においては未嵌合の状態で示されている。ピグテールは、レセプタクルコネクタを必要とせずにＯＳＡ４（図１８には示されていないが、図４を参照）に（エポキシによって）恒久的に整列させて取り付けられた光ファイバケーブルである（抜き差しの必要がなく、したがってＯＳＡ接続に終端部が存在しない）。航空機のインライン接続のためのピグテールの他端には終端部（図には示されていない）が存在する。
【0047】
差し込み式能動型光コネクタを、種々の実施形態に関連して説明したが、本明細書の教示から外れることなく、その要素について、さまざまな変更が可能であり、均等物による置き換えが可能であることを、当業者であれば理解できるであろう。さらに、本明細書に開示の考え方および実施化を個々の状況に合わせるために、多数の修正が可能である。したがって、特許請求の範囲によって保護される主題は、開示された実施形態に限られない。
【0048】
以下で述べられる方法の請求項を、そこに記載されるステップの一部またはすべての特定の実行順序を示す条件を請求項の文言が明示的に指定または宣言していない限り、それらのステップがアルファベット順（請求項におけるアルファベットでの記載は、あくまでも先行して記載されたステップを参照する目的で使用されているにすぎない）または記載されている順番で実行されることを要件としていると解釈してはならない。方法の請求項について、２つ以上のステップのいずれかの部分を同時または交互に実行することを、そのような解釈を妨げる条件を請求項の文言が明示的に宣言していない限り、除外すると理解してはならない。
【0049】
注記：以下の付記は、本開示のさらなる態様を説明する。
【0050】
Ａ１。データ伝送システムを組み立てるための方法であって、
（ａ）第１の複数の電気コネクタをプリント回路基板上の回路に接続するステップと、
（ｂ）光電気双方向トランシーバの光小組立品のレーザデバイスおよびフォトディテクタを前記プリント回路基板上の前記回路に接続するステップと、
（ｃ）航空機の機上の光ファイバネットワークの光ファイバケーブルの端部を、前記光電気双方向トランシーバの前記光小組立品に直面する位置に位置させるステップと、
（ｄ）前記第１の複数の電気コネクタを前記航空機の機上の列線交換ユニットに取り付けられた嵌合コネクタの第２の複数の電気コネクタに接続するステップと
を含む方法。
（ａ）第１の複数の電気コネクタをプリント回路基板上の回路に接続するステップと、
（ｂ）光電気双方向トランシーバの光小組立品のレーザデバイスおよびフォトディテクタを前記プリント回路基板上の前記回路に接続するステップと、
（ｃ）航空機の機上の光ファイバネットワークの光ファイバケーブルの端部を、前記光電気双方向トランシーバの前記光小組立品に直面する位置に位置させるステップと、
（ｄ）前記第１の複数の電気コネクタを前記航空機の機上の列線交換ユニットに取り付けられた嵌合コネクタの第２の複数の電気コネクタに接続するステップと
を含む方法。
【0051】
Ａ２。ステップ（ｄ）は、前記第２の複数の電気コネクタを前記第１の複数の電気コネクタへとそれぞれ挿入するステップを含む、付記Ａ１に記載の方法。
【0052】
Ａ３。ステップ（ｄ）は、
前記第１の複数の電気コネクタを前記第２の複数の電気コネクタに整列させるステップと、
前記第１および第２の複数の電気コネクタの整列を維持しつつ、前記プリント回路基板を前記列線交換ユニットに向かって移動させるステップと
を含む、付記Ａ１またはＡ２に記載の方法。
前記第１の複数の電気コネクタを前記第２の複数の電気コネクタに整列させるステップと、
前記第１および第２の複数の電気コネクタの整列を維持しつつ、前記プリント回路基板を前記列線交換ユニットに向かって移動させるステップと
を含む、付記Ａ１またはＡ２に記載の方法。
【0053】
Ａ４。前記プリント回路基板は、前記第１および第２の複数の電気コネクタの一方が前記第１および第２の複数の電気コネクタの他方へと完全に挿入されるまで前記列線交換ユニットに向かって移動させられる、付記Ａ１～Ａ３のいずれかに記載の方法。
【0054】
Ａ５。ステップ（ｃ）は、
終端部において前記光ファイバケーブルの前記端部を終端処理するステップと、
前記光ファイバケーブルの端面が前記光電気双方向トランシーバの前記光小組立品のウインドウに指定の距離の範囲内で直面するまで、前記終端部を前記プリント回路基板に取り付けられたレセプタクルの内部に挿入するステップと
を含む付記Ａ１～Ａ４のいずれかに記載の方法。
終端部において前記光ファイバケーブルの前記端部を終端処理するステップと、
前記光ファイバケーブルの端面が前記光電気双方向トランシーバの前記光小組立品のウインドウに指定の距離の範囲内で直面するまで、前記終端部を前記プリント回路基板に取り付けられたレセプタクルの内部に挿入するステップと
を含む付記Ａ１～Ａ４のいずれかに記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【手続補正書】
【提出日】2024-10-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コネクタハウジングと、
前記コネクタハウジング内に収容された第１のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第１のプリント回路基板によって支持された第１の複数の電気コネクタと、
第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタを前記第１のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第１の双方向光小組立品と、
前記第１の光ケーブルを終端処理する第１の終端部と、
前記第１のプリント回路基板に取り付けられ、前記第１の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび前記第１の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第１のハウジングとを備えており、
前記第１のレーザデバイスは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第１の光ファイバの端部へと前記第１のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第１のフォトディテクタは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第１の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されており、
前記第１の終端部は、第１の端部、本体、および第２の端部を含み、
前記第１の端部および前記本体は、前記第１の光ケーブルの光ファイバの鞘なしの部分を受け入れる共通のファイバ通路を有しており、
前記第２の端部は、前記第１の光ケーブルの鞘付きの部分を受け入れるケーブル通路を有しており、
前記第２のレセプタクルは、前記第１の終端部の前記第１の端部が貫通する第１の円柱形通路を有しており、
前記第１のレセプタクルは、前記第１の円柱形通路の直径よりも大きな直径を有する第２の円柱形通路を有しており、
前記第２の円柱形通路は、前記第１の双方向光小組立品を収容している、差し込み式能動型光コネクタ。
前記コネクタハウジング内に収容された第１のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第１のプリント回路基板によって支持された第１の複数の電気コネクタと、
第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタを前記第１のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第１の双方向光小組立品と、
前記第１の光ケーブルを終端処理する第１の終端部と、
前記第１のプリント回路基板に取り付けられ、前記第１の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび前記第１の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第１のハウジングとを備えており、
前記第１のレーザデバイスは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第１の光ファイバの端部へと前記第１のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第１のフォトディテクタは、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第１の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第１の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されており、
前記第１の終端部は、第１の端部、本体、および第２の端部を含み、
前記第１の端部および前記本体は、前記第１の光ケーブルの光ファイバの鞘なしの部分を受け入れる共通のファイバ通路を有しており、
前記第２の端部は、前記第１の光ケーブルの鞘付きの部分を受け入れるケーブル通路を有しており、
前記第２のレセプタクルは、前記第１の終端部の前記第１の端部が貫通する第１の円柱形通路を有しており、
前記第１のレセプタクルは、前記第１の円柱形通路の直径よりも大きな直径を有する第２の円柱形通路を有しており、
前記第２の円柱形通路は、前記第１の双方向光小組立品を収容している、差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項2】
前記第１の複数の電気コネクタは、電気ソケットである、請求項１に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項3】
前記第１の双方向光小組立品は、前記第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタに光学的に結合した波長分割多重フィルタをさらに備える、請求項１または２に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項4】
前記コネクタハウジング内に収容された第２のプリント回路基板と、
前記第２のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第２のプリント回路基板によって支持された第２の複数の電気コネクタと、
第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタを前記第２のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第２の双方向光小組立品と、
前記第２のプリント回路基板に取り付けられ、前記第２の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび第２の光ケーブルを終端処理する第２の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第２のハウジングとをさらに備え、
前記第２のレーザデバイスは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第２の光ファイバの端部へと前記第２のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第２のフォトディテクタは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第２の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
前記第２のプリント回路基板に電気的に結合し、前記第２のプリント回路基板によって支持された第２の複数の電気コネクタと、
第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタを前記第２のプリント回路基板に電気的に結合させて備える第２の双方向光小組立品と、
前記第２のプリント回路基板に取り付けられ、前記第２の双方向光小組立品を収容するように構成された第１のレセプタクルおよび第２の光ケーブルを終端処理する第２の終端部の一端を受け入れるように構成された第２のレセプタクルを備える第２のハウジングとをさらに備え、
前記第２のレーザデバイスは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第１の対に電気的に結合し、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第１の対を介して受信した電気信号に応答して、第２の光ファイバの端部へと前記第２のハウジングを通って光を送るように配置され、
前記第２のフォトディテクタは、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの第２の対に電気的に結合し、前記第２の光ファイバの前記端部からの光の受信に応答して、前記第２の複数の電気コネクタのうちの電気コネクタの前記第２の対へと電気信号を送信するように配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項5】
前記第１の双方向光小組立品は、
前記第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタに光学的に結合した第１の波長分割多重フィルタと、
前記第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタに光学的に結合した第２の波長分割多重フィルタと
をさらに備える、請求項４に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
前記第１のレーザデバイスおよび第１のフォトディテクタに光学的に結合した第１の波長分割多重フィルタと、
前記第２のレーザデバイスおよび第２のフォトディテクタに光学的に結合した第２の波長分割多重フィルタと
をさらに備える、請求項４に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【請求項6】
前記第１の双方向光小組立品は、
前記第１のレセプタクル内に配置されており、前記第１のレーザデバイスと、前記第１のフォトディテクタと、前記波長分割多重フィルタとを含み、かつウィンドウを有する缶と、
前記ウィンドウに組み込まれたレンズとをさらに備える、請求項３に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
前記第１のレセプタクル内に配置されており、前記第１のレーザデバイスと、前記第１のフォトディテクタと、前記波長分割多重フィルタとを含み、かつウィンドウを有する缶と、
前記ウィンドウに組み込まれたレンズとをさらに備える、請求項３に記載の差し込み式能動型光コネクタ。
【外国語明細書】