具有各用于不同连接器类型的多个触点组的插座 背景技术 当连接器插入插座时，连接器的每个触点与插座中的相应触点进行电接触。 这 允许电信号在连接器和插座之间传递。 通常，每次插入连接器时，插座使用相同的触点 组，虽然在许多系统中，只有该组触点中的子组可以被系统的给定插头或插座使用。 因 此，为了让连接器与插座工作，连接器应该被设计为使得连接器上的该组触点与插座上 的该组触点接触。 如果具有不同配置的触点组的类型的连接器插入插头，要么连接器将 不适合插座，要么即使连接器适合，连接器触点组将不会适当地与插座触点组接口。 因 此，插座关于插座能接收的连接器的类型具有严格的限制。
发明内容
这里所描述的实施例涉及插座，其被配置为接收不同类型的连接器。 如果一个 类型的连接器被接收在插座中，该连接器触点啮合一组插座触点。 如果另一个类型的连 接器被接收在插座中，该连接器触点啮合另一组插座触点，对于可能的其它连接器类型 和其它触点组诸如此类。 这种插座也将被称为 “多用” 插座。 当这种多用插座被配置 为只与两种不同连接器类型使用，每个连接器类型与其自己的插座触点组相关时，该插 座可以被更具体地称为 “双用” 插座。 与该插座相关联的连接器检测机构可以检测哪种 类型的连接器被插入插座并且向和从适合于该给定连接器类型的适合的插座触点传导电 信号。 这允许第二连接器与具有不同机械布局的触点组工作。 例如，一个触点组可以用 于在高电频率下使用，其中诸如电感和串扰的考虑成为最重要的。
本发明的这些和其它目的和特征将通过下面的描述和所附权利要求而变得更加 充分地清楚，或者可以通过下面阐述的本发明的实施而认识到。 附图说明 为了进一步阐明本发明的上述和其它优点和特征，将通过参考在附图中图解的 本发明的具体实施例给出本发明的更加具体的说明。 应理解，这些附图尽描述本发明的 例示的实施例，并且因此不应被认为是对其范围的限定。 将通过使用以下附图以附加的 具体性和细节对本发明进行描述和说明 ：
图 1A 从前上透视视角图解插座的金属触点部件。
图 1B 从侧上透视视角图解图 1A 的插座的金属触点部件。
图 1C 从侧视视角图解图 1A 和图 1B 的插座的金属触点部件。
图 2A 图解通过加入 RJ-45 触点对齐定位器和 LASERWIRE 触点体来补充图 1A 到图 1C 的部件的插座的部件的前上透视图。
图 2B 图解图 2A 的插座的部件的侧视图。
图 2C 图解图 2A 和图 2B 的插座的部件的后上透视图。
图 3A 图解通过加入 RJ-45 触点基底和 LASERWIRE 上盖 / 外壳锚来补充图 2A 到图 2C 的部件的插座的部件的前上透视图。
图 3B 图解图 3A 的插座的部件的侧透视图。 图 3C 图解图 3A 和图 3B 的插座的部件的后上透视图。 图 3D 图解图 3A 的部件的可替选实施，其中只示出了触点。 图 3E 图解图 3D 的部件的触点被进一步支撑的可替选实施。 图 4 图解图 3A 到图 3C 的插座的部件的前上透视图，但加入了插口护罩。 图 5A 图解图 4 的插座的前上透视图，但是还示出了插座外壳。 图 5B 图解图 5A 的插座的前视图。 图 5C 图解图 5A 和图 5B 的插座的后视图。 图 6A 图解插入图 5A 到图 5C 的插座的 LASERWIRETM 连接器的前上透视图。 图 6B 图解插入图 5A 到图 5C 的插座的 LASERWIRE 连接器的前透视图。 图 6C 图解插入该插座中的 LASERWIRE 连接器的侧透视图。 图 7A 图解标准 TIA-968-A 中定义的常规 RJ-45 连接器插头的相应的前上透视 图 7B 图解常规 RJ-45 连接器插头的相应的后透视图。 图 8A 图解插入图 5A 到图 5C 的连接器的图 7A 到图 7B 的 RJ-45 连接器的前上 图 8B 图解插入图 5A 到图 5C 的连接器的图 7A 到图 7B 的 RJ-45 连接器的前视 图 8C 图解插入图 5A 到图 5C 的连接器的图 7A 到图 7B 的 RJ-45 连接器的侧视图。
透视图。
图。
图。 图 9 图解用于控制插座的操作的物理层电路的示意图。
图 10A 图解表示这里所描述的连接器的一个实施例的电连接器的后上透视图。
图 10B 图解图 10A 的电连接器的侧视图。
图 10C 图解图 10A 和图 10B 的电连接器的下视图。
图 11A 图解图 10 到图 10C 的电连接器的若干内部部件的前上透视图。
图 11B 图解图 11A 的内部部件的后上透视图。
图 11C 图解图 11A 和图 11B 的内部部件的侧视图。
图 11D 图解图 11A 到图 11C 的内部部件的前视图。
图 11E 图解图 11A 到图 11D 的内部部件的下视图。
图 12A 图解电接口组件的电触点的后上透视图。
图 12B 图解包括被体外覆模制 (overmolded) 的图 12A 的电触点组的电接口组件 的部件的后上透视图。
图 12C 从后下视角图解图 12B 的部件。
图 12D 图解电接口组件的后上透视图，其将外壳添加到图 12B 和图 12C 的部 件。
图 12E 图解图 12D 的电接口组件的下透视图。
图 12F 图解图 12D 和图 12E 的电接口组件的前视图，某些部分被以透明形式表 示以示出内部触点组。
图 12G 图解图 12D 到图 12F 的电接口组件的侧视图，某些部分被以透明形式表
示以示出内部触点组。
图 13A 图解图 11A 到图 11E 的连接器的部件的前上透视图，但是 TOSA 和 ROSA 的细圆柱形插入部分插入到插头基座。
图 13B 图解图 13A 的部件的后上透视图。
图 13C 图解图 13A 和图 13B 的部件的侧视图。
图 13D 图解图 13A 到图 13C 的部件的上透视图。
图 13E 图解图 13A 到图 13D 的部件的下视图。
图 13F 图解图 13A 到图 13E 的部件的后视图。
图 14A 图解对图 13A 到图 13G 的部件加入光学光导的连接器的部件的前上透视 图。
图 14B 图解图 14A 的部件的前下透视图。
图 15A 图解加入集成套筒的连接器的部件的前上透视图。
图 15B 图解图 15A 的部件的前下透视图。
图 16A 图解对图 15A 和图 15B 的部件加入光缆的连接器的部件的下视图。
图 16B 图解图 16A 的部件的后视图。 图 16C 图解图 16A 和图 16B 的部件的侧视图。
图 17 图解对图 16A 到图 16C 的部件加入所示出的帮助光纤与相应的 TOSA 和 ROSA 耦合的套环的连接器的部件的下视图。
图 18A 图解对图 17 的部件加入套环保持器的连接器的部件的下视图。
图 18B 图解图 18A 的部件的后下透视图。
图 19A 图解对图 18A 和图 18B 的部件加入套环弹簧夹的连接器的部件的侧透视 图。
图 19B 图解图 19A 的部件的下透视图。
图 19C 图解图 19A 和图 19B 的部件的后下透视图。
图 19D 图解图 19A 到图 19C 的部件的后视图。
图 20 图解对图中的部件的增加仅在于对图 19A 到图 19D 的部件加入套管的部件 的下视图。
图 21 图解部件的下透视图，该部件相对于图 20 的部件加入了拉到凸缘附近从而 压紧配合在套管周围的应力减缓罩 (strain relief boot)。
图 22A 图解该连接器的部件的下透视图。
图 22B 图解该连接器的部件的侧视图。
图 22C 图解该连接器的部件的下视图
图 22D 图解该连接器的部件的相应的后上透视图。
具体实施方式
这里所描述的实施例涉及可以用来接收不同类型的连接器的插座。 如果一种类 型的插座被接收到该插座中，一组插座触点被用来与该连接器进行电接触。 如果另一 种类型的连接器被接收到该插座中，另一组插座触点被用来与该连接器进行电接触，等 等。下面参照图 1A 到图 9 描述针对多个连接器设置的多用插座的具体实施例。 然 而，本领域普通技术人员在查看过本说明书之后会明白，本发明的原理延伸到任何具有 多 ( 两个或更多 ) 组触点的插座，其中每组触点用于与不同连接器类型耦合。 例如，图 1A 到图 9 所描述的适合于接收两种不同类型的连接器的双用插座。 然而，这里所描述的 原理可以延伸到其它适合于接收三种或更多种不同连接器类型的多用插头。 另外，图 1A 到图 9 的插座被描述为适合于接收两种不同类型的连接器，1)LASERWIRE10Gb/s 有源线 缆连接器，和 2) 标准 TIA-968-A 中定义的 RJ-45 连接器。 然而，这里所描述的原理不 限于能够接收特定连接器类型的插座。
作为第二个基础事项，虽然 RJ-45 连接器是众所周知的，另一个类型的连接器 ( 这里称为 LASERWIRE 连接器 ) 不为一般公众所知。 因此，在说明中随图 10A 到图 22D 对 LASERWIRE 连接器进行较详细的描述。
现在将参照图 1A 到图 9 描述示例多用插座。 图 1A 由前上透视图 100A 图解 插座的部件 100。 图 1B 和图 1C 图解插座的部件 100 的相应的上透视图 100B 和侧视图 100C。 在本说明书中个，关于插座的 “前侧” 是指插座的与连接器插入的位置较为接近 的一侧，而 “后侧” 是指连接器深入插座的一侧。 “上侧” 是指连接器的与连接器的锁 扣啮合的一侧，而 “下侧” 是指连接器的与锁扣相对的一侧。 这些术语在本说明书中将 是一致的，除了针对图 10A 到图 22D 的描述，其中前侧和后侧反转，以便更直观地描述 LASERWIRE 连接器。 当然，部件 100 只是插座的全部部件的一小部分。 现在，只示出其上安装有触 点组 102 和 103 的印刷电路板 101。 触点组 102 啮合到 RJ-45 连接器并总共包括 8 个触 点。 虽然触点组 102 一端固定到印刷电路板 101，触点组 102 的另一端不固定，允许当 RJ-45 连接器插入该插座时触点组 102 的触点向下弯曲一些。 这与常规 RJ-45 连接器插座 啮合插头触点的方式相同。触点组 103 用于啮合参照图 10A 到图 22D 描述的 LASERWIRE 连接器。 触点组 102 和 103 中的每个电耦合到印刷电路板 101 中的迹线。 这些迹线未在 图 1A 到图 1C 中示出，虽然它们在图 9 中被抽象地示出，并进一步参照图 9 进行了描述。
图 2A 到图 2C 示出插座的部件 200 的相应的前上透视图 200A、侧视图 200B 和 后上透视图 200C。 图 2A 到图 2C 的部件 200 增加了图 1A 到图 1C 的部件，此外还示出 了 RJ-45 触点对齐定位器 201 和 LASERWIRE 触点主体 202。
RJ-45 触点对齐定位器 201 帮助将 RJ-45 触点组 102 保持就为并且保持触点在每 端的适当间隔。 这种触点对齐定位器 201 可以在典型的兼容 RJ-45 的插座中找到，虽然 在那些典型的 RJ-45 连接器中触点的自由端通常被导引在沿插座开口的后表面 ( 相对于插 入方向 ) 的槽中。 LASERWIRE 触点体 202 可以是围绕插座触点插入模制的，或者可以 将单独的引线压入塑料体中并且使自由端在 PCB 表面处弯曲 90 度以便以期望的方向伸出 并将它们锁定在塑料体中。 然而，触点的一部分被保留为暴露状态以有助于有效的插入 模制。 触点主体 202 包括三个突出物 203A 到 203C，其每个包括用于接触 LASERWIRE 连接器的相应触点群的触点群。 如所讨论的，触点组的分组允许开口，通过开口允许将 从 LASERWIRE 插头体发射的电磁辐射最小化。 本领域普通技术人员在阅读本说明书之 后将会清楚，将 LASERWIRE 触点细分为三组不是本发明所要求的特征。
图 3A 到图 3C 图解插座的部件 300 的相应的前上透视图 300A、侧视图 300B 和
后上透视图 300C。 图 3A 到图 3C 的部件 300 增加了图 2A 到图 2C 的部件 200，此外还 示出了 RJ-45 触点基底 301 和 LASERWIRE 触点顶盖 / 外壳锚 302。
RJ-45 触点基底 301 还帮助将 RJ-45 触点组 102 保持就位。 另外，外壳锚 302 也 可以是模制的，并且固定到触点体 202。 外壳锚 302 覆盖触点组 103 的先前的暴露部分。 外壳锚 302 还包括若干叉状物 311、312、313 和 314。 如将参照随后的附图描述的，叉状 物 311 到 314 将帮助提供对插座外壳的结构支撑。 在一个示例组件中，在将 RJ-45 触点组 子组件电连接到印刷电路板 101 之前， RJ-45 触点组子组件可以 ( 可能甚至较早地事先 ) 被制造为包括触点组 102、触点对齐定位器 201 和触点基底 301。 应该注意，单个模制件 可以起到单元 201 和 301 的作用，并且单个模制件可以起到单元 202 和 302 的作用。 虽然 没有在这些图中示出，单元 202 或 302 或其两者可以包括将那些具有触点组 102 的工件保 持在整体外壳中的特征。 这些特征可以与叉状物 311、312、313 和 314 相似并起到同样 的作用。 单元 301 也可以包括可耦合到主 PCB 上的孔的特征 ( 诸如非导电柱 ) 以提供横 向对齐强度。 相同的柱也可以被形成为具有将完成的组件保持在主体上的特征，诸如通 过将柱在其长度上分隔开，并在柱的远端提供正向的锁扣形状，其沿主体板的远侧延展 以防止该结构被去除，并提供对焊接接触的应力缓解。 另外，也可以在将 LASERWIRE 触点组子组件电连接到印刷电路板 101 之前将 LASERWIRE 触点组子组件预先制造为包括 触点组 103、触点体 202 和外壳锚 302。 图 3D 和图 3E 图解图 3A 到图 3C 的插座的触点的可替选配置 1300D 和 1300E。 也就是说，触点的确切配置对于这里所描述的较广的原理不是关键的，只要连接器插入 插座时适当的触点与适当的连接器进行电接触即可。
图 4 图解插座的部件 400 的相应的前上透视图。 图 4 的部件 400 对图 3A 到 图 3C 的部件 300 的增加在于还示出了插口护罩 401。 插口护罩 401 也可以被认为是 LASERWIRE 触点组子组件的部件，并且因此可以在将该子组件电耦合到印刷电路板之 前将插口护罩 401 固定到该子组件。 可选地，也可以在将 LASERWIRE 触点组子组件固 定在印刷电路板之后固定插口护罩 401。
插口护罩 401 作为主体和外部环境之间的 EMI 屏障部件以减弱在插头组件或主 体内产生的 ( 通常是高频的 ) 电磁辐射对环境的耦合。 另外，当 LASERWIRE 连接器插入 插座时，插口护罩 401 完成 LASERWIRE 连接器的 EMI 屏蔽。因此，当插入 LASERWIRE 连接器时，插口护罩 401 作为 LASERWIRE 连接器和主体之间以及 LASERWIRE 连接器 和环境之间的 EMI 屏障。
插口护罩 401 可以由诸如金属的导电材料组成，并且包括若干指，其在连接器 1000 插入插座时与 LASERWIRE 连接器 1000( 见图 15 以及相应说明 ) 的套筒 1501 以及 总体插座组件的体进行电接触。 插口护罩 401 延伸以覆盖连接器外壳 1241( 在图 12A 到 图 12G 中介绍的 ) 的前部，开口 1211 到 1213 的区域除外。 插口护罩的这些小开口是连 接器和主体 EMI 屏障中的最大开口，并且用来比单个较大开口更好地限制 EMI。 在诸如 5GHz 或以上的高频下，开口的减弱随开口尺寸关于辐射波长的减小而迅速提高。 通过 如下面参照图 12A 到图 12E 描述的将电触点分成三个空间上不同的组，有助于较小的开 口。
图 5A、图 5B 和图 5C 图解插座 500 的前上透视图 500A、前视图 500B 和后视图
500C。 插座 500 通过还示出插座外壳 501 来增加图 4 的部件 400。 插座外壳 501 包括对 应于叉状物 311 到 314 的孔。 例如，孔 502 到 504 接收叉状物 312 到 314。 插座外壳 501 的远侧还有另一个孔，其接收叉状物 311。 也可以加入相似的特征以保持 RJ-45 接触。 插座外壳 501 还包括孔 505 和 506 以帮助将 RJ-45 或 LASERWIRE 插头连接器锁定就位。
图 6A 到图 6C 图解插入插座 500 的 LASERWIRE 连接器 1000( 如参照图 10A 到图 22D 描述的 ) 的前上透视图 600A、前视图 600B 和侧视图 600C。 在此状态下， LASERWIRE 连接器的连接器触点 1106( 见图 11A 到图 11E 的触点 1106 和相应的说明 ) 与插座侧触点组 103( 见图 1A 到图 1C) 接触。 这建立连接器 1000 和插座 500 之间的电 耦合。
作为注释，用于 RJ-45 连接器的触点组 102 与该连接器的套筒 1501 的底侧接 触，导致触点组 102 向下弯曲。 为了避免短路触点 102，套筒 1501 的底侧可以覆有电绝 缘涂层。 可选地，可以简单地使触点组 102 接触导电套筒 1501。 基于 RJ-45 的以太网 标准 ( 最主要地，10BASE-T、100BASE-TX 和 1000BASE-T) 需要连接到 RJ-45 触点组 的电路具有解决短路而不妨碍主系统电路的任何部分的机构。 因此，触点组 102 的短路 问题可以不是在插座 500 或连接器 1000 设计中要避免的关键问题。 然而，为了避免短路 问题，如果需要， LASERWIRE 连接器的套筒 1501 或其一部分可以被涂覆机械鲁棒的绝 缘。
图 7A 和图 7B 图解常规 RJ-45 连接器插头 700 的相应的前上透视图 700A 和后 视图 700B。 回顾以上在描述插座时阐明的对 “前” 和 “后” 方向的命名，在这里保持 该命名。 连接器 700 包括耦合到连接器端 701 的线缆外壳 702。 连接器端 701 具有锁扣 703。 从图 7B 明显看出连接器包括 8 个触点 704，并且这也是熟悉标准 TIA-968-A 中定 义的常规 RJ-45 连接器的人员所熟知的。 RJ-45 连接器 700 可以代表任意常规 RJ-45 连 接器。
图 8A 到图 8C 图解插入连接器 500 的 RJ-45 连接器 700 的相应的前上透视图 800A、前视图 800B 和侧视图 800C。 在此状态下，连接器触点 704 与插座 500 的触点组 102 接触，从而将 RJ-45 连接器 700 与插座 500 电耦合。 并且在此状态下，锁扣 703 与 连接器外壳 500 的孔 505 和 506 以及限制连接器插头的向前移动程度的特征 507 啮合。
RJ-45 不能被足够深地插入到插座中以接触用于 LASERWIRE 连接器的另一触点 组 103。 特征 507 提供机械屏障，其避免 RJ-45 连接器插入插座过深。 提供特征 811 和 812 以避免 LASERWIRE 插头向下倾斜，并且在 LASERWIRE 连接器插入插座时提供对 LASERWIRE 连接器的附加支撑。
图 9 图解用于控制插座的操作的物理层电路 900 的示意图。 当 LASERWIRE 连 接器插入插座 500 时，发送和接收信号 911 可以从和向 LASERWIRE PHY 901 发送。 在 此状态下，没有信号在 RJ-45PHY902 和插座 500 之间通过。 开关 903 或其它更高水平的 电路能够检测 LASERWIRE 连接器的存在，并且可以降低 RJ-45PHY 902 的功耗以便节约 电力。 例如，LASERWIRE 的触点之一可以用于此检测。 例如，可能相应插座触点通常 被通过相对较高阻值的电阻器 ( 例如 4.7 千欧 ) 拉高，并且相应的插头触点被直接接地或 用较低阻值电阻器 ( 例如 470 欧 ) 拉低。 插座触点将因此为高，除非插入 LASERWIRE 连接器。 开关 903 可以直接或间接使用此信号以由此检测 LASERWIRE 连接器的存在。如果没有检测到 LASERWIRE 连接器的存在，开关 903 可以控制开启 RJ-45 PHY902，并 且关闭 LASERWIRE PHY 901。 这将允许 RJ-45 PHY 902 和插座 500 之间经由迹线 912 进 行通信。 所示出的迹线 911 和 912 被象征性地图解，并且例如可以是印刷电路板 101 中 的迹线。 PHY 901 和 902 以及开关 903 可以是电耦合到印刷电路板 101 和 / 或嵌入印刷 电路板 101 中的电路。
通常，需要有串联和并联到 RJ-45 触点 ( 最少 4 个单元，但通常为 8 个甚至 12 个 ) 的各种磁单元 ( 转换器 )。 这些单元提供对共模信号的电隔离，共模信号包括系统间 的较大 DC 电压。 这些单元通常被提供为主板上的通常称为混合电路的分离部件 ( 或者 多端口组的排列 )。本发明的一种可能的有用变型是将这些磁部件集成到连接器体中，如 通常在用于以太网应用的 RJ-45 插座中所做的。
在一个实施例中， LASERWIRE PHY 901 可以被配置为在 10Gbps 的数据速率 下工作。 另一方面， RJ-45 PHY 902 可以被配置为在典型的 RJ-45 速度下工作，可以是 10Mbps、100Mbps 或 1000Mbps 数据速率。 基于 RJ-45 的 PHY 的这一多速率能力是很标 准的，并且 100Mb 和 1000Mb 标准被写入了相关的 IEEE 规范。 RJ-45 PHY 可以是典型 的 RJ-45PHY，只不过其响应于来自开关 903 的上电信号和下电信号。 因此，插座和相应的控制机构被描述为允许插座与不同的连接器类型工作，其 中每种连接器类型使用插座中的不同触点组。 这允许插座的更多种多样的使用，从而允 许使用单个插座提供更多的数据速率和线缆的选项。
可以插入该多用连接器的电连接器之一被称为 “LASERWIRE” 连接器。 现在 将参照图 10 到图 22D 描述这种连接器的结构。 LASERWIRE 电连接器具有降低的电磁干 扰 (EMI) 并且可以被机械地配置为与诸如以上参照图 1A 到图 9 描述的适当的插座匹配。 该插座可以被置于主机或任意其它外部计算机、机器或设备上。 当该电连接器与适当的 插座机械地匹配时，该电连接器的至少一些电触点与相应插座的至少一些电触点进行电 接触。 虽然对此应用没有限制，此连接器很好地适合于在有源光缆中使用，其中这里所 描述的连接器是外部接口，但是实际数据传输在一对光纤上进行的。
图 10A、10B 和 10C 图解代表这里所描述的连接器的一个实施例的电连接器 1000 的相应的后上透视图 1000A、侧视图 1000B 和下视图 1000C。 连接器 1000 包括插入部分 1001，其可以被插入插座中，然后锁扣 1002 可以与插座机械地啮合以将连接器 1000 在插 座中锁定就位，直到下次锁扣 1002 被解开为止。 通过简单地将插入部分 1001 推入插座 而将锁扣 1002 与插座啮合，导致在锁扣 1002 啮合插座时锁扣 1002 被向下压。 插座的该 结构允许当连接器 1000 的插入部分 1001 完全插入插座时锁扣 1002 弹回到插座中机械锁 定的位置。 通过向下压锁扣 1002 将锁扣 1002 从插座解开，允许锁扣 1002 再次自由地移 出插座。
在本说明书中，关于连接器的 “前侧” 是指连接器的更接近插入部分的电接口 侧，而 “后侧” 是指连接器的更接近线缆的一侧。 “上侧” 是指连接器的包括锁扣的一 侧，而 “下侧” 是指连接器的与锁扣相反的一侧。 在指示连接器或连接器的视图时，此 术语在本附录中将是一致的，即便在视图中存在其它部件 ( 诸如主插座和 / 或适配器 ) 时 也是如此。
首先，将参照图 11A 到图 22D 描述连接器 1000 的详细结构。 然后，将描述用
于终接有源光缆实施中的光纤的方法的变型。
首先，将描述连接器结构。 在描述具体连接器时，本领域普通技术人员在阅读 过本说明书之后将理解，本说明书所描述的应用于连接器的设计的原理可以被广泛地用 来降低任何不同的电连接器中的 EMI。
图 11A 图解利用此电连接器的有源光缆的若干内部部件 1100 的前上透视图 1100A。 图 11B、11C、11D 和 11E 分别图解图 10A 到图 10C 的电连接器 1000 的内部部 件 1100 的相应的后上透视图 1100B、侧视图 1100C、前视图 1100D 和下视图 1100E。 在 构造的此阶段还未示出光纤。 只有连接器自身的部分被示出。
内部部件 1100 包括印刷电路板 1103，其上安装有集成电路 1104。集成电路 1104 上可以具有任意有利于或有助于将电信号转换为光信号或相反转换的电路。 例如，集成 电路 1104 可以包括激光驱动器、后置放大器、限制放大器、跨阻放大器、控制器或任何 其它需要的电路。 印刷电路板 1103 将电信号传递到传输光学子组件 (TOSA)1101，其 将最终将这种电信号转换为将被传输到传输光纤 ( 未在图 11A 到 11E 中示出，但是在一 些后续附图中示出 ) 的光传输信号。 接收光学子组件 (ROSA)1102 将最终将从接收光纤 ( 未示出 ) 接收的光信号转换为电信号。 印刷电路板 1103 将这种电信号传递到集成电路 1104。 印刷电路板 1103 也将电信号传递到电接口组件 1105 中的电触点 1106 或从电接口 组件 1105 中的电触点 1106 传递电信号。 当连接器插入插座时，这种电触点 1106 将与插 座机械地和电学地接口。 虽然图 11A 到图 11E 图解 TOSA 1101、ROSA 1102 和印刷电路 板 1103，这些单元不是根据这里所描述的最广泛原理的必要单元。 例如，连接器可以被 制造为没有印刷电路板，可能将 TOSA 和 ROSA 单元合并入集成电路 (IC) 封装。 在一个实施例中，如可从图 11C 和图 11E 看到的，发光二极管 (LED)1107 被固 定在印刷电路板 1103 的底侧。 LED 1107 将被用作光源以向用户传递状态信息。最终，如 将在随后的附图中明显示出的，LED 1107 将引导光通过光学光导 ( 在下面进一步描述 )， 从而向连接器外部发射可见光。 通过此机构，状态信息可以被可见地传递到用户。
将参照图 12A 到图 12E 进一步描述电接口组件 1105 的构造，图 12A 到图 12E 以 各种视图和构造阶段图解电接口组件 1105 的各部件。 可以在组装连接器 1000 之前制造 电接口组件 1105。
参照图 12A，电触点 1106 被分成若干组。 例如，电触点包括 ：触点组 1201，其 总共包括四个触点 ( 触点 1201A、1201B、1201C 和 1201D) ；触点组 1202，其总共包括 四个触点 ( 触点 1202A、1202B、1202C 和 1202D) ；和触点组 1203，其中共包括四个触 点 ( 触点 1203A、1203B、1203C 和 1203D)。 在后面的附图中，有时可以不标记单独的 触点以避免不必要地复杂化附图。 然而，可以更为经常地标记触点组。 每个触点组 1201 到 1203 可以与其它组分开特定距离。 例如，触点 1201D 和 1203A 之间以及触点 1203D 和 1202A 之间有较大的间隙。
在一个实施例中，触点组 1201 可以备用于传递差分电传输信号 ( 在本领域中 有时被称为 TX+ 和 TX- 信号 ) 并且还包括两组信号以用于提高信号质量。 例如，触点 1201A 和 1201D 可以是地触点，而触点 1201B 和 1201C 可以是工作过程中实际承载差分 电传输信号的 TX+ 和 TX- 触点。 通过控制差分传输触点 1201B 和 1201C 之间的距离， 以及每个差分传输触点和相邻地触点 1201A 或 1201D 之间的距离，电传输信号的共模阻
抗和差模阻抗可以被更为精密地控制。
触点组 1202 可以用于传递差分电接收信号 ( 在本领域中有时被称为 RX+ 和 RX- 信号 ) 并且还包括两组用于提高信号质量的信号。 例如，触点 1202A 和 1202D 可以 是地触点，而触点 1202B 和 1202C 可以是工作过程中实际承载差分电接收信号的 RX+ 和 RX- 触点。 再次，通过控制差分接收触点 1202B 和 1202C 之间的距离，以及每个差分接 收触点和相邻地触点 1202A 或 1202D 之间的距离，电接收号的共模阻抗和差模阻抗可以 被更为精密地控制。 这种共模和差模阻抗控制用来降低由触点造成的信号劣化，这在高 数据速率下尤其重要。
应注意，地触点 1201A、1201D、1202A 和 1202D 的每个具有相应的柱 1204A、 1204B、1204C 和 1204D。 这些柱可以被插入印刷电路板 1103 中已有的接地孔中，以允 许保证地触点的接地。 此外，这允许电接口组件 1105 和印刷电路板 1103 之间更为可靠 的机械连接，从而可能提高可靠性。 可以在图 11B 中较好地看到将地触点柱固定到印刷 电路板的相应接地孔中。 然而，对于这里所描述的较广泛原理来说，柱不是必要的。
触点组 1203 可以具有用作除实际承载高速电信号之外的目的的触点。 例如，触 点 1203 可以用来为集成电路 1104 和 LED 1107 供电，可以承载远侧电力以通过线缆本身 ( 如果线缆中也有电连接器 ) 供电，可以用于低速串行接口 ( 一个线或可能是两个线 )， 或者任意其它期望的目的。 触点组 1203 中的一个触点可以用来完成连接器存在检测功 能。 例如，触点之一可以被接地，而插座中的相应触点被拉高。 如果连接器插入插座， 则插座触点将被拉低，允许插座和任意连接的主体识别连接器的存在。 图 12B 图解电接口组件 1105 的部件 1220 的后上透视图。 部件 1220 包括由体 1221 外覆模制 (over-molded) 的触点组 1201、1202 和 1203。 图 12C 从后下透视视角图解 部件 1220。 为了控制各触点的阻抗，触点可以在体 1221 内具有各种形式。 体 1221 可以 是绝缘材料，从而避免各触点的短路。 体 1221 包含各个倾斜的突出 1222A 到 1222D 以 允许绝缘外壳与体 1221 机械地互锁，如将参照图 12D 到图 12G 描述的。
具体地，图 12D 和图 12E 图解电接口组件 1105 的相应后上透视图和后下透视 图，其对图 12B 和图 12C 的部件 1220 加入了外壳 1241。 外壳 1241 可以是从前面滑动 到图 12B 和图 12C 的部件 1220 上，从而体 1221 的倾斜突出 1222A 到 1222D 分别与外壳 1241 的孔 1242A 到 1242D 啮合。 外壳 1241 可以由诸如塑料的作为电绝缘的材料组成。
图 12F 和 12G 图解电接口组件 1105 的相应前视图和侧视图。 然而在此情况下， 外壳 1241 以透明形式示出。 从图 12F 中明显示出的，电触点 1201A 到 1201D、1202A 到 1202D 和 1203A 到 1203D 的每个延伸通过体 1221，并通过外壳的相应的孔 1261A 到 1261D、1262A 到 1262D 和 1263A 到 1263D。 如图 12G 所明显示出的，触点 ( 例如电触点 1201A) 的每个具有一些间隙以便在接触插座的电连接器时向上移动而不接触外壳 1241。
如之前所提到的，经组装的电接口组件 1105 随后可以附连到印刷电路板 1103 以 形成图 11A 到图 11E 的部件 1100。
图 13A 到图 13F 图解连接器 1000 的部件 1300 的相应的前上透视图 1300A、后上 透视图 1300B、侧视图 1300C、上视图 1300D、下视图 1300E 和后视图 1300F。 图 13A 到 图 13F 的部件 1300 通过将 TOSA 1101 的细圆柱形插入部分插入插头基座 1301 的孔 1311， 以及通过将 ROSA 1102 的细圆柱形插入部分插入插头基座 1301 的孔 1312 来增加图 11A
到图 11E 的部件 1100。 其将插头基座 1301 机械地耦合到 TOSA 1101 和 ROSA 1102。 在 此阶段，插头基座 1301 将仍然能够相对 TOSA 1101 和 ROSA 1102 滑动。 然而，在后续 的组装步骤中，插头基座 1301 可以被固定。 插头基座 1301 具有通道区域 1302，当在插 头基座 1301 的上表面布置闪光 (flush) 时可以将光导置于该通道区域 1302 内。 插头基座 1301 还具有其它特征，其功能经通过后续描述变得清楚，该特征包括其中形成有槽 1314 的线缆插入部分 1313。 在一个实施例中，插头基座 1301 作为连接器后端处的 EMI 屏障。 插头基座 1301 可以是压铸模，并且可以是金属或是注入例如锌或铜的金属的塑料。
图 14A 和图 14B 图解连接器 1000 的部件 1400 的相应的前上透视图 1400A 和前 下透视图 1400B。 图 14A 和图 14B 的部件 1400 通过加入光学光导 1401 增加了图 13A 到 图 13F 的部件 1300。 光学光导 1401 的部分 1404 通过印刷电路板 1103 中的孔 1402 以光 学耦合到 LED 1107。 通过将光学光导 1401 置于插头基座 1301 的通道 1302 中来将光学 光导 1401 保持就位。 如果光从 LED 1107 发出，至少一些光通过光学光导 1401，并且使 用光学光导 1401 的外部部分 1403 将光发射出连接器。
图 15A 和图 15B 图解连接器 1000 的部件 1500 的相应的前上透视图 1500A 和前 下透视图 1500B。 图 15A 和图 15B 的部件 1500 通过在连接器的前面滑动集成套筒 1501 以将其压合到插头基座 1301 来增加图 14A 和图 14B 的部件 1400。 这将连接器的部件机 械地保持就位。 集成套筒 1501 也作为 EMI 屏障。 在一个实施例中，套筒由金属组成， 但是任意其它 EMI 屏障材料也是满足要求的。 因此，与插头基座 1301 结合的套筒作为 连接器的 EMI 屏障，连接器的前端除外。 如此后将描述的，当连接器插入插座时，提供 更完整的 EMI 保护。 如此后将描述的，当插入连接器时，位于插座后部的插座侧插口护 罩提供对连接器前部的 EMI 保护。 因此，在此插入状态下，连接器被 EMI 护罩包住，其 中的一些孔除外。
具体地， EMI 屏障中的仅有的孔为，1) 连接器的前部，2)TOSA 1101 和 ROSA 1102 的小孔，光纤和套环将从这些小孔通过，以及 3) 光学光导 1401 通过的小孔，光学光 导 1401 通过该小孔以将光从 EMI 屏障内传递到 EMI 屏障外。 如上所述，当插入插头时， EMI 屏障由插座中的插口护罩完成。 所有这些孔都相当小，并且因此将有很少的 EMI 方 面的信号被允许传递到连接器或从连接器传递。 该 EMI 屏障因此改善高速电信号以及其 它存在于该连接器中的信号的信号质量。 这还避免连接器中产生的高频信号干扰连接器 外的其它设备。
图 16A 到图 16C 图解连接器 1000 的部件 1600 的相应的下视图 1600A、后视图 1600B 和侧视图 1600C。 图 16A 到图 16C 的部件 1600 对图 15A 和图 15B 的部件 1500 的 增加在于加入了光缆 1601。 光缆 1601 包括传输光纤 1611，其通过插头基座 1301 的线缆 插入部分 1313。 其相应的光纤核 1621 以将参照图 17 到图 19D 说明的方式光学地耦合到 TOSA1101。光缆 1601 还包括通过插头基座 1301 的线缆插入部分 1313 的接收光纤 1612。 其相应光纤核 1622 以将参照图 17 到图 19D 说明的方式光学地耦合到 ROSA 1102。 提供 柱 1630 以允许线缆 1601 内的抗拉构件被包裹和固定到柱 1630，从而避免线缆 1601 被从 连接器移除。 然而，各种卷曲机构可以满足此目的。
对于标准 LC 型终接， LC 套环可以用于将每个光纤光学耦合到其相应的 TOSA 和 ROSA。 例如，图 17 图解连接器的部件 1700 的下视图，其对图 16A 到图 16C 的增加在于示出辅助光纤与相应 TOSA 和 ROSA 的耦合的套环 1731 和 1732。
图 18A 和图 18B 图解连接器的部件 1800 的相应的下视图 1800A 和后下透视图 1800B。 图 18A 和图 18B 的部件 1800 对图 17 的部件 1700 的增加在于加入了套环保持 器 1801 和 1802 以用于帮助分别将下面的套环 1731 和 1732 保持就位在其相应的 TOSA 和 ROSA 中。 在实际的组件中，图 16A 到图 16C 图解的状态可能不是实际存在的。 然而可 以将每个光纤核每次一个地适当地终接。 例如，为了终接每个光纤，适当的套环可以被 耦合到光纤的末端以及光纤上的套环保持器位置。 然后可以将套环插入适当的 TOSA 或 ROSA 中。
图 19A 到 图 19D 图 解 连 接 器 的 部 件 1900 的 相 应 的 侧 视 图 1900A、 下 视 图 1900B、后下透视图 1900C 和后视图 1900D。 图 19A 到图 19D 的部件 1900 对图 18A 和 图 18B 的部件 1800 的增加在于将套环弹簧夹 1901 保持就位，从而对套环保持器 1801 和 1802 提供前向力。 因此，套环保持器 1801 和 1802 能够分别将套环保持就位于 TOSA 和 ROSA 中。 由于其六边形形状，以及由于六边形的一面位于接近插头基座的位置，套环 保持器 ( 以及因此相应的套环 ) 被抑制旋转。 六边形形状还允许套环弹簧夹 1901 与套环 保持器 1801 和 1802 之间的较大支撑表面。
图 20 图解部件 2000 的下透视图，其对图 19A 和图 19D 的部件 1900 的增加仅在 于套管 2001 被配置就位。 套管 2001 包括插入插头基座 1301 的槽 1314 的部分 2003。 套 管还包括凸缘 2002，当部分 2003 被插入槽 1314 时，凸缘 2002 紧靠插头基座 1301 的线缆 插入部分 1313。
图 21 图解部件 2100 的下透视图，其对图 20 的部件 2000 的增加在于应力减缓罩 2101 被拉到靠近凸缘 2003 从而绕套管 2001 压紧配合 ( 在图 21 中的罩 2101 下面 )。 套管 2001 和罩 2101 均可在将光纤终接在 TOSA 和 ROSA 中之前被置于线缆 1601 上。 那样， 只需要将套管 2001 和线缆 2101 由线缆 1601 导引向前拉以置于如所描述的适当位置。
图 22A 到图 22D 图解连接器的部件 2200 的相应的下透视图 2200A、侧视图 2200B、下视图 2200C 和后上透视图 2200C。 图 22A 到图 22D 的部件 2200 对图 21 的部 件 2100 的增加在于后壳部件 2201 从线缆滑上并被定位以对插头基座 1301 提供适当的覆 盖。 后壳部件 2201 包括锁扣 2202，其具有一些间隙以向插头基座压下。
如图 10A 到图 10C 所明显示出的，连接器 1000 组装的最终步骤是将锁扣件 1002 滑动到连接器的前部上。 锁扣件 1002 与后壳部件 2201 的锁扣 2202 锁上，从而卡入位 置，从而完成连接器。 连接器的一些内部部分可以仅通过解开锁扣 2202、去除锁扣件 1002 并滑回后壳 2201 部件而被重做。
因此，连接器的一个实施例已经被描述，其允许降低从连接器内部产生的电磁 辐射的 EMI 发射。
图 10 到图 22D 中示出的连接器包括光纤的终接，其使用诸如 LC 套环的套环。 例如可以使用玻璃光纤进行这种终接。 然而，本发明的原理还扩展到在连接器中终接并 使用塑料光纤的连接器。
当光纤为玻璃或塑料时，可以使用不同方法完成终接。 例如，可以简单地将线 缆截断到正确的长度，使线缆保护层从线缆的末端去除以暴露光纤。 然后可以将光纤垂 直于线缆长度地整齐地截断。然后可以直接将光纤插入插头基座 1301 的孔 1311 和 1312。在此实施例中，孔 1311 和 1312 的直径可以与图 13A 到图 13F 中示出的不同，以适应裸光 纤和套环之间的直径差。 此外，取代套环保持夹 1901，可以使用某些其它机构以对光纤 提供前向偏置从而将光纤机械地固定到 TOSA 或 ROSA 的适当的小孔中。 此终接可以在 线缆制造的现场或在制造线缆时完成。
在所描述的实施例中，可以在 EMI 屏障 ( 由后面的插头基座 1301、前面的外壳 1241 和其间的套筒 1501 定义 ) 的外部进行终接。 然而，然后可以将终接的光纤通过小 孔插入 EMI 屏障。 因此，可以与 EMI 屏障的设计相对独立地进行光纤终接机构的设计。 此外，如前所述，通过首先去除锁扣机构 1002、然后去除后壳机构 2201，可以相当容易 地达到光纤终接机构。 这将暴露光纤，允许在需要的情况下适当地重做光纤，或者可能 用于容易地更换连接器本身。
这种双用插座具有显著的优点。 需要网络或其它电连接的许多类型的设备具有 没有用于所有需要的或期望的电插座的足够空间的物理限制。 当考虑到经常需要大量的 继承连接时尤其如此。 在许多设备中，例如小型的膝上型计算机中，电连接的数量实际 上能够增加设计的总体尺寸。 相似地，这一限制会限制在一件小型设备中支持的不同类 型的连接，并且在试图支持新的连接类型时导致不希望的取舍。 另一个非常重要的应用是网络交换机或路由器。 这种双用插座可以将给定基座 尺寸内的电连接的数量最大化。 例如，以太网网络设备通常支持标准 1U 架空间中的 48 个 RJ-45 端口以用于每个端口高达 1Gb/s 的连接。 如果需要新的类型的连接器，例如用 于 10Gb/s 的连接，那么制造商或者需要提供不同的基座，该基座具有每种类型的 48 个端 口，或者提供 1G 和 10G 端口的某种组合，其具有显著少于一种类型或另一类型的 48 个 端口。
这里描述的双用连接器满足这两种考虑。 其将允许例如在已经具有为 1G RJ-45 连接提供的空间的系统 ( 例如，膝上型计算机、服务器或其它设备 ) 中包括 10G 端口。 相似地，其将允许 1U 交换机中的 48 个 1G 和 10G 连接的端口 ( 当然，同时只可以使用 48 个端口 )。
本发明可以实现为其它的具体形式而不脱离其精神和实质特征。 所描述的实施 例应该从各个方面被理解为仅仅是说明性的而不是限制性的。 因此本发明的范围由所附 权利要求表明，而不是由前面的描述表明。 在权利要求等同的含义和范围内的全部改变 都被包含在其范围内。