SE504812C2 - Optomodul - Google Patents

Description

504 812 2 Detta syfte har uppnåtts genom att, vid den inledningsvis definierade anordningen, den elektrooptiska kretsen bildar en modul med ett elektromagnetiskt avskârmat hölje, som innehåller nämnda optiska sändnings- och mottagningskomponenter och nämnda anslutningsorgan, samt ett mellan en underdel och en överdel av höljet beläget, dubbelsidigt kretskortarrangemang, vilket bär sändaren och mottagaren placerade avskärmade från varandra på varsin sida genom en elektriskt ledande avskärmning, som står i förbindelse med höljet till bildande av tre Faraday's burar, en för sändaren, en för mottagaren, och en bildad av höljet i dess helhet, och att kontaktorgan.mellan höljet och jordningsdelar hos kretskortarrangemanget, avskärmningen mellan sändaren och mottagaren, samt ett yttre kretskort, på vilket modulen är fästbar, utgöres av ett antal làngsträckta fjäderorgan utmed höljedelarnas insidor, vilka vart och ett är utfört i ett stycke och.innefattar ett antal kontaktpunkter för kretskortarrangemang- et, ett antal kontaktpunkter för underdelen, ett antal kontakt- punkter för överdelen, samt ett antal kontaktpunkter för det yttre kretskortet.

Utföringsformer av uppfinningen har därvid erhållit de i respektive underkrav angivna kännetecknen.

Figgrbeskrivning.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare nedan med.hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar en perspektivvy av ett hölje för en elektroop- tisk krets enligt uppfinningen monterat pà ett moderkretskort, fig. 2 visar en sprängvy av det i fig. 1 visade höljet med dettas delar liksom av detta inneslutna komponenter i perspektiv, fig. 3 visar en perspektivvy av en i höljet använd kontakt- fjädermodul avsedd att användas mellan olika element, utgörande delar hos höljet enligt fig. 1, ett i höljet anbringat kretskort samt moderkortet, fig. 4 och 5 visar tvärsnitt i pilarnas IV-IV riktning i figu 3 genonn kontaktfjädermodulen för' att åskådliggöra dess samverkan med de i fig. 3 visade elementen, fig. 6 visar en perspektivvy av ett hölje för ett kontakt- 504 812 don, fig. 7 visar en sprängvy av det i fig. 6 visade höljet med dettas delar liksom i detta inneslutna komponenter i perspektiv, fig. 8 visar en perspektivvy av en i höljet enligt fig. 6 och 7 innesluten komponent vriden 90° moturs i samma plan som motsvarande perspektivvy i fig. 7, fig. 9 visar en perspektivvy av samma komponent som i fig. 8, men vriden l80° runt en längsaxel relativt motsvarande perspektivvy i fig. 7, fig. 10 visar ett längssnitt av en annan i höljet enligt fig. 7 innesluten komponent.

Föredragen utföringsform.

Fig. 1 visar höljet för en elektrooptisk krets enligt uppfinningen, allmänt betecknat med 2, monterat på ett moderkort 4. Höljet 2, vars konstruktion framgår närmare av fig. 2, innehåller anslutningsorgan i form av ett hus 6 med ett mottag- ningsrör 7 för mottagning av en ände hos en optoledare. Optoleda- ren hålls fast av ett allmänt med 8 betecknat kopplingsdon, som mottages i en öppning i en allmänt med 9 betecknad instyrnings- del. Kopplingsdonet 8 kommer att beskrivas närmare längre fram.

Huset 6 innehåller en ej visad elektrooptisk komponent in- nefattande optiska sändnings- och mottagningskomponentdelar för omvandling av en elektrisk utsignal till en utgående optisk signal, respektive för omvandling av en mottagen optisk signal till en elektrisk insignal. De optiska sändnings- och mottag- ningskomponentdelarna kan vara sammanfattade i en enhet, t.ex.

Duplex-2 från ABB HAFO, som medger användning av en enda optofiber för överföring i båda riktningarna till och från den elektrooptiska komponenten.

Höljet 2 innesluter vidare ett kretskortarrangemang 10, på vilket huset 6 är fästat. Kretskortarrangemanget 10 är i form av ett sändar-/mottagarkretskort 10 enkelhetens skull "kretskort" alternativt "sändar-/mottagar- kretskort", trots att det såsom beskrivs nedan kan bestå av en sandwich av två kretskort. Kretskortet 10 bär på den ena sidan en sändningskrets för den elektriska utsignalen och på den andra 504 812 4 sidan en mottagningskrets för den elektriska insignalen. Dessa kretsar antyds för kortets översida vid 12 och för kortets undersida med pil 13, men visas i övrigt ej närmare. Kortet 10 bär vidare ej visade anslutningar mellan å ena sidan in- och utgångar hos sändnings- resp. mottagningskretsarna och á andra sidan anslutningsstift 14, som förlöper genom höljet till dess utsida för anslutning till yttre kretsar på moderkortet 4.

Höljet 2 har en underdel 16 och en överdel 18, båda av metall, innefattande varsin halva 9a resp. 9b av instyrningsdelen 9. Mellan underdelen 16 och överdelen 18 är sändar-/mottagar- krets-kortet 10 beläget, varvid höljet innehåller nedan närmare beskrivna kontaktorgan mellan höljets delar och.mellan höljet och jordningsdelar hos sändar-/mottagarkretskortet 10 resp. det yttre kortet 4. Såsom kommer att framgå tydligare nedan bildar kretskortets nämnda jordningsdelar del av ett metallskikt, som är anbringat i kortet parallellt med och mellan kretskortets båda sidor. Kretskortet 10 kan därvid bestå av ett enda kretskort i vilket metallskiktet bildas av ett integrerat ledande skikt mellan kortets sidor. Kretskortet 10 kan emellertid även vara sandwichartat uppbyggt av två sida mot sida via metallskiktet förenade kretskort. Metallskiktet kan även innefatta ett magnetiskt material, t.ex. i form av en nickelplåt för skärmning mot induktiv överhörning. Genom den nyss beskrivna uppbyggnaden av höljet 2 bildar det tre Faraday's burar. Två av burarna inne- sluter varsin av sändnings- och mottagningskretsarna 12 resp. 13, varvid den ena består av höljets underdel 16 och kretskortets 10 metallskikt, och den andra består av höljets överdel 18 och kretskortets metallskikt. Den tredje buren är höljet 2 i dess helhet.

De ovan nämnda kontaktorganen utgöres av ett antal lång- sträckta fjäderorgan 20 utmed höljedelarnas 16 och 18 sidor.

Varje fjäderorgan 20 är utfört i ett stycke och innefattar ett antal kontaktpunkter för sändar-/mottagarkretskortet 10, ett antal kontaktpunkter för höljeunderdelen 16, ett antal kontakt- punkter för höljeöverdelen 18, samt ett antal kontaktpunkter för moderkortet 4.

Varje fjäderorgan har en första väsentligen remsformig 504 812 5 livdel 22, som förlöper utefter fjäderorganets làngsriktning. En andra livdel 24 förlöper utmed och på avstånd från den första livdelen 22 och är förenad med denna medelst bàgformiga förbind- ningsstycken 26, som förlöper från en första sidokant 28 hos den första livdelen till en närliggande första sidokant 30 hos den andra livdelen. Första kontakttungor 32 är avböjda frán den första sidokanten 30 hos den andra livdelen i riktning mot den första livdelen 22 och slutar mellan de båda livdelarnas plan.

Andra kontakttungor 34-är bàgformigt avböjda fràn den första sidokanten 28 hos den första livdelen 22 i riktning mot den andra livdelen 24 och slutar utanför den andra livdelens plan. Vardera en av de första och en av de andra kontakttungorna 32 resp. 34 är anordnade parvis i mellanrummen mellan de bàgformiga förbind- ningsstyckena 26. Tredje kontakttungor 36 är avböjda från den första livdelens 22 andra sidokant i riktning ut från de båda livdelarna. Var och en av de tredje kontakttungorna 36 har en från den första livdelen 22 avböjd inre skänkel 38, och en till denna anslutande yttre skänkel 40, som är avböjd från den inre skänkeln till bildande av en spetsig' vinkel mellan de båda skänklarna.

Livdelen 22 förlöper mellan insidan av en fràn underdelens 16 bottenvägg uppstàende sidovägg 42 och en motstàende sidokant 44 hos sändar-/mottagarkretskortet 10. Livdelen 24 förlöper mellan utsidan av underdelens sidovägg 42 och insidan av en från överdelens 18 övervägg nedstàende sidovägg 46. Kontakttungorna 32 är anbringade i kontakt mot utsidan av underdelens 16 sidovägg 42. Kontakttungorna 34 är anbringade i kontakt med insidan av sidoväggen 46 hos höljeöverdelen 18.

Kontakttungorna 36 förlöper mellan, och ligger an mot ej visade jordningsdelar på undersidan av sändar-/mottagarkretskor- tet 10 och översidan av moderkortet 4. Varje kontakttungas 36 inre skänkel 38 har en översida utformad med en kontaktvårta 48, sonxgör kontakt med sändar-/mottagarkretskortets 10 jordningsdel.

Den yttre skänkeln 40 gör kontakt med moderkortets 4 jordnings- del. I fig. 4 och 5 indikeras kortets 10 tidigare omnämnda inre metallskikt vid 50, liksom en yttre fortsättning 52 av detta, som förlöper ut på kortets 10 kant 28 till dess undersida för att där 504 812 6 bilda kortets 10 nämnda jordningsdel.

I fig. 6-10 àskàdliggörs en utföringsform av kopplingsdonet 8 närmare med avseende på konstruktion och funktion, vilket är avsett för anslutning av en ände av en mantlad optofiber 60 till den i höljet 6 inneslutna elektrooptiska komponenten.

Kopplingsdonet 8 innefattar, med hänvisning särskilt till fig. 7, en allmänt med 62 betecknad fasthàllningshylsa för ett till den mantlade optofiberns 60 nämnda ände anslutande parti av fibern, en allmänt med 64 betecknad bärstruktur för fasthàll- ningshylsan 62 avsedd att fixeras relativt den elektrooptiska komponenten pâ nedan närmare beskrivet sätt, samt en fjäder 66 verkande nællan. fasthállningshylsan 62 Fjädern 66 skall närmare bestämt vid anslutning till den elektrooptiska komponenten i huset 6 kompensera för toleranser i fasthållningshylsans 62 längsriktning relativt den elektroop- tiska komponenten.

Fjädern 66 och bärstrukturen 64 är på nedan närmare beskrivet sätt ömsesidigt utformade att först medge införing i pilens 68 riktning av fasthàllningshylsan 62 med av denna fasthàllen, mantlad fiber 60 i bärstrukturen före fjädern 66, vilken därefter kan införas i pilens 70 riktning och enligt de streckade linjerna 72 och 74 sidledes i bärstrukturen.

Fjädern 66 är uppbyggd i ett stycke av två V-formigt böjda fjäderskänklar 76 resp. 78 anordnade parallellt med och förenade med varandra vid änden av respektive Vzs ben medelst stag 80 resp 82. På plats i bärstrukturen 64 gränslar fjädern 66 fasthàll- ningshylsan 62 med de V~formiga fjäderskänklarna 76 och 78 på varsin sida av denna och gemensamt verkande mellan en runt hylsans 62 omkrets förlöpande ansats 84 pà hylsan 62 och en ansats 86 i bärstrukturen.

Bärstrukturen 64 är väsentligen burformad och innehåller, med hänvisning till fig. 7-9, en i pilens 68 riktning förlöpande passage för fasthällningshylsan 62. Denna passage innefattar i tur och ordning i pilens 68 riktning en öppning 88 belägen i en ändvägg 90, en öppning 92 belägen i en mellanvägg 94, samt en ändöppning 96, som är belägen vid bärstrukturens 64 andra ände relativt ändväggen 90. Ãndväggen 90 och mellanväggen 94 avgränsar 504 812 7 vid sin i. fig. 7 cxflï 9 övre kant tillsammans med däremellan förlöpande sidoväggar 98 och 100 en rektangulär sidoöppning mot nämnda passage för införing av fjädern 66 i pilens 70 riktning.

Såsom framgår av fig. 9 är ansatsen 86 belägen i denna sidoöpp- ning på den mot sidoöppningen vända sidan av ändväggen 90.

Pâ plats i bärstrukturen 64 fasthålles fjädern 66 genom att Vzets spets hos de respektive V-formiga fjäderdelarna 76 och 78 snäpper under den fria änden 102 resp. 104 av varsin tunga 106 resp. 108 utformad. i varsin av sidoväggarna 98 resp. 100.

Fjäderdelarnas 76 och 78 mot väggen 94 vända ben ligger därvid an mot hylsans 62 ansats 84 pâ varsin sida av hylsan, och staget 82 hos fjädern 66 ligger an mot ansatsen 86. Ansatsen 84, som följaktligen är belägen mellan väggarna 90 och 94, bildar den ena sidan av ett radiellt utspràng frán hylsan, vars andra sida 110 genom ingrepp med mellanväggen 94 begränsar rörelse av hylsan 62 i pilens 68 riktning. Rörelse av hylsan 62 i den andra riktningen begränsas av fjäderns 66 ingrepp med densamma. I fig. 10 indikeras lägena för ansatsen 86 och mellanväggen 94 relativt hylsan 94 när hylsan är i sitt monterade läge i bärstrukturen 64.

Med ytterligare hänvisning till fig. 10 är hylsan i den visade utföringsformen uppbyggd av två med varandra koncentriska delar, nämligen en fiberfasthállningsdel 112 och en fiberstyrdel 114. Delarna 112 och 114 är båda väsentligen buteljformade med ett halsparti 116 resp. 118 och ett mantelparti 120 resp. 122 med öppen botten, varvid mantelpartiet 122 bär det radiella ut- sprànget 84/110. Mantelpartiet 120 omges dessutom av en från dess bottenkant utgående krage 124 av väsentligen samma längd som mantelpartiet 124 och förlöpande parallellt med detta så att de mellan sig avgränsar en spalt 126, vars bredd är något större än tjockleken hos delens 114 mantelparti 122. Delarna 112 och 114 är förenade med varandra med det öppna ändpartiet av mantelparti- et 122 instucket i spalten 126.

Delens 112 halsparti 116 tjänar till klämmande fasthàllning av den i fig. 10 ej visade, mantlade fibern 60, som sträcker sig fram till en mynning 128 hos halspartiet 118. Mynningen 128 har en vidd, som motsvarar optofiberns tjocklek utan mantel.

Vid montering av hylsan 62 med däri fastsittande mantlad 504 812 8 optofiber 60 sker först genomdragning av en lämplig längd av den mantlade optofibern genom halspartiet 116 och fastklämning av den i halspartiet 116 medelst ett lämpligt klämverktyg. Därpå kapas den ur halspartiet 116 utstickande delen av optofibern till en längd, som är större än avståndet mellan halspartiernas 116 och 118 yttre ändar när hylsan 62 är fârdigmonterad. Därpå friläggs optofiberns ände genom avskalning av en lämplig längd av dess mantel, lim anbringas på ett parti av manteldelens 122 från dess halsparti 118 vända ände, och denna ände sticks in i spalten 126 till dennas botten. Detta sker under samtidigt säkerställande av att den frilagda fiberänden styrs in i mynningen 128 så att den till slut kommer att sticka ut från denna. Den sålunda utstick- ande änden kapas därpå utmed halspartiets 118 ändyta.

Ett tänkbart och fördelaktigt alternativ till det i fig. 10 visade och ovan beskrivna utförandet av hylsan 62 är att delen 114 ersätts med ett pä delen 112 och däri fastklämd mantlad optofiber direkt pàsprutat skikt med samma konturer som delen 122 där så krävs. Delen 112 modifieras därvid lämpligen så att kragen 124 försvinner.

Delarna 62-66 är så dimensionerade och utformade relativt varandra att i deras färdigmonterade tillstånd bärstrukturen 64 omger hylsan 62 väsentligen över en del av den senare, som sträcker sig från hylsans 62 bakre ände fram till övergången mellan mantelpartiet 122 och halspartiet 118.

Delarna 62-66 är inneslutna i ett yttre hölje med en i ett stycke därmed förenad rörstuts 130, via vilken den mantlade optofibern 60 leds in i hylsan 62. Höljet visas i fig. 7 såsom uppdelat i en övre höljehalva 132 och undre höljehalva 134, vilka i fig. 6 visas i medelst skruvförband 136 och 138 hopmonterat tillstånd. I fig. 1 och 2 visas samma vy av kopplingsdonet 8 som i fig. 6. Vid 140 och 142 visas från varsin av höljehalvorna 132 resp. 134 utstående öron innehållande skruvhál. Med hänvisning även till fig. 1 och 2 har överdelen 18 och underdelen 16 hos höljet 2 motsvarande utstående, skruvhålförsedda öron 144 resp. 146. De hàlförsedda öronen 140 och 144 med en därigenom passeran- de skruv å ena sidan, och de hàlförsedda öronen 142 och 146 med en därigenom passerande skruv å andra sidan bildar var sitt 504 812 9 skruvförband för sammanfogning enligt de streckade linjerna 148 resp. 150 av kontaktdonet 8 med höljet 2, med höljet 130/132 instyrt i instyrningsdelen 9. I detta läge befinner sig hylsans 62 mynning 128 i huset 6 i rätt läge relativt den i detta inneslutna elektrooptiska kømponenten. Mottagningsröret 7 sträcker sig därvid in i bärstrukturen 64 ungefär fram till dess mellanvägg 94, varvid toleranser hos fasthållningshylsan 62 i dess längsriktning relativt den elektrooptiska kompønenten upptages av fjädern 66.

Claims (4)

504 812 10 Patentkrav.

1. Anordning vid elektrooptisk krets, som innefattar optiska sändnings- och mottagningskomponenter (6) för omvandling av en elektrisk utsignal till en utgående optisk signal, respektive för omvandling av en mottagen optisk signal till en elektrisk insignal, anslutningsorgan (6,7) för en optoledare (60), på vilken de utgående och mottagna optiska signalerna överförs, en sändare för den elektriska utsignalen, en mottagare för den elektriska insignalen, kännetecknad av att den elektrooptiska kretsen bildar en modul med ett elektro- magnetiskt avskärmat hölje (2), som innehåller nämnda optiska sändnings-cxflimottagningskomponenter (6)cxfl1nämnda.anslutnings- organ (6,7), samt ett mellan en underdel (16) och en överdel (18) av höljet (2) beläget, dubbelsidigt kretskortarrangemang (10), vilket bär sändaren och mottagaren placerade avskärmade från varandra på varsin sida genom en elektriskt ledande avskärmning (50), som står i förbindelse med höljet (2) till bildande av tre Faraday's burar, en för sändaren, en för mottagaren, och en bildad av höljet i dess helhet, och att kontaktorgan mellan höljet (2) och jordningsdelar hos kretskortarrangemanget (10), avskärmningen mellan sändaren och mottagaren, samt ett yttre kretskort (4), på vilket modulen är fästbar, utgöres av ett antal lângsträckta fjäderorgan (22) utmed höljedelarnas insidor, vilka vart och ett är utfört i ett stycke och innefattar ett antal kontaktpunkter (48) för kretskort- arrangemanget (10), ett antal kontaktpunkter (32) för underdelen (16,42), ett antal kontaktpunkter (34) för överdelen (l8,46), samt ett antal kontaktpunkter (40) för det yttre kretskortet (4).

2. Anordning' enligt krav 1, kännetecknad. av att varje fjäderorgan är utfört i ett stycke med en första livdel (22), som förlöper utefter fjäderorganets längsriktning mellan insidan av en runtom förlöpande sidovägg (42) hos underdelen (16) och en mot denna sidovägg vänd sidokant (44) hos kretskortarrangemanget (10), en andra livdel (24), som förlöper mellan utsidan av 504 812 ll underdelens (16) nämnda sidovägg (42) och insidan av en runtom förlöpande sidovägg (42) hos överdelen (18), första kontakttungor (32) avböjda från en övre kant hos den andra livdelen (24) för kontakt mot utsidan av underdelens (16) sidovägg (42), andra kontakttungor (34) avböjda frán en övre kant hos den första livdelen (22) för kontakt med insidan av överdelens (18) sidovägg (46), tredje kontakttungor (36) , som förlöper mellan och ligger an mot kretskortarrangemangets (10) och det yttre kretskortets jordningsdelar (4).

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att den första (22) och andra (24) livdelen är förenade med varandra genom bâgformiga förbindningsstycken (26) förlöpande över underdelens (16) sidovägg (42), och att en första (32) och en andra (34) kontakttunga är anordnade parvis i mellanrum mellan dessa förbindningsstycken (26).

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, kånnetecknad av att var och en av de tredje kontakttungorna (36) har en fràn den första livdelen (22) in.mellan kretskortarrangemanget (10) och.det yttre kretskortet (4) avböjd inre skänkel (38), vars översida är utformad för kontakt med kretskortarrangemangets (10) jordnings- del, och en yttre skänkel (40), som är avböjd från den inre skänkeln under spetsig vinkel i riktning mot det yttre kretskor- tet (4) för att göra kontakt med dettas jordningsdel.