[发明专利]可插入有源光学连接器和数据传输系统

说明书

本发明涉及可插入有源光学连接器和数据传输系统。一种被配置成充任可插入有源光学连接器的设备，所述设备与一个或更多个通道模块化并且将电信号转换成光信号以及将光信号转换成电信号。在一侧，所述设备具有外场可更换单元(LRU)的可插入电接口；在另一侧，所述设备具有到飞行器光纤布线束的可插入光学接口侧。所述设备可插入不同类型的LRU，包括机架安装式LRU和螺栓固定式LRU。所述设备包括足以使能够在标准尺寸的飞行器连接器内完全实现电/光转换的电子组件和光子组件。所述设备可适于各种数据通信协议，并且具有能在单光纤或双光纤的双向数据链路中使用的灵活性。

技术领域

本文所公开的技术总体上涉及能够在电组件之间进行通信的光纤网络。特别地，本文所公开的技术涉及通过光学航空电子数据总线互连的电气航空电子系统(electricalavionics system)。

背景技术

使用光缆代替电布线用于高速航空电子数据网络可以获得重量、成本、电磁效应以及电布线集成的复杂性的显著降低。在现代飞行器中，外场可更换单元(linereplaceable unit，LRU)(例如航空电子计算机和传感器单元)通常包括具有收发器的壳体，以使能实现与其它LRU的光纤通信。LRU壳体上的光学连接器使外部光缆能够连接至LRU。

更具体地，连接至光学航空电子数据总线的每个LRU通常包括光电介质转换器，该光电介质转换器具有电光发送器和光电接收器(下文中统称为“光电双向收发器”)以实现与其它LRU的光纤通信。电光发送器将电信号转换成光信号；光电接收器将光信号转换成电信号。LRU的壳体上的光学连接器使光缆能够连接至LRU。

典型的飞行器制造过程还需要在LRU与飞行器布线束之间生成断点(在线连接器)。当从机架中移除现有的光电LRU时，光学接头会暴露至有灰尘和潮湿的环境，在将该光电LRU插回到机架中之前，需要对光学接头进行清洁和检查。为了使LRU连接至飞行器光纤，供应商必须获得重新设计并在LRU内嵌入新的收发器、光学布线以及光学连接器的新能力。学习曲线是困难的，并且设计、构建以及证明具有光学接口的新LRU的成本很高。此外，新的LRU光学设计在LRU和供应商之间并不一致，这是因为飞行器制造商并没有指示在LRU内是什么，而只规定了飞行器布线的光学接口。

出于种种理由，包括消除与具有内置收发器的LRU的设计以及重新设计相关联的成本，通过光学航空电子数据总线互连但不受上述缺点所烦扰的航空电子系统的设计将是有益的。

发明内容

下面相当详细地公开的主题致力于提供一种被配置成充任可插入有源光学连接器(下文中称为“PAOC”)的设备，所设备与一个或更多个通道模块化并且将电信号转换成光信号以及将光信号转换成电信号。在一侧，所述PAOC具有外场可更换单元(LRU)的可插入电接口；在另一侧，所述设备具有飞行器光纤布线束的可插入光学接口。所述PAOC可插入不同类型的LRU，包括机架安装式LRU和螺栓固定式LRU。所述PAOC包括足以使能够在飞行器连接器内完全实现电/光转换的电子组件和光子组件。另外，所述设备可适于各种数据通信协议，并且具有能在单光纤或双光纤的双向数据链路中使用的灵活性。这种类型的可插入有源光学连接器消除了与具有内置收发器的LRU的设计以及重新设计相关联的缺点。

如本文所使用的，术语“可插入”在用作形容第一组件的能力的形容词时，意味着可以通过将第一组件和第二组件中的一个组件的凸形部分(例如，插脚或插头)插入到第一组件和第二组件中的另一组件的相应凹形部分(例如，插座或插口)中，来将该组件联接至第二组件，之后再与第二个组件分开。例如，PAOC可以具有插入到LRU配合连接器的电插口中的电插脚，或者PAOC可以具有其中插入LRU配合连接器的电插脚的电插口。在两种情况下，PAOC是“插入到”LRU配合连接器中的。

尽管下面将相当详细地描述可插入有源光学连接器的各种实施方式，但这些实施方式中的一个或更多个实施方式可以通过以下方面中的一个或更多个方面来特征化。