專利名稱：光電組件的瞬變電壓的抑制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于連接電話交換系統(tǒng)中各系統(tǒng)元件的光纖鏈路里的光纖組件。
在電話交換系統(tǒng)的各系統(tǒng)元件之間所使用的光纖鏈路中，光電發(fā)射器和接收器組件是用來連接光學鏈路各端的。每個組件都是作為設備和光纖之間的電子/光學接口而用。電子設備必須加以保護，以防止靜電電壓(ESD)或瞬變電壓的損害。這些電壓可能來自附近的設備或用于該設備的運轉部件(craftsperson)，這種損害電壓可能范圍為幾百到幾千伏。
由于對靜電電壓進行全面保護是很困難的，因此設置單獨的電子接地回路通路就成為通常的實用方法。這樣，任何靜電電壓的沖擊都能被導入機架接地的金屬表面，而機架的接地點又牢固地與建筑物的正規(guī)接地點連接。雖然光信號不受靜電電壓影響，但電子元件卻受其影響。
實際上，本發(fā)明組件是裝在一個電路插片上的，該電路插片又與機架背板的一面相連。在某些情況下，在這種插片上布置有包含相關的時鐘恢復電路在內的多達12個組件。由于插片的尺寸很小(可小到10.5×3.5英寸)，并且需要將這些組件配置在盡可能緊靠面板以便使光學容器可容納得下，因此組件尺寸必須很小。另外，組件應能降低與光纖連接件和光纜結合的應力，提供一般的機械保護，接地以屏蔽電磁感應(EMI)，使電子元件散熱，以及盡量減小流過印刷電路板(PCB)的總的冷卻氣流的阻力。
雖然小尺寸的光電組件業(yè)已問世，但是這些組件具有一個帶金屬線或金屬殼的光連接件，以增加強度。已經發(fā)現，即使將該連接件接到設備的接地點上，不希望有的信號和瞬變高電壓仍然對電路插片上的組件的內部元件和其它電子電路的工作有影響。
因此，需要設計一種改進的光電組件，該組件能經受瞬變高電壓的沖擊，能消除不希望有的信號，但能保持其小尺寸和剛性，同時滿足上述各種要求。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進了的光電組件和接地方案，它能為瞬變高電壓設置一條放電通路，使之與含有電子器件和光學器件的組件隔離開，并且滿足上述各項設計要求。
按照本發(fā)明的第一個實施例，提供了一種連接光纖的光電組件，它包括一個光連接件，該連接件有一個適于容納和緊固一條光纜的連接端;還包括一塊與所述光連接件相連的電路板，該電路板與光連接件電絕緣;以及包括一個使電路板與光連接件的連接端電絕緣的部件。
按照本發(fā)明的第二個實施例，提供了一種連接光纖的光電組件，它包括一個光連接件，該連接件有一個適于容納和緊固一條光纜的連接端;還包括一塊與所述光連接件相連的電路板，該電路板與光連接件電絕緣;以及包括一個環(huán)繞光連接件和從其連接端延伸至連接件上某一點的導電的外殼，該外殼與電路板隔開，從而使該導電的外殼為瞬變電壓提供一條放電通路。
按照本發(fā)明的第三個實施例，提供了一種連接光纖的光電組件，它包括一個其上有光電器件的電路板;一個光連接件，其第一部分有一個外殼，外殼中心有一容納光纖的插座，該部分具有容納和緊固光纖的部件，其第二部分用來與電路板連接;以及還包括一個絕緣部件，用來將上述第一部分和第二部分隔離開，使電路板與第一部分絕緣，從而使瞬變高電壓被引至遠離該電路板。
以下結合附圖對本發(fā)明的最佳實施例進行描述。


圖1a和1b是一典型插片的正視圖和側視圖，圖中示出光電連接件的部位;
圖2a和2b是本發(fā)明第一個實施例的光電組件的正視圖和側視圖;
圖3是沿圖2a的3-3線剖取的剖面圖;
圖4是具有圖3所示組件的瞬變高電壓的放電通路的圖示說明;
圖5是本發(fā)明第二個實施例的光電組件的剖面圖;
圖6是具有圖5所示組件的瞬變高電壓的放電通路的圖示說明。
參看圖1a和1b，可看出電話交換系統(tǒng)的背板上所用的典型的連接插片10的正視圖和側視圖。如上所指出的，目前先進的電話交換機都普遍使用光電組件11和12，用以發(fā)送和接收高速信息。例如，組件11可用作接收組件，而組件12可用作發(fā)送組件。插片10用來裝置各種電子元件13，并通過多腳連接件14和15與交換機的背板連接。面板16用于將組件11和12的光連接件17和18與該組件的封罩19和20以及與其他電子元件13分隔開。采用適于同連接件17和18相配的必要的光學連接器便可將光纖連到組件11和12。
由圖2a和2b可看出本發(fā)明第一個實施例的光電組件的正視圖和側視圖。組件30包括一個光連接件31，該連接件有一個作為連接端的第一部分32，用以容納和緊固一條光纜;還包括一個封罩33，其內放有配置各個光電元件的電路板。封罩33可以是放置電子元件的一般容器，不是用于抑制瞬變電壓所需的，但是通常利用其對電子和光學器件進行屏蔽以防電磁干擾，或用來減少電磁輻射。封罩33與光連接件31相連，但是用絕緣部件34使兩者電絕緣，該絕緣部件將連接件31的第一部分32和連接到封罩33的第二部分35分隔開。一系列連接腳36用于將電路板和組件30緊固和電連接到圖1所示的支撐插片上。
圖3是圖2a所示光電組件的剖面圖。從圖3可看出，連接件31的第一部分32是利用一個環(huán)形絕緣部件34與第二部分35及封罩33絕緣的。該環(huán)形絕緣部件可由陶瓷材料制成。所述環(huán)形絕緣部件允許光穿過光通道37而到達光電傳感器38上。通過適當的器件，例如一個分級(GRIN，gra-dedindex)透鏡39或類似器件，可將光聚焦到傳感器38上。光電傳感器38可包含一光電二極管(LED)或激光(LASER)二極管，或者有一個光檢測器。各光電元件40配置在電路板41上，并經第二部分35而連到連接件31上，從而使光電元件與可能對這些元件和插片上的其他電子元件產生影響的瞬變高電壓絕緣。然而，光通道37并不受瞬變電壓、電磁干擾或輻射的影響。
圖4是使用本發(fā)明的光電組件的接地方案說明圖。在一種典型的電話交換機中，有許多插片并排地放置在安裝導軌上而形成一連串支架。當插片放入支架時，它們滑入各自的槽中，從而與背板連接。圖4和圖5簡要描述了用圖3和圖5的光電組件的實施例的接地情況。在圖4所示的實施例中，標號50代表可移動的插片，該插片有一面板51。在實際的裝置中，都有這種面板。如果面板51不是由金屬制的，它亦有一個導電的表面。光電組件有一個在其內延伸的光連接件52。封罩53固定于插片50上，并通過連接腳54與其電連接。電話交換機的機架以側壁55和56表示，它們與大地接地點59相連。如果光纖的金屬線上帶有瞬變高電壓，則該電壓將通過實際存在的導電通路57或58而向裝置的機架55或56放電，最后進入大地接地點59。絕緣部件60使電路插片與任何有害的瞬變電壓的作用隔絕開，從而使光電組件及其元件的工作不受影響。電路板和光電元件有一電源或邏輯接地點61。使大地接地點和邏輯接地點分開，這一實際措施消除了不希望有的機架接地感應電流效應對電源接地點和光電元件的影響。
圖5是本發(fā)明第二個實施例的光電組件的剖面圖。由圖5可見，組件70也包括一個光連接件71和一個位于電路板73上方的封罩72。電路板73上有連接腳74。各光電元件75用于將光能轉換成電能，或者用傳感器76將電能轉換成光能。但是，在本實施例中，光連接件71包括一個用非導電材料制成的單個連接元件77。通過一個環(huán)繞連接元件77設置的導電外殼或導線78而提供一條與封罩72和電路板73隔開的放電通路。這條導線從連接端79延伸到與封罩72和電路板73隔開的連接件上某一點80處。因此，封罩72和電路板73是由導線78和封罩邊緣之間形成的縫隙而與連接件絕緣的。
圖6是使用圖5所示光電組件的接地方案示意圖。類似于圖4所示的接地方案，實際的元件排列是相同的。即，標號90代表帶有面板91的可移動的插片。該光電組件具有在其內延伸的光連接件92。封罩93固定在插片90上，并通過連接腳部件94與其進行電連接。電話交換機的機架用側壁95和96表示，并且與大地接地點99連接。但是，在本實施例中，如果瞬變高電壓或不希望的信號沿光纖的金屬線傳入時，將通過連接件92的金屬線100再經實際存在的導電通路97或98傳到裝置的機架95或96，最后進入大地連接地點99。導線100和封罩93之間形成的縫隙101將會使電路插片與沿光纖可能傳入到組件上的任何有害作用的不希望的信號隔絕開來。為電路板和光電元件設置了一個電源或邏輯接地點102。這一實際措施消除了不希望有的機架接地感應電流效應對電源接地和光電元件的影響。
權利要求
1.一種用于連接光導纖維的光電組件，其特征在于包括一個光連接件，它具有適于容納和緊固一條光纜的連接端；一塊與上述光連接件相連但與其電絕緣的電路板；以及一個使所述電路板與所述光連接件的連接端絕緣的部件。
2.如權利要求1所述的光電組件，其特征在于，所述的絕緣部件包括一個環(huán)繞所述光連接件配置和從所述連接端延伸至連接件上一點的導電的外殼，該外殼與所述電路板隔開，從而使所述導電的外殼為瞬變電壓提供一條放電通路。
3.如權利要求1所述的光電組件，其特征在于所述的光連接件包括有一個外殼的第一部分，外殼中心設有一個容納光導纖維的插座，所述第一部分具有容納和緊固所述光導纖維的部件;用來與所述電路板連接的第二部分;以及一個將所述第一部分和所述第二部分隔開的絕緣部件，使所述電路板與所述第一部分絕緣，從而使瞬變高電壓被引至遠離所述電路板。
4.如權利要求3所述的光電組件，其特征在于，所述絕緣部件是環(huán)形的。
5.如權利要求4所述的光電組件，其特征在于，所述絕緣部件是用陶瓷材料制成的。
6.一種用于連接光導纖維的光電組件，其特征在于包括一個光連接件，它具有適于容納和緊固一條光纜的連接端;一塊與所述光連接件相連但與其電絕緣的電路板;以及一個環(huán)繞所述光連接件配置并從所述連接端延伸至所述連接件上一點的導電的外殼，該外殼遠離所述電路板，從而使所述導電外殼為瞬變電壓提供一條放電通路。
7.如權利要求6所述的光電組件，其特征在于，所述外殼是由導電材料制成的。
8.一種用于連接光導纖維的光電組件，其特征在于包括一塊裝置光電器件的電路板;一個光連接件，其第一部分有一個外殼，外殼中心設有一個容納光導纖維的插座，所述部分具有容納和緊固所述光導纖維的部件;用于與所述電路板連接的第二部分;以及一個絕緣部件，用來將所述第一部分和第二部分隔開，使所述電路板與所述第一部分絕緣，從而使瞬變高電壓被引至遠離所述電路板。
9.如權利要求8所述的光電組件，其特征在于，所述絕緣部件是環(huán)形的。
10.權利要求9所述的光電組件，其特征在于，所述絕緣部件是用陶瓷材料制成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能經受瞬變高電壓的改進了的光電組件。該組件能為瞬變高電壓提供一條放電通路而消除不希望有的信號，將其與電子和光學設備隔離開。該組件包括一個光連接件，其連接端適于容納和緊固一條光纜；還包括一塊與光連接件相連的電路板，該電路板與光連接件電絕緣；以及包括一個使電路板與光連接件的連接端電絕緣的部件。
文檔編號H04B10/135GK1046077SQ9010118
公開日1990年10月10日 申請日期1990年3月3日 優(yōu)先權日1989年3月29日
發(fā)明者卡米洛·M·塔巴爾巴, 保羅·約翰·柯恩斯, 約瑟夫·約翰·洛門 申請人:北方電信有限公司