Tom Marrapode（Molex光学处理方案事业部 高档技能开发总监）
摘 要：光学背板衔接器答应经过与电气背板衔接器相似的办法，运用盲插接口来衔接起光纤。这种精心规划的高密度接口在曩昔的数十年来现已成功用于完成各种容量可扩展的体系，合适芯线路由(corerouting)、光交流及电信范畴的运用。
在本文中，咱们将探寻是什么招引了许多的体系架构师和机械规划工程师来运用盲插光学互连体系，以及相应的规划要求、光纤密度的推进要素、维护作业、工业动态及咱们关于未来需求和应战的观点。
要害词：衔接器；光学背板；盲插接口；OBO
与前面板光学衔接作业相同，OBO（板载光学）模块能够经过规范的多光纤圆形护套光缆、带状光纤或许附着到OBO模块上的带状预成型光纤技能，方便地衔接到光学背板衔接器上（如图1）。
光学的FlexPlane还能够结合FlexPlane一端上特定于光学背板的衔接元件以及另一端上附着的OBO来运用。经过这种办法，能够在体系元件内部完成密度极高、极端杂乱的光纤端口映射。在许多方面，硬件规划师和体系架构师都被这类接口技能所招引：
● 开释前面板空间，然后添加气流以及客户端接口或网络接口；
● 不再需求为前面板的布线衔接进行手动装置，然后加速体系布置、晋级与修理的速度；
● 进步互连体系的密度并简化光缆的办理，远远逾越传统的前面板光学衔接器和光端机；
● 经过特定于体系的内置衔接装备，例如光学重排，能够完成线卡和抽屉的规范化，然后运用机壳外部的规范结构化布线，这样就答应体系组件到达更高程度的模块化。
1 光学背板衔接器的类型
在几十年前，首要上市的是依据陶瓷插芯的光学背板衔接器，在很大程度上该型衔接器都以用户端的行业规范衔接器为根底，例如MU、SC和LC，以及合适特定供货商运用的、依据定制端子的版别。陶瓷单光纤插芯互连体系在接口的每一侧都选用了圆柱形的套管，套管在陶瓷对开套管内部对准，而该对开套管则固定在一个一般装置在背板上的配对外壳傍边。接口的电路板侧是一种定制的外壳，装置在印刷电路板上，印刷电路板对套管起到固定效果，套管的规划能够正确地刺进对准到背板外壳中。
光学功用和光密度仿照了依据规范的衔接器，在尺度上供给了额定的净空，供闭锁和装置功用运用。端口的数量规模一般在2～8个衔接器之间，选用了1.25或2.50mm的套管。由于广泛选用了依据规范的衔接器，清洁和检测作业愈加规范化，能够取得杰出的支撑。当今的LC盲插接口最常在2、4和8端口的装备中运用，支撑多模和单模光纤。
依据多光纤MT套管的光学背板接口最为常见，经过在每个套管上整合多条光纤而且在每个衔接器上整合多个套管端口，与陶瓷单光纤套管比较，完成的光纤密度要高得多。端口的数量规模一般在1~8个MT型套管之间，运用48个光纤套管时，在16mm×55mm的面积上可为每个衔接器启用多达384条光纤。这类接口可从多家制作商处供货，供给许多的装备与装置办法，杰出地满意了关于卡笼款式的需求，以及特定体系的机械和封装上的需求。
MT型套管选用了精细成型的聚酯套管，在公端/母端装备中经过金属导销对准。内部结合了光学背板衔接器外壳，这就需求详细考虑机械调准和密封问题，以完成正确操作。
2 光学背板衔接器机械功用概览
体系架构师与光学背板衔接器工程师之间前期交流具有至关重要的效果，由于体系架构、机械外壳、衔接器接口和体系光纤衔接方案的需求都是紧密联系在一起的。整个体系中衔接器的光纤能够到达极高的数量，例如数以千计，这样才干满意机械、光学器材、光缆办理、热及运用上的一系列杂乱的需求。假如要在事后向体系规划中添加光学背板衔接器，或许乃至由于机械装置、卡距离以及机壳规划上的要求而对各种不同类型的接口进行更改，那样几乎是不或许的。极端灵敏的一方面则在于每个衔接器上的光纤数量，这是由于多光纤MT套管以及为多个MT套管端口供给支撑的光学衔接器能够供给许多可用的选项。光学功用则成为了其间的权衡要素，由于跟着每个套管上光纤数量的添加，以及在光纤办理的进程中，1个独自的光学背板衔接器能够完成数百处的光纤衔接，光学功用也会随之下降。
由于配对时几许外形的联系以及与衔接器类型有关、所需的闭锁力和夹持力上的细微差别，光学背板衔接器的机械规划与装置要求会在很大程度上影响到机壳的规划。由于套管都是独自接受绷簧载荷，在光学背板衔接器或许在卡的前面板插锁上就有必要考虑这些力。每个MT套管上的绷簧力规模从12光纤套管上的10N起，一向延伸到每个套管上24条以上光纤状况下的20N，关于衔接器上的每个套管端口来说，绷簧力将成倍增长。考虑到带有8个24光纤MT套管端口的光学背板衔接器以及每个卡上4个衔接器的状况，则每个卡上所需的夹持力将添加至640N。光学背板衔接器供给两品种型，即自锁式和非闭锁式，关于后者来说，卡插锁和机壳/背板结构有必要将套管绷簧紧缩，并将各个卡和衔接器坚持在刺进状况。
自锁式光学背板衔接器供给了额定的Z轴行程，或许依据背板的规划公役供给起浮式的缓动卡。两种版别之间的权衡要素在必定程度上取决于每种衔接器的规划，而且，由于插锁会添加额定的尺度、进步规划上的杂乱性与组件数量，因而会影响到密度、衔接器的杂乱程度及本钱。这便是形成扩束和备用套管接口产生了招引力的原因之一，由于它们能够在很大程度上下降使套管坚持触摸所需的绷簧力，在独立于光纤数的状况下，往往可将所需的力削减5~10倍。
光学背板衔接器一般装置在后面板上，后面板上设有开孔，可使衔接器装置在内部，然后使光纤经过，抵达机壳的背部。就像电气背板衔接器相同，光学背板衔接器也供给多个版别，能够支撑共面、正交和规范的卡笼规划，以及更新式的机架式抽屉/滑道架构，这些版别的装置办法与机械要求各不相同。装置办法包括螺丝装置、铆钉装置、固定夹装置及滑入合作，要求衔接器外壳进行机械悬浮，然后在卡或抽屉组件放入到背板/机壳中时满意刺进公役的要求。
假如卡笼或机架的机械公役超出了衔接器支撑的规模，则一般会运用导销来进步配对精度。由于光学衔接器一般较长一些，或许首要要依照配对次序来刺进，因而不能运用电气衔接器来发挥引导的功用。此外，板上装置的电气衔接器不会起浮，因而光学衔接器有必要供给起浮功用以避免多个接口之间产生结合。机械规划人员有必要细心考虑这些事项，而且在衔接器的挑选进程中也有必要加以考量。
机械和环境功用的测验与资历规范依据触及到了多光纤衔接器的Telcordia GR-1435-CORE规范确认。这类衔接器的耐久性和功用主要由套管的功用来决议，其间的最佳光学功用能够超越已确认的50次插拔的要求。特定于体系的机械办理和光缆办理验证作业在整个开发进程中都起到了要害的效果。
光学背板衔接器的一个绝无仅有的特色在于，推进着各家供货商之间进行和谐或许促进互操作性展开的行业规范少之又少。主要是在VITA和ARINC的安排傍边，规范化方面的作业展开得极端有限，要点重视的仍是严苛条件下的运用及航天运用，在这些运用中，只要少量几家供货商能够完成互操作，而在规划上还没有彻底和谐起来。在光学背板衔接器制作商傍边，用于维护和固定光缆上的套管以及衔接器外壳内部的套管的规划办法存在着很大的不同，各家制作商都尝试着在密度、鲁棒性和易用性之间到达必定的折衷。一些低密度的版别将工业规范的MPO/MTP衔接器作为配对接口，而大多数的版别都选用了专利的固定夹和衔接器，使得供货商的互操作性底子无法完成。关于体系规划人员及用户来说，重要的一点在于要充沛了解光学套管在装置夹中的固定办法、制作和维护进程中在主衔接器外壳上的装置与拆开流程，以及在方案运用的体系中展开或许的检测或清洁作业的办法。
代替用的多光纤套管处理方案正在开发进程中，能够处理终端用户在鲁棒性和易用性上的问题，方针则是下降总置办本钱。这类套管具有的其他优势还包括：下降了对尘埃/碎屑的灵敏度，减小了绷簧力，选用了不同的机械配对办法，而且在对准方面也存在优势。就像任何物理配对接口相同，在套管外表坚持必定的洁净度，然后使光纤到光纤的触摸不产生削弱，关于光学功用以及避免光纤外表产生损坏来说具有至关重要的效果。在光学背板衔接器中，这一点特别重要，由于在操作套管接口以进行清洁和检测时会愈加困难。套管和光纤的碎片引起了业界对不需求光纤到光纤的物理配对的套管接口的爱好，这类套管包括扩束套管和光纤空隙套管。当代替用的多光纤套管在体积上是以工业规范的MT套管为根底时，它们就能够在任何依据MT套管的背板衔接器中施行，然后拓展衔接器的运用范畴并下降总置办本钱。
3 清洁与检测
由于光学背板衔接器往往安放在机壳或许机架或许距离较窄的卡的内部的较深方位处，对接口的操作会遭到限制，因而光纤接口的检测和清洁作业会遭到极大的影响。此外，安全活门也是光学背板衔接器上常常选用的一种办法，用于为套管接口供给维护，一起有助于保证眼部安全，因而彻底的防尘往往并不可行，使清洁和检测用品成为一种必需的附件，在工厂和现场运用时需求考虑在内。在体系的待机卡针对详细的机壳和光学背板衔接器的施行作业而正确装置并定位后，能够经过这些待机卡上特定于衔接器的固定装置来施行工业供货商供给的清洁和检测设备。由于其间存在着极大的杂乱性，在运送含有出厂前已检测、清洁过并取得杰出维护的接口的体系元件时，需求十分的当心，这样才干使初次装机的体系启动速度到达极高的水平，不然长时间的修理和查验作业需求支付更多的人工。这些应战都起到了强壮的推进效果，使业界添加了对扩束套管和代替套管技能（例如，气隙套管）的爱好，由于在检测、清洁和终端用户的置办本钱中，这些技能能够为其间的许多方面减轻担负。
4 未来需求与应战
光学背板衔接器的路线图应包括以下几个方面：
● 版别支撑机架式架构之类的新运用，整合更大的机械公役和鲁棒性，然后合适大型和重型的抽屉和/或滑道运用；
● 版别在每个套管或每条光纤上下降刺进力，以便完成更经济的卡规划与背板规划；
● 整合代替用的多光纤套管技能，简化布置和运用，一起减轻清洁和检测上的担负，然后下降总置办本钱；
● 改进清洁和检测技能；
● 支撑新的光纤类型以进步密度、缩小光纤的体积；
● 在规范化潜力方面展开作业，为供给侧保证安全性并经过愈加广泛的选用来添加运用数量。
Mole供给品种完全的光学背板互连体系，图2为其间的一些典范。
（注：本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第05期第39页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。）
