專利名稱：光纖電纜對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電光轉(zhuǎn)換器和光傳輸裝置，尤其涉及發(fā)光探測(cè)轉(zhuǎn)換器及其光傳輸系統(tǒng)，并且涉及用于對(duì)準(zhǔn)這種系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換器的裝置和方法。本發(fā)明也涉及光纖電纜，尤其涉及終端、連接器、對(duì)準(zhǔn)裝置和用來(lái)端接光纖電纜的光學(xué)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在電光轉(zhuǎn)換器使用中設(shè)置光傳輸系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)就存在問(wèn)題，尤其是在用光纖電纜來(lái)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中。
所傳輸?shù)臉O小直徑光束以及經(jīng)常用于產(chǎn)生或檢測(cè)信號(hào)的小尺寸半導(dǎo)體器件已使電光轉(zhuǎn)換器的耦合較為復(fù)雜。任何積聚在信號(hào)光學(xué)路徑上的異物如污垢和灰塵都可能嚴(yán)重危及系統(tǒng)的完整性和可操作性。
使用光纖電纜進(jìn)行傳輸?shù)碾y點(diǎn)也已眾所周知。例如，設(shè)置適當(dāng)?shù)慕K端和連接器以將兩條光纖電纜連在一起一直是苛求的問(wèn)題。普遍使用如有8微米(0.008米)極小直徑的單模光學(xué)光導(dǎo)使此問(wèn)題變得嚴(yán)重了。光纖電纜的精確對(duì)準(zhǔn)通常是一個(gè)費(fèi)時(shí)且嚴(yán)格的過(guò)程。
標(biāo)準(zhǔn)的商用對(duì)接型單模光纖連接器存在著許多問(wèn)題。首先，它們比較精密、易臟、難清潔且容易受損。對(duì)于必須在惡劣環(huán)境中工作的多通道連接器而言，這些問(wèn)題甚至更加嚴(yán)重。
過(guò)去，已有人提出許多改進(jìn)這種現(xiàn)有的連接器的方案，其中包括提議使用擴(kuò)束型連接器。這種連接器使用不同類型的透鏡來(lái)準(zhǔn)直和傳播由光導(dǎo)發(fā)出的光束。然后，使用一相同的透鏡系統(tǒng)來(lái)終止待耦合到第一電纜的另一電纜的終端并且將這兩個(gè)終端連在一起。第二透鏡系統(tǒng)將光束重新聚焦到第二光導(dǎo)上，以便通過(guò)第二電纜傳輸信號(hào)。
用于這種現(xiàn)有的擴(kuò)束型連接器的光學(xué)系統(tǒng)包括用來(lái)擴(kuò)大和準(zhǔn)直光束的球面透鏡、“GRIN”透鏡(分級(jí)折射透鏡)和模制非球面透鏡。
這種擴(kuò)束型連接器的優(yōu)點(diǎn)包括盡量抑制易臟和對(duì)橫向未對(duì)準(zhǔn)的敏感性，以及盡量減小光導(dǎo)終端之間的間隙大小。
但是，現(xiàn)有的擴(kuò)束型連接器和技術(shù)存在著若干問(wèn)題。這些問(wèn)題包括較高的光損耗和高成本。實(shí)際上，這樣的成本已認(rèn)為是用于許多商業(yè)應(yīng)用的限制條件。此外，人們認(rèn)為現(xiàn)有設(shè)計(jì)較難或者在現(xiàn)場(chǎng)即工廠、實(shí)驗(yàn)室或其它這種設(shè)施以外的地方根本不可能正確安裝。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的之一是提供可以克服或減輕上述問(wèn)題的電光轉(zhuǎn)換器裝置和光纖電纜終端、連接器及共軸對(duì)準(zhǔn)裝置和方法。
尤其是，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供可以克服或減輕現(xiàn)有擴(kuò)束型裝置所遇到問(wèn)題的擴(kuò)束型終端和連接器及共軸對(duì)準(zhǔn)裝置和方法。
尤其是，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供電光轉(zhuǎn)換器和光纖電纜終端和連接器，它們盡可能具有多項(xiàng)下述有利特性低成本，低損耗，低背反射，小尺寸，堅(jiān)固耐用，不易臟，易清潔，能夠現(xiàn)場(chǎng)安裝，較高的光功率傳輸能力；適用于惡劣環(huán)境；能夠標(biāo)準(zhǔn)化。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣一種裝置和方法，它能夠利用單模光導(dǎo)和多通道電纜來(lái)工作，它有非二向色性并保留傳輸導(dǎo)光線的偏振。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用來(lái)擴(kuò)大和準(zhǔn)直光束且尤其是光纖電纜光束的整體式多反射器光學(xué)裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供電光轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該電光轉(zhuǎn)換器有一輸入/輸出光傳輸系統(tǒng)，其中借助一雙反射器光學(xué)系統(tǒng)來(lái)傳播輸出，該系統(tǒng)避免了為此使用折射裝置的問(wèn)題。
所述雙反射器系統(tǒng)最好直接或經(jīng)光導(dǎo)如光纖電纜被耦合至該轉(zhuǎn)換器上。
最好通過(guò)將光纖導(dǎo)體和雙反射器系統(tǒng)中的其中一個(gè)耦合至透磁件并利用磁通量來(lái)移動(dòng)此元件地使之彼此對(duì)準(zhǔn)。
通過(guò)提供如下所述的光纖電纜終端、連接器和對(duì)準(zhǔn)裝置和方法同樣實(shí)現(xiàn)了涉及光纖電纜的本發(fā)明的目的。
設(shè)置了有一第一反射器的終端，所述第一反射器用來(lái)反射自一光導(dǎo)接收的光束。一第二反射器反射來(lái)自第一反射器的光束以形成擴(kuò)大且準(zhǔn)直的光束。
在轉(zhuǎn)換器裝置和光纖電纜終端中，反射器系統(tǒng)最好類似于卡塞格倫(Cassegrainian)或瑞奇-克瑞汀(Ritchey-Chretien)發(fā)射望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。這種系統(tǒng)已用于天文學(xué)領(lǐng)域多年。申請(qǐng)者已經(jīng)了解，雖然望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)通常很大且昂貴，但是，可以制造較便宜的用于本發(fā)明的小型裝置。反射器或鏡面而非透鏡的使用趨向于盡量減小折射作用，所述折射作用經(jīng)常使得擴(kuò)束式連接器的一般已知技術(shù)提議的光學(xué)設(shè)計(jì)程序提高了難度。
所生成的光學(xué)系統(tǒng)非常緊密，較易標(biāo)準(zhǔn)化且制造便宜。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，通過(guò)將一透磁件耦合至待對(duì)準(zhǔn)物體，將磁場(chǎng)施加至該透磁元件上并且控制物體彼此移動(dòng)及對(duì)準(zhǔn)的范圍，從而完全減輕了使光纖電纜中的轉(zhuǎn)換器或光導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題。在至少兩個(gè)正交軸內(nèi)的移動(dòng)較為優(yōu)選。
通過(guò)將信號(hào)傳過(guò)該導(dǎo)體和一第二導(dǎo)體并且確定信號(hào)何時(shí)傳輸至最大值來(lái)測(cè)試適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)。另外，或者取而代之，借助顯微鏡或其它觀看裝置來(lái)看穿反射器系統(tǒng)的出口以探測(cè)源點(diǎn)即光纖電纜連接器的終端或轉(zhuǎn)換器輸入/輸出口等，可以在視覺(jué)上進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
最好使用帶有變焦顯微透鏡的攝象機(jī)來(lái)觀察該源點(diǎn)。連同一目標(biāo)一起顯示該源點(diǎn)的影象，并且利用位置調(diào)整系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。
然后，光導(dǎo)和其它部件彼此位置相對(duì)固定。這最好是將一種射線固化性塑料如環(huán)氧樹(shù)脂注入所述部件周圍的區(qū)域中，并且在正確對(duì)準(zhǔn)時(shí)射線該材料以使它硬化，從而實(shí)現(xiàn)此作用。尤其是，本發(fā)明的一實(shí)施例使用了光固化性環(huán)氧樹(shù)脂。光指向環(huán)氧樹(shù)脂以實(shí)現(xiàn)固化。
該磁場(chǎng)源也最好是用來(lái)產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)繞待對(duì)準(zhǔn)的物體旋轉(zhuǎn)，設(shè)置一電網(wǎng)來(lái)控制該磁場(chǎng)。這樣可以讓磁場(chǎng)有效中心得以移動(dòng)，并且得以精確地定位所對(duì)準(zhǔn)的物體。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該透磁元件大約為環(huán)形或圓柱形，有一至中心開(kāi)口的截角圓錐形入口以在安裝期間內(nèi)將該傳導(dǎo)光纖導(dǎo)入該中心開(kāi)口內(nèi)。
本發(fā)明也提供一分散和準(zhǔn)直光的密集型光學(xué)裝置。一塊透明材料如玻璃或塑料具備成形為預(yù)期尺寸、形狀和位置的反射器的表面，然后，那些面涂有反射材料如金屬。這可以通過(guò)汽相沉積、噴濺等合理成本的方式來(lái)完成。
在將一光纖電纜的兩端接合在一起時(shí)，經(jīng)常遇到的問(wèn)題是在電纜纜芯末端之間的玻璃纖維-空氣介面處產(chǎn)生信號(hào)背反射的問(wèn)題。
過(guò)去，已經(jīng)利用以下各種技術(shù)來(lái)解決此問(wèn)題如使纖維末端呈圓弧狀；將末端制成非常平且將末端對(duì)接在一起以消除空氣間隙；將空氣間隙填滿折射率相匹配的凝膠等。但是，這些方法均存在著缺點(diǎn)。
人們認(rèn)為，空氣與本發(fā)明的整合式發(fā)射器單元的離開(kāi)面之間的介面具有與任何其它光透射性固體-空氣介面相同的回發(fā)射問(wèn)題。因此，本發(fā)明的另一個(gè)目的是抑制這種背反射而沒(méi)有先前方法的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，使光傳輸塊體的光束分散輸出面具有一輕微曲率，以使反射光束沿著與所準(zhǔn)直且聚焦的光線所行經(jīng)的路徑不同的路徑受到反射，從而抑制了反射。因此，它們?cè)诤艽蟪潭壬喜荒艿竭_(dá)該源點(diǎn)并因而受到抑制。結(jié)果，不用凝膠或其它已知技術(shù)就實(shí)現(xiàn)了較高程度的抑制。
必要時(shí)，光傳輸塊體的寬輸入/輸出面也可以有一防反射涂層以助于抑制反射。
從下面的描述和附圖中顯而易見(jiàn)或闡明了本發(fā)明的前述和其它目的和優(yōu)勢(shì)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的光纖電纜終端的橫截面圖；圖2是用來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖1所示電纜的光導(dǎo)的系統(tǒng)和方法的透視圖；圖3是用于對(duì)準(zhǔn)圖1和2所示光導(dǎo)的電磁電路布置的示意圖；圖4是本發(fā)明的擴(kuò)大光束耦合裝置的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面橫斷面示意圖；圖5是將兩個(gè)光纖電纜耦合在一起的一完成耦合器的局部橫斷面示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一多通道光纖電纜終端的透視方框圖；圖7是圖6所示的組裝裝置的橫斷面視圖；圖8是本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置和方法的另一實(shí)施例的橫斷面和局部示意圖；圖9是本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置和方法的另一實(shí)施例的示意圖；圖10是在本發(fā)明連接器和終端的另一實(shí)施例中的光徑的示意光學(xué)圖；圖11是對(duì)應(yīng)圖10側(cè)視圖的透視圖；圖12是本發(fā)明的優(yōu)選耦合器的橫斷面視圖；
圖13和14分別是沿圖12的線13-13和14-14所取的橫斷面視圖；圖15-17顯示出制造圖12所示終端的局部示意橫斷面視圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一電光轉(zhuǎn)換器裝置的局部示意橫斷面視圖；圖19是圖18裝置的一組件的左側(cè)視圖；圖20是本發(fā)明轉(zhuǎn)換器裝置的另一實(shí)施例的局部橫斷面示意圖；及圖21是本發(fā)明的另一實(shí)施例的橫斷面放大視圖；及圖22類似圖21并示意性地圖解說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例的視圖。
具體實(shí)施例方式
終端圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一光纖電纜終端20的剖視圖。
終端20包括一有一較大孔21的標(biāo)準(zhǔn)陶瓷套圈22，所述孔21在23處逐漸變小以形成一明顯較小的纖維導(dǎo)體通路32。
符合該套圈22的是包括一延伸過(guò)該通路32的單模光導(dǎo)纖維30的光纖電纜24的末端和折射率不同于光導(dǎo)纜芯30的鍍層28以及最后的外部保護(hù)涂層26。電纜的典型尺寸為帶有涂層26的電纜外徑為250微米；沒(méi)有涂層26的電纜直徑為125微米；而光導(dǎo)纖維或纜芯30的直徑為8微米。
該電纜的直徑較小；尤其是纜芯的直徑只有0.008毫米(約0.0003英寸)。因此，難以在20分鐘內(nèi)適當(dāng)?shù)厥菇K端20中的纜芯30末端與即將和電纜24耦合的另一電纜中的纜芯共軸對(duì)準(zhǔn)。
在套圈22右端附接的是一反射器安裝結(jié)構(gòu)34。一反射器單元40附接至該安裝結(jié)構(gòu)34。一柔軟塑性緩沖墊48固定至反射器單元40的右表面。它為終端提供了緩沖以免該終端受損，并覆蓋且保護(hù)了反射器單元40終端的中央反射器。
反射器安裝結(jié)構(gòu)34有一中央空腔37，其中設(shè)有由透磁材料如鐵、鐵鎳合金等制成的一環(huán)形件38，它的尺寸與磁纜芯記憶元件如多年來(lái)用在磁纜芯記憶體中的磁纜芯記憶元件相近。
該空腔37有一出口39。光導(dǎo)或纜芯元件30延伸經(jīng)過(guò)環(huán)形構(gòu)件38的中心到達(dá)鄰接或靠近該反射器單元40左表面的一點(diǎn)。
該反射器單元40最好為一實(shí)心透明玻璃或塑料體構(gòu)件，在42處的單元彎曲左表面和凹狀右中央部分上有一金屬(如金)涂層或一介電涂層。因此，該反射器單元有一尺寸足以攔截所有或基本上所有自導(dǎo)體30發(fā)出的光線的第一小反射器42。這個(gè)小反射器42為平坦?fàn)罨驈澢鸂睿⑶页室粌A斜角度以使它所接收的光逆向反射到較大的反射面44。因?yàn)樵摲瓷淦?2的傾斜角度和反射器44的曲率，來(lái)自纜芯的光形成了與套筒縱軸平行延伸向圖1右邊的圓束平行(準(zhǔn)直狀)光線46-47。
雖然使用單模纖維來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明也可以用于多模纖維電纜。
金只是可以用于涂覆透明塊彎曲表面以形成反射器的金屬的一個(gè)例子。也可以使用其它金屬如銀、鋁等。在必要時(shí)，也可以使用介電材料來(lái)取代金屬。
未涂有反射材料的塊的表面最好是涂有一防反射涂層以防止不需要的反射。作為選擇或另外，如圖21和如下所示地提供進(jìn)一步的反射抑制作用。
圖1所示的特殊反射器單元40為一瑞奇-克瑞汀(Ritchey-Chretien)型光學(xué)單元，它主要描述于圖10和11中。
但是，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例使用了卡塞格倫(Cassegrainian)型光學(xué)單元，它將描述于圖4和下文中。
卡塞格倫光學(xué)系統(tǒng)圖4是顯示出兩個(gè)相同的卡塞格倫反射器單元41a和41b的示意圖，它們經(jīng)平坦的透明板64和66面對(duì)面地配接在一起以形成本發(fā)明的連接器的一個(gè)實(shí)施例的基本光學(xué)單元。光自電纜24的纜芯30發(fā)出并且通過(guò)光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)到達(dá)第二電纜31的纜芯33，因此，提供了一光纖電纜連接器。為清楚圖示起見(jiàn)，自圖4省略了此結(jié)構(gòu)的某些部件，這些元件包括將兩個(gè)一半的耦合器機(jī)械地固定到一起的元件。
這兩個(gè)反射器單元41a和41b彼此相同，所以對(duì)應(yīng)的部分使用相同的符號(hào)。
每個(gè)單元包括一小凸形反射器45和一大凸形反射器43。
小反射器45的大小足以攔截所有或基本上所有自纜芯30發(fā)出的光線57。這兩個(gè)反射器45和43具有預(yù)定曲率使得各光線自第一反射器45反射至第二反射器43上，然后如沿著平行線49、51和53離開(kāi)該單元41a，因此準(zhǔn)直了光線。
在典型的卡塞格倫反射器系統(tǒng)中，大或“主”反射器43為拋物面，而小反射器45為雙曲面。但是，這兩個(gè)反射器的表面也可以具有產(chǎn)生預(yù)期結(jié)果的任何其它形狀。
來(lái)自電纜24的纜芯30的光經(jīng)位于拋物面或形成反射器的其它旋轉(zhuǎn)面的轉(zhuǎn)軸77上的主反射器43中的一孔30進(jìn)入該反射器單元41(a)。
然后，由第二反射器單元41b的反射器43接收準(zhǔn)直的光線并將它反射回到反射器45，并傳輸通過(guò)位于軸線77上的反射器43a中的一孔徑33a而在第二纜芯33的末端處聚焦。因此，將光傳輸?shù)降诙娎|31。
有利的是，每個(gè)單元41a和41b通過(guò)比較簡(jiǎn)單的方法制成。
首先，利用機(jī)械加工或用透明光學(xué)玻璃或塑料來(lái)模制主體，而在這兩個(gè)反射器位置43和45上有彎曲面。該玻璃和塑料具有緊密配合纜芯30的折射率。這兩個(gè)單元41a和41b的實(shí)心材料由圖4中的符號(hào)55表示。然后，通過(guò)一種如汽相沉積或?yàn)R射的方法使45和43處的外表面涂有一金屬如金以形成反射器，并且將一防反射涂層施加到光傳輸性輸出面上。這種方法可以在較為合理的成本下產(chǎn)生小型穩(wěn)固且精確的集成式反射器單元。
然后，利用一種粘合劑如一種折射率匹配的透明環(huán)氧樹(shù)脂分別將無(wú)色塑料或玻璃板64和66附接至反射器主體41a和41b的平坦表面上。其目的是使68處配接的表面非常平坦，因此，實(shí)質(zhì)上消除了這兩個(gè)單元41a和41b彼此相對(duì)產(chǎn)生角度歪斜的可能性。
或者，可以利用本文在別處描述的光學(xué)方法來(lái)對(duì)準(zhǔn)這兩個(gè)終端，并且可以免用板64和66。
上述的一種修改是將孔沿著光學(xué)軸線77形成在塊體41a和41b中，其中光導(dǎo)30的末端插入孔內(nèi)。這能夠?qū)⒐鈱?dǎo)的末端位置調(diào)整到更接近反射器45。如果使用了這種修改，則孔徑應(yīng)該足以允許導(dǎo)體30移動(dòng)以供對(duì)準(zhǔn)。
耦合器圖5是類似于圖4示意顯示的一耦合器59的橫斷面視圖。這兩個(gè)反射器單元41a和41b被分別固定到安裝塊71和73上。所述安裝塊71和73最好由不透明塑料或玻璃材料模制而成。該塊體71有一截角圓錐形電纜入口70，而塊體73有一與塊體71相同的電纜入口70。截角圓錐形開(kāi)口容易讓電纜進(jìn)入連接器中。
該電纜24包括保護(hù)涂層26、包覆件28和纜芯30。該電纜31包括外部保護(hù)涂層61、包覆件35和纜芯33。
各塊體71和73有適合接納一夾扣75的尖銳向內(nèi)延伸邊緣74的圓周槽72，所述夾扣75將耦合器59的兩個(gè)半部固定到一起。該夾扣75是許多不同的用來(lái)將光纖耦合器的兩個(gè)半部固定到一起的眾所周知的裝置之一。因?yàn)樵搳A扣或其它固定結(jié)構(gòu)沒(méi)有形成在此提出要求的本發(fā)明的一部分，所以可以根據(jù)本發(fā)明使用任何其它的裝置。
最好用緩沖器48來(lái)取代板64和66，并且利用下述對(duì)準(zhǔn)方法來(lái)對(duì)準(zhǔn)電纜纜芯。
同樣應(yīng)該了解，圖1所示的電纜終端20通常用作一電纜耦合器的一部分，所述電纜耦合器由連接至另一電纜的另一終端20和將終端結(jié)構(gòu)固定到一起的一夾扣或其它固定結(jié)構(gòu)組成。
因?yàn)樵擇詈掀魇菇?jīng)過(guò)微小光導(dǎo)30的光束大幅分散，所以耦合器對(duì)于污垢以及橫向(如，與圖4垂直或成直角)對(duì)準(zhǔn)誤差的敏感性將大大降低。通過(guò)精確地準(zhǔn)直光，幾乎消除了對(duì)于分開(kāi)這兩個(gè)耦合器半部的距離誤差的敏感性。此外，大大消除了使用一透鏡或其它折射裝置來(lái)分散和準(zhǔn)直光線的嚴(yán)重缺點(diǎn)。
共軸對(duì)準(zhǔn)裝置和方法圖2、3和9顯示出本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置和方法的一個(gè)實(shí)施例。
圖3是顯示出用于在終端20內(nèi)的環(huán)形磁性元件周圍生成和控制一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成和控制裝置58的示意圖。
如圖1所示，在元件38與其空腔37壁之間存在著足量的空間以使它基本上可以在任何徑向上產(chǎn)生側(cè)邊至側(cè)邊的移動(dòng)以使光導(dǎo)30與一目標(biāo)如另一電纜中的另一光纖導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)。
旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成裝置是一種傳統(tǒng)用來(lái)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以用于電馬達(dá)中的結(jié)構(gòu)，但也有某些例外的情況。四個(gè)極件EM1、EM2、EM3和EM4以相等的角度間隔圍繞磁性構(gòu)件38放置?；旧?，各極件與其相鄰者呈90°定位。一余弦信號(hào)發(fā)生器60如圖所示地經(jīng)二極管D1和D3和電阻器R1和R3將一余弦波電壓供應(yīng)至繞組。
設(shè)置一正弦波信號(hào)發(fā)生器62，并如圖所示地經(jīng)二極管D2和D4和電阻器R2和R4將正弦波電壓供應(yīng)至繞組。這產(chǎn)生了繞一中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。
四個(gè)電阻器R1、R2、R3和R4可以分別改變以致于能夠改變供應(yīng)至各極件的信號(hào)振幅以移動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的有效中心點(diǎn)或中性磁通量點(diǎn)。
圖2是顯示出延伸過(guò)磁性元件38中心的光導(dǎo)或纜芯30的透視圖。電纜24被夾在一夾固裝置中，所述夾固裝置包括一V槽支承件98(圖9)和一夾固件102以將電纜24固定到所賦予的位置中。圖2中的標(biāo)記56示意性地表示電纜24被固定的位置。圖3所示的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)裝置58的極件示意性地表示在圖9中的110處。它們圍繞著終端20的右端，并且磁性元件38如圖3所示地位于中心。
借助設(shè)置在已有對(duì)準(zhǔn)裝置內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)微米調(diào)整機(jī)械裝置使得電纜和光導(dǎo)30可以沿Z軸即箭頭54所示的方向移動(dòng)。Z軸的定位無(wú)關(guān)緊要。但是，如圖2所示的沿X和Y軸的定位則很重要。
圖2中的圓形箭頭52表示磁場(chǎng)繞元件38旋轉(zhuǎn)的方向。圖中的線50圖解說(shuō)明了磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)一特定瞬間的力。
再次參考圖9，該控制單元124包含圖3所示的電路并且將信號(hào)供應(yīng)至繞組110。所述控制單元124有四個(gè)圓把手125，每個(gè)圓把手125用來(lái)控制電路中四個(gè)可變電阻器中的一個(gè)。借此方式可以改變磁場(chǎng)的平衡以使環(huán)形38移動(dòng)至圖2所示的X-Y平面內(nèi)的空腔37內(nèi)的幾乎任何位置。
如圖9所示，一第二V槽支承塊100支承著一第二終端20以終止一第二電纜25。經(jīng)一夾固件104使該電纜25位置固定。
再次參考圖1，該反射器基本單元34有一孔36，該孔36允許未固化的環(huán)氧樹(shù)脂注入室37內(nèi)以完全包圍磁性環(huán)形38和光學(xué)纖維導(dǎo)體的末端。為此，可以使用一皮下針頭型施加器。
再次參考圖9，設(shè)置一光信號(hào)發(fā)生器120用來(lái)將一測(cè)試信號(hào)經(jīng)電纜24傳送至該終端20。支承在塊體上的終端20a的左端在圖中鄰接終端20的右端。但是，該終端由于其間有準(zhǔn)直的光傳輸所以可以分離一段明顯的距離而不產(chǎn)生任何明顯的誤差。傳輸通過(guò)這兩條電纜所產(chǎn)生的信號(hào)被傳送至一接收器122，用來(lái)將信號(hào)轉(zhuǎn)換成表示傳輸信號(hào)量值的代表性電信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，借助外部的射線能量可以使注入該終端20內(nèi)的粘性環(huán)氧樹(shù)脂固化。在這種情況下，該環(huán)氧樹(shù)脂最好是一種光固化性環(huán)氧樹(shù)脂(如，由羅克泰特公司(Loctite Company)和其它公司制造的)。此環(huán)氧樹(shù)脂經(jīng)選擇具有與玻璃或塑料鏡面主體和纜芯30緊密匹配的折射率。
再次參考圖9，設(shè)置一適當(dāng)波長(zhǎng)的光源118用來(lái)將光纖照射在終端20的右端附近的區(qū)域上，或照射在終端的出口端上。透明的外殼和/或光學(xué)系統(tǒng)本身將光傳輸至環(huán)氧樹(shù)脂。
單元124中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成裝置受到激勵(lì)，如同信號(hào)發(fā)生器120和接收器122。利用圓把手125來(lái)調(diào)整電阻器R1-R4，電纜24的纜芯30可如圖9所示地與電纜25的纜芯完全對(duì)準(zhǔn)。可在接收器所接收的信號(hào)具有最大值的位置時(shí)檢測(cè)所述的完全對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)竭_(dá)這點(diǎn)時(shí)，停止進(jìn)一步的調(diào)整，并且來(lái)自光源118的光被用來(lái)固化環(huán)氧樹(shù)脂并且固定纜芯的位置。然后，完成了所述對(duì)準(zhǔn)。
光固化性環(huán)氧樹(shù)脂最好在對(duì)準(zhǔn)程序開(kāi)始期間內(nèi)有較低的粘性并且在該程序期間內(nèi)變厚(粘性增加)，通常需要幾秒鐘來(lái)適當(dāng)固化。有利的是，很可能在粘性較低的固化程序早期需要較大的調(diào)整移動(dòng)，并且稍后進(jìn)行微調(diào)。因此，可以同時(shí)進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂的固化和對(duì)準(zhǔn)以加快對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。
最好可以利用一閉環(huán)控制系統(tǒng)和一編程的電腦來(lái)自動(dòng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)程序，此編程的電腦使用了一種算法來(lái)自動(dòng)調(diào)整磁場(chǎng)的平衡以對(duì)準(zhǔn)終端，所以接收器所接收的信號(hào)為最大值。
圖9右邊終端內(nèi)的電纜25的纜芯最好在開(kāi)始上述對(duì)準(zhǔn)程序之前已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)。因此，電纜25及其終端可以作為一種“標(biāo)準(zhǔn)”來(lái)提供多種不同終端(如同終端20)的纜芯的對(duì)準(zhǔn)。或者，電纜25可以是需要產(chǎn)生一耦合的一件實(shí)際電纜。
雖然已將一可控式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的使用描述成調(diào)整纜芯位置的優(yōu)選裝置，但是，也可以使用其它可變式磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，只要它們?cè)谥辽賰蓚€(gè)正交的方向上產(chǎn)生可變的磁場(chǎng)以使纜芯能夠定位在X-Y平面內(nèi)的各種不同的位置。
在本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)裝置和方法的另一實(shí)施例中，并沒(méi)有采用包圍光纖電纜纜芯的透磁元件，而是可以將一個(gè)或多個(gè)透磁帶形成在反射器單元40的主體周圍。該單元40松弛地配合在套圈內(nèi)所以可以移動(dòng)，并且旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)用來(lái)相對(duì)固定光纖電纜纜芯地移動(dòng)反射器單元以實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。然后，通過(guò)固化包圍該反射器單元40和纜芯30末端的液體環(huán)氧樹(shù)脂使它們彼此對(duì)準(zhǔn)地固定住反射器單元40和纜芯30。
視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)圖22顯示出可以配合上述對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和方法或取代上述對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的一目視對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。
在圖22所示的系統(tǒng)中，一觀看裝置280用來(lái)看穿反射器塊體250的外表面254以形成源點(diǎn)、電纜末端270和設(shè)有電纜末端的平坦部256或設(shè)有一轉(zhuǎn)換器的輸入/輸出口的影象。
該觀看裝置280可以是一顯微鏡，它有自己的光源以沿著虛線286所示的路徑來(lái)傳送光線。
該觀看裝置最好是一攝像機(jī)282，它有一顯微變焦透鏡284，所述透鏡形成了視頻信號(hào)，而視頻信號(hào)形成了反射器塊體256和電纜末端270的平坦部的影象并且將那些信號(hào)傳送至一數(shù)字控制器，所述數(shù)字控制器處理信號(hào)并且在處理過(guò)后將信號(hào)傳送至一視頻顯示監(jiān)視器292。所述處理可以包括信號(hào)增強(qiáng)和根據(jù)所需用途來(lái)改進(jìn)影象的其它程序。
監(jiān)視器292有一屏幕298，它顯示出256處的平坦部上形成的目標(biāo)圓形257的影象，以及交叉線306和位于光纖導(dǎo)體270末端上的影象271。目標(biāo)圓形257可以在制造時(shí)以蝕刻或其它方式形成在平坦部256的表面上。
設(shè)置一控制單元296用來(lái)控制由四個(gè)正交定位的線圈所施加到磁性元件172的四個(gè)正交磁場(chǎng)，其中的兩個(gè)線圈在圖22中示為302和304。借助一人工控制如一搖桿300或最好由在單元296中帶有微電腦的計(jì)算機(jī)程序來(lái)自動(dòng)控制至線圈的信號(hào)，以使光纖導(dǎo)體末端與目標(biāo)257、306對(duì)準(zhǔn)。
因?yàn)橛^看裝置280的觀看角度偏離軸，所以目標(biāo)257和纖維末端影象271可以略微呈橢圓形，即它們的高度可以大于寬度?？梢哉J(rèn)為這是可以接受的且不會(huì)妨礙精確的對(duì)準(zhǔn)。此外，該角度可以提供足以能夠探測(cè)導(dǎo)體270末端的軸向位置相對(duì)于平坦部256的深度感知，以致于能夠借助一微定位器來(lái)調(diào)整位置而使導(dǎo)體末端與平坦部256鄰接。
圖22中也示出了一固化射線源288，它沿著虛線290所示的一路徑將固化射線發(fā)送至用來(lái)傳輸?shù)桨鼑w維導(dǎo)體270末端區(qū)中的平坦部256以固化包圍導(dǎo)體末端的液體環(huán)氧樹(shù)脂，在完成對(duì)準(zhǔn)之后將它的位置固定。
該固化源288所產(chǎn)生的射線的波長(zhǎng)最好與經(jīng)電纜導(dǎo)體所傳輸?shù)男盘?hào)的波長(zhǎng)不同。如，多數(shù)這種信號(hào)的波長(zhǎng)位于紅外線范圍內(nèi)，而來(lái)自源288的射線最好位于電磁頻譜的紫外線范圍或可見(jiàn)藍(lán)光區(qū)內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)在于由光纖導(dǎo)體270傳輸?shù)男盘?hào)不會(huì)干擾環(huán)氧樹(shù)脂的適當(dāng)固化。這有利于現(xiàn)場(chǎng)將終端附接至一電纜末端而不需要切斷信號(hào)源。這使得現(xiàn)場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)更快、更容易且更便宜。
通常，并入或附接至觀看裝置280的燈所發(fā)出的光線的波長(zhǎng)與源288和經(jīng)光纖電纜所傳輸?shù)男盘?hào)的波長(zhǎng)不同。通常，此光為可見(jiàn)光。但是，可以選擇來(lái)自光看裝置280的光的波長(zhǎng)以使環(huán)氧樹(shù)脂固化，所以可以同時(shí)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)和固化步驟，并且可以消除分離的源288。
圖22所示的對(duì)準(zhǔn)裝置和方法具有顯著的優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的對(duì)準(zhǔn)。因?yàn)閷?duì)準(zhǔn)方法不取決于經(jīng)光纖電纜的信號(hào)傳輸，所以任何可以通過(guò)電纜的信號(hào)都不需要切斷，并且不需要設(shè)置與那些信號(hào)相匹配的接收器。此外，不需要一第二終端和通向該接收器的電纜。該視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)裝置可以緊湊且便于攜帶以有利于現(xiàn)場(chǎng)使用。
在工廠或?qū)嶒?yàn)室中，只要是可以節(jié)省時(shí)間或成本，視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)方法就可以用作圖8所示對(duì)準(zhǔn)裝置的輔助裝置或取代該對(duì)準(zhǔn)裝置。
雖然已經(jīng)主要描述了與光纖電纜配合使用的前述對(duì)準(zhǔn)裝置和方法，但是應(yīng)該了解，它們非常適用于如圖18所示地使反射器單元250與一轉(zhuǎn)換器或類似的裝置對(duì)準(zhǔn)。
絞接圖8圖解說(shuō)明了將光纖電纜絞接在一起的本發(fā)明的使用。
不同于上述那些易脫開(kāi)型耦合器，絞接被預(yù)定用來(lái)在兩條電纜之間產(chǎn)生永久性連接。因此，較不容易具有如灰塵等困擾可釋放式連接器的問(wèn)題，且經(jīng)常不需要光束擴(kuò)大器和準(zhǔn)直器。
圖8圖解說(shuō)明了一種用來(lái)將兩條電纜88和90絞接在一起的方法。首先，如92和94處所示，從每條電纜末端去除一小段包覆件和外部涂層，并利用傳統(tǒng)的劈切裝置和方法來(lái)劈切纜芯末端。
設(shè)置了一透明塑料或玻璃套105。它有一接近孔108。該套105的內(nèi)徑基本上大于電纜88和90的外徑以給一條或兩條電纜的末端提供橫向移動(dòng)以使末端對(duì)準(zhǔn)在一起的空間。通過(guò)一V塊體98和夾固裝置102使該電纜88保持固定，并且通過(guò)一類似的塊體100和夾固裝置104來(lái)固定另一電纜90。將末端92和94插入套105內(nèi)且末端彼此靠近但不彼此接觸。
在絞接方法的一個(gè)實(shí)施例中，透磁套106在套105的一端包圍且附接至套105的外部。
在實(shí)現(xiàn)絞接時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生器110如圖8所示地位于套106的周圍，并且如上所述地使用圖9的控制器和此圖的信號(hào)發(fā)生器120和接收器122來(lái)使彼此對(duì)準(zhǔn)地定位纜芯92和94。
用以實(shí)現(xiàn)上述作用的機(jī)械裝置為在通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)橫向移動(dòng)套106時(shí)，套106支承住電纜90使它彎曲并移動(dòng)末端94。
在對(duì)準(zhǔn)之前，如114所示地經(jīng)孔108注入光固化性環(huán)氧樹(shù)脂以填充這兩條電纜的末端周圍的套105的內(nèi)部。在已達(dá)到對(duì)準(zhǔn)時(shí)或之前，必要時(shí)，將箭頭112所表示的一光源增能以照射環(huán)氧樹(shù)脂并固化它。在此方法結(jié)束時(shí)，已經(jīng)在對(duì)準(zhǔn)后穩(wěn)固地包封住電纜末端以完成絞接。
圖8圖解說(shuō)明了一種用于在劈切期間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)方法的第二方法。沒(méi)有采用套106，而是將圖1和2所示的磁性環(huán)形38放在其中一條電纜的末端周圍。然后，以上述方式，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)源110位于元件38的周圍并且一直操作到將電纜對(duì)準(zhǔn)為止。
在此方法中，需要在進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)方法和環(huán)氧樹(shù)脂固化步驟之前將另一電纜末端機(jī)械地大概定位到套的中心。
無(wú)論何種情況，均可在現(xiàn)場(chǎng)快速、容易且精確地對(duì)準(zhǔn)電纜。
瑞奇-克瑞汀光學(xué)系統(tǒng)圖10和11為類似圖1所示的典型瑞奇-克瑞汀系統(tǒng)的光學(xué)路徑的放大示意圖。此系統(tǒng)的特征在于圖10所示光源并不位于具有大鏡面的軸線上。因此，不會(huì)因?yàn)樯鲜隹ㄈ駛愊到y(tǒng)中所需要的大鏡面中的孔而具有插入損失。因此，瑞奇-克瑞汀系統(tǒng)本身有其優(yōu)勢(shì)并可用于許多情況中。但是，使用這種系統(tǒng)的光束分散小于卡塞格倫系統(tǒng)的情形，且可以認(rèn)為卡塞格倫系統(tǒng)略微更容易制造。
如圖10和11所示，離開(kāi)電纜24輸出部的光線128反射離開(kāi)一略彎曲的反射器126，該反射器126沿線134將射線反射至一略彎曲的大發(fā)射器132。該表面的曲率為雙曲線或其它彎曲狀且如圖10所示地被計(jì)算用來(lái)在垂直區(qū)域138上方產(chǎn)生平行反射的射線136。
如圖11所示，射線136所占的區(qū)域大概為圓形，反射器區(qū)域132也如此。
此外，可用光學(xué)玻璃或塑料來(lái)模制一塊體并以氣相沉積或?yàn)R射等方式金屬涂覆表面126和132以產(chǎn)生反射面，從而制成圖10、11所示的光學(xué)系統(tǒng)。因此，此光學(xué)系統(tǒng)也比現(xiàn)有擴(kuò)束型終端更為便宜。
替代性光學(xué)系統(tǒng)可以使用除卡塞格倫和瑞奇-克瑞汀之外的光學(xué)系統(tǒng)。其中一個(gè)實(shí)例是格里高利(Gregorian)系統(tǒng)，它類似于一卡塞格倫型，但不同之處在于格里高利系統(tǒng)使用了一不同形狀的第一反射面。也可以使用其它已知的變化方式。
多通道連接器圖6是一多通道連接器的一個(gè)終端的透視圖。將許多光纖電纜(在此例中為12)20插入有一中央通孔84的一嵌齒輪形支承件83中的V槽86內(nèi)。一無(wú)色塑料或玻璃套78配合在終端20的外部周圍并且將它們牢牢地固定到槽86內(nèi)。熔凝硅石或藍(lán)寶石的一無(wú)色盤(pán)80形成了固定至外殼78末端的一窗口。這形成了連接器終端20適合抵住的一平坦表面。
一端有一凹口85的中央金屬銷82配合在孔84和穿過(guò)盤(pán)80中心的孔內(nèi)。
銷82用來(lái)使終端與一設(shè)置用來(lái)使這兩個(gè)終端彼此以適當(dāng)角度對(duì)準(zhǔn)的類似凹口狀末端85對(duì)準(zhǔn)。
單個(gè)的電纜終端20最好在如圖7所示地進(jìn)行裝配之后封裝在位置中。
優(yōu)選的耦合器圖12顯示出使兩個(gè)優(yōu)選的終端152耦合在一起的優(yōu)選耦合器150。在基本原理方面，耦合器150和終端152基本上與圖5所示的相同。但是，反射器的曲率較為接近實(shí)際產(chǎn)生既有的曲率。同樣，存在著對(duì)于制造、耐久性等有利的各種改進(jìn)。
如同圖5中的耦合器，將兩條光纖電纜24和31耦合在一起。
每個(gè)終端152包括一套圈154(參見(jiàn)圖15)。該套圈154包括有一突架158的反射器單元空腔156，所述突架158形成了用于一反射器單元178的一底座。
一透磁對(duì)準(zhǔn)元件172配合在其中的是一直徑略小的空腔160。直徑更窄的另一室162使室160與直徑略大于配合穿過(guò)它的電纜部分28的一小通路164相連。
該套圈有一凸緣166、較小直徑的一段168和結(jié)束該套圈結(jié)構(gòu)的一拉長(zhǎng)形套管170。
再次參考圖12，該磁性元件172通常為環(huán)形，如同圖1所示的元件38。其右端174的直徑小于其左端175。同樣，它有較大的截角圓錐形入口176用來(lái)引導(dǎo)電纜穿過(guò)它的中心孔?？傊?，元件172在左端的最大直徑只略小于它所配合進(jìn)入的室160。這將產(chǎn)生將元件172大概定心到空腔160中的作用，而必要時(shí)，較小的右端有較大的移動(dòng)空間，用以對(duì)準(zhǔn)電纜的纜芯。
大的逐漸縮小的入口保證電纜末端穿過(guò)該元件172的中心孔。
該反射器單元178基本上與圖5所示的各反射器單元41a或41b相同，除了大反射器的曲率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于圖5所示的曲率以外。
此外，如圖13所示，用于大反射器的反射涂層180沒(méi)有大幅覆蓋住反射器的外部。取而代之的是，仍留有顯著尺寸的中央圓形區(qū)域182未受涂覆。區(qū)域182也是平坦的以在電纜末端移動(dòng)用以實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)時(shí)盡量減小該電纜末端與反射器單元之間的間距，并且防止對(duì)該反射涂層180造成損害。
未涂區(qū)域182的直徑大約與小反射器的直徑相同。因此，只由未涂區(qū)域182所造成的損失是卡塞格倫型設(shè)計(jì)方案所固有的。
緩沖器48最好(如，通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂)永久附接至每個(gè)反射器單元178內(nèi)的小反射器的背面。當(dāng)這兩個(gè)終端152如圖12所示地端對(duì)端地彼此相連時(shí)，緩沖器48是兩個(gè)終端之間的先導(dǎo)接觸點(diǎn)。它們最好由較柔韌的塑料制成以盡量降低傳送經(jīng)過(guò)反射器主體的沖擊。
該耦合器150包括一圓柱體184，它在186、187等處切除形成一中央段，此中央段的內(nèi)部尺寸與套圈154前部的外徑“D”緊密匹配(參見(jiàn)涂15)，從而使這兩個(gè)終端保持精確地彼此對(duì)準(zhǔn)。
在耦合器150的每個(gè)末端形成了末端有鉤部的四個(gè)簧臂或指186。
當(dāng)終端152插入耦合器150的末端中并推合在一起時(shí)，簧臂壓制凸緣166并往下彈扣，使得鉤部接合凸緣的外表面以將兩個(gè)終端穩(wěn)定堅(jiān)固地固定在一起。
耦合器150的材料可以為熱塑性塑料、金屬或適合特定用途及耦合器使用環(huán)境的其它材料。
該耦合器150的構(gòu)造只是耦合器機(jī)械結(jié)構(gòu)可以采用的許多不同形式中的一個(gè)實(shí)例。
優(yōu)選制造方法圖15-17圖解說(shuō)明了制造一個(gè)終端152的優(yōu)選制造方法。
參考圖15，首先，對(duì)準(zhǔn)件172插入空腔160內(nèi)。接著，如188處所示地將位于空腔156周圍的終端的金屬壁加熱至高于室溫的一適度溫度以適度地加大室的尺寸。然后，反射器單元48插入該空腔156內(nèi)，并且冷卻部分組裝配的終端。這提供了一收縮配合以將反射器單元178穩(wěn)固地安裝到套圈內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖16，其中套圈154與圖15所示位置相反，將液體環(huán)氧樹(shù)脂注入包含對(duì)準(zhǔn)件172的空腔160內(nèi)，此室將環(huán)氧樹(shù)脂填充到192所示的對(duì)平面，剛好完全覆蓋住對(duì)準(zhǔn)件172。液體最好具有類似水的低粘度，且以一預(yù)先測(cè)量的量注射經(jīng)過(guò)一細(xì)管190，此細(xì)管190在填充期間內(nèi)暫時(shí)插入套圈內(nèi)然后被移出。
現(xiàn)在參考圖17，接著，將已經(jīng)剝開(kāi)且劈切的電纜末端插入套圈內(nèi)直到電纜末端非?？拷瓷淦鲉卧?78上的平坦區(qū)域182為止。然后，將一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)施加到元件172周圍，如196所示，并且如上面更完整地描述，散射白光照在電纜中以將一信號(hào)198送至一接收器和裝置以決定信號(hào)具有最大值的位置，皆如上所述。光線經(jīng)反射器單元178送入單元內(nèi)，如194所示。
在194處施加的光線具有雙重功用。它照射位于空腔160內(nèi)的光固化性環(huán)氧樹(shù)脂，并且正當(dāng)電纜達(dá)到適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)時(shí)使它凝固，并且也產(chǎn)生用于對(duì)準(zhǔn)的信號(hào)198。此程序只需要幾秒鐘即可完成。
該制造方法較為簡(jiǎn)單、快速且便宜，并且產(chǎn)生了一種出眾的耦合和終端。
轉(zhuǎn)換器裝置圖18是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的一轉(zhuǎn)換器裝置200的局部橫斷面示意圖。
該裝置200包括有一平坦底部204的一支承結(jié)構(gòu)202和支承一電光轉(zhuǎn)換器208的平臺(tái)206。
該轉(zhuǎn)換器208有一輸入/輸出口210，它與一雙反射器光學(xué)系統(tǒng)178對(duì)準(zhǔn)，所述雙反射器光學(xué)系統(tǒng)178與上述圖12-17所示的單元178相同。
如果該轉(zhuǎn)換器208為一光源，則該雙反射器系統(tǒng)178分散光束以大幅放大轉(zhuǎn)換器所發(fā)出的光束，并且如圖18中214所示地以準(zhǔn)直光束的形式來(lái)發(fā)射。
如果該轉(zhuǎn)換器208為一探測(cè)器，則該雙反射器單元178接收光束214并且將它們集中或聚焦在輸入/輸出口210處。通過(guò)擴(kuò)大和準(zhǔn)直光束，光束已準(zhǔn)備好可以容易地與一光纖電纜或另一裝置所用的一耦合器耦合。光束的分散使得光學(xué)系統(tǒng)很不容易受到灰塵和其它導(dǎo)致誤差的碎屑的影響，并且大大降低了該裝置對(duì)于耦合定位誤差的敏感性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，利用一傳統(tǒng)的微定位器218實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)換器208與反射器系統(tǒng)178的對(duì)準(zhǔn)。該微定位器218能夠沿Z軸垂直調(diào)整并且沿X和Y軸水平調(diào)整該轉(zhuǎn)換器208的位置(參見(jiàn)圖18和19)以使該轉(zhuǎn)換器與該單元178對(duì)準(zhǔn)。
或者，可以使用如下所述的一電磁位置調(diào)整系統(tǒng)來(lái)相對(duì)一固定轉(zhuǎn)換器單元208地定位該反射器單元178，因此，避免使用一微定位器。
轉(zhuǎn)換器類型本發(fā)明的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)器裝置能夠配合操作幾乎任何類型的小光源或探測(cè)器。
可用的光源包括發(fā)光二極管(“LEDs”)；激光二極管，垂直面射型激光(“VCSELs”)；條形激光裝置；和其它半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
某些轉(zhuǎn)換器如LEDs產(chǎn)生散射的輸出光，而某些轉(zhuǎn)換器則具有產(chǎn)生狹窄光束的透鏡。
同樣，上述類型的激光裝置產(chǎn)生各種形狀的通常是狹窄光束寬度的光束。
基本上，可用作光纖轉(zhuǎn)換器或接收器的任何裝置大體上都是本發(fā)明可以有利配合使用的轉(zhuǎn)換器。
必要時(shí)，通過(guò)在部件周圍如220所示地形成一氣密密封式外殼(在微定位器218移去之后)可以制成氣密密封式轉(zhuǎn)換器單元。當(dāng)然，在已經(jīng)達(dá)到對(duì)準(zhǔn)時(shí)，固定該轉(zhuǎn)換器208的位置，以在使用裝置200的期間內(nèi)保持對(duì)準(zhǔn)。這可以通過(guò)固化環(huán)氧樹(shù)脂或其它已知方式來(lái)完成。
或者，氣密密封件可以用于該輸入/輸出口210與反射器單元178之間的介面。為此，折射率匹配該反射器單元178的玻璃熔塊可以熔化在該輸入/輸出口210與反射器單元之間的介面周圍。
圖20是本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器裝置的另一實(shí)施例222的局部橫斷面示意圖。顯示出此實(shí)施例在使用時(shí)是一種有內(nèi)壁如壁226、一玻璃出口窗230和一光纖電纜226的結(jié)構(gòu)，從而形成了一種在為光發(fā)射器的情況下由該轉(zhuǎn)換器208傳輸光線或在為探測(cè)器的情況下將光線傳輸至單元208的光學(xué)傳輸結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的此實(shí)施例包括一第一套圈224，此第一套圈224在很多方面類似于圖12-17所示的套圈，不同之處在于沒(méi)有反射器單元178，而只有由透磁材料制成的圓粒172包圍著該光纖導(dǎo)體28的末端。利用此結(jié)構(gòu)使該光纖導(dǎo)體28與該轉(zhuǎn)換器208的輸入/輸出口210對(duì)準(zhǔn)。
從套圈224的外部供應(yīng)一最好是螺旋狀的電磁場(chǎng)以使導(dǎo)體28基本法以上述方式與出口適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)。
基本上如上所述地由在室內(nèi)用來(lái)固定圓粒172的照射硬化性環(huán)氧樹(shù)脂適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)位置地固定該圓粒和導(dǎo)體。雖然圖20中未示出，但是，設(shè)置一結(jié)構(gòu)用來(lái)相對(duì)轉(zhuǎn)換器裝置208的底部234地支承該套圈224以使光纖電纜的末端與口210保持對(duì)準(zhǔn)。
優(yōu)選時(shí)，該套圈224的主體可以如虛線336所示地延伸且具有內(nèi)螺紋以配合在口延伸部210的外螺紋上。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以由該領(lǐng)域的技術(shù)人員提供類似的安裝結(jié)構(gòu)。
該光纖電纜26延伸過(guò)位于壁226一孔內(nèi)的一襯套232而進(jìn)入一第二終端228，第二終端228最好基本上與圖12-17所示的終端之一相同。即，它有一鐵氧體圓粒172和一反射器單元178。以上述方式地使用該鐵氧體圓粒172以使電纜纜芯或?qū)w28的右端與反射器塊體178對(duì)準(zhǔn)。
光線經(jīng)該窗口230發(fā)出或接收以與該轉(zhuǎn)換器208相通。
并且，對(duì)于圖18和19所示的實(shí)施例，可以設(shè)置氣密密封式外殼236以形成有很寬輸出光束或輸入接收區(qū)的氣密密封式轉(zhuǎn)換器單元，以實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)勢(shì)。
替代性對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和方法應(yīng)該了解，當(dāng)使這樣一個(gè)導(dǎo)體與一反射器單元或其它光學(xué)裝置或系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)時(shí)，不需要僅僅移動(dòng)一光纖導(dǎo)體。所需要的只是這兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)相對(duì)另一個(gè)的動(dòng)作。因此，如上所述，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以在該反射器單元178的主體周圍設(shè)置一透磁環(huán)或類似的元件，并且將它定位在一個(gè)比它外徑略大的室內(nèi)，且使用電磁場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)械裝置來(lái)相對(duì)該光纖導(dǎo)體或其它物體(如，對(duì)于轉(zhuǎn)換器的一輸入/輸出口)地移動(dòng)該反射器單元，以生成所需的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。
因此，在此替代性實(shí)施例中，圖18中的裝置沒(méi)有使用微定位器如218，而是使用此替代性對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和方法，其中用于該反射器單元178的支承結(jié)構(gòu)212的內(nèi)徑略大，并且一鐵磁性材料將包圍著該單元178。該反射器單元?jiǎng)t趨向于垂直對(duì)準(zhǔn)周圍磁場(chǎng)的最小磁阻平面。
反射抑制在光纖電纜末端之間的任何接點(diǎn)的問(wèn)題之一是空氣-纖維介面處的信號(hào)背反射問(wèn)題。用來(lái)抑制此反射的技術(shù)包括使電纜末端變圓；使纖維末端之間的空氣間隙充滿折射率相匹配的凝膠；以一角度切割纖維末端(“角度拋光”技術(shù))；將纜芯末端對(duì)接在一起；及使用防反射的涂層等。
人們認(rèn)為，在該反射器單元178的表面上只使用一防反射涂層無(wú)法為多數(shù)光纖電纜通信系統(tǒng)提供足夠的反射衰減。因此，優(yōu)選使用另一種抑制裝置和方法。
所使用的抑制裝置顯示在圖21中。
圖21是由透光的玻璃或塑料制成的一反射器塊體250的一橫斷面放大圖，且它具有一彎曲的第一表面252、一相對(duì)的第二表面254和位于表面252上的一反射涂層260，但不包括形成一入口/出口的一平坦區(qū)域256。
一小的凸形反射器258與該反射器260相對(duì)。如上所述地設(shè)置一緩沖器48。該反射器塊體250的構(gòu)造與塊體178相同，不同之處在于入口/出口表面254略呈凸形而非平坦?fàn)?，表?54最好為拋物面形。
表面254的曲率作用在于，反射光束如光束266和268相對(duì)于離開(kāi)反射器塊體的光束呈一角度A。當(dāng)已經(jīng)通過(guò)反射器260和258發(fā)射時(shí)，它們不與光纖纜芯270相交而是在它外面經(jīng)過(guò)，如箭頭264所示。這產(chǎn)生了非常有效的反射抑制作用。
離開(kāi)的光束在離開(kāi)表面254時(shí)略微折射，并且在設(shè)計(jì)反射器塊體時(shí)將考慮此作用，所以輸出光束262彼此平行。
雖然人們認(rèn)為抑制結(jié)構(gòu)和方法對(duì)于多數(shù)用途而言可以產(chǎn)生足夠的抑制，但必要時(shí)，表面254也可以涂有一防反射涂層以增加反射抑制。
應(yīng)該了解，上述結(jié)構(gòu)和方法可以用來(lái)使該反射器單元250與任何光源或接收器對(duì)準(zhǔn)，以及與一光纖光導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)以配合使用轉(zhuǎn)換器和電纜。
術(shù)語(yǔ)定義以上在說(shuō)明書(shū)中使用的某些術(shù)語(yǔ)對(duì)此專利申請(qǐng)來(lái)說(shuō)有定義作用。
此專利申請(qǐng)所用的術(shù)語(yǔ)“光線”包括可見(jiàn)光以外的電磁射線。它尤其包括紅外線和紫外線射線和其它電磁頻譜靠近上述射線頻譜范圍的電磁射線。
術(shù)語(yǔ)“光纖電纜”包括單模和多模電纜，雖然所述實(shí)例為單模電纜。它也包括“空心”光纖電纜，其中經(jīng)作為一中央導(dǎo)體的空氣來(lái)傳導(dǎo)光線。
術(shù)語(yǔ)“現(xiàn)場(chǎng)”用來(lái)指在實(shí)驗(yàn)室、工廠或其它這種設(shè)施以外的地方進(jìn)行工作。可以在“現(xiàn)場(chǎng)”進(jìn)行的本文描述的程序預(yù)計(jì)包括能夠在移動(dòng)維修工程車、客戶營(yíng)業(yè)地等處進(jìn)行的程序。在緊急情況下，術(shù)語(yǔ)也可以包括露天進(jìn)行的維修。
本發(fā)明可使用的“射線固化性”材料包括可由暴露于紫外線、紅外線、伽瑪或其它射線所固化的環(huán)氧樹(shù)脂和類似的物質(zhì)。
“反射器單元”不僅包括特定的瑞克-克瑞汀系統(tǒng)和卡塞格倫系統(tǒng)，而且包括已發(fā)現(xiàn)可用于望遠(yuǎn)鏡或類似光學(xué)裝置中的類似反射系統(tǒng)。
“磁性元件”表示透磁元件。
“轉(zhuǎn)換器”是用來(lái)描述任何將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光線、紅外線或其它處于電磁頻譜的不可見(jiàn)區(qū)域內(nèi)的射線或?qū)㈦姶派渚€信號(hào)如光線等轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。
本發(fā)明的以上描述只用于圖解說(shuō)明而沒(méi)有限制性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)上述實(shí)施例做出各種變化或修改。這可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種光纖電纜終端，它包括一第一主體元件，用來(lái)支承一光纖導(dǎo)體，所述光纖導(dǎo)體有一終端并且將有所述終端的所述導(dǎo)體保持在一預(yù)定位置中；一第一反射器，它固定至所述第一主體元件上并且定位為接收和反射從所述終端發(fā)射的光線；及一第二反射器，它固定至所述第一主體元件上并且定位為接收從所述第一反射器反射的光線，并且以直徑基本上大于從所述終端發(fā)射的光線的準(zhǔn)直光束的形式來(lái)投射所述光線。
2.一種光纖電纜連接器，它包括一延長(zhǎng)的管狀外殼，其中兩條光纖電纜的末端延伸至該外殼的相對(duì)端內(nèi)且末端彼此相鄰，由透磁材料制成的一元件在該外殼內(nèi)耦合至至少一個(gè)所述末端，所述外殼能夠接受固化射線，并且所述電纜末端嵌設(shè)在大量射線固化性環(huán)氧樹(shù)脂中。
3.一種光纖信號(hào)耦合器，它包括一第一支承結(jié)構(gòu)，用來(lái)連接至一第一光纖電纜，所述光纖電纜有一第一光纖導(dǎo)體；一第一對(duì)反射器，位于所述第一支承結(jié)構(gòu)上，用來(lái)分散和準(zhǔn)直從所述第一光纖導(dǎo)體接收的光線；一第二支承結(jié)構(gòu)，用來(lái)連接至一第二光纖電纜，所述光纖電纜有一第二光纖導(dǎo)體；一第二對(duì)反射器，在所述第二支承結(jié)構(gòu)內(nèi)用來(lái)接收由所述第一對(duì)反射器準(zhǔn)直的光線并且將所述的準(zhǔn)直光線聚焦到所述第二光纖導(dǎo)體上；及一固定結(jié)構(gòu)，用來(lái)將所述第一和第二支承結(jié)構(gòu)和所述反射器對(duì)彼此對(duì)準(zhǔn)地固定在一起以在視覺(jué)上耦合所述的光纖導(dǎo)體。
4.一種用來(lái)將兩條光纖電纜連接在一起并使兩個(gè)光纖導(dǎo)體的末端在所述電纜中彼此對(duì)準(zhǔn)的方法，所述方法包括(a)將所述末端插入一外殼內(nèi)，所述外殼有位于至少一個(gè)所述末端周圍的透磁材料的一主體；及(b)橫向磁性移動(dòng)所述主體直到所述末端對(duì)準(zhǔn)為止。
5.一種用來(lái)使一光纖導(dǎo)體與一光纖電纜終端結(jié)構(gòu)中的一預(yù)定目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)的方法，所述方法包括以下步驟(a)使所述電纜與所述目標(biāo)彼此相對(duì)地固定；(b)將由透磁材料制成的一元件與所述光纖導(dǎo)體的一末端相耦合，以使所述元件的移動(dòng)生成所述導(dǎo)體相對(duì)所述目標(biāo)的移動(dòng)；及(c)所述元件經(jīng)受了一選擇性可變磁場(chǎng)并且控制所述磁場(chǎng)以在至少兩個(gè)正交方向上移動(dòng)所述元件和導(dǎo)體以使所述導(dǎo)體與所述目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。
6.一種光束分散和準(zhǔn)直光學(xué)裝置，它包括一光傳輸性材料塊體，一對(duì)位于所述塊體上的反射面，所述反射面中的第一個(gè)小于所述表面中的第二個(gè)，并且定位為從發(fā)射光束的一光源接收光線并經(jīng)所述主體將所述光束反射至所述第二反射面，所述反射面的形狀和位置使得從所述第二反射面發(fā)射的光束準(zhǔn)直并分散在遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于來(lái)自所述光源的光束的表面上。
7.一種制造一光束分散和準(zhǔn)直光學(xué)裝置的方法，所述方法包括以下步驟(a)形成一塊視覺(jué)透明的材料，所述塊體有第一和第二相對(duì)的壁；(b)所述壁中的第一個(gè)定形為形成一第一表面以從一光源接收光束，并在進(jìn)行反射時(shí)將所述光束反射向所述壁中的第二個(gè)；(c)所述壁中的第二個(gè)定形為形成表面積大于所述第一表面的一第二表面；(d)將一反射材料涂覆所述第一和第二反射面；及(e)所述第一和第二反射面成形為使得所述第二表面發(fā)射擴(kuò)大的準(zhǔn)直光束。
8.一種制造一光纖電纜終端的方法，所述方法包括以下步驟(a)設(shè)置一套圈，它有與一末端相鄰的一光學(xué)系統(tǒng)所使用的一第一室，以及經(jīng)一第二室通向所述第一室的電纜收納管；(b)在所述第二室內(nèi)放置一透磁元件，所述透磁元件有一中心孔，用來(lái)接收所述電纜的一端；(c)在所述第一室內(nèi)安裝所述光學(xué)系統(tǒng)；(d)將一可硬化的液體導(dǎo)入所述第二室內(nèi)；(e)經(jīng)所述中心孔將一電纜末端插入所述透磁元件中；(f)將磁力施加到所述透磁元件上以使它與所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)；及(g)硬化所述液體以使所述電纜末端的位置固定。
9.一種轉(zhuǎn)換器裝置，它包括一轉(zhuǎn)換器，用來(lái)將電磁射線能和電信號(hào)能之一轉(zhuǎn)換成其它類型的能；一雙反射器裝置，它包括一較小的第一反射器；一較大的第二反射器，它相對(duì)于所述第一反射器而定位并且定形為分散從所述第一反射器接收的光束并在一第一方向上投射所述分散光束，并且集中從與所述第一方向相反的方向接收的光線并且反射至所述第一鏡面；所述第一鏡面相對(duì)所述轉(zhuǎn)換器和所述第二鏡面而定位并且定形為朝所述第二鏡面反射從所述轉(zhuǎn)換器接收的光束，并且在所述轉(zhuǎn)換器處集中從所述第二鏡面接收的光束。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，在所述第一方向投射的所述分散光束受到準(zhǔn)直，并且在于，所述第一方向遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)換器。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述雙反射器裝置選自由下列物體組成的組一卡塞格倫系統(tǒng)、一格利高里系統(tǒng)和一瑞奇-克瑞汀系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器選擇由下列物體組成的組射線發(fā)射半導(dǎo)體裝置，它包括條狀幾何形激光、激光二極管、VCSEL及LED；以及射線探測(cè)半導(dǎo)體裝置，它包括PIN光電二極管和雪崩型光電二極管。
13.一種電光轉(zhuǎn)換裝置，它包括一電光轉(zhuǎn)換器，它有一光傳輸出口；一第一反射器，定位為接收和反射從所述口發(fā)射的光線；及一第二反射器，固定至所述第一反射器并且定位為接收從所述第一反射器反射的光線，并以一直徑基本上大于從所述口發(fā)射的光線直徑的準(zhǔn)直光束的形式來(lái)投射它們。
14.一種電光轉(zhuǎn)換裝置，它包括一電光射線探測(cè)器，它有一入口；一第一反射器，定位為接收一較大的光束并且將一集中的光束傳送至一第二反射器；和一第二反射器，小于所述第一反射器并且定位為將從所述第一反射器接收的光束聚焦在所述探測(cè)器上。
15.一種使一光學(xué)傳輸結(jié)構(gòu)與一電光轉(zhuǎn)換器對(duì)準(zhǔn)的方法，所述方法包括(a)設(shè)置一光學(xué)傳輸結(jié)構(gòu)，它有一主體，所述主體有由透磁材料制成且可移動(dòng)以使所述傳輸結(jié)構(gòu)與所述轉(zhuǎn)換器對(duì)準(zhǔn)的一元件；(b)與所述轉(zhuǎn)換器相鄰地放置所述傳輸結(jié)構(gòu)；及(c)相對(duì)所述轉(zhuǎn)換器地磁性移動(dòng)所述元件。
16.一種準(zhǔn)直光學(xué)裝置，所述裝置包括一主體，它由光傳輸材料制成；一光口，它與所述主體的一第一表面相鄰；一第一反射器，位于所述主體的一第二表面上，所述第二表面與所述第一表面相對(duì)；及一第二反射器，位于與所述口相鄰的所述主體的所述第一表面上；所述第一反射器基本上小于所述第二反射器并且占用得基本上小于所有的所述第二表面；所述第二表面為彎曲狀以阻礙它反射傳輸回到所述口；及所述第一和第二反射器和所述第二表面的尺寸和形狀可以分散和準(zhǔn)直經(jīng)所述口所接收的且離開(kāi)所述第二表面的光束。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述第二反射器為自所述入口繞一光軸旋轉(zhuǎn)至所述第一反射器的一凹面，并且所述第一反射器為繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的一曲面。
18.一種光纖電纜終端，它包括一外殼，它有一容槽，用來(lái)容納一光纖電纜的一端并且將它的光導(dǎo)放置在一源位置上；一第二容槽，用來(lái)容納和固定一反射器單元，所述反射器單元有一光傳輸性主體，所述光傳輸性主體有一光入口，且該入口定位為與所述源位置相鄰，所述口位于所述主體的一第一表面上；一第一反射器，位于所述主體的一第二表面上，所述第二表面與所述第一表面相對(duì)；及一第二反射器，位于與所述口相鄰的所述塊體的所述第一表面上；所述第一反射器基本上小于所述第二反射器并且占用得基本上小于所有的所述第二表面；所述第二表面為彎曲狀以阻礙它反射傳輸回到所述口；及所述第一和第二反射器和所述第二表面的尺寸和形狀可以分散和準(zhǔn)直經(jīng)所述口所接收的且離開(kāi)所述第二表面的光束。
19.一種轉(zhuǎn)換器裝置，它包括一轉(zhuǎn)換器，用來(lái)將電磁射線能和電信號(hào)能之一轉(zhuǎn)換成其它類型的能；一光傳輸性主體，它有一第一表面，所述第一表面有一相鄰的光口；一光口，它與所述主體的一第一表面相鄰；一第一反射器，位于所述主體的一所述第二表面上，所述第二表面與所述第一表面相對(duì)；及一第二反射器，位于與所述口相鄰的所述塊體的所述第一表面上；所述第一反射器基本上小于所述第二反射器并且占用得基本上小于所有的所述第二表面；所述第二表面為彎曲狀以阻礙它反射傳輸回到所述口；及所述第一和第二反射器和所述第二表面的尺寸和形狀可以分散和準(zhǔn)直經(jīng)所述口所接收的且離開(kāi)所述第二表面的光束；所述轉(zhuǎn)換器位于所述口處。
20.一種用于使一多反射器準(zhǔn)直系統(tǒng)與一源點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)裝置，所述多反射器準(zhǔn)直系統(tǒng)包括一第一反射器，定位為接收來(lái)自所述源的光束并且朝一第二反射器反射所述光束；及一第二反射器，它基本上大于所述第一反射器，所述第二反射器定位為接收來(lái)自所述第一反射器的光束并且將它反射至一出口；所述反射器的尺寸和和位置將可以分散和準(zhǔn)直自所述出口發(fā)射的光線，所述對(duì)準(zhǔn)裝置包括一光學(xué)觀看裝置，用來(lái)經(jīng)所述出口觀看所述源點(diǎn)；及一調(diào)整裝置，用來(lái)彼此相對(duì)地移動(dòng)所述源點(diǎn)和所述準(zhǔn)直系統(tǒng)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直系統(tǒng)包括一實(shí)心光傳輸性主體，它有兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁，所述第一反射器形成在所述側(cè)壁中的第一個(gè)上，所述出口位于所述第一側(cè)壁上，在橫向上與所述第一反射器相鄰，及所述觀看裝置定位為經(jīng)所述第一側(cè)壁的所述出口部來(lái)探測(cè)影像。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述觀看裝置為一攝像機(jī)，它適于在一視頻顯示裝置上放大并顯示所述源點(diǎn)和環(huán)境。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置包括一磁性元件，所述磁性元件耦合至所述準(zhǔn)直系統(tǒng)和設(shè)有所述源點(diǎn)的一結(jié)構(gòu)的其中之一上，并且包括用來(lái)磁性移動(dòng)所述磁性元件的可變磁場(chǎng)形成裝置和用來(lái)控制所述磁場(chǎng)形成裝置的控制裝置。
24.一種使一多反射器準(zhǔn)直器與一源點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的方法，所述準(zhǔn)直器包括一第一反射器，定位為接收來(lái)自所述源的光束并且朝一第二反射器反射所述光束；一第二反射器，它基本上大于所述第一反射器，所述第二反射器定位為接收來(lái)自所述第一反射器的光束并且將它反射至一出口；所述反射器的尺寸和和位置將可以分散和準(zhǔn)直從所述出口發(fā)射的光線；一光學(xué)觀看裝置，用來(lái)經(jīng)所述出口觀看所述源點(diǎn)；及一調(diào)整裝置，用來(lái)彼此相對(duì)地移動(dòng)所述源點(diǎn)和所述準(zhǔn)直系統(tǒng)；觀看所述源點(diǎn)并操作所述調(diào)整裝置直到所述準(zhǔn)直系統(tǒng)與所述源點(diǎn)彼此對(duì)準(zhǔn)為止的步驟。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，它包括形成一目標(biāo)以使所述源點(diǎn)與所述準(zhǔn)直器對(duì)準(zhǔn)，并且操作所述調(diào)整裝置直到所述源點(diǎn)與所述目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)為止。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，它包括使用一編程的數(shù)字控制器來(lái)控制所述調(diào)整裝置以使所述目標(biāo)和所述源點(diǎn)彼此對(duì)準(zhǔn)。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，它包括設(shè)置一射線固化性液體以在固化時(shí)所述準(zhǔn)直器和所述源點(diǎn)保持彼此對(duì)準(zhǔn)的步驟，以及在所述準(zhǔn)直器和所述源點(diǎn)彼此對(duì)準(zhǔn)時(shí)朝所述液體引導(dǎo)固化射線以固化并硬化所述液體的步驟。
全文摘要
使用一反射器系統(tǒng)來(lái)形成用于光纖電纜和電光轉(zhuǎn)換器裝置的一光束分散和準(zhǔn)直終端(20)和耦合器(59)，所述電光轉(zhuǎn)換器裝置包括射線源和/或探測(cè)器。通過(guò)將一磁性元件耦合至纜芯或反射器系統(tǒng)(40)并且施加一可控磁場(chǎng)以提供對(duì)準(zhǔn)，然后利用光固化性環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)固定部件，可以提供光纖電纜的光芯(30)或反射器系統(tǒng)的光導(dǎo)與一轉(zhuǎn)換器的對(duì)準(zhǔn)。除了一電子探測(cè)器外或取而代之，在視覺(jué)上使一反射器準(zhǔn)直器/光束分散器與一源對(duì)準(zhǔn)，以避免在對(duì)準(zhǔn)部件時(shí)需要將一信號(hào)經(jīng)該系統(tǒng)發(fā)送至一探測(cè)器。給裝置的輸出表面賦予一略微彎曲的反射面以使反射光偏向遠(yuǎn)離該裝置的光軸(77)，從而抑制一多反射器光學(xué)系統(tǒng)中的空氣－固體介面間的反射。
文檔編號(hào)G02B6/42GK1511267SQ02807973
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2002年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月9日
發(fā)明者D·R·珀特, D R 珀特, D·E·洛伊德, 洛伊德, A·H·維海塞, 維海塞, R·B·約翰遜, 約翰遜 申請(qǐng)人:圣明納-Sci公司