專利名稱：包含衰減器的光纖連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與包含衰減器的光纖連接裝置有關(guān)。
通常，在光的傳輸通路中需要用衰減器將收到的信號(hào)強(qiáng)度降低到所需要的程度。許多光纖通信系統(tǒng)在還原站(reducing station)需要一種減小光能量的方法以防止接收機(jī)飽和。這種功率上的降低可以通過在系統(tǒng)中引入一個(gè)熟知的衰減器來完成，該衰減器被設(shè)計(jì)為可控地消耗或衰減掉部分輸入功率，而剩余部分可以繼續(xù)通過該系統(tǒng)。
雙錐形的光連接器的衰減器在市場(chǎng)上可以買得到的有各種各樣的形狀。參見美國專利號(hào)4，900，124。
以前的固定衰減器一般分為四類。第一類是空氣隙衰減器，它具有各種懸在空氣隙中的固定濾光元件，在這種衰減器中，一個(gè)連接套包住了防止兩個(gè)光纖頭之間接觸的裝置或具有各種懸在空氣隙中的滬光元件。第二類衰減器包含一個(gè)空氣隙，通過加大空氣隙來增加衰減量。在第三種類型中，一個(gè)高密度的一半透明的、迭層元件裝在橫向的縫中，元件碳層厚度不同，衰減量也不同。在一種這樣的設(shè)計(jì)中，一個(gè)調(diào)整套包住了一個(gè)衰減元件，它能在調(diào)整套內(nèi)橫向移動(dòng)。例如見美國專利4，717，234，這種設(shè)計(jì)主要是用于多模-多模的連接中。用在雙錐結(jié)構(gòu)中的第四類衰減器，包含一個(gè)折射指數(shù)匹配墊片。以上四種沒有一種能適用于圓筒的、單模-單模的連接，這種連接要求有低的反射率。
一種廣泛用于終端連接和連接二條光纖的套筒連接器是一種稱為ST 的連接器，ST是AT&T的注冊(cè)商標(biāo)。ST 連接器在美國專利4，934 785中披露過。
一個(gè)ST連接器包括一個(gè)筒形插銷或套筒，如通常稱呼的，套筒中具有一條通路，用來容納需要終接的光纖的端部。裝在蓋子中的插銷是彈頂?shù)?。?dāng)兩個(gè)插銷端-端安裝在連接套中時(shí)，一個(gè)或者兩個(gè)插銷體沿連接套軸向移動(dòng)，形成連接。
具有衰減作用的圓筒連接的復(fù)雜問題是還沒有可使用于一切場(chǎng)合的套筒連接器。現(xiàn)有的連接器稱為FC連接器。最好，要求衰減器也可以用作連接器。需要的并且好象不是現(xiàn)有的是一種可以用在單模-單模套筒型連接結(jié)構(gòu)(例如，ST連接器至ST連接器，ST連接器至FC連接器或者FC連接器至FC連接器)中的衰減器。
獲得一個(gè)具有要求的(Sought-after)特性的衰減器的另一個(gè)問題是在ST連接器的連接過程中，當(dāng)另一個(gè)插銷插入連接套時(shí)首先插入連接套的插銷將產(chǎn)生移動(dòng)。任何通用的衰減器系統(tǒng)必須能適應(yīng)這種移動(dòng)。
一般，固定空氣隙、非插銷接觸或高密度滬光元件已經(jīng)用在光傳輸系統(tǒng)中和使用多模-多?；騿文?多模連接的數(shù)據(jù)鏈中。后一種情況中在單模系統(tǒng)的檢測(cè)器中使用多模光纖作為一個(gè)光子桶(Photon bucket)雖然低于1.0Gb/S的系統(tǒng)一般不受高反射功率的不利影響，但在某些情況中，低于1.0Gb/S的系統(tǒng)，例如在一條纖維上作雙程傳輸時(shí)，會(huì)受到不利影響。
需要的并且以前的技術(shù)還沒有提供的是一種在線(in-line)的、低反射衰減器用在套筒連接器(例如ST或FC連接器)上，它能克服上述問題并被使用于單模至單模連接器結(jié)構(gòu)中。這種所要求的衰減器對(duì)于具有分布反饋激光器的高速光波傳輸系統(tǒng)和幅度調(diào)制電纜電視傳輸是必需的，因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)中不希望有的反射能引起光反饋進(jìn)入激光器，造成激光器不穩(wěn)定和接收機(jī)噪聲。還有，這種所要求的低反射衰減器可以使由于多路徑干擾引起的系統(tǒng)變壞降至最小。考慮到反射功率的強(qiáng)度能受到傳輸路徑中折射率的失配、光纖端部之間的氣隙長度、激光器譜線寬度、頻率和兩個(gè)連接之間的距離造成的不利影響，因此必須配置所要求的在線衰減器。
以前技術(shù)的上述問題已經(jīng)被本發(fā)明的套筒連接器所克服。連接兩條各具有芯線和包層的光纖的套筒連接器包括衰減裝置，該衰減裝置只引起低反射功率。還包括兩個(gè)插銷，每個(gè)插銷都可做成圓筒形狀，中間都有一條通道穿過，用來容納一條被該插銷要連接的光纖的端部。開有一條縫的套的每一端適合接納一個(gè)插銷，使得當(dāng)這兩個(gè)插銷被完全置入套中，插銷的表面與套的內(nèi)腔壁嚙合時(shí)，兩插銷的端部彼此靠近。
連接器的衰減部分包括一個(gè)盤狀元件，它架在套中兩個(gè)插銷的端部之間。此衰減部分可滑動(dòng)地懸在套中，因而它的二個(gè)主平行面垂直于套的縱軸。該盤狀元件的折射率與所接光纖的芯線的折射率大致相等。另外，當(dāng)插銷置入套中時(shí)，兩個(gè)插銷的兩個(gè)端面與放入套中的盤狀元件相嚙合。
盤狀元件在套中能平行于套的縱軸方向移動(dòng)。因此，當(dāng)插銷置入套中時(shí)，盤狀元件就能在套中重新定位。


圖1是本發(fā)明的套筒連接系統(tǒng)的透視圖，該連接系統(tǒng)包含了一個(gè)衰減器;
圖2是本發(fā)明的連接系統(tǒng)的局部剖視圖;
圖3是一條光纖的放大端視圖;
圖4是圖2連接結(jié)構(gòu)的局部剖面端視圖;
圖5是與連接器結(jié)構(gòu)的套中放置的兩個(gè)插銷一起配置的一個(gè)衰減器元件的放大透視圖;
圖6是本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)的另一個(gè)衰減元件實(shí)例的端面剖視圖;
圖7是描述衰減器厚度和插入損耗之間關(guān)系的曲線圖;
圖8至圖10為描述本發(fā)明的衰減器系統(tǒng)的特性的曲線圖;
圖11是FC連接器系統(tǒng)的衰減器的另一個(gè)實(shí)例的視圖，該實(shí)例包括一個(gè)衰減元件，它與一個(gè)插銷一起安置在套中，還包括作為插入物安置的第二個(gè)插銷;
圖12是本發(fā)明的衰減器系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例的視圖，該實(shí)例具有ST連接器至FC連接器結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1和圖2，圖1和圖2中展示了光纖連接器結(jié)構(gòu)20的一部分，它提供了兩條光纖之間的光纖連接。連接器20只是示范性的，本發(fā)明還可以包括其他的結(jié)構(gòu)。要連接的兩條光纖21-21(見圖3)中的每條光纖都包括一個(gè)心線25和一個(gè)包層27，合在一起標(biāo)為26，封在外皮28中。光纖可以封在一條做成隔離纖維的聚氯乙烯管(PVC)中，它可以按照本發(fā)明做成終端或連接起來。本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)也可以用來連接單纖光纜30-30(見圖1)，其中復(fù)蓋在PVC管31外面的是一個(gè)強(qiáng)度件33(例如用芳族聚酰胺纖維材料做成)和外套35，外套35可以用PVC材料制成。
參照?qǐng)D1和圖2，從中可以看出連接器20包括二條光纖終端或者插銷組件，每個(gè)都標(biāo)為37。終端37-37的相應(yīng)元件都用相同的數(shù)字標(biāo)記。連接器20做成使終端的縱向軸38-38是同軸的。除了一根光纖21的一個(gè)端部外，每個(gè)終端37還包括一個(gè)光纖端頭或插銷40，插銷40具有一條通道41(見圖2)，由玻璃、塑料或陶瓷材料做成。插銷40的外徑大約2.5mm。插銷40的端面39有通道41的開口。
在終接光纜30時(shí)，將外皮28還有管31、強(qiáng)度件33和外套35在帶有插銷40前先從光纖21的一個(gè)端部除去。然后，再將設(shè)有包裹的光纖端部插入每個(gè)插銷40的通道41中。光纖21的沒有包裹的端部在插銷40的通道41中得到保護(hù)，光纖的端面被劈開并拋光。
每個(gè)終端還包括一個(gè)連接體42或連接筒(見圖1和圖2)，它由塑料或金屬材料制成，還包括一個(gè)壓縮彈簧44和一個(gè)塑料或金屬材料制成的管狀帽45。應(yīng)該注意到插銷40、連接體42和帽45都有圓形的橫截面。連接體42有一個(gè)分開定向或?qū)?zhǔn)鍵43，它從縱向軸38上徑向凸出并可以裝在任何一位號(hào)上。
連接體42有一個(gè)小直徑部分46(見圖2)，它伸過帽45內(nèi)部設(shè)置的軸環(huán)48的開口47。一個(gè)軸環(huán)外邊的保持墊圈49限制了小直徑部分。在軸環(huán)和大直徑部分51之間有一彈簧44，圍繞在連接體42的小直徑部分46的周圍。由于這種安排，彈簧44使連接體42從光纜向外偏離，將連接體保持在帽45中。
每個(gè)插銷組件還有限制帽45相對(duì)于連接體42正當(dāng)旋轉(zhuǎn)的裝置。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，帽上有一個(gè)銷子(未畫出)，它從所述的環(huán)狀軸環(huán)48向內(nèi)凸出，嵌入開在連接體上的凸輪形槽道內(nèi)。
再看圖1，圖中可以見到帽45有一縱向延伸的槽55，它的一端與環(huán)繞延伸的槽57相通。槽57開成使得外罩的管壁上有一閂鎖凸出物58。槽55和57用來使終端37與連接器20的另一部分扣緊。
有一部件59(見圖1)接在連接器終端37，它沿光纜從帽45起延伸，成圓錐形。連接器20的這個(gè)部件減輕了終端受到由于彎曲引起的應(yīng)力，確保光纜在使用中經(jīng)得住重復(fù)彎曲，與另一光纜相互連接后沒有過大的應(yīng)力傳給光纖。
連接器結(jié)構(gòu)還包含一個(gè)衰減器結(jié)構(gòu)，該衰減器與縱向開有縫61的套60相配合(見圖1和2)。在優(yōu)選實(shí)例中，此套用氧化鋯制造。
套60裝在罩63內(nèi)并被護(hù)圈64(見圖2)保持在內(nèi)。罩的兩端各有鍵槽66-66，每一個(gè)鍵槽66適于接納鍵43并與之配合。另外，在罩63的各端部與鍵槽66相鄰有兩個(gè)完全相對(duì)的徑向凸出的銷釘67-67，每個(gè)銷釘與相鄰的鍵槽相差90°。
當(dāng)一個(gè)連接器的插銷要插入套60中時(shí)，連接器上的對(duì)準(zhǔn)鍵43與套60上的鍵槽66對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)將對(duì)準(zhǔn)鍵43沿鍵槽66移動(dòng)時(shí)，插銷40就插入套中。同時(shí)，每個(gè)銷釘67進(jìn)入并沿槽57移動(dòng)。在插銷40移動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，每個(gè)銷釘就被按置到閂鎖凸出物58后面。
理論上，為了達(dá)到最小損耗，配置在套60內(nèi)的插銷40-40它們的縱軸向應(yīng)該對(duì)直，使光纖的端面通過插銷的端面39-39與衰減元件70接觸(見圖1和圖2)。每個(gè)插銷40的外表面和套的腔壁表面是相配的整合校準(zhǔn)表面，在插銷的端部插入套60時(shí)，保證插銷插入到位。當(dāng)二個(gè)插銷安置入校準(zhǔn)套60時(shí)，插銷端之間必須有一定距離。
如上所述，連接器20有一衰減結(jié)構(gòu)，用來增加衰減并減少反射損耗。套60上有一條軸向的縫61，它執(zhí)行雙重功能?？p61不僅允許套60接納公差范圍內(nèi)的不同直徑的插銷，而且在插銷40-40插入過程中允許衰減元件70沿套軸向移動(dòng)，重新定位。如圖4，5，6中所示，衰減元件70在側(cè)正視圖中為T形，有一頭部72和圓盤74。當(dāng)插銷置入套中時(shí)，圓盤74與每一插銷40-40嚙合。頭部72沿套60的縫61軸向延伸，并且有一頸76，頸76能嵌入這套縫中。頭部72和頸76共同構(gòu)成軌狀結(jié)構(gòu)。另一方面，圓盤是片狀的，為圓形結(jié)構(gòu)，位于垂直于連接器縱軸38的平面內(nèi)。頭部72位于通道75內(nèi)(見圖2)，通道75開在罩63內(nèi)。
由于衰減元件70和套60之間的配合，使得衰減元件70可以在套內(nèi)軸向移動(dòng)。ST連接器被認(rèn)為是一種浮置結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)插銷被彈簧頂住，并且與裝在連接罩內(nèi)的順軸裂開的套對(duì)準(zhǔn)(見圖2)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)插銷40插入連接罩、插銷超過連接罩的橫向中心線時(shí)，它的移動(dòng)將由于插銷連接體與連接罩肩部相碰而受到限制。當(dāng)?shù)诙€(gè)插銷進(jìn)入連接罩的另外一端時(shí)兩個(gè)插銷與衰減元件相接觸，第一個(gè)插銷被向后推到壓縮彈簧44-44對(duì)兩個(gè)插銷彈頂?shù)玫狡胶獾奈恢谩?br> 因此，在設(shè)計(jì)放在兩個(gè)插銷光纖端面之間的衰減元件時(shí)必須要能阻止第一個(gè)插銷超過連接罩的中心線，或者有使衰減元件隨插銷移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。衰減器70就是采用了后一種方法，使用由軌支撐的衰減盤。
圓盤74選擇適當(dāng)?shù)暮穸?、平坦度、表面光潔度和平行度以保持光纖端的接觸，提供所需要的衰減量。再看圖5和圖6，衰減器的工作母體部分74的厚度大約在200至1750微米的范圍內(nèi)，相應(yīng)的損耗為5dB至20dB。用有玻璃(PMMA)塑料模壓成各種厚度的衰減元件70-70以得到5dB至20dB之間的衰減量。
由頭和頸組成的軌使衰減元件通過沿與光纖軸平行的套上的縫滑動(dòng)而得到移動(dòng)。示于圖4的組件有放在裂開的連接套的縫中滑動(dòng)的頸。軌和縫的結(jié)構(gòu)起定位和支撐衰減盤的作用。還有，它還可使圓盤軸向移動(dòng)，這在連接和折除插銷時(shí)是需要的。
重要的是校準(zhǔn)縫61中衰減元件70的特性。前面提到的衰減器的結(jié)構(gòu)僅僅需要ST連接器的連接罩上開有使衰減器支撐軌72可騎在氧化鋯裂縫套60中的間隙。還有，套60中的縫61的寬度(大約1.0mm)已經(jīng)加大超過了先前技術(shù)的套縫寬度(大約0.5mm)，這樣就允許衰減元件70的頸穿過。當(dāng)一個(gè)連接器插銷插入套60的一端，放入其中時(shí)，衰減元件70被插入插銷一端接觸，使衰減器向插入方向(也就是沿平行于連接器縱軸38的方向)稍微移動(dòng)。然后，當(dāng)另一插銷插入套60的另一端時(shí)，該插銷的端面與衰減元件接觸，從而使衰減元件可靠地保持在這兩個(gè)插銷之間。通過將厚度滿足具體要求的可移動(dòng)的衰減元件夾在兩插銷的光纖端面之間實(shí)現(xiàn)了衰減元件的懸置支撐。還有，衰減元件的折射率近似等于傳輸纖維芯線(即玻璃)的折射率。
壓縮彈簧可使插銷移動(dòng)，因此而造成附加的間隔可適應(yīng)衰減器圓盤的各種厚度。這就允許安裝厚度約為1.75mm或小于1.75mm的衰減器元件(對(duì)應(yīng)的損耗為20dB或小于20dB)，并保持插銷接觸和懸置。
熟知的聯(lián)接損耗理論預(yù)計(jì)了縱向位移的光纖的單模插入損耗(IL)。另外，折射的斯耐爾(Snell)法則敘述了引起光線彎曲的不同折射率的材料間光波的性狀。被第二條光纖接收的光必須碰到芯線區(qū)域并在被接收的光纖的臨界角內(nèi)。
關(guān)于本發(fā)明，衰減元件的厚度和插入損耗(IL)由下式確定IL=-10alog[1(1+(Zo/Kgw2))2]+ILgap(dB)(1)]]>其中Zo為光纖間的間隙，Kg＝2πno/2λ，w＝模區(qū)半徑(mode field radius MFR)MFR1310nm＝4.35μm，MFR1550nm＝4.85μm，a為修正因子，a1310nm＝0.92，a1550nm＝0.88，在PMMA元件上經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)IL和RL(反射損耗)都得到驗(yàn)證。
圖7中的兩條曲線80和90描述了在波長為1310nm和1550nm時(shí)理論上的插入損耗與衰減元件厚度之間的關(guān)系。這些曲線與公式(1)是一致的。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)代表一組與該數(shù)據(jù)點(diǎn)相應(yīng)的厚度的衰減元件70-70的平均損耗值。當(dāng)厚度增加，插入損耗也增加。所需要的是一個(gè)能在兩個(gè)波長上都有滿意特性的衰減器。
值得注意的是插入損耗(它是波長和模區(qū)半徑的函數(shù))幾乎與波長無關(guān)。修正因子“a”加到公式中使曲線稍微向下移動(dòng)一些，以補(bǔ)償精確的折射率、波長、纖維芯線變化或者大Zo值中所存在的誤差。圖7包括從本發(fā)明的ST連接器由在1310nm上的點(diǎn)92-92和在1550nm上的點(diǎn)94-94指定的平均數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意隨著波長進(jìn)一步改變?cè)?80nm單模對(duì)于單模傳輸而言，這種衰減結(jié)構(gòu)同樣工作得很好。
本發(fā)明的包含衰減元件70的連接結(jié)構(gòu)反射功率顯著低于先前技術(shù)的結(jié)構(gòu)。大家知道，沿光通過的路徑，如果指數(shù)(n)不同就會(huì)引起反射，反射損耗如下式所示RL=10log[(n0-n1)(n0+n1)]2------(2)]]>這里n0和n1為兩種交界材料的折射指數(shù)。
在一個(gè)兩條光纖的端部通過連接器連接的例子中，建立一個(gè)玻璃到空氣的界面，空氣的n0為1.0，每根光纖的玻璃芯線的n1為1.468。利用上述公式(2)就可算出反射損耗即反射功率約為3.6%或者-14.4dB。
對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，玻璃到空氣和空氣到玻璃的界面對(duì)反射功率都有影響，反射功率可能會(huì)過高。另一方面，對(duì)一個(gè)很大的空氣隙，反射損耗受芯線玻璃和光傳輸方向中首先遇到的空氣之間那個(gè)界面的控制。第二個(gè)界面，(那就是傳輸方向中從空氣到玻璃)只有非常小的影響，因?yàn)樽冮L了的空氣隙在光的傳輸中具有一定的衰減量。
另一種結(jié)構(gòu)包括各留有間隔的纖維端，以及懸在空氣隙中的聚丙烯的或聚脂薄膜塑料、在線、盤狀的衰減元件。這種衰減器中有多個(gè)反射表面，最好，衰減器可只與一個(gè)光纖端接觸，而在衰減器和另一個(gè)光纖端之間則有一段空氣隙。當(dāng)存在的空氣隙比較小時(shí)，即使衰減材料的指數(shù)n0接近玻璃，也能發(fā)生高反射。對(duì)于低衰減量來說這個(gè)氣隙極其關(guān)鍵。這種結(jié)構(gòu)中，光纖只接觸光盤的一邊，反射功率還是通過衰減器-空氣隙光傳輸方向的函數(shù)。如果傳輸方向是通過接觸的光纖-衰減器界面、通過衰減器、再通過空氣隙到第二條光纖的端部，反射功率一般將小些。如果傳輸方向相反，反射功率與穿過一個(gè)比較小的空氣隙而沒有衰減器的反射功率相近。在盤狀低值衰減器(即5dB)的兩邊都有一個(gè)小的空氣隙的情況下，已測(cè)出很小的反射損耗，約為-6dB。
本發(fā)明的連接器20的衰減器結(jié)構(gòu)與先前技術(shù)的圓筒連接器結(jié)構(gòu)相比反射功率非常低。這是由于兩個(gè)插銷與在線的衰減元件70都接觸，因而避免了空氣隙。應(yīng)該注意第二個(gè)塑料-光纖芯線玻璃界面(與插銷端面接觸而形成的)的意義不大，因?yàn)閺牡诙缑娣瓷涞暮苄〉姆瓷涔β蕰?huì)被衰減器的雙程衰減而削弱。例如，如果從第一個(gè)玻璃到衰減器的界面上有-40dB損耗，在輸出邊的衰減器和玻璃之間的第二界面也有-40dB損耗，衰減器本身的衰減量為10dB，在衰減器中往返一次就有20dB的損耗，則從該結(jié)構(gòu)總的反射損耗總計(jì)為-39.96dB。與第一界面的反射相比，差別是微不足道的。
有益的是，本發(fā)明的連接器20與該領(lǐng)域現(xiàn)有的連接器是兼容的。例如，如果所有新的套都裝有一個(gè)衰減器，那末已經(jīng)在該領(lǐng)域使用中的插銷仍能同這種套一起使用，這一點(diǎn)很重要。很顯然，具有衰減器的套60總是可以與現(xiàn)有的插銷一起使用的。
圖8描述了本發(fā)明的衰減元件70-70在1310nm的反射損耗(以-dB表示)與插入損耗(以dB表示)之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn)。圖8中可接受的極限線以上的數(shù)據(jù)點(diǎn)描述了一個(gè)比較低的反射損耗的衰減器。對(duì)于插入損耗為5dB、10dB、15dB、15dB或20dB的衰減元件，數(shù)據(jù)點(diǎn)都在可接受的反射損耗極限值之上，并且都在容許的插入損耗公差范圍內(nèi)。此圖表示本發(fā)明的衰減器是一個(gè)比較低的反射的結(jié)構(gòu)。使用指數(shù)匹配的材料的衰減器的目的是獲得具有低反射的插入損耗測(cè)量值。元件70越厚，損耗就越大。由于衰減元件與光纖端接觸，所以反射最小。
圖9表示的是頻率對(duì)在1310nm上以dB表示的插入損耗的直方圖。沿X軸示出了容許的公差范圍。圖9表示了結(jié)果是可以復(fù)現(xiàn)的。在每個(gè)插入損耗帶中的所有樣本都有比較窄的分布。雖然15dB和20dB的插入損耗分布大了點(diǎn)，但是它們?nèi)匀皇窃诠罘秶鷥?nèi)。
圖10表示了本發(fā)明的衰減器在60℃、相對(duì)溫度為90%到95%時(shí)濕度測(cè)試結(jié)果。正如所見，損耗隨時(shí)間的變化是可以忽略的。這說明衰減器相對(duì)于時(shí)間和濕度是非常穩(wěn)定的。
必須注意到本發(fā)明的衰減器可以用在FC到FC連接器中還可以用在FC到ST混合連接器中。現(xiàn)在參見圖11，圖中展示了標(biāo)為100的FC到FC連接器結(jié)構(gòu)。具有中心法蘭部分104-104的一個(gè)連接部件102包括兩個(gè)相對(duì)的進(jìn)口106-106。每個(gè)進(jìn)口106包括一個(gè)外螺紋部分107和一個(gè)具有漏斗形進(jìn)口部分109的圓軸套108。每個(gè)軸套108的外徑小于連接部件102的內(nèi)徑，以提供一個(gè)環(huán)形空間111圍繞每個(gè)端部。
套113裝在連接部件102內(nèi)。套上開有一條沿軸向的縫115，縫寬足以使衰減元件70的頸部可以穿過。軸套108-108的臺(tái)階形內(nèi)部將套卡在連接部件內(nèi)。
一條用FC連接結(jié)構(gòu)要連接到另一條光纖上去的光纖，其終端接上一個(gè)插銷組件120。每一插銷組件120包括一個(gè)圓筒形插銷或套筒122，它與一條光纖的端部相接。插銷122安裝在連接體或圓桶124中，連接體124裝入帽126中，帽的內(nèi)部有螺紋。帽126能擰在連接部件102的螺紋部分107上，在圓桶124上滑動(dòng)。圓桶和插銷被一個(gè)彈簧向外頂。
當(dāng)需要連接時(shí)，一技術(shù)熟練者將插銷組件的插銷122裝入套113中，與套中的衰減元件70接觸。當(dāng)將帽126在連接件的一個(gè)端部107上旋動(dòng)時(shí)，圓桶124就在軸套108上滑動(dòng)。在FC結(jié)構(gòu)中，在法蘭之間放一適當(dāng)尺寸的墊圈114，以補(bǔ)償FC插銷122-122行程不夠。
現(xiàn)在參見圖12，圖中展示了ST連接器到FC連接器的結(jié)構(gòu)。這意味著一個(gè)ST連接套筒適于通過一個(gè)衰減結(jié)構(gòu)與FC連接套筒實(shí)現(xiàn)光連接。這種性能證明了本發(fā)明連接器結(jié)構(gòu)的多用性。
圖12的結(jié)構(gòu)中有一個(gè)部分，它的右邊部分與圖2所示相似，而另一半與圖11的結(jié)構(gòu)相似，有一個(gè)沿裝在罩132內(nèi)套131的中點(diǎn)附近的直線所形成的配件。由于ST連接器部分和FC連接器部分前面已經(jīng)敘述過了，因此不必進(jìn)一步敘述了。
如圖12所示，插入FC連接器部分的插銷或者ST連接部分的插銷導(dǎo)致插銷與衰減元件70接觸，并引起由軌懸置的包括頭和頸的元件沿套向一個(gè)方向移動(dòng)。插入另一個(gè)插銷與圓盤的另一主要表面接觸，使圓盤向相反方向移動(dòng)，直到這個(gè)插銷處在連接位置。
應(yīng)該了解上述結(jié)構(gòu)僅僅是本發(fā)明的舉例說明。精于此技術(shù)者可以作出各種其他結(jié)構(gòu)，但仍體現(xiàn)本發(fā)明的原理并落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)光纖連接系統(tǒng)，該系統(tǒng)有一些使系統(tǒng)具有低反射的衰減的措施，所述連接系統(tǒng)包括一個(gè)第一插銷，它裝在一條光纖的端部，還有一個(gè)第二插銷，它裝在另一條光纖的端部，還包括一個(gè)在壁上有一條軸向縫的套，此套的兩端分別容納一個(gè)插銷，所述連接系統(tǒng)的特征為一個(gè)衰減元件，它包括一個(gè)用折射指數(shù)與玻璃的折射指數(shù)差不多的塑料制成的圓盤形部分和一個(gè)有支承所述的圓盤部分的懸掛部分的軌，在所述圓盤部分裝入所述套中時(shí)，所述懸掛部分正好放在所述的縫中，并且所述的軌的一部分處在所述套的外表面附近，所述衰減元件可隨每個(gè)所述插銷插入所述套中而沿所述套的軸向移動(dòng)，當(dāng)二個(gè)所述插銷都插入所述的套中時(shí)，這二個(gè)所述插銷都與所述的衰減元件接觸。
2.權(quán)利要求1的光纖連接系統(tǒng)，其中所述的套裝在一個(gè)具有相對(duì)端部的罩內(nèi)，每個(gè)端部包括有外螺紋的外部和與所述的外部隔開的、在所述的外部內(nèi)與它同軸的內(nèi)部軸套，所述的系統(tǒng)包括兩個(gè)插銷組件，每個(gè)插銷組件包括一個(gè)插銷，當(dāng)所述的插銷插入所述的套中時(shí)，每個(gè)所述的插銷裝在一個(gè)連接體內(nèi)并從連接體伸出，該連接體裝在所述罩端部的所述軸套附近，另外，所述的插銷組件有一個(gè)外螺紋帽，它可相對(duì)于所述的連接體滑動(dòng)，因此當(dāng)所述的插銷插入所述套中和所述連接體裝到所述軸套附近時(shí)，所述的帽能相對(duì)于連接體滑動(dòng)并擰在所述罩的所述外部的螺紋上;所述的罩有一個(gè)墊圈，當(dāng)所述插銷接觸所述衰減元件時(shí)盡管每個(gè)所述插銷的反向運(yùn)動(dòng)有一個(gè)限制量，此墊圈使兩個(gè)所述的插銷都能放入所述套中。
3.權(quán)利要求1的光纖連接系統(tǒng)，包括兩個(gè)插銷組件，其中所述的套裝入具有相對(duì)端部的罩內(nèi)，第一個(gè)所述端部包括一個(gè)具有外螺紋的外部和一個(gè)與所述外部隔開的、在所述外部內(nèi)與所述外部同軸的內(nèi)部軸套，而相對(duì)的第二端部有一個(gè)具有一軸向伸出的鍵槽的圓筒形部分，和兩個(gè)徑向相對(duì)的、從外表面凸出的銷釘，第一個(gè)所述的插銷組件包括從一個(gè)連接體伸出的所述第一插銷，當(dāng)所述第一插銷插入所述套中時(shí)，該連接體就處在所述罩的第一端部的所述軸套附近，還包括一個(gè)能滑動(dòng)的帽，車有內(nèi)螺紋，以便當(dāng)所述第一插銷插入所述套中時(shí)將此帽擰在所述罩的第一端部的所述外部的外螺紋上;第二個(gè)所述的插銷組件有一個(gè)連接體，所述第二插銷從該連接體伸出，所述第二個(gè)插銷組件的所述連接體有一個(gè)鍵凸出連接體上，當(dāng)所述第二插銷插入所述套中時(shí)，該鍵納入所述罩的所述鍵槽中，所述第二個(gè)插銷組件還包括一個(gè)帽，此帽同軸地裝在所述連接體的至少一個(gè)部分的附近，此帽包括兩個(gè)凸輪形槽和相關(guān)閂槽，以便當(dāng)所述第二插銷插入所述套中和所述鍵納入所述罩的所述鍵槽時(shí)每個(gè)所述罩的所述銷釘沿凸輪形槽移動(dòng)并安置到相關(guān)閂槽內(nèi)，使所述第二插銷組件裝到所述罩上。
4.權(quán)利要求3的光纖連接系統(tǒng)，其中所述的第二插銷組件包括一個(gè)壓縮彈簧，安裝在它的連接體附近，所述的第一插銷組件包括有彈性的裝置，使所述的第一插銷組件的第一插銷向外偏移。
5.一個(gè)將一條光纜的光纖連到光學(xué)裝置上去的光纖連接器，所述的連接器包括一個(gè)插銷組件，該組件包括一個(gè)光纜的入口端(包括一條光纖和連接端)、一個(gè)端接一條光纖的插銷、一個(gè)與所述插銷組合在一起的帽和將所述帽的所述插銷從所述光纖入口端向外推的彈性裝置，所述的插銷組件在所述連接端與光學(xué)裝置連接，所述光學(xué)連接器還包括套，在它的一端接受所述插銷組件的所述插銷和裝在所述插銷附近的光學(xué)裝置，使光纖端接所述的插銷，有效地與光學(xué)裝置連接，所述的套具有與安置在套內(nèi)的插銷外形一致的壁，所述壁上具有一條軸向的縫，所述連接器的特征為一個(gè)衰減元件，它能沿所述套的大部分長度滑動(dòng)，所述衰減元件包括裝在套內(nèi)、被有一部分向外穿過所述縫的軌支撐的部分，所述套內(nèi)的所述衰減元件的所述部分當(dāng)所述插銷插入所述套內(nèi)時(shí)與所述插銷接觸。
6.權(quán)利要求5的光纖連接器，其中插銷組件還包括用來容納所述插銷的連接體，所述的連接體包括把光纜端部固定在其上的部分，所述衰減元件包括一個(gè)支在套內(nèi)的圓盤部分，圓盤部分被頸部連接到支撐部分，所述支撐部分放在所述縫的外邊并與所述套的外表面接觸，而所述頸部則穿過所述縫。
7.權(quán)利要求5的將一條光纖連接到另一條光纖的光纖連接器，所述連接器包括第一和第二插銷組件，每個(gè)插銷組件包括一個(gè)圓筒形插銷，它具有一條穿通的通道，與通道內(nèi)的一條光纖的端部連接，和一個(gè)包住部分所述的插銷的帽，每個(gè)所述插銷組件還包括一個(gè)使其中的所述插銷從光纖入口端朝它的相對(duì)端方向向外偏移的裝置;連接裝置，它包括一個(gè)罩和一個(gè)套，用來接受每一個(gè)所述的插銷組件的插銷端部以將所述端部嵌在所述的套內(nèi)，彼此對(duì)準(zhǔn)，每個(gè)所述的帽可以固定到所述連接裝置的所述罩的一個(gè)端部上，所述套具有一個(gè)與安置在套內(nèi)的插銷外形一致的壁，所述壁上具有一條軸向貫穿的縫;一個(gè)衰減元件，它能沿所述套的大部分長度滑動(dòng)，所述衰減元件包括裝在套內(nèi)由有一部分向外穿過所述縫的軌支撐的部分，所述套內(nèi)的所述衰減元件的所述部分當(dāng)所述的每一個(gè)插銷插入所述套內(nèi)時(shí)，與每個(gè)所述的插銷接觸。
8.權(quán)利要求7的光纖連接器，其中每個(gè)所述插銷組件包括一個(gè)帽，它具有一個(gè)環(huán)形的向內(nèi)凸出的凸緣，一個(gè)內(nèi)部插入所述的插銷的一個(gè)端部的連接體伸過此凸緣，所述的連接體有一個(gè)放大了的端部，所述的插銷的所述端部就安置在這個(gè)端部內(nèi)，每個(gè)所述的插銷組件還包括一個(gè)保持夾，它安置在所述連接體附近，靠近所述的凸緣的內(nèi)側(cè)，一個(gè)壓縮彈簧套在所述的連接體周圍并與所述的凸緣外側(cè)和一個(gè)所述連接體的所述的放大部分的內(nèi)側(cè)接觸，以將所述連接體和插銷外推，而所述保持夾則將所述插銷卡在所述帽內(nèi)，所述連接體還包括一個(gè)鍵，它處在所述的連接體的放大部分上，并從連接體的放大部分徑向向外凸出。
9.權(quán)利要求8的光纖連接器，其中所述的罩還包括一個(gè)銷釘，所述的銷釘納入開在所述的帽上的凸輪形槽中，當(dāng)所述的銷釘置于所述槽的內(nèi)端附近時(shí)，防止了所述帽和所述的連接罩之間的不當(dāng)心的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.權(quán)利要求9的光纖連接器，其中每個(gè)所述的帽包括兩條徑向?qū)χ玫耐馆喰尾?，每條槽從所述帽的連接端沿所述帽的周圍螺旋地向內(nèi)延伸，每條所述的凸輪形槽與一關(guān)聯(lián)的閂槽連通，該閂槽從關(guān)聯(lián)的凸輪形槽內(nèi)端向外平行于所述插銷的縱軸延伸，每個(gè)所述的帽還開有徑向?qū)χ玫倪M(jìn)口，每個(gè)所述的進(jìn)口在所述帽的連接端與關(guān)聯(lián)的凸輪形槽的外端相通，所述的連接罩包括一軸向凸出的鍵槽，它從一個(gè)所述罩的進(jìn)口端伸出，所述連接罩還包括一對(duì)從所述的罩向外凸出的徑向?qū)χ玫匿N釘，所述的銷釘和所述的鍵槽是這樣的當(dāng)一個(gè)插銷組件的帽對(duì)準(zhǔn)所述的連接裝置，使所述的插銷的鍵與所述的罩的一端內(nèi)的鍵槽對(duì)準(zhǔn)時(shí)，連接罩的所述的銷釘與所述帽的所述凸輪形槽對(duì)準(zhǔn)并沿所述的進(jìn)口移動(dòng)進(jìn)入所述的凸輪形槽并進(jìn)入所述的閂槽致使所述的插銷組件固定到所述的連接裝置。
全文摘要
圓筒形光纖連接器包括一個(gè)衰減器，它包括一個(gè)在連接器組裝期間能移動(dòng)的元件(70)。連接器有一套(60)，壁上有縱向槽(61)，在套的每一端都可插入插銷(40)，插銷從帽(45)被彈簧向外頂移，并與一條光纖(21)的終端相連。當(dāng)一個(gè)插銷插入套中時(shí)，插銷與衰減元件接觸并使其沿套的縫移動(dòng)。插入第二個(gè)插銷使第二個(gè)插銷與衰減元件的另一面接觸，并使衰減元件和裝有彈簧的第一插銷反方向移動(dòng)到靜止位置。
文檔編號(hào)G02B6/36GK1062215SQ9110554
公開日1992年6月24日 申請(qǐng)日期1991年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月13日
發(fā)明者雷·R·凱曼斯, A·華萊士·卡里斯?fàn)? 諾曼·羅杰·蘭坡特 申請(qǐng)人:美國電話電報(bào)公司