СОЕДИНИТЕЛЬ СВЕТОВОДОВ Российский патент 1995 года по МПК G02B6/38 

Изобретение относится к волоконно-оптической технике, в частности к одноканальным и многоканальным соединителям, и может быть использовано на волоконно-оптических линиях связи.

Соединитель световодов является одним из основных элементов, используемых при строительстве волоконно-оптических линий связи магистральных, внутризоновых и городских телефонных сетей. В подавляющем большинстве случаев в качестве соединителей используются муфты и разъемы, обеспечивающие надежные долговременные соединения световодов с малыми оптическими потерями. В то же время, в отдельных случаях монтаж световодов с помощью разъемов или муфт может быть затруднен, в частности при обламывании разъемных окончаний световодов либо выходе из строя разъемов по различным причинам и невозможности их восстановления. При монтаже световодов сваркой причиной, требующей применения соединителя, может быть выход из строя сварочного аппарата, отсутствие в полевых условиях автономных источников электроэнергии. Кроме того, проведение сварочных работ на световодах требует высокой квалификации операторов, а также значительных временных затрат. Т.е. рассмотренные способы соединения световодов сложны, область их применения ограничена, кроме того, их отличает высокая технологическая сложность и значительная стоимость.

Известен соединитель световодов, на основании которого имеется V-образная канавка, также на основании смонтированы механический привод, изогнутая пластинчатая пружина, ролики. Под действием механического привода (кнопки) изогнутая пластинчатая пружина деформируется, разводятся и отодвигаются ролики от основания с V-образной канавкой. В образовавшееся отверстие вводят соединяемые световоды и отпускают кнопку. Это приводит к поджатию световодов в осевом направлении и направлении расположения V-образной канавки. Недостатки такого соединителя заключаются в относительной сложности его изготовления, так как он состоит из большого числа деталей, а также в зависимости качества соединения от величины упругого момента пружины.

Наиболее близким техническим решением является соединитель световодов, выбранный в качестве прототипа. Этот соединитель состоит из подложки, имеющей V-образную канавку, и крышки, состоящей из трех секций, каждая из секций прикреплена к подложке и может открываться и закрываться. В закрытом положении выступ крышки прижимает ко дну канавки расположенный в ней волоконный световод. Две крайние секции обеспечивают зажим световода в полимерном покрытии, центральная секция прижимает световод без покрытия. Крышка может быть изготовлена достаточно широкой и обеспечивать зажим нескольких V-образных канавок.

К недостатку соединителя следует отнести невысокую жесткость крепления световода, что определяется плотностью прилегания крышки к подложке. Световод может быть сравнительно легко выдернут из соединителя при продольном воздействии на него, а вероятность такого воздействия в процессе эксплуатации достаточно высокая. Увеличение надежности крепления волоконного световода в соединителе описанной конструкции может быть достигнуто путем повышения постоянного давления со стороны крышки, что может привести к деформации световода к появлению потерь оптической энергии. Кроме того, в случае необходимости увеличения количества соединяемых световодов, конструкция соединителя будет значительно усложняться, что, в свою очередь, снижает удобство эксплуатации.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности крепления волоконного световода в соединителе.

Цель достигается тем, что в отличие от известного соединителя, состоящего из подложки с V-образной канавкой к крышке, выполненной так, что ось поворота ее секции расположена параллельно оси соединяемых световодов, в предлагаемом соединителе световодов оси вращения крайних секций выполнены перпендикулярно оси световода, кроме того, указанные секции в продольном сечении имеют форму вытянутого эллипса. Внутренняя поверхность секции покрыта тонким слоем пористого эластичного материала на поворотных осях секций имеются пружины, обеспечивающие жесткое прилегание секций к подложке. Поперечные размеры канала, образуемого при контакте крышки с подложкой, несколько меньше поперечного сечения вводимого в этот канал световода. При необходимости на подложке может быть изготовлено несколько канавок.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый соединитель отличается по конструкции, обладает возможностью соединения большого числа волоконных световодов, обеспечивает более высокую надежность соединения, т. е. заявляемый соединитель соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого соединителя с другими техническими решениями показывает, что применение крышки для защиты световодов в соединителе известно. Однако расположение оси вращения секций крышки перпендикулярно оси соединяемых световодов и придание секциям формы, отличной от общепринятой, позволяет получить новое свойство. В предлагаемом техническом решении благодаря перпендикулярному относительно оси световодов расположению оси вращения секции крышек к эллипсоидальной их форме, при возникновении предельного усилия, направленного на извлечение световода из соединителя, появляется вращающий момент, увеличивающийся давление секции на световод, т.е. секция выполняет функции стопора. Кроме того, канавка может быть выполнена пятиугольной (фиг. 3), чем обеспечивается более устойчивое положение световода.

Следовательно, техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия".

На фиг.1,2 схематично показан соединитель световодов, общий вид.

Соединитель содержит подложку 1 с перекрытием 2, V-образными или пятиугольными (фиг.3) канавками 3, ушками 4 для крепления поворотных осей 5, секций 6 крышки с пористым эластичным покрытием 7 с внутренней стороны крышки, пружины 8. Количество канавок может быть любым.

Принцип действия соединителя световодов состоит в следующем. При оттянутых секциях волоконные световоды вводятся в канавки 3 до их соприкосновения. Под действием пружины 8 секции 6 жестко зажимают световоды 9 и обеспечивают их надежное соединение на весь период работы. С целью снижения оптических потерь в соединении в канавки под перекрытие может быть предварительно введена иммерсионная жидкость. При возникновении предельного усилия, направленного на извлечение световода из соединителя, вследствие трения и благодаря эллиптической форме секций последние преобразуют вращающий момент, в результате воздействия которого усилие зажима световода крышкой увеличивается и световоды удерживаются в фиксированном положении. Пористое эластичное покрытие обеспечивает высокое сцепление крышки с волоконным световодом, предохраняет последний от разрушения, а также, благодаря упругости, возвращает волоконный световод в исходное положение непосредственного контакта после снятия продольного усилия. Увеличение числа пар соединяемых световодов не усложняет конструкции соединителя и не снижает качества соединения каждой соединяемой пары световодов.

Использование: изобретение относится к волоконно-оптической технике, в частности к одноканальным соединителям световодов, и может быть использовано на волоконно-оптических линиях связи. Сущность изобретения: соединитель световодов содержит подложку с канавкой и крышку, состоящую из трех секций, каждая из которых прикреплена к подложке и может открываться и закрываться, причем в последнем положении выступ крышки прижимает к дну канавки световод, расположенный в канавке. Две крайние секции крышки прижимают световод без покрытия, причем крышка может быть выполнена широкой, перекрывающей сразу несколько канавок, крайние секции имеют в продольном сечении вид вытянутого эллипса, ось вращения этих секций перпендикулярна оси соединяемого световода, на осях секций установлены прижимающие их к основанию пружины, внутренняя поверхность секций покрыта пористым эластичным материалом, в канавки может быть предварительно введена иммерсионная жидкость. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. СОЕДИНИТЕЛЬ СВЕТОВОДОВ, содержащий основание с по крайней мере одной канавкой и крышку, состоящую из трех секций, расположенных последовательно вдоль канавки основания и фиксирующих световоды, расположенные в канавках основания, причем крайние секции крышки установлены на основании с возможностью поворота относительно него вокруг оси перпендикулярной канавкам основания, а средняя секция крышки выполнена съемной, отличающийся тем, что поверхности крайних секций крышки, контактирующие со световодами, расположенными в канавках основания, выполнены цилиндрическими с образующими параллельными осям поворота крайних секций крышки при их открывании и с эллиптическим профилем, вытянутым вдоль канавок основания при фиксации в них световодов. 2. Соединитель по п. 1, отличающийся тем, что поверхности всех секций крышки, контактирующие со световодами, расположенными в канавках основания, покрыты пористым эластичным материалом. 3. Соединитель по п.1, отличающийся тем, что профиль канавок основания состоит из четырех отрезков прямой.