ОПТИЧЕСКИЙ РАЗЪЕМ Российский патент 1995 года по МПК G02B6/40 

Изобретение относится к вычислительной технике и волоконно-оптическим линиям связи и может быть использовано, например, в оптоэлектронных коммутаторах при коммутации группы запоминающих устройств с группой центральных процессоров.

Известен волоконно-оптический соединитель [1] реализованный на основе двух плоских пластин, на взаимодействующих сторонах которых выполнены V-образные канавки, в которые уложены волокна. На одной из сторон пластины выполнен один или несколько направляющих пазов, в которые при сборке соединителя укладывают направляющий штифт. Основными недостатками этого устройства являются относительно небольшое количество соединяемых волокон, а также невысокая надежность и точность стыковки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является оптический разъемный соединитель [2] состоящий из вилки и розетки, каждая из которых включает корпус с элементами защелки и направляющим элементом, первую и вторую несущие пластины, на обращенных друг к другу поверхностях которых на заранее заданной части их длины выполнены продольные центрирующие канавки, расположенные со стороны стыкуемых торцов несущих пластин разъема, в которых установлены световоды со снятой внешней оболочкой, и углубления, сопряженные с центрирующими канавками и выполненные с глубиной, большей глубины центрирующих канавок, в которых размещены световоды с внешней оболочкой, на обращенных друг к другу поверхностях несущих пластин вилки и розетки выполнены две соосные и взаимоответные направляющие канавки, в которых установлено два направляющих штифта.

Целью изобретения является повышение точности и надежности стыковки.

Цель достигается тем, что в оптический разъем, состоящий из вилки и розетки, каждая из которых включает корпус с элементом защелки и направляющим элементом, первую и вторую несущие пластины, на обращенных друг к другу поверхностях которых на заранее заданной части их длины выполнены продольные центрирующие канавки, расположенные со стороны стыкуемых торцов несущих пластин разъема для установки в них световодов со снятой внешней оболочкой и углублений, сопряженные с центрирующими канавками и выполненные с глубиной, большей глубины центрирующих канавок, в которых размещены световоды с внешней оболочкой, на обращенных друг к другу поверхностях несущих пластин вилки и розетки выполнены две соосные и взаимоответные направляющие канавки, в которых установлено два направляющих штифта, дополнительно введены первые и вторые эластичные прокладки, фиксирующие элементы, дополнительные направляющие штифты и дополнительно 2К несущих пластин (К ≥ 1), на обеих сторонах каждой из которых и на внешних сторонах первых и вторых несущих пластин выполнены центрирующие канавки, расположенные со стороны стыкуемых торцов несущих пластин разъема, каждое углубление сопряжено с S центрирующими канавками (S ≥ 1) для установки в них группы из S световодов с внешней оболочкой, каждая группа из p несущих пластин (р ≅ К) вилки и розетки образуют взаимоответные стопы, обращенные друг к другу поверхности каждой пары несущих пластин каждой стопы снабжены взаимоответными пазами, размещенными по краям несущей пластины, направляющие канавки выполнены на заранее заданных несущих пластинах каждой стопы, суммарная длина направляющих канавок в состыкованных одноименных несущих пластинах вилки и розетки не меньше длины направляющих штифтов, стопы несущих пластин вилки и розетки и с установленным в каждой центрирующей канавке световодом со снятой на ее длину внешней оболочкой, а в соответствующем углублении группой из S световодов с внешней оболочкой, с установленными в пазах фиксирующими элементами, а в направляющих канавках вилки направляющими штифтами уложены в соответствующие блоки стоп, каждый из которых отделен от соответствующего корпуса первыми эластичными прокладками, между каждой парой стоп в каждом блоке расположена вторая эластичная прокладка.

Ввиду того, что предложенная конструкция оптического разъема по сравнению с известными используется при коммутации, например, электронных и других типов устройства световодными методами, значительно повышается быстродействие, надежность и компакность устройств коммутации.

На фиг. 1 показан оптический разъем, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 изображено сечение блока стоп несущих пластин; на фиг. 6 представлена компоновка световодов на верхней несущей пластине; на фиг. 7 показана стопа несущих пластин в разрезе.

Оптический разъем содержит корпуса вилки и розетки, состоящие соответственно из боковых стенок 1 с направляющими частями 2 и элементами защелки 3, образующими с ответными элементами защелки 4 боковых стенок 5 корпуса розетки защелки разъема, верхних и нижних стенок 6, скрепленных центрирующими втулками 7 и винтовой парой 8, и задних стенок 9, скрепленных с боковыми стенками винтами 10. Кроме того, разъем содержит эластичные прокладки 11, блок стоп 12 несущих пластин 12-1 с прикрепленными прокладками 13, упорами 14, направляющими штифтами 15, направляющими канавками 16 и эластичные прокладки 17. Оптический разъем стыкуется с волоконно-оптическим кабелем 18 с помощью его световодов 19 и 20 соответственно без внешней защитной оболочки и с ней, а несущие пластины 12-1 центрируются относительно друг друга с помощью фиксирующих элементов 21, при этом стопы 12 несущих пластин 12-1 объединены в блок при помощи эластичных прокладок 22 с прикрепленными прокладками 22-1.

Корпуса вилки и розетки, состоящие из элементов 1-10, предназначены для защиты, крепления и предварительной ориентации положения стоп 12 несущих пластин, а также фиксации положения вилки и розетки. Корпуса могут быть выполнены, например, из металла или пластмассы.

Эластичные прокладки 11 предназначены для самоюстировки положения блоков стоп 12 несущих пластин 12-1 во время стыковки вилки с розеткой, а также предохранения блока стоп от влияния внешних воздействий на корпус разъема. Прокладки 11 могут быть выполнены, например, из поролона или вулканизированной мягкой резины.

Стопы 12 состоят из групп несущих пластин 12-1 и служат отдельными самостоятельно стыкуемыми узлами блока стоп.

Несущие пластины 12-1 предназначены для крепления на них световодов и могут быть выполнены, например, из монокристаллического кремния с V-образными центрирующими канавками и углублениями соответственно для световодов без защитной оболочки и с ней, с пазами для фиксирующих элементов 12 и могут содержать также направляющие канавки для направляющих штифтов 15.

Прокладки 13 предназначены для фиксации блока стоп 12 несущих пластин 12-1 в корпусах вилки и розетки и могут быть выполнены, например, из металла.

Упоры 14 служат для фиксации зазора между стопами 12 несущих пластин вилки и розетки и могут быть выполнены, например, из металла.

Направляющие штифты 15 служат для окончательной ориентации и фиксации положения стоп 12 несущих пластин 12-1 вилки и розетки и могут быть выполнены, например, в виде стержней со снятыми фасками на торцах, например из металла.

Эластичные прокладки 17 служат для герметизации разъема и могут быть выполнены, например, из поролона или вулканизированной мягкой резины.

Фиксирующие элементы 21 предназначены для центрирования и фиксации несущих пластин 12-1 в стопе 12 относительно друг друга и могут быть выполнены, например, в виде металлических стержней или шариков.

Эластичные прокладки 22 с прокладками 22 1 предназначены для раздельной самоюстировки положения отдельных стоп 12 несущих пластин блока во время стыковки вилки и розетки. Эластичные прокладки 22 могут быть выполнены, например, из поролона, или вулканизированной мягкой резины, а прокладки 22-1 из металла.

V-образные канавки под направляющие штифты 15, световоды 19 без защитной оболочки, углубления 20-1 под световоды 20 с защитной оболочкой и пазы под фиксирующие элементы 21 могут быть выполнены, например, на одной и той же несущей пластине из монокристаллического кремния интегральным способом за единый литографический техпроцесс, что обеспечивает их высокую точность и воспроизводимость. При этом сам процесс изготовления пазов и канавок на несущих пластинах 12-1 получается простым и технологичным. Кроме того, все V-образные канавки и пазы на несущих пластинах 12-1 для элементов 15, 19 и 21 можно сделать одинакового профиля и поперечных размеров, что еще более упростит техпроцесс их изготовления. Направляющие штифты 15, световоды 19, 20 и фиксирующие элементы 21 могут, например, вклеиваться в V-образные канавки и углубления на несущих пластинах 12-1, в этом случае они образуют единый монолит-стоп 12 несущих пластин.

Кроме того, в одном углублении 20-1 может размещаться одновременно несколько световодов с защитной оболочкой, например, ленточный оптический кабель, поэтому плотность размещения волокон на несущих пластинах 12-1 может быть максимально возможной.

При стыковке соединителей сначала сцепляются корпуса вилки и розетки. При этом находящиеся на боковой стенке 1 направляющие части 2 вилки входят в паз розетки, образованный его боковой стенкой 5 и стенками 6. За счет этого осуществляется предварительная ориентация вилки относительно розетки, а следовательно, и их блоков стоп 12 несущих пластин 12-1 со световодами. Окончательная и более точная ориентация и фиксация каждой стопы 12 несущих пластин производится при вхождении ее направляющих штифтов 15 вилки в соответствующие направляющие канавки 16 розетки. При этом стопы 12 несущих пластин "плавают", т.е. самоюстируются в эластичных прокладках 11 и 22, которые обеспечивают не только точное и надежное соединение всех стоп 12, но и предохранение стоп 12 от влияния внешних воздействий на корпус разъема. Окончательное положение вилки относительно розетки фиксируется защелками 3 и 4.

Использование предлагаемого оптического разъема позволит в 2-100 раз повысить количество одновременно стыкуемых световодов, а также увеличить надежность, точность и компактность такого рода устройств.

Использование: вычислительная техника, волоконно-оптические линии связи. Сущность изобретения: оптический разъем содержит первый и второй корпуса соединителей, состоящие соответственно из боковых стенок с направляющими частями и элементами защелки, образующими с ответными элементами защелки боковых стенок второго корпуса защелки разъема, верхних и нижних стенок, скрепленных центрирующими втулками и винтовой парой, и задних стенок, скрепленных с боковыми стенками винтами. Разъем содержит эластичные прокладки, блок стоп несущих пластин с прикрепленными прокладками, упорами, направляющими штифтами и направляющими канавками, и эластичные прокладки. Разъем стыкуется с волоконно-оптическим кабелем с помощью его световодов без внешней защитной оболочки и с ней, а несущие пластины центрируются относительно друг друга с помощью фиксаторов. При этом стопы несущих пластин объединены в блок при помощи эластичных прокладок с прикрепленными прокладками. 7 ил.

ОПТИЧЕСКИЙ РАЗЪЕМ, состоящий из вилки и розетки, каждая из которых включает корпус с элементом защелки и направляющим элементом, первую и вторую несущие пластины, на обращенных одна к другой поверхностях которых на заранее заданной части их длины выполнены продольные центрирующие канавки, расположенные со стороны стыкуемых торцов несущих пластин разъема, в которых установлены световоды со снятой внешней оболочкой, и углубления, сопряженные с центрирующими канавками и выполненные глубиной, большей глубины центрирующих канавок, в которых размещены световоды с внешней оболочкой, на обращенных одна к другой поверхностях несущих пластин вилки и розетки выполнены две соосные и взаимоответные направляющие канавки, в которых установлены два направляющих штифта, отличающийся тем, что в оптический разъем введены первые и вторые эластичные прокладки, фиксирующие элементы, дополнительные направляющие штифты и дополнительно 2K несущих пластин (K ≥ 1), на обеих сторонах каждой из которых и на внешних сторонах первых и вторых несущих пластин выполнены центрирующие канавки, расположенные со стороны стыкуемых торцов несущих пластин разъема, каждое углубление сопряжено с S (S ≥ 1) центрирующими канавками для установки в них группы из S световодов с внешней оболочкой, каждая группа из P несущих пластин (P ≅ K) вилки и розетки образует взаимоответные стопы, обращенные одна к другой поверхности каждой пары несущих пластин каждой стопы снабжены взаимоответными пазами, размещенными по краям несущей пластины, направляющие канавки выполнены на заранее заданных несущих пластинах каждой стопы, суммарная длина направляющих канавок в состыкованных одноименных несущих пластинах вилки и розетки не меньше длины направляющих штифтов, стопы несущих пластин вилки и розетки с установленными в каждой центрирующей канавке световодом со снятой на ее длину внешней оболочкой, а в соответствующем углублении группой из S световодов с внешней оболочкой, установленными в пазах фиксирующими элементами, а в направляющих канавках вилки направляющими штифтами уложены в соответствующие блоки стоп, каждый из которых отделен от соответствующего корпуса первыми эластичными прокладками, между каждой парой стоп в каждом блоке расположена вторая эластичная прокладка.