УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, ОСНОВАНИЕ И МОДУЛЬ УСТРОЙСТВА Российский патент 1999 года по МПК G02B6/44 G02B6/38 

Настоящее изобретение относится к разным элементам оптоволоконной сети, в частности к устройствам для направления волокон и к модулям, которые должны устанавливаться с оптическими волокнами.

Оптоволоконные сети имеют сложную конструкцию, предполагающую точное направление волокон и их хранение между участками сращивания волокон и волоконными разветвителями. Поскольку сращивание и разветвление оптических волокон представляет собой сложный и длительный процесс, требующий чистоты, выполнение его в полевых условиях может значительно увеличить стоимость и продолжительность установки оптоволоконной сети.

Еще одна проблема состоит в том, что многие оптоволоконные сети имеют много разных участков, в которых необходимо манипулировать с волокнами. Например, волокна нужно разделывать у станции, на абонентном пункте, сращивать между отрезками оптоволоконного кабеля, сращивать у мест ответвлений сетей и т. д., нужно выполнять разветвления так, как каждое волокно от станции несет информацию для многих абонентов.

Из уровня техники известны устройства для размещения оптических волокон (EP 0159857 и США 4373776), конструкции которых дают мало возможностей выбора характера укладки волокон и мало возможностей предварительной установки волокон.

Задачей изобретения было создание основания устройства для размещения волокон и модуля устройства для размещения волокон, позволяющих осуществить предварительную установку волокон, что уменьшает объем работ по их установке в полевых условиях и соответственно снижает стоимость этих работ.

Указанный технический результат достигается тем, что основание устройства для размещения оптических волокон, содержащее первый проход, расположенный вдоль одного продольного края для входящих волокон, второй проход, расположенный вдоль противоположного продольного края для выходящих волокон, снабжено рядом первых направляющих для волокон, разделенных между собой по длине основания и проходящих через основание от первого прохода ко второму, а также рядом вторых направляющих для волокон, разделенных между собой по длине основания и проходящих через основание от второго прохода к первому, причем волокна в указанных первых и вторых направляющих направлены в сторону от плоскости основания.

Каждая направляющая на конце снабжена уклоном, имеющим минимальный радиус изгиба, как минимум равный критическому радиусу изгиба волокна.

Первые и вторые направляющие имеют чередующуюся пальцеобразную форму.

Первые и вторые направляющие образованы стенкой, отделяющей первые направляющие от вторых направляющих.

Первые направляющие изогнуты вдоль основания к его одному концу или первые направляющие изогнуты вдоль основания к одному концу, а вторые направляющие изогнуты вдоль основания к противоположному концу с обеспечением направления волокон первых и вторых направляющих в сторону от плоскости основания на в принципе равном расстоянии вдоль длины основания.

Первые и вторые направляющие загнуты в первый и второй проходы соответственно с минимальным радиусом изгиба, как минимум, равным критическому радиусу изгиба волокон.

Первые и вторые направляющие имеют средства для удержания в них волоконных трубок.

Основание может содержать пластину, выполненную с возможностью расположения ее на направляющих для предотвращения бокового смещения волокон из направляющих, но с обеспечением продольного перемещения волокон в направляющих.

Пластина может иметь проходы, выполненные с возможностью прохода через них волокон, направляемых в сторону от плоскости основания первой или второй направляющей.

Основание может иметь средства для расположения одного или большего числа лотков для размещения оптических волокон. Упомянутая пластина может быть снабжена средством для расположения лотков для размещения волокон.

Средство для расположения лотков может быть выполнено с обеспечением закрепления рядом друг с другом ряда лотков с возможностью их вращения.

Основание может иметь третьи направляющие, выполненные с возможностью направления волокон с одной стороны основания одного продольного расположения к любому из ряда продольных расположений у противоположной стороны основания.

Третьи направляющие могут быть образованы пластиной или/и средством для расположения лотков.

Основание может содержать ряд лотков для размещения оптических волокон и средство для расположения лотков, отделенных друг от друга по длине основания, при этом основание снабжено третьими направляющими, выполненными с возможностью направления волокон с одной стороны основания одного продольного расположения, соответствующего положению лотка для размещения волокон, к любому из ряда продольных расположений у противоположной стороны основания, соответствующих положению других лотков для размещения волокон.

Основание может содержать пластину, выполненную с возможностью расположения ее на первых и вторых направляющих для предотвращения бокового смещения волокон из этих направляющих и на верхней стороне которой размещено средство для расположения ряда лотков с обеспечением прохода третьих направляющих между пластиной и указанным средством.

В основании могут быть заранее установлены оптические волокна, проходящие от первого лотка через третью направляющую ко второму лотку для сращивания в последнем с оптическим волокном, проходящим от второго лотка через третью направляющую к третьему лотку.

Основание может иметь ряд третьих лотков, а участок сращивания содержит оптический разветвитель, прикрепленный к волокнам, проходящим к каждому из третьих лотков через третьи направляющие.

Указанный технический результат достигается также тем, что модуль устройства для размещения оптических волокон, содержащий ряд лотков для размещения оптических волокон и средство для расположения ряда лотков, отделенных друг от друга, дополнительно включает в себя пластину, на которой установлено упомянутое средство для расположения ряда лотков, отделенных друг от друга по длине пластины, а также направляющие, размещенные между пластиной и средством для расположения лотков и выполненные с возможностью направления волокон от одной стороны пластины у одного продольного расположения, соответствующего одному лотку для размещения волокон, к любому из ряда продольных расположений у противоположной стороны пластины, соответствующих положению других лотков для размещения волокон, при этом модуль снабжен основанием, описанным выше.

Пластина может иметь средство для закрепления ее с возможностью снятия на этом основании с обеспечением продольного перемещения волокон в первых и вторых направляющих.

Пластина может иметь проходы для прохождения волокон под ней и по ее ширине и для возможности их прохода к лоткам, расположенным благодаря размещенному над ней средству для расположения лотков.

Проходы в модуле могут быть выполнены искривленными с минимальным радиусом изгиба, как минимум равным критическому радиусу изгиба волокна.

В модуле могут быть заранее установлены оптические волокна, проходящие от первого лотка через направляющую ко второму лотку для сращивания в последнем с оптическим волокном, проходящим от второго лотка через направляющую к третьему лотку.

Ряд лотков устройства для размещения могут быть выполнены в виде модуля, заранее установленного с волокнами с возможностью соединения между входящим волокном и рядом выходящих волокон, причем модуль включает в себя лоток для размещения входящих волокон, разветвитель, установленный в лотке для размещения волокон, и ряд лотков для размещения выходящих волокон, при этом между лотком для входящих волокон и вводом в разветвитель заранее установлено волокно, а между выводом разветвителя и лотками для выходящих волокон заранее установлены волокна.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:
фиг. 1 и 2 показывают устройства для размещения оптических волокон предыдущих разработок;
фиг. 3A-C показывают основание устройства для размещения оптических волокон;
фиг. 4 показывает пластину, средство для расположения лотков и ряд лотков;
фиг.5 показывает пластину;
фиг.6-8 показывают средства для расположения лотков;
фиг.9A-C показывают лотки для размещения волокон; и
фиг.10 показывает корпус, в котором можно использовать элементы согласно этому изобретению.

На фиг. 1 показано устройство для размещения оптических волокон предыдущих разработок, описанное в EP 0159857 (Raychem). Оно содержит основание 1 и куполообразную крышку 2, причем в основании имеются разные входные отверстия 3 для оптоволоконных кабелей с одной стороны и лотки 4 для размещения волокон, прикрепленные к опоре 5 на другой стороне. Показанная конструкция дает мало возможностей выбора характера укладки волокон и мало возможностей предварительной установки волокон.

Конструкция на фиг.2, описанная в патенте США 4373776 (Northern Telecom Limited), страдает аналогичными недостатками. Эта конструкция имеет ряд лотков 4 для размещения оптических волокон, установленных на основании 5 внутри коробки. Входное отверстие 3 имеется у одного конца коробки, которое может вести к продольным проходам 6, вдоль которых могут проходить волокна к лоткам 4. Участки сращивания между входящими и выходящими волокнами закреплены на лотках. Очевидно, конкретно не предусматривается контроль радиуса изгиба и не предусматривается проход волокон по ширине устройства для размещения.

На фиг.3A, 3B и 3C показано основание 7 согласно изобретению. Основание 7 имеет первый проход 8 вдоль одного продольного края для входящих волокон и второй проход 9 вдоль противоположного продольного края для выходящих волокон. Обозначения "входящие" и "выходящие" являются произвольными и не указывают на направление светового потока.

Несколько из первых направляющих 10 волокон, как показано, отделены друг от друга вдоль длины основания и проходят от первого прохода 8 через основание ко второму проходу 9. Аналогичным образом, несколько вторых направляющих 11 волокон, отделены друг от друга вдоль длины основания и проходят от второго прохода 9 через основание к первому проходу 8. На фиг. 3A показано только несколько этих направляющих, и их подробнее можно увидеть на фиг. 3C. Фиг. 3B это поперечное сечение, сделанное по линии A-A фиг. 3А, так что поперечные направляющие на этом чертеже можно видеть только частично. Первые и вторые направляющие 10, 11 могут направлять содержащиеся в них волокна в сторону от плоскости основания, и этого можно достичь образованием небольших уклонов 12 с правильным минимальным радиусом изгиба.

Как видно, первые и вторые направляющие 10, 11 пальцеобразны и образованы стенками 13, которые отделяют первые направляющие 10 от вторых направляющих 11. Каждая направляющая изгибается вдоль основания, приблизительно в положениях 14, 15 к противоположным концам основания (учитывая направление, в котором волокна вставляются в направляющие из проходов 8, 9). В результате пары уклонов 12 расположены так, что первые и вторые направляющие 10, 11 направляют волокна в сторону от плоскости основания на в принципе равных расстояниях вдоль длины основания.

Для того, чтобы волокна, выходящие из проходов 8, 9 и входящие в направляющие 10, 11 не изгибались чрезмерно, направляющие загибаются в проходы, как показано поз. 16. Как видно, эти изогнутые участки 16 имеют выступы 17, чтобы улучшить посадку с натягом волоконных трубок в направляющие.

Как видно, направляющие становятся тоньше в положении приблизительно на половине своей длины, и волоконные трубки могут оканчиваться в любом месте вдоль этого более толстого участка, позволяя содержащимся в них волокнам проходить вдоль направляющих, вверх по уклонам и в лотки для размещения, установленные над основанием.

Пластина, показанная на фиг. 4 и 5, может лежать на основании и удерживаться захватами 18, которые могут защелкиваться через отверстия в пластине. Пластина служит для того, чтобы поддерживать волокна в направляющих, одновременно давая им возможность перемещаться продольно, и также служит для крепления лотков для размещения, в которые будут проходить волокна. На фиг. 4 показана пластина 19 вместе со средством 22 для расположения лотков для оптических волокон и ряд таких лотков 23. В пластине 19 видны отверстия 20 для размещения защелочных креплений 18 основания, показанных на фиг.3. Эти отверстия также являются проходами, через которые проходят волокна, покидающие основание 7. На самом деле, предпочтительно, чтобы уклоны 12 выступали слегка через эти отверстия 20.

Волокна, входящие в основание 7 вдоль одного из проходов 8, 9, входят в направляющие 10, 11, пересекают основание, проходят уклоны 12 через отверстия 20 в пластине 19 и затем входят в лотки 23 для размещения волокон.

Волокно, входящее в вводной лоток 23A, сращивается с еще одним волокном, которое покидает этот лоток и проходит к лотку 23В с разветвителем, где его можно срастить с разветвителем, а выходящие волокна от разветвителя затем направляются к ряду дополнительных выводных лотков 23С. Волокно, входящее в один из этих дополнительных лотков, затем сращивается с выходным волокном, которое покидает этот еще один лоток через отверстие 20 в пластине, спускается по уклону, проходит через направляющую в основании и - затем покидает основание вдоль другого из проходов 8, 9.

Предпочтительный способ, которым волокна укладываются между различными лотками, будет описан ниже в связи с фиг. 6-10. Тем не менее, можно видеть, что установку входящих и выходящих волокон (выполняется основанием 7) можно отделить от установки волокон, связанных с разветвителями, со сращиванием и хранимых петлями (выполняется над пластиной 19), так что сложную и занимающую много времени установку разветвителей и т. д. можно производить на заводе. Все, что нужно сделать в полевых условиях, это вставить волокна вдоль проходов 8, 9 через направляющие 10, 11 и во вводной или выводной лоток 23A и 23C для размещения, где оно сращивается с предварительно установленными волокнами, которые были уже подсоединены к лотку разветвителя.

Фиг. 5A, 5B и 5C - это соответственно вид в плане, вид в торцевом вертикальном разрезе и вил в перспективе пластины 19.

На фиг. 6-8 показано средство для расположения лотков для размещения на такой пластине. Средство 22 имеет элементы 24, такие, как отверстия для размещения осей вращения лотка для размещения оптических волокон. Такие оси вращения могут быть выступами на основании лотка и фиксироваться захватами 25 для предотвращения случайного снятия лотков. Средство 22 можно удобно изготовить формовкой из двух частей, верхнюю из которых видно на фиг.6, а нижняя часть 26 показана на фиг.7A и 7B. Часть, показанная на фиг.7А, имеет опоры 27, которые выдаются через отверстия в основании верхней части и которые создают опору для осей вращения лотка для размещения. Нижняя часть средства 22 показана на фиг. 7B, на которой показаны направляющие, посредством которых оптические волокна проходят от одного лотка к другому. Средство 22 может быть приклеено к верхней поверхности пластины 19 ( фиг. 4 и 5). Верхняя часть направляющих полосок, показанных на фиг. 7В, будет контактировать и склеиваться с поверхностью пластины без повреждения волокон, лежащих в направляющих 28 и 29. Предпочтительно волокна размещаются в этих направляющих до начала операции склеивания. Волокна, проходящие от одного лотка для размещения к другому, проходят через средство 22 путем вхождения в направляющую 28 с одной стороны (нижние левые или верхние правые стороны на фиг. 7B) и затем выходят через противоположную направляющую 28, пройдя вдоль магистральной направляющей 29 необходимое расстояние.

Несколько средств 22 можно разместить по длине пластины, как показано на фиг. 8, где можно видеть, что структура направляющих повторяется, позволяя взаимное соединение между любыми двумя лотками, расположенными вдоль пластины.

Чтобы помочь правильному размещению средства 22 на пластине и ограничить адгезив в том месте, где это требуется, на средстве 22 и на пластине могут иметься совпадающие гребни или выступы 30.

На фиг. 9A, 9B и 9C показаны разные конструкции лотков для размещения оптических волокон. Можно видеть оси вращения 31, образованные выступами на основании лотков для размещения. Каждый лоток имеет разные изогнутые стенки 32 и захваты 33 для удержания волокна внутри лотков. Могут иметься углубления или выступы 34 для размещения участков сращивания волокон или волоконных разветвителей.

Фиг. 10 - это изображение с вырезом корпуса 36 для сращивания, который может размешать и герметизировать разные элементы согласно изобретению. Корпус содержит основание 37 и куполообразную крышку 38. Основание 37 имеет разные круглые выводы 39 и овальный вывод 40. К основанию прикреплена рама или другая опора 41, к которой крепится устройство 42 для прокладки. Имеется вторая опора или рама 43, отделенная от рамы или опоры 41 промежутком 44. Этот промежуток 44 может содержать петли волокон от входящих и выходящих кабелей, которые не сращены внутри корпуса и потому обходят устройство 42 для прокладки. Основание 7 согласно изобретению может располагаться в пространстве 35, а в его проходах 8, 9,- волокна, покидающие устройство 42 для прокладки. Затем модуль согласно изобретению, в который предпочтительно заранее установлены волокна, может быть установлен посредством защелки на основание 7 и сделаны соединения с волокнами в проходах 8, 9, покинувшими устройство 42 для прокладки.

Могут иметься второе устройство для прокладки 42, основание и модуль согласно изобретению на задней части рамы или опоры 43, и потому их не видно. Затем два устройства для прокладки могут сообщаться через отверстия 45, так что волокна, входящие через любое из отверстий в основании корпуса, могут проходить к любому лотку для размещения.

Кабель предпочтительно полается в корпус следующим образом. Петля кабеля предпочтительно длиной два метра вставляется в овальное отверстие 40. Некоторые из волокон, составляющих эту петлю, будут храниться в пространстве 44, а другие - будут отрезаться и подаваться в устройство 42 для прокладки. Эта кабельная петля может образовывать кольцо или ответвление в оптоволоконной сети. Волокна, покидающие круглые отверстия 39 после того, как их срастили или ответвили от обрезанных волокон петли, могут проходить к абонентам или их можно использовать для формирования еще одного ответвления. В кольцевой конструкции кабель выходит из основного приемопередающего оборудования на станции, проходит по кольцу и возвращается к резервному оборудованию на станции. Поэтому два конца, образующиеся при резке образовавших петлю волокон в корпусе, проходят к станции и могут пригодиться для образования нового ответвления или могут направляться к абонентам. С одним концом можно манипулировать на раме 41, а с другим - на раме 43. В качестве альтернативы, с передающими волокнами можно заниматься на одной раме, а с принимающими волокнами - на другой. Устройство согласно изобретению позволяет такую гибкость.

Во избежание сомнений следует отметить, что это изобретение предусматривает наличие разных элементов, узлов, систем и способов организации, хранения и защиты оптических волокон.

Устройство для размещения оптических волокон содержит первый и второй проходы, расположенные вдоль противоположных краев основания, ряд лотков для размещения волокон и средство для размещения лотков. На основании выполнены направляющие для волокон, проходящие от первого прохода ко второму и разделенные между собой по длине основания и в которых волокна направлены в сторону от плоскости основания. Модуль содержит основание, ряд лотков, отделенных друг от друга по длине пластины, и направляющие, распопоженные между пластиной и средством для расположения лотков. Направляющие выполнены с возможностью направления волокон от одной стороны пластины у одного продольного расположения, соответствующего одному лотку, к любому из ряда продольных расположений у противоположной стороны пластины, соответствующих положению других лотков для размещения волокон. Обеспечено удобство работы в полевых условиях. 2 с. и 22 з.п.ф-лы, 17 ил.

1. Основание устройства для размещения оптических волокон, содержащее первый проход, расположенный вдоль одного продольного края для входящих волокон, второй проход, расположенный вдоль противоположного продольного края для выходящих волокон, отличающееся тем, что оно снабжено рядом первых направляющих для волокон, разделенных между собой по длине основания и проходящих через основание от первого прохода ко второму, а также рядом вторых направляющих для волокон, разделенных между собой по длине основания и проходящих через основание от второго прохода к первому, причем волокна в указанных первых и вторых направляющих направлены в сторону от плоскости основания. 2. Основание по п.1, отличающееся тем, что каждая направляющая на конце снабжена уклоном, имеющим минимальный радиус изгиба, как минимум, равный критическому радиусу изгиба волокна. 3. Основание по п.1 или 2, отличающееся тем, что первые и вторые направляющие имеют чередующуюся пальцеобразную форму. 4. Основание по п.3, отличающееся тем, что первые и вторые направляющие образованы стенкой, отделяющей первые направляющие от вторых направляющих. 5. Основание по п. 3 или 4, отличающееся тем, что первые направляющие изогнуты вдоль основания к его одному концу или первые направляющие изогнуты вдоль основания к одному концу, а вторые направляющие изогнуты вдоль основания к противоположному концу с обеспечением направления волокон первых и вторых направляющих в сторону от плоскости основания на, в принципе, равном расстоянии вдоль длины основания. 6. Основание по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первые и вторые направляющие загнуты в первый и второй проходы соответственно с минимальным радиусом изгиба, как минимум, равным критическому радиусу изгиба волокон. 7. Основание по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первые и вторые направляющие имеют средства для удержания в них волоконных трубок. 8. Основание по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит пластину, выполненную с возможностью расположения ее на направляющих для предотвращения бокового смещения волокон из направляющих, но с обеспечением продольного перемещения волокон в направляющих. 9. Основание по п.8, отличающееся тем, что пластина имеет проходы, выполненные с возможностью прохода через них волокон, направляемых в сторону от плоскости основания первой или второй направляющей. 10. Основание по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно имеет средства для расположения одного или большего числа лотков для размещения оптических волокон. 11. Основание по п.10, отличающееся тем, что упомянутая пластина снабжена средством для расположения лотков для размещения волокон. 12. Основание по п.10 или 11, отличающееся тем, что средство для расположения лотков выполнено с обеспечением закрепления рядом друг с другом ряда лотков с возможностью их вращения. 13. Основание по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно имеет третьи направляющие, выполненные с возможностью направления волокон с одной стороны основания одного продольного расположения к любому из ряда продольных расположений у противоположной стороны основания. 14. Основание по п.13, отличающееся тем, что третьи направляющие образованы пластиной или/и средством для расположения лотков. 15. Основание по любому из пунктов 1 - 14, отличающееся тем, что оно содержит ряд лотков для размещения оптических волокон и средство для расположения лотков, отделенных друг от друга по длине основания, при этом основание снабжено третьими направляющими, выполненными с возможностью направления волокон с одной стороны основания одного продольного расположения, соответствующего положению лотка для размещения волокон, к любому из ряда продольных расположений у противоположной стороны основания, соответствующих положению других лотков для размещения волокон. 16. Основание по п.15, отличающееся тем, что оно содержит пластину, выполненную с возможностью расположения ее на первых и вторых направляющих для предотвращения бокового смещения волокон из этих направляющих, и на верхней стороне которой размещено средство для расположения ряда лотков с обеспечением прохода третьих направляющих между пластиной и указанным средством. 17. Основание по п.15 или 16, отличающееся тем, что в нем заранее установлены оптические волокна, проходящие от первого лотка через третью направляющую ко второму лотку для сращивания в последнем с оптическим волокном, проходящим от второго лотка через третью направляющую к третьему лотку. 18. Основание по п.17, отличающееся тем, что оно имеет ряд третьих лотков, а участок сращивания содержит оптический разветвитель, прикрепленный к волокнам, проходящим к каждому из третьих лотков через третьи направляющие. 19. Модуль устройства для размещения оптических волокон, содержащий ряд лотков для размещения оптических волокон и средство для расположения ряда лотков, отделенных друг от друга, отличающийся тем, что он включает в себя пластину, на которой установлено упомянутое средство для расположения ряда лотков, отделенных друг от друга по длине пластины, а также направляющие, размещенные между пластиной и средством для расположения лотков и выполненные с возможностью направления волокон от одной стороны пластины у одного продольного расположения, соответствующего одному лотку для размещения волокон, к любому из ряда продольных расположений у противоположной стороны пластины, соответствующих положению других лотков для размещения волокон, при этом модуль снабжен основанием по любому из пп. 1 - 14. 20. Модуль по п.19, отличающийся тем, что пластина имеет средство для закрепления ее с возможностью снятия на этом основании с обеспечением продольного перемещения волокон в первых и вторых направляющих. 21. Модуль по п.19 или 20, отличающийся тем, что пластина имеет проходы для прохождения волокон под ней и по ее ширине и для возможности их прохода к лоткам, расположенным благодаря размещенному над ней средству для расположения лотков. 22. Модуль по п.21, отличающийся тем, что проходы в нем выполнены искривленными с минимальным радиусом изгиба, как минимум, равным критическому радиусу изгиба волокна. 23. Модуль по любому из пп.19 - 22, отличающийся тем, что в нем заранее установлены оптические волокна, проходящие от первого лотка через направляющую ко второму лотку для сращивания в последнем с оптическим волокном, проходящим от второго лотка через направляющую к третьему лотку. 24. Модуль по любому из пп.19 - 23, отличающийся тем, что ряд лотков устройства для размещения выполнено в виде модуля, заранее установленного с волокнами с возможностью соединения между входящим волокном и рядом выходящих волокон, причем модуль включает в себя лоток для размещения входящих волокон, разветвитель, установленный в лотке для размещения волокон, и ряд лотков для размещения выходящих волокон, при этом между лотком для входящих волокон и вводом в разветвитель заранее установлено волокно, а между выводом разветвителя и лотками для выходящих волокон заранее установлены волокна.