РОЗЕТКА С ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2002 года по МПК G02B6/36 G02B6/42 

Предпосылки создания изобретения
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в основном относится к устройствам для взаимного соединения оптических волокон, а более конкретно к устройству для концевого соединения по меньшей мере одного оптического волокна, используемого как телекоммуникационная линия (для передачи речи, информационных данных, видеосигналов и т. д.), с активным оптическим устройством, например, с фотоприемником или твердотельным источником света.

2. Описание предшествующего уровня техники
Оптические волокна вытеснили медный провод благодаря более предпочтительным для передачи телекоммуникационных сигналов характеристикам. Как и в случае медного провода, необходимо обеспечить взаимное соединение оптических волокон во время монтажа, ремонта или замены этих волокон и для ввода волокон в активные оптические устройства. К этим оптическим устройствам относятся, в частности, оптические датчики (фотодиоды) и источники света (светоизлучающие диоды, лазерные диоды). Концевая заделка оптического волокна может быть непрямой, т.е. волокно может быть присоединено к некоторому другому (пассивному) оптическому устройству, например, к светоделительному элементу или поляризатору, прежде чем луч света будет направлен к активному оптическому устройству. Основной целью настоящего изобретения является создание розетки для концевой заделки оптического волокна.

Соединитель оптических волокон, описанный в патенте США 5381498, имеет штекер и розетку. Штекер имеет приемную V-образную канавку для размещения каждого волокна, предназначенного для взаимного соединения, причем конец волокна расположен в середине каждой канавки. Розетка имеет пластину, которая отводится назад при вводе штекера, вследствие чего в V-образную канавку штекера опускается другое волокно. После полного ввода штекера концы обоих волокон находятся в контакте друг с другом, а волокно, закрепленное в розетке, упруго деформируется для обеспечения постоянной сжимающей нагрузки между контактными концами волокон. Этот соединитель обеспечивает быстрое разъединение и повторное соединение нескольких пар оптических волокон без применения наконечников или других центрирующих элементов. Для того, чтобы выдержать неоднократные вводы и изгибы, могут быть использованы высокопрочные волокна. Точность длины волокон (т.е. относительное расположение их контактных концов в штекере и розетке) не имеет решающего значения, так как допуск обеспечивается слабиной, выбираемой изогнутым волокном розетки (концевая часть волокна, прикрепленная к штекеру, не изгибается, а всегда остается прямой).

Концы волокон могут быть подготовлены простым рассечением и снятием фаски; по желанию торцевые поверхности могут быть рассечены под углом (т.е. не перпендикулярно к оси волокна) для снижения отражений сигнала.

Во многих сростках оптических волокон применяются пластинчатые элементы, имеющие канавки для размещения волокон со средствами фиксатора контактных концов волокон в общей канавке. Некоторые из этих устройств сконструированы для взаимного соединения нескольких пар волокон, как, например, сросток, описанный в патенте США 5151964. В устройстве по патенту США 4028162 волокна подводят к центрирующей канавке под некоторым углом скольжения и временно удерживают в процессе сцепления пластины соединителя с взаимно соединяемыми волокнами. Другие примеры способов, использующих ввод изогнутых волокон в центрирующие канавки, описаны в патентах США 4077702, 4148559 и 5080461, а также в заявке на патент Франции 2660442. Некоторые конструкции соединителей, использующие принцип изгиба волокна в центрирующей волокно канавке, довольно сложны и требуют применения большого числа деталей, как, например, конструкции, описанные в патентах США 4045121, 4218113 и 4767180. В устройстве по патенту США 4322127 центрирующая пластина удерживает волокно в канавке пресс-формы, пока вокруг волокна осуществляется литьевой процесс. Отвержденный штекер можно после этого удалить из пресс-формы.

В соединителе по патенту США 5381498 используется принцип изгиба волокна, но этот соединитель обладает рядом недостатков. Например, конструкция штекера дает возможность пыли легко осаждаться на концах волокон, так как эти концы оголены, находясь над канавками для размещения волокон. Волокна в розетке могут аналогично загрязняться из-за отсутствия створки или других элементов защиты отверстия при отсутствии штекера. Несмотря на то что соединитель по патенту США 5381498 имеет меньшее число деталей по сравнению с большинством соединителей, использующих наконечники, было бы предпочтительно исключить подвижные детали. например, сдвижную пластину и пружину внутри. Для этой конструкции также рекомендуется применение высокопрочных волокон в розетке, что делает ее менее совместимой с заделанным основанием для стандартного волокна. В этом патенте, как и в некоторых упомянутых выше патентах, не объясняется, как можно использовать устройство для концевой заделки. В связи с этим возникла необходимость разработки розетки с активным устройством, которая аналогично обеспечивала бы быстрое разъединение и присоединение одного или нескольких оптических волокон, и была бы простой для монтажа и применения, но при этом не имела бы указанных выше ограниченных возможностей без ухудшения рабочих характеристик или повышения стоимости.

Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем изобретении предлагается розетка для оптических волокон, в основном содержащая: (i) концевой фиксатор, имеющий выступ с центрирующей волокно канавкой, выполненной в выступе, и основание, прикрепленное к выступу и имеющее упор для волокна, и (ii) средство для центрирования концевого фиксатора относительно активного устройства. Розетка преимущественно используется в сочетании со штекером, имеющим полый корпус с отдаленным от центра концом, причем полость штекера имеет достаточное пространство для изгиба концевой части оголенного оптического волокна, а отдаленный от центра конец имеет прорезь, обеспечивающую доступ к концевой части волокна. Розетка имеет отверстие с размерами, обеспечивающими прием удаленного от центра конца корпуса штекера, а концевой фиксатор расположен таким образом, чтобы позиционировать центрирующую волокно канавку в положение приема концевой части волокна штекера, когда корпус штекера вставляют в розетку. Когда корпус штекера полностью вставлен в розетку, волокно штекера изгибается для обеспечения постоянной сжимающей нагрузки относительно упора для волокна. Изгиб волокна штекера также обеспечивает плотную посадку волокна в центрирующей волокно канавке. Для разъемного крепления корпуса штекера в розетке предпочтительно применяется средство фиксации. Штекер может быть отжат в положении взаимного соединения назад к средству фиксации для сведения к минимуму влияния производственных допусков.

Для функциональной связи со светопропускающей частью концевого фиксатора, т.е. с контактным концом волокна, около концевого фиксатора могут быть соответственно расположены различные активные устройства типа фотоприемников или твердотельных источников света. Концевой фиксатор может быть смонтирован на подложке, на которой также расположено активное устройство, причем эта подложка расположена внутри розетки. Могут быть созданы более крупные розетки с несколькими отверстиями для размещения ряда концевых фиксаторов для одновременной концевой заделки нескольких волокон. Таким образом, розетка активного устройства обладает многими преимуществами соединителя, например, такими, как простота в использовании и быстрое подсоединение, разъединение и повторное соединение. Концевой фиксатор может быть, кроме того, сконструирован для приема одной из многих различных оптических пластин, имеющих, например, линзу, для упрощения изготовления и сборки.

Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение станет более понятным при рассмотрении прилагаемых чертежей, на которых представлены:
Фиг. 1 - продольное сечение волоконно-оптического соединителя, включающего штекер, применяемый в настоящем изобретении.

Фиг. 2 - перспектива штекера и розетки для взаимного соединения волокон, изображенных на фиг. 1, с частичным разрезом, показывающим изогнутые волокна внутри штекера.

Фиг. 3 - перспектива одного примера осуществления штекера, применяемого в настоящем изобретении, со скользящей створкой.

Фиг. 4 - перспектива другого примера осуществления штекера, применяемого в настоящем изобретении, со снятым корпусом штекера для показа внутренних деталей.

Фиг. 5 - перспектива одного примера осуществления розетки для взаимного соединения волокон, используемого совместно со штекерами, изображенными на фиг. 1-4, с шарнирной створкой, имеющей кулачковые поверхности, взаимодействующие с кулачковыми поверхностями на створке штекера.

Фиг. 6 - перспектива концевого фиксатора, который может быть использован в розетке активного устройства по настоящему изобретению.

Фиг. 7 - продольное сечение концевой заделки, в которой используются штекер и концевой фиксатор, изображенные на фиг. 6.

Фиг. 8 - вид в разрезе инструмента, используемого для очистки концов волокон в штекере.

Фиг. 9 - вид в разрезе инструмента, используемого для очистки концов волокон в розетке.

Фиг. 10 - вид сбоку одного примера осуществления розетки активного устройства по настоящему изобретению.

Фиг. 11 - перспектива снизу розетки активного устройства, изображенного на фиг. 10.

Фиг. 12 - перспектива, показывающая два концевых фиксатора оптических волокон и оптическую пластину, используемую с одним или более такими фиксаторами.

Фиг. 13 - вид сбоку одной из оптических пластин.

Фиг. 14 - вид сбоку концевого фиксатора из ряда таких же фиксаторов, смонтированных на подложке для электрического межсоединения.

Фиг. 15 - вид модифицированного концевого фиксатора.

Описание предпочтительного примера осуществления изобретения
На чертежах, в частности, на фиг. 1 и 2, представлен соединитель 10 оптических волокон, имеющий штекер 12, который, в частности, пригоден для использования в сочетании с настоящим изобретением. См. заявку на патент США серийный 08/577740. Соединитель 10 предназначен для взаимного соединения волокон и дополнительно имеет, в основном, розетку 14 для взаимного соединения волокон. На фиг. 1 представлено продольное сечение соединителя 10, на котором показан штекер 12, полностью вставленный в розетку 14, и розетка 14, смонтированная на опорной поверхности или перегородке 16. На фиг. 2 представлена перспектива без перегородки 16, также с частичным разрезом для показа внутренней части соединителя. Представленный пример осуществления предназначен для взаимного соединения двух пар волокон, но специалистам в данной области техники должно быть понятно, что примеры осуществления изобретения, описанные в данном тексте, распространяются как на взаимное соединение одной пары волокон, так и на взаимное соединение нескольких пар волокон.

Штекер 12, также показанный на фиг. 3, содержит держатель 18 волокон, который может состоять из двух зажимных элементов или колодок 20 и 22, и корпус 24 штекера, прикрепленный к держателю 18 волокон. Корпус 24 может быть разъемно прикреплен к держателю 18 волокон посредством, например, защелок 26, которые сформованы за одно целое с колодками 20 и 22 и сцепляются с вырезами 28, выполненными в соответствующих стенках корпуса 24. Волокна 30 и 32, которые должны быть соединены взаимно или присоединены, проходят через держатель 18 в полую внутреннюю часть корпуса 24. Концевые части волокон оголены, т.е. они не прикреплены ни к какой центрирующей детали, например, к наконечнику. Поэтому корпус 24 не только облегчает физическое размещение штекера 12 в розетке 14 для взаимного соединения волокон, но также обеспечивает защиту открытых в ином случае концевых частей волокон (при необходимости корпус может быть выполнен с возможностью отвода для полного открывания концов волокон). Держатель 18 имеет канавки 34 для размещения волокон, выполненные в соседних поверхностях колодок 20 и 22. Последние две детали могут быть выполнены идентичными. Держатель 18 может закреплять волокна, например, посредством фиксатора, с помощью клеев или и того, и другого вместе. Для прикрепления волокон к держателю 18 могут быть использованы альтернативные средства. Держатель 18 может иметь выступающую часть 36, охватывающую волокна для дополнительного снятия напряжения и зажима. Для большего снятия напряжений и захвата упрочняющих элементов оптического кабеля (кевларовых жил), а также для облегчения обращения со штекером 12 может быть предусмотрен защитный колпачок 38. Упрочняющие элементы не должны быть обжаты, но они могут быть закреплены на держателе. Снятие напряжений упрочняющих элементов достигается посадкой с натягом прямого участка держателя оптических волокон штекера в защитном колпачке. Это зависит от выбора материалов для защитного колпачка и держателя волокон штекера, что позволяет создать конструкцию, в которой не требуется обжимное кольцо и которая упрощает изготовление и снижает число необходимых компонентов. В другом случае выступающая часть может быть выполнена на держателе с "искаженным" (неправильной формы) каналом для фиксатора упрочняющих жил и фиксации защитного колпачка посредством посадки с натягом. Однонаправленные зубцы на поверхности держателя волокон штекера помогают закрепить защитный колпачок на держателе, что также способствует креплению кабеля к штекеру.

В примере осуществления, представленном на фиг. 1 и 2, на одной из сторон корпуса 24 отформована за одно целое защелка 40 для разъемного крепления штекера 12 в розетке 14. Эта защелка также обеспечивает механическую поляризацию штекера, т.е. штекер можно вставить в розетку 14, ориентируя его только в одном положении. Штекер 12 может быть смещен в положении соединения волокон между собой, например, с помощью пластинчатой пружины (упругой консоли), выполненной внутри розетки 14, которая упирается в защелку 40, для уменьшения влияния допусков изготовления.

На фиг. 4 представлен несколько другой пример осуществления штекера 12', пригодного для использования с розеткой с активным устройством по настоящему изобретению. В этом примере осуществления применяется подобный корпус, который не показан на фиг. 4 для лучшей иллюстрации альтернативного держателя 18' волокон и внутренних деталей. Держатель 18' здесь тоже имеет две колодки 20' и 22', но в данном варианте эти две колодки не идентичны. Во-первых, колодка 22' имеет выступающую часть или площадку 42 с несколькими вертикальными штырями 44, 46 и 48. Эти штыри предназначены для направления волокон внутри корпуса 24 в требуемое положение для размещения в V-образных канавках розетки 14, как будет рассмотрено ниже, и для ограничения перекоса волокон в целях обеспечения требуемого центрирования концов волокон в отверстиях в корпусе 24. Защелка 40' отформована за одно целое с колодкой 22' и расположена вдоль нижней стороны площадки 42. Во-вторых, каналы для волокон в держателе 18' выполнены в виде V-образных канавок 34' только в колодке 22', а соответствующая поверхность колодки 20' выполнена плоской для создания только трех поверхностей для фиксатора волокон. Кроме того, V-образные канавки 34' в колодке 22' имеют дополнительные углубления, а на колодке 20' сформированы выступы 50, которые входят в эти углубления и облегчают требуемое крепление колодок друг к другу.

Когда штекер 12 (или 12') не вставлен в розетку 14, волокна 30 и 32 располагаются практически прямолинейно в корпусе 24. "Практически" прямолинейное расположение волокон означает, что они располагаются без значительного изгиба, хотя они могут иметь небольшой прогиб под действием собственного веса или пластической деформации.

Однако внутри корпуса 24 имеется достаточное свободное пространство для значительного изгиба волокон, как это видно на фиг. 1 и 2, когда штекер полностью вставлен в розетку. Передний конец 52 корпуса 24 имеет две выполненные в нем прорези 54 и 56, которые обеспечивают доступ к контактным концам волокон, расположенных в корпусе 24. На переднем конце 52 корпуса 24 прикреплен с возможностью скольжения колпак или створка 58 с двумя крышками или планками 60, 62, которые перекрывают соответственно прорези 54 и 56, когда створка 58 находится в закрытом положении, как показано на фиг. 3. Когда створка 58 сдвигается в открытое положение, планки 60 и 62 перемещаются и соответственно открывают доступ к волокнам 30 и 32 через прорези 54 и 56, что исключает необходимость выдвижения волокон за пределы корпуса 24, хотя это может быть допустимо в альтернативных конструкциях. Створка 58 закреплена на корпусе 24 с возможностью скольжения с защелкиванием, создаваемым двумя защелками 64 и 66 шпунтового типа (фиг. 1). В дополнение к предотвращению попадания пыли через прорези створка 58 также препятствует выходу света из оптических волокон штекера, который может травмировать глаза пользователя. Как будет рассмотрено ниже со ссылками на фиг. 8, створка 58 может также открывать в своем открытом положении одно или более отверстий в верхней части корпуса 24, в которые можно вставлять толкатели для выталкивания волокон из отверстий 54 и 56, чтобы обеспечить очистку концов волокон.

Для штекера могут быть предложены другие конструкции створки. Например, штекер может иметь створку (не показана), которая поднимается вертикально во время ввода штекера. Это осуществляется посадкой створки в другой детали, например, в шиберном затворе, который перемещается внутри корпуса. Шиберный затвор имеет вертикальную прорезь на каждой из боковых стенок и открыт с обоих концов. Сплошная створка имеет штырь, который проходит через боковые стенки затвора и входит в прорези, имеющиеся в корпусе, которые имеют форму, описанную ниже. Каждая прорезь начинается с участка, направленного вверх под углом примерно 30^o и имеющего длину около 1 мм, затем становится горизонтальной на большей части ее протяженности, после чего снова приподнимается примерно на 1 мм и заканчивается вторым горизонтальным участком (длиной около 1,5 мм). Когда штекер входит в контакт с упором в розетке, он отодвигает затвор назад внутри корпуса. На протяжении первых нескольких миллиметров хода створка поднимается в свое первоначальное положение. В этом положении волокна входят в контакт со створкой, которая отклоняет волокна вниз под тупым углом, хотя в этом нет необходимости. Створка может также действовать как центрирующий механизм. Это помогает предотвратить контакт торцевых поверхностей волокон штекера с V-образными канавками, когда волокна входят в контакт с V-образными канавками.

Прежде чем штекер будет полностью вставлен, затвор доходит до второй направленной под углом прорези в корпусе. В этот момент створка поднимается в свое окончательное положение, в котором она больше не контактирует с волокнами, вследствие чего волокна могут свободно изгибаться и создавать достаточное давление на розетку. Возврат затвора и створки осуществляется пружиной, которая создает толкающее усилие между держателем волокон и затвором. Особым преимуществом такой конструкции является то, что она открывает весь конец штекера без какой-либо прорези, вследствие чего волокна могут свободно проходить до контакта с V-образными канавками.

В другой конструкции (не показана) створка во время ввода штекера скользит поперек штекера снова с помощью челнока, который перемещается внутри корпуса. Затвор имеет вертикальные прорези в каждой из его боковых стенок и открытый конец, ближайший к держателю волокна. Часть затвора, ближайшая к передней части корпуса, имеет закрытый конец с двумя вертикальными прорезями, которые расположены на одной линии с волокнами и проходят сверху донизу. Эта створка представляет собой просто прямоугольную пластину, имеющую две вертикальные прорези, которые начинаются в нижней части и заканчиваются, не доходя до верха примерно на расстояние двух толщин материала. Кроме того, пластина имеет вырез в ее верхней части, который перемещается по гребню корпуса. Этот гребень действует как кулачковый механизм для створки. Кулачок расположен на внутренней стороне верха корпуса. У передней части он начинается под тупым углом, пока не достигает центра, где он опускается вниз по всей своей длине. В закрытом положении два ряда прорезей в затворе и створке смещены относительно друг друга, обеспечивая закрытое состояние штекера. Когда штекер входит в контакт с упором в розетке, он толкает затвор назад внутри корпуса. На протяжении первых нескольких миллиметров хода створки скользит вбок в корпусе одновременно с перемещением затвора назад. Когда оба ряда прорезей располагаются на одной линии, образуя открытую прорезь для прохода волокон, створка доходит до прямого участка кулачка. В этот момент прекращается сдвиг створки вбок, и створка отодвигается затвором назад в корпусе. Возврат затвора и створки осуществляется пружиной, которая создает толкающее усилие между держателем волокна и затвором. При такой конструкции также открывается весь конец штекера и обеспечивается плавная работа створки. Изменения конструкции штекера, соответствующего настоящему изобретению станут очевидными специалистам в данной области техники после ознакомления с предыдущим описанием.

Для испытания розетки в работе можно использовать испытательный штекер. Этот штекер может быть по существу идентичен вышеописанному штекеру, за исключением того, что в нем размещается одно волокно, свернутое петлей так, чтобы оба конца волокна проходили к розетке. Таким образом, сигнал может быть подан по одному из волокон розетки, принят петлевым волокном в штекере и направлен в другое волокно розетки, которое передаст сигнал в испытательную систему обнаружения.

Розетка 14, показанная также на фиг. 5, включает тело или корпус 70 и другой держатель 72 волокон. Корпус 70 имеет отверстие 74, размеры и форма которого практически соответствуют размерам и форме переднего конца 52 штекера 12. Корпус 70 может также иметь соответствующие детали (например, рычаги 76 защелок), дающие возможность разъемно прикреплять розетку к перегородке 16, которая может представлять собой, например, коммутационную панель или выходную часть рабочей станции (лицевую панель настенной коробки). Защелки позволяют выполнить монтаж на передней стороне панели, чтобы вся подготовительная работа выполнялась на этой передней стороне, либо монтаж на задней стороне панели, чтобы вся подготовительная работа выполнялась с обратной стороны панели. Волокна розетки (только одно из которых, 78, видно на фиг. 1 и 2) закреплены в держателе 72 волокон розетки посредством их фиксатора с помощью фиксаторной пластины 80, приспособленной для захвата волокон у первого конца держателя 72. Контактные концы волокон розетки проходят в центрирующие волокно канавки, выполненные в выступах или пальцах 82 и 84 на втором конце держателя 72 волокон розетки. Эти канавки имеют предпочтительно V-образную форму, хотя они могут быть более скругленными, т.е. U-образными. Промежуточная часть 86 центрирующих волокно канавок выполнена криволинейной, для того чтобы удерживать волокна розетки в канавках за счет упругого прижатия слегка изогнутых волокон. Могут быть предусмотрены дополнительные средства, например, прижим для волокон, показанный на фиг. 9, для надежного крепления волокон в канавках. Волокна не доходят до самых концов пальцев 82 и 84, а заканчиваются на значительном расстоянии от этих концов, чтобы обеспечить требуемую опору для волокон штекера при использовании соединителя. Если волокна будут взаимно контактировать совсем вблизи концов V-образных канавок (либо если штекер будет вставлен слишком глубоко), волокно штекера может изогнуться за пределы канавки и приподняться над вершиной канавки, нарушая соединение.

Количество пальцев с центрирующими волокно канавками в розетке 14 должно соответствовать количеству волокон в штекере 12. Пальцы 82 и 84 выполнены по форме так, что они соответственно входят в прорези 54 и 56 корпуса 24, когда штекер 12 полностью вставлен в розетку 14. Пальцы 82 и 84 входят в корпус 24 под наклоном к оси штекера, т.е. оси, определяемой одним из волокон 30 или 32 штекера, когда они расположены прямолинейно внутри корпуса 24. Этот угол предпочтительно равен примерно 42^o, что компенсирует проблемы, относящиеся к контактному давлению торцевых поверхностей волокон, усилиям волокон, направленным в сторону V-образных канавок, влиянию трения и желательному полю допуска (при увеличении угла допуски увеличиваются). Поскольку волокна розетки не направлены в сторону отверстия 74, исключена опасность выхода света, травмирующего глаза пользователя. Держатель 72 волокна розетки шарнирно прикреплен к корпусу 70 посредством штырей на первом конце держателя, которые с защелкиванием входят в вырезы или крюки 88, выполненные на одном конце корпуса 70 розетки. Держатель 72 разъемно запирается на месте с помощью столбиков или выступов, выполненных на боковой стороне держателя, которые сцепляются с отверстиями 89 в корпусе 70 розетки. Может быть использована альтернативная конструкция держателя волокна розетки, в которой держатель отформован в виде одной детали с отделяемым верхом или крышкой, которая может с защелкиванием закрепляться на его основании, имеющем канавки для позиционирования волокон.

Розетка 14 для взаимного соединения волокон (как и розетка для концевой заделки, описанная ниже) может также иметь заслонку или створку 90 для сведения к минимуму проникания загрязняющих частиц через отверстие 74. В описываемом примере осуществления применяется створка розетки, которая взаимодействует со створкой штекера, чтобы установить створку 58 штекера в промежуточное положение между закрытым и открытым состояниями, когда штекер 12 вставляют в розетку 14. Более конкретно, створка 90 розетки имеет две кулачковые поверхности 92 и 94, которые соответственно взаимодействуют с кулачковыми поверхностями 96 и 98 на створке 58 штекера. Створка 90 розетки поворачивается относительно одного из своих краев вследствие наличия штырей 100, которые защелкиваются в вырезах 102 корпуса 70 розетки. Могут быть применены средства (не показаны) типа пружины или кулачковых звеньев, отформованных за одно целое со створкой, для смещения створки 90 в закрытом положении. Когда штекер 12 вставляют в розетку 14, передний конец 52 и створка 58 штекера упираются в створку 90 розетки, поднимая и открывая эту створку. Затем наклонная кулачковая поверхность 94 начинает нажимать на кулачковую поверхность 98 створки 58 штекера и сдвигает створку 58 в сторону, открывая прорези 54 и 56. Если после этого штекер 12 вынимают из розетки 14, то наклонная кулачковая поверхность 92 аналогичным образом нажимает на кулачковую поверхность во время отстыковки штекера и сдвигает створку 58 обратно в ее закрытое положение. Корпус 24 имеет канавки или углубления 104 и 106 для размещения кулачковых поверхностей 92 и 94, когда штекер находится в розетке, что также способствует дополнительной надежности соединения. С розеткой 14 могут применяться створки других конструкций, например, створка, открываемая наружу вручную и защелкивающаяся в закрытом положении.

Розетка может также иметь створку, которая действует как защелка для фиксации штекера. В этой альтернативной конструкции (не показана), тело (корпус) штекера имеет на нижней стороне участок с вырезом. Створка розетки представляет собой прямоугольную подпружинную пластину с язычком (консольной балкой), выступающим относительно ее нижней части, когда створка находится в закрытом положении. Во время ввода штекера в розетку створка поворачивается из вертикального положения в горизонтальное. После полного ввода штекера вырез освобождает верхний край створки. Тогда створка упруго возвращается вверх на несколько градусов и достигает участка выреза. Это обеспечивает фиксацию двух деталей. Отстыковка штекера осуществляется сжиманием штекера и язычковой части створки. При этом створка возвращается в свое горизонтальное положение и позволяет вынуть штекер из розетки. Язычок может иметь такую форму, чтобы при отстыковке штекера не создавалось достаточное трение для удержания пальца на язычке. Такое решение упрощает конструкцию штекера.

Кроме того, розетка может быть дополнительно модифицирована за счет применения внутренних защелок для монтажа в двух разных положениях на стенке или перегородке. При этом в первом положении защелка полностью работоспособна и расположена заподлицо со стенкой, а во втором положении она немного выступает наружу относительно стенки. Это обеспечивает доступ к внутренней части розетки для ее очистки.

Механизм взаимной фиксации штекера и розетки может быть успешно сконструирован для предотвращения поломки штекера в сборе при чрезмерном усилии натяжения кабеля штекера, например, когда кто-нибудь зацепится за кабель. Это достигается созданием такой геометрии защелки, которая позволяет отстыковать штекер от розетки, когда натяжение кабеля превышает заданное усилие отстыковки. В результате штекер отстыковывается от розетки, а не кабель выдергивается из штекера. Такая особенность еще более приемлема потому, что створка штекера автоматически закрывается после извлечения штекера из розетки.

Все компоненты соединителя 10 (за исключением защитного колпачка 38) могут быть выполнены из любых износостойких материалов, предпочтительно из литых под давлением полимеров, например, поликарбоната, сложного полиэфира VALOX (реализуемого компанией "Дженерал Электрик") или полиарилсульфона RADEL (реализуемого компанией "Амоко"). Материал может содержать электропроводные наполнители, чтобы придать компонентам полупроводниковые свойства для минимизации образования трибоэлектрических зарядов, которые могут вызвать загрязнение концов волокна.

Защитный колпачок 38 предпочтительно выполняют из низкомодульного сложного сополиэфирного эластомера, например, из материала, выпускаемого компанией RTP (Уинона, шт. Миннесота) под номером 1559Х67420В.

Сборка и монтаж соединителя 10 являются простыми операциями. Штекер 12 обычно собирают на заводе, хотя его можно легко собрать на месте эксплуатации. В связи с этим термин "предварительно заделанный" в данном контексте относится к монтажу оптических волокон в штекере 12 или розетке 14 независимо от того, происходит этот монтаж на заводе, на месте эксплуатации или где-нибудь еще. Очевидно также, что штекер 12 или розетка 14 могут быть смонтированы на кабельной перемычке или коммутационном шнуре, которые имеют на другом конце волокон соединитель любого типа. Рекомендуется, чтобы используемые волокна имели более продолжительный срок службы при воздействии окружающих условий в помещениях, например, как высокопрочные волокна, выпускаемые компанией "Миннесота Майнинг энд Мэнюфекчуринг Компани" (т.е. компанией 3М - патентообладателя настоящего изобретения). Эти волокна имеют обычную сердцевину и оболочку, заключенную в новую трехслойную конструкцию, как это описано в патенте США 5381504. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что данный соединитель может содержать отдельные оптические волокна или многоволоконные ленты, а также одномодовые и многомодовые волокна.

Волокна, которые должны быть предварительно заделаны в штекер 12 или розетку 14, должны быть зачищены, рассечены и очищены. Если волокна представляют собой ленту, которая является частью собранных в пучок лент в кабеле, то сначала надо удалить часть рубашки кабеля, чтобы оголить ленты. Большинство кабелей имеют несколько защитных слоев, и каждый из этих слоев должен быть удален для обеспечения доступа к волоконным лентам. Подобные операции должны быть выполнены для удаления защитных слоев кабеля, имеющего одно волокно. После того как волокна были освобождены от защитной рубашки кабеля, их надо зачистить. После этого зачищенные волокна готовы для рассечения, которое может быть выполнено любым из имеющихся в продаже рассекателей волокон, например, описанным в патенте США 5024363. Длина отсечения для крепления волокон в штекере 12 представляет собой расстояние от держателя 18 волокна, которое равно примерно 23 мм. Для крепления волокон в розетке 14 длина отсечения представляет собой расстояние от держателя 72 волокна, которое в предпочтительном варианте равно примерно 15 мм. Волокна должны быть очищены от всех отходов с помощью безворсовой ткани. До удаления волокон из рассекателя, мастер должен осмотреть волокна, чтобы убедиться в приемлемости торцевых поверхностей всех волокон, т.е. в том, что они рассечены ровно и не имеют острых выступов. Для осмотра можно использовать смотровое устройство, описанное в патенте США 5210647. После того как специалист убедится в том, что каждое из волокон имеет приемлемую торцевую поверхность, волокна можно удалить из рассекателя. В предпочтительном примере осуществления изобретения торцы волокон представляют собой плоские поверхности, с периферийных краев которых снята фаска (либо по меньшей мере частично снята фаска) для получения преимуществ, обусловленных таким профилем конца волокна, как это более подробно описано в заявке на патент США с серийным 08/122755. В другом случае торцевые поверхности волокон могут иметь скругленную форму (в основном, сферическую). Кроме того, волокна могут быть по желанию подвергнуты асимметричной обработке, например, рассечению с созданием наклонных торцевых поверхностей, как это описано в патенте США 5048908. В этом случае для минимизации вносимых потерь и отражений волокна должны вставляться таким образом, чтобы ориентация наклонных торцевых поверхностей одного комплекта волокон (т.е. в штекере 12) дополняла ориентацию наклонных торцевых поверхностей другого комплекта волокон (т.е. в розетке 14). Подготовка волокон штекера может быть выполнена после того, как оптический кабель будет проведен через защитный колпачок 38.

Окончательная сборка штекера 12 содержит простые операции фиксатора волокон в V-образных канавках держателя 18 и защелкивания корпуса 24 на держателе 18. Можно воспользоваться сборочным приспособлением для направления корпуса 24 относительно держателя волокна штекера, чтобы исключить повреждение волокон, когда они вставляются в корпус. Концы волокон штекера должны располагаться на расстоянии примерно 0,5 мм от конца корпуса. Окончательная сборка розетки 14 также проста. Волокна розетки зажимают на держателе 72 волокна с помощью прижимной пластины 80, причем концы волокон розетки располагаются в центрирующих волокна канавках на расстоянии примерно 15 мм от концов пальцев 82 и 84. Волокна розетки могут быть рассечены после закрепления их на держателе волокон. Волокна могут быть собраны в держателе с использованием V-образной канавки для фактического извлечения держателя волокна из рассекателя, чтобы исключить загрязнение концов волокон, если на одной или обеих деталях будут предусмотрены детали для сопряжения и направления. Можно также использовать инструмент типа штампа для упрощения сборки. Держатель 72 волокна прикрепляют к корпусу 70 сначала посредством ввода осей вращения в вырезы 88 с последующим защелкиванием выступов в отверстиях 89. Во время укладки волокон в V-образные канавки и крепления держателя к гнезду необходимо соблюдать осторожность, чтобы не загрязнить концы волокон.

Монтаж соединителя 10 также выполняется просто. Розетку 14 монтируют на любой требуемой поверхности с использованием обычных средств, например, рычагов 76 защелки (для обычного монтажа корпус 70 может быть отформован с другими конструкциями для крепления). Можно также собрать несколько розеток в один модуль, и они могут быть сконструированы для передней или задней установки, либо для ввода сбоку. После монтажа розетки 14 соединение осуществляется простым вводом штекера 12 в отверстие 74. Штекер 12 освобождается от розетки 14 с помощью защелки 40.

На фиг. 1 и 2 штекер показан в полностью вставленном положении. Во время ввода штекера 12 створка 90 открывается и открывает створку 58, как описано выше, предоставляя возможность пальцам 82 и 84 войти соответственно в прорези 54 и 56. Волокна 30 и 32 штекера входят в контакт с центрирующими волокна канавками в держателе 72 волокна и скользят вдоль канавок до тех пор, пока их торцевые поверхности не соединятся встык с соответствующими торцевыми поверхностями волокон розетки, после чего начинают изгибаться, когда штекер полностью вставлен в розетку. Волокна штекера могут быть изогнуты S-образно. Все усилие в месте сопряжения волокон создается вследствие упругости (упругой деформации) изогнутых волокон 30 и 32, которая обеспечивает постоянную сжимающую нагрузку между концами волокон. Соединитель 10 предпочтительно сконструирован для поддержания минимального радиуса изгиба волокон 7,6 мм.

Размеры различных компонентов соединителя 10 могут значительно изменяться в зависимости от требуемого применения. Нижеследующие приблизительные размеры надо рассматривать как примерные. Штекер 12 имеет общую длину 57 мм, ширину 12 мм и толщину 8 мм, а держатель 18 волокна штекера имеет зажимные канавки длиной 13 мм. Корпус 24 штекера выступает за край держателя 18 на 25 мм, образуя внутреннее пространство длиной 24 мм, шириной 10 мм и высотой 6 мм. Отверстие 74 розетки 14 имеет размеры 12•10 мм. Общая высота и глубина розетки равны соответственно 38 мм и 36 мм. Держатель 72 волокна розетки имеет длину 20 мм (считая от конца, где волокна прижимаются к концам пальцев 82 и 84), ширину 12 мм и толщину 1,5 мм. Центрирующие волокна канавки в пальцах 82 и 84 имеют длину 11,5 мм и максимальную глубину 2 мм, что обеспечивает размещение большинства обычных оптических волокон. Внутренний угол V-образных канавок не должен быть слишком малым, так как это может создать чрезмерное трение волокон, но он не должен быть и слишком большим, так как это не обеспечит требуемое направление волокон. Хорошим компромиссом считается внутренний угол 90^o.

Целью настоящего изобретения является концевое подсоединение оптических волокон, которое, в частности, полезно с описанными выше соединителями для взаимного соединения волокна с волокном.

На фиг. 6 представлен один пример осуществления концевого фиксатора 110 по настоящему изобретению, приспособленного для использования с активным устройством. Концевой фиксатор 110 практически заменяет держатель 72 волокна розетки 14 для взаимного соединения волокон и имеет основание 112 и выступ или палец 114, подобный пальцам 82, 84. Палец 114 имеет центрирующую волокно канавку 116 для размещения одного из волокон штекера, торцевая поверхность контактного конца которого подходит к упору для волокна или поверхность 118, как показано на фиг. 7. Усилие, действующее на волокно, рассчитано так, чтобы быть достаточным для исключения любого воздушного промежутка между торцевой поверхностью волокна и упором 118, но оно не настолько велико, чтобы привести к ухудшению состояния торцевой поверхности волокна, когда последнее перемещается поперек упора 118, например, от царапания. Светопропускающий материал упора 118 обычно прозрачен (т.е. прозрачен для длины волны света, передаваемого оптическими волокнами), вследствие чего световой сигнал проходит через материал, что позволяет поместить активное оптическое устройство на другой стороне основания 112. Указанный материал может иметь покрытие, либо может быть как либо иначе изготовлен, чтобы оказывать влияние на световой сигнал, например, регулировать интенсивность сигнала или поляризовать сигнал. Штыри 120, выполненные на основании 112, можно использовать для юстировки и крепления концевого фиксатора 110 к подложке активного устройства, например, печатной плате. В V-образную канавку может быть также помещен волоконный столбик, один конец которого упирается в упор 118 для волокна, а второй конец располагается в промежуточной части канавки 116 для взаимного соединения с волокном, подсоединяемым к оптическому устройству.

Концевой фиксатор 110 предпочтительно имеет единую конструкцию, изготовленную из литого под давлением полимера, например, полиэфиримида ULTEM (выпускаемого компанией "Дженерал Электрик"), и может дополнительно содержать линзу 122, выполненную напротив поверхности 118 для фокусирования света от волокна или к волокну. Активные оптические устройства и их опорные конструкции не входят в объем настоящего изобретения, но могут включать, например, фотоэлектрические датчики или лазерные диоды. Могут быть применены другие пассивные оптические устройства (светоделительные элементы, волоконные столбики в наконечниках и т.д.), которые направляют свет в активные оптические устройства или из них, а также могут быть применены концевые фиксаторы различной геометрии для направления света или фокусирования его в конкретном месте, в том числе такие варианты геометрии, которые используют полное внутреннее отражение (TIR). Метод полного внутреннего отражения для передачи света от оголенного волокна на фотоприемник или от источника света в волокно, с использованием настоящего изобретения дает ряд преимуществ. Одним из них является то, что положение волокна определяется упором для волокна, что позволяет неоднократно располагать волокно штекера в одном и том же положении. Так как положение конца волокна предопределено допусками на изготовление формованной детали и точностью расположения активных устройств, т. е. фотоприемника или источника света, это исключает необходимость юстировки активного оптического устройства. Другое преимущество заключается в том, что при S-образном изгибе волокна может быть уменьшена общая высота приемопередающего модуля. S-образный изгиб может быть также использован в соединителе для двух параллельных, но не коаксиальных волокон. И, наконец, электронные схемы приемопередатчика могут быть смонтированы на плате, расположенной в той же плоскости, в которой вставляется соединитель. В концевом соединении активного устройства может быть также использован волоконный столбик (не показан), закрепленный в держателе, подобном держателю 72 розетки.

Кроме обеспечения быстрого и легкого соединения и разъединения, соединитель 10 обладает несколькими другими преимуществами. Как упоминалось выше, он может быть легко предварительно собран как в условиях эксплуатации, так и на заводе. Даже в случае, когда волокна в штекере или розетке не заканчиваются точно в желаемом месте, все равно обеспечивается полный взаимный контакт волокон в собранном соединении, так как упругая деформация изогнутых волокон создает положительное усилие упора. Другими словами, допуски на относительное расположение пар волокон расширяются за счет наличия слабины волокон штекера. Штекер 12 по существу защищен от вытягивания благодаря этому. Допуски не являются также решающими в поперечном расположении данной пары волокон, так как V-образные канавки 36 служат для центрирования волокон, а волокна отжаты в сторону вершины канавок. Фактура поверхности центрирующих волокна канавок должна быть гладкой, а угол канавки должен быть выполнен точно; такую фактуру можно легко получить, используя стандартную технологию литья под давлением. Вершина V-образной канавки предпочтительно должна иметь заострение с радиусом не более 0,025 мм. Для основы V-образной канавки рекомендуется использовать твердый материал, стойкий к абразивному истиранию, но одновременно имеющий низкий коэффициент трения для сведения к минимуму сил трения, действующих на волокно во время его скольжения в канавке. Кроме того, поскольку волокна розетки входят в корпус 70 под косым углом, (до 90^o) относительно оси штекера, это требует весьма малой глубины для монтажа. Более того, способы монтажа совместимы со способами монтажа розеток RJ45. И, наконец, уменьшенное число деталей и тот факт, что все детали могут быть изготовлены методом литья под давлением, способствуют получению достаточно недорогого соединителя.

На фиг. 8 и 9 представлены инструменты, которые могут быть использованы в сочетании с настоящим изобретением для очистки концов различных оптических волокон. На фиг. 8 показан инструмент 130, применяемый для очистки концов волокон в штекере 12. Инструмент 130 имеет корпус 132, удерживаемый рукой, с отверстием 134 в корпусе 132 для размещения штекера 12. Инструмент 130 имеет также приводной элемент или рычаг 136, шарнирно соединенный с корпусом 132 в позиции 138. На фиг. 8 рычаг показан в рабочем положении, при котором толкающий стержень или пластина 140 входит в отверстие или прорезь 142 в верхней части корпуса штекера и контактирует с волокнами штекера, выталкивая их из корпуса через прорези 54, 56. В нерабочем положении рычаг 136 отходит от отверстия 132 и отводит толкающую пластину 140, так что штекер 12 может войти в инструмент 130, не сталкиваясь с толкающей пластиной. Рычаг 136 предпочтительно отжат в сторону нерабочего положения, например, с помощью пружины.

Отверстие 134 и рычаг 136 расположены таким образом, что волокна штекера при проталкивании через прорези корпуса с усилием упираются в клейкую поверхность 144 полоски ленты 146. Лента 146 отслаивается от катушки 148 ленты, которая расположена внутри корпуса 132 инструмента. Предусмотрены два ролика 150 и 152, которые обеспечивают подачу ленты таким образом, что концы волокон всегда упираются в новый участок клейкой поверхности. Для облегчения использования, лента 146 может быть намотана на другой ролик 154, выполненный в виде храпового колеса, сцепленного с собачкой 156. Эта собачка 156 расположена на другой рукоятке или поворотном рычаге 158, соединенном с корпусом приспособления в точке 160. При такой конструкции пользователь может подавать ленту и очищать волокна штекера с помощью рукоятки 158, одновременно удерживая инструмент. Рукоятка 158 может быть также отжата, например, с помощью пружины, в крайнее отведенное положение.

На фиг. 9 представлен инструмент 162, применяемый для очистки концов волокон в модифицированной розетке 14'. Форма инструмента 162 напоминает форму штекера 12, благодаря чему приспособление можно вставить в розетку 14' аналогично штекеру. Розетка 14' в основном идентична розетке 14, за исключением наличия некоторых деталей, предназначенных для поднятия волокон розетки из V-образных канавок вверх и наружу, чтобы очистить концы волокон. К этим деталям относятся прижим или фиксатор 164 волокна и рычажный отклоняющий механизм 166. Фиксатор 164 волокна шарнирно соединен с держателем волокна в позиции 168 и содержит колодку или накладку 170 на одном конце рычага 172 фиксатора, приспособленную для направления волокон в V-образные канавки и поддержания правильного расположения волокон в этих канавках. Накладка 170 может быть отформована за одно целое с прижимом волокон. На другом конце рычага 172 держателя выполнена кнопка или выступ 174, который нажимает на волокна розетки, когда рычаг 172 фиксатора находится в рабочем положении, как показано на фиг. 9.

Нажатие выступа 174 на волокна вызывает их изгиб с выходом из V-образных канавок. Фиксатор 164 волокна предпочтительно отжат, например, пружиной 176 в сторону нерабочего положения, в котором толкающая накладка 170 прижимается к волокнам для удержания их в V-образных канавках.

Инструмент 162 имеет корпус 178, в котором, как и в случае инструмента 130, также установлена подающая катушка 180 с клейкой лентой 182. Ролики 184 и 186 предназначены для позиционирования ленты 182 таким образом, чтобы ее клейкая сторона могла быть снова подана для очистки концов волокон. Волокна прогибаются, когда инструмент 162 входит в розетку 14' с помощью рычажного отклоняющего механизма 166, который содержит два отклоняющих рычага 188 и 190, соединенных друг с другом в другой точке поворота 192. Выступ или толкающий столбик 194, выполненный на переднем конце инструмента 162, нажимает на отклоняющий рычаг 188, когда инструмент вставляют в розетку. Это, в свою очередь, вызывает поворот рычага 190, который упирается в стопор или палец 196, прикрепленный к фиксатору 164 волокна. Принудительный контакт между отклоняющим рычагом 190 и пальцем 196 вызывает поворот фиксатора 164 волокон относительно оси 168, вследствие которого выступ 174 нажимает на волокна и отклоняет их наружу из V-образных канавок. Лента 182 инструмента 162 может наматываться на другую катушку 198, либо выходить из корпуса 178 инструмента подобно тому, как это показано на фиг. 8 для инструмента 130. К приемной катушке 198 может быть прикреплена небольшая круговая шкала или поворотная рукоятка, выступающая наружу из корпуса 178, чтобы предоставить возможность пользователю подавать ленту.

На фиг. 10 и 11 изображены дополнительные элементы одного примера осуществления розетки 200 активного устройства по настоящему изобретению. В этом примере розетка 200 активного устройства включает корпус 202, который содержит концевой фиксатор 110 и приспособлен для приема штекера оптического волокна, например, штекера 12. Корпус 202 имеет подпружиненную створку 204, предотвращающую попадание загрязняющих частиц в отверстие розетки, когда в нем отсутствует штекер. Створка 204 имеет соответствующие защелкивающие элементы 206, дополняющие защелку штекера, например, защелку 40', описанную выше. Концевой фиксатор 110 смонтирован с помощью своих штырей 120 на подложке, например, на печатной плате 208. На печатной плате 208 имеется также оптоэлектронное устройство 210 (например, фотоприемник или полупроводниковый источник света), которое расположено на печатной плате 208 в соответствующем положении относительно концевого фиксатора, т.е. относительно линзы 122, и таким образом функционально соединено с контактным концом любого волокна, которое заканчивается в фиксаторе и упирается в поверхность 118 (упор для волокна). Может быть использовано любое обычное активное устройство. На печатной плате 208 могут быть смонтированы другие компоненты, например, возбудители светодиодов или квантователи данных. Печатная плата 208 предпочтительно монтируется под углом примерно 48^o относительно оси корпуса розетки, т.е. относительно оси штекера, когда его вставляют в розетку, для расположения выступа 114 концевого фиксатора под соответствующим углом для приема контактного конца волокна.

Как видно на фиг. 11, могут быть предусмотрено средство для крепления розетки 200 к другой конструкции, например, к другой печатной плате (материнской плате). Это средство в данном примере содержит несколько защелкивающих штырей 212, прикрепленных к нижней стороне корпуса 202. Штыри 212 могут быть отформованы за одно целое с нижней пластиной 214, которая разъемно прикреплена к корпусу 202 посредством дополнительных рычагов 216 защелок, которые выполнены на нижней пластине и сцепляются с отверстиями или пазами 218, выполненными в боковых стенках корпуса 202. Рычаги 216 защелок служат также для крепления подложки 208, как это видно на фиг. 10.

На фиг. 12 показано, каким образом можно расположить несколько концевых фиксаторов в ряд, бок о бок, для приема множества концевых заделок оптических волокон в пределах небольшого объема. На фиг. 12 показано также применение вставки или оптической пластины 220, которая может быть прикреплена к любому из концевых фиксаторов для изменения заданных оптических характеристик. Например, пластина 220 может иметь выполненную в ней линзу 222 для дополнения или замены линзы 122. В представленном примере осуществления линза выполнена с помощью ромбовидного стержня в пресс-форме и имеет радиус кривизны примерно 0,37 мм. Высота линзы равна 0,10 мм, а оставшаяся толщина оптической пластины 220 равна примерно 0,56 мм. Эта линза 222 используется совместно с линзой 122, имеющей радиус кривизны примерно 0,30 мм и высоту около 0,25 мм. При правильном расположении оптической пластины 220 в основании 112 концевого фиксатора 110 линза 122 располагается примерно на 0,51 мм выше верхней поверхности пластины 220. Расстояние от упора 118 для волокна до дна концевого фиксатора (т.е. до верха подложки печатной платы 208) равно приблизительно 3,05 мм. Толщина светопропускающей части основания концевого фиксатора от конца линзы 122 до упора 118 для волокна составляет примерно 1,02 мм. При желании могут быть использованы другие оптические устройства, например, поляризаторы, дифракционные или голограммные решетки, фильтры, микроструктурированные поверхности, линза Френеля и т.д. Такое устройство располагают в соответствующем месте на пластине 220 для центрирования относительно упора 118 для волокна, причем пластина 220 может иметь дополнительные направляющие элементы, т.е. иметь направляющий ключ, чтобы ее можно было расположить в основании 112 концевого фиксатора 110 только в одной ориентации. Направляющий ключ может быть получен путем выполнения на пластине 220 выпуклости 224, входящей в паз, сформированный на нижней стороне основания 112.

На фиг. 14 показано, каким образом один из ряда концевых фиксаторов может быть расположен на подложке, например, на другой печатной плате 226, с расположением бок о бок, как показано на фиг. 12. На противоположной стороне печатной платы 226 могут быть выполнены выводы 228 для взаимного соединения соответствующих активных оптических устройств с другими управляющими электронными схемами.

На фиг. 15 представлены две дополнительные модификации концевого фиксатора. Модифицированный концевой фиксатор 230 имеет два пальца или выступа 232 и 234, в каждом из которых имеется приемная канавка для волокна, расположенная таким образом, чтобы создавать двойной или S-образный изгиб присоединяемого волокна 236. Концевой фиксатор 230 также имеет часть в виде основания 238, предназначенную для полного внутреннего отражения светового сигнала. Концевой фиксатор 230 может быть изготовлен из двух деталей, одна из которых имеет выступы с V-образными канавками и отформованную за одно целое линзу, а другая представляет собой основание с полным внутренним отражением, также с одной или более отформованными за одно целое линзами. Различные поверхности основания могут иметь покрытие для обеспечения улучшенного отражения, либо могут быть выполнены в виде линз или других структурированных поверхностей для внутренней фокусировки света любым желаемым способом. Рекомендации по линзам для передающего и приемного элементов могут быть различными. В некоторых случаях применения покрытие может быть использовано для регулирования количества отраженного света.

Несмотря на то что настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретные примеры его осуществления, данное описание не должно рассматриваться как ограничительное. Специалистам в данной области техники после ознакомления с этим описанием изобретения станет очевидно, что возможны различные модификации описанных примеров, а также альтернативные примеры осуществления изобретения. Следовательно, предполагается, что такие модификации могут быть осуществлены без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения, определенные в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к устройствам для взаимного соединения оптических волокон. Розетка содержит корпус с отверстием, створку, средство крепления корпуса, съемную пластину, подложку, концевой фиксатор. Фиксатор содержит основание и выступ с канавкой для размещения волокна. Основание содержит линзу. Изобретение обеспечивает быстрое разъединение и присоединение оптических волокон, а также упрощает монтаж оптических волокон. 3 с. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Фиксатор для концевого подсоединения оптического волокна, содержащий основание, имеющее светопропускающую часть; выступ, прикрепленный к указанному основанию рядом с его светопропускающей частью, причем указанный выступ имеет канавку для размещения волокна, направленную к упору для волокна, расположенному на указанной светопропускающей части указанного основания; и средство для центрирования указанной светопропускающей части указанного основания относительно активного устройства. 2. Концевой фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что указанное основание имеет линзу, выполненную за одно целое с его указанной светопропускающей частью. 3. Концевой фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что указанное центрирующее средство содержит штыри, прикрепленные к указанному основанию. 4. Концевой фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что указанная светопропускающая часть указанного основания имеет множество поверхностей, расположенных так, чтобы обеспечить полное внутреннее отражение светового луча, направленного на указанную поверхность упора для волокна. 5. Концевой фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вкладное средство для изменения его оптических характеристик. 6. Концевой фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что указанная канавка для размещения волокна практически прямолинейна, а упор для волокна практически перпендикулярен указанной канавке для размещения волокна. 7. Концевой фиксатор по п. 2, отличающийся тем, что указанная линза выполнена на указанной светопропускающей части основания напротив упора для волокна. 8. Концевой фиксатор по п. 5, отличающийся тем, что указанное вкладное средство содержит оптическую пластину, размеры которой обеспечивают посадку ее в соответствующем вырезе указанного основания рядом с его светопропускающей частью. 9. Концевой фиксатор по п. 8, отличающийся тем, что указанная оптическая пластина имеет линзу, выполненную за одно целое с ней. 10. Концевой фиксатор по п. 8, отличающийся тем, что указанная оптическая пластина имеет механическую поляризацию для посадки в указанном вырезе указанного основания только в одной ориентации. 11. Устройство для концевого соединения оптического волокна, содержащее розетку, имеющую корпус с отверстием для размещения контактного конца оптического волокна; по меньшей мере один концевой фиксатор, расположенный в указанном корпусе, причем указанный фиксатор включает основание и выступ, прикрепленный к указанному основанию рядом с его светопропускающей частью, а указанный выступ имеет канавку для размещения волокна, первым концом направленную в основном к указанному отверстию корпуса и вторым концом направленную к упору для волокна, расположенному на указанной светопропускающей части указанного основания. 12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно активное устройство, установленное в указанном корпусе и расположенное относительно концевого фиксатора так, чтобы обеспечить функциональную связь с указанной светопропускающей частью указанного основания. 13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что указанное активное устройство смонтировано на подложке, указанный концевой фиксатор смонтирован на указанной подложке, а указанная подложка прикреплена к внутренней части указанного корпуса. 14. Устройство по п. 11 или 12, отличающееся тем, что указанный корпус имеет створку, расположенную около указанного отверстия и смещенную в закрытое положение, причем эта створка имеет средство фиксации для съемной установки штекера оптического волокна. 15. Устройство по п. 11 или 12, отличающееся тем, что указанный корпус имеет по меньшей мере два указанных концевых фиксатора и по меньшей мере два указанных активных устройства, которые соответственно функционально связаны с обоими концевыми фиксаторами. 16. Устройство по п. 11 или 12, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вкладное средство для изменения оптических характеристик указанного концевого фиксатора. 17. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что указанный корпус включает съемную пластину, обеспечивающую доступ к внутренней части корпуса, причем указанная пластина имеет рычаги защелки, которые прикреплены к указанному корпусу и закрепляют указанную подложку в указанном корпусе. 18. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что указанные два активных устройства смонтированы на общей подложке, указанные два концевых фиксатора смонтированы на указанной общей подложке, а указанная подложка прикреплена к внутренней части указанного корпуса. 19. Розетка с активным устройством, содержащая корпус, имеющий отверстие для размещения концевой части оптического волокна, створку, расположенную около указанного отверстия, смещенную в закрытое положение и имеющую средство фиксации для разъемного ввода штекера оптического волокна, средство крепления указанного корпуса к внешней конструкции и съемную пластину, обеспечивающую доступ к внутренней части указанного корпуса; подложку, прикрепленную к внутренней части указанного корпуса; по меньшей мере один концевой фиксатор, смонтированный на указанной подложке, причем указанный фиксатор включает основание и выступ, прикрепленный к указанному основанию около его светопропускающей части, указанный выступ имеет канавку для размещения волокна, первым концом направленную в основном к указанному отверстию указанного корпуса и вторым концом направленную к упору для волокна, расположенному на указанной светопропускающей части указанного основания, а указанное основание имеет линзу, выполненную за одно целое с его светопропускающей частью. 20. Розетка по п. 19, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере одно активное устройство, смонтированное на указанной подложке и расположенное относительно концевого фиксатора так, чтобы обеспечить функциональную связь с указанной светопропускающей частью указанного основания; и оптическую пластину с линзой, установленной на оптическом пути между указанной светопропускающей частью указанного основания указанного концевого фиксатора и указанным активным устройством.