ОПТОВОЛОКОННЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 2016 года по МПК G02B6/38 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в целом, относится к системам оптоволоконной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к оптоволоконным соединителям, используемым в системах оптоволоконной связи.

Уровень техники

Системы оптоволоконной связи получили широкое распространение частично благодаря провайдерам услуг, которые стремятся предоставлять потребителям возможности связи с широкой полосой (например, данные и речь). Системы оптоволоконной связи используют сеть оптоволоконных кабелей для передачи больших объемов данных и речевых сигналов на относительно длинные расстояния. Оптоволоконные соединители являются важной частью большинства систем оптоволоконной связи. Оптоволоконные соединители позволяют быстро оптически соединять два оптических волокна, не требуя сращивания. Оптоволоконные соединители могут использоваться для оптического соединения двух отрезков оптического кабеля. Оптоволоконные соединители могут также использоваться для присоединения отрезков оптического волокна к пассивному и активному оборудованию.

Типичный оптоволоконный соединитель содержит сборочный узел наконечника, поддерживаемый на дистальном конце корпуса соединителя. Для смещения сборочного узла наконечника используется пружина, действующая в дистальном направлении относительно корпуса соединителя. Наконечник служит для поддержки концевого участка по меньшей мере одного оптического волокна (в случае мультиволоконного наконечника, поддерживаются концы многочисленных волокон). Наконечник имеет дистальный торец, на котором располагается полированный конец оптического волокна. Когда два оптоволоконных соединителя соединяются между собой, дистальные торцы наконечников упираются друг в друга и наконечники принудительно перемещаются в проксимальном направлении относительно их соответствующих корпусов соединителей, противодействуя смещению, создаваемому их соответствующими пружинами. Когда оптоволоконные соединители соединены, их соответствующие оптические волокна коаксиально выровнены, так что торцы оптических волокон расположены точно напротив друг друга. Таким образом, оптический сигнал может передаваться от одного оптического волокна к другому оптическому волокну через выровненные торцы оптических волокон. Для многих типов оптоволоконных соединителей выравнивание между двумя оптоволоконными соединителями обеспечивается посредством использования промежуточного оптоволоконного переходника.

Оптоволоконный кабель часто крепится к концу соответствующего оптоволоконного кабеля посредством крепления упрочняющих элементов к корпусу соединителя. Крепление обычно осуществляется, используя типичнные способы, такие как обжимы или адгезивы. Крепление упрочняющих элементов кабеля к корпусу соединителя является предпочтительным, поскольку оно позволяет передавать растягивающую нагрузку, приложенную к кабелю со стороны упрочняющих элементов кабеля, непосредственно к корпусу соединителя. Таким образом, растягивающая нагрузка не передается к корпусу наконечника оптоволоконного кабеля. Если бы растягивающая нагрузка была приложена к корпусу наконечника, такая растягивающая нагрузка могла бы вызвать вытягивание сборочного узла наконечника в проксимальном направлении, противодействуя смещению, создаваемому пружиной соединителя, вызывая, таким образом, оптическое разъединение между соединителем и соответствующим состыкованным с ним соединителем. Оптоволоконные соединители описанного выше типа могут упоминаться как соединители, защищенные от разъединения.

Как указано выше, когда два оптических соединителя соединяются вместе, наконечники двух соединителей входят в контакт друг с другом и соответственно в проксимальных направлениях относительно их корпусов, противодействуя смещению, создаваемому их соответствующими пружинами. В случае соединителей, защищенных от разъединения, такое проксимальное движение наконечников обеспечивает проксимальное движение оптических волокон, прикрепленных к наконечникам, относительно корпусов соединителей и относительно оболочек оптоволоконных кабелей, прикрепленных к соединителям. Для обеспечения такого относительного проксимального движения оптических волокон оптоволоконные кабели обычно имеют достаточное внутреннее пространство, чтобы позволить изгибать оптические волокна способом, способным в разумной степени не ухудшать качество сигнала. Как правило, изгиб содержит "макроизгиб", при котором изгибы имеют радиусы кривизны, которые больше, чем требования к минимально допустимому радиусу изгиба оптического кабеля.

Для конструкции оптоволоконного соединителя важны множество факторов. Один из факторов относится к простоте изготовления и сборки. Другой фактор относится к размеру соединителя и способности обеспечить улучшенный соединитель/повышенные плотности цепей. Еще один фактор относится к способности обеспечивать высококачественные сигнальные соединения при минимальном ухудшении качества сигнала.

Раскрытие изобретения

Один из вариантов настоящего раскрытия относится к оптоволоконному соединителю, имеющему признаки, облегчающие сборку соединителя. Например, такие признаки могут содержать конструкции, улучшающие направление оптических волокон в соединитель во время сборки и облегчение заливки эпоксидной смолы в наконечник соединителя во время сборки.

Другой вариант настоящего раскрытия относится к оптоволоконным соединителям, имеющим признаки, предотвращающие недопустимый изгиб оптического кабеля, когда наконечники соединителя перемещаются в проксимальном направлении относительно корпусов соединителей по мере того, как два соединителя соединяются друг с другом. В некоторых вариантах осуществления соединители могут содержать внутри корпусов соединителей пространство для обеспечения макроизгиба оптических волокон.

Многообразие дополнительных вариантов будет изложено в последующем описании. Варианты относятся к индивидуальным признакам и к комбинациям признаков. Следует понимать, что как приведенное предшествующее общее описание, так и последующее подробное описание являются примерными и пояснительными и не ограничивают широкие концепции изобретения, на которых основаны раскрытые здесь варианты осуществления.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид в перспективе с покомпонентным изображением оптоволоконного соединителя, соответствующего принципам настоящего раскрытия;

на фиг.2 - вид в продольном разрезе вдоль оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.1;

на фиг.3 - вид в перспективе задней части корпуса оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.1;

на фиг.4 - вид в продольном разрезе вдоль задней части корпуса, показанной на фиг.3;

на фиг.5 - вид в перспективе, показывающий первый конец первой крышки вставки, которая может использоваться для оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.1;

на фиг.6 - вид в перспективе, показывающий второй конец крышки вставки, показанной на фиг.5;

на фиг.7 - вид в продольном разрезе вдоль крышки вставки, показанной на фиг.5 и 6;

на фиг.8 - вид в перспективе, показывающий первый конец второй крышки вставки, которая может использоваться для оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.1;

на фиг.9 - вид в перспективе, показывающий второй конец крышки вставки, показанной на фиг.8;

на фиг.10 - вид в продольном разрезе вдоль крышки вставки, показанной на фиг.8 и 9;

на фиг.11 - вид в перспективе, показывающий первый конец колпачка для снятия механического напряжения оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.1;

на фиг.12 - вид в перспективе, показывающий второй конец колпачка для снятия механического напряжения, показанного на фиг.11;

на фиг.13 - вид в продольном разрезе колпачка для снятия механического напряжения, показанного на фиг.11 и 12;

на фиг.14 - вид в перспективе с покомпонентным изображением второго оптоволоконного соединителя, соответствующего принципам настоящего раскрытия;

на фиг.15 - вид в продольном разрезе вдоль оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.14;

на фиг.16 - вид в перспективе, показывающий первый конец половинки задней части корпуса оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.14;

на фиг.17 - вид в перспективе, показывающий второй конец половинки, показанной на фиг.16;

на фиг.18 - вид в перспективе, показывающий вторую сторону половинки, показанной на фиг.16 и 17;

на фиг.19 - вид в перспективе, показывающий первый конец первой крышки вставки, которая может использоваться для оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.14;

на фиг.20 - вид в перспективе, показывающий второй конец крышки вставки, показанной на фиг.19;

на фиг.21 - вид в продольном разрезе вдоль крышки вставки, показанной на фиг.19 и 20;

на фиг.22 - вид в перспективе, показывающий первый конец второй крышки вставки, которая может использоваться для оптоволоконного соединения, показанного на фиг.14;

на фиг.23 - вид в перспективе, показывающий второй конец крышки вставки, показанной на фиг.22;

на фиг.24 - вид в продольном разрезе вдоль крышки вставки, показанной на фиг.22 и 23;

на фиг.25 - вид в продольном разрезе оптоволоконного переходника, соответствующего предшествующему уровню техники;

на фиг.26 - вид в поперечном разрезе вдоль линии 26-26 сечения на фиг.2.

на фиг.27 - вид сверху оптоволоконного соединителя типа LC, соответствующего предшествующему уровню техники;

на фиг.28 - вид в продольном разрезе вдоль оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.27;

на фиг.29 - вид в перспективе с покомпонентным изображением третьего оптоволоконного соединителя, имеющего признаки с вариантами признаков изобретения, соответствующие принципам настоящего раскрытия;

на фиг.30 - вид в перспективе в частично собранном виде оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.31 - вид в перспективе в полностью собранном виде оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.32 - вид сверху оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.33 - вид в продольном разрезе вдоль оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.34 - вид в перспективе двух оптоволоконных соединителей, показанных на фиг.29, присоединенных к дуплексному оптоволоконному переходнику типа LC;

на фиг.35 - вид сбоку оптоволоконных соединителей, присоединенных к дуплексному оптоволоконному переходнику типа LC, показанному на фиг.34;

на фиг.36 - вид сверху оптоволоконных соединителей, присоединенных к дуплексному оптоволоконному переходнику типа LC, показанному на фиг.34;

на фиг.37 - вид в перспективе двух оптоволоконных соединителей, показанных на фиг.29, соединенных посредством зажима для образования дуплексного оптоволоконного соединителя;

на фиг.38 - вид сверху дуплексного оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.37;

на фиг.39 - вид в перспективе передней части корпуса оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.40 - вид сбоку передней части корпуса оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.39, с участком передней части корпуса с разделением для показа ее внутренней конфигурации;

на фиг.41 - вид в перспективе задней части корпуса оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.42 - вид в продольном разрезе вдоль задней части корпуса, показанной на фиг.41;

на фиг.43 - вид в продольном разрезе вдоль крышки вставки оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.44 - вид в перспективе колпачка для снятия механического напряжения оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.29;

на фиг.45 - вид в продольном разрезе колпачка для снятия механического напряжения, показанного на фиг.41;

на фиг.46 - вид в перспективе с покомпонентным изображением четвертого оптоволоконного соединителя, имеющего признаки с вариантами признаков изобретения, соответствующие принципам настоящего раскрытия;

на фиг.47 - вид в перспективе в частично собранном виде оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.46;

на фиг.48 - вид в перспективе в полностью собранном виде оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.46;

на фиг.49 - вид сверху оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.46;

на фиг.50 - вид в продольном разрезе вдоль оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.46;

на фиг.51 - вид в перспективе задней части корпуса оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.46;

на фиг.52 - вид спереди задней части корпуса, показанного на фиг.51;

на фиг.53 - вид в поперечном разрезе вдоль линии 53-53 сечения, показанного на фиг.52.

на фиг.54 - вид в поперечном разрезе вдоль линии 54-54 сечения, показанного на фиг.53.

на фиг.55 - вид в поперечном разрезе вдоль линии 55-55 сечения, показанного на фиг.54.

на фиг.56 - вид в перспективе крышки вставки, которая может использоваться для оптоволоконного соединителя, показанного на фиг.46;

на фиг.57 - вид в продольном разрезе вдоль крышки вставки, показанной на фиг.56;

на фиг.58 - вид в поперечном разрезе вдоль линии 58-58 сечения, показанного на фиг.57.

на фиг.59 - вид в поперечном разрезе вдоль линии 59-59 сечения, показанного на фиг.57.

на фиг.60 - вид в перспективе сзади примерного варианта осуществления обжимной втулки, которая может использоваться для крепления оптического волокна к корпусу соединителя оптоволоконного соединителя;

на фиг.61 - вид сзади обжимной втулки, показанной на фиг.60;

на фиг.62 - вид в продольном разрезе вдоль линии 62-62 сечения, показанного на фиг.61.

на фиг.63 - вид в перспективе сзади другого примерного варианта осуществления обжимной втулки, которая может использоваться для крепления оптического волокна к корпусу соединителя оптоволоконного соединителя;

на фиг.64 - вид сзади обжимной втулки, показанной на фиг.63; и

на фиг.65 - вид в продольном разрезе вдоль линии 65-65 сечения, показанного на фиг.61.

Осуществление изобретения

На фиг.1 и 2 показан первый оптоволоконный соединитель 20, соответствующий принципам настоящего раскрытия. Оптоволоконный соединитель 20 имеет общую длину L₁ от дистального конца 22 оптоволоконного соединителя 20 до проксимального конца 24 оптоволоконного соединителя 20. Оптоволоконный соединитель 20 содержит сборочный узел 26 наконечника, установленный рядом с дистальным концом 22 оптоволоконного соединителя 20. Сборочный узел наконечника содержит наконечник 28, втулку 30 и пружину 31. Сборочный узел 26 наконечника устанавливается, по меньшей мере частично, внутри корпуса 32 соединителя, содержащего дистальный участок 34 корпуса, соединенный с проксимальным участком 36 корпуса. В одном из вариантов осуществления дистальный участок 34 корпуса защелкивается на ребрах 37, расположенных на проксимальном участке 36 корпуса, чтобы скрепить вместе два участка корпуса. Оптоволоконный соединитель 20 также содержит освобождающую втулку 38, которая со скольжением устанавливается на корпусе 32 соединителя. Оптоволоконный соединитель 20 дополнительно содержит вставную крышку 40A, которая устанавливается внутри проксимального конца 42 проксимального участка 36 корпуса, и обжимную втулку 44, которая устанавливается вокруг внешней части проксимального конца 42 проксимального участка 36 корпуса. Проксимальный конец 24 оптоволоконного соединителя 20 выполнен с возможностью приема, фиксации и обеспечения снятия механического напряжения/защиты по радиусу изгиба оптоволоконного кабеля 46. Оптоволоконный кабель 46 содержит оболочку 48, окружающую по меньшей мере одно оптоволокно 50. Оптоволоконный кабель 46 также содержит упрочняющий слой 52, сформированный множеством упрочняющих элементов (например, армирующих волокон, таких как арамидная пряжа/кевлар), расположенных между оптическим волокном 50 и оболочкой 48. Участок дистального конца упрочняющего слоя 52 обжимается между обжимной втулкой 44 и внешней поверхностью проксимального конца 42 проксимального участка 36 корпуса, так чтобы зафиксировать упрочняющий слой 52 на корпусе 32 соединителя. Оптическое волокно 50 проходит по всей длине L₁ оптоволоконного соединителя 20 и содержит дистальный участок 54, закрепленный внутри наконечника 28. Оптоволоконный соединитель 20 дополнительно содержит колпачок 56 для снятия механического напряжения, установленный на проксимальном конце 24 оптоволоконного соединителя 20 для обеспечения снятия механического напряжения и защиты оптического волокна 50 по радиусу изгиба.

Следует понимать, что оптоволоконный соединитель 20 выполнен с возможностью механического соединения с подобным оптоволоконным соединителем с помощью промежуточного оптоволоконного переходника. На фиг.25 показан пример оптоволоконного переходника 58, который может использоваться для соединения вместе двух оптоволоконных соединителей 20. Оптоволоконный переходник 58 содержит корпус 59 переходника, определяющий положение противоположных коаксиально выровненных портов 60, 62 для приема двух оптоволоконных соединителей, которые требуется соединить вместе. Оптоволоконный переходник 58 также содержит выравнивающую втулку 64 для приема и выравнивания наконечников 28 оптоволоконных соединителей, которые требуется соединить вместе. Оптоволоконный переходник 58 дополнительно содержит защелки 66 для механической фиксации оптоволоконных соединителей 20 внутри их соответствующих портов 60, 62. Защелки 66 могут быть выполнены с возможностью сцепления с выступами 68, предусмотренными на дистальных участках 34 корпуса соединяемых вместе оптоволоконных соединителей 20. Дополнительные подробности в отношении оптоволоконного переходника 58 можно найти в документе US 5,317,633, который настоящим включается сюда посредством ссылки во всей его полноте.

В показанном на фиг.1 варианте осуществления освобождающая втулка 38 показана как типичная освобождающая втулка SC. Когда освобождающая втулка 38 установлена на корпусе 32 соединителя, освобождающая втулка 38 может свободно скользить вперед-назад в дистальном и проксимальном направлениях относительно корпуса 32 соединителя вдоль центральной продольной оси 70 оптоволоконного соединителя 20. Когда оптоволоконный соединитель 20 вставлен в один из портов 60, 62 оптоволоконного переходника 58, шпоночная направляющая 72, предусмотренная на освобождающей втулке 38, обеспечивает ориентацию оптоволоконного соединителя 20 с соответствующим поворотом относительно оптоволоконного переходника 58. Когда оптоволоконный соединитель 20 полностью вставлен внутрь его соответствующего порта 60, 62, защелки 66 запираются в положении фиксации, в котором защелки входят в зацепление с выступами 68 корпуса 32 соединителя, чтобы предотвратить вытягивание оптоволоконного соединителя 20 в проксимальном направлении из порта 60, 62. Освобождающая втулка 38 обеспечивается, чтобы позволить по желанию вытаскивать оптоволоконный соединитель из его соответствующего порта 60, 62. Конкретно, если потянуть освобождающую втулку 38 в проксимальном направлении, наклонные выступы 74 освобождающей втулки разъединяют защелки 66 оптоволоконного переходника 58, сцепленные с выступами 68 оптоволоконного соединителя 20, тем самым позволяя вытаскивать оптоволоконный соединитель 20 в проксимальном направлении из соответствующего порта 60, 62.

Как показано на фиг.2, наконечник 28 сборочного узла 26 наконечника содержит дистальный конец 76 и проксимальный конец 78. Дистальный конец 76 выступает в дистальном направлении наружу за дистальный конец корпуса 32 соединителя, а проксимальный конец 78 закрепляется внутри втулки 30 наконечника. Когда корпус 32 соединителя собран, как показано на фиг.2, втулка 30 наконечника и пружина 31 захватываются между дистальным участком 34 корпуса и проксимальным участком 36 корпуса 32 соединителя. В такой конфигурации пружина 31 выполнена с возможностью смещения наконечника 28 в дистальном направлении относительно корпуса 32 соединителя. При соединении двух оптоволоконных соединителей 20 их наконечники принудительно перемещаются в проксимальных направлениях относительно их соответствующих корпусов 34 соединителей, противодействуя смещению, создаваемому их соответствующими пружинами. Движение происходит вдоль центральных осей 70 состыкованных оптоволоконных соединителей 20.

Как показано на фиг.2 и 26, оболочка 48 оптоволоконного кабеля 46 предпочтительно имеет малый внешний диаметр D₁. В некоторых вариантах осуществления внешний диаметр D₁ может быть меньше 2 мм или меньше 1,5 мм или меньше или равным приблизительно 1,2 мм. В некоторых вариантах осуществления оптическое волокно 50 внутри оболочки 48 может содержать сердцевину 90, оболочку 92, окружающую сердцевину, и один или несколько слоев 94 покрытия, окружающих оболочку 92. В некоторых вариантах осуществления сердцевина 90 может иметь внешний диаметр приблизительно 10 мкм, оболочка 92 может иметь внешний диаметр приблизительно 125 мкм и один или несколько слоев 94 покрытия могут иметь внешний диаметр в диапазоне приблизительно 240-260 мкм. Упрочняющий слой 52 обеспечивает прочность кабеля 46 к растяжению. Упрочняющий слой 52 относительно тесно окружает слой 94 покрытия оптического волокна 50. В дополнение к обеспечению прочности кабеля 46 на растяжение, упрочняющий слой 52 также функционирует как разделитель для отделения оптического волокна 50 от внешней оболочки 48. В некоторых вариантах осуществления никакой буферный слой или буферная трубка между слоем 94 покрытия оптического волокна 50 и упрочняющим слоем 52 не предусматривается. Дополнительные подробности в отношении оптоволоконного кабеля 46 можно найти в документе US 12/473,931, который настоящим включается сюда посредством ссылки во всей его полноте.

Как показано на фиг.2, оптическое волокно 50 проходит через всю длину L₁ оптоволоконного соединителя 20. Например, оптическое волокно 50 проходит через колпачок 56 для снятия механических напряжений, вставную крышку 40А, корпус 32 соединителя и наконечник 28. В некоторых вариантах осуществления участок оптического волокна 50, проходящий проксимально от наконечника 28 через оптоволоконный соединитель 20 к покрытому оболочкой участку оптоволоконного кабеля 46, содержит только сердцевину 90, оболочку 92 и один или несколько слоев 94 покрытия. Участок оптического волокна 50, проходящий через наконечник 28, обычно содержит только сердцевину 90 и оболочку 92. По большей части, дистальный торец оптического волокна 50 предпочтительно полируется, как это хорошо известно в технике.

Как показано на фиг.2, вставная крышка 40A (фиг.5-7) устанавливается внутри проксимального конца 42 проксимального участка 36 корпуса 32 соединителя. Вставная крышка 40A имеет внутренний диаметр D₂, по размеру соответствующий внешнему диаметру слоя 94 покрытия. В альтернативных вариантах осуществления может быть желательным покрыть/защитить участок оптического волокна 50, проходящего через корпус 32 соединителя, защитным слоем, таким как трубка 900 мкм (900-микронная разделительная трубка). Для установки такой защитной трубки, вставная крышка 40А может быть заменена на вставную крышку 40B (фиг.8-10), имеющую внутренний диаметр D₃, больший, чем внутренний диаметр D₂ крышки 40A. В некоторых вариантах осуществления внутренний диаметр D₃ может соответствовать внешнему диаметру защитной буферной трубки, предусмотренной вокруг слоя 94 покрытия оптического волокна 50 внутри корпуса 32 соединителя.

Оптоволоконный соединитель 20 является соединителем, защищенным от разъединения, в котором упрочняющий слой оптоволоконного кабеля 46 зафиксирован на корпусе соединителя 32, препятствуя, таким образом, передаче растягивающих усилий к сборочному узлу 26 наконечника. Благодаря такой конфигурации, перемещение наконечника 28 в проксимальном направлении относительно корпуса 32 соединителя обеспечивает приложение силы/смещение оптического волокна 50 в проксимальном направлении относительно корпуса 32 соединителя и оболочки 48 оптоволоконного кабеля 46. В показанном на чертеже варианте осуществления наконечник 28 во время процесса соединения имеет максимальное осевое перемещение AD в проксимальном направлении. Осевое перемещение AD создает избыточную длину волокна, равную расстоянию осевого перемещения AD. В некоторых вариантах осуществления максимальное осевое перемещение AD может быть равным 0,089 см.

В отношении осевого перемещения AD, описанного выше, существенно, что относительно малый диаметр оптоволоконного кабеля 46 и недостаток открытого пространства внутри оболочки 48 не позволяют кабелю 46 с легкостью располагать оптический кабель 50 с допустимым макроизгибом внутри оболочки 48, когда наконечник 28 принудительно перемещается в проксимальном направлении относительно корпуса 32 соединителя. Поэтому, чтобы предотвратить ухудшение качества сигнала, связанное с макроизгибом, вызванным осевым перемещением оптического волокна 50 в проксимальном направлении, соединитель 20 предпочтительно сам выполняется с возможностью натяжения избыточной длины волокна, соответствующей осевому перемещению. Чтобы натянуть избыточную длину волокна, оптоволоконный соединитель 20 содержит признаки, способствующие управляемому, предсказуемому и обладающему повторяемостью макроизгибу оптического волокна 50 внутри корпуса 32 соединителя, когда наконечник 28 принудительно перемещается в проксимальном направлении относительно корпуса 32 соединителя. Таким образом, оптоволоконный соединитель 20 сам осуществляет приемлемый макроизгиб оптического кабеля 50, так что оптическое волокно 50 не нуждается в скольжении внутри оболочки 48 оптоволоконного кабеля и не требует от оптического волокна 52 макро- или микроизгиба внутри оболочки 48 оптоволоконного кабеля 46, когда наконечник 28 принудительно перемещается в проксимальном направлении относительно корпуса 32 соединителя.

Чтобы избежать нежелательного ухудшения сигнала, оптоволоконный соединитель 20 предпочтительно проектируется так, чтобы натягивать оптическое волокно на длину, соответствующую осевому перемещению AD. Например, как показано на фиг.2, корпус 32 соединителя содержит область 100 натяжения волокна, которая проходит обычно от проксимального конца пружины 31 к проксимальному концу 42 проксимального участка 36 корпуса. Область 100 натяжения волокна содержит канал 101, проходящий вдоль оси 70. Как показано на фиг.2, канал 101 имеет промежуточную секцию 102, дистальную секцию 104 и проксимальную секцию 106. Промежуточная секция 102 имеет увеличенную площадь поперечного сечения по сравнению с площадью поперечного сечения дистальной и проксимальной секций 104, 106. Площади поперечного сечения определяют вдоль плоскостей, перпендикулярных продольной оси 70 соединителя 20. Дистальная секция 104 и промежуточная секция 102 определяются проксимальным участком 36 корпуса (фиг.4). Дистальная секция 104 канала 101 имеет суженную конфигурацию с участком 104a сужения, расположенным между переходными участками 104b и 104c. Участок 104a сужения определяет минимальный поперечный размер CD1 (например, внешний диаметр) и минимальную площадь поперечного сечения дистальной секции 104. Переходный участок 104b обеспечивает постепенное уменьшение площади поперечного сечения (то есть, воронку или конус в направлении продольной оси 70) по мере того, как переходный участок 104b проходит от промежуточного сечения 102 канала 101 к участку 104а сужения. Переходный участок 104с обеспечивает постепенное увеличение площади поперечного сечения (то есть, воронку или конус в направлении от продольной оси 70) по мере того, как переходный участок 104c проходит от суженного участка 104a в направлении пружины 31.

Проксимальная секция 106 канала 101 определяется внутренней частью вставной крышки 40A или вставной крышки 40В (в зависимости от того, какая из крышек выбирается). Для простоты объяснения приведенное здесь описание будет относиться, прежде всего к вставной крышке 40A (фиг.5-7). Минимальный перекрестный размер CD2 (например, внешний диаметр) проксимальной секции 106 определяется вблизи проксимального конца вставной крышки 40A. Проксимальная секция 106 содержит переход 106a, который обеспечивает уменьшение площади поперечного сечения по мере того, как переход 106a проходит в проксимальном направлении от промежуточного сечения 102 канала 101 к минимальному поперечному размеру CD2. Скос 109 на проксимальном конце вставной крышки 40А обеспечивает увеличение площади поперечного сечения по мере того, как скос 109 проходит в проксимальном направлении от минимального поперечного размера C2. Скос 109 может оказать помощь в обеспечении защиты по радиусу изгиба в отношении волокна, проходящего через вставную крышку 40A. Следует понимать, что при использовании вставной крышки 40B, минимальный диаметр, обеспечиваемый вставной крышкой, может быть увеличен, чтобы расположить полезную буферную трубу, покрывающую оптическое волокно 50, внутри канала 101.

В некоторых вариантах осуществления минимальный поперечный размер CD1 больше, чем минимальный поперечный размер CD2. В других вариантах осуществления минимальный поперечный размер CD1 по меньшей мере в два раза больше, чем минимальный поперечный размер CD2. В других вариантах осуществления минимальный поперечный размер CD1 обычно равен минимальному поперечному размеру CD2. В других дополнительных вариантах осуществления максимальный поперечный размер CD3 канала 101 по меньшей мере в 1,5 или 2 раза больше, чем минимальный поперечный размер CD1. В других вариантах осуществления максимальный поперечный размер CD3 канала 101 по меньшей мере в 2, 3 или 4 раза больше, чем минимальный поперечный размер CD2.

Следует понимать, что размеры по длине и поперечному сечению области 100 натяжения волокна выбираются так, чтобы разместить в ней избыточную длину волокна, соответствующую расстоянию осевого перемещения AD. Когда наконечник 28 нажимается в проксимальном направлении, конфигурация области 100 натяжения волокна обеспечивает переход от обычно прямого пути SP прохождения оптического волокна 50 вдоль оси 70 к пути прохождения, который обычно следует вдоль единого макроизгиба 120 (показан на фиг.2), который проходит вдоль поверхности области 100 натяжения волокна от дистальной секции 104 через промежуточную секцию 102 к проксимальной секции 106. Увеличение длины между прямым путем и криволинейным путем прохождения равно расстоянию AD осевого перемещения. Переходы 104b, 106a, обеспечиваемые в проксимальной и дистальной секциях 104, 106 канала 101 помогают и способствуют тому, чтобы волокно формировало одиночный микроизгиб предсказуемым, повторимым способом по мере того, как наконечник 28 принудительно продвигается в проксимальном направлении относительно корпуса 32 соединителя во время процесса соединения. В некоторых вариантах осуществления область натяжения волокна выполнена с возможностью натяжения по меньшей мере 0,038 см или по меньшей мере 0,064 см или по меньшей мере 0,089 см избыточной длины волокна.

В дополнение к преимуществам, представленным выше, переход 104b также облегчает сборку оптоволоконного соединителя 20. Конкретно, во время сборки оптическое волокно 50 вставляется в дистальном направлении через проксимальный конец 42 корпуса 32 соединителя и направляется вдоль длины корпуса соединителя в наконечник 28. Переход 104b помогает в направлении волокна 50 в наконечник 28 во время процесса вставления волокна.

Как показано на фиг.7, вставная крышка 40A содержит участок 110 втулки, имеющий цилиндрическую внешнюю поверхность, которая устанавливается внутри проксимального конца 42 корпуса 32 соединителя. Вставная крышка 40A также содержит фланец 112 на проксимальном конце участка 110 втулки. Фланец 112 выступает по радиусу наружу из цилиндрической внешней поверхности участка 110 втулки и формирует проксимальный конец вставной крышки 40A. Фланец 112 граничит с проксимальным концом 42 корпуса 32 соединителя, когда в него вставляется вставная крышка 40A. Внутренняя часть вставной крышки 40A определяет проксимальную секцию 106 канала 101, которая проходит в проксимальном-дистальном направлении через вставную крышку 40A. Вставная крышка 40B обладает конфигурацией, подобной вставной крышке 40A, кроме минимального внутреннего поперечного размера CD2 (например, внутреннего диаметра) крышки 40B, который больше, чем минимальный поперечный размер CD2 вставной крышки 40A, чтобы лучше разместить защитную трубу, закрывающую покрытое волокно 50 внутри корпуса 32 соединителя.

Использование вставной крышки 40A или вставной крышки 40B позволяет проксимальному концу 42 корпуса 32 соединителя иметь относительно большую открытую площадь поперечного сечения, соответствующую максимальному поперечному размеру CD3 канала 101. Большая площадь поперечного сечения предпочтительна, поскольку она облегчает доставку заливочного материала (например, адгезивного материала, такого как эпоксидная смола) к задней стороне наконечника 28 во время сборки для заливки волокна 50 внутри наконечника 28. Как правило, для доставки заливочного материала к наконечнику 28 может использоваться игла. Большое поперечное сечение обеспечивает лучший доступ, чтобы позволить вставление иглы через проксимальный конец корпуса 32 соединителя для точной инжекции заливочного материала в наконечник 28.

Как показано на фиг.1, обжимная втулка 44 оптоволоконного соединителя 20 содержит участок 140 втулки и участок 142 короткой трубки, который выступает в проксимальном направлении наружу из проксимального конца участка 140 втулки. Радиальный подъем 141 обеспечивается между участком 140 втулки и участком 142 короткой трубки, так что участок 140 втулки имеет больший диаметр, чем участок 142 короткой трубки. Канал проходит по оси вдоль всей длины обжимной втулки 44. Канал имеет меньший диаметр при прохождении через участок 142 короткой трубки и больший диаметр при прохождении через участок 140 втулки. Когда оптоволоконный соединитель 20 собран, участок 140 втулки обжимается вокруг внешней поверхности корпуса 32 соединителя вблизи проксимального конца 42 корпуса 32 соединителя (фиг.2). Внешняя поверхность корпуса 32 соединителя может быть текстурирована (например, с накаткой, с бороздками, может быть снабжена небольшими выступами и т.д.), чтобы помочь удерживать обжимную втулку на корпусе 32. Предпочтительно, дистальный участок упрочняющего слоя 52 оптоволоконного кабеля 46 обжимается между участком 140 втулки и внешней поверхностью корпуса 32 соединителя, так что упрочняющий слой 52 кабеля 46 закрепляется относительно корпуса 32 соединителя.

В некоторых вариантах осуществления (например, как показано на фиг.1), участок 140 втулки обжимной втулки может содержать на ее внешней поверхности кольцевое ребро 143. Кольцевое ребро 143 может обеспечить дополнительный материал для обжимной втулки 44 в точках или в областях, которые будут иметь тенденцию к деформации при обжатии обжимной втулки на участке 140 втулки.

Участок 142 короткой трубки устанавливается внутри кармана 144, предусмотренного внутри колпачка 56 для снятия механического напряжения. Участок 142 короткой трубки коаксиально выравнивается с центральной продольной осью 70 оптоволоконного соединителя 20. Вставная крышка 40A захватывается между проксимальным концом 42 корпуса 32 соединителя и обжимной втулкой 44. Таким образом, обжимная втулка 44 помогает удерживать вставную крышку 40A внутри проксимального конца 42 корпуса 32 соединителя. Вставная крышка 40A может также удерживаться внутри корпуса 22 соединителя посредством адгезивного материала, такого как эпоксидная смола.

В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительным обжимать участок 142 короткой трубки относительно внешней оболочки 48 оптоволоконного кабеля 46, так что любое пространство между внешней оболочкой 48 и оптическим волокном 50 внутри кабеля 46 исключается и оптическое волокно 50 прижимается к внешней поверхности оболочки 48 оптоволоконного кабеля 46. По существу, оптическое волокно 50, так же как упрочняющий слой 52, может закрепляться относительно корпуса 32 соединителя, расположенного рядом с его проксимальным концом 42. Место, в котором оптическое волокно 52 непосредственно обжимается с корпусом 32 соединителя, может называться местом 51 крепления волокна (фиг.2).

Крепление оптического волокна 50 относительно проксимального конца 42 корпуса 32 соединителя может изолировать подвижный сборочный узел 26 наконечника от остальной части оптического кабеля 46, которая не обжимается или не пригибается к корпусу 32 соединителя. Это предпочтительно, поскольку, если оптическое волокно 50 не прикреплено к корпусу 32 соединителя, в некоторых случаях оптическое волокно 50 может скользить внутри внешней оболочки 48, влияя на предсказуемость и повторяемость макроизгиба, имеющего место внутри области 100 натяжения волокна, когда к наконечнику 28 прикладывается усилие в проксимальном направлении. Например, если длинный оптический кабель 46 должен быть намотан на катушку, волокно 50 может иметь тенденцию переходить к стороне внутреннего диаметра кабеля внутри кабеля и может перемещаться на расстояние, отличное от того расстояния, на которое перемещается сама внешняя оболочка 48. Если волокно 50 будет скользить внутри внешней оболочки 48 в направлении сборочного узла 26 наконечника, то это может увеличивать длину волокна внутри соединителя, влияя на предсказуемость приемлемого макроизгиба, имеющего место внутри области 100 натяжения волокна.

В других случаях, например, если к кабелю в проксимальном направлении со стороны соединителя была приложена растягивающая сила, внешняя оболочка 48 кабеля 46 может растягиваться неупруго и оптическое волокно 50 может посредством скольжения перемещаться внутри оболочки, относительно оболочки, создавая вытягивающее усилие на сборочном узле 26 наконечника. Таким образом, посредством крепления оптического волокна 50 к корпусу 32 соединителя рядом с проксимальным концом 42, используя обжимную втулку, подвижный сборочный узел 26 наконечника изолируется от остальной части оптоволоконного кабеля 46, которая не обжимается на корпусе 32 соединителя. В сущности, через крепление осевая нагрузка не передается ни в каком направлении. Крепление ограничивает/предотвращает относительное движение между оптическим волокном и оболочкой в месте расположения крепления волокна. Таким образом, участок волокна внутри соединителя и участок волокна внутри основной длины кабеля являются механически изолированными друг от друга. Соединитель, соответствующий настоящему раскрытию, таким образом, может работать в соответствии с его назначением и использовать область 100 натяжения волокна для обеспечения предсказуемого и повторяемого макроизгиба, когда наконечник перемещается в проксимальном направлении относительно корпуса 32 соединителя.

На фиг.60-65 показаны два различных варианта осуществления обжимных втулок 544, 644, которые содержат кольцевые ребра на внешней поверхности участков их коротких трубок. Даже при том, что другие варианты осуществления обжимных втулок, раскрытые в настоящей заявке, могут использоваться для обжима их участка короткой трубки относительно внешней оболочки 48 оптоволоконного кабеля 46, так что оптическое волокно 50 прижимается к внутренней поверхности оболочки 48 оптоволоконного кабеля 46, обжимные втулки 544 и 644, показанные на фиг.60-65, могут обеспечивать дополнительный материал для участков короткой трубки обжимной втулки в точках или областях, которые могут иметь тенденцию к деформации, когда обжимная втулка обжимается на участке короткой трубки.

В варианте осуществления обжимной втулки 544, показанном на фиг.60-62, участок 542 короткой трубки втулки 544 содержит первое кольцевое ребро 543 на его проксимальном конце 547 и второе кольцевое ребро 545 в промежуточном месте между проксимальным концом 547 и радиальным подъемом 541 обжимной втулки 544.

В варианте осуществления обжимной втулки 644, показанном на фиг.63-65, участок 642 короткой трубки втулки 644 содержит на его проксимальном конце 647 единственное более широкое кольцевое ребро 643.

В показанном на чертеже варианте осуществления место крепления волокна определяется как место, которое не находится в месте сращивания, где сращиваются вместе два сегмента оптического волокна. В настоящем раскрытии оптическое волокно заканчивается непосредственно в соединителе, и соединитель не является соединителем для сращивания.

Чтобы собрать оптоволоконный соединитель 20, сборочный узел 26 наконечника сначала вставляется в дистальный участок 34 корпуса 32 соединителя. Затем проксимальный участок 36 корпуса соединяется с дистальным участком 34 корпуса (например, соединением с защелкой), так что втулка 30 наконечника и пружина 31 захватываются внутри корпуса 32 соединителя в месте между дистальным участком 34 корпуса и проксимальным участком 46 корпуса. Затем игла для эпоксидной смолы вставляется через проксимальный конец 42 проксимального участка 36 корпуса и используется для инжекции эпоксидной смолы в канал волокна, определяемый через наконечник 28. Когда эпоксидная смола подана, игла для эпоксидной смолы вынимается и вставная крышка 40A или крышка 40 В вставки вставляется в проксимальный конец 42 корпуса 32 соединителя. После этого, колпачок 56 для снятия механического напряжения и обжимная втулка 44 вставляются поверх оптоволоконного кабеля 46 и проводится подготовка участка дистального конца.

Как часть процесса подготовки кабеля, с участка дистального конца снимается оболочка 48. Также, слои 94 покрытия снимаются с наиболее дистального участка оптического волокна 50, предназначенного для вставления через канал, определенный наконечником 28. Кроме того, упрочняющий слой 52 обрезается на требуемую длину. Когда оптоволоконный кабель 46 подготовлен, участок дистального конца оптического волокна 50 вставляется через вставную крышку 40A в наконечник, залитый эпоксидной смолой. Во время процесса вставки переход 104b помогает в осуществлении направления участка самого дистального конца оптического волокна 50 в наконечник 28. Когда процесс вставки волокна закончен, обжимная втулка 44 скользит в дистальном направлении поверх проксимального конца 42 корпуса 32 соединителя и используется для обжимания дистального конца упрочняющего слоя 52 вокруг внешней поверхности корпуса 32 соединителя, соседствующего с проксимальным концом 42. Колпачок 56 для снятия механического напряжения затем сдвигается в дистальном направлении поверх обжимающей втулки 44 и проксимального конца 42 корпуса 32. Наконец, освобождающая втулка 38 вставляется поверх дистального конца 22 оптоволоконного соединителя 20 и защелкивается на месте поверх корпуса 32 соединителя.

Как показано на фиг.11-13, колпачок 56 для снятия механического напряжения оптоволоконного соединителя 20 содержит дистальный конец 200 и противоположный проксимальный конец 202. Колпачок для снятия механического напряжения определяет внутренний канал 204, проходящий от проксимального конца 202 до дистального конца 200. Когда колпачок 56 монтируется на корпусе 32 соединителя, внутренний канал 204 выравнивается с центральной продольной осью 70 оптоволоконного соединителя 20. Колпачок 56 содержит участок 206 соединения, расположенный рядом с дистальным концом 200, и конусный участок 208 снятия механического напряжения, расположенный рядом с проксимальным концом 202. Участок 206 соединения имеет больший поперечный размер, чем соответствующий поперечный размер конусного участка 208 снятия механического напряжения. Переходный участок 210 располагается между соединительным участком 206 и конусным участком 208 снятия механического напряжения. Внешняя поверхность переходного участка обеспечивает постепенное увеличение размера поперечного сечения по мере того, как внешняя поверхность проходит от конусного участка 208 снятия механического напряжения к соединительному участку 206. Внешняя поверхность переходного участка 210 может полироваться, чтобы облегчить вставление соединительного участка 206 через проксимальный конец 42 корпуса 32 соединителя во время сборки оптоволоконного соединителя 20. Дополнительные подробности о колпачке 56 представлены в документе US 61/452,935, который была оформлен патентным поверенным №2316.3201USP1 под заголовком STRAIN RELIEF BOOT FOR A FIBER OPTIC CONNECTOR (Колпачок оптоволоконного соединителя для снятия механического напряжения) и подан на дату, одновременную с датой подачи настоящей заявки.

Для соединителя 20 проксимальный участок 36 корпуса, вставная крышка 40A и вставная крышка 40В являются обработанными на станке металлическими деталями. На фиг.14-24 показаны различные части другого оптоволоконного соединителя 20′, соответствующего принципам настоящего раскрытия. Соединитель 20′ был модифицирован в отношении соединителя 20, чтобы содержать проксимальный участок 36′ корпуса, вставную крышку 40A′ и вставную крышку 40B′, которые все изготавливаются из формованного пластика. Другие компоненты соединителя 20′ являются такими же, как у соединителя 20. На фиг.15 вставная крышка 40B′ показана установленной внутри соединителя 20′, и защитная внешняя трубка 149 показана как защищающая участок покрытого оптического волокна 50, проходящий от проксимальной стороны наконечника к колпачку. Проксимальный участок 36′ корпуса формируется двумя формованными половинками 36a, которые стыкуются вместе, чтобы образовать Проксимальный участок 36′ корпуса. Половинки 36a могут соединяться вместе с помощью клея или удерживаться вместе механически с помощью одного или нескольких крепежных элементов, таких как зажимы. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, половинки 36a могут удерживаться вместе с помощью защелкивающегося замка. В соответствии с примером варианта осуществления, показанным на фиг.12-14, каждая половинка 36a содержит гибкие консольные рычаги 41 на одной стороне 43 половинки 36a и выемки 45 на радиально противоположной стороне 47 половинки 36a (фиг.16-17). Каждый консольный рычаг 41 определяет язычок 49 на конце рычага 41, выполненный с возможностью защелкивания на выступах 51, определенных на выемках 45, когда две половинки 36a соединяются вместе. Консольные рычаги 41 и выемки 45 одной половинки 36a обеспечиваются на противоположных сторонах по отношению к рычагам 41 и выемкам 45, соответственно, другой половинки 36a. По сути, когда две половинки 36a соединяются вместе для защелкивания замком, консольные рычаги 41 одной половинки 36a выравниваются с выемками 45 другой половинки 36a и наоборот.

Процесс формовки, используемый при изготовлении проксимального участка 36′ корпуса, позволяет обеспечивать для внутренности проксимального участка 36′ корпуса непрерывную кривую 150, проходящую вдоль длины области натяжения соединителя 20′. Вставные крышки 40A′ и 40B′ подобны вставным крышкам 40A, 40B, за исключением того, что части являются формованными пластмассовыми частями с переходами внутреннего диаметра на проксимальном и дистальном концах крышек, имеющих более изогнутый профиль.

На фиг.27 и 28 показан оптоволоконный соединитель 220, соответствующий предшествующему уровню техники, в форме типичного LC-соединителя. Как показано на фиг.27 и 28, типичный соединитель 220 содержит корпус 222 соединителя, определяя дистальный участок 224 корпуса и Проксимальный участок 226 корпуса. LC-соединитель 220 содержит сборочный узел 228 наконечника, определяемый наконечником 230, втулкой 232 и пружиной 234. Проксимальный конец 236 наконечника 230 крепится внутри втулки 232 наконечника. Когда LC-соединитель 220 собран, втулка 232 наконечника и пружина захватываются между дистальным участком 224 корпуса и проксимальным участком 226 корпуса 222 соединителя и дистальный конец 238 наконечника 230 выступает дистально наружу за дистальный конец 240 корпуса 222 соединителя. Пружина 234 выполнена с возможностью смещения наконечника 230 в дистальном направлении относительно корпуса 222 соединителя.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, дистальный участок 224 корпуса может формироваться из штампованной пластмассы. Дистальный участок 224 корпуса определяет защелку 242, проходящую от верхней стенки 244 дистального участка 224 корпуса в направлении проксимального конца 246, причем защелка 242 проходит под острым углом относительно верхней стенки 244 дистального участка 224 корпуса. Дистальный участок 224 корпуса также содержит спусковой механизм 248 защелки, проходящий от проксимального конца 245 дистального участка 224 корпуса в направлении дистального конца 240. Спусковой механизм 248 защелки также проходит под острым углом относительно верхней стенки 244. Спусковой механизм 248 защелки выполнен с возможностью приведения в контакт с защелкой 242 для гибкого перемещения защелки 242 в направлении вниз.

Как известно в технике, когда оптоволоконный соединитель 220 помещается в LC-переходник 250 для оптического соединения вместе световых лучей, идущих из двух оптических волокон, защелка 242 функционирует так, чтобы фиксировать оптоволоконный соединитель 220 на месте внутри переходника 250. Оптоволоконный соединитель 220 может быть вынут из переходника 250, нажимая на спусковой механизм 248 защелки, который заставляет защелку 242 нажиматься в направлении вниз, освобождая захваченные участки 252 защелки 242 из оптоволоконного переходника 250.

Область дистального участка 224 корпуса, из которой выходит спусковой механизм 248 защелки, определяет отверстие 254 для штифта. Отверстие 254 для штифта выполнено с возможностью приема штифта для образования дуплексного LC-соединителя, соединяя два симплексных соединителя 220 в ориентации "бок о бок".

Также, как показано на фиг.27 и 28, колпачок 256 для снятия механического напряжения скользит поверх проксимального конца 258 проксимального участка 226 корпуса и защелкивается на фланце 260 колпачка, чтобы закрепить колпачок 256 относительно корпуса 222 соединителя. Проксимальный конец 258 проксимального участка 226 корпуса определяет область 262 обжима для прижатия упрочняющего слоя оптоволоконного кабеля к проксимальному участку 226 корпуса, обычно с использованием обжимающей втулки (не показана). Внешняя поверхность корпуса 264 проксимального участка 226 корпуса, определяющая область 262 обжатия, может быть текстурирована (например, с накаткой, с бороздками, быть снабжена небольшими выступами и т.д.), чтобы помочь удерживать обжимную втулку на корпусе 222.

Как обсуждалось выше в отношении вариантов осуществления SC-соединителя, показанного на фиг.1-26, движение наконечника 230 LC-соединителя в проксимальном направлении относительно корпуса 222 соединителя, заставляет оптическое волокно принудительно перемещаться/смещаться в проксимальном направлении относительно корпуса 222 соединителя и оболочки оптоволоконного кабеля. Однако в типичном LC-соединителе 220, показанном на фиг.27 и 28, канал 266, определяемый проксимальным участком 226 корпуса, который проходит вдоль продольной оси соединителя 220, определяет обычно однородный внутренний диаметр DLC, подобный по размеру диаметру участка оптического волокна, содержащего сердцевину, слой плакированного покрытия и один или несколько слоев покрытия. По сути, проксимальный участок 226 корпуса типичного LC-соединителя 220 не содержит область натяжения волокна, чтобы предотвратить ухудшение качества сигнала, связанное с микроизгибом, вызванным осевым перемещением оптического волокна в проксимальном направлении.

На фиг.29-45 показаны различные части третьего оптоволоконного соединителя 300, соответствующего принципам настоящего раскрытия. Соединитель 300 содержит соответствующие изобретению признаки, подобные тем, которые показаны и описаны для соединителей 20, 20 SC-типа, показанных на фиг.1-26, но которые, однако, соответствуют LC-соединителю.

Как показано на фиг.29-45, оптоволоконный соединитель 300 содержит корпус 301 соединителя, содержащий дистальный участок 302 корпуса и проксимальный участок 304 корпуса. Дистальный участок 302 корпуса подобен по конфигурации соответствующему участку типичного LC-соединителя и содержит сборочный узел 306 наконечника, содержащий наконечник 308, втулку 310 и пружину 312, установленные в нем. Втулка 310 и пружина 312 наконечника захватываются внутри дистального участка 302 корпуса посредством проксимального участка 304 корпуса 301 соединителя. Дистальный участок 302 корпуса определяет прорези 314, выполненные с возможностью приема ребер 316, сформированных на дистальном конце 318 проксимального участка 304 корпуса для скрепления вместе посредством защелки двух участков 302, 304 корпуса.

Вставная крышка 320, имеющая признаки, схожие с крышками 40A и 40A′, вставляется в проксимальный конец 322 проксимального участка 304 корпуса. Как обсуждалось выше в отношении соединителей 20, 20′ типа SC, может также использоваться альтернативный вариант осуществления вставной крышки, имеющей больший внутренний диаметр, для размещения защитной трубки. Обжимная втулка вставляется поверх проксимального конца 322 проксимального участка 304 корпуса и захватывает колпачок 320 вставки против него. Обжимная втулка 324 используется для обжимания оптоволоконного кабеля способом, подобным способу, описанному выше для соединителей 20, 20′ SC-типа.

Колпачок 326 для снятия механического напряжения устанавливается поверх проксимального конца 322 проксимального участка 304 корпуса. Колпачок 326 для снятия механического напряжения содержит соединительный участок 328, определяющий, в целом, круглый внутренний канал 330 (фиг.44 и 45). Круглая внутренняя кромка 332, расположенная на дистальном конце 334 колпачка 326 для снятия механического напряжения, устанавливается поверх обычно круглого фланца 336 колпачка, расположенного на внешней поверхности 338 проксимального участка 304 корпуса. Когда колпачок 326 для снятия механического напряжения установлен поверх проксимального участка 304 корпуса, дистальный конец 334 колпачка 326 для снятия механического напряжения упирается в стопорное кольцо 340. Как показано на фиг.33, стопорное кольцо 340 определяет коническую конфигурацию 342 вдоль продольного направления соединителя 300, причем кольцо 340 сужается на конус по мере того, как оно проходит от проксимального конца 344 в направлении дистального конца 346.

Когда оптоволоконный соединитель 300 полностью собран, соединитель 300 выдерживает общий внешний размер типичного LC-соединителя таким образом, чтобы два оптоволоконных соединителя 300 могли монтироваться бок о бок в стандартной дуплексной конфигурации. На фиг.37 и 38 показаны два оптоволоконных соединителя 300, монтируемых вместе, используя дуплексный зажим 348. На фиг.34-36 показаны два оптоволоконных соединителя 300, монтируемых в стандартном дуплексном LC-переходнике 250 в конфигурации "бок о бок".

Как отмечено выше, согласно фиг.33, 42 и 43, проксимальный участок 304 корпуса и вставная крышка 320 соединителя 300 выполнены с возможностью обеспечения пространства 350 натяжения волокна, чтобы позволить выполнение макроизгиба оптического волокна внутри корпуса 301 соединителя способом, подобным тому, который был описан выше для соединителей 20, 20′ типа SC. Для соединителя 300 проксимальный участок 304 корпуса и вставная крышка 320 показаны как обработанные на станке металлические детали.

На фиг.46-59 показаны различные части четвертого оптоволоконного соединителя 400, соответствующего принципам настоящего раскрытия. Соединитель 400 был модифицирован в отношении соединителя 300 и здесь содержит проксимальный участок 402 корпуса и крышку 404, изготавливаемые из формованного пластика. Кроме того, в отличие от проксимального участка 304 корпуса соединителя 300, описанного выше, который имеет область 350 натяжения волокон, определяемую круглым каналом 352, проходящим от проксимального конца 322 проксимального участка 304 корпуса к его дистальному концу 318, проксимальный участок 402 корпуса 406 соединителя определяет канал 408 прямоугольного сечения с закругленными углами, который обычно переходит в круглый канал 410 по мере того, как он проходит от проксимального конца 412 проксимального участка 402 корпуса к его дистальному концу 414. Как показано на фиг.54, канал определяет прямоугольную конфигурацию 408 с закругленными углами от проксимального конца 412 до тех пор, пока на достигнет переходного участка 416, проходящего перед участком 418 сужения. Прямоугольный участок 408 с закругленными углами обеспечивается для увеличения предсказуемости изгиба волокна, поскольку волокно подвергается осевому перемещению внутри соединителя 400, и для управления направлением изгиба.

Как показано на видах в поперечном разрезе, представленных на фиг.52 и 53, прямоугольный, участок 408 канала со скругленными углами определяет больший поперечный размер CDO вдоль первого направления DO1 (вдоль линий 55-55 на фиг.54), чем вдоль второго направления DO2 (вдоль линий 53-53 на фиг.52). Кроме того, обеспечивая внутренний канал 408 прямоугольного сечения со скругленными углами, размер отверстия 420 на проксимальном конце 412 проксимального участка 402 увеличивается относительно круглого отверстия 354 соединителя 300, показанного на фиг.29-45, когда это отверстие 420 измеряется вдоль более длинного поперечного размера CDO канала 408 прямоугольного сечения со скругленными углами. Обеспечивая канал 408 прямоугольного сечения со скругленными углами, боковая стенка 422, проходящая вдоль более длинного поперечного размера CDO канала 408 прямоугольного сечения со скругленными углами, имеет способность понижаться относительно постоянной боковой стенки 356, которая обеспечивается около круглого отверстия 354 соединителя 300.

Вставная крышка 404 соединителя определяет участок 426 короткой трубки, имеющий внешнюю конфигурацию 428 прямоугольного отверстия со скругленными углами, которая должна совпадать с конфигурацией проксимального конца 412 проксимального участка 402 корпуса. Как показано на фиг.56-59, вставная крышка 404 также определяет внутренний канал 430, который переходит от обычно круглого отверстия 432 к конфигурации 434 прямоугольного отверстия со скругленными углами по мере того, как канал 430 проходит от проксимального конца 436 к дистальному концу 438 крышки 404 вставки. Участок 434 прямоугольного сечения со скругленными углами канала 430 взаимодействует с участком 408 прямоугольного сечения со скругленными углами внутреннего канала проксимального участка 402 корпуса при управлении направлением изгиба волокна.

Хотя в приведенном выше описании такие термины, как "верхняя часть", "днище", "передний", "обратный", "задний", "правый", "левый", "верхний" и "нижний", могли быть использованы для простоты описания и иллюстрации, такое использование терминов не подразумевает никаких ограничений. Описанные здесь соединители могут использоваться в любой ориентации, в зависимости от требуемого применения.

Приведенные выше описание, примеры и данные обеспечивают описание аспектов раскрытия, представляющих предмет изобретения. Многочисленные варианты осуществления раскрытия могут быть осуществлены, не отступая от сущности и объема вариантов раскрытия, представляющих предмет изобретения.

Изобретение относится к оптоволоконным соединителям, используемым в системах оптоволоконной связи. Оптоволоконный соединитель содержит сборочный узел наконечника, имеющий наконечник, втулку наконечника и пружину наконечника. Наконечник имеет торцевую поверхность дистального конца, доступную на дистальном конце корпуса соединителя. Наконечник может перемещаться в проксимальном направлении относительно корпуса соединителя из дистального положения в проксимальное положение. Дистальное и проксимальное положения разделены друг от друга на расстояние осевого перемещения. Проксимальное движение наконечника осуществляется, противодействуя смещению, создаваемому пружиной наконечника. Оптоволоконный кабель сборочного узла содержит оптическое волокно внутри оболочки кабеля. Оптоволоконный кабель также содержит упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой кабеля. Упрочняющий слой прикреплен к корпусу соединителя. Оптическое волокно проходит через канал для волокна оптоволоконного соединителя от проксимального конца корпуса соединителя к наконечнику. Оптическое волокно имеет дистальный участок, залитый внутри наконечника. Канал для волокна имеет область натяжения волокна, через которую проходит оптическое волокно. Область натяжения волокна выполнена с возможностью натяжения избыточной длины оптического волокна, которая соответствует расстоянию осевого перемещения наконечника. Технический результат - предотвращение недопустимого изгиба оптического кабеля. 14 з.п. ф-лы, 65 ил.

1. Сборочный узел из оптоволоконного соединителя и кабеля, содержащий:
оптоволоконный соединитель, содержащий корпус соединителя, имеющий дистальный участок корпуса, который соединен с проксимальным участком корпуса, причем дистальный конец корпуса определяет дистальный конец корпуса соединителя, а проксимальный конец корпуса определяет проксимальный конец корпуса соединителя;
при этом оптоволоконный соединитель содержит сборочный узел наконечника, имеющий наконечник, втулку наконечника и пружину наконечника, причем наконечник имеет дистальную торцевую поверхность, доступную на дистальном конце корпуса соединителя, причем втулка наконечника и пружина наконечника зажаты между дистальным участком корпуса и проксимальным участком корпуса, при этом пружина наконечника выполнена с возомжностью смещения наконечника в дистальном направлении относительно корпуса соединителя, а наконечник имеет возможность перемещения в проксимальном направлении относительно корпуса соединителя из дистального положения в проксимальное положение, причем дистальное и проксимальное положения разделены на расстояние осевого перемещения, при этом проксимальное движение наконечника осуществляется, противодействуя смещению, создаваемому пружиной наконечника;
оптоволоконный кабель, содержащий оптическое волокно внутри оболочки кабеля, причем оптоволоконный кабель дополнительно содержит упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой кабеля, при этом упрочняющий слой прикрепилен к корпусу соединителя, а оптическое волокно проходит через канал для волокна от проксимального конца корпуса соединителя к наконечнику, при этом оптическое волокно имеет дистальный участок, залитый внутри наконечника, причем кабельная оболочка имеет внешний диаметр менее 1,5 мм; и
канал для волокна оптоволоконного соединителя, имеющий область натяжения волокна, через которую проходит оптическое волокно, причем область натяжения волокна выполнена с возможностью натяжения избыточной длины оптического волокна, которая соответствует расстоянию осевого перемещения наконечника, при этом область натяжения волокна имеет промежуточную секцию, расположенную между дистальной секцией и проксимальной секцией, причем промежуточная секция определяет площадь промежуточного поперечного сечения, дистальная секция определяет площадь дистального поперечного сечения, проксимальная секция определяет площадь проксимального поперечного сечения, при этом площадь дистального поперечного сечения, как и площадь проксимального поперечного сечения, меньше, чем площадь промежуточного поперечного сечения, причем площадь дистального поперечного сечения определена в месте, которое смещено в проксимальном направлении от наконечника.

2. Сборочный узел по п.1, в котором расстояние осевого перемещения составляет по меньшей мере 0,038 см.

3. Сборочный узел по п.1, в котором расстояние осевого перемещения составляет по меньшей мере 0,064 см.

4. Сборочный узел по п.1, в котором расстояние осевого перемещения составляет по меньшей мере 0,089 см.

5. Сборочный узел по п.1, в котором внешний диаметр оболочки кабеля меньше или равен 1,2 мм.

6. Сборочный узел по п.1, в котором длина и размеры поперечного сечения области натяжения выбраны так, что оптическое волокно формирует одиночный изгиб внутри области натяжения, чтобы натянуть излишнюю длину оптического волокна, которая соответствует расстоянию осевого перемещения наконечника.

7. Сборочный узел по п.1, в котором площадь проксимального поперечного сечения определена внутри вставной крышки оптоволоконного соединителя.

8. Сборочный узел по п.1, в котором промежуточная секция имеет размер поперечного сечения, который по меньшей мере в два раза больше размера поперечного сечения дистальной секции.

9. Сборочный узел по п.1, в котором промежуточная секция имеет размер поперечного сечения, который по меньшей мере в два раза больше размера поперечного сечения проксимальной секции.

10. Сборочный узел по п.1, в котором оптическое волокно формирует одиночный макроизгиб внутри области натяжения, когда наконечник находится в проксимальном положении, при этом оптическое волокно, в целом, выпрямлено внутри области натяжения, когда наконечник находится в дистальном положении.

11. Сборочный узел по п.1, в котором по меньшей мере участок области натяжения волокна определяет первый поперечный размер, который больше, чем второй поперечный размер, перпендикулярный к первому поперечному размеру, при этом форма области натяжения волокна выполнена с возможностью выпрямления изгиба оптического волокна, в целом, вдоль первого поперечного размера.

12. Сборочный узел по п.11, в котором по меньшей мере часть области натяжения волокна определяет прямоугольную конфигурацию со скругленными углами.

13. Сборочный узел по п.12, в котором канал для волокна переходит от конфигурации прямоугольного сечения со скругленными углами к круглой конфигурации по мере того, как канал для волокна проходит от проксимального конца корпуса соединителя к дистальному концу проксимального участка корпуса.

14. Сборочный узел по п.13, в котором оптоволоконный соединитель содержит вставную крышку, установленную внутри проксимального конца корпуса соединителя; при этом внутренний канал вставной крышки переходит от конфигурации круглого сечения к конфигурации прямоугольного сечения со скругленными углами по мере того, как внутренний канал вставной крышки проходит от проксимального конца вставной крышки к дистальному концу вставной крышки.

15. Сборочный узел по п.14, в котором площадь проксимального поперечного сечения определена внутри вставной крышки, при этом промежуточное сечение области натяжения волокна определяет прямоугольную конфигурацию со скругленными углами для внутреннего канала вставной крышки.