УЗЕЛ СРАЩИВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ С ТАКИМ УЗЛОМ Российский патент 2017 года по МПК G02B6/38 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сращиванию оптических волокон, в частности, к узлу сращивания оптических волокон, позволяющему быстро монтировать оптическое волокно на месте эксплуатации, а также к волоконно-оптическому соединителю, имеющему такой узел.

Предшествующий уровень техники

Волоконно-оптические соединители используются в системах волоконно-оптической связи. В связи с все более широким применением оптических волокон в локальных сетях связи и с возрастанием требований к волоконно-оптической сети доступа с доведением оптического кабеля до пользователя (FTTH, Fiber То The Home) требования к волоконно-оптическому соединителю постоянно растут. Однако заводское изготовление с использованием полирования и сборки имеет высокую стоимость и не может отвечать этим требованиям, поэтому работа по сборке соединителя предпочтительно выполняется при установке на месте эксплуатации, что увеличивает требования к волоконно-оптическим соединителям, монтируемых на месте эксплуатации, сборка которых должна быть быстрой и легкой.

Волоконно-оптические соединители, монтируемые на месте, должны минимизировать рабочее время, сокращать трудозатраты, и они должны обеспечивать легкость работы. Например, приемлемо, если надежный волоконно-оптический соединитель может быть собран в пределах нескольких минут. Например, в документе CN2 00910050536.3 раскрыт волоконно-оптический соединитель, который имеет описанные выше преимущества, однако он не может использоваться многократно, в частности, элементы этого волоконно-оптического соединителя фиксируются по отношению друг к другу после сращивания так, что после этого невозможно разобрать волоконно-оптический соединитель или использовать его повторно без повреждения сборочных компонентов или оптического волокна.

В волоконно-оптическом соединителе оптические волокна должны быть соединены с большой точностью, в противном случае будут создаваться большие затухания и внутренние отражения, что неблагоприятно воздействует на рабочие характеристики волоконно-оптического соединителя. Кроме того, чтобы гарантировать точное соединение оптических волокон, множество видов традиционных волоконно-оптических соединителей нуждаются также в использовании специальных инструментов для выполнения установки и сборки, что в результате приводит к высокой стоимости производства.

Кроме того, множество видов традиционных волоконно-оптических соединителей имеют низкую надежность и сложные этапы сборки, а их эксплуатационные качества отвечают только требованиям для опытных работников, что также означает, что показатель неудачного сращивания является относительно высоким.

Раскрытие изобретения

Изобретение направлено на уменьшение по меньшей мере одного аспекта технических проблем, возникающих при использовании известных устройств.

Одним объектом изобретения является узел сращивания оптических волокон, содержащий:

- опорное основание для сращивания оптического волокна, имеющее в продольном направлении первый конец и второй конец, приспособленный для введения подлежащего сращиванию оптического волокна, приемный вырез, расположенный между первым и вторым концами, и выполненную на нижней поверхности приемного выреза канавку, предназначенную для введения в нее подлежащего сращиванию оптического волокна; и

- установленные на опорном основании средства позиционирования оптического волокна, включающие в себя расположенный в приемном вырезе нажимной элемент для прижатия подлежащего сращиванию оптического волокна, установленный с возможностью перемещения между положением поджатия, в котором оптическое волокно прижимается, и открытым положением, в котором оптическое волокно не прижимается, и фиксирующий элемент, выполненный с возможностью фиксации и освобождения нажимного элемента в положении поджатия.

В частности, фиксирующий элемент проходит с обеих сторон нажимного элемента, охватывая, по меньшей мере, часть внешней стенки опорного основания, при этом между фиксирующим элементом и внешней стенкой опорного основания образовано несколько защелкивающихся соединений для фиксации нажимного элемента в положении поджатия.

Кроме того, фиксирующий элемент установлен с возможностью скольжения по опорному основанию между первым положением, когда нажимной элемент находится в освобожденном состоянии, и вторым положением, когда нажимной элемент находится в положении поджатия.

Нажимной элемент имеет нажимную поверхность для воздействия на оптическое волокно и приводную поверхность, контактирующую с фиксирующим элементом, так что при скользящем перемещении фиксирующего элемента из первого положения во второе фиксирующий элемент давит на приводную поверхность, перемещая ее для прижатия оптического волокна, подлежащего сращиванию.

Кроме того, нажимная поверхность расположена параллельно нижней поверхности приемного выреза, а приводная поверхность параллельна нажимной поверхности, при этом приводная поверхность образована на выступе, а скользящий фиксирующий элемент выполнен с возможностью воздействия на указанный выступ для перемещения нажимного элемента с целью поджатия подлежащего сращиванию оптического волокна посредством нажимной поверхности.

Альтернативно, нажимная поверхность расположена параллельно нижней поверхности приемного выреза, а приводная поверхность параллельна нажимной поверхности, при этом поверхность скользящего фиксирующего элемента, контактирующая с приводной поверхностью, параллельна этой приводной поверхности, а скользящий фиксирующий элемент установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном нажимной поверхности при его скользящем перемещении относительно опорного основания.

Как вариант, нажимная поверхность расположена параллельно нижней поверхности приемного выреза, а приводная поверхность наклонена относительно нажимной поверхности или выполнена ступенчатой, при этом скользящий фиксирующий элемент установлен на опорном основании с возможностью перемещения в направлении, отличном от направления, перпендикулярного нажимной поверхности. Кроме того, скользящий фиксирующий элемент имеет наклонную скользящую поверхность, соответствующую приводной поверхности, причем эта наклонная скользящая поверхность и приводная поверхность имеют одинаковый угол наклона.

Средства позиционирования оптического волокна могут дополнительно содержать приспособление для возврата нажимного элемента в открытое положение при прекращении действия на него усилий от фиксирующего элемента.

Указанное приспособление для возврата представляет собой упругое тело, возвращающее нажимной элемент в открытое положение при прекращении действия усилия на нажимной элемент, приложенного фиксирующим элементом.

Кроме того, упругое тело может содержать несколько пар упругих тел, расположенных с обеих сторон нажимного элемента, направленных в сторону нижней поверхности приемного выреза и выходящих за пределы нажимной поверхности. Приемный вырез имеет расширенную среднюю часть и две суженные части на двух концах средней части, при этом ширина нажимного элемента немного меньше ширины узких частей, а концы нажимного элемента расположены в узких частях. Несколько пар упругих тел симметрично расположены с обеих сторон нажимного элемента в средней его части, оказываясь в расширенной средней части приемного выреза.

Другим объектом изобретения является волоконно-оптический соединитель, который включает в себя узел сращивания оптических волокон; кожух, один конец которого имеет камеру для приема опорного основания со средствами позиционирования оптического волокна, а на другом его конце выполнено приемное отверстие; и уплотнительную втулку (внутренняя вставка оптического волокна), введенную в приемное отверстие и зафиксированную в нем; а также узел фиксации волоконно-оптического кабеля, обеспечивающий отключаемую фиксацию оптического волокна, так что волокно без оболочки волоконно-оптического кабеля может располагаться в канавке и соединяться с волокном без оболочки, расположенным в уплотнительной втулке.

Один конец узла фиксации волоконно-оптического кабеля вставлен в приемную камеру и соединен с ней посредством защелкивающегося соединения.

Опорное основание для сращивания оптических волокон может дополнительно включать в себя направляющую трубку, отходящую от второго конца, при этом волокно без оболочки волоконно-оптического кабеля проходит через эту направляющую трубку, которая вставлена в один конец узла фиксации волоконно-оптического кабеля. Кроме того, диаметр направляющей трубки меньше радиальной ширины второго конца; а волоконно-оптический соединитель дополнительно содержит пружину, расположенную на направляющей трубке между вторым концом и первым концом узла фиксации.

Другой конец узла фиксации волоконно-оптического кабеля содержит цилиндрический корпус, образующий фиксирующую часть для защитного слоя оптического кабеля; между одним и другим концами узла фиксации волоконно-оптического кабеля выполнен продольный паз, в радиальном направлении открывающий доступ к хвостовой части волокна оптического кабеля, так что эта часть волокна может быть введена внутрь указанного паза.

Кроме того, на наружной стороне средней части волоконно-оптического соединителя выполнена наружная резьба; и волоконно-оптический соединитель дополнительно содержит чехол, на внутренней стороне переднего конца которого выполнена внутренняя резьба, соответствующая указанной наружной резьбе. При этом в заднем конце чехла выполнено отверстие для прохода защитного слоя.

Кроме того, волоконно-оптический соединитель дополнительно включает в себя оболочку, установленную на наружной стороне кожуха и согласованную с адаптером, обеспечивая гарантированное соединение волоконно-оптического соединителя с адаптером.

Фиксирующая часть узла сращивания оптических волокон содержит вышеописанный скользящий фиксирующий элемент, а в боковой части кожуха выполнено продолговатое отверстие, проходящее от входного конца приемной камеры. При этом скользящий фиксирующий элемент имеет выступающую часть, способную перемещаться вдоль продолговатого отверстия с наружной его стороны, так что перемещение выступающей части вдоль продолговатого отверстия приводит в действие скользящий фиксирующий элемент.

Изобретение позволяет упростить эксплуатацию волоконно-оптического соединителя, улучшая при этом эффективность сращивания. Кроме того, волоконно-оптический соединитель может использоваться неоднократно, что уменьшает стоимость операции сращивания.

Изобретения будет более понятно из дальнейшего подробного описания вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан волоконно-оптический соединитель в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг.2 -волоконно-оптический соединитель, показанный на фиг.1, в собранном состоянии; вид в перспективе;

на фиг.3 отдельно показан узел сращивания оптических волокон при удаленных средствах позиционирования оптического волокна, вид в перспективе;

на фиг.4 показан узел сращивания оптических волокон, вид с пространственным разделением деталей;

на фиг.5 - узел сращивания оптических волокон, показанный на фиг.4, в собранном состоянии, вид в перспективе;

на фиг.6 - сечение по линии А-А на фиг.5, при этом нажимной элемент находится в несжатом состоянии;

на фиг.7 - то же, но нажимной элемент находится в сжатом состоянии;

на фиг.8 - волоконно-оптический соединитель, показанный на фиг.2, без кожуха и чехла, вид в перспективе;

на фиг.9 - то же, другой вид в перспективе;

на фиг.10 - сечение, аналогичное показанному на фиг.6, но в другом варианте компоновки узла сращивания оптических волокон и опорного основания.

Варианты осуществления изобретения

В дальнейшем будут подробно описаны конкретные примеры осуществления изобретения со ссылками на чертежи, при этом аналогичные элементы обозначены аналогичными позициями. Однако настоящее изобретения может быть осуществлено множеством различных вариантов и не должно ограничиваться описанными вариантами, которые раскрывают изобретение с достаточной полнотой и полностью отображают его концепцию для специалистов в данной области техники.

Как показано на фиг.1, 3, 4, 6 и 7, узел сращивания оптических волокон в соответствии с настоящим изобретением содержит опорное основание 1 и средства РА позиционирования оптического волокна. Опорное основание 1 в продольном направлении имеет первый конец 11 и второй конец 12. Между первым концом 11 и вторым концом 12 имеется приемный вырез 19, в нижней части которого выполнена канавка 13. Оптическое волокно 61, подлежащее сращиванию, вводится в узел сращивания со второго конца 12 и помещается в канавку. На опорном основании 1 установлены средства РА позиционирования оптического волокна, которые включают в себя нажимной элемент 2 и фиксирующий элемент 3. Нажимной элемент 2 соответствует приемному вырезу 19 и предназначен для прижатия оптического волокна, которое должно сращиваться. Нажимной элемент 2 установлен подвижно с возможностью перемещения между положением поджатия, в котором оптическое волокно прижимается, и открытым положением, в котором оптическое волокно не прижимается. Фиксирующий элемент 3 выполнен с возможностью фиксации нажимного элемента в положении поджатия и его освобождения.

Нажимной элемент 2 может быть установлен в приемном вырезе 19 в различных вариантах. Например, хотя это не показано на чертежах, нажимной элемент 2 может быть выполнен с возможностью поворота в приемном вырезе 19. В частности, один конец нажимного элемента 2 может быть прикреплен к приемному вырезу 19 с возможностью поворота, а другой конец нажимного элемента 2 приспособлен для фиксации этого нажимного элемента в повернутом положении поджатия. Предпочтительно, фиксирующий элемент 3 установлен на опорном основании 1 и выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором нажимной элемент 2 фиксируется в положении поджатия, и вторым положением, в котором нажимной элемент освобождается. Например, пластинчатый фиксирующий элемент 3 установлен на опорном основании 1 с возможностью поворота из положения, в котором он покрывает нажимной элемент 2, в положение, где он его не покрывает. В другом варианте выполнения фиксирующий элемент 3 может иметь форму штифта. Когда штифт выводится из приемного выреза 19, нажимной элемент 2 освобождается, а когда штифт вставляется в приемный вырез 19, этот штифт входит в зацепление с отверстием в нажимном элементе, фиксируя его.

Кроме того, хотя это не показано на чертежах, фиксирующий элемент может фиксировать нажимной элемент в положении поджатия с помощью защелкивающегося соединения. В частности, фиксирующий элемент 3 может проходить с обеих сторон нажимного элемент 2, покрывая по меньшей мере часть внешней стенки опорного основания 1, а между фиксирующим элемент 3 и внешней стенкой опорного основания 1 образовано несколько защелкивающихся соединений, чтобы фиксировать нажимной элемент 2 в положении поджатия. Очевидно, что защелкивающееся соединение является расцепляемым.

Со ссылками на фиг.1, 4, 6 и 7 будут описаны другие варианты действия фиксирующего элемента 3. На этих чертежах показано, что фиксирующий элемент 3 установлен с возможностью скольжения по опорному основанию 1. В частности скользящий фиксирующий элемент может скользить между первым и вторым положениями. Когда скользящий фиксирующий элемент расположен в первом положении, нажимной элемент 2 находится в открытом положении, а когда скользящий фиксирующий элемент переходит во второе положение, нажимной элемент 2 переводится в положение поджатия. Скользящий фиксирующий элемент 3 покрывает нажимной элемент 2 и направляется в продольном направлении и поддерживается опорным основанием 1.

Нажимной элемент имеет нажимную поверхность для на оптическое волокно и поверхность, с фиксирующим, так что при скользящем перемещении фиксирующего элемента из первого положения во второе фиксирующий элемент давит на приводную поверхность, перемещая ее для прижатия оптического волокна, подлежащего сращиванию.

Кроме того, нажимной элемент 2 имеет нажимную поверхность 27 для воздействия на оптическое волокно, и приводную поверхность 21, контактирующую с фиксирующим элементом 3. Когда скользящий фиксирующий элемент скользит из первого положения во второе, он нажимает на приводную поверхность 21, чтобы привести в действие нажимную поверхность 27 и зажать оптическое волокно, подлежащее сращиванию. В частности, когда скользящий фиксирующий элемент 3 скользит в первом направлении (направление влево на фиг.1) относительно опорного основания 1, то относительное скольжение вызывает перемещение нажимного элемента 2 в положение поджатия; а когда скользящий фиксирующий элемент 3 скользит во втором направлении (направление направо на фиг.1), противоположном первому направлению, то он освобождает нажимной элемент 2.

Нажимная поверхность 27 параллельна нижней поверхности приемного выреза 19, при этом приводная поверхность 21 параллельна нажимной поверхности 27. При этом приводная поверхность 27 образована на выступе (не показан), а скользящий фиксирующий элемент выполнен с возможностью воздействия на указанный выступ для перемещения нажимного элемента 2 с целью поджатия подлежащего сращиванию оптического волокна посредством нажимной поверхности 27. Например, скользящий фиксирующий элемент 3 при скольжении относительно поддерживающего основания 1 не перемещается в направлении, перпендикулярном нажимной поверхности 27. Нажимной элемент 2 приводится в положение поджатия, когда поверхность 32 скользящего фиксирующего элемента 3 контактирует с приводной поверхностью 21 и скользит над выступом с приводной поверхностью 21 в первом направлении. Когда скользящий фиксирующий элемент 3 скользит во втором направлении, его поверхность 32 не контактирует с выступом, на котором расположена приводная поверхность 21, и нажимной элемент освобождается или приводится в действие таким образом, чтобы занять открытое положение.

Альтернативно, нажимная поверхность 27 параллельна нижней поверхности приемного выреза 19, а приводная поверхность 21 параллельна нажимной поверхности 27. При этом поверхность 32 скользящего фиксирующего элемента 3 находится в контакте с приводной поверхностью 21 и параллельна этой поверхности. При скольжении фиксирующего элемента относительно опорного основания 1 скользящий фиксирующий элемент 3 перемещается в направлении, перпендикулярном нажимной поверхности 27. В этом случае направляющие для удержания и направления скользящего фиксирующего элемента наклонены в продольном направлении, или поверхности скользящего фиксирующего элемента, контактирующие с направляющими для удержания и направления скользящего фиксирующего элемента, наклонены в продольном направлении.

Альтернативно, нажимная поверхность 27 параллельна нижней поверхности приемного выреза 19, а приводная поверхность 21 наклонена по отношению к нажимной поверхности 27, или приводная поверхность 21 ступенчатой (не показано). При этом скользящий фиксирующий элемент 3 не перемещается в направлении, перпендикулярном нажимной поверхности 27, а скользит вдоль опорного основания 1. Кроме того, скользящий фиксирующий элемент имеет наклонную скользящую поверхность 32, соответствующую приводной поверхности 21, при этом наклонная скользящая поверхность 32 и приводная поверхность 21 имеют одинаковый угол наклона.

Как показано на фиг.6 и 7, для удержания и направления скользящего фиксирующего элемента 3 на опорном основания 1 имеются направляющие вырезы, проходящие снаружи этого основания в продольном или в по существу продольном направлении, а скользящий фиксирующий элемент 3 имеет направляющие рельсы, которые соответствуют направляющим канавкам. В варианте осуществления изобретения, на показанном на чертежах, направляющие рельсы выполнены снаружи опорного основания 1 и вытянуты в продольном направлении или в по существу продольном направлении, а на скользящем фиксирующем элементе 3 выполнены направляющие вырезы, которые соответствуют направляющим рельсам. Направляющие рельсы и направляющие вырезы не ограничиваются вариантами, показанными на фиг.6 и 7, например, направляющие рельсы и направляющие вырезы могут располагаться внутри опорного основания 1.

Узел позиционирования оптического волокна может дополнительно содержать приспособление для возврата нажимного элемента 2 в открытое положение при прекращении действия на него усилий от фиксирующего элемента 3. Хотя это не показано на чертежах, между нижней поверхностью приемного выреза 19 и нажимной поверхностью 27 нажимного элемента 2 может быть установлено упругое. При этом для размещения такого упругого тала в соответствующем месте нажимной поверхности или в соответствующем месте нижней поверхности приемного выреза может быть выполнено углубление.

Как показано на фиг.6 и 7, указанное приспособление для возврата представляет собой упругое тело 22, приспособленное для возврата нажимного элемента 2 в открытое положение (т.е. нажимной элемент 2 отводится от положения поджатия) при прекращении фиксации нажимного элемента 2 фиксирующим элементом 3. Кроме того, упругое тело 22 может содержать несколько пар упругих тел, расположенных с обеих сторон нажимного элемента 2, направленных в сторону нижней поверхности приемного выреза и выходящих за пределы нажимной поверхности 27.

Как также показано на фиг.1, приемный вырез 19 имеет расширенную среднюю часть и две суженные части на двух концах средней части, при этом ширина нажимного элемента 2 немного меньше ширины узких частей, а концы нажимного элемента 2 расположены в этих узких частях. Несколько пар упругих тел 22 симметрично расположены с обеих сторон нажимного элемента в средней его части, при этом каждое из упругих тел отходит от средней части нажимного элемента 2 в направлении нижней поверхности приемного выреза 19 и выходить за пределы нажимной поверхности 27 на заданное расстояние. Пары упругих тел 22 расположены в расширенной средней части приемного выреза.

Упругое тело может иметь и другие формы. Например, упругое тело может быть пружиной или другим упругим материалом, который встраивается в нижнюю часть приемного выреза 19, причем в этом случае приемный вырез 19 может не иметь расширенного участка. Когда один конец нажимного элемента 2 присоединен к приемному вырезу 19 с возможностью поворота, упругое тело, например пружина, может располагаться в нижней части приемного выреза рядом с другим концом нажимного элемента 2. Упругое тело может быть образовано непосредственно на части нажимного элемента 2, которая не контактирует с оптическим волокном, или в соответствующем месте на нижней поверхности приемной канавки 19 может быть выполнено углубление для вмещения упругого тела.

Кроме того, когда один конец нажимного элемента 2 присоединен с возможностью поворота к приемному вырезу 19 посредством шарнира, этот шарнир может выполнен с возможностью выполнения функции возврата в исходное положение.

При освобождении нажимного элемента 2 этот нажимной элемент 2 приспособлением для возврата выталкивается из положения поджатия, ослабляя или предотвращая тем самым контакт нажимной поверхности с вставленным в канавку 13 концом 61 волокна, подлежащего сращиванию.

Далее со ссылками на фиг.1 - 9 будет описан волоконно-оптический соединитель в соответствии с настоящим изобретением.

Волоконно-оптический соединитель включает в себя:

- узел сращивания оптических волокон, включающий в себя опорное основание 1 и средства РА позиционирования оптического волокна. Опорное основание 1 имеет в продольном направлении первый конец 11 и второй конец 12, причем подлежащее сращиванию оптическое волокно 61 вставляется в узел сращивания со второго конца 12. Между первым концом 11 и вторым концом 12 имеется приемный вырез 19, на нижней поверхности которого выполнена канавка 13, в которую помещается оптическое волокно, подлежащее сращиванию. На опорное основание 1 установлены средства РА позиционирования оптического волокна, которые содержат нажимной элемент 2 и фиксирующий элемент 3. Нажимной элемент 2 установлен внутри приемного выреза 19 и предназначен для прижатия оптического волокна, подлежащего сращиванию. Нажимной элемент 2 установлен с возможностью перемещения между положением поджатия, в котором оптическое волокно прижимается, и открытым положением, в котором оптическое волокно не прижимается, а фиксирующий элемент 3 выполнен с возможностью фиксации нажимного элемента в положении поджатия и его освобождения;

- кожух 4, один конец которого имеет камеру 42 для приема опорного основания 1 со средствами позиционирования оптического волокна, а на другом его конце выполнено приемное отверстие;

- уплотнительную втулку 5 (внутренняя вставка оптического волокна), введенную в приемное отверстие и зафиксированную в нем;

- узел фиксации 7, обеспечивающий отключаемую фиксацию оптического кабеля 6.

При этом волокно 61 без оболочки, которое должно быть сращено с волокном 51, расположенным в уплотнительной втулке 5, проходит по канавке 13.

Первый конец 75 узла 7 фиксации вставляется и устанавливается в приемную камеру 42, образуя с ней защелкивающееся соединение. Например, как показано на фиг.1 и 8, открытая сторона кожуха 4 рядом с приемной камерой 42 имеет соединительное отверстие 43, а указанный конец 75 узла 7 фиксации снабжен зубцом 71, приспособленным для вхождения в указанное отверстие 43. Также могут использоваться и другие виды защелкивающихся соединений.

Первый конец 75 узла 7 фиксации оптического волокна может быть расположен в оболочке 9 (которая будет описана далее) таким образом, чтобы соответствовать одному концу кожуха 4.

Как показано на фиг.3, опорное основание 1 дополнительно включает в себя направляющую трубку 14, отходящую от второго конца 12, при этом освобожденное от оболочки волокно 61 оптического кабеля 6 проходит через направляющую эту трубку 14, которая вставлена в первый конец 75 узла 7 фиксации.

В показанном на чертежах варианте осуществления изобретения волоконно-оптический соединитель дополнительно содержит пружину 72, при этом диаметр направляющей трубки 14 меньше радиальной ширина второго конца 12, а пружина 72 расположена на направляющей трубке 14 между вторым концом 12 опорного основания и первым концом 75 узла 7 фиксации оптического волокна.

Как показано на фиг.1 и 8, другой конец узла 7 фиксации оптического волокна содержит цилиндрический корпус 74, образующий фиксирующую часть для защитного слоя 62 оптического кабеля; между одним концом 75 и другим концом узла 7 фиксации выполнен продольный паз 73, в радиальном направлении открывающий доступ к хвостовой части волокна 61 волоконно-оптического кабеля 6, так что эта часть волокна может быть введена внутрь указанного паза. Введенное волокно без защитного слоя 62 можно увидеть через продольный паз 73.

Как показано на фиг.8, на наружной стороне средней части волоконно-оптического соединителя выполнена наружная резьба 76; а волоконно-оптический соединитель дополнительно содержит чехол 8, на внутренней стороне переднего конца которого выполнена внутренняя резьба, соответствующая указанной наружной резьбе 76. При этом в заднем конце чехла 8 выполнено отверстие для прохода защитного слоя 62.

Как показано на фиг.1 и 2, волоконно-оптический соединитель дополнительно включает в себя оболочку 9, установленную на наружной стороне кожуха 4 и согласованную с адаптером (не показан), обеспечивая гарантированное соединение волоконно-оптического соединителя с этим адаптером.

В описываемом волоконно-оптическом соединителе элемент 3 фиксации установлен на наружной стороне опорного основания 1 с возможностью скольжения. При этом скользящий фиксирующий элемент 3 покрывает нажимной элемент 2, направляется в продольном направлении по опорному основанию 1 и удерживается на нем. Нажимной элемент 2 имеет нажимную поверхность 27 для прижатия оптического волокна и приводную поверхность 21, противоположную нажимной поверхности 27. Когда скользящий элемент 3 скользит в первом направлении (направление влево на фиг.1) относительно опорного основания 1, то относительное скольжение вызывает перемещение нажимного элемента 2 в положение поджатия; а когда скользящий фиксирующий элемент 3 скользит во втором направлении (направление направо на фиг.1), противоположном первому направлению, то он освобождает нажимной элемент 2. Как показано на фиг.9, в боковой части кожуха 4 выполнен удлиненный паз 41, отходящий от входного конца приемной камеры 42, а скользящий фиксирующий элемент снабжен выступом 31, приспособленным для перемещения вдоль этого удлиненного паза 41. При этом выступ 31 приспособлен для перемещения от наружной части удлиненного паза 41, причем перемещение выступа 31 вдоль продолговатого отверстия 41 приводит в действие скользящий фиксирующий элемент 3.

Далее будут описаны показанные на чертежах предпочтительные варианты выполнения узла сращивания оптического волокна и волоконно-оптического соединителя.

Узел сращивания оптического волокна согласно изобретению включает в себя;

- опорное основание 1, имеющее первый конец 11 и второй конец 12;

- закрывающий элемент 2 (соответствующий указанному выше нажимному элементу), согласованный с приемным вырезом 19 и расположенный над продольной канавкой 13 для прижатия сращиваемого оптического волокна, при этом верхняя поверхность 21 этого закрывающего элемента выполнена наклонной;

- скользящий элемент 3, установленный снаружи опорного основания 1 с возможностью скольжения относительно него, так что он может быть продвинут из нижнего положения в верхнее по наклонной поверхности закрывающего элемента для постепенного прижатия оптического волокна с целью соединения оптических волокон, причем скользящий элемент 3 имеет выступ 31;

- кожух 4, расположенный снаружи опорного основания 1 и скользящего элемента 3, при этом в боковой части кожуха 4 выполнен удлиненный паз 41, а выступ 31 скользящего элемента 3 проходит через этот удлиненный паз 41, так что при приложении усилия к выступу 31 вдоль удлиненного паза 41 скользящий элемент 3 начинает перемещаться.

Когда скользящий элемент 3 передвигается из нижнего положения в верхнее по наклонной верхней поверхности закрывающего элемента 2, оптическое волокно сращивается, а когда скользящий элемент 3 переводится из верхнего положения в нижнее по наклонной верхней поверхности закрывающего элемента 2, этот закрывающий элемент освобождается, и оптическое волокно может быть вытянуто наружу. Таким образом, волоконно-оптический соединитель не разрушается во время разборки и может быть использован многократно.

Верхняя поверхность закрывающего элемента может быть ступенчатой, и когда скользящий элемент переводится из нижнего заднего положения в верхнее переднее положение по этой ступенчатой поверхности, закрывающий открытое прижимается, прижимая тем самым оптическое волокно и обеспечивая его сращивание.

Альтернативно, на передней стороне верхней поверхности закрывающего элемента может быть выполнен выступ, и когда скользящий элемент перемещается от задней стороны указанной верхней поверхности к передней стороне этой верхней поверхности, имеющей выступ, закрывающий элемент прижимается, прижимая тем самым и оптическое волокно с целью его сращивания.

Волоконно-оптический соединитель в соответствии с настоящим изобретением может содержать уплотняющую втулку 5, обычно выполненную из керамики и имеющую внутреннее отверстие, в которое вводится волокно 51 без оболочки так, что оно выходит за пределы конца уплотняющей втулки 5. Керамическая уплотняющая втулка 5 устанавливается на первом конце 11 опорного основания 1, а волокно 51 без оболочки проходит далее в канавку 13 внутри опорного основания 1. Из второго конца опорного основания 1 выходит направляющая трубка 14, обеспечивающая направление подлежащего сращиванию волокна 61 без оболочки в канавку 13 для его соединения или сращивания с волокном 51 без оболочки.

На опорном основании 1 с обеих его сторон выполнены направляющие рельсы 15, чтобы скользящий элемент 3 мог скользить вдоль них и удерживался над закрывающим элементом, не отходя от опорного основания 1. В частности, направляющие рельсы могут быть образованы боковыми углублениями, а боковая часть скользящего элемента имеет направленные внутрь выступы, соответствующие этим боковым углублениям, так что скользящий элемент 3 может скользить при воздействии на него.

Закрывающий элемент 2 выполнен в форме бруска, с двух сторон которого отходят направленные вниз зубца два крюка 22. Эти два крюка 22 размещаются в опорном основании 1 с двух сторон от канавки 13. Когда скользящий элемент 3 переводится из нижнего положения в верхнее по наклонной верхней поверхности закрывающего элемента 2, этот закрывающий элемент прижимается, а два крюка раздвигаются, надавливая на две поверхности по бокам от канавки 13.

Волоконно-оптический соединитель согласно изобретению также содержит узел 7 фиксации волоконно-оптического кабеля 6. Волоконно-оптический кабель включает в себя освобожденное от оболочки волокно 61 с переднего конца оптического кабеля 6, предназначенное для сращивания с освобожденным от оболочки волокном 51 оптического кабеля 5, и часть волокна с защитным слоем 62. Передний конец фиксирующего устройства 7 соединяется с кожухом 4. В частности, как показано на чертежах, каждая из двух сторон переднего конца фиксирующего устройства имеет выступ 71 (соответствующий упомянутым выше зубцам), а в кожухе 4 выполнены соответствующие отверстия 43, способные вмещать выступы 71 при соединении между собой кожуха 4 и узла 7 фиксации.

Между опорным основанием 1 и узлом фиксации может быть установлено упругое тело, например пружина 72. Пружина 72 прикладывает усилие противодействия на уплотняющую втулку, чтобы гарантировать надежное соединение, когда уплотняющая втулка присоединена к адаптеру (не показан). В частности, пружина 72 устанавливается снаружи направляющей трубки опорного основания 1, причем одним концом пружина упирается в опорное основание 1, а другим - в передний конец узла фиксации оптического волокна. После сборки пружина находится в сжатом состоянии.

Другой конец узла 7 фиксации оптического волокна имеет цилиндрический корпус 74, образующий фиксирующая часть для защитного слоя 62 оптического волокна. В средней части узла 7 фиксации между его концами выполнен продольный паз 73, в радиальном направлении открывающий освобожденное от оболочки волокно 61 оптического кабеля 6, так что это волокно 61 может радиально вводиться в указанный продольный паз 73. Введенное волокно 61, выступающее из защитного слоя 62, можно увидеть через продольный паз 73. Когда волокно 61 и волокно 51 контактируют между собой, волокно 61 может быть слегка изогнуто, чтобы гарантировать хороший контакт.

Волоконно-оптический соединитель согласно изобретению может дополнительно содержать чехол 8, на переднем конце которого выполнена внутренняя резьба, соответствующая наружной резьбе на передней части элемента, в котором выполнен продольный паз. В чехле 8 на заднем его конце выполнено отверстие, через которое может проходить оптический кабель 6. Чехол содержит переднюю часть и заднюю часть, при этом передняя часть выполнена из жесткого материала, например из жесткого пластика, а задняя часть выполнена из мягкого материала, так что угол изгиба оптического кабеля не будет слишком большим, и оптическому волокну гарантируются рабочие характеристики.

Волоконно-оптический соединитель согласно изобретению может дополнительно содержать оболочку 9, устанавливаемую снаружи кожуха 4 когда волоконно-оптический соединитель соединяется с адаптером. Оболочка 9 соответствует адаптеру, чтобы гарантировать соединение между этим адаптером и волоконно-оптическим соединителем.

Далее будет описан пример использования волоконно-оптического соединителя в соответствии с описанным вариантом его выполнения.

Сначала снимается часть защитного слоя оптического кабеля, чтобы открыть подлежащее сращиванию волокно 61. Затем освобожденное от оболочки волокно 61 вставляется в опорное основание через узел фиксации для сращивания с установленным в нем освобожденным от оболочки волокном 51. Во время сращивания волокно 61 подается вперед таким образом, чтобы часть этого волокна 61 внутри продольного паза 73 слегка изгибалась (этот изгиб можно увидеть), чтобы гарантировать хорошее соединение волокон встык. Затем оптическое кабель 6 одной рукой временно фиксируется в узле 7 фиксации, а скользящий элемент 3 толкается другой рукой, преодолевая упругое сопротивление упругого тела 22 и перемещая нажимной элемент вниз в направлении к волокну. На конечном этапе волокно зажимается (фиг.6 и 7). После того как волокно 61 прижимается и сращивается, изогнутое разреженное волокно 61 освобождается, и чехол 8 с помощью резьбы прикрепляется к узлу фиксации, окончательно фиксируя оптический кабель 6. Затем на кожух 4 устанавливается оболочка 9, завершая сборку волоконно-оптического соединителя.

Когда необходимо заменить или удалить пристыкованное оптическое волокно, сначала отвинчивают чехол 8, а затем перемещают скользящий элемент 3 в направлении, противоположном указанному ранее направлению толкания, чтобы постепенно освободить поверхность 32 скользящего элемента 3 и уменьшить давление на нажимной элемент 2. В то же самое время, упругое тело 22 постепенно толкает нажимной элемент из положения поджатия, и, в конечном итоге, нажимной элемент 2 полностью освобождается (фиг.6 и 7). Затем освобожденное от оболочки волокно 61 может быть вытянуто, а оптический кабель 6 может быть удален из узла 7 фиксации.

Хотя показано и описано несколько иллюстративных вариантов осуществления изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что в этих вариантах осуществления изобретения могут быть сделаны различные изменения или модификации без выхода за пределы принципов и идей раскрытого изобретения, объем которого определен признаками, содержащимися в формуле изобретения, и их эквивалентами.

Изобретение относится к сращиванию оптических волокон, в частности к узлу сращивания оптических волокон, позволяющему быстро монтировать оптическое волокно на месте эксплуатации, а также к волоконно-оптическому соединителю, имеющему такой узел. Заявленный волоконно-оптический соединитель содержит кожух, один конец которого имеет камеру для приема опорного основания со средствами позиционирования оптического волокна, а на другом его конце выполнено приемное отверстие; уплотнительную втулку, введенную в приемное отверстие и зафиксированную в нем; а также узел фиксации волоконно-оптического кабеля. Заявленный волоконно-оптический соединитель также содержит узел сращивания оптических волокон, содержащий опорное основание, имеющее в продольном направлении первый и второй концы, причем оптическое волокно, подлежащее сращиванию, вводится в узел сращивания со стороны второго конца. Между первым и вторым концами расположен приемный вырез, на нижней поверхности которого выполнена канавка для приема подлежащего сращиванию оптического волокна. На опорном основании установлены средства позиционирования оптического волокна, включающие в себя расположенный в приемном вырезе нажимной элемент для прижатия подлежащего сращиванию оптического волокна, установленный с возможностью перемещения между положением поджатия, в котором оптическое волокно прижимается, и открытым положением, в котором оптическое волокно не прижимается, и фиксирующий элемент, выполненный с возможностью фиксации и освобождения нажимного элемента в положении поджатия. Технический результат – упрощение эксплуатации волоконно-оптического соединителя при одновременном повышении эффективности сращивания, а также возможность многоразового использования. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Узел сращивания оптических волокон, содержащий:

опорное основание (1), имеющее в продольном направлении первый конец (11) и второй конец (12), причем второй конец (12) приспособлен для введения подлежащего сращиванию оптического волокна,

между первым и вторым концами (11, 12) расположен приемный вырез (19), на нижней поверхности которого выполнена канавка (13) для приема подлежащего сращиванию оптического волокна, а

на опорном основании (1) установлены средства (РА) позиционирования оптического волокна, включающие в себя расположенный в приемном вырезе (19) нажимной элемент (2) для прижатия подлежащего сращиванию оптического волокна, установленный с возможностью перемещения между положением поджатия, в котором оптическое волокно прижимается, и открытым положением, в котором оптическое волокно не прижимается, и фиксирующий элемент (3), выполненный с возможностью фиксации и освобождения нажимного элемента в положении поджатия;

фиксирующий элемент (3) установлен с возможностью скольжения по опорному основанию (1) между первым положением, когда нажимной элемент (2) находится в свободном состоянии, и вторым положением, когда нажимной элемент (2) находится в положении поджатия;

нажимной элемент (2) имеет нажимную поверхность (27) для воздействия на оптическое волокно и приводную поверхность (21), контактирующую с фиксирующим элементом (3),

отличающийся тем, что

на опорном основании (1) имеются направляющие вырезы, проходящие в продольном направлении этого основания, а фиксирующий элемент (3) имеет направляющие рельсы (15), выполненные на его боковых сторонах с возможностью взаимодействия с указанными направляющими вырезами; а

фиксирующий элемент (3) на внешней поверхности, противоположной поверхности, закрывающей приводную поверхность (21) нажимного элемента (2), имеет выступ (31).

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что нажимная поверхность (27) расположена параллельно нижней поверхности приемного выреза (19), а приводная поверхность (21) параллельна нажимной поверхности (27), при этом приводная поверхность (21) образована на выступе, а скользящий фиксирующий элемент выполнен с возможностью воздействия на указанный выступ для перемещения нажимного элемента с целью поджатия подлежащего сращиванию оптического волокна посредством нажимной поверхности.

3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что нажимная поверхность (27) расположена параллельно нижней поверхности приемного выреза (19), а приводная поверхность (21) параллельна нажимной поверхности (27), при этом поверхность скользящего фиксирующего элемента, контактирующая с приводной поверхностью (21), параллельна этой приводной поверхности, а скользящий фиксирующий элемент установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном нажимной поверхности (27) при его скользящем перемещении относительно опорного основания (1).

4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что нажимная поверхность (27) расположена параллельно нижней поверхности приемного выреза (19), а приводная поверхность (21) наклонена относительно нажимной поверхности (27) или выполнена ступенчатой, при этом скользящий фиксирующий элемент установлен на опорном основании (1) с возможностью перемещения в направлении, отличном от направления, перпендикулярного нажимной поверхности.

5. Узел по п. 4, отличающийся тем, что скользящий фиксирующий элемент имеет наклонную скользящую поверхность, соответствующую приводной поверхности (21), причем эта наклонная скользящая поверхность и приводная поверхность (21) имеют одинаковый угол наклона.

6. Узел по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что средства позиционирования оптического волокна дополнительно содержат приспособление для возврата нажимного элемента (2) в открытое положение при прекращении действия на него усилий от фиксирующего элемента (3).

7. Узел по п. 6, отличающийся тем, что приспособление для возврата представляет собой упругое тело (22), возвращающее нажимной элемент (2) в открытое положение при прекращении действия усилия на нажимной элемент (2), приложенного фиксирующим элементом (3).

8. Узел по п. 7, отличающийся тем, что упругое тело может содержать несколько пар упругих тел, расположенных с обеих сторон нажимного элемента, направленных в сторону нижней поверхности приемного выреза и выходящих за пределы нажимной поверхности (27).

9. Узел по п. 8, отличающийся тем, что приемный вырез (19) имеет расширенную среднюю часть и две суженные части на двух концах средней части, причем ширина нажимного элемента (2) немного меньше ширины узких частей, а концы нажимного элемента (2) расположены в узких частях, при этом несколько пар упругих тел (22) симметрично расположены с обеих сторон нажимного элемента в средней его части, оказываясь в расширенной средней части приемного выреза.

10. Волоконно-оптический соединитель, содержащий узел сращивания оптических волокон по п. 1; кожух (4), один конец которого имеет камеру (42) для приема опорного основания (1) со средствами позиционирования оптического волокна, а на другом его конце выполнено приемное отверстие; уплотнительную втулку (5), введенную в приемное отверстие и зафиксированную в нем; а также узел (7) фиксации волоконно-оптического кабеля (6), обеспечивающий отключаемую фиксацию оптического кабеля (6), так что освобожденное от оболочки волокно (61) волоконно-оптического кабеля (6) может располагаться в канавке (13) и соединяться с освобожденным от оболочки волокном (51), расположенным в уплотнительной втулке (5).

11. Волоконно-оптический соединитель по п. 10, в котором один конец (75) узла (7) фиксации оптического кабеля вставлен в приемную камеру (42) и соединен с ней посредством защелкивающегося соединения.

12. Волоконно-оптический соединитель по любому из пп. 10 или 11, в котором опорное основание (1) дополнительно включает в себя направляющую трубку (14), отходящую от второго конца (12), при этом освобожденное от оболочки волокно (61) оптического кабеля (6) проходит через эту направляющую трубку (14), которая вставлена в один конец (75) узла (7) фиксации волоконно-оптического кабеля.

13. Волоконно-оптический соединитель по п. 12, в котором диаметр направляющей трубки (14) меньше радиальной ширины второго конца (12); а волоконно-оптический соединитель дополнительно содержит пружину (72) расположенную на направляющей трубке (14) между вторым концом (12) и первым концом (75) узла (7) фиксации.

14. Волоконно-оптический соединитель по любому из пп. 10 или 11, в котором другой конец узла (7) фиксации волоконно-оптического кабеля содержит цилиндрический корпус (74), образующий фиксирующую часть защитного слоя (62) оптического кабеля, при этом между одним и другим концами узла фиксации волоконно-оптического кабеля выполнен продольный паз (73), в радиальном направлении открывающий доступ к хвостовой части освобожденного от оболочки волокна (61) оптического кабеля (6), так что эта часть волокна может быть введена внутрь указанного паза (73).

15. Волоконно-оптический соединитель по п. 14, в котором на наружной стороне средней части волоконно-оптического соединителя выполнена наружная резьба (76), а волоконно-оптический соединитель дополнительно содержит чехол (8), на внутренней стороне переднего конца которого выполнена внутренняя резьба, соответствующая указанной наружной резьбе (76), при этом в заднем конце чехла (8) выполнено отверстие для прохода защитного слоя (62) кабеля.

16. Волоконно-оптический соединитель по п. 15, дополнительно содержащий оболочку (9), установленную на наружной стороне кожуха (8) и согласованную с адаптером, обеспечивая гарантированное соединение волоконно-оптического соединителя с адаптером.

17. Волоконно-оптический соединитель по любому из пп. 10 или 11, в котором в боковой части кожуха (4) выполнено продолговатое отверстие (41), проходящее от входного конца приемной камеры (42), а выступ (31) приспособлен для перемещения вдоль продолговатого отверстия (41) с наружной его стороны.