可光滤波的sc型阴阳式光纤适配器的制作方法

xiaoxiao2020-7-2  3

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专利名称:可光滤波的sc型阴阳式光纤适配器的制作方法
技术领域
本发明涉及光纤通讯设备技术领域,具体说是一种是一种配置于时分波分复用无源光纤网络(TWDM-PON)中的光网络单元(ONU)端的具有固定波长光滤波功能的SC型阴阳式光纤适配器。
背景技术
FTTH是接入网发展的一种最终形式,光纤接入网(统称FTTx)以ONU的位置所在,分为光纤到户(FTTH)、光纤到大楼(FTTB)、和光纤到路边(FTTC)等几种情况。对于住宅·或者建筑物来讲,用光纤连接用户,主要有两种方式一种是用光纤直接连接每个家庭或大楼;另一种是采用无源光纤网络(PON)技术,用分光器把光信号进行分支,一根光纤为多个用户提供光纤到家庭服务。PON技术就是顺应这股潮流而走向市场的一种质优价廉的宽带接入技术。PON是指光纤分布式网络(0DN)不含有任何电子器件及电子电源,而全部由光分路器等无源器件组成。PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备,所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。随着各国宽带政策的驱动以及对带宽需求的持续增长,现在光纤接入网开始进入大规模布放的时代,“最后一公里”的方案已经开始切实推行。整个宽带升级或者“光进铜退”本质上来说,是整个基础设施建设问题,它投资巨大,而且运营商希望网络一旦建设完成,就希望可以长时间运营;尽量避免因为升级或者扩容,导致对已有网络的大变动。因此在接入网技术和方案的选择上,必须考虑共存这个核心问题,即由单模光纤和光分路器构成的ODN需要在长时间内维持不动。当前主流的PON系统包括由国际电信联盟(ITU)和全业务接入网论坛(FSAN)制订的吉比特无源光纤网络(GP0N),以及由美国电子电气协会IEEE802. 3ah工作组制订的以太网无源光纤网络(EPON)。他们有相同的上下行波长,即1310nm和1490nm。而下一代IOGPON系统采用的上下行波长是1270nm和1577nm。因而,两代PON系统之间,可以通过波分复用器件共存在一个ODN上,带宽升级不影响原有业务。当前,在10G-GP0N(亦称为XG-PONl)和IOG EPON的标准制订工作均已完成,同时GPON和EPON已经大规模商用,XG-PONl已经开始商用部署。后10G-P0N时代的NG-PON技术方案开始崭露头角。NG-PON技术分为两类,分别是NG-PONl和NG-P0N2。NG-PONl是循序渐进的PON技术,它支持与GPON共存于同一 ODN网络中,这种特性可以让个别用户无缝升级到NG-P0N,并且不会中断其他用户的服务;NG-P0N2从技术上来讲,是巨大的改变,已经完全脱离原有EPON、GPON限制,旨在从网络框架结构角度,提出一种全新的PON技术,同时NG-P0N2也被视为一个长期的解决方案,且是在NG-PONl之后的下一代PON技术。NG-P0N2没有被限制要具备共存条件,但是共存并不排除。NG-PONl下的PON技术已在现网中得到广泛部署,IOG-PON作为PON技术的中期演进,也着眼于兼顾现有的PON ODN系统,保护既有投资,提升宽带接入速率。NG-P0N2则被视为PON的远期发展方向,并被视作下一代PON技术。NG-P0N2有多种可选技术,主流技术包括波分复用无源光纤网络(WDM-P0N)、正交频分复用无源光纤网络(OFDM-PON )、时分波分堆叠复用无源光纤网络(TffDM-PON )、码分多址无源光纤网络(OCDMA-PON)、高速时分多址无源光纤网络(TDMA-PON)等,业界对NG-P0N2的标准走向非常关心。2012年6月,FSAN组织的标准会议上,NG-P0N2标准获突破性进展,TffDM-PON被确定为主要的NG-P0N2标准。TffDM-PON是通过多个波长通道来堆叠IOG的TDM PON, TffDM缩写本身是结合时分复用TDM和波分复用WDM的缩写;从技术角度来看,TWDM-PON天然继承了 10G-P0N的特性,不需要改动运营商已铺设的ODN网络,在协议上最接近已广泛部署的GPON或XG-P0N1,是GPON和XG-PONl的自然演进,实现现有网络的带宽提升和平滑演进。因为该标准对运营商的网络继承演进特性最佳,得到了诸多运营商、芯片厂商和设备厂商的广泛认可和推动。同时,如果能解决功率预算问题,那TWDM-PON可支持超过256的用户及更长距离,实现FTTB/FTTC到FTTH的升级,并实现端局(CO)融合。另一方面,由于同一个ODN中存在多个波长,并且每个ONU都可以选择或重新配置别的波长,这使得多个运营商共享同一个网络成为可倉泛。图I是TWDM-PON与G/E-P0N和10G-P0N共存的框架图。TWDM-PON是利用4对不同上下行波长,把原有的10G-P0N扩容成原来的四倍。为了实现与原有网络的共存,40G-P0N的波长需要重新规划,避开1577nm及1490nm下行和1270nm及1310nm上行波段。由于在同一 PON中引入了多个波长,因此产生不同波长的激光器和滤出特定波长的光滤波器成为TWDM-PON技术的关键器件。下行的四个波长(待定)经过光分路器后到达所有的0NU。因此,每个ONU都需要配备一个小型化和低成本的光滤波器,挑选出针对该ONU的特定下行通讯波长。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是将SC型光纤连接器的网络部署便捷化,与可滤出特定波长的光滤波器件的功能相结合,最终设计出配置于TWDM-PON末端ONU的具有特定波长的光滤波功能的SC型光纤活动连接适配器。该器件采用聚合物滤光元件并由特殊的制造工艺进行生产,对可选择的特定波长光波具有窄带通的功能,器件指标可根据客户需求定制,如>=0. [email protected]、>=0. [email protected]、<=1. 2nmi20dB等,对特定波长光具有高透过率、对被隔离波长光具有高隔离度。同时,该器件符合ITU对光纤活动连接器的标准,兼具小型化和低成本,并可简单快捷地应用于FTTH室内网络的施工部署。在TWDM-PON的ODN中,针对所有ONU的下行四个波长光,经过光分路器后到达某一个0NU。该ONU依靠配备具有特定波长光滤波功能的SC型光纤活动连接器,挑选出针对该ONU通讯的下行波长,同时滤除另外针对其他ONU的三个波长的光。所述可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,包括外层相互嵌套的陶瓷插芯防尘帽、SC型阴阳式光纤适配器封装外壳和陶瓷套筒防尘帽,内层的后衬套、套头座,以及处于核心位置的陶瓷插芯及金属卡扣组件、陶瓷套筒,所述陶瓷插芯及金属卡扣组件的中心设有SC单模球面陶瓷插芯,该SC单模球面陶瓷插芯中固定胶接光纤,所述SC单模球面陶瓷插芯外过渡配合套接陶瓷套筒,该陶瓷套筒外部的中间位置固定胶接一个金属卡扣,其特征是该陶瓷套筒内部套接有两段SC单模球面陶瓷插芯,两段SC单模球面陶瓷插芯的接合部位于所述陶瓷套筒内的中间位置,两段SC单模球面陶瓷插芯之间设有聚合物滤光片。所述聚合物滤光片与两段陶瓷插芯之间都填充有折射率为I. 48的耦合液。[0011]所述聚合物滤光片是可光滤波滤光片,其厚度为1(Γ50微米。所述陶瓷插芯防尘帽、SC型阴阳式光纤适配器封装外壳、陶瓷套筒防尘帽、后衬套、套头座、以及处于核心位置的陶瓷插芯及金属卡扣组件、陶瓷套筒,均使用与通用SC型阴阳式光纤适配器完全兼容的标准尺寸的标准件。所述陶瓷插芯与光纤之间、金属卡扣与陶瓷套筒之间以固化胶水粘合固定。所述制造上述的可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器的制造工艺,按照以下制作步骤完成步骤一、制作已预埋入光纤的SC型单模球面陶瓷插芯;步骤二、利用上述SC型单模球面陶瓷插芯制作陶瓷插芯及金属卡扣组件;步骤三、装配完成SC型阴阳式光纤适配器主体将陶瓷插芯及金属卡扣组件的一端套入套头座,另一端依次插入陶瓷套筒二和套入后衬套,再将该整个组装件插入SC型阴阳式光纤适配器封装外壳;步骤四、对装配好的SC型阴阳式光纤适配器主体盖好陶瓷插芯防尘帽及陶瓷套筒防尘帽,完成SC型阴阳式光纤适配器的组装,其特征是所述步骤二中所制作的陶瓷插芯及金属卡扣组件是集成有聚合物滤光片的陶瓷插芯及金属卡扣组件,其具体制造步骤如下一)、将陶瓷顶针模具从陶瓷套筒的一端插入并保持套紧状态;二)、将一个由步骤一已完成的一个已预埋入光纤的SC单模球面陶瓷插芯从所述陶瓷套筒的另一端插入陶瓷套筒的内部,直至该SC单模球面陶瓷插芯的顶端与所述陶瓷顶针模具的顶针端面接触;三)、透过所述陶瓷套筒的窄缝对陶瓷套筒的窄缝处裸露出的已预埋入光纤的SC型单模球面陶瓷插芯的表面进行注胶,待胶水固化后,拔出陶瓷顶针模具,形成半套装套筒;四)、将所述半套装套筒因拔出陶瓷顶针模具所形成的空腔端朝上,使用针筒将耦合液注入所述半套装套筒的空腔内;五)、取另一个已预埋入光纤的SC型单模球面陶瓷插芯,蘸耦合液后,将聚合物滤光片贴附在该SC型单模球面陶瓷插芯顶端,然后将该贴附有聚合物滤光片的一端插入所述陶瓷套筒,直至与之前插入的SC单模球面陶瓷插芯紧密接触;六)、透过陶瓷套筒的窄缝,对上述步骤五)中所插入的已预埋入光纤的SC型单模球面陶瓷插芯的裸露面进行注胶,等待胶水固化,该裸露面是指在陶瓷套筒内裸露于陶瓷套筒窄缝的部分;七)、将金属限位模具套入陶瓷套筒之外,并将金属限位模具移动对齐陶瓷套筒一端的边缘处,然后,将金属卡扣套入陶瓷套筒,并移动,直至金属卡扣与金属限位模具紧密接触,之后,将金属限位模具从陶瓷套筒取下;八)、对陶瓷套筒与金属卡扣的接触部分注胶,并等待胶水固化。所述陶瓷顶针模具的针长是陶瓷套筒长度的一半,以便作为工具将聚合物滤光片定位在陶瓷套筒的中间部位,为便于操作陶瓷顶针模具的手柄部的端面与顶针部垂直,手柄部端面不小于IOmmX IOmm,顶针部为外径2. 5mm的管状。[0030]所述金属限位模具是内径与陶瓷套筒外径相同的管状,长度是二分之一陶瓷套筒长度与二分之一金属卡扣长度之差,以便给金属卡扣定位。所述集成有聚合物滤光片的陶瓷插芯及金属卡扣组件的制造步骤三)和步骤六)中,对所述裸露出的SC型单模球面陶瓷插芯的表面进行注胶操作,固化胶水不接触到陶瓷顶针模具。本发明的积极效果是(I)由于所采用的聚合物滤光元件具有尺寸小、光学性能优异、不易受环境影响等特点,因而更易于集成在光纤适配器中,并能保证器件整体性能稳定可靠。(2)由于该器件的外形特征及物理操作流程与通用SC型阴阳式光纤适配器相同,因而对于FTTH室内网络部署具有快捷方便等优势。·[0035](3)特殊的制造工艺,在结合了特定波长光滤波的功能与FTTH室内网络部署便易性的双重特点的前提下,采用小型化和低成本的设计,并避免使用功能单一的其他特定波长光滤波器件,进而有效降低了 FTTH室内网络部署的总体成本。(4)产品系列可拓展性强。本发明可针对各式接口类型的阴阳式光纤适配器进行改进,从而使通用SC型阴阳式光纤适配器具有光滤波功能。本文针对选用SC型阴阳式光纤适配器进行了改进,亦可使用相同的改进方法对各式接口类型的阴阳式光纤适配器进行生产。

图I是TWDM-PON与G/E-P0N和10G-P0N共存的框架图,图2是本发明外形结构示意图,图3是本发明分解部件示意图,图4是集成有聚合物滤光片的陶瓷插芯及金属卡扣组件主视图的放大图,图5是图4的左视图,图6是陶瓷顶针模具结构示意图,图7是金属限位模具结构示意图。图中1 一陶瓷插芯防尘帽,2 — SC型阴阳式光纤适配器封装外壳,3—集成有聚合物滤光片的陶瓷插芯及金属卡扣组件,4一陶瓷套筒二,5—套头座,6—后衬套,7—陶瓷套筒防尘帽,8 — SC单模球面陶瓷插芯,9一光纤,10—陶瓷套筒,11 一金属卡扣,12—聚合物滤光片,13 一稱合液,14 一固化I父水,15 一陶瓷顶针模具,16 一金属限位模具,17 一手柄部,18—顶针部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明如图2、3所示,所述可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,包括外层相互嵌套的陶瓷插芯防尘帽I、SC型阴阳式光纤适配器封装外壳2和陶瓷套筒防尘帽7,内层的后衬套6、套头座5,以及处于核心位置的陶瓷插芯及金属卡扣组件、陶瓷套筒4,所述陶瓷插芯及金属卡扣组件的中心设有SC单模球面陶瓷插芯8,该SC单模球面陶瓷插芯中固定胶接光纤9,所述SC单模球面陶瓷插芯8外过渡配合套接陶瓷套筒10,该陶瓷套筒10外部的中间位置固定胶接一个金属卡扣11,这些都是通用的SC型阴阳式光纤适配器的标准配件,本发明的特征是如图4、5所示,该陶瓷套筒10内部套接有两段SC单模球面陶瓷插芯8,两段SC单模球面陶瓷插芯8的接合部位于所述陶瓷套筒10内的中间位置,两段SC单模球面陶瓷插芯8之间设有聚合物滤光片12。作为优化方案,所述聚合物滤光片12与两段陶瓷插芯8之间都填充有折射率为1.48的耦合液13。所述聚合物滤光片12是可光滤波滤光片,其厚度为1(Γ50微米。通过在聚合物滤光片12的表面镀膜起到带通特定频率光波的作用,而滤除其它频率的光波,通过设定表面镀膜的厚度,可以达到选择带通频率范围的效果,该聚合物滤光片12是可以指定生产的。所述陶瓷插芯防尘帽1、SC型阴阳式光纤适配器封装外壳2、陶瓷套筒防尘帽7、后衬套6、套头座5、以及处于核心位置的陶瓷插芯及金属卡扣组件、陶瓷套筒4,均使用与通用SC型阴阳式光纤适配器完全兼容的标准尺寸的标准件。因此,使得本发明的光纤适配 器与通用SC型阴阳式光纤适配器外形尺寸完全相同,可以直接替换使用。所述陶瓷插芯8与光纤9之间、金属卡扣11与陶瓷套筒10之间以固化胶水14粘合固定。所述制造上述的可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器的制造工艺,按照以下制作步骤完成步骤一、制作已预埋入光纤的SC型单模球面陶瓷插芯8 ;步骤二、利用上述SC型单模球面陶瓷插芯8制作陶瓷插芯及金属卡扣组件;步骤三、装配完成SC型阴阳式光纤适配器主体将陶瓷插芯及金属卡扣组件的一端套入套头座5,另一端依次插入陶瓷套筒二 4和套入后衬套6,再将该整个组装件插入SC型阴阳式光纤适配器封装外壳2 ;步骤四、对装配好的SC型阴阳式光纤适配器主体盖好陶瓷插芯防尘帽I及陶瓷套筒防尘帽7,完成SC型阴阳式光纤适配器的组装,按照此四个步骤,可以完成通用的SC型阴阳式光纤适配器的制作,本发明的不同之处在于所述步骤二中所制作的陶瓷插芯及金属卡扣组件是集成有聚合物滤光片的陶瓷插芯及金属卡扣组件3,其具体制造步骤如下一)、将陶瓷顶针模具15从陶瓷套筒10的一端插入并保持套紧状态;所述陶瓷顶针模具15见图6,所述陶瓷顶针模具15的针长是陶瓷套筒10长度的一半,通用件是5. 7mm,以便作为工具将聚合物滤光片12定位在陶瓷套筒10的中间部位,为便于操作陶瓷顶针模具15的手柄部17的端面与顶针部18垂直,手柄部17端面不小于IOmmX 10mm,顶针部18为外径2. 5mm的管状。正好可以进入陶瓷套筒10。二)、将一个由步骤一已完成的一个已预埋入光纤的SC单模球面陶瓷插芯8从所述陶瓷套筒10的另一端插入陶瓷套筒10的内部,直至该SC单模球面陶瓷插芯8的顶端与所述陶瓷顶针模具15的顶针端面接触;管状的陶瓷顶针模具15顶针部18不易损坏到光纤9的端面,不致影响传导效果。三)、透过所述陶瓷套筒10的窄缝对陶瓷套筒10的窄缝处裸露出的已预埋入光纤9的SC型单模球面陶瓷插芯8的表面进行注胶,待胶水固化后,拔出陶瓷顶针模具15,形成半套装套筒;固化胶水不要接触到陶瓷顶针模具15,以免固化后难以取出陶瓷顶针模具15。[0060]四)、将所述半套装套筒因拔出陶瓷顶针模具15所形成的空腔端朝上,使用针筒将耦合液13注入所述半套装套筒的空腔内;此处耦合液13仅仅注入很少量,能够覆盖陶瓷插芯8即可。五)、取另一个已预埋入光纤的SC型单模球面陶瓷插芯8,蘸耦合液13后,将聚合物滤光片12贴附在该SC型单模球面陶瓷插芯8顶端,然后将该贴附有聚合物滤光片12的一端插入所述陶瓷套筒10,直至与之前插入的SC单模球面陶瓷插芯紧密接触;六)、透过陶瓷套筒10的窄缝,对上述步骤五中所插入的已预埋入光纤的SC型单模球面陶瓷插芯8的裸露面进行注胶,等待胶水固化,该裸露面是指在陶瓷套筒10内裸露于陶瓷套筒10窄缝的部分;固化胶水不要接触到陶瓷顶针模具15,以免固化后难以取出陶瓷顶针模具15。七)、将金属限位模具16套入陶瓷套筒10之外,并将金属限位模具16移动对齐陶瓷套筒10—端的边缘处,然后,将金属卡扣11套入陶瓷套筒10,并移动,直至金属卡扣11与金属限位模具16紧密接触,之后,将金属限位模具16从陶瓷套筒10取下;所述金属限位模具16是内径与陶瓷套筒10外径相同的管状,长度是二分之一陶瓷套筒10长度与二分之一金属卡扣11长度之差,以便给金属卡扣11定位。作为通用器件,陶瓷套筒10长11. 4mm,金属卡扣11长5mm,因此金属限位模具16长3. 2mm。八)、对陶瓷套筒与金属卡扣的接触部分注胶,并等待胶水固化。完成集成有聚合物滤光片的陶瓷插芯及金属卡扣组件3后,本发明的核心部分的制作工艺即完成,再加上外部组件的组装即可制作成功可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器。
权利要求1.一种可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,包括外层相互嵌套的陶瓷插芯防尘帽(I)、SC型阴阳式光纤适配器封装外壳(2)和陶瓷套筒防尘帽(7),内层的后衬套(6)、套头座(5),以及处于核心位置的陶瓷插芯及金属卡扣组件、陶瓷套筒(4),所述陶瓷插芯及金属卡扣组件的中心设有SC单模球面陶瓷插芯(8),该SC单模球面陶瓷插芯中固定胶接光纤(9),所述SC单模球面陶瓷插芯(8)外过渡配合套接陶瓷套筒(10),该陶瓷套筒(10)外部的中间位置固定胶接一个金属卡扣(11),其特征是该陶瓷套筒(10)内部套接有两段SC单模球面陶瓷插芯(8),两段SC单模球面陶瓷插芯(8)的接合部位于所述陶瓷套筒(10)内的中间位置,两段SC单模球面陶瓷插芯(8)之间设有聚合物滤光片(12)。
2.根据权利要求I所述的可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,其特征是所述聚合物滤光片(12)与两段陶瓷插芯(8)之间都填充有折射率为I. 48的耦合液(13)。
3.根据权利要求I或2所述的可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,其特征是所述聚 合物滤光片(12)是可光滤波滤光片,其厚度为1(Γ50微米。
4.根据权利要求I所述的可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,其特征是所述陶瓷插芯防尘帽(1)、SC型阴阳式光纤适配器封装外壳(2)、陶瓷套筒防尘帽(7)、后衬套(6)、套头座(5)、以及处于核心位置的陶瓷插芯及金属卡扣组件、陶瓷套筒(4),均使用与通用SC型阴阳式光纤适配器完全兼容的标准尺寸的标准件。
5.根据权利要求I所述的可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,其特征是所述陶瓷插芯(8)与光纤(9)之间、金属卡扣(11)与陶瓷套筒(10)之间以固化胶水(14)粘合固定。
专利摘要一种可光滤波的SC型阴阳式光纤适配器,其外形结构与通用SC型阴阳式光纤适配器完全兼容,对于FTTH室内网络部署具有快捷方便等优势。在陶瓷套筒(10)内部套接有两段SC单模球面陶瓷插芯(8),两段SC单模球面陶瓷插芯(8)之间设有聚合物滤光片(12)。采用小型化和低成本的设计,并避免使用功能单一的其他特定波长光滤波器件,进而有效降低了FTTH室内网络部署的总体成本。产品系列可拓展性强。
文档编号G02B6/38GK202771050SQ20122045135
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者王辉文, 肖娜, 马騵 申请人:武汉隽龙科技有限公司

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