允许套圈的旋转自由度的光纤连接器及所述光纤连接器的制造方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:允许套圈的旋转自由度的光纤连接器及所述光纤连接器的制造方法
技术领域
本发明是针对光纤连接器和光纤连接器的组件以及光纤连接器的制造方法。更具体来说,本发明是针对一种光纤连接器,其中所述光纤连接器的套圈固持器与壳体之间的协作得到改善。
背景技术
光纤越来越多地用于各种应用,包含(但不限于)宽带语音、视频和数据传输。光纤使用的益处包含极宽的带宽和低噪声操作。随着光纤使用的增加与多样化,提供有效的方法来互连光纤非常重要。已为实现此目的而开发出光纤连接器。光纤连接器不显著衰减或改变所传输信号是很重要的。光纤连接器很有利,因为光纤连接器是可重新配置的(也就是,可多次连接与断开),从而允许向光网络移动、添加和改变。在光网络的初始安装期间或在向光网络移动、添加和改变期间,可将例如侧力等力施加于电缆组合件并最终施加于光纤连接器。所述施加于光纤电缆组合件的侧向载荷可使光纤连接器的套圈偏移且不良地衰减光信号。举例来说,图1图示常规光纤电缆10,光纤电缆10具有紧固在套圈固持器14内的套圈12。套圈固持器14安置在壳体16内并且套圈固持器14通过弹簧助推件而固持在壳体16中,所述弹簧助推件搭扣配合到壳体16。弹簧15向前偏置套圈固持器14,并允许套圈12和套圈固持器14移动,以允许在套圈之间存在合适量的接触压力以及禁止损坏套圈端面。然而,如果施加足够大的侧向载荷,那么套圈12和套圈固持器14可偏移,以允许套圈12脱离位置,如图1所示。由于此侧向载荷,光纤连接器的所述一对相配的套圈可能已增加光学衰减的等级。图2图示当侧向载荷通过光纤电缆传输到光纤电缆组合件的套圈 12时,相应套圈12和12'在紧定套30内配对的光纤连接器的图示。仍需要一种改善的光纤连接器,所述光纤连接器简单、可靠、易于组装且可容易地适应侧向载荷力。

发明内容
本发明的实施例是针对光纤连接器、电缆组合件和用于光纤连接器的组件,以及光纤连接器的制造方法。光纤连接器有利地允许如本发明所述的改善的侧向载荷性能。光纤连接器包含套圈和套圈固持器,其中套圈固持器可安置在壳体内。此外,套圈固持器具有前向部分,所述前向部分具有球形特征用于与壳体协作,从而允许套圈固持器与壳体之间的相对移动。具体来说,套圈固持器的球形特征准许套圈固持器相对于壳体在两个自由度中旋转平移并且套圈固持器的球形特征禁止套圈固持器相对于壳体在相同的两个自由度中纵向平移,从而提供改善的侧向载荷性能。额外的特征与优点将会在以下的详细描述中阐明,且额外的特征与优点将部分地由所属领域的技术人员从所述描述显而易见或者额外的特征与优点将通过如本文(包含以下的详细描述、权利要求书与附图)所述般实践来认识到。应理解,前述大体描述和以下详细描述呈现意欲提供用于理解权利要求书的本质和特征的概述或框架的实施例。附图被包含以提供对本发明的进一步理解,并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附示各种实施例且与描述一起用以解释原理和操作。


图1是常规光纤连接器的纵截面图,图示在侧向载荷力下移置的套圈固持器和套圈;图2是图示一对相配的光纤连接器的套圈的示意图,所述一对相配的光纤连接器在侧向载荷施加到所述光纤连接器中的一者时分离,从而在所述配对中引起衰减;图3是具有套圈固持器的光纤连接器的纵截面图,其中套圈固持器改善侧向载荷性能;图4是图3的光纤连接器的详细纵截面图,为清楚看到套圈固持器而移除壳体的一部分;图5是在套圈固持器的前向部分处的多纤维光纤连接器的横截面图,图示楔固特征;图6是光纤连接器的纵截面图,图示在侧向载荷力下移置的套圈固持器和套圈;图7和图8分别是图示图3的套圈固持器的透视图和俯视图;以及图9是图示在各种侧向载荷力和参考波长下图3的光纤连接器的增量衰减的图。
具体实施例方式现在将详细参考本发明的优选实施例,所述优选实施例的实例将在附图中图示。 只要可能,便使用同样的元件符号指代同样的组件或零件。本文所述的实施例是针对光纤连接器和电缆组合件,所述组合件在壳体内具有套圈固持器,所述套圈固持器准许套圈固持器相对于壳体在两个自由度中旋转平移并且所述套圈固持器禁止套圈固持器相对于壳体在相同的两个自由度中纵向平移。所揭示的概念是有利的,因为所述概念改善了光纤连接器在侧向载荷条件下的性能。现在将详细参考优选实施例,所述优选实施例的实例在附图中图示。图3图示示范性光纤连接器100的截面图,其中套圈12安置在套圈固持器114中。 套圈12可以固持光纤电缆50的光纤52,从而形成光纤电缆组合件(未标号),其中所述固持以合适方式为光纤连接器100减轻张力。套圈固持器114的一部分收纳于壳体16中并与套圈固持器114协作,从而允许壳体16与套圈固持器114之间的在特定定向上的相对移动,如下文所描述。光纤连接器100还包含弹簧15,所述弹簧15用于在壳体16内将套圈固持器114向前偏置。组装光纤连接器100,使得通过使用弹簧助推件18将弹簧15和套圈固持器114紧固在壳体16内,弹簧助推件18使用闩锁和窗(未标号)搭扣配合到壳体16的一部分。光纤连接器100和套圈固持器114是有利的,因为当承受侧向载荷力时光纤连接器100和套圈固持器114具有改善的光学性能。更具体来说,套圈固持器114具有前向部分(未标号),所述前向部分具有球形特征115,以允许套圈固持器114相对于壳体16在两个自由度中旋转平移并且禁止套圈固持器114相对于壳体16在相同的两个自由度中纵向平移。本文所揭示的概念适合于其它光纤连接器和/或光纤电缆。举例来说,光纤连接器可具有例如图5所示的多纤维套圈或光纤连接器可具有包含多纤维套圈的其它合适的光纤连接器。自由度定义为正交轴系统,在所述正交轴系统中,正Z方向向右,正X方向向上,且正Y方向如图3最佳所示地进入纸中。球形特征准许套圈固持器114相对于壳体16在两个自由度中旋转平移并且球形特征禁止套圈固持器相对于壳体16在相同的两个自由度中纵向平移。举例来说,套圈固持器114在X-Z平面中绕Y轴旋转平移且套圈固持器114在 Y-Z平面中绕X轴旋转平移。另外,套圈固持器114禁止沿X轴和沿Y轴纵向平移。换句话说,套圈固持器114可绕X和Y轴旋转但禁止套圈固持器114沿X和Y轴纵向平移,而且套圈固持器114基本上沿Z轴纵向平移(也就是,套圈固持器可在Z方向上在前后方向上移动并被弹簧向前偏置)。另外,楔固特征禁止套圈固持器114绕Z轴旋转。图4图示光纤连接器100的一部分的详细截面图,图示套圈固持器114的细节。 移除邻近套圈固持器114的楔固特征的壳体16部分(也就是,以波浪线表示的顶部和底部处),以使得套圈固持器114的轮廓可见。套圈固持器114的前向部分也可以包含邻近球形部分115的其它几何体。举例来说,套圈固持器114的此实施例包含球形部分115前面的第一锥形部分113和球形部分115后面的第二锥形部分117。换句话说,第一锥形部分113 和第二锥形部分117安置在球形特征115的相对侧上。将锥形部分布置在球形特征115的相对侧上允许当不施加侧向载荷时套圈固持器相对于套圈固持器的正常位置向前或向后旋转,但是其它实施例可具有在球形特征115的相对侧上的其它几何体。相对于光纤连接器100的纵轴,第一锥形部分113在第一方向上渐缩,且第二锥形部分117在第二方向上渐缩。举例来说,第一锥形部分具有相对于纵轴成10度或小于10度的角度,且第二锥形部分具有相对于纵轴成负10度或小于负10度的角度。如本文中所用,球形特征是指相对于壳体移动的套圈固持器部分具有曲面,但并非严格数学意义上的确切球面。图5图示与光纤连接器100相似的光纤连接器的横截面图,但是所述光纤连接器包含紧固多个光纤52的多纤维套圈12'。具体来说,图5图示贯穿套圈固持器114的前向部分的截面图。如图所示,套圈固持器114包含至少一个楔固特征116。更具体来说,套圈固持器的此实施例的前向部分包含顶部处的第一楔和底部处的第二楔。换句话说,第一楔与第二楔安置在套圈固持器的前向部分的相对侧上。如图5所示,套圈固持器114具有凹形楔固特征(也就是,凹槽),凹形楔固特征与壳体16的凸形楔固特征16a协作。然而,其它实施例可包含在套圈固持器上的凸形楔固特征和在壳体上的协作凹形楔固特征。在其它实施例中,楔固特征可允许套圈固持器114搭扣配合到壳体16中。举例来说,壳体16的凸形楔固特征16a与套圈固持器114的楔固特征116搭扣配合,从而禁止壳体16与套圈固持器114之间的断开。图6是光纤连接器100的纵截面图,图示套圈固持器114和套圈12在侧向载荷力下的最大位移。换句话说,由于侧向载荷力,套圈固持器114并不接触壳体16的整个环形底座。如此截面图所示,套圈固持器114具有绕Y轴的旋转平移和在Z方向上的纵向平移。 换句话说,由于侧向载荷力,套圈固持器114并不接触壳体16的整个环形底座。另外,光纤连接器100可禁止套圈固持器114或壳体16的损坏和/或变形。图7和图8分别是图示套圈固持器114的透视图和俯视图。图7图示套圈固持器 114的前向部分具有平坦正面,所述平坦正面偏置在壳体16的底座(未标号)上。套圈固持器114的收纳套圈12的部分还可包含例如曲面等倒角的或修形的表面来辅助组装。如图8中最佳所示,楔固特征116具有轮廓(未标号),所述轮廓经成形以用于允许套圈固持器114在安置在壳体16内时绕X轴旋转。简单来说,楔固特征116的轮廓具有两个相对浅的V状部分116a,V状部分116a大体与球形部分115对准以形成沙漏状轮廓,从而允许套圈固持器114相对于壳体16绕X轴旋转。如图4最佳所示,球形部分115允许套圈固持器 114相对于壳体16绕Y轴旋转。图9图解地图示根据针对不同参考波长施加的侧向载荷,光纤连接器100的测试数据。更具体来说,图9图示根据四个不同参考波长(1310nm、1490nm、1550nm和1625nm) 下的侧向载荷测试,光纤连接器100的增量衰减曲线,所述四个不同参考波长由图例图示并且分别由曲线92、94、96和98表示。类似的光学性能测试为Telecordia GR-326-C0RE ; 章节4. 4. 3. 5,名为《在施加载荷下传输(Transmission with Applied Load)》,所述章节列举了在1550nm的参考波长下对电缆组合件施加4. 4磅力时为0. 5dB或小于0. 5dB的增量衰减。另一个类似的光学性能测试是由名为《在施加载荷下传输(Transmission with Applied Load)》的IEC-61753提供,IEC-61753列举了在1550nm的参考波长下对电缆组合件施加4. 4磅力时为0. 5dB或小于0. 5dB的增量衰减。本文中实施和揭示的侧向载荷测试使用由GR-3^测试所述的设置,但是如GR-3^测试所述,将不同的预定侧向载荷力施加在光纤电缆上。图9图示的测试为十二个光纤连接器100的平均增量插入损耗。如所示和所期望,随着参考波长增加,更难以维持光学性能(也就是,与1625nm相比,在相同的载荷下,在1310nm下的光学性能更好)。另一方面,就在相同的1550nm参考波长下施加较大的5磅侧向载荷力来说,光纤连接器100的光学性能提供显著的改善。举例来说,曲线96图示在1550nm的参考波长下施加5磅力的侧向载荷测试期间光纤连接器具有0. 40dB或小于0. 40dB的平均增量插入损耗。另外,曲线98图示在1625nm的参考波长下施加6磅力的侧向载荷测试期间光纤连接器具有0. 65dB或小于0. 65dB的平均增量插入损耗。虽然已在本文中参考优选实施例和优选实施例的具体实例来说明和描述本发明, 但所属领域的技术人员将显而易见的是,其它实施例和实例可执行类似的功能和/或达到同样的结果。所有此类等效实施例和实例在本发明的精神和范围内,并且所有此类等效实施例和实例意欲被所附权利要求书所涵盖。所属领域的技术人员还显而易见,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可作各种更动和润饰。因此,本发明意欲涵盖本发明的更动和润饰,只要所述更动和润饰属于所附权利要求书和所附权利要求书的等效物的范围内。
权利要求
1.一种光纤连接器,所述光纤连接器包括套圈;套圈固持器,所述套圈固持器具有前向部分,所述前向部分具有球形特征;以及壳体,所述壳体用于收纳所述套圈固持器的部分,其中所述壳体与所述套圈固持器的所述球形特征协作,以准许所述套圈固持器相对于所述壳体在两个自由度中旋转平移并且禁止所述套圈固持器相对于所述壳体在相同的两个自由度中纵向平移。
2.如权利要求1所述的光纤连接器,其中所述前向部分包含第一锥形部分和第二锥形部分,所述第一锥形部分和所述第二锥形部分位于所述套圈固持器的所述球形特征的相对侧上。
3.如权利要求1所述的光纤连接器,其中所述套圈固持器的所述前向部分具有至少一个楔固特征。
4.如权利要求3所述的光纤连接器,其中所述楔固特征包含第一楔和第二楔,所述第一楔和所述第二楔安置在所述套圈固持器的所述前向部分的相对侧上。
5.如权利要求1所述的光纤连接器,其中所述套圈固持器与所述壳体搭扣配合。
6.如权利要求1所述的光纤连接器,其中所述第一锥形部分具有相对于纵轴成10度或小于10度的角度,而且所述第二锥形部分具有相对于所述纵轴成负10度或小于负10度的角度。
7.如权利要求1所述的光纤连接器,所述光纤连接器进一步包含弹簧并且所述套圈固持器的所述前向部分具有平坦正面。
8.如权利要求1所述的光纤连接器,其中所述套圈为多纤维套圈。
9.如权利要求1所述的光纤连接器,其中所述光纤连接器为光纤电缆组合件的部分。
10.如权利要求8所述的光纤连接器,其中在1550nm的参考波长下施加5磅力的侧向载荷测试期间,所述光纤连接器具有0. 40dB或少于0. 40dB的平均增量插入损耗。
11.一种制造光纤连接器的方法,所述方法包括提供壳体;提供具有前向部分的套圈固持器,所述前向部分具有球形特征;以及将所述套圈固持器插入到所述壳体中,其中所述壳体与所述套圈固持器的所述球形特征协作,以准许所述套圈固持器相对于所述壳体在两个自由度中旋转平移并且禁止所述套圈固持器相对于所述壳体在相同的两个自由度中纵向平移。
12.如权利要求11所述的方法,进一步包含将套圈附接到所述套圈固持器的步骤。
13.如权利要求11所述的方法,进一步包含提供弹簧以向前偏置所述套圈固持器。
14.如权利要求11所述的方法,进一步包含对准所述套圈固持器的楔固特征与所述壳体的协作特征的步骤。
15.如权利要求11所述的方法,进一步包含将所述光纤连接器附接到光纤电缆的步骤。
全文摘要
本发明揭示了具有改善的侧向载荷性能的光纤连接器和光纤连接器的组件以及光纤连接器的制造方法。所述光纤连接器包含套圈和套圈固持器,其中所述套圈固持器可安置在壳体内。所述套圈固持器具有前向部分,所述前向部分具有球形特征用于与所述壳体协作,从而允许所述套圈固持器与所述壳体之间的相对移动。具体来说,所述套圈固持器的球形特征准许所述套圈固持器相对于所述壳体在两个自由度中旋转平移并且所述套圈固持器的球形特征禁止所述套圈固持器相对于所述壳体在相同的两个自由度中纵向平移,从而提供改善的侧向载荷性能。
文档编号G02B6/38GK102549464SQ201080044114
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月22日 优先权日2009年9月30日
发明者路易斯·E·帕克曼三世 申请人:康宁光缆系统有限责任公司

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