[發(fā)明專(zhuān)利]光纖連接器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 95105672.7
• 申請(qǐng)日: 1995-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1115527A
• 公開(kāi)（公告）日: 1996-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·M·安德森;N·R·蘭佩特;小·R·W·莫克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 美國(guó)電話及電報(bào)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/02
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/02
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳增勇,馬鐵良

本發(fā)明涉及用于形成光學(xué)器件之間連接的設(shè)備，更具體地涉及接通光纖的連接器。

光纖連接器是基本上任何光纖通信系統(tǒng)的一個(gè)基本組成部分。例如，這種連接器可用于將分段光纖連接成較長(zhǎng)長(zhǎng)度；將光纖連到諸如輻射源探測(cè)器和中繼器之類(lèi)的有源器件；或?qū)⒐饫w連到諸如開(kāi)關(guān)和衰減器之類(lèi)的無(wú)源器件。一個(gè)光纖連接器的主要功能是維護(hù)兩根光纖端使一根(光)纖芯軸向地與另一纖芯對(duì)齊；從而將來(lái)自一根光纖的光全部耦合到另一光纖。這是一項(xiàng)特別復(fù)雜的任務(wù)，因?yàn)楣饫w的載光區(qū)(纖芯)是相當(dāng)小的。在單模光纖中，纖芯直徑約為8微米，而1μm＝10^-3mm。光纖連接器的另一功能是提供機(jī)械穩(wěn)定性和保護(hù)處于工作環(huán)境中的連接。在耦連的兩根光纖中獲得低的插入損耗通常是隨光纖端部對(duì)齊，端間間隙寬和一或兩端的光學(xué)表面狀態(tài)的情況而變。穩(wěn)定性和連接的保護(hù)通常是隨連接器設(shè)計(jì)(例如，不同的熱膨脹和機(jī)械運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的最小化)而變。一個(gè)光纖連接器一般包括帶有沿其中心軸線安裝的玻璃或塑料纖維的小圓筒。該圓筒通稱(chēng)為套管或插頭。

在一對(duì)光纖間的連接中，一對(duì)套管被端對(duì)端地對(duì)接在一起，而光則沿其公共的中心軸線從一端傳至另一端。在該傳統(tǒng)的光連接中，為最大限度降低由于連接引起的光損耗(插入損耗)，使玻璃纖維芯體精確對(duì)齊是極其理想的；但這只能作為一種可能的期望，當(dāng)前還不可能實(shí)現(xiàn)完美的連接。制造公差可能接近“零”，但實(shí)際考慮到成本以及允許稍微不對(duì)準(zhǔn)這一事實(shí)，故我們認(rèn)為這種完美可能是不必需的。

U.S.專(zhuān)利4,793,683中示出一種光纖連接器的流行設(shè)計(jì)，其基本組成部分包括一個(gè)精密模制成的塑料錐形插頭，其內(nèi)有一對(duì)中的光纖；一個(gè)圍繞該插頭圓角部分設(shè)置的壓縮彈簧和一個(gè)圍繞插頭和彈簧的固位卡圈。該卡圈包括有外螺紋，使其能經(jīng)由一個(gè)具有形狀最好描述為“雙錐形”精密模制定位套筒的定位器與另一連接器耦連。該設(shè)計(jì)現(xiàn)已為U.S專(zhuān)利4,934,785中所示連接器所取代，后者包括圓筒形插頭，固定該插頭的底座，一個(gè)壓縮彈簧，和一個(gè)圍繞插頭和彈簧的帽。在這一設(shè)計(jì)方案中，只有筒形插頭必需為高精度的并一般由陶瓷材料制成。當(dāng)兩個(gè)這樣的插頭連在一起時(shí)，使用一種定位套筒，該套筒包括由金屬、陶瓷或甚至塑料制成的一可拆(split)薄壁圓筒。該定位套筒不必做成象上述的雙錐形定位套筒那樣精密。

盡管上述連接器滿意地做成了，但仍需作進(jìn)一步改進(jìn)。例如，由于將光纖選作為電視、數(shù)據(jù)和電話通信的傳輸媒體(多媒體)日益為人們所接受，故已形成要提供較高密度互連接裝置的需求。所有上述的單工光連接器的結(jié)構(gòu)方式，使得在插入插座或耦合裝置和從其撥出期間必需用手抓住兩端，因此，限制了將它們大量地疊加在一起的能力。已知的雙工光連接器，諸如U.S專(zhuān)利4,787,706中所示那種，在拔離插座或耦合器件期間也要求手接觸其外殼的相對(duì)兩側(cè)，這使得高密度光纖互連矩陣不可能實(shí)現(xiàn)。此外，人們始終希望在降低成本的同時(shí)提供一種仍使消費(fèi)者能滿意的連接器。人們懷著這種心愿參考了電連接器技術(shù)，也許最常用和合乎要求的連接器是通常在塞繩電話產(chǎn)品中所用的稱(chēng)為RJ11型插頭/插口。這些連接器已獲得廣泛認(rèn)可，因?yàn)樗鼈儍r(jià)廉，它們工作可靠以及它們的操作易于為消費(fèi)者所理解。然而，由于與光互連(特別在單模纖維間)相關(guān)的高精度和低插入損耗的要求，RJ11結(jié)構(gòu)已不能合格地用作光連接器。U.S專(zhuān)利3,761,869和3,954,320中示出了這類(lèi)電連接器的實(shí)例。

由于認(rèn)識(shí)到由兩個(gè)極小的光纖芯體的定位造成的工程復(fù)雜性，人們?nèi)韵Ｍ峁┹^小較便宜和更便于消費(fèi)者操作的連接器。這類(lèi)連接器在商業(yè)上有重大價(jià)值。

本發(fā)明的連接器包括有一軸向通道的纖維固定構(gòu)件，用于固定終止于該構(gòu)件端面中的光纖的一個(gè)端部。該纖維固定構(gòu)件被定位于外殼內(nèi)，而外殼包括接納光纖的第一開(kāi)口和使構(gòu)件端面能貫穿那里伸出的第二開(kāi)口。該外殼還包括位于其一側(cè)面上用于將外殼固定到相關(guān)插座的一彈簧鎖。該鎖在通常垂直于纖維固定構(gòu)件的軸向通道的方向上上下移動(dòng)。