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CN101681002B - 可现场端接的光纤连接器组件 - Google Patents

可现场端接的光纤连接器组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光纤连接器组件，其包括承载器，该承载器具有第一端、相对布置的第二端和布置在所述第一端与终端区域之间的承载区域，所述承载区域适合于允许光纤的轴向移动。一种使用光纤连接器组件的方法，其包括将包括第一光纤的光纤连接器接合到承载器的连接器端上。第一光纤横跨承载器的承载区域布设，其中承载区域适合于允许第一光纤的轴向移动。第一光纤的一端被插入承载器的终端区域的第一端内。将第二光纤的一端插入通过承载器的电缆端并且插入到终端区域的第二端内。

Description

可现场端接的光纤连接器组件
本申请是名称为ADC电信公司(ADC Telecommunications，Inc.)的一家美国国有公司在2008年4月11日提交的PCT国际专利申请，ADC电信公司是对于除美国之外的所有国家的指定的申请人，作为美国公民的WayneM.KACHMAR是仅对于美国的指定的申请人，并且要求2007年4月13日提交的序列号为11/735,267的美国实用新型专利申请的优选权。
技术领域
本公开涉及一种光纤连接器组件，并且更具体地涉及一种可现场端接的光纤连接器组件。
背景技术
目前，使用光纤网络作为用于通讯的信号传输媒介是非常广泛的并且该使用持续增加。光纤网络经常包括多个具有光纤的光缆。当光纤网络继续增长时，对用于维修或扩展目的的光纤终端的需求也增加了。照这样，为了端接一个光纤或多个光纤，需要可以在现场使用的光纤终端。
发明内容
本公开的一方面涉及一种光纤连接器组件，所述组件包括承载器，该承载器具有第一端、相对地布置的第二端和布置在第一端和终端区域之间的承载区域，所述承载区域适合于允许光纤的轴向移动。
本公开的另一方面涉及一种包括连接器和承载器的光纤连接器组件。所述连接器限定出延伸通过连接器的纵向孔，并且具有第一端区域和相反地布置的第二端区域。连接器包括至少部分地布置在第一端区域的纵向孔中的套圈组件、管和弹簧，所述套圈组件包括延伸通过连接器的光纤，所述管具有布置在第二端区域的纵向孔中的第一端部和相反地布置的第二端部，所述弹簧布置在套圈组件和管之间的孔中。管限定出了通道。承载器包括与连接器接合的连接器端及相对地布置的电缆端、布置在连接器端与电缆端之间的终端区域、布置在连接器端与终端区域之间用于支承光纤的光纤支承区域和布置在连接器端与光纤支持区域之间的承载区域。
本公开的另一方面涉及光纤连接器组件的承载器，其具有用于接合光纤连接器的装置、用于接收光纤终端的装置和用于接纳(taking-up)布置在光纤连接器中的光纤的轴向移动的装置。
本公开的另一方面涉及一种使用光纤连接器组件的方法。所述方法包括将包括第一光纤的光纤连接器接合到承载器的连接器端上。第一光纤被横跨承载器的承载区域布设，其中承载区域适合于允许第一光纤的轴向移动。将第一光纤的一端插入承载器的终端区域的第一端内。将第二光纤的一端插入通过承载器的电缆端并且插入到终端区域的第二端内。
在随后的描述中将阐明各种其它的方面。所述方面可以涉及个别特征并且可以涉及综合特征。很清楚，上文的概述及其后的详细描述都仅是示例性和说明性的，并且不是对此处发明的实施例所基于的广义概念的限制。
附图说明
图1是具有根据本发明的原理方面的特征实例的光纤连接器组件的透视图。
图2是图1的光纤连接器组件的分解视图。
图3是光纤连接器组件沿图1的线3-3的剖视图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明在附图中所图解的示例性方面。只要可能，在所有图中所使用的相同附图标记涉及相同或相似的结构。
现在参照图1，显示了用于现场端接(field terminating)的一个光纤或多个光纤的光纤连接器组件，总得用11来表示。光纤连接器组件11包括总得由13表示的承载器和至少一个总得由15表示的连接器。当相对于LX.5连接器来描述本实施例的连接器15时，本领域的技术人员将清楚本发明的范围不限于LX.5型连接器的使用，所述LX.5连接器已经在美国专利号5,883,995和6,142,676中进行了详细描述并且在此以引用的方式加入。当本发明的教导可被用于一个或多个连接器15时，本实施例可以被描述为具有两个连接器而不旨在对本发明的范围进行任何限制。
现在参照图2，将描述承载器13。承载器13包括连接器端17和电缆端19，该电缆端19与连接器端17相对地布置。在本实施例中，连接器端17限定出用于安装连接器15的槽23。然而，很清楚，本发明的范围不限于确定出用于安装连接器15的槽23的承载器13。在承载器13的连接器端17和电缆端19之间布置有光纤支承区域25。在本实施例中，光纤支承区域25包括导向通路27，随着导向通路27在光纤支承区域25中的深度增加该导向通路变窄。承载器13进一步限定出了承载区域29，随后将描述该承载区域的用途，该承载区域被布置在连接器端17和光纤支承区域25之间。
总得由31表示的终端区域被布置在承载器13的电缆端19和光纤支承区域25之间。承载器13的终端区域31限定出了导向路径33，该导向路径33大致与导向通路27和由电缆端19限定出的压接(crimp)管孔35对准。在本实施例中，随着导向路径33的深度在终端区域31中增加，导向路径33变窄。终端区域31还限定出空腔37。该空腔37适合于接收总得由39表示的V形槽片(V-groove chip)。
光纤连接器组件11中的V形槽片39用作劈开了的光纤41的终端的场所。V形槽片39包括底座43和盖子45。底座43限定出支承劈开了的光纤41的V形槽47。在V形槽47的任一侧上布置有锥面49，以便协助劈开了的光纤41插入V形槽47内。在本实施例中，底座43是由硅材料制成的，而盖子45是由如派热克斯玻璃(pyrex)的透明材料制成的。盖子45被结合到底座43上。
承载器13中的终端区域31包括布置在空腔37和电缆端19之间的粘结区域51。在粘结区域51中布置有总得由53表示的热反应粘结元件和总得由55表示的鞍状组件。在本实施例中，热反应粘结元件53是胶合片53。胶合片53的形状显示为是大致矩形的，虽然很清楚，本发明的范围不限于胶合片53的形状是矩形的。胶合片53包括第一表面57和相反地布置的第二表面59。在胶合片53中预成型至少一个路线61。在本实施例中，所述至少一个路线61是预成型在胶合片53的第二表面59中的沟道61。在优选实施例中，在第二表面59中预成型两个沟道61。沟道61适合于接收劈开过的光纤41的一部分和缓冲器63的一部分，该缓冲器63围绕劈开了的光纤41。在本实施例中，沟道61中的每个被成型为弓形以便与缓冲器63的外表面一致。
在本实施例中，鞍状组件55包括总得由65表示的鞍状件和电阻器67。胶合片53与鞍状件65处于导热接触，该鞍状件65与电阻器67处于导热接触。在本实施例中，胶合片53的第一表面57与鞍状件65的底面69接触，从而在胶合片53和鞍状件65之间建立导热接触。电阻器67与鞍状件65的顶面71接触，从而在电阻器67和鞍状件65之间建立导热接触。各缓冲器63的外表面的一部分被布置在胶合片53的沟道61中。在本实施例中，缓冲器63的外表面的外周长的几乎一半被布置在沟道61中。
承载器13还包括压接管73，该管与承载器13的电缆端19接合。在本实施例中，压接管73与承载器13的电缆端19中的压接管孔35压配接合。压接管73限定出了路线75，通过该路线插入劈开了的光纤41。可以在压接管73的外面压接光缆的加强件/加强层(例如，Kevlar)以用于固定光缆。
现在参照图3，将描述连接器15。连接器15包括主体77，该主体77具有前端区域79和相反地布置的后端区域81。主体77限定出延伸通过前端区域和后端区域79、81的纵向孔83。总得由85表示的套圈组件包括套圈87、光纤89和毂91，所述光纤的一部分被容纳在套圈87中，所述毂具有与套圈87连接地接合的凸缘93。套圈组件85被布置在连接器15的纵向孔83中，以便将套圈87定位在主体77的前端区域79中。
连接器15还包括总得由95表示的管。管95具有第一端部97和相反地布置的第二端部99，并且限定出通过管95的通道101。管95的第一端部97在主体77的后端部81处与纵向孔83连接地接合。在本实施例中，管95和主体77之间的连接接合是压配接合。在本实施例中，通道101在管95的第一端部97处的内径D1小于通道101在第二端部99处的内径D2。随后将分别描述第一和第二端部97、99之间的通道101的内径D1、D2的差别的目的。管95还包括布置在第一端部97和第二端部99之间的在管95的外表面中的环形凹槽103。
在套圈组件85和管95之间布置弹簧105。弹簧105的第一端107抵靠毂91的凸缘93，而弹簧105的相反地布置的第二端109抵靠管95的第一端部97的端面111。当弹簧105朝着主体77的前端区域79偏压套圈组件85时，弹簧105允许套圈组件85在纵向孔83内的轴向移动。在本实施例中，并且仅举例来说，弹簧105允许套圈组件85轴向移动至少1毫米。
利用套圈组件85、管95和布置在主体77中的弹簧105，可以将连接器15连接到承载器13上。为了将连接器15连接到承载器13上，将连接器15插入承载器13的槽23内，以使槽23被布置在管95的环形凹槽103中。在本实施例中，环形凹槽103与槽23处于压配接合。随着连接器15与承载器13的接合，防尘罩112被插到光纤89的光纤端113上，其延伸通过主体77的纵向孔83和管95的通道101。防尘罩112与管95的第二端部99处于紧装配接合。然后，将光纤89的光纤端113插入通过V形槽片39的锥面49并且插入到V形槽47内。随着光纤89的光纤端113被插入V形槽片39的V形槽47内，光纤89被固定到光纤支承区域25的导向通路27上。在本实施例中，光纤89利用环氧树脂附着到导向通路27上。光纤89在导向通路27中的附着阻止了光纤89的光纤端113在V形槽片39的V形槽47内的轴向移动。
如前所述，弹簧105允许套圈组件85在主体77的纵向孔83内朝着承载器13轴向地移动。随着光纤89附着到光纤支承区域25的导向通路27上，套圈组件85的轴向移动使光纤89在光纤支承区域25和套圈87之间弯曲。然而，如果该弯曲的半径小于光纤89可取的最小弯曲半径，则会导致光纤89的损坏。
光纤连接器组件11中的两个尺寸在保证光纤89的弯曲半径不小于最小的可取弯曲半径中是很重要的。第一个尺寸是通道101的内径。当通道101的内径减小时，光纤89的弯曲量增加了。然而，当弯曲量增加时，光纤89中各弯曲的半径减小了。因此，通道101的内径和光纤89的弯曲半径之间为正比关系。第二个尺寸是承载区域29的长度L。当长度L增加时，光纤89的弯曲半径增大。因此，长度L和光纤89的弯曲半径之间为正比关系。
在本实施例中，必须适当地确定通道101的内径D2的尺寸以考虑到套圈组件85的轴向移动和承载区域29的长度L。如果承载区域29的长度L较长，则通道101的内径D2可以较小，因为光纤89的弯曲半径将较大。另一方面，如果承载区域29的长度L较短，则通道101的内径D2必须较大以避免光纤89的弯曲半径小于最小的可取弯曲半径。
如前所述，弹簧105抵靠在管95的第一端部97的端面111上。为了具有适合弹簧105作用的表面，管95的第一端部97的端面111必须具有足够的表面积以支承弹簧105。因此，为了提供足够的表面积以支承弹簧105，通道101的内径应该很小。如上所述，如果承载区域29的长度L充足长，则可以减小通道101的内径。然而，这将导致光纤连接器组件11具有较长的总长度，这在某些应用中是不合乎需要的。因此，本实施例利用管95的第一端部97处的内径D1小于管95的第二端部99处的内径D2来解决了该尺寸矛盾。在本实施例中，并且仅举例来说，利用在纵向孔83中具有至少1毫米轴向移动的套圈组件85，内径D1大约为950微米，而内径D2大约为3毫米(或者大约为内径D1的三倍)。通过管95的第二端部99处的内径D2大于管95的第一端部97处的内径D1，光纤连接器组件11可以更紧凑。
现在参照图2和3，将描述光纤连接器组件11用于现场端接。随着连接器15接合到承载器13上、光纤89附着在光纤支承区域25的导向通路27中、光纤端113插入V形槽片39的V形槽47内，劈开的光纤41的劈开端115被插入压接管73的通道75内。劈开的光纤41的劈开端115被插入通过胶合片53的沟道61并被插入V形槽片39的V形槽47内。在本实施例中，在劈开的光纤41的劈开端115和光纤89的光纤端113之间布置有折射率匹配凝胶(index matching gel)。折射率匹配凝胶具有匹配光纤89玻璃和劈开的光纤41的折射率的折射率。
随着劈开的光纤41的劈开端115插入V形槽47内，光辐射通过光纤89以评估光纤端113和劈开端115的正确校直。如果当通过V形槽片39的透明盖子45观察时光纤端113和劈开端115的接合处的光辐射是可检测的，则校直/邻接是不准确的。可能必须将劈开端115磨光或者清洁干净并且重新插入到V形槽47内。如果在光纤端113和劈开端115的接合处可检测到很少辐射或者检测不到辐射，则可以通过胶合片53将劈开的光纤41和缓冲器63固定到光纤连接器组件11上。为了将劈开的光纤41和缓冲器63固定到光纤连接器组件11上，将电源连接到电阻器67上。电流通过电阻器67，其通过热传导到鞍状件65上来加热胶合片53。当胶合片53加热时，胶合片53变粘并且粘附到缓冲器63和劈开的光纤41上，并且封闭压接管73的通道75。当电流中断时，胶合片53复位以将缓冲器63和劈开的光纤41固定在其与光纤89对准的正确位置上。
随着劈开的光纤41被固定，光纤连接器组件11可以作为保护光纤连接器组件11不被损坏的外壳的插入件来提供。在同时提交的、代理人编号为02316.2467USI1、名称为“混合光纤/铜连接器系统和方法”的美国专利申请中描述了其中可以插入光纤连接器组件11的一个外壳，并且在此以引用的方式加入。
对本领域的技术人员来说，该公开的各种改进和变化没有脱离本发明的范围和精神，并且很清楚，该公开的范围不限于此处所阐明的说明性实施例。

Claims (25)

1.一种光纤连接器组件，包括：
承载器，其具有：
连接器端，其限定了适合于与光纤连接器接合的槽；
电缆端，其与该连接器端相对地布置；
终端区域，劈开的光纤终止于该终端区域，该终端区域布置在该连接器端和该电缆端之间；
光纤支承区域，其布置在该连接器端和该终端区域之间，其中该光纤支承区域包括导向通路，该导向通路适合于支承布置在该光纤连接器中的套圈组件的光纤；
承载区域，其布置在该连接器端和该光纤支承区域之间，其中该承载区域适合于允许光纤的轴向移动。
2.如权利要求1所述的光纤连接器组件，其中该承载区域允许该光纤的至少1毫米的轴向移动。
3.如权利要求1所述的光纤连接器组件，其中该承载区域适合于接收用于覆盖该光纤的一部分的防尘罩。
4.如权利要求1所述的光纤连接器组件，还包括与该承载器的连接器端接合的连接器，该连接器具有主体，该主体有布置在该主体中的套圈组件，该套圈组件适合于在该主体内的轴向移动并且具有安装在其中的光纤。
5.如权利要求4所述的光纤连接器组件，其中该连接器包括通道。
6.如权利要求5所述的光纤连接器组件，其中当该通道远离该套圈组件延伸时，该通道的内径增大。
7.如权利要求6所述的光纤连接器组件，其中由具有第一端部和相反地布置的第二端部的管来限定该通道，该管被布置在由该连接器的主体所限定的纵向孔中。
8.如权利要求7所述的光纤连接器组件，其中该管的第二端部从该连接器的主体上向外延伸并且与该承载器的连接器端接合。
9.如权利要求7所述的光纤连接器组件，其中在该套圈组件和该管的第一端部之间的该纵向孔中布置弹簧。
10.如权利要求9所述的光纤连接器组件，其中该管的通道在该第一端部处的内径大约为950微米。
11.如权利要求9和10所述的光纤连接器组件，其中该管的通道在该第二端部处的内径大约为3毫米。
12.如权利要求1所述的光纤连接器组件，其中该光纤通过环氧树脂被附着到该导向通路上。
13.如权利要求12所述的光纤连接器组件，其中当该导向通路在该光纤支承区域中的深度增加时该导向通路变窄。
14.如权利要求1所述的光纤连接器组件，还包括布置在该承载器的终端区域中的V形槽片。
15.如权利要求1所述的光纤连接器组件，还包括布置在该承载器的终端区域中的热反应粘结元件。
16.如权利要求15所述的光纤连接器组件，其中该热反应粘结元件具有用于接收劈开的光纤和缓冲器的路线。
17.如权利要求16所述的光纤连接器组件，其中该路线是布置在该热反应粘结元件表面上的沟道。
18.如权利要求15所述的光纤连接器组件，其中在该终端区域中布置鞍状组件并且该鞍状组件与该热反应粘结元件接合。
19.如权利要求1所述的光纤连接器组件，其中该电缆端限定出了适合于接收压接管的压接管孔。
20.一种光纤连接器组件，包括：
光纤连接器、套圈组件、管、弹簧，该光纤连接器限定出延伸通过该光纤连接器的纵向孔并且具有第一端区域和相反地布置的第二端区域，该套圈组件在该第一端区域处至少部分地布置在该纵向孔中并且具有延伸通过该光纤连接器的光纤，该管具有在该第二端区域处布置在该纵向孔中的第一端部和相反地布置的第二端部，该弹簧布置在该套圈组件和该管之间的该孔中，其中该管限定出通道；
承载器，该承载器包括终端区域、光纤支承区域和承载区域，该承载器具有与该光纤连接器接合的连接器端和相对地布置的电缆端，该终端区域布置在该连接器端和该电缆端之间，该终端区域用作将该套圈组件的光纤连接到光缆的劈开的光纤的位置，该光纤支承区域布置在该连接器端和该终端区域之间用于支承该光纤，该承载区域布置在该连接器端和该光纤支承区域之间；以及
热反应粘结元件，其布置在该承载器的终端区域中。
21.如权利要求19所述的光纤连接器组件，其中该管的通道在该第一端部处的内径小于该管的通道在该第二端部处的内径。
22.如权利要求19所述的光纤连接器组件，还包括布置在该光纤支承区域和该连接器端之间的该光纤上的防尘罩。
23.一种光纤连接器组件，包括：
光纤连接器、套圈组件、管、弹簧，该光纤连接器限定出延伸通过该光纤连接器的纵向孔并且具有第一端区域和相反地布置的第二端区域，该套圈组件在该第一端区域处至少部分地布置在该纵向孔中并且具有延伸通过该光纤连接器的光纤，该管具有在该第二端区域处布置在该纵向孔中的第一端部和相反地布置的第二端部，该弹簧布置在该套圈组件和该管之间的该孔中，其中该管限定出通道；
承载器，该承载器包括终端区域、光纤支承区域和承载区域，该承载器具有与该光纤连接器接合的连接器端和相对地布置的电缆端，该终端区域布置在该连接器端和该电缆端之间，该终端区域用作将该套圈组件的光纤连接到光缆的劈开的光纤的位置，该光纤支承区域布置在该连接器端和该终端区域之间用于支承该光纤，该承载区域布置在该连接器端和该光纤支承区域之间；以及
V形槽片，其布置在该承载器的终端区域中。
24.一种使用光纤连接器组件的方法，包括：
将光纤连接器接合到承载器的连接器端上，其中该光纤连接器包括第一光纤；
横跨该承载器的承载区域布设该第一光纤，其中该承载区域适合于允许该第一光纤的轴向移动；
将该第一光纤支承在该承载器的光纤支承区域中，其中将该第一光纤附着到该光纤支承区域中的导向通路上；
将该第一光纤的一端插入该承载器的终端区域的第一端内；以及
将第二光纤的一端插入通过该承载器的电缆端并且通过胶合片的沟道；
将该第二光纤的该端插入到该终端区域的第二端内。
25.一种如权利要求24所述的使用光纤连接器组件的方法，其中将该第一光纤的该端插入到布置在该承载器的承载区域中的防尘罩内。
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