專利名稱：用于光纖的低損耗可互配合防護環(huán)以及制造該防護環(huán)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明總體涉及光纖連接器以及在光纖連接器防護環(huán)的孔中定向光纖的方法，以創(chuàng)造出一種具有經(jīng)改進的配合特性的防護環(huán)和連接器總體。
本發(fā)明的背景光纖廣泛地應(yīng)用在包括遠程通訊工業(yè)在內(nèi)的各種應(yīng)用中。例如，光纖不僅被用作長距離信號傳輸?shù)拿浇?，而且日益增長地直接進入家庭，或在某些場合直接進入辦公桌或其他工作地點。
隨著光纖應(yīng)用的增加，需要一種有效的光纖耦合的方法，諸如將光纖連接到其他光纖，連接到辦公中心或辦公大樓的接插板或連接到各種遠程終端或基座。然而，為了高效地耦合通過各自的光纖傳輸?shù)男盘?，一個光纖連接器必須不顯著地減弱或改變所傳輸?shù)男盘枴?br> 許多因素影響著配合的光纖連接器的性能。這些因素包括在連接器中的光纖的表面拋光和一個連接器的光纖和第二個連接器的光纖的對齊，更具體地說是各自光纖的芯線的對齊。一個具有50微米芯線直徑的光纖因表面反射引起的損耗或衰減約為0.3dB，因偏移或側(cè)向位移引起的損耗或衰減也約為0.3dB。見Y.Koyama等人的“精密光纖連接器的發(fā)展和應(yīng)用”，Bull.Japan Soc.ofPrec.Eng.，Vo1.15，No.3(Step.1981)。包括本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的單獨的機械拋光或結(jié)合激光拋光的各種方法例如授予Szentesi等人的美國專利號5317661中所示的方法已經(jīng)被發(fā)展以改進光纖的表面拋光，從而減少衰減。然而，發(fā)展高效而經(jīng)濟的最大程度地減小配合的光纖芯線互相之間的側(cè)向位移的方法一直是使人感到困難的一件事。
配合的連接器的光纖芯線的側(cè)向位移或偏移來自三個因素的作用 (1)防護環(huán)孔對于防護環(huán)外表面的偏心度，(2)光纖芯線相對光纖包覆層的偏心度，和(3)光纖的外直徑和在其內(nèi)設(shè)置光纖的防護環(huán)孔的內(nèi)直徑的差異。雖然防護環(huán)的質(zhì)量一時以來已經(jīng)得到改進，但防護環(huán)做不到完全同心，即圓柱體孔的中心軸不和防護環(huán)的外表面的中心軸重合。而且，在防護環(huán)大量總體中偏心度的程度也有變化，一些比另一些有更大的偏心，即更小的同心。相似地，在防護環(huán)大量總體中防護環(huán)孔的內(nèi)直徑也在約為125.0-126.0μm的一定限度內(nèi)變化，這樣光纖在防護環(huán)孔中沒有緊密適配，從而也加到光纖芯線相對于防護環(huán)外的總體側(cè)向位移中。上面討論的三個因素中，光纖芯線相對于包覆層的偏心對于光纖連接器的總體偏心是意義最小的作用因素。
最大程度地減小連接器的總體偏心度即將光纖在防護環(huán)里居中的早期方法由N.Suzuki等人在“一種為試驗光學(xué)傳輸系統(tǒng)開發(fā)的新型的可拆卸連接器”p.351-354，IOOC 1977一文中揭示。這種方法包括將由光纖，不銹鋼柱塞，玻璃管和不銹鋼樞軸構(gòu)成的連接器的偏心度減到最小。柱塞由機械加工和拋光到2.499mm的外直徑，并有0.001mm的精確度和0.6微米的圓度。然而，不象當前使用的防護環(huán)，柱塞有一個用于接納不銹鋼樞軸的大孔。光纖被插入充有環(huán)氧樹脂的玻璃管內(nèi)。然后玻璃管被插入也充有環(huán)氧樹脂的不銹鋼樞軸內(nèi)。環(huán)氧樹脂硬化后，樞軸就被拋光。應(yīng)用顯微鏡，TV攝象機和監(jiān)視器，V形槽或V形塊，微操縱器和模型柱塞(對齊夾具)，光纖就被居中在柱塞相關(guān)于該柱塞外表面的內(nèi)部。首先，夾具被放在V形槽內(nèi)并用微操縱器定位，這樣，通過轉(zhuǎn)動夾具，夾具上的標記就同心地跟蹤顯示屏上畫出的目標圓。然后連接器柱塞代替V型槽中的模型柱塞，包含光纖的樞軸被插入柱塞。然后樞軸由微操縱器移動，直至光纖芯線居中在監(jiān)視器上的目標圓中，從而將光纖定位在柱塞的中心。該方法費錢，費時，并且不適合連接器的大量生產(chǎn)。
另一個實例是冠名為“光纖連接器及其制造方法”的美國專利號4880291。該專利揭示，在一個連接器中使用從同一個管形預(yù)成型物的緊接的部分提供的兩個防護環(huán)。在將防護環(huán)從預(yù)成型物分離之前，先將每一個防護環(huán)(在該專利中稱為塞子)的自由端部分安裝在連接器體中。連接器被配備一個調(diào)整片，連接器被附接到防護環(huán)，這樣，調(diào)節(jié)片被縱向?qū)R。結(jié)果，一度緊接的防護環(huán)的端面然后在配合時就能縱向?qū)R，并且在防護環(huán)中的光纖也將被縱向?qū)R。但是，該方法未考慮不是來自同一個預(yù)成型物的防護環(huán)的對齊。這樣的連接器也需要安裝者保持連接器互相配對。如果一個連接器損壞或必須調(diào)換，則兩個連接器必須一起丟棄/調(diào)換。這不但增加了成本，而且安裝者在每個工作地點必須攜帶成對數(shù)量的連接器。
其他方法也試圖用不同的方法將光纖居中在防護環(huán)中。例如由G.Khoe在“用芯線居中防護環(huán)的單模光纖連接器”，IEEE Transaction On Micro WaveTheory And Techniques，Vo1.MT-30，No.10，October 1982中揭示的一種方法，首先，不考慮光纖相對于防護環(huán)的外表面的位置先將光纖膠合到防護環(huán)，然后用包括微操縱器，光學(xué)對準系統(tǒng)，金剛石切割器的特種車床切削防護環(huán)的外表面直至光纖居中于防護環(huán)中。同樣，該方法沒有成本效率，也不適合于大量生產(chǎn)。
更當前的裝配方法集中于在防護環(huán)中裝配光纖，然后為結(jié)果的相對于防護環(huán)上的一個基準的全部偏移定向。因為偏心度誤差隨機定位，這些誤差能導(dǎo)致很高的全部偏移，即防護環(huán)孔相對于孔的表面的偏心度和光纖相對于孔的偏心度可以朝向同一個方向而導(dǎo)致光纖相對于防護環(huán)外表面的大偏移。當將連接器和第二個連接器配合時，通過在各個朝向上配合連接器，由偏移引入的信號的衰減就能一定程度上得以減小，直至得到最低的衰減。這個過程代價昂貴并因結(jié)果的偏移分布的大小而在效率上受到限制。通常的連接器對齊硬件只能夠進行粗略的調(diào)整(通常為90度到180度)，這使獲得光纖連接器的最高性能變得困難和昂貴。而且，通過重復(fù)配合和去配合而確定偏移的過程會導(dǎo)致連接器的磨損和撕裂。
另一方面，防護環(huán)孔的同心度容差可以根據(jù)防護環(huán)的外表面確定。同心度容差(下文中稱為“同心度”)是特征軸線，在本場合是防護環(huán)孔的中心軸線，必須位于其間的圓柱體容差區(qū)域的直徑。見L.Foster，Geo-Metric II 292-97(1986)；4 Tool and Manufacturing Engineers Handbook，chapt.4(C.Wick and R.Veilieux eds.1987)。因此，同心度的度量是偏心度量的兩倍。一旦孔相對于防護環(huán)的同心度被確定，同心度的方向也被確定并用基準作標記，從而允許連接器適配于同一個方向的同心度，即減少連接器中光纖芯線的偏移。
因此，雖然存在用于在防護環(huán)中居中光纖的方法，但是這些方法既慢又貴，還不適合用于大量生產(chǎn)連接器的裝配線。結(jié)果，當前不存在相對于連接器的防護環(huán)的外表面居中光纖的成本效率高，有商業(yè)價值的工藝。當前定向光纖相對于防護環(huán)表面的同心度或偏移的方法不能令人滿意是因為它不能糾正同心度或消除同心度偏差，而只是試圖定向每一個防護環(huán)相對于一個基準的同心度，從而使配合的防護環(huán)的同心度被定向在同一個方向，以便將光纖芯線的偏移減小到可能的最大程度。因為同心度或偏心度的數(shù)量在各個防護環(huán)之間會有顯著變化，在一個已知的方向簡單地定位同心度不允許光纖容易地和另一個連接的光纖對齊。這樣，當前的方法不符合有最小衰減損耗的連接器不斷增長的要求。
本發(fā)明的概述因此，本發(fā)明致力于開發(fā)低損耗可互配合防護環(huán)，該防護環(huán)實質(zhì)性地消除因相關(guān)技術(shù)的局限和缺點引起的一個或多個問題。
為了達到這一點，并且根據(jù)本發(fā)明的目標，如實施的和敘述的那樣，本發(fā)明致力于一種制作可互配合防護環(huán)總體的方法，每一種防護環(huán)都安裝在光纖上，都有一個外表面并限定一個縱向孔，包括下述步驟從第一組防護環(huán)中選擇具有預(yù)先確定的偏心度和預(yù)先確定的內(nèi)直徑的孔的第二組防護環(huán)孔的偏心度是相對每個防護環(huán)的外直徑；提供一個其外直徑小于防護環(huán)孔內(nèi)直徑的光纖，并以偏心度為基礎(chǔ)將光纖定位在每一個防護環(huán)的孔中，因此光纖總體上相對于防護環(huán)的外表面同心。
在另一個實施例中，本發(fā)明致力于開發(fā)獨立的，可互配合的圓柱形防護環(huán)總體，該防護環(huán)包括多個有一個外表面和一個縱向孔的圓柱形防護環(huán)和一個有一個芯線和一個包覆層的光纖，該縱向孔有一個內(nèi)直徑，一個中心點和一個在孔和外表面之間有厚度變化的圓柱壁，芯線有一個中心，包覆層有一個外直徑，光纖抵靠住帶有最大厚度的圓柱壁部分被安裝在每一個防護環(huán)的孔中，從而光纖芯線的中心被定位在防護環(huán)中心的一個預(yù)先確定的范圍內(nèi)。
在還有一個實施例中，本發(fā)明致力于開發(fā)獨立的，可互配合的防護環(huán)總體，該防護環(huán)包括多個每一個都有一個外表面和一個縱向孔的防護環(huán)，該縱向孔有一個預(yù)先確定的內(nèi)直徑，和一個相對于外表面的偏心度，一個光纖被安裝在每一個防護環(huán)的總體上相對于防護環(huán)的外表面同心的孔中，從而當防護環(huán)總體中的任何兩個防護環(huán)配合在一個連接器套筒中時，光纖中心的互相偏移小于一個預(yù)先確定的值。
在另外一個實施例中，本發(fā)明致力于開發(fā)獨立的，可互配合的防護環(huán)總體，該防護環(huán)包括多個有一個外表面和一個縱向孔的防護環(huán)，該縱向孔有一個相對于外表面的偏心度，一個光纖被安裝在每一個防護環(huán)相對于防護環(huán)的外表面基本同心的孔中，從而當防護環(huán)總體的任何兩個防護環(huán)配合在一個連接器套筒中時，配合點的信號損耗小于一個預(yù)先確定的值。
可以理解，上文的總體敘述和下文的詳盡敘述只是示例性的和解釋性的，并且意圖將提供本發(fā)明的如權(quán)利要求中提出的進一步的解釋。
附圖被包括來提供對本發(fā)明的進一步理解，被結(jié)合進并構(gòu)成本說明書的一部分，說明本發(fā)明的幾個實施例，和說明書一起被用來解釋本發(fā)明的原理。
附圖的簡短敘述

圖1是防護環(huán)的一個說明孔相對于防護環(huán)外表面的同心度和偏心度的正視圖；圖2是連接器中防護環(huán)的一個透視圖；圖3是防護環(huán)的一個說明光纖在防護環(huán)孔中的同心度和偏心度的正視圖；圖4是圖3中的防護環(huán)和光纖的一個說明本發(fā)明的方法的部分正視圖，其中為了抵消孔相對于在配合的連接器上的防護環(huán)外表面的偏心度的作用，光纖被定位在該孔中；圖5描繪了在兩個連接器之間作為光纖偏移的函數(shù)的信號損耗；圖6描繪了有一個預(yù)先確定的內(nèi)直徑的防護環(huán)的同心度的一個有代表性的分布；圖7描繪了有另一個預(yù)先確定的內(nèi)直徑的防護環(huán)的同心度的另一個有代表性的分布；和圖8是敘述根據(jù)本發(fā)明制作可互配合防護環(huán)總體的方法的流程圖。
優(yōu)選實施例的詳盡敘述下文將結(jié)合附圖更全面地敘述本發(fā)明，其中顯示本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，不應(yīng)被理解為限制于文中闡明的實施例；更確切地說，實施例的提供將使本發(fā)明變得更為透徹和全面，并將本發(fā)明的范圍向本技術(shù)領(lǐng)域熟練的人士作出全面的表達。全文中同一個數(shù)字表示同一個元件。
發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了一種適合于大量生產(chǎn)的將光纖連接器的偏心度或同心度減少到最大程度的快速、經(jīng)濟的方法。該方法能被用來代替或結(jié)合現(xiàn)有的在一個已知方向上通過在一個防護環(huán)或防護環(huán)支架上安裝一個基準而定向偏移的方法。根據(jù)本新方法制作的光纖連接器顯示了因較小的光纖之間的偏移而具有的衰減從約0.3dB到小于0.1dB的實質(zhì)性的減小。本發(fā)明的方法在裝配過程中將光纖安裝在防護環(huán)中，使光纖的裝配能實現(xiàn)標準化，從而避免了裝配的不一致以及和連接器的現(xiàn)場安裝有關(guān)的其他問題。
參看圖1，圖中顯示了一個根據(jù)本發(fā)明的方法制造并被用在圖2顯示的連接器1中的防護環(huán)2。圖2顯示了一個由Corning Cable System制造的SC連接器，但該防護環(huán)能被用在任何構(gòu)型的光纖連接器中，例如包括SC，F(xiàn)C等。圖中顯示圍繞防護環(huán)的前邊緣有一個斜面3的防護環(huán)2可以用氧化鋯制造，但也可以用任何適當?shù)闹T如金屬或塑料的材料制造。雖然最好斜面3能防止防護環(huán)在插入套筒或和另一個防護環(huán)配合時發(fā)生刮削，防護環(huán)2也不需要具有斜面3。防護環(huán)2包括一個外表面4和一個限定光纖孔8的內(nèi)表面6。外表面4總體上有一個2.499mm的外直徑。光纖孔8有一個從125到126微米(μm)的直徑。但本發(fā)明并不限制于把光纖定向在任何具體尺寸的防護環(huán)中，也可以包括LC連接器。
用在常規(guī)的光纖連接器中的防護環(huán)的規(guī)定的同心度通常為從0到1μm。這樣，這些防護環(huán)的孔就通常不和防護環(huán)的外表面同心。換句話說，防護環(huán)外表面的中心縱軸10偏移光纖孔8的中心縱軸12一個距離14。這個距離被稱為防護環(huán)中孔的偏移或偏心度。防護環(huán)的同心度等于兩倍的偏心度，因此，為了實踐本發(fā)明的目的，同心度和偏心度通?？梢曰Q。作為防護環(huán)偏心度的結(jié)果，防護環(huán)壁在偏心度方向的部分16最薄。反過來，處在從壁的最薄部分剖面16的一個180度點的防護環(huán)壁剖面18最厚。在圖中以及優(yōu)選實施例中，壁的最薄部分16被朝向向上，但只要光纖被定向在抵消防護環(huán)偏移的方向，該部分可被定向在任何方向，如下文要詳盡討論的那樣。發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，防護環(huán)的最好定向是從光纖孔8中心到防護環(huán)最薄部分的防護環(huán)外表面4上的一點的直線19指向向上的方向(如本文中所使用的，上，下，左，右總體上是指從防護環(huán)的端面看防護環(huán)的方向，但不應(yīng)用在任何有限制的方式中)。然而，直線19(因而還有偏心度)應(yīng)優(yōu)選地被定向在向上(或選擇的方向)的90度之內(nèi)，更可取的是在30度(19’)之內(nèi)，最好是在5度(19”)之內(nèi)。見圖4。
參考圖3和4，圖中顯示了一個根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方法定向在光纖孔8中的光纖20。光纖20有一個芯線22和一個包覆層24。雖然芯線22的中心也可以相對于光纖20的外表面偏移，但在本文中假設(shè)，除非另外指明，芯線/包覆層的偏移為零或可忽略。光纖的中心軸26從孔的中心軸12偏移一個距離28。對于每一個防護環(huán)這個距離是已知的或是可以測量的。這個距離被稱為光纖在孔中的偏心度或偏移。因為孔8的內(nèi)直徑(約125.0到126.0微米)大于光纖20的直徑(約125微米)，光纖在孔中的定位或者部分或者全部抵消孔相對于防護環(huán)外表面的同心度或偏心度。
如圖3和4所顯示，例如，一個光纖20根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例被向下定向在防護環(huán)2的孔8中，這樣在光纖連接器3的總體偏心度中孔相對于防護環(huán)的偏心度的作用被光纖相對于孔的偏心度28抵消。也就是，因為防護環(huán)2的最薄部分被向上定向(因此光纖孔8的中心在防護環(huán)2的中心之上)，光纖20被向下定位在光纖孔8中，這樣光纖20的中心縱軸26和防護環(huán)的中心縱軸10基本同心。光纖中心從防護環(huán)中心的偏移由下式確定偏移＝εec-εfit±εcc(方程1)其中εec是以微米為單位的防護環(huán)偏心度的誤差；εfit是以微米為單位的防護環(huán)的內(nèi)直徑和光纖的外直徑之差被2除后的商(為了得到偏心度)；εcc是以微米為單位的光纖中芯線相對于包覆層的偏心度，并且根據(jù)該偏心度是否被向前轉(zhuǎn)向頂部或轉(zhuǎn)向底部而能被相減或相加。(如上所述，光纖芯線相對于包覆層的偏心度被假設(shè)為零)。最好該偏移小于或等于0.5，在最優(yōu)選的實施例中，該偏移小于或等于0.35。
如可從圖5中描繪的曲線中看到，在兩個防護環(huán)的結(jié)合點上的插入損耗和兩個光纖的中心之間的距離有關(guān)。新技術(shù)要求插入損耗要盡可能小，一定要小于0.2dB，更可取的是小于0.1dB，最好是小于0.05dB。為了達到這個數(shù)值，光纖的芯線之間的距離必須分別小于約1.0微米，0.8微米和0.5微米。為了在配合的連接器對中達到這些數(shù)值，在每一個連接器中光纖芯線中心從防護環(huán)中心的偏移應(yīng)最好小于0.6微米，在更可取的實施例中小于0.4微米，在最優(yōu)選的實施例中小于0.2微米。
現(xiàn)在結(jié)合圖8敘述對防護環(huán)和光纖相對于防護環(huán)的定向方法。如步驟41所顯示，防護環(huán)最好從防護環(huán)的一個大總體中選擇。通常，防護環(huán)的制造不會使所有的防護環(huán)有合乎需要的或甚至一致的同心度。另外，防護環(huán)孔8的內(nèi)直徑也可以有一個給定的分布。為了抵消或消除防護環(huán)制造過程中的不精確度，本發(fā)明致力于將該內(nèi)直徑和同心度相配合。
因為防護環(huán)總體會有一個光纖孔的內(nèi)直徑的分布，因此就需要將該內(nèi)直徑和同心度相配合。例如，如果防護環(huán)總體有一個125.2-125.8μm的內(nèi)孔分布，則大多數(shù)防護環(huán)將有約125.5μm的內(nèi)直徑(假設(shè)為高斯分布)。假設(shè)插入防護環(huán)的光纖的直徑為125μm，在光纖和光纖孔的內(nèi)表面之間就有0.5μm的最大間隙。在這樣的防護環(huán)(125.2-125.8μm)總體中，有這樣一個防護環(huán)總體，它們有以0.5μm為中心的同心度分布。見圖6。當然，同心度和在防護環(huán)內(nèi)直徑和光纖之間的配合中的差異的配合越緊密，光纖的中心就越靠近防護環(huán)的中心。通過用這樣的方式選擇防護環(huán)，同心度的誤差就能通過將光纖定向在和同心度的方向相反的方向而被抵消。同樣的做法也能用到防護環(huán)的其他總體或子總體上，使盡可能多的防護環(huán)能被使用。例如，如果光纖有125μm的直徑，有125.6-126μm(平均為125.75μm)內(nèi)直徑分布的防護環(huán)應(yīng)該有考慮進行誤差消除的0.75μm的同心度。見圖7。這樣，就能從一大組防護環(huán)中選擇一個防護環(huán)總體(帶有這樣的同心度和內(nèi)直徑，給出最小數(shù)量的誤差)，能提供所需要的抵消。
在所有的情況中，被選擇的防護環(huán)總體都會有一些有較大或較小內(nèi)直徑的防護環(huán)，因此誤差總是不能完全消除。但是，總的效果是，對于一個連接器(或防護環(huán)和光纖)，誤差的總和將小于0.6μm，更好的是小于0.4μm，最好的是小于0.2μm。再次遵循圖8顯示的步驟，在步驟43，所有的防護環(huán)都被測試，每一個防護環(huán)的內(nèi)直徑都被確定。在步驟45，確定每一個防護環(huán)的偏心度。確定內(nèi)直徑的步驟(步驟43)和確定偏心度的步驟可以顛倒或同時進行，仍然處在本發(fā)明的范圍中。然后，在步驟47，只有具有落在所需要的范圍內(nèi)的相應(yīng)的內(nèi)直徑和偏心度的防護環(huán)(第二組)才被選用。
然后，在指示步驟49，防護環(huán)用偏心度的方向作標記。在優(yōu)選實施例中，防護環(huán)被插入帶有一個基準的防護環(huán)支架，該基準指出，防護環(huán)的最薄部分16被定向向上，但是它可以被定向在相對于防護環(huán)支架的任何方向上。另外，該指示也可以是在防護環(huán)上的一個記號，寫在防護環(huán)上的文字，或防護環(huán)或防護環(huán)硬件(例如一個基準，一個凹槽等)上的一個物理特征。在步驟51，提供一個光纖。在優(yōu)選實施例中，光纖是Corning Incorporated制造的125微米光纖，但符合該防護環(huán)的任何制造商，任何類型或尺寸的光纖都可使用。
在芯線/包覆層偏心度很重要的場合，步驟53確定芯線/包覆層的偏心度。在確定芯線/包覆層的偏心度時，優(yōu)選光纖的偏移小于0.1微米，小于0.05微米更好，小于0.025微米最好。如果有需要，光纖可以被作上標記指出偏心度和量以幫助光纖在后繼步驟中的選擇和放置。如果光纖符合芯線/包覆層偏心度的標準或有適當?shù)耐庵睆?即不太大或太小)，然后在步驟55中為步驟59選擇光纖。
在步驟57，光纖為在孔8中的定位做準備而被定向。在優(yōu)選實施例中，因為在連接器中防護環(huán)被定向到一個預(yù)先確定的取向(通常防護環(huán)的偏心度被定向向上)，因此防護環(huán)在插入光纖之前要先被定向。如上所示，在連接器中防護環(huán)可被定向到任何取向，還要使光纖的中心接近防護環(huán)的中心。應(yīng)該注意的是，雖然本文中取向是在步驟57中說明，但它可以在指示步驟(步驟49)后以及光纖在防護環(huán)孔中的定位(步驟59)之前的任何時間進行。
在步驟59，光纖被定位在孔8中。光纖要這樣定位，光纖芯線的中心將最接近于防護環(huán)的中心軸。還有，如果芯線/包覆層偏心度是重要的，然后光纖可以在光纖孔8中轉(zhuǎn)動以輔助放置。在偏心度被定向在向上方向的優(yōu)選實施例中，光纖通常位于如圖3和圖4中顯示的光纖孔8的底部。隨著防護環(huán)的適當選擇(相應(yīng)的偏心度和內(nèi)直徑)，光纖中心距防護環(huán)中心的偏移最好為0.6微米，0.4微米則更好，0.2微米則最可取。然后在步驟61，光纖被用環(huán)氧樹脂，UV粘接劑，氰基丙烯酸鹽粘接劑等固定在光纖孔8中，但也可用任何類型的固定方法。
這樣的方法導(dǎo)致防護環(huán)總體(裝配以后是連接器)只有0.2dB的插入損耗，更好的是只有0.1dB，最好的是只有0.05dB的插入損耗。
在附圖和說明書中闡明了本發(fā)明的優(yōu)選方法，雖然應(yīng)用了特殊的術(shù)語，但只是在一般的和敘述性的意義上使用這些術(shù)語，并不是為了限制在下文的權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的目的。
權(quán)利要求
1.一種制造可互配合防護環(huán)總體的方法，每一種防護環(huán)都被安裝在光纖上，并且每一種防護環(huán)都有一個外表面并限定一個縱向孔，其特征在于，該方法包括的步驟為從第一組防護環(huán)中選擇第二組防護環(huán)，該防護環(huán)帶有具有一個預(yù)先確定的相對于每一個防護環(huán)的外表面的偏心度和一個預(yù)先確定的內(nèi)直徑；提供一個光纖，該光纖具有一個比防護環(huán)孔的內(nèi)直徑小的外直徑；以偏心度為基礎(chǔ)將光纖定位在每一個防護環(huán)的孔中，使光纖相對于防護環(huán)的外直徑基本同心。
2.如權(quán)利要求1所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，該方法進一步包括在第二組防護環(huán)的每一個防護環(huán)上指明每一個防護環(huán)的偏心度的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，該方法進一步包括為指示步驟選擇只有小于2微米的偏心度的那些防護環(huán)的步驟。
4.如權(quán)利要求2所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，該方法進一步包括為指示步驟選擇只有小于1微米的偏心度的那些防護環(huán)的步驟。
5.如權(quán)利要求2所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，該方法進一步包括為指示步驟選擇只有小于0.5微米的偏心度的那些防護環(huán)的步驟。
6.如權(quán)利要求1所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，該方法進一步包括將帶有在一個預(yù)先確定的相對于連接器的取向定向的偏心度的防護環(huán)插入一個連接器的步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中每一個光纖和每一個防護環(huán)都具有一個中心以及定位光纖的步驟包括在每一個防護環(huán)的孔中定向光纖，使光纖的中心距防護環(huán)的中心有一個小于一個預(yù)先確定的數(shù)值的偏移。
8.如權(quán)利要求7所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.6微米。
9.如權(quán)利要求7所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.4微米。
10.如權(quán)利要求7所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.2微米。
11.如權(quán)利要求10所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，該方法進一步包括在定位光纖的步驟之前在基于偏心度的一個預(yù)先確定的方向定向防護環(huán)的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中防護環(huán)被定向在預(yù)先確定的方向的90度之內(nèi)。
13.如權(quán)利要求11所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中防護環(huán)被定向在預(yù)先確定的方向的30度之內(nèi)。
14.如權(quán)利要求11所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中防護環(huán)被定向在預(yù)先確定的方向的5度之內(nèi)。
15.如權(quán)利要求11所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中防護環(huán)有一個位置，在該位置防護環(huán)的外表面和孔的一個內(nèi)表面之間的距離為最小，以及其中在一個預(yù)先確定的方向定向防護環(huán)的步驟包括定向防護環(huán)，這樣該最小距離的位置被定向在該預(yù)先確定的位置。
16.如權(quán)利要求1所述的制造可互配合防護環(huán)總體的方法，其特征在于，該方法進一步包括選擇將被定位在孔中的一個光纖的步驟，該光纖有一個芯線和一個包覆層，該經(jīng)選擇的光纖的芯線有一個相對于包覆層的小于一個預(yù)先確定的數(shù)量的偏心度。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括相對于防護環(huán)轉(zhuǎn)動光纖以相對于防護環(huán)的中心定向光纖芯線的步驟。
18.如權(quán)利要求16所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)量小于0.1微米。
19.如權(quán)利要求16所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)量小于0.05微米。
20.如權(quán)利要求16所述的制造防護環(huán)總體的方法，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)量小于0.025微米。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制作的防護環(huán)總體，其特征在于，其中在配合時任何來自該總體的兩個防護環(huán)都有一個小于0.2dB的插入損耗。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制作的防護環(huán)總體，其特征在于，其中在配合時任何來自該總體的兩個防護環(huán)都有一個小于0.1dB的插入損耗。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制作的防護環(huán)總體，其特征在于，其中在配合時任何來自該總體的兩個防護環(huán)都有一個小于0.05dB的插入損耗。
24.一種獨立的可互配合的圓柱形防護環(huán)總體，其特征在于，該防護環(huán)總體包括多個具有一個外表面和一個縱向孔的圓柱形防護環(huán)，該孔有一個內(nèi)直徑，一個中心點，和一個在防護環(huán)的孔和外表面之間厚度變化的圓柱形壁；和一個有一個芯線和一個包覆層的光纖，該芯線有一個中心，該包覆層有一個外直徑，光纖抵靠住帶有一個有最大厚度的部分的壁被安裝在每一個防護環(huán)的孔中，從而光纖芯線的中心位于防護環(huán)中心的一個預(yù)先確定的范圍之內(nèi)。
25.如權(quán)利要求24所述的防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的范圍在0.4和0.6微米之間。
26.如權(quán)利要求24所述的防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的范圍在0.2和0.4微米之間。
27.如權(quán)利要求24所述的防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的范圍小于0.2微米。
28.如權(quán)利要求24所述的防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的范圍被進一步分為三個不同的范圍，一個第一范圍在0和0.2微米之間，一個第二范圍在0.2和0.4微米之間，以及一個第三范圍在0.4和0.6微米之間。
29.一種獨立的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，該防護環(huán)總體包括多個防護環(huán)，每一個都具有一個外表面和一個縱向孔，該孔有一個預(yù)先確定的內(nèi)直徑和一個相對于外表面的偏心度；和一個安裝在每一個防護環(huán)的相對于防護環(huán)的外表面基本同心的孔中的光纖，從而當防護環(huán)總體中的任何兩個防護環(huán)在一個連接器套筒中配合時，光纖的中心互相的偏移小于一個預(yù)先確定的數(shù)值。
30.如權(quán)利要求29所述的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于1.0微米。
31.如權(quán)利要求29所述的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.5微米。
32.如權(quán)利要求29所述的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.2微米。
33.如權(quán)利要求29所述的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，其中每一個防護環(huán)都有一個內(nèi)直徑，安裝在其中的光纖有一個外直徑，以及預(yù)先確定的數(shù)值遵循下述等式εec-εfit≤0.5，其中εec為防護環(huán)以微米為單位的誤差，以及εfit為防護環(huán)以微米為單位的內(nèi)直徑和光纖的外直徑之差被2除后的商。
34.如權(quán)利要求29所述的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，其中每一個防護環(huán)都有一個內(nèi)直徑，安裝在其中的光纖有一個外直徑，以及預(yù)先確定的數(shù)值遵循下述等式εec-εfit≤0.35，其中εec為防護環(huán)以微米為單位的誤差，以及εfit為以微米為單位的防護環(huán)的內(nèi)直徑和光纖的外直徑之差被2除后的商。
35.如權(quán)利要求29所述的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，其中每一個防護環(huán)都有一個內(nèi)直徑，安裝在其中的光纖有一個芯線和一個包覆層，包覆層有一個外直徑，以及預(yù)先確定的數(shù)值遵循下述等式εec-εfit±εcc≤0.5，其中εec為防護環(huán)以微米為單位的誤差，εfit為防護環(huán)以微米為單位的內(nèi)直徑和光纖的外直徑之差被2除后的商，εcc為光纖中以微米為單位的芯線相對于包覆層的偏心度。
36.如權(quán)利要求29所述的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，其中每一個防護環(huán)都有一個內(nèi)直徑，安裝在其中的光纖有一個芯線和一個包覆層，包覆層有一個外直徑，以及預(yù)先確定的數(shù)值遵循下述等式εec-εfit±εcc≤0.35，其中εec為防護環(huán)以微米為單位的誤差，εfit為防護環(huán)以微米為單位的內(nèi)直徑和光纖的外直徑之差被2除后的商，εcc為光纖中以微米為單位的芯線相對于包覆層的偏心度。
37.一種獨立的可互配合的防護環(huán)總體，其特征在于，該防護環(huán)總體包括多個具有一個外表面和一個縱向孔的防護環(huán)，該孔有一個相對于外表面的偏心度；一個安裝在每一個防護環(huán)的相對于防護環(huán)的外表面基本同心的孔中的光纖，從而當防護環(huán)總體中的任何兩個防護環(huán)在一個連接器套筒中配合時，配合點有一個小于一個預(yù)先確定的數(shù)值的信號損耗。
38.如權(quán)利要求37所述的可互配合防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.5dB。
39.如權(quán)利要求37所述的可互配合防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.2dB。
40.如權(quán)利要求37所述的可互配合防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.1dB。
41.如權(quán)利要求37所述的可互配合防護環(huán)總體，其特征在于，其中預(yù)先確定的數(shù)值小于0.05dB。
全文摘要
一種裝配防護環(huán)總體以最大限度地減小光纖偏心度的方法通常包括選擇一組防護環(huán)，確定防護環(huán)的偏心度，選擇一個光纖，將光纖插入防護環(huán)孔，在防護環(huán)中定向光纖和將光纖固定到適當位置的步驟。其結(jié)果是一個能以幾乎為零或完全沒有插入損耗配合的防護環(huán)總體。
文檔編號G02B6/38GK1500220SQ01821790
公開日2004年5月26日 申請日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月6日
發(fā)明者D·M·克內(nèi)希特, J·P·盧瑟, O·I·圣泰西, D M 克內(nèi)希特, 盧瑟, 圣泰西 申請人:康寧電纜系統(tǒng)有限公司