專利名稱：用于將光纜中的光纖插入套圈的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖連接器組件，更具體地說(shuō)，涉及一種用于將光纜中的光纖插入光纖連接器套圈的方法和系統(tǒng)。
相關(guān)申請(qǐng)的交互引用本發(fā)明根據(jù)USC 119(e)(1)條款，要求對(duì)于2002年7月31日申請(qǐng)的，并且是2002年3月4日申請(qǐng)的序列號(hào)為10/090,880的美國(guó)專利申請(qǐng)的部分延續(xù)的序列號(hào)為60/399,807的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)通過(guò)引用而全文結(jié)合在本文中。
背景技術(shù)：
商用光纖連接器組件(″連接器組件″)被用于將光纖耦合在一起，使從位于連接器組件一端的包含一根或多根光纖的光纖束中發(fā)射的光穿過(guò)該連接器組件，到達(dá)和連接器組件的另一端相連的光纖或其他設(shè)備。這樣的連接器組件通常包括套圈，在套圈和光纖的組件裝在連接器組件中之前將光纖先插入到該套圈中。套圈將光纖保持在精確的位置，并且保證當(dāng)連接器組件被附接到匹配連接器組件或其他設(shè)備時(shí)，連接器組件中的光纖被保持成一條直線。
現(xiàn)在有很多應(yīng)用場(chǎng)合需要包含多根光纖的連接器組件(″多光纖連接器組件″)?，F(xiàn)在很多市售的多光纖連接器組件，如專利號(hào)為5214730的美國(guó)專利所示的多光纖連接器組件，提供單排排列的2到12根光纖的光纖陣列的連接(雖然現(xiàn)有也有商用的2×12構(gòu)型的連接器)。而且，其他類型的小陣列光纖(即少于12根光纖)的商用連接器也已經(jīng)可以獲得和被提出，例如，如專利號(hào)為7743,785的美國(guó)專利中所示的連接器。
這些多光纖連接器組件通常采用從其中包括美國(guó)CONEC公司和ALCOAFUJIKURA公司的公司商業(yè)銷售獲得的通用類型的套圈。這些套圈通常尺寸相當(dāng)小，在約2mm(2000微米)高，6mm(6000微米)寬和8mm(8000微米)深的數(shù)量級(jí)，并且具有一個(gè)至少為3mm(3000微米)厚的正面部分來(lái)支撐和夾住光纖。這些套圈通常包括光纖孔陣列(通常是線性或者矩形)，每個(gè)孔的尺寸被制作為能接受一個(gè)單獨(dú)的光纖，中心到中心之間的相互分隔距離(孔距)大約為250微米(+-幾微米的制造公差)。
為了便于將各別的光纖插入到光纖孔中，這些套圈通常包括用于每個(gè)光纖孔的導(dǎo)槽或者內(nèi)部引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。這些導(dǎo)槽通常大約1.5mm(1500微米)長(zhǎng)，盡管可以更長(zhǎng)或者更短，并且可以被分級(jí)，從而使每排導(dǎo)槽稍微長(zhǎng)于恰好在它上面的那排導(dǎo)槽。因而，為了裝配這些套圈，每組(例如每排)各別的光纖--通常為光纖帶或者光纖纜--用手工插入到套圈一端的開(kāi)口中，在那里光纖被分開(kāi)并且被手工插入到它們各自的導(dǎo)槽中從而將光纖引向在套圈中各自的光纖孔。接著光纖組或者光纖排中的每根光纖被手工插過(guò)其在套圈的另一端的各自的光纖孔，并且裝配過(guò)程繼續(xù)用于下一組或者下一排光纖。一旦所有的光纖被手工插入到套圈內(nèi)其各自的光纖孔中，接著通常一種諸如環(huán)氧樹(shù)脂的材料被注入到套圈中從而將光纖牢固地固定在適當(dāng)?shù)奈恢弥小?br> 由于用戶在光纖領(lǐng)域?qū)τ诟蠼M或者更大陣列光纖的需求增長(zhǎng)，在工業(yè)中就需要單個(gè)連接器組件能處理光纖的陣列超過(guò)1×12或者2×12(例如5×12，5×16，6×12，或者N×M的陣列)。為了達(dá)到這個(gè)工業(yè)需求，本申請(qǐng)的受讓人開(kāi)發(fā)了一種用于大規(guī)格陣列的套圈，該套圈既能節(jié)省制造成本又能對(duì)于多光纖連接器組件所需要的公差進(jìn)行再生。這種大規(guī)格陣列的套圈在共同待批，共同轉(zhuǎn)讓的名為″光纖套圈″，申請(qǐng)于2002年3月4日的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)10/090,880中敘述和顯示，該申請(qǐng)通過(guò)引用全文結(jié)合在本文中。
除了滿足能夠處理大規(guī)格光纖陣列的多光纖連接器組件的需求外，這個(gè)套圈完全或者幾乎完全消除用于將每根光纖引導(dǎo)向套圈中它們各自的光纖孔的導(dǎo)槽或者其它內(nèi)部引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。然而，沒(méi)有方法可用于將光纖插入到不包含內(nèi)部引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的多排列(超過(guò)2)的N×M陣列的套圈中。沒(méi)有這種內(nèi)部引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，使用目前連接器公司實(shí)施的常規(guī)方法將光纖插入到N×M陣列的套圈中去是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
這些和其它一些問(wèn)題已經(jīng)被本文所描述的光纖插入系統(tǒng)和方法所克服，該系統(tǒng)和方法甚至在沒(méi)有形成在套圈中的導(dǎo)槽或者其他內(nèi)部引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的情況下也能允許光纖從一個(gè)光纜(光纖帶或者光纖束)插入到一個(gè)被排列為N×M陣列的光纖孔所構(gòu)成的套圈中。
有利的是，本發(fā)明不限于使用于諸如名為″光纖套圈″，申請(qǐng)于2002年3月4日的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)10/090,880，中敘述的套圈，該申請(qǐng)通過(guò)引用而全文結(jié)合在本文中，也可以用于無(wú)導(dǎo)槽的大規(guī)格套圈，或者用于光纖孔長(zhǎng)于3000微米的大規(guī)格套圈。
本文描述的優(yōu)點(diǎn)和特征是代表性實(shí)施例所獲得的許多優(yōu)點(diǎn)和特征中的一部分并且僅僅是為了輔助理解本發(fā)明?？梢岳斫獾氖?，這些優(yōu)點(diǎn)和特征不能被認(rèn)為是如權(quán)利要求所定義的對(duì)本發(fā)明的限制，或者對(duì)權(quán)利要求等同物的限制。例如，某些優(yōu)點(diǎn)可能是互相對(duì)立的，它們不能被同時(shí)表現(xiàn)在一個(gè)實(shí)施例中。相似地，一些優(yōu)點(diǎn)可以用于本發(fā)明的一個(gè)方面，而不可用于其他方面。因而，特征和優(yōu)點(diǎn)的概括不應(yīng)該被認(rèn)為在確定等價(jià)中是決定性的。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面的說(shuō)明，附圖和權(quán)利要求將會(huì)更加明顯。


本專利文件包含至少一份彩色制圖。帶有彩色制圖的本專利的復(fù)印件將會(huì)根據(jù)要求以及支付了必要的費(fèi)用后由專利和商標(biāo)局提供。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所使用的光纖連接器組件的分解圖；圖2是結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所使用的光纖連接器組件的光纜組件；圖3是圖2的光纜組件的另一個(gè)實(shí)施例；圖4A到4G是為用于大陣列光纖構(gòu)造的套圈的示范排列；圖5是光纖帶光纜插入到套圈之前多排大陣列套圈的頂視圖的一個(gè)簡(jiǎn)化的代表性例子；圖6說(shuō)明了該光纖帶光纜插入到套圈之后圖5的多排大陣列套圈的頂視圖的一個(gè)簡(jiǎn)化的代表性例子；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選系統(tǒng)的照片；圖8是圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的照片；圖9是圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的優(yōu)選光纖插入或者終端固定裝置的放大照片；圖10是圖9的優(yōu)選光纖插入或者終端固定裝置的頂視圖照片；圖11是圖9的優(yōu)選光纖插入或者終端固定裝置的側(cè)視圖照片；圖12是一個(gè)顯示器的照片，顯示根據(jù)圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的套圈的″自頂向下″視圖；圖13是一個(gè)顯示器的照片，顯示根據(jù)圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的套圈的″正面″圖；圖14是說(shuō)明圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選第一元件中的套圈的定位的照片；
圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的以一個(gè)角度切割的光纖帶光纜的近端照片；圖16是圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的可移動(dòng)元件和第一元件的放大照片，光纖帶光纜的近端位于可移動(dòng)元件上，套圈位于第一元件上；圖17是根據(jù)圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的用于保持光纖帶光纜遠(yuǎn)端的優(yōu)選遠(yuǎn)端固定裝置和用于照明包含在光纖帶光纜中的光纖芯的光源的照片；圖18是說(shuō)明根據(jù)圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的可移動(dòng)元件上的微型定位器的使用的照片；圖19是一個(gè)優(yōu)選的顯示器照片，顯示穿過(guò)根據(jù)圖7的優(yōu)選系統(tǒng)的套圈的接近窗的“自頂向下”視圖；圖20是一個(gè)優(yōu)選的顯示器照片，顯示圖19的“自頂向下”視圖，圖中光纖帶光纜進(jìn)一步插入套圈中；圖21是一個(gè)優(yōu)選的顯示器照片，顯示套圈的“正面”視圖，在該套圈中光纖相對(duì)于套圈光纖孔的水平對(duì)齊良好，但是光纖帶光纜相對(duì)于所需要的套圈光纖孔排的垂直對(duì)齊太高；圖22是一個(gè)優(yōu)選的顯示器照片，顯示套圈的“正面”視圖，在該套圈中光纖相對(duì)于套圈光纖孔的水平和垂直對(duì)齊良好；圖23是可移動(dòng)元件和第一元件的放大照片，說(shuō)明了完全插入到根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的套圈中的第一光纖帶光纜；圖24是光纖插入或者終端固定裝置的照片，說(shuō)明了在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的第二元件上已插入的光纖帶光纜的定位；圖25是光纖插入或者終端固定裝置的照片，說(shuō)明了從根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的可移動(dòng)元件中釋放出已插入的光纖帶光纜；圖26是光纖插入或者終端固定裝置的照片，說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已插入的光纖帶光纜從可移動(dòng)元件的上部重新定位到下部；圖27是光纖插入或者終端固定裝置的照片，說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的位于可移動(dòng)元件下部中的已插入的光纖帶光纜；圖28是光纖插入或者終端固定裝置的照片，說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的可移動(dòng)元件上的已插入的光纖帶光纜上方的第二光纖帶光纜的定位；圖29是一個(gè)優(yōu)選的顯示器照片，顯示根據(jù)圖7的優(yōu)選系統(tǒng)在已經(jīng)穿過(guò)套圈的接近窗插入的光纖帶光纜上方的第二光纖帶的“從頂?shù)较隆钡囊晥D；和圖30是一個(gè)優(yōu)選的顯示器照片，顯示根據(jù)圖7的優(yōu)選系統(tǒng)在已經(jīng)插入的光纖帶光纜上方的準(zhǔn)備好要被插入到一排光纖孔中的第二光纖帶光纜的“正面”視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是一個(gè)優(yōu)選光纖連接器組件100的分解圖，該組件被用于將光纖耦合在一起，從而使從起始于連接器組件100一端104的多股單光纖110的光纖束102(例如，多排光纖帶光纜)所傳遞來(lái)的光將穿越連接器組件100到達(dá)一個(gè)匹配連接器組件或者連接到連接器組件100另一端106的其它裝置中的精確對(duì)齊的光纖。該連接器組件100最好包括一個(gè)具有光纖孔陣列的大規(guī)格陣列套圈108，在連接器組件110中的套圈108和光纖110裝配之前每根光纖110被插入到光纖孔中。套圈108將光纖110保持在其各自的光纖孔中的精確位置上，并確保當(dāng)連接器組件100被附接到一個(gè)匹配連接器組件或者其它一些裝置中的時(shí)候，被附接的連接器組件的光纖被正確地對(duì)齊。用于相關(guān)優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)選套圈108在共同待批、共同轉(zhuǎn)讓的、名為″光纖套圈″，申請(qǐng)于2002年3月4日的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)中被描述和說(shuō)明，該專利申請(qǐng)通過(guò)引用而全文結(jié)合在本文中。
在圖2中顯示一個(gè)完整的光纜200的例子。該光纜結(jié)合一對(duì)位于光纜102相對(duì)端的連接器組件100，該光纜102包含一束多股單光纖--多排光纖帶光纜，在該光纖帶光纜中，例如，每個(gè)光纖帶最好具有至少6根光纖。在該情況下，每個(gè)連接器組件100，即一個(gè)凹連接器204和一個(gè)凸連接器206，包括根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所使用的大規(guī)格陣列套圈108。
在圖3中顯示一個(gè)完整光纖光纜的另一個(gè)例子。在這個(gè)例子中，容納大陣列套圈108的連接器組件100--它被顯示為一個(gè)凸連接器206，但同樣可以是一個(gè)凹連接器204--可以被附接到元件304(與圖2中顯示的連接器204相對(duì))，元件304可以是例如不同類型的連接器，一組呈扇狀構(gòu)型的連接器，模塊(例如，發(fā)射器，接收器，收發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器等等)或者其他一些能夠發(fā)送、接收或者將光傳遞到或傳出光纖102的裝置。
正如在被通過(guò)引用而全文結(jié)合在本文中的共同待批、共同轉(zhuǎn)讓的、申請(qǐng)于2002年3月4日，名為“光纖套圈”的美國(guó)專利中請(qǐng)序列號(hào)10/090,880中所解釋的那樣，與傳統(tǒng)上現(xiàn)有技術(shù)的知識(shí)和學(xué)說(shuō)相反，該優(yōu)選的用于本發(fā)明的相關(guān)優(yōu)選實(shí)施例的套圈108具有一個(gè)向前部分--套圈的套圈孔從中穿越的并且由套圈腔的正表面和最內(nèi)部部分之間的分離限定的部分--它在長(zhǎng)度上小于3mm，并且如果不是完全沒(méi)有則是幾乎沒(méi)有用于將單個(gè)光纖引導(dǎo)到它各自的光纖孔中的導(dǎo)槽或者其它內(nèi)部引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。這樣，套圈108可以被構(gòu)型成用于大光纖陣列，包括下面圖4A-4G中顯示的具有代表性的單模或者多模光纖的排列，它們可以被制造為250微米的孔距或更小(a)光纖的大規(guī)格矩形陣列(圖4A)(例如，150微米孔距用于常規(guī)125微米直徑(芯+包層)的單模和多模光纖，或者65微米孔距或更小用于7-9微米直徑(5微米芯+1-2微米包層)大小的單模光纖)；(b)三排的矩形陣列(圖4B)；(c)六排的矩形陣列(圖4C)；(d)九排的矩形陣列(圖4D)；(e)正方形陣列(圖4E)；(f)六邊形陣列(圖4F)；和(g)圓形陣列(圖4G)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5-6，圖中顯示了一個(gè)多排大陣列套圈108的頂視圖的簡(jiǎn)化的代表性例子。申請(qǐng)于2002年3月4日，名為″光纖套圈″的共同待批，共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)10/090,880中描述和說(shuō)明了用于相關(guān)優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)選套圈108，該申請(qǐng)通過(guò)引用而全文結(jié)合在本文中。
該套圈108的尺寸優(yōu)選地被定為在諸如一些名為ST，LC，MT-RJ，MTP，MPO，MPX或者SMC的可通過(guò)商業(yè)獲得的連接器中使用。套圈108優(yōu)選地包括套圈體502，由套圈體502限定的空腔504，凸肩506，(可選的)接近窗508，正表面510，內(nèi)表面512，由正表面510和內(nèi)表面512之間的分離限定的向前部分514，多個(gè)光纖孔516(如每排具有12個(gè)孔對(duì)齊排的示例排列所示)。優(yōu)選地，套圈108的向前部分514的厚度″T″小于3000微米，最好在約150-1000微米的范圍內(nèi)。
圖5說(shuō)明了一個(gè)優(yōu)選的光纖帶光纜520插入到套圈108之前的套圈108。光纖帶光纜520優(yōu)選地包含一排單個(gè)的，相互分隔的光纖525，這些光纖如圖5所示從光纖帶光纜520中延伸出。每根光纖525將被插入到套圈108中各自的光纖孔516內(nèi)。圖6說(shuō)明了該光纖帶光纜520的光纖525插入到套圈108中它們各自的光纖孔516后的套圈108。
光纖插入到連接器組件100的大陣列套圈108中的優(yōu)選方法和系統(tǒng)將在以下參照?qǐng)D7-30進(jìn)行描述。
系統(tǒng)700包括一個(gè)光纖插入或者終端固定裝置710，即使在缺少任何內(nèi)部導(dǎo)槽或者形成在套圈108中的其它引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的情況下，該光纖插入或者終端固定裝置710也允許包含在光纖帶光纜520中的光纖525插入到構(gòu)型成帶有以N×M陣列排列的光纖孔516的套圈108中。使用光纖插入或者終端固定裝置710，例如一個(gè)6×12的套圈可以在大約10-20分鐘內(nèi)被組裝上光纖。
用于放置光纖并將它對(duì)齊用于插入套圈108的固定裝置710包括兩個(gè)固定元件720，730和一個(gè)可移動(dòng)元件740。這些元件720，730，740可以用諸如不銹鋼的各種任何的常規(guī)材料制造，它可以以常規(guī)方法被加工和制造到這種類型的光纖插入應(yīng)用所需要的具體公差。
第一固定元件720被設(shè)計(jì)為在光纖插入過(guò)程中緊夾住套圈108。按照?qǐng)D16和23中最好的顯示，第一固定元件720優(yōu)選地具有一個(gè)足夠?qū)捄蜕畹陌疾炕蛘邷系?22用于接納套圈108。該部分或者溝道722的側(cè)壁724可用緊固件726或者其它已知方法相對(duì)于對(duì)面?zhèn)缺?25調(diào)節(jié)，從而便于在第一元件720中夾緊并隨后放松套圈108。
當(dāng)后面的光纖帶光纜被插入到套圈108時(shí)，第二固定元件730被用來(lái)處理已插入的光纖帶光纜520。更理想地，一個(gè)凹槽或者溝道形成在第二固定元件的上表面，從而使已插入的光纖帶光纜520可以以常規(guī)方法被暫時(shí)固定在第二元件730中，諸如使用帶子或者粘合劑將已插入的光纖帶光纜保持在第二固定元件730之上。
可移動(dòng)元件740具有兩個(gè)部分，一個(gè)上部750和一個(gè)下部760。上部750被用來(lái)安裝和定位將要被插入到套圈108中去的給定的光纖帶光纜520?？梢苿?dòng)元件740的上部750包括一個(gè)開(kāi)凹槽區(qū)域或者溝道755，其中光纖帶光纜520被放置成有助于使該光纖帶光纜沿朝向套圈108中的光纖孔的適當(dāng)?shù)妮S線對(duì)齊。優(yōu)選地，凹槽區(qū)域或者溝道755恰好稍微寬于光纖帶光纜的寬度。
為了在光纖插入過(guò)程中輔助處理已經(jīng)被插入套圈108的光纖帶光纜520，可移動(dòng)元件740的下部760包括一個(gè)開(kāi)口或者凹口765，用于寬松地容納已經(jīng)插入套圈108的光纖帶光纜520，并將光纖帶光纜520和下一個(gè)將要插入到套圈中的光纖帶光纜分離。
可移動(dòng)元件740也包括至少三個(gè)微定位器770，用來(lái)分別在X-Y-Z軸上精確調(diào)整可移動(dòng)元件740和在被附接的光纖帶光纜520被引導(dǎo)入套圈108時(shí)分別在X-Y-Z軸上精確調(diào)整被附接的光纖帶光纜520。微定位器770可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的常規(guī)定位裝置。
優(yōu)選的系統(tǒng)700也包括連接到至少一個(gè)視頻監(jiān)視器783的兩個(gè)攝像機(jī)780，782，用來(lái)顯示由攝像機(jī)780，781拍攝的圖像。攝像機(jī)780以這樣的方式定位，從而在視頻監(jiān)視器782上以從套圈108上方通過(guò)套圈接近窗508向下看的方向提供套圈108的“自頂向下”的圖像786。正如圖7-8和12-14中最佳所示，攝像機(jī)780被優(yōu)選地定位在朝向套圈108的接近窗508上方安裝的鏡子784的水平方向上，從而便于通過(guò)套圈接近窗508拍攝光纖525和光纜520。通過(guò)套圈接近窗508的″自頂而下″的圖像允許在光纖525插入到套圈108期間對(duì)單個(gè)光纖525的任何彎曲進(jìn)行視頻監(jiān)視。顯示在監(jiān)視器783上的通過(guò)套圈接近窗508的“自頂向下”圖像786的代表性圖像在圖12，19，20和29中說(shuō)明。
相似地，如圖7-8，12-14最佳顯示，攝像機(jī)781以這樣的方式定位，從而以通過(guò)光纖孔516向套圈中看的方向提供套圈108的″正面″圖像788。當(dāng)光纖帶光纜520中的各別的光纖525插入套圈108的光纖孔516時(shí)，攝像機(jī)782提供光纖525的詳盡圖像。顯示在監(jiān)視器783上的通過(guò)套圈108的″正面″圖像788的代表性圖像在圖7，13，21，22和30中說(shuō)明。
參考圖7，8和17，光源791被用來(lái)照亮正被插入套圈108的光纖帶光纜520中的光纖525的芯，用來(lái)幫助光纖帶光纜中的光纖對(duì)準(zhǔn)套圈108中的光纖孔516。如圖17中最佳顯示，設(shè)置一個(gè)遠(yuǎn)端固定裝置790，用來(lái)以和光源791對(duì)準(zhǔn)的關(guān)系安裝光纖帶光纜520的遠(yuǎn)端，從而使光源照亮包含在光源帶光纜中的所有光纖525的芯。該遠(yuǎn)端固定裝置790可以包括一個(gè)凹槽或者凹口792用來(lái)安裝光纖帶光纜520的遠(yuǎn)端。光纖帶光纜520可以使用膠帶，粘合劑或者其它已知的安裝或者夾緊方法被暫時(shí)保持在固定裝置790上的適當(dāng)位置中?？梢允浅Ｒ?guī)光源的光源791必須可以引導(dǎo)光通過(guò)單個(gè)光纖525的芯，并且許多常規(guī)光源被適合用于這個(gè)系統(tǒng)和過(guò)程。
參照?qǐng)D26，一個(gè)平口刀具794或者其他類似于鈍刀的工具可以優(yōu)選被用來(lái)在插入期間幫助光纖帶光纜520的重新定位并且?guī)椭幚硪呀?jīng)插入的光纖帶光纜。
將光纖帶光纜520插入到套圈108中去的優(yōu)選過(guò)程將在下面被進(jìn)一步描述。光纖帶光纜520插入到套圈108時(shí)每次進(jìn)行一個(gè)光纖帶光纜，在光纖孔516陣列的底排開(kāi)始，并且每次向上插入一個(gè)光纖帶光纜。
如在圖14和16中的最佳顯示，套圈108被插入并夾緊在第一固定元件720的卸載部分或者溝道722中(步驟S100)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，螺旋件726被擰緊從而將套圈108夾緊在第一固定元件720中。套圈108優(yōu)選地被夾緊在第一固定元件720中，從而使套圈光纖孔516位于水平面上，套圈接近窗508面向上朝向鏡子784，并且套圈正面510離開(kāi)可移動(dòng)元件740最遠(yuǎn)。
然后可移動(dòng)元件740用微定位器770被設(shè)置到其“家”的位置，讓它的上表面750大致和套圈108處于相同水平，它的凹槽755對(duì)準(zhǔn)套圈108，并且以盡可能遠(yuǎn)離套圈108的方向移動(dòng)(步驟S110)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以和光纖帶光纜的短軸成一個(gè)角度切割光纖帶光纜520，對(duì)于給定的光纖帶光纜520，可以幫助每次插入一根光纖525。因而，正如圖5，6，15，16和19中的最佳顯示，該光纖帶光纜520的近端優(yōu)選地以與垂直于光纖帶光纜的長(zhǎng)度的方向(即光纖帶光纜的短軸)呈大約30度的角切割(步驟S120)。
然后通過(guò)剝?nèi)ス饫w帶光纜的近端的外皮從而暴露每根光纖525并且用異丙醇或其它適合的材料清潔該光纖，使光纖帶光纜520準(zhǔn)備被插入(步驟S130)。這可以通過(guò)使用一種諸如圖7和8中所示的常規(guī)的光纖帶光纖剝離器795來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，光纖帶光纜520被剝開(kāi)從而暴露每根光纖525大約3/4英寸。
如圖16中的最佳顯示，通過(guò)將光纖帶光纜插入到開(kāi)凹槽區(qū)域或者溝道755中并且將其暫時(shí)固定在可移動(dòng)元件740上的適當(dāng)位置，將要被插入到套圈108中的被剝離的光纖帶光纜520的近端接著被安裝在對(duì)準(zhǔn)套圈的可移動(dòng)元件740上(步驟S140)。這可以通過(guò)使用膠帶、粘合劑或者其它已知的安裝或夾緊方法實(shí)現(xiàn)。
如圖17所示，該光纖帶光纜520的遠(yuǎn)端被安裝在一個(gè)對(duì)準(zhǔn)光源791的遠(yuǎn)端固定裝置790上，從而使光源照亮包含在光纖帶光纜中的所有光纖525的芯(步驟S150)。該遠(yuǎn)端固定裝置790可以包括用于安裝該光纖帶光纜520的遠(yuǎn)端的凹槽或者凹口。該光纖帶光纜520可以使用帶子、粘合劑或者其它已知的安裝或夾緊方法暫時(shí)被保持在固定裝置790上適當(dāng)?shù)奈恢?。光?91必須能引導(dǎo)光通過(guò)單根光纖525的芯，并且許多常規(guī)的光源適合用于這個(gè)系統(tǒng)和過(guò)程。
參照?qǐng)D18，通過(guò)在可移動(dòng)元件740上沿x-y-z軸調(diào)整微定位器770直到最長(zhǎng)的光纖525端接近于套圈108中光纖孔516的最下一排，光纖帶光纜520的近端被移動(dòng)到套圈中(步驟S160)。這個(gè)步驟最好通過(guò)使用攝像機(jī)781、782首先通過(guò)套圈接近窗優(yōu)選顯示“自頂而下”的圖像(圖19-20)，接著顯示套圈108的″正面″圖像(圖21-22)而實(shí)現(xiàn)。平口刀具794或者其它類似于鈍刀的手工工具可以被用于在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行輔助。
一旦光纖525被對(duì)準(zhǔn)其各自的套圈光纖孔516并與之毗鄰，通過(guò)在可移動(dòng)元件740上操縱微定位器770從而上下左右調(diào)節(jié)光纖帶光纜的位置，被切割成角度的光纖帶光纜520的每根光纖525很容易一次一根地進(jìn)入其各自的套圈光纖孔516中(步驟S170)。如圖22所示，這可以通過(guò)使用攝像機(jī)782在顯示器783上看到套圈″正面″圖像而實(shí)現(xiàn)。
參照?qǐng)D24-25，一旦包含在光纖帶光纜520中的所有單根光纖525被完全插入到其各自的套圈光纖孔516中--優(yōu)選地是1/2英寸裸露光纖應(yīng)該露出在套圈108的另一邊--插入的光纖帶光纜520被暫時(shí)固定在第二固定元件730的適當(dāng)位置上并且從固定裝置710的可移動(dòng)元件740中松開(kāi)(步驟S180)。
如圖26-27所示，接著插入的光纖帶光纜520被置入可移動(dòng)元件740下部760的開(kāi)口或者凹口765中，優(yōu)選地使用微定位器770和平口刀具794輔助(步驟S190)。通過(guò)將插入的光纖帶光纜520固定到第二固定元件730并且將插入的光纖帶光纜支承在可移動(dòng)元件740的下部760，插入的光纖帶光纜被和其它光纖帶光纜分離，并且不干擾其它光纖帶光纜的插入。圖28說(shuō)明可移動(dòng)元件740上已插入的光纖帶光纜520b上方的第二光纖帶光纜520a的定位。然后該可移動(dòng)元件740用微定位器770返回它上面所描述的“家”的位置(步驟S200)。
步驟S100-200重復(fù)用于另外的每根光纖帶光纜520，直到在套圈108中的每排光纖孔516中被填滿光纖525(步驟210)。圖29通過(guò)套圈108的接近窗顯示一個(gè)已插入光纖帶光纜上方的第二光纖帶光纜的“自頂而下”的圖像。類似地，圖30說(shuō)明包含在準(zhǔn)備好將被插入到已插入光纖帶光纜上方的一排光纖孔中的第二光纖帶光纜中的光纖。
一旦光纖525已經(jīng)被順利插入到所有的套圈光纖孔516中，套圈108優(yōu)選地被注入或者充滿環(huán)氧樹(shù)脂或者其他合適的材料(步驟220)。另外，露出在套圈108另一邊的裸露光纖525的光纖束也可以被注入環(huán)氧樹(shù)脂或者其他合適的材料(步驟S230)。環(huán)氧樹(shù)脂被使用的地方，除非環(huán)氧樹(shù)脂制造商另有指定，環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)該優(yōu)選地允許其在85攝氏度的溫度下固化30分鐘(步驟S240)。然后充滿環(huán)氧樹(shù)脂的固化的突出光纖束可以被優(yōu)選切割為1/4英寸的長(zhǎng)度(步驟S250)。套圈接著可以被例如使用30μSiC薄膜手工磨光，直到充滿環(huán)氧樹(shù)脂的光纖束的長(zhǎng)度優(yōu)選地在1/8英寸到1/16英寸的長(zhǎng)度之間(步驟S260)。
上文已經(jīng)描述了本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于使用于通過(guò)引用而全文結(jié)合在本文中的、名為“光纖套圈”，申請(qǐng)于2002年3月4日的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)10/090,880中描述的套圈，它也可以用于任何沒(méi)有導(dǎo)槽的大規(guī)格套圈，或者其中光纖孔大于3000微米的大規(guī)格套圈。
因而，雖然本文顯示和描述各種應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)例，可以理解的是，上述描述僅僅是示范實(shí)施例的代表。為了讀者的方便，上述描述都聚焦在所有可能的實(shí)施例的代表性的樣本、說(shuō)明本發(fā)明原則的樣本上。該描述并不試圖窮盡列舉所有可能的變化。替代的實(shí)施例可能未作為本發(fā)明的一個(gè)具體部分出現(xiàn)，或者也可獲得其它未描述的替代實(shí)施例或已描述部分的其它聯(lián)合，這并不被認(rèn)為是對(duì)那些替代實(shí)施例的放棄。應(yīng)該理解，許多未描寫的實(shí)施例是處在下文的權(quán)利要求的文字范圍內(nèi)，且其它方面也是等同的。
權(quán)利要求
1.一種將多個(gè)光纜中的單個(gè)光纖插入到套圈內(nèi)各排光纖孔中的方法，其特征在于，包括可松開(kāi)地在第一元件中安裝套圈；可松開(kāi)地將包含裸光纖的第一光纜的近端安裝到一個(gè)可移動(dòng)元件上；調(diào)節(jié)可移動(dòng)元件直到光纖毗鄰最底排的套圈光纖孔，并且將第一光纜中的每根光纖插入到最底排中其各自的套圈光纖孔中；可松開(kāi)地在第二元件中安裝插入的第一光纜并且從可移動(dòng)元件中松開(kāi)插入的第一光纜；可松開(kāi)地將包含裸光纖的第二光纜的近端安裝到該可移動(dòng)元件上；和調(diào)節(jié)可移動(dòng)元件直到第二光纜中的光纖毗鄰緊靠最底排套圈光纖孔上方的第二排套圈光纖孔，并且將第二光纜中的每根光纖插入到第二排中其各自的套圈光纖孔中。
2.一種將多個(gè)光纜中的單個(gè)光纖插入到套圈內(nèi)各排光纖孔中的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一元件，該第一元件具有形成在其表面上的用于可松開(kāi)地保持套圈的凹口；可移動(dòng)元件，該可移動(dòng)元件具有形成在其表面上的用于可松開(kāi)地保持包含裸光纖的第一光纜的近端的溝道，該可移動(dòng)元件包括至少一個(gè)微定位器，用于有選擇地相對(duì)于第一元件調(diào)節(jié)可移動(dòng)元件，從而將裸光纖對(duì)準(zhǔn)一排套圈光纖孔并且將第一光纜中的每根光纖插入到這排套圈光纖孔中各自的套圈光纖孔內(nèi)；和相對(duì)于可移動(dòng)元件固定的第二元件，用于在光纖被插入到這排套圈光纖孔中各自的套圈光纖孔之后可松開(kāi)地保持第一光纜，從而使插入的第一光纜可以從可移動(dòng)元件松開(kāi)，并且包含裸光纖的第二光纜的近端可以被可松開(kāi)地保持在可移動(dòng)元件中，用來(lái)將其插入到套圈的第二排光纖孔的各自的光纖孔中。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括相對(duì)于第一光纜的遠(yuǎn)端定位的光源，用于發(fā)光以穿過(guò)包含在第一光纜內(nèi)的每根光纖；相對(duì)于第一元件定位的攝像機(jī)，用于通過(guò)在裸光纖被插入套圈光纖孔時(shí)產(chǎn)生裸光纖的圖像而輔助該裸光纖相對(duì)于其各自的套圈光纖孔對(duì)準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括相對(duì)于第一元件定位的攝像機(jī)，用于通過(guò)形成在裸光纖上方的套圈中的接近窗產(chǎn)生裸光纖的圖像，以輔助該裸光纖相對(duì)于其各自的套圈光纖孔對(duì)準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述套圈包括至少有三排光纖孔的大規(guī)格陣列。
6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中每個(gè)套圈光纖孔沿其縱軸的長(zhǎng)度小于3000微米。
7.一種將限制在多光纖帶中的光纖插入到限定內(nèi)腔并且具有多排從內(nèi)表面延伸到外表面的光纖孔的套圈中的方法，其特征在于，該方法包括將套圈安裝在套圈限制元件中將光纖帶附接到可移動(dòng)的光纖帶保持元件中，接著依次執(zhí)行a)將光纖帶中的光纖對(duì)準(zhǔn)最接近套圈基層壁的位置的內(nèi)表面上的一排光纖孔，b)通過(guò)使光纖帶向這排光纖孔移動(dòng)直到所有光纖都已經(jīng)進(jìn)入這排孔并且從內(nèi)表面穿越到外表面，而將光纖插入到光纖孔中，c)分離該光纖帶的主體部分并且在不將光纖從這排光纖孔中抽出的情況下將該光纖帶的主體部分從可移動(dòng)的光纖帶保持元件移動(dòng)到固定的光纖帶保持元件，和執(zhí)行c)之后，如果還剩余一排光纖孔，將一個(gè)新的光纖帶附接到該可移動(dòng)的光纖帶保持元件，并且將該新的光纖帶作為上述光纖帶重復(fù)a)到c)的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括對(duì)其他光纖帶重復(fù)a)到c)的步驟，直到所有的多排光纖孔被填滿。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，其中，一旦要求數(shù)量的光纖帶已經(jīng)被插入到多排光纖孔中各排光纖孔內(nèi)，該方法進(jìn)一步包括填充內(nèi)部空腔，從而將光纖帶保持在套圈內(nèi)。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在執(zhí)行步驟b)之前以一個(gè)角度切割光纖帶。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在步驟b)期間進(jìn)一步包括從光源發(fā)光通過(guò)光纖帶，和使用攝像機(jī)從套圈的外表面?zhèn)扔^測(cè)光，以確定光纖帶中的每根光纖是否對(duì)準(zhǔn)其各自的光纖孔。
全文摘要
一種將光纖插入到套圈中的各排光纖孔內(nèi)的系統(tǒng)和方法，包括將套圈安裝在第一元件中并且將包含裸光纖的第一光纜的近端安裝到可移動(dòng)元件上，調(diào)節(jié)可移動(dòng)元件，直到光纖毗鄰最底排的套圈光纖孔，將每根光纖插入到其最底排各自的套圈光纖孔中，將第一光纜安裝在第二元件中，將第一光纜從可移動(dòng)元件中松開(kāi)，將包含裸光纖的第二光纜安裝到可移動(dòng)元件上，調(diào)節(jié)可移動(dòng)元件，直到光纖毗鄰第二排套圈光纖孔，并且將每根光纖插入到其第二排各自的光纖孔中。
文檔編號(hào)G02B6/38GK1685259SQ03823231
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
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