專利名稱：現(xiàn)場端接方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于現(xiàn)場端接(fieldterminating)光纖的裝置。
背景技術(shù)：
光纖連接器是幾乎所有光纖通信系統(tǒng)的一個^^部份。例如，這樣的連接器用 來將光纖段連接成較長的長度，將光纖連接到有源器件，例如射線源、4&則器和中 繼器，以及將光纖連接到無源器件，例如開關(guān)和衰減器。光纖連接器的主要功能是 將光纖與一個匹配裝置光學(xué)耦合(例如，另一光纖、有源器件或無源器件)。這是 通過固定該光纖的端部使得光纖芯部軸向?qū)试撈ヅ溲b置的光路而獲得。
光纖連接器典型地包括—呆持該光纖的端部的套圈。為了便于有效的iy禺合，
套圈的端面一^:進行拋光。此外， 一類特殊的連接器具有以某一角度拋光以減少 回波損耗(return loss )的套圈，所述回波損耗A^射功率與輸入功率的比值。這 些連接器稱為有角度物理接觸(angled physical contact) (APC )連接器。通過以 某一角度拋光套圈，反射在套圈表面的ifei戔被以某一角^^射入光纖的包層，而不 是返回光纖芯部，在光纖芯部光線干涉并減弱向前傳播的光信號。APC角度通常為 約7到12度。
制備拋光的套圈是一個復(fù)雜的工序。M求割開光纖，將它們端接在套圈中， 并將套圈拋^J'j精確的公差內(nèi)。因此，這樣的工序通常要由熟練員工在一個受控環(huán) 境下用精密設(shè)備^ii行。然而，經(jīng)常地，連接器必須在不^^這樣的設(shè)備和人員的 場所端接。在這些條泮下，希望將光纖端接于一個具有已經(jīng)端接在拋光套圈中的光 纖接頭的連接器中，以省略拋光套圈的步驟。因為套圈已經(jīng)在光纖接頭中拋光，現(xiàn) 場可安裝型連接器，現(xiàn)場安裝僅要求將光纖光學(xué)l給到該光纖接頭。這經(jīng)常通過采 用 一個折射率匹配劍交(refractive index matched gel)以改善其間的itl給。
盡管現(xiàn)場可安裝型連接器消除了對現(xiàn)場拋光套圈的需要，在現(xiàn)場將光纖端4妻到 連接器仍然是困難的，那里的條件經(jīng)常要求安裝者在沒有工作臺以及使用手持工具 的情況下進行纟辨。甚至，該4剁乍經(jīng)常是站著進行的。
此外，對于光纖接頭成角度割開的APC連接器，該任務(wù)更困難，要求端接光纖同樣成角度割開。該成角度割開的端接光纖應(yīng)該旋轉(zhuǎn)對準光纖接頭以正確地光學(xué) 耦合。即使有細微的壽賴失準(例如15度)，接頭成角度的端面和端接光纖將干涉 并在兩光纖之間形成縱向的缺口。在一定的情況下，這些缺口將顯著增加插入損耗。 因此，為了在現(xiàn)場正確端接APC光纖，該光纖必須以和接頭相同的角度割開并旋 轉(zhuǎn)對準該接頭。然而，由于割開角度不負誠過肉眼看出，保持光纖與連接器定向是 復(fù)雜的。結(jié)果，光纖的轉(zhuǎn)動失準經(jīng)常只是在光纖被端接并呈現(xiàn)糟糕的光學(xué)性能以后 才發(fā)現(xiàn)。此時發(fā)現(xiàn)問題要求光纖重新端接，這不僅浪費時間，而且如果現(xiàn)場可安裝 型連接器設(shè)計#^又可以端接到光纖一次，那么還浪費連接器。
需要一種使光纖現(xiàn)場端接簡單化的裝置，尤其對于APC類型連接器中的光纖，
并且確保光纖精確割開并旋轉(zhuǎn)對準連接器。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，用于現(xiàn)場端接成角度割開的光纖(angle-cleaved fiber)的裝置包括基 底、連接于基底的光纖保持器、連4妾于基底的連4妻器保持器、和連接于基底的切割 刀(deaver)。


圖l示出了本發(fā)明的一個裝置，連接器固定在該裝置上； 圖2示出了圖l的裝置，光纖設(shè)置在該裝置上； 圖3示出了圖1的裝置，光纖固定到該裝置上； 圖4示出了圖l的裝置，割開的光纖插入連接到該裝置的連接器中。.
具體實施例方式
參照圖l,示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的裝置ioo。該裝置包括基底ioi，
如所示，該基底定義了 x、 y、 z軸。具體地，y軸穿過裝置的寬度，x軸沿著其長 度，而z軸與該裝置垂直。光纖保持器102連接到基底的一端，而連接器保持器 103 M連接于另一端。連接器保持器102相對于基底定位以使固定于光纖保持器 中并且插入連接器中的光纖14Ui位于由x和z軸所限定的xz平面。切割刀104 同樣連接到基底并定^L^絲上，以使固定到光纖保持器并被插入切割刀中的光纖
也在xz平面。以下詳細地考察該裝置的特征。
基底IOI用于將光纖保持器、連接器保持器和切割刀保持于彼此的相對位置。 盡管組件的位置可以在基底101上改變，優(yōu)選但不是必須的，它們排列以使得，光纖通過光纖保持器102固定并在切割刀104或連接器105(通過連接器保持器103 固定)中時，其J^M立于相同的平面(xz平面)。本文中4錢術(shù)語"^^"表示光纖 不'義^青確地位于相同的平面(實際上，因為光纖是三維物體，其不能位于單一平面)， 更合iti也，如果其沿著Y軸的偏移量在連接器105上導(dǎo)致的轉(zhuǎn)動失準可忽略，則光 纖被認為^_4^位于相同的平面?？珊雎缘霓D(zhuǎn)動失準此處定義為小于約5度的^f可 角度。
該基底可以是適合于固定光纖保持器、連接器保持器和切割刀于彼此的相對位 置的任意形式。例如，基底可以是一個平面的平臺，或其可以包含限定用于支持各
個元件的框架的斬iii^長條形構(gòu)件。在圖i中示出的實施例中，基底ioi M是 平面的平臺。
在一個實施例中，基底也限定一個表面101a，光纖在割開的過程中在該表面上 靜止。該表面也可以包含對準部件以把該光纖精確地定位于切割刀104中。例如， 在圖1的實施例中，表面101a限定用于在割開步驟的過程中容納光纖(下文中描 述)的槽106。槽106配置有寬部107a和窄部107b。該寬部配置為容納緩沖光纖 (buffered fiber )，而窄部配置為容納棵光纖(bare fiber )。這兩部分之間是擋塊108, 當光纖被從光纖保持器102推向切割刀104時，光纖的緩沖層(buffer)々財妄該擋塊 108。因為擋塊108至切割刀104的距離精確，延伸出緩沖層的棵光纖的長度被精 確控制。
光纖保持器102的功能是緊握圍繞光纖的緩沖層并防止光纖軸向滑動或旋轉(zhuǎn)。 術(shù)語"光纖保持器"在本文中被廣義的^fM,指代用于保持某物的4/U勾。適合的光纖 ^f呆4+器包括，例如，夾鉗、夾子、楔塊、止動螺釘、虎鉗或^H可其^it合于固定加 緩沖層光纖的裝置。如圖1所示。保持器102是一個具有底部部分102a和頂端部 分102b的夾具，其凈皮片區(qū)軸地裝配并偏置閉合。
光纖保持器102連接到基底。紅的上下文中^^的術(shù)語"連接"指代^f可直接 或間接i4i^接。例如，光纖保持器可以直接連接于基底，如圖1的實施例。事實 上，該實施例中，底部部分102a與基底101是整體而頂端部分102b可轉(zhuǎn)動連接到 基底。通過將底部部分102a并4底，光纖^tt^固定位于與表面101a相同的平 面(xy平面)?？商鎿Q地，光纖夾具可以經(jīng)由中間組件連接于基底。
連接器保持器103的功能是^#連接器105于相對于基底的特定位置(由此其 它元件連接到該基底)。如果連接器是APC型的連接器，重要的是保持連接器于特 定的位置，因為該連接器包括一成角度割開的光纖接頭(未示出)。因為接頭M
角度割開的，連接器的位置對于實現(xiàn)良好的^y^^是決定性的。即，如^i^接器旋轉(zhuǎn)失準，成角度割開的接頭將與端接光纖干涉，將其頂開并因而形成一軸向間隙，
于是導(dǎo)致插入損耗。因此，連接器保持器103必須保^i亥連接器固定以保^Nl對 于基底成角^割開的正確耳又向。
連接器保持器103可以是能夠保持連接器的任意裝置。適合的保持器包括，例 如，夾鉗、夾子、楔塊、止動螺釘、虎鉗、皮帶、吊鉤、和環(huán)連接器并且甚至是粘 和工具，例如膠帶(tape )。圖1的實施例中4賴的連接器保持器103 ^J交帶。
連接器保持器103也連接到基底并且保持與光纖保持器的相對位置。與光纖保 持器一樣，連接器^f緣器可以直接或間接^it接到基底。在圖l示出的實施例中， 連接器保持器103間接地連接到基底。具體地，連接器保持器103在樞軸砧座 (pivoting anvil)臂110的頂上。因此該實施例的連接器保持器103不僅間接i4i^接 到基底，而且相對于基底也在可移動。盡管該連接器保持器可以相對于該基底移 動，其必須配置為使得在至少一個位置，其相對于基底的相對位置是固定的。例如， 在圖l的實施例中，盡管當砧座臂110移動時，連接器保持器移動，但是當砧座臂
放下時，連接器保持器將該連接器保持在與基^i目對的精確的并且可重現(xiàn)的位置。
為提高連接器定位的再現(xiàn)性和精確性，砧座臂與磁體202適當固定(圖2 )。
切割刀104的功能是以某一角度以精確并且可預(yù)測的方式割開光纖。這樣的傾 斜切割刀是已知的，并且包括例如砧座切割刀和鍘刀，在圖l所示的實施例中，使 用了砧座切割刀。M地，該砧座(未示出)設(shè)置在砧座臂110上。當該臂被向下 推時，砧座向下推棵光纖，導(dǎo)致當光線接觸菱形邊緣(未示出)時彎曲。當光纖彎 曲時，該菱形邊緣產(chǎn)生一裂紋，從而擴散了成角度的割開。
通過提供一個用于固定并優(yōu)選對準割開和端接操作的公共基底(common substrate),裝置100簡化了端接任意現(xiàn)場可安裝型連接器的方法并且特別地適合現(xiàn) 場端接APC連接^f'j。更M地說，參考圖1-4，相對于APC連接器端接詳細地 描述了本發(fā)明方法的步驟，盡管本發(fā)明也可以與非APC連接器-"^使用。
參照圖1， APC、光纖接頭，現(xiàn)場可安裝型連接器105通iii^接器保持器103 被固定到裝置100。連接器105的位置是關(guān)鍵。M地，固定連接器以使得接頭的 角度位于所述相對于基底的確定的方向。此外，它必須與切割刀104適當對準，以 便當光纖從切割刀104移開并插入連接器(在下文中描述)時，其包括的成角度的 光纖接頭和端接光纖之間的4樹失準最小化。盡管固定連接器105到裝置100在此
處作為第一步來描述，它也可以在如以下描述地光纖被割開^進行。
參照圖2,如圖所示光纖201相對于切割刀104定位。具體地，砧座臂110被 升起以允許棵光纖通向切割刀104,并且光纖201被向前推入槽106直到光纖的緩沖層部分鄰接緩沖層擋塊108。在該位置，棵光纖/A^口緩沖層光纖伸出，i^A切割 刀104。
參照圖3，在光纖定位于槽106中并且棵光纖延伸ii/v切割刀104之后，該光 纜(cable)被利用光纖4緣器102固定。重要的狄纖此時 _的。換句^i兌，光 纖201從切割刀104到光纖保持器102應(yīng)該沒有彎曲。為該目的，可以優(yōu)選在光纖 保持器上使用對準標志301以保證與切割刀的準確對準。也伊遞保持ll^立于與切 割刀104相同的平面。為此目的，光纖保持器的較低部分102a與基底如上所述地 結(jié)合在4。
一旦光纖就位并JUt過光纖保持器102固定，通過朝向基底向下4^占座臂110 驅(qū)動切割刀104。如上所述，下推該臂導(dǎo)致砧座推動光纖201，彎曲并且迫使其進 入菱形邊緣。當被彎曲時該金剛石切削刃產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致形成成角度割開的光纖。 重要的是切割刀配置為割開光纖以產(chǎn)生具有位于與如上所述的光纖接頭相對于基 M目同的特定方向的角度的成角度割開的光纖。
剩余的棵光纖此時可以丟棄。在一個實施例中， 一箱子(未示出)設(shè)置為切 割刀鄰近切割刀以"收集"一J^皮割開后剩余的棵光纖。通it^納割開后的剩余，避 免了它們存在的不可知(nescience)和損害的風(fēng)險。
參照圖4， 一旦光纖被割開后，砧座臂110就被舉起并且該成角度割開的光纖 移開。然后砧座臂110返回到其正常的(下面的)位置，并且當光纖通過光纖保持 器102保持與裝置的固定。該割開的光纖201插入連接器105的端部105a,直到 該成角度割開端接觸連接器105a之內(nèi)的光纖接頭的成角度割面。希望在光纖201 中出現(xiàn)彎曲或變形(buckle )201a以產(chǎn)生向前的偏壓從而保證在成角度割開端和光纖 接頭的^給處的合ii^力。這樣的彎曲或變形201a優(yōu)選Mit過將連接器105定 位為使得其比切割刀103更靠近光纖保持器102而形成。用這種方法，光纖必須被 彎曲以插入連接器105中。
一旦割開的光鄉(xiāng)f^皮插入連接器105中，驅(qū)動連接器105以將光纖固定到連接器。 具體地，借助于該連接器中的夾'斜M勾保持光纖與光纖接頭緊密接觸，這施加一徑 向力到端接光纖以將其固定到該連接器。有利地，該夾緊機構(gòu)通itit免在現(xiàn)場端接 過程中對于處理環(huán)氧樹脂(epoxy)和固化烤爐(curing ovens)的需要而簡化了直 接現(xiàn)場組裝。Tyeo Electronics (Harrisburg ，PA )^是供了一種軸向^i從的現(xiàn)場可安裝 連接器(參見例如美國申請?zhí)?0070127873，其在此通過參考引用)。這些現(xiàn)場 可安裝型連接器可以如SC和LC型連接器獲得。
在現(xiàn)場可安裝型連接器中的光纖的端接一般使用類似一對鑷子這樣的工具進行。相應(yīng)地，連接器保持器103應(yīng)該被配置為保持連接器充分離開基底以允許該鑷
子ii^連接器。
權(quán)利要求
1.一種用于成角度割開光纖的現(xiàn)場端接的裝置，該裝置的特征在于一基底(101)、一連接到該基底的光纖保持器(102)、一連接到該基底的連接器保持器(103)、和一連接到該基底的切割刀(104)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該基底限定了 x、 y、和z軸，其中該連接器 保持器相對于基底定位以使固定于光纖保持器并插入該連接器中的光纖J^在xz 平面，并且其中該切割刀定^^基底上以使固定到光纖保持器并插入切割刀中的光 纖WM^該xz平面。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中連接器保持器沿著z軸偏離該切割刀。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該連接器保持器定位并配置成保持具有成角 度的端面的光纖的連接器，以使該成角度的端面比切割刀更靠近該光纖保持器。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中基底包括在光纖保持器和切割刀之間的槽 (106 )。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中該光纖保持器和該槽^^共同的xy平面。
7. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中切割刀安^樞軸臂(110)上，該軸臂配 置為在位于槽中的光纖上下壓以彎曲該光纖并強迫其iiA—割開刃，并且其中該連 接器保持器連接到該樞軸臂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于成角度割開光纖的現(xiàn)場端接的裝置，包括一基底(101)、連接到該基底的光纖保持器(102)、連接到該基底的連接器保持器(103)、以及連接到該基底的切割刀(104)。
文檔編號G02B6/38GK101556354SQ20091020394
公開日2009年10月14日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者戴維·D·厄爾德曼, 肖恩·P·凱利, 邁克爾·L·格雷里 申請人:泰科電子公司