專利名稱：光纖聯(lián)接器彈簧的制作方法
有關(guān)申請的相互參考本申請與Raman K.Selli等人于1996年6月13日提交、申請?zhí)枮?8/664,039、名稱為“使用纖維彈簧力和校準槽的光纖聯(lián)接器”的美國專利申請有關(guān)。這一有關(guān)申請被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，因此已將它整個包含在本申請里作為參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及光纖聯(lián)接器裝置和方法，更具體說，涉及具有若干彈簧以增大在光纖對光纖接頭的接觸面處的接觸力，從而實現(xiàn)優(yōu)良的光學連接的裝置和方法。
傳統(tǒng)的光纖聯(lián)接器通常采用與套筒對準的精密的套圈，以提供光纖對光纖光學連接的對齊。在待被連接的兩光纖的端部上配置了一套圈。這些套圈通常為圓柱形的，其有一縱向圓筒形空隙以在允差最小的情況下容納單個光纖端部。該光纖端部充填在該套圈的圓筒形空隙里，并用一種黏合劑或其他手段在套圈里被固定在位。套筒有一用來容納并保持彼此對齊的若干套圈，如兩個套圈的空隙。因為套圈容納諸光纖端部，為了光學連通性通過對這些套圈彼此有選擇地定位使諸光纖端面可選擇地對齊。例如，為了將由諸套圈包含的諸光纖在光學對齊和連接時按照端面對端面的方式定位，可將兩個套圈設在該套筒內(nèi)。
可對包含諸光纖端部的諸套圈彈性加載，以對這些套圈當然也即對諸光纖施力，以保持所需的端面接觸，以便達到一種可靠的光學連接。在這樣接觸時，諸光纖端面彈性變形以形成一種希望的光纖對光纖連接。諸光纖和套圈端面經(jīng)精密地拋光，以控制該光纖從該套圈的伸出長度，如控制該伸出長度在±50毫微米允差內(nèi)。
光纖的套圈與套筒聯(lián)接器的缺點包括零件的費用高、要求各零件具有較高的精度和安裝工藝較復雜等。與銅聯(lián)接器的費用相比，這些缺點使光纖聯(lián)接器的費用較高，在許多情況下，使用光纖而取代銅線在經(jīng)濟上是行不通的。
有時結(jié)合光纖聯(lián)接器采用傳統(tǒng)的折射率匹配凝膠(index matching gel)。在采用凝膠的聯(lián)接器設計中，該凝膠使折射最小，以便提供良好的光學連接。但是，在光纖聯(lián)接器里使用折射率匹配凝膠具有某些限制。另外，折射率匹配凝膠的費用較高。它們結(jié)合傳統(tǒng)的聯(lián)接器裝置的使用促使傳統(tǒng)的光纖聯(lián)接器的費用比銅線的更高。
其他傳統(tǒng)的光纖聯(lián)接器包括一些形成有光纖對準槽的器件。這樣的裝置的一個實例被揭示在于1996年6月3日提交、申請?zhí)枮?8/664,039、名稱為“使用光纖彈簧力和對準槽的光纖聯(lián)接器”的美國專利申請里。對于這樣的裝置，光纖連接是形成在諸槽，例如V形槽里的。待被連接的諸光纖端部被放在該槽里，每個端部沿著該槽前進，直至端面緊貼另一光纖端部的端面。在諸槽里的諸光纖的設置是這樣地對準的，以致這些光纖的諸端面彼此接觸，形成光學連接。這些槽例如可使用標準的模制技術(shù)通過對普通的熱塑性工程材料徑向壓力注射形成。這樣模制零件的費用通常比套圈和套筒零件的低，并具有其他的優(yōu)點。
在提供了光纖連接用的諸槽的模制聯(lián)接器里，通過在這些槽里對諸光纖端部的定位，使這些光纖端部的諸端面彼此相抵靠，以達到光纖芯端面對準的精度。另外，可在每個光纖端部上施加力，力的方向使能將彼此抵靠的諸端面被迫更加靠緊。通過在其中之一光纖被壓向該槽里的另一條光纖時將它彎曲而形成施加在諸光纖端部上的力。作用在諸光纖端部上的彎曲力改善了端面對端面的接合，因此，也改善了該連接的光學特性。以這種方式對該光纖的彎曲也是針對由于在模制或由于對諸聯(lián)接器的總成和現(xiàn)場安裝時引起的變化所給出的允差的原因，從而為光纖端面對端面接合沿著該槽提供一定范圍的可許可的位置。
將光纖彎曲以實現(xiàn)在一槽，例如一V形槽里諸光纖的端面對端面接合的缺點在于，這樣的彎曲在諸光纖的端部對端部的接合部上引起的力較小。這是因為具體的作用力被限制于被彎曲的光纖的彎曲應力的范圍里。其一優(yōu)點是提供諸聯(lián)接器，這些聯(lián)接器增大了施加于在該槽里連接的諸光纖的端部對端部的接合部上的力。
所以，所需要的是提供用來增大施加于在具有諸槽的聯(lián)接器里連接的諸光纖的端面接合部上的力的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的諸實施例提供增大了的接合力并保持了使用標準的模制零件的好處。本發(fā)明克服了以前的傳統(tǒng)技術(shù)和裝置的許多缺點和問題。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明的諸實施例提供用于增大施加于在一光纖對準槽，如一V形槽里連接的諸接合的光纖上的力的若干系統(tǒng)和若干方法。這些系統(tǒng)和方法所提供的優(yōu)點是增大了連接力、由于增大了力而使該聯(lián)接器的光學特性較好以及其費用比許多傳統(tǒng)的光纖聯(lián)接器的少。
為此，本發(fā)明的一實施例是一用于光學連接一第一光纖與一第二光纖的光纖聯(lián)接器。該光纖聯(lián)接器包括一適用于保持并可選擇地對準第一光纖的插頭；一適用于保持并可選擇地對準第二光纖的插座，該插頭可插入該插座以使第一光纖接觸于第二光纖；以及，用于驅(qū)使第一光纖與第二光纖接觸的裝置。
本發(fā)明的第二實施例是一聯(lián)接器，它用來驅(qū)使一第一光纖的一端部朝著一第二光纖的一端部接近，并與第一光纖的所述端部相接觸。該聯(lián)接器包括用于彎曲第一光纖的裝置，使第一光纖的所述端部與第二光纖的所述端部相接觸；以及，在位置上固定于該用于彎曲的裝置的用于阻止的裝置，第一光纖的彎曲被用于阻止的裝置所阻止。
本發(fā)明的還有一個實施例是一種驅(qū)使一第一光纖的一端部接近于并接觸于一第二光纖的一端部，以提供所需的光學特性的方法。該方法包括將第一光纖彎曲使第一光纖的所述端部接觸于第二光纖的所述端部的步驟和阻止該彎曲步驟的步驟。
本發(fā)明的又一實施例是一光纖聯(lián)接器，該聯(lián)接器用來將一第一光纖的一端部光學連接于一第二光纖的一端部。第一光纖具有一彎曲應力。該光纖聯(lián)接器包括對準用的裝置，該對準用的裝置保持第一光纖的所述端部接觸于第二光纖的所述端部；以及，驅(qū)使第一光纖的所述端部緊靠于第二光纖的所述端部用的裝置，該驅(qū)使用的裝置連接于該對準用的裝置。該驅(qū)使用的裝置使第一光纖的所述端部在一超過被彎曲應力施加的力的力的作用下緊靠于第二光纖的所述端部。
本發(fā)明的再一實施例是一種使一第一光纖的一端部光學連接于一第二光纖的一端部用的方法。第一光纖有一彎曲應力。該方法包括對準第一光纖的所述端部和第二光纖的所述端部以使兩端部接觸的步驟；以及，通過一超過由彎曲應力建立的一彎曲力的接觸力驅(qū)使第一光纖的所述端部緊靠于第二光纖的所述端部的步驟。
附圖簡要說明

圖1是一傳統(tǒng)的V形光纖對準槽光纖聯(lián)接器的立體圖，該聯(lián)接器包括一插頭和一插座，該圖中的一部分剖視顯露出在該插頭內(nèi)部的被彎曲的光纖和在該插座里的一V形光纖對準槽里的光纖接合部。
圖2是按照本發(fā)明實施例的一光纖插頭的立體圖。
圖3是按照本發(fā)明實施例的圖2的插頭的分解立體圖，其中的插頭護罩被卸去了，并表示了當采用一插座時，用于施加在通過插頭連接的諸光纖的弓形部上的力的一彈簧。
圖4是按照本發(fā)明實施例的圖2的插頭的縱向部分的側(cè)視部分剖視圖，該插頭插入一插座內(nèi)，以利用由該彈簧施加于光纖對光纖接合部處的力實現(xiàn)諸弓形的光纖的連接。
圖5是按照本發(fā)明實施例的圖4的插頭和插座的局部的立體圖，其中有一部分為被從與圖4不同的方向剖開的剖視圖。
圖6是一外殼、光纖夾持器和圖4和5的該插座的底部件的分解立體圖。
最佳實施例的詳細描述參閱圖1，一傳統(tǒng)的光纖聯(lián)接器10包括一插頭12和一插座14。該插頭12包括一由兩部分20和22形成的一光纖夾持器18。部分20位于部分22之上。插頭22還包括一連接于光纖夾持器18的護罩24。光纖夾持器18具有諸條在部分20和22的鄰接表面上形成的、如V形光纖對準槽的光纖收置槽34。該光纖夾持器18可有一延伸部(未示出)。該延伸部可被容納在一與光纖夾持器18相連的套管38內(nèi)。與該護罩24的一側(cè)面整體模制的是一閉鎖閂40。在該護罩24的前端部52包含有一對裂口54和56。另有一門58滑動連接與該前端部52。該門58包括兩桿60和62。
光纖聯(lián)接器10的插座14接受并保持插頭12。該插座包括一支架70。該支架70有一開孔(未詳細示出)，當插頭12插入插座14中時該開孔足以容納該插頭12的前端部52。一光纖夾持器72樞轉(zhuǎn)地連接并位于支架70內(nèi)。該光纖夾持器72包括以光纖對準槽，如V形光纖對準槽形成的抓手82和84。抓手82和84的構(gòu)形使當插頭12完全插入插座14內(nèi)時，它兩分別伸入護罩24的裂口54和56中。
在操作時，將光纖30和32置于光纖收置槽內(nèi)并經(jīng)過夾持器18而進入護罩24的中空的內(nèi)部。一條光纖78插入抓手82的光纖對準槽里，另一條光纖(未示出)插入抓手84的光纖對準槽里。光纖78和另一條光纖以這樣的方式分別被設置在光纖對準槽82和84內(nèi)，即，使當插頭12插入插座14內(nèi)時光纖30和32分別延伸到抓手82和84的光纖對準槽里，并分別在接合部(僅僅示出了光纖30和78的接合部183)接觸于光纖78和其他光纖。當在抓手82里光纖30接觸于光纖78時，過長的光纖30使其在護罩24里彎曲。光纖32也發(fā)生同樣的彎曲(未示出)。如前所述，由于光纖32的彎曲應力，使該光纖32的弓形部30a增大了施加在光纖32和光纖78的接合部處的力。該力加強了光纖32與78在接合部83的接觸配合，從而提高了該連接的光學特性。
光纖聯(lián)接器10的進一步細節(jié)及其操作被提供在被本文整個包含了的申請?zhí)枮?8/664,039的美國專利申請里。在此相同的編號對應于相關(guān)申請里的同樣的編號，在此使用了與相同的編號和相應的零件有關(guān)的描述。
參閱圖2，按照本發(fā)明的實施例，一插頭112包括一護罩124和一光纖夾持器118。一門158可滑動連接于該護罩124的前端部152。門158包含有裂口154和156。門158包括兩桿160和162。門158包括凸輪隨動表面196和198。凹部104和106被設置在護罩124上。該護罩124還包括一凹坑128。光纖夾持器118由一下方部分120與一上方部分122形成。插頭112的功能和操作多少類似于插頭12(示于圖1)，但是還是有明顯的差別，在本說明書里會充分提及它。
結(jié)合圖4參閱圖3，被卸去了護罩124的插頭12顯露出插頭112的光纖夾持器118。該光纖夾持器118包括下方部分120、上方部分122和一彈簧300。下方部分120形成有光纖導向柱210a、210b和210c。光纖夾持器118還包含有用于收置并保持光纖130和132(示于圖4)的光纖收置槽134。光纖導向柱210a和210c的構(gòu)形能分別使光纖130和132沿側(cè)向指向光纖導向柱210b。光纖導向柱210b的構(gòu)形能分別使光纖130和132沿側(cè)向指向光纖導向柱210a和210c。光纖導向柱210a、210b和210c用作在護罩124里將光纖130和132引導到正確的位置，以便當插頭112(示于圖4)被置于插座114(示于圖4)里時定位于抓手182和184的諸光纖對準槽里。盡管在圖3里表示出光纖導向柱210a、210b和210c的特定構(gòu)形，正如熟悉該領(lǐng)域的人員了解并認同的，也可能用另外的構(gòu)形實現(xiàn)將光纖130和132分別導向插座114的諸抓手的相應的光纖對準槽里的相同的功能。
光纖夾持器118的下方部分120也收置了一孔138和一閉鎖閂140。該孔138收置光纖纜線(示于圖4)。閉鎖閂140用來按需保持和從插座114釋放光纖夾持器118。在下方部分120的每一側(cè)的頂部并朝向后面部分的筋141用來在下方部分120上收置和保持上方部分122在位。大致位于下方部分120的中部的一柱孔144用來收置上方部分122的一柱146，以便防止當上方部分122位于下方部分120的頂部上在位時移動。
下方部分120還包括從孔138引導的諸內(nèi)部槽142。這些內(nèi)部槽142在下方部分120的一后面部分232有諸內(nèi)部螺脊142a。諸內(nèi)部槽142足以容納插入內(nèi)部槽142并供給光纖130和132的傳統(tǒng)的光纖的外套(未示出)，諸內(nèi)部螺脊142a結(jié)合該外套以將諸纜線保持在諸內(nèi)部槽142里。諸內(nèi)部槽142隨著從后面部分232向下方部分122的一前面部分234推進而變窄，并連接于諸光纖收置槽134。諸內(nèi)部槽142的變窄用來將光纖纜線的光纖130和132導入諸光纖收置槽134內(nèi)。
光纖夾持器118的上方部分122連接于下方部分120的頂部。上方部分122經(jīng)專門構(gòu)形設計以提供本發(fā)明的實施例的諸優(yōu)點。特別是，上方部分122包括一在上方部分122的后面部分121的較厚部分122a和一在前面部分123的較薄部分122b。上方部分122包括一在上方部分122的前端部121的斜邊124。在較厚部分122a在上方部分122的頂部形成一彈簧凹坑200。該彈簧凹坑200基本上延伸了上方部分122的寬度，并包括從該彈簧凹部200的一中心部分200c朝著并通過上方部分122的前端部121的兩朝前的切口200a和200b。該彈簧凹部200的深度基本上與較厚部分122a的厚度相等，但不會整個地通過它們延伸。該彈簧凹部200的尺寸足夠容納一彈簧300，這在后面將會詳細描述。上方部分122具有倒圓邊126以幫助將光纖夾持器118定位在護罩124里(如圖2所示)。
上方部分122還包括從其一下側(cè)面延伸的柱146。下方部分120的柱孔144容納柱146，并當上方部分122在下方部分120上被定位時相對于下方部分120為上方部分122定位。沿著較薄部分122b在上方部分122的每一側(cè)設有凸沿148。諸凸沿148用來與下方部分120的諸筋141配合，以便將上方部分122在下方部分120的頂部上固定到位。在上方部分122的頂部在前端部121有一定位凸出部(retention bump)150。該定位凸出部150用來通過將該定位凸出部150容納在護罩124的凹坑128內(nèi)使光纖夾持器118保持在該護罩124(如圖2所示)上。
彈簧300包括一公用部分310，其大小大約等于上方部分122的彈簧凹部200的中心部分200c。從該公用部分310延伸出兩延伸的抓手312a和312b。大約在該延伸的抓手312a和312b的中間位置，延伸的抓手312a和312b的一半皺褶，以分別形成V形斷面向上拱起的弓形部分314a和314b。該弓形部分314a和314b保持了光纖130和132的弓形。延伸的抓手312a和312b分別終止在弓形定位卷邊(retention crimp)316a和316b。該彈簧300的公用部分位于上方部分122的彈簧凹部200的中心部分200c。延伸的抓手312a和312b的長度足夠，致使當公用部分310如此定位時，部分314a和314b以及弓形定位卷邊316a和316b位于光纖130和132(如圖4所示)的弓形的附近。弓形定位卷邊316a和316b呈現(xiàn)為拱形的以形成諸V形槽，并具有向下的翅葉，以便包含光纖130和132的相應的拱形部130a和132a。
結(jié)合參閱圖4和5，當光纖夾持器118放在護罩124時，插頭112就形成了。該插頭112匹配于插座114。圖4表示了一鄰接于插頭112的傳統(tǒng)的套管151，用來以傳統(tǒng)的方式防止送入插頭112的光纖纜線的蒙皮受磨損。
插座114包括一支架170、一光纖夾持器172和一底部件187。該支架170有一其尺寸和形狀與插頭112的前端部152的對應的開孔174。支架170還有一鎖閂臂176，該鎖閂臂允許支架170可釋放地安裝于一壁板(未示出)。這樣的安裝與上面提到過的相關(guān)申請里的基本上相同。插座114的光纖178和180通過光纖夾持器172被保持在支架170上。該光纖夾持器172包括一底部173、諸夾緊板181和一蓋子179。光纖夾持器172適于在該插座114的一第一端抓住光纖178和180。光纖178和180的末端延伸進入諸光纖的、在支架170的抓手182和184處形成的對準槽，如V形倒圓的或其他形狀的槽。底部件187的光纖壓具(holddown)186a和186b用來將諸條光纖178分別牢固地保持在抓手182和184的諸光纖對準槽里。光纖178和180不會分別延伸到抓手182和184的不大的凸沿，但其終止處離開諸凸沿有一相當?shù)木嚯x，以允許當將插頭插入插座到位時支撐光纖130和132。接合部183指明了一舉例性的光纖78的末端的定位，在此它接觸于在該抓手182的光纖對準槽里的光纖130。光纖182和183在抓手184的光纖對準槽里有一類似位置的接合部。
抓手182和184的形狀設計得使當插頭112完全插入插頭114時，分別可伸入護罩124的裂口154和156(如圖2所示)中。抓手182和184以一相對于插頭112軸線為斜角(非零)入射護罩124，該軸線即當插頭光纖130和132在護罩內(nèi)筆直延伸時由這兩光纖130和132中的任一根限定的軸線。這一角度盡管也能取其他值，最好為約42°。光纖夾持器172依靠在該光纖夾持器172的第一端上的柱171樞轉(zhuǎn)地連接于支架170。柱171嵌入在支架170的一端形成的諸鉤子188里。當諸鉤子188配合于柱171時，光纖夾持器172在支架170之下轉(zhuǎn)動到位。當該光纖夾持器172如此轉(zhuǎn)動并位于支架170之下時，光纖178和180分別由光纖導向器177導入并沿著抓手182和184的光纖對準槽行進。
插座114有一插座門190，藉此可使通過開孔74進入的雜質(zhì)最少。插座門190與插頭112的門158合作工作，以當插頭112插入和從插座114移走時，分別在閉合與打開位置間啟動該門158。具體說，插座門190有若干凸輪隨動表面(未示出，但已在相關(guān)申請里描述和表示過)，這些表面作用于門158的凸輪隨動表面196和198。插座門190沿著一邊鉸接，該插座門被偏置，正如在相關(guān)申請里描述的。當插頭112插入插座114時，插頭112的前端部152和門158推靠于插座門190，將它抬起并打開。插座門190的其中之一凸輪隨動表面然后就開始強制貼緊于插頭112的門158的凸輪隨動表面198，將門158推向側(cè)面以顯露出裂口154和156。如果此后插頭112從插座114中移出，當插頭112移走時，插座門190的另一凸輪隨動表面類似地推靠于插頭112的凸輪隨動表面196，從而將門158返回滑入其關(guān)閉位置。護罩124具有凹部104和106，以當插頭112已插入了插座114中時容納插座門190的凸輪隨動表面。參閱的相關(guān)申請也詳細描述了門158和插座門190的特點和操作以及某些替代物。
當插頭112完全插入插座114時，彈簧300迫使光纖130和132的弓形部130a和132a朝圖中的向下方向移動，以當該插頭112完全插入插座114內(nèi)時，增大施加在光纖130與光纖178的接合部183處，以及光纖132與光纖180的接合部(未示出)處的力。彈簧300的公用部分310位于上方部分122的彈簧凹坑200里。該彈簧300的延伸的抓手312a和312b從公用部分310朝插座114方向延伸。光纖130和132的弓形部130a和132a分別位于部分314a和314b的相應的V形(或其他形狀的)拱形部里，弓形定位卷邊316a和316b分別位于延伸的抓手312a和312b的端部。
彈簧300由一種材料制成，該材料的彈性足以當弓形部130a和132a分別被迫緊靠于部分314a和314b的諸V形槽和分別靠于弓形定位卷邊316a和316b上時能向下(圖中所示的方向)彎曲，但此材料也要有足夠的剛性，以致使抓手312a和312b保持一向下(圖中所示的方向)的力以分別緊靠于弓形部130a和132a，致使光纖130和132對與光纖178的接合部183和對與光纖180的接合部(未示出)分別施加所需的力。用于彈簧300的一種合適的材料是一種如一薄不銹鋼板的金屬，或其他材料，該材料需具有足夠的剛性，還要可彎曲以提供對弓形部130a和132a的所需的力，如約5克或更大些的力。
參閱圖6，支架170、光纖夾持器172和底部件187的連接形成插座114。光纖夾持器172包括底部173、夾緊板181和蓋子179。底部173上形成有諸鉤子188和諸條通過相對的諸壁以使光纖178和180從中穿過的通道。底部173的內(nèi)部有幾個從該底部延伸的凸出部173a。這些凸出部173a可選擇地間隔開以容納諸夾緊板181。每一塊夾緊板181由一種可鍛金屬，如可鍛鋁金屬成形為多少似-U字形件。每塊夾緊板181將光纖178和180中的相應的一根保持在該U形件里。因為諸夾緊板181是可鍛的，它們可卷邊以配合于光纖178和180中的相應的一根。當如此卷邊后，在諸夾緊板181位于相應的幾套凸出部173a之間時，這些夾緊板利用底部173保持住光纖178和180。蓋子179包括諸插入件，這些插入件配合于底部173的諸缺口，以當諸插入件與諸缺口配合時將蓋子179保持在底部173上。在某些情況下，蓋子179壓到底部173上以使插入件與缺口的配合可引起諸夾緊板181卷邊，這是保持光纖178和180所必須的。
帶有底部173的光纖夾持器172、帶有在其內(nèi)的光纖178和180的諸夾緊板181和如上所述地彼此連接的蓋子179通過諸鉤子188連接于支架170的柱171。諸鉤子188搭配在諸柱171上，光纖夾持器172轉(zhuǎn)入到位抵靠于支架170的下側(cè)面。
在以那種方式使光纖夾持器172到位后，底部件187的諸外部鉤子189搭配在位于諸鉤子188之外部的諸柱171上。當如此使外部鉤子189與柱171配合后，底部件187就轉(zhuǎn)動到位以抵靠于支架170。底部件187具有若干向上的延伸部252。這些向上的延伸部均有孔254。支架170包括若干缺口250。當例如用手的力量將底部件187壓向支架170時，諸孔254配合于諸缺口250。當諸孔254如此配合于諸缺口250后，支架170、光纖夾持器172和底部件187仍然保持配合，形成了插座114。
在操作時，將該聯(lián)接器的插座114安裝在壁板上。利用插座114的光纖夾持器172將光纖178和180分別保持在抓手182和184的光纖對準槽里。光纖130和132被插頭112的光纖夾持器118保持并在護罩124的中空的內(nèi)部里由光纖導向柱210a、210b和210c引導。當插頭112開始被插入插座114的支架170的開孔里之時，門158滑動以允許抓手182和184分別進入裂口154和156。當抓手182和184分別進入裂口154和156后，光纖130和132分別配合并沿著抓手182和184的對應的光纖對準槽朝著接合部183和其他接合部移動。
一旦光纖130和132分別接觸于插座114的光纖178和180，光纖130和178的端部相接觸，而光纖132與180的端部相接觸。隨著插頭113進一步被推入插座114，在光纖130與138間的和在光纖132與180間的接觸點(即，在接合部183和其他接合部)的力增大了。隨著力的增大，應力使光纖130和132彎曲并分別形成弓形部130a和132a。隨著插頭112被進一步插入插座114而達到最后的插入位置，使弓形部130a和132a變得較大并分別接觸于部分314a和314b，弓形部定位卷邊316a和316b分別居于其V形拱形槽內(nèi)。光纖130和132的彎曲被彈簧300的彈性所抵抗。這樣就使光纖130和132的彎曲力分別在接合部183和其他接合部分別被指向光纖178和180。在接合部183和其他接合部的被增大了的力改善了插頭112的光纖130和132分別與插座的光纖178和180的接觸，如此就提高了該連接的光學穩(wěn)定性和特性。
上述可能有多種變化形式。例如，通過選擇彈簧的材料可改變在諸光纖的接合部的特定的力。如需要較大的力，必須要一較硬的彈簧，反之亦然。另外，可改變彈簧的構(gòu)形，以利用超聲波或鉚接與插頭組裝并機械地鎖定到位。彈簧也能被制造并組裝于插頭，以使如需要時可對該彈簧施加一預負荷。另一種可能性是可將該彈簧模制成光纖夾持器的一部分，或者是做成插頭的一部分。盡管前面所述的諸具體的實施例的彈簧從光纖夾持器延伸，但也可以或另外使該彈簧從護罩，插座或一些其他零件延伸。該彈簧也可以或另外包括一從內(nèi)部連接于插頭的護罩的頂部的泡沫件或其他類似的彈性件。同樣，要不該彈簧也可以或另外地為嵌入來自插頭的光纖的直管或蒙皮，該直管或蒙皮提高了在所表示的諸光纖的弓形部附近處的光纖本身的剛度。另外，光纖連接槽可為任何光纖導向件，例如，一具有一內(nèi)部縱向圓柱形空隙的套圈或其他物件。
還可能的情況是采用類似的彈簧原理能制作其他類型的光纖連接，如插頭-插座-插頭連接。在那種情況下，插座僅僅提供用于插頭和公用槽的插件，或用來接受并引導來自對應的插頭的諸條光纖并使這些那些光纖在它們的端面處接觸的其它導向件(如套圈)。在這樣的情況下，可將一或兩個插頭的光纖彎曲以提供所需的端面接觸。按照上面所述的相同的原理可對所有的彎曲的光纖采用彈簧。在其他的可供選擇的方案里，包括插頭和插座的聯(lián)接器可適于接觸于諸光纖的端面，這些光纖是多模(multi-mode)或單模(single mode)的硬聚合物涂復的纖維、玻璃纖維、塑料纖維或其他纖維。在玻璃纖維的情況下，在延伸來自插頭的光纖上的蒙皮最好保留在與彈簧接觸的整個光纖弓形部的光纖上。這樣能防止標準的玻璃纖維與彈簧接觸時受損害。當然，能對插頭里的光纖導向件作多種的變化。插頭和插座能被設計得可容納較少或較多的光纖連接。用于將插頭鎖定于插座的機構(gòu)也能用許多方法作出改變。
盡管表示并描述了本發(fā)明的諸實施例，在上述揭示的范圍里考慮了較寬范圍的修改、變化和替換。在有些情況下，可以利用本發(fā)明的一些特點而不必對應使用其他的特點。因此，所附的諸權(quán)利要求被認為是較廣的，并與本發(fā)明的范圍是一致的，對此是可以理解的。
權(quán)利要求
1.一種用于光學連接一第一光纖與一第二光纖的光纖聯(lián)接器，該光纖聯(lián)接器包括一適用于保持并可選擇地對準第一光纖的插頭；一適用于保持并可選擇地對準第二光纖的插座，該插頭可插入該插座以使第一光纖接觸于第二光纖；以及，用于驅(qū)使第一光纖與第二光纖接觸的裝置。
2.按照權(quán)利要求1的光纖聯(lián)接器，其特征在于，用于驅(qū)使的裝置是一彈簧。
3.按照權(quán)利要求1的光纖聯(lián)接器，其特征在于，用于驅(qū)使的裝置是一固定于該插頭的所需的彈性件。
4.按照權(quán)利要求1的光纖聯(lián)接器，其特征在于，用于驅(qū)使的裝置是一固定于該插頭的、由所需彈性材料制成的彈簧。
5.一種聯(lián)接器，它用來驅(qū)使一第一光纖的一端部朝著一第二光纖的一端部與第一光纖的端部相接觸，該聯(lián)接器包括用于彎曲第一光纖的裝置，使第一光纖的端部與第二光纖的端部相接觸的第一光纖的所述端部；以及，在位置上固定于該彎曲裝置的用于阻止的裝置，第一光纖的彎曲被用于阻止的裝置所阻止。
6.按照權(quán)利要求5的光纖聯(lián)接器，其特征在于，用于阻止的裝置是撓性的，以提供對第一光纖的彎曲的阻力。
7.按照權(quán)利要求5的光纖聯(lián)接器，其特征在于，還包括若干光纖對準槽，這些槽用來保持第一光纖的所述端部接觸于第二光纖的所述端部。
8.按照權(quán)利要求5的光纖聯(lián)接器，其特征在于，用于阻止的裝置是一由撓性的且為彈性件制成的彈簧。
9.一種驅(qū)使一第一光纖的一端部接近于并接觸于一第二光纖的一端部，以提供所需的光學特性的方法，該方法包括如下步驟將第一光纖彎曲使所述第一光纖的所述端部接觸于所述第二光纖的所述端部；以及阻止該彎曲步驟。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于，阻止步驟按希望地限制所述彎曲步驟，以保持所述第一光纖的所述端部按希望地接觸于第二光纖的所述端部。
11.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于，還包括通過在一槽里對準兩端部而保持所述第一光纖的所述端部接觸于所述第二光纖的所述端部的步驟。
12.一種光纖聯(lián)接器，該聯(lián)接器用來將一第一光纖的一端部光學連接于一第二光纖的一端部，第一光纖具有一彎曲應力，該光纖聯(lián)接器包括對準用的裝置，該對準用的裝置保持第一光纖的端部接觸于第二光纖的端部；以及，驅(qū)使第一光纖的端部緊靠于第二光纖的端部用的裝置，該驅(qū)使用的裝置連接于該對準用的裝置；其中，該驅(qū)使用的裝置使第一光纖的所述端部在一超過被彎曲應力施加的力的力的作用下緊靠于第二光纖的所述端部。
13.按照權(quán)利要求12的光纖聯(lián)接器，其特征在于，該對準用的裝置是至少一光纖對準槽。
14.按照權(quán)利要求12的光纖聯(lián)接器，其特征在于，該驅(qū)使用的裝置是一至少部分阻止彎曲的彈性可彎曲件。
15.按照權(quán)利要求14的光纖聯(lián)接器，其特征在于，該對準用的裝置是至少一光纖對準槽。
16.一種使一第一光纖的一端部光學連接于一第二光纖的一端部用的方法，第一光纖有一彎曲應力，該方法包括如下步驟對準第一光纖的所述端部和第二光纖的所述端部以使兩端部接觸；以及，通過一超過由彎曲應力建立的一彎曲力的接觸力驅(qū)使第一光纖的所述端部緊靠于第二光纖的所述端部。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其特征在于，對準步驟包括將第一光纖的所述端部定位于至少一光纖對準槽里，并將第二光纖的所述端部定位于至少一光纖對準槽里。
18.按照權(quán)利要求16的方法，其特征在于，驅(qū)使步驟至少部分抵抗彎曲力。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其特征在于，對準步驟包括將第一光纖的所述端部定位于至少一光纖對準槽里，并將第二光纖的所述端部定位于至少一光纖對準槽里。
全文摘要
一種光纖聯(lián)接器光學地連接一第一光纖和一第二光纖。該光纖聯(lián)接器包括一保持并有選擇地對齊第一光纖的插頭、一保持并有選擇地對齊第二光纖的插座和用于施力于第一光纖使之緊靠于第二光纖的裝置。該光纖聯(lián)接器的插頭插入插座里,以便使第一光纖接觸于第二光纖。由該施力用的裝置在兩光纖的接觸點形成的力超過兩光纖的彎曲應力。
文檔編號G02B6/38GK1276063SQ97181726
公開日2000年12月6日 申請日期1997年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月14日
發(fā)明者悉尼·J·伯格倫德, 唐納德·G·多斯, 戴維·考登 申請人:美國3M公司