專利名稱：光纖連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光通訊組件，特別是涉及一種光纖連接裝置。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)的大量普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)與人們的生活有越來越緊密的聯(lián)系。利用網(wǎng)絡(luò)不但可以快速地獲取資料或線上服務(wù)，而且通訊技術(shù)的進(jìn)步也使通訊頻寬的需求隨著資料傳遞量的增加而增加。光纖通訊具有高數(shù)據(jù)傳輸量的特性，因此被認(rèn)為是通訊領(lǐng)域的明日之星。
然而，光纖通訊仍有許多問題有待解決，例如高成本，高精密度要求等問題。光纖通訊所使用的組件需要很高精密度，但這也意味著需要較高的制作成本。由于多模光纖纖核(core)的尺寸大約為10μm，而單模光纖纖核的尺寸則更小，因此，用以連接光纖與另一光學(xué)組件的光纖連接器的精密度就顯得十分重要。
光纖連接器由若干個(gè)組件組成，若其中組件的精密度不佳，例如各組件的同心圓的真圓度(roundness)不佳，很容易使得光纖在光纖連接器中的位置產(chǎn)生偏移，無法有效地接收或發(fā)射光訊號到另一光學(xué)組件，因而造成光收發(fā)的損失。目前一般車件廠所生產(chǎn)的組件，其真圓度普遍不佳，不良率通常在20％左右，這對光纖連接器的良率造成很大的影響。
此外，在家庭個(gè)人或公司商業(yè)的使用情況中，連接器的穩(wěn)固性(reliability)格外重要。由于家中或公司所使用的局域網(wǎng)絡(luò)，與一般專業(yè)機(jī)房不同，沒有特殊的專業(yè)人員或嚴(yán)格的使用要求來維護(hù)，所以用戶在自行插拔或換接光纖時(shí)很可能會拉扯到光纖，使其原本在連接器中所設(shè)計(jì)的位置改變。如果連接器沒有特別加以設(shè)計(jì)，將會帶來光纖在連接器中無法正確定位的穩(wěn)固性問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光纖連接裝置，尤其是一種能降低制造成本且能增強(qiáng)其穩(wěn)固性的光纖連接裝置。
本發(fā)明提供一種光纖連接裝置，其用來夾持固定一光纖組件。該光纖連接裝置包括一具有第一中空信道的第一外殼、一具有第二中空信道的第二外殼和一扣環(huán)。該第二外殼通過一接合端套接于該第一中空信道之中，該扣環(huán)的一端套接于該第二中空信道之中，其另一端位于該第一中空信道之中。該第二外殼包括一剖溝，該剖溝配置于該第二外殼的接合端且實(shí)質(zhì)上平行于該第二中空信道的軸心方向，該第一外殼套接該第二外殼，利用壓縮該剖溝來緊配該扣環(huán)而夾持固定該光纖組件。
利用本發(fā)明的光纖連接裝置，可不必完全考慮各組件的真圓度，僅需注意各組件間用以套接組合的尺寸設(shè)計(jì)即可。如此，可避免鐵件的加工精密度而影響組裝良率，造成產(chǎn)品的單價(jià)提高。本發(fā)明的光纖連接裝置，只要控制各組件間干涉配合(interference fit)程度，即可使裝設(shè)在其中的光纖獲得良好的定位。當(dāng)外接的光纖在此光纖連接裝置上來回插拔時(shí)，并不會影響其光纖位置的穩(wěn)固性。也就是說，本發(fā)明的光纖連接裝置在光纖插拔時(shí)不會產(chǎn)生移位或?qū)?zhǔn)的問題。


圖1是繪示本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的外觀示意圖；圖2是繪示圖1的立體分解圖；圖3是繪示圖1的上鐵件的外觀示意圖；圖4是繪示圖1的光纖殘段的外觀示意圖；圖5是繪示圖1的扣環(huán)的外觀示意圖；圖6是繪示圖1的下鐵件的外觀示意圖；圖7是繪示溝槽的外觀示意圖；圖8是繪示溝槽的外觀示意圖；圖9是繪示溝槽的外觀示意圖；圖10是繪示溝槽的外觀示意圖；圖11是繪示本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的外觀示意圖；圖12是繪示圖11的立體分解圖；
圖13是繪示圖11的上鐵件的外觀示意圖；圖14是繪示圖11的光纖的外觀示意圖；圖15是繪示圖11的扣環(huán)的外觀示意圖；圖16是繪示圖11的下鐵件的外觀示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在光纖連接裝置的上鐵件用來套接在下鐵件上的部位加入一剖溝，使下鐵件套接上鐵件時(shí)壓縮此剖溝，利用鐵件壓縮的量，使上鐵件夾持固定其中的光纖殘段或光纖以及扣環(huán)。利用此剖溝的設(shè)計(jì)達(dá)到此光纖連接裝置不需周詳?shù)能嚰芏仍O(shè)計(jì)，也具有定位光纖的能力。
圖1是繪示本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的外觀示意圖，圖2是繪示圖1的較佳實(shí)施例的立體分解圖。在此較佳實(shí)施例中，本發(fā)明的光纖連接裝置100包括上鐵件102和下鐵件108，該上鐵件102和下鐵件108組成該光纖連接裝置100的外殼，該外殼內(nèi)部由外到內(nèi)包覆一扣環(huán)106和]一光纖殘段104。
該上鐵件102上套接該下鐵件108的部位開設(shè)有一剖溝111，當(dāng)上鐵件102套接于下鐵件108之內(nèi)時(shí)，下鐵件108會壓縮上鐵件102，使上鐵件102往內(nèi)夾持住扣環(huán)106以及光纖殘段104，進(jìn)而緊配固定扣環(huán)106以及光纖殘段104在光纖連接裝置100中的相對位置。
請參閱圖3至圖6，其分別為圖2中的上鐵件102、光纖殘段104、扣環(huán)106和下鐵件108的外觀示意圖。該上鐵件102為一管狀結(jié)構(gòu)，其具有一中空信道252，該剖溝111位于上鐵件102用來套接下鐵件108的部位。上鐵件102的材料為一塑性材料，例如金屬等。光纖殘段104是由一保護(hù)外殼(未標(biāo)號)和一光纖(圖未示)所組成。此光纖為一小段的光纖，具有一特定長度，此特定長度短于上鐵件102與下鐵件108組裝后的總長度。該保護(hù)外殼的材料為陶瓷材料，且保護(hù)外殼之中具有一管狀信道，而上述的一小段的光纖則利用膠粘合于管狀信道之中。
在此實(shí)施例中，扣環(huán)106呈現(xiàn)一C型，其具有一中空信道256，其材料為塑性材料或陶瓷材料，塑性材料可為塑料或金屬等，在另一較佳實(shí)施例中，扣環(huán)106也可為一O型。下鐵件108為一管狀結(jié)構(gòu)，具有一中空信道258，以供套接該上鐵件102。下鐵件108的材料為一塑性材料，例如金屬等。
本發(fā)明的另一特征在于上述各組件間的尺寸設(shè)計(jì)，利用本發(fā)明的特殊的尺寸設(shè)計(jì)可以使裝設(shè)在光纖連接裝置中的光纖獲得更良好的定位，以下結(jié)合圖3至圖6對此尺寸設(shè)計(jì)加以詳細(xì)地描述。
請參照圖3與圖6，首先，為了使上鐵件102能夠緊密地卡合于下鐵件108之中，在本發(fā)明中，下鐵件108中的中空信道258的直徑尺寸φ6必須小于上鐵件102的外緣直徑尺寸φ1。如此，當(dāng)上鐵件102套接于下鐵件108的中空信道258之內(nèi)時(shí)，必須先壓縮并使鐵件102產(chǎn)生形變，利用上鐵件102被壓縮后反向擴(kuò)張的力，使上鐵件102與下鐵件108之間緊密地卡合在一起。
而該剖溝111就是在上鐵件102壓縮時(shí)提供一預(yù)留空間，利用此預(yù)留空間避免上鐵件102被壓縮時(shí)所產(chǎn)生的形變影響到在其內(nèi)部的光纖殘段104和扣環(huán)106的精確定位。由于各組件在車件廠制造時(shí)真圓度不佳，通常都有相當(dāng)大的誤差，因此若缺少此剖溝111來容納上鐵件102的形變量，則一旦上鐵件102產(chǎn)生形變，往往會影響到其內(nèi)部其它組件的定位。
由上述可知，剖溝111的寬度R1必須設(shè)計(jì)成大于或至少等于上鐵件102的外緣周長202與下鐵件108的中空信道258的周長208的尺寸差值，值得注意的是，此外緣周長202包含剖溝111的寬度R1。如此剖溝111才有足夠大的預(yù)留空間(寬度R1)來容納上鐵件102套接于下鐵件108的中空信道258之中時(shí)所產(chǎn)生的形變量。
請參照圖3與圖5，扣環(huán)106通常為一具有彈性且可內(nèi)外擴(kuò)張或緊縮的裝置，其置于光纖殘段104和上鐵件102之間，使兩者能夠通過扣環(huán)106更緊密地固定在一起。因此，在本實(shí)施例中，上鐵件102的內(nèi)緣直徑尺寸φ2是大于或等于扣環(huán)106的外緣直徑尺寸φ5，使上鐵件102可以包覆扣環(huán)106。
然而，在另一較佳實(shí)施例中，上鐵件102的內(nèi)緣直徑尺寸φ2也可小于扣環(huán)106的外緣直徑尺寸φ5，由于扣環(huán)106為一具有彈性且可內(nèi)外擴(kuò)張或緊縮的裝置，因此可更緊密地被壓縮固定于上鐵件102的中空信道252之中。
此外，在此實(shí)施例中，扣環(huán)106為一C型扣環(huán)時(shí)，C型扣環(huán)具有一間隙117，在本發(fā)明設(shè)計(jì)中，此間隙117的寬度R2的最佳值必須大于或至少等于中空信道252除剖溝111外的內(nèi)緣周長212與扣環(huán)106的C型外緣周長206之間的尺寸差值，值得注意的是，此內(nèi)緣周長212并不包含剖溝111的寬度R1。如此，當(dāng)上鐵件102被壓縮而間接緊縮扣環(huán)106時(shí)，間隙117才能提供足夠的量來作為緊縮時(shí)的緩沖，以避免扣環(huán)106的C型兩端因?yàn)榫o縮而相互交疊，造成位于其內(nèi)部組件的定位改變。
請參照圖4，該光纖殘段104的直徑尺寸φ3是大于或等于扣環(huán)106的內(nèi)緣直徑尺寸φ4，使光纖殘段104在插入扣環(huán)106之中時(shí)，能夠撐開具有彈性的扣環(huán)106。如此，由于與上鐵件102接觸的扣環(huán)106內(nèi)部包覆著光纖殘段104，因此扣環(huán)106可通過光纖殘端104的支撐而更緊密地與上鐵件102固定。
圖7至圖10是繪示本發(fā)明的剖溝111的外型示意圖。本發(fā)明的剖溝111是用以提供一預(yù)留空間，使上鐵件102被下鐵件108套接時(shí)，能夠壓縮剖溝111卻不影響其內(nèi)部的精密度。剖溝111的外型可為任何形狀，只要能夠提供一預(yù)留空間以供壓縮之用即可，如圖7至圖10所示，其形狀除了為一長條型112之外，也可為一三角形113，或?yàn)橐籘字型114，或?yàn)橐徊灰?guī)則形115。
圖11是繪示本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的外觀示意圖，圖12是繪示圖11的較佳實(shí)施例的立體分解圖。此較佳實(shí)施例與圖1以及圖2中的實(shí)施例不同，并不包含圖2中的光纖殘段104。光纖連接裝置400的外殼是由上鐵件402和下鐵件408組成，而其內(nèi)部僅包覆一扣環(huán)406。當(dāng)一光纖插入光纖連接裝置400后，會直接露出于光纖連接裝置400的輸入端之外，不用如圖2的實(shí)施例所示必須靠接于光纖殘段104之上。
本發(fā)明是在上鐵件402上用以套接下鐵件408的部位加入一剖溝411，當(dāng)上鐵件402套接于下鐵件408之內(nèi)時(shí)，下鐵件408會壓縮上鐵件402，使上鐵件402往內(nèi)夾持住扣環(huán)406，進(jìn)而緊配固定扣環(huán)406在光纖固定裝置400中的相對位置。
圖13、15和16分別為圖12中的上鐵件402、扣環(huán)406和下鐵件408的外觀示意圖，而圖14則為一使用此光纖連接裝置400的光纖405的外觀示意圖。上鐵件402為一管狀結(jié)構(gòu)，具有一中空信道552，本發(fā)明的剖溝411是位于上鐵件402用于套接下鐵件408的部位。下鐵件408為一管狀結(jié)構(gòu)，具有一中空信道558，以供套接上述的上鐵件402。此外，此下鐵件408還具有用以導(dǎo)引光纖進(jìn)入扣環(huán)406的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中，扣環(huán)406為一C型扣環(huán)，具有一中空信道556；在另一較佳實(shí)施例中，扣環(huán)406也可為一O型扣環(huán)。
本發(fā)明的另一特征在于上述各組件間的尺寸設(shè)計(jì)，利用本發(fā)明的特殊的尺寸設(shè)計(jì)可以使裝設(shè)在光纖連接接裝置400中的光纖405獲得更良好的定位，以下配合圖13至圖16對此尺寸設(shè)計(jì)加以詳細(xì)地描述。
請參照圖13與圖16，首先，為了使上鐵件402能夠緊密地卡合于下鐵件408之中，在本發(fā)明中，下鐵件408的中空信道558的直徑尺寸φ6′必須小于上鐵件402的外緣直徑尺寸φ1′。如此，當(dāng)上鐵件402套接于下鐵件408的中空信道558之內(nèi)時(shí)，必須先壓縮并使鐵件402產(chǎn)生形變，利用上鐵件402被壓縮后反向擴(kuò)張的力，使上鐵件402與下鐵件408之間緊密地卡合在一起。
而本發(fā)明的剖溝411就是在上鐵件402壓縮時(shí)提供一預(yù)留空間，利用此預(yù)留空間避免上鐵件402被壓縮時(shí)所產(chǎn)生的形變影響到在其內(nèi)部的扣環(huán)406的精確定位。由于各組件在車件廠制造時(shí)真圓度不佳，通常都有相當(dāng)大的誤差，因此若缺少此剖溝411來容納上鐵件402的形變量，則一旦上鐵件402產(chǎn)生形變，往往會影響到其內(nèi)部其它組件的定位。
由上述可知，剖溝411的寬度R1′必須設(shè)計(jì)成大于或至少等于上鐵件402的外緣周長502與下鐵件408的中空信道558的周長508的尺寸差值，值得注意的是，此外緣周長502包含剖溝411的寬度R1′。如此剖溝411才有足夠大的預(yù)留空間(寬度R1′)來容納上鐵件402套接于下鐵件408的中空信道558之中時(shí)所產(chǎn)生的形變量。
請參照圖13與圖15，扣環(huán)406通常為一具有彈性且可內(nèi)外擴(kuò)張或緊縮的裝置，置于光纖405與上鐵件402之間，使兩者能夠通過扣環(huán)406更緊密地固定在一起。因此，在本實(shí)施例中，上鐵件402的內(nèi)緣直徑尺寸φ2′是大于或等于扣環(huán)406的外緣直徑尺寸φ5′，使上鐵件402可以包覆扣環(huán)406。
然而，在另一較佳實(shí)施例中，上鐵件402的內(nèi)緣直徑尺寸φ2′也可小于扣環(huán)406的外緣直徑尺寸φ5′，由于扣環(huán)406為一具有彈性且可內(nèi)外擴(kuò)張或緊縮的裝置，因此可更緊密地被壓縮固定于上鐵件402的中空信道552之中。
此外，在此實(shí)施例中，扣環(huán)406為一C型扣環(huán)時(shí)，C型扣環(huán)具有一間隙417，在本發(fā)明設(shè)計(jì)中，此間隙417的寬度R2′的最佳值必須大于或至少等于中空信道552除剖溝411外的內(nèi)緣周長512與扣環(huán)406的C型外緣周長506的間的尺寸差值，值得注意的是，此內(nèi)緣周長512并不包含剖溝411的寬度R1′。如此，當(dāng)上鐵件402被壓縮而間接緊縮扣環(huán)406時(shí)，間隙417才能提供足夠的量來作為緊縮時(shí)的緩沖，以避免扣環(huán)406的C型兩端因?yàn)榫o縮而相互交疊，造成位于其內(nèi)部組件的定位改變。
請參照圖14，光纖405的直徑尺寸φ3′是大于或等于扣環(huán)406的內(nèi)緣直徑尺寸φ4′，使光纖405在插入扣環(huán)406之中時(shí)，能夠撐開具有彈性的扣環(huán)406。如此，由于與上鐵件402接觸的扣環(huán)406內(nèi)部包覆著光纖405，因此扣環(huán)406可通過光纖405的支撐而更緊密地與上鐵件402固定。此外，本實(shí)施例的其它部分，如各組件的材料等，均與圖1的實(shí)施例中所提到的相同。而且，如圖7至圖10所示，剖溝411的外觀也可為任何形狀，只要能夠提供一預(yù)留空間以供壓縮之用即可。
本發(fā)明的特征是一位于上鐵件之上的剖溝，利用此剖溝使光纖連接裝置在組裝時(shí)能夠保持其內(nèi)部的同心度。而本發(fā)明的另一特征為各組件的尺寸設(shè)計(jì)，在組裝時(shí)，上鐵件會因此而被下鐵件壓縮，利用此收縮的力量使光纖殘段以及扣環(huán)受到約束，以控制扣環(huán)的擴(kuò)張變異并固定住光纖殘段與扣環(huán)在光纖連接裝置中的相對位置。其中，本發(fā)明的剖溝被用來提供一適當(dāng)?shù)膲嚎s預(yù)留空間，使上鐵件壓縮的所造成的形變不會影響其內(nèi)部的同心度，改善現(xiàn)有光纖連接裝置因內(nèi)部組件的真圓度不佳而造成光收發(fā)損失的問題。
此光纖連接裝置的組裝長度和其中光纖殘段的位置都可依照所需的設(shè)計(jì)調(diào)整，使其符合國際通用的多源協(xié)議(multi source agreement，MSA)規(guī)范。當(dāng)外接的光纖在此光纖連接裝置上來回插拔時(shí)，并不會影響其光纖位置的穩(wěn)固性。也就是說，本發(fā)明的光纖連接裝置在光纖插拔時(shí)不會產(chǎn)生移位或?qū)?zhǔn)的問題。而且，本發(fā)明為光通訊中的發(fā)射光次模塊(transmitter-optical subassembly，TOSA)的主要零組件，具有高穩(wěn)固性、增加成品良率和節(jié)省制造成本等優(yōu)點(diǎn)。
更進(jìn)一步來說，利用本發(fā)明的光纖連接裝置，可不必完全考慮各組件的真圓度，僅需注意各組件間用來套接組合的尺寸設(shè)計(jì)即可。如此，可避免鐵件的加工精密度而影響組裝良率，造成產(chǎn)品的單價(jià)提高。本發(fā)明的光纖連接裝置，只要控制各組件間干涉配合(interference fit)程度，即可使裝設(shè)在其中的光纖獲得良好的定位。
權(quán)利要求
1.一種光纖連接裝置，用來夾持固定一光纖組件，其包括一具有第一中空信道的第一外殼、一具有第二中空信道的第二外殼和一扣環(huán)，該第二外殼通過一接合端套接于該第一中空信道之中，該扣環(huán)的一端套接于該第二中空信道之中，其另一端位于該第一中空信道之中，其特征在于該第二外殼包括一剖溝，該剖溝配置于該第二外殼的接合端且實(shí)質(zhì)上平行于該第二中空信道的軸心方向，該第一外殼套接該第二外殼，利用壓縮該剖溝來緊配該扣環(huán)而夾持固定該光纖組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接裝置，其特征在于該剖溝的寬度是大于或等于該接合端的外緣周長與該第一中空信道的周長的差值，以預(yù)留空間供該第一外殼在套接時(shí)壓縮該第二外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接裝置，其特征在于該剖溝的形狀為一長條形、一三角形，一T字型或一不規(guī)則形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接裝置，其特征在于該第一中空信道的直徑尺寸小于該接合端的外緣直徑尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接裝置，其特征在于該接合端的內(nèi)緣直徑尺寸大于或等于該扣環(huán)的外緣直徑尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接裝置，其特征在于該光纖連接裝置還包含一位于該扣環(huán)之中的光纖殘段，該光纖殘段至少包含一特定長度的光纖和一保護(hù)外殼，該光纖位于該保護(hù)外殼之中，且該特定長度是小于第一外殼與第二外殼組裝后的總長度，使該第一外殼套接該第二外殼時(shí)，利用壓縮該剖溝以緊配該扣環(huán)夾持固定該光纖殘段的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖連接裝置，其特征在于該光纖組件的直徑尺寸大于該扣環(huán)的內(nèi)緣直徑尺寸，使該光纖組件撐開該扣環(huán)以緊配固定該扣環(huán)于該第二中空信道之中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接裝置，其特征在于該扣環(huán)為一O型扣環(huán)或一C型扣環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖連接裝置，其特征在于該C型扣環(huán)具有一間隙，該間隙的寬度大于或等于該第二中空信道除該剖溝外的內(nèi)緣周長與該C型扣環(huán)的C型外緣周長的差值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接裝置，其特征在于該光纖組件為一光纖。
全文摘要
在光纖連接裝置的上鐵件用于套接下鐵件的部位加入一剖溝，使下鐵件套接上鐵件時(shí)壓縮此剖溝，利用鐵件壓縮的量，使上鐵件夾持固定其中的光纖殘段或光纖以及扣環(huán)。
文檔編號H04B10/02GK1571305SQ0317874
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者鐘明興 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司