CN101384935B - 用于机械接合连接器的集成有可视故障指示器的安装工具 - Google Patents

Abstract

一种机械接合光纤连接器的安装工具，其可操作地用于执行接合端接并校验可接受的接合端接，其包括电源，连接器固定器，集成的具有光学发射元件的可视故障定位器，以及用于显示端接状态的显示器。适配器被构造为用于接收连接器并将连接器对准光学发射元件，使得光学发射元件从连接器隔开一个预定距离，并且与所述连接器光学通信，以通过适配器并沿着残端光纤向连接器的端接区域传播光能。

Description

用于机械接合连接器的集成有可视故障指示器的安装工具

技术领域

本发明大致涉及机械接合连接器(mechanical splice connector)的安装和正确的机械接合端接(mechanical splice termination)的校验，更具体地，涉及一种用于可现场安装的机械接合连接器的集成有可视故障指示器的安装工具。

背景技术

光学纤维被广泛地用于各种应用中，包括电信工业。在电信工业中光纤被用于声音、数据和视频传播。至少部分地由于光纤提供了非常宽的带宽以及低噪声操作，使用光纤的各种应用在持续地增加。例如，光纤不再仅仅被用作长距离信号传输的媒介，而是与日俱增地被直接发送到家里，并且在某些情况下，直接发送到桌子上或其它工作地点。随着光纤的不断发展和各种用途的变化，开发了许多用于将光纤耦合到出厂装配的控制环境以外的另一个光纤上的设备和方法，通常称之为“现场安装”或“在现场”，如在电话总局、办公大楼以及各种类型的外线设备终端。但是，为了有效地耦合由纤维传输的光学信号，光纤连接器必须不能较大地衰减、反射或另外改变光学信号。此外，用于耦合光纤的光纤连接器必须相对地强壮并且适合于被连接和断开一定次数以便适应随时间出现的光学传输路径中的改变。

尽管在出厂装配时光纤连接器最有效地并可靠地被安装在光纤的端部上，但是很多光纤连接器必须在现场安装在光纤的端部上，以便使线缆长度最小化并且使光缆管理和发送最优化。这样，许多光纤连接器特别为了便利现场安装被开发。一种特别被设计用于便利现场安装的光纤连接器的有利类型是可以从北卡来罗纳州希柯利市的康宁光缆系统有限责任公司(Corning Cable Systems，LLC of Hickory，North Carolina)获得的UNICAM

系列的可现场安装的光纤连接器。尽管UNICAM

系列的可现场安装连接器包括许多通用特征，其中包括通用的端接(termination)技术(即机械接合)，UNICAM

系列还提供了许多不同类型的连接器，包括适用于安装在单个光纤上的机械接合连接器和适用于安装在两个或多个光纤上的机械接合连接器。无论如何，每个这种可现场安装的连接器要求一种用于执行接合端接(splice termination)并且在其后确定现场光纤(field fiber)和连接器的残端光纤(stub fiber)之间的光学耦合的连续性是否可以被接受。典型地是，当与连接器的光学性能相关的变量如插入损耗或反射在预先制定的限度或阈值范围内时，接合端接是可接受的。

安装工具已经被开发以容易执行将一个或多个光纤接合端接到一个光纤连接器上，并且尤其地，能够执行将一个或多个现场光纤接合端接到机械接合连接器。美国专利号为Nos.5,040,867；5,261,020；6,816,661；以及6,931,193的专利描述了现有的用于在现场执行机械接合的安装工具的示例。尤其地，美国专利号为Nos.6,816,661和6,931,193的专利描述了一种可以从北卡来罗纳州希柯利市的康宁光缆系统有限责任公司获得的UNICAM

安装工具，其被特别设计以利于将UNICAM系列的光纤连接器安装到一个或多个现场光纤的端部上。当现场光纤被插入连接器中并且对准残端光纤时，这种安装工具典型地是支撑机械接合连接器，所述连接器包括套箍(ferrule)和接合部件(splicecomponent)。在这点上，安装工具大致包括工具底座，位于工具底座上的工具外壳，以及位于工具外壳上的适配器。所述适配器具有用于与被安装到现场光纤上的机械接合连接器相接合的第一端部，以及被用作临时适配器的相对的第二端部。机械接合连接器的前端被接收于适配器的第一端部中，按次序所述适配器设置于工具外壳上。现场光纤的端部部分随后被插入并被推进到机械接合连接器的开放的后端，并且接合部件随后被致动，例如通过与至少一个接合部件相接合的凸轮元件而一起偏置，以便在接合部件之间固定残端光纤和现场光纤。

一旦光纤连接器被安装到现场光纤的端部部分上，典型地是，对形成的光缆组件要进行端对端衔接的可接受的光学连续性进行检测。当使用各种方法对光学连接和光缆进行检测时，一种广泛被接受的检测方法包括将具有预定强度和/或波长的光导入残端光纤或现场光纤之一中。通过测量光通过光纤连接器的传播，或通过测量在接合点发出的光的总量，可以确定光学耦合的连续性。

为了利于进行相对简单、快速以及廉价地的连续性检测，北卡来罗纳州希柯利市的康宁光缆系统有限责任公司已经开发了一种可现场安装的机械接合连接器的安装工具，用于当连接器仍然安装在安装工具时允许进行连续性检测。为了检测现场光纤与残端光纤之间的光学耦合的连续性，典型地是安装工具具有一个光源，以用于向光纤和端接区域(termination area)传送可见波长的(例如红外线)激光。在现有的设备和方法中，可见光从光源通过跳接线(jumper)被传送至残端纤维。所述跳接线典型地是包括一定长度的光纤，在该光纤的一个或多个端部上安装有适配器。结果，端接区域被可见光照亮，所述可见光产生一个“发光”指示，以显示从与现场光纤耦合的残端光纤发出的光的总量。连接器的至少一部分，例如接合部件和/或凸轮元件，由透明的或非不透明(例如半透明)材料形成，使得从端接区域发出的光对操作者来说是可见的。

前面提到的用于校验可接受接合端接的北卡来罗纳州希柯利市康宁光缆系统有限责任公司的方法通常指的是“连续性检测系统”(CTS)，并且可见光激光，跳接线以及检测连接器的功能结合体通常被成为“可视故障定位器”(VFL)。实际上，由于接合质量无需保持高度精确并且典型的是操作者都是训练有素和经验丰富的，因此所述方法大体上足够用于确定多数的接合端接是否是可被接受的。但是，前面提到的设备和方法有各种缺点。特别地，前面提到的方法要求操作者熟悉并利用多个部件，即跳接线，适配器以及检测连接器，以便系统可以正常工作。任何这些部件的失效将会导致有缺陷的检测过程。此外，与制造和使用指定构件相关的成本是过高的。

鉴于之前提到的缺陷，需要改进的设备和方法，用于执行接合端接以及校验该接合端接的可接受性。。这种设备和方法要求提供简单的并与改进的VFL相结合的安装工具。此外，这种设备和方法要求VFL包括具有透镜的集成适配器，并且所述适配器可操作地用于接收机械接合连接器，从而连接器可光学地与VFL耦合。因此，将VFL合并入安装工具的方法消除了对跳接线，适配器以及检测连接器的需要，因此允许经验较少的操作者使用所述系统。这将降低系统和使用方法的成本。此外，当校验可现场安装的光纤连接器中的可接受接合端接时，改进的设备和方法也需要消除目前由操作者引入的主观性，并且因此相应地增加确定某个特定接合端接是否是可接受的精确度。优选地，这种设备和方法应当适应现有的可现场安装的光纤连接器，并且更优选地适应单个纤维和多纤维的可现场安装的机械接合连接器。

发明内容

在一方面，本发明提供用于执行光纤在机械接合光纤接合连接器中的端接并且此后校验端接是否正确的设备和方法。特别地，本发明提供一种用于接收机械接合连接器的无跳线安装工具。所述安装工具大致包括电源，可操作地用于固定机械接合连接器的支架，凸轮把手，卷曲把手，改进的可视故障定位器(VFL)以及反馈显示器，因此提供一种集成的工具用于执行接合端接并在其后检测所述端接的连续性。通过使用本发明的安装工具，消除了对检测连接器，跳接线或光学检测纤维，以及适配器的需要。另外，在节省空间方面，提供了更有效和更可靠的无跳线安装工具。此外，所提供的一种安装工具的构件是这样的：当光被传播时，与现有的设备和方法相比，VFL和光纤连接器的套箍无需进行实际的物理接触。

在优选实施例中，安装工具包括用于固定支架于其上的工具外壳。所述工具外壳包括上部部分和下部部分，用于可操作地容纳电源。所述机械接合连接器位于所述支架上，使得连接器的凸轮元件被接收于凸轮致动器中，所述凸轮致动器包括用于在适当的时间致动凸轮元件的合适的装置，以在一个或更多接合部件之间固定连接器的残端光纤和现场光纤。优选地，所述工具外壳包括用于致动VFL以将光能传播至端接区域中的致动装置。

VFL也被支撑于所述支架中。如所指出的，所述VFL可操作地用于电学地测定在机械接合点或端接区域处的光纤连接器的插入损耗。所述VFL大致包括VFL罩，所述VFL罩具有可移动地设置于其中的适配器和激光二极管。所述适配器优选地包括位于其中的透镜，并且其被构造为接收连接器的套箍并将其与VFL的激光二极管对准，以这种方式使得激光与适配器没有物理接触。所述VFL罩可滑动地与支架配合，并且其能够在大致平行于连接器的纵向布置的方向上可滑动地移动，从而所述罩可以被置于覆盖所述连接器的位置。当处于覆盖位置时，VFL的激光二极管位于远离适配器一个预定距离的位置上。因此，激光二极管可以穿过适配器发射光学信号并进入连接器的端接区域，以保证光学连接满足可接受的标准。在可替换实施例中，适配器可以被移除和直接安装到套箍上，从而所述适配器具有防尘盖的功能。

安装工具的示例性实施例还包括收集装置，该收集装置用于收集由VFL传播的并且从机械接合连接器的端接区域发出的光能。所述收集装置优选地位于上具外壳的下部部分。所述收集装置可操作地用于检测从端接区域发出的发光量和收集光能，并且优选地接收光强度形式的光能。所述收集装置使用现有的光电电路将收集的光转换为电信号。优选地，在工具中储存有预定的阈值标准。从接合点发出的光被收集装置收集并且与阈值标准相比较以便向操作者显示器提供“继续go”或“暂停no go”信号以指示正确的或不正确的端接。所述反馈显示器可以是复杂的并且显示一些测量的光能，或在另一个优选实施例中，其可以是简单的并且显示可接受的或不可接受的端接。

安装工具具有凸轮把手，使得其可滑动地接合到工具外壳的一个侧面并且向外偏置。所述凸轮把手优选地通过位于工具外壳的下部部分中的弹簧型机构向外偏置。此外，凸轮把手优选地包括从凸轮把手向外延伸并延伸到工具外壳一侧内的齿轮机构，使得该齿轮机构可以与用于致动连接器的凸轮元件的装置配合地接合。所述凸轮把手可操作地被向内压缩，因此致动和旋转连接器的凸轮元件并且对准和光学地耦合残端纤维和现场纤维。

安装工具具有卷曲把手，使得其可滑动地接合到工具外壳的第二侧面并且向外偏置。所述卷曲把手优选地通过位于工具外壳的下部部分中的弹簧型机构向外偏置。此外，卷曲把手可操作地被压缩并优选地包括一个部件，用于致动位于现场光纤的应变消除缓冲层部分附近的卷曲管，从而向端接区域提供额外的应变消除。

在本发明的另一个方面，所述机械接合连接器位于工具外壳的支架上。此后，VFL罩随后滑动到关闭位置上，从而连接器的套箍被接收到VFL的适配器中。随后现场光纤穿过连接器的后部被插入，使其与残端光纤物理接触。凸轮把手被压缩，因此旋转和驱动连接器的凸轮元件一个预先设定的度数并且形成接合端接。在一个优选实施例中，激活装置被激活从而激光二极管发射光学信号穿过适配器的透镜，聚焦光进入端接区域。所述收集装置收集从端接区域发出的光能并且确定所述端接是可接受的或是不可接受的。此后，反馈显示器向操作者指示可接受的或不可接受的端接。如果完成可接受的端接，则卷曲把手被致动，从而卷曲所述卷曲管以向端接区域提供应变消除。所述VFL罩随后滑动至打开的位置并且连接器从安装工具上被移除。

本发明的其他特征和优点已在详细的说明书中加以阐述，并且对于本领域的技术人员来说，通过阅读说明书，这些特征和优点将是显而易见的，或者通过实施在详细的说明书、附图和所附权利要求中描述的本发明而认识到所述特征和优点。

应当理解，前文的一般性说明和随后的详细说明给出了本发明的示例性实施例以及特别优选的实施例。因而，所述详细说明提供了用于理解在所附权利要求中引用的本发明的实质和特点的概括和框架。所包含的附图提供对本发明的更进一步的理解，其被合并到说明书中并且组成了这个说明书的一部分。附图示出了本发明的各种优选实施例，连同详细的说明一起，用来解释本发明的原理和实施。另外，附图和说明仅仅是示例性的，它们不能以任何方式限制权利要求的范围。

附图说明

附图1A为安装到现场光纤的一端部上的现有光纤机械接合连接器的纵向横截面视图，其中示出的凸轮元件处于未致动位置。

附图1B为附图1A的机械接合连接器和现场光纤的纵向横截面视图，其中示出的残端光纤与现场光纤的端部位于接合部件中，且凸轮元件处于致动位置以在接合部件之间固定各个端部；

附图2为处于打开位置上并且根据本发明优选实施例的用于可现场安装的机械接合连接器的安装工具的纵向横截面视图，其中所述接合连接器可操作地用于将现场光纤端接到连接器的残端光纤上并校验可接受的接合端接；

附图3为附图2中示出的安装工具的顶视图；

附图4为附图2的安装工具的外围透视视图，其中示出的可现场安装的机械接合连接器可操作地用于将现场光纤端接到连接器的残端光纤上，其中在连接器上设置有根据本发明优选设备和方法的处于关闭位置的可视故障定位器。

附图5为根据本发明优选实施例的可操作地用在可视故障定位器或安装在机械接合连接器上的适配器的外围透视视图；

附图6为被安装到现场光纤一个端部上的现有可现场安装的机械接合连接器的纵向横截面视图，所述接合连接器被设置在可视故障定位器中，从而连接器的套箍被适配器接收，并且所述连接器包括套箍，从所述套箍向外延伸的残端光纤，一对相对的接合部件用于接收和对准残端光纤和现场光纤的端部部分，以及用于啮合接合部件的凸轮元件，其中示出的凸轮元件处于未致动位置；

以及

附图7为根据本发明的用于校验可接受接合端接的优选方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地对本发明的各个示例性实施例进行描述，其中本发明的优选实施例在附图中示出。在所有地方，附图中的的任何相同的附图标记均指的是相同的或相似的部分。仅以方便为目的，在此处示出单个纤维的可现场安装的机械接合连接器用于本发明的多个实施方式中，所述机械接合连接器用于可操作地将现场光纤端接到连接器上。但是应当理解，用于执行和检验在此公开的可接受的接合端接的设备和方法可被应用于任何数量的光纤之间的任何光耦合中，例如，但不仅限于任何相邻光纤之间的接合端接，在这些接合端接中光能可以被传送至端接区域，且光能可以在直接临近接合点的地方被探测、收集以及测量。因此，本发明不应当被解释为其受到在此示出和描述的单个纤维现场安装的机械接合连接器示例的任何方式的限制。

参考附图1A和附图1B，其中示出了适用于本发明的现有的可现场安装的、机械接合光纤连接器10。所述光纤连接器10为可从北卡来罗纳州希柯利市的康宁光缆系统有限责任公司(Corning Cable Systems，LLC of Hickory，North Carolina)获得的UNICAM

系列的一种机械接合器。在此描述的连接器安装工具和方法对于执行接合端接和检验任何一对相互连接的光纤之间的光耦合的连续性都是适用的，并且更特别地，也适用于现场光纤和任何光纤接合连接器的光纤之间，其中所述光纤接合连接器包括单个纤维或多个纤维的熔化接合或机械接合连接器。美国专利号为Nos.4,755,018；4,923,274；5,040,867；以及5,394,496的专利提供了典型的单个纤维机械接合连接器的示例。美国专利号为Nos.6,173,097；6,379,054；6,439,780；以及6,816,661的专利提供了典型的多纤维机械接合连接器的示例。如此处示出的，所述机械接合连接器10包括确定一个纵长的纵向孔的连接器套箍12，所述连接器套箍12被用于以公知方式如通过粘合剂来接收和固定残端光纤14。套箍12的前端(此处还被引用为端面)11典型地是精密抛光的，从而残端光纤14与套箍12的端面齐平(如图示出)或略微地从套箍12的端面突出。但是，如果需要，残端光纤14还可以从套箍12的端面11向外突出一个预先确定的长度。此外，在公知的方式中，端面11的方向可以是大致垂直于所述孔的，以提供超级物理接触(UltraPhysical Contact，UPC)型连接器，或者其可以形成一个预先确定的角度，以提供角度物理接触(Angled Physical Contact，APC)型连接器。此外，尽管为了方便的目的示出了单个纤维套箍12，但是所述套箍12可以确定多个纵向孔，通过这些纵向孔可以接收对应的多个残端光纤，以提供多纤维机械接合连接器。

无论如何，套箍12的后端13被插入并且固定在套箍固定器16的前端中，从而残端光纤14在套箍固定器中设置的相对接合部件17、18之间从套箍向后延伸一个预先确定的距离。按次序，套箍固定器16，包括套箍12和接合部件17、18，被设置在连接器外壳19中。如将要描述的，凸轮元件20可移动地被安装在套箍固定器16与连接器外壳19之间，以啮合下部的接合部件18的龙骨部分。如果需要，套箍12，套箍固定器16和凸轮元件20可以相对于连接器外壳19偏置，例如通过线圈弹簧21，以保证套箍12的端面11与相配的光纤连接器或光学设备的相对套箍的端面之间的物理接触。最后，弹簧座22可以被设置在连接器外壳19和凸轮元件20的中间部分之间，并且被固定到连接器外壳上，使得相对于连接器外壳固定弹簧21的一端。结果，套箍12，套箍固定器16，以及凸轮元件20向前偏置，并且仍然允许相对于连接器外壳19向后活塞式移动。

如附图1A中的水平方向的箭头所示，现场光纤15被插入与套箍12和残端光纤14相对的套箍固定器16的后端。尽管没有要求，但是机械接合连接器10可具有一种装置，例如引入管(未示出)，以引导现场光纤15进入套箍固定器中并在接合部件17、18之间大致与残端光纤14对准。优选地，接合部件17、18中的至少一个具有形成于其中的凹槽，所述凹槽用于接收残端光纤14和现场光纤15。如此处所示的，下部的接合部件18具有纵向的V形凹槽以接收和引导残端光纤14与现场光纤15很好地对准。典型地是，现场光纤15通过缓冲层25被涂覆或紧密缓冲(tight-buffered)，所述缓冲层25被向后剥除以暴露出预定长度的现场光纤的端部。机械接合连接器10可进一步具有卷曲管(crimp tube)或其它应变消除机构(未示出)以保持现场光纤15的缓冲层25并消除其应变。当缓冲层25被去除后，现场光纤15可以被插入并被推进至接合部件17、18之间的机械接合连接器10后部，直到现场光纤15的端部与残端光纤14的端部物理接触。通过相对于套箍固定器16围绕连接器10的纵向轴线移动或旋转凸轮元件20来驱动凸轮元件20，以啮合接合部件18的龙骨并且因此朝着上部接合部件17的方向上对下部接合部件18施加作用力，如附图1B中的垂直方向的箭头所示。下部接合部件18的移动使得残端光纤14的端部部分与现场光纤15的端部部分位于形成在下部接合部件18上的V形凹槽中，因此在接合部件之间相对于残端光纤14对准并且同时固定现场光纤15。因此，现场光纤15与残端光纤14光学地耦合。此外，如此处使用的，连接器上产生光学耦合的部分称作“端接区域(termination area)”。

如果现场光纤15与残端光纤14之间的光学耦合的连续性是可接受的(例如插入损耗小于规定的值和/或反射系数大于规定的值)，光缆的组装可通过例如消除现场光纤的缓冲层25对接合连接器10的应变来完成。在现场纤维15未与残端光纤14物理接触或是未能适当地与残端光纤14对准的情况下，沿光纤传输的光学信号可能会出现明显的衰减和/或反射。由于光纤的核心不能真正地同心，且光纤之间的接头不能形成与连续光纤相同的精密度，因此在任何光纤耦合中出现的少量的衰减和/或反射是不可避免的。因而，当与连接器的光学性能相关的变量如插入损耗或反射在预定的限制范围内或满足预定的阈值时，现场光纤15和残端光纤14之间的光学耦合的连续性是可接受的。在特别的示例中，当机械接合的插入损耗小于规定的值和/或机械接合的反射系数大于规定的值时，光学耦合的连续性是足够的，因此接合端接是可接受的。

现在参见附图2-4，示出了根据本发明的一个方面的安装工具30，所述安装工具30被用于接收机械接合连接器10。安装工具30大致包括：电源(未示出)，可操作地用于能释放地固定机械接合连接器10的支架32，凸轮手柄62，卷曲手柄70，集成VFL50和反馈显示器46，因而其提供了一种集成的工具用于执行接合端接以及其后检验这种端接的连续性。因此在此消除了检验连接器、跳线或光学检验纤维以及检验适配器的需要。此外，相关的光缆问题和/或由前面提到的部件引起的失效也可以被消除。更进一步是，集成的安装工具30和文中描述的CTS提供了节省空间的更有效的并且更可靠的无跳线安装和用于可现场安装的纤维光学连接器的测试设备系统。如图所示，安装工具30被构造为与所述现场安装的机械接合连接器10一同使用。然而，可以预期，所述安装工具30可以轻易地被改变以与可现场安装的熔片连接器一同使用。此外，所提供的安装工具30的结构部件是这样的：当光被传输时，纤维光学连接器10的VFL 50和套箍12不需要实际的物理接触，从而降低了对于套箍12的端面11，残端光纤14或可容纳在所述VFL 50内的光学发射元件的可能的损伤，以及延长VFL 50的使用寿命。

在优选实施例中，可操作安装工具30以接收所述可现场安装的纤维光学连接器，例如机械接合连接器10。安装工具30通常包括设置在工具壳体34上方的支架32，所述壳体34具有上半部分36和下半部分38，用于容纳电源。所述机械接合连接器10设置在所述支架32上，从而所述凸轮元件20被接收在包括适当装置的凸轮致动器40内，所述适当的装置例如用于在适当时间驱动凸轮元件20的正齿轮扳手42，以在接合部件17，18之间固定残端光纤14以及现场光纤15。在优选实施例中，工具外壳34可设置有电源，所述电源具有连接到VFL50上的激光驱动器以及致动装置如电源开关44，所述致动装置被用于致动电源和VFL50的激光驱动器以在适当的时间将光能传播至光纤连接器10的端接区域。典型地是，开关44同样可以致动反馈显示器46以显示工具电源、可接受端接或是不可接受端接的可视信号。因此，显示器基于测量从端接点发出的光并与预先设定的和预定编程控制的阈值相比较而向操作者提供“继续(go)”或“暂停(not go)”的可视信号。在可替换实施例中，可以在工具外壳34上设置第二致动装置以独立地致动反馈显示器46。在附图2-4中示出的实施例中所述反馈显示器46举例为LED。特别地，LED46包括一对指示器，所述指示器可以照亮以代表可接受端接46a或不可接受端接46b。

优选地，支架32还可以包括用于可释放地将机械接合连接器10固定到上部部分36上的连接装置33。在优选实施例中，连接装置33为弹簧型机构。但是，本领域技术人员能够理解，可以应用任何适合的装置，用于可释放地将机械接合连接器10固定到支架32上。同时支撑于支架32中的是可视故障定位器(VFL)50。

所述VFL50大致包括VFL罩或盖52，所述VFL罩或盖52具有设置于其中的适配器200和激光二极管54。优选地，罩52由不透明材料构造，从而其可以遮蔽周围光以防止其进或出所述罩。但是，本领域技术人员应当理解可以使用任何合适的材料来构造所述罩52.在优选实施例中，VFL罩52确定了具有纵长地延伸的孔58的套管56，所述套管56可操作地在一端容纳激光二极管54，适配器200位于其中间部分，并且在适配器200的相对端接收机械接合连接器10。为保证机械接合连接器10适当地与VFL50的激光二极管54间隔开，孔58可以确定一内倒角59，所述内倒角59可操作地接合适配器200的外表面并防止其在所述罩52中向着激光二极管54进一步运动。

VFL50的激光二极管54(即氦-氖(HeNe)气体激光器)被设置用于产生并输送光能穿过适配器200并到达机械接合连接器10的端接区域，因此引起机械接合接头“发光”，从而从端接区域发出的光能数量可以被探测和收集，并且随后与预先设定的阈值水平比较。来自VFL50的光能典型地为可见波长的光，但VFL50可产生具有任意波长的光能，包括不可见波长的光，因为来自VFL50的光能被传送至具有用于收集光能并将光强度转换为电能的光电电路，所述电能被传送至具有显示可接受接合端接的指示的反馈显示器46。简而言之，本发明的设备和方法提供了在端接区域的电学校验。与此相反，传统的包括VFL的CTS的使用依赖于操作者观察并主观地判断来自端接区域的可见波长的光的总量。因此，使用传统CTS获得的结果有待于考虑可变性以及基于众多因素的不一致，包括周围光的变化，不同光纤连接器的半透明度的变化，VFL和适配器的情况，操作者的主观性以及由不同操作者控制的对不同检测条件下的不同接合端接的检测所引入的可变性。

所述VFL罩52可滑动地与支架32配合并且其能够在大致平行于套箍12的纵向孔的方向上可滑动地移动，从而所述罩52可以被放置于覆盖所述连接器10的位置。当处于覆盖位置上时，VFL50的激光二极管被放置在远离适配器200一段预定距离的位置上。因此，激光二极管54可以通过适配器200发射光信号并将光信号发射至端接区域。

在本发明的优选实施例中，适配器200可移动地固定在VFL50的罩52的中间部分上，并且其可操作地启动对光学接合连接器的连续性的检测。优选地，适配器200被构造成能接收套箍12的端面11的结构。本领域技术人员应当理解，尽管适配器200的当前构造示出一种可操作的用于接收具有2.5mm尺寸的套箍的结构，但其也可以被构造成可以接收多种类型的连接器，包括那些具有不同套箍直径的连接器类型。现在参见附图5-6，其中示出了根据本发明一个实施例的万能适配器200。如前面所述，适配器200被用于在机械接合连接器10与安装工具30的VFL50之间的端接区域提供光学耦合。特别地，适配器200接收连接器10的套箍12并将其与VFL50的激光二极管54对准。适配器200包括在相对的第一和第二端212，214之间的长度方向上延伸的套管210。虽然套管210被示出大致具有正方形外表面，但是套管210可以被形成不同的形状，只要套管210牢固地配合于VFL50中并且不会干扰接收套箍12。如附图6中更详细的示出，套管210确定了纵向延伸的孔216，所述孔216穿过第一端212开口以接收套箍12的至少一部分。

适配器200还包括用于关闭套管210的第二端部214的端部元件218。当端部元件218和套管210可以为分立元件时，端部元件218和套管210典型地是整体地形成，如通过模制。至少端部元件218是半透明的，从而从激光二极管54发出的光学信号可以穿过该端部元件218被传输。尽管端部元件218可以由各种具有不同光学透射率的材料形成，端部元件218优选地由相对地光学清晰的材料制成。为了提高光学传输，适配器200的端部元件218优选地为透镜222。更优地，透镜222可以是与端部元件218的其他部分为一整体的，且其可以由相同的材料制成并且可操作地被用于聚焦入射到安装有套箍12的光纤的端部上的入射光。通过聚焦入射在位于套箍12的端面11上的光纤上的入射光，光通过光纤被被输送到端接区域。无论如何，透镜222被成型为可以聚焦来自激光二极管54而入射的光信号。优选地，透镜222大致为紧靠端部元件218的外表面的球状透镜。当端部元件218的内表面可以是平坦或平面时，端部元件218还可以包括内部透镜，如大致的球形透镜。如同样示出的，优选地外部透镜的直径超过紧靠套管210的第二端214的孔216部分的直径，以保证外部透镜有效地收集进入和发出的光学信号。例如，如果需要，外部透镜可以覆盖端部元件218的整个外表面。透镜222可以被设计为具有任何期望的光学特性，包括任何期望的放大倍率和焦距。但是，在一个实施例中，外部透镜具有2倍的放大倍率以及与聚焦到套箍12的端面11相一致的焦距。

为了保证使套箍12的端面11与套管210的第二端214适当地隔开，并且更特别地是使其与透镜222适当地隔开，套管210可确定一用于接合套箍12的内倒角224。例如如附图5所示，套管210的中间部分可以限定沿径向向内延伸的内倒角224、在一个实施例中，内倒角224同样在轴线方向上延伸，从而所述倒角设置为相对于由孔216确定的纵向轴线成一个角度，如30度。如图所示，在套管210的第一端212和内倒角224之间延伸的孔216的部分典型地是具有比在内倒角224和套管210的第二端214之间延伸的孔216的部分的直径要大。在这点上，孔216的第一部分大致地与安装有适配器200的套箍12的部分具有相同的形状。

套箍12的端面11被插入到套管210的第一端212中，并且适配器200被推进到套箍12处。适配器200典型地是滑过套箍12直到套箍12或者如附图6所示的套箍倒角与适配器200的内倒角接触。一旦适配器200被正确地安装在套箍12上，则套箍12的端面11，包括安装有套箍12的光纤(未示出)，则被布置在孔216的第二部分中。

通过允许在VFL50中检查接合端接的连续性，本发明的这个方面的方法防止了某些污染物和其它碎片沉积在套箍12的端面11上。然而由于套箍12的带电状态的原因，如果在检测前适配器200可滑动地从套箍12上被移除，则出现沉积的可能性将会增加。此外，本发明的这个方面的方法还由于不要求操作者移除和随后替换所述适配器200而使得连续性检测稍微简化。在可替换实施例中，适配器200可以在被放置在安装工具30上之前被安装到光纤连接器10上。在这个实施例中，适配器200还可以起到可移动防尘盖的功能，以防止污染物和碎片沉积在套箍12上。

再参见附图2-4，安装工具30还包括用于收集由VFL50传播并从机械接合连接器10的端接区域发出的光能的收集装置(未示出)。所述收集装置优选地位于工具外壳34的下部部分。可替换地，收集装置设置在紧靠，并且更特别地是直接地邻近机械接合连接器10的端接区域的位置，以便在端接区域收集充足的光能量。收集装置可以是任何光电敏感设备，如光电探测器，光电晶体管，光敏电阻器，光学积分器(例如积分球)等。收集装置检测从端接区域发出的发光数量并收集光能，优选地以光强度的形式。收集装置利用常规的光电电路(未示出)将收集到的光强度转换为电能，并且将电信号输送至反馈显示器46。所述光电电路优选地包括储存在其中的为端接预先设定的阈值。如果收集的光强度满足预先设定的阈值，则被送至反馈显示器46的电信号指示可接受的端接。如果不满足预先设定的阈值，则指示不可接受的端接。用于收集从端接发出的光能的数量的许多其他设备和方法在普通现有技术中都是可用的，并且它们都可以包含于本发明的广阔的范围内。因此，本发明的范围不应当被解释为受到在此示出和描述的收集装置的特别示例或它们各自的操作方法的限制。

反馈显示器46可操作地用于显示可接受或不可接受端接的指示。尽管贯穿本说明书以及所附权利要求使用了术语“显示了(display(s))”和“显示(displaying)”，但是可以预期，反馈显示器46可以向操作者提供视觉的、音频的或任何其它感官指示(如振动)，从而所述设备可以被用在任何可能的工作环境中。合适的反馈显示器46的示例包括，但不仅限于，一系列发光二极管(LEDs)，液晶显示器(LCD)，模拟量规(analog gauge)，机械针或相似的指针，电学比例尺(electrical scale)，可听的信号设备，以及其它任何用于提供可感觉到的信号的设备，其中所述信号不能通过操作者的主观判断产生和确定。仅为了解释和方便的目的，反馈显示器46在此被描述为显示视觉指示的。

安装工具30具有凸轮把手62，从而其可滑动地接合并且向外偏置工具外壳34的一侧。所述凸轮把手62优选地通过位于工具外壳34的下部部分38中的弹簧型机构(未示出)偏置。此外，凸轮把手62优选地包括从该把手向外延伸到工具外壳34的一侧中的齿条64，从而其配合地与支架32的正齿轮扳手42啮合。所述凸轮把手62能够可操作地被向内压缩，因此在齿条64处致动并旋转正齿轮扳手42。从而，凸轮元件20可以被致动产生光学耦合。设置卷曲把手70，使得其可滑动地接合到工具外壳34的第二侧面并且向外偏置。所述卷曲把手70优选地通过位于工具外壳34的下部部分38中的弹簧型机构向外偏置。此外，卷曲把手70能够可操作地被压缩，并且其优选地包括一个部件，用于致动和保持位于现场光纤14的应变消除缓冲层25附近的卷曲管，从而提供对端接的应变消除。一旦凸轮把手62和卷曲把手70被压缩，则它们锁定在紧靠安装工具30的各侧面的位置上。此后，通过致动位于工具外壳34上的释放按钮35，把手62、70可被释放或解锁。通过致动释放按钮35，把手62、70的弹簧型机构向把手62、70施加向外的作用力，从而它们回到它们各自的非压缩状态。

现在参见附图7，所示的流程图300示出了执行机械接合和校验可接受端接的优选的方法。光纤机械接合连接器10首先被装载到工具外壳34的支架32上。其后，穿过连接器10的后部插入现场光纤15，从而使其与残端光纤14物理接触。通过压缩凸轮把手62，凸轮元件20被致动或部分地被致动以关闭接合，因此移动或旋转以及致动所述凸轮元件20并形成接合端接。特别地，正齿轮扳手42围绕光纤连接器10的纵向轴线旋转一个预定度数的角度(例如顺时针大约90°)，从而凸轮元件20处于致动位置并且现场光纤15被固定在连接器10中。所述VFL罩52随后滑动至关闭位置，从而连接器10的套箍12被接收在VFL50的适配器200中。致动装置随后被致动，从而激光二极管54发射光学信号，穿过适配器200的透镜222进入端接区域。收集装置收集从端接区域发出的光能并通过比较收集到的光强度与预先编程控制的阈值相比较来确定所述端接是否是可接受的。此后，反馈显示器46向操作者指示可接受的或不可接受的端接。在显示可接受端接和“继续go”的情况下，卷曲把手70被致动以卷曲所述管并提供对现场光纤15的应变消除。VFL罩52随后滑动至打开位置并且所述安装连接器10从安装工具30移除。

在显示不可接受的端接和“暂停no go”信号的情况下，释放按钮被按下并且凸轮元件20旋转回到未致动位置，因此允许现场光纤15被移除并且在连接器10中重新插入和重新定位。一旦被重新定位，凸轮元件20被再次移动到致动位置。光再次被引入到端接点处，发射的光被收集和测量，并且读数与预先编程控制的阈值相比较以指示可接受或不可接受的端接。可接受端接向操作者照明显示“继续go”，而不可接受端接向操作者照明显示“暂停no go”。由于在卷曲之前连续性校验被确定，因此端接是可逆的而且不会破坏连接器。

在不背离本发明的精神和范围的情况下，对在此示出和描述的本发明的设备和方法的示例性实施例进行各种改进和变形对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本发明意在覆盖对这个发明的所有可能的改进和变形，只要那些可替换实施例落在所附的权利要求及其等价物的范围内。

Claims (24)

1.一种用于执行和校验接合端接的安装工具，其包括：

固定器，其可操作地被用于接收光纤连接器，所述光纤连接器具有布置在套箍内的残端光纤，并且其被可操作地用于在端接区域端接到被插入所述光纤连接器的现场光纤上；

光强度发生器，其包括用于向所述端接区域传输光能的光学发射元件；

用于在所述端接区域收集光能的装置；以及

反馈显示器，其被用于显示所述端接的状态。

2.根据权利要求1所述的安装工具，其中所述光强度发生器为可视故障定位器，并且所述光学发射元件为激光器，所述可视故障定位器包括滑动地布置在所述固定器上的盖。

3.根据权利要求1所述的安装工具，进一步包括适配器，其被构造用于接收所述光纤连接器并且将所述光纤连接器与所述光学发射元件对准，使得所述光学发射元件与所述光纤连接器隔开一个预定距离，并且所述光学发射元件与所述残端光纤光学通信，以穿过所述适配器并且沿着所述残端光纤向所述端接区域传播光能。

4.根据权利要求3所述的安装工具，其中所述适配器包括在相对的第一和第二端部之间纵向延伸的套管，所述套管限定了穿过第一端部开放的、用于接收所述套箍的至少一部分的纵向延伸的孔，并具有用于关闭所述套管的第二端部的端部元件，所述端部元件包括至少部分地半透明的透镜，以允许与所述残端光纤的光学通信。

5.根据权利要求1所述的安装工具，其中用于收集的装置从以下组中选择，所述组包括光电探测器，光学积分器以及一根或多根光纤线。

6.根据权利要求1所述的安装工具，其中所述反馈显示器从以下组中选择，所述组包括一系列光发射二极管(LEDs)，液晶显示器(LCD)，模拟量规，机械针，电度表，电学比例尺以及可听信号设备。

7.根据权利要求1所述的安装工具，其中所述光纤连接器为包括凸轮元件的机械接合连接器，所述凸轮元件用于将现场光纤端接到光纤连接器上。

8.根据权利要求7所述的安装工具，其中所述机械接合连接器进一步包 括一对相对的接合部件，并且所述凸轮元件可操作地在接合部件之间相对于残端光纤固定现场光纤。

9.根据权利要求5所述的安装工具，其中所述光电探测器从由光电晶体管和光敏电阻器组成的组中选择。

10.一种用于光纤连接器的无跳线安装工具，其包括：

固定器，其可操作地被用于接收光纤连接器，所述光纤连接器具有布置在套箍内的残端光纤，并且其被可操作地用于在端接区域端接到被插入所述光纤连接器的现场光纤上；

端接装置，其可操作地用于将所述现场光纤端接到光纤连接器上；

集成的可视故障定位器，其具有布置于其中的光学发射元件，所述可视故障定位器被滑动地接合到所述固定器上；以及

适配器，其与光学发射元件直接光学通信并且其可操作地被可移动地设置在所述可视故障定位器的中间部分内；

其中所述适配器被构造用于接收连接器并且将连接器与光学发射元件对准，使得光学发射元件与连接器光学通信，以通过适配器并沿着残端光纤向连接器的端接区域传播光能。

11.根据权利要求10所述的无跳线安装工具，其中所述光学发射元件为激光二极管。

12.根据权利要求11所述的无跳线安装工具，其中所述可视故障定位器进一步包括用于容纳所述激光二极管并屏蔽周围光的盖，所述盖可操作地滑动地沿固定器移动以盖住光纤连接器。

13.根据权利要求10所述的无跳线安装工具，其中所述适配器包括用于接收光纤连接器的套箍的至少一部分的套管，以及具有透镜的端部元件，所述透镜至少部分地为半透明的以允许与布置在套箍中的残端光纤光学通信。

14.根据权利要求13所述的无跳线安装工具，其中适配器的透镜包括靠近所述端部元件的外表面的外部透镜以及靠近所述端部元件的内表面的内部透镜。

15.根据权利要求10所述的无跳线安装工具，进一步包括用于在端接区域收集光能的装置，所述用于收集的装置从以下组中选择，所述组包括光电探测器，光学积分器以及一根或多根光纤线。

16.根据权利要求15所述的无跳线安装工具，其中所述光电探测器从由 光电晶体管和光敏电阻器组成的组中选择。

17.根据权利要求10所述的无跳线安装工具，进一步包括用于指示端接状态的反馈显示器，所述反馈显示器从以下组中选择，所述组包括一系列光发射二极管(LEDs)，液晶显示器(LCD)，模拟量规，机械针，电度表，电学比例尺以及可听信号设备。

18.根据权利要求10所述的无跳线安装工具，其中光纤连接器为包括凸轮元件的机械接合连接器，所述端接装置包括齿轮凸轮致动器，其可操作地用于致动凸轮元件以将现场光纤端接到光纤连接器上。

19.根据权利要求18所述的无跳线安装工具，其中机械接合连接器进一步包括一对相对的接合部件，并且所述凸轮元件可操作地在接合部件之间相对于残端光纤固定现场光纤。

20.一种执行接合端接并且校验所述端接是否是可接受的方法，包括以下步骤：

提供光纤安装工具，所述光纤安装工具具有滑动地布置于其上的集成的可视故障定位器，所述可视故障定位器包括光学发射元件和适配器；

提供现场光纤和光纤连接器，所述光纤连接器构造为被接收于可视故障定位器的适配器中；

将现场光纤端接到光纤连接器上；并且

显示可接受端接的指示。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括从光学发射元件通过适配器向光纤连接器的端接区域传播光能。

22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括在光纤连接器的端接区域检测和收集光能。

23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括在端接区域以光强度形式收集光能，并将光强度转化为电信号，将电信号与预先设定的值进行比较，并向反馈显示器发出第二电信号以显示所述端接的状态。

24.根据权利要求20所述的方法，其中所述适配器包括至少部分为半透明的透镜，并且所述方法进一步包括将光纤连接器与适配器中的光学发射元件对准，使得光学发射元件与光纤连接器隔开一个预定距离并且与光纤连接器光学通信。 

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