CN102365568A - 适于极性颠倒的双工光纤组件和双工光纤组件的极性颠倒方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开适于极性颠倒的双工光纤连接器和光纤电缆组件以及极性颠倒的方法。双工光纤连接器组件和光纤电缆组件允许单个光纤连接器在外壳组件内旋转，以供极性颠倒。在一个实施方式中，双工光纤电缆组件可使用单个保护罩(boot)和单个光纤电缆，进而减小电缆组件的后侧占地面积(footprint)，以供改进接入和/或气流。在另一个实施方式中，双工组件的外壳具有整体制动器，以限制旋转，且所述双工组件的外壳可更包括可拆卸的触发机制和/或可旋转的保护罩，以有助于极性颠倒。

Description

适于极性颠倒的双工光纤组件和双工光纤组件的极性颠倒方法
相关专利申请的交叉引用
本申请请求2009年2月27日提交的美国申请第12/394,524号的权益，所述美国申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开一般涉及用于远程通信系统中的光纤组件，尤其涉及允许极性颠倒的双工光纤连接器组件和光纤电缆组件以及极性颠倒方法。
背景技术
通过研究和创新不断改进光纤、光缆和光纤硬件的容量，以满足越来越多用户的需求。这在即使最广阔的数据中心内也会产生密度问题。随着数据中心的构造变得越来越密集，一个需要关注的领域为布线和气流。使用跨接电缆，数据中心内的每一件装备与相同盒子内的其它装备或不同部件互连。通常，跨接电缆组件包含单纤连接器和电缆，即，单工电缆组件，所述单纤连接器和电缆通常被布置成两组，一组输入和一组输出，即，双工电缆组件。捆在一起的大量跨接电缆组件阻碍了最大化气流，从而产生阻塞且降低数据中心的冷却效率，接著可影响性能。一种缓解这个问题的方法为将标准的两个电缆双工电缆组件并成单个电缆双工跨接件，从而使服务给定数据中心所需的电缆数量减半。虽然这的确降低了电缆总数量且实现了改进气流的预期目的，但是还存在其它问题。
用于数据中心的大多数多光纤电缆组件，包括双工跨接件(不管是双电缆设计还是单电缆设计)均遵循极性方案，所述极性方案是由ANSI/TIA/EIA/568B.1，Guidelines.for Maintaining Polarity Using ArrayConnectors(‘568B.1-A7)的附录7建立。通常，双工跨接件的极性为专用A到B或专用A到A，视应用而定。线束(harness)也遵循‘568B.1-A7中详细说明的极性标准，所述线束从阵列连接器(诸如，MTP、MPO等)中出来，由单工连接器从多纤电缆变成单光纤电缆或双光纤电缆。技工可通过拆卸典型双工连接器组件且将典型双工连接器组件重新装配成优选方向，来校正典型双工连接器组件的极性失误。美国专利第6,565,262号公开双工连接器电缆组件，所述双工连接器电缆组件使用夹子，以将两个单工连接器电缆组件固定在一起。所属领域技术人员显而易见的是，可拆卸夹子，随后，将双工连接器电缆组件重新装配为不同的极性构造。然而，‘262专利并没有解决上述电缆拥挤问题。美国专利申请第2008/0226237号公开具有单个电缆的双工连接器电缆组件，所述双工连接器电缆组件解决了电缆拥挤问题但是并没有解决颠倒极性问题。因此，一直需要一种能够以快速、简易且可靠的方式进行极性颠倒的单电缆、双工连接器电缆组件。
发明内容
本公开的实施方式针对光纤连接器组件和光纤电缆组件，所述光纤连接器组件和光纤电缆组件允许极性颠倒。光纤电缆组件的一个实施方式包括：两个光纤连接器，所述光纤连接器固定于外壳中，所述外壳具有光纤电缆，所述光纤电缆经附接以与连接器反向；触发机制，所述触发机制用以啮合光纤连接器；以及保护罩(boot)，所述保护罩用于应变消除。在一个说明性实施方式中，光纤连接器、外壳、触发机制、保护罩和光纤电缆能够协作进行极性颠倒。外壳包括至少一个插座，以供以允许光纤连接器沿光纤连接器的相应纵轴旋转的方式接收光纤连接器。另外，触发机制有助于将双工连接器组件插入接插板、适配器等中且有助于从接插板、适配器等中拆卸双工连接器组件；并且触发机制在外壳上为可拆卸的且可复位的，以允许极性颠倒。此外，保护罩可提供一些措施来保持可拆卸的触发机制。虽然所公开的实施方式论述了LC连接器，但是本公开的概念可与任何适当类型的光纤连接器一起使用。其它变体和实施方式也可能具有旋转光纤连接器以供极性颠倒的概念。
附加特征和优点将在随后的详细描述中阐述，并且所属领域技术人员将容易从详细描述而显而易见，或者通过如本文(包括随后的详细描述、权利要求书以及附图)所述来实践本发明而了解部分附加特征和优点。
应了解，以上一般描述和以下详细描述均提供本发明的实施方式，所述实施方式旨在提供了解权利要求书的性质和特点的概要或框架。本发明包括附图来进一步了解本公开，并且附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图图示各种实施方式，并且和描述一起阐释原则和操作。
附图说明
图1为所属领域已知的标准A-B双工跨接电缆极性构造的示意图；
图2为所属领域已知的标准A-B双工跨接电缆极性构造的示意图；
图3示出本公开的说明性双工连接器组件的透视图；
图4示出图3中所公开的双工连接器组件的部分分解图；
图5为外壳的实施方式，其中所述外壳为组件，所述组件包含两个部件；
图6为图5中外壳组件的一个部件的内部透视图；
图7为图5中外壳组件的一个部件的外部透视图；
图8为图3中双工连接器组件的触发机制的透视图；
图9为图8的触发机制的后视图；
图10为图8的触发机制的倾斜前视图；
图11为图3中双工连接器组件的保护罩的透视图；
图12至图13示出图3中双工连接器组件的部分装配好的透视图，所述双工连接器组件接收图8的触发机制；
图14示出在触发安装之后但是在保护罩旋转之前部分装配好的双工连接器组件的后轴向视图；
图15示出在触发安装之后在保护罩旋转之后双工连接器组件的后轴向视图；
图16为第一极性构造的本公开的双工光纤电缆组件；
图17为图16的详图，图17示出光纤连接器闩锁与触发机制接合；
图18示出双工连接器组件的透视图，所述双工连接器组件通过使保护罩旋转来开始极性颠倒程序，以使触发机制可拆卸；
图19示出在触发机制完全拆卸且光纤连接器组件中的一个光纤连接器组件在外壳内部分旋转之后，在极性颠倒程序期间图18的双工连接器组件的透视图；
图20示出在光纤连接器组件中的一个光纤连接器组件在极性颠倒程序期间完全旋转之后，图19的极性颠倒程序；
图21示出在两个光纤连接器组件在极性颠倒程序期间完全旋转之后，图20的极性颠倒程序；
图22示出在两个光纤连接器组件完全旋转且触发机制绕外壳和旋转的光纤连接器组件沿新方向重新安装之后，图21的极性颠倒程序；
图23示出在保护罩旋转至相对于触发机制的关闭位置之后，图22的极性颠倒程序；
图24为在极性颠倒完成之后，图22的双工光纤连接器组件的顶部透视图；
图25示出本文中所公开的多模光纤的示范性实施方式中玻璃部分横截面的折射率分布示意图，其中低折射率环形部分与芯偏移且由外环形部分环绕；以及
图26为图25的光波导光纤横截面图的示意图。
具体实施方式
现详细参见本公开的这些优选实施方式，在附图中示出所述优选实施方式的实例。在可能的情况下，在附图各部分所使用的相同或类似的元件符号可指代相同或相似的部分。应了解，本文中所公开的实施方式仅仅为实例，每一个实例并入本公开的某些益处。在本发明范围内可对以下实例进行各种修改和改变，且可以不同的方式来混合不同实例的方面，以实现其它实例。因此，可从本公开的全文了解本发明的真正范围，参见(但不限于)本文所述的实施方式。
本公开涉及双工光纤连接器组件、双工光纤电缆组件和双工光纤连接器组件、双工光纤电缆组件的方法，所述双工光纤连接器组件、双工光纤电缆组件的极性可由技工颠倒。图1示出典型A到B极性构造且图2示出A到A极性构造，所述A到B极性构造和A到A极性构造皆为所属领域已知。过去，每一个极性构造对每一个电缆组件来说为固定的，或可通过手动拆卸电缆组件且沿所要极性方向重新装配电缆组件而进行颠倒。通常，双工跨接电缆是由两个结合的单工跨接电缆制成，同时藉由类似夹子的装置将光纤连接器固持在一起，以产生双工。这个构造需要为每个电缆组件的两个电缆布线，且引起接插板拥挤、气流问题、电缆缠结等。
所属领域已知，单个电缆双工跨接件已大大地改进了拥挤和气流问题，但是牺牲了颠倒极性的能力。技工享有改进后的易接近性和气流，但是丧失了将极性从A到B变化到A到A的能力，或当有需要时将极性从A到A变化到A到B的能力。如果需要的话，传统的单个电缆双工跨接件也不能在现场进行改变以改变极性。因此，如果此种单个电缆双工跨接件的极性不正确，那么将需要更换所述单个电缆双工跨接件。如果极性问题出现在数据中心中的另一个部件内，诸如模块或光纤电缆线束，那么不能在现场改变光纤电缆组件的极性则需要更换其它部件。
图3示出双工光纤连接器组件100的一个说明性实施方式，所述双工光纤连接器组件100适于就地极性颠倒。图4示出双工光纤连接器组件100的部分分解图，所述双工光纤连接器组件100作为双工光纤电缆组件110的一部分。双工光纤电缆组件110包括：第一光纤连接器组件10A；第二光纤连接器组件10B以及外壳30，所述外壳30用于接收第一和第二光纤连接器组件10A和10B。第一和第二光纤连接器组件10A和10B可沿第一和第二光纤连接器组件10A和10B的相应纵轴独立旋转，以供在外壳30内极性颠倒。如所示，连接器组件10A和10B附接至光纤16A和16B，所述光纤16A和16B从光纤电缆15中出来。光纤电缆15可为任何适当的光纤电缆或电缆。举例来说，光纤电缆可包括两个无缓冲光纤，所述无缓冲光纤通常由一或更多个强力构件和电缆护套环绕；然而，光纤电缆的其它变形可包括缓冲光纤和/或省略强力构件或护套。在此实施方式中，光纤电缆15由卷曲带18固定至外壳30，且保护罩60装配在光纤电缆15的一部分和卷曲带18上直到保护罩60邻接外壳30为止。当然，可能存在光纤连接器的其它变形，所述光纤连接器的其它变形允许光纤连接器组件在外壳内独立旋转。例如，光纤电缆可具有其它卷曲配置和/或使用环氧树脂或粘合剂来将光纤电缆固定至光纤连接器。在其它实施方式中，配管可绕外壳30内的光纤16A和16B定位，进而提供弯曲控制以防止光学衰减。
如所示，可拆卸的触发机制20装配在保护罩60和电缆15上且向前滑动，以啮合外壳30和相应第一光纤连接器组件10A和第二光纤连接器组件10B上的闩锁机制。触发机制20有利地允许技工通过推进单个触发来分离两个光纤连接器，且所述触发机制20还可防止光纤电缆绊在连接器上。本文中所公开的概念可使用连接器组件10A和10B的任何适当的单工连接器组件，诸如LC、SC或其它适当的构造。
如图5中所示，外壳30包含第一部件30A和第二部件30B，所述第一部件30A和第二部件30B附接在一起且形成孔口32。图6和图7示出外壳30的一个部件的详图。在此实施方式中，第一外壳部件30A和第二外壳部件30B大体上相同，但是其它实施方式可使用不相同的外壳部件。第一外壳部件30A和第二外壳部件30B沿每一个部件上的表面53邻接，以使得外壳30包含组件。对齐突出特征35、44和47分别与相应的对齐空腔特征36、43和48配合，从而提供对齐且防止侧面平移和轴向平移。对齐特征以举例方式示出且并不限制此种特征的可能构造。如最优在图6中所示，外壳部件30B包括闩锁40和闩锁孔42。当互补的外壳部件附接在一起时，一个部件上的闩锁40与另一个部件上的闩锁孔42协作，以将两个外壳部件固定在一起。在其它实施方式中，外壳部件30A和30B可能大体上不相同，诸如一半可包含所有对齐空腔特征36、43和48而另一半包含所有对齐突出特征35、44和47。同样地，可能存在其它构造，以将外壳部件固定在一起。其它变形包括由单个部件形成的外壳，所述单个部件具有上部和下部，所述上部和下部由活动铰链连接。
图5示出，外壳30在第一端上具有两个大体上平行的孔口32，以分别接收所述第一和第二光纤连接器10A和10B。两个大体上平行的孔口32至少部分地通过使第一外壳部件30A与第二外壳部件30B相互交配而形成，其中一个外壳部件上的第一孔口特征32A紧密配合另一个外壳部件上的第二孔口特征32B，以完全界定两个大体上平行的孔口32中的一个孔口32，所述第一孔口特征32A为拱形且大体上为半圆形。第一孔口特征32A和第二孔口特征32B构造成以允许旋转以供极性颠倒的方式来接收和保持第一10A和第二10B连接器组件外壳的一部分。通常，第一和第二连接器组件10A和10B绕相应的轴31A和31B旋转，所述轴31A和31B界定为外壳30的第一和第二外壳部件30A和30B上第一32A和第二32B孔口特征的拱形表面的中心。第一和第二光纤连接器组件10A和10B接近，以使得每一个光纤连接器组件将彼此反向旋转，以供极性颠倒。如图6中所示，虽然闩锁40和闩锁孔42大体上定位于第一孔口特征32A与第二孔口特征32B之间，但是可能存在其它方向。可使用适当的热塑性材料或热固性聚合物，将外壳部件30A和30B注模。举例来说，一个适当的聚合物为玻璃填充的聚醚酰亚胺，诸如可购自Sabic Innovative Plastics的玻璃填充的ULTEM
Figure BPA00001443787900071
。
外壳30在两个大体上平行的孔口32的相对侧上更具有卷曲主体34，从而界定轴33，轴33至少部分地通过使第一和第二部件30A和30B相互交配而形成。外壳通过通道50使卷曲主体34与两个大体上平行的孔口32连续连通。卷曲主体34构造成与光纤电缆15和卷曲带18相互作用，以允许光纤16A和16B通过卷曲主体34的通道进入且在外围将光纤电缆15固定至外壳30。光纤电缆15进入外壳部件30A和30B且光纤电缆15的光纤16A和16B分别附接至每一个光纤连接器组件10A和10B。光纤连接器组件10A和10B可适当地接收制备好的光纤，且光纤电缆15可具有任何适当类型的光纤，诸如无缓冲的250微米光纤16A和16B。此外，光纤电缆15的光纤可为任何适当类型的光纤，诸如多模、单模等。卷曲带18更夹紧至外壳部件，且卷曲带18通过捕获一或更多个强力构件15B或可能捕获电缆护套15A而将光纤电缆15固定至外壳30。外壳部件30A和30B还可包括相应的脊52，所述脊52可更使技工紧抓，以从拥挤的接插板中拉出双工连接器电缆组件100。
外壳30在每一个外壳部件30A和30B上还包括弹性构件45。当外壳30装配好时，弹性构件45沿穿过轴31A和31B的平面彼此反向且所述弹性构件45通常垂直于穿过轴31A和31B的平面。每一个外壳部件30A和30B具有弹性构件反转防止装置46，所述弹性构件反转防止装置46定位于每一个侧面上，以使得当两个外壳部件相互交配时，防止弹性构件45向内过度弯曲。弹性构件45充当相应的光纤连接器组件10A或10B的旋转制动器，且在旋转期间弹性构件45可向技工提供可感知的和/或可听见的反馈。换句话说，当通过旋转中心点时技工可感觉得到和/或当光纤连接器组件从第一位置旋转到第二位置时技工可听到可听见的卡嗒声。在此实施方式中，弹性构件45为悬臂片簧；然而，弹性构件45可具有其它适当的构造。如所示，每一个弹性构件45为构成外壳部件30A或30B不可缺少的，但是在其它实施方式中，每一个弹性构件45的功能可由离散的弹性构件来执行，例如，可用作制动器的金属或塑料可拆卸夹子。其它变形可使用单个弹性构件作为光纤连接器组件10A和10B的制动器。外壳的其它变形可具有卷曲主体，所述卷曲主体由外壳的单个部件而不是由两个部件形成。此外，外壳可包含单片式结构，诸如由活动铰链连接的两个部分，所述两个部分绕光纤连接器组件关闭。
图8至图10示出触发机制20的细节。触发机制20具有大体上矩形的壳体23，其中大体上矩形的贯穿通道界定轴29。触发机制还具有前部21；后部26，所述后部26与前部21相对；柔性臂24，所述柔性臂24附接至壳体23且有角度地延伸离开壳体23；侧面开口27，所述侧面开口27位于壳体23中与柔性臂24相对，以接收光纤电缆15；以及侧壁23′。触发机制20可由任何适当的热塑性材料或热固性聚合物(诸如，可购得的ULTEM
Figure BPA00001443787900081
)注模。
触发机制20的特征可与外壳30上的特征相互作用。例如，外壳30上的保持特征41(图5)与触发机制20上的表面28(图9)相互作用。具体来说，保持特征41包含第一和第二外壳部件30A和30B上的部分保持特征41A和41B，藉此在使两个外壳部件相互交配之后保持特征41完全形成。因此，当触发机制20完全位于外壳30上时，触发机制20需要有意的动作来拆卸。触发机制20上的表面28至少部分地由孔口28A形成，所述孔口28A与轴29同轴。当轴向观察时，孔口28A为矩形，且更具体地说孔口28A大体上为菱形形状，以当保护罩60已旋转至少约45度时允许在保护罩60的近端62上通过，可在图11中更细节地看见。
触发机制20还可包括一或更多个纵向对齐特征，所述纵向对齐特征与外壳30上的一或更多个相应的纵向对齐特征配合。如所示，触发机制20和外壳30具有数个纵向对齐特征22A-D和51A-D，分别四边形地布置所述纵向对齐特征22A-D和51A-D，以允许触发机制20滑动地啮合外壳30；然而，可能存在其它配置。另外，触发机制20更夹紧外壳部件30A和30B，且所述触发机制20将闩锁臂安置至柔性臂24下方的空腔55A和55B(图10)中，所述闩锁臂在光纤连接器组件10A和10B上。空腔55A由分隔物25A和25A′界定。同样地，空腔55B由分隔物25B和25B′界定。空腔55A和55B共享共同剖面，所述剖面由柔性臂凸轮表面55界定。由空腔55A-B和侧壁23′来实现防止光纤连接器组件10A和10B无意旋转。简单地说，防止光纤连接器组件旋转，因为光纤连接器组件的闩锁臂设置于触发机制20的空腔55A和55B中，且触发机制20的侧壁23′防止弹性构件45被推向外。
图11示出保护罩60，所述保护罩60具有近端62和远端63，所述近端62具有大体上平坦的近端表面61。近端62可具有大体上为矩形形状的横截面，且更优选地，所述近端62具有大体上为方形形状的横截面，并且远端63可具有大体上为圆形的横截面。通常，当保护罩60装配好且邻接触发机制20上的背表面26A-D和外壳30上的脊52时，大体上平坦的近端表面61垂直于保护罩60的纵轴65。槽66为双工光纤连接器电缆组件110的光纤电缆15提供受控弯曲。保护罩60可旋转地附接至双工光纤连接器电缆组件110。更具体地说，保护罩60能够沿两个方向旋转至少约45度，进而允许拆卸触发机制20，以供极性颠倒。
图12至图23示出极性颠倒的说明性方法，通过在外壳内旋转第一和第二光纤连接器来完成极性颠倒。出于简便和清楚起见，光纤连接器组件10A和10B标记为“A”和“B”，以指示起始极性方向。图12示出部分装配好的双工光纤连接器电缆组件112，其中拆卸了触发机制20且保护罩60从通常装配位置旋转约45度。保护罩60从装配位置旋转约45度，以使保护罩60通常与触发机制20的孔口28A对齐(图14)。弯曲箭头指示安装触发机制20的普通方向，且另一个方向允许拆卸。当主要在光纤电缆15上时，触发机制20移动以使触发机制20的贯穿通道轴29与卷曲主体34相对同轴对齐，随后，触发机制20在保护罩60上轴向平移(图13)且平移到外壳30上，从而滑动地啮合外壳纵向对齐特征51A-D与触发机制纵向对齐特征22A-D，直到柔性臂24在光纤连接器组件10A和10B的闩锁机制上相互套入为止。此后，保护罩60旋转45度，如图15和图16中所示，以返回始位(即，装配位置)。
简单地说，图14示出保护罩60的后轴向视图，所述保护罩60处于允许安装和/或拆卸触发机制20的位置；并且，图15示出处于原始位置的保护罩60。暴露触发机制20的后表面26A-D(图9)，以拆卸保护罩60，而将保护罩60旋转至原始位置可覆盖触发机制20的后表面26A-D。此举以及保持特征41用作制止触发机制20沿背后方向无意轴向平移。图17为光纤连接器组件10A和10B的闩锁机制相互套入空腔55A和55B中，从而当光纤连接器完全装配好时阻止连接器组件旋转的详图。触发机制20还以至少两种额外的方式进一步阻止连接器组件旋转。第一，通过使侧壁23′存在于弹性构件45附近，触发机制20防止弹性构件45向外弯曲。第二，触发机制20将连接器外壳的第一32A和第二32B孔口特征夹紧在一起，以使纵向对齐特征22A-D与外壳纵向对齐特征51A-D相互作用，进而防止光纤连接器组件无意旋转。图16示出第一极性构造的双工光纤电缆组件110。可通过旋转保护罩、拆卸触发机制、沿相反方向旋转光纤连接器且将触发机制放回于连接器外壳的另一侧上、随后将保护罩旋转至原始位置，将组件极性改变为第二极性构造(图24)。
图18示出拆卸触发机制20，图18是安装触发机制20的图12反操作。具体来说，保护罩60从保护罩60的原始位置旋转约45度，且触发机制20沿外壳对齐特征51A-D轴向平移，经过保持特征41、经过保护罩60和光纤电缆15，直到触发机制20通过侧面开口27最终被举起离开组件为止。此后，光纤连接器组件10B可开始旋转，如图19中所示。如图19中所示，在光纤连接器组件10B旋转期间弹性构件45向外弯曲，进而允许连接器外壳的弯管通过。持续旋转约180度，直到光纤连接器组件10B处于图20中所示位置为止。此时，光纤连接器组件10A和10B彼此相对成180度。
此后，光纤连接器组件10A旋转约180度，如图21中所示，但是光纤连接器组件10A沿光纤连接器组件10B的相反方向旋转。因而，光纤连接器组件10A和10B都从光纤连接器组件10A和10B的初始位置旋转约180度。接着，触发机制20重新安装，如上所述，但是触发机制20重新安装于连接器外壳的另一侧上，以使触发机制20啮合光纤连接器组件的闩锁。图22示出在极性颠倒之后且在保护罩60旋转之前重新安装于组件上的触发机制20，但是为清晰起见，重新安装的触发机制20仍然处于触发机制20的原始视图中。图23示出在保护罩60旋转之后的组件。在图24中，整个组件旋转约180度，进而展现双工光纤电缆组件120的极性颠倒。换句话说，光纤连接器的‘A’位置和‘B’位置颠倒。现定位于外壳30顶上的外壳部件30B包括极性颠倒指示物30B′，以提醒技工注意双工光纤连接器组件100的极性已颠倒。极性颠倒指示物30B′示出为外壳部件30B上的凹槽，从而使30B和30A在此实施方式中不相同。极性颠倒指示物30B′在其它实施方式中还可定位于其它部件上，且极性颠倒指示物30B′可包含凹槽、字母、沟槽、凸缘、油漆点或上述物的任何组合。
极性颠倒程序完全可逆，且极性颠倒程序并不影响光纤连接器组件用于双工组件中的性能。虽然光纤16A和16B可经受约180度的最大旋转，但是装配方法可减少经历的最大旋转，进而缓解任何扭转影响。例如，可安装光纤连接器组件，以使得当处于松懈状态时，连接器定位在9点钟方向和3点钟方向(即，向外定位而不是上下定位)，但是为了说明起见，在本公开中连接器皆示出在12点钟方向。因而，光纤沿任何极性方向仅经受+90°或-90°的净旋转。
本文中所公开的组件可使用任何适当的光纤。然而，本公开的组件可进一步受益于使用抗弯曲光纤，诸如由Corning Incorporated于2008年10月14日提交的美国专利申请第12/250987号中所公开的抗弯曲光纤，所述美国专利申请以引用方式并入本文。抗弯曲多模光纤可以包含渐变折射率芯区域和包层区域，所述包层区域环绕且直接邻接于芯区域，所述包层区域包含低折射率环形部分，所述低折射率环形部分包含相对于包层中的另一部分而言低的相对折射率。优选地，包层的低折射率环形部分与芯间隔开来。优选地，芯的折射率分布具有抛物线或大体上弯曲的形状。低折射率环形部分可(例如)包含：a)包含数个空隙的玻璃，或b)掺杂有一或更多个减少掺杂剂(诸如，单独的氟、硼或氟、硼的混合物)的玻璃。低折射率环形部分可以具有小于约-0.2％的折射率Δ和至少约1微米的宽度，其中所述低折射率环形部分与所述芯间隔至少约0.5微米。
在一些包含具有空隙的包层的实施方式中，一些优选实施方式中的空隙非周期性地位于低折射率环形部分内。“非周期性地位于”意指，如果截取光纤的横截面(诸如，垂直于纵轴的横截面)，那么在光纤的一部分上(例如，在低折射率环形区内)会随机地或非周期性地分布非周期性设置的空隙。在沿光纤长度的不同点处截取的类似横截面将展现随机分布的不同横截面孔图案，即，各种横截面将具有不同孔图案，其中对于每一个此类横截面来说空隙的分布和空隙的大小并不精确匹配。也就是说，空隙为非周期性的，即，空隙不会周期性地设置于光纤结构内。这些空隙沿光纤长度(即，通常平行于纵轴)拉伸(拉长)，但是这些空隙不会使整个光纤的整个长度延伸达到传输光纤的典型长度。咸信，空隙沿光纤长度延伸小于约20米的距离，更优选地为延伸小于约10米的距离，甚至更优选地为延伸小于约5米的距离，且在一些实施方式中，为延伸小于1米的距离。
本文中所公开的多模光纤展现出极低的弯曲诱发衰减，尤其为极低的大弯曲诱发衰减。在一些实施方式中，在芯中较低的最大相对折射率提供了较高带宽，同时还提供了较低弯曲损失。因而，多模光纤可以包含渐变折射率玻璃芯；并且内部包层环绕且接触芯，且第二包层包含低折射率环形部分，所述低折射率环形部分环绕内部包层，所述低折射率环形部分具有小于约-0.2％的折射率Δ和至少1微米的宽度，其中所述内部包层的宽度为至少约0.5微米且光纤另外展现1圈、10mm直径心轴包覆衰减增加小于或等于约0.4分贝/圈(在850nm波长下)，数值孔径大于0.14，更优选地为数值孔径大于0.17，甚至更优选地为数值孔径大于0.18且最优选地为数值孔径大于0.185，并且过度填满带宽大于1.5GHz-km(在850nm波长下)。
可以制造50微米直径芯多模光纤，从而提供：(a)大于1.5GHz-km过度填满(overfilled；OFL)带宽，更优选地为过度填满带宽大于2.0GHz-km，甚至更优选地为过度填满带宽大于3.0GHz-km且最优选地为过度填满带宽大于4.0GHz-km(波长为850nm)。可以实现这些较高带宽同时仍然保持1圈、10mm直径心轴包覆衰减增加小于0.5dB(波长为850nm)，更优选地为小于0.3dB，甚至更优选地为小于0.2dB且最优选地为小于0.15dB。还可以实现这些较高带宽同时还保持1圈、20mm直径心轴包覆衰减增加小于0.2dB(波长为850nm)，更优选地为小于0.1dB且最优选地为小于0.05dB，并且1圈、15mm直径心轴包覆衰减增加小于0.2dB(波长为850nm)，优选地为小于0.1dB且更优选地为小于0.05dB。此类光纤更能够提供大于0.17的数值孔径(NA)，更优选地为NA大于0.18且最优选地为NA大于0.185。同时，此类光纤更能够展现OFL带宽大于约500MHz-km(在1300nm波长下)，更优选地为大于约600MHz-km，甚至更优选地为大于约700MHz-km。同时，此类光纤更能够展现最小计算有效模型带宽(minimum calculated effective modal bandwidth；Min EMBc)带宽大于约1.5MHz-km，更优选地为大于约1.8MHz-km，且最优选地为大于约2.0MHz-km(在850nm波长下)。
优选地，本文中所公开的多模光纤展现光谱衰减小于3dB/km(在850nm波长下)，优选地为小于2.5dB/km(在850nm波长下)，甚至更优选地为小于2.4dB/km(在850nm波长下)且更优选地为小于2.3dB/km(在850nm波长下)。优选地，本文中所公开的多模光纤展现光谱衰减小于1.0dB/km(在1300nm波长下)，优选地为小于0.8dB/km(在1300nm波长下)，甚至更优选地为小于0.6dB/km(在1300nm波长下)。
在一些实施方式中，光纤的数值孔径(“NA”)优选地小于0.23且大于0.17，更优选地为大于0.18，且最优选地为小于0.215且大于0.185。
在一些实施方式中，芯从中线向外辐射状延伸半径R1，其中10微米≤R1≤40微米，更优选地为，20微米≤R1≤40微米。在一些实施方式中，22微米≤R1≤34微米。在一些优选实施方式中，芯的外半径介于约22微米与28微米之间。在一些其它优选实施方式中，芯的外半径介于约28微米与34微米之间。
在一些实施方式中，芯的最大相对折射率小于或等于1.2％且大于0.5％，更优选地为大于0.8％。在其它实施方式中，芯的最大相对折射率小于或等于1.1％且大于0.9％。
在一些实施方式中，光纤展现1圈、10mm直径心轴衰减增加不大于1.0dB，优选地为不大于0.6dB，更优选地为不大于0.4dB，甚至更优选地为不大于0.2dB且更优选地为不大于0.1dB，所有波长介于800nm与1400nm之间。
图25示出多模光纤200的实施方式中玻璃部分横截面的折射率分布示意图，所述多模光纤200包含玻璃芯220和玻璃包层300，包层包含内环形部分230、低折射率环形部分250和外环形部分260。图26为图25的光波导光纤的横截面图的示意图(未按比例绘制)。芯220具有外半径R1和最大折射率Δ，即，Δ1MAX。内环形部分230具有宽度W2和外半径R2。低折射率环形部分250具有最小折射率Δ百分比Δ3MIN、宽度W3和外半径R3。低折射率环形部分250示出为被内环形部分230偏移或隔离于芯220。环形部分250环绕且接触内环形部分230。外环形部分260环绕且接触环形部分250。包层300由至少一个涂层310环绕，在一些实施方式中，涂层310可以包含低模量主要涂层和高模量次要涂层。
内环形部分230的折射率分布Δ2(r)具有最大相对折射率Δ2MAX和最小相对折射率Δ2MIN，其中在一些实施方式中，Δ2MAX＝Δ2MIN。低折射率环形部分250的折射率分布Δ3(r)具有最小相对折射率Δ3MIN。外环形部分260的折射率分布Δ4(r)具有最大相对折射率Δ4MAX和最小相对折射率Δ4MIN，其中在一些实施方式中，Δ4MAX＝Δ4MIN。优选地，Δ1MAX＞Δ2MAX＞Δ3MIN。在一些实施方式中，内环形部分230具有大体上恒定的折射率分布，如图24所示出，所述折射率分布具有常数Δ2(r)；在这些实施方式中的一些实施方式中，Δ2(r)＝0％。在一些实施方式中，外环形部分260具有大体上恒定的折射率分布，如图25所示出，所述折射率分布具有常数Δ4(r)；在这些实施方式的一些实施方式中，Δ4(r)＝0％。芯220具有完全正的折射率分布，其中Δ1(r)＞0％。R1被定义为半径，在所述半径下芯的折射率Δ首先达到数值0.05％，从而从中线向外辐射。优选地，芯220大体上不含有氟，并且更优选地，芯220不含有氟。在一些实施方式中，优选地，内环形部分230的相对折射率分布Δ2(r)具有小于0.05％的最大绝对幅度，并且Δ2MAX＜0.05％且Δ2MIN＞-0.05％，并且低折射率环形部分250开始于包层的相对折射率首先达到小于-0.05％的数值处，从而从中线向外辐射。在一些实施方式中，外环形部分260的相对折射率分布Δ4(r)具有小于0.05％的最大绝对幅度，并且Δ4MAX＜0.05％且Δ4MIN＞-0.05％，并且低折射率环形部分250结束于包层的相对折射率首先达到大于-0.05％的数值处，从而从发现Δ3MIN处的半径向外辐射。
虽然本文已参照本公开的优选实施方式和特定实例说明且描述了本公开，但是对所属领域的普通技术人员显而易见的是，其它实施方式和实例可执行类似功能和/或实现相同结果。同样应理解，本公开的设备可使用任何适当的单模光纤，诸如CORNING
Figure BPA00001443787900141
、SMF-28TM或CORNING
Figure BPA00001443787900142
、CLEARCURVE
Figure BPA00001443787900143
或者任何适当的多模光纤，诸如CORNING
Figure BPA00001443787900144
、INFINICOR
Figure BPA00001443787900145
或CORNING
Figure BPA00001443787900151
、CLEARCURVEOM3/OM4。其它实施方式可包含构造成使用两个不同的电缆而不是所示的单个电缆的类似部件、特征和/或方法。所有此类等效实施方式和实例均属于本发明的精神和范围内，且旨在由所附权利要求书所涵盖。还将对熟习此项技术者显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种修改和改变。因此，预期本发明涵盖本发明的修改和改变，只要所述修改和改变属于所附权利要求书和所附权利要求书的等效物的范围内即可。

Claims (45)

1.一种适于极性颠倒的双工光纤连接器组件，所述双工光纤连接器组件包含：
第一光纤连接器组件；
第二光纤连接器组件；以及
外壳，所述外壳用于接收所述第一光纤连接器组件和所述第二光纤连接器组件，以使得所述光纤连接器组件可沿所述光纤连接器组件的相应纵轴独立旋转，以供极性颠倒。
2.如权利要求1所述的双工光纤连接器组件，所述外壳在第一端上更具有两个大体上平行的孔口，以接收所述第一和第二光纤连接器组件。
3.如权利要求1所述的双工光纤连接器组件，所述外壳在第二端上更具有卷曲主体，以接收光纤电缆。
4.如权利要求1所述的双工光纤连接器组件，所述外壳更包括至少一个弹性构件。
5.如权利要求4所述的双工光纤连接器组件，其中所述弹性构件为构成所述外壳不可缺少的。
6.如权利要求4所述的双工光纤连接器组件，其中所述弹性构件用作制动器。
7.如权利要求4所述的双工光纤连接器组件，其中所述弹性构件提供可听见的卡嗒声。
8.如权利要求4所述的双工光纤连接器组件，其中所述弹性构件为悬臂片簧。
9.如权利要求1所述的双工光纤连接器组件，其中所述外壳为组件，所述组件具有至少一个第一部件和一个第二部件。
10.如权利要求9所述的双工光纤连接器组件，其中所述第一部件和所述第二部件将卷曲主体至少部分地界定于所述外壳的一部分上。
11.如权利要求9所述的双工光纤连接器组件，其中藉由一个部件上的至少一个闩锁与另一个部件上的至少一个相应闩锁孔配合，所述第一部件和所述第二部件彼此固定。
12.如权利要求9所述的双工光纤连接器组件，所述外壳组件的所述第一部件和所述第二部件具有整体对齐特征。
13.如权利要求9所述的双工光纤连接器组件，所述第一部件和所述第二部件为相同的。
14.如权利要求1所述的双工光纤连接器组件，其中所述第一光纤连接器组件和所述第二光纤连接器组件为LC连接器组件。
15.如权利要求1所述的双工光纤连接器组件，所述双工光纤连接器组件更包括触发机制。
16.如权利要求15所述的双工光纤连接器组件，所述外壳更具有至少一个保持特征，所述保持特征与所述触发机制配合。
17.如权利要求15所述的双工光纤连接器组件，其中所述触发机制可拆卸地附接至所述外壳。
18.如权利要求15所述的双工光纤连接器组件，所述触发机制包括：
壳体，所述壳体具有通道，所述通道纵向延伸至各处；柔性臂，所述柔性臂附接至所述壳体且从所述壳体有角度地延伸；以及
侧面开口，所述侧面开口与所述柔性臂反向，以接收光纤电缆。
19.如权利要求15所述的双工光纤连接器组件，所述触发机制更具有至少一个纵向对齐特征，所述纵向对齐特征与所述外壳上的至少一个相应纵向对齐特征配合。
20.如权利要求15所述的双工光纤连接器组件，所述外壳更包括至少一个弹性构件且所述触发机制防止所述至少一个弹性构件弯曲。
21.如权利要求15所述的双工光纤连接器组件，其中所述触发机制绕所述第一和第二光纤连接器组件夹紧所述外壳，所述第一和第二光纤连接器组件摩擦防止所述第一和第二光纤连接器组件旋转。
22.如权利要求1所述的双工光纤连接器组件，其中所述双工光纤连接器组件为光纤电缆组件的一部分。
23.如权利要求22所述的双工光纤连接器组件，所述光纤电缆组件更包括卷曲带和保护罩(boot)。
24.如权利要求23所述的双工光纤连接器组件，所述双工光纤连接器组件更包括触发机制，所述触发机制具有至少一个支座(standoff)，以与所述保护罩邻接。
25.如权利要求23所述的双工光纤连接器组件，其中所述触发机制可在所述保护罩上轴向平移。
26.一种适于极性颠倒的光纤电缆组件，所述光纤电缆组件包含：
光纤电缆；
双工光纤连接器组件，所述双工光纤连接器组件适于极性颠倒，所述双工光纤连接器组件包含：
第一光纤连接器组件；
第二光纤连接器组件；以及
外壳，所述外壳用于接收所述第一光纤连接器和所述第二光纤连接器，以使得所述光纤连接器可沿所述光纤连接器的相应纵轴独立旋转，以供极性颠倒。
27.如权利要求26所述的光纤电缆组件，所述光纤电缆组件更包括触发机制和保护罩。
28.如权利要求26所述的光纤电缆组件，所述外壳在至少一个侧面上具有标记，以指示极性状态。
29.如权利要求26所述的光纤电缆组件，其中所述第一光纤连接器组件和所述第二光纤连接器组件为LC连接器组件。
30.如权利要求26所述的光纤电缆组件，所述光纤电缆组件更包括触发机制，所述触发机制包括：
壳体，所述壳体具有通道，所述通道纵向延伸至各处；
柔性臂，所述柔性臂附接至所述壳体且从所述壳体有角度地延伸，所述柔性臂在所述第一光纤光纤连接器组件和所述第二光纤光纤连接器组件中的每一个上啮合闩锁臂，所述柔性臂具有分隔物，所述分隔物界定空腔以接收所述闩锁臂；以及
侧面开口，所述侧面开口与所述柔性臂反向，以接收所述光纤电缆。
31.如权利要求30所述的光纤电缆组件，其中所述分隔物向所述第一和第二光纤电缆组件提供扭矩抗力。
32.如权利要求26所述的光纤电缆组件，所述保护罩具有近端横截面和远端横截面，所述近端横截面大体上为矩形，所述远端横截面大体上为圆形。
33.如权利要求32所述的光纤电缆组件，其中所述保护罩的所述近端大体上平坦，垂直于所述纵轴，且所述保护罩的所述近端毗连所述光纤连接器组件。
34.如权利要求26所述的光纤电缆组件，其中所述保护罩可沿所述光纤电缆的所述纵轴旋转。
35.如权利要求26所述的光纤电缆组件，所述光纤电缆具有至少一个无缓冲光纤，所述至少一个无缓冲光纤设置于护套内。
36.一种适于极性颠倒的双工连接器外壳组件，所述双工连接器外壳组件包含：
外壳，所述外壳具有贯穿通道(through passage)、两个孔口、卷曲主体以及至少一个整体弹性构件，所述两个孔口位于第一端上，所述卷曲主体位于第二端上，所述第二端与所述第一端相对，其中所述整体弹性构件用作制动器。
37.如权利要求36所述的双工连接器外壳组件，其中所述外壳为外壳组件，所述外壳组件具有至少一个第一部件和一个第二部件。
38.如权利要求36所述的双工连接器外壳组件，所述双工连接器外壳组件更包括触发机制和保护罩。
39.如权利要求36所述的双工连接器外壳组件，所述双工连接器外壳组件更包括第一和第二光纤连接器组件，其中所述第一和第二光纤电缆组件为LC连接器组件。
40.如权利要求36所述的双工连接器外壳组件，其中所述双工连接器外壳为光纤电缆组件的一部分。
41.一种双工光纤电缆组件的极性颠倒方法，所述方法包含：
在外壳内旋转第一光纤连接器组件；以及
在所述外壳内旋转第二光纤连接器组件。
42.如权利要求41所述的方法，其中所述第一光纤连接器组件和所述第二光纤连接器组件沿彼此相反方向旋转。
43.如权利要求41所述的方法，所述方法更包括以下步骤：
拆卸触发机制；
旋转所述触发机制约180度；
将所述触发机制放回到所述外壳上。
44.如权利要求43所述的方法，所述方法更包括以下步骤：旋转保护罩。
45.如权利要求44所述的方法，其中所述保护罩旋转至少约45度。
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