CN1024154C - 用压力使光面相连的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的装置(11)和方法，用于把光纤(6)装配在连接器(1)的通道(4)内。首先，利用滑动架(20)上的圆柱销(30)使光纤(6)形成一弯弧，然后，移动滑动架使之靠近基座(12)，由此对光纤(6)形成轴向力，使之与连接器(1)内的光学器件(7)相连并形成光面(8、9)之间的压力。

Description

本发明涉及光纤和光学器件的连接。

美国专利4，727，742提供了一个大家熟知的连接器和一个用于在连接器的通道中使两根光纤相连的装置。此装置包括一套用于光纤连接器径向压缩的模块，模块之间的相互移动使连接器径向收缩以对光纤施加压力，保证光纤被置于连接器内。此装置还包括一套用于连接器轴向压缩的模块，由于模块之间的相互移动而置于连接器上的轴向力可防止光学纤维光面的分离。

让光学纤维不断相互靠近直至光面最后接触，可使纤维装配在我们熟知的这个连接器内。为使光纤靠得更紧些，它们应被弯曲而不是进一步相互移动。光纤的弯曲表明光面已接触且相互之间的压力也已产生。当纤维弯曲后，收缩连接器及施加轴向力便可维持它们之间的压力。因此，当我们要施加轴向力以保证光面相连而把纤维装配在一个连接器内时，便可使用此种装置。

但当过大的压力损坏光面时，问题便出现了，当连接刚性较大的纤维时，压力可能会过量。例如，当两光面之间的压力过量以致破坏光面时，刚性纤维仍无法弯曲。因此，有必要在压力超量之前使光纤弯曲。

本发明提供了一种方法，它利用置于光纤的轴向力，保证纤维的光面与光学器件的光面相连，同时维持光面之间的压力。

本发明所提供的方法能使纤维弯曲而不受限制，并同时对纤维施加轴向力。

此方法的长处在于：在加压之前，先使纤维形成一弯弧，这样便能减小其刚性。当在光学器件和纤维的光面间加压时，纤维便会在弯弧基础上继续弯曲。纤维的弯曲便表明光面之间存在压力。纤维 在弯弧基础上的继续弯曲是由于对其加压所致。如需使一根没有弯弧的纤维变弯，所需压力将大于有弯弧的纤维。

本发明所提供的装置用于：把光纤插入连接器的通道，使纤维形成弯弧及取得精确的纤维轴向位移以实现纤维光面与装配在连接器上的光学器件光面之间的压力。此装置在进行纤维的轴向位移之前还用于纤维的校直。

以下参照附图，对本发明进行进一步说明。

图1为一透视图，图示装置用于把光纤插入连接器的通道内：

图2和图3为图1的平面投影，显示纤维与此装置的位置关系：

图4为图1所示装置的局部平面投影及装有光纤的连接器的局部剖视图。

图5为两光纤和连接器的局部透视图。

图6与图5类似，显示了光纤在连接器内的全部插入部分。

图7与图5类似，显示了光纤的弯曲，而弯曲表明纤维光面之间相连且互相施加压力。

图8为连接器的局部剖视图及图3所示装置的局部图，此连接器用于连接光纤和另一光学器件（如二极管）。

参照图5、6和7，连接器1已为美国专利4，435，038所描述，它包括套筒2和其中的可变形支撑部件。支撑部件3有许多可拉长的平行肋状物，用于固定通道4内的光纤。把光纤6和7的末端5插入通道4并施加径向力压缩部件3，便使光纤6，7校直在一条直线上。压缩过程中，部件3之间的间隙被消除，从而导致它的径向变形。

根据发明，把轴向力加于纤维6上，形成纤维6、7的光面8、9之间的压力。光纤7也可由其它器件代替。例如可由图8所示的二极管代替。二极管被装配在形状不同于前面所述的连接器1中，其光面9与纤维6的光面8相连，有关纤维6和二极管7的连接问题可查阅美国专利4，186，996。

挤压连接器1（如图5、6、7）是为了维持光面8、9之间的压力;使连接器沿轴向延伸是为了减轻这种压力而并非使光面脱离。

参照图5、6、7，光学器件7首先被装配在连接器1中，然后再沿通道4插入光纤6，使它们的光面8、9相连。参照图7，为使光纤6与器件7靠紧些，光纤6应在10处被弯曲而不是沿轴向运动。光纤6在10处的弯曲便说明光面8、9之间已相连并存在压力。在光纤6弯曲后，我们可挤压连接器1和对光纤6施加轴向力来维持光面之间的压力。当器件7为一光纤时，光纤6、7在10处的弯曲便说明它们的光面8、9已相连并存在压力。

参照图1，装置11用于把光纤6插入连接器1的通道4内、使光纤6形成弯弧及施加轴向力使光纤6沿轴向移动准确的距离以实现光面8、9之间的压力。在光纤6沿轴向移动之前，装置11还用于校直光纤。

装置11包括基座12。基座上的槽13与基座的后端面14相连。细长的通道15与槽13及装置11的前端17相连，并在与槽相连处有一漏斗型入口16。如图2所示。光纤6沿槽13和入口16插入并穿出端面17，光纤6可在通道15中滑移。对于光纤6的结构，人们已熟知。具有包层的心线18通过光的反射传递信息，直径较大的缓冲层同轴地缠绕在心线上。

参照图1、2、3装置11还包括滑动架20。其上的螺钉21A保证部件21B在深孔22中作往复运动。当基座的后端面与滑动架的前端面接触时，槽23与13便连成一体。滑动架20上有一夹钳的固定件25，通道15的中心线平行其钳面26。装配在槽面28上的夹钳移动件27由弹簧29推向固定件。圆柱销30被用作使光纤形成弯弧的工具，它被装配在槽23中，其轴心线与通道15的中心线垂直相交。光纤6被置于槽23中，位于夹钳的活动件和固定件之间，其后部被夹钳夹住。光纤与销30相接触。由于通道15的中心线与销30的轴心线垂直相交并与钳面26平行，因而光纤6在31处形成弯弧。按上所述，把光纤6装配在装置11上。然后把盖32装配在基座上。盖32覆盖在通道15上，可绕铰链33旋转，其转动可用手动旋钮34获得。

参照图3，基座12不动，滑动架20向后移动，光纤6随之沿15向后滑移，这样便能校直光纤的前端（如图2）。

参照图4和8，装置11的前端面与连接器的通道4相连后，光纤6便被置于通道4内，其光面8与光学器件的光面9相对。光纤6从端面17伸 出的长度取决于它达到光面9的距离。因此，我们可让光纤6沿通道4向前运动直至光面8、9相连。

例如，光学器件为二极管7（如图8），它和纤维6在光面8、9处相连。滑动架20由图3所示位置向前移动直至与基座的后端面相碰。移动距离可预先确定。移动的最大量由21B的长度决定。参照图4和8，为了使光纤和光学器件靠紧些，应使纤维弯曲而不是让它继续朝光学器件移动。光纤6被弯曲便说明光面8、9已相连且相互之间的压力亦已产生。

对光纤施加压力后，我们便能看到光纤在原有弯弧的基础上继续弯曲，从而与销30脱离。槽23可容纳弯曲程度不受限制的纤维6。因此，为了在相接触的光面8、9之间施加压力，只需对纤维施加轴向力而不必限制光纤的弯曲程度。当光学器件为另一纤维时（如图4），它们各自被置于相应的装置11中，当看到它们弯曲时，便说明已经相连且光面之间已产生压力。

纤维受到轴向力与一刚性柱状物受压无异。刚性柱状物可抗拒由压缩负荷产生的弯曲。因而加于柱体的过量负荷将会在柱体变弯之前将其破坏。由此可知，刚性纤维6的光面7在压力下，会在弯曲之前被破坏。为防止此类破坏。装置11使光纤6在31处预先形成一弯弧，然后再施加轴向力使其变得更弯。由于弯曲程序未受限制，因而在压力超量至损坏相连的光面前，纤维在31处会依据压力的大小弯曲到一定程度。

光面8、9相连后，滑动架20的行程便是光纤6预先确定的轴向位移量。光纤6在31处的弯弧有助于减小光纤的刚性。弯弧31处的横向位移量等于销30的半径与光纤6的半径之和。选择销的直径是为了获得光纤6在31处相应的弯曲度。光纤6的刚性减小量取决于其弯曲前的刚度及31处的弯曲程度。于是，光面之间的压力因为光纤刚度的减小而得以限制。

参照美国专利4727742，利用径向模块使连接器1径向变形能保证光面8、9之间的压力。图1所示的纤维6、7便是用这种方法被装配在连接器内的。图8中，利用有附着力的物质，如环氧树脂（未显示），把光纤置于连接器内且保持光面之间的压力。这里，我们不需美国专利4，727，742为施加轴向力而提供的模块，这是因为连接器的轴向延伸只能减少光面之间的压力而不能使它们分离。

Claims (5)

1、一种利用轴向力保证光纤(6)的光面(8)和光学器件(7)的光面(9)之间相连从而把光纤6装配到连接器的通道内的方法，此方法包括下列步骤：

使光纤(6)沿其长度形成弯弧，不限制光纤(6)的进一步弯曲；

校直光纤(6)的一个前端(19)，以使光纤(6)与连接器(1)校成一线；

使光纤(6)的已校正前端(19)前进，以使光纤(6)的光面(8)紧靠光学器件(7)的光面(9)，维持光纤(6)在长度上的弯弧；

通过将光纤(6)的相对应的后部(6A)推向光学器件(7)，在两光面(8、9)间施加压力，给予光纤(6)一进一步的不受限制的弯曲；

保证光纤(6)被置于连接器(1)内以维持对接光面(8、9)之间的压力；

解除光纤(6)的所有弯曲。

2、根据权利要求1中所述的方法，其中，给予一进一步的不受限制的弯曲是通过夹住光纤（6）的相应后部（6A）并且将该后部（6A）推向光学器件（7）一预定距离。

3、一种用于把光纤（6）插入连接器（1）内、使光纤（6）形成弯弧及对光纤（6）形成弯弧及对光纤（6）施加轴向力以获得安装在连接器（1）中的光纤（6）与光学器件（7）的对接光面（8，9）之间的压力的装置（11），其包括有：

基座（12）;

基座（12）上的通道（15），其与光学器件（7）排成一线，用于接纳轴向能移动的光纤（6）的一前端（19），并且使光纤（6）与装配在连接器（1）上的光学器件（7）校成一线;

安装在基座（12）上的零件（30），用于光纤（6）移动，使其与通道（15）不成一直线;

与零件（30）相邻的凹槽，其允许光纤（6）在零件（30）作用下不受限制地弯曲;

可释放的夹钳（25、27），用于夹住光纤（6）的后部（6A），该夹钳（25、27）在一预定距离内是可相互移动的，以使光纤（6）在它的长度方向朝装配在上述连接器（1）中的光学器件（7）轴向移动，以使对接光面（8、9）间产生压力，并且光纤（6）受到进一步弯曲。

4、根据权利要求3中所述的装置（11），其中，该零件（30）为一销，将其要装成与基座（12）上的通道（15）成一直线。

5、根据权利要求3或4中所述的装置（11），其中，基座（12）上的通道（15）是直的，夹钳（25、27）可相对通道（15）的后部沿轴向移动，以在基座（12）上的通道（15）范围内缩回光纤（6）。

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