CN103620461A - 具有一体扣合机构的套管组件 - Google Patents

Abstract

一种光纤套管组件，包括：一套管本体，具有位于其内的多根光纤。所述组件可以包括一光束扩展元件，所述光束扩展元件邻近套管本体的一前表面，同时一透镜阵列与所述多根光纤对准。一弹性扣合机构与所述光束扩展元件或所述套管本体一体地形成。

Description

具有一体扣合机构的套管组件

相关申请的交叉引用

本申请主张在2011年6月14日向美国专利商标局提交的题为“平行光链路套管组件（Paroli-Type Ferrule Assembly）”的在先美国临时专利申请61/496,715的优先权，上述专利申请的内容整体上并入本文。

技术领域

本申请概括而言涉及光纤套管组件，且更具体而言涉及一种多光纤套管组件，其具有一一体形成的扣合机构以将套管组件固定于一对接部件。

背景技术

用于互连多根光纤的系统典型地采用多个对接套管组件，以便于对多根光纤进行操作和精确对位。所述多根光纤固定于一套管本体内，同时每根光纤的一端面设置为基本与所述套管本体的一端面齐平或从所述套管本体的所述端面稍微突出。所述多根光纤的端表面或端面通常抛光至所需的光洁度。当互补的多个套管组件对接时，一个套管组件中的每根光纤与另一套管组件的一根对接光纤对准。

在某些应用中，对接的多根光纤的端面相互物理接触，以实现在对接光纤对之间传输信号的目的。在其它应用中，所述端面被间隔开，且每根光纤的光束被扩展并传输越过所述光纤之间的一气隙。在任一情况下，都希望将各套管组件牢固地固定于其对接部件。

扣合组件通常用于将套管组件可拆卸地固定于其对接部件。这类扣合组件通常形成于其中固定套管组件的一壳体或其它结构上。这个额外的结构增加了成本以及系统的复杂性。因此，希望提供一种多光纤套管组件，其具有一一体化扣合机构，以降低光纤部件的复杂性和成本。

发明内容

在一个方面，一种光纤组件包括基本平行的多根光纤。一套管本体具有位于其内的所述多根光纤，所述套管本体具有一前表面，所述各光纤的端面被定位为基本邻近所述套管本体的所述前表面。一光束扩展元件基本邻近所述套管本体的所述前表面，所述光束扩展元件具有一透镜阵列，所述透镜阵列与所述多根光纤对准。一弹性扣合机构用于将所述光纤组件互连于一对接部件，所述弹性扣合机构与所述光束扩展元件一体形成。

在另一方面,一种光纤组件包括基本平行的多根光纤。一套管本体直接接合位于其内的所述多根光纤。所述各光纤的端面被定位为基本邻近所述套管本体的前表面。一光束扩展元件基本邻近所述套管本体的所述前表面，所述光束扩展元件具有一透镜阵列，透镜阵列与所述多根光纤对准。一弹性扣合机构用于将所述光纤组件互连于一对接部件，所述弹性扣合机构与所述套管本体或所述光束扩展元件一体形成。

在再一方面，一种光纤组件，包括：一套管本体，直接接合位于其内的多根光纤。所述套管本体具有一前表面，所述各光纤的端面被定位为基本邻近所述前表面。一弹性扣合机构用于将所述光纤组件互连于一对接部件，所述弹性扣合机构与所述套管本体一体形成。

附图说明

通过结合附图参考下面的详细说明，可以最佳地理解本申请在结构和工作上的组织及方式及其另外的目的和优点，其中，相同的附图标记表示相同的部件，并且在附图中：

图1是一已连接的套管组件的一实施例的一立体图；

图2是图1的套管组件的一分解立体图；

图3是已插入一适配器的一套管组件以及与插入其内对准的一第二套管组件的一立体图；

图4是基本沿图3的4-4线做出的一剖视图；

图5是已连接的套管组件的一替代实施例的一立体图；以及

图6是图5的套管组件的一分解立体图。

具体实施方式

尽管本申请很容易具有多种不同形式的实施例，但示出在附图中且本文将详细说明的是几个具体实施例，同时理解的是，本说明书应视为本申请原理的一个示例，且不意欲将本申请限制于本文所示出的图样。

同样地，对一特征或方面的引用意欲描述本申请的一实例的一特征或方面，不意味着其每个实施例必须具有所述的特征或方面。此外，应该注意的是，说明书示出了多个特征。尽管某些特征已组合在一起以说明潜在的系统设计，但是这些特征还可以采用其它未明确公开的组合。因此，除非另有说明，所述组合不意欲为限制。

在附图中所示出的实施例中，方向表示诸如上、下、左、右、前和后等不是绝对的，而是相对的，用于解释本申请中不同部件的结构和运动。当部件处于图中所示的位置时，这些表示是恰当的。但是，如果元件位置的说明发生变化，那么认为这些表示也将相应地发生变化。

参见图1和图2，示出一光纤组件（诸如一多光纤带透镜的套管组件10）。套管组件包括一套管本体11，套管本体11具有多根固定于套管本体11的光纤100。一光或光束扩展元件（诸如透镜板30）可以固定于套管本体11。如所示出的，套管组件10包括两排光纤100，每排光纤100具有16根光纤，但如果需要，套管组件可以设置为收容更多根或更少根光纤。

套管本体11基本为矩形，而且具有一基本为平面的前表面12、一基本为平面的后表面13、以及相反朝向的侧壁14。各侧壁14可以包括：一扣合对准或对位沟槽14a，其自套管本体12的前表面12朝向后表面13延伸。一对相反朝向的光纤收容槽15在前表面12和后表面13之间延伸。光纤收容槽15设置为以并排结构收容光纤100，同时各光纤基本相互平行。各光纤收容槽15具有一光纤接合或对准面16，用于定位和支撑位于光纤收容槽15内的各光纤100。

对准面16可以包括多个拱形或扇形部17。各拱形部17支撑光纤100之一。如果光纤100由通常容易变形的塑料材料形成，则拱形部17不仅需要对准光纤而且需要支撑光纤并防止其变形。光纤的变形（例如将它们的横截面由圆形变为椭圆形或形成一扁平面）可能对该光纤的光学性能产生负面影响。如果插入到套管本体11中的光纤100是由玻璃形成，则拱形部17不必用于支撑光纤以防止变形但可以依然用于精确定位各光纤。

套管本体11可以包括：一对对位孔18，其穿过前表面12向后延伸。所述对位孔位于前表面12的水平中心线上。所述对位孔18可基本为圆柱形且延伸穿过前表面12和后表面13之间的套管本体11。所述对位孔18设置为将一杆件（未示出）收容于其内，以在一对光纤组件对接时便于对位。

一对位盖20设置为收容于各光纤收容槽15内，以将多根光纤100固定于该光纤收容槽15内。各对位盖20可基本为矩形，并具有一外表面21和一相反朝向的内表面22。外表面21可以基本为平面，而内表面22可以包括多个拱形或扇形部23，所述多个拱形或扇形部23与光纤收容槽15的所述多个拱形部17相对应以定位和支撑所述多根光纤100。如拱形部17一样，在固定塑料光纤100时，可以理想地将力分布在所述多根光纤上，以减少这些光纤的变形。

如果需要，光纤收容槽15和对位盖20可以是渐缩的以便于对位盖20组装于套管本体11。更具体而言，光纤收容槽可以是自套管本体11的前表面12向后表面13渐缩，从而光纤收容槽15在邻近前表面处比邻近后表面处稍宽。同样地，对位盖20可以自其前表面24向其后表面25渐缩，从而对位盖在邻近前表面处比邻近后表面处稍宽。由此，对位盖20在邻近其后表面25处比光纤收容槽15在邻近其前表面12处窄。该种结构允许对位盖20自套管本体11的前表面12插入并朝后表面13向后移动，直至对位盖20的侧壁26与套管本体11的内壁19完全接合。

套管本体11的内壁19和对位盖20的侧壁26可以倾斜，从而将对位盖20插入到光纤收容槽15中就将所述多根光纤固定在正确的位置处并且对位盖不需要任何另外的扣合机构。如果需要，套管本体11的内壁19和对位盖20的侧壁26也可以向下渐缩或倾斜，从而对位盖20滑入到光纤收容槽15中的运动也使对位盖20的内表面22朝向光纤收容槽15的光纤对准面16移动。

光纤收容槽15的各拱形部17与对位盖20的多个拱形部23之一对准。沿光纤收容槽15的对准面16的多个拱形部17之间的间距和沿对位盖20的内表面22的多个拱形部23之间的间距可以根据需要设置。拱形部17和拱形部23可以设置成使得光纤100的阵列被均匀隔开，或者相邻光纤相互接触，或者相邻光纤间有一间隙。在另一替代实施例中，拱形部17和拱形部23可以设置为使得光纤100的阵列被分组，同时在光纤组之间有一相对小的间隔或间隙。这样可以令人满意地便于连接塑料光纤。

套管本体11和对位盖20可以由能够注射成型的树脂（诸如聚苯硫醚或聚醚酰亚胺）形成，而且可以包括一助剂（诸如二氧化硅（SiO2））以增加树脂的强度和稳定性。按照需要，可以使用其它材料。

透镜板30基本为矩形而且具有一前表面32和一后表面33。透镜板30可以由光学级树脂形成，所述光学级树脂能够注射成型且具有与光纤100紧密匹配的折射指数。在一个例子中，透镜板可以由聚醚酰亚胺形成。一凹部34可以位于透镜板30的前表面32的中心而且包括多个透镜元件35。当透镜板30固定于套管本体11的前表面12时，一个透镜元件与相应一根光纤100对准。在所示出的实施例中，透镜元件35属于交叉聚焦型而且包括自凹部34的底表面36朝向透镜板30的前表面32突出的一凸形（图4）。透镜板30的后表面33可以被定位为邻近套管本体11的前表面12，同时各光纤100的一端面101接合透镜板30的后表面33。

悬臂式的一臂部37可以自透镜板30的各侧壁38向后突出。臂部37包括一前部39以及一后扣合臂40。前部39基本为线性而且自邻近透镜板30的侧壁38的前表面32向后延伸。前部39的长度可以近似等于套管本体11的长度。前部39的一内表面41沿套管本体11的侧壁14延伸。如果套管本体11的侧壁14包括一扣合对位沟槽14a，则内表面41可以在尺寸上设置为其被收容于对位沟槽内。如图2所示出，扣合对位沟槽14a未延伸至套管本体11的后表面13。因此，前部39的内表面41具有邻近前部的后边缘43的一凹部或台阶部42，从而内表面41沿套管本体11的侧壁14的全长延伸而且在套管本体11的侧壁14的全长上与其邻近。也可以预见其它的结构。

后扣合臂40包括：一第一斜部44，其自前部39的后边缘43向后延伸；以及一直部45，基本呈线性，并自第一斜部向后延伸。一扣合元件46位于斜部44和直部45的交叉点处，以将套管组件10锁于一对接部件或如下所述的一适配器60。一能手动操纵的突部或突片47自直部45的一后端延伸，以允许后扣合臂40偏转，从而可将套管组件10从适配器60上拆下。

扣合元件46略微呈T型，而且包括一中心对位突部48以及一位于对位突部后方的接合部49，接合部49宽于对位突部。如果需要，两个臂部37的对位突部48可以设置有不同的宽度或者一个自扣合元件46的中心线偏移以提供一防误插特性（polarizing feature），从而套管组件10可以仅沿一个方向插入到适配器60中。

对位突部48包括一前坡面50，而接合部49包括位于前坡面50相对侧的坡面51。当将套管组件10插入到一对接部件或如下所述的适配器60中时，前坡面50和坡面51便于使后扣合臂40偏转。接合部49还包括位于各坡面51后方的向后朝向的一锁定面52，以将套管组件10锁定于适配器60中。如果需要，所述向后朝向的锁定面可以是有坡度的或斜的，以将一向前或对接的偏压力施加于套管组件。更具体而言，当套管组件10插入到适配器60中时，锁定面52接合窗口64的后边缘67而且向前偏压套管组件。

在将透镜板30安装于套管本体11上时，臂部37的前部39沿套管本体11的侧壁14延伸，而且后扣合臂40自套管本体向后延伸。因此，当如所示出的按箭头A向内按压突片47时，后扣合臂40将朝向光纤100向内偏转。各臂部37的前部39仍沿套管本体11的侧壁14保持不变。

透镜板30可以包括：一对圆柱型引导孔或引导插口53，其设置为与套管本体11的对位孔18对准。各引导孔53的直径可以设置为匹配于或大于套管本体11的对位孔18的直径。

透镜板30可以具有：一对圆形间隔件或垫（未示出），自后表面33突出同时各围绕对应引导孔53。所述间隔件的长度可以选择为限定套管本体11的前表面12和透镜板30的后表面33之间的一致且预定的距离或间隙。储存部54可以设置于透镜板30的上下表面55内，以便于在光纤100的端面101和透镜板30的后表面33之间应用一指数匹配介质（诸如环氧树脂）。

一弹性衬垫56可以固定于透镜板30的前表面32，以在某种程度上密封一对对接套管组件10之间的对接界面。所示出的衬垫56基本为矩形，并且具有围绕透镜元件35的一中心开口57。根据所述对接界面的结构，衬垫56可以为其它形状。

在组装过程中，所述多根光纤100被定位于套管本体11的光纤收容槽15之一内。每根光纤100皆被定位，以便于在光纤收容槽15内接合光纤对准面16的拱形部17。

使对位盖20位于邻近光纤收容槽15，同时对位盖20的后表面25基本邻近套管本体11的前表面12。对位盖20被定位成，使得内表面22的各拱形部23与所述多根光纤100之一对准。然后，可以使对位盖20相对套管本体自前表面12朝向后表面13移动。套管本体11的渐缩的内壁19和对位盖20的渐缩的侧壁26将使对位盖20固定于正确位置，同时光纤100夹于套管本体11和对位盖20之间。如果需要，粘接剂（诸如环氧树脂）可以应用于在光纤收容槽15内的光纤100以及对位盖20的内表面22，以进一步固定套管本体11、对位盖20和光纤100。如果套管本体11包括一另外的光纤收容槽15，则可以重复上述过程以将多根光纤100固定于这个光纤收容槽15内。

在所述多根光纤100固定于套管本体11的光纤收容槽15内之后，所述多根光纤可以在基本邻近前表面12处劈开或端接。如果需要，可以对光纤100的端面101进行另外的处理。例如，如果光纤是由玻璃制成的，则正如现有技术中所公知的，可以抛光端面101。

随后，通过在套管本体的前表面12和透镜板30的后表面33之间施加一粘接剂，透镜板30可以固定于套管本体11。在一个实施例中，一固定装置（未示出）可以用于使透镜板30定位为邻近套管本体11的前表面12，而且粘接剂（诸如环氧树脂）施涂于邻近透镜板30的上下表面41的储存部40。粘接剂将自储存部40并沿套管本体11的前表面12和透镜板30的后表面33之间的间隙行进，以将透镜板固定于套管本体，并在多个光纤100的端面101和透镜板的多个透镜元件35之间形成一均匀的间隙42。在许多情况下，可取的是采用具有基本上与透镜板30和光纤100的折射指数相匹配的折射指数的粘接剂，以使透光率最大化。如果需要，粘接剂（诸如环氧树脂）也可以施涂于套管本体11的侧壁14和各臂部37的前部39之间。通过这样的结构，臂部37与透镜板30一体地形成，而且起到将套管组件10扣合于一对接部件（诸如一适配器）的作用。

参见图3和图4，一适配器60示出为具有一个插入其内的套管组件10以及对准的用于插入的一第二套管组件。适配器60包括基本为矩形的一开口61，以收容各套管组件10。一凹口或凹槽62自开口61朝各端壁63向外延伸。凹口62设置为收容扣合元件46的对位突部48，以在对接过程中使套管组件10和适配器60对准。一窗口或开口64设置于端壁63内，以锁定地收容扣合元件46的接合部49，从而将套管组件10固定于适配器60内。

当套管组件10插入到适配器的开口61时，前坡面50将接合于凹口62中的外边缘65，而且接合部49的坡面51将接合开口61的外边缘66。在插入过程期间，前坡面50和坡面51的坡度将引起后扣合臂40偏转。后扣合臂40将保持偏转直至接合部49与适配器60的窗口64对准。后扣合臂40的弹性将引起后扣合臂朝向其未偏转位置向外弹，而且接合部49将进入到窗口64中。各接合部49的向后朝向的锁定面52将接合窗口64的一后边缘67，以将套管组件10固定于适配器60内。通过向内按压突片47直至各接合部49的向后朝向的锁定面52不再接合其窗口64的后边缘67，可以将套管组件10从适配器60上拆下。

在图5和图6所示出的一替代实施例中，套管组件70包括：弹性扣合臂72，其与套管本体71一体形成。相同的附图标记用于表示相同的部件而且其说明在此不再重复。由此，透镜板73的各臂部37的前部39被取消，而扣合臂72自套管本体71的侧壁74延伸。相对于臂部37的后扣合臂40，扣合臂72及其部件起到如上所述的作用。

在一替代实施例中，透镜板30可以从套管组件70中取消，从而一个套管组件的光纤100直接与另一个相似设置的套管组件（未示出）对接。

尽管示出并说明了本申请的优选实施例，但是可以设想到的是，本领域技术人员在不脱离前表面说明书和随附权利要求的精神和范围的情况下可做出多种多样的修改。

Claims (16)

1.一种光纤组件，包括：

多根光纤，基本平行且各光纤具有一端面；

一套管本体，所述多根光纤位于所述套管本体内，所述套管本体具有一前表面，所述各光纤的端面被定位为基本邻近所述套管本体的所述前表面；

一光束扩展元件，基本邻近所述套管本体的所述前表面，所述光束扩展元件具有一透镜阵列，所述透镜阵列与所述套管本体的所述多根光纤对准；以及

一弹性扣合机构，用于将所述光纤组件互连于一对接部件，所述弹性扣合机构与所述光束扩展元件一体形成。

2.根据权利要求1所述的光纤组件，还包括：一对扣合臂，其向后延伸，为悬臂式并且呈弹性。

3.根据权利要求2所述的光纤组件，其中，所述各扣合臂具有一扣合突部，用于接合所述对接部件的一扣合肩部。

4.根据权利要求1所述的光纤组件，还包括一基本细长形的元件，与所述光束扩展元件和所述弹性扣合机构一体形成而且在所述光束扩展元件和所述弹性扣合机构之间延伸。

5.根据权利要求4所述的光纤组件，其中，所述基本细长形的元件基本自所述套管本体的所述前表面朝向所述套管本体的后表面沿所述套管本体的一侧壁延伸。

6.根据权利要求5所述的光纤组件，其中，所述基本细长形的元件固定于所述套管本体的侧壁。

7.根据权利要求5所述的光纤组件，其中，所述基本细长形的元件是基本不能偏转的。

8.根据权利要求1所述的光纤组件，其中，所述对接部件是一适配器，所述适配器设置为对接于另一套管组件。

9.一种光纤组件，包括：

多根光纤，基本平行且各光纤具有一端面；

一套管本体，直接接合位于其内的所述多根光纤，所述套管本体具有一前表面，所述各光纤的端面被定位为基本邻近所述套管本体的所述前表面；

一光束扩展元件，基本邻近所述套管本体的所述前表面，所述光束扩展元件具有一透镜阵列，所述透镜阵列与所述套管本体的所述多根光纤对准，所述透镜阵列与所述多根光纤间隔一预定距离；以及

一弹性扣合机构，用于将所述光纤组件互连于一对接部件，所述弹性扣合机构与所述套管本体和所述光束扩展元件之一一体形成。

10.根据权利要求9所述的光纤组件，还包括：一对扣合臂，其向后延伸，为悬臂式并且呈弹性。

11.根据权利要求10所述的光纤组件，其中，所述各扣合臂具有一扣合突部，用于接合所述对接部件的一扣合肩部。

12.根据权利要求9所述的光纤组件，其中，所述对接部件是一适配器，所述适配器设置为对接于另一套管组件。

13.一种光纤组件，包括：

多根光纤，基本平行且各光纤具有一端面；

一套管本体，直接接合位于其内的所述多根光纤，所述套管本体具有一前表面，所述各光纤的端面被定位为基本邻近所述套管本体的所述前表面；以及

一弹性扣合机构，用于将所述光纤组件互连于一对接部件，所述弹性扣合机构与所述套管本体一体形成。

14.根据权利要求13所述的光纤组件，其中，所述弹性扣合机构具有：一对扣合臂，其向后延伸，为悬臂式并且呈弹性。

15.根据权利要求14所述的光纤组件，其中，所述各扣合臂具有一扣合突部，用于接合所述对接部件的一扣合肩部。

16.根据权利要求15所述的光纤组件，其中，所述扣合臂具有一第二突部，用于接合所述对接部件而且朝向一对接光纤组件向所述套管本体偏压。

Images