CN1050616A - 双工式光纤连接器及与其端接的光缆 - Google Patents

Abstract

一种用以互连FDDI系统管理区、端接双工跨 接光缆(23)的连接器，包括有一跨接输入端和一接线 端的塑料壳体(21)。该光缆的各光纤(25)由支撑在 壳体中且有一个从壳体接线端延伸部分的套管(64) 端接。套管的凸出端由一可拆卸地连接到壳体连接 端的套件(130)所保护。因套件可拆卸故可接触和 清理套管的端部。此外，套件还配置以键槽(157)，以 利于连接器同键连接装置在连接器待插入的插座内 的接合。壳体可连接不同套件以便于将连接器插入 所需插座中。

Description

本发明涉及一种双工式光纤连接器和用这种连接器在端头连接的光缆。

数据通信工业界规定光纤配线数据接口（FDDI）作为局部区域网络性能定义的标准。符合这个标准的系统叫做FDDI系统，它是在125兆位/秒的数据通信线路速度下以端口对端口的方式工作的光学系统。

FDDI是第一个全光纤的高速局部区域网络系统，它将成为二十世纪最后十年中杰出的局部区域网络系统。它在主机与外围设备之间形成高速的光传输通路，适宜用作低速局部区域网络之间的主干网络。目前，FDDI是一般采用芯线直径为62.5微米、包层直径为125微米的光纤的100兆位数据传输速度的LAN（局部区域网络）系统，而且是包括在1300毫微米中心波长工作的相对旋转的双权标传递环（dual，counterrotating，token  passing  rings）以LED为基础的标准。

双环包括一主环和一辅助环。双环用以提高可靠性，有时用以提高性能。若两个环都起作用，就能在两个环的方向上进行传输。

局部区域网络大量采用光纤会导致在建造配线系统时广泛采用光纤。FDDI系统目前存在有待解决的一些问题：这种系统受到FDDI标准的限制，而且当采用大量包括一直敷设到各工作站的光纤时，问题就复杂了。

为协助网络工程技术人员和安装人员执行基本法规和/或用户可能选用的更具限制性的方法，FDDI标准规定了一些要求。例如，在一个叫做FDDI标准的与物理层介质有关（PMD）部分的标准中就规定了双光纤连接器插座的细节。PMD制定了光发射机和接收机、光纤、光连接和光旁通开关连同键控形式选择方案的各种堆积。插座和有关的插头都用机械方法加以极化，以防发信/收信光纤换位，对应于通信台接口的键则设计得使其可以防止主环和辅助环的混淆，并防止混淆对有关站的连接。看一个通信台，其键处于顶部时，发射信号总是在左边光纤端口上的接口输出，接收信号则总是在右边的光纤端口进入接口的。

采用双联跨接光缆可以将简单的双环体系结构配置得使其键控和信号方向符合PMD标准的规定。主环是通过将各通信台的B插座在前进方向上围绕主环连接到下一个通信台的A插座上构制的。主环闭合时，辅助环就形成一个回路，辅助环的信号反方向流通。

当网络扩展到一个建筑物的多楼层或扩展到具有多个建筑物的校园时，接线就变得复杂到难以管理的程度，这是不能容许的。要将网络扩建到这样的程度，显然是需要有一个可加以管理的配线系统的。

要端接每个包括两根光纤的跨接光缆，必须配备多个连接器。在诸如仪器房和升降机和从造卫星仑室之类的管理场所，在光缆终止所在的各接口之间进行交叉连接，所使用的就是这些跨接光缆。所用的连接器是双联连接器，每个能端接两根光纤。

FDDI连接器一般包括两个插头或套管（它们通常就是这样叫的），各套管端接着一根光纤。两套管系装在有一个双工光缆入口端的一个壳体中。各套管装有弹簧，可以将两个待装簧的套管连接起来。

光纤的双工连接器是公知技术。例如，可以参看美国专利4，787，706。这种连接器有一个壳体，里面装有两个套管。各套管端接从壳体面对光缆进口端的一端伸出的光纤。套管的各突出端用可伸缩的缓冲套或套件加以保护，该套件可向后移向壳体的另一端，以暴露套管端部，从而便于与其它套管进行光连接。上述专利4，787，706中公开的连接器虽然适宜进行双工连接，但FDDI标准系这样规定，即覆盖着各套管露出端的任何套件一定要固定就位。

这种连接器中的套管易为例如灰尘弄脏。这种污染对接头的特性有不利的影响。因此最好能易于接触套管，以便经常加以清理。

此外FDDI系统中应考虑的问题是为安装和管理起见应能楔固不同的连接器。这一点历来是采用例如上述Cannon等人的专利所公开的双联连接器中的配置方式来完成的。

目前所需而但本技术领域中还没有揭示的是与FDDI配用且比较容易制造的连接器。所要求的这种连接器应具有保护光纤端接套管延伸端部并使套管端部可以清理的设施。此外，所要求的连接器最好包括简化连接器在网络系统中的安装和管理的固定设施。

本发明的光纤连接器即解决了现有技术的上述问题。

用于端接光缆的两根光纤且适宜与另一连接器连接的双工光纤连接器包括一个壳体，该壳体包括第一和第二接合部分，还包括一个光缆入口端和一个自由端。壳体内靠近壳体的自由端处配置有适宜与各光纤相结合的连接器。各插头组件有一个套管，其作用是与光缆的各光纤连接，并将它们端接起来，且突出所述壳体的自由端。壳体上固定并可拆卸地安装有一个保护套件，插头组件即配置在壳体中，以便保护套管突出于壳体的端部。

套件使连接器具有下列功能。首先，套件可以卸除，以暴露套管，从而能对套管加以清理。其次，套件可以楔固到一个待装入连接器以进行光连接的特定插座上。为便于连接到不同的插座上，套件可以用另一种具有便于与其它插座连接的不同楔固装置的套件代替。

图1  是本发明具有可卸套件的光纤连接器的透视图。

图2  是套件已从壳体上卸下时的图1连接器的透视图。

图3  是从里面看时的连接器壳体底座平面图。

图4  是连接器光缆应变消除部分的详图。

图5  是连接器光缆入口端传力系统的详图。

图6  是连接器插头组件的透视图。

图7  是图6连接器插头组件的剖面侧视图。

图8  是从内部看时壳体盖的平面图。

图9  是其内可插入图1连接器的插座的透视图。

图10是可卸套件的端视图。

图11是可滑动地装设在底座和盖组件上的释放罩的剖视平面图。

现在参看图1和2。可以看到，双工光纤连接器的总标号为20。双工连接器2-包括壳体21，壳体21有一个底座22和一个盖24，盖24适宜将两个端接光缆23的光纤部件固定在一起。一般说来，光缆23包括两个带缓冲层的光纤25-25，每个缓冲层光纤包括密封在涂层和象聚氯乙烯（pvc）之类塑料的缓冲层中的光纤。隔离光纤25-25密封在普通的塑料外套27和非金属加强构件系统中，加强构件系统则包括配置在光纤与外套之间的纱线29（见图1）。壳体21由坚硬的塑料制成，且包括光缆23伸入其内的光缆入口端26和连接端或自由端28，光缆23即延伸入入口端26中。

底座22包括两个窝口31-31（见图3），各窝口适宜接纳连接器插头组件30的一个端部（见图1）。各窝口31以底座的侧壁32和内置壁34为界，各壁具有向里弯的部分35。界定各窝口的内置壁34-34为桥台36所隔开。此外，各壁32-32和34-34包含一朝向底座的光缆入口端的切口37。形成各窝口31的壁32和34，其切口32-37彼此对置着。

现在参看图3。可以看到，底座22的光缆入口端包括为固定应变消除密封套40用的设施（见图1），密封套40则固定在光缆23的一个端部。密封套40包括从光缆23的外径逐渐向扩大部分44扩大的部分42（也见图4），扩大部分44则邻接底座22光缆入口端26的外表面45。密封套40的颈缩部分49将扩大部分44连接到法兰51。法兰51坐落在底座部分22包括两侧部55-55和底部57的切口部分53内。

光缆23的端部装有密封套40，且由盖24将密封套40固定在底座22中时，光缆23的端部通过半圆通道59延伸。光缆23的端部还经一套环（图中未示出）固定在底座22内，该套环则配置在光缆外套端部周围，且坐落在邻近通道59一端的带切口孔58中。

其中开有锥形孔61的带凸缘的套管60（还见图5）适宜使其坐落在毗邻底座22光缆入口端26的半圆通道59（见图3）中。孔61的大直径端朝向壳体的自由端。其中开有通道63的锥形孔塞62适宜配置在套管的孔61中。当跨接光缆23通过密封套40引入壳体21的光缆入口端26中时，便将外套27除去，使纱线状的加强构件29-29暴露出来。彼此隔离的光纤25-25通过孔塞的通道63取道，使纱线状加强构件29-29置于孔塞与套管内壁之间。将孔塞62压入，使其与套管60接合就座时，该纱线状加强构件29-29就夹在孔塞与套管之间。使用时，加到光缆上的任何力通过纱线传到套管和连接器壳体上，从而避免任何不适当的力加到光缆接头上。

彼此隔离的光纤25-25，其各自的端部从光缆23有外套的端部起延伸。带缓冲层的光纤25-25的各端部由总标号为30表示（见图6和7）的连接器插头组件端接。

从图6和7可以看到，连接器插头组件30-30各包括一插塞或套管64，套管64呈圆筒形，其一个端部坐落在形成桶67的扩大部分66的孔65中。桶67的较小直径部分69伸出壳体73的凸缘71外。卡箍75将桶67固定在壳体73中，它自身嵌入小直径部分69的外表面上形成的一个圆周槽77中。桶67的小直径部分69开有一个孔79，孔79的一端与套管64的孔81连通。此外，孔79毗邻凸缘71的另一端设有端部加宽的入口83，以便经由插塞64插入待端接的光纤。弹簧85围绕桶67的小直径部分69同心地配置在桶与壳体73的内壁之间。在插头组件30-30支撑在底座22的情况下，套管64-64的各端部伸出壳体的自由端外。此外，在连接器插头组件30支撑在底座22的窝口中的情况下，作用到套管一端的力使桶67移向壳体中心，从而压缩弹簧85，并促使卡箍75与凸缘71间隔一段距离。

从图7中还可以看到，孔79的直径显着大于套管64中通道81的直径。要端接带缓冲层的光纤时，剥除其一端的塑料缓冲材料和一或一个以上的涂层。将带缓冲层已剥除塑料缓冲和涂敷材料的光纤端部插入套管64的通道81中，于是未经剥除塑料缓冲材料的部分便配置在较大孔79中。

现在再回到图3。可以看到，底座22配备有一对主弹性锁件90-90，毗邻其光缆入口端和其底部92配置。各锁件90-90包括连接到底座的臂91和连接到底座自由端的钩状端93。

底座22还设有一对释放部分95＝95，分别在底座的每一边。各释放部分95毗邻底座22的开口侧。此外，每个释放开部分95包括悬臂96，从大致毗邻其自由端的底座部分伸出。起凸轮作用的部分97毗邻臂的自由端，向外朝峰部98倾斜，然后向下朝臂的无支撑自由端倾斜。

底座22中还包括多个带螺纹的孔99-99。孔99-99便于将盖24装配到底座22上。当然还可用例如超声波焊接等其它方法将盖固定到底座22上。

从图8中可以看出，盖24配备有槽102，毗邻底座的端部104，从而被置于邻近底座的光缆输入端。盖子装配到底座22上时，密封套40的法兰51的边缘部分就坐落在槽102中。此外，盖上还设有另一槽106，配置在带外套的光缆端部周围的套筒60，其凸缘的一部分即坐落在槽106中。

盖24还包括锁定设施当将盖24装配到底座上时，该锁定设施就与底座22的锁定设施配合，使壳体固定在叫做释放罩的密闭部分中。正如由图8所见，盖24包括一对锁定臂110-110，附装在盖24两边。每个臂110包括垂挂在其自由端的锁定部分112。

当盖子装配到底座上时使其毗邻壳体的自由端的盖子之一端114附近形成有两个凹口116-116。凹口116-116在盖的下侧形成，适宜容纳支撑在底座22中的插头组件30-30的露出部分。凹口116-116的外端有套环部分118-118，该部分适宜配置在突出于插头组件的壳体部分73-73的桶66-66的各部分周围。

为便于将盖24装配到底座22上，盖上设有三个孔口120-120。盖与底座接合时，孔口120-120就与底座上的螺纹孔99-99对齐。这样就可使紧固件122-122（见图1）通过孔口120-120拧入螺纹孔中，将底座与盖固定在一起。

此外，从图8中还可以看到，盖24包括突出的凸台121。盖24装配到底座22上时，凸台121就落入桥台36（见图3）上形成的接合腔124中。

连接器20适宜光学连接两根由套管64-64端接到两个其它光通信通路的光纤。所述其它两个光连接通路可以包括在端接两根光纤的另一双工连接器中的两个套管，也可以是在例如一电光器件中的两个光通路。这种连接通常是借助插座125（见图9）来实现，插座125适宜在其两端接纳两个双工连接器20-20，或在一端接纳一双工连接器20，在另一端接纳一器件。此外还可以用插座将一个双工连接器20和两个单工式单纤连接器（图中未示出）连接在一起。

将双工连接器20的自由端插入插座125中时，设在向外面对释放部分95-95的臂96-96表面的锁定件127-127（见图3）起凸轮的作用靠在导向表面128-128上，导向表面128-128则界定着容纳双工连接器自由端的孔口129。由于臂95-95是悬臂，且能弯曲，因而双工连接器的自由端插入插座中时就有力作用到臂上，促使该臂弯曲。双工连接器20到达所要求的插入极限位置时，锁定件127-127通过侧壁133-133的台阶131。这使臂95-95向外返回到其相对于底座22的正常位置，并促使锁定件127-127弹入孔口135-135中的锁定位置中。结果，由于插座阻止不希望有的轴向运动而固定了连接器20。

套件130（见图1-2和10）适宜连接到连接器20的自由端，它还适宜以如下方式连接到壳体21上，即使得自身能卸下以便能接触端接套管64-64。这样就可以清洁套管64-64，同时使壳体21符合FDDI标准的要求。套件可卸不仅便于清洁，而且还可使连接器能与特定的插座接合固定。

套件130包括两个覆盖部分132和134，两者各在三侧封闭其有关的套管，而第四侧均敞开着。可以看到，覆盖部分132和134的敞开侧彼此面对面。而且，覆盖部分134比覆盖部分132大。覆盖部分132从中心体部分136起延伸，以使该覆盖部分外部周围形成唇形件138。另一方面，覆盖部分134从中心体部分136起延伸，以使该覆盖部分内部形成台阶139。从中心部分136向后延伸的中心配置的定位件141有两个彼此间隔一段距离的定位片143-143从定位件141伸出。连续边缘145从毗邻定位件141的一边的中心部分136延伸。两个彼此间隔一段距离的翅片147-147平行于边缘145伸出，配置在定位件141两边。

套件130还包括准备固定在底座与盖的组件上的装置。可挠曲的接头片148在毗邻中心部分136各端处以悬臂的形式从中心部分136伸出，接头片148的自由端有一个锁定节149。

为便于将套件130装配到底座22和盖24上，套件的定位件141置于毗邻边缘145但与两间隔一段距配置的翅片147-147相隔一定距离处。将套件130装配到组装好的底座和盖的过程中，套件系安置得使定位件141毗邻壳体的底座22配置。此外，还使套件130与壳体对齐，使得定位片143-143与定位口152-152（见图3）对齐，定位口152-152则在毗邻底座22自由端的中心桥台36的两边形成。再参看图3，可以看出，壳体21是为便于接纳可挠曲的接头片148-148而设的。在容纳连接器插头组件30的各窝口与侧壁32之间形成有插口151，插口151有一个倾斜部分153。当套件130装配到壳体121时，可挠曲接头片148-148就移入插口151中。锁定节149-149沿起凸轮作用的表面153-153和其表面155-155后面的快速锁件移动，以便将套件固定到壳体端盖上。表面155-155倾斜得足以使锁定节149-149保持不动，但施以预定大小的力时，可以使套件脱离壳体21。

若将套件130在反其正确取向的方向下装配到壳体21上时，则片143-143的导前端就要与盖24的凸台121接合才能将可挠曲接头片148-148完全坐落在插口151-151中。工作人员由此可以知道，该取向是不正确的，因而需要进行调整。

连接器20包括确保其插入插座125时正确取向和确保插入特定插座中的连接器是良好的设施。关于正确取向方面，两覆盖部分132和134大小上的不同，以及插座的两并排接纳孔大小上的不同。确保一个双工连接器与另一双工连接器的正确取向。换句话说，为连接两双工连接器，套件是确定连接器极性的一个装置。

通常为确保插入插座中的连接器是所要求的连接器应考虑和规定的措施，包括套件130两覆盖部分之间的键槽157（见图1-2和10）的大小和位置。接纳连接器20的插座125配备有适宜插入大小相配的键槽中的键159（见图9）。还应该指出的是，键槽的延长部分158（见图1）是沿盖24的一部分形成的。键槽延长部分158在图10中用“A”表示的宽度不变。键槽157的大小可以缩小并/或通过使一个或两个覆盖部分的顶部和底部延伸得更接近套件的中心线（见图10中的尺寸“B”）使其偏离键槽158。也可以通过给特定的插座配备一个具有大小适当的键槽157的套件，将连接器20楔固到该特定的插座上。这些措施不仅适用于连接两个双工连接器，而且也适用于例如双工连接器与光学器件的连接，或双工连接器与两个单工连接器的连接。

连接器还必须包括将其从插座125卸下的设施。这些设施包括释放罩160，这从图1-2和11中可以看得最清楚。罩160包括顶部162和底部164以及两侧壁166-166。罩160的前端有一个孔口，适宜接纳连接器的光缆输入端。罩160的另一端即后端有两个彼此间隔一段距离的舌片168-168，两舌片之间适宜配置在光缆带外套的端部部分周围配置的密封套40。光缆在两舌片之间伸出罩160外。

沿各侧壁166在其与顶部或底部相交处的内表面形成有导轨170。导轨170长约为罩160从一端至另一端距离的一半。在两导轨170-170之间沿各侧壁166有一个从侧壁向罩的入口174倾斜的斜坡172。

罩160是通过使光缆23和密封套40在舌片168-168与罩的前面部分之间延伸使其配置在壳体的光缆入口端上方，直到臂91-91和110-110的钩状端93-93和锁定部分112-112分别快速锁定在导轨170-170各端后面为止，以此来装配到上盖的连接器壳体上的。这时底座的臂96-96的三角形起凸轮作用的部分97-97配置在导轨170-170之间，并与斜坡172相距一段距离。应该指出的是，钩状端93-93与导轨170-170后面的锁定部分112-112进行如此锁定以使得在施加适当的力使壳体21与罩160分离时能彼此分离。

上面已经讲过，将连接器20插入插座中时，臂96-96的锁定件127-127快速锁定在插座中各台阶后面。为使锁定件脱开以便将连接器从插座中抽出，将罩160从自由端向后移到光缆入口端。这个动作促使三角形起凸轮作用的部分97-97压在斜坡172-172上，从而使臂96-96向内朝壳体的各侧壁挠曲。臂96-96的这一挠曲促使锁定件127-127脱离插座内的孔口135-135，从而使连接器可以从插座中抽出。

不言而喻，上述配置方式仅仅是为说明本发明而提出的。本领域的技术人员还可设计出属于本发明精神实质和范围内的实施本发明原理的其他配置方式。

Claims (10)

1、一种双工光纤连接器，用以端接一光缆的两根光纤，且适宜光学连接到另一连接器上，所述双工连接器包括一壳体和两插头组件，该壳体包括第一和第二接合部分，且包括一光缆入口端和一自由端，该两插头组件配置在所述壳体内毗邻所述壳体的所述自由端，每个所述插头组件包括一适宜连接和端接光缆的其中一根光纤、且具有一凸出所述壳体的所述自由端的部分的套管，所述连接器的特征在于：

有一个保护装置，可拆卸地装在所述壳体的所述自由端上，用以保护套管凸出所述壳体的各端部，该保护装置可以卸除，以便暴露所述套管的所述各端部。

2、如权利要求1所述的双工光纤连接器，其特征在于，该连接器还包括传力装置，该装置适宜在毗邻所述光缆入口端处配置，光纤即通过该传力装置延伸，以便将加到光缆上的力传递到所述壳体上，此外，所述壳体包括一底座和一盖，壳体的所述底座包括可挠曲释放部分，该释入部分则包括锁定部分，用以将所述连接器的一部分固定在一插座中。

3、如权利要求2所述的双工连接器，其特征在于，它还包括一释放罩，用以接纳所述连接器的光缆入口端部，所述底座和所述盖包括锁定部分，用以使所述光缆入口端部不致因在所述释放罩内无意识的运动而松脱。

4、如权利要求3所述的双工连接器，其特征在于，所述底座的所述可挠曲释放部分各包括一悬臂，各在所述底座的一边，且具有一个起凸轮作用的部分，该部分从底座延伸，与在所述释放罩内形成的斜坡相配合，以便在所述罩移向所述壳体的所述光缆入口端时，使悬臂向内移，随着所述起凸轮作用的部分与所述倾斜部分的配合，使悬臂向内挠曲从而使连接到所述臂的所述锁定部分脱离插座中的固定部分。

5、如权利要求1所述的双工连接器，其特征在于，所述保护装置只能按所要求的取向装配到所述壳体上，其中所述保护装置包括一与所述壳体的所述自由端快速锁定的套件，且其中所述壳体的自由端设有两个插口，各插口毗邻壳体的一侧壁，且所述套件包括两锁定臂，所述套件的各所述锁定臂的一端适宜钩在其中一个所述插口内的一保持台阶后面，以便将所述套件固定到所述壳体上。

6、如权利要求5所述的双工连接器，其特征在于，所述底座包括安置在中心位置的桥台，该桥台有一中心腔，用以接纳在所述盖毗邻所述壳体的所述自由端的内表面上形成的接合凸台，所述套件则包括一中心定位件，该定位件有两个凸出的定位件和彼此间隔一段距离的两个翅片，每一个安置在所述定位件的一边，各所述定位片适宜配置在毗邻所述底座的所述桥台的定位件槽中，所述翅片则适宜配置在毗邻所述盖的一升高部分的内表面，所述盖的升高部分形成沿所述盖纵向延伸的键槽，所述套件在所述中心定位件面对所述两间隔一段距离的翅片的一边，且包括横跨所述定位件的连续边缘，同时所述定位片邻接所述边缘，并仅部分地沿所述桥台的高度方向延伸，从而可以在将套件装配到所述壳体而套件取向万一错误时，使所述套件的所述定向片与所述盖的所述凸台接合，从而防止所述套件的所述锁定臂完全插入所述插口中。

7、如权利要求6所述的双工连接器，其特征在于，所述套件包括两个覆盖部分，其中一个覆盖部分封闭一个套管，而另一个覆盖部分封闭另一个套管，其中一个所述封闭部分在垂直于所述壳体纵向中心线的平面中的宽度和高度大于另一封闭部分的宽度和高度，且所述套件的各所述封闭部分凸出中心部分，处在所述封闭部分之间在所述套件对着其上形成有所述边缘的一边的一侧上的所述中心部分形成有一键槽，当所述套件装配到所述壳体时，该键槽与所述盖中的所述键槽对齐。

8、如权利要求7所述的光纤连接器，其特征在于，所述壳体能使多个具有不同截面尺寸的键槽的套件中的任何一个装配到其上，使所述连接器可楔固到其内壁上形成有配合键的所要求的插座上。

9、如权利要求8所述的光纤连接器，其特征在于，所述套件配备有一小于所述盖的键槽且偏离该键槽的键槽。

10、如权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，各所述插头组件包括一具有纵向延伸的通道通过其中形成用以接纳由所述插头组件端接的光纤端部的套管，该套管的端部适宜装入具有扩大部分的桶呈台阶形孔的大直径部分，所述呈台阶形孔的所述大直径部分即在该扩大部分形成，所述桶还包括一从所述扩大部分延伸且通过其中形成有通道并与所述套管中的所述通道连通的光纤入口部分，所述光纤入口部分中的所述通道有一个端部张开入口，以便于将光纤插入，且其中所述桶系坐落在一固定件的空腔中，所述空腔的直径略大于所述桶的所述扩大部分的直径，所述固定件包括一法兰，所述桶的所述光纤入口部分即通过该法兰延伸，所述插头组件还包括毗邻所述法兰用以将所述桶固定到所述固定件中的装置，此外，所述插头组件还包括一压缩弹簧，同心地配置在所述桶的所述光纤入口部分周围，所述桶的所述扩大部分与所述法兰之间。

Images