CN105556360B - 包括整合的增强功能的光缆和光纤连接器组件 - Google Patents

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Abstract

公开一种光缆和光纤连接器组件。所述组件包括光缆光纤、插芯、具有支撑在所述插芯内的第一部分和从所述插芯向后突出的第二部分的梢头光纤和光学地耦合在所述梢头光纤和所述光缆光纤之间的信号修正结构。

Description

包括整合的增强功能的光缆和光纤连接器组件
相关申请的交叉引用
本申请于2014年7月22日作为PCT国际专利申请递交并且要求2013年7月22日递交的序列号为61/857,040的美国专利申请的优先权，所述美国专利申请的公开内容整体通过引用并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及光纤通信系统。更具体地，本公开涉及光纤连接器、光纤连接器和光缆组件及制造方法。
背景技术
由于服务提供者愿意为客户提供高带宽的通信容量(例如数据和音频)，因此光纤通信系统在某种程度上正变得越来越普遍。光纤通信系统采用光缆网络在相当长的距离上传输大容量的数据和音频信号。光纤连接器是大多数光纤通信系统的重要部分。光纤连接器允许两个光纤快速地光学地连接和断开。
典型的光纤连接器包括支撑在连接器壳体前端的插芯组件。所述插芯组件包括插芯和安装在插芯后端的毂。弹簧用来将插芯组件相对于连接器壳体向前方偏压。插芯用来支撑至少一个光纤的端部(在多纤插芯的情况下，多个光纤的端部被支撑)。插芯具有光纤的抛光端所位于的前端面。当两个光纤连接器互连时，它们各自插芯的前端面相互抵靠并且插芯通过它们各自的弹簧负载被压在一起。当光纤连接器连接时，它们各自的光纤同轴地对齐以使得光纤的端面彼此直接相对。以此方式，光学信号可穿过光纤的对齐的端面从光纤传输至光纤。对于多个光纤连接器类型，两个光纤连接器之间的对齐通过采用接收连接器、对齐插芯并以相对于彼此连接的方向机械地保持连接器的光纤适配器提供。
连接器通常在工厂中通过直接端接工艺安装在光缆上。在直接端接工艺中，连接器通过将光缆的光纤端部固定在连接器的插芯中而安装在光缆上。在光纤的端部已经固定在插芯中之后，插芯的端面和光纤的端面被抛光和被以其它方式处理以在光纤的端部处提供可接受的光学接口。
连接器还可通过使用光学接合而被安装在光缆上。光学接合可为机械接合或熔接接合。机械接合通常用于现场端接连接器。熔接接合可用来将光缆的光纤熔接接合至固定在插芯中的光纤梢头梢头的后端。公开号为US2014/0064665A1的美国专利申请公开了示例性的接合式(splice-on)连接器的构造。
需要用于将增强功能整合进光纤连接器中的高性价比和紧凑的方法和结构。
发明内容
本公开的教导涉及用于将增强功能整合进接合型(splice-on)连接器的方法、技术和结构。在某些示例中，这样的增强功能可包括信号过滤、信号监视、连接器存在检测和其他功能。在某些示例中，信号修正结构可容纳在由插芯支撑的梢头光纤和光缆的相应的光纤之间。在某些示例中，信号修正结构可包括信号过滤特性。在某些示例中，信号修正结构可包括信号分裂或抽取(tapping)特性。在某些示例中，信号修正结构可包括信号反射特性。在某些示例中，信号修正结构具有相对低的成本并可在高效的制造过程中有效地整合进光纤连接器中。在某些示例中，信号修正结构在基本上不增加连接器的尺寸或成本的情况下提供增强的功能。在某些示例中，信号修正结构可包括薄膜、信号修正光纤或其他结构。
本公开的一个方面涉及光缆和光纤连接器组件。所述组件包括光缆光纤、插芯、具有支撑在插芯内的第一部分和从插芯向后突出的第二部分的梢头光纤和光学地耦合在梢头光纤和光缆光纤之间的信号修正光纤。信号修正光纤被构造为在预定的信号波长范围内支持多重传输模式。信光缆光纤和梢头光纤被构造为在预定的信号波长范围内支持单传输模式。所述组件还包括支撑插芯的后端并覆盖梢头光纤的第二部分和信号修正光纤的至少一部分的毂。
本公开的另一个方面涉及光缆和光纤连接器组件。所述组件包括光缆光纤、具有前端和后端的插芯、具有支撑在纵向孔内的第一部分和从插芯的后端向后突出的第二部分的梢头光纤以及光学地耦合在梢头光纤和光缆光纤之间的信号修正结构，所述插芯还限定了纵向孔。信号修正结构可以需要的接合角度被构造以反射用来监视光学连接器的存在的特定的波长。
本公开的进一步的方面涉及光缆和光纤连接器组件。所述组件包括光缆光纤、具有前端和后端的插芯、具有支撑在纵向孔内的第一部分和从插芯的后端向后突出的第二部分的梢头光纤、光学地耦合在梢头光纤和光缆光纤之间的信号修正结构，所述插芯还限定了纵向孔。信号修正结构可被构造为提取光学信号的一部分。所述组件包括用于检测提取的光学信号的存在的至少一个检测器。
各种附加的方面将在下面的说明书中陈述。这些方面涉及单个特征和特征的组合。应理解的是，上文的一般描述和下文的详细描述均仅为示例性和解释性的，并且不限制本文公开的实施例所依据的宽泛的发明构思。
附图说明
图1为根据本公开的原理的光缆和光纤连接器组件的纵向剖视图。
图2为示出了插芯毂和用于图1的光缆和光纤连接器组件的接合位置的放大图。
图3为示出了用于图1的光缆和光纤连接器组件的光纤结构的模场的纵向剖面示意图。
图4为沿着图3的剖面线4-4截取的剖视图。
图5为沿着图3的剖面线5-5截取的剖视图。
图6为沿着图3的剖面线6-6截取的剖视图。
图7为示出了根据本公开的原理的用于制造图1的光缆和光纤连接器组件的示例性的方法的流程图。
图8为根据本公开的原理的信号修正结构的可替换的实施例的纵向剖面示意图；和
图9为根据本公开的原理的信号修正结构的另一个可替换的实施例的纵向剖面示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开原理的光缆和光纤连接器组件20。光缆和光纤连接器组件20包括固定在光缆24端部上的光纤连接器22。光纤连接器22包括具有前端28和后端30的连接器主体26。光纤连接器22还包括安装在连接器主体26中的插芯组件32。插芯组件32包括具有支撑在插芯毂36中的后端的插芯34。弹簧38相对于连接器主体26沿向前的方向偏压插芯组件32。光纤连接器22还包括安装在连接器主体26上的释放套管40，所述释放套管40可相对于连接器主体被拉回以从对应的光纤适配器上释放连接器主体26的前端28。光缆24被示出包括包围定位在保护缓冲件46(例如，诸如松散的缓冲层、紧密的缓冲层或松散/紧密的缓冲层的缓冲层)中的光缆光纤44的外部夹套42。光缆24还包括定位在缓冲管46和外部夹套42之间的加强层48(例如芳纶纱或另一类型的可伸长的加强材料)。加强层48被示出固定(例如压接)至连接器主体26的后端30。光纤连接器22包括在光纤连接器22和光缆24之间的接口处提供应力释放和/或光纤弯曲半径保护的锥形的靴部50。
参考图1和2，光纤连接器22包括光学地耦合(例如接合)至光缆光纤44的光纤结构52。光纤结构52包括固定(例如，黏合地粘接)在插芯34的纵向孔56内的光纤梢头54。光学结构52还包括定位在光缆光纤44和光纤梢头54之间的信号修正结构58(例如信号修正光纤)。信号修正结构58可被构造为提供多种信号修正功能。例如，信号修正结构58可用作带通滤波器、边缘滤波器(例如低到高或高到低)、波长滤波器、分光器或信号衰减器。在一个示例中，信号修正结构58可为通过多模干涉和重新成像来过滤特定波长或波长范围的信号的多模干涉过滤器。在某些示例中，信号修正结构58可为反射用来监视网络中光学连接器的存在的特定波长的薄膜。这样的示例参照图8更详细的示出和描述。在其他示例中，信号修正结构58可为分裂光学信号的一部分的接合分束器(splice beam splitter)。接合分束器参考图9更详细的示出和描述。
本文所使用的“模场”意指光纤的在通过具有预定波长的光信号的光纤传输期间光所穿过的光纤的一部分。应理解的是给定的光纤的“模场”可能根据正通过其传输的光信号的波长变化。本文所使用的“模场区域”是在光纤的给定位置处的模场的横截面区域。“模场区域”通常为圆形并且限定穿过模场区域的模场直径。模场直径可被限定在能量密度减少至最大能量密度的1/e2处的位置处。模场区域还可以称为“光斑面积(spot area)”或“光束面积”，并且模场直径还可以称为光斑尺寸或光束宽度。
将被本领域技术人员理解的是图1所描述的光纤连接器22为SC类型连接器。应理解的是本公开的各种方面也可应用于具有不同形式规格的其他类型的连接器。示例性的其他类型的连接器包括LC连接器、ST连接器、或美国专利US7744286和US7090407(其通过引用并入本文中)中公开的一类强化/硬化连接器。
返回参考图1，插芯34可邻近连接器主体26的前端28地至少部分地定位在连接器主体26中。插芯34包括与后端62相反定位的前端60。前端60包括端面64，光纤梢头54的接口端66定位在端面64处。插芯34的纵向孔56穿过插芯34从前端60延伸至后端62。光纤梢头54包括第一部分68和第二部分70。第一部分68可固定在插芯34的纵向孔56中并且第二部分70可从插芯34向后延伸。光纤梢头54的第一部分68优选地通过粘合剂(例如环氧树脂)固定在插芯34的纵向孔56中。光纤梢头54的接口端66可包括在插芯34的前端60可访问的抛光端面。光纤梢头54可在插芯34内不具有任何接合的情况下一直延伸穿过插芯34。
在一个示例中，光纤梢头54沿着其长度保持不变的模场直径。在一个示例中，光纤梢头54为具有由覆层202(参见图3)包围的芯部200(参见图3)的阶跃折射率光纤，其中在芯部和覆层之间存在离散的径向的折射率阶跃。在某些示例中，光纤梢头54可以通过支持在1260-1650纳米波长范围内的单个基本模式用作用于具有该波长范围内的波长的光学传输的单模光纤。在某些示例中，光纤梢头54具有在5-15微米范围内、或在8-12微米范围内、或在9-11微米范围内的芯部直径。在某些示例中，光纤梢头54可具有具有在120-130微米范围内的外径的覆层。在其它示例中，光纤梢头可容纳多模光学传输。
参见图2，插芯34的纵向孔56可具有阶梯式的直径。例如，纵向孔56可具有比第二直径d2大的第一直径d1。第一直径d1可定位在插芯34的前端并且第二直径d2可邻近插芯34的后端定位。在某些示例中，具有第一直径d1的纵向孔56的一部分内的光纤梢头54的一部分可被保护涂层55(例如丙烯酸酯或其他聚合材料)保护并且具有第二直径d2的纵向孔56的一部分中的光纤梢头54的一部分包括裸玻璃(即不被保护涂层包围的玻璃芯部和覆层)。
在某些示例中，光缆光纤44为具有由覆层206(参见附图3)包围的芯部204(参见图3)的阶跃折射率光纤。在阶跃折射率光纤中，离散的折射率阶跃径向地设置在芯部和覆层之间。在一个示例中，光缆光纤44可通过支持在1260-1650纳米波长范围内的单个基本模式用作用于具有该波长范围内的波长的光学传输的单模光纤。在某些示例中，光缆光纤44具有5-15微米范围内、或8-12微米、或大约9-11微米的芯部直径。在某些示例中，光缆光纤44可被构造为容纳多模光学传输。光缆光纤44的多个部分可被围绕覆层的涂层57(例如丙烯酸酯或其他聚合材料)保护。
光纤结构52的信号修正结构58可被构造为用于在允许其他波长从其通过时过滤某些光的波长的滤光器(例如带通滤波器或边缘滤波器)。在一个示例中，光纤梢头54为具有由覆层216包围的芯部214的阶跃折射率光纤，其中在芯部和覆层之间具有离散的径向的折射率阶跃。在某些示例在，信号修正结构58被设计为响应在预定波长范围(例如1260-1650纳米)内的输入信号激发多重引导模式(multiple guided mode)。在某些示例中，信号修正结构58具有大于10微米、或大于20微米、或大于30微米、或大于40微米、或大于50微米的芯部直径。在其他示例中，信号修正光纤段具有在50-100微米范围内的芯部直径。在其他示例中，信号修正结构58具有在10-125范围内的芯部直径。仍然在其他示例中，信号修正结构58可具有具有在120-130微米范围内的外径的覆层。
在某些示例中，信号修正结构58具有比光缆光纤44的芯部直径更大并且也比光纤梢头54的芯部直径更大的芯部直径。在某些示例中，信号结构58具有比光缆光纤的模场直径更大并且也比光纤梢头54的模场直径更大的模场直径。在某些示例中，信号修正结构58的芯部直径为光缆光纤44的芯部直径的至少2、3、4或5倍。在某些示例中，信号修正段58的芯部直径为光纤梢头54的芯部直径的至少2、3、4或5倍。在某些示例中，信号修正结构58的模场直径为光缆光纤44的模场直径的至少2、3、4或5倍。在某些示例中，信号修正结构58的模场直径为光纤梢头54的模场直径的至少2、3、4或5倍。通过将信号修正结构58的较大模场直径接合在较小的模场直径段44、54之间，在信号修正结构58中激发的模式形成可用来有效地调制输入光信号的光谱的干涉图案。通过选择具有不同特性/特征(例如，长度、芯部直径、折射特性等)的信号修正结构58，可通过多模干涉和重新成像实现不同的光谱响应。
参考图3，示出用于光纤结构52的示例性的模场结构。如图3所示，信号修正结构58为接合在光缆光纤44和光纤梢头54之间以在光缆光纤44和光纤梢头54之间提供光学耦合的多模光纤(即在预定的输入信号波长范围内支持/激发多重光学传输模式的光纤)。光纤44、54可为单模光纤(即，在预定的输入信号波长范围内支持单个基本传输模式的光纤)。信号修正结构58在接合位置72处接合至光缆光纤44并且信号修正结构58在接合位置74处接合至光纤梢头54。在优选的示例中，接合位置72、74定位在插芯毂36内部以使得插芯毂36保护和封闭接合位置72、74。应理解的是，在接合时信号修正结构58可包括裸玻璃部分，并且光缆光纤44和光纤梢头54的端部也可为裸玻璃(即，不加涂层的玻璃)。接合后，保护缓冲层76可设置在接合位置72、74和信号修正结构58上。此后，插芯毂36可定位(例如二次模制)在插芯34的后端和光纤结构52上。这样，光纤梢头54的第二部分70、信号修正结构58、光缆光纤44的端部和插芯34的后端均可容纳在插芯毂36中。弹簧38可抵靠插芯毂36以沿向前的方向偏压插芯组件32。毂这允许紧凑的、低成本的连接器，在该连接器中信号修正结构58被整合在连接器主体中并可毂被完全保护在毂中。在其他示例中，信号修正结构58可延伸到毂的外部。
仍然参考图3，信号修正结构58提供了从光缆光纤44的较小的芯部至信号修正结构58的较大的芯部的离散地增大(例如，阶梯地)的模场直径，并且还提供了从信号修正结构58的较大的芯部到光纤梢头54的较小的芯部的离散地减小的模场直径。图4示出了具有模场直径D1的光缆光纤44的模场区域208。图5示出了具有模场直径D2的信号修正结构58的较大的模场区域210。图6示出了由梢头光纤54提供的模场区域212。模场区域212具有模场直径D3。
在所描述的示例中，接合位置74与插芯34的后端向后隔开。在某些示例中，接合位置74离插芯34的后端不超过20毫米地定位。仍然在其他示例中，接合位置74离插芯34的后端5毫米或更少地定位。在一些示例中，第一和第二接合位置72、74为熔接接合。接合位置72、74可包括工厂熔接接合。“工厂熔接接合”是作为制造工艺的一部分在生产设备中执行的接合。在某些示例中，主动对准系统用于在接合之前对准光纤部分。仍然在其他示例中，接合可为现场接合。
返回参考图1，连接器主体包括前部件120和后部件122。前部件120形成光纤连接器22的前接口端28并且后部件122被构造为允许光缆24的加强层48(例如芳纶纱、光纤玻璃或其他能够给光缆24提供可伸长的加强作用的加强元件)被固定。在一些示例中，加强层48可通过例如压接套管的机械保持器固定在连接器主体26的后部件122上。在其他的示例中，粘合剂或其他方法可用来将加强层48固定在连接器主体26上。
连接器主体26的前部件和后部件120、122可通过例如卡扣连接、粘合连接或其他类型的连接的连接互相连接。当前部件和后部件120、122连接在一起时，弹簧38和插芯毂38被捕捉在前部件和后部件120、122之间。毂36可以被成型为包括接合弹簧38的凸缘160。此外，毂36可被构造为将插芯34的后端支撑在连接器主体26内。此外，凸缘160的前端可被构造为将肩部161接合在连接器主体26内以暂停由弹簧38的向前偏压导致的插芯组件32的向前运动。弹簧38可捕捉在由后部件122限定的弹簧套162中，并且如上所述，可用来相对于连接器主体26沿向前的方向偏压插芯组件32。毂36为固定在插芯34上的结构以使得插芯34和毂36作为一个单元相对于连接器主体26一起运动。如上所述，毂36可包括干涉连接器主体26的内部结构(例如挡块)的结构以限制插芯组件32的向前运动并阻止插芯组件32被弹簧38推出连接器主体26的前端。
如上所述，光纤连接器22被示出为具有SC类型的可相互匹配的轮廓。这样，光纤连接器22可适合接收在用于将两个连接器连接在一起以在其间提供光学连接的SC型光纤适配器中。当光纤连接器22插入光纤适配器时，连接器主体26的外肩部被光纤适配器的闩锁接合以将光纤连接器26保持在光纤适配器中。为了从适配器释放光纤连接器22，释放套管40相对于连接器主体26向后滑动，因此导致光纤适配器的闩锁从连接器主体26的外肩部上脱开，从而使得光纤连接器22可从光纤适配器上退出。一个示例的光纤适配器公开在美国专利US5317663中，所述美国专利整体通过引用并入本文中。
光纤梢头54的接口端66可以传统方式被抛光以制造传统的端面几何形状，例如但是不局限于，在不改变由信号修正结构58提供的扩展的长度和程度的情况下的直的、平坦的、弯曲的或倾斜的构造。插芯34可由能够保护和支撑光纤梢头54的第一部分68的相对坚硬的材料构成。在一个示例中，插芯34具有陶瓷构造。在其他示例中，插芯34可以由可替换的材料，例如聚醚酰亚胺(Ultem)、例如聚亚苯基的热塑性材料、硫化物(PPS)，或其他工程塑料或金属制成。在某些示例中，插芯34可具有在5-15毫米范围内的纵向长度。
在一些示例中，毂36可具有已经二次模制在插芯34的后端和接合位置(例如接合位置72和74或接合位置72、74和80)上的聚合物构造。此外，在某些示例中，二次模制的毂36可由热熔粘合剂或其他可在相对低的模制温度和压力下施加和固化的材料形成。插芯毂36还可由可紫外线固化材料(即当暴露于紫外线辐射/光时固化的材料)形成，所述可紫外线固化材料例如为可紫外线固化的丙烯酸酯，例如由科罗拉多的布雷肯里奇的电子材料公司制造的OPTOCASTTM 3761、Dymax Corporation of Torrington，Connecticut制造的ULTRALIGHT-3099、3M of St.Paul，Minnesota制造的3MTM Scotch-WeldTM。可紫外线固化材料的应用的优势在于固化可发生在室温和一般较低的压力(例如小于30kpsi和大致20-30kpsi之间)下。低压固化的可用性帮助确保例如光纤的正被二次模制的部件在模制过程中不会被损坏。通过保护位于紧邻插芯36的位置处的毂内的接头，可制造长度相对短的光纤连接器。在插芯34的后端的5毫米内提供一个或更多接合位置有助于设计出符合用于客户侧负荷和连接器长度规格(例如GR-326尺寸负荷和长度要求)的工业标准的光纤连接件。
图7为示出了用于制造光缆和光纤连接器组件20的示例性的方法150的流程图。在所述示例中，方法150包括操作步骤152、154、156、158、160、162、164和166。
执行操作步骤152以将光纤梢头54固定在插芯74中。如前所述，光纤梢头54可被粘接固定在插芯34的孔中。
执行操作步骤154以抛光插芯34的端面64和固定在插芯34中的光纤梢头54的相应的接口端66。光纤梢头54的接口端66的端面可被抛光为具有期望的几何形状。
执行操作步骤156以分裂光纤梢头54的后端。在一个示例中，在分裂后，光纤梢头54的后端可在插芯34的后部的5毫米内。
执行操作步骤158以将信号修正结构58接合至光纤梢头54的后端上。
执行操作步骤160以分裂信号修正结构58至受控的长度。信号修正结构58的长度可被控制以实现需要的滤波特性或其它光学特性。信号修正结构58的两端均可在接合至光纤梢头54之前被分裂，或信号修正结构58的一端可在接合至光纤梢头54之后被分裂。
然后执行操作步骤操作162以将信号修正结构58接合至光缆光纤44上。
执行操作步骤164以将插芯毂36安装在插芯34的后端和接合位置上。插芯毂36可容纳和保护信号修正结构58、58a和用来在光纤梢头54和光缆光纤44之间耦接信号修正结构58的各个接头。
执行操作步骤166以将插芯组件32安装在连接器主体26中。在某些实施例中，连接器后部件122和弹簧在二次模制毂之前已滑过光缆光纤44。在所述步骤中，插芯组件32被装入前部件120中，弹簧从光缆光纤44滑动至毂后并且位于连接器前部件120中的位置，并且连接器后部件从光缆光纤44向前滑入与连接器前部件122接合的位置中，由此将毂和弹簧捕捉在连接器前部件120和连接器后部件122之间。
本公开的另一个方面涉及批量制造和分配光纤连接器组件的方法。本方法的一个方面涉及具有安装其中的光纤梢头的大量插芯的集中制造。光纤梢头可为本文中描述的类型。在某些示例中，在给定的集中地点制造的插芯和梢头组合的生产量可超过500,000、1,000,000、2,000,000或3,000,000量/年。插芯和梢头组合可在采用高精度抛光技术和设备的第一工厂位置制造。第一工厂位置可用来根据方法操作步骤152-154制造插芯和梢头组件以使得在集中位置制造的插芯组件的每一个均包括插芯34和本文中所描述的一类光纤梢头54。
本方法还涉及将在第一工厂位置制造的插芯和梢头组件分配至更靠近预期销售点的地区工厂/批量生产位置。在插芯和梢头组件的运输过程中，光纤梢头54的后端70可涂覆保护涂层(例如丙烯酸酯)以在运输过程中提供保护，和/或覆盖固定在插芯后端的保护盖。相似地，防尘盖被证实可设置在插芯34的前端上。最终小尺寸的插芯和梢头光纤组件允许非常大量的这样的插芯和梢头光纤组件能够以相对低的成本有效地运输。与光缆的大范围运输有关的高成本可被显著降低。在区域位置，保护涂层可从光纤梢头剥除并且操作步骤156-166可在地区工厂位置执行以将信号修正结构58接合至光纤梢头54并且将信号修正结构58接合至光缆光纤44。
本公开的多个方面允许插芯组件在其中工艺为最高效的制造位置处大量制造。小尺寸的插芯组件可成批地有效运输至更邻近客户位置的工厂/组装位置，在客户位置插芯组件可被接合至光缆并且最终的连接器组件可形成。这样，光缆本身(易于为较大尺寸和重量)的运输可被最小化。并且，最终的组装可在更邻近客户位置处进行，由此增加了生产前置时间。全球供应链也可被加强。
在其他实施例中，步骤152-160可在集中的制造位置执行。一旦光纤梢头54已经被处理具有插芯34并且信号修正结构58已被接合至光纤梢头，那么保护盖(例如防尘盖)可被设置在插芯的前端和后端以保护光纤梢头54的接口端66以及信号修正结构58及其对应的接头。此后，被保护的插芯组件可被运输至区域位置以便最后组装在光缆上(例如，步骤162-166)。
参考图8，示出了光缆24a和插芯组件32a的示意图。在所述示例中，信号修正结构58a为涂覆在接合接头处的薄膜涂层。在一个示例中，所述薄膜涂层可用作用于反射特定的波长的波长选择滤波器(WDM)。通过滤波器的角度可以控制确定被反射的特定的波长。
与上述信号修正结构58类似，信号修正结构58a可接合在光缆光纤44a和光纤梢头54a之间以在光缆光纤44a和光纤梢头54a之间提供光学耦合。为了简洁起见，将仅详细描述本示例的不同于上面讨论的图1-7所示的示例的那些部分。在所示的示例中，接头可在所述毂后面或与所述毂分离的位置覆盖有包覆模具(overmold)90。应理解的是接头还可位于参照上面的图1-2所描述的所述毂的内部。
信号修正结构58a可用来反射用来监视在网络中光学连接器的存在的某一波长。为了实现合适的波长反射，信号修正结构58a的角度被控制。例如，当信号修正结构58a应用于垂直接合(例如，入射角为0度)时，太多的光可能在信号波长(1310，1550纳米)处被反射。对连接器这可能导致不期望的返回损失(RL)。另一方面，当信号修正结构58a应用于8°接合角度时，仅少量的光(例如，监视波长，1400纳米)将被耦合回到光纤中。例如，当信号修正结构58a在监视波长处完全反射时，被反射的监视信号92将比初始监视信号小约70dB。
在一个示例中，所述接合角度可在约0度-8度之间。角度的确定还可取决于滤波器的特性。应理解的是，所述角度可在其他实施例中改变。例如，信号修正结构58a可被制造以使得100％(0dB)的监视波长(1400纳米)被反射，并且被传输的信号波长(1310，1550纳米)的-30dB被反射。在这样的示例中，所述接合角度可在大约5度-7度之间，从而导致在监视波长(1400纳米)处有大约30-60dB的返回损失并且在信号波长(1310和1550纳米)处有60-90dB的返回损失。然后，被反射的信号用来检测网络中连接器的存在。
参考图9，示出光缆24b和插芯组件32b的示意图。在所述示例中，信号修正结构58b为接合分束器。接合分束器可被用来监视光缆24b中的双向光学信号94。例如，信号的一部分被从主要信号路径中提取/汲取(例如，分裂)并且被引导至用于提供连续信号监视的监视设备。
与上述的信号修正结构58类似，信号修正结构58b可接合在光缆光纤44b和光纤梢头54b之间以在光缆光纤44b和光纤梢头54b之间提供光学耦合。为简洁起见，将仅详细描述本示例的不同于上面讨论的图1-7所示的示例的那些部分。
如图所示，接合分束器可被包覆模具90覆盖。包覆模具90可在光学信号的波长处为透明的。如上所述，接合可在工厂中或现场完成。信号修正结构58b可包括以相同的角度分裂的工厂和现场光纤两者。工厂或现场光纤可为标准的或弯曲不敏感的单模或多模光纤。光纤可被对齐以使得光纤面共面。在一个示例中，现场光纤的表面可被准备以使得接头反射来自光学信号路径的少量的光。信号修正结构58b可用来提取信号的一部分以使得所述信号可被第一检测器96和第二检测器98读取。第一和第二检测器96、98可包括具有低速的大区域以允许尽可能多的光被收集。这样的结构允许在不可能拦截高速数据的同时检测光学信号的存在。在一个示例中，检测器96、98设置在包覆模具90的相反侧上。
在所示的示例中，45度分裂角被示出，导致了与光纤轴线成90度的反射。应理解的是，更小的角度可用于其他实施例中。检测器的布置和包覆模具材料的形状可被相应地调整。光学数据路径可以不受信号修正结构58b的存在的影响。被传输信号的减小可小于约0.1dB。在其他示例中，信号减小可低至约0.01dB。为了最小化当光纤芯部偏移时引起的模式噪声，被接合的光纤将被同轴化(例如，对齐光纤芯部)。
信号修正结构58b提供了产生提取从光学信号路径至检测器96、98的光的最有效方式的平坦表面。光可远离光纤芯部被反射至检测器96、98。包覆模制材料可为透明的以与光纤覆层的折射率匹配。这允许光作为将在短距离上发散非常小的高斯光束从信号修正结构58b传播至检测器96、98。在一个示例中，所述距离可为约1毫米(mm)。一个连接器可独立地双向检测光学通信(optical traffic)。
制造信号修正结构58b的一个示例包括涂覆介电涂层给工厂光纤。所述介电涂层可由单层玻璃构成或可以包含采用直立涂覆方法(例如，蒸发涂覆、化学蒸发沉积、溅射等)沉积的多层不同玻璃。涂层的厚度可在大约0.1至10微米(μm)之间。在某些示例中，可以调整接合参数以使得所生成的接头产生较小的反射，以形成信号修正结构58b。例如，在接合前用于清洁光纤头的电弧处理(arc treatment)可被优化以在接合接头处提供较小的反射。在其他示例中，当执行预清理电弧时，可以引入将在光纤端部上形成涂层的气体。
根据上述详细说明，显而易见的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下可以作出修改和变型。

Claims (22)

1.一种光缆和光纤连接器组件，包括：
光缆光纤；
具有前端和后端的插芯，所述插芯还限定了纵向孔；
具有支撑在所述纵向孔内的第一部分和从所述插芯的后端向后突出的第二部分的梢头光纤；
光学地耦合在所述梢头光纤和所述光缆光纤之间的信号修正光纤，所述信号修正光纤被构造为在预定的信号波长范围内支持多重传输模式；
所述光缆光纤和所述梢头光纤被构造为在所述预定的信号波长范围内支持单传输模式；和
支撑所述插芯的后端并覆盖所述梢头光纤的第二部分和所述信号修正光纤的至少一部分的榖。
2.根据权利要求1所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述信号修正光纤用作带通滤波器。
3.根据权利要求1所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述信号修正光纤用作边缘滤波器。
4.根据权利要求1所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述信号修正光纤为阶跃折射率光纤，该阶跃折射率光纤具有在所述信号修正光纤的芯部和覆层之间径向地限定的阶跃的折射率分布。
5.根据权利要求1所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述光缆光纤和所述梢头光纤具有在8-12微米范围内的芯部直径，并且其中所述信号修正光纤具有至少20微米的芯部直径。
6.根据权利要求5所述的光缆和光纤连接器组件，其中信号修正光纤的芯部直径为至少30微米。
7.根据权利要求5所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述信号修正光纤的芯部直径为至少40微米。
8.根据权利要求5所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述信号修正光纤的芯部直径为至少50微米。
9.一种光缆和光纤连接器组件，包括：
光缆光纤；
具有前端和后端的插芯，所述插芯还限定纵向孔；
具有支撑在所述纵向孔内的第一部分和从所述插芯的后端向后突出的第二部分的梢头光纤；和
光学地耦合在所述梢头光纤和所述光缆光纤之间的信号修正结构，所述信号修正结构以需要的接合角度被构造以反射特定的波长。
10.根据权利要求9所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述信号修正结构为薄膜。
11.根据权利要求9所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述需要的接合角度在0度-8度之间。
12.根据权利要求9所述的光缆和光纤连接器组件，其中被反射的波长用来监视光纤连接器的存在。
13.一种光缆和光纤连接器组件，包括：
光缆光纤；
具有前端和后端的插芯，所述插芯还限定纵向孔；
具有支撑在所述纵向孔内的第一部分和从所述插芯的后端向后突出的第二部分的梢头光纤；和
光学地耦合在所述梢头光纤和所述光缆光纤之间的信号修正结构，所述信号修正结构被构造为提取光学信号的一部分；和
用于检测被提取的光学信号的存在的至少一个检测器。
14.根据权利要求13所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述信号修正结构为接合分束器。
15.根据权利要求13所述的光缆和光纤连接器组件，其中被提取的光学信号与光纤轴线成90°。
16.根据权利要求14所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述接合分束器为涂覆在光纤上的介电涂层。
17.根据权利要求16所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述涂层的厚度为0.1微米。
18.根据权利要求16所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述涂层的厚度为10微米。
19.根据权利要求16所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述涂层的厚度大于0.1微米。
20.根据权利要求16所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述涂层的厚度小于10微米。
21.根据权利要求13所述的光缆和光纤连接器组件，其中所述至少一个检测器监视所述光缆光纤中的双向光学信号。
22.一种光缆和光纤连接器组件，包括：
光缆光纤；
具有前端和后端的插芯，所述插芯还限定纵向孔；
具有支撑在所述纵向孔内的第一部分和从所述插芯的后端向后突出的第二部分的梢头光纤；和
光学地耦合在所述梢头光纤的第二部分和所述光缆光纤之间的信号修正结构，所述信号修正结构被构造为提供从由信号分裂、信号过滤和信号反射组成的组中选择的功能。
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