CN108700713A - 带有具有选择性波长透明性的挡板的光纤连接器适配器 - Google Patents

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Abstract

一种光纤适配器，用于支持发射具有第一信号波长的激光光的非准直激光光源。光纤适配器包括用于发射红外信号的红外信号发射器和用于接收红外信号的红外信号接收器。红外信号包括第二信号波长。光纤适配器还包括在挡板关闭位置与红外信号相交的可移动挡板门。挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时使红外信号通过的材料。挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时阻挡第一信号波长通过的材料。挡板门定位在远离非准直激光光源的一定距离处，通过该距离，激光光衰减而不透射通过处于挡板关闭位置的挡板门。挡板能够移动到挡板打开位置，以不阻挡激光光源发射具有第一信号波长的激光光。

Description

带有具有选择性波长透明性的挡板的光纤连接器适配器
相关申请的交叉引用
本申请于2017年3月9日作为PCT国际专利申请提交，并要求于2016年3月11日提交的美国专利申请序列No.62/307,090的权益，其公开内容通过引用整体上并入本文。
技术领域
本公开涉及光纤连接器和适配器系统。
背景技术
期望确认何时将光纤连接器插入适配器中的连接器端口。更具体而言，由于光纤系统的远程监视和管理，期望实现本地解决方案以监视哪些适配器端口连接到光纤连接器而哪些不连接到光纤连接器。还期望实现挡板门以阻挡从光纤发射的激光光通过适配器。这些激光可能对使用者的眼睛有害，因此挡板门可以防止任何不想要的暴露。关于确认在适配器内存在光纤连接器或缺少光纤连接器以及阻挡来自光纤的有害激光光的现有技术都缺乏。因此，需要改进的技术来实现这些功能。
发明内容
在示例实施例中，本公开涉及一种光纤适配器，用于支持发射具有第一信号波长的激光光的非准直激光光源。光纤适配器包括用于发射红外信号的红外信号发射器，以及用于接收红外信号的红外信号接收器。红外信号包括第二信号波长。光纤适配器还包括在挡板关闭位置与红外信号相交的可移动挡板门。挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时使红外信号通过的材料。挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时阻挡第一信号波长通过的材料。挡板门定位在远离非准直激光光源的一定距离处，通过该距离，激光光衰减而不透射通过处于挡板关闭位置的挡板门。挡板能够移动到挡板打开位置，以不阻挡激光光源发射具有第一信号波长的激光光。
在附加的示例实施例中，本公开涉及一种用于支持发射具有第一信号波长的激光光的激光光源的光纤适配器。光纤适配器包括主体构造，其具有沿连接器轴线的连接器端口。光纤适配器还包括用于发射存在感测光信号的第一信号发射器和用于接收存在感测光信号的第一信号接收器。存在感测光信号包括第二信号波长，第一信号发射器和第一信号接收器之间的光路径总体在连接器端口内横向于连接器轴线。光纤适配器还包括可移动挡板门，其在挡板关闭位置与存在感测光信号相交。挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时使存在感测光信号至少部分地通过的材料。挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时阻挡第一信号波长的至少一部分通过的材料。挡板门被定位和构造成使得激光光衰减而不使潜在地损伤眼睛的激光光透射通过处于挡板关闭位置的挡板门。挡板能够移动到挡板打开位置，以不阻挡激光光源发射具有第一信号波长的激光光。挡板门优选地包括适于在处于挡板关闭位置时至少部分地使人眼可见的光通过的材料。
在另一个示例实施例中，本公开涉及一种由适于在处于挡板关闭位置时至少部分地使人眼可见的光通过的材料制成的挡板门。
在另一示例实施例中，本公开涉及一种用于确保第一主体和第二主体之间的正确对准的系统。该系统包括用于可移除地对准第一主体和第二主体的适配器。该系统还包括在适配器内发射以感测第一主体的存在的感知(sensory)波长。当第一主体与第二主体对准时，感知波长被第一主体中断。可选地，感知波长是在投影仪和接收器之间发射的激光。可选地，激光具有不能穿过第一主体的波长。可选地，适配器包括用于可移除地接收第一主体的第一接收器和用于接收第二主体的第二接收器。可选地，感知波长在第一接收器内被发射。可选地，适配器包括可偏转地被支撑的屏障，该屏障具有允许感知波长透射通过的材料。可选地，屏障包括在接收可见光波长时发光的材料。可选地，屏障通过与第一主体接触而被偏转。
附图说明
图1示出了根据本公开的示例实施例的光纤适配器和第一光纤连接器的横截面侧视图，其中挡板处于关闭位置。
图2示出了图1中所示的光纤适配器和第一光纤连接器的横截面侧视图，示出了处于打开位置的挡板并且示出了被插入光纤适配器内的第二光纤连接器，用于与第一光纤适配器光学通信。
图3是图2中所示的光纤适配器的横截面侧视图，被示为与示例第一LC型光纤连接器和第二LC型光纤连接器一起使用。
具体实施方式
将参考附图详细描述各种实施例，其中相似的标号在若干视图中表示相似的部分和组件。对各种实施例的参考不限制所附权利要求的范围。此外，本说明书中阐述的任何示例不旨在限制并且仅仅阐述所附权利要求的许多可能实施例中的一些。
图1-3图示了用于接收彼此通信的一对光纤连接器的示例光纤适配器100。图示的适配器100可以是SC型适配器、LC型适配器、MPO型适配器和ST型适配器、MT-RJ型适配器以及MU型适配器或接收一对通信光纤连接器的任何替代类型的光纤适配器。在1993年5月20日提交的美国专利No.5,317,663中描述了可以用这种描述的系统工作的示例适配器，该专利的公开内容通过引用并入本文。
图示的光纤系统包括适配器100，其具有在上壁102和下壁104之间定义的内部通路。内部通路也由在上壁102和上壁102之间延伸的左侧壁和右侧壁(未示出)定义。所示的内部通路沿着在适配器100的中心端口122和连接端口124之间的连接器轴线延伸。所示的适配器100还包括被支撑在上壁102和下壁104之间的内部通路内的光纤接收器106。在使用中，所示的适配器100可以以永久或半永久状态被支持，例如在若干类似适配器的分组中。所示的适配器100可以由注模塑料制成，但是，SC型适配器和ST型适配器可以替代地由盘壳(dis case)金属制成。
所示的光纤接收器106接收从光纤连接器112的远侧连接端口延伸的光纤，光纤连接器112插入适配器100的内部通路内。所示的光纤连接器112包括弹簧臂或锁存器，其接触上壁102以将光纤连接器保持在适配器100的中心端口122内的适当位置。这种构造可以是例如LC型光纤连接器和适配器典型的。
光纤连接器112被插入适配器100的中心端口122。这个光纤连接器112可以是接收来自远程源的信号的连接器，并且可以是很少从适配器100移除的类型。在活动使用中在从远程源接收信号时，光纤连接器在朝着适配器100的连接端口124的方向上从远端的光纤传送激光光116。所示的激光光116可以是非准直的，因此，当激光以锥形扩散时，信号功率随着行进距离显著减小。激光光116可以具有一系列波长，例如在大约850nm和大约1675nm之间。
所示的适配器100还包括沿着横向于连接器轴线的轴线彼此相对地定位的信号发射器108和信号接收器110。如图所示，信号发射器108可以定位在适配器100的上壁102处，并且信号接收器110可以定位在适配器的下壁104处。所示的信号发射器108和信号接收器110可以定位成彼此分开距离B。优选地，距离B可以在大约10mm和15mm之间，更优选地大约为13mm。优选地，信号发射器108将红外信号114朝着信号接收器110传送。信号发射器108可以是能够传送红外信号114的任何发射器，并且信号接收器110可以是能够接收(读取)红外信号的任何接收器。红外信号114可以具有一系列波长，例如在一个示例中在大约830nm和大约930nm之间。红外信号被用于连接端口124中的连接器的存在感测。
可替代地，信号发射器可以相对地定位在下壁处，并且信号接收器可以定位在上壁处并且有效地工作。还可替代地，信号发射器可以位于左壁或右壁，并且信号接收器可以相应地相对定位在左壁或右壁。
所示的适配器100还包括挡板(门)118，挡板(门)118在连接端口124处沿着下壁104可枢转地被支撑。例如，所示的挡板118可以利用弹性弹簧加载的铰链可枢转地被支撑在连接端口124处，从而迫使挡板远离下壁104并朝着上壁102。可替代地，类似的挡板可以沿着上壁102或任一侧壁(未示出)枢转地被支撑，并且利用与如下所述类似的机制工作。
所示的挡板118可以具有足以防止激光光116离开适配器的高度L1(参见图2)和宽度。例如，挡板118可以具有在适配器100的左侧壁和右侧壁(未示出)的内表面之间延伸的宽度。挡板118具有优选地遮挡连接端口124的开口的维度。例如，挡板118可以具有大约11mm的高度L1和大约11mm的宽度。
挡板118的具体材料、添加剂、厚度和角度α(相对于下壁104)可以取决于挡板要对其起作用的光的具体类型和波长。例如，光可以是激光光(信号携带光)、红外光(存在感测光)和/或可见光(信号跟踪光)。另外，光可以具有指向挡板118或在挡板118的路径中的各种固定或可变波长。
所示的挡板118可以具有大约1.5mm的厚度(即，在远侧表面和近侧表面之间)。在图1所示的静止状况下，挡板118相对于下壁104以角度α定位。例如，静止角α可以是大约50°。如图所示，挡板118的高度L1优选地使挡板的远侧自由端在静止状况下与上壁102的内表面接合。在静止状况下，挡板118的远侧自由端在信号发射器108和光纤接收器106之间的点处接触上壁102。
在所示的静止状况下，挡板118与红外信号114相交。取决于静止挡板118相对于下壁104的确切角度，红外信号114通过挡板比上述挡板厚度(1.5mm)更远的距离(例如，当角度为50°时是2.5mm)。优选地，静止挡板118成角度α，使得它在连接器插入时避免与套圈端面接触。角度α取决于铰链的安装位置和连接端口124开口的尺寸。由于给定设计的特定特征，分立适配器或联动适配器的不同构造可以导致不同的角度α。例如，取决于挡板118的长度及其相对于内部通路、下壁104和上壁102的铰链位置，角度α可以在1°-90°之间。如附加地示出的，在静止状况下，激光光116被指向朝着挡板118。
如上所述，激光光116不是准直的，因此当激光进一步远离连接器112上的光纤时，激光以锥形扩散并且功率(强度)减小。所示的在从光纤连接器112的远侧连接端口延伸的光纤和静止挡板118上的接触点之间的距离A(优选地为9mm)足以实现激光光116的衰减，从而防止激光光以任何损伤眼睛的强度透射通过挡板。
所示的挡板118可以由无定形聚碳酸酯基树脂构成，其允许红外信号114不被中断地透射通过，以用于连接器的存在感测。树脂可以形成挡板118的形状，例如，通过注塑成型。树脂优选包括光漫射添加剂(例如硅树脂粉末)，以通过散射光来进一步衰减激光光116的功率，而不是维持聚焦的光斑。
所示的挡板118还可以允许用户进行跟踪以确定光纤的两个通信连接器端的准确度。例如，用户常常希望确保要被插入适配器100的连接端口124的光纤连接器将与被插入中央端口122的正确相对的光纤连接器112通信。位于中央端口122中的这个光纤连接器112还接收来自光纤线缆126的信号，该信号携带来自远程光纤连接器或光纤线缆另一端的其它结构的信号。用户可以将可见光源(例如，发射人眼可见的红光的闪光灯)连接到光纤电缆126另一端的这个远程光纤连接器，其相应地从适配器100的中心端口122中的光纤连接器112发射可见光波长。这个可见光沿着与上述激光光116类似的路径朝着适配器100的挡板118和连接端口124被发射。在到达静止挡板118时，如图1所示，该可见光可以通过挡板的相对侧被看到，从而允许用户识别正确的适配器100。例如，可见光可以通过挡板118以通过挡板可见的散射图案被透射。例如，跟踪光可以使挡板118发红光。630nm至670nm的波长可以用于光纤跟踪。
基于通常理解的波长，可以用于形成挡板118以便通过其发射红外信号的示例材料可以包括黑色有机玻璃、氟化钙和熔融石英。可替代地，挡板118可以是具有通过掺杂例如锗、蓝宝石、硅和硒化锌而添加的材料的玻璃基板。更优选地，基于通常理解的波长，锗和硅都允许红外信号的不中断传输，同时还漫射激光光信号，同时还散射透射的可见光。可替代地，如果挡板门118由具有足够透射率的简单树脂材料制成，以允许期望的波长通过而没有显著的强度，那么可以将材料(例如，氧化钛)的薄膜涂层施加到挡板门118的信号接收侧，以充当带通滤波器以实现相同的功能。实质上，薄膜涂层用于阻挡不期望的波长。
如图2所示，第二光纤连接器120可以通过连接端口124插入适配器100的内部通路。这个第二光纤连接器120在结构上和功能上类似于被插入中心端口122的光纤连接器112。在使用中，这个第二光纤连接器120被插入适配器100中，以与第一光纤连接器112光学通信。例如，从第一光纤连接器112发射的激光光116由第二光纤连接器120光学接收。例如，每个连接器的套圈将接触另一个相应的套圈，以将激光信号从一个光纤发射到下一个光纤。
如图所示，当第二光纤连接器120被插入适配器100的连接端口124时，这个第二光纤连接器的主体将力施加到挡板118上，从而迫使挡板朝着适配器的下壁104向下枢转。如图所示，当第二光纤连接器120被插入适配器100的连接端口124内时，挡板118相对于下壁104的角度α约为0°，因此挡板平行或接近平行于下壁。相应地，当第二光纤连接器120从适配器100的连接端口124被移除时，挡板188自动弹性返回到图1中描述的静止位置。
第二光纤连接器120可以由不使红外波长透射通过的材料构成。因此，当第二光纤连接器120被插入适配器100的连接端口124时，第二光纤适配器的主体与从信号发射器108发射的红外信号114相交并防止红外信号114被信号接收器110接收到。当信号接收器110没有接收到红外信号114时，信号接收器通知远程设备(例如计算机)光纤连接器已插入适配器100的连接端口124中。相应地，当适配器的连接端口124内没有光纤连接器并且信号接收器110接收到红外信号114时，信号接收器不向远程设备发射这种通知，或者向远程设备发射适配器的连接端口内没有光纤连接器的通知。
图3中所示的适配器100的功能类似于上述适配器。所示的第一LC型光纤连接器112和第二LC型光纤连接器120的功能与上述类似。适配器100被示为没有类似于上面的挡板118的挡板，但是，这种挡板旨在被插入并且功能与上述实施例等同。所示的下壁104在功能和几何形状上与上述下壁类似。
虽然已经描述了本公开的具体实施例，但是许多其它修改和替换实施例也在本公开的范围内。例如，关于特定设备或部件描述的任何功能可以由另一个设备或部件执行。另外，虽然已经描述了具体的设备特点，但是本公开的实施例可以涉及许多其他设备特点。另外，虽然已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了实施例，但是应当理解的是，本公开不必限于所描述的具体特征或动作。更确切地说，公开了具体的特征和动作，作为实现实施例的说明性形式。条件语言(除其它之外，诸如“能够”、“可以”或“可能”)，除非另有明确说明，或者在所使用的上下文中以其它方式理解，一般旨在表达某些实施例可以包括而其它实施例可以不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这种条件语言一般不旨在暗示一个或多个实施例在任何情况下都需要这些特征、元件和/或步骤。

Claims (20)

1.一种光纤适配器，用于支持发射具有第一信号波长的激光光的非准直激光光源，该光纤适配器包括：
用于发射红外信号的红外信号发射器，和用于接收红外信号的红外信号接收器，红外信号包括第二信号波长；以及
可移动挡板门，所述可移动挡板门在挡板关闭位置与红外信号相交，挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时使红外信号通过的材料，挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时阻挡第一信号波长通过的材料，挡板门定位在远离非准直激光光源的一定距离处，通过该距离，激光光衰减而不透射通过处于挡板关闭位置的挡板门，挡板能够移动到挡板打开位置，以不阻挡激光光源发射具有第一信号波长的激光光。
2.如权利要求1所述的光纤适配器，其中挡板门材料包括无定形树脂。
3.如权利要求1所述的光纤适配器，其中挡板门材料适于漫射具有第一信号波长的激光光。
4.如权利要求3所述的光纤适配器，其中挡板门材料包括光漫射添加剂。
5.如权利要求4所述的光纤适配器，其中光漫射添加剂包括硅树脂。
6.如权利要求1所述的光纤适配器，其中挡板门材料包括来自包含氟化钙、熔融石英、锗、蓝宝石、硅和硒化锌的组中的至少一种。
7.如权利要求1所述的光纤适配器，其中挡板门材料包括来自包含锗和硅的组中的至少一种。
8.如权利要求1所述的光纤适配器，其中挡板门材料包括氧化钛涂层。
9.如权利要求1所述的光纤适配器，其中挡板门相对于非准直可见激光光可抵抗地枢转。
10.如权利要求9所述的光纤适配器，其中挡板门包括相对于基线在0°和50°之间的一系列枢转移动。
11.如权利要求1-9所述的光纤适配器，其中挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时至少部分地使人眼可见的光通过的材料。
12.一种用于确保第一主体和第二主体之间的正确对准的系统，该系统包括：
适配器，用于可移除地对准第一主体和第二主体；以及
感知波长，在适配器内被发射，以感测第一主体的存在，当第一主体与第二主体对准时，感知波长被第一主体中断。
13.如权利要求12所述的系统，其中感知波长是在投影仪和接收器之间发射的激光。
14.如权利要求13所述的系统，其中激光包括不能穿过第一主体的波长。
15.如权利要求12所述的系统，其中适配器包括用于可移除地接收第一主体的第一接收器和用于接收第二主体的第二接收器。
16.如权利要求15所述的系统，其中感知波长在第一接收器内被发射。
17.如权利要求12所述的系统，其中适配器包括可偏转地被支撑的屏障，所述屏障包括允许感知波长透射通过的材料。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述屏障包括在接收可见光波长时发光的材料。
19.如权利要求17所述的系统，其中所述屏障通过与第一主体接触而被偏转。
20.一种光纤适配器，用于支持发射具有第一信号波长的激光光的激光光源，该光纤适配器包括：
主体构造，包括沿连接器轴线的连接器端口；
用于发射存在感测光信号的第一信号发射器，以及用于接收存在感测光信号的第一信号接收器，存在感测光信号包括第二信号波长，第一信号发射器和第一信号接收器之间的光路径总体在连接器端口内横向于连接器轴线；以及
可移动挡板门，所述可移动挡板门在挡板关闭位置与存在感测光信号相交，挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时使存在感测光信号至少部分地通过的材料，挡板门包括适于在处于挡板关闭位置时阻挡第一信号波长的至少一部分通过的材料，挡板门被定位和构造成使得激光光衰减而不使潜在地损伤眼睛的激光光透射通过处于挡板关闭位置的挡板门，挡板能够移动到挡板打开位置，以不阻挡激光光源发射具有第一信号波长的激光光，挡板门优选地包括适于在处于挡板关闭位置时至少部分地使人眼可见的光通过的材料。
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