CN111812780B - 光纤连接器端接测试工具 - Google Patents

光纤连接器端接测试工具 Download PDF

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Abstract

用于测试光学连接器(156)的端接的工具(100)，具有：壳体；附连至壳体的支架(112)；以及可移除地附连至支架的覆盖件(195)。支架(112)构造成约束光纤连接器(156)，覆盖件(195)构造成至少部分地阻挡环境光，使环境光无法到达光纤连接器。在另一实施例中，用于测试光学连接器的端接的工具具有：壳体；附连至壳体的支架；发射光纤；以及套圈适配器。套圈适配器被连接成围绕支架上的枢转点转动。

Description

光纤连接器端接测试工具
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2017/046489、国际申请日为2017年8月11日、进入中国国家阶段的申请号为201780052355.7、名称为“光纤连接器端接测试工具”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年8月23日提交的美国临时申请第62/378,298号以及2017年3月27日提交的美国临时申请第62/476,964号的优先权，各文献的主题在此通过引用全部纳入本文。
技术领域
本发明的实施例涉及光纤线缆端接领域，且更具体地涉及辅助使用者安装可现场端接的连接器和与其相关联的方法。
背景技术
当在光纤安设现场作业时，使用者常常需要在光纤或光纤带的非连接器的端部之间建立连接。这一般被称作接线(splicing)，且其涉及在两个光纤之间产生临时或永久的接头。在某些示例中，两个光纤精确地对准，且接着使用常常借助电弧产生的局部集中热量将两个光纤融合在一起。这被称作熔接，且被广泛用来在两个光纤之间产生高性能永久接头。然而，熔接装置略显笨重、昂贵且相对脆弱。替代地，两个光纤可在常被称作机械接线器的对准定位器中简单地彼此抵靠。该对准定位器可为对准管或V形槽，其在各侧上接纳分离的光纤的两端，且具有物理地固定光纤的装置。在其他示例中，对准装置可为光纤连接器，且光纤线头嵌入其中，使其作为与现场光纤的连接器。在该情形中，可利用机械接线器将现场光纤端接至连接器内部的光纤线头。
为了避免信号的显著减损并使这些接头内可能的反射或漏光最小，使用者必须确保：将(多个)光纤适当地劈开、各光纤之间精确对准、以及施加在各光纤之间的透明凝胶或光学粘合剂匹配玻璃的光学特性。然而，这些细节并不总是易于检测和/或确保的。
已开发了各种方法来辅助使用者端接光纤线缆的任务。例如，名称为“Apparatusand Method for Terminating and Testing Connectors(用于端接和测试连接器的装置和方法)”的美国专利申请序列号14/920,270以及名称为“Methods and Devices forEvaluating Optical Fiber Splices(用于评估光纤接线的方法和装置)”的美国专利申请序列号62/370,379描述了涉及评估连接器以便证明关于接线的合适信息的构思，这两篇文献通过参考全部纳入本文。然而，这些申请中的公开内容是关注于光纤端接的整体方法，而相对几乎不涉及物理地限定一种会被用于预期目的的工具。
因此，需要如下的装置和方法，其涉及有助于确定并改善机械接线的质量并提供现场光纤的改善的端接。
发明内容
由此，本发明的实施例涉及与光纤线缆端接相关的装置、系统和方法以及其所使用的工具。
参考以下可能附有的附图、说明书和任何权利要求，本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得被更好地理解。
附图说明
图1A是根据本发明的实施例的端接工具的立体图。
图1B是图1A中的端接工具的俯视图。
图1C是图1A中的端接工具的侧视图。
图2是图1A中的端接工具的分解立体图。
图3是图1A中的端接工具的截面侧视图。
图4A是根据本发明的实施例的支架的仰视立体图。
图4B是图4A中的支架的俯视立体图；
图5是根据本发明的实施例的安装在支架中的连接器的俯视立体图。
图6是根据本发明的实施例的安装在支架中的连接器的俯视立体图。
图7是根据本发明的实施例的顶部壳体的仰视立体图。
图8是根据本发明的实施例的支架相对于端接工具对准的立体图。
图9是根据本发明的实施例的附连至顶部壳体的TOSA和发射光纤适配器的视图。
图10是根据本发明的实施例的发射光纤及其与端接工具的附连的立体图。
图11示出了根据本发明的实施例的将连接器附连至支架的过程。
图12A和12B示出了根据本发明的实施例的端接工具的双手操作功能。
图13示出了根据本发明的实施例的端接工具的内部部件和照相机及镜头系统。
图14示出了根据本发明的实施例的红外滤光器相对于端接工具的顶部壳体的定位。
图15示出了根据本发明的实施例的顶部壳体与LCD部件。
图16示出了根据本发明的实施例的带附件的导航开关的分解图。
图17示出了根据本发明的实施例的电池部件的分解图。
图18和19示出了同样使用了根据本发明的覆盖件的实施例的端接。
图20A和20B示出了图18和19中的覆盖件。
图21和22示出了根据本发明的实施例的安装在端接工具上的图18和19中的覆盖件。
图23示出了处于打开位置的图18和19中的覆盖件。
图24和25示出了使用了根据本发明的覆盖件的另一实施例的端接工具。
图26示出了图24和25的覆盖件。
图27和28示出了根据本发明的实施例的安装在端接工具上的图24和25中的覆盖件。
图29示出了处于打开位置的图24和25中的覆盖件。
具体实施方式
参考图1A－1C，这些图中示出的是端接工具100的示例性实施例，其中，图1A示出了立体图，图1B示出了俯视图，图1C示出了侧视图。
如图2中所示，端接工具100包括顶部壳体102和底部壳体104。顶部壳体102保持着具有框盖108的液晶显示器(LCD)106、导航开关110、用于所评估的连接器的支架112、IR滤光器114和电池壳体116。它还具有光学窗口118，图像捕捉系统通过该光学窗口118捕捉所评估的连接器的图像。顶部壳体102中的对准销119和底部壳体104中的对准孔121(参见图3)有助于两个壳体102和104在结合期间的对准。附连至顶部壳体102的四个磁体120有助于在端接过程期间对准并磁性地保持支架112。底部壳体104容纳主印刷电路板(PCB)112、光发射次模块(TOSA)124、发射光纤适配器126、电池盖128和防滑垫130。
如所示的，端接工具100包括图4A－6中所示的三类支架。这些支架112.2、112.4和112.6分别被设计成用于LC、SC和ST光纤连接器。尽管仅示出了三种支架，但应理解的是，可将任何数量的支架适配成与该工具一起工作，其中，所述支架构造成用于特定类型的单光纤或多光纤连接器。每个支架112在其基部处具有光学窗口132，图像捕捉系统可通过该光学窗口132看见所评估的连接器。
为了将支架112附连至顶部壳体102，在每个支架内部容纳四个磁体134。这些磁体可被插入相应的磁体腔体136中并通过压配、粘合或其他固定手段而保持在其中。当被安装时，这些磁体以与安装在顶部壳体102中的磁体120相同的方式而间隔开。在图7中可见到磁体120到顶部壳体102的相应磁体凹窝137中的定位。每个磁体组中各磁体的相同的相对定位允许通过磁体120和134的彼此吸引而使支架被吸引、并在一定程度被固定到顶部壳体102上。重要的是要指出，为了使磁体120和磁体134彼此吸引，它们必须以适当的磁极定向被安装。也就是说，任何两个相应磁铁120/134的磁极应是相反的(N－S或S－N)。
借助于每个支架112和顶部壳体102中的对准特征部，支架112被精确地定位在顶部壳体102中的光学窗口118上。在所示实施例的情形中，这些对准特征部是设计在支架112中的对准销138(参见图4A)和设计在顶部壳体102中的对应的对准孔140(参见图8)。该对准设计与将支架112附连至顶部壳体102的磁性方法共同允许支架112在光学窗口118上简易而不麻烦但又精确的对准；当使用者将支架112落放或放置在顶部壳体102的光学窗口118附近时，支架112通过磁性相互作用和对准特征部自对准，并通过磁性吸引而固定地附连。要指出，在该情形中，“固定”涉及由于所评估的连接器安装到支架中而导致的支架的非有意运动、工具的运动或其他类似的事件。使用者仍然能够通过施加足以断开支架和顶部壳体中的磁体之间磁性吸引的力而使支架从顶部壳体移开。该设计可减小对使用者将支架112定位在顶部壳体102上的合适位置中的技巧的依赖性。
参考回图4B，LC支架112.2和SC支架112.4被设计成具有两个直立的梁，且在所述梁的相面对的壁上具有半球状突出部144。当与具有对应的半球状凹部150的发射光纤148的套圈适配器146(参见图10)配对时，支架与适配器之间的相互作用形成球窝接头，从而使得支架能够在一定角度范围内枢转(参见图11)。
在实践中，端接工具100将由TOSA 124生成的光经由发射光纤148传递至所评估的连接器，且随后评估来自所述连接器的发光模式，从而将与端接相关的信息传递至使用者。在一种实施例中，TOSA 124发射预定波长的红外(IR)光。在其他实施例中，由TOSA 124发射的光的波长可根据需要/期望调整，且可落入可见光谱或紫外光谱内。
参考图9，TOSA 124连接至主PCB 122，且其套圈插入发射光纤适配器126中，发射光纤适配器126在本实施例中被示出为LC适配器。发射光纤148用于将光从TOSA 124传送至所评估的连接器。发射光纤148的一端与连接器152(例如，标准LC连接器)端接，连接器152构造成连接至发射光纤适配器126，如图10中所示。发射光纤148的另一端与套圈适配器146(例如，用于LC连接器的1.25mm套圈适配器或用于SC和ST连接器的2.5mm套圈适配器)端接，套圈适配器146连接至支架112且最终连接至所评估的连接器，如图11中所示。套圈适配器146包括半球状凹部150，使其卡合在支架112的两个直立梁142之间，从而在其间产生球窝接头。一旦安装在支架112中，发射纤维148就可围绕转动点154枢转，以便于所评估的连接器156的插入。例如，枢转设计可允许套圈适配器146向上成角度，以向要插入连接器156的使用者提供更方便的插入角度。接着，一旦连接器156插入套圈适配器146中，两个部件就向下摆动到约束位置，将所评估的连接器156安置在光学窗口118和132上方的合适位置中，用于适当的端接和评估。
如图12中所示，支架112设计成使得其可沿两个方向定位在光学窗口上。支架112与顶部壳体102之间的对准特征部和磁体保持特征部设计成关于光学窗口118和132的中间平面对称。将这一点与工具成像部件的正确定位(例如，居中于光学窗口118和132)相结合，可允许更简单的右手和/或左手操作。
端接工具100的成像部件包括主PCB 122，其具有照相机传感器158、镜头系统160、微处理器162和微型USB端口164。照相机传感器158被嵌入到主PCB 122上，且镜头系统160居中地位于其正上方。为了辅助镜头系统160的适当对准，镜头保持件166(其为镜头系统160的一部分)设置有多个对准销168。
由于端接工具100(在一些实施例中)用IR光谱内的光来运行，故而IR滤光器170附连在顶部壳体102的光学窗口118下方(参见图14)。该IR滤光器170仅允许IR光通过而至照相机传感器158，并阻挡所有可见光。为了改善IR滤光器170与顶部壳体102之间的密封，还设置有垫圈172。此外，如图13中所示，使用塑料片材174作为防尘罩，以防止或减少灰尘进入端接工具100中并沉积在各种成像部件上，由此影响工具的性能。片材174被夹在顶部壳体102与底部壳体104之间。
为了有助于将各种信息传递至使用者，端接工具100设有LCD 106，LCD 106用于显示图像、消息、指令、菜单等等。参考图15，LCD 106安装在副PCB 176上，且被热固至顶部壳体102。垫圈178设置在顶部壳体102与LCD 106之间，从而用作用于LCD 106的垫子，并有助于防止灰尘进入工具100中。此外，框盖108附连至顶部壳体102。框盖可由塑料片材制成，该塑料片材可丝印有品牌/型号标识。此外，当在框盖上使用相对于LCD 106屏幕的对比色时，框盖108可提供相框效果，从而使得LCD屏幕上所示信息更易于读取。
端接工具100还包括导航开关110，导航开关110用于导航并从LCD 106上所示菜单进行选择。导航开关110能够导向4个方向，且在被按下时能够作为回车/输入。其安装在第三PCB 180上，第三PCB 180被热固至工具100的顶部壳体102，如图16中所示。垫圈182设置在导航开关按钮184与导航开关110本身之间。这有助于防止灰尘通过顶部壳体102中的开口进入或意外接触PCB 180，并为顶部壳体102中围绕按钮184的开口提供美观的覆盖件。用作按钮防护件186的四个突出部围绕按钮184的周界设置，以防止非有意的选择并在意外坠落期间提供对开关的保护。
参考图17，端接工具经由容纳在电池壳体116中且被电池盖190覆盖的电池188(例如，两个AA尺寸电池)而受到供电。通过对顶部壳体中的成对凸起使用螺纹成形螺钉，电池壳体116被紧固至顶部壳体102。为了有助于避免对电池部件和对端接工具的剩余部分的损坏，可设置附加壳体加强部和弹性覆盖物/壳体之类的特征。
在一些实施例中，当在具有以特定波长(例如，超过790nm)来发射光的光源的环境中操作端接工具100时，可能有益的是，将连接器156、支架112和/或光学窗口118从那些光源屏蔽开。如图18和19中所示，这可通过设置覆盖件195来实现。在图20A和20B中单独地更详细示出且在图21和22中安装至端接工具100的覆盖件195包括在其底部附近嵌入的至少一个磁体200。磁体200定位成装配在支架112中的磁体134上，从而允许覆盖件195经由支架机械地附连至工具100。在各端接步骤之间，覆盖件195可被推回，如图23中所示，以允许接近连接器和支架，且磁体200与磁体134之间的磁性相互作用应防止覆盖件195从工具100完全脱离。
在图24－29中示出了覆盖件205的替代实施例，其中，覆盖件205包括活动铰链210。覆盖件205包括四个支脚215，四个支脚215中安装有磁体。支脚215的定位对应于磁体134在支架112中的布局。在该构造中，覆盖件205可固定地定位在支架上，且磁体134和支脚215中的各磁体彼此吸引。为了打开覆盖件并再次接近连接器，使用者可使用凸片220来提起覆盖件205的前部分，使得该前部分围绕活动铰链210转动。
要指出，尽管已根据若干实施例描述了本发明，但这些实施例是非限制性的(无论它们是否被标示为示例性的)，并且存在替换、排列和等同物，这些都落入本发明的范围内。此外，所描述的各实施例不应被解释为彼此排斥的，而是应被理解为，如果这种组合是允许的，则这些实施例是可能组合的。还应指出，存在许多替代方式来实施本发明的方法和装置。因此，所附权利要求意在被解释为包括落入本发明的真实精神和范围内的所有这些替换、排列和等同物。

Claims (2)

1.一种用于测试光学连接器的端接的工具，所述工具包括：
壳体；
支架，所述支架通过多个第一磁体能移除地附连至所述壳体；
发射光纤；
套圈适配器，所述套圈适配器附连在所述发射光纤的一端处，其中，所述套圈适配器被连接成使得它相对于所述支架围绕所述支架上的枢转点垂直地转动，以及
可移除覆盖件，所述可移除覆盖件通过多个第二磁体至少部分地覆盖所述支架，其中当所述可移除覆盖件附连于所述支架时，所述多个第二磁体的每一个磁体覆盖所述多个第一磁体中的一个磁体。
2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述套圈适配器经由所述套圈适配器上的半球状凹部连接至所述支架，所述半球状凹部由所述支架的直立梁所接合，从而在所述直立梁与所述套圈适配器之间产生球窝接头。
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