CN1133644A

CN1133644A - 光纤连接器

Info

Publication number: CN1133644A
Application number: CN94193893A
Authority: CN
Inventors: M·范德林登
Original assignee: Raychem NV SA
Current assignee: Commscope Connectivity Belgium BVBA
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-10-16
Also published as: WO1995006891A1; NO960846D0; CA2172532A1; SK28696A3; EP0716755A1; IL110847A0; AU7506894A; BR9407381A; TW287324B; HU9600513D0; NO960846L; FI960974A0; CZ62196A3; PL313319A1; FI960974A

Abstract

一种用于联接至少二个装有被增强纤维(17)包围的光纤(14、15)的管(12、13)的装置，该装置包括第一(1)和第二部件(3)，这二个部件可在联接期间被拧紧在一起，使得每个管内的一个光纤的一部分穿过该部件内的被对准的孔径，并将每个管的增强纤维在该被拧紧的部件之间夹紧。

Description

光纤连接器

本发明涉及对光纤连接的改进。

应用光纤的远程通讯系统经常使用含有大量光纤的光缆。当信号传至个别用户或中央服务器或其它界面处时，需要有连接器来连接各个或各组光纤。这包括将光纤分离并排列成适当的结构以与其它光纤相接。对光纤的排列和操作必须很小心，以免使光纤过分扭曲，产生应变或别的损伤。然而，这样的操作仍会使作光纤承受相当的轴向力。例如，有一种方法通过推动光纤的端头部分，观察光纤的移动，使光纤的安装者能循着光纤的路径把光纤在光纤束里插得更深。

光纤周围有很多的保护层。此方说，光纤周围可以有一层或几层涂层，涂层能保护光纤免受物理损伤，并减少光损耗，还能使光纤具有一定的硬度。此外，光纤经常装在所谓传输管中，并在传输管内光纤与管之间填充纤维状的增强材料。这样，增强材料和传输管分别都使光纤得到进一步的保护。增强材料是细而柔韧的高强度纤维，比如商标为“Kevlar”的纤维，它们在传输管内纵向排列。

在连接光纤处，通常先剥去外层保护的传输管，再折回增强纤维，使内部的光纤延伸到连接器中(从已修剪的保护管和增强纤维延伸的有涂层的光纤周围仍提供附加的很短的传输管。)

在连接光纤时，避免光纤的扭结是很重要的。因为扭结导致光传输的削弱，并可能造成光纤的永久性损伤。因此，希望对围绕中心光纤的修剪后的保护管和增强纤维进行连接。这样，对任何光纤管的轴向的推拉就施加在要连接的管的端头或其它结构上，而不作用于包含在管内的光纤上。因而连接同轴电缆或其它金属电缆的技术并不自动地适用于连接光缆。

传输管内的光纤有时为辫子状。光纤辫通常较短，且一般在出厂前即已在一端或两端配有连接器。在连接网络的不同部分时使用短的辫子比将网络不同部分的光纤直接互连更有利。使用辫子能使对于光纤总长度的操作减至最小。

本发明的目的是提供一种有效的连接光纤的方法，此法保留光纤外的管和增强纤维以抵抗高的轴向力，使内部的光纤不产生应变并自由地通过连接器。尤其是本发明能并列地排列至少两个光纤管(两个、三个、四个，直至12个)。例如，发送和返回光纤，或主光纤与备用光纤可以成对连接。

本发明提供一种能连接至少两个填充了增强纤维的光纤管的装置。该装置由第一部件和第二部件组成，两部件可在连接期间拧紧在一起。这样，每个管中的一个光纤的一个部分均从两部件中被对准的孔径穿过，而且增强纤维被夹紧在两个部件之间。

最好可用机械方式将第一和第二部件在连接该管处固定到一个端头等上，或者，举例来说，在一种绞接的情况下固定到另一对这样的部件上。

第一部件和第二部件可具备匹配的螺纹或啮合件或其它类似的东西以便拧紧在一起。

在第一部件和第二部件包括有匹配的螺纹的场合，该部件最好用金属或聚合材料制造。在该部件包括啮合件的场合，第一和第二部件最好包括一种电绝缘材料，并且最好由聚合材料制成。

匹配件最好是可以重复打开的。比方说，制成以后可以重新打开螺纹或啮合件。本装置的优点之一在于能使安装者在不用工具的情况下进行在现场的安装或重新安装。

本发明还提供了一种使用本发明的装置连接至少两个光纤管的方法，在本发明的装置内每个光纤管含有包围着光纤的增强纤维。该方法的步骤如下：

a)去掉管的一部分末端使光纤部分和增强纤维暴露出来，

b)将两管的光纤部分和增强纤维从所述装置的第一部件的一个孔径中穿过，

c)相对于所述第一部件拧紧所述装置的第二部件，使光纤部分穿过该部件内的孔径，并使增强纤维压紧在两部件之间。

第一部件和第二部件互相拧上以使包围着光纤的增强纤维被压紧在两部件之间。这时最好有一部分第一部件包围在第二部件中。而在另一种实施例中，第二部件可包围在第一部件中。第一部件和第二部件最好是中空的，且通常为圆柱形。

在至少有一部分第一部件包含在第二部件内的场合，上述方法最好还包括在安装第二部件之前将增强纤维卷在所述第一部件的外面。

第一部件和/或第二部件一般是适配的，以便以机械方式固定到要连接的管的端头等上，或在一种绞接的情况下固定到另一对这样的部件上。

在一些应用中，当所述第二部件包围了第一部件时，除匹配的第一、第二部件外还使用一种圆柱形部件，例如套爪。在已将该增强纤维折回到上述第一部件的外面之上之后，放置该套爪使之在该光纤部分之上的第一部件内以及该增强纤维内延伸。再将第二部件包围第一部件并拧紧，套爪就能固定并在内部支撑该增强纤维，给光纤部分提供更多的保护。该套爪最好在其一端有一个向外的凸缘，该凸缘在第一部件的壁的厚度之上凸出。这样还能使套爪有助于固定该光纤和第一部件的相对位置，这是因为向外的凸缘紧挨着包围该光纤的管的端部并顶着它而能固定该管。当套爪一端有向外的凸缘时，凸缘要足够地小以使所述第二部件能包在套爪凸缘，与所述第一部件啮合和拧紧。

当第一部件和第二部件用螺纹结构相接时，它们应有螺母部分以便能用板手将它们拧在一起。最好把匹配的螺纹表面配置成将该增强纤维夹在其间。

最好只将两只套装的光纤相接。我很惊异地发现在不需将第一部件和第二部件拧得太紧以致导致损伤产生的情况下就足以将轴向负载从包围光纤的增强纤维上转移到本发明的装置的第一部件和第二部件上去(然后再转移到一个端头等上)。除了螺纹和啮合件外，其它可能的匹配连接包括相互啮合的园锥面或卡口式固定。如果需要，这些界面上也可刻有螺纹。

在本发明的一些实施例中，当二个或更多的光纤被并列连接时，第一部件和第二部件只有一个孔径，光纤和分别包围着它们的管以及增强纤维都穿过此孔径。根据本发明的一个优选实施例中，第一部件或第二部件有一个伸出的部分，该伸出的部分上有一个开口的沟道，该沟道可用来放置剥去了传输管的带有涂层的光纤。该开口沟道使安装者易于观察和配置光纤，而增强纤维则被折回在该剥过的管上和所述第一部件(或第一部件的剥余部分)处，在该处该伸出部分从上述第一部件伸出。

现在参照附图说明本发明的实施例：

图1是根据本发明的装置的分解侧视图；

图2是图1未分解时的剖面侧视图；

图3是使用中的图1和图2中装置的侧视图；

图4、5分别是本发明的一个第二种装置的第一部件和第二部件的透视图；

图6、7分别是图4、5的剖面图；

图8是安装在端头内的图4至7中部件的剖面图；

图9是示出光纤管穿过图8的结构的一个简要的图；

图10是一个第三种装置第一部件的透视图；

图11和图12分别是本发明又一实施例的一个第一部件和一个第二部件的透视图；

图13和图14是本发明又一实施例中已装配好的第一部件和第二部件的透视图(图14是一个局部透明的图)；

由上述图知，图1表示的装置由一个第一部件1，一个圆柱形部件(套爪)2和一个第二部件3组成。第一部件用于容纳一个管及有增强纤维的光纤。

第一部件有一可放入两只管的内孔或孔径4，一个顶端5和外螺纹部分6。

套爪2不但直径与孔径4匹配，而且有一个向外的凸缘，该凸缘的配置方式是跨过第一部件的壁厚而凸出，以免套爪进入第一部件。该装置的第二部件3包括螺母部分8和有一个通孔10的延伸部分9，螺母8的内螺纹11与第一部件1的外螺纹5匹配。

在应用中除去围绕该用纤维增强的光纤的各个传输管12、13的端部以暴露光纤14、15(它们仍有涂层或其它保护层)和增强纤维16、17。使光纤14、15和增强纤维16、17穿过第一部件的孔4，然后将增强纤维16、17折回第一装置的外螺纹部分5之上。使该套爪2在增强纤维16、17内的光纤14、15上穿入该装置的第一部件。因为该经过修剪的管12、13紧靠着该套爪上的朝外的凸缘7，故该套爪相对于该经过修剪的管12、13确定该第一部件1的位置。在第二部件3的孔10中穿过光纤14、15。然后将第二部件与该装置的第一部件1拧紧，并将增强纤维16、17夹紧于该装置的第一部件和第二部件的螺纹部分之间。

现在描述图4-9中本发明第二种装置。图4为装置的第一部分21。它基本上为圆柱形，但在外表面上有相邻的圆环形脊22、槽24和轴环26。它们一起构成一种能与端头件匹配的结构(端头件在后文中详述)。第一部件也包括从轴环26延伸的管部28，并在其外表面上有一个沿长度方向的较低的脊30。这是后文描述的装置的啮合结构的一部分。一个圆柱孔径32穿过整个部件21，用作光纤管的通道。

图5为第一实施例中的装置的第二部件33，它有一个圆柱形部分34，在34内表面上有一个较浅的圆环槽38。槽38能与第一部件的脊30啮合，第二部件33也有一个穿过其长度的、用于通过光纤的孔径36，并有一个端壁40。

部件21和33中的每一个均是一体化制造的，都用聚合材料例如高强度聚合体制成。可用的聚合体有氟化多聚物(fluropolymer)。例如“Kevlar”(商标名)。最好模制该部件21和33。

部件21和33的结构特点也可由剖面图(图6、7)看出。如图所示，一些部件尺寸如下：

图6-部件21，

第一部件21中孔径32的直径“d₁” 4.5mm

第一部件21的总长度“l” 20.0mm

部件21上的轴环26的内径“d₂” 5.2mm

脊30的高度“h₁” 0.28mm

图7-部件33

槽18的内径d₃ 8.33mm

部件21入口处的内径d₄ 10.2mm

光纤和增强纤维束的出口的直径d₅ 4.5mm

槽18的深度h₁ 0.76mm

端壁40的厚度t₁ 1.0mm

图示部件大约是实际尺寸的4倍(另有说明的除外)。

图8表示安装在一个端头42内的部件21。为了清晰没有画出部件33。部件21的脊必须足够小以能穿进端头42的开口，然后还要有附加的部件44以在该端头的插入侧与脊22啮合，将部件21固定在端头42中。脊22与附件44啮合，并紧挨着端头42。因此本发明有2个啮合部分。第一啮合部分将装置两部分连在一起，第二啮合部分将装置与端头等连接起来。这就使安装特别容易。

图9表示端头附近通过光纤束44的装置21与33的位置。图中的重量24(10千克)是对安装的测试。按此法安装的光纤可承受10千克的重力而不会对该光纤产生扭曲或其它的损伤。

图10是本发明另一实施例中的第一部件的透视图。用图4、6、8中示出的实施例的相似的参照号表示相似的部件。这个部件可与图5、7表示的相同的第二部件33配合使用。部件21′的脊30′与部件33的槽38啮合。两种实施例的主要差别在于脊22′的形状不同。在图10和12的实施例中，部件22′的横向尺寸比另一种部件短，能以任何适当的方式将其插入一个端头或者别的类似的东西中。例如，能把它插入其尺寸介于部件22′的较长和较短尺寸之间的该端头的一个孔径中。然后只要简单地旋转就可将其固定在应有的位置，并用适当的锁定方式以防再次转动。

图11是本发明第三种实施例的第一部分。图12是与此匹配的第二部件。在这种方式中，四个围绕第一部件21″的外表面等距离隔开的凸出部分50与在通常是园柱形的第二部件33″内的相似的以等距离隔开的孔径52相配合，以代替在第一部件外表面上的、与第二部件内的一个槽38啮合的脊30(如前图所示)。同样，它们以啮合方式匹配。如以前一样，可将与凸出部分50离得较远的第一部件21的端部做成易于与端头、端板或其它类似的东西相连接的结构。同样地，各部件均用相同材料制造。推荐使用与前图实施例中相同的方法制造。

参照图13和14，第一部件21与第二部件33啮合匹配。啮合件由部件21上等间距的4个孔径与部件33内表面上相同间距的4个凸起组成。与前述相同，有一个共同的孔径(此指58)穿过部件21和33，将两个要连接的光纤束辫(和经过修剪的外管)穿过孔径58，再将包围着光纤的增强纤维折回部件21和部件33之间并扣紧。为清晰，图中未画出光纤束辫。显然，在放置和啮合部件21和331前，光纤束和增强纤维就已被放在部件211和33之间。本实施例部件21内还有另一个特点，有一个延伸的凸起62一直延伸到部件21和33的公共孔径58的末端64之外，这个凸起有两个开口的沟道66。分别用来接收一对光纤束。光纤束在此与外围的增强纤维分开。光纤(及原始涂层和二次涂层)可放在沟道66中，但它们外围的增强纤维已被除去。如需要的话沟道66的尺寸也可设计成用来容纳传输管中的光纤。该沟道66对光纤提供附加的支撑。沟道的开口也设计成使安装者易于操作和布置光纤。

使用本发明的装置时，每个光纤管的末端要去掉以暴露光纤(光纤仍有涂层或别的保护层)和增强纤维。光纤和增强纤维穿过装置的第一部件(如上文1或21所指)，然后将增强纤维折回部件1或21，再将第二部件(3或33)套过光纤与第一部件固定，(例如，通过拧紧螺纹，啮合或其它方法)，从而使增强纤维被夹紧在本发明装置的第一部件1或21和第二部件3或33中。

业已证实上文描述的连接件具有良好的抵抗施加在套管上的轴向力的能力(例如，用一个10kg的重量的测试)，从而不会引起光纤的扭结。由于施加在管上的轴向力容易横向转移到光纤上而引起光纤的有害的微扭曲或其它形变，本发明的连结二个光纤管的方式是令人惊异的。

综上所述，本发明的方法能在光缆连接器或分离器盒的端头、架座或其它部件上成对连结光纤管。所述端头、架座或其它部件有一个板，板上有孔或槽以通过光纤并于此处连接光纤。由于应力被板承受，板上的光纤将不会由于管上的轴向力而产生应变。

Claims

1.一种能连接至少两个内有被增强纤维包着的光纤的管的装置，该装置包括第一部件和第二部件，两部件可在连接期间拧紧在一起以使每个管内的一个光纤的一部分穿过该部件内的对准的孔径且每个管的增强纤维被夹紧在两部件之间。

2.根据权利要求1的一种装置，其中第一部件和第二部件有匹配的螺纹或啮合机构或其它等效物以便拧紧在一起。

3.根据权利要求1或2的一种装置，其中被拧紧的部件能够再次被打开。

4.根据权利要求1或3的一种装置，其中第一部件和第二部件通常是中空的，呈圆柱形。

5.根据前述任何一项权利要求的一种装置，其中第二部件有一个凸起部分伸过压紧增强纤维的部件的匹配部分，凸起上有沟道以容纳伸出到被连接的管和增强纤维之外的光纤。

6.一种在根据前述任一项权利要求的一种装置内连接至少两个传输光纤的管的方法，每个管中各含有用增强纤维包着的光纤，该方法包括：

a)剥去每一管的一部分末端以暴露光纤部分和增强纤维，

b)将每个管的光纤部分和已暴露的增强纤维插入所述装置的第一部件的孔中，和

c)相对于第一部件拧紧第二部件，使光纤部分穿过两部分的孔径并将增强纤维夹紧在第一部件和第二部件之间。

7.根据权利要求6的一种方法，该法使用权利要求5的一种装置，并包括一个将光纤放入该凸起部分的沟道中的步骤。