CN1312864C

CN1312864C - 光纤连接装置

Info

Publication number: CN1312864C
Application number: CNB031787436A
Authority: CN
Inventors: 钟明兴
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc; Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: CN1571305A

Abstract

在光纤连接装置的上铁件用于套接下铁件的部位加入一剖沟，使下铁件套接上铁件时压缩此剖沟，利用铁件压缩的量，使上铁件夹持固定其中的光纤残段或光纤以及扣环。

Description

光纤连接装置

技术领域

本发明涉及一种光通讯组件，特别是涉及一种光纤连接装置。

背景技术

随着计算机的大量普及和网络技术的快速发展，网络与人们的生活有越来越紧密的联系。利用网络不但可以快速地获取资料或线上服务，而且通讯技术的进步也使通讯频宽的需求随着资料传递量的增加而增加。光纤通讯具有高数据传输量的特性，因此被认为是通讯领域的明日之星。

然而，光纤通讯仍有许多问题有待解决，例如高成本，高精密度要求等问题。光纤通讯所使用的组件需要很高精密度，但这也意味着需要较高的制作成本。由于多模光纤纤核(core)的尺寸大约为10μm，而单模光纤纤核的尺寸则更小，因此，用以连接光纤与另一光学组件的光纤连接器的精密度就显得十分重要。

光纤连接器由若干个组件组成，若其中组件的精密度不佳，例如各组件的同心圆的真圆度(roundness)不佳，很容易使得光纤在光纤连接器中的位置产生偏移，无法有效地接收或发射光讯号到另一光学组件，因而造成光收发的损失。目前一般车件厂所生产的组件，其真圆度普遍不佳，不良率通常在20％左右，这对光纤连接器的良率造成很大的影响。

此外，在家庭个人或公司商业的使用情况中，连接器的稳固性(reliability)格外重要。由于家中或公司所使用的局域网络，与一般专业机房不同，没有特殊的专业人员或严格的使用要求来维护，所以用户在自行插拔或换接光纤时很可能会拉扯到光纤，使其原本在连接器中所设计的位置改变。如果连接器没有特别加以设计，将会带来光纤在连接器中无法正确定位的稳固性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤连接装置，尤其是一种能降低制造成本且能增强其稳固性的光纤连接装置。

本发明提供一种光纤连接装置，用来夹持固定一光纤组件，其包括一具有第一中空信道的第一外壳、一具有第二中空信道的第二外壳和一扣环，该第二外壳通过一接合端套接于该第一中空信道之中，该扣环的一端套接于该第二中空信道之中，其另一端位于该第一中空信道之中。该第二外壳包括一剖沟，该剖沟配置于该第二外壳的接合端且实质上平行于该第二中空信道的轴心方向，该第一外壳套接该第二外壳，利用压缩该剖沟来紧配该扣环而夹持固定置于该扣环中的该光纤组件，且该光纤组件为一光纤或一光纤残段。

利用本发明的光纤连接装置，可不必完全考虑各组件的真圆度，仅需注意各组件间用以套接组合的尺寸设计即可。如此，可避免铁件的加工精密度而影响组装良率，造成产品的单价提高。本发明的光纤连接装置，只要控制各组件间干涉配合(interference fit)程度，即可使装设在其中的光纤获得良好的定位。当外接的光纤在此光纤连接装置上来回插拔时，并不会影响其光纤位置的稳固性。也就是说，本发明的光纤连接装置在光纤插拔时不会产生移位或对准的问题。

附图说明

图1是绘示本发明的一较佳实施例的外观示意图；

图2是绘示图1的立体分解图；

图3是绘示图1的上铁件的外观示意图；

图4是绘示图1的光纤残段的外观示意图；

图5是绘示图1的扣环的外观示意图；

图6是绘示图1的下铁件的外观示意图；

图7是绘示沟槽的外观示意图；

图8是绘示沟槽的外观示意图；

图9是绘示沟槽的外观示意图；

图10是绘示沟槽的外观示意图；

图11是绘示本发明的另一较佳实施例的外观示意图；

图12是绘示图11的立体分解图；

图13是绘示图11的上铁件的外观示意图；

图14是绘示图11的光纤的外观示意图；

图15是绘示图11的扣环的外观示意图；

图16是绘示图11的下铁件的外观示意图。

具体实施方式

本发明在光纤连接装置的上铁件用来套接在下铁件上的部位加入一剖沟，使下铁件套接上铁件时压缩此剖沟，利用铁件压缩的量，使上铁件夹持固定其中的光纤残段或光纤以及扣环。利用此剖沟的设计达到此光纤连接装置不需周详的车件精密度设计，也具有定位光纤的能力。

图1是绘示本发明的一较佳实施例的外观示意图，图2是绘示图1的较佳实施例的立体分解图。在此较佳实施例中，本发明的光纤连接装置100包括上铁件102和下铁件108，该上铁件102和下铁件108组成该光纤连接装置100的外壳，该外壳内部由外到内包覆一扣环106和一光纤残段104。

该上铁件102上套接该下铁件108的部位开设有一剖沟111，当上铁件102套接于下铁件108之内时，下铁件108会压缩上铁件102，使上铁件102往内夹持住扣环106以及光纤残段104，进而紧配固定扣环106以及光纤残段104在光纤连接装置100中的相对位置。

请参阅图3至图6，其分别为图2中的上铁件102、光纤残段104、扣环106和下铁件108的外观示意图。该上铁件102为一管状结构，其具有一中空信道252，该剖沟111位于上铁件102用来套接下铁件108的部位。上铁件102的材料为一塑性材料，例如金属等。光纤残段104是由一保护外壳(未标号)和一光纤(图未示)所组成。此光纤为一小段的光纤，具有一特定长度，此特定长度短于上铁件102与下铁件108组装后的总长度。该保护外壳的材料为陶瓷材料，且保护外壳之中具有一管状信道，而上述的一小段的光纤则利用胶粘合于管状信道之中。

在此实施例中，扣环106呈现一C型，其具有一中空信道256，其材料为塑性材料或陶瓷材料，塑性材料可为塑料或金属等，在另一较佳实施例中，扣环106也可为一O型。下铁件108为一管状结构，具有一中空信道258，以供套接该上铁件102。下铁件108的材料为一塑性材料，例如金属等。

本发明的另一特征在于上述各组件间的尺寸设计，利用本发明的特殊的尺寸设计可以使装设在光纤连接装置中的光纤获得更良好的定位，以下结合图3至图6对此尺寸设计加以详细地描述。

请参照图3与图6，首先，为了使上铁件102能够紧密地卡合于下铁件108之中，在本发明中，下铁件108中的中空信道258的直径尺寸φ₆必须小于上铁件102的外缘直径尺寸φ₁。如此，当上铁件102套接于下铁件108的中空信道258之内时，必须先压缩并使铁件102产生形变，利用上铁件102被压缩后反向扩张的力，使上铁件102与下铁件108之间紧密地卡合在一起。

而该剖沟111就是在上铁件102压缩时提供一预留空间，利用此预留空间避免上铁件102被压缩时所产生的形变影响到在其内部的光纤残段104和扣环106的精确定位。由于各组件在车件厂制造时真圆度不佳，通常都有相当大的误差，因此若缺少此剖沟111来容纳上铁件102的形变量，则一旦上铁件102产生形变，往往会影响到其内部其它组件的定位。

由上述可知，剖沟111的宽度R₁必须设计成大于或至少等于上铁件102的外缘周长202与下铁件108的中空信道258的周长208的尺寸差值，值得注意的是，此外缘周长202包含剖沟111的宽度R₁。如此剖沟111才有足够大的预留空间(宽度R₁)来容纳上铁件102套接于下铁件108的中空信道258之中时所产生的形变量。

请参照图3与图5，扣环106通常为一具有弹性且可内外扩张或紧缩的装置，其置于光纤残段104和上铁件102之间，使两者能够通过扣环106更紧密地固定在一起。因此，在本实施例中，上铁件102的内缘直径尺寸φ₂是大于或等于扣环106的外缘直径尺寸φ₅，使上铁件102可以包覆扣环106。

然而，在另一较佳实施例中，上铁件102的内缘直径尺寸φ₂也可小于扣环106的外缘直径尺寸φ₅，由于扣环106为一具有弹性且可内外扩张或紧缩的装置，因此可更紧密地被压缩固定于上铁件102的中空信道252之中。

此外，在此实施例中，扣环106为一C型扣环时，C型扣环具有一间隙117，在本发明设计中，此间隙117的宽度R₂的最佳值必须大于或至少等于中空信道252除剖沟111外的内缘周长212与扣环106的C型外缘周长206之间的尺寸差值，值得注意的是，此内缘周长212并不包含剖沟111的宽度R₁。如此，当上铁件102被压缩而间接紧缩扣环106时，间隙117才能提供足够的量来作为紧缩时的缓冲，以避免扣环106的C型两端因为紧缩而相互交叠，造成位于具内部组件的定位改变。

请参照图4，该光纤残段104的直径尺寸φ₃是大于或等于扣环106的内缘直径尺寸φ₄，使光纤残段104在插入扣环106之中时，能够撑开具有弹性的扣环106。如此，由于与上铁件102接触的扣环106内部包覆着光纤残段104，因此扣环106可通过光纤残端104的支撑而更紧密地与上铁件102固定。

图7至图10是绘示本发明的剖沟111的外型示意图。本发明的剖沟111是用以提供一预留空间，使上铁件102被下铁件108套接时，能够压缩剖沟111却不影响其内部的精密度。剖沟111的外型可为任何形状，只要能够提供一预留空间以供压缩之用即可，如图7至图10所示，其形状除了为一长条型112之外，也可为一三角形113，或为一T字型114，或为一不规则形115。

图11是绘示本发明的另一较佳实施例的外观示意图，图12是绘示图11的较佳实施例的立体分解图。此较佳实施例与图1以及图2中的实施例不同，并不包含图2中的光纤残段104。光纤连接装置400的外壳是由上铁件402和下铁件408组成，而其内部仅包覆一扣环406。当一光纤插入光纤连接装置400后，会直接露出于光纤连接装置400的输入端之外，不用如图2的实施例所示必须靠接于光纤残段104之上。

本发明是在上铁件402上用以套接下铁件408的部位加入一剖沟411，当上铁件402套接于下铁件408之内时，下铁件408会压缩上铁件402，使上铁件402往内夹持住扣环406，进而紧配固定扣环406在光纤固定装置400中的相对位置。

图13、15和16分别为图12中的上铁件402、扣环406和下铁件408的外观示意图，而图14则为一使用此光纤连接装置400的光纤405的外观示意图。上铁件402为一管状结构，具有一中空信道552，本发明的剖沟411是位于上铁件402用于套接下铁件408的部位。下铁件408为一管状结构，具有一中空信道558，以供套接上述的上铁件402。此外，此下铁件408还具有用以导引光纤进入扣环406的导引结构。在此实施例中，扣环406为一C型扣环，具有一中空信道556；在另一较佳实施例中，扣环406也可为一O型扣环。

本发明的另一特征在于上述各组件间的尺寸设计，利用本发明的特殊的尺寸设计可以使装设在光纤连接接装置400中的光纤405获得更良好的定位，以下配合图13至图16对此尺寸设计加以详细地描述。

请参照图13与图16，首先，为了使上铁件402能够紧密地卡合于下铁件408之中，在本发明中，下铁件408的中空信道558的直径尺寸φ₆′必须小于上铁件402的外缘直径尺寸φ₁′。如此，当上铁件402套接于下铁件408的中空信道558之内时，必须先压缩并使铁件402产生形变，利用上铁件402被压缩后反向扩张的力，使上铁件402与下铁件408之间紧密地卡合在一起。

而本发明的剖沟411就是在上铁件402压缩时提供一预留空间，利用此预留空间避免上铁件402被压缩时所产生的形变影响到在其内部的扣环406的精确定位。由于各组件在车件厂制造时真圆度不佳，通常都有相当大的误差，因此若缺少此剖沟411来容纳上铁件402的形变量，则一旦上铁件402产生形变，往往会影响到其内部其它组件的定位。

由上述可知，剖沟411的宽度R₁′必须设计成大于或至少等于上铁件402的外缘周长502与下铁件408的中空信道558的周长508的尺寸差值，值得注意的是，此外缘周长502包含剖沟411的宽度R₁′。如此剖沟411才有足够大的预留空间(宽度R₁′)来容纳上铁件402套接于下铁件408的中空信道558之中时所产生的形变量。

请参照图13与图15，扣环406通常为一具有弹性且可内外扩张或紧缩的装置，置于光纤405与上铁件402之间，使两者能够通过扣环406更紧密地固定在一起。因此，在本实施例中，上铁件402的内缘直径尺寸φ₂′是大于或等于扣环406的外缘直径尺寸φ₅′，使上铁件402可以包覆扣环406。

然而，在另一较佳实施例中，上铁件402的内缘直径尺寸φ₂′也可小于扣环406的外缘直径尺寸φ₅′，由于扣环406为一具有弹性且可内外扩张或紧缩的装置，因此可更紧密地被压缩固定于上铁件402的中空信道552之中。

此外，在此实施例中，扣环406为一C型扣环时，C型扣环具有一间隙417，在本发明设计中，此间隙417的宽度R₂′的最佳值必须大于或至少等于中空信道552除剖沟411外的内缘周长512与扣环406的C型外缘周长506的间的尺寸差值，值得注意的是，此内缘周长512并不包含剖沟411的宽度R₁′。如此，当上铁件402被压缩而间接紧缩扣环406时，间隙417才能提供足够的量来作为紧缩时的缓冲，以避免扣环406的C型两端因为紧缩而相互交叠，造成位于其内部组件的定位改变。

请参照图14，光纤405的直径尺寸φ₃′是大于或等于扣环406的内缘直径尺寸φ₄′，使光纤405在插入扣环406之中时，能够撑开具有弹性的扣环406。如此，由于与上铁件402接触的扣环406内部包覆着光纤405，因此扣环406可通过光纤405的支撑而更紧密地与上铁件402固定。此外，本实施例的其它部分，如各组件的材料等，均与图1的实施例中所提到的相同。而且，如图7至图10所示，剖沟411的外观也可为任何形状，只要能够提供一预留空间以供压缩之用即可。

本发明的特征是一位于上铁件之上的剖沟，利用此剖沟使光纤连接装置在组装时能够保持其内部的同心度。而本发明的另一特征为各组件的尺寸设计，在组装时，上铁件会因此而被下铁件压缩，利用此收缩的力量使光纤残段以及扣环受到约束，以控制扣环的扩张变异并固定住光纤残段与扣环在光纤连接装置中的相对位置。其中，本发明的剖沟被用来提供一适当的压缩预留空间，使上铁件压缩的所造成的形变不会影响其内部的同心度，改善现有光纤连接装置因内部组件的真圆度不佳而造成光收发损失的问题。

此光纤连接装置的组装长度和其中光纤残段的位置都可依照所需的设计调整，使其符合国际通用的多源协议(multi source agreement，MSA)规范。当外接的光纤在此光纤连接装置上来回插拔时，并不会影响其光纤位置的稳固性。也就是说，本发明的光纤连接装置在光纤插拔时不会产生移位或对准的问题。而且，本发明为光通讯中的发射光次模块(transmitter-optical subassembly，TOSA)的主要零组件，具有高稳固性、增加成品良率和节省制造成本等优点。

更进一步来说，利用本发明的光纤连接装置，可不必完全考虑各组件的真圆度，仅需注意各组件间用来套接组合的尺寸设计即可。如此，可避免铁件的加工精密度而影响组装良率，造成产品的单价提高。本发明的光纤连接装置，只要控制各组件间干涉配合(interference fit)程度，即可使装设在其中的光纤获得良好的定位。

Claims

1、一种光纤连接装置，用来夹持固定一光纤组件，其包括一具有第一中空信道的第一外壳、一具有第二中空信道的第二外壳和一扣环，该第二外壳通过一接合端套接于该第一中空信道之中，该扣环的一端套接于该第二中空信道之中，其另一端位于该第一中空信道之中，其特征在于：该第二外壳包括一剖沟，该剖沟配置于该第二外壳的接合端且实质上平行于该第二中空信道的轴心方向，该第一外壳套接该第二外壳，利用压缩该剖沟来紧配该扣环而夹持固定置于该扣环中的该光纤组件，且该光纤组件为一光纤或一光纤残段。

2、根据权利要求1所述的光纤连接装置，其特征在于：该剖沟的宽度是大于或等于该接合端的外缘周长与该第一中空信道的周长的差值，以预留空间供该第一外壳在套接时压缩该第二外壳。

3、根据权利要求1所述的光纤连接装置，其特征在于：该剖沟的形状为一长条形、一三角形、一T字型或一不规则形。

4、根据权利要求1所述的光纤连接装置，其特征在于：该第一中空信道的直径尺寸小于该接合端的外缘直径尺寸。

5、根据权利要求1所述的光纤连接装置，其特征在于：该接合端的内缘直径尺寸大于或等于该扣环的外缘直径尺寸。

6、根据权利要求1所述的光纤连接装置，其特征在于：该光纤连接装置还包含一位于该扣环之中的光纤残段，该光纤残段至少包含一特定长度的光纤和一保护外壳，该光纤位于该保护外壳之中，且该特定长度是小于第一外壳与第二外壳组装后的总长度，使该第一外壳套接该第二外壳时，利用压缩该剖沟以紧配该扣环夹持固定该光纤残段的位置。

7、根据权利要求6所述的光纤连接装置，其特征在于：该光纤组件的直径尺寸大于该扣环的内缘直径尺寸，使该光纤组件撑开该扣环以紧配固定该扣环于该第二中空信道之中。

8、根据权利要求1所述的光纤连接装置，其特征在于：该扣环为一O型扣环或一C型扣环。

9、根据权利要求8所述的光纤连接装置，其特征在于：该C型扣环具有一间隙，该间隙的宽度大于或等于该第二中空信道除该剖沟外的内缘周长与该C型扣环的C型外缘周长的差值。