CZ282267B6

CZ282267B6 - Spojka optických vláken

Info

Publication number: CZ282267B6
Application number: CS92339A
Authority: CZ
Inventors: Gordon D. Henson; Jack P. Blomgren
Original assignee: Minnesota Mining And Manufacturing Company
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1997-06-11
Also published as: IL100772A; JPH0580234A; DE69218480T2; BR9200412A; AU660443B2; AU1068192A; DE69218480D1; HU9200224D0; DK0498601T3; HU208378B; IL100772A0; GR3022954T3; US5078467A; PL167969B1; JP3140532B2; CS33992A3; KR100254086B1; NO920379L; NO920379D0; CN1027014C

Abstract

Spojka (40) optických vláken sestává z podélného trnu (41) s v zásadě pravidelným eliptickým průřezem, který je obklopen pružně deformovatelným pouzdrem (46), které, když je v nedeformovaném stavu, spojuje opticky dvě optická vlákna přitlačováním jejich holých konců (25A) do přímé podélné drážky (43) provedené v povrchu trnu (41). Spojení optických vláken je provedeno snadněji, když je integrálně s pouzdrem (46) upraven plášť (47) sestávající z páru jednozvratných pák (48A), které, když jsou pomocí prstů k sobě stlačeny, deformují pouzdro (46). Konce těchto pák (48A) mohou být upraveny pro umožnění připojení spojky (40) rozebiratelně k podložnému panelu (39A) nebo k rozváděcímu modulu optických vláken.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spojky optických vláken spojující koaxiálně dvě optická vlákna nebo optické vlákno s optoelektronickým elementem. Spojka sestává z podélné opěry ve formě tmu, jejíž povrch je proveden s přímou podélnou drážkou, a z deformovatelného pouzdra, obklopujícího tuto podélnou opěru, které jako nedeformované tlačí konec optického vlákna do drážky a jako deformované optické vlákno uvolní.

Dosavadní stav techniky

Některé známé spojky optických vláken musí být opatřeny mechanickými elementy pro trvalé připevnění k optickým vláknům, přičemž tyto elementy se potom připojí buď k doplňkovému elementu, nebo k upínacímu přípravku. Za tím účelem je někdy třeba speciálních nástrojů.

Relativně levná mechanická spojka optických vláken může být provedena podle patentu US 4 470 180 (Blomgren). Spojka provedená podle Blomgrenova patentu US 4 470 180 obsahuje podélnou opěru. která je obklopena pružně deformovatelným pouzdrem, které v nedeformovaném stavu tlačí konec optického vlákna do podélné přímé drážky upravené v povrchu opěry. Při stlačení, při kterém se pouzdro zdeformuje, je možno do spojky vložit druhé optické vlákno, které má být koaxiálně připojeno k prvnímu optickému vláknu, jak je znázorněno na obr. 6C Blomgrenova patentu US 4 470 180, nebo může být ze spojky vyjmuto.

U spojky podle patentu US 4 729 619 (Blomgren), která představuje vůči Blomgrenovu patentu US 4 470 180 vy lepšení, je podélnou opěrou tm s v podstatě rovnoměrným eliptickým průřezem. Spojka optických vláken, která je nyní k dostání na trhu pod názvem DORRAN #07-00060 z3M je konstruována podle obou Blomgrenových patentů aje rovněž opatřena, jako v Blomgrenově patentu US 4 729 619, odlehčovacím špalíkem s deformovatelným profilem, opatřeným žlábkem, do něhož je sevřen ochranný povlak vlákna, které bylo předtím stažením obnaženo.

Pro spojku optických vláken typu DORRAN je zapotřebí používat pro zmáčknutí pouzdra malého klešťovitého nástroje. Takový nástroj je k dostání jako část soupravy nářadí, označované jako DORRAN #05-00105.

Úkolem vynálezu je vytvořit spojku optických vláken, která je podobná spojce DORRAN, ale může být použita bez pomocného nástroje.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje spojka optických vláken, obsahující podélný tm, jehož povrch je proveden s přímou podélnou drážkou, a deformovatelné pouzdro, obklopující podélný tm, které nedeformované tlačí konec optického vlákna do drážky a deformované optické vlákno uvolní, podle vynálezu, jehož podstatou je, že integrálně s pouzdrem nebo kolem pouzdra je upraven plášť sestávající z páru přírub, které, stlačeny k sobě prsty, deformují pouzdro pro uvolnění optického vlákna.

Podle výhodného provedení mohou uvedené příruby tvořit prostředky pro rozebíratelné připojení spojky optických vláken podle vynálezu k podložnému panelu nebo modulu pro rozvod optických vláken.

- 1 CZ 282267 B6

Podle výhodného provedení jsou příruby v podstatě navzájem rovnoběžné a dotýkají se pouzdra diametrálně napříč k průměru opěry. Zmáčknutím přírub k sobě se pouzdro zdeformuje do vejcového tvaru, čímž se vzdálí od podélné drážky nebo upnutého optického vlákna. To usnadní vložení nebo vyjmutí optických vláken oproti známým provedením, která používají pomocného nástroje.

S výhodou tvoří plášť a pouzdro jeden kus provedený z termoplastické pryskyřice. Aby však část spojky podle vynálezu mohla být tvořena i dříve existující spojkou DORRAN, je plášť proveden odděleně od pouzdra a toto pouzdro potom po nasazení na ně celé zakrývá.

Podobně jako u spojky DORRAN #07-00060 je možno optická vlákna rychleji a snadněji upevnit do spojky podle vynálezu, když jsou plastový odlehčovací špalík a tm integrální, to jest vcelku nebo přidržovány k sobě tak, že koncové povrchy jak holého konce optického vlákna, tak přilehlé části jeho ochranného obalu, leží v podstatě v přímce. To umožňuje, aby deformovatelné pouzdro sevřelo optické vlákno a ochranný obal současně.

Tm a odlehčovací špalík nebo odlehčovací špalíky mohou být tvořeny jedním kusem, který je s výhodou proveden z keramického materiálu, protože 1) keramický materiál se dobře přizpůsobí mechanickým a tepelným vlastnostem skla, z něhož jsou optická vlákna provedena, a 2) Uvedený kus z keramického materiálu může být vyroben s přesnou geometrií a přesným povrchem. Dalšími materiály, které mají podobné vlastnosti, jsou některé kovové slitiny a polymery tekutých krystalů, jako je XYDAR firmy Amoco Performance Products.

Protože optická vlákna jednotné velikosti jsou běžně opatřována ochrannými obaly různých velikostí, může být zapotřebí provést opěru a odlehčovací špalíky jako jednotlivé kusy. Protože ochranné obaly nevyžadují tak přesné vyrovnání jako optická vlákna, mohou být odlehčovací špalíky upevňující ochranné obaly provedeny velmi levně, například z plastu. Použití plastu usnadňuje barevné odlišení spojky podle vynálezu. Výhodným plastem je polykarbonát, který je tuhý, rozměrově stabilní a trvanlivý.

Tm je zkonstruován tak, aby umožnil spoj natupo optického vlákna a optoelektronického elementu. Když spojka podle vynálezu spojuje dvě optická vlákna, umožňuje drážka provedená v odlehčovacím špalíku vzájemné spojení natupo koaxiálních vláken. Když je požadováno rozladění, může být podélná drážka tvarována tak, že je uprostřed přesazená, aby byla optická vlákna spojena natupo tak. že není dosaženo perfektního koaxiálního vyrovnání. Když je spojka podle vynálezu použita s polovodičovým laserem, jehož výkon se postupně zmenšuje, může být tm rychle a levně čas od času vyměněn pro snížení zeslabení a pro udržování úrovně přenášeného signálu na v podstatě stejné hodnotě. U spojky podle vynálezu může být rozladění dosaženo místo toho rovněž vložením filtru nebo oddálením spojovaných vláken.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje izometrický pohled na první provedení spojky optických vláken podle vynálezu pro spojení dvou optických vláken, obr. 2 izometrický pohled na druhé provedení spojky optických vláken podle vynálezu pro spojení optických vláken, částečně v řezu, obr. 3 nárys třetího provedení spojky optických vláken podle vynálezu pro spojení optických vláken, která je rozebíratelné připojena k panelu, a obr. 4 izometrický pohled na čtvrté provedení spojky optických vláken podle vynálezu, určené pro spojení optického vlákna s optoelektronickým elementem.

-2CZ 282267 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna spojka 10 optických vláken, která je opatřena opěrou ve formě tmu 11 s rovnoměrným eliptickým průřezem. V povrchu tmu 11 je vytvořena přímá podélná drážka 13 tvaru V, do níž jsou přitlačovány holé konce koaxiálně natupo se dotýkajících neznázoměných optických vláken, pružně deformovatelným pouzdrem 16. Integrálně, to jest vcelku s pouzdrem 16, je upraven plášť 17, sestávající z páru přírub 18, které jsou vzájemně rovnoběžné a vystupují z pouzdra 16 přibližně v úrovni průměru tmu 11. Vyjádření, že jeden element je integrální s druhým, je nutno chápat tak, že oba elementy jsou provedeny jako jeden kus. Když jsou příruby 18 stlačeny k sobě pomocí prstů ve směru šipky 19, působí jako jednozvratné páky, které deformují pouzdro 16, čímž uvolní holé konce optických vláken.

Na obr. 2 je znázorněna spojka 20 optických vláken, opatřená trojdílným trnem 21, s jednotným eliptickým průřezem. Středový díl 22 je z keramického materiálu a je opatřen podélnou drážkou 23 tvaru V pro umístění holých konců koaxiálně natupo se dotýkajících neznázoměných optických vláken. Do konců středového dílu 22 jsou uloženy plastové odlehčovací špalíky 24, které jsou opatřeny válcovým žlábkem 25, jehož hloubka umožňuje přímkové uspořádání vnějších povrchů ochranných obalů a holých konců 25A páru optických vláken v přímce. Pružně deformovatelné pouzdro 26 sevře optická vlákna a ochranné obaly současně.

Pouzdro 26 může být umístěno v plášti 27, sestávajícím z páru rovnoběžných přírub 28, z nichž jedna je uprostřed rozdělena do dvou menších přírub 28A. Když se stlačí jedna příruba 28A s protilehlou přírubou 28, dojde k deformaci pouzdra 26 a umožní se vložení nebo vyjmutí optického vlákna z tohoto konce spojky 20. Pro zabránění nadměrného namáhání pouzdra 26 jsou na přírubách 28 upraveny výstupky 29.

Na obr. 3 je znázorněna spojka 30 optických vláken, opatřená podélným trnem 31 s rovnoměrným eliptickým průřezem. V povrchu tohoto tmu 31 je provedena podélná drážka se středovou částí 33 tvaru V pro uložení holých konců koaxiálně natupo se dotýkajících neznázoměných optických vláken a hlubšími vnějšími žlábky 35 pro uložení ochranných obalů optických vláken. Holé konce a ochranné obaly jsou přitlačovány ktmu 31 pružně deformovatelným pouzdrem 36. Integrálně s pouzdrem 36 je upraven plášť 37 sestávající z páru přírub 38. Výstupky 39 na koncích přírub 38 umožňují rozebíratelné připojení spojky 30 k panelu 39A pomocí některého z mnoha rovnoběžných zaskakovacích žeber 39B.

Na obr. 4 je znázorněna spojka 40 pro spojení optického vlákna s optoelektronickým elementem 50, která je opatřena podélným trnem 41 s rovnoměrným eliptickým průřezem. V povrchu tmu 41 je vytvořena přímá podélná drážka 43 s průřezem tvaru zvonu, do níž jsou přitlačována neznázoměná optická vlákna pružně deformovatelným pouzdrem 46. Integrálně s pouzdrem 46 je upraven plášť 47 sestávající z páru přírub 48, které jsou uprostřed rozděleny tak, že na prvním konci spojky 40 vznikne pár menších přírub 48A. Plášť 47 je upraven na druhém konci pro vložení optoelektronického elementu 50, který má být natupo spojen s optickým vláknem vloženým do prvního konce spojky 40. Výstupky 49 na koncích přírub 48 brání nadměrnému namáhání pouzdra 46 a zároveň umožňují rozebíratelné připojení spojky 40 k neznázoměnému podložnému panelu.

Příklad 1

Byl vyroben prototyp spojky 10 optických vláken podle obr. 1, s keramickým trnem 11 a pláštěm 17 vyrobeným z kusu polyetherimidové pryskyřice (ULTEM 1000 z GE). Jeho rozměry jsou:

-3 CZ 282267 B6 plášť délka výška šířka mm mm mm tm tloušťka přírub průměr díry

1,4 mm

3,25 mm velký průměr malý průměr

3,28 mm

2,9 mm drážka V úhel rozevření šířka na obvodu

70°

0,2 mm poloměr žlábku nárazníku

0,44 mm

Příruby 18 byly dostatečně pružné, takže jejich stlačením na jednom konci pomocí prstů bylo možno snadno vložit nebo vyjmout optické vlákno bez poškození optického vlákna upevněného na druhém konci.

Příklady 2 a 3

Byly provedeny prototypy podobné spojce 10 optických vláken z obr. 1 stejným způsobem kromě toho, že jedna příruba 28 byla rozříznuta, aby vytvořila dvě menší příruby 28A, viz příklad 2, způsobem znázorněným na obr. 2 nebo byly rozříznuty obě příruby 48 pro vytvoření dvou párů menších přírub 48A, viz příklad 3. Stlačení menší příruby 28A a příruby 28 spojky 20 v příkladu 2 bylo snazší ve srovnání s příkladem 1 a stlačení páru menších přírub 48A spojky 40 v příkladu 3 bylo rovněž snazší ve srovnání s příkladem 1.

Příklad 4

Byl vyroben prototyp spojky 20 optických vláken podle obr. 2, s keramickým trnem 21, párem plastových odlehčovacích špalíků 24, s pouzdrem 26 z polyethersulfonu a plášť 27 vyrobený vstřikováním do formy z polyetherimidové pryskyřice.

U každé spojky JO, 20, 40 vyrobené podle příkladů 1 až 4 bylo shledáno použití snadnější než u známé spojky typu DORRAN #07-00060.

Claims

1. Spojka (10, 20, 30, 40) optických vláken, obsahující podélný tm (11, 21, 31, 41), jehož povrch je proveden s přímou podélnou drážkou (13, 23, 33, 43), a deformovatelné pouzdro (16, 26, 36, 46), obklopující podélný tm (11, 21, 31, 41), které je-li nedeformované tlačí konec optického vlákna do drážky (13, 23, 33, 43) aje-li deformované optické vlákno uvolní, vyznačující se tím, že integrálně s pouzdrem (16, 26, 36, 46) nebo kolem pouzdra (16, 26, 36, 46) je upraven plášť (17, 27, 37, 47) sestávající z páru přírub (18, 28, 38, 48), které, stlačeny k sobě prsty, deformují pouzdro (16, 26, 36, 46) pro uvolnění optického vlákna.

-4CZ 282267 B6

2. Spojka (10, 20, 30, 40) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že příruby (18, 28, 38, 48) jsou navzájem rovnoběžné a dotýkají se pouzdra (16, 26, 36, 46) diametrálně napříč ktmu (11, 21, 31, 41), takže při stlačení přírub (18, 28, 38, 48) je pouzdro (16, 26, 36, 46) zkřiveno do vejcového tvaru, přičemž je zvednuto od podélné drážky (13, 23, 33, 43) nebo uchyceného optického vlákna.

3. Spojka (20, 30, 40) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že plášť (27, 37, 47) obsahuje prostředek pro omezení pohybu přírub (28, 38, 48) k sobě.

4. Spojka (20, 30, 40) optických vláken podle nároku 3, vyznačující se tím, že prostředek pro omezení pohybu je tvořen výstupkem (29, 39, 49) integrálním s každou přírubou (28, 38, 48), přičemž tyto výstupky (29, 39, 49) se navzájem dotýkají, když jsou příruby (18) stlačeny k sobě.

5. Spojka (10, 30, 40) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že plášť (17, 37, 47) a pouzdro (16, 36, 46) jsou vytvořeny jako jeden kus z pružného plastu.

6. Spojka (20) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že pouzdro (26) a plášť (27) jsou oddělenými kusy a plášť (27) je nasazen na pouzdru (26).

7. Spojka (10, 20, 30) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že je dále opatřena prostředky pro umožnění vložení holého konce každého páru optických vláken natupo do drážky (13, 23, 33).

8. Spojka (10, 20, 30, 40) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že tm (11, 21, 31, 41) má v podstatě rovnoměrně eliptický průřez, přičemž drážka (13, 23, 33, 43) se rozkládá po celé délce tmu (11,21,31,41) v hlavní ose jeho eliptického průřezu.

9. Spojka (30) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že drážka (33) má stejně mělké a stejně hluboké části (35), ve kterých je uložen holý konec optického vlákna a přilehlá část jeho ochranného obalu, přičemž jejich koncové povrchy leží v podstatě v přímce, pro umožnění přitlačování optického vlákna a ochranného obalu ktmu (31) deformovatelným pouzdrem (36) současně.

10. Spojka (30, 40) optických vláken podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá příruba (38, 48) je vytvořena s prostředky (39, 49) pro rozebíratelné připojení svého konce k podložnému panelu nebo k rozváděcímu modulu optických vláken.