ES2256881T3

ES2256881T3 - Resorte para conectador de fibra optica.

Info

Publication number: ES2256881T3
Application number: ES97912639T
Authority: ES
Inventors: Sidney J. Berglund; Donald G. Doss; David Cowden
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 2006-07-16
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: ATE317554T1; EP0960350B1; CN1158551C; US6026210A; IL130844A0; JP2001526796A; BR9714504A; DE69735232D1; ZA981179B; DE69735232T2; WO1998036303A3; KR20000071050A; WO1998036303A2; TR199901952T2; CN1276063A; AU743843B2; CA2278171A1; PL341378A1; EP0960350A2; AU4975897A

Abstract

CONECTOR DE FIBRA OPTICA QUE CONECTA OPTICAMENTE UNA PRIMERA FIBRA OPTICA Y UNA SEGUNDA FIBRA OPTICA. EL CONECTOR DE FIBRA OPTICA INCLUYE UN ENCHUFE QUE RETIENE Y ALINEA SELECTIVAMENTE LA PRIMERA FIBRA OPTICA, Y MEDIOS PARA FORZAR LA PRIMERA FIBRA OPTICA CONTRA LA SEGUNDA. EL ENCHUFE DEL CONECTOR DE FIBRA OPTICA ES INTRODUCIDO EN EL RECEPTACULO CON EL FIN DE PONER EN CONTACTO LA PRIMERA FIBRA OPTICA CON LA SEGUNDA. LA FUERZA CREADA EN EL PUNTO DE CONTACTO DE LAS FIBRAS MEDIANTE EL MEDIO QUE EJERCE LA FUERZA ES SUPERIOR A LA FATIGA POR FLEXION DE LAS FIBRAS OPTICAS.

Description

Resorte para conectador de fibra óptica.

Antecedentes del invento

El presente invento se refiere a dispositivos conectadores de fibra óptica y a métodos de conexión y, más particularmente, se refiere a dispositivos y a métodos de esta clase que utilizan resortes para incrementar la fuerza de contacto en la cara de contacto de uniones fibra con fibra con vistas a realizar conexiones ópticas excepcionales.

Los conectadores usuales para fibra óptica emplean, típicamente, casquillos de precisión alineados con manguitos para conseguir la alineación en conexiones de fibra óptica con fibra óptica. Los extremos de las fibras ópticas que han de ser conectados óptimamente están equipados, cada uno, con un casquillo. Los casquillos son, típicamente, cilíndricos, con una cavidad cilíndrica longitudinal en su interior para acomodar un solo extremo de fibra óptica con una tolerancia mínima. El extremo de la fibra óptica llena la cavidad cilíndrica del casquillo y se asegura en posición en el casquillo con adhesivo o por otros medios. El manguito tiene una cavidad para acomodar y retener casquillos, por ejemplo, dos casquillos, en una alineación particular. Dado que los casquillos acomodan los extremos de las fibras ópticas, las caras extremas de éstas pueden alinearse selectivamente para lograr la conectividad óptica posicionando selectivamente los casquillos uno con respecto al otro. Por ejemplo, pueden situarse dos casquillos en posición dentro del manguito, extremo con extremo, con el fin de posicionar las fibras ópticas contenidas por los casquillos cara extrema contra cara extrema en alineación y en conexión ópticas.

Los casquillos que contienen los extremos de las fibras ópticas pueden ser cargados mediante resorte para obligar a los casquillos y, por tanto, a las fibras ópticas, a mantener un contacto deseable de sus caras extremas para conseguir una conexión óptica estable. En tal contacto, las caras extremas de las fibras se deforman elásticamente para realizar una conexión deseable de fibra óptica con fibra óptica. Las caras extremas de las fibras y de los casquillos se pulen con precisión para controlar la medida en que la fibra sobresale del casquillo, por ejemplo para controlar dicha medida con tolerancias de \pm50 nanómetros.

Entre las desventajas que presentan los conectadores de casquillo y manguito para fibras ópticas, se cuentan los costes de los componentes, la precisión requerida de los mismos, y un proceso de instalación complicado. En relación con los costes para las conexiones de cobre, estas desventajas han hecho que los costes de las conexiones de fibras ópticas sean mayores y, en muchos casos, el uso de fibras ópticas en lugar de conductores de cobre no resulta económicamente factible.

Algunas veces, con los conectadores de fibra óptica se emplea un gel usual para adaptación del índice. En los diseños de conectadores que hacen uso del gel, éste reduce al mínimo la reflexión con el fin de proporcionar una buena conexión óptica. El uso de un gel de adaptación del índice en las conexiones de fibras ópticas, presenta, sin embargo, ciertas limitaciones. Además, los geles para adaptación del índice son caros. Su empleo con dispositivos de conexión usuales incrementa aún más el mayor coste de las conexiones usuales de fibras ópticas en relación con las de conductores de cobre.

El documento US-A-4 045 121 describe un conectador de fibra óptica que comprende un receptáculo y una clavija que puede introducirse en el receptáculo para poner en contacto el primer grupo de fibras con un segundo grupo de fibras. Las fibras de uno de estos dos grupos de fibras se extienden sobre una espiga y son guiadas en gargantas en forma de V de un elemento de guía. La espiga y el elemento de guía están dispuestos de tal manera que las fibras del primer grupo de fibras se curven con elemento de guía dispuesto encima y la espiga dispuesta debajo de las fibras curvadas.

Además, el documento EP-A-0 640 857 describe un interruptor óptico que comprende una primera fibra óptica y una segunda fibra óptica. La posición relativa de la primera y de la segunda fibras ópticas puede cambiarse de un estado de alineación a un estado de desalineación y viceversa. En el estado de alineación, ambas fibras ópticas primera y segunda son presionadas dentro de una garganta de alineación en la que está situada la otra fibra óptica. La compresión de la primera fibra óptica dentro de la garganta de alineación se lleva acabo mediante un resorte de lámina.

Otras conexiones usuales de fibras ópticas incluyen dispositivos formados con gargantas de alineación de las fibras. Un ejemplo de tales dispositivos se describe en el documento US-A-6 086 263 o WO-A-97/23791. Con tales dispositivos, las conexiones de las fibras ópticas se realizan en las gargantas que, por ejemplo, son gargantas en forma de V. Los extremos de las fibras ópticas a conectar se disponen en la garganta y cada extremo avanza a lo largo de la garganta hasta que su cara de extremo apoya contra una cara de extremo del extremo de otra fibra óptica. Las fibras ópticas pueden posicionares en las gargantas para alinearlas de forma que las caras de extremo de las fibras ópticas estén en contacto, creándose conexiones ópticas. Las gargantas pueden formarse, por ejemplo, moldeando por inyección materiales termoplásticos comunes con calidad para ingeniería, empleando prácticas de moldeo estándar. Tales componentes moldeados son, típicamente, más baratos que los componentes de casquillo y manguito y ofrecen otras ventajas.

En los conectadores moldeados que proporcionan gargantas para la conexión de fibras ópticas, la precisión para alinear las caras de extremo de las almas de las fibras se consigue situando los extremos de las fibras en las gargantas con sus caras de extremo apoyadas una contra otra. Además, puede aplicarse una fuerza a cada uno de los extremos de las fibras, dirigida de manera que las caras de extremo apoyadas a tope sean forzadas una contra otra. La fuerza ejercida sobre los extremos de las fibras puede conseguirse arqueando una de las fibras cuando se la aprieta contra la otra fibra en la garganta. La fuerza de arqueado transmitida a los extremos de las fibras mejora la aplicación de una cara de extremo contra otra y, por tanto, las características ópticas de la conexión. Arqueando así la fibra óptica se satisfacen, también, las tolerancias debidas a variaciones en el moldeo o debidas al montaje y a la instalación en el campo de los conectadores y, por tanto, se proporciona un margen de posiciones aceptables a lo largo de la garganta para la aplicación de la cara extrema de una fibra contra la cara extrema de la otra fibra.

Una desventaja de arquear la fibra óptica para conseguir la aplicación por sus caras de extremo de fibras ópticas dispuestas en una garganta, por ejemplo, una garganta en forma de V, es que el arqueado solamente proporciona una fuerza de poca magnitud en la unión de extremo con extremo de las fibras. Ello se debe a que la fuerza particular está limitada a la medida del esfuerzo que, debido al curvado, se genera en la fibra óptica arqueada. Sería ventajoso proporcionar conectadores que incrementasen la magnitud de la fuerza aplicada en la unión de extremo con extremo de fibras ópticas conectadas en la garganta.

Un objeto del presente invento es proporcionar sistemas y métodos para incrementar la fuerza aplicada en la unión por las caras de extremo de fibras ópticas conectadas en conectadores dotados de gargantas.

Sumario del invento

De acuerdo con el invento, este objeto se consigue mediante el conectador de fibras ópticas de la reivindicación 1 y el método que se define en la reivindicación 7. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones individuales del invento.

Las realizaciones del presente invento, en consecuencia, proporcionan sistemas y métodos para aumentar la fuerza ejercida para aplicar fibras ópticas conectadas en una garganta de alineación de las fibras, tal como una garganta en forma de V. Los sistemas y los métodos proporcionan las ventajas que conlleva la aplicación de una fuerza incrementada para la conexión, características ópticas mejoradas de la conexión debido a esa fuerza incrementada y un bajo coste en comparación con muchos de los conectadores usuales para fibras ópticas. Las realizaciones del presente invento proporcionan la fuerza de unión incrementada y conservan los beneficios que supone la utilización de componentes moldeados estándar. El invento supera muchas de las desventajas y de los problemas de los dispositivos y de las técnicas usuales antes mencionadas.

A tal fin, una realización del invento consiste en un conectado de fibras ópticas para conectar ópticamente una primera fibra óptica y una segunda fibra óptica. El conectador de fibras ópticas incluye una clavija adecuada para retener y alinear, selectivamente, la primera fibra óptica, un receptáculo adecuado para retener y alinear, selectivamente, la segunda fibra óptica, pudiendo introducirse la clavija en el receptáculo para poner en contacto la primera fibra óptica con la segunda fibra óptica, y medios elásticos para forzar a la primera fibra óptica a contacto con la segunda fibra óptica, tal como se especifica en la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

En lo que sigue se describirá el invento con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva de un conectador usual de fibras ópticas con garganta en forma de V para la alineación de las fibras, que incluye una clavija y un receptáculo, seccionado parcialmente para revelar la presencia de fibras arqueadas en el interior de la clavija y la unión de las fibras ópticas en una garganta en forma de V para alinear las fibras, del receptáculo,

la Fig. 2 es una vista en perspectiva de una clavija para fibra óptica de acuerdo con realizaciones del presente invento,

la Fig. 3 es una vista en perspectiva, en despiece ordenado, de la clavija de la Fig. 2 con el escudo de ésta retirado y mostrando un resorte para ejercer una fuerza sobre las partes arqueadas de las fibras ópticas conectadas a través de la clavija, cuando se emplea con un receptáculo para ella, de acuerdo con realizaciones del presente invento,

la Fig. 4 es una vista lateral, parcialmente recortada, de una sección longitudinal de la clavija de la Fig. 2 introducida en un receptáculo para clavija a fin de efectuar la conexión de fibras ópticas arqueadas, siendo ejercida la fuerza en la unión de fibra con fibra mediante el resorte, de acuerdo con realizaciones del presente invento,

la Fig. 5 es una vista parcial en perspectiva, con recorte parcial de la sección longitudinal de la clavija y el receptáculo de la Fig. 4, mirando en un ángulo diferente que la Fig. 4, de acuerdo con realizaciones del presente invento,

la Fig. 6 es una vista en perspectiva, en despiece ordenado, de un alojamiento, un portador de fibras y una pieza inferior del receptáculo de las Figs. 4 y 5.

Descripción detallada de la realización preferida

Refiriéndonos a la Fig. 1, un conectador usual 10 de fibras ópticas incluye una clavija 12 y un receptáculo 14. La clavija 12 incluye un portador 18 de fibras formado por dos bloques 20 y 22. El bloque 20 está situado encima del bloque 22. La clavija 12 también incluye un escudo 24 unido al portador 18 de fibras. El portador 18 de fibras tiene gargantas 34 para recibir las fibras, por ejemplo gargantas en forma de V para alinear las fibras, formadas en las superficies adyacentes de los bloques 20 y 22. El portador 18 de fibras puede tener una prolongación (no mostrada). La prolongación puede estar alojada en una envuelta 38 conectada al portador 18 de fibras. Un fiador 40 está moldeado de una pieza en un lado del escudo 24. En un extremo delantero 52 del escudo 24, éste incorpora un par de ranuras 54 y 56. Una puerta 58 está unida a deslizamiento al extremo delantero 52. La puerta 58 incluye dos barras 60 y 62.

El receptáculo 14 del conectador 10 de fibras ópticas acepta la clavija 12 y la retiene. El receptáculo incluye un alojamiento 70. El alojamiento 70 tiene una abertura (no mostrada con detalle) suficiente para acomodar el extremo delantero 52 de la clavija 12 cuando ésta es introducida en el receptáculo 14. Un portador 72 de fibras está conectado a pivotamiento al alojamiento 70 y está situado dentro de él. El portador 72 de fibras incluye dedos 82 y 84 formados con gargantas de alineación de las fibras, tales como gargantas en forma de V para alinear las fibras. Los dedos 82 y 84 están conformados para penetrar en las ranuras 54 y 56, respectivamente, del escudo 24 cuando se introduce del todo la clavija 12 en el receptáculo 14.

En funcionamiento, las fibras ópticas 30 y 32 se disponen en las gargantas de recepción de fibras y son hechas pasar a través del portador 18 entrando en el escudo 24. Se introduce una fibra óptica 78 en la garganta de alineación de fibras del dedo 82 y se introduce otra fibra óptica (no mostrada) en la garganta de alineación de fibras del dedo 84. La fibra óptica 78 y la otra fibra óptica se posicionan en las gargantas de alineación de fibras de los dedos 82 y 84, respectivamente, de tal forma que las fibras ópticas 30 y 32, cuando la clavija 12 se introduzca en el receptáculo 14, se extiendan dentro de las gargantas de alineación de fibras de los dedos 82 y 84, respectivamente, y hagan contacto con la fibra óptica 78 y la otra fibra óptica, respectivamente, en las uniones (solamente se muestra la unión 183 de las fibras ópticas 30 y 78). Cuando la fibra óptica 30 entra en contacto con la fibra óptica 78 en la garganta de alineación de fibras del dedo 82, la longitud excesiva de la fibra óptica 30 hace que ésta se arquee, 30a, dentro del escudo 24. La fibra óptica 32 adopta, también, un arqueamiento similar (no mostrado). Como se ha dicho anteriormente, el arqueamiento 30a de la fibra óptica 32 incrementa la fuerza aplicada en la unión 183 de la fibra óptica 32 y la fibra óptica 78 en virtud del esfuerzo de flexión de la fibra óptica 32. La fuerza mejora la aplicación en el contacto de las fibras ópticas 32 y 78 en la unión 83, mejorando así las características ópticas de la conexión.

Otros detalles del conectador 10 de fibras ópticas y de su funcionamiento se ofrecen en el documento US-A-6 086 263. Los números de identificación utilizados en esta memoria se corresponden con los números de identificación del documento US-A-6 086 263 y la descripción que en él se hace en relación con los números de identificación y elementos correspondientes, es aplicable a esta memoria descriptiva.

Haciendo referencia a la Fig. 2, una clavija 112 de acuerdo con realizaciones del presente invento, incluye un escudo 124 y un portador 118 de fibras. Una puerta 158 está unida a deslizamiento al extremo delantero 152 del escudo 124. La puerta 158 está provista de ranuras 154 y 156. La puerta 158 incluye dos barras 160 y 162. La puerta 158 incluye superficies 196 y 198 de acción de leva. En el escudo 124 están realizadas indentaciones 104 y 106. El escudo 124 incluye, también, una muesca 128. El portador 118 de fibras está formado por un bloque inferior 120 y un bloque superior 122. La clavija 112 es similar, en parte, a la clavija 12 (representada en la Fig. 1) en cuanto a función y operación; sin embargo, existen diferencias significativas que se mencionan en forma más detallada en toda esta descripción.

Haciendo referencia a la Fig. 3 en conjunto con la Fig. 4, la clavija 112 con el escudo 124 retirado deja al descubierto el portador 118 de fibras de la clavija 112. El portador 118 de fibras incluye el bloque inferior 120, el bloque superior 122 y un resorte 300. El bloque inferior 120 está formado con resaltos 210a, 210b y 210c de guía de las fibras. El portador 118 de fibras también incorpora gargantas 134 de recepción de fibras para recibir y mantener fibras ópticas 130 y 132 (mostradas en la Fig. 4). Los resaltos 210a y 210c para guiar las fibras están configurados para hacer que las fibras ópticas 130 y 132, respectivamente, sean dirigidas lateralmente hacia el resalto 210b de guía de fibras. El resalto 210b de guía de fibras está configurado para hacer que las fibras ópticas 130 y 132 sean dirigidas lateralmente hacia los resaltos 210a y 210c de guía de las fibras. Los resaltos 210a, 210b y 210c de guía de las fibras sirven para guiar a las fibras 130 y 132 dentro del escudo 124 a posiciones apropiadas para situarlas en las gargantas de alineación de las fibras de los dedos 182 y 184 (mostradas en la Fig. 4) del receptáculo 114 (ilustrado en la Fig. 4) cuando la clavija 112 (mostrada en la Fig. 2) está introducida en el receptáculo 114. Si bien en la Fig. 3 se muestra una configuración particular de los resaltos 210a, 210b y 210c de guía de las fibras, son posibles configuraciones alternativas, como sabrán y apreciarán los expertos en la técnica, mediante las que se consiga la misma función de guiado de las fibras ópticas 130 y 132 a las respectivas gargantas de alineación de fibras de los dedos del receptáculo 114, como se describirá más completamente en lo que sigue.

El bloque inferior 120 del portador 118 de fibras está equipado, también, de una abertura 138 y un fiador 140. La abertura 138 recibe las líneas de fibra óptica (mostradas en la Fig. 4). El fiador 140 sirve para retener y soltar, según se desee, el portador 118 de fibras respecto del receptáculo 114. Nervios 141 encima de cada lado del bloque inferior 120, hacia la parte trasera 232, sirven para recibir y retener el bloque superior 122 en su sitio, encima del bloque inferior 120. Un orificio 144 para un resalto, situado en general en la parte media del bloque inferior 120, sirve para recibir un resalto 146 del bloque superior 122 con el fin de impedir que el bloque superior 122 se desplace cuando está situado en su sitio, encima del bloque inferior 120.

El bloque inferior 120 incluye, también, gargantas internas 142 que llevan desde la abertura 138. Las gargantas internas 142 tienen crestas internas 142a en una parte trasera 232 del bloque inferior 120. Las gargantas internas 142 son suficientes para acomodar las camisas exteriores, usuales, de las líneas de fibra óptica (no mostradas) introducidas en las gargantas internas 142 y que suministran las fibras ópticas 130 y 132, y las crestas internas 142a se unen a la camisa exterior para retener las líneas en las gargantas internas 142. Las gargantas internas 142 pueden estrecharse a medida que se alejan desde la parte trasera 232 hacia la parte delantera 234 del bloque inferior 122 y se conectan con las gargantas 134 de recepción de las fibras. El estrechamiento de las gargantas internas 142 sirve para guiar a las fibras ópticas 130 y 132 de las líneas de fibra óptica dentro de las gargantas 134 de recepción de fibras.

El bloque superior 122 del portador 118 de fibras se une encima del bloque inferior 120. El bloque superior 122 está configurado especialmente para ofrecer ciertas ventajas de realizaciones del presente invento. En particular, el bloque superior 122 incluye una parte gruesa 122a en un extremo delantero 121 y una parte delgada 122b en un extremo trasero 123 del bloque superior 122. El bloque superior 122 incluye un borde 124 biselado en un extremo delantero 121 del bloque superior 122. Una depresión 200 para resorte está formada en la parte gruesa 122a de la parte de arriba del bloque superior 122. La depresión 200 para resorte se extiende sustancialmente a lo ancho del bloque 122 e incluye dos recortes delanteros 200a y 200b que se extienden desde una parte central 200c de la depresión 200 para resorte, hacia el extremo delantero 121 del bloque superior 122 y a su través. La depresión 200 para resorte tiene una profundidad sustancialmente igual al grosor de la parte gruesa 122a, pero no se extiende totalmente a su través. Las dimensiones de la depresión 200 para resorte son adecuadas para acomodar un resorte 300, como se describirá más completamente más adelante. El bloque superior 122 tiene bordes redondeados 126 para facilitar el posicionamiento del portador 118 de fibras en el escudo 124 (ilustrado en la Fig. 2).

El bloque superior 122 incluye, también, el resalto 146 que se extiende desde un lado inferior del bloque superior 122. El orificio 144 para el resalto del bloque inferior 120 acomoda el resalto 146 y sitúa en posición el bloque superior 122 con respecto al bloque inferior 120, cuando el bloque superior 122 está situado en posición encima del bloque inferior 120. Labios 148 están situados a cada lado del bloque superior 122, a lo largo del lado inferior de la parte delgada 122b. Los labios 148 sirven para ajustar con los nervios 141 del bloque inferior 120 a fin de asegurar el bloque superior 122 en posición encima del bloque inferior 120. Una protuberancia de retención 150 está situada encima del bloque superior 122, en el extremo delantero 121. La protuberancia de retención 150 sirve para retener el portador 118 de fibras en el escudo 124 (véase la Fig. 2) al alojarse la protuberancia de retención 150 en la muesca 128 (véase la Fig. 2) del escudo 124.

El resorte 300 incluye una parte común 310 que tiene, aproximadamente, el mismo tamaño que la parte central 200c de la depresión 200 para resorte del bloque superior 122. Dos dedos 312a y 312b prolongados se extienden desde la parte común 310. Aproximadamente a medio camino a lo largo de los dedos 312a y 312b prolongados, éstos están doblados por la mitad para formar partes 314a y 314b, respectivamente, curvadas hacia arriba, arqueadas, para formar gargantas en V. Las partes arqueadas 314a y 314b mantienen las partes arqueadas de las fibras ópticas 130 y 132. Los dedos prolongados 312a y 312b terminan en partes de recalcado 316a y 316b para retención de las partes arqueadas, respectivamente. La parte común 310 del resorte 300 puede situarse en la parte central 200c de la depresión 200 para resorte del bloque superior 122. Los dedos prolongados 312a y 312b tienen una longitud suficiente para que, cuando la parte común 310 esté así situada, las partes 314a y 314b y las partes de recalcado, 316a y 316b para retención de las partes arqueadas, estén situadas en la proximidad de las partes arqueadas de las fibras ópticas 130 y 132 (véase la Fig. 4). Las partes de recalcado 316a y 316b para retención de las partes arqueadas se arquean para formar gargantas en forma de V y tienen alas dirigidas hacia abajo para contener las respectivas partes arqueadas 130a y 132a de las fibras ópticas 130 y 132.

Haciendo referencia a las Figs. 4 y 5 de manera conjunta, cuando se coloca el portador 118 de fibras en el escudo 124, se forma la clavija 112. La clavija 112 casa con el receptáculo 114. La Figura 4 muestra una envuelta 151 usual adyacente a la clavija 112 para evitar, en la forma habitual, el desgaste de la funda de las líneas de fibra óptica que entran en la clavija 112.

El receptáculo 114 incluye un alojamiento 170, un portador 172 de fibras y una pieza inferior 187. El alojamiento 170 tiene una abertura 174 de tamaño y forma correspondientes al extremo delantero 152 de la clavija 112. El alojamiento 170 tiene, también, un brazo 176 de fiador que permite que el alojamiento 170 de monte, de forma retirable, en un tabique (no mostrado). Este montaje es sustancialmente como se ilustra en la solicitud relacionada antes mencionada. Las fibras ópticas 178 y 180 del receptáculo 114 son retenidas en el alojamiento 170 por el portador 172 de fibras. El portador 172 de fibras incluye una base 173, placas 181 de fijación, y una cubierta 179. El portador 172 de fibras está destinado a agarrar las fibras ópticas 178 y 180 en un primer extremo del receptáculo 114. Extremos terminales de las fibras ópticas 178 y 180 entran en las gargantas de alineación de fibras, por ejemplo, gargantas en forma de V, redondeadas o con otra configuración, formadas en los dedos 182 y 184 del alojamiento 170. Retenedores 186a y 186b de las fibras (véase la Fig. 5) de la pieza de base 187 sirven para retener firmemente a las fibras ópticas 178 en las gargantas de alineación de fibras de los dedos 182 y 184, respectivamente. Las fibras ópticas 178 y 180 no se extienden hasta las puntas propiamente dichas de los dedos 182 y 184, respectivamente, sino que terminan a una distancia suficiente de ellas para permitir el soporte de las fibras ópticas 130 y 132 cuando la clavija 112 se encuentra en posición en el receptáculo 114. La unión 183 indica un posicionamiento, a modo de ejemplo, de la terminación de la fibra óptica 178 donde entra en contacto con la fibra óptica 130 en la garganta de alineación de fibras del dedo 182. Las fibras ópticas 180 y 132 tiene una unión en posición similar en la garganta de alineación de fibras del dedo 184.

Los dedos 182 y 184 están configurados para penetrar en las ranuras 154 y 156 (véase la Fig. 2), respectivamente, del escudo 124, cuando la clavija 112 está totalmente introducida en el receptáculo 114. Los dedos 182 y 184 entran en el escudo 124 en ángulo oblicuo (distinto de cero) con respecto al eje geométrico de la clavija 112, es decir, el eje definido por cualquiera de las fibras 130 o 132 en la clavija cuando se extienden rectas dentro del escudo 124. El ángulo es, de preferencia, de unos 42º, aunque son posibles, también, otros ángulos. El portador 172 de fibras está unido a pivotamiento al alojamiento 170 mediante espigas 171 en el primer extremo del portador 172 de fibras. Las espigas 171 saltan elásticamente dentro de ganchos 188 formados en un extremo del alojamiento 170. El portador 172 de fibras, cuando está en aplicación con los ganchos 188 mediante las espigas 171, pivota a su sitio bajo el alojamiento 170. Cuando el portador 172 de fibras es hecho pivotar así y se coloca debajo del alojamiento 170, las fibras ópticas 178 y 180 son guiadas por las guías 177 de fibras a las gargantas de alineación de fibras de los dedos 182 y 184, respectivamente, y a lo largo de ellas.

El receptáculo 114 tiene una puerta 190 de receptáculo para reducir al mínimo la entrada de contaminantes por la abertura 174. La puerta 190 del receptáculo coopera con la puerta 158 de la clavija 112 para desplazar la puerta 158 entre los estados de cerrada y abierta cuando la clavija 112 es introducida y retirada, respectivamente, en y desde el receptáculo 114. Específicamente, la puerta 190 del receptáculo tiene superficies de acción de leva (no mostradas, pero descritas e ilustradas en la solicitud relacionada) que actúan en cooperación con las superficies 196 y 198 de acción de leva de la puerta 158. La puerta 190 del receptáculo está abisagrada a lo largo de uno de sus bordes y está cargada, todo ello como se describe en la solicitud relacionada. Cuando la clavija 112 se introduce en el receptáculo 114, el extremo delantero 152 y la puerta 158 de la clavija 112 empujan contra la puerta 190 del receptáculo, levantándola y abriéndola. Una de las superficies de acción de leva de la puerta 190 del receptáculo comienza entonces a apoyar con fuerza contra la superficie 198 de acción de leva de la puerta 158 de la clavija 112, empujando a la puerta 158 hacia el lado, para dejar al descubiertos las ranuras 154 y 156. Si después se retira la clavija 112 del receptáculo 114, la otra de las superficies de acción de leva de la puerta 190 del receptáculo empuja, de la misma forma, contra la superficie 196 de acción de leva de la clavija 112 cuando ésta es retirada, deslizando por tanto la puerta 158 de vuelta a su posición cerrada. El escudo 124 tiene indentaciones 104 y 106 para acomodar las superficies de acción de leva de la puerta 190 del receptáculo cuando la clavija 112 se encuentra en el receptáculo 114. La referencia a la solicitud relacionada también detalla las características y el funcionamiento de la puerta 158 y de la puerta 190 del receptáculo, así como determinadas alterativas.

Cuando la clavija 112 está completamente introducida en el receptáculo 114, el resorte 300 fuerza a las partes arqueadas 130a y 132a de las fibras ópticas 130 y 132 hacia abajo en la Figura para incrementar la fuerza ejercida en la unión 183 de la fibra óptica 130 y la fibra óptica 178 y la unión (no mostrada) de la fibra óptica 132 y la fibra óptica 180 cuando la clavija 112 está introducida por completo en el receptáculo 114. La parte común 310 del resorte 300 está situada en la depresión 200 para resorte del bloque superior 122. Los dedos prolongados 312a y 312b del resorte 300 se extienden desde la parte común 310 hacia el receptáculo 114. Las partes arqueadas 130a y 132a de las fibras ópticas 130 y 132, respectivamente, se encuentran en los respectivos arcos en forma de V (o de otra forma) de las partes 314a y 314b, respectivamente, y las partes de recalcado 316a y 316b de retención de las partes arqueadas, respectivamente, en el extremo de los dedos prolongados 312a y 312b, respectivamente.

El resorte 300 está formado de un material que es lo bastante elástico para flexionar hacia arriba (en la Figura) cuando las partes arqueadas 130a y 132a son forzadas contra las gargantas en forma de V de las partes 314a y 314b, respectivamente, y las partes de recalcado 316a y 316b para retención de las partes arqueadas, respectivamente, pero que es lo bastante rígido para que los dedos 312a y 312b mantengan una fuerza dirigida hacia abajo (en la Figura) contra las partes arqueadas 130a y 132a, respectivamente, para hacer que las fibras ópticas 130 y 132 ejerzan una fuerza deseable en la unión 183 con la fibra óptica 178 y la unión (no mostrada) con la fibra óptica 180. Un material adecuado para el resorte 300 es un metal, tal como una delgada lámina de acero inoxidable, u otro material que sea suficientemente rígido, pero flexible, para proporcionar la fuerza deseada contra las partes arqueadas 130a y 132a, por ejemplo de unos 5 gramos o mayor.

Haciendo referencia a la Figura 6, en ella se ve que la conexión del alojamiento 170, el portador 172 de fibras y la pieza inferior 187, forma el receptáculo 114. El portador 172 de fibras incluye la base 173, las placas de fijación 181 y la cubierta 179. La base 173 está formada con los ganchos 188 y con pasos que traviesan paredes opuestas para permitir el paso por ellos de las fibras ópticas 178 y 180. En el interior de la base 173 hay varios salientes 173a que se extienden desde ella. Los salientes 173a están separados selectivamente para acomodar las placas de fijación 181. Cada una de las placas de fijación 181 está formada de un material maleable, por ejemplo, aluminio, con una forma a modo de U. Cada una de las placas de fijación 181 retiene una respectiva de las fibras ópticas 178 y 180 dentro de la forma de U. Dado que las placas de fijación 181 son maleables, pueden ser recalcadas para aplicarse con unas respectivas de las fibras ópticas 178 y 180. Cuando están así recalcadas, las placas de fijación 181, situadas entre conjuntos respectivos de los salientes 173a, retienen a las fibras ópticas 178 y 180 con la base 173. La cubierta 179 incluye inserciones que ajustan en muesca de la base 173 para retener la cubierta 179 en la base 173 cuando las inserciones y las muescas están en aplicación. En ciertas realizaciones, apretar la cubierta 179 sobre la base 173 para encajar las inserciones y las muescas, puede servir para hacer que las placas de fijación 181 sean recalcadas en la medida necesaria para retener las fibras ópticas 178 y 180.

El portador 172 de fibras, con la base 173, las placas de fijación 181 con las fibras ópticas 178 y 180 en ellas y la cubierta 179 conectados juntos en la forma descrita, se unen a las espigas 171 del alojamiento 170 mediante los ganchos 188. Los ganchos 188 saltan elásticamente sobre las espigas 171 y el portador 172 de fibras pivota a su posición contra el lado inferior del alojamiento 170.

Con el portador 172 de fibras así colocado en su sitio, los ganchos exteriores 189 de la pieza inferior 187 saltan elásticamente sobre las espigas 171 fuera de los ganchos 188. La pieza inferior 187, aplicada así mediante los ganchos exteriores 189 con las espigas 171, pivota a su sitio contra el alojamiento 170. La pieza inferior 187 tiene prolongaciones 252 dirigidas hacia arriba. Estas prolongaciones dirigidas hacia arriba tienen orificios 254. El alojamiento 170 incluye muescas 250. Los orificios 254 casan con las muescas 250 cuando la pieza inferior 187 es apretada hacia el alojamiento 170, por ejemplo, con la fuerza de la mano. Cuando los orificios 254 y las muescas 250 están así acopladas, el alojamiento 170, el portador 172 de fibras y la pieza inferior 187 permanecen aplicadas formando el receptáculo 114.

En funcionamiento, el receptáculo 114 del conectador está montado en el tabique. Las fibras ópticas 178 y 180 están retenidas por el portador 172 de fibras del receptáculo 114 en las gargantas de alineación de fibras de los dedos 182 y 184, respectivamente. Las fibras ópticas 130 y 132 están retenidas por el portador 118 de fibras de la clavija 112 y son guiadas por los resaltos 210a, 210b y 210c del interior del escudo 124. Cuando la clavija 112 empieza a ser introducida en la abertura del alojamiento 170 del receptáculo 114, la puerta 158 desliza para permitir que los dedos 182 y 184 entren en las ranuras 154 y 156, respectivamente. Cuando los dedos 182 y 184 entran en las ranuras 154 y 156, respectivamente, las fibras ópticas 130 y 132, respectivamente, se aplican con las respectivas gargantas de alineación de fibras de los dedos 182 y 184, respectivamente, y deslizan a lo largo de ellas hacia la unión 183 y la otra unión.

Una vez que las fibras ópticas 130 y 132 entran en contacto con las fibras ópticas 178 y 180, respectivamente, del receptáculo 114, los extremos de las fibras ópticas 130 y 178 entran en contacto y los extremos de las fibras ópticas 132 y 180 entran en contacto. A medida que se empuja más la clavija 112 dentro del receptáculo 114, aumenta la fuerza en los puntos de contacto de las fibras ópticas 130 y 178 y las fibras ópticas 132 y 180 (es decir, en la unión 183 y en la otra unión). A medida que aumenta la fuerza el esfuerzo curva las fibras ópticas 130 y 132 y hace que se formen las partes arqueadas 130a y 132a, respectivamente. A medida que crecen las partes arqueadas 130a y 132a según se introduce más la clavija 112 en el receptáculo 114, hasta llegar a la posición de completamente introducida, las partes arqueadas 130a y 132a entran en contacto con las partes 314a y 314b, respectivamente, y la partes de recalcado 316a y 316b para retención de las partes arqueadas, respectivamente, y se encuentran en sus gargantas arqueadas en forma de V. La flexión de las fibras ópticas 130 y 132 es contrarrestada por la elasticidad del resorte 300. Éste dirige las fuerzas de flexión de las fibras ópticas 130 y 132 hacia las fibras ópticas 178 y 180, respectivamente, en la unión 183 y en la otra unión, respectivamente. La fuerza incrementada en la unión 183 y en la otra unión mejora el contacto de las fibras ópticas 130 y 132 de la clavija 112 con las fibras ópticas 178 y 180, respectivamente, del receptáculo, aumentando la estabilidad óptica y mejorando las características de la
conexión.

Son posibles variaciones a lo que antecede. Por ejemplo, puede hacerse variar la fuerza particular en las uniones de las fibras ópticas eligiendo el material del resorte. Si se desea una fuerza mayor, es necesario un resorte más rígido y viceversa. Además, puede cambiarse la configuración del resorte para montarlo en la clavija y bloquearlo en su sitio mecánicamente por ultrasonidos o clavándolo. El resorte podría, también, fabricarse y montarse en la clavija con el fin de aplicar una precarga al resorte, si así se desease. Otra posibilidad consiste en que el resorte se moldee como parte del portador de fibras o, de otra manera, como parte e la clavija. Aunque el resorte de las realizaciones particulares que anteceden se extiende desde el portador de fibras, alternativa o adicionalmente podría extenderse desde el escudo, el receptáculo o algún otro componente. Además, o alternativamente, el resorte podría comprender una espuma u otra pieza de elasticidad parecida, unida interiormente al techo del escudo. También, alternativa o adicionalmente, el resorte puede estar constituido por tubos o recubrimientos que envuelvan a las fibras ópticas desde la clavija, cuyos tubos o recubrimientos aumenten la rigidez de las propias fibras ópticas en la proximidad de las partes arqueadas ilustradas de las fibras ópticas. Además, la garganta de conexión de fibras puede estar constituida por cualquier elemento de guía de fibras ópticas, por ejemplo, un casquillo con una cavidad interior longitudinal cilíndrica u
otros.

Es posible, asimismo, que puedan fabricarse otros tipos de conexiones de fibras ópticas empleando principios de elasticidad similares, tales como conexiones clavija-receptáculo-clavija. En ese caso, el receptáculo meramente proporcionaría inserciones para ambas clavijas y gargantas comunes u otros elementos de guía (tales como casquillos) para aceptar y guiar las fibras ópticas desde las respectivas clavijas y hacer que esas fibras ópticas entrasen en contacto por sus caras de extremo. En tal caso, las fibras ópticas de una o de ambas clavijas pueden estar arqueadas para proporcionar los deseados contactos de las caras de extremo. Los resortes pueden emplearse de acuerdo con los mismos principios descritos en este documento para todas las fibras arqueadas. En otras alternativas, el conectador, incluyendo la o las clavijas y el o los receptáculos, pueden estar destinados a conectar caras de extremo de fibras ópticas consistentes en fibras recubiertas de un polímero duro, fibras monomodo o multimodo, fibras de vidrio, fibras de plástico u otras fibras. En el caso de fibras de vidrio, el recubrimiento de las fibras, que se extiende desde la clavija es retenido, preferiblemente, sobre las fibras en toda la parte arqueada de éstas en contacto con el resorte. Esto contribuye a evitar daños en las fibras de vidrio estándar cuando se encuentran en contacto con el resorte. Naturalmente, son posibles numerosos cambios en las guías para las fibras ópticas de la clavija. Las clavijas y los receptáculos pueden diseñarse para acomodar un número menor o mayor de conexiones de fibras ópticas. Los mecanismos para enganchar la clavija con el receptáculo podrían ser hechos variar de muchas
maneras.

Si bien se han mostrado y descrito realizaciones ilustrativas del invento, en la exposición anterior se contempla una amplia gama de modificaciones. En consecuencia, es apropiado que las reivindicaciones adjuntas se consideren en su sentido amplio y de manera consistente con el alcance del invento.

Claims

1. Un conectador de fibras ópticas para conectar ópticamente una primera fibra óptica (130) y una segunda fibra óptica (178), que comprende:

-: una clavija (112) adecuada para retener la primera fibra óptica (130), y

-: un receptáculo (114) adecuado para retener la segunda fibra óptica y para alinear, selectivamente, la primera y la segunda (178) fibras ópticas, pudiendo introducirse la clavija (112) en el receptáculo (114) para poner en contacto y alinear la primera fibra óptica (130) con la segunda fibra óptica (178), haciendo la inserción que la primera fibra óptica (130) se curve mientras se pone el extremo de la primera fibra óptica (130) en contacto con el extremo de la segunda fibra óptica (178),

caracterizado por

-: medios elásticos (300), dispuestos para entrar en contacto con la parte en flexión curvada (130a) de la primera fibra óptica (130), y destinados a ejercer una fuerza de compresión elástica sobre la curva (130a) cuando se conecta la clavija (112) con el receptáculo (114) con el fin de mantener a la primera fibra óptica (130) en contacto con la segunda fibra óptica (178).

2. El conectador de la reivindicación 1, en el que dichos medios elásticos son un resorte (300).

3. El conectador de la reivindicación 2, en el que dicho resorte (300) es un resorte de lámina en voladizo.

4. El conectador de la reivindicación 3, en el que dicho resorte de lámina termina en un extremo distal (316a), y en el que dicho extremo distal (316a) tiene forma de U en sección transversal.

5. El conectador de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además gargantas de alineación de fibras para retener el extremo de la primera fibra óptica (130) en contacto con el extremo de la segunda fibra óptica (178).

6. El conectador de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende una primera y una segunda fibras, en el que dichos medios elástico (300) están destinados a forzar al extremo de la primera fibra óptica (130) contra el extremo de la segunda fibra óptica (178) con una fuerza superior a la aplicada por la parte curvada.

7. Un método de conectar ópticamente un extremo de una primera fibra óptica (130) con un extremo de una segunda fibra óptica (178), que comprende las operaciones de:

-: poner el extremo de la primer fibra óptica (130) en alineación y en contacto con el extremo de la segunda fibra óptica (178), mientras se flexiona la primera fibra para formar una curva (130a) en la primera fibra (130) junto al extremo de la segunda fibra (178), y por lo que los extremos de las fibras son presiodos uno contra otro, debido a la curva,

caracterizado por

la operación adicional de

- aplicar una fuerza de compresión elástica sobre la parte curvada (130a) flexionada con el fin de aumentar la presión entre los extremos de las fibras.

8. El método de la reivindicación 7, en el que la alineación de los extremos de la primera y de la segunda (130, 178) fibras ópticas, se consigue utilizando una garganta de alineación.

9. El método de la reivindicación 7 o de la reivindicación 8, en el que los extremos apoyados de la primera y de la segunda (130, 178) fibras ópticas están sometidos a una fuerza de contacto F_{1}, en el que la fuerza de flexión creada por la curvatura de la fibra solamente, es F_{2}, y en el que F_{1} > F_{2}.