KR101159382B1 - 광섬유 커넥터 - Google Patents

Abstract

제 1 광섬유와 제 2 광섬유 사이에 기계적 결합을 형성하기 위한 광섬유 커넥터는 그 내부에 상기 광섬유들을 클램핑하도록 배열된 커넥터 몸체를 포함하고, 상기 커넥터 몸체는 상기 커넥터 몸체에 가해지는 압착 동작에 의해 상기 광섬유들 중 적어도 하나를 삽입 또는 해제하기 위해 적어도 부분적으로 개방되도록 구성된다.

Description

광섬유 커넥터{OPTICAL FIBRE CONNECTOR}

본 발명은 광섬유들간에 기계적 결합(splice)들을 형성하기 위한 광섬유 커넥터들에 관한 것이다.

기계적 결합들(즉, 기계적 수단에 의해 광섬유들이 함께 결합되는 결합들)을 형성하기 위한 광섬유 커넥터의 다양한 설계들이 있다. 한가지 타입의 기계적 결합 커넥터의 일 예는 미국특허 제5,963,699호에 개시되어 있다. 이 문헌은 그 사이에 결합된 광섬유들이 베이스(base)와 리드(lid)를 함께 홀딩하는 외부 스프링 클램프(clamp)에 의해 클램핑되는 베이스 및 리드를 포함하는 광섬유 기계적 결합 커넥터들을 개시한다. 상기 리드는 3개의 개별 섹션들, 즉 결합된 광섬유들의 두 개의 스트립핑된 베어(bare) 부분들을 클램핑하기 위한 단일의 중간 섹션, 및 2개의 코팅된 광섬유 부분들 각각을 클램핑하기 위한 2개의 단부 섹션들로부터 형성된다. 스프링 클램프는 리드의 3개 섹션들에 해당하는 3개 섹션들로 분할되어, 다른 섹션들과 독립적으로 각각의 리드 섹션에 대해 클램핑 힘이 조정될 수 있다. 상기 커넥터의 리드와 베이스는 리드와 베이스 사이에 제공되는 웨지(wedge) 삽입 개구들로 삽입되는 웨지에 의해, 광섬유들이 커넥터에 삽입 또는 커넥터로부터 제거될 수 있도록 부분적으로 개방될 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예는 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유 사이에 기계적 결합을 형성하기 위한 광섬유 커넥터를 제공하며, 상기 광섬유 커넥터는 그 내부에 광섬유들을 클램핑하도록 배열된 커넥터 몸체를 포함하고, 상기 커넥터 몸체는 상기 커넥터 몸체에 가해지는 압착 동작(squeezing action)에 의해 상기 광섬유들 중 적어도 하나를 삽입 또는 해제하기 위해 적어도 부분적으로 개방되도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 커넥터 몸체는 이들 사이에 상기 광섬유들을 클램핑하도록 배열된 적어도 2개의 클램핑 부품들(clamping parts)을 포함한다. 상기 클램핑 부품들은 상기 커넥터 몸체를 적어도 부분적으로 개방시키는 압착 동작이 상기 클램핑 부품들을 서로 떨어지게 푸싱함으로써 발생하도록 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예들에서, 각각의 클램핑 부품들은 적어도 하나의 부분을 포함하고, 상기 적어도 하나의 부분은 상기 부분을 가진 클램핑 부품이 다른 클램핑 부품으로부터 떨어지게 푸시될 수 있도록 다른 클램핑 부품을 통하여 또는 다른 클램핑 부품을 가로질러(across) 접근가능하다.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예는 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유 사이에 기계적 결합을 형성하기 위한 광섬유 커넥터를 제공하며, 상기 커넥터는 이들 사이에 광섬유들을 클램핑하도록 배열된 적어도 2개의 클램핑 부품들을 포함하는 커넥터 몸체를 포함하고, 각각의 클램핑 부품들은 적어도 하나의 부분을 포함하고, 상기 적어도 하나의 부분은 상기 부분을 갖는 클램핑 부품이 다른 클램핑 부품으로부터 떨어지게 푸싱될 수 있도록 다른 클램핑 부품을 통하여 또는 다른 클램핑 부품을 가로질러 접근가능하다.

상기 클램핑 부품들의 부분들 중 적어도 하나는 상기 부분으로 접근하는 것을 돕기 위해 상기 다른 클램핑 부품을 통하여 또는 상기 다른 클램핑 부품을 가로질러 적어도 부분적으로 연장되는 연장부(extension)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 클램핑 부품들은 그 길이의 적어도 일부를 따라 상기 커넥터 몸체를 적어도 2개의 부분들로 분할하고, 광섬유들이 클램핑 부품들 사이에 클램핑될 수 있도록 배열되는 것이 바람직하다. 상기 클램핑 부품들은 상기 커넥터 몸체의 "베이스" 및 "리드" 부품들로 편의상 지칭될 수 있다.

바람직하게는, 상기 커넥터는 커넥터 몸체의 클램핑 조건에서 광섬유들을 유지하도록 배열된 탄성 클램프 부재를 더 포함한다. 상기 탄성 클램프 부재는 상기 커넥터 몸체의 외부에 유지되도록 배열될 수 있는 것이 바람직하다. 상기 커넥터 몸체는 상기 광섬유들이 상기 커넥터 몸체의 부품들 사이에 클램핑되도록 상기 커넥터 몸체의 부품들을 함께 유지시키도록 배열될 수 있다.

이하에서 설명되는 바와 같이, 본 발명은 상술된 공지의 커넥터에 비해 많은 장점들을 갖는 광섬유 커넥터들을 제공할 수 있다:

(i) 광섬유들 중 적어도 하나를 해제 또는 삽입하기 위해 상기 커넥터를 약간 개방시키는데 요구되는 개방력(open force)의 감소;

(ⅱ) "하프-설치력(half-installability)", 즉 기계적 결합 커넥터에 제 1 광섬유(또는 제 1 세트의 광섬유들)를 설치하고 나중에 상기 제 1 광섬유(들)와 결합되도록 제 2 광섬유(또는 제 2 세트의 광섬유들)를 설치하는 능력;

(ⅲ) 상기 제 2 광섬유(들)가 결합될 때까지 상기 커넥터의 외부와 상기 설치된 광섬유(들)가 보호되도록 "하프-설치된" 기계적 결합 커넥터를 폐쇄하는 능력;

(ⅳ) 제 2 광섬유(들)가 제 1 광섬유(들)에 결합되는 동안 x, y 또는 z 방향들로 이동에 대항하여 및 회전에 대항하여, 상기 제 1 광섬유(들)를 클램핑하는 능력 ? 이는 상기 제 2 광섬유와의 후속적인 결합을 위해 고정되도록 상기 제 1 광섬유(또는 각각)의 각지고 갈리진 단부면을 배향(orientation)시킬 수 있다;

(v) 상이한 직경들의 광섬유들, 예를 들어 250㎛ 직경의 코팅된 광섬유 및 900㎛ 직경의 코팅된 광섬유 모두를 수용하는 단일 기계적 결합 커넥터의 능력; 및

(vi) 결합된 광섬유들을 정확히 정렬시키기는 수단(여기서, 광섬유들의 수치적 구멍은 정확한 정렬이 요구되지 않도록 함), 또는 특정 요구조건들에 적합하도록 다양한 정렬 수단들 중 임의의 정렬 수단을 포함하지 않도록 하는 기계적 결합 커넥터의 다양성(versatility).

본 발명의 다른 장점들은 본 명세서의 나머지 부분으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들에서, 상기 커넥터는 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유의 베어(bare) 광섬유에 직접 클램핑되도록 하는 치수를 갖는 적어도 2개의 메인 클램핑 섹션들을 포함하는 커넥터 몸체를 포함하고, 상기 메인 클램핑 섹션들은 상기 제 1 광섬유가 상기 제 2 광섬유와 독립적으로 상기 메인 클램핑 섹션들의 제 1 메인 클램핑 섹션에 의해 클램핑될 수 있도록 배열되며, 상기 제 2 광섬유의 후속적인 클램핑 또는 언클램핑(unclamping)에 의해 실질적으로 방해받지 않게 유지되도록 상기 커넥터 몸체에 대한 회전 및 축 방향에 대항하여 상기 제 1 광섬유를 클램핑할 수 있다.

"코팅들이 벗겨진(stripped) 베어(bare) 광섬유들"은 일반적으로 결합되는 광섬유들의 단부들에서 코팅들이 벗겨지거나, 단순히 광섬유들(또는 적어도 이들의 단부들)에 실질적으로 코팅들이 없음을 의미한다. 벗겨진 코팅들은 일반적으로 주 코팅들 및/또는 완충(buffer) 코팅들을 포함한다.

본 발명의 주요 특징들인 커넥터를 부분적으로 개방시키기 위한 상기 커넥터의 바람직한 구성, 및 상기 커넥터를 부분적으로 개방시키는 바람직한 방법이 설명될 것이다.

상기 커넥터 몸체의 각각의 클램핑 부품들은 커넥터의 부분적인 개방을 용이하게 하기 위해, "톱니부들(teeth portions)"로 지칭되는 각각의 연장부들(상술한 부분 참조)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 톱니부들은 각각의 클램핑 부품의 길이의 적어도 일부를 따라 서로로부터 이격되는 것이 바람직하다. 각각의 경우, 톱니부들은 각각의 클램핑 부품(예, 베이스 또는 리드)의 일 측면에 위치되고, 클램핑 부품의 클램핑 표면에 수직 방향으로 상기 측면으로부터 연장되는 것이 바람직하며, 상기 클램핑 표면은 이들 사이에 광섬유들을 클램핑하도록 다른 클램핑 부품의 각 표면과 함께 모이도록 배열된다. 특히, 톱니부들은 이들의 각 부품의 측면으로부터 각각의 클램핑 표면 너머로 연장되는 것이 바람직하다. 또한, 톱니부들은 2개의 클램핑 표면들이 함께 결합되고 커넥터가 폐쇄될 때, 2개의 클램핑 부품들의 톱니부들이 커넥터 몸체의 동일 측면 상에서 서로에 인접하거나 또는 서로 의 사이에 고정되도록 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 각각의 부품(예, 베이스 또는 리드)의 톱니부들은 다른 각각의 부품(리드 또는 베이스)을 가로질러 연장된다.

동일한 장치에서 대안적으로, 상기 커넥터는 클램핑 부품들(즉, 베이스 또는 리드) 중 하나의 톱니부들이 다른 클램핑 부품(즉, 각각 리드 또는 베이스)을 통하여 (다른 클램핑 부품을 가로지르는게 아니라) 부분적으로 연장하도록 구성된다.

상기 커넥터의 특정 클램핑 섹션을 부분적으로 개방시키기 위해, 예를 들어 광섬유를 삽입하거나 제거하기 위해, 압착 동작이 클램핑 섹션의 톱니부들(연장부들) 상에서 수행되고, 예를 들어 베이스 부품의 톱니부들과 리드 부품의 톱니부들이 서로를 향해 압착된다. 이러한 압착 동작은 클램핑 부품들이 서로로부터 떨어지게 푸싱되도록 함으로써, 커넥터를 부분적으로 개방시킨다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 커넥터들을 개방시키기 위한 장치를 제공한다. 전술한 압착 동작에 의해 커넥터의 클램핑 섹션을 개방시키기 위해, 상기 커넥터는 상기 커넥터의 클램핌 부품들 중 단지 하나의 톱니부들이 상기 장치의 램 표면(ram surface)과 인접하도록 상기 장치에 삽입되는 것이 바람직하다. 상기 장치의 램 부재는 상기 커넥터의 다른 클램핑 부품의 관련 클램핑 섹션의 톱니부(또는 톱니부들)에 결합될 때까지, 그 대향 측면상의 삽입된 커넥터의 길이의 적어도 일부를 따라 상기 램 표면으로 이동가능하다. 그 다음, 상기 램 부재는 램 표면을 향해 이러한 톱니부(또는 톱니부들)을 푸시하도록 동작된다. 따라서, 그 결과, 전술한 압착 동작이 가해져서, 광섬유를 삽입 또는 제거할 수 있도록 상기 커넥터의 클램핑 섹션을 부분적으로 개방시킨다.

상기에서 나타낸 것처럼, 본 발명은 제 1 광섬유가 커넥터에 고정될 수 있고 제 2 광섬유가 상기 제 1 광섬유를 방해함이 없이 후속적인 시간에서 상기 제 1 광섬유와 결합될 수 있도록 하는 기계적 결합 커넥터를 바람직하게 제공한다. 이는 예를 들어, 광섬유 네트워크의 주요 부분들이 배열될 수 있고 가입자들이 요구될 때 네트워크에 후속적으로 결합될 수 있도록 하기 위해, 요구될 수 있다. 제 2 광섬유가 제 1 광섬유와 결합될 때 제 1 광섬유를 방해하지 않게 하는 것이 중요한 이유 중 하나의 예는 단부면으로부터 광섬유를 따라 바람직하지 않은 재반사들(네트워크에서 데이터 전송을 방해할 수 있음)을 적어도 최소화하거나 방지하기 위해, 제 1 광섬유의 단부면이 수직선(이의 세로 축으로부터)에 대해 일정 각도로 갈라질 수 있기 때문이다. 본 발명의 큰 장점은 기계적 결합 커넥터에서 제 1 광섬유의 각진 단부면의 회전 배향을 유지하고 제 2 광섬유가 도입될 때 이러한 배향을 방해하지 않도록 함으로써 제 1 광섬유와 제 2 광섬유의 기계적 결합을 용이하게 할 수 있다는 것이다.

본 발명의 이러한 특징은, 제 1 광섬유가 제 2 광섬유와 독립적으로 제 1 섹션들에 의해 클램핑될 수 있도록 배열된 적어도 2개의 섹션들을 메인 클램핑 섹션들이 포함하기 때문에, 제 1 광섬유의 클램핑이 제 2 광섬유의 후속적인 클램핑 또는 언클램핑에 의해 실질적으로 방해받지 않게 유지될 수 있다. 미국 특허번호 제5,963,699호에 개시된 커넥터들은 이러한 커넥터들의 리드의 중간 섹션이 두 베어 광섬유들을 클램핑하는 치수를 갖는 단일 섹션만을 포함하기 때문에, 상기한 장점을 갖지 않는다. 결과적으로, 제 1 광섬유의 클램핑에 후속적으로 제 2 광섬유를 클램핑 또는 언클램핑하기 위해, 이러한 커넥터의 리드의 중간 부분으로부터 제 1 광섬유를 언클램핑할 필요가 있다. 이제, 미국특허 제5,963,699호에 개시된 커넥터들은 또한 광섬유들의 코팅된 부분들을 독립적으로 클램핑하는(그리고 코팅들이 벗겨진 베어 광섬유에 직접 클램핑되도록 하는 치수를 갖지 않는) 개별 단부 섹션들을 포함하지만, 외부 코팅에 의해서만 클램핑되는(그리고 중심의 베어 광섬유 자체에 직접 클램핑되지 않는) 광섬유가 일반적으로 그 축에 대해 회전될 수 있다는 사실 때문에, 제 1 광섬유의 언클램핑의 문제는 여전히 해결되지 않는다. 결과적으로, 미국특허 제5,963,699호에 개시된 커넥터들은 일반적으로 제 2 광섬유가 커넥터에 부가되거나 커넥터로부터 제거될 때, 설치된 제 1 광섬유의 회전 배향을 보존할 수 없다.

이하에서 기술되는 것처럼, 본 발명에 따른 커넥터들은 바람직하게는, 광섬유들의 코팅된 섹션들을 클램핑하도록 배열된 부가적인 독립적 단부 클램핑 섹션들을 포함할 수 있다. 베어 광섬유들을 절대적으로 클램핑하도록 배열된 2개 이상의 메인 클램핑 섹션들은 본 발명 또는 종래기술의 부가적인 클램핑 섹션들과 동일하지 않다.

상술한 것처럼, 벗겨진 제 1 및 제 2 광섬유의 베어 광섬유에 직접 클램핑되도록 구성되는 2개 이상의 메인 클램핑 섹션들과 더불어, 커넥터 몸체는 광섬유들의 코팅된 부분들, 즉 코팅들이 벗겨지지 않은 광섬유들의 부분들에 클램핑되도록 배열 및 구성되고 치수를 갖는 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 2개의 부가적인 클램핑 섹션들을 포함하는 것이 바람직하다.

특히 본 발명의 바람직한 실시예들에서, 커넥터 몸체는 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유를 클램핑하도록 구성되는 적어도 4개의 클램핑 섹션들을 포함하고, 클램핑 섹션들은 제 1 광섬유가 제 2 광섬유와 독립적으로 클램핑 섹션들 중 적어도 하나에 의해 클램핑될 수 있도록 배열되어, 커넥터 몸체에 대한 회전 운동 및 축 운동에 대항하여 제 1 광섬유의 클램핑이 제 2 광섬유의 후속적인 클램핑 또는 언클램핑에 의해 실질적으로 방해받지 않게 유지될 수 있도록 한다. 바람직하게는, 적어도 2개의 클램핑 섹션들은 상기에서 지칭된 메인 클램핑 섹션들이다. 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 2개의 클램핑 섹션들은 상기에서 지칭되는 부가적인 클램핑 섹션들인 것이 바람직하다.

특히 본 발명의 바람직한 실시예들에서, 커넥터는 적어도 5개의 클램핑 섹션들을 포함한다.

상기 커넥터는 베어 광섬유에 직접 클램핑되도록 구성되는 적어도 3개의 메인 클램핑 섹션들을 포함할 수 있다. 제 1 메인 클램핑 섹션들은 제 1 광섬유에 클램핑되도록 배열될 수 있고, 제 2 메인 클램핑 섹션들은 제 2 광섬유에 클램핑되도록 배열될 수 있으며, 제 3 메인 클램핑 섹션들은 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유 모두에 클램핑되도록 배열될 수 있다.

본 발명의 모든 실시예들에 따른 커넥터의 커넥터 몸체는 광섬유들을 수용하도록 배열된 적어도 하나의 보어(bore)를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 메인 클램핑 섹션들과 커넥터의 보어는 제 1 광섬유와 제 2 광섬유의 베어 광섬유를 상기 보어에 클램핑하도록 구성된다. 상기 보어 또는 각각의 보어는 제 1 영역, 및 제 1 영역의 각 단부에서 제 1 영역보다 더 큰 직경을 가진 제 2 영역을 갖는다. 보다 바람직하게는, 상기 보어는 제 2 영역의 각 단부에서 상기 제 2 영역 보다 더 큰 직경을 가진 제 3 영역을 갖는다. 바람직하게는, 상기 보어의 적어도 제 2 영역 및 제 3 영역은 실질적으로 원형의 단면을 갖는다.

따라서, 커넥터 몸체는 광섬유들을 수용하기 위한 보어를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 보어는 제 1 영역, 상기 제 1 영역의 각 단부에서 상기 제 1 영역보다 더 큰 직경의 제 2 영역, 및 상기 제 1 영역에 인접하게 대향하는 상기 제 2 영역의 각 단부에서 상기 제 2 영역보다 더 큰 직경의 제 3 영역을 갖고, 상기 보어의 적어도 제 2 영역 및/또는 제 3 영역은 실질적으로 원형의 단면을 갖는다.

광섬유들은 베어 광섬유에 제공되는 코팅의 크기에 따른 직경들의 범위를 갖는다. 예를 들어, 광섬유의 두 표준 크기들은 250㎛ 직경 및 900㎛ 직경이다. 250㎛ 광섬유는 일반적으로 주 코팅된 광섬유로서 공지되어 있고(상대적으로 얇은 외부 코팅으로 인해), 900㎛ 광섬유는 일반적으로 완충 코팅된 광섬유로서 공지되어 있다(상대적으로 두꺼운 외부 코팅으로 인해). 중심의 광섬유 자체는 일반적으로 주 코팅된 광섬유 또는 완충 코팅된 광섬유인지에 무관하게 표준 직경을 갖는다. 베어 광섬유 자체에 대한 표준 직경은 125㎛이다. 광섬유들은 하나 이상의 크기를 갖기 때문에, 하나 및 동일 장치에서 각각의 크기의 광섬유를 수용할 수 있는 기계적 결합 커넥터를 갖는 것이 바람직하다. 이것은 상이한 광섬유 크기들 및 결합되는 상이한 크기의 광섬유들의 조합물들을 수용하기 위해 상이한 커넥터들을 증가시킬 필요성을 없앤다.

바람직하게는, 커넥터의 보어의 제 1 영역은 코팅들이 벗겨진 베어 광섬유를 수용하는 크기를 갖고(예, 베어 광섬유는 약 125㎛의 직경을 가짐), 각각의 제 2 영역은 주 코팅된 광섬유를 수용하는 크기(예, 주 코팅된 광섬유는 약 250㎛의 직경을 가짐)를 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 각각의 제 3 영역은 완충 코팅된 광섬유를 수용하는 크기를 갖는 것이 바람직하다(예, 완충 코팅된 광섬유는 약 900㎛의 직경을 가짐). 결과적으로, 하나 및 동일 커넥터 장치는 베어 광섬유, 주 코팅된 광섬유, 및/또는 완충 코팅된 광섬유를 수용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 보어의 제 2 영역 및 제 3 영역은 각각 상이한 크기들의 코팅된 광섬유들을 수용하는 크기를 갖는다. 따라서, 상기 보어의 제 2 영역 및 제 3 영역에 의해, 본 발명에 따른 커넥터는 하나 및 동일 커넥터 장치에서 상이한 크기들의 광섬유를 수용할 수 있는(베어 광섬유 상의 상이한 두께들의 코팅들을 갖는 광섬유들로 인해) 광섬유 커넥터에 대한 필요성을 충족시킨다.

상기 커넥터는 상기 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유를 서로 정렬시키기 위한 정렬 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 광섬유들은 임의의 손실들이 허용가능한 레벨에 있도록 광학 손실들을 최소화하는 결합을 형성하기 위해 정렬 수단에 의해 충분히 정렬된다. 바람직한 정렬 수단은 상기에서 언급된 바와 같은, 커넥터 몸체의 보어이다. 보어는 제 1 광섬유 및 제 2 광섬유의 벗겨진 베어 부분들이 상기 보어내에서 긴밀한 고정(tight fit)을 형성하도록 하는 치수를 갖는 것이 바람직하다. 보어는 커넥터 몸체의 그루브(groove), 예를 들어, V-그루브 또는 U-그루브를 포함할 수 있고, 및/또는 실질적으로 원형 단면의 보어를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 상기 정렬 수단은 제 1 광섬유와 제 2 광섬유가 수용되고 정렬될 수 있는 정렬 부재를 포함할 수 있다. 상기 정렬 부재는 광섬유들을 수용 및 정렬시키기 위한 정렬 보어를 포함할 수 있다. 상기 정렬 부재는 예를 들어, 모세관과 같은 관(tube)을 포함할 수 있다. 상기 관은 예를 들어 유리로부터 형성될 수 있다. 선택적으로, 상기 정렬 부재는 적어도 하나의 플레이트, 바람직하게는 한 쌍의 플레이트들을 포함할 수 있고, 각각의 플레이트는 제 1 광섬유와 제 2 광섬유 중 각각 하나의 광섬유를 수용하기 위한 개구를 갖는다. 하나 또는 두 플레이트들은 광섬유들간에 광을 결합시키기도록 돕는 렌즈(예, 마이크로-렌즈)를 포함할 수 있다. 상기 플레이트들은 동시-계류중인 2003년 4월 30일자 제출된 영국 특허출원 번호 0309908.2의 도 13의 실시예와 유사하거나 동일할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 커넥터는 다수의 페럴(ferrule)들 또는 다른 고정 부재들을 포함할 수 있고, 그 각각은 광섬유들이 결합될 때 페럴 또는 다른 고정 부재가 커넥터 몸체에 고정되도록 각각의 광섬유에 고정되게 배열된다. 이러한 페럴들 또는 다른 고정 부재들은 커넥터에서 각각의 광섬유의 목표된 회전 배향을 유지하도록 도울 수 있다.

본 발명에 따른 커넥터는 다수의 제 1 및 제 2 광섬유들 간에 기계적 결합들(예, 다중 광섬유 결합들)을 형성하도록 배열될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 커넥터 몸체는 다수의 제 1 및 제 2 광섬유들을 수용하도록 배열된 다수의 보어들을 포함할 수 있다.

(본 발명의 모든 실시예들의) 커넥터 몸체의 리드 및 베이스 부품들은 폴리머 물질, 예를 들어 PPS로부터 형성되는 것이 바람직하다. 탄성 클램프 부재는 폴리머 또는 금속으로부터 형성될 수 있지만, 금속이 일반적으로 바람직하다. 바람직한 금속들은 이녹스(inox) 스틸 및 베릴륨 구리를 포함한다. 페럴들은 금속으로부터 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 몇몇 바람직한 실시예들은 예를 들어, 첨부된 도면들을 참조로 기술될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 광섬유 커넥터를 도시한다.

도 2는 도 1의 커넥터의 다른 측 도면을 도시한다.

도 3은 도 1 및 도 2의 커넥터의 베이스 부품을 도시한다.

도 4는 도 1 내지 도 3의 커넥터의 리드 부품을 도시한다.

도 5는 도 1 내지 도 4의 커넥터의 탄성 클램프 부재를 도시한다.

도 6은 도 1 내지 도 5의 조립된 커넥터를 통과하는 다양한 단면도들을 도시한다.

도 7 및 도 8은 커넥터에 삽입 또는 커넥터로부터 제거될 수 있는, 도 1 내지 도 5의 커넥터를 개방시키는 방법들을 도시하는 개념도들이다.

도 9는 본 발명에 따른 커넥터들을 개방시키기 위한 장치의 일 예의 개념도이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 바람직한 광섬유 커넥터의 컴포넌트들을 도시한다. 커넥터(1)는 커넥터 몸체의 길이를 따라 커넥터 몸체를 두 개로 분할하는 2개의 부품들(3, 5)을 포함하는 커넥터 몸체를 포함한다. 2개의 부품들(3, 5)은 커넥터 몸체의 하프-쉘들(half-shells)로서 간주될 수 있다. 제 1 부품(3)은 베이스 부품(3)으로서 지칭되고, 제 2 부품(5)은 리드 부품(5)으로서 지칭된다. 베이스 부품(3)은 도 3에 상세히 도시되고, 리드 부품(5)은 도 4에 상세히 도시된다. 각각의 부품들(3, 5)은 부품들이 커넥터 몸체를 폐쇄시키도록 함께 결합될 때, 커넥터 몸체를 통해 연장되는 종방향 보어(7)를 규정하는 종방향 채널을 포함한다. 보어(7)는 사용시 커넥터에 결합되는 광섬유들(미도시)을 수용하기 위한 것이다.

보어(7)는 종방향으로, 중심의 제 1 영역(11), 제 1 영역(11)의 각 단부의 제 2 영역들(13), 및 제 2 영역(13)의 각 단부의 제 3 영역(15)(제 1 영역(11)에 인접한 단부들에 대향하는)을 포함한다. 각각, 제 2 영역(13)은 제 1 영역(11)보다 더 큰 직경을 갖고, 제 3 영역(15)은 그 인접한 제 2 영역(13)보다 더 큰 직경을 갖는다. 본 명세서에 이전에 기술된 것처럼, 보어(7)의 제 1 영역(11)은 커넥터 몸체의 리드 부품(5)과 베이스 부품(3)이 긴밀하게 함께 클램핑될 때 긴밀하게 클램핑 고정되는 코팅들이 벗겨진 베어 광섬유를 수용하는 크기를 갖는다. 베어 광섬유는 약 125㎛의 외부 직경을 갖는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 것처럼, 커넥터 몸체의 부품들 중 하나, 바람직하게는 베이스 부품(3)은 보어의 제 1 영역(11)의 일부로서 반원형 단면의 채널을 포함한다. 커 넥터 몸체의 다른 부품, 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같은 리드 부품(5)은 광섬유들을 가이드하고 위치에 유지되도록 돕는 작은 리세스(recess)들(17)을 제외하고, 제 1 영역에서 실질적으로 평탄하다. 상기 보어의 제 1 영역이 원형의 단면이 아니지만 평탄한 섹션을 포함한다는 사실은 제 1 영역에서 베어 광섬유를 긴밀하게 클램핑하도록 돕는다. 그러나, 제 2 영역 및 제 3 영역은 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 실질적으로 원형의 단면인 것이 바람직하다.

상기 제 2 영역 및 제 3 영역의 하나 또는 둘은 특히 시간이 경과하면 발생할 수 있는 변형(creep)에 대항(counter)하기 위해, 축상의 전체 저항을 제공하도록 광섬유의 각각의 코팅을 절단하도록 배열된 하나 이상의 유지(retaining) 부재들을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4는 베이스 부품(3)의 보어(7)의 제 3 영역(15)에서 유지 부재들(19)을 도시한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 커넥터는 광섬유 결합의 설치 동안 및 설치 이전에 보어(7)의 단부들을 폐쇄하고 바람직하게는 밀봉하도록 배열된 플러그들(또는 먼지 캡들)(21)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 플러그들(21)은 먼지 또는 다른 오염물(dirt)이 커넥터에 들어가는 것을 방지하고, 바람직하게는 결합의 무결성(integrity)에 치명적인 영향을 줄 수 있는 물이 커넥터에 들어가는 것을 방지한다. 플러그들은 광섬유들이 삽입될 수 있도록 착탈가능하다.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 것처럼, 커넥터 몸체의 부품들의 적어도 하나, 바람직하게는 리드 부품(5)은 다수의 섹션들(23, 25)로 분할된다. 섹션들(23, 25)은 커넥터 몸체의 클램핑 섹션들이다. 도시된 것처럼, 보어(7)의 제 1 영역(11)에서 베어 광섬유에 직접 클램핑되도록 배열된 3개의 메인 클램핑 섹션들(23a, 23b, 23c), 및 보어(7)의 제 2 영역 또는 제 3 영역에서 광섬유들의 코팅된 부분들에 직접 클램핑되도록 배열된 2개의 부가적인 클램핑 섹션들(25)을 포함하는 5개의 클램핑 섹션들이 있다.

도 4는 클램핑 섹션들(23, 25)이 커넥터 몸체의 길이를 따라 서로 분할되는 방법을 도시한다. 각각의 클램핑 섹션은 갭(26)에 의해 각각의 인접한 클램핑 섹션으로부터 분리되어, 클램핑 섹션들이 이동될 수 있도록 하고, 이에 따라 서로 독립적으로 클램핑될 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 5에 가장 명확히 도시된 것처럼, 커넥터는 또한 커넥터 몸체의 외부상에 유지되도록 구성된 일반적으로 U 단면 탄성 금속 부재 형태의 탄성 클램핑 부재(29)를 포함한다. 탄성 클램핑 부재(29)는 리드 부품(5)과 베이스 부품(3)을 함께 유지하도록 배열되어 이들이 결합된 광섬유들 주위에서 긴밀하게 클램핑되도록 한다. 탄성 클램핑 부재의 일반적으로 평행한 2개의 암들 중 하나는 커넥터 몸체의 각각의 클램핑 섹션들(23, 25)의 일부를 형성하는 클램핑 섹션들(31)로 분할된다. 탄성 클램핑 부재의 클램핑 섹션들(31)은 커넥터의 클램핑 섹션들(23, 25)이 서로 독립적으로 광섬유들을 클램핑할 수 있도록 한다.

커넥터 몸체와 탄성 클램핑 부재는 보어(7)의 제 1 영역(11)과 일치하도록 배열된 3개의 개별 메인 클램핑 섹션들을 포함하기 때문에, 커넥터에서 결합된 2개의 광섬유들의 벗겨진 베어 부분들은 서로 독립적으로 클램핑될 수 있다. 구체적으로는, 제 1 메인 클램핑 섹션(23a)은 단지 제 1 베어 광섬유만을 클램핑하고, 제 2 메인 클램핑 섹션(23b)은 제 1 및 제 2 베어 광섬유들 모두를 클램핑하며, 제 3 메인 클램핑 섹션(23c)은 제 2 베어 광섬유만을 클램핑한다. 따라서, 본 발명의 큰 장점은 나중에 커넥터 몸체에 설치될 제 2 광섬유와 결합하기 위한 준비시 제 1 광섬유가 커넥터 몸체에 설치될 수 있다는 것이다. 제 1 광섬유의 단부면은 재반사들을 최소화하기 위해, 광섬유의 종방향 축에 대해 비수직 각도에서 갈라지는 것이 바람직하다. 제 1 광섬유와 제 2 광섬유의 결합을 용이하게 하는(또한 비수직 단부면을 갖는) 방법으로서, 커넥터 몸체의 단부면의 배향을 유지하고 결정하는 것이 바람직하다. 제 1 광섬유로부터 제 1 메인 클램핑 섹션(23a)의 언클램핑을 요구함이 없이 제 2 광섬유가 커넥터 몸체에 도입되어 제 1 광섬유와 결합될 수 있다는 사실은 제 1 광섬유의 배향이 유지된다는 것을 의미한다.

미국특허 제5,963,699호에서 개시된 커넥터는 두 광섬유들의 베어 광섬유 섹션들이 커넥터의 하나의 동일한 중심 클램핑 섹션에 의해 클램핑되기 때문에 상기한 장점을 갖지 않는다. 광섬유들의 코팅된 부분들을 개별적으로 클램핑하는 개별 클램핑 섹션들이 있다는 사실은 코팅에 대한 클램핑(베어 광섬유 이외에)이 일반적으로 회전에 대항하여 광섬유의 배향을 고정하지 않기 때문에, 광섬유 배향을 유지하는 것을 돕지 못한다.

본 발명의 주요한 특징들인 커넥터를 부분적으로 개방시키기 위한 커넥터의 바람직한 구성, 및 커넥터를 부분적으로 개방시키는(또는 광섬유들을 삽입하거나 제거하기 위한) 바람직한 방법은 이제 설명될 것이다.

베이스 부품(3)과 리드 부품(5)은 각각 커넥터의 부분적인 개방을 용이하게 하기 위해 "톱니부들"로서 지칭되는 각각의 부분들을 포함한다. 베이스 부품(3)은 베이스 부품의 대부분의 길이를 따라 서로로부터 이격되는 톱니부들(30, 31, 33, 35)을 포함한다. 리드 부품(5)은 리드 부품의 대부분의 길이를 따라 서로로부터 이격되는 톱니부들(37, 39, 41)을 포함한다. 각각의 경우, 톱니부들은 각 부품(베이스 또는 리드)의 일 측면상에 위치되고, 보어(7)가 제공되는 표면(43)(두 표면들(43)은 보어(7)를 한정하고 커넥터를 폐쇄시키도록 함께 결합되게 배열됨)에 수직인 방향으로 상기 측면으로부터 연장된다. 특히, 톱니부들은 이들의 각 부품의 측면으로부터 각각의 표면(43) 너머로 연장된다. 또한, 톱니부들은 2개의 표면들(43)이 함께 결합되고 커넥터가 폐쇄될 때, 베이스 부품 및 리드 부품의 톱니부들이 커넥터 몸체의 동일 측면 상에서 서로에 인접하거나 또는 서로의 사이에 고정되도록 배열된다. 이러한 방식으로, 각각의 부품(베이스 또는 리드)의 톱니부들은 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 다른 각각의 부품(리드 또는 베이스)을 가로질러 연장한다.
또한, 본 발명의 제 1 광섬유와 제 2 광섬유 사이에 기계적 결합(splice)을 형성하기 위한 광섬유 커넥터는 제 1 클램핑 표면을 갖는 제 1 클램핑 부품(part); 제 2 클램핑 표면을 갖는 제 2 클램핑 부품; 상기 제 1 클램핑 표면 및 상기 제 2 클램핑 표면이 인접하게 연결될 때, 상기 제 1 클램핑 부품과 상기 제 2 클램핑 부품 사이에 한정되는 보어(bore); 상기 제 1 클램핑 부품에 대체로 직각으로, 상기 제 1 클램핑 부품으로부터 연장되는 제 1 연장부; 및 상기 제 2 클램핑 부품에 대체로 직각으로, 상기 제 2 클램핑 부품으로부터 연장되는 제 2 연장부를 포함하며, 상기 제 1 연장부 및 상기 제 2 연장부는 서로 인접하게 위치되고 마주하는(opposite) 방향들로 배열되며, 상기 제 1 연장부는 상기 제 2 클램핑 부품 위로 연장되고 상기 제 2 연장부는 상기 제 1 클램핑 부품 위로 연장되어, 이로 인해 상기 제 1 클램핑 표면과 상기 제 2 클램핑 표면이 분리되도록 상기 연장부들에 힘이 가해질 수 있다.

도 6은 도 1 내지 도 5의 조립된 커넥터(1)를 통한 6개의 일련의 단면들을 도시한다. 각각의 단면 평면들은 도 1에 나타낸다.

커넥터의 특정 클램핑 섹션을 부분적으로 개방시키기 위해, 예를 들어 광섬유를 삽입 또는 제거하기 위해, 압착 동작은 클램핑 섹션의 톱니부들 상에서 수행되고, 즉 베이스 부품(3)의 톱니부들과 리드 부품(5)의 톱니부들이 서로를 향해 결과적으로 압착된다. 이러한 압착 동작은 베이스 부품과 리드 부품이 클램핑 부재(29)의 탄성에 대항하여 서로로부터 푸시되도록 함으로써, 커넥터를 부분적으로 개방시킨다. 예를 들어, 클램핑 섹션(23a)을 개방시키기 위해, 압착 동작은 리드 부품(5)의 각각의 톱니부들(39)에 대해 일측상에 가해지고, 베이스 부품(3)의 각각의 톱니부(31)에 대해 타측상에 가해진다. 톱니부들(39, 31)에 가해지는 힘의 방향들은 도 1에 도시된다. 이러한 압착 동작은 도 7에 개념적으로 도시된다. 도시된 것처럼, 리드 부품(5)의 톱니부(39)는 베이스 부품(3)의 톱니부(31) 너머로 연장된다. 톱니부들에 가해지는 힘들은 화살표들과 블럭들(51)로 개념적으로 나타낸다.

도 7에 도시된 장치와 동일하지만 대안적 장치가 도 8에 개념적으로 도시된다. 도 8의 장치에서, 커넥터는 클램핑 부품들 중 하나(즉, 베이스 또는 리드)의 톱니부들이 다른 클램핑 부품(즉, 각각 리드 또는 베이스)을 통하여(다른 클램핑 부품을 가로질러서라기 보다) 부분적으로 연장되도록 구성된다.

도 9는 본 발명에 따른 커넥터들을 개방시키기 위한 장치의 일 예를 도시하는 개념도이다. 전술한 압착 동작에 의해 커넥터(1)의 클램핑 섹션을 개방시키기 위해, 커넥터의 클램핑 부품들 중 단지 하나(즉, 베이스 부품(3) 또는 선택적으로 리드 부품(5))의 톱니부들이 장치의 표면(53)과 인접하도록, 커넥터가 장치에 삽입된다. 장치의 램 부재(55)는 커넥터의 다른 클램핑 부품의 관련 클램핑 섹션의 톱니부(또는 톱니부들)과 결합될 때까지 그 대향 측면상에서 삽입된 커넥터의 길이를 따라 표면(53)으로 이동가능하다. 그 다음, 램 부재(55)는 표면(53)을 향해 톱니부(또는 톱니부들)를 푸시하도록 동작된다. 따라서, 그 결과 전술한 압착 동작이 제공되어, 광섬유를 삽입 또는 제거하도록 커넥터의 클램핑 섹션을 부분적으로 개방시킬 수 있다.

Claims (26)

1. 제 1 광섬유와 제 2 광섬유 사이에 기계적 결합(splice)을 형성하기 위한 광섬유 커넥터로서,

   제 1 클램핑 표면을 갖는 제 1 클램핑 부품(part);

   제 2 클램핑 표면을 갖는 제 2 클램핑 부품;

   상기 제 1 클램핑 표면 및 상기 제 2 클램핑 표면이 인접하게 연결될 때, 상기 제 1 클램핑 부품과 상기 제 2 클램핑 부품 사이에 한정되는 보어(bore);

   상기 제 1 클램핑 부품에 대체로 직각으로, 상기 제 1 클램핑 부품으로부터 연장되는 제 1 연장부; 및

   상기 제 2 클램핑 부품에 대체로 직각으로, 상기 제 2 클램핑 부품으로부터 연장되는 제 2 연장부

   를 포함하며, 상기 제 1 연장부 및 상기 제 2 연장부는 서로 인접하게 위치되고 마주하는(opposite) 방향들로 배열되며, 상기 제 1 연장부는 상기 제 2 클램핑 부품 위로 연장되고 상기 제 2 연장부는 상기 제 1 클램핑 부품 위로 연장되어, 이로 인해 상기 제 1 클램핑 표면과 상기 제 2 클램핑 표면이 분리되도록 상기 연장부들에 힘이 가해질 수 있는,

   광섬유 커넥터.
2. 제 1 항에 있어서,

   각각의 상기 클램핑 부품은 톱니부들의 형태인 다수의 연장부들을 포함하는, 광섬유 커넥터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 톱니부들은 각각의 상기 클램핑 부품의 길이의 적어도 일부를 따라 서로 이격되는, 광섬유 커넥터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 톱니부들은 상기 클램핑 부품들의 다양한 종방향 위치들에서 상기 클램핑 표면들의 분리를 허용하도록 상기 클램핑 부품들의 상기 길이를 따라 서로 맞물리는(interdigitated), 광섬유 커넥터.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 톱니부들은 2개의 클램핑 표면들이 함께 결합되어 상기 커넥터가 폐쇄될 때, 상기 2개의 클램핑 부품들의 상기 톱니부들이 커넥터 몸체의 동일 측면 상에서 서로에 인접하거나 또는 서로 고정되도록 배열되는, 광섬유 커넥터.
6. 제 1 항에 있어서,

   커넥터 몸체에서 상기 광섬유들을 클램핑된 상태로 유지하도록 배열된 탄성 클램핑 부재를 더 포함하는, 광섬유 커넥터.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 탄성 클램핑 부재는 상기 커넥터 몸체의 외부에서 유지되도록 배열되는, 광섬유 커넥터.
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