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光纤连接器、光纤适配器和相关的光纤连接系统

文献发布时间:2023-06-19 10:27:30


光纤连接器、光纤适配器和相关的光纤连接系统

本申请作为PCT国际专利申请于2019年8月22日提交,并要求2018年8月29日提交的美国专利申请序列号62/724,356的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及诸如光纤连接器和光纤适配器的光纤连接部件。更具体地,本公开涉及无套圈光纤连接部件。

背景技术

光纤通信系统变得越来越普遍,部分原因是服务提供商希望向客户提供高带宽通信能力(例如,数据和语音)。光纤通信系统采用光纤线缆网络,在相对较长的距离上传输大量数据和语音信号。光纤连接器是大多数光纤通信系统的重要部分。光纤连接器允许两根光纤无需拼接即可快速和可拆开地进行光学连接。光纤连接器可用于将两段光纤光学互连。光纤连接器还可用于将多段光纤与无源和有源设备互连。

典型的光纤连接器包括支承在连接器壳体的远端处的套圈组件。弹簧用于相对于连接器壳体在远侧方向上偏压套圈组件。套圈用来支承至少一根光纤的端部(在多光纤套圈的情况下,支承多根光纤的端)。套圈具有远端面,光纤的抛光端位于该远端面处。当两个光纤连接器互连时,套圈的远端面彼此邻接,并且克服其相应的弹簧的偏压,相对于其相应的连接器壳体向近侧施力至所述套圈。在光纤连接器连接的情况下,它们各自的光纤同轴地对准,使得光纤的端面彼此直接相对。以此方式,光学信号可从光纤通过光纤的对准端面传输到光纤。对于许多光纤连接器类型(LC、SC、MPO),两个光纤连接器之间的对准通过使用中间光纤适配器提供。示例性LC和SC光纤连接器和光纤适配器在美国专利号6,142,676;7,182,524和8,636,425中公开,上述专利通过引用整体合并于此。

另一类型的光纤连接器可以被称为无套圈光纤连接器。在无套圈光纤连接器中,与无套圈光纤连接器对应的光纤的端部不由套圈支撑。相反,光纤的端部是自由端部。类似于上述套圈式连接器,光纤适配器可以用于协助将两个无套圈光纤连接器光学耦合在一起。用于无套圈连接器的光纤适配器可以包括内部光纤对准装置,所述内部光纤对准装置构造成接收期望光学耦合在一起的无套圈光纤连接器的裸光纤并且使光纤连接器的光纤尖端对准以实现其间的光信号传输。PCT公开号WO 2012/112344;WO 2013/117598;WO2017/081306;WO 2016/100384;WO 2016/043922;以及美国专利号8,870,466和9,575,272公开了示例性无套圈光纤连接器和/或光纤适配器。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种光纤适配器,所述光纤适配器可以包括适配器主体,所述适配器主体具有与常规的SC适配器安装结构或常规的LC适配器安装结构或SC和LC适配器安装结构两者向后兼容的适配器占用空间(例如,形状因数)。适配器主体可以包括用于分别接收第一光纤连接器和第二光纤连接器的第一同轴对准的连接器端口和第二同轴对准的连接器端口。光纤适配器还可以包括光纤对准结构,所述光纤对准结构构造成对于第一连接器端口和第二连接器端口中的每一个连接器端口容纳至少十二根光纤(例如,无套圈光纤)。在一个示例中,适配器主体占用空间与双工LC安装结构兼容。在另一示例中,适配器主体占用空间与单工SC安装结构兼容。在某些示例中,光纤对准结构可以构造成对于第一连接器端口和第二连接器端口中的每一个连接器端口容纳至少一根、两根、四根、八根、十六根、二十四根、三十二根或更多根光纤。在某些示例中,光纤适配器利用无套圈光纤对准技术。

本公开的另一方面涉及一种具有可线性移动的、弹簧偏置的挡板的光纤适配器。在某些示例中,光纤适配器利用无套圈光纤对准技术。在某些示例中,光纤适配器包含折射率匹配凝胶。

本公开的另一方面涉及一种光纤适配器,所述光纤适配器可以包括适配器主体,所述适配器主体具有用于分别接收第一光纤连接器和第二光纤连接器的第一同轴对准的连接器端口和第二同轴对准的连接器端口。第一连接器端口和第二连接器端口沿着适配器轴线同轴对准。

光纤适配器还可以包括光纤对准结构,所述光纤对准结构构造成对于第一连接器端口和第二连接器端口中的每一个连接器端口容纳至少一根光纤。优选地,光纤对准结构构造成对于第一连接器端口和第二连接器端口中的每一个连接器端口容纳多根光纤。优选地,光纤对准结构利用对准技术来使无套圈光纤对准。

在某些示例中,光纤适配器可以包括分别对应于第一连接器端口和第二连接器端口的第一挡板和第二挡板。第一挡板和第二挡板可相对于适配器主体在关闭位置与打开位置之间单独地线性移动。第一挡板和第二挡板在处于关闭位置时覆盖光纤对准结构的光纤接收结构,并且在处于打开位置时允许光纤进入光纤接收结构。

光纤适配器还可以包括弹簧结构,所述弹簧结构用于使第一挡板和第二挡板朝向关闭位置偏置。

本公开的另一方面涉及一种无套圈光纤连接器,所述无套圈光纤连接器可以包括伸缩护罩和用于将护罩锁定在光纤保护位置的安全锁。应当领会,伸缩护罩可在光纤保护位置与缩回位置之间伸缩地移动,在所述光纤保护位置无套圈光纤连接器的裸光纤凹入护罩内,在所述缩回位置裸光纤从护罩向外突出。在某些示例中,安全锁可以在锁定位置与释放位置之间枢转地可移动。在某些示例中,安全锁由伸缩护罩承载。在某些示例中,弹簧用于使伸缩护罩朝向光纤保护位置偏置,并且还用于使安全锁朝向锁定位置偏置。

本公开的另一方面涉及一种光纤连接器,所述光纤连接器可以包括内部连接器主体,所述内部连接器主体具有沿着连接器轴线在内部连接器主体的第一端与第二端之间延伸的长度。

光纤连接器还可以包括延伸通过内部连接器主体的长度的至少一根光纤。优选地,光纤连接器包括至少一根或多根光纤。优选地,光纤连接器是无套圈光纤连接器。优选的是至少一个光纤具有从内部连接器主体的第一端轴向向外延伸的端部。

光纤连接器还可以包括伸缩地安装在内部连接器主体的第一端处的光纤护罩。光纤护罩可沿着连接器轴线相对于内部连接器主体在延伸位置与缩回位置之间伸缩地移动,在所述延伸位置至少一根光纤的端部凹入并保护在光纤护罩内,在所述缩回位置至少一根光纤的端部轴向向外突出超过光纤护罩。

光纤连接器还可以包括枢转锁,所述枢转锁围绕枢转轴线在锁定位置与释放位置之间枢转,在所述锁定位置光纤护罩相对于内部连接器主体锁定在延伸位置,在所述释放位置光纤护罩可以相对于内部连接器主体从延伸位置移动到缩回位置。

本公开的另一方面涉及一种具有弹簧偏置的光纤保持器的无套圈光纤连接器。在某些示例中,至少一根光纤或优选地多根光纤固定到光纤保持器。在某些示例中,一根或多根光纤可以通过诸如粘结材料(例如,环氧树脂或其他粘合剂)、夹持、紧固、压接的手段或其他手段固定到光纤保持器。在某些示例中,光纤保持器不包括用于使一根或多根光纤在光纤保持器内屈曲的结构。在某些示例中,光纤保持器可相对于外部连接器主体轴向地移动,并且由弹簧相对于连接器主体向前偏置。

本公开的另一方面涉及一种光纤连接器,所述光纤连接器可以包括内部连接器主体,所述内部连接器主体具有沿着连接器轴线在内部连接器主体的前端与后端之间延伸的长度。

光纤连接器还可以包括延伸通过内部连接器主体的长度的至少一根光纤。在优选的示例中,光纤连接器可以包括多根光纤。至少一根光纤具有从内部连接器主体的前端向前延伸的无套圈端部。至少一根光纤固定在内部连接器主体内。

光纤连接器还可以包括安装在内部连接器主体上的外部连接器主体。外部连接器主体可以包括用于将光纤连接器固定在光纤适配器的端口内的结构。内部连接器主体可相对于外部连接器主体沿着连接器轴线移动。在优选的示例中,弹簧相对于外部连接器主体在向前方向上偏置内部连接器主体。

在下面的描述中将阐述各种附加方面。这些方面可以涉及单独的特征并且涉及特征的组合。应当理解,前面的一般描述和以下的详细描述都仅是示例性和说明性的,并且不限制本文中所述的示例所基于的广泛发明构思。

附图说明

并入说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本公开的方面,并且与描述一起用于解释本公开的原理。附图的简要说明如下:

图1是示出根据本公开的原理的光纤连接系统的透视图;

图2是通过图1的光纤连接系统纵向切割的横截面图;

图3描绘了可以在图1的光纤连接系统中使用以用于使光纤连接系统的无套圈光纤连接器的无套圈光纤同轴对准的示例性光纤对准结构;

图4是示出了图1的光纤连接系统的光纤连接器中的一个的前端的透视图;

图5是通过图4的光纤连接器纵向切割的横截面图,其示出了处于延伸位置的光纤连接器的护罩;

图6是示出了图5的光纤连接器的横截面图,其中护罩处于缩回位置;

图7是图4的光纤连接器的仰视图;

图8是示出了由图1的光纤连接系统使用的护罩安全锁构造的俯视横截面图;

图9是示出了与系统的其余部分隔离开的图8的安全锁中的一个的透视图;

图10是通过图4的光纤连接器的另一纵向横截面图;

图11是示出了用于使图4的光纤连接器的光纤保持器向前偏置的弹簧偏置装置的分解图;

图12是图11的弹簧偏置装置的放大侧视图;

图13是图4的光纤连接器的分解图;

图14是示出了适合与图1的光纤连接系统一起使用的另一光纤对准结构的透视图,光纤对准系统适于使对应于多光纤、无套圈光纤连接器的多个无套圈(例如,裸)光纤同轴对准;

图15是描绘了根据本公开的原理的另一光纤连接系统的透视图;

图16是通过图15的光纤对准系统的第一组同轴连接器端口纵向切割的横截面图;

图17是通过图15的光纤连接系统的第二组同轴连接器端口切割的纵向横截面图;

图18是通过图15的光纤连接系统的光纤适配器的第二组同轴对准的连接器端口纵向切割的横截面图,其中两个连接器端口都示出为空;

图19是图15的光纤连接系统的光纤适配器的透视图;

图20是图19的光纤适配器的分解图;

图21是示出了图15的光纤连接系统的光纤连接器中的一个的前端的透视图;

图22是图21的光纤连接器的俯视、侧视、后视透视图;

图23是图21的光纤连接器的仰视透视图;

图24示出了图21的光纤连接器,其中防尘帽安装在光纤连接器的前端上;

图25是图24的光纤连接器的纵向横截面图;

图26示出了用于使图21的光纤连接器的光纤保持器向前偏置的示例性弹簧偏置装置;

图27是图26的向前偏置装置的另一视图;以及

图28是图24的光纤连接器的分解图。

具体实施方式

图1和2示出了根据本公开的原理的光纤连接系统20。光纤连接系统20包括光纤适配器22,该光纤适配器构造成使两组第一光纤连接器24a和第二光纤连接器24b同轴对准并且光学地连接在一起。光纤连接系统20优选地具有较高的光纤连接密度(例如,光路密度)。在这方面,光纤连接系统20优选地包括无套圈光纤对准技术。通过引用整体合并于此的国际申请号PCT/US2017/064671公开了示例性无套圈光纤对准技术。为了提高系统的光连接密度,光纤连接器24a、24b还优选是多光纤光连接器。在某些示例中,光纤连接器24a、24b中的每一个可以包括至少十二根光纤,或至少十六根光纤,或至少二十四根光纤,或至少三十二根光纤。

在某些示例中,光纤适配器22具有与常规SC适配器安装结构,或常规LC适配器安装结构,或SC和LC适配器安装结构两者向后兼容的适配器占用空间(例如,适配器形状因数、适配器外部形状、适配器尺寸、适配器外部轮廓等)。应当领会,SC适配器安装结构是诸如壁、面板、框架、滑动适配器组,或限定用于接收常规SC光纤适配器(例如,单工SC光纤适配器或双工SC光纤适配器)的开口、狭槽或其他容置部的类似部件的结构。LC适配器安装结构是诸如壁、面板、框架、滑动适配器组件,或限定用于接收常规LC适配器(例如,单工LC光纤适配器或双工LC光纤适配器)的开口、狭槽或其他容置部的类似部件的结构。如图所示,光纤适配器22与单工SC适配器安装结构和双工LC适配器安装结构都向后兼容。如图所示,光纤适配器22包括安装凸缘23和安装夹25,所述安装夹构造成允许适配器22固定在由面板限定的适配器安装开口内。

参考图1和2,光纤适配器22包括具有双工配置的适配器主体26,该适配器主体包括两组第一同轴对准的连接器端口28a和第二同轴对准的连接器端口28b。连接器端口28a、28b中的每组都适于接收相应组的第一光纤连接器24a和第二光纤连接器24b。光纤适配器22还包括位于第一连接器端口28a和第二连接器端口28b中的每组之间的光纤对准结构30。在某些示例中,光纤对准结构30分别构造成对于第一连接器端口28a和第二连接器端口28b中的每一个连接器端口容纳至少十二根光纤。光纤对准结构30可以构造成使与光纤连接器24a、24b对应的无套圈光纤同轴地对准。在某些示例中,根据本公开的原理的光纤对准结构可以构造成容纳多光纤光学连接器,所述多光纤光学连接器具有中心到中心间隔小于260微米,或为大体约250微米的一排无套圈光纤。通过容纳约250微米的中心到中心光纤间隔,每个光纤对准结构30可以容纳一排十二根光纤,同时允许光纤适配器22保持LC适配器形状因数。应当领会,250微米的中心到中心间隔大体上对应于由具有涂层直径为约250微米的光纤的光纤带所利用的标准间隔。通过使用小于250微米的中心到中心间隔,可以在单排中容纳十二根以上的光纤,并且仍然满足适配器与常规LC适配器安装结构向后兼容的要求。例如,通过使用小于210微米或约200微米的中心到中心间隔,可以在光纤对准装置中容纳单排十六根光纤,同时仍保持与常规LC适配器安装结构的向后兼容性。应当领会,可以利用外涂层直径为约200微米的光纤来便于提供200微米的中心到中心间隔。

图3描绘了光纤对准结构30的一种示例性构造。图3所示的光纤对准结构30包括限定多个平行对准凹槽34的第一部件(例如,对准件32;凹槽限定件等)。在一个示例中,对准凹槽34可以包括中心到中心间隔为约250微米的十二个平行对准凹槽。在某些示例中,对准凹槽34可以包括V形凹槽。在某些示例中,每个对准凹槽34可以构造成从第一光纤连接器24a接收一根光纤,并且从第二光纤连接器24b接收另一根光纤,使得接收的光纤在对准凹槽34内彼此邻接并同轴对准。在优选的示例中,折射率匹配凝胶可以设置在对准凹槽34内以提供增强的光学连接并根据需要提供对光纤的清洁。在某些示例中,对准凹槽34可以被称为光纤接收结构或类似术语。光纤对准结构30还包括第二部件(例如,覆盖件36),所述第二部件邻近对准件32安装并覆盖对准凹槽34的敞开侧。当覆盖件36和对准件32安装在一起时,部件32、36协作以限定刚性通道(例如,刚性尺寸的凹槽、刚性尺寸的开口、刚性尺寸的光纤接收器),光纤连接器24a、24b的光纤接收在所述刚性通道中并在其中同轴对准。应当领会,光纤对准结构30中的两个安装在光纤适配器22内,其中每个光纤对准结构30对应于两组光纤连接器端口28a、28b中的一组。

在某些示例中,适配器主体26包括限定第一连接器端口28a和第二连接器端口28b的主体。第一连接器端口28a和第二连接器端口28b中的每组沿着适配器轴线39同轴地对准(参见图8)。主体还限定分别与第一连接器端口24a和第二连接器端口24b对应的第一固定闩锁扣件38a和第二固定闩锁扣件38b(参见图1)。第一固定闩锁扣件38a和第二固定闩锁扣件38b构造成接合第一光纤连接器24a和第二光纤连接器24b的悬臂闩锁,以用于将第一光纤连接器24a和第二光纤连接器24b保持在其相应的第一连接端口28a和第二连接端口28b内。

参考图2,光纤适配器22包括分别对应于第一连接器端口28a和第二连接器端口28b中的每组的第一连接器端口28a和第二连接器端口28b的第一挡板40a和第二挡板40b。第一挡板40a和第二挡板40b可相对于适配器主体26在关闭位置与打开位置之间单独地线性移动(参见图2)。第一挡板40a和第二挡板40b在处于关闭位置时覆盖光纤对准结构30的光纤接收结构。在图2的示例中,挡板40a、40b向下滑动以在处于关闭位置时阻止进入光纤对准结构30。光纤对准结构30轴向地定位在第一挡板40a与第二挡板40b之间。当第一挡板40a和第二挡板40b处于打开位置时,相对于对准件32的光纤接收部分允许光纤进入。例如,当第一挡板40a和第二挡板40b打开时,允许与第一光纤连接器24a和第二光纤连接器24b对应的无套圈光纤延伸通过挡板40a、40b并进入光纤对准结构30的对准凹槽34中。

在某些示例中,第一挡板40a和第二挡板40b可沿着相对于适配器轴线39垂直的参考平面42线性地移动。在某些示例中,弹簧结构用于使第一挡板40a和第二挡板40b朝向关闭位置偏置。在某些示例中,弹簧结构可以包括与第一挡板40a和第二挡板40b中的每一个对应的独立螺旋弹簧44a、44b。在某些示例中,光纤适配器22可以包括用于在将光纤连接器插入相应的连接器端口28a、28b内时使挡板40a、40b从关闭位置移动到打开位置的结构。例如,第一挡板40a和第二挡板40b可以包括斜面46,所述斜面在光纤连接器24a、24b插入到其相应的连接器端口28a、28b内时由光纤连接器24a、24b的前端接合。当将光纤连接器24a、24b插入到连接器端口28a、28b中时,连接器28a、28b的前端与斜面46之间的接触使挡板40a、40b从关闭位置向上移动到打开位置。光纤连接器24a、24b与斜面46之间的接触使挡板40a、40b保持在打开位置,而光纤连接器24a、24b保持完全插入其对应的连接器端口28a、28b内。当光纤连接器24a、24b从其相应的连接器端口28a、28b收回时,光纤连接器24a、24b与斜面46脱离并且弹簧44a、44b将挡板40a、40b从打开位置向下移回到关闭位置。在某些示例中,挡板40a、40b可以有助于将折射率匹配凝胶或其他材料容纳在光纤对准结构30内,并且还可以防止灰尘或其他污染物进入光纤对准结构30。

图4-7描绘了光纤连接器24a、24b中的一个(大体上由附图标记24表示)。光纤连接器24包括内部连接器主体50,所述内部连接器主体具有沿着连接器轴线54在第一端56(例如,前端)与第二端58(例如,后端)之间延伸的长度。光纤连接器24包括延伸通过内部连接器主体50的长度的多根光纤60。光纤60包括从内部连接器主体50的第一端56轴向向外延伸的前端部分62。光纤连接器24还包括可伸缩地安装在内部连接器主体50的第一端56处的光纤护罩64。光纤护罩64可沿着连接器轴线54相对于内部连接器主体50在延伸位置(参见图5)与缩回位置(参见图6)之间伸缩地移动。当光纤护罩64处于图5的延伸位置时,光纤60的端部62凹入并保护在光纤护罩64内。应当领会,光纤护罩64可以包括至少一个开口,并且可选地包括多个开口,用于在光纤护罩64移动到缩回位置时接收光纤60的端部62。当光纤护罩64处于图6的缩回位置时,光纤60的端部62轴向向外(例如向前)突出超过光纤护罩64并穿过由光纤护罩64限定的一个或多个开口。

参考图5-9,光纤连接器24还包括枢转锁66,所述枢转锁围绕枢转轴线67在锁定位置与释放位置之间枢转,在所述锁定位置光纤护罩64相对于连接器主体50锁定在延伸位置,在所述释放位置光纤护罩64可以相对于内部连接器主体50从延伸位置移动到缩回位置。在某些示例中,当光纤护罩在延伸位置与缩回位置之间移动时,枢转锁66由光纤护罩64承载。在某些示例中,枢转锁66枢转地连接到光纤护罩64。在某些示例中,枢转锁66包括接合部分68,所述接合部分在光纤护罩64处于延伸位置并且枢转锁66处于锁定位置时接合由内部连接器主体50限定的扣件70。内部连接器主体50还包括与扣件70相邻的轴向槽84。扣件70和槽84在图8中示出。

如图5和9中所示,枢转锁66包括具有顶侧74和底侧76的主体72。接合部分68从顶侧74向上突出。枢转元件78和触发构件82(例如,触发柱)从底侧76突出。枢转元件78配合在由护罩64限定的枢转容置部79内并在容置部79内居中,以允许枢转元件78在容置部79内围绕枢转轴线67枢转。光纤适配器22在连接器端口28a、28b内包括斜面86,该斜面用于在将光纤连接器24a、24b插入其相应的端口28a、28b内时使枢转锁66从锁定位置枢转到释放位置。当将光纤连接器24a、24b插入连接器端口28a、28b中时,触发构件82接合斜面86,从而使枢转锁相对于护罩64围绕枢转轴线67从锁定位置枢转到释放位置。当枢转锁66从锁定位置枢转到释放位置时,接合部分68从内部主体50的扣件70脱离。一旦接合部分68从扣件70脱离,光纤连接器24a、24b继续向内插入连接器端口28a、28b中使护罩64通过与挡板44a、44b接触而从延伸位置滑动到缩回位置。当护罩64在延伸位置与缩回位置之间滑动时,接合部分68在轴向槽84内滑动。在连接器插入过程期间,护罩64可以一开始接触挡板斜面46,从而使挡板44从关闭位置移动到打开位置。一旦挡板44已打开并且连接器插入过程继续,护罩64可以接合挡板44的主体,从而使护罩64从延伸位置朝向缩回位置移动。应当领会,枢转锁66从锁定位置到释放位置的移动与护罩64与挡板44的主体的接触配合,使得枢转锁66在护罩开始缩回之前解锁。

在连接器插入过程期间,发生一系列事件,其包括打开挡板44,使枢转锁66从锁定位置移动到释放位置,缩回护罩64,以及使光纤60的端部延伸通过护罩64并经过挡板44进入光纤对准装置30的对准凹槽34。在连接器收回过程期间,发生一系列事件,其包括延伸护罩64,将光纤60缩回到护罩中并且同时将光纤60从光纤对准装置30的对准凹槽34收回,关闭挡板44,以及一旦护罩已完全延伸就将枢转锁66从释放位置移动到锁定位置。

参考图8,下部所示的光纤连接器24仅部分插入其相应的连接器端口28内,使得触发构件82尚未与斜面86接合,并且枢转锁66保持在锁定位置。相比之下,图8所示的上部光纤连接器24已完全插入其相应的光纤连接器端口28内,使得斜面86与触发构件82之间的接触已使相应的枢转锁66移动到释放位置,由此使接合部分68从扣件70脱离并允许接合部分68沿着轴向槽84滑动。

参考图5,光纤连接器24还包括弹簧88(例如,螺旋弹簧),所述弹簧安装在内部连接器主体50周围并且用于使光纤护罩64朝向延伸位置偏置,并且还用于使枢转锁66朝向锁定位置偏置。仍然参考图5,光纤连接器24包括顶部、底部、左侧和右侧。光纤60布置成沿着参考平面90(参见图4)延伸的排,所述参考平面延伸通过光纤连接器的左侧和右侧并且位于光纤连接器24的顶侧与底侧之间。枢转锁68位于光纤连接器24的底侧处。

光纤连接器24还包括安装在光纤护罩64上方和内部连接器主体50上方的外部连接器主体92。外部连接器主体92包括用于将光纤连接器24固定在光纤适配器22的端口28中的一个内的结构。在所示的示例中,该结构包括具有闩锁部分的挠性闩锁臂94(例如,LC闩锁臂),所述闩锁部分在光纤连接器24完全插入其相应的连接器端部28内时适于接合光纤适配器22的闩锁扣件38。当连接器24闩锁在相应的一个适配器端口内时,弹簧88使对应于扣件38的机械参考平面和闩锁臂94的接合部分彼此偏置,以吸收光纤连接器24与光纤适配器22之间的任何公差。在某些示例中,外部连接器主体92包括顶侧、左侧、右侧和构造成用于暴露枢转锁66的敞开底侧。在某些示例中,弹簧88安装在内部连接器主体50上方,并且轴向地捕获在外部连接器主体92(例如,外部连接器主体92的内肩部)与光纤护罩64之间。在某些示例中,弹簧88的后端接合外部连接器主体92的内肩部,并且弹簧88的前端接合光纤护罩64和枢转锁66。

参考图10,光纤60延伸通过内部连接器主体50的长度。光纤60包括无套圈端部96(例如,裸光纤部分),所述无套圈端部从内部连接器主体50的第一端56向前延伸。光纤60优选地固定在内部连接器主体50内。例如,诸如环氧树脂或其他粘合剂的粘结材料可以用于将光纤60固定在内部连接器主体50内。在某些示例中,内部连接器主体50用作光纤保持器,并且可以包括第一部件和第二部件,光纤60固定在所述第一部件和所述第二部件之间。在某些示例中,内部连接器主体50可以在组装操作期间用作夹具以便于操作光纤。在2017年10月17日提交的题为“具有模块化光纤载体的光纤连接器(Fiber Optic Connector withModular Fiber Carriers)”的美国临时专利申请第62/573,625号中公开了包括光纤保持器的其他光纤连接器,上述申请通过引用整体合并于此。

内部连接器主体50可相对于外部连接器主体92沿着连接器轴线54移动。在一个示例中,弹簧98用于使内部连接器主体50相对于外部连接器主体92在向前方向上偏置。在某些示例中,弹簧98可以是板簧。在其他示例中,弹簧98可以是螺旋弹簧或具有弹性特性的其他类型的元件。在某些示例中,弹簧98附接到或安装到后连接器主体100,所述后连接器主体附接到外部连接器主体92的后端。在某些示例中,光纤均可以在沿着内部连接器主体50的长度的多个独立位置处粘结到内部连接器主体50。在某些示例中,内部连接器主体50缺少用于允许光纤60在内部连接器主体内屈曲的结构,并且当在两个光纤连接器24a、24b之间建立连接时光纤构造成不在内部连接器主体50内屈曲。相反,内部连接器主体50在外部连接器主体92内轴向移动的能力以及弹簧98提供的弹性提供了必要的弹簧负荷,以用于保持通过适配器22光学连接的光纤的光纤端部之间的端对端接触。当进行光学连接时,邻接的光纤与对准结构30之间的接触抵抗弹簧98的偏置在向后方向上推动光纤连接器24a、24b的内部连接器主体50。弹簧98的弹力使连接器24a、24b的光纤端朝向彼此推压,以确保在由光纤对准装置30对准的光纤的邻接端面之间保持接触。

在某些示例中,内部连接器主体50包括第一止动件102,所述第一止动件与外部连接器主体92的第二止动件104接合以限制内部连接器主体50相对于外部连接器主体92的向前运动。可以形成止动件的示例性结构包括表面、突舌、肩部、凸缘、壁或类似结构。在所示的示例中,第二止动件104由形成在外部连接器主体92内的内肩部限定,并且第一止动件102由多个成角度的弹性臂106限定。弹性臂106的构造允许内部连接器主体50通过外部连接器主体92的前端或后端轴向装载到外部连接器主体92中。弹性臂106相对于连接器轴线54向外成角度,并且具有与第二止动件104抵靠的自由外端。

参考图13,为了组装光纤连接器24,一开始将光纤60粘结在内部连接器主体50的上部件50a与下部件50b之间,其中端部62向前突出超过连接器主体50的第一端56。上部件和下部件中的至少一个可以可选地包括用于接收光纤的轴向凹槽。光纤60可以在一个或多个粘结位置处粘结到内部连接器主体50,所述一个或多个粘结位置可以包括限定在内部连接器主体50中用于接收粘结材料的容置部51。接下来,将弹簧98安装到后连接器主体100。然后,将后连接器主体100插入到光纤60上。为了便于将后连接器主体100插入到光纤60上,后连接器主体100可以具有包裹构造,其具有用于接收光纤60的敞开侧。接着,将固定有光纤60的内部连接器主体50插入外部连接器主体92中,并且将后连接器主体100卡扣到外部连接器主体92的后端中。之后,将护罩弹簧88插入外部连接器主体92中,内部连接器主体50上方,并且将枢转锁66装载到护罩64中,其中枢转元件78接收在枢转容置部79内。然后可以将光纤护罩64装载到(例如,卡扣到)外部连接器主体92中。最后,可以将尾套93安装在连接器的后端处,并且可以将防尘帽(未示出)安装在光纤护罩64的前端上。在另一示例中,枢转锁66、光纤护罩64和护罩弹簧88可以预先组装在一起,然后作为一个单元装载到外部连接器主体92中。

图14示出了具有用于使十六对光纤对准的十六个V形凹槽的替代光纤对准结构30a。应当领会,可以将第一组十六根光纤插入光纤对准结构30a的一端中,同时可以将第二组十六根光纤插入光纤对准结构30a的相对端中。在所示的示例中,V形凹槽可以具有约200微米的中心到中心间隔。

图15-17示出了根据本公开的原理的另一光纤连接系统120。光纤连接系统120包括光纤适配器122,所述光纤适配器具有与用于接收标准双工LC适配器和/或标准单工SC适配器的安装结构向后兼容的适配器占用空间或形状因数。在某些示例中,适配器占用空间的横截面面积等于或小于标准双工SC适配器和/或标准单工SC适配器。光纤适配器122包括限定两组同轴对准的连接器端口128的光纤适配器主体126。光纤连接系统120还包括适于接收在光纤连接器端口128内的光纤连接器124。优选地,光纤连接器124是无套圈光纤连接器。优选地,光纤连接器124是多光纤光纤连接器。光纤连接系统120类似于本文先前描述的光纤连接系统20,除了光纤连接系统120已被修改以增加光纤连接系统120的光学连接密度。在某些示例中,通过针对每个光纤连接器124使用多排光纤,并且还通过在光纤适配器122中使用多排光纤对准接收器来使光纤连接器124的光纤对准来增加光学连接密度。在某些示例中,光纤适配器122可以包括适配器结构,所述适配器结构构造成对于每个连接器端口128容纳至少二十四根光纤。在该示例中,光纤对准结构可以包括用于使光纤连接器的光纤对准的两个平行凹槽排(例如,V形凹槽)。每个平行凹槽排可以包括十二个凹槽。在其他示例中,光纤适配器122可以包括构造成对于每个连接器端口128容纳至少三十二根光纤的对准结构。在该示例中,对准结构可以包括两个平行凹槽排,每排凹槽包括十六个凹槽。优选地,凹槽是V形凹槽。在某些示例中,凹槽协作以限定用于使光纤对准的刚性尺寸的孔。

尽管已将本文公开的所有示例描绘为包括具有与标准双工适配器相同或至少兼容的占用空间或形状因数的双工光纤适配器主体,但在其他示例中,适配器可以构造有与常规单工LC适配器相当的适配器占用空间。另外,应当领会,根据本公开的原理的适配器主体还可以具有与标准单工SC适配器和/或标准SC双工适配器相当或相同的占用空间。在另外的其他示例中,根据本公开的各方面也可以并入到具有唯一占用空间或形状因数的光纤适配器中,该唯一占用空间或形状因数不必与现有的常规适配器形状因数向后兼容。

参考图16、17和20,光纤适配器122包括位于同轴对准的光纤连接器端口128之间的光纤对准结构130。每个光纤对准结构130可以包括多排光纤接收结构,例如多排光纤对准凹槽。如图16中所示,每个光纤对准结构130包括对准凹槽131的上和下水平排。在优选的示例中,为每排对准凹槽131提供十二个或十六个对准凹槽131。在某些示例中,对准凹槽130可以包含折射率匹配凝胶。在所示的示例中,每个光纤对准结构130包括两个凹槽限定件132,每个凹槽限定件都具有对应的覆盖件136。在优选的示例中,形成每个光纤对准结构130的各种部件堆叠在一起,并且可以使用弹簧135将部件或构件的堆叠牢固地偏置在一起。在某些示例中,弹簧135可以包括由诸如金属的弹簧状材料的弯曲件形成的波形弹簧。弹簧130可以在形成光纤对准结构130的部件的堆叠与光纤适配器122的顶盖137之间被压缩。

应当领会,光纤对准结构130可以包括面向相反方向并适于接收插入同轴对准端口128中的光纤连接器124的光纤的相对端139、141。光纤适配器122还包括与每个光纤连接器端口128对应的挡板140。挡板140位于光纤连接器端口128内部,并且在光纤连接器124未插入光纤连接器端口128内时用于阻止光纤对准结构130的端部139、141。与前面描述的挡板40类似,挡板140可相对于适配器主体126在打开位置与关闭位置之间线性地移动。挡板140可以包括斜面146,所述斜面在光纤连接器124插入到连接器端口128中时由光纤连接器124接合,以使挡板140从关闭位置移动到打开位置。诸如板簧装置145的弹簧结构可以用于单独地将挡板140朝向关闭位置偏置。挡板140可在打开位置与关闭位置之间独立地和单独地移动。在某些示例中,挡板140可以包括轴向地通过挡板限定的光纤接收结构143。光纤接收结构的示例可以包括光纤可以延伸通过其中的狭槽、多个开口或其他类型的敞开结构。挡板140还可以包括底端133。应当领会,光纤对准结构130均可以包括上排对准凹槽147和下排对准凹槽149。当挡板140移动到打开位置时,光纤接收结构143与上排对准凹槽147对准,使得由光纤连接器124提供的上排光纤可以穿过光纤接收结构143并进入上排对准凹槽147。另外,当挡板140处于打开位置时,挡板140的底端133位于下排对准凹槽149上方,使得由光纤连接器124承载的下排光纤可以穿过挡板140下方并进入下排光纤对准凹槽149。当挡板140处于关闭位置时,光纤接收结构143位于上排光纤对准凹槽147与下排光纤对准凹槽149之间,并且挡板140的底端145位于下排光纤对准凹槽149下方。因此,当挡板140处于关闭位置时,挡板140包括有效地阻止进入上排光纤对准凹槽147和下排光纤对准凹槽149的材料。

在某些示例中,光纤适配器122还包括用于将光纤连接器124保持在连接器端口128中的结构。在所示的示例中,适配器主体126包括用于将光纤连接器124固定在光纤连接器端口128中的整体闩锁151。在某些示例中,闩锁151可以具有悬臂构造并且可以具有弹性构造。在某些示例中,闩锁151可以包括扣件153,所述扣件在光纤连接器124插入到光纤连接器端口128内时接合设置在光纤连接器124上的肩部155。光纤连接器124可以包括可相对于光纤连接器124的主连接器主体滑动的可滑动释放元件157。为了将光纤连接器124中的一个从其相应的光纤连接器端口128释放,相对于光纤连接器24的主连接器主体轴向向外拉动可滑动释放元件157,从而使光纤适配器122的相应闩锁151向外挠曲,使得扣件153从肩部155脱离,由此允许将光纤连接器124从其相应的连接器端口128拉动。

应当领会,光纤适配器122具有顶部装载组件构造,其中各个部件从适配器主体的顶侧装载到适配器主体126中。参考图20,通过一开始将挡板140装载到由适配器主体126限定的相应挡板容置部中来组装光纤适配器120。接下来,将光纤对准结构130以堆叠的方式组装并装载到挡板容置部之间的限定在适配器主体126内的相应容置部中。在某些示例中,折射率匹配凝胶也可以被装载到光纤对准结构130的对准凹槽中。一旦已经将光纤对准结构130装载到适配器主体126中,就将弹簧135装载在光纤对准结构130的顶部上并且将板簧装置144装载在顶盖137中。最后,将顶盖137卡扣到适配器主体126的顶侧中,以将各个部件保持在适配器主体126的内部并将板簧装置放置在挡板140的顶部上。将顶盖卡扣到适配器主体126的顶侧中的动作引起弹簧135的压缩,并且由板簧装置144将弹簧负荷施加到挡板140。

图21-27示出了光纤连接器124中的一个的各种视图。应当领会,光纤连接器124和先前描述的光纤连接器24具有相似的构造,除了光纤连接器124已被修改以增加光纤连接密度。例如,光纤连接器124是无套圈、多光纤光纤连接器,其包括具有无套圈端部的多排光纤。如图25中所示,光纤连接器124包括第一排光纤161和第二排光纤163。在所示的示例中,第一排光纤161是上排并且第二排光纤163是下排。在一个示例中,每排光纤161、163可以包括十二根光纤。在所示的示例中,每排光纤161、163包括十六根光纤,使得光纤连接器124总共具有三十二根光纤。还应当领会,与光纤连接器24相比,光纤连接器124具有改进的保持结构,用于将光纤连接器124保持在光纤连接器端口128中的一个中。例如,光纤连接器124具有保持肩部155(见图22),而不是具有挠性集成闩锁,所述保持肩部在光纤连接器124插入到光纤连接器端口128中的一个中时与光纤适配器122的至少一个闩锁151接合。光纤连接器124还包括滑动释放元件157,所述滑动释放元件相对于光纤连接器124的主外部主体向后滑动以将闩锁151从肩部155释放。

类似于光纤连接器24,光纤连接器124包括支撑多个光纤165的内部主体150,其中光纤的无套圈端部从内部连接器主体150向前突出。光纤165形成第一排光纤161和第二排光纤163。在所示的示例中,内部连接器主体150由安装在一起以形成连接器主体150的两个光纤保持器150a、150b形成。光纤保持器150a、150b中的每一个都包括固定在一起的第一保持件171和第二保持件173,其中相应的光纤165固定在其间。优选地,使用粘结材料(例如,诸如环氧树脂或胶的粘合剂)将光纤固定在保持件171、173之间,并且粘结材料还可以便于将第一保持件171和第二保持件173保持在一起。在某些示例中,提供了限定的粘结位置,例如腔,以用于接收粘结材料。在某些示例中,可以在第一保持件171和第二保持件173已经在其间具有光纤165的情况下组装之后,在所述保持件之间注入粘结材料。

类似于光纤连接器24,光纤连接器124包括可伸缩光纤护罩164,该可伸缩光纤护罩安装在内部连接器主体150的前端上方并且可相对于内部连接器主体150在第一位置与第二位置之间轴向地(例如,伸缩地)移动,在所述第一位置光纤165的无套圈端部保护在光纤护罩164内,在所述第二位置光纤165的无套圈部分向外突出超过光纤护罩164的前面。在某些示例中,可移除防尘帽175可以安装在光纤连接器124的前端上,从而覆盖光纤护罩164的前端面。在所示的示例中,防尘帽175包括卡扣到光纤连接器124的外部连接器主体192上的卡扣配合连接接口。类似于光纤连接器24,提供枢转安全锁166,以用于将光纤护罩164锁定在第一位置。当光纤连接器24插入到光纤连接器端口128中的一个内时,枢转锁166移动到释放位置,使得光纤护罩164可以移动到第二位置,在所述第二位置光纤165在光纤连接器124的前端处暴露。

参考图25,内部连接器主体150包括止动结构202,所述止动结构与外部连接器主体192内部中的止动结构204接合,以限制内部连接器主体150相对于外部连接器主体192的向前运动。应当领会,内部连接器主体150可以相对于外部连接器主体192轴向移动。提供弹簧结构198,其用于相对于外部连接器主体192在向前方向上偏置内部连接器主体150。当光纤连接器124经由光纤适配器122连接到另一光纤连接器124时,期望联接在一起的光纤连接器124的光纤的相对端彼此邻接并向内部连接器主体150施加后负荷,从而使内部连接器主体抵抗弹簧结构198的偏置相对于外部连接器主体192向后移动。以此方式,弹簧结构198有助于保持互连光纤连接器124的同轴对准光纤的端面之间的邻接接触。如图26所示,弹簧结构198附接到安装在外部连接器主体192的后端处的后连接器主体200。弹簧结构包括抵靠光纤保持器150a、150b的后端的上弹簧部分和下弹簧部分。

参考图25,护罩弹簧188安装在内部连接器主体150上方并用于将光纤护罩164偏置到其第一向前位置,并且还用于使枢转锁166朝向其锁定位置偏置。尾套302在后连接器主体200处安装在光纤连接器的后端处。

应当领会,根据本公开的原理的连接器通常安装在光纤电缆的端部处。典型的光纤电缆可以包括包含至少一个光纤或多个光纤的外护套。光纤电缆还可以包括诸如线状加强元件(诸如芳纶纱)形式的抗拉加强元件的加强元件。在某些示例中,根据本公开的原理的连接器可以具有用于将加强元件固定到光纤连接器的后端的结构。在某些示例中,抗拉加强元件和/或电缆护套可以通过诸如粘合剂、压接、紧固件或其他方式联接到外部连接器主体192或后连接器主体200的后端。

为了组装光纤连接器124,将弹簧结构198固定到后连接器主体200,并且将光纤(例如,其可以呈带状形式)横向插入后连接器主体200的内部中。然后,将光纤165装载并粘结在光纤保持器150a、150b内,并且将光纤保持器150a、150b联接在一起。接着,将滑动释放元件157(例如,经由卡扣配合连接)安装在外部连接器主体192的外部上。然后,将外部连接器主体192安装在预组装的连接器主体150上,并且将后连接器主体200固定(例如,卡扣到位)在外部连接器主体192的后端处。接着,将护罩弹簧188装载到外部连接器主体192中并且将枢转锁166安装在光纤护罩164上。然后将光纤护罩164装载到外部连接器主体的前端中和内部连接器主体150的前端上。然后将防尘帽175安装在光纤连接器的前端上,并且可以将尾套302安装在光纤连接器的后端处。如果光纤连接器124终止的光纤电缆包括诸如芳纶纱的加强元件,可以在安装尾套之前将加强元件固定到光纤连接器的后端。

上面描述的各种示例仅以说明的方式提供,并且不应理解为限制本公开的范围。本领域技术人员将容易地认识到,在不脱离本公开的真实精神和范围的情况下,可以相对于本文示出和描述的示例和应用进行各种修改和改变。本公开的各方面适用于单光纤连接器、双光纤连接器,以及具有4、8、12、16、24、32或更多根光纤的光纤连接器。对于更高数量的光纤连接器,可以提供多于两排的光纤。

相关技术
  • 光纤连接器、光纤适配器和相关的光纤连接系统
  • 具有加强构件以及交错光纤连接器适配器端口的成套光纤连接器适配器模块和组件
技术分类

06120112549087