[发明专利]可现场安装的扩束型连接器系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及扩束型（expanded beam）光学连接器，具体地，涉及可现场安装的扩束型光学连接器系统和方法。

背景技术

光纤连接器是基本上所有光纤通信系统的关键部分。例如，这样的连接器用于将多段光纤结合为更长的长度，以连接光纤到有源器件，例如辐射源、检测器和中继器，以及连接光纤到无源器件，例如开关、多路调制器和衰减器。光纤连接器的主要功能是保持光纤末端以使得光纤的芯部与配合结构的光学通路轴向对准。这样，来自光纤的光可以光学耦连到光学通路。

在此，特别感兴趣的是“扩束型”光学连接器。这样的连接器传统地用于高振动和/或污秽环境中，在那里，光纤和配合连接器的光路之间的“物理接触”是有问题的。具体地，在污秽环境中，微粒会在配合过程中被捕获在连接器之间。这样的碎粒对光学传输具有非常不利的影响，因为颗粒与光路(例如在单模中10微米的直径)相比相对较大，因此可能阻挡至少一部分光学传输。而且，在高振动的环境中，具有套圈的光学连接器在物理接触中倾向于在它们的接口处经受刮擦。该刮擦会降低光纤端面的光洁度，从而增大反射损失和散射。

为了避免碎粒和振动的问题，已经发展出一种连接器，其扩展光束并将在连接器之间的气隙中传输该光束。通过扩展光束，它的相对尺寸相对于碎粒而言增大，从而使得对干涉更不敏感。进一步地，在气隙中传输光束消除了部件与部件之间的磨损，从而增大连接器的耐振动性。在过去几年中，扩束型连接器已经发展为耐用的多光纤连接器，其包括外部壳体，该外部壳体配置为与配合连接器的外部壳体配合，典型地通过螺旋连接而进行。包含在外部壳体中的是多个内部组件或者“插件”。每个插件包括插件壳体、包含在插件壳体中并适于接收光纤的套圈组件、以及在光学连接到光纤的插件壳体的配合末端处的球透镜。球透镜用于扩展和准直通过连接器接口（或者在连接器接口附近）的光。当两个扩束型连接器配合时，在每对光学耦连的插件的球透镜之间具有气隙。

对于扩束型连接器而言的一个最为迫切的任务是保持光纤和透镜之间的光学对准。仅几个微米的径向偏移会造成非常大的插入损耗。上述的插件组件传统地在给定通道中利用对准销和弹簧力能够良好地保持光学对准以保持插件接口之间的接触。

在美国专利号7,775,725(在此，“‘725专利”通过参考而全文引入在此)中，公开了一种单通道扩束型连接器，其利用各光学部件的外部尺寸以将其保持和对准在分立的光学子组件中。这些部件因此能够在紧凑的圆柱套筒中保持对准以形成子组件。该专利还公开通过在第二共用套筒中方便地对准每个装置的子组件而光学耦连不同的光学装置。这样，所述专利公开了具有小的波形因数和低的插入损耗(良好光学对准)的单通道连接器。

虽然‘725专利公开了用于扩束型连接器的紧凑且可靠的对准方法，但是，申请人已经发现需要可现场安装的扩束型连接器系统的问题。本发明实现了该需求以及其它需求。

发明内容

解决方案通过一可现场安装的扩束型连接器提供。具体地，本发明从透镜组件模块化和分离套圈组件，但仍允许它们通过可靠的继续互连而易于现场连接。这样，光纤可以在套圈组件附连到透镜组件(以及因此被透镜组件填满)之前在现场端接到套圈组件。换句话说，通过提供作为分立部件的这些部件，透镜组件并不妨碍到套圈组件的通路，从而允许利用传统的端接和抛光技术将光纤现场端接到套圈。而且，在一个实施例中，机械互连是可逆的，从而允许用户从透镜组件分离套圈组件。这提供显著的优点，包括，例如，如有必要在套圈和透镜之间清洁的能力，或者仅更换套圈组件或者透镜组件的能力，如果套圈组件和透镜组件之一失效而不再适于应用的话。本发明的连接器系统还利用各光学部件的外形尺寸以将其保持和对准在分立的光学组件中，如在‘725专利中公开的。根据本公开，其它益处对于本领域技术人员来说将是明显的。

附图说明

现将参照附图通过例子形式描述本发明，在附图中：

图1(a)和1(b)分别示出本发明的第一和第二内套筒的一个实施例。

图2(a)和2(b)分别示出本发明的组装好的第一和第二透镜组件的一个实施例。

图3(a)和3(b)分别示出本发明的第一和第二套圈组件的一个实施例。

图4(a)和4(b)示出与图3(a)和3(b)的第一和第二套圈组件互连的图2(a)和2(b)的第一和第二透镜组件以分别形成第一和第二子组件。

图5示出配合的图4(a)和图4(b)的第一和第二子组件。