專利名稱：一種高回損衰減可調連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖連接器，特別是涉及一種可實現高回損衰減可調的連接器，本發明屬于通信領域。
背景技術：
光衰減器是一種重要的光無源器件，在光傳輸過程中可按照實際需要對光功率進行衰減，隨著市場對各種不同衰減值器件需求增長速度的加快，市場出現了種類繁多的衰減方案產品，但這些方案或存在成本過高，或性能不穩定，或不適合大批量生產等缺點。 實用新型專利“陰陽式光纖衰減器ZL200720106709. 5”如圖I所示，通過擋塊使對接的兩個光纖端面產生空氣間隙來實現光功率的衰減。雖然比常規的使用昂貴衰減光纖方案成本低，但它是一種固定衰減器，產品成型后衰減值不能實現可調。在實際生產時，必須同時生產不同衰減間隙的產品，以應對不同的市場需求，使倉儲，運輸，訂單管理等產生額外的費用及品質風險。實用新型專利“光纖可調衰減器ZL200720106710. 8”如圖2所示，通過一個彈片使對接的兩個光纖端面的間隙可以變化，從而實現衰減值的可調。但由于彈性體的彈片在外部環境不穩定的時候，例如整個裝置受到震動沖擊，或整個裝置在移動狀態工作等情況，事先調好的光纖端面間隙可能會由于彈片的變形發生變化，從而引起整個裝置衰減值的不穩定或整個通訊系統的不穩定。實用新型專利“光衰減器ZL200910203993 ”，通過安裝具有不同衰減值光纖接頭來實現衰減可調，但其光纖接頭包含昂貴的衰減光纖，并且是通過替換元器件的方法實現可調功能，成本比較高且操作性不夠簡單使用。其它使用棱鏡，裳減片，濾光片等方案存在成本都過聞或者廣品封裝尺寸過大等技術問題。

發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提出一種可實現高回損衰減可調的連接器，不僅可以做為常規通用連接器使用，還可以做為光衰減器使用。本發明技術的原理是本發明高回損可調衰減器包含前導光部件與后導光部件。前導光部件設置在前外套里面，后導光部件設置在中外套里面，前外套與中間外套通過配合結構扣合，中間外套與后外套通過配合結構扣合，前導光部件與后導光部件通過彈性裝置相互作用而緊密配合以實現端面接觸耦合的穩定。前導光部件與后導光部件端接面都設計為斜面，以保證光傳輸過程中的高回損特性。使用驅動裝置帶動前導光部件相對于后導光部件沿光軸方向旋轉一定角度的時候，光信號的衰減值就會隨著角度的變化而變化，并且遵循一定的規律，同時繼續保持高回損特性。本發明所采用的技術方案是
一種高回損衰減可調連接器，包括前外套、前導光部件、后導光部件、中間外套、第一彈性裝置、第二彈性裝置、后外套，前導光部件放置于相匹配的前外套，后導光部件放置于相匹配的中間外套，中間外套與前外套扣合后把前導光部件、第一彈性裝置限制在其形成的空間里，后外套與中間外套扣合后把后導光部件、第二彈性裝置限制在其形成的空間里；前導光部件和后導光部件中的插芯耦合面上均設置有斜面角度且耦合面保持物理接觸，前導光部件或者后導光部件連接有使前導光部件或后導光部件沿光軸方向旋轉角度的驅動裝置。
所述前導光部件和后導光部件中的插芯耦合面設置的斜面角度相同。所述驅動裝置包含驅動柄、凸臺、旋轉防滑盤，驅動柄與旋轉防滑盤固定連接，凸臺位于驅動柄前端且固定連接，與其連接的前導光部件或者后導光部件上設置有同凸臺相扣合的凹槽。所述第一彈性裝置和第二彈性裝置是彈片或者彈簧。所述前導光部件包括第一金屬尾柄和第一插芯，第一金屬尾柄上設置有第一防旋轉結構，該第一防旋轉結構為凸起的正多邊形。所述前外套同第一防旋轉結構相匹配的位置為正多邊形內孔，該內孔長度小于前導光部件在衰減調節狀態下被沿光軸推后的距離。所述后導光部件包括第二金屬尾柄和第二插芯，第一金屬尾柄上設置有第二防旋轉結構，該第二防旋轉結構為凸起的正多邊形。本發明的有益效果是
1、本發明提供一種多功能連接器設計方案，不僅可以做為常規通用連接器使用，還可以做為光衰減器使用；
2、本發明產品結構簡單，成本低廉，可以實現現場安裝和快速衰減可調功能的實現。


圖I、現有技術陰陽式光纖衰減器結構示意 圖2、現有技術光纖可調衰減器結構示意 圖3、本發明LC型高回損可調衰減器剖面示意 圖4、本發明LC型高回損可調衰減器中的前導光部件結構示意 圖5、本發明LC型高回損可調衰減器中的后導光部件結構示意 圖6、本發明LC型高回損可調衰減器中驅動裝置結構示意 圖7、本發明LC型高回損可調衰減器中的前導光部件正視 圖8、本發明LC型高回損可調衰減器中的前導光部件正視 圖9、本發明中耦合點211與耦合點511間距為L示意 圖10、本發明中耦合點211與耦合點511間距為L=Lmin=O時示意 圖11、本發明通過驅動裝置旋轉前導光部件調節衰減器衰減值的狀態示意圖；圖12、本發明驅動裝置與前導光部件扣合的局部視 圖13、本發明SC型高回損衰減可調連接器剖面示意 其中
I、前外套；2、前導光部件；
3、第一彈性裝置；4、中間外套；
5、后導光部件；6、第二彈性裝置；
7、后外套；8、護套；
9、準直套筒；26、第一金屬尾柄； 28、第一插芯；27、第一光纖；
56、第二金屬尾柄；58、第二插芯；
57、第二光纖；21、第一稱合面
51、第二稱合面；24、第一防旋轉結構；
54、第二防旋轉結構；
211、第一稱合點，即第一稱合面21與光軸的相交點；
212、第一接觸點，S卩第一耦合面21同后導光部件的接觸點；
511、第二稱合點，即第二稱合面51與光軸的相交點；
512、第二接觸點，即第二耦合面51上與第一接觸點212的接觸點 L、第一稱合點211與第二稱合點511之間的距離；
具體實施例方式下面結合附圖給出具體實施實例，進一步說明本發明是如何實現的。如圖3所示，以LC型高回損可調衰減器為例，本發明這種高回損衰減可調連接器結構包含前外套I、前導光部件2、后導光部件5、中間外套4、第一彈性裝置3、第二彈性裝置6、后外套7、護套8與準直套筒9，前導光部件2如圖4和圖7所示，包含第一金屬尾柄26，以及在第一金屬尾柄26內孔中的第一插芯28，第一插芯28中心內孔中有第一光纖27，第一金屬尾柄26上設置有凹槽22 ;后導光部件5如圖5所不,包含第二金屬尾柄56,設置在第二金屬尾柄56內孔中的第二插芯58，第二插芯58中心內孔中設置有第二光纖57 ;前導光部件2放置于前外套I中，后導光部件5放置于中間外套4中，中間外套4與前外套I扣合后把前導光部件2限制在中間外套4與前外套I形成的空間里，同時第一彈性裝置3也被限制在中間外套4與前外套I形成的這個空間里，第一彈性裝置3會施加于前導光部件2向前的預緊力，以滿足標準LC連接器對接預緊力的要求。準直套筒9放置于中間外套4中，第一插芯28放置于準直套筒9的內孔中，這樣就保證了第一插芯28的光軸與光路光軸的同心度，從而保證了耦合質量與效率。后外套7與中間外套4扣合后把后導光部件5限制在后外套7與中間外套4形成的空間里，第二彈性裝置6放置于后外套7與中間外套
4形成的空間里，第二彈性裝置6會施加于后導光部件5向前的預緊力，這時候第二插芯58穿過中間外套4的內孔，放置于準直套筒9的內孔中，并且與第一插芯28在準直套筒9的內孔中對接耦合。如圖7所示，第一插芯28上的第一耦合面21在設計上設置為一個與光軸垂直面夾角為β的斜面，第一耦合面21與光軸的相交點為第一耦合點211，第一耦合面21上始終會與后導光部件5接觸的點為第一接觸點212，第一接觸點212在光軸上的投影點與第一耦合點211的距離為LI，在設計上使第一光纖27與光軸在同一直線上；如圖8所示，第二插芯58的第二耦合面51在設計上設置為一個與光軸垂直面夾角為α的斜面，第二率禹合面51與光軸的相交點為第二稱合點511,第二稱合面51上與第一接觸點212之間的接觸點為第二接觸點512，第二接觸點512在光軸上的投影點與第二耦合點511的距離標記為L2，在設計上使第二光纖57與光軸在同一直線上。其中在本發明結構中，第二接觸點512在第二耦合面51上的位置不是固定不變，此點在第二耦合面51的位置會隨著產品衰減值不同而不同。α與β的值取決于產品回損的設計，根據不同的系統回損要求，可以設計不同的α與β值來實現。因為第一彈簧裝置3和第二彈性裝置6的作用，可以保證第二插芯58與第一插芯28的稱合面上總是有一個預緊力存在,此時第二插芯58與第一插芯28的耦合面保持物理接觸。本發明參照的LC型高回損衰減器的優選實例，使用一種專用的驅動裝置11為衰減可調連接器提供衰減可調的驅動。本驅動裝置11如圖6所示，包含驅動柄113，驅動柄前端的凸臺111，旋轉防滑盤112，驅動柄113與旋轉防滑盤112固連，凸臺111與驅動柄113固連并處于驅動柄113的前端。驅動柄113是中空的，也即非實芯。凸臺111同前導光部 件2上設置的凹槽22相扣合。該驅動裝置可以集成到衰減可調連接器內部結構中，也可以作為單獨的旋轉工具提供旋轉驅動。如圖7所示，本實施例中，同驅動裝置相連的前導光部件2上設計有第一防旋轉結構24，此第一防旋轉結構24可以通過很多方式實現，在本實例中，我們設計第一防旋轉結構24是在第一金屬尾柄26部分位置上設置有凸起的正多邊形，具體實例以正六方形為例，第一防旋轉結構24具有防旋轉功能的原因是在前外套I與之匹配的位置，我們對應地設計了正多邊形內孔，具體我們以正六方形孔代替來說明。前導光部件2的第一防旋轉結構24插入到相匹配的前外套I中的正六方形內孔中后，此時前導光部件2相對于前外套I就不能旋轉了。而且前外套I中與前導光部件2的第一防旋轉結構24匹配的長度在設計上是有長度限制的，此長度限制是指前外套I上的正六方形內孔位置是與前導光部件2的第一防旋轉結構24匹配的位置，前外套I中正六方形內孔長度小于前導光部件2在調節衰減值狀態下可被沿光軸推后的距離。那么在正常工作狀態下，前導光部件2不會相對于前外套I發生轉動，而在調節衰減值狀態時，前導光部件被推出前外套上的有長度限制的防旋轉結構后，就暫時脫離了防旋轉結構的約束，前導光部件2通過旋轉驅動裝置就可以實現前導光部件2相對于前外套I的轉動。而如圖8所示，后導光部件5上設計有第二防旋轉結構54，第一防旋轉結構54可以是第二金屬尾柄56部分位置上設置有凸起的正多邊形，中間外套4設計有與第二防旋轉結構54相匹配的結構，使后導光部件5不能相對于中間外套4旋轉，但此處的防旋轉結構在設計上是沒有長度限制的，也即不管是在工作狀態還是非工作狀態，此處的防旋轉結構持續起作用。第一插芯28的第一耦合面21與第二插芯58的第二耦合面51在準直套筒9的內孔中總是全部或者部分物理接觸，并且由于第二彈性裝置6的作用，第一插芯58的第二耦合面51與第一插芯28的耦合面會緊緊地接觸在一起。所以第一耦合面21與第二耦合面51不會由于外部震動等其他不確定原因產生沿光軸方向的相對位移。也即在正常工作狀態下，第一插芯28與第二插芯58不會發生相對旋轉并且由于各自對應彈性裝置的作用，使第一插芯28的第一耦合面21與第二插芯58的第二耦合面51始終接觸在一起，不管這個接觸是面與面的接觸還是面與點的接觸，第一耦合點211與第二耦合點511之間的距離都是不變的。也即第一耦合點211與第二耦合點511之間空氣間隙的大小是不變的，此處空氣間隙決定光路衰減值大小的理論在現有技術其他文章中有詳細描述，在此就不做說明了。所以在正常工作狀態下，本發明衰減可調連接器可以保持衰減性能的穩定。本發明的衰減可調功能實現具體描述如下以α=β=8°為例，如圖10所示，使衰減可調連接器的初始狀態為第一耦合面21與第二耦合面51面以面接觸的形式對接，此時第一耦合點211與第二耦合點511理論距離為零，也即衰減可調連接器的初始衰減值為零，這個時候此衰減可調連接器可以作為常規的并且無衰減的通用光纖連接器使用。當我們使用驅動裝置11從前外套I的內孔穿入，如圖11所示，使驅動裝置11上的凸臺111與前導光部件2上的凹槽22扣合，局部視圖如圖12所示。然后使驅動裝置11沿著如圖11所示的A方向產生一個確定的位移，此位移長度大于或等于前導光部件2上第一防旋轉結構24與前外套I上的有限匹配長度，這時候前導光部件2推著后導光部件5同樣的地沿著A方向也移動了這個確定的位移，由于第二彈性裝置6的作用，后導光部件5的第二耦合點511與前導光部件2的第一耦合點211的距離不會發生變化，所以這個時候，衰減可調連接器的 衰減值還不會發生變化，這個確定的位移可以通過設計驅動裝置11上的凸臺111的長度來實現，而這個時候，前導光部件2已經脫離了前外套I上防旋轉結構的束縛；然后如圖11所示，我們通過驅動裝置11使前導光部件2沿B方向旋轉一個角度Θ的偏移量，而這個時候由于后導光部件5與中間外套4的防旋轉結構，后導光部件5不會發生旋轉，也即第二耦合面51不會反生旋轉。由于第一耦合面21與第二耦合面51都是斜面，在第二耦合面51保持不動的情況下,第一稱合面21以光軸為軸發生了一個角度偏移量Θ后,第一稱合點211就會相對與第二耦合點511沿A方向的反方向移動一定的距離Lx，Lx的大小與產品的衰減變化值成一定的正比關系，而Lx是以α，β為常數，Θ為自變量的一個周期性函數。從上文對LI，L2的定義可以得出，第一耦合點211與第二耦合點511的距離L=LO +Lx,而Lx=Ll-L2, LO是由產品設計決定的，例如本文預設α = β，那么L0=0，則L=Lx=Ll_L2，并且在初始狀態設計第一耦合面21和第二耦合面51正好以面與面的形式對接時，如圖11所示，L1=L2，也即在初始狀態時，Lx= Ll-L2=0,也即在初始狀態時L=L0+Lx=Lmin=0，也即上文所述的可以作為常規的無衰減的通用連接器使用的情況。當調節衰減值時，驅動裝置帶動前導光部件發生旋轉，由于后導光部件的第二耦合面51不能旋轉，前導光部件的第一耦合面21可以旋轉，那么第一接觸點212在光軸上的投影與第一耦合點211的距離LI是固定的；而隨著第一耦合面21的轉動，第一接觸點212與第二耦合面51的第二接觸點512也會在第二耦合面51上移動，那么第二接觸點512在光軸上的投影與第二耦合點511的距離L2就發生了變化，在L=L1-L2的關系中，不難看出，隨著第一耦合面21的旋轉，L的大小就會發生變化，從而實現使產品的衰減值發生改變。如圖13所示，是本發明SC型高回損衰減可調連接器實例的剖面示意圖。同樣地，根據本發明方案設計的SC型高回損可調衰減器結構與LC型高回損類似，也包含前外套I、前導光部件2、后導光部件5、中間外套4、第一彈性裝置3、第二彈性裝置6、后外套7、護套8與準直套筒9。前導光部件2放置于前外套I中，后導光部件5放置于中間外套4中，中間外套4與前外套I扣合后把前導光部件2限制在中間外套4與前外套I形成的空間里，同時第一彈性裝置3也被限制在中間外套4與前外套I形成的這個空間里，第一彈性裝置3會施加于前導光部件2向前的預緊力，以滿足標準SC連接器對接預緊力的要求。準直套筒9放置于中間外套4中，前導光部件2與后導光部件5在準直套筒9的內孔中如LC型高回損衰減可調連接器類似，完成前導光部件2與后導光部件5的對接耦合。后外套7與中間外套4扣合后把后導光部件5限制在后外套7與中間外套4形成的空間里，第二彈性裝置6放置于后外套7與中間外套4形成的空間里，第二彈性裝置6會施加于后導光部件5向前的預緊力，也類似于LC型高回損衰減可調連接器，保證后導光部件5與前導光部件2在準直套筒9中對接穩定可靠。而LC型高回損衰減可調連接器與SC型高回損衰減可調連接器的區別僅僅在于它們所要使用的場所不同，光系統的接口形狀不一樣而已。本發明的前導光部件2與后導光部件5是任何可以傳輸光信號的光學部件。本發明所述的彈性裝置包含可以實現彈性預緊的任何彈性裝置，例如彈片，彈簧，彈性材料等，這里參照的LC型高回損衰減器的優選實例，我們使用彈簧來實現本發明所述第一彈性裝置和第二彈性裝置的彈性預緊功能。本發明所述的衰減可調方案包含在線可調與非在線可調，這里參考的LC型高回損可調衰減器的優選方案通過專用工具非在線旋轉前導光部件實現衰減可調；如果前部導光部件與光系統連接，也即在光信號通訊狀態，我們也可以通過 旋轉后導光部件實現前后導光部件沿光軸產生相對的角度變化，從而實現衰減值的變化，這樣就實現了衰減可調方案的在線可調。本發明所述的防轉結構包含可以實現兩個零件的防轉的任何防轉結構，例如正多邊形柱與正多邊形孔，凹坑與凸臺，銷釘與鍵槽等，本實例LC高回損衰減可調連接器使用正六邊形內孔與正六邊形柱實現防轉功能。如上所述，在設計上如果使前導光部件的耦合面斜面角度α等于后導光部件的耦合面斜面角度β，那么在衰減可調連接器的初始狀態下，系統傳輸光信號理論上沒有衰減，此時該發明裝置就可以作為常規的高回損光纖連接器使用.該衰減器在這里只是參照LC型高回損可調衰減器描述，而本發明可以用于任何需要實現高回損特性下的衰減可調功能光連接器，包含LC ,SC ,ST , MU, MT型等類型及任何需要實現物理光對接的裝置中。因此本發明技術是一種高回損連接器與可調衰減器功能集成的多功能高回損連接器的解決方案。在結構設計上不包含昂貴的衰減光纖及其他復雜的機械結構，因此本發明裝置比常規的光纖連接器與常規衰減器方案成本總和還要低，并且實現了產品多種功能的集成化，滿足市場上對產品封裝小型化，功能集成化的行業要求。雖然本發明已經詳細地示出并描述了相關的特定的實施例參考，但本領域的技術人員應該能夠理解，在不背離本發明的精神和范圍內可以在形式上和細節上作出各種改變。這些改變都將落入本發明的權利要求所要求的保護范圍。
權利要求
1.一種高回損衰減可調連接器，其特征在包括前外套(I)、前導光部件(2)、后導光部件(5)、中間外套(4)、第一彈性裝置(3)、第二彈性裝置(6)、后外套(7)，前導光部件(2)放置于相匹配的前外套(I )，后導光部件(5)放置于相匹配的中間外套(4)，中間外套(4)與前外套(I)扣合后把前導光部件(2)、第一彈性裝置(3)限制在其形成的空間里，后外套(7)與中間外套(4)扣合后把后導光部件(5)、第二彈性裝置(6)限制在其形成的空間里；前導光部件(2)和后導光部件(5)中的插芯耦合面上均設置有斜面角度且耦合面保持物理接觸，前導光部件(2)或者后導光部件(5)連接有使前導光部件(2)或后導光部件(5)沿光軸方向旋轉角度的驅動裝置。
2.如權利要求I所述的一種高回損衰減可調連接器，其特征在所述前導光部件(2)和后導光部件(5)中的插芯耦合面設置的斜面角度相同。
3.如權利要求I所述的一種高回損衰減可調連接器，其特征在所述驅動裝置包含驅動柄(113)、凸臺(111)、旋轉防滑盤(112)，驅動柄(113)與旋轉防滑盤(112)固定連接，凸臺(111)位于驅動柄(113)前端且固定連接，與其連接的前導光部件(2)或者后導光部件(5)上設置有同凸臺(111)相扣合的凹槽(22)。
4.如權利要求I或2或3所述的一種高回損衰減可調連接器，其特征在于所述第一彈性裝置(3)和第二彈性裝置(6)是彈片或者彈簧。
5.如權利要求I所述的一種高回損衰減可調連接器，其特征在于所述前導光部件(2)包括第一金屬尾柄(26)和第一插芯(28),第一金屬尾柄(26)上設置有第一防旋轉結構(24)，該第一防旋轉結構(24)為凸起的正多邊形。
6.如權利要求5所述的一種高回損衰減可調連接器，其持征在于所述前外套(I)同第一防旋轉結構(24)相匹配的位置為正多邊形內孔，該內孔長度小于前導光部件(2)在衰減調節狀態下被沿光軸推后的距離。
7.如權利要求5所述的一種高回損衰減可調連接器，其持征在于所述后導光部件(5)包括第二金屬尾柄(56)和第二插芯(58),第一金屬尾柄(26)上設置有第二防旋轉結構(54)，該第二防旋轉結構(54)為凸起的正多邊形。
全文摘要
本發明公開了一種高回損衰減可調連接器，包括前外套、前導光部件、后導光部件、中間外套、第一彈性裝置、第二彈性裝置、后外套，前導光部件放置于相匹配的前外套，后導光部件放置于相匹配的中間外套，中間外套與前外套扣合后把前導光部件、第一彈性裝置限制在其形成的空間里，后外套與中間外套扣合后把后導光部件、第二彈性裝置限制在其形成的空間里；前導光部件和后導光部件中的插芯耦合面上均設置有斜面角度且耦合面保持物理接觸，前導光部件或者后導光部件連接有使前導光部件或后導光部件沿光軸方向旋轉角度的驅動裝置；采用本發明結構簡單，成本低廉，不僅可以做為常規通用連接器使用，還可以做為光衰減器使用。
文檔編號G02B6/26GK102830467SQ20121033808
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者趙小博, 尤建昌, 羅勇, 肖光瑩 申請人:武漢光迅科技股份有限公司