[发明专利]用于光纤连接的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及光通信，具体地涉及用于将信号分配给多个用户装置的光学数据通信网络，并且特别地涉及用于光纤连接的设备，例如用于将光缆连接到用于执行电光转换的光电设备的设备。

背景技术

当前，在电信领域，光学技术主要用于光学信号的长距离传输，其优点是通过光纤可提供宽带。而电缆，诸如同轴电缆或由铜绞线构成的电缆，仍然主要被用于传输来自终端用户的信号或向终端用户传输信号(在例如数字电视、电话等很多应用领域中，通过拨号或xDSL网络连接来完成数据交换)、以及局域网(LAN)的电子产品(诸如个人电脑、打印机、存储设备等)之间的数据交换。

然而，电缆具有相对狭窄的带宽，并且正变成阻碍获得高传输率的限制因素。此外，电缆引起了电磁干扰以及阻抗匹配的问题。另外，电缆相对较硬，因此难以插入建筑物的合适电缆管道(出于电气安全的要求，这些电缆管道应不同于用于配送电力的电缆管道)，并且由于它们体积庞大，因此可插入电缆管道的电缆数量有限。

研究方向转向研究不仅在远距离信号传输中、而且还在用于将信号分配给例如居民楼或办公室中的多个用户产品的局域网中使用光学系统的可能性。

光纤电缆具有非常大的带宽、较低的衰减值，并且对于比特率、格式和传输码是基本透明的；另外，光纤电缆体积并不庞大，相反地它们柔软、轻质、没有电磁干扰，并且具有低的弯曲损耗；此外，它们可被插到用于配送电力的同一电缆管道中。

然而，为了与电子产品相连，光纤电缆要求使用光电设备，即用于执行光-电转换或相反地电-光转换的设备，以将光学信号转换成相应的电信号，反之亦然。光学信号到相应的电信号的转换通常通过光电探测器来实现，而电信号到相应的光学信号的转换通常由包括例如激光器这样的光源的光电设备来实现，所述光源发出其强度可根据电信号所传送的信息得到调制的光。

光纤与光源和/或光电探测器的连接通常由光学连接器来实现。典型地，光学连接器是一种包括两个部件的设备，所述两个部件能够以可拆卸的方式彼此相连，并且必须将一个附连到光纤的一端，而将另一个附连到光电探测器或光源的引出端。

例如，在用户的电子产品和分配单元(例如，分别位于办公室或公寓和地窖或阁楼)之间安装适于例如在建筑物内建立起(单向的)点对点连通的包含光纤的光缆，(除了光纤沿着建筑物的合适电缆管道从地窖/阁楼到办公室/公寓的通道外，还)要求以下步骤：根据必要的长度切割光缆；剥除光缆护套，分别在用户产品和分配单元处将光学连接器施加到光纤两端；可能地，将光学连接器施加到光源和光电探测器(在光源和光电探测器尚未装备连接器的情况下)；以及最后分别在分配单元和用户产品侧，或反之亦然，通过连接器将光纤的一端连接到光源，将光纤的另一端连接到光电探测器；在双向链路的情况下，上述操作过程应重复两次。

用于将光纤连接到光电设备的已知的替换技术是借助于光纤端部与光电设备的引出端之间的熔融结。

然而，使用光学连接器和熔融结是非常麻烦的，并且需要包括光纤剥离(即除去纤维的外部保护涂层)、切断和磨光操作在内的关键操作，这些操作在现场执行起来非常棘手，要求高精度(公差在微米的范围内)，并且必须由高度专业人士使用专用工具来实施。所有的这些都增加了安装时间和成本。此外，经常还会出现以下情况：这些复杂的操作必须在不方便的、狭窄的空间(例如在工作台或办公桌下面)中进行，这增加了光纤连接未在必要的精度下完成的风险，结果极大地减低了链路性能。

因此，尽管光缆具有一些优点，但是由于高的安装成本，以及因为如果未能正确执行上述操作，光学连接就可能不可靠，所以迄今为止光缆在用于将信号分配给多个终端用户的网络中的使用高度受限。

因此，迫切需要简化用于将信号分配给多个用户的光纤网络的安装，同时确保较高的可重复性并且限制安装成本。

发明内容

申请人已经发现这种问题可通过以下技术来解决，所述技术允许通过光纤的适当弯曲将光信号从光纤中提取出来/将光信号射入光纤中，而不需“连接”光纤或形成熔融结。

实际上，申请人已经观察到：使用该技术，可以实现光纤终端，同时留下保护涂层完整的光纤(假设保护涂层足够透明的话)。不同于使用连接器或熔融结，在使用纤维弯曲时，光纤的端面不具有特殊的光学功能，因此上述的使用光学连接器或熔融结所要求的关键的光纤剥离、切割和磨光等操作可以免去。

申请人观察到：通过光纤弯曲来将光从光纤中提取出来或将光射入光纤中的原理其本身在本领域是公知的。