[发明专利]单通道扩束光连接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括扩束光连接器的连接器系统。

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件。例如，这种连接器用于将几段光纤连接为更长的长度，以将光纤连接到有源器件例如辐射源、检测器和中继器，以及将光纤连接到无源器件例如开关、多路复用器和衰减器。光纤连接器的主要功能是固定光纤端部以使纤芯与配合构件的光学路径轴向对准。因此，来自光纤的光被光学地耦合到光学路径。

在此特别关注的是“扩束”光连接器。这种连接器一般用于高振动和/或脏的环境，其中光纤和配合连接器的光路之间的“物理接触”是有问题的。具体地说，在脏的环境中，在配合期间微粒可能会收集于连接器之间。这些碎屑对光传输具有很大的不利影响，因为微粒与光路相比相对较大(例如在单模中直径为10微米)，因此很可能阻碍至少一部分光传输。此外，在高振动环境中，具有套圈的光连接器在物理接触中倾向于在它们的界面处受到擦伤。该擦伤降低了光纤端面的抛光度，由此增加了反射损耗和散射。

为了避免碎屑和振动的问题，已经研发了一种连接器，其扩展光束并通过连接器之间的气隙传输光束。通过扩展光束，其相对尺寸相对于碎屑增加，使其不易受到干扰。此外，通过气隙传输光束消除了元件和元件之间的磨损，由此增加了连接器的耐振性。这些年来，扩束连接器已经发展为耐振的多光纤连接器，该连接器包括被配置成以一般通过螺旋连接与配合连接器的外壳配合的外壳。在外壳中包含的是许多内组件或“插入件”。每个插入件包括插入件外壳、包含在插入件外壳内并适合于接收光纤的套圈以及在插入件外壳的配合端部处被光学地连接到光纤的球透镜。球透镜用于扩展和准直通过(或临近)连接器界面的光。当两个扩束连接器配合时，在每对光学耦合的插入件的球透镜之间存在气隙。

对于扩束连接器最需要的任务之一是保持光纤和透镜之间的光学对准。仅几微米的径向偏移可以显著影响插入损耗。上述的插入组件在给定通道中利用对准销和弹簧力一般已经能很好地保持光学对准，以保持插入件接口之间的接触。

泰科电子集团公式(Tyco Electronics Corporation)(位于美国宾夕法尼亚州的哈里斯堡)目前提供了一系列的扩束连接器，其商标名为尽管泰科(Tyco)扩束连接器提供了坚固且高性能的光学连接，但是不管通道数量如何，每个通道结构使用了相同的连接器主体覆盖区(直径)。换句话说，不管连接器具有一个、两个还是四个光学通道，它都包含在相同的外壳覆盖区中。申请人已经认识到这种结构限制了单通道电缆独立扩展的能力，从而使得这种连接器不适合于底板以及类似应用。

因此，需要一种具有多通道PROBEAM连接器的光学性能的单通道扩束连接器。

发明内容

根据本发明，连接器系统包括与配合构件一起使用的光连接器。光连接器具有前和后取向并且包括外壳、至少部分由外壳包含的外套管、至少部分配置在外套管中的第一内套管、至少部分配置在第一内套管中的套圈以及在套圈的前面至少部分地配置在第一内套管中的透镜。透镜和套圈每个都具有外径，其刚好稍微小于第一内套管的内径，以使套圈和透镜在第一内套管中保持光学对准。外套管的前端延伸过第一内套管以接收配合构件的第二内套管。第一和第二内套管具有相同的外径，其刚好稍微小于外套管的内径，以使第一和第二内套管在外套管中对准。

附图说明

图1示出了本发明的在未配合状态下的连接器系统；

图2示出了在配合状态下的图1的连接器系统；

图3(a)示出了本发明连接器系统的另一实施例的侧视图；

图3(b)示出了图3(a)的连接器的横截面图；

图4示出了在外壳中的图1的连接器系统；

图5(a)-5(d)示出了图3的连接器系统在配合时的四个位置的顺序；

图5(d)(1)是图5(d)所示的一部分连接器系统的放大视图。

具体实施方式

本发明提供一种扩束连接器系统以确保连接器的光纤和配合光学构件的光学路径之间的可靠且可重复的光学耦合。在此使用的术语“光学路径”指的是用于传导光学信号的任何介质，其包括：光纤或波导管；基底中的二氧化硅基或聚合结构；或二氧化硅基或聚合的光学元件。术语“配合元件”指的是包含或包括光学路径的光学插件。例如，配合元件可以是另一连接器，在此为“配合连接器”，或它可以是其中光学路径是整体元件的光学器件。光学器件的例子包括诸如上/下路滤光器(add/drop filter)、阵列波导光栅(AWGs)、分束器/耦合器和衰减器的无源器件，以及诸如光放大器、发送器、接收器和收发器的有源器件。