[发明专利]用于光纤连接器的高密度多光纤

说明书

优先权要求

本申请要求在2012年4月5日提交的编号为61/620,945的美国临时专利申请的优先权，其通过引用完全并入，如同在本文中完全阐述的。下面提到的所有出版物都通过引用完全并入，如同在本文中完全阐述的。

技术领域

本发明涉及光纤连接器，特别涉及在光纤连接器中的套箍。

背景技术

通过光纤波导传输光信号有许多优点，并且其用途是多样的。单根或多根光纤波导可以被简单地用于传输可见光到远程位置。复杂的电话和数据通信系统可以传输多个特定的光信号。这些设备以端至端的关系耦合光纤，所述耦合是光损耗的一个来源。光纤的两个抛光端部的精密对准是必要的，以确保在光纤链路中的整体光损耗是等于或小于对系统指定的光连接器损耗预算。对于单模电信级光纤，这通常对应于小于1000nm的连接器光纤对准公差。这意味着在以数千兆速率运行的并行光纤和单根光纤链路两者中，应用于对准光纤的部件必须以亚微米级的精度组装和制造。

在光纤连接中，光纤连接器端接包含一根或多根光纤的线缆的端部，并且使能比剪接更快的连接和断开。所述连接器机械地耦合和对准光纤的芯，使得光能够端至端的传递。更好的连接器由于光纤的反射或错位损耗很少的光线。在并行/多光纤和单光纤链路两者中的以数千兆速率工作的连接器必须以亚微米级的精度装配与制造。如同以这样的精度水平生产部件不够挑战似的，为了所得到的最终产品是经济的，其必须以完全自动化、极高速的工艺来完成。

当前的光纤连接器在基本设计上已经很多年都没有改变了。基本的连接器单元是连接器组件。图1示出一种用于包含光纤412的线缆410的光纤连接器400的示例，其是由美国Conec有限公司(US Conec Ltd)商业化的连接器。所述连接器包括部件的集合，所述部件包括套箍402、套箍壳体404、线缆护套或护罩406、对准导销408，和设置在壳体内或壳体外部的其他硬件(例如，电缆压力释放件、压接件、偏置弹簧、间隔件等)。套箍402和光纤412的端接端面是抛光的。在光纤连接器400中的套箍402是弹簧加载的，以提供轴向偏压，以将在两个连接器中的光纤抛光端面以端至端的构造压在一起。在大多数情况下，意图是在耦合光纤之间建立物理接触以防止光的损耗。物理接触避免了在两根光纤之间的空气受困层，所述空气受困层增加连接器的插入损耗和反射损耗。需要未示出的适配器以可靠地耦合两个连接器的套箍(每个连接器的套箍壳体404被插入到适配器)。

示出在图1中的由美国Conec有限公司生产的光纤连接器据称是按照在5,214,730号美国专利中公开的结构，所述专利已转让给日本电报电话公司(Nippon Telegraph and Telephone Corporation)。如图所示，在'730专利中，所述光纤连接器接收具有多根单独光纤的带状线缆，并保持单独光纤处于预定关系中。所述光纤连接器可与另一个光纤连接器相配合(例如，使用适配器)，以便将一个光纤连接器的多根单独光纤与另一的光纤连接器的多根光纤对准。

来自美国Conec有限公司的套箍402通常处于有一系列过大通孔的塑料块的形式，所述通孔提供用于插入光纤412的端接端部和对准销408到所述块的足够间隙。套箍402由塑料聚合物模制而形成，其通常由玻璃颗粒增强。为了插入多根光纤412的端接端部通过在套箍块402中的孔，所述光纤的保护套和缓冲(树脂)层被剥去，以露出端接端部附近的包覆层，并且所述包覆层涂覆有环氧树脂层。所述光纤的端接端部然后被穿入在套箍中的过大孔内。通过固化环氧树脂，光纤412的端部被可靠地保持在套箍402中。类型地，在插入到在套箍402中设置用于所述销的过大孔之后，对准销408用环氧树脂保持。

上述的套箍具有几个显著缺点。注塑结构本身不能良好地保持公差。聚合物不是刚性的，并在负载(力或力矩)被施加到光纤线缆或连接器壳体时变形。聚合物在较长的时间周期内也容易蠕变和热膨胀/收缩。在套箍的过大孔中的间隙进一步影响光纤的端至端对准的公差。环氧树脂在固化时收缩，这导致塑料套箍的弯曲。此外，环氧树脂随着时间而蠕变，在连接器中弹簧负载施加的轴向偏置下导致光纤端部(其被压靠在邻接光纤的端部)在套箍的孔内的窜动(pistoning)或回缩。这损害了相对光纤端面的表面接触界面的完整性。这些和其它的缺陷导致较差的最终公差，而其对现代光纤的应用还需要很多改进。