Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) para unir cables de fibra óptica (12),

que comprende:una carcasa (6);

un puerto (48) dentro de la carcasa (6) para recibir un extremo de una fibra óptica (29);

una férula cilíndrica (32) dentro de la carcasa (6) que tiene un primer y segundo extremos opuestos (33, 35), unterminal de la fibra óptica (29) sostenido axialmente (14) dentro de la férula y que se extiende entre dichosextremos de la férula;

un sistema óptico para proyectar y/o recibir un haz expandido (40), dicho sistema que comprende al menos unalente (8) dispuesta para acoplar ópticamente dicho haz expandido con el terminal de la fibra óptica (29) en elprimer extremo de la férula (33);

un manguito (34) dentro de la carcasa (6), una primera parte de dicho manguito que agarra la férula (32) y unasegunda parte de dicho manguito que se extiende hacia el puerto (48) axialmente alejado del segundo extremode la férula (35) y que tiene un extremo abierto para recibir dentro de dicha segunda parte una férula determinación (36) de una fibra óptica insertada dentro del puerto; y

una parte de conector (2, 4, 5) para conectar el conector de fibra óptica (20) a otro conector de fibra óptica dehaz expandido de manera que dicho haz expandido (40) atraviesa entre dichos conectores;

en el que un canal (28) se extiende a través de la carcasa (6) desde el puerto (48) hacia el sistema óptico, elconector de fibra que se caracteriza porque la férula cilíndrica (32) está asegurada por medio de un anillo (80)dentro del canal (28), dicho anillo que tiene una superficie exterior (78) y una superficie interior (76), dichasuperficie exterior del anillo que hace un ajuste de interferencia con una superficie interior (25) del canal y dichasuperficie interior (76) del anillo (80) que hace un ajuste de interferencia con una superficie exterior (74) de laférula cilíndrica (32) hacia el primer extremo de la férula (33).

Conector de fibra óptica con un terminal y una lente para expandir el haz y método de fabricación

ANTECEDENTES

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un conector óptico para uso en un sistema de comunicaciones de fibra óptica, y particularmente un conector óptico de haz expandido para conectar fibras ópticas.

Técnica relacionada

Un sistema de comunicaciones de fibra óptica puede necesitar ser usado en un entorno severo donde el conector puede estar sujeto a impactos, suciedad o extremos de temperatura y humedad. Una aplicación en que se usan conectores ópticos en un entorno severo es en la industria de radiodifusión, donde las cámaras y el equipo de sonido están unidos a otro equipamiento electrónico por medio de cables de fibra óptica que se extienden a través de espacios abiertos. Los cables pueden estar unidos juntos con conectores ópticos que pueden tener que tenderse en suelo abierto donde la suciedad o el barro pueden encontrar su camino dentro del conector.

Una forma conocida para aumentar la fiabilidad de un conector óptico es hacer uso de un haz óptico colimado extendido que se proyecta entre partes del conector de acoplamiento. Entonces, si la suciedad o la humedad entra entre las partes del conector, ésta solamente puede oscurecer o degradar una parte del haz expandido entre las partes del conector acopladas. El tamaño expandido del haz expandido en relación con las dimensiones de las partes del conector también reduce la necesidad de alta precisión mecánica en las partes del conector.

Un ejemplo de tal conector óptico de haz expandido se revela en el documento de patente WO 2007/119036. Este documento revela un conector óptico en el que una fibra óptica se mantiene dentro de una férula y el subconjunto de terminal y férula entonces se asegura en su lugar con respecto a una lente de bola únicamente por medio de un adhesivo que rellena parcialmente un vacío dentro de una carcasa del conector. El adhesivo, el cual también mantiene la lente en su lugar se introduce en el vacío y se cura siguiendo un proceso de alineamiento en el cual el subconjunto de férula y terminal están alineados dinámicamente con respecto a la lente de bola hasta que se ha logrado el acoplamiento óptico correcto.

Tal conector se puede usar con cables de fibra óptica que tienen una pluralidad de fibras ópticas individuales, cada una de las cuales conduce a una lente correspondiente dentro del conector y un haz colimado expandido correspondiente entre las partes del conector.

Aunque tal conecto es robusto y económico, lleva considerable tiempo y dinero en la fabricación alinear la lente con respecto al subconjunto de férula y terminal. Esto es debido principalmente al alto coste de los micro manipuladores capaces de mover el subconjunto a lo largo de tres ejes ortogonales así como la rotación alrededor de uno o dos ejes, y también por la necesidad de mantener la alineación en su lugar hasta que el adhesivo ha curado adecuadamente.

El documento FR2551225 describe una férula de fibra mantenida en un canal de la carcasa del conector para acoplar la fibra mantenida allí dentro a la lente frontal del conector a través de un anillo de ajuste de interferencia.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un conector óptico de haz expandido más conveniente.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con la invención, hay proporcionado un conector de fibra óptica de haz expandido para unir cables de fibra óptica, que comprende:

una carcasa;

un puerto dentro de la carcasa para recibir un extremo de una fibra óptica;

una férula cilíndrica dentro de la carcasa que tiene los extremos primero y segundo opuestos, un terminal de la fibra óptica mantenido axialmente dentro de la férula y que se extiende entre dichos extremos de la férula;

un sistema óptico para proyectar y/o recibir un haz expandido, dicho sistema que comprende al menos una lente dispuesta para acoplar ópticamente dicho haz expandido con el terminal de la fibra óptica en el primer extremo de la férula;

un manguito dentro de la carcasa, una primera parte de dicho manguito que agarra la férula y una segunda parte de dicho manguito que se extiende hacia el puerto axialmente alejado del segundo extremo de la férula y que tiene un extremo abierto para recibir dentro de dicha segunda parte una férula de terminación de una fibra óptica insertada en el puerto; y

una parte de conector para conectar el conector de fibra óptica a otro conector de fibra óptica de haz expandido de manera que dicho haz expandido atraviesa entre dichos conectores;

caracterizado porque un canal extiende a través de la carcasa desde el puerto hacia el sistema óptico, la férula que está asegurada por medio de un anillo dentro del canal, dicho anillo que tiene una superficie exterior y una superficie interior, dicha superficie exterior del anillo que hace un ajuste de interferencia con una superficie interior del canal y dicha superficie interior del anillo que hace un ajuste de interferencia con una superficie exterior de la férula hacia el primer extremo de la férula.

Un ajuste de interferencia, también conocido como un ajuste de presión, es una fijación entre dos partes que se logra mediante fricción después de que las partes se empujan juntas, más que por cualquier otro medio de fijación. Preferentemente, tanto el anillo como el canal se hacen de metal, mientras que la férula estará formada preferentemente a partir de un material cerámico. Para las partes de metal en particular, la fricción que mantiene las partes juntas a menudo se aumenta extraordinariamente mediante compresión de una parte contra la otra, la cual depende de las fuerzas de tensión y compresión de los materiales de los que están hechas las partes.

Una ventaja particular de esta adaptación es que es posible eliminar las etapas de alineamiento costosas y que consumen mucho tiempo, ya que el alineamiento se establece mediante las dimensiones interior y exterior del anillo en relación con, respectivamente las dimensiones exteriores de la férula y las dimensiones interiores del canal.

En una realización preferente de la invención, la superficie exterior del anillo es una superficie cilíndrica que hace el ajuste de interferencia con una superficie interior del canal. La superficie interior del canal con la que se hace el ajuste de interferencia preferentemente es una superficie cilíndrica.

También en una realización preferente de la invención, la superficie interior del anillo es una superficie cilíndrica que hace el ajuste de interferencia con una superficie exterior de la férula hacia el primer extremo de la férula. La superficie exterior de la férula con la que se hace el ajuste de interferencia preferentemente es una superficie cilíndrica.

El sistema óptico puede comprender una lente de bola que hace un ajuste de transición con dicha superficie interior del canal. Un ajuste de transición se define como uno que tiene límites de tamaño así prescritos que o bien un ajuste de espacio o bien un ajuste de interferencia pueden resultar cuando las partes de acoplamiento están ensambladas. Preferentemente, el ajuste de transición es un ajuste de interferencia. Esto evita la necesidad de que las lentes sean aseguradas en su lugar usando medios adicionales, tales como un anillo adhesivo para rellenar cualquier hueco entre la lente y el canal, aunque aún se puede usar un adhesivo con un ajuste de interferencia para proporcionar un sellado ambiental y así impedir el ingreso de humedad o contaminantes a través de cualesquiera huecos pequeños entre la lente y el canal.

Debido a que el alineamiento se determina mediante el ajuste por presión de los componentes juntos, la precisión del alineamiento óptico entre el subconjunto de férula y terminal y el sistema óptico dependerá de la precisión de las dimensiones logradas durante la formación de los componentes, particularmente los diámetros de las superficies cilíndricas del anillo y canal. Por esta razón, es particularmente ventajoso si las superficies del canal con las que se hacen los ajustes con el anillo y la lente de bola se proporcionan mediante una superficie cilíndrica común, antes que, por ejemplo superficies cilíndricas separadas que tienen diámetros internos diferentes.

La férula y el anillo se pueden... [Seguir leyendo]

1. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) para unir cables de fibra óptica (12) , que comprende:

una carcasa (6) ;

un puerto (48) dentro de la carcasa (6) para recibir un extremo de una fibra óptica (29) ;

una férula cilíndrica (32) dentro de la carcasa (6) que tiene un primer y segundo extremos opuestos (33, 35) , un terminal de la fibra óptica (29) sostenido axialmente (14) dentro de la férula y que se extiende entre dichos extremos de la férula;

un sistema óptico para proyectar y/o recibir un haz expandido (40) , dicho sistema que comprende al menos una lente (8) dispuesta para acoplar ópticamente dicho haz expandido con el terminal de la fibra óptica (29) en el primer extremo de la férula (33) ;

un manguito (34) dentro de la carcasa (6) , una primera parte de dicho manguito que agarra la férula (32) y una segunda parte de dicho manguito que se extiende hacia el puerto (48) axialmente alejado del segundo extremo de la férula (35) y que tiene un extremo abierto para recibir dentro de dicha segunda parte una férula de terminación (36) de una fibra óptica insertada dentro del puerto; y

una parte de conector (2, 4, 5) para conectar el conector de fibra óptica (20) a otro conector de fibra óptica de haz expandido de manera que dicho haz expandido (40) atraviesa entre dichos conectores;

en el que un canal (28) se extiende a través de la carcasa (6) desde el puerto (48) hacia el sistema óptico, el conector de fibra que se caracteriza porque la férula cilíndrica (32) está asegurada por medio de un anillo (80) dentro del canal (28) , dicho anillo que tiene una superficie exterior (78) y una superficie interior (76) , dicha superficie exterior del anillo que hace un ajuste de interferencia con una superficie interior (25) del canal y dicha superficie interior (76) del anillo (80) que hace un ajuste de interferencia con una superficie exterior (74) de la férula cilíndrica (32) hacia el primer extremo de la férula (33) .

2. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) como se reivindica en la Reivindicación 1, en el que la superficie exterior (78) del anillo (80) es una superficie cilíndrica que hace dicho ajuste de interferencia con una superficie interior (25) del canal (28) .

3. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) como se reivindica en la Reivindicación 2, en el que la superficie interior del canal (28) con la que se hace el ajuste de interferencia es una superficie cilíndrica (25) .

4. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie interior (76) del anillo (80) es una superficie cilíndrica que hace dicho ajuste de interferencia con una superficie exterior (74) de la férula (32) hacia el primer extremo de férula (33) .

5. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) como se reivindica en la Reivindicación 4, en el que la superficie exterior de la férula (32) con la cual se hace el ajuste de interferencia es una superficie cilíndrica (74) .

6. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que el sistema óptico comprende una lente de bola (8) que hace un ajuste de transición con dicha superficie interior (25) del canal (28) .

7. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) como se reivindica en la Reivindicación 6, en el que dicha superficie interior (25) del canal (28) con la cual se hacen dichos ajustes con el anillo (80) y la lente de bola (8) se proporcionan por una superficie cilíndrica común.

8. Un conector de fibra óptica de haz expandido (20) como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que la férula (32) y el anillo (80) están asegurados juntos mediante una gota de adhesivo curado entre una superficie que se extiende radialmente del anillo y dicha superficie exterior (74) de la férula (32) .

9. Un método para fabricar un conector óptico de haz expandido (20) para unir fibras ópticas, que comprende los pasos de:

- asegurar un terminal de la fibra óptica (29) dentro de una férula cilíndrica (32) , dicha férula que tiene un primer y segundo extremos opuestos (33, 35) ;

- ajustar por presión un anillo (80) sobre un primer extremo (33) de la férula cilíndrica (32) de manera que una superficie interior (76) del anillo hace un ajuste de interferencia con una superficie exterior (74) de la férula cilíndrica;

- formar una carcasa considerablemente hueca (6) que tiene un canal (28) que se extiende a través del mismo;

- ajustar por presión el anillo (80) en el canal (28) de manera que una superficie exterior (78) del anillo hace un ajuste de interferencia con una superficie interior (25) del canal;

- o bien antes o bien después del ajuste por presión del anillo (80) en el canal (28) , que coloca un manguito (34) sobre al menos parte de la férula cilíndrica (32) de manera que el manguito se extiende lejos del segundo 5 extremo de la férula (35) para presentar un extremo abierto al manguito para recibir una férula de terminación

(36) de una fibra óptica insertada en el puerto (48) ; y

- colocar un sistema de fibra óptica que comprende al menos una lente (8) en un extremo del canal (28) de manera que el terminal de la fibra óptica (29) y el sistema óptico están acoplados ópticamente para la transmisión (o recepción) de un haz expandido (40) desde o mediante el sistema óptico.

10. Un método como se reivindica en la Reivindicación 9, en el que el sistema óptico comprende una lente de bola

(8) que se apoya en un extremo del terminal de la fibra óptica (29) .

11. Un método como se reivindica en la Reivindicación 9 o Reivindicación 10, en el que el sistema óptico comprende una lente de bola (8) , el método que comprende el paso de ajustar por presión la lente de bola en el canal (28) hasta que una superficie periférica de la lente hace un ajuste de transición con una superficie interior (25)

del canal.

12. Un método como se reivindica en la Reivindicación 11, en el que dicha superficie interior (25) del canal (28) con el cual dicho ajuste de interferencia y dicho ajuste de transición están hechos ambos con una superficie interior cilíndrica común (25) del canal.

13. Un método como se reivindica en cualquiera de las 1. o 12, en el que anterior a ajustar por

presión el anillo (80) en el canal (28) , el anillo ensamblado (80) y la férula (32) se giran para mecanizar una superficie exterior cilíndrica (78) del anillo con referencia a un eje central (14) de la férula.