光纤终端定位器 【发明背景】
光纤一般是通过在各光缆的裸露端安装一终端来彼此耦合，各光纤的接头与终端的套圈接头齐平。套圈和光纤的接头排列在一个精密对准的套管中，这样两根光纤的接头可彼此紧靠。实际上，光纤的接头轻微地偏离其套圈的中心线，接头位于并不完全垂直于套圈轴的平面中。举一个例子，对于模场强度直径为9微米(0.009毫米)的单模光纤，其离心率可以是3微米。这就导致了插入损耗，即由于光必须在两根邻接光纤的接头之间穿过，因而导致的光强的损耗。
可以通过把一个终端及其对应的光纤旋转到绕终端轴线地不同位置、并测量各位置的插入损耗来减少插入损耗。人们发现，对于绕理想位置约±30°范围内的旋转，插入损耗不会有太多改变。因此，终端可以约60°的跨度来旋转，直到达到六个位置中的最佳一个，终端即可固定在该位置。由于终端有时需要从其外壳中拆下，以清洁其接头，因此希望所有用来固定终端方位的装置都能够允许终端拆下，并且能帮助和确保重新安装的终端位于其最佳位置。
【发明内容】
根据本发明的一个实施例，提供了一种类型的光纤连接器，它包括固定到裸露光缆前端的终端，该终端位于外壳通道中，通道包括定位装置，该定位装置至少指示、优选地还固定终端的旋转位置。定位装置把终端的旋转位置固定在唯一的最佳旋转位置，即使在终端已拆下，并重新安装到外壳通道中以后。定位装置可包括套管，该套管在终端的紧后方处直接固定到光缆上。套管在其后端处形成有径向突起，外壳具有后表面，该后表面指示并优选地保持住突起，从而指示并固定终端的旋转位置。
片状金属定位套管可绕光缆延伸超过180°，并具有一后端部，该后端部形成弯曲90°、从而径向向外延伸的突起。外壳的后部形成有凹槽，该凹槽容纳定位套管上的径向突起以固定终端的旋转位置。
本发明的新颖性特征在附带的权利要求书中具体阐明。本发明通过结合附图阅读下面的描述，是最易于理解的。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的光纤连接器和光纤终端装置的分解立体图。
图2是图1的外壳及终端装置处于终端完全安装位置时的部分后立体图。
图3是表示三个通道的图1连接器的截面图，一个通道包括了截面表示的终端装置，另一通道包括侧面表示的终端装置，第三通道空出。
图4是图1-3装置的定位套管装置的后立体图。
图5是图4套管装置的后正视图，包括光缆的截面图。
图6是本发明第二实施例的定位套管装置的后立体图，其中装置由机加工金属构成。
图7是本发明第三实施例的定位套管装置的后视图，其中装置具有两个突起。
图8是本发明第四实施例的定位套管装置的部分后正视图，其中径向突起构造成包围连接器外壳后部的凸起。
图9是本发明第五实施例的定位套管装置的后立体图，其中装置只是部分围绕光缆，表示它安装在裸露光缆的一部分上。
优选实施例的具体描述
图1表示了本发明第一实施例的光纤连接器10，它包括具有外部和内部壳部件16，18的外壳12。外壳具有终端接收通道14。光纤终端装置20可安装在通道之一中。装置20包括具有主体24和套圈26的终端22，以及在30处用虚线表示的光缆裸露的前端。连接器还包括定位套管装置32，它安装在光缆30上，并确定终端装置20绕其轴线34所旋转的位置。
图3表示两个终端装置20A和20B，装置20A以截面图表示，装置20B以侧视图表示。装置20A的终端22具有孔40，用于接收光缆30裸露的前部42。整个光缆包括外罩和外罩内的强度部件，二者都没有在图中示出。几个光缆的强度部件通常固定在一起，并且固定到装在外壳上的支座上，支座承担了施加到光缆后部的拉力。光纤44通过套圈延伸，它的前接头50与套圈的前接头52精确地齐平。一环氧树脂54固定终端的孔中光缆的其他部分。固定夹60保持住外壳12中的终端，尽管一个细圆柱状的工具可沿终端后部62向前方F插入来扩张夹子，并从连接器通道14中取出终端。弹簧64向前偏压终端。如装置20B所示，这使得套圈26B的接头与对应的套圈的接头70相接合，当二者在对准的套管通道72内紧紧固定时，光线即从一个终端向另一终端传送。
当两个套圈的接头和它们的光纤接头彼此邻接时，存在插入损耗，这表示随着光通过一个接头到另一接头，光幅会减弱。插入损耗的一个原因是两根光纤的接头不是精密同轴的。要降低偏心率到一个很低的水平需要较高的成本，因此工业上只好“容忍”着由于光纤相对终端外侧的离心率而导致的损耗。插入损耗的另一个原因是光纤接头处于不精密平行的平面(有轻微弯曲)中。同样，要进一步降低非平行度和非平直度需要较高成本，因此工业上“容忍”着这些损耗。然而，人们发现，通过旋转一个终端装置到不同位置，直至找到最低插入损耗位置，可以使插入损耗最小化。插入损耗的数量很容易在光穿过一根光缆到另一根时，通过测量光损来确定。本发明就涉及用于保持最小插入损耗位置的装置。
图1所示的定位器或定位套管装置32设计用来把光纤终端装置20定位在绕终端轴线34的发现是产生最小插入损耗的旋转位置处。如图4所示，定位套管装置32包括一段薄片金属，该薄片金属包括围绕裸露的光缆部分并使其固紧的套管部分80，以及从终端的轴线34径向突出的突起82。如图2所示，当终端装置完全安装在外壳通道14中时，突起82延伸进入或紧靠到外壳后端86上由防旋转壁85，87所形成的槽84中。图1表示了外壳设置有从各相应通道14径向延伸的槽84，它位于相应通道的后端。
由于定位套管装置32的套管80具有可绕光缆30延伸360°的部分，因此，在安装终端22裸露的前端之前，就可将定位套管装置安装在光缆裸露的前端。定位套管装置32最初位于在终端的主体后端后面指定的光缆部分上、终端的后端90向后几毫米处。随着连接器10与在适当位置处具有套圈接头70(图3)的另一连接器相配合，终端装置20向前F移动到相应的通道14中，并向前压靠到匹配的终端上。一个仪器连接到两个终端装置的光缆上，测量出插入损耗。
当一个位置的插入损耗测量完后，终端装置20向后拉出几毫米，旋转60°，再向前推进到其完全配合的位置，再次测量插入损耗。持续对装置20的以60°间隔开的六个位置作上述动作。可以注意到，终端的主体具有一六边形表面100(图1)，其有助于装置20在六个间隔60°的位置插入。也可以采用任何具有4到12边(或更多)的有规则的多边形。如图3所示，孔具有一对应的六边形插槽部件102，形成一通道部分。可以注意到，在大多数应用中，使用者都发现，终端从最小损耗位置旋转在约±30°范围内时，插入损耗只有极小的不同，因此在距最小损耗约30°的位置内通常都是符合要求的。还可注意到，相匹配的终端装置20M可作为所有终端装置与其相配合的基准，以确定一个较好的旋转位置。
确定了最小插入损耗位置后，定位套管装置32旋转地固定到裸露的光缆部分30上。这可以用多种方式来实现，包括轻微地弯曲裸露光缆部分周围的套管80的定位件110，112(图4)来更紧地固定套管80和光缆。需要注意的是套管装置32通常只受到较小的力使其旋转或滑动，因而只需让它抵抗适度的这些力的作用就足够了。套管装置32的主要目的是在终端装置安装到通道中时向技术人员指示光缆旋转位置必须在何处。突起82还指示终端何时得到了完全安装。由于六边形主体部分100(图1)的存在，该六边形部分100防止了在最佳位置的测试过程中光缆相对于通道壁的旋转。
在弯曲或用其他方法把定位套管装置32固定到光缆上之前，定位套管装置向前移动，这样径向突起82可装配到外壳的对应槽84中，如图2所示。然而，突起82不是必须(尽管是优选)实际地配合到槽84中，因为优选旋转位置的指示是通过它与槽84的对准来指明的，其中，槽84和突起一起作为指示物。可能有多种不同方式来把定位套管装置固定到裸露的光缆部分上，包括压配合、曲贴、设置柄舌“咬”入光缆，以及使用粘结剂的粘接。在图3中，裸露的光缆具有0.90mm的外径A，套管具有相同的内径A，并用粘结剂固定。从图3可看出，定位套管装置32的前端114最好紧紧(在3毫米以内)位于终端主体的后端90后面，以确保径向突起82位于或靠近外壳后部处的槽84。
图6表示类似于图4装置32的另一种定位套管装置120。但装置120由机加工材料构成，形成一个圆柱122和径向突起124。
在定位套管装置上可采用许多种变化。图7表示了一对径向突起130，132，它们设计成装配到外壳后部对应的槽中，代替位于134处的一个突起。图8表示具有侧面142的突起140，该侧面设计成位于凸起144的相对侧，该凸起形成在外壳的后部146上。
图9表示另一种定位套管装置150，它只包围裸露光缆部分30的一部分。特别装置150绕光缆的轴线延伸略小于180°，但具有一突起152。定位套管装置150可通过粘结剂固定在位置上。还可借助于插入裸露光缆部分的销钉来固定套管，尽管这不是最优的。图9在160处还显示了一个标记(可以是标签)，它用来靠近连接器外壳的后部162处所表示的标记。这可以起作用，但通常不如径向突起那样有效。
因而，本发明提供了一种装置，它用来指示、并优选地还能够固定光纤终端装置在一外壳的通道中的旋转位置，以确保在终端装置连接到特定的相配的终端装置时，能够安装到绕其轴线旋转的、具有较低插入损耗的位置。这可以通过安装定位套管装置来实现，它优选地固定到裸露的光缆上，并位于连接到裸露光缆的终端的后部。定位套管装置具有一径向突起，外壳的后部具有一相应的槽或标记来表示套管装置与外壳的对齐位置。甚至还可以在裸露的光缆上放置一标记或其他指示，使其位于外壳后部的紧后方，再在外壳后部上提供对应的标记或其他指示。终端最好具有一主体部分，其横截面是一个规则的多边形，如六边形，一旦该六边形进入六边形的插槽通道部分，就能够防止终端的旋转。
尽管在此描述和表示了本发明的具体实施例，可以认识到，本领域技术人员很容易作出修改和变化，因此，权利要求可以理解为覆盖了这些修改和等效替代。