触片式光纤连接器制造技术

总体而言提供一种具有至少一个触片的光纤连接器，其中该触片固定至少一个光纤。触片包括可伸缩护罩、容纳可伸缩护罩的主体、和至少一个偏压件。在优选实施例中，偏压件包括第一偏压件、第二偏压件和第三偏压件。第一偏压件能够偏压以使得插芯的对准销打开可伸缩护罩的门。第二偏压件能够偏压以使得可伸缩护罩容纳在主体内。第三偏压件能够偏压以使得可伸缩护罩和主体适应可变拭接长度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2001年8月31日提交的题目为“适应可变拭接长度(wipe length)同时最小化可能的光纤不对准的连接器设计”(“Connector Design Accommodating Variable Wipe Length WhileMinimizing Potential Optical Fiber Misalignment”)的美国临时申请60/316,594的优先权。
技术介绍
传统的高速计算机和通信系统通常利用底板组件进行构建。这种系统建造在印刷电路板(“PCB”)上，称为“子板”或“子卡”，它们通过底板相互连接。传统的底板是印刷电路板，其上面有许多信号迹线。迹线在安装于底板表面上的电连接器之间传输信号。子卡具有沿其一个边缘的配接电连接器，允许每个子卡插入底板内。在这种结构中，子卡相互平行并且通常垂直于底板安装。随着我们技术社会中带宽需求的增长，显然现有通信系统不具备提供所需带宽的能力。因此，除了现有电连接结构之外，必须开发采用光来传输数据信号的高速系统。这样可以以非常高的速率(例如每秒10千兆比特)传输数据。这种系统采用光纤或者光导来传输光，而不使用金属迹线。应当认识到光通信不同于电子通信。光是一种电磁辐射，具有不同于电子的特征的特有的特征。因此设计用于光传输的底板组件与设计用于电子传输的底板组件具有不同的考虑事项。设计用于光传输的底板组件通常包括连接器，该连接器具有固定单个光纤或者多光纤光缆的插芯。子卡连接器上的插芯配接于底板连接器上的对应插芯，从而固定在相配接的插芯内的光纤相互对准以减小损耗。这些插芯通常通过对准销和接纳对准销的通道定位在相互配接的位置。由于所使用的光纤的尺寸，例如直径为125微米(10-6米)纤芯直径为62.5微米，保持与对准销和接纳通道的精确公差非常关键。不能保持精确公差或者任何其他的不对准/缺陷将导致光纤-光纤界面处的显著的数据信号损耗。随着越来越多的底板组件包含电连接器和光纤连接器，由于需要底板组件适应可变拭接长度使得上述对准/公差问题变得更加复杂。这里所用的“拭接长度”指子卡和底板上的电连接器建立电接合所需的距离。通常，电连接器安装在子卡边缘，通常靠近光纤连接器。这种“拭接(wipe)”主要用来抵消底板/子卡封装中的积累公差。诸如PCB均匀性、平面性、定位公差、PCB锁定位置、部件公差和连接器约束的所有这些因素影响电连接器相对于PCB的最终位置。这些因素对光纤连接器是不利的。光纤连接器是一种对接装置(butt-coupled device)。固定光纤的端面必须在任何时候保持物理接触以确保光纤中传输的光信号稳定和连续。因此，光纤连接器必须设计为建立完全接合并且提供浮动“沿接合轴线的可移动性”以适应电连接器的可变拭接长度。这是因为以下两个主要原因。首先，当连接高密度连接器时可以产生超过150磅的配接力。通常采用手动凸轮拴锁机构来将各个子卡连接于底板。尽管这些机构是手动操作，但是它们不能提供太多的使用者反馈，除了锁止或未锁止状态以外。在此情况下，如果在上述载荷下某个连接器没有正确对准，那么连接系统非常可能产生问题。因此，关键所在是在拴锁啮合之前各个连接器对准。而且，理想地通过交错排列从光到电的排列顺序来隔离配接力峰值。这将提供在将子卡定位在底板上时更加平滑的凸轮拴锁动作。而且，去除了使得拴锁超出其弹性极限的任何附加载荷。其次，为了适应不同的电连接器并且为了得到容易地融入新技术的产品，重要的一点是使浮动最小化以确保兼容性并且限制以后的力峰值的可能性。为了提供这些性能，需要较大的Z轴位移(这里Z轴是接合轴线)，例如3到7毫米。这要求光纤连接器和电连接器相对移动，否则在用于将子卡接合于底板的杠杆臂的力的作用下部件会损坏。为了实现所需的浮动，通常在系统内采用可滑动机构。例如，授予Iwano等的美国专利5,121,454中所公开的在先技术系统采用包含在连接器壳体中的侧面拴锁来进行配接，并且拴锁和连接器壳体的结构提供Z轴浮动。在先技术‘454专利的拴锁方法在具体实施部分参照图1详细说明。本专利技术的专利技术人认识到尽管在先技术的光纤连接系统大部分运行良好，但是还存在在先技术系统未能解决的缺陷。首先，本专利技术人所知的在先技术系统不能提供设计灵活性。例如，如果光纤数量或者连接器中的其他需求变化，需要重组和再定义设计来满足这种需求。并且这种重组/再定义过程费用大并且耗费时间。参见在先技术‘454专利所述的光纤连接器，对于本领域技术人员来说，显然如果连接器需求变化(例如需要更多的光纤由连接器固定)，连接器设计将必须再定义并且重要的重组是必要的。其次，由于所存在的相当大的配接力，在先技术系统采用复杂的拴锁/释放机构，这势必增大连接系统的尺寸和材料成本。更重要的是，连接系统的这种增大的尺寸占用印刷电路板上的宝贵空间，而这个空间原本是由其他部件使用的。因此，需要一种光纤连接器，它适应电连接器的可变拭接长度，同时通过以成本有效、节约时间的方式提供设计灵活性克服了在先技术系统的缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种光纤连接器设计，它适应可变拭接长度，同时最小化光纤到光纤界面处的数据信号损耗。本专利技术的另一个目的是提供一种光纤连接器设计，它允许灵活结构的模块化以满足各种系统结构和/或密度要求。本专利技术的又一个目的是提供一种光纤连接器设计，它改善成本、过程控制和生产交付周期。本专利技术的再一个目的是提供一种光纤连接器设计，它改善了清洁度和部件保护同时还提供眼睛保护。本专利技术的这些和其他目的总体上通过具有至少一个触片的光纤连接器实现，其中该触片固定至少一个光纤。触片包括可伸缩护罩、容纳该可伸缩护罩的主体、以及至少一个偏压件。偏压件能够当触片接触相应的配接触片时偏压以使得护罩缩进。在本专利技术的详细视图和实施例中，触片还包括具有优选地向外开的门的可伸缩护罩以及至少一个固定光纤的插芯，其中插芯设置有对准销。偏压件包括第一偏压件、第二偏压件和第三偏压件。第一偏压件能够偏压以使得插芯的对准销打开可伸缩护罩的门。第二偏压件能够偏压以使得可伸缩护罩容纳在主体内。第三偏压件能够偏压以使得可伸缩护罩和主体适应可变拭接长度。附图说明图1表示出光纤连接系统的三种不同构造，其中选项1和3是在先技术的构造，选项2是本专利技术的构造；图2是表示图1的选项2的光纤连接器组件结构(处于未装配位置)以及电连接器组件(处于未装配位置)的透视图；图3是仅仅表示图2的光纤连接器组件的透视图；图4表示图2和3的光纤连接器的多个触片(护罩的向外开的门处于关闭位置)中的一个；图5表示图4的触片，其中护罩的向外开的门处于打开位置；图6a-6e是图2和3的光纤连接器的触片的非比例视图，仅仅旨在表示配接过程的不同阶段期间触片的操作；图6f表示图6a-6e的配接阶段期间触片组件的力和位移；以及图7是本专利技术光纤连接器组件的另一个实施例的触片的非比例视图。具体实施例方式图1表示出光纤连接系统的三种不同构造。选项1和3是在先技术的构造，选项2是本专利技术的构造。图1表示了由于使用拴锁结构而存在的力。圈代表力的范围以及它如何在系统内分布，而箭头代表配接后是否向底板施加前向力。可以看到，只有在选项1的构造中才存在配接后向底板施加的前向力。拴锁结构用实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个触片的光纤连接器，其中该触片能够适应可变拭接长度并且包括：具有门的可伸缩护罩；容纳可伸缩护罩的主体；至少一个插芯，它固定至少一个光纤，插芯设置有对准销；第一偏压件、第二偏压件和第三偏压件；第一偏压件能够偏压以使得插芯的对准销打开可伸缩护罩的门；第二偏压件能够偏压以使得可伸缩护罩容纳在主体内；以及第三偏压件能够偏压以使得可伸缩护罩和主体适应可变拭接长度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塞佩赫基亚尼，理查德F罗思，
申请(专利权)人：泰拉丁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]