包括整合的增强功能的光缆和光纤连接器组件的制作方法
【专利说明】
[0001]相关申请的交叉引用
[0002] 本申请于2014年7月22日作为PCT国际专利申请递交并且要求2013年7月22日递交 的序列号为61 /857，040的美国专利申请的优先权，所述美国专利申请的公开内容整体通过 引用并入本文中。
技术领域
[0003] 本公开大体上涉及光纤通信系统。更具体地，本公开涉及光纤连接器、光纤连接器 和光缆组件及制造方法。
【背景技术】
[0004] 由于服务提供者愿意为客户提供高带宽的通信容量(例如数据和音频），因此光纤 通信系统在某种程度上正变得越来越普遍。光纤通信系统采用光缆网络在相当长的距离上 传输大容量的数据和音频信号。光纤连接器是大多数光纤通信系统的重要部分。光纤连接 器允许两个光纤快速地光学地连接和断开。
[0005] 典型的光纤连接器包括支撑在连接器壳体前端的插芯组件。所述插芯组件包括插 芯和安装在插芯后端的毂。弹簧用来将插芯组件相对于连接器壳体向前方偏压。插芯用来 支撑至少一个光纤的端部(在多纤插芯的情况下，多个光纤的端部被支撑）。插芯具有光纤 的抛光端所位于的前端面。当两个光纤连接器互连时，它们各自插芯的前端面相互抵靠并 且插芯通过它们各自的弹簧负载被压在一起。当光纤连接器连接时，它们各自的光纤同轴 地对齐以使得光纤的端面彼此直接相对。以此方式，光学信号可穿过光纤的对齐的端面从 光纤传输至光纤。对于多个光纤连接器类型，两个光纤连接器之间的对齐通过采用接收连 接器、对齐插芯并以相对于彼此连接的方向机械地保持连接器的光纤适配器提供。
[0006] 连接器通常在工厂中通过直接端接工艺安装在光缆上。在直接端接工艺中，连接 器通过将光缆的光纤端部固定在连接器的插芯中而安装在光缆上。在光纤的端部已经固定 在插芯中之后，插芯的端面和光纤的端面被抛光和被以其它方式处理以在光纤的端部处提 供可接受的光学接口。
[0007] 连接器还可通过使用光学接合而被安装在光缆上。光学接合可为机械接合或熔接 接合。机械接合通常用于现场端接连接器。熔接接合可用来将光缆的光纤熔接接合至固定 在插芯中的光纤梢头梢头的后端。公开号为US2014/0064665A1的美国专利申请公开了示例 性的接合式(sp 1 i ce-on)连接器的构造。
[0008] 需要用于将增强功能整合进光纤连接器中的高性价比和紧凑的方法和结构。
【发明内容】
[0009] 本公开的教导涉及用于将增强功能整合进接合型（splice-on)连接器的方法、技 术和结构。在某些示例中，这样的增强功能可包括信号过滤、信号监视、连接器存在检测和 其他功能。在某些示例中，信号修正结构可容纳在由插芯支撑的梢头光纤和光缆的相应的 光纤之间。在某些示例中，信号修正结构可包括信号过滤特性。在某些示例中，信号修正结 构可包括信号分裂或抽取(tapping)特性。在某些示例中，信号修正结构可包括信号反射特 性。在某些示例中，信号修正结构具有相对低的成本并可在高效的制造过程中有效地整合 进光纤连接器中。在某些示例中，信号修正结构在基本上不增加连接器的尺寸或成本的情 况下提供增强的功能。在某些示例中，信号修正结构可包括薄膜、信号修正光纤或其他结 构。
[0010] 本公开的一个方面涉及光缆和光纤连接器组件。所述组件包括光缆光纤、插芯、具 有支撑在插芯内的第一部分和从插芯向后突出的第二部分的梢头光纤和光学地耦合在梢 头光纤和光缆光纤之间的信号修正光纤。信号修正光纤被构造为在预定的信号波长范围内 支持多重传输模式。信光缆光纤和梢头光纤被构造为在预定的信号波长范围内支持单传输 模式。所述组件还包括支撑插芯的后端并覆盖梢头光纤的第二部分和信号修正光纤的至少 一部分的毂。
[0011] 本公开的另一个方面涉及光缆和光纤连接器组件。所述组件包括光缆光纤、具有 前端和后端的插芯、具有支撑在纵向孔内的第一部分和从插芯的后端向后突出的第二部分 的梢头光纤以及光学地耦合在梢头光纤和光缆光纤之间的信号修正结构，所述插芯还限定 了纵向孔。信号修正结构可以需要的接合角度被构造以反射用来监视光学连接器的存在的 特定的波长。
[0012] 本公开的进一步的方面涉及光缆和光纤连接器组件。所述组件包括光缆光纤、具 有前端和后端的插芯、具有支撑在纵向孔内的第一部分和从插芯的后端向后突出的第二部 分的梢头光纤、光学地耦合在梢头光纤和光缆光纤之间的信号修正结构，所述插芯还限定 了纵向孔。信号修正结构可被构造为提取光学信号的一部分。所述组件包括用于检测提取 的光学信号的存在的至少一个检测器。
[0013] 各种附加的方面将在下面的说明书中陈述。这些方面涉及单个特征和特征的组 合。应理解的是，上文的一般描述和下文的详细描述均仅为示例性和解释性的，并且不限制 本文公开的实施例所依据的宽泛的发明构思。
【附图说明】
[0014] 图1为根据本公开的原理的光缆和光纤连接器组件的纵向剖视图。
[0015] 图2为示出了插芯毂和用于图1的光缆和光纤连接器组件的接合位置的放大图。
[0016] 图3为示出了用于图1的光缆和光纤连接器组件的光纤结构的模场的纵向剖面示 意图。
[00Π]图4为沿着图3的剖面线4-4截取的剖视图。
[0018]图5为沿着图3的剖面线5-5截取的剖视图。
[0019]图6为沿着图3的剖面线6-6截取的剖视图。
[0020] 图7为示出了根据本公开的原理的用于制造图1的光缆和光纤连接器组件的示例 性的方法的流程图。
[0021] 图8为根据本公开的原理的信号修正结构的可替换的实施例的纵向剖面示意图； 和
[0022]图9为根据本公开的原理的信号修正结构的另一个可替换的实施例的纵向剖面示 意图。
【具体实施方式】
[0023] 图1示出了根据本公开原理的光缆和光纤连接器组件20。光缆和光纤连接器组件 20包括固定在光缆24端部上的光纤连接器22。光纤连接器22包括具有前端28和后端30的连 接器主体26。光纤连接器22还包括安装在连接器主体26中的插芯组件32。插芯组件32包括 具有支撑在插芯毂36中的后端的插芯34。弹簧38相对于连接器主体26沿向前的方向偏压插 芯组件32。光纤连接器22还包括安装在连接器主体26上的释放套管40,所述释放套管40可 相对于连接器主体被拉回以从对应的光纤适配器上释放连接器主体26的前端28。光缆24被 示出包括包围定位在保护缓冲件46(例如，诸如松散的缓冲层、紧密的缓冲层或松散/紧密 的缓冲层的缓冲层）中的光缆光纤44的外部夹套42。光缆24还包括定位在缓冲管46和外部 夹套42之间的加强层48(例如芳纶纱或另一类型的可伸长的加强材料）。加强层48被示出固 定(例如压接)至连接器主体26的后端30。光纤连接器22包括在光纤连接器22和光缆24之间 的接口处提供应力释放和/或光纤弯曲半径保护的锥形的靴部50。
[0024] 参考图1和2,光纤连接器22包括光学地耦合(例如接合)至光缆光纤44的光纤结构 52。光纤结构52包括固定(例如，黏合地粘接)在插芯34的纵向孔56内的光纤梢头54。光学结 构52还包括定位在光缆光纤44和光纤梢头54之间的信号修正结构58(例如信号修正光纤）。 信号修正结构58可被构造为提供多种信号修正功能。例如，信号修正结构58可用作带通滤 波器、边缘滤波器(例如低到高或高到低）、波长滤波器、分光器或信号衰减器。在一个示例 中，信号修正结构58可为通过多模干涉和重新成像来过滤特定波长或波长范围的信号的多 模干涉过滤器。在某些示例中，信号修正结构58可为反射用来监视网络中光学连接器的存 在的特定波长的薄膜。这样的示例参照图8更详细的示出和描述。在其他示例中，信号修正 结构58可为分裂光学信号的一部分的接合分束器(splice beam splitter)。接合分束器参 考图9更详细的示出和描述。
[0025] 本文所使用的"模场"意指光纤的在通过具有预定波长的光信号的光纤传输期间 光所穿过的光纤的一部分。应理解的是给定的光纤的"模场"可能根据正通过其传输的光信 号的波长变化。本文所使用的"模场区域"是在光纤的给定位置处的模场的横截面区域。"模 场区域"通常为圆形并且限定穿过模场区域的模场直径。模场直径可被限定在能量密度减 少至最大能量密度的Ι/e 2处的位置处。模场区域还可以称为"光斑面积(spot area)"或"光 束面积"，并且模场直径还可以