专利名称：塑料光纤连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学元件，特别是涉及一种塑料光纤连接器的结构及其连接方法。
背景技术：
塑料光纤是一种成本低、重量轻、便于安装使用、柔软的数据传输介质，它特别适合于短距离、中小容量、使用连接器多的系统(如接入网)。在现有的有线传输介质中，长距离大容量系统，无疑属于石英单模光纤的应用领域。而短距离、中小容量系统，现在主要是铜线电缆的应用领域，但随着塑料光纤的发展，它和相关元器件成本的下降，加上用户对带宽需求的增长，早晚会被塑料光纤所替代。塑料光纤直径大，连接对准容易，对于纤芯直径为980μm的阶跃型塑料光纤和纤芯直径为500μm的渐变型塑料光纤，连接中即使有±30μm的偏移并不严重影响耦合损耗(约增加损耗0.03dB)，因而可以使用廉价的注塑连接器，从而显著降低系统的总成本。目前现有的塑料光纤连接器，以及塑料光纤连接器专利中，已经实现了塑料光纤与光发射、光接收器件以及塑料光纤之间的一对一或二对二连接。在实际的塑料光纤局域网和接入网中，需要使用各种耦合器。目前，使用较为普遍的为混合棒锥形耦合器和混合棒星形耦合器(见图3、图4)，这些耦合器也需要连接器。过去解决这类耦合器连接的一种方法是采用热缩套管光学工程.38卷6期1024～1028页，1999年.Opt.Eng.38(6)1024～1028.1999。这种连接器其耐用性、可靠性均显不足。
发明内容
为了克服现有的热缩套管连接的耐用性、可靠性较差等不足，本发明提供一种塑料光纤连接器，对混合棒耦合器与阶跃型塑料光纤这类连接提出的另一种解决方案，使其更结实、可靠，且方法也比较简单。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该塑料光纤连接器，包括两个螺帽和一个连接体组成，每个螺帽的内表面有内锥面和内螺纹；连接体内有一个通孔，外表面为螺纹两端为锥体，锥体上开有3-5个通槽，这些通槽在径向为等角度，当拧紧螺帽时，其内锥面可使连接体上带锥度的爪状体受力夹紧，爪状体则抱紧塑料光纤；每个螺帽与连接体上的螺纹旋向相同；两个螺帽和连接体的材料用热膨胀性能与塑料光纤相似的热塑性塑料，优先选用透明的热塑性塑料聚碳酸酯，以便于在连接过程中和连接之后观察塑料光纤的位置和状况；本发明适用的塑料光纤直径原则上没有限制，但从实际情况考虑，直径应大于400μm为宜，优选为大于600μm；当需要将连接损耗限制在特别低的情况下，可在耦合器两端面与光纤端面之间使用折射率匹配液。
本发明的有益效果是提供了又一种混合棒耦合器与阶跃型塑料光纤之间的连接装置。这种塑料光纤连接器结构简单、方便、可靠，价格低廉。适于大规模推广应用。
图1 1×7混合棒锥形耦合器与塑料光纤连接的剖视2 7×7混合棒星形耦合器与塑料光纤连接的剖视3 1×7、1×19混合棒锥形耦合器图4 7×7、19×19混合棒星型耦合器图5两根塑料光纤连接的剖视图具体实施方式
实施11×7混合棒锥形耦合器与阶跃型塑料光纤的连接(见图1)。混合棒锥形耦合器4为锥形，一侧与单根塑料光纤连接，另一侧与由7根光纤组成的塑料光纤束连接(见图3)。螺帽1、连接体2与螺帽3的材料为聚碳酸酯，是通过注塑成型制造的。螺帽1、螺帽3具有内锥面和内螺纹。当拧紧螺帽1、螺帽3时，内锥面可使连接体2上的三个带锥度的爪状体受力夹紧，爪状体则抱紧塑料光纤。内锥面与爪状体的锥度为1/20。螺帽1、螺帽3与连接体2上的螺纹旋向相同，均为右旋。连接体2上的较大孔径与带护套的塑料光纤束相适配；连接体2较小的直孔长度为L。使用一小段热缩套管6将7根去除一段护套的塑料光纤紧紧束缚，在垂直于光纤束方向整齐切割后，形成塑料光纤束。为使连接损耗降到最低，在耦合器与塑料光纤的端面间需用折射率匹配液。折射率匹配液为与纤芯折射率相同的硅油，对于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯的塑料光纤，其折射率为1.49。用带针形尖嘴的匹配液瓶，向连接体2的锥形孔滴入折射率匹配液，将1×7混合棒锥形耦合器4插入到相配合的位置，再次滴入折射率匹配液。插入由7根塑料光纤组成的塑料光纤束，使其与混合棒紧密接触，拧紧螺帽3。在另一侧插入处理好端面的单根塑料光纤，去除护套的塑料光纤长度为(L+1)毫米，拧紧螺帽1，连接完成。
实施27×7混合棒星型耦合器与阶跃型塑料光纤之间的连接(见图2)。7×7混合棒星型耦合器为直棒形(如图4)，将7×7混合棒星型耦合器5插入到连接体7相配合的位置。为使连接损耗降到最低，在耦合器与塑料光纤的端面间需用折射率匹配液。用带针形尖嘴的匹配液瓶，向连接体7的小孔中滴入折射率匹配液；插入由7根塑料光纤组成的塑料光纤束，拧紧螺帽。在另一侧滴入折射率匹配液；插入同样的塑料光纤束，使其与混合棒紧密接触，拧紧另一螺帽3，连接完成。
实施3两根塑料光纤之间的连接。当要实现两根塑料光纤之间的连接时，连接如图5所示。连接体7孔径较小，用来实现光纤的对接。为使连接损耗降到最低，在耦合器与塑料光纤的端面间需用折射率匹配液。用带针形尖嘴的匹配液瓶，向小孔中注入折射率匹配液。将塑料光纤去除一段护套，处理好端面。去除护套的塑料光纤的长度，为二分之一孔径长度加1毫米。将处理好端面的塑料光纤插入连接体7。拧紧螺帽1，使塑料光纤被紧紧夹住。然后将另一根同样的塑料光纤从另一侧插入，使两根光纤紧密接触，拧紧另一螺帽1。连接完成。
权利要求
1.一种塑料光纤连接器，包括两个螺帽(1、3)和一个连接体(2、7)组成，其特征是螺帽(1、3)的内表面有内锥面和内螺纹，连接体(2、7)内有一个通孔，其外表面为螺纹两端为锥体，锥体上开有3-5个通槽，这些通槽在径向为等角度，当拧紧螺帽(1)和螺帽(3)时，其内锥面可使连接体(2、7)上的带锥度的爪状体受力夹紧塑料光纤。
2.根据权利要求1所述的塑料光纤连接器，其特征是连接体(2)的通孔为阶梯状通孔，连接体的(7)的通孔为单一直径通孔。
3.根据权利要求1所述的塑料光纤连接器，其特征是螺帽(1、3)和连接体(2、7)的材料均为聚碳酸酯。
4.根据权利要求1所述的塑料光纤连接器，其特征是其适用的塑料光纤直径原则上没有限制，但从实际情况考虑，直径应大于400μm为宜，优选为大于600μm。
5.根据权利要求1所述的塑料光纤连接器，其特征是当需要将连接损耗限制在特别低的情况下，可在耦合器两端面与光纤端面之间使用折射率匹配液。
6.根据权利要求1所述的塑料光纤连接器，其特征是螺帽(1、3)内锥面与连接体(2、7)爪状体的锥度为1/20。
7.根据权利要求1所述的塑料光纤连接器，其特征是螺帽(1、3)与连接体(2、7)的螺纹旋向相同。
全文摘要
本发明涉及一种光学元件，特别是涉及一种塑料光纤连接器的结构及其连接方法。其特征是螺帽(1、3)的内表面有内锥面和内螺纹，连接体(2、7)内有一个通孔，其外表面为螺纹两端为锥体，锥体上开有3－5个通槽，这些通槽在径向为等角度，当拧紧螺帽(1)和螺帽(3)时，其内锥面可使连接体(2、7)上的带锥度的爪状体受力夹紧塑料光纤。这种塑料光纤连接器结构简单、方便、可靠，价格低廉。适于大规模推广应用。
文档编号G02B6/36GK1487322SQ0314505
公开日2004年4月7日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者肖文辉, 于荣金 申请人:燕山大学