光路封壳的制作方法

专利名称：光路封壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光路封壳，特别地涉及一种用于预制预安装的光路或光路元件的封壳。
光纤光路包括分光器、滤光器、衰减器和其它被动或主动光学元件，通常每一个都具有将这些元件与其它元件连接的光纤。通过接合从要连接的元件伸出的纤维端部可以连接光学元件。对于固定连接，通常优选的是使用适当的分光器器件接合光纤，然而，也能够使用适当的连接器连接光纤。为了便于将光学元件与光纤网络例如无线电通讯网络连接，通常方便的是将要连接的光学元件安装到所谓的“集线器托盘”，该集线器托盘包括一个具有多种元件保持器、接合保持器和/或设置在热塑性盖中的光纤储存区的托盘状结构。由于可以使用集线器托盘实现元件和纤维的高度编制，因此这种布置有利于光学元件的现场安装。
具有集线器托盘的盖和在托盘下部的储存室是已知的。然而，已知的盖和集线器托盘具有许多缺点，尤其是在那些期望安装昂贵的和/或精密的光学元件的地方，因为必须非常地小心，从而对于在盖中的光学元件的现场安装来说，当需要接触集线器托盘时不会损坏这种元件。在操作集线器托盘的过程中，以及附加地或者由于水或湿气的进入或者由于其它环境效应会损坏光学元件。
因此对于光路封壳，要求在现场条件下的光路或网络中容易地安装既灵敏(和/或昂贵)又不灵敏(和/或昂贵)的光学元件，同时对要安装的非常精密或对环境敏感的光学元件具有最小的损坏风险。
对于封壳的另一个要求是，当实地将光学元件与其它光学元件连接时，在建立预制工厂的地方，光学元件不受环境和安装的影响。
对于光路封壳的另一个要求是，在建立工厂的地方光学元件和/或光路被保护在一个具有防弊(tamper evident)密封的容器中。
根据本发明的一个方面，提供一种封闭有至少一个光路或光路元件的光路封壳；所述封壳包括一个容纳所述光路或元件的开口盒子或盘式容器，一个盘式盖元件，布置成其外基座表面覆盖(优选地封闭)所述容器，该盖元件在其对容器的相对侧容纳有至少另一个光路元件，用于将所述封闭的元件或光路与外部光路或元件连接，以及密封装置，用于提供所述容器和所述盖元件之间的防潮密封。
本发明的上述方面很容易得到精密和/或昂贵的光路或元件，这些光路或元件被封闭在容器中，并不受环境的影响和/或由于处理、储存、运输和安装带来的影响。密封装置很容易防止液体或蒸汽进入到封闭容器中，从而保护其中的元件。在与容器侧相对的盘式盖元件侧上的另一个光学元件容易允许封闭的元件在光学上与外部光路或网络连接。通过这种方式，能够连接封闭的元件，而不用物理上接触封闭容器中的元件。
优选地，所述密封装置包括一个在所述容器和所述盖元件之间的层状薄片。在该实施方案中层状薄片能够以这样一种方式封闭容器，使得盖元件可以保护层状薄片和容纳于容器中的光学元件。通过这种方式，可以在容器和盖元件之间插入一个相对薄的薄片，从而不受盖元件材料限制地形成防潮密封。在其它实施方案中，当密封装置由适当的材料例如铝或其它金属组成时，还可以由容器和盖元件相互接合的表面来提供密封装置。
在优选的实施方案中，所述层状薄片包括金属化防潮层。优选地，该金属化层包括铝片。
优选地，所述密封装置在所述容器和所述盖元件之间提供防潮密封，并且光纤连接电缆从盖元件伸出容器的封闭区域。这容易使光纤或纤维穿过密封进入容器的封闭区域，而不影响密封特性。由于光纤是连接盖元件到外部光路所必需的，因此这是一个重要的考虑因素。
在一个优选实施方案中，所述密封装置包括一对密封元件，所述光纤布置在所述密封条之间，并通过施加热和/或压力密封该密封条。通过在密封条之间容纳光纤，可以容易地施加热和/或压力，从而使密封条改变形状并围绕光纤。当密封条由略微熔融的塑料制成时，这尤其有利，从而得到相互之间的良好接合以及与光纤的良好接合。
优选地，所述盖元件可连接地/拆卸地相对于所述容器安装。这样就容易拆卸盖元件，提供到容器的内部区域的入口，从而可以拆卸替换或维修容纳于容器中的光学元件，或者为了其它元件的安装。
在优选的实施方案中，所述封闭的光路或元件是在制造其组件的过程中安装在所述容器中的预安装和/或预制光路或元件。在制造组件的过程中，这对需要密封容器中的预制元件或光路的地方尤其有利，从而可以自动地安装包括光路的预制光路或元件。
在优选的实施方案中，盖元件封闭每个所述容器，由此为各个光路和/或元件提供分开的封壳。一个或多个纤维接头安装在布置于对于容器在其相对侧上的盖的外基座表面上的接合保持器中，用于将这些元件或封闭的元件与外部光路或网络连接。盖元件的外基座表面还包含多出的纤维长度，用于现场安装等等。通常诸如耦合器和分光器的元件非常坚固，因此可以容易地安装在盖元件的外基座表面上，并且在安装到外部网络或光路的过程中不会产生较大的损坏风险。
在优选的实施方案中，封壳还包括至少另一个容器，且所述盖元件封闭每个所述容器，由此为各个光路和/或元件提供分开的封壳。这容易使单个盖元件与多个容器接合在一起使用，从而在相对于包含其它元件的盖元件的外基座表面侧的盖元件侧上形成多个封壳。在这些实施方案中，在要求两个或多个昂贵的或灵敏的光学元件或光路彼此分开以及在盖元件的相对侧上的元件彼此分开的地方是尤其有利的。
根据本发明的另一方面，提供一种封闭有至少一个预制和预安装的光路或光路元件的光路封壳，所述封壳包括容纳所述光路或元件的开口盒子或盘式容器，盘式盖元件，其外基座表面覆盖(优选地封闭)所述容器，该盖元件在其对容器的相对侧容纳有至少另一个光路元件，用于将所述盖元件或光路与外部光路或元件连接。
在本发明的这个方面，容器在制造组件的过程中被特别地为预制光路和/或元件的工厂安装而设计。盖元件保护布置在容器中的光路和/或元件，并提供集线器型托盘，用于储存在覆盖容器的外基座表面上的其它元件，包括例如用于将元件与外部网络或光路连接的多出长度的纤维和纤维接头。这对于现场安装尤其有利，因为能够将灵敏的和/或昂贵的预制工厂安装的元件和光路安全地布置在封闭容器中，同时其它不灵敏的元件可以便利地布置在盖元件的外侧用于现场安装。
根据本发明的另一方面，提供一种封闭有至少一个预制和预安装的光路或光路元件以及一定长度的光纤的光路封壳，其中光纤向封壳的外部伸出，用于在光学上将所述封闭的光路或元件与外部光路或元件连接，所述封壳包括一个容纳所述封闭的光路或元件的盘式容器，以及一个防弊盖元件，用于密封围绕所述封闭的光路或元件以及封闭的一定长度的光纤的所述容器。
本发明的这个方面相对于第二方面具有上述的所有优点，同时在制造具有防弊盖的组件的过程中，相对于安装容器中的光路和元件还具有其它优点。通过这种方式能够密封容器中的元件和/或光路，使得如果不破坏工厂密封，将不能够拆卸盖元件。本发明的这个方面容易使工厂安装的元件输送到防弊密封的容器中，从而随后只要检查工厂密封的条件，对安装元件的接触将是显然的。这容易使制造商确保工厂安装元件的满意特性，因为如果在规定的保修期间密封没有被破坏，元件的故障就很容易归因于是不完善的制造。通过这种方式，根据本发明的这个方面，对于元件制造商来说能够提供在封壳中的光学元件和/或光路，并具有相对于元件故障的有条件保修，也就是说对没有破坏的防弊密封的条件，它表示在实地的安装或维护过程中没有接触安装的元件，这也许会对安装的元件产生损坏。
在优选的实施方案中，所述防弊盖元件包括一个密封在所述容器的开口端的周围的片状元件。该片状元件在物理上保护工厂安装的元件，并密封容器的开口端。片状元件可以提供容器和邻接的集线器盘式盖元件之间的中间密封，该盖元件包含在盖元件的外基座表面上的至少一个其它光路，用于光学上将封闭的元件与外部光路连接。在这种实施方案中，片状元件具有扁平表面，在该表面上相对于容器安装集线器托盘。
优选地片状元件包括防潮隔层。这能够防止水和/或湿气进入到密封容器中。在另一个实施方案中，片状元件不是完全防潮，并且在该实施方案中光学元件和/或元件可以封闭在防潮的密封套中，同时纤维端向外地伸出封套，用于与在片状元件的另一侧上的其它光学元件和/或光路连接。
该片状元件可以包括具有金属化防潮层的韧性薄片。该金属化层包括一层铝，用于保护光学元件防止湿气进入。
优选地作为具有围绕容器开口端的周围延伸的扁平边缘的容器，片状元件被密封在容器的周边，使得可以利用粘合剂例如热溶性粘合剂或其它方式将片状元件与边缘接合。
现在参考随附的视图仅仅作为实例更加详细地描述本发明的各种实施方案，其中

图1a表示根据本发明一个实施方案的光路封壳的分解透视图；图1b表示根据本发明第二个实施方案类似于图1的光路封壳的透视图；图2表示根据本发明另一个实施方案类似于图1a但是具有光路封壳的分解透视图；图3表示图2中具有与要被封闭的如图2所示的不同类型的预制光路的封壳的分解透视图；图4表示类似于图2具有用于容纳分开的光路或元件的分开的开口容器的封壳的分解透视图；图5表示类似于图2具有包括两个分开的室并用于封闭分开的光路或元件的开口容器的封壳的分解透视图。
参考图1a，光路封壳10包括一个矩形开口容器12，其形式为具有围绕托盘的中空内部区域16的扁平边缘14的浅矩形盘式结构。中空区域16的尺寸和形状是足够的，以便容纳例如预制的元件或预组装的光路18。可以将各种类型的光路布置在容器的区域16中，并利用各种安装方式例如搭扣配合连接或粘合剂等等相对于容器安装。在图1a的实施方案中优选的是，但不是必须的，在制造封壳10的组件过程中，将光路元件18安装在区域16中。
封壳还包括一个盖元件20，也可以认为该盖元件包括一个具有扁平矩形基座22和竖直壁部分24的矩形盘式结构，该竖直壁部分在盖元件的外表面(在图1a和1b中的上表面)上形成连续的壁。在本文中盖元件的“外基座表面”表示相对于封闭容器12处于盖元件20的相对侧上的表面。在相对于外基座表面的盖元件的相对侧上的反面(未示出)是扁平的，从而可以在盖元件和容器12的边缘14之间形成密封。
通过在容器和盖元件之间插入薄的层状薄片来提供密封。该密封包括防潮密封，以及附加地包括封闭容器12的开口端的防弊密封盖元件。优选地层状薄片26包括铝层，以便提供或增强密封的防潮特性。薄片的尺寸近似等于容器和盖元件的尺寸，从而沿着容器的扁平边缘表面14围绕封壳的周边连续地形成密封。利用粘合剂例如热溶性粘合剂可以将层状薄片26与边缘14接合。
在边缘14的扁平表面和容器的内部区域16之间的边缘中形成一对斜坡形开口，用于容纳从内部16伸出到薄片26的外表面的光路18的纤维端部42。
容器和盖元件也可以是防潮的，并包括铝、铝合金或其它金属。在其它实施方案中，容器和封壳元件包括例如防潮聚合物。
为了安装或保持另一个光路元件，例如分光器、耦合器、滤光器、衰减器和/或其它主动和被动光学元件以及自由长度或未切割长度的光纤或纤维底部，盖元件的外基座表面具有各种特征。在这方面本发明的封壳打算安装如封闭区域16中的预制光路或其它光路一样的精密灵敏的和/或昂贵的光学元件，使得这些光学元件不受环境的影响和/或在将光路安装到外部光路或网络过程中产生的损坏，同时将更加坚固的元件安装在封壳元件的外基座表面上，使得盖元件构成为一个常规的集线器托盘。
在图1a的布置中，盖元件20的外基座表面包括一对竖直安装的用于安装光纤接合保持器(未示出)的元件28，和用于储存多出长度的纤维的开口区域30。在盖元件的基座22中的相对端部形成一对孔隙29，以便容纳穿过开口29进入内部区域30的纤维端部42。
封闭的元件18与穿过密封的纤维连接，用于根据需要将这些元件与其它元件连接。优选的是利用粘合剂将纤维端部密封在薄片26和边缘14之间。另一种选择或者附加地可以将纤维端部容纳在两个密封条(未示出)之间，使得当纤维端部穿过密封26时，不直接与容器12或盖20接触。为了密封纤维通过在密封26的区域中提供一对密封元件，通过施加热和/或压力可以将密封条围绕纤维密封。利用在GB专利申请no.0110366.2中描述的光纤密封方法，可以实现这种光纤密封，下面将进行更加详细的论述。
在图1b的另一种布置中，已经将薄片26去除，使得容器直接被盖元件20封闭。在这种布置中，可以提供围绕容器12和盖20的邻接边缘的防弊密封。与边缘14接合的基座22构成了封闭区域16和盖元件的另一侧之间的防潮密封。
在另一个实施方案中(未示出)，本发明还谋求这样的布置，在这种布置中容器由构成工厂安装的防弊盖元件和/或密封的薄片26封闭。随后当将封闭容器安装在外部光路中时，将其与集线器盘式盖例如图1a和1b的盖20的盘式盖连接。在这种布置中，在储存、运输和/或安装过程中防弊密封可保护光学元件，并且附加地但不是必须的，可以为安装的元件提供防潮密封或隔层。
现在参考图2，在第二种布置中封壳10包括一个容器12以及与图1a和1b中略微不同比例的封壳元件20。在这种布置中，已经去除了层状薄片26，且盖元件的基座部分22包括一系列孔隙32，使得在盖元件20的下部的封闭区域16没有相对于其上部或外部密封。在示出的布置中，封壳足够长，以便容纳两个预制的并排列在容器中的光路18。这两个光路18彼此相似尽管并不相同，但是都是为了容器12中的工厂安装以与图1的光路18相同的方式预制的。
根据在英国专利申请no.0129906.4中描述的方法预制光路18。这种组装光纤光路的方法包括以下步骤提供与具有纤维端部的光纤相连接的光学元件，在支架34上排列光纤元件，根据预定光路配置对纤维端部布线，以及接合和/或连接纤维端部，从而完成光路。在该方法中，多个纤维端部42同时接合并支撑在接合保持器36中。
将这些预制预组装的光路18安装在相应形状的凹座38中，这些凹座形成于容器的内表面中。在制造组件时光路的工厂安装过程中利用粘合剂、搭扣配合或其它安装方式，可以将支架元件34与容器表面连接。可以使用如图3所示的密封光路替换图2的实施方案中示出的一个或两个光路18。
参考图3，封壳10与图2示出的相同，但在该视图中光路或元件18在安装到容器的内部区域16中之前密封在一个防潮封套40中。在这种布置中，电子元件或光路18如此密封，使得与被密封的元件连接的纤维端部42向外延伸出密封，以用于和其它元件连接。这种密封光学元件的方法可以与在GB专利申请0110366.2中描述的一样，该专利描述了一种密封封闭空间并将至少一个光纤提供到该封闭空间的方法。该方法包括以下步骤提供具有一个开口的容器，提供两个密封条，容纳在两个密封条之间的至少一个光纤的一部分，对密封条施加热和/或压力，从而形成密封封闭至少一个纤维的密封元，件将密封元件放置在开口中，并对容器施加热和/或压力，从而将开口密封在密封条上。在该方法中，优选的是容器由包括铝片制成的袋构成，以及密封条由塑料制成，并具有热溶性粘合层。
在图2和图3的布置中，通过穿过形成在盖20的基座部分22中的一个或多个孔隙32，纤维端部42可以与盖20的外基座表面上的元件连接。这具有很多优点，在制造组件的过程中，可以将精密、灵敏的和/或昂贵的光学元件或光路封闭在区域16中，由此由盖20保护免受在将光路或元件安装到外部光路或网络的过程中的损坏。由于只有这些需要接触的元件要被安装到盖或盘式集线器20的外基座表面上，所以还具有制造组装处理自动化的优点。
在图4的布置中，一对光路18如图2中的布置一样并排布置。然而在图4中，光路封闭在分开的容器12中，并由分开的防弊薄片26覆盖。在这种布置中，每个封闭容器12都独立地安装在集线器盘式盖元件20的下部。这种布置容易使相同的或不同的元件和/或光路彼此相对于盖元件20独立安装。在这种布置中，可以使用如图3所示类型的密封光路替换一个或两个光路18。
在图5的实施方案中，容器12具有竖直分隔壁50，用于将内部区域16分隔成两个分开的室，使得每个元件封闭分开的、并排排列的光路18。这种光路可以是例如与图2或3所示的相同类型或不同类型的光路。
本发明包括一种变形，其中将进入和/或离开封壳的光纤密封在防弊盖元件的相对部分之间，而不是盖元件和容器托盘之间。这种根据本发明的变形具有很多优点，在安装工厂中很容易改变密封纤维的入口和出口点的位置，从而满足特定用户的需求，而不用重新设计容器；以及可以将入口/出口点定位于容器之上，并完全在容器的周边中，这样减小了封壳的总范围；以及可以更加容易地将盖元件密封在容器表面上而其间没有光纤。
现在参考附图仅仅作为实例描述本发明的这种变形的具体实施方案，其中图6表示具有光纤的光路，该光纤导向并从相同的在韧性、金属化的防弊盖薄片的相对部分之间的布置；图7表示围绕纤维密封的盖薄片的两个部分；图8表示以图2中的箭头所示的方式旋转盖薄片之后的组件；图9表示向盘式容器放置的图3的组件；图10表示由图4形成的封壳；图11表示通过改变盖薄片的形状和布置，简单实现的纤维入口和出口密封的另一个位置；图12和13表示没有根据本发明的前述不尽人如意的布置，其中纤维在盖薄片和容器表面之间密封。
通过这些视图不需要进一步的解释就能够容易地理解本发明的这种变形。这种变形能够与前面描述的任何合适的实施方案或特征相结合。
尽管已经参考如附图所示的实施方案描述了本发明，可以理解本发明并不限于这些精确的实施方案，并且不用进一步的发明技能和努力。例如如果需要，可以使用垫圈或o-形密封或其它密封方式来替代在图1a的布置中容器和盖元件之间的密封。
权利要求
1.一种封闭至少一个光路或光路元件的光路封壳；所述封壳包括容纳所述光路或元件的盘式容器，盘式盖元件，布置成其外基座表面覆盖优选地封闭所述容器，该盖元件在其与容器相对的一侧容纳有至少另一个光路元件，用于将所述封闭的光路或元件与外部光路或元件连接，以及密封装置，用于提供所述容器和所述盖元件之间的防潮密封。
2.如权利要求1所述的光路封壳，其中所述密封装置包括一个在所述容器和所述盖元件之间的层状薄片。
3.如权利要求2所述的光路封壳，其中所述层状薄片包括一个金属化防潮层。
4.如权利要求1所述的光路封壳，其中所述密封装置包括与所述容器接合的所述盖元件的基座。
5.如权利要求1-4中任何一项所述的光路封壳，其中所述密封装置在所述容器和所述盖元件之间提供防潮密封，并且光纤连接电缆从盖元件伸出容器的封闭区域。
6.如权利要求5所述的光路封壳，其中所述密封装置包括一对密封元件，所述光纤布置在所述密封条之间，并通过施加热和/或压力密封该密封条。
7.如前述权利要求中任何一项所述的光路封壳，其中所述盖元件可连接地/拆卸地相对于所述容器安装。
8.如前述权利要求中任何一项所述的光路封壳，其中所述封闭的光路或元件是在制造其组件的过程中安装在所述容器中的预安装和/或预制光路或元件。
9.如前述权利要求中任何一项所述的光路封壳，其中所述至少另一个光路或元件包括分光器、耦合器、衰减器、滤光器、或其它被动和/或主动光学元件和/或光纤电缆。
10.如前述权利要求中任何一项所述的光路封壳，包括至少另一个容器，其中所述盖元件封闭每个所述容器，由此为各个光路和/或元件提供单独的封壳。
11.一种封闭有至少一个预制和预安装的光路或光路元件的光路封壳，所述封壳包括容纳所述光路或元件的盘式容器，盘式盖元件，布置成其外基座表面覆盖优选地封闭所述容器，该盖元件在其与容器相对的一侧容纳有至少另一个光路元件，用于将所述封闭的光路或元件与外部光路或元件连接。
12.一种封闭有至少一个光路或光路元件以及一定长度的光纤的光路封壳，其中光纤向封壳的外部伸出，用于在光学上将所述封闭的光路或元件与外部光路或元件连接，所述封壳包括容纳所述封闭的光路或元件的盘式容器，以及防弊盖元件，用于密封围绕所述封闭的光路或元件以及封闭的一定长度的光纤的所述容器。
13.如权利要求12所述的封壳，其中所述防弊盖元件包括一个密封在所述容器的开口端的片状元件。
14.如权利要求13所述的封壳，其中该片状元件包括一个防潮隔层。
15.如权利要求14所述的封壳，其中所述隔层元件包括一个具有金属化防潮层的韧性薄片。
16.如权利要求13-15中的任何一项所述的封壳，其中所述片状元件密封在所述容器的周边上。
17.一种参考附图大体上如前面所描述的封壳。
18.使用如权利要求12-16中的任何一项所述的封壳作为如权利要求1-11中封壳的容器。
19.如前述任何一项权利要求所述的封壳，其中所述封闭光路或元件至少部分地优选地全部封闭在密封的袋状物中，该袋状物本身全部封闭在所述容器中。
20.一种封闭有至少一个光路或光路元件以及一定长度的光纤的光路封壳，其中光纤向封壳的外部伸出，用于在光学上将所述封闭的光路或元件与外部光路或元件连接，所述封壳包括容纳所述封闭的光路或元件的盘式容器；以及防弊盖元件，用于密封围绕所述封闭的光路或元件以及封闭的一定长度的光纤的所述容器，其中进入和/或离开封壳的光纤被密封在防弊盖元件的相对部分之间。
21.一种如权利要求20和如权利要求1-19中的任何一项所述的光路封壳。
全文摘要
本发明一方面提供一种封闭有至少一个光路或光路元件的光路封壳(10)；该封壳包括一个容纳至少一个光路或光路元件(18)的盘式容器(12)；可封闭该容器的盘式盖元件(20)；该盖元件在其外侧容纳有至少另一个光路元件，用于光学上将盖元件与外部光路连接；以及密封装置，用于提供容器和盖元件之间的防潮密封。
文档编号G02B6/44GK1646963SQ03808271
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月3日 优先权日2002年4月12日
发明者K·贝勒肯斯, J·弗兰克斯 申请人:泰科电子雷伊化学有限公司