光纤连接头、光纤适配器及光纤连接器的制作方法与工艺

本发明涉及数据通信设备领域，尤其涉及一种光纤连接头、光纤适配器及光纤连接器。

背景技术：
光纤连接器是在光纤通讯系统中用于光缆之间，光缆和光电部件之间、以及光电部件之间进行连接。它是把两个需要连接的光纤端面精密地对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去。在光纤到户（FiberToTheHome，FTTH）网络的入户段线缆布放过程中，通常采用熔接技术，即在分纤盒内分配好对应每户的光纤端头，将每户的光纤端头和入户光缆用光纤熔接机在分纤盒内进行熔接，再将入户光缆铺设到每家每户，在入户光缆的另一端，也需要进行一次现场熔接，以便和每家每户的用户终端盒连接起来，使用上述熔接技术需要专用的光纤熔接设备，对操作人员的技术要求较高，且操作起来过程繁琐、不便利。

技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种光纤连接头、光纤适配器和光纤连接器，可以即插即用，解决了现有技术中采用现场熔接的繁琐。第一方面，本发明实施例提供了一种光纤连接头（10）包括光缆（110），一内套元件（140），内部设有一空腔，所述光缆（110）延伸出的光纤收容于所述空腔内，所述内套元件（140）一端与所述光缆（110）固定，另一端设置有套筒（180）,一外套元件（130），所述外套元件（140）套设于所述内套元件（140）外侧，所述外套元件（140）能够围绕所述套筒（180）的轴向旋转，其中,所述内套元件（140）的套筒（180）至少一部分凸出于所述外套元件（130）之外，所述套筒（180）凸出于所述外套元件（130）之外的末端设有一个开口，使得所述套筒（180）的末端截面呈C形。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述套筒（180）呈C形的末端用于连接与所述光纤连接头（100）适配的光纤适配器（200）的C形插槽（2012）。在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述套筒（180）的开口用于连接与所述光纤连接头（100）适配的光纤适配器（200）的定位键（2014）。在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述套筒（180）用于连接与所述光纤连接头（100）适配的光纤适配器（200）的插槽（2012），其中，所述套筒（180）的末端呈C形的截面与所述光纤适配器（200）的插槽（2012）呈C形的截面适配。在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述套筒（180）的开口呈喇叭形。在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述套筒（180）的喇叭形开口的开口角度大于等于10度且小于等于30度。在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述套筒（180）的喇叭形开口的开口角度为15度或22.5度。第二方面，一种光纤适配器（200），所述光纤适配器（200）的一端设置有插座（201），所述插座（201）设有用于容纳光纤的空腔（2011）以及插槽（2012），所述空腔（2011）位于所述插座（201）中部，所述插槽（2012）环绕在所述空腔（2011）的外围，所述插座（201）上设有定位键（2014），使得所述插槽（2012）的截面呈C形。在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述截面呈C形的插槽（2012）用于容纳与所述光纤适配器（200）适配的光纤连接头（100）的套筒的C形末端。在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述定位键（2014）用于连接与所述光纤适配器（200）适配的光纤连接头（100）的套筒的开口。在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述定位键（2014）的宽度与所述光纤连接头（100）的开口的宽度相当。第三方面，一种光纤连接器（10），包括光纤连接头（100）和光纤适配器（200），所述光纤连接头（100）包括光缆（110），一内套元件（140），内部设有一空腔，所述光缆（110）延伸出的光纤收容于所述空腔内，所述内套元件（140）一端与所述光缆（110）固定，另一端设置有套筒,一外套元件（130），所述外套元件（140）套设于所述内套元件（140）外侧，所述外套元件（140）能够围绕所述套筒的轴向旋转，其中,所述内套元件（140）的套筒至少一部分凸出于所述外套元件（130）之外，所述套筒凸出于所述外套元件（130）之外的末端设有一个开口，使得所述套筒的末端截面呈C形；所述光纤适配器（200）的一端设置有插座（201），所述插座（201）设有用于容纳光纤的空腔（2011）以及插槽（2012），所述空腔（2011）位于所述插座（201）中部，所述插槽（2012）环绕在所述空腔（2011）的外围，所述插座（201）上设有定位键（2014），使得所述插槽（2012）的截面呈C形。在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述光纤连接头（100）的外套元件（130）内壁设有至少一个凸块（1304）。在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述光纤适配器（200）的插座（201）的外表面设有至少一个滑槽（2015）。在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述光纤连接头（100）插入所述光纤适配器（200），所述凸块（1304）滑动连接于所述滑槽（2015）上。通过以上技术方案，本发明实施例提供的光纤连接器通过光纤连接头呈C形开口的套筒与所述光纤适配器的C形插槽的无缝连接，实现了上述光纤连接头的盲插，操作更简便，进而可以实现光纤连接器的即插即用。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明一实施例应用的通信网络的架构；图2a为本发明一实施例提供的光纤连接器结构示意图；图2b为本发明一实施例提供的光纤连接器结构示意图；图3a为本发明一实施例提供的光纤连接头的结构示意图；图3b为本发明一实施例提供的光纤连接头的爆炸分解图；图3c为本发明一实施例提供的光纤连接头的剖视图；图4a为本发明一实施例提供的外套元件正面投影视图；图4b为本发明另一实施例提供的外套元件正面投影视图；图5a为本发明一实施例提供的光纤适配器的结构示意图；图5b为本发明一实施例提供的光纤适配器的爆炸分解图；图6为本发明一实施例提供的光纤连接头套筒的开口角度示意图。具体实施方式为便于理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为FTTx的光网络的一部分，FTTx可以是FTTH（FiberToTheHome，光纤到户），还可以是FTTC(FiberToTheCurb，光纤到路边)，还可以是FTTP（FiberToThePremises，光纤到驻地），还可以是FTTN（FiberToTheNodeorNeighborhood，光纤到节点），还可以是FTTO（FiberToTheOffice，光纤到办公室），或者是FTTSA（FiberToTheServicearea，光纤到服务区）。以FTTH网络为例，从中心机房（CentreOffice，CO）的下游看，FTTH包括馈线链路1，第一1：N分路器2、配线链路3、第二个1：N分路器4、以及至少一个分支链路5，在本发明中，应用于户外环境的光纤连接器适用于上述分支链路5。虽然，本发明是以FTTx结构的一种类型的网络为例，其他网络结构也可以采用本发明。图2a为本发明的光纤连接器10，如图2a所示，光纤连接器包括光纤连接头100、光纤连接头300和光纤适配器200。其中，光纤连接头100通过光纤适配器200与另一个光纤连接头300进行连接，实现内部光纤的对接。图2b为光纤连接头100的结构示意图，如图2b所示，从外部结构看，光纤连接头100包括光缆110，内套元件140，外套元件130。所述内套元件140内部设有一空腔，所述光缆110延伸出的光纤收容于所述空腔内，所述内套元件140一端与所述光缆110固定，另一端设置有套筒180；所述外套元件130套设于所述内套元件140外侧，所述外套元件130能够围绕所述套筒180的轴向旋转，其中，所述内套元件140的套筒180至少一部分凸出于所述外套元件130之外，所述套筒180凸出于所述外套元件130之外的末端设有一个开口，使得所述套筒180的末端截面呈C形，该呈C形开口的套筒可以与光纤适配器的C形插槽进行无缝连接，实现了上述光纤连接头的盲插，操作更简便，进而可以实现光纤连接器的即插即用。其中，所述套筒180可以是圆柱形筒状物，还可以是椭圆形筒状物，还可以是其他筒状物，本发明实施例以套筒180为圆柱形筒状物为例。当沿着所述套筒180轴向的反方向看去，所述套筒180的C形开口为带有缺口的圆形或椭圆形。进一步地，如图5a所示，所述套筒180呈C形的末端用于连接与所述光纤连接头100适配的光纤适配器20的C形插槽2012。所述套筒180的开口用于连接与所述光纤连接头100适配的光纤适配器200的定位键2014。所述套筒用于连接与所述光纤连接头100适配的光纤适配器200的插槽2012，其中，所述套筒的末端呈C形的截面与所述光纤适配器200的插槽2012呈C形的截面适配。进一步地，所述套筒（180）的开口呈喇叭形。所述套筒（180）的喇叭形开口的开口角度大于等于10度且小于等于30度。所述套筒（180）的喇叭形开口的开口角度为15度或22.5度。进一步地，外套元件130为阶梯状的圆管结构，其内表面上有2个突出的锁紧点1304（图3a中未示出，请参照图4和图5中的1304），当与光纤适配器200连接时，锁紧点1304与适配器组件210上的第二滑槽2015（图3a中未示出，请参照图5a中的2015）扣合，实现锁紧连接。外套元件130的外部前段设有箭头对准标识，以指示连接器的连接和松开状态；后端有对称的削平平面，平面内设有竖向的浅沟槽，以增加操作手感。如图3a所示，光纤连接头100还包括尾套120、插芯150、绳带160以及连接头防尘帽170。连接头防尘帽170的外表面设有对称的第二滑槽1704，并装有O形密封圈172，通过绳带160栓系在光纤连接头100的主体上。图3b为光纤连接头的爆炸分解图，图3c为光纤连接头的剖视图，结合图3b和图3c可知，从内部结构看，具体请参见图3b，光纤连接头100包括套管122、卡环126、O形密封圈132、O形密封圈136、O形密封圈172、弹性件134、连接件138。请参阅图3a和3b，在本发明实施例中，所述插芯150、连接件138、弹性件134及外套元件130依次套设于所述光缆110上。请参见图3c，所述插芯150套设于所述光缆110上，在本实施方式中，所述插芯150为多个台阶的圆筒形。所述光缆110贯穿所述插芯150。所述插芯150包括相对设置的两端分别为150a、150b，所述光缆110由所述插芯150远离所述连接件138的一端150b露出。所述连接件138套设于所述插芯150一端150a。所述光缆110的内层芳纶纱用卡环126与连接件138卡接在一起。尾套120可以先加工好再最后套在光缆上，也可以采用整体注塑的方式浇注。所述连接件138包括相对设置的两端138a、138b。所述连接件138一端138a螺接于所述插芯150的一端150b。所述连接件138的另一端138b用卡环126与所述光缆110的外层芳纶纱紧固在一起。所述连接件138的一端138a套设有起密封作用的O形密封圈132和136。所述连接件138一端138a包括一轴肩138c。所述轴肩138c用于抵靠所述弹性件134。所述弹性件134包括相对设置的两端134a、134b。所述弹性件134的一端134a抵靠于所述连接件138靠近所述插芯150的一端138a。在本实施方式中，所述弹性件134为弹簧，所述弹性件134套设于所述连接件138上。所述弹性件134的一端134a抵靠于所述连接件138的轴肩138c。所述外套元件130包括相对设置的两端130a、130b。所述外套元件130套设于所述连接件138及所述插芯150上，所述外套元件130一端130a与所述连接件138滑动连接，且抵靠于所述弹性件134的另一端134b，所述弹性件134用于向所述外套元件130提供沿远离所述插芯150方向的弹力，起到连接防松的作用。所述外套元件130的另一端130b的内壁设置有对称的锁紧点1304（请参见图4a和图4b的1304），所述锁紧点1304为圆柱形凸块。本实施方式中，所述外套元件130为具有台阶孔的圆筒。所述外套元件130一端130a向内形成凸缘130d，用于抵靠所述弹性件134的另一端134b。所述弹性件134b夹持于所述凸缘130d及所述轴肩138c之间。所述外套元件130的另一端130b的内壁设置有两个相对的锁紧点1304，所述锁紧点1304为圆柱形凸块。当然，在其他实施方式中，所述锁紧点1304的数量可以是一个活沿着所述外套元件130的周向设置多个。所述外套元件130的另一端130b外表面设有箭头对准标识，以指示所述光纤连接器100的连接和松开状态。所述外套元件130的外表面有对称的削平平面，平面内有竖向的浅沟槽，以增加操作手感。所述内套元件140沿所述插芯150轴向延伸，所述插芯150远离所述连接件138的一端150b收容于所述内套元件140内。本实施例中，所述内套元件140的一端固定一套环上，所述套环套设于所述插芯150的一端150b。所述内套元件140设有向前凸出的套筒，所述套筒成“C”形，凸出于所述插芯150的陶瓷插芯端面，以实现插芯保护功能，避免光线连接头插拔操作时插芯端面接触到其他部件而受污染，或在不小心跌落时保护插芯免受撞击破坏。从纵向看，套筒上有一个呈喇叭形开口，所述喇叭形开口用于当所述光纤连接头100插入到光纤适配器200时，与光纤适配器200上的定位键2014（请参见图5a）插接，使得光纤连接头100和光纤适配器200可以实现准确的对准。进一步地，所述的喇叭形开口的开口角度大于等于10度且小于等于30度。所述的开口角度为沿着套筒轴向的方向与喇叭开口的边沿方向所成的夹角，如图6所示，具体可以为10度、15度、22.5度、30度。所述外套元件130的一端130b通过套管122实现与所述光缆110的固定和密封。所述尾套120套设于所述套管122上，并利用卡环126固定，增加所述光纤连接头100的抗拉强度和密封性。所述尾套120可以先加工好再最后套上，也可以用整体注塑的方式浇注上。所述光纤连接头100包括一连接头防尘帽170。具体请参见附图3a，所述连接头防尘帽170通过一绳带160栓系在所述光纤连接头100上。所述连接头防尘帽170一端开设有连接头收容腔，所述连接头收容腔沿所述连接头防尘帽170轴向延伸，所述连接头收容腔收容所述插芯150及内套元件140。所述连接头防尘帽170装有O形密封圈172。图3a中，所述连接头防尘帽170外周开设有至少一个第一滑槽1704，所述滑槽1704的个数应当与所述锁紧点1304（锁紧点1304请参见附图4a和图4b）相同。所述滑槽1704与所述外套元件130的锁紧点1304相配合，所述滑槽1704呈螺旋形，所述滑槽1704从所述连接头防尘帽170一端沿所述连接头防尘帽170周向延伸，且所述滑槽1704延伸的末端卡合所述锁紧点1304。本实施方式中，所述滑槽1704延伸的末端为与所述锁紧点1304形状相配合的弧形。所述连接头防尘帽170外表面设有箭头标识和“0”“1”标识，当所述光纤连接头100插入所述连接头防尘帽时，外套元件130上的箭头标识应当对准连接头防尘帽170的箭头标识，并且当朝向“0”的方向拧转，所述光纤连接头100处于锁紧状态；当朝向“1”的方向拧转，所述光纤连接头100处于松开状态，上述采用了双重锁紧方式，保证了光纤连接器的光学性能长期可靠。当将所述连接头防尘帽170扣合于所述光纤连接头100上时，所述插芯150及所述内套元件140插入所述收容腔。所述光纤连接头100的锁紧点1304滑入所述连接头防尘帽170的滑槽1704中，沿着从“1”向“0”的方向转动所述连接头防尘帽170，使得所述锁紧点1304滑到所述滑槽1704的末端，实现锁合。通过上述操作完成所述连接头防尘帽170与所述光纤连接头100的扣合。图4a和图4b是光纤连接头100的正面投影视图，示出了光纤连接头100的内部卡扣解锁结构。图4a是当插芯150不带卡锁翅膀时，内部解锁结构，其中图4a的左边（a）图是光纤连接头100的内部卡扣初始状态，右边（b）图是光纤连接头100的内部卡扣锁紧状态。图4b是当插芯150带有卡锁翅膀时，内部解锁结构，其中图4b的左边（a）图是光纤连接头100的内部卡扣初始状态，右边（b）图是光纤连接头100的内部卡扣锁紧状态。如图4b所示，外套元件130内表面有一个斜凸台1302，当光纤连接头100和光纤适配器200处于连接锁紧状态时，斜凸台1302避开插芯150上的卡锁翅膀1502，此时卡锁翅膀1502与插座201（请参见图5a）上的卡位扣接，实现连接锁紧。值得说明的是，本实施例还可以采用不带卡锁翅膀的插芯150，此时，外套元件130内表面不存在响应的斜凸台。进一步地，外套元件130内表面的两个对称锁紧点1304与插座201（请参见图5a）外表面两个对称的第二滑槽2015（请参见图5a）扣合，实现双重锁紧连接。当需要从光纤适配器200上拔出光纤连接头100时，旋转外套元件130，使其从图4b中的左边图（a）的状态转到右边图（b）的状态。此时，插芯150上的卡锁翅膀1502被外套元件130的斜凸台1302压下，从而完成卡扣解锁。同时，外套元件130内表面的两个对称锁紧点1304也从插座201外表面的两个对称的第二滑槽2015中旋出松开，此时光纤连接头100可以从光纤适配器200中拔出。进一步地，在本实施例中，外套元件130可以旋转45度即可完成连接器的锁紧和解锁过程。为了限定外套元件130的转动角度，在插芯150上设计了限位柱1504，并在外套元件130上设计了左右限位台1306。当连接器处于连接锁紧状态如图4b左边图所示时，限位柱1504被左边的限位台1306限位，不能进一步转动；当连接器处于松开状态如图4b右边图所示时，限位柱1504被右边的限位台1306限位，不能进一步转动。图5a为光纤适配器200的结构示意图。图5b为光纤适配器200的爆炸分解图。如图5a和5b所示，所述光纤适配器200的一端设置有插座201。进一步地，所述光纤适配器200另一端还可以设置有插座202，所述两个插座201和202，以及其中心放置的陶瓷套管212，可通过超声波焊接在一起。所述插座201开设有空腔2011及插槽2012，所述空腔2011位于所述插座201中部，所述空腔2011及插槽2012沿所述插座201轴向延伸。所述插槽2012环绕在所述空腔2011的外围。所述空腔2011与所述插芯150相配合，所述插槽2012与所述内套元件140相配合，所述插槽2012设有一定位键2014，所述定位键2014为沿着所述插座201轴向方向延伸条状凸块，使得插槽2012的截面形成C形，通过与光纤连接头中呈C形开口的套筒无缝连接，实现了上述光纤连接头的盲插，操作更简便，进而可以实现光纤连接器的即插即用。当沿着所述插座201轴向的反方向看去，所述C形插槽2012为带有缺口的圆形或椭圆形。当所述光纤连接头100插入所述光纤适配器200时，所述C形内套元件与所述定位键2014相配合，插入到所述插槽2012中。本实施方式中，所述插座201和202为圆柱形。所述空腔210为方形腔体或圆形腔体。所述插槽2012为C形槽。其中，所述截面呈C形的插槽2012用于容纳与所述光纤适配器200适配的光纤连接头100的套筒180的C形末端。所述定位键2014用于连接与所述光纤适配器200适配的光纤连接头100的套筒的开口。所述定位键2014的宽度与所述光纤连接头100的套筒180的开口宽度相当。如图5a所示，所述光纤插座201外周开设有第二滑槽2015，所述滑槽2015呈螺旋形，所述滑槽2015从所述插座201一端沿所述插座周向延伸，且所述滑槽2015延伸的末端卡合所述锁紧点1304。本实施方式中，所述滑槽2015与所述连接头防尘帽170的滑槽1704（请参见图3a）形状相同。如图5b所示，光纤适配器200包含O形密封圈222、锁紧螺母220、O形密封圈240、插座主体210、陶瓷套管212。其中，所述O形密封圈240、锁紧螺母220、O形密封圈222依次套设于所述插座主体210上，所述陶瓷套管212插入所述插座主体210的另一端，通过O形密封圈222紧固。所述光纤适配器200包括一适配器防尘帽230，所述适配器防尘帽230一端开设有收容所述光纤适配器200的适配器收容腔，所述收容腔用于当所述光纤适配器200插入到所述防尘帽230中，收容所述插座201。当将所述光纤连接头100插入所述光纤适配器200上时，内套元件140上的套筒的喇叭状开口对准所述插槽上的定位键2014插入，将所述内套元件140插入所述插槽2012，使得插芯150插入所述空腔2011，所述光纤连接头的锁紧点1304滑入所述光纤适配器的滑槽2015内，转动所述光纤插座201，使得所述锁紧点1304滑到所述滑槽2015的末端，实现锁紧。通过以上技术方案，本发明实施例提供的光纤连接器通过光纤连接头呈C形开口的套筒与所述光纤适配器的C形插槽的无缝连接，实现了上述光纤连接器的盲插，操作更简便，进而可以实现光纤连接器的即插即用。本发明实施例提供的光纤连接器还达到了防水等级的最高级别。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。