用于多光纤光学连接器的套圈、光纤连接器和光纤电缆组件的制作方法

本申请要求2014年9月29日提交的美国临时申请序列号第62/056,871 号的优先权权益，所述申请的内容是本申请的基础并且以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及光纤，并且更具体来说涉及用于多光纤光学连接器的套圈以及包括这类套圈的光学连接器和光纤电缆组件。

背景技术：

光纤适用于多种应用，包括用于语音、视频和数据传输的电信行业。在使用光纤的电信系统中，典型地存在运载光纤的光纤电缆连接至设备或其他光纤电缆的许多位置。为方便地提供这些连接，常常在光纤电缆的端部上提供光学连接器。端接来自光纤电缆的单个光纤的过程称为“接插”。接插可在工厂中进行，从而产生“预接插”或“预端接”光纤电缆，或可现场进行(例如，使用“可现场安装的”连接器)。

存在许多不同类型的光学连接器。在需要高密度互连和/或高带宽的环境 (如数据中心)中，最广泛使用多光纤光学连接器。一个示例是多光纤推入(MPO) 连接器，其并入有机械转移(MT)套圈并且根据TOA-604-5和IEC 61754-7来标准化。这些连接器可实现极高密度的光纤，所述极高密度的光纤减少了用以建立大量互连的硬件、空间和工作量的量。

不管MPO连接器在数据中心环境中的广泛使用，仍存在有待解决的挑战 /问题。例如，尽管MPO连接器可在同一物理包装内含有4与24之间的任何偶数个光纤，但12光纤连接器最为常用。对如用于40Gps以太网的平行光学器件的一些应用来说，仅需要8个有源光纤。转换模块可用于将来自两个或更多个MPO连接器的未使用光纤转换为可用光学链路(例如，将来自两个MPO 连接器中每一个的4个未使用光纤转换成8个可用光学链路)，但转换增加了网络的成本。替代地，电缆组件可被构建为仅具有8个由MPO连接器端接的光纤，但MPO连接器仍类似于12光纤连接器。换句话说，可难以用肉眼看到是否存在8个光纤或12个光纤。光纤计数的这种不确定性可在网络中产生如下问题：具有12个有源光纤的连接器被无意中配接至仅具有8个有源光纤的连接器。

另外，在给定MT套圈的前端面的相对大表面积的情况下，灰尘、碎屑或其他微粒存在并干扰配接的可能性更大，所述前端面呈递光纤用于在配接期间进行光学耦合并且用作接触表面。微粒甚至可以足够大以造成光纤防止与配接部件的光纤物理接触，从而影响光学性能。

此外，光纤相对于套圈的前端面的精确定位可为耗时的。许多套圈并且尤其是用于MPO连接器的MT套圈在将光纤插入并固定在套圈的微孔中之后被抛光。抛光是以相对于光纤的端部优先地从前端面移除套圈材料的方式来进行。典型地，若干抛光步骤需要利用抛光膜，每一抛光膜具有不同的磨料特性，以便谨慎地控制对套圈材料的优先移除并且光纤的所得突起高度超过前端面。突起高度必须符合紧密的尺寸要求以便实现与配接部件的有效光学耦合。

技术实现要素：

下文公开用于光学连接器的套圈的实施方案。根据一个实施方案，这类套圈包括在纵向方向上在所述套圈的前端与后端之间延伸的主体。所述前端界定第一端面和在所述纵向方向上从所述第一端面延伸的基座。所述套圈还包括第一组和第二组从所述第一端面延伸至所述主体中的微孔。每一微孔被配置来接收一个光纤。所述基座定位在所述第一组微孔与所述第二组微孔之间。

根据一个实施方案，所述第一组微孔和所述第二组微孔彼此间隔分开的距离大于所述第一组和所述第二组中的所述微孔自身之间的间距。

根据一个实施方案，所述基座界定在所述纵向方向上偏离所述第一端面的第二端面，所述第一组微孔和所述第二组微孔各自具有在所述第一组和所述第二组的相应最内部微孔与最外部微孔之间测得的第一宽度，所述第二端面具有在与所述第一宽度相同的方向上测得的第二宽度，所述第二宽度小于所述第一宽度。

根据一个实施方案，所述基座的横截面随着所述基座在所述纵向方向从所述第一端面延伸而减小。

根据一个实施方案，所述基座具有棱形、截头体或球形形状。

根据一个实施方案，所述基座界定第二端面，所述第二端面在所述纵向方向上偏离所述第一端面达第一距离，所述第一距离在约5um与约50um之间，并且其中所述第一距离在约10um与约30um之间。

根据一个实施方案，所述套圈进一步包括：至少一个腔室，所述腔室从所述后端延伸至所述主体中，其中所述第一组微孔和所述第二组微孔通向所述腔室，并且其中所述至少一个腔室包括第一腔室和第二腔室，以使得所述主体界定所述第一腔室与所述第二腔室之间的间隔部，所述第一组微孔通向所述第一腔室，并且所述第二组微孔通向所述第二腔室。

根据一个实施方案，所述套圈进一步包括：外表面，所述外表面处于所述主体上、在所述前端与所述后端之间；第一开口，所述第一开口延伸穿过所述外表面至所述第一腔室；和第二开口，所述第二开口延伸穿过所述外表面至所述第二腔室。

还公开了包括如上文提及那样的套圈的光学连接器，如包括光学连接器的电缆组件。根据一个实施方案，一种光纤连接器包括：如前面的任一实施方案中的套圈；以及接收在所述套圈上的外壳，其中所述套圈被弹簧偏置在所述外壳内以便所述套圈的所述前端延伸超过所述外壳。

根据一个实施方案，多光纤电缆组件包括光学连接器和光纤。光学连接器具有套圈，所述套圈自身包括沿纵向轴在所述套圈的前端与后端之间延伸的主体。所述套圈的所述前端界定第一端面和在所述纵向方向上从所述第一端面延伸的基座。所述基座界定偏离所述第一端面的第二端面。第一组微孔和第二组微孔从所述第一端面延伸至所述套圈的所述主体中，并且被布置来使得所述基座定位在所述第一组微孔与所述第二组微孔之间。所述光纤各自接收在所述微孔中的一个中并且每一光纤延伸过所述第一端面至少至包括所述第二端面的平面。

根据一个实施方案，一种光纤电缆组件包括：如前面的任一实施方案中的套圈，所述套圈的所述基座界定在所述纵向方向上偏离所述第一端面的第二端面；和各自接收在所述套圈的所述微孔中的一个中的光纤，其中所述光纤延伸过所述第一端面至或超过包括所述第二端面的横向平面。

还公开在多个光纤上安装套圈的方法，所述套圈如上文提及的套圈中的一个。根据一种这类方法，所述套圈包括在纵向方向上在所述套圈的前端与后端之间延伸的主体、从由所述前端界定的第一端面延伸至所述主体中的第一组微孔和第二组微孔，和在所述纵向方向上从所述第一端面延伸的基座。所述基座定位在所述第一组微孔与所述第二组微孔之间，并且在所述纵向方向上界定偏离所述第一端面的第二端面。所述方法涉及将所述光纤插入至所述套圈的所述后端中，并且穿过所述第一组微孔和所述第二组微孔以使得所述光纤延伸超过所述第一端面。参考表面与所述光纤接触并且与所述基座的所述第二端面接触。虽然所述光纤和第二端面与所述参考表面保持接触，但是所述光纤被固定在所述套圈中。最终，所述第二端面被抛光来移除所述基座的材料以便所述光纤的端部突出过包括所述第二端面的横向平面。

其他特征和优点阐述在后文的详细描述中，并且部分程度上将对光学通信技术领域的技术人员显而易见。应理解，前述一般描述、以下详述和附图仅仅是示例性的，并且意图提供用以理解权利要求书的性质和特征的概述或框架。

附图说明

附图被包括来提供进一步的理解，并被并入本说明书中而构成本说明书的一部分。附图例示一个或多个实施方案，并与本说明书一起用于解释各种实施方案的原理和操作。与所示出或所描述的任何实施方案相关联的特征和属性可应用于基于本公开示出、描述或理解的其他实施方案。

图1为光纤连接器的示例的透视图；

图2为图1的光纤连接器的分解透视图；

图3为用于光纤连接器(如图1的光纤连接器)的套圈的替代实施方案的透视图；

图4为图3的套圈的横截面图；

图5包括用于光纤连接器的套圈的替代实施方案的示意图。

具体实施方式

各种实施方案将在下文的描述中以示例方式进一步阐明。总的来说，说明书涉及多光纤套圈和并入有这类多光纤套圈的光纤连接器、电缆组件和方法。光纤连接器可基于已知的连接器设计，如MPO连接器。为此，图1和图2例示呈连接器形式的光纤连接器10(也称为“光学连接器”或简单地称为“连接器”)，所述连接器是特定类型的MPO连接器(是US Conec Ltd.的商标)。将提供对连接器10的简要综述来便于讨论，因为后续图中所示的多光纤套圈可结合相同类型的连接器一起使用。然而，光学连接性领域的技术人员将了解到，连接器10仅仅是示例，并且相对于后续图中所示的多光纤套圈公开的一般原理也可适用于其他连接器设计。

如图1所示，连接器10可安装在光纤电缆12(“电缆”)上以形成光纤电缆组件14。连接器包括套圈16、接收在套圈16上的外壳18、接收在外壳18 上的滑动器20和接收在电缆12上的引导罩(boot)22。套圈16被弹簧偏置在外壳18内以便套圈16的前部24延伸超过外壳18的前端26。电缆12运载的光纤(未示出)在端接于套圈16的端面30处或附近之前延伸穿过套圈16中的微孔或镗孔28。光纤是使用粘合材料(例如，环氧树脂)而固定在套圈16内并且可在外壳20被插入适配器、插座等等中时存在来与配接部件(例如，另一光纤连接器；未示出)的光纤进行光学耦合。

如图2所示，连接器10还包括套圈引导罩32、导销组件34、弹簧36、压接主体38和压接环40。套圈引导罩32接收在套圈16的后部42中以帮助支撑延伸至套圈镗孔28(图1)的光纤。导销组件34包括一对从销保持器46延伸的导销44。销保持器46上的特征配合导销44上的特征以将导销44的部分保持在销保持器46内。当组装连接器10时，销保持器46被定位成抵靠套圈 16的后表面，并且导销44延伸穿过提供于套圈16中的销孔48(图1)以便突出超过前端面30。

套圈16和导销组件34由弹簧36偏置到相对于外壳18的向前位置。更明确来说，弹簧36被定位在销保持器46与压接主体38的一部分之间。压接主体38当组装连接器10时被插入外壳18中，并且包括接合外壳中的凹部52 的闩锁臂50。弹簧36此时被压缩并且通过销保持器46在套圈16上施加偏置力。套圈的后部42界定凸缘，所述凸缘与形成在外壳18内的肩部或止挡部相互作用以将后部42保持在外壳18内。

以未在图中示出的方式，来自电缆12的芳族聚酰胺纱线或其他强度构件被定位在压接主体38的从外壳18向后突出的端部部分54上。芳族聚酰胺纱线由压接环40固定至端部部分54，所述压接环40在端部部分54上滑动并且在定位芳族聚酰胺纱线之后变形。如图1所示，引导罩22覆盖这个区域，并且通过限制连接器10可相对于电缆12弯曲所达的程度而为光纤提供应变消除。在所示的实施方案中，用语“推”被印刷在引导罩22上以帮助指导用户在将连接器10插入适配器或插座中时抓握引导罩22，从而允许外壳被完全插入以供与适配器或插座的适当接合/配接。用语“拔”被印刷在滑动器20上，所述滑动器20可由弹簧56(图2)相对于外壳18偏置，以便帮助指导用户在将连接器10从适配器或插座拆卸时抓握滑动器20。这种方式的拉力被直接转移至外壳18(而非电缆12)以便将外壳18从适配器或插座拆卸。

现已提供对连接器10的一般综述，将描述替代套圈设计。为此，图1和图2例示根据替代实施方案的套圈60。导销44也被示意地例示，但为达清晰性并未示出连接器10的其他部件。

套圈60包括在纵向方向上(即，沿纵向轴)在主体62的前端与后端之间延伸的主体62。前端界定前端面68。第一组70和第二组72的微孔74从前端面 68延伸至主体62中。每一微孔74被配置来接收一个光纤(未示出)，类似于套圈16的微孔28。然而，在图1和图2的实施方案中，第一组70和第二组72 的微孔74彼此间隔分开的距离大于第一组70和第二组72自身中的微孔74 之间的间距。因此，在第一组70中的最内部微孔74与第二组72中的最内部微孔74之间界定空间76，其中空间76自身不含微孔。

如图2所示，微孔74通向相应的第一腔室80和第二腔室82，所述腔室从套圈60的后端延伸至主体62中。间隔部84将第一腔室80和第二腔室82 分离。在替代实施方案中，微孔74可通向共同腔室。实施方案还可能为以下情况：微孔74完全地延伸穿过套圈60(即，在套圈60的前端与后端之间)。然而，提供第一腔室80和第二腔室82的优点在于第一腔室80和第二腔室82 可各自被配置来容纳四个光纤带(未示出)。仅带材的较短长度需要被剥除带材基质材料来暴露四个光纤，以便光纤一旦被清洁便可伸入微孔74中。特征也可被提供于第一腔室80和第二腔室82中以便在插入期间帮助引导光纤进入相应微孔74中。操纵四光纤带来将四个光纤与四个微孔对准易于操纵12光纤带来将12个光纤与12个微孔对准的常规方法。

套圈60的主体62包括外表面86(图1)，所述外表面86在主体62的前端与后端之间延伸。以未示出的方式，套圈60可包括一个或多个延伸穿过主体 62的外表面86的开口，以便粘合材料可施加至接收在主体62中的光纤。例如，第一开口可延伸穿过主体62的外表面86至第一腔室80(和/或第一组70 的微孔74)，并且第二开口可延伸穿过外表面86至第二腔室82(和/或第二组 72的微孔74)。替代地，共同开口可延伸穿过外表面86至第一腔室80和第二腔室82(和/或第一组70和第二组72的微孔74)。在第一腔室80和第二腔室 82在主体62内界定与共同腔室相比较小总体积的情况下，粘结光纤所需的粘合材料的量得以减少。在一些实施方案中，主体62可被直接包覆模制到光纤上，以使得不需要粘合材料(或外表面86中用于这类粘合材料的开口)。

在所示实施方案中，第一组70和第二组72中每一组中存在四个微孔74。因此，套圈60被设计来容纳8个光纤。这类配置尤其适于用于40Gps传输的平行光学器件应用，因为不存在未使用的光纤或空微孔。在替代实施方案中，第一组70和第二组72可具有不同数量的微孔74，如每组10个。在一些实施方案中，第一组70甚至可具有与第二组72不同数量的微孔74。此外，第一组70和第二组72中每一组中的微孔74可在套圈60的前端面68上布置成一行(如图所示)、阵列或任何其他图案。

另外的优点可通过为套圈60提供基座来获得，所述基座从前端面68在第一组70和第二组72的微孔74之间延伸。为此，图5示意地例示包括基座90 的套圈60的若干实施方案。尽管未示出微孔74，但是由微孔74接收的光纤 92使得微孔74的存在将得以理解。并且尽管示出了单一基座90，但是可在需要时提供另外基座，并且所述另外基座被定位在第一端面68上的任何处。基座90可为各种形状，如棱形(例如，横截面为矩形)、截头体(即，截头圆锥体) 或球形。特定优点可与窄的形状和/或其中基座90的横截面随着基座90在纵向方向上从第一端面68延伸而减小的形状相关联。

在所示的实施方案中，基座90仅占据第一组70和第二组72的微孔74 之间的空间76的一部分。更明确来说，第一组70和第二组72的微孔74各自具有在第一组70和第二组72的相应最内部微孔74与最外部微孔74之间测量的第一宽度。微孔74可横向于纵向方向呈一排。基座90具有小于第一宽度的最大宽度，所述最大宽度在与第一宽度相同的方向上(即，在横向方向上)测得。

基座90的存在允许快速目测来确定套圈60和/或包括套圈60的连接器除了常规的12光纤计数/布置之外还具有其他特性。特定几何形状可与特定光纤计数相关联以便进一步辅助所述确定(例如，第一基座形状可指示8光纤计数，第二基座形状可指示10光纤计数，以此类推)。所述确定可甚至容易地在组装连接器时进行，因为套圈60的前端面68通过大多数连接器设计中的外壳的前部开口而保持可见。

或许更为重要地，基座90用作参考以便在光纤插入期间促进电缆组装过程并且在配接期间改进光学耦合。具体来说，基座90界定第二端面94，所述第二端面94具有在套圈60的纵向方向上偏离第一端面68的至少一部分。偏离可在约5um与约50um之间，或甚至在一些实施方案中在约10um与约30 um之间。为将套圈60安装在光纤92上，将光纤92插入套圈60的后端中并且穿过第一组70和第二组72的微孔74。这样引起光纤92延伸超过第一端面 68，并且或许甚至超过横向于纵向方向并包括第二端面94的平面。

随后使参考表面(未示出)与第二端面94进行接触。如果光纤92先前延伸过包括第二端面94的平面，那么在参考表面与第二端面94进行接触之前，参考表面接触光纤92。此时，光纤92已在纵向方向上被推回以便光纤92的端部96被定位在与第二端面94实质上相同的平面中。如果光纤先前未延伸至包括第二端面94的平面，那么光纤92可进一步移动穿过套圈60以便其端部96 接触参考表面。任一方式都引起参考表面接触光纤94的端部96和第二端面 94两者。

虽然光纤92和第二端面94与参考表面保持接触，但是光纤92被固定在套圈60中。例如，粘合材料(例如，环氧树脂)可以上文所述的方式在定位光纤92之前或之后插入套圈60中。粘合材料最终被固化，而参考表面保持与光纤92和第二端面94接触。以这种方式，第二端面94的偏离有效设定了光纤 92从第一端面68的初始突起高度。

最终参考表面远离光纤92和套圈60移动，或反之亦然，使得光纤92的端部96和第二端面94可接近。第二端面94和光纤92的端部96随后被抛光。套圈60的材料可比光纤92的材料软，以使得抛光优先地移除基座90的材料。因此，在抛光之后，光纤92的端部96突出过包括第二端面94(或第二端面94 相对于第一端面68的最外部分)的平面。在一些实施方案中，光纤92突出过平面小于约3um。

如可了解的，在上文所述的抛光过程期间移除的材料量由于基座90的小的大小(和明确来说，第二端面94的小面积)而最小。这可允许减少处理时间的短的、较少侵蚀性抛光过程。例如，有可能在涉及连续更精细抛光膜的少于三个步骤中或甚至在涉及极精细抛光膜的单个步骤中完成抛光。另外，参考表面的使用和最小抛光可在光纤92的端部96之间产生较好的共平面性，这有助于确保与其他光纤在配接时的物理接触。

与基座90相关联的另一个优点在于光纤92从第一端面68的突起高度相对于包括第二端面94的平面得以控制。由于第二端面94从第一端面68的偏离，相对于第一端面68的突起高度比在没有基座90的情况下本来的突起高度更大。因此，光纤90的突起高度是相对大的，如在约10um与约30um之间，以便实现第二端面94的偏离。因此，套圈60可能较不易受围绕光纤92的灰尘、碎屑和其他微粒的污染。当套圈60与另一部件配接时，第二端面94用作套圈60的接触表面，并且由于第二端面94的相对小的表面积，干扰光纤之间的配接并且防止光纤之间的物理接触的微粒可能性得以减少。

光学连接性方面的技术人员将了解，已描述了装置和方法的另外变化和修改。例如，上文提及的任何套圈可配接至具有相同配置或常规配置的套圈。另外，在随附方法权利要求未明确叙述上文描述中所提及的步骤时，应认为所述步骤是权利要求所需的。此外，在随附方法权利要求实际上未叙述其步骤所遵循的次序或另外并未基于权利要求用语而需要一个次序的情况下，决不意图推断任何特定次序。