分叉体及利用该分叉体的光纤组件的制作方法

专利名称：分叉体及利用该分叉体的光纤组件的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种用于光纤光缆的分叉体(furcation body)。更特别地，本发明涉及一种分叉体、相关的具有分叉体的光纤光缆组件及其制造方法。
背景技术：
光纤通信经历了极其迅速的发展。仅仅在几年里，音频、视频、数据等通信信号的 传输剧增。而且，为了提高光纤通信技术和扩大网络以给用户提供更大量的访问，未来的发 展被纳入计划。光纤光缆是光纤通信系统的支柱。光纤光缆承载光纤和其他光缆部件，光缆护套 保护光纤光缆免受外部环境影响。然而，有几种不同类型的光纤光缆能够把光纤传送给用 户。光纤光缆的光纤可以被强度构件和保护部件包围，并且可以松散地设置在管(“缓冲 管”)里。在本领域中，将光信号从所谓的光纤接入(FTTX)网络中的配线缆上的连接点传 送到住宅或者其他位置的光纤光缆被称为“引入光缆(drop cable)”。在引入光缆的末端， 光纤被从光缆中抽出并插入到光纤连接设备中，例如，连接器或接合器(splice)，从而在光 纤光缆的末端形成连接点。在本领域中，这种处理被称为“分叉”。为了保持光学性能，必须 非常小心和精确地执行该分叉处理。因为引入光缆中的每根光纤通常被手动地分路和/或 分叉并接着单独地连接到其他光纤，所以进行该分叉处理可能花费大量的时间。于是，分叉 体或分叉组件起到归置松散的光纤并保护所完成的连接，同时还使单独的光纤能够被容易 处理、连接、接合等作用。分叉组件还防止处理过的光纤退化并保护光纤末端免受湿气、灰 尘和其他污染物的影响。因为理想的连接器不可能被设置成安装在大的、刚性的、户外设计的引入光缆上， 所以需要使引入光缆分叉。目前可利用一些产品使引入光缆分叉，或者把它转移到小的无 保护的管中。虽然在涂层光纤(coated fiber)进入连接器时，这些产品为它提供了一些保 护，但是从引入光缆到管(其一般具有Imm的外径(OD))的转移并不特别牢固。而且，在户 外进行装配可能不灵活和/或耗时。因此，需要一种改进的光纤光缆分叉组件和方法。

发明内容
本发明涉及一种使光纤光缆分叉的分叉体和分叉组件。分叉体包括导槽，该导槽 形成从分叉体的前端延伸到后端的通道。分叉体还具有适合于把分叉体固定到光纤光缆的 一部分的一个或多个连接槽以及尺寸适于容纳分叉管的导槽的后段。可以在不使用工具、 粘合剂等的情况下将分叉体快速并轻易地连接到光纤光缆，但仍提供牢固的结构。然而，技 术人员可以选择性地压接和/或使用粘合剂来把分叉体连接到光纤光缆上。在下面的详细描述中将说明本发明的其他特征和优点，对于本领域的普通技术人 员而言，这些特征和优点的一部分由下面的描述容易显而易见，或者可由实践本文所述的 想法而领会，这些想法包括下面的详细说明、权利要求书和所附附图。应该理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述呈现示例性实施例，并且意在为要求保护的发明的特性和特征的理解提供概述或框架。所附附图是为了进一步理解本发明而提供的，这些附图将 被引入并构成本说明书的一部分。附图示出了各个实施例，并且连同详细说明一起用于说 明本发明的原理和操作。


如果参照所附附图阅读下面的详细说明，就会更好地理解这些和其他特征、方面 和优点，其中图1是普通光纤引入光缆的示意性侧视图；图2是沿着CS方向所视的图1的引入光缆的横截面图，并且该横截面图示出了缓 冲式引入光缆的示例性实施例；图3是沿着CS方向所视的图1的引入光缆的横截面图，并且该横截面图示出了无 缓冲式引入光缆的示例性实施例；图4是缓冲式引入光缆的端部的侧面全貌图，示出了光缆如何被剥开以使缓冲管 和光纤露出，并且还示出了修短的支撑构件(cut-back support member)；图5A是说明性的分叉体的透视图；图5B是图5A的分叉体的纵向截面图；图6是在光缆与光缆连接之前，剥开的缓冲式引入光缆和分叉体的侧面全貌图；图7是连接到分叉体的光纤光缆的局部截面侧视图；图8是连接有光纤连接器的分叉组件的示意图；图9是用于连接到分叉体的无缓冲式光纤引入光缆的端部的平面图；图IOA是连接有分叉管和限弯保护罩(bend-limiting boot)的分叉组件的一部 分的透视图；图IOB是图IOA的分叉组件的纵向截面图；图11图示了通过把分叉构件拧到(thread)引入光缆护套上而固定到光纤光缆的 分叉组件；图12是表示与光纤连接器连接的图11的分叉组件的示意性侧视图；以及图13A和13B分别是适合于具有多根光纤的光纤光缆的说明性的分叉体的透视图 和截面图。
具体实施例方式现在对优选实施例进行说明，该优选实施例的实例在所附附图中图示。在整个附 图中，只要可能，就使用相同或相似的参考标号和符号来表示相同或相似的部分。图1是普通光纤引入光缆(“引入光缆”)10的类型的示意性侧视图，如下文所述 引入光缆是分叉组件的一部分。引入光缆10包括末端14、中心轴Ac、以及限定了光纤光缆 的外表面22的光缆护套20。在示例性实施例中，光缆护套20由聚乙烯(PE)制成，但是也 可用其他合适的聚合物和/或聚合物的混合。此外，光缆护套20可以具有与所公开的分叉 体一起使用的任何适当的形状和/或尺寸。尽管存在各种类型的光纤引入光缆10，但可以把他们划分为两个主要种类缓冲式和无缓冲式。缓冲式光纤引入光缆以使光纤松散地排列在缓冲管中并且一般由保护凝胶 包围的方式在缓冲管中承载至少一根光纤。无缓冲式光纤引入光缆直接在光缆护套中承载 至少一根光纤，即，光缆护套直接地包围光纤。缓冲式引入光缆的实例是SST-型引入光缆， 而无缓冲式引入光缆的实例是R0C-型引入光缆，这两种引入光缆都可从美国北卡罗来纳 州的希柯利市的康宁线缆系统获得。因为这里所公开的分叉体可以使两个主要类型的引入 光缆分叉，所以这种分叉体具有很多优势。图2是在图1的CS方向观看所得到的引入光缆10的横截面，示出了诸如前述的 SST-型引入光缆等的缓冲式引入光缆的基本特征。缓冲式引入光缆10具有伸长的横截面 形状，该伸长的横截面形状具有长轴A1和短轴A2。缓冲式光纤引入光缆10还包括在光缆 护套20内沿着中心轴Ac延伸并限定了内部32的缓冲管30。在缓冲管内部32中松散地承 载着一或多根光纤40。在缓冲管内部32中通常还包含用于防水的保护凝胶50。缓冲式引 入光缆10还包括柔性强度构件60，该构件在光缆护套20中沿着长轴A1布置在缓冲管30 的两侧上并且基本上平行于中心轴Ac延伸。在示例性实施例中，强度构件60由玻璃纤维 强化塑料(GRP)制成，但也可用其他合适的强度构件。如图2的插图所示，光纤40包括直径DB的“裸露(bare) ”的内部部分42，该 部分包括光纤的芯和包层(cladding)(芯和包层未单独示出)并且被直径DC的覆盖层 (coating) 44包围。在示例性实施例中，DB = 125 y m(象征性的)，DC = 250iim(象征性 的)，但其他尺寸也可以。缓冲管30的尺寸与光纤的数量相配。例如，缓冲管30可以具有 大约3毫米的外径(0D)D30和大约1. 5毫米的内径(ID)D' 30。此外，在示例性实施例中， 强度构件60可以具有大约1.75毫米的直径D60，但其他尺寸也可以。作为示例性实施例， 缓冲式引入光缆10具有大约8. 15毫米的长轴直径D1和大约4. 4毫米的短轴直径D2。当 然，其他尺寸和/或结构变化也可以。图3是示出了与图2的光纤引入光缆相似的无缓冲式引入光缆10的基本特征的 横截面图。一种这样的无缓冲式光纤光缆可以从康宁线缆系统获得，其商业名称为R0C引 入光缆。与缓冲式引入光缆相似，无缓冲式引入光缆10也具有伸长的横截面形状和相似设 置的强度构件60，该伸长的横截面形状具有长轴A1和短轴A2。在示例性实施例中，无缓冲 式引入光缆横截面具有狗骨头(dogbone)形状而不是椭圆形状或者扁平形状。然而，无缓 冲式引入光缆10不包括缓冲管30。相反地，光纤40基本上沿着中心轴Ac延伸并且直接由 光缆护套20包围和支撑。在一个示例性实施例中，无缓冲式引入光缆10具有大约5. 4毫 米的长轴直径D1和大约3. 0毫米的短轴直径D2，并且强度构件60具有大约1. 5毫米的直 径D60。光纤40与上述相同。然而，光纤引入光缆可以包括任何合适的光纤，例如，无色光 纤或者为了进一步的处理和收尾(termination)已经用例如永久油墨标记着色的光纤。因此，光纤引入光缆可以具有不同的尺寸和/或结构，在技术人员想要在户外连 接这种光纤引入光缆时，这些不同的尺寸和/或结构可能引起麻烦。如下所述，因为本文所 公开的分叉体能够容纳不同尺寸和/或结构的光纤光缆，所以它们是有益的。此外，所公开 的分叉体能够在无需使用粘合剂或压接(crimp)的情况下连接到光纤光缆，同时仍能提供 牢固的装配。结合诸如图2中所述的缓冲式引入光缆10，对分叉组件和形成该组件的方法的第 一示例性实施例进行描述。参照图4，将缓冲式引入光缆10的端部剥开，以使具有末端31的缓冲管30露出适当长度，例如，大约3. 5厘米。此外，使延伸出缓冲管30的光纤40露出 适当长度，例如，露出具有末端41的涂层光纤40的大约120厘米。当然，也可以露出缓冲 管和光纤的其他适当长度。将凝胶或油脂从光纤40上清除，并且把强度构件60修短到接 近光缆护套20。图5A和5B图示了具有前端114和后端116以及中心线120 (图6)的说明性的分 叉体112。虽然分叉体112被图示为大致圆柱形，但是它可以具有其他形状。包括伸长的 (例如，大致圆柱形)分叉体112的构件限定了导槽130，该导槽形成了从分叉体112的前 端114延伸到后端116的通道。导槽130包括前段132，在前段132中具有用于把光纤光 缆固定到分叉体112的一个或多个连接槽132a。此处所采用的连接槽意味着任何方向的 环线或螺旋状螺纹、脊、槽或者设置在导槽中用来与光纤光缆形成机械连接的其他适当的 轮廓特征。分叉体112还可以包括具有连接槽的多个段。如图5B中最佳所示，分叉体112 的导槽130包括中段133，在中段13 3中也具有用于固定光纤光缆的一部分的一个或多个连 接槽133a。中段133具有比前段132小的内部尺寸，从而使不同尺寸和/或结构的光缆能 够连接到分叉体112。例如，可以按照一定尺寸制作中段133以使光纤光缆的缓冲管连接 到它。因此分叉体112可以通过在中段容纳缓冲管的一部分以及在前段132容纳具有强度 构件和/或光缆护套的光纤光缆的较大部分而容纳具有缓冲管的光纤光缆。在另一实施例 中，没有缓冲管的光纤光缆可以连接到前段132或中段133，任一段都具有与光纤光缆最紧 密的安装。换句话说，如果光纤光缆对于导槽130的前段132太小，它就可以进一步插入到 分叉体112的中段133，在中段133光纤光缆能够啮合其中的连接槽。因此，本文所公开的 分叉体和组件可用于多种不同类型和/或尺寸的光纤光缆。导槽130还包括按照一定尺寸制作以容纳分叉管150的后段134。在其他变型中， 分叉体112的后段134可以允许光缆的缓冲管延伸通过，但是图示的实施例包括用作导槽 130的中段133和导槽130的后段134之间的过渡带的颈部138。在插入光纤光缆时，颈 部138聚拢和引导光纤，以使光纤通过和延伸出分叉体。分叉体112由任何适当材料制成， 例如，诸如黄铜、不锈钢或铝的金属，或者可以由使连接槽具有充分强度的适当的聚合物制 成。此外，可以采用诸如塑形、加工、铸造等的任何适当的工艺，但是对于特定的设计，一些 制造工艺可能较容易些。作为实例，分叉体112具有大约40毫米的长度，但其他长度也可以。在示例性实施 例中，分叉体具有圆形横截面，并且包括直径DF的前部113和直径DB的后部115，其中DF> DB0在示例性实施例中，前部113为大约30毫米长，而后部115为大约8毫米长。如图所 示，分叉体112的后部115可以包括具有外螺纹的部分以帮助限弯保护罩(bend-limiting boot) 240连接到分叉体或其延伸的部分(以上组件参见图10A)。分叉体112在外表面上 还可以包括用于技术人员抓握的一个或多个抓取面，例如滚花(未标号)等，以便能够通过 拧动和/或推进使分叉体连接到光缆。因此，在无需粘合剂或压接的情况下把大致圆形的 分叉体安装在不圆的光缆上。因为不需要把分叉体连接到光纤光缆的工具和/或材料，所 以对于技术人员而言，这是有益的。当然，如果技术人员需要，可以把分叉体压接到光纤光缆或者用粘合剂来连接，但 这并不是必须的。换句话说，分叉组件(即，连接到光纤光缆的分叉体)可以在没有压接或 粘合剂的情况下承受充分的拉力。作为实例，在没有使用粘合剂或压接的情况下，分叉组件在光纤光缆和分叉体之间可以承受大约50牛顿或更多的拉力，优选大约75牛顿。分叉组 件也可以承受其他拉力值。另外，公开的分叉体还可以包括密封剂成分。例如，分叉体在其 中可以具有至少一种密封剂材料，例如，与分叉组件一体的室温硫化硅橡胶密封剂或诸如 商业上可用的B胶带(B tape)等的橡胶粘接带。密封剂成分使分叉组件和光纤光缆的邻 近构件之间的间隙封闭。在进一步的实施例中，可以利用通向导槽的一个或多个孔117把 密封剂成分注入到分叉体中。同样，如果技术人员需要，可以利用孔来注入粘合剂等。如图6中所示，分叉组件100还包括具有末端151和前端152的分叉管150。分叉 管150连接(例如，粘合、压接等)到导槽130的后段134。因此，后段134被按照一定尺寸 合适地制作以容纳和连接分叉管150。在一个实施例中，分叉管150具有大约1毫米的0D 和大约0. 4毫米的ID，并且具有诸如大约90厘米长的适当长度。当然，也可以对所公开的 设计采用其他长度和分叉管尺寸。分叉管150由适当的材料制成，例如，聚氯乙烯(PVC)、特 氟龙(Teflon)管等，并且具有充分的强度以在弯曲等期间抑制变形。在再一实施例中，分 叉体连接有多个分叉管150。图7示出了插入到分叉体112中的被处理过的缓冲式光纤光缆10的局部截面图， 光纤40延伸通过导槽后段134并通过分叉管150以延伸出末端151 —段适当距离，例如， 大约30厘米。颈部138和与光纤40的直径DB相比相对较大的分叉管150的ID使该步骤 容易操作。将分叉体推进和/或拧向露出的缓冲管30，直到缓冲管末端31大致邻近颈部 138，以使缓冲管的端部滞留在分叉体112的中段133中。例如，如果连接槽是螺旋状螺纹， 那么相对于光纤光缆拧动分叉体112就使分叉体前进并连接到光缆。在其他处理技术中， 将不同尺寸的光纤光缆按照一定尺寸和/或形状制作以安装到分叉体中。例如，利用诸如 多用刀(utility knife)的工具来除去光纤光缆的侧面部分以使连接光纤光缆更容易和/ 或使强度构件露出。如图8中所示，光纤40延伸出分叉管150—段用于连接适当的光纤连接器的特定 长度。如本领域中公知，光纤40被处理好(例如，剥开和劈开)以安装(例如，连接)到 光纤连接器200中，例如，可从美国北卡罗来纳州的希柯利市的康宁线缆系统LLC获得的 0PTI-SNAP或UNICAM连接器。在这样的实施例中，连接器200包括具有前端212和后端 214的连接器外罩210和从连接器外罩后端延伸出的可压接导入管(crimpable lead-in tube) 220。为了将限弯连接器保护罩240连接到连接器外罩的后端214，在连接连接器200 之前，可以把限弯连接器保护罩240滑到分叉管150上。此时，光纤40与连接器200连接， 从而形成了光缆组件。现在对利用诸如图3中所示的无缓冲式光纤引入光缆10的分叉组件100和形成 该分叉组件的方法进行描述。图9示出了无缓冲式引入光缆10的端部，其被剥开以露出适 当的光纤长度，例如，具有末端41的光纤40的大约120厘米。强度构件60也被修短到接 近光缆护套20。对于其他的分叉组件，分叉组件100还包括如图10A和10B中所示的连接 到分叉体112的分叉管150。分叉管150包括末端151、前端152，并限定了通过分叉管的引 槽153。在一个实施例中，分叉管150具有大约1毫米的外径(0D)和大约0. 4毫米的内径 (ID)，并且具有诸如大约90厘米的适当长度，但是其他适当几何形状也可以。与其他组件 一样，分叉管150的一部分滞留在导槽130的后段134中并从其延伸出。分叉管150以任 何适当的形式连接到分叉体112，并且限弯保护罩240可以连接到分叉体以防止分叉管150
7过度地弯折或弯曲靠近分叉体。保护罩240可以包括凸缘242或者在连接到分叉体112时 啮合环形凹口 117的其他适当结构。可选地，可以将金属延伸管(图10A，未标号)拧到分 叉体112上，以使组件通过扣环(grommet)、密封剂等插入到被围住的空间里。图11图示了分叉组件100，其中光纤40穿过分叉体并延伸出分叉管150的末端 151。接着，通过把光纤光缆末端插入到导槽的前段132并推进和/或拧动分叉体112以使 其连接到无缓冲式引入光缆10，而完成分叉体112与引入光缆10的连接。注意，因为光缆 护套20具有大致椭圆或卵形的形状(图3)，所以连接槽仅仅在长轴A1处和/或附近啮合 光缆护套的一部分。穿过导槽后段134和引槽150的光纤40相对于分叉体112保持静止。 换句话说，在分叉体被拧到无缓冲式引入光缆上时，分叉体绕着光纤转动。此时，光纤40的 一部分延伸出保护构件末端181。在示例性实施例中，这样露出的光纤部分的长度为大约 20厘米。图12示出了光纤40的露出部分被处理好(例如，剥开和劈开)以安装(例如，连 接)到如上所述的光纤连接器200上。与前面所述一样，为了将限弯连接器保护罩240连 接到连接器外罩的后端214，在连接连接器200之前，可以把限弯连接器保护罩240滑到分 叉管150上。此时，光纤40与连接器200连接。当然，这里公开的分叉体和分叉组件的设 计可以包括变型。作为说明，在光纤引入光缆10(缓冲式或无缓冲式)承载超过一根光纤40的应用 中，可以用多光纤分叉组件100来使光缆分叉。图13A和图13B是为了与缓冲式引入光缆 10—起使用而准备的多光纤分叉组件100的透视图和纵向截面图，缓冲式引入光缆10具有 承载多根光纤40的缓冲管30。除了分叉体112被配置成容纳两个或更多个分叉管150之 外，多光纤分叉组件100与单光纤的类型相似。例如，分叉体112包括导槽中的两个或更多 个后段134，每个后段都容纳各自的分叉管150的各个端部。除了不同的光纤40被送入不 同的分叉管150并可以按照如上所述的方式单独地连接之外，利用诸如图13A和13B中所 示的多光纤分叉组件10来使缓冲式引入光缆10分叉的方法与单光纤分叉组件的相似。另 外，因为使用了多个分叉管，所以不应该将分叉体拧到光纤光缆上；相反地，应该把分叉体 推到连接槽上。对于包括多个缓冲管30的缓冲式引入光缆10，在分叉组件中将每个缓冲管 分叉。所公开的分叉体和分叉组件以及对应的方法具有很多优点。首先，分叉体适合于 应用到多种不同的光纤光缆尺寸和/或结构。另外，由于此安装并不需要超出一般提供给 连接器装配工具之外的任何特别的工具或材料，因此安装简单、快速和有效。另外，可以容 易地安装被特别设计成应用于250 y m光纤40的连接器200，这就提供了弓|入光缆和连接的 改进的机械牢固性。对于在安装连接器之前需要剪切光缆组件长度以进行安装或者光缆的 一端必须贯穿小开口或导管的户外连接而言，安装尤为方便。另外，不必再进行把长的直径 小的管子拧到露出光纤的长段上的冗长步骤。所属领域技术人员应该理解，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下，进行 各种修改和变形。因此，本发明旨在涵盖所附权利要求及其等价物的范围内的修改和变型。
权利要求
一种用于使光纤光缆分叉的分叉体，包括形成从所述分叉体的前端延伸到后端的通道的导槽，其中所述导槽包括前段和后段，所述前段包括适合于把所述分叉体固定到所述光纤光缆的一部分的一个或多个连接槽，以及所述导槽的后段的尺寸适于容纳分叉管。
2.根据权利要求1所述的分叉体，其中所述导槽具有包括一个或多个连接槽的中段， 其中所述中段比所述导槽的前段小。
3.根据权利要求1或2所述的分叉体，其中所述分叉体的后端具有外螺纹部分。
4.根据权利要求3所述的分叉体，还包括延伸部分，所述延伸部分具有与所述分叉体 的后端上的外螺纹部分配合的内螺纹部分。
5.根据权利要求1-4所述的分叉体，其中所述分叉体是包括光纤光缆的分叉组件的一 部分。
6.根据权利要求5所述的分叉体，其中所述导槽具有包括一个或多个连接槽的中段， 其中所述中段比所述导槽的前段小。
7.根据权利要求5或6所述的分叉体，其中所述组件可以承受大约75牛顿的拉力。
8.根据权利要求5-7所述的分叉体，其中所述分叉体在没有使用粘合剂或压接的情况 下连接到所述光纤光缆。
9.根据权利要求5-8所述的分叉体，其中所述组件包括至少一个光纤连接器。
10.根据权利要求5-9所述的分叉体，其中所述光纤光缆具有不圆的横截面。
11.根据权利要求5-10所述的分叉体，其中所述组件包括一个或多个分叉管。
12.根据权利要求1-11所述的分叉体，其中所述分叉体具有通向所述导槽的一个或多 个孔。
13.一种制造光纤光缆组件的方法，包括以下步骤提供具有末端的光纤光缆，所述光纤光缆具有至少一根光纤；提供具有导槽的分叉体，所述导槽形成从所述分叉体的前端延伸到后端的通道，其中 所述导槽包括前段和后段，所述前段包括适合于把所述分叉体固定到所述光纤光缆的一部 分的一个或多个连接槽；以及将所述分叉体连接到所述光纤光缆的末端。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将光纤连接器连接到所述组件的步骤。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述组件能够承受大约75牛顿的拉力。
全文摘要
公开了一种分叉体和分叉组件。在一个实施例中，分叉体包括导槽，该导槽形成从分叉体的前端延伸到后端的通道。分叉体可以容纳不同类型和/或尺寸的光纤光缆。例如，分叉体可以固定到缓冲式引入光缆的缓冲管或者无缓冲式引入光缆的光缆护套。另外，组件可以包括固定到分叉组件后端用于保护从分叉体中延伸出的光纤的分叉管和/或光纤连接器的分叉管。还公开了一种具有多根光纤的分叉组件。
文档编号G02B6/44GK101872045SQ201010158758
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者保罗·X·德弗罗, 迈克尔·德扬, 钱·C·沃 申请人:康宁光缆系统有限责任公司