专利名称：光纤编排器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤通讯网中使用的各种部件，尤其涉及接合、端接和分束用的部件。
一般说来，光纤是非常细而脆的，因此很容易损坏，从而在其安装和使用时必须多加注意。为了避免光纤损坏和光损失，光纤不准过度弯曲，而且不准经受不利的环境条件。众所周知，每种光纤都具有所谓的临界弯曲半径，低于它时，光将会从光纤中损失掉。因此，光纤系统必须如此布置，使其无论哪一根光纤都不能以低于该临界值的弯曲半径弯曲。而且在安装过程中，即使是暂时的，也不准将光纤在将会产生永久性损坏的较小弯曲半径之下弯曲。这些要求使光纤通讯网中部件的设计受到了制约。
光纤通讯系统中的部件，需要对例如光缆终端装置、光缆接头和光纤分束器上的光缆及其组成光纤进行编排。这包括仔细地选定光纤路线(例如让其容易接入许多光纤接头中的每一个)和储存多余长度的光纤。
为满足这些要求，许多建议已经被提出。例如美国电话电报公司(AT&T)的专利US4840449，公开了一种允许储存可变长度的剩余光纤的光纤编排器和接合装置。此编排器带有一对从基板的第一个矩形部分伸出去的彼此分开的圆柱体，以及位于第二个矩形部分之中、拥有两相反的光纤进入端的连接盘。剩余的光纤环绕一或两个圆柱体被导引，并在连接盘的下面通过许多不同长度的通道，以便储存不同长度的光纤。采用顺时针、逆时针以及8字形闭合结构，以使每一光纤端部被引导至该连接盘预定的光纤进入端而不违反对光纤弯曲半径的限制。
Siecor的专利US4627686公开了一种用于光纤和光缆的连接盘，它包括三个元件，即底座、与该底座相关联的许多光纤存储装置、以及固定在该底座上的光纤接收装置。围绕在底座外围的是许多直立的侧壁件，其端部是朝着底座的中心向内弯曲的。
我们现在已经设计了一种光纤编排器，它能够既处理正在使用的光纤(即信号经过该光纤发送)，又涉及暗光纤(即光纤自由端被储存供将来可能使用)。
因此，本发明提供一种光纤编排器，它包括1.光纤可以通过的第一孔和第二孔；2.相对于这些孔定位的编排器卷筒，以使在这些孔之间通过的光纤被此卷筒的外表面约束到至少等于该光纤的临界弯曲半径的最小弯曲半径，其中卷筒是中空的，以允许光纤自由端从这些孔中之一通到该卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径被储存其中。
我们推荐的编排器，包括有第一、第二和第三可以通过光纤的孔，并且配置有第一和第二个编排器卷筒。在这种情况下，这些卷筒相对于这些孔定位，以便使(a)由第一孔通到第二孔的光纤，被第一个卷筒的外表面约束到所需要的弯曲半径；(b)从第一孔通到第三孔或者从第二孔通到第三孔的光纤，被第一和第二个卷筒的外表面约束到所要求的弯曲半径。
这些卷筒最好基本上为圆柱形，而且基本上为圆形截面更为可取。然而它们可以沿其长度方向改变尺寸和形状，例如它们可以是缩腰的，以便将围绕其缠绕的光纤定位在其整个长度的一定位置上。这些卷筒并不需要由片材制成，并可代之包括有框架参考该卷筒的形状来构成其壳体，因为光纤会围绕着它们而进行缠绕。
此编排器最好在其一端至少有两个输入孔，在其相反一端至少有两个出口孔。这两个出口孔最好在编排器的每侧配置一个，而且至少八个一排的进口孔最好配置在从编排器一侧到另一侧之处。
此编排器最好基本上为关于两卷筒之间的平面对称的(特别是反射对称性)，以使来自任一输入孔的光纤可以通过任何一个出口孔离开。
在配置一个以上卷筒的场合下，我们推荐每个卷筒为中空的，因为这将容许储存暗光纤时有更大的柔顺性。此中空卷筒或者每一中空卷筒在其壁上可以带有槽或者切口，以让来自那些孔之一中的光纤能够通过它。
至少有一个可通过光纤的孔可以带有与其邻接的弯曲控制装置，如弯曲的壁，从而将通过该孔的光纤以所要求的弯曲半径引向卷筒之一。
此编排器可以具有整体性结构，而且适于由适合的塑性材料模压制成。
此编排器可以额外地包括至少一个由任一可通过光纤的孔馈送光纤的编排器托盘。
在最佳实施例中，本发明提供的光纤编排器带有被第一边缘部分和与之相对的第二边缘部分所局部界定的第一个工作面，该第一工作面1.带有许多沿着第一个边缘部分安排的进口孔；
2.带有位于第二边缘部分每一侧的出口孔；3.带有两个编排器卷筒，它们定位在第一和第二个边缘部分之间；4.带有转接孔，通过它可伸到该编排器的反面；5.进口孔包括用于接纳光纤管端接器的一排槽，以及一系列弯曲的壁(其中每个壁最好为沿其长度连续的，但也可包括一系列支柱)，用于将离开上述光纤管的光纤约束到至少等于光纤的临界弯曲半径的最小弯曲半径。
这些卷筒是使在上述壁中任何壁和出口孔之间通过的光纤，被此卷筒之一的或两卷筒的外表面约束到至少等于光纤最小弯曲半径的最小弯曲半径；至少一个卷筒是中空的，以允许光纤的自由端能从各孔之一通到卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径储存其中。
转接孔则以与凸起部分上的径矢成一定角度地从工作面上的凸起部分伸展出去，以使通过转接孔并在凸起表面上方伸展的光纤，被约束到至少等于其临界弯曲半径的最小弯曲半径。
本发明将根据附图作进一步说明，其中
图1及2表示现有技术的光纤编排器；图3为本发明光纤编排器的透视图；图4A至4E表示该编排器的其它各个视图；图5A至5E表示经过该编排器的各种光纤路线；图6A至6E表示光纤分线接头器(optical fibrebreak-out device)；图7表示装有该光纤编排器的光缆接头箱(cablesplice case)；
图8表示供该编排器使用的一系列编排器托盘。
图1表示美国专利US4840449(AT&T)中公开的现有技术的光纤编排器。装有光纤2的光缆1通过系缆用接线柱3固定在光纤编排器上。此光纤通过进口孔4并被储存在从工作面6上伸出的卷筒5的周围。光纤在连接盘7的下面通过，并在此处将光纤之间的接头固定。可以指出的是，这里不存在用于分别编排一些引入的光缆或光纤的机构，没有用于处置暗光纤的设计，而且仅有把光缆送入工作面6的平面上时可被处置。
美国专利US4627686(Siecor)中公开的现有技术的光纤编排器表示在图2中。这里被引入的光缆1是并排安置的，其所包含的光纤2简单地环绕编排器基座编路，并受其侧壁夹持。光缆由夹持装置3固定就位。光纤接收装置7包括一系列可以夹持光纤接头的狭槽，以与图中左上方表示的引出的光缆相连。虽然此设计允许若干条引入的光缆1被端接，然而此设计在选定路线或储存时几乎不允许有一点灵活性。
图3表示的光纤编排器包括有由第一个边缘部分(如左上方所绘)和与其相对的第二个边缘部分(如右下方所绘)局部界定的第一个工作面，该工作面(1)带有许多沿着第一个边缘部分安排的进口孔8、9；(2)带有位于第二边缘部分每一侧的出口孔10、11；(3)带有两个编排器卷筒13、14，被定位在第一和第二个边缘部分之间，以及(4)带有转接孔12，通过它可伸到该编排器的反面。
进口孔8和9包括用于接收光纤管端接器(最好是图6A至6E的光纤分线接头器)的一排槽，以及一系列弯曲的壁16和17，用于将离开上述光纤管的光纤约束到至少等于光纤临界弯曲半径的最小弯曲半径上。
(将这些槽称为口比较方便，因其功能是让引入的光纤定位。然而应当指出，光纤并不穿过这些槽。)最好让卷筒13和14这样安排，以使在任意两弯壁16、17间通过并通过出口孔10及11的光纤被一或两个卷筒13和14的外表面约束到至少等于光纤的临界弯曲半径的最小弯曲半径上；而且卷筒13和14最好为中空的，以让光纤的自由端能从这些孔中之一(通常为进口孔8和9之一)通到卷筒内部。此光纤将以大于其遭受永久性破坏时半径的最小弯曲半径储存在该卷筒中。此最小弯曲半径可以大于光纤的临界弯曲半径，由于它是永久性损坏而不是暗光纤情况下所涉及的光损耗。
转接孔12则与凸起部分18上的径矢成一定角度地(即不是径向，而且最好是近于切向)从编排器工作面上的凸起部分18伸展出去，以使通过转接孔12并在凸起表面18上方伸展的光纤被约束在至少等于其临界弯曲半径的最小弯曲半径上。
该编排器最好带有一些侧壁或其它止动机构19，而且卷筒上最好带有一些掣子或其它止动机构20，以帮助光纤导向。
本编排器的进一步视图可在图4A至4E中看到。例如在图4A中，可以看到转接孔12的壁12A沿着一定路线朝向卷筒13和14弯曲。此曲率可以由转接孔12的截面尺寸逐渐向图4A所示工作面扩大来得到。其结果是，该转接孔12包括从一个工作面到相反工作面的基本上为直线的通道，以让光纤容易插入。这大概在图4B中能够很好地看到。由此可以看出，通过转接孔12转向卷筒13和14的光纤，被约束在给定的最小弯曲半径上。
尤其从图3中可以看出，卷筒13和14是中空的，因而允许光纤的自由端从一些孔之一通到卷筒内部，并可在其中储存。中空的卷筒在其壁上带有切15，可让光纤通过。
可以看出进口孔8和9带有弯曲控制装置，其形式为基本上相互同心的弯曲的壁16和17。所表示的编排器具有以线AA为中心的反射对称性，其结果是弯曲控制装置被安置为两组16和17，其中的壁是按相反方向弯曲的。
图5A至5E表示适应各种光纤外形和长度的编排器的灵活性。在图5A中，光纤是从转接孔12进入编排器并通过出口孔10和11离开的。而且某些暗光纤通过转接孔12离开而被储存卷筒13中。此编排器是要与其它一些部件一起使用，它们例如是能够供给光纤接头和/或光纤分束器的光纤连接托盘。编排器将与支承这些托盘的基板对准，在其右侧可以有一个使光纤进入该连接托盘中的通道，在其左侧可以有一个使光纤离开该连接托盘的通道。这些通道可以任意地称之为入缆沟槽(in trench)和出缆沟槽(outtrench)，尽管这并不规定为意指任何光传播方向。
在图5B中，光纤经过进口孔8而进入(只表示出了其中少数光纤)，通过弯曲控制装置16，并且经过转接孔12离开此编排器。光纤也可以经过进口孔9进入，通过弯曲控制装置17，并且又经过转接孔12出去。
在图5C中，光纤经过进口孔8进入，并通过出口孔10离开；通过进口孔9进入，并通过出口孔11离开。
在图5D中，光纤通过进口孔8进入，并通过出口孔11离开。
在图5E中，光纤通过出口孔10进入，并通过出口孔11离开。
光纤分线接头器被表示在图6A至6E中。它能够可拆卸地固定在例如包括图3中编排器进口孔8和9在内的槽中。这可以通过有弹性的掣子来做到，它包括例如图示的两条腿，其中之一装上倒钩以与限定该槽的壁的下表面啮合。可以看到此分线接头器带有用来夹持较大光纤管的第一通道(以上面右侧的虚线表示)，以及用来夹持许多较小光纤管的四个第二通道(如左下端所示)。可以看出，该管中的光纤能够在较大的管和每一较小的管之间通过，而不致于弯曲到引起显著的光损失。在所示的实施例中，四个第二通道包括一个被向内伸展的一些突起部细分的单通道，用于将光纤管留置其中。此突起部的准确形状并非关键，但在最佳实施例中，该突起部是由第二个通道得到的，这些通道所具有的截面基本上是一些部分重叠的圆。按照这种方式，光纤管通过压配合被固定在其中。尽管所表示的是四个第二通道，然而也可提供其它数目，例如2至6个第二通道。
图7表示被封在接头罩中的上述编排器21，并以剖面表示以曝露出编排器21。此接头罩包括一个基座22和一个圆拱形的上盖23。基座22上带有各种圆形孔24和一个椭圆形孔25。固定在基座上的是框架或者其它支架26，编排器21便固定在其上。第二个支架或框架27是同第一个框架或支架26相隔一段间隔28而设置的。此间隔28可以容纳来自在外壳内未被连接的引入缆和引出缆中的光纤环，从而给此编排器21设置旁路。第二个编排器21可以配置在框架或支架27的背面，因此未表示在视图中。于是这两个编排器可以经过它们的转接孔12保持联系。编排器的托盘可以设置在载有光纤接头和/或光纤分束器的空间29中。因此，进入椭圆形孔25的光缆可被分束，使其所包含的某些光纤进入编排器21(如图5A至5E所示)，并可离开编排器21到位于空间29中的连接盘。在此，光纤将被连接或者分束，而且被连接或者被分束成的光纤可以再进入编排器21，并且最后离开它，也如图5A至5E所示。来自引入缆的其它光纤可在空间28中打成卷，然后通过孔引出。一般说来，这将通过让约两米长一卷的光缆插入椭圆孔25中来完成。构成一卷光缆的一些光纤将被简单地储存在空间28中，其余光纤将被切开并供给编排器21。此光缆环线可以构成纤维光学网中环路或分路部分。在该卷的切开光纤被接好之后，离开圆形孔24的光纤可以通到用户，或者可被用来构成更多的分路。
图8表示可被安装在空间29中或者另外用来与编排器21组合的光纤托盘。如图8所示，在可以与光纤预先装在一起的组件30之中，包括有一系列铰接在固定装置32上的托盘31，而且固定装置32依次被固定在基座33上。可以看出这些托盘具有储存光纤环线和固定光纤接头或光纤分束器的装置。此组件可被扣接或以其它方法固定在图7的空间29中，其所包含的光纤随后接到离开编排器21的光纤上。
为了明确起见，应当指出，本发明提供了各种用于编排、储存和保护光纤的部件、组件、系统和方法。所公开的各种部件中的任一种，都可与这些部件中的其他任一种或多种一起使用。
权利要求
1.一种光纤编排器，它包括(1)光纤可以通过的第一孔和第二孔；(2)相对于这些孔定位的编排器卷筒，以使这些孔之间通过的光纤被此卷筒的外表面约束到至少等于该光纤的临界弯曲半径的最小弯曲半径，其中卷筒是中空的，以允许光纤自由端从这些孔之一中通到该卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径储存其中。
2.根据权利要求1的光纤编排器，其特征在于，它包括(1)第一、第二和第三可以通过光纤的孔；(2)第一和第二个编排器卷筒，该卷筒相对于第一孔定位，以使(a)由第一孔通到第二孔的光纤被第一个卷筒的外表面约束到至少等于该光纤临界弯曲半径的最小弯曲半径，以及(b)从第一孔通到第三孔或者从第二孔通到第三孔的光纤，被第一和第二个卷筒的外表面约束到至少等于该光纤临界弯曲半径的最小弯曲半径，其中至少卷筒之一是中空的，以允许光纤自由端从这些孔之一中通到该卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径储存其中。
3.根据权利要求1或2的编排器，其特征在于，在其一个边缘部分至少带有两个输入孔，在其相对的边缘部分至少带有两个出口孔。
4.根据权利要求3的编排器，其特征在于，它基本上为关于两卷筒之间的平面对称的，以使来自任何一个输入孔的光纤能够离开任何一个出口孔。
5.根据上述任一权利要求的编排器，其特征在于，其中每个卷筒是中空的，以允许光纤自由端从上述孔之一通到任何一个卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径储存其中。
6.根据上述任一权利要求的编排器，其特征在于，其中中空卷筒或每一中空卷筒在其壁上带有槽或者切口，来自可通过光纤孔之一的光纤可以通过它。
7.根据上述任一权利要求的编排器，其特征在于，其中至少一个可通过光纤的孔带有与其邻接的弯曲控制装置，以将通过该孔的光纤以至少等于该光纤临界弯曲半径的最小弯曲半径引向卷筒。
8.根据上述任一权利要求的编排器，其特征在于，具有整体性结构。
9.根据上述任一权利要求的编排器，其特征在于，带有许多可通过光纤的第一孔，其中每个进口孔带有与其邻接的弯曲控制装置，以将通过该孔的光纤以至少等于该光纤临界弯曲半径的最小弯曲半径引向卷筒表面。
10.根据上述任一权利要求的编排器，其特征在于，它额外地包括至少一个由第一、第二或第三口孔供给光纤的编排器托盘。
11.一种光纤编排器，其特征在于，带有为第一边缘部分和与之相对的第二边缘部分所局部界定的第一工作面，该工作面(1)带有许多沿着第一边缘部分安排的进口孔；(2)带有位于第二边缘部分每一侧的出口孔；(3)带有两个编排器卷筒，它们定位在第一和第二个边缘部分之间；(4)带有转接孔，通过该转接孔可以伸到该编排器的反面；进口孔包括用于接纳光纤管端接器的一排槽，以及一系列弯曲的壁，用于将离开上述光纤管的光纤约束到至少等于光纤的临界弯曲半径的最小弯曲半径；这些卷筒是使在上述壁中任何壁和出口孔之间通过的光纤，被此卷筒之一或两卷筒的外表面约束到至少等于光纤最小弯曲半径的最小弯曲半径；至少一个卷筒是中空的，以允许光纤的自由端能从光纤可通过孔之一通到卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径储存其中；转接孔以与凸起部分上的径矢成一定角度地由工作面上的凸起部分伸展出去，以使通过转接孔并在凸起表面上方伸展的光纤被约束到至少等于其临界弯曲半径的最小弯曲半径。
12.一种光纤编排器，它包括(1)一光纤进口；(2)一光纤出口；(3)定位在该进口和出口之间的装置，以将此进口和出口之间通过的光纤约束到至少等于光纤临界弯曲半径的最小弯曲半径，其中(a)该编排器带有转接孔，该孔通过带有进口、出口和装置(3)的编排器工作面，伸展到该编排器的反面，和/或(b)装置(3)包括编排器卷筒，该卷筒为中空的，以允许来自进口或出口的光纤自由端通到该卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径储存其中，和/或(c)进口包括许多进口孔，每个进口孔带有与其邻接的弯曲控制装置，以将通过该孔的光纤引向装置(3)，和/或(d)该编排器带有可拆卸地固定其上的光纤端接或分线接头器，并且带有用于夹持较大光纤管的第一通道，以及用于夹持许多较小光纤管或者光纤的一或多个第二通道，以使光纤能够在其中现存的较大光纤管和每一较小的光纤管之间通过而没有显著的光损失。
全文摘要
一种光纤编排器，它包括1.可以通过光纤的第一孔和第二孔；2.相对于这些孔定位的编排器卷筒，以使这些孔之间通过的光纤被此卷筒的外表面约束到至少等于该光纤临界弯曲半径的最小弯曲半径，其中卷筒是中空的，以允许光纤自由端从这些孔之一中通到该卷筒内部，并且以大于其遭受永久性损坏时弯曲半径的最小弯曲半径储存其中。
文档编号G02B6/00GK1133640SQ9419383
公开日1996年10月16日 申请日期1994年9月2日 优先权日1993年9月8日
发明者L·J·马肯 申请人:雷伊公司