Выравнивающее устройство, предназначенное для устройств оптической связи, и способ его изготовления (варианты)

Выравнивающее устройство, предназначенное для устройств оптической связи, и способ его изготовления (варианты)

Реферат

 

Выравнивающее устройство используется в волоконно-оптических линиях связи. Устройство содержит наконечник, в котором установлено оптическое волокно, первый и второй зажимы оптического волокна, примыкающие соответственно к верхнему и нижнему концам удерживающего зажима наконечника, и средство управления, которое выполнено с возможностью позиционирования зажимов оптического волокна для выравнивания волокна в направлениях X, У и Z. Устройство может дополнительно содержать второй наконечник оптического волокна и второй зажим наконечника. Оптические волокна выравнивают с помощью средств управления путем перемещения зажимов оптических волокон вверх/вниз и влево/вправо. Закрепляют волокна в наконечниках посредством затвердевания эпоксидной смолы. Оптические волокна можно заключать в трубки, заменяющие наконечники. Оптическое волокно можно располагать в наконечнике под предварительно заданным к нему углом. Диаметр отверстия наконечника выполняют больше диаметра волокна с покрытием. Уменьшены оптические потери. 5 с. и 15 з. п. ф-лы, 11 ил.

Настоящее изобретение в общем относится к волоконно-оптической связи. В частности, оно относится к выравнивающему устройству, предназначенному для соединений оптических волокон или устройств оптической связи, и способу его изготовления.

Известно, что наконечник можно закрепить на конце оптического волокна, используя керамические или пластмассовые наконечники и закрепляя оптическое волокно в наконечнике посредством клеящего вещества типа эпоксидной смолы. Известны различные способы крепления наконечника на конце оптического волокна, которые описаны в следующих патентах: Патент США N 5464361 (Нобуо Сузуки "Способ изготовления волоконно-оптического оконечного устройства"), патент США N 5418876 (Хсин Ли "Волоконно-оптический соединитель с таблеткой из эпоксидной смолы"), патент США N 5251276 (Джордж Е.Берке и др. "Стойкий к воздействию окружающей среды волоконно-оптический соединитель и способ его изготовления"), патент США N 5193133 (Филип В.Шофилд и др. "Способ изготовления волоконно-оптического оконечного устройства с помощью пластмассового выравнивающего наконечника с выполнением полирования наконечника"), патент США N 5097524 (Александр Вассерманн и др. "Волоконно-оптическое оконечное устройство").

Как известно, оптическое волокно фиксируется после центрирования в наконечнике настолько точно, насколько это возможно. Затем положения наконечников на входном конце и выходном конце регулируются по входным/выходным углам падения света. Поэтому, в результате этой операции оптические волокна выравниваются по наконечникам.

Известно выравнивающее устройство (Авторское свидетельство СССР N 1485182, кл. G 02 B 6/24, 07.06.89) (1), предназначенное для устройств оптической связи, содержащее наконечник, имеющий отверстие, в котором размещено оптическое волокно, удерживающий зажим наконечника для жесткого удержания наконечника, первый зажим оптического волокна, примыкающий к верхнему концу удерживающего зажима наконечника, для жесткого удержания оптического волокна, введенного в наконечник, и средство управления для выравнивания оптического волокна в направлениях X и Y, при этом отверстие наконечника больше поперечного сечения оптического волокна для обеспечения возможности свободного перемещения оптического волокна в отверстии наконечника.

Известен также способ изготовления устройства оптической связи при выравнивании волокон с наклоном для того, чтобы они располагались под предварительно заданным углом к наконечнику (патент США N 5062682 A, кл. G 02 B 6/36, 05.11.91., фиг. 4), в котором изготавливают трубку, заменяющую наконечник с диаметром больше диаметра оптического волокна с покрытием, вводят оптическое волокно в отверстие трубки.

Процесс выравнивания оптических волокон с помощью наконечников известными способами имеет некоторые недостатки, в число которых входят: высокая стоимость операции прецизионной обработки на станках; технологические требования к конструкции волоконного соединителя, включающего специальные наконечники и дополнительные механические устройства центрирования, а также прецизионное выравнивание, необходимое для оптического волокна, содержащего более одного волокна; продолжительное время, требуемое для соединения оптических волокон и изготовления оптических соединителей, ввиду зависимости его от точности наконечника оптического волокна и выравнивающего инструмента; низкая производительность из-за повышенного числа требуемых операций; большие потери в месте соединения оптических волокон, содержащих многочисленные волокна вследствие концентрического размещения волокон.

Поэтому технической задачей настоящего изобретения является создание устройства для выравнивания оптических волокон и способа его изготовления, который не зависит от точности выравнивающего устройства и наконечника при соединении оптических волокон и конструкции волоконного соединителя; создание устройства для выравнивания оптических волокон и способ его изготовления, пригодного для одновременного выравнивания и крепления концевых участков оптического волокна при изготовлении волоконного соединителя; создание устройства для выравнивания оптических волокон и способа его изготовления, пригодного для соединения оптических волокон, содержащих более одного оптического волокна, при изготовлении волоконный соединителей; создание устройства для выравнивания оптических волокон и способа его изготовления, пригодного для избирательного расположения центрального оптического волокна и окружающих оптических волокон в волоконных соединителях, таких как уплотнители по длинам волн, где используется большое количество оптических волокон; создание выравнивающего устройства оптических волокон и способа, который позволяет минимизировать потери, возникающие в месте соединения, при соединении большого количества оптических волокон; создание устройства для выравнивания оптических волокон и способа его изготовления, который позволяет уменьшить потери, возникающие при отражении в оптическом соединителе, оснащенном сферической линзой, посредством выравнивания оптических волокон вдоль оси, которая не совпадает с центром линзы; создание устройства для выравнивания оптических волокон и способа его изготовления, который может обеспечить эффект посадки оптического волокна посредством выравнивания и крепления оптического волокна так, чтобы поддерживать оптическое волокно и внутреннюю стенку наконечника под предварительно определенным углом друг к другу; создание экономичного и изготавливаемого с малыми временными затратами устройства для выравнивания оптических волокон, без инструментов для выравнивания.

Выравнивающее устройство, соответствующее изобретению и предназначенное для оптических устройств связи, может быть изготовлено с: наконечником для удержания оптического волокна, имеющим канал для размещения оптического волокна внутри него, имеющий предварительно заданный размер для обеспечения возможности свободного перемещения оптического волокна передвигаться свободно внутри отверстия; удерживающим зажимом наконечника, размещенным снаружи наконечника; первым зажимом оптического волокна на верхнем конце удерживающего зажима для поддержки и удержания оптического волокна, уже введенного в наконечник; отверстием в центре первого зажима оптического волокна, предназначенным для продевания через него оптического волокна в канал наконечника; вторым зажимом оптического волокна на нижнем конце удерживающего зажима наконечника, предназначенным для удержания оптического волокна, уже введенного в наконечник; отверстием в центре второго зажима оптического волокна, предназначенного для проведения через него оптического волокна в канал наконечника; блоком управления, предназначенным для управления позиционированием первого зажима оптического волокна и второго зажима оптического волокна для выравнивания оптического волокна в любом из направлений X, Y и Z.

Способ изготовления, соответствующий изобретению, в котором покрывают первое оптическое волокно и второе оптическое волокно эпоксидной смолой; изготавливают один или несколько наконечников, имеющих канал, диаметр которого превышает диаметр оптического волокна с покрытием более, чем на 0,001 мм; продевают или вводят оптическое волокно в канал наконечника; вводят наконечник с продетым через него оптическим волокном в удерживающий зажим наконечника; продевают один конец оптического волокна через первое отверстие в первом зажиме оптического волокна с последующим продеванием другого конца первого оптического волокна через второе отверстие во втором зажиме оптического волокна или продевают один конец второго оптического волокна через второе отверстие во втором зажиме оптического волокна с последующим продеванием другого конца второго оптического волокна через третье отверстие в третьем зажиме оптического волокна; выравнивают оптические волокна в направлениях X, Y и Z в каналах наконечников посредством первого зажима оптического волокна, второго зажима оптического волокна и третьего зажима оптического волокна путем перемещения зажимов вверх/вниз и влево/вправо под управлением блока управления; прикрепляют оптическое волокно в наконечнике посредством затвердевания эпоксидной смолы, покрывающей оптическое волокно естественным образом или под действием ультрафиолетового света; и после затвердевания эпоксидной смолы маркируют положение оптических волокон и извлекают наконечники из удерживающих зажимов наконечников, а затем шлифуют лицевые поверхности наконечников.

На чертежах на фиг. 1 показано сечение выравнивающего устройства для оптического соединителя, соответствующего принципам настоящего изобретения; на фиг. 2 показано сечение другого выравнивающего устройства для оптического соединителя, соответствующего принципам настоящего изобретения; на фиг. 3A - 3C показаны виды в перспективе различных зажимов оптических волокон для удержания одного или нескольких оптических волокон, соответствующих принципам настоящего изобретения; на фиг. 4 показан вид в перспективе удерживающего зажима наконечника, предназначенного для удержания наконечника, соответствующего принципам настоящего изобретения; на фиг. 5 показано сечение, изображающее одножильное оптическое волокно, наконечник и удерживающий зажим наконечника, соответствующие выравнивающему устройству для создания оптического соединителя, соответствующего принципам настоящего изобретения; на фиг. 6 показано сечение, изображающее другое одножильное оптическое волокно, наконечник и удерживающий зажим наконечника, соответствующие выравнивающему устройству для создания другого оптического соединителя, соответствующего принципам настоящего изобретения; на фиг. 7 показано сечение, изображающее двухжильное оптическое волокно, наконечник и удерживающий зажим наконечника, соответствующие выравнивающему устройству для создания еще одного оптического соединителя, соответствующего принципам настоящего изобретения; на фиг. 8 показано сечение, изображающее наконечник оптического волокна, соответствующее выравнивающему устройству, соответствующему принципам настоящего изобретения и предназначенному для выравнивания оптического волокна, который имеет наклон; и на фиг. 9 показано схематическое изображение устройства волоконно-оптической связи, осуществляемой с помощью выравнивающего устройства, соответствующего принципам настоящего изобретения; В дальнейшем соответствующие варианты воплощения изобретения будут подробно описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.

Первый вариант воплощения выравнивающего устройства будет рассмотрен со ссылками на фиг. 1 и фиг. 4. Выравнивающее устройство имеет наконечник 22, изготовленный из керамики или кварца, который поддерживает одно оптическое волокно или много оптических волокон 10, которые будут рассмотрены ниже со ссылками на фиг. 3A-3C. Канал 20 наконечника в наконечнике 22 обеспечивает наличие пространства, внутри которого можно расположить оптическое волокно 10. Удерживающий зажим 18 наконечника, выполненный в форме рукава, цилиндра или паза, плотно охватывает внешнюю боковую поверхность наконечника 22, жестко удерживая наконечник 22. Первый зажим 14 оптического волокна жестко удерживает первый конец оптического волокна 10 в отверстии 12, и установлен с возможностью перемещения в направлениях X, Y и Z по команде блока 16 управления. Второй зажим 26 оптического волокна жестко удерживает противоположный конец оптического волокна 10 в отверстии 24, и установлен с возможность перемещения в направлениях X, Y и Z по команде блока 16 управления. Удерживающий зажим 18 наконечника не перемещается при работе блока 16 управления во время манипуляции первым зажимом 14 оптического волокна и вторым зажимом 26 оптического волокна. Следует отметить, что блок 16 управления работает в ручном и автоматическом режиме.

Устройство, изображенное на фиг. 1, позволяет выравнивать два противоположных конца оптического волокна 10, однако, устройство может использоваться для выравнивания двух отдельных оптических волокон путем продевания одного конца оптического волокна 10 через отверстие 12 в зажиме 14 и продевания одного конца второго оптического волокна через отверстие 24 в зажиме 26.

Второй вариант воплощения выравнивающего устройства будет рассмотрен со ссылками на фиг. 2 и фиг. 4. Выравнивающее устройство имеет наконечник 22, изготовленный из керамики или кварца, поддерживающий одно оптическое волокно 10 или много оптических волокон 10, которые будут рассмотрены ниже со ссылками на фиг. 3А-3С. Канал 20 наконечника в наконечнике 22 предполагает наличие пространства, внутри которого можно позиционировать оптическое волокно 10. Удерживающий зажим 18 наконечника в виде рукава, цилиндра или паза, плотно охватывает внешнюю боковую поверхность наконечника 22 для жесткого удержания наконечника 22. Первый зажим 14 оптического волокна жестко удерживает первый конец оптического волокна 10 в отверстии 12 и выполнен с возможностью перемещения в направлениях X, Y и Z по команде блока 16' управления. Второй зажим 26 оптического волокна жестко удерживает конец оптического волокна 10, продетого через наконечник 22 в отверстие 24, и выполнены с возможностью перемещения в направлениях X, Y и Z по команде блока 16 управления. Удерживающий зажим 18 наконечника не перемещается при работе блока 16' управления во время манипуляции первым зажимом 14 оптического волокна и вторым зажимом 26 оптического волокна. Выравнивающее устройство имеет второй наконечник 22', изготовленный из керамики или диоксида кремния, поддерживающий одно оптическое волокно 10' или многочисленные оптические волокна 10', которые будут рассмотрены ниже со ссылками на фиг. 3A-3C. Канал 20' наконечника в наконечнике 22' предполагает наличие пространства, внутри которого можно позиционировать оптическое волокно 10'. Удерживающий зажим 18' наконечника, выполненного в виде рукава, цилиндра или паза, плотно охватывает внешнюю боковую поверхность наконечника 22' для жесткого удержания наконечника 22'. Третий зажим 30 оптического волокна жестко удерживает один конец оптического волокна 10' в отверстии 34 и выполнен с возможностью перемещения в направлениях X, Y и Z по команде блока 16' управления. Второй зажим 26 оптического волокна жестко удерживает конец оптического волокна 10', продетого через наконечник 22' в отверстие 24, и в то же время удерживает конец оптического волокна 10, продетый через наконечник 22. Удерживающий зажим 18' наконечника не перемещается при работе блока 16' управления во время манипуляции третьим зажимом 30 оптического волокна и вторым зажимом 26 оптического волокна. Следует отметить, что блок 16' управления работает в ручном и автоматическом режимах.

Как показано на фиг. 3A-3C, зажимы 14, 26 и 30 оптического волокна можно сформировать, используя две больших части, разделяющиеся в разъемном зажимном патроне (патронах) 32. Эти отдельные части имеют один или несколько V-образных пазов или полукруглых пазов, которые при совмещении с V-образными пазами или полукруглыми пазами соседней части образуют отверстия 12, 24 и 34 для удержания оптических волокон 10 и 10', введенных в наконечник 22 и 22'. Количество V-образных пазов и полукруглых пазов, используемых в зажимах, зависит от количества используемых оптических волокон. Каждый разъемный зажимной патрон 32 служит для того, чтобы обеспечить возможность извлечения оптического волокна 10 и наконечника 22 из выравнивающего устройства после процесса выравнивания.

Ниже будет описан подробно способ выравнивания с использованием предлагаемого выравнивающего устройства, независимый от допусков и соосности наконечника со ссылками на фиг. 1, 2 и 5.

Во-первых, оптическое волокно 10, 10', включающее в себя одно оптическое волокно или много оптических волокон, содержащих более одного волокна, покрывают эпоксидной смолой. Во-вторых, изготавливают наконечник 22, 22', имеющий сквозной канал 20, 20', причем размер канала больше, чем размер поперечного сечения оптического волокна 10, 10', по меньшей мере, на 0,001 мм. В-третьих, оптическое волокно 10, 10' вводят в канал 20, 20' наконечника 22, 22'. В-четвертых, наконечник 22, 22', с продетым в него оптическим волокном 10, 10' вводят в поддерживающий зажим 18, 18' наконечника. В-пятых, либо один конец оптического волокна 10 продевают через первое отверстие 12 в первом зажиме 14 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10, продевают через второе отверстие 24 во втором зажиме 26 оптического волокна, либо, один конец оптического волокна 10' продевают через второй отверстие 26 во втором зажиме 26 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10' продевают через третье отверстие 34 в третьем зажиме 30 оптического волокна. В-шестых, оптическое волокно 10, 10' выравнивают по осям X, Y и Z в канале 20, 20' наконечника 22, 22' путем управления с помощью блока 16, 16' управления, манипуляцией первым зажимом 14 оптического волокна, вторым зажимом 26 оптического волокна, и/или третьим зажимом 30 оптического волокна влево/вправо, вверх/вниз и вперед/назад, т.е. по направлениям X, Y и Z. В-седьмых, фиксируют выровненное оптическое волокно 10, 10' в наконечнике 22, 22' за счет затвердевания эпоксидной смолы, покрывающей оптическое волокно 10, 10', естественным образом или под воздействием ультрафиолетового света. В-восьмых, после затвердевания эпоксидной смолы, зажим 14, 26 и 30 оптического волокна отводят от оптического волокна 10, 10', а наконечник 22, 22' извлекают из удерживающего зажима 18, 18' наконечника после маркировки положения оптического волокна 10, 10', а затем полируют лицевую поверхность в наконечнике 22, 22'.

Ниже будет подробно описан процесс выравнивания при помощи выравнивающего устройства, в котором используются трубки вместо наконечников, со ссылками на фиг. 1, 2 и 6.

Во-первых, оптическое волокно 10, 10', включающее в себя одно оптическое волокно или много оптических волокон, содержащих более одного волокна, покрывают эпоксидной смолой. Во-вторых, изготавливают трубку 22a, 22a', имеющую сквозной канал 20, 20', причем размер канала, по существу больше, чем размер покрытия оптического волокна 10, 10', по меньшей мере, на 0,001 мм. В-третьих, оптическое волокно 10, 10' вставляют в канал 20, 20' наконечника трубки 22a, 22a'. В-четвертых, трубку 22a, 22a' с продетым в нее оптическим волокном 10, 10' вводят в удерживающий зажим 18, 18' наконечника. В-пятых, либо один конец оптического волокна 10 продевают через первое отверстие 12 в первом зажиме 14 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10, продевают через второе отверстие 24 во втором зажиме 26 оптического волокна, либо один конец оптического волокна 10' продевают через второе отверстие 26 во втором зажиме 26 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10' продевают через третье отверстие 34 в третьем зажиме 30 оптического волокна. В-шестых, оптическое волокно 10, 10' выравнивают по осям X, Y и Z в канале 20, 20' наконечника трубки 22a, 22a' путем управления с помощью блока 16, 16' управления манипуляцией первым зажимом 14 оптического волокна, вторым зажимом 26 оптического волокна, и/или третьим зажимом 30 оптического волокна влево/вправо, вверх/вниз и вперед/назад, т.е. в направлениях X, Y и Z. В-седьмых, прикрепляют выровненное оптическое волокно 10, 10' в трубке 22a, 22a' посредством затвердевания эпоксидной смолы, покрывающей оптическое волокно 10, 10', естественным образом или под воздействием естественного ультрафиолетового света. В-восьмых, после затвердевания эпоксидной смолы, зажим 14, 26 и 30 оптического волокна отводят от оптического волокна 10, 10', а трубку 22a, 22a' извлекают из удерживающего зажима 18, 18' наконечника после маркировки положения оптического волокна 10, 10', а затем полируют лицевую поверхность трубки 22a, 22a'. Должно быть ясно, что функциональное назначение трубки иное, чем у наконечника, например, оптическое волокно и трубку можно вводить в наконечник в момент, когда происходит формирование устройства связи или соединения.

Ниже будет подробно описан процесс выравнивания при помощи выравнивающего устройства, в котором используются трубки вместо наконечников, со ссылками на фиг. 1, 2 и 7.

Во-первых, оптическое волокно 10, 10', включающее в себя одно оптическое волокно или много оптических волокон, содержащих более одного оптического волокна, покрывают эпоксидной смолой. Во-вторых, изготавливают наконечник или трубку 22b, 22b', имеющий (имеющую) сквозной канал 20, 20', причем размер канала, по существу, больше чем размер покрытия оптического волокна 10, 10', по меньшей мере на 0,001 мм. В-третьих, оптическое волокно 10, 10' вводят в канал 20, 20' наконечника или трубку 22b, 22b'. В-четвертых, наконечник или трубку 22b, 22b' с продетым в него (в нее) оптическим волокном 10, 10', вводят в удерживающий зажим 18, 18' наконечника. В-пятых, либо один конец оптического волокна 10 продевают через первое отверстие 12 в первом зажиме 14 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10, продевают через второе отверстие 24 во втором зажиме 26 оптического волокна, либо, один конец оптического волокна 10' продевают через второе отверстие 26 во втором зажиме 26 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10' продевают через третье отверстие 34 в третьем зажиме 30 оптического волокна. В-шестых, оптическое волокно 10, 10' выравнивают по осям X, Y и Z в канале 20, 20' наконечника или трубки 22b, 22b' путем управления с помощью блока 16, 16' управления, манипуляцией первым зажимом 14 оптического волокна, вторым зажимом 26 оптического волокна, и/или третьим зажимом 30 оптического волокна влево/вправо, вверх/вниз и вперед/назад, т.е. в направлениях X, Y и Z. В-седьмых, прикрепляют выровненное оптическое волокно 10, 10' в наконечнике или трубке 22b, 22b' посредством затвердевания эпоксидной смолы, покрывающей оптическое волокно 10, 10' естественным образом или под воздействием ультрафиолетового света. В-восьмых, после затвердевания эпоксидной смолы, зажим 14, 26 и 30 оптического волокна отводят от оптического волокна 10, 10', а наконечник или трубку 22b, 22b' извлекают из удерживающего зажима 18, 18' наконечника после маркировки положения оптического волокна 10, 10', а затем полируют лицевую поверхность наконечника или трубки 22b, 22b'.

Ниже, со ссылками на фиг. 1,2 и 8, будет подробно описан способ выравнивания оптического волокна 10, 10', наклоненного под определенным углом по отношению к внутренней поверхности канала 20c, 20c' трубки, с помощью выравнивающего устройства, соответствующего изобретению.

Во-первых, оптическое волокно 10, 10', включающее в себя одно оптическое волокно или много оптических волокон, содержащих более одного волокна, покрывают эпоксидной смолой. Во-вторых, изготавливают трубку 22c, 22c' вместо наконечника, причем трубка 22c, 22c' имеет размер значительно больше, чем размер покрытия оптического волокна 10, 10'. В-третьих, оптическое волокно 10, 10' с нанесенным покрытием вводят в канал 20c, 20c' трубки 22c, 22c'. В-четвертых, трубку 22c, 22c', с продетым в нее оптическим волокном 10, 10' вводят в удерживающий зажим 18, 18' наконечника. В-пятых, либо один конец оптического волокна 10 продевают через первое отверстие 12 в первом зажиме 14 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10 продевают через второе отверстие 24 во втором зажиме 26 оптического волокна, либо один конец оптического волокна 10' продевают через второе отверстие 26 во втором зажиме 26 оптического волокна и другой конец оптического волокна 10' продевают через третье отверстие 34 в третьем зажиме 30 оптического волокна. В-шестых, оптическое волокно 10, 10' выравнивают с наклоном к осям X, Y и Z в канале 20c, 20c' трубки 22c, 22c' либо посредством перемещения первого зажима 14 оптического волокна и одного конца оптического волокна 10, прикрепленного к одной стороне, и одновременного перемещения второго зажима 26 оптического волокна и закрепленного другого конца оптического волокна 10 в противоположном направлении под управлением блока 16, 16' управления, либо посредством перемещения второго зажима 26 оптического волокна и одного конца оптического волокна 10', прикрепленного к одной стороне, и одновременного перемещения третьего зажима 30 оптического волокна и закрепленного другого конца оптического волокна 10' в противоположном направлении под управлением блока 16, 16' управления. В-седьмых, крепят выровненное оптическое волокно 10, 10' в трубке 22c, 22c' посредством затвердевания эпоксидной смолы, покрывающей оптическое волокно 10, 10', естественным образом или под воздействием ультрафиолетового света. В-восьмых, после затвердевания эпоксидной смолы, зажим 14, 26 и 30 оптического волокна отводят от оптического волокна 10, 10', а трубку 22c, 22c' извлекают из удерживающего зажима 18, 18' наконечника после маркировки положения оптического волокна 10, 10', а затем полируют лицевую поверхность трубки 22c, 22c'.

Следует также отметить, что устройства волоконно-оптической связи, такие как уплотнитель по длинам волн, оптический фильтр, оптический изолятор, оптический переключатель, соединитель и другие, можно изготовить с использованием оптического соединителя, сформированного так, как описано выше. Фиг. 9 изображает пример одного такого устройства волоконно-оптической связи, содержащего серию линз 28, оптическое волокно 10, 10' и наконечник или трубку 22, 22'. Следует отметить, что изображенные на фиг. 9 оптические волокна 10, 10' не лежат на оси, которая является нормалью к поверхности в центре линз 28.

Ниже будут описаны преимущества устройства для выравнивания оптических волокон и способ его изготовления согласно изобретению. Поскольку в устройстве используется допустимое отклонение наконечника вместо точного центрирования оптического волокна, то уменьшается время, необходимое для изготовления изделия, и, следовательно, становится экономичней изготовление изделия. При конструировании устройств волоконно-оптической связи, оптические волокна не только выравнивают, но и одновременно закрепляют. Когда оптические волокна, включающие в себя более одного оптического волокна, соединяются или связываются, их можно легко выравнивать без инструментов прецизионного выравнивания. Поэтому, уменьшается число операций, необходимых для изготовления изделия и повышается производительность. Что касается уплотнителей по длинам волн, то есть устройств, содержащих много волокон, центральное оптическое волокно и окружающие оптические волокна можно размещать избирательно. Можно легко соединять оптические волокна, содержащие большое количество волокон и минимизировать потери в них. Что касается устройств волоконно-оптической связи, в которых используются шаровые линзы, то оптические волокна можно выравнивать по линии, отличной от перпендикуляра к линейной поверхности в центре линзы, уменьшая при этом потери на отражение. Поскольку оптическое волокно в трубке с достаточным допуском, выравнивается под наклоном по отношению к трубке, то практически имеет место эффект посадочной поверхности.

Поэтому, следует уяснить, что настоящее изобретение не сводится ни к конкретному варианту воплощения, описанному здесь в виде наилучшего способа воплощения настоящего изобретения, и ни к особым вариантам воплощения, приведенным в этом описании, а ограничивается лишь объемом притязаний, определенным в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Выравнивающее устройство, предназначенное для устройств оптической связи, содержащее наконечник, имеющий отверстие, в котором размещено оптическое волокно, удерживающий зажим наконечника для жесткого удержания наконечника, первый зажим оптического волокна, примыкающий к верхнему концу удерживающего зажима наконечника, для жесткого удержания оптического волокна, введенного в наконечник, и средство управления для выравнивания оптического волокна в направлениях X и Y, при этом отверстие наконечника больше поперечного сечения оптического волокна для обеспечения возможности свободного перемещения оптического волокна в отверстии наконечника, отличающееся тем, что содержит второй зажим оптического волокна на нижнем конце удерживающего зажима наконечника, имеющий в центре второе отверстие для жесткого удержания оптического волокна, введенного в наконечник, при этом первый зажим оптического волокна имеет в центре первое отверстие для оптического волокна, а средство управления выполнено с возможностью позиционирования первого и второго зажимов оптического волокна для выравнивания оптического волокна в направлениях X, Y и Z.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что удерживающий зажим наконечника имеет форму рукава.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что удерживающий зажим наконечника имеет форму цилиндра.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первое отверстие первого зажима оптического волокна и второе отверстие второго зажима оптического волокна имеют прямоугольную или цилиндрическую форму.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый и второй зажимы оптического волокна содержат каждый по разъемному зажимному патрону для обеспечения возможности отвода первого и второго зажимов оптического волокна от оптического волокна после завершения средством управления выравнивания оптического волокна.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наконечник изготовлен из керамики или диоксида кремния.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что удерживающий зажим наконечника жестко закреплен без возможности перемещения при позиционировании первого и второго зажимов оптического волокна средством управления.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наконечник выполнен с возможностью размещения более одного оптического волокна.

9. Выравнивающее устройство, предназначенное для устройств оптической связи, содержащее первый наконечник, имеющий отверстие, в котором размещено первое оптическое волокно, первый удерживающий зажим наконечника для жесткого удержания первого наконечника, первый зажим оптического волокна, примыкающий к верхнему концу первого удерживающего зажима наконечника, для жесткого удержания первого оптического волокна, введенного в первый наконечник, и средство управления для выравнивания первого оптического волокна в направлениях X и Y, при этом отверстие первого наконечника больше поперечного сечения первого оптического волокна для обеспечения возможности свободного перемещения оптического волокна в отверстии наконечника, отличающееся тем, что содержит второй зажим оптического волокна, второй наконечник с отверстием, в котором размещено второе оптическое волокно, причем отверстие больше размера поперечного сечения второго оптического волокна для обеспечения возможности свободного перемещения второго оптического волокна внутри этого отверстия, второй удерживающий зажим второго наконечника для жесткого удержания второго наконечника, третий зажим оптического волокна на нижнем конце второго удерживающего зажима наконечника, имеющий в центре третье отверстие для жесткого удержания второго оптического волокна, введенного во второй наконечник, причем второй зажим оптического волокна расположен между нижним концом первого удерживающего зажима наконечника и верхним концом второго удерживающего зажима наконечника и имеет в центре отверстие для жесткого удержания первого и второго оптических волокон, введенных соответственно в первый и второй наконечники, а средство управления выполнено с возможностью управления позиционированием первого зажима оптического волокна, второго зажима оптического волокна и третьего зажима оптического волокна для выравнивания первого и второго оптических волокон в трех взаимно ортогональных направлениях X, Y и Z.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно является симметричным относительно второго зажима оптического волокна.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что первый и второй удерживающие зажимы наконечников имеют форму рукава.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что первый и второй удерживающие зажимы наконечников имеют форму цилиндра.

13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что отверстия первого, второго и третьего зажимов оптического волокна имеют форму V-образного паза или круга.

14. Устройство по п.9, отличающееся тем, первый, второй и третий зажимы оптического волокна содержат каждый по меньшей мере один разъемный зажимной патрон для обеспечения возможности отвода первого, второго и третьего зажимов оптического волокна от первого и второго оптических волокон после выравнивания каждого конца первого и второго оптических волокон.

15. Устройство по п.9, отличающееся тем, что первый и второй наконечники изготовлены из керамики или диоксида кремния.

16. Устройство по п.9, отличающееся тем, что первый и второй удерживающие зажимы наконечников жестко закреплены без возможности перемещения при позиционировании первого, второго и третьего зажимов оптического волокна средством управления.

17. Устройство по п.9, отличающееся тем, что наконечник выполнен с возможностью размещения более одного оптического волокна.

18. Способ изготовления устройств оптической связи путем выравнивания оптического волокна, в котором изготавливают первый наконечник, имеющий отверстие диаметром, превышающим диаметр первого оптического волокна с покрытием, вводят первое волокно в отверстие первого наконечника, устанавливают первый наконечник с расположенным в нем первым оптическим волокном в первый удерживающий зажим наконечника и выравнивают оптическое волокно в отверстии наконечника с помощью средства управления, отличающееся тем, что изготавливают второй наконечник с отверстием, при этом диаметры отверстий наконечников превышают диаметры оптических волокон с покрытием более чем на 0,001 мм, вводят второе оптическое волокно в отверстие второго наконечника, причем до ввода в наконечники волокна покрывают эпоксидной смолой, вводят второй наконечник с продетым в него вторым волокном в удерживающий зажим второго наконечника, продевают либо один конец первого оптического волокна через первое отверстие в первом зажиме оптического волокна с последующим продеванием другого конца первого оптического волокна во второе отверстие второго зажима оптического волокна, либо продевают один конец второго оптического волокна через второе отверстие во втором зажиме оптического волокна с последующим продеванием другого конца второго оптического волокна через третье отверстие в третьем зажиме оптического волокна, причем оптическое волокно выравнивают с помощью средства управления в трех взаимно ортогональных направлениях посредством перемещения первого, второго и третьего зажимов оптического волокна вверх/вниз и влево/вправо, закрепляют оптическое волокно в наконечнике посредством затвердевания эпоксидной смолы естественным образом или под действием ультрафиолетового света, маркируют положение оптического волокна после затвердевания эпоксидной смолы и извлекают наконечники из удерживающих зажимов наконечников с дальнейшей шлифовкой поверхностей наконечников.

19. Способ изготовления устройств оптической связи путем выравнивания оптического волокна, при котором изготавливают первую трубку, заменяющую первый наконечник и имеющую отверстие диаметром, превышающим диаметр первого оптическо