專利名稱：光纖對準連接用的連接組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖對準連接用的連接組件。
背景技術：
JP-A-2002-48934公開了一種光纖對準連接用的連接組件。這種連接組件有一個基板和一個壓板，其中所述基板上形成有多個槽，每個槽都沿預定方向延伸。所述壓板被安置在所述基板上，限定多個通道，每個通道用于接納并校準連接多條光纖的端部。特別是所述壓板由多個導引部分形成，它們按照所述每個槽對準連接，實際上是加長了每個槽相對的兩端。這種連接組件可以提供插入的方便性。
JP-A-2001-201668公開了另外一種光纖對準連接用的連接組件。這種連接組件有兩塊板，其中的一塊上形成多個槽，另一塊則安置于其上，使與各槽形成多個通道，用以容納并對準連接多條光纖。
然而，所述各通道與光纖之間不存在適應的關系。譬如，JP-A-2002-48934的連接組件不能實現光纖的準確對準連接，因為每一條通道的截面積對于這樣做來說太大。如果所述通道的截面積較小，就能提高對準的精度。但光纖插入連接組件時的負荷也會增大。這就意味著，不適宜的小截面通道會使所述連接組件難于容納大量的光纖。
發明內容
本發明的目的在于提供一種連接組件，在把多條光纖插入其中時，它能以低負荷實現多條光纖的準確對準連接。
本發明可用于第一和第二光纖的光學互連的連接組件，其中每條光纖都有預定的半徑。所述連接組件包括第一板，它的表面上至少形成一個槽，所述槽22沿預定的方向延伸；第二板，它的表面被安置在所述第一板的表面上，用以限定容納和對準連接所述第一和第二光纖端部的通道。其中，所述通道具有在垂直于預定方向平面內的插入圓環28。按照本發明，所述插入圓環的半徑Ri比預定半徑Rf大一個預定的差值D，所述差值D為1.0μm或更小；最好在0.5μm到1.0μm之間，包括兩個端值。
圖1是表示本發明一種優選實施例連接組件的透視圖；圖2是表示圖1連接組件的分解透視圖；圖3是表示沿圖1中III-III線所取的連接組件斷面圖；圖4是表示圖3連接組件的分解斷面視圖；圖5是表示沿圖1中V-V線所取的連接組件斷面圖；圖6是表示沿圖1中VI-VI線所取的連接組件斷面圖；圖7是表示組合圖1中的連接組件中所包括的第一板和第二板的透視圖；圖8是關于圖1的箭號A的放大示意圖，表示對于光纖所用通道的內接圓；圖9是表示通道與光纖之間關系的示意圖；圖10是說明當把光纖插入本發明具體實施例連接組件中時力的測量示意圖；圖11是表示按照圖10測量的結果；圖12是說明當把光纖插入作為比較例的玻璃管中時力的測量示意圖；圖13是表示按照圖12測量的結果。
具體實施例方式
參照圖1和2，本發明一種具體實施例的光纖所用機械連接組件100包括主件10、第一和第二板20、30，以及壓蓋40。
如圖2所示，所述主件10包括一對框架部分11和基體部分12。每個框架部分11都沿著Y方向延伸，而除框架部分11外都沿垂直于Y方向的X方向布置。基體部分12沿X方向位于二框架部分11之間并與之連接。
參見圖2-5，每個框架部分11設有支承部分13，它們沿Y方向位于框架部分11的中間，而且它們在垂直于Y方向的截面比框架部分的長。如JP-A-2002-48934所述，這種類型的連接組件與一對插入式連接器一起使用，所說的每個連接器都保持多條光纖。所述各框架部分11的一個端部被插入到所述插入式連接器中，直至所述支承部分1 3碰到所述插入式連接器的分界面部分。另一個插入式連接器也容納所述各框架部分11的另一端部，直至所述支承部分13碰到另一插入式連接器的分界面部分。于是，在把光纖插入本連接組件中，以互相連接時，所述插入式連接器關于所述支承部分13對稱布置。
如圖2和4所示，所述框架部分11設有一對突起14和15。突起14沿Y方向與突起15無關地對準連接，以致相應的支承部分13位于該二突起14和15之間。突起14和15沿X方向朝向另一框架部分11的相應突起14和15突出。
如圖2所示，所述基體部分12設有一對導軌部分16和一對豎立部分17。所述一對導軌部分16沿Y方向位于基體部分12的兩端。每個導軌部分16沿X方向伸展，并從基體部分12沿與X和Y方向垂直的Z方向向上突起。所述豎立部分17沿X方向位于基體部分12另一端的附近，所述豎立部分17與基體部分12的各端之間沿X方向留有一定的間隔。導軌部分16和豎立部分17在基體部分12上限定一個安裝部分18，用以容納所述第一板20。如圖2、4和6所示，每個豎立部分17由三個部分17a-17c構成。其中中間部分17c略短于兩端的部分17a和17b，從而中間部分17c構成凹下的部分。
如圖2和3所示，所述第一板20幾乎為一長方形的板，其尺寸適合于并被安裝到所述安裝部分18內。第一板20由硅制成，但也可由其它比硅硬的材料制成。第一板20具有上表面21和安裝在所述安裝部分18上的下表面。上表面21中形成多個槽22。沿著X方向排布這些槽22。每個槽22都沿Y方向伸展，并在垂直于Y方向的平面，即XZ平面內有V形斷面。第一板20有成傾角的棱緣23、24，它們在所述各槽22的每一端延續。如圖2-4所示，第一板20的每個豎向延伸的側面25的尺寸使得當從Y方向看槽22時，所述導軌部分16不致遮住各槽22。換句話說，所述主體部分10的導軌部分16比第一板20的豎向延伸的側面25低。
參照圖2-4，第二板30也是幾乎為長方形的板，而且其尺寸與第一板20相應。第二板30也由硅制成，而且也可由其它比硅硬的材料制成。第二板30具有上、下表面31和32。第二板30的下表面32具有水平的平面部分33和成傾角的棱緣34、35。成傾角的棱緣34、35沿X方向延伸。如圖3和7所示，當把第二板30安置在第一板20上時，所述成傾角的棱緣34、35與成傾角的棱緣23、24結合，限定各光纖的插入導引50。
按照本實施例，所述第二板30具有特定的高度，使得在將第二板30與第一板20一起安裝在所述主體部分10上時，上表面31與所述豎立部分17的中間部分17c被布置于同一水平面上，即如圖3、4和6所示。換句話說，第一和第二板20、30沿Z方向的總高度等于所述豎立部分17的中間部分17c的高度。
如圖1-6所示，壓蓋40具有頂部平面部分41和一對為頂部平面部分41所設的側壁部分42。所述一對側壁部分42沿著X方向形成于所述頂部平面部分41的相對邊緣處，并沿著Z方向突出向下，致使所述壓蓋40在XZ平面內的斷面成C字狀。壓蓋40沿X方向的尺寸使得在使壓蓋40與主體10結合時，該壓蓋40固定在所述主體部分之框架部分11的內表面上。所述側壁42沿X方向的厚度使得該側壁42能夠進入相應框架部分11與相應豎立部分17之間。
頂部平面部分41具有開孔43，并沿X方向在開孔43上方設有橫梁部分44。所述橫梁部分44沿Z方向的厚度比頂部平面部分41厚，以致所述橫梁部分44沿Z方向向下突出到超出所述頂部平面部分41。所述橫梁部分44設在豎立部分17的中間部分17c上，并將第一和第二板20、30固定在結合狀態下，如圖6所示。
每個側壁部分42設有凹口45和46。如圖2所示，所述凹口45、46形成于側壁部分42的外側面上。凹口45與側壁42的前側面及頂部平面部分41的上表面連通。側壁部分42還設有豎向凹口47，凹口46還與它連通。
在把第一和第二板20、30安裝于所述安裝部分18上之后，將壓蓋40布置成使得壓蓋40的前端與突起14的后表面對應，同時使所述豎向凹口47與另一個突起15聯系。當向下按壓并沿著Y方向移動所述壓蓋40時，所述突起14、15分別與凹口45耦接并固定它們，如圖5所示。與此同時，所述第一和第二板20、30被保持并固定在主體10與壓蓋40之間，如圖3所示。有如從圖1、2和5所見者，主體10、第一和第二板20、30以及壓蓋40以可分離分方式組裝成連接組件100。因此，所述連接組件100可以被拆解，并可使各槽22得到清潔。
如圖7-9所示，在把第二板30安置在第一板20上的情況下，所述各槽為第二板30所覆蓋，就限定多個通道26，用以容納及對準連接多條光纖的端部。每個通道26沿Y方向延伸，而在XZ平面內的斷面互相靠緊。本實施例中所述通道26的斷面成三角形，它們的內接圓半徑為Ri。由于光纖200、300的半徑為Rf，于是，在半徑Ri與半徑Rf之間存在差值D。對于實現本發明的目的而言，這個差值D是重要的參數，并且屬于在0.5μm與1.0μm之間的預定范圍，包括兩個端值。如果這個差值D落入所述預定范圍內，則用以將光纖插入到通道26中的力F1不會超過0.1N。因此，連接組件100具有上好的插入方便性。另外，由于所述差值D不大于1.0μm，所以連接組件100具有極好的對光纖的對準連接精度。
有如上述，硅是第一和第二板20、30的首選材料，因為硅的硬度不像光纖材料的硬度那樣小，所以容易在第一板20上形成精密的槽22。本實施例中，在蝕刻構成中實現形成所述各槽22。就其硬度而言，氧化鋯或氧化鋁也被用作第一和第二板20、30的材料。
以下將參照圖10-13說明本實施例連接組件的效果。如圖10和12所示，把多對光纖200和300分別插入通道26以及玻璃管400的孔401中，并在插入時測量插入的力F1。圖11和13分別表示按照圖10和12測量的結果。在圖11和13中，所述插入的力F1是曲線的縱坐標，而樣品的編號為曲線的橫坐標。
圖11中的每個黑色菱形表示在光纖200、300與插入圓環28之間的所述差值D為0.5μm的條件下(也見圖9)所需的插入力F1。每個黑方塊表示在所述差值D為1μm的情況下所需的插入力F1。在所述差值D為0.5或者1μm任一種情況下，很清楚，能夠以不大于0.1N的力將光纖200、300插入槽內。
另一方面，在0.5μm的差值D情況下，所述插入的力F1需要是0.2N。對于不大于0.1N的較小插入力F1而言，按照連接兩種光纖200、300的玻璃管400，最小需要1μm的所述差值D。
權利要求
1.一種連接組件(100)，用于第一和第二光纖(200，300)端部的光學互連，每條光纖都有預定的半徑(Rf)，其中，所述連接組件包括第一板(20)，它的表面(21)中至少形成一個槽(22)，所述槽(22)沿預定的方向延伸；第二板(30)，它的表面(32)被安置在所述第一板(20)的表面(21)上，以限定容納和對準連接第一和第二光纖(200，300)端部的通道(26)；其特征在于，所述通道(26)具有在垂直于預定方向的平面內的插入圓環(28)，所述插入圓環的半徑(Ri)比所述預定半徑(Rf)大一個預定的差值(D)，所述差值(D)為1.0μm或更小。
2.如權利要求1所述的連接組件(100)，其特征在于，所述預定的差值(D)大小在0.5μm到1.0μm之間，包括兩個端值。
3.如權利要求1所述的連接組件(100)，其特征在于，所述槽(22)具有V形斷面。
4.如權利要求1所述的連接組件(100)，其特征在于，所述通道(26)在垂直于所述預定方向的平面內的斷面互相靠緊。
5.如權利要求1所述的連接組件(100)，其特征在于，所述第一和第二板(20，30)具有等于或大高硅的特定硬度。
6.如權利要求5所述的連接組件(100)，其特征在于，所述第一和第二板(20，30)由硅制成。
7.如權利要求1所述的連接組件(100)，其特征在于，通過蝕刻過程得到所述槽(22)的斷面形狀。
8.如權利要求1所述的連接組件(100)，其特征在于，還包括主件(10)和壓蓋(40)，其中，所述主件(10)具有用以安裝所述第一板(20)的安裝部分(18)和突起(14，15)；所述壓蓋(40)形成有凹口(45，46)，與所述突起(14，15)耦接并固定它們，并且第一和第二板(20，30)被保持并固定在所述主體(10)與壓蓋(40)之間。
9.如權利要求8所述的連接組件(100)，其特征在于，所述主件(10)有一對框架部分(11)和基體部分(12)；每個框架部分(11)都沿著作為預定方向的第一方向延伸，而除框架部分(11)外都沿垂直于所述第一方向的第二方向布置；對所述框架部分(11)設置突起(14，15)，它們突出于二框架部分(11)之間。基體部分(12)沿所述第二方向連接于二框架部分(11)之間，并設有安裝部分(18)；壓蓋(40)具有頂部平面部分(41)和側壁部分(42)；所述側壁部分(42)沿著由與述第一和第二方向垂直的第三方向從所述頂部平面部分(41)的相對兩端向著基體部分(12)突出，其中所述側壁部分(42)各自都有外側表面，在所述側壁部分(42)的外側表面中形成凹口(45，46)。
10.如權利要求9所述的連接組件(100)，其特征在于，所述側壁部分(42)的外側表面分別與二框架部分(11)接觸，而所述突起(14，15)與所述凹口(45，46)耦接。
11.如權利要求10所述的連接組件(100)，其特征在于，所述頂部平面部分(41)形成開孔(43)，并設有橫梁部分(44)；所述橫梁部分(44)沿第二方向在開孔(43)上方延伸，并沿第三方向向著基體部分(12)突出到的頂部平面部分(41)之外；基體部分(12)形成有兩個豎立部分(17)，它們沿第二方向被互相分離地布置，并沿第三方向從所述基體部分(12)向著頂部平面部分(41)突出，其中所述兩個豎立部分(17)保持與所述橫梁部分(44)接觸，同時將第一和第二板(20，30)置于并固定在所述橫梁部分(44)與基體部分(12)之間。
全文摘要
一種連接組件，用于第一和第二光纖(200，300)端部的光學互連，每條光纖都有預定的半徑(Rf)。所述連接組件包括第一和第二板(20，30)，二者都由硅制成。第一板(20)設有多個槽(22)。第二板(30)被安置在第一板(20)上，以覆蓋所述各槽(22)并限定多個通道(26)，用以容納和對準第一和第二光纖(200，300)的端部。所述通道(26)具有插入圓環(28)，它的半徑(Ri)比所述預定半徑(Rf)大預定的差值(D)為0.5μm－1.0μm，包括兩個邊值。
文檔編號G02B6/36GK1492249SQ0315871
公開日2004年4月28日 申請日期2003年9月22日 優先權日2002年9月27日
發明者竹田淳, 是枝雄一, 一 申請人:日本航空電子工業株式會社