專利名稱：1對n的錐形光纖連接器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光纖技術領域，具體涉及一種1對n的錐形光纖(耦合/分束/合束)連接器。
背景技術：
光纖連接器是光纖網絡中使用最多的光無源器件.研究新型的連接器是降低光纖網絡成本的方法之一。當前所有的光纖連接器都是一根光纖對應一根光纖，一個輸出對應一個接入，缺少一對多的光纖連接器。如果能制成一對二，一對三甚至一對多就可以大大降低一個光纖傳輸系統的成本與復雜性。
當前市場上普遍采用的連接器有(1)FC型連接器所連接的兩根光纖插針的端面是平面對接，端面間空氣氣隙會產生菲涅爾反射，容易引起額外的噪聲、波形失真和插入損耗的增加。
(2)ST型(卡口式)和SC型(插拔式)是針對解決FC型連接器的缺點而開發的。SC型連接器采用新型的直插式耦合裝置，其插針的端面研磨成凸球面，在光纖對接時，端面間的空氣氣隙比平面型小，光耦合效率高，插入損耗僅小，反射衰減大。它們均為一對一的。
上述兩種連接器均為活動連接器，將光纖穿入并固定于插針中，并將插針表面進行拋光處理后，在耦合管中實現對準。插針的外組件采用金屬或非金屬的材料制作。插針的對接端必須進行研磨處理，另一端通常采用彎曲限制構件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應力。耦合管一般是由陶瓷、或青銅等材料制成的兩半合成的、緊固的圓筒形構件做成，多配有金屬或塑料的法蘭盤，以便于連接器的安裝固定。為盡量精確地對準光纖，對插針和耦合管的加工精度要求很高。
(3)采用熔接法的固定連接器，目前只實現一對二，而且在熔接時會出現僅光纖的包層對準而纖芯未對準的情況，此時熔接后的纖芯間連接成為彎折形狀或根本未接上，造成接頭損耗過大。
目前尚無一對多的光纖連接器。
發明內容
本發明的目的在于提出一種結構簡單、成本低廉的1對n的錐形光纖(耦合/分束/合束)連接器。
本實用新型提出的1對n的錐形光纖(耦合/分束/合束)連接器，由連接器外套1、光纖夾具2、光纖支架3、連接固定構件4和5組成(如圖1所示)，其中，光纖支架3由同軸心且連成一體的基座錐臺6和錐體7組成(如圖3所示)，在光纖支架的錐體7的表面開有n條用于嵌合接收光纖的槽(見圖4所示)，在錐臺6的對應位置處開有相應數量n的小孔，用于貫穿接收光纖；連接外套1的內側面為與光纖支架3的外側面形狀匹配的錐形，其內錐形面的頂端處開有一個中心孔，光纖夾具2安裝固定于該中心孔內，光纖夾具2用于固定發射光纖。連接外套1的內錐面底部與光纖支架3的錐臺底部螺紋連接，連接固定件4和5分別固定于連接外套1的兩端。
本實用新型中，n可取2-10的整數，它對應于分束或合束光纖的數量，相應地，在光纖支加的兩級錐臺上分別開出2-10條槽和孔。一般錐臺上槽的直徑為0.25±0.05mm，錐體中孔的直徑為1±0.2mm。
本實用新型中，接受光纖固定于光纖支架的槽內，光纖支架將多根接受光纖三維立體的匯集在一起，并起到支撐作用。連接固定構件精密固定接受光纖引出部分，并起到保護光纖和抗拉、抗沖擊的作用。
本實用新型中，利用錐形光纖特有的光學傳輸性質，制成錐形光纖連接器就能實現一對多光纖連接或分束。錐形光纖是利用普通單模或多模石英光纖，通過計算機控制熱拉伸裝置，用熔拉法拉制而成。利用CO2激光器或其他加熱裝置使光纖熔融，在兩端施以拉力將其迅速拉斷，斷面自然形成光滑平面。
利用本裝置對光纖進行分束或合束的過程如下將錐形光纖的接收光纖放置于光纖支架的錐面上槽內，并穿過錐臺小孔，固定，光纖支架2旋入連接器外套1內，錐形光纖的發射光纖置于光纖夾具2內，光纖夾具2旋入連接器外套1的中心孔內。光通過光纖錐體時，傳導模在錐尖處轉變成泄漏模并離開光纖，傳播到空氣中。處于其附近的多根其他光纖的錐形部位就能接收到它發出的光信號，從而達到分束或合束的目的。
本實用新型中，制成的連接器可以免去使用插針及對插針的精密加工要求。在用計算機控制批量生產和一般精密裝配下，不僅可實現一對多的固定連接，而且可實現光功率的均勻分配。
本實用新型不僅可應用于通信系統光纖網絡中作為連接器件，可以作為光信號的分束器。又可以應用于激光器件中為獲得大光功率強光束的合束器。應用在集成光學器件的研制中，可容易地實現集成元部件間光信號三維任意方向的連接。還可廣泛應用于激光器件或集成光學器件中。
本實用新型結構簡單，效率高，并可大大降低生產及施工成本。
圖1為本實用新型的結構圖示。
圖2為本實用新型一對二光纖耦合/分束器示意圖。圖中一根為發射光纖，另兩根為接收光纖。
圖3為本實用新型光纖支架示意圖。
圖4為光纖支架的錐體部分結構圖示。其中圖4(a)為下底圖示，圖4(b)為軸向截面圖示，圖4(c)為上底面圖示。
圖中標號1為連接器外套，2為光纖夾具，3為光纖支架，4為固定構件，5為固定構件，6為光纖支架的錐臺，7為光纖支架的錐體部分。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型。
實施例1，整個連接器為Φ15×100mm，連接器外套長度為80～100mm，采用黃銅，光纖支架采用鋁合金，錐體下底面Φ9.3±0.005mm，錐體上底面Φ3±0.005mm，開有Φ0.25±0.005mm的槽8條，錐體高20±0.1mm，錐臺相應處開有Φ1mm的小孔8個，錐臺部分長30±0.1mm，寬4±0.1mm，光纖夾具長為10mm，采用鋁合金，連接固定構件長為10mm，采用鋁合金或黃銅。錐形光纖是利用普通單模或多模石英光纖，通過自制的計算機控制熱拉伸裝置，用熔拉法拉制而成。利用CO2激光器或其他加熱裝置使光纖熔融，在兩端施以拉力將其迅速拉斷，斷面自然形成光滑平面。1對8的光纖耦合/分束器按圖3所示加工光纖支架，將加工好的8根錐形光纖安裝在支架的光纖槽中，光纖的位置需精密調整并封固。將調整封固好的8根光纖及其支架裝入連接器的外套構件中，用精密螺紋固定，再用連接器的端固定構件將光纖的引出部分固定并保護好。將單根光纖安裝在光纖夾具中，旋入連接器的外套構件中。光纖夾具和連接器的外套構件的螺紋需精密加工。再用連接器的端固定構件將光纖的引出部分固定并保護好。上述部件按一定工藝加工和安裝即得1對8的錐形光纖連接器。
權利要求1.一種1對n的錐形光纖連接器，其特征在于由光纖夾具(2)、光纖支架(3)、連接固定構件(4)、(5)、連接器外套(1)組成，其中，光纖支架(3)由同軸心且連成一體的基座錐臺(6)和錐體(7)組成，在光纖支架的錐體(7)的表面開有n條用于嵌合接收光纖的槽，在錐臺(6)的對應位置處開有相應數量n的小孔，用于貫穿接收光纖；連接外套(1)的內側面為與光纖支架(3)的外側面形狀匹配的錐形，其內錐形面的頂端處開有一個中心孔，光纖夾具(2)安裝固定于該中心孔內，光纖夾具(2)用于固定發射光纖，連接外套(1)的內錐面底部與光纖支架(3)的錐臺底部螺紋連接，連接固定件(4)和(5)分別固定于連接外套(1)的兩端。
2.根據權利要求1所述的錐形光纖連接器，其特征在于n為2-10的整數，對應于分束或合束光纖的數量，相應地，在光纖支加的兩級錐臺上分別開出2-10條槽和孔，一般錐臺上槽的直徑為0.25±0.05mm，錐體中孔的直徑為1±0.2mm。
專利摘要本實用新型屬于光纖技術領域，具體涉及一種1對n的錐形光纖(耦合/分束/合束)連接器。由光纖夾具、光纖支架、連接固定構件、連接器外套組成，光纖支架由基座錐臺和錐體組成，在光纖支架的錐體表面開有n條用于嵌合接收光纖的槽，在錐臺對應位置處開有相應數量n的小孔，用于貫穿接收光纖，光纖夾具安裝固定于連接外套內錐形面中心孔內，光纖夾具用于固定發射光纖。本實用新型不僅可用作通信系統光纖網絡中的連接器件，作為光信號的分束器。又可用作激光器件中獲得大光功率強光束的合束器。應用在集成光學器件中，可容易地實現集成元部件間光信號三維任意方向的連接。本實用新型結構簡單，效率高，并可大大降低生產及施工成本。
文檔編號H04B10/12GK2630875SQ0325589
公開日2004年8月4日 申請日期2003年7月24日 優先權日2003年7月24日
發明者祝生祥, 薛春榮, 蔡小明, 傅玉喜 申請人:同濟大學