CN105492947A - 密封的光学纤维连接器 - Google Patents
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Abstract
该说明书提供了用于连接光学纤维的***、方法和装置。在一个方面,连接器(150)包括传送管道(145),用于当连接器被匹配时,均衡在两个连接器内的两个腔室(120)之间的压力。腔室可容纳联接至光学纤维保持器(160)的偏压元件(140),以提供抵抗光学纤维端子的独立于压力的力。光学纤维保持器可包括用于接收光学纤维的侧开口(155)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求美国申请No.13/949,075的优先权,其在2013年7月23日提交,名为“CONNECTOR”,现被授予美国专利No.8,757,892。
技术领域
在此披露的本发明大体涉及连接器的领域,且更具体地涉及纤维-光学和/或电连接器,用于在深海应用中使用。
背景技术
水下连接器在海洋相关应用中广泛使用,包括例如军用潜水艇、研究潜水艇、海洋科学观测台、拖曳式基阵、打钻***、生产控制***、远程操作交通工具(“ROVS”),其他移动交通工具应用、水下研究和探索活动、海洋采矿和离岸石油生产。
在水下深海连接器的设计中,必须考虑多个环境参数。重要的考虑是在大的海洋操作深度时的极大的水压。这些压力可压碎或以其他方式使没有被适当设计为抵抗这样的压力的连接器变形。可还提供高压和水密密封件,以防止水进入,所述水进入可导致电触点的短路,和以其他方式破坏连接器部件。与盐水接触的连接器材料还经历腐蚀过程。在海洋表面以下的非常大的深度处,海水的温度可接近结冰温度。由此,在这样的环境中使用的连接器将经历极大的外界温度和压力以及不利的腐蚀效应。
许多海下电和光缆线以及连接***现利用压力平衡油填充(“PBOF”)缆线铺设方案。这些缆线利用弹性管道作为用于电线、铜导体和/或纤维光学线的导管。弹性导管填充有补偿流体,允许海水压力与内部油容量自由连通,均衡组件内的压力。该均衡的差压消除海水引入的原动力,导致持续的性能和操作寿命。由此,PBOF缆线铺设提出一种可靠且可构造的缆线***,其适于许多海下应用。
发明内容
在此披露的装置、***和方法具有多个特征,没有一个特征单独负责其期望属性。在不限制由权利要求表示的特征的情况下,将简要讨论其更显著特征。在考虑该讨论之后,且特别是在阅读“具体实施方式”部分之后,应理解***和方法的特征如何提供优于传统***和方法的多个优点。
在此披露的主题涉及一种水下纤维光学连接器。连接器包括传送管道,当两个连接器联接在一起时,该传送管道均衡两个连接器之间的压力。另外,连接器可包括在连接器内的弹簧加载的光学纤维保持器,在其中具有侧开口,用于光学纤维通过。以下披露的构造允许连接部不容易由于压力差而导致失效,所述压力差导致作用在纤维光学触点上的力。
在本说明书中描述的主题的一个新颖方面是一种连接器,其可包括连接面、腔室和至少一个光学纤维保持器,所述光学纤维保持器具有定位在连接面中的开口的至少一部分内的第一端部和定位在腔室的至少一部分内的第二端部,所述至少一个光学纤维保持器在侧表面中具有开口,用于接收光学纤维。至少一个偏压元件可定位在腔室内,且该偏压元件可构造为将光学纤维保持器朝向连接面偏压。至少一个通路可从腔室引导至连接面,该通路可提供连接面和腔室之间的压力连通链接(pressurecommunicationlink)。在一些方面,压力连通链接包括连接所述连接面和腔室的导管。在一些方面,压力连通链接包括环境通风通道。如在此所使用的,术语流体包括液体和气体二者。光学纤维保持器可在第一位置和第二位置之间纵向地移动,在第一位置中,连接器不与另一连接器连接,在第二位置中,连接器与另一连接器连接。通路可包括内腔,该内腔延伸通过一管道,该管道具有定位在连接面中的开口的至少一部分内的第一端部和定位在腔室的至少一部分内的第二端部。
在本说明书中描述的主题的另一个新颖方面是一种连接***,其可包括第一连接器插件,其具有连接面和与连接面压力连通的腔室;第二连接器插件,其具有连接面和与连接面压力连通的腔室;至少一个光学纤维保持器,其具有至少部分地定位在第一连接器插件的连接面中的开口内的第一端部,和联接至定位在第一连接器插件腔室内的偏压元件的第二端部;和外壳体,其构造为包封第一连接器的连接面和第二连接器的连接面,以与通过连接面压力连通的腔室一起形成压力紧密封壳。光学纤维保持器在光学纤维保持器的侧向或横向表面中可包括开口,用于***光学纤维。
在本说明书中描述的主题的另一个新颖方面是一种连接器,其可包括连接面、腔室和至少一个光学纤维保持器,所述光学纤维保持器具有定位在连接面中的开口的至少一部分内的第一端部和定位在腔室的至少一部分内的第二端部;至少一个偏压元件,构造为将光学纤维保持器朝向连接面偏压,和用于防止依赖于压力的力作用在所述至少一个光学纤维保持器的第二端部上的器件。用于防止依赖于压力的力的器件可包括在腔室和连接面之间的压力连通链接,和在光学纤维保持器的侧向或横向表面中的开口,所述开口用于***光纤。
在本说明书中描述的主题的另一个新颖方面是一种深海水下连接器,用于连接成角度的纤维光学端子,所述连接器可包括:连接器壳体;布置在连接器壳体内的插件,所述插件具有联接至一个端部的端部盖和联接至相对端部的连接盖,所述连接盖具有处于第一压力的后部面和处于第二压力的连接面;密封腔室,布置在插件腔室内,密封腔室构造为大体处于第二压力;偏压元件,布置在后腔室内;至少一个纤维光学保持器,具有后端部,其至少部分地布置在后腔室中且联接至偏压元件;和连接端部,至少部分地布置在连接盖内;和用于纤维光学线的通路,布置在纤维光学保持器内,从连接端部中的第一开口延伸到定位在连接部和后腔室之间的第二开口。
在此披露的本发明的这些和其他特征、方面和优点在以下参考本发明的一些实施例的附图描述。
附图说明
连接***和部件的示出实施例意图阐释而非限制本发明。另外,贯穿附图,相同的附图标记已经用于指示所示实施例的相同部件。以下是每个附图的简要描述。
图1是传统连接***的示意横截面图。
图2是根据一个实施例的连接***的示意横截面图。
图3A是根据另一个实施例的连接器***的示意横截面图。
图3B是根据另一个实施例的连接器***的示意横截面图。
图4是具有连接器插件的示例连接器壳体的侧视和局部剖切视图。
图5A是根据另一实施例的连接器***的透视图。
图5B是图5A的连接器***的局部分解透视图。
图6是图5A-5B的连接器***的分解透视图。
图7是图5A-5B的连接器***的透视图,其示出内部光学接触本体和均衡器管道在连接器***内的定位。
图8A是图5A-5B的连接器***的连接器插件的透明透视图。
图8B是图8A的连接器插件的底视图。
图9A-9B是图5A-5B的连接器***的均衡器本体的透视图。
图10A-10B是图5A-5B的连接器***的光学接触本体的透视图。
图11A是图5A-5B的连接器***的横截面视图。
图11B是当联接在一起且包括纤维光学连接部时图5A-5B的连接器***的横截面图。
具体实施方式
以下说明和附图描述并显示了各个实施例,且用于证明各种可行的构造,其中,连接部可包括各个披露的方面和特征。在该背景下,连接器***和附件的示出不意图将披露的方面和特征限制到特定实施例或任何特定的用途。本领域的技术人员将意识到,所披露的方面和特征不限制于连接器的任何特定实施例,其包括在此描述的本发明方面和特征的一个或多个,且可被设计为用于各种应用中。应注意到,在此提供的附图没有按任何特定比例或刻度绘制,且可对所示实施例做出许多变化。
如在此所用的,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该”包括单数和多数,除非本文清楚地指出并非如此。在此所用的术语“包括(comprising)”、“包括(comprises)”和“由...组成”与“包含(including)”、“包含(includes)”或“含有(containing)”、“contains(含有)”是同义词,且包括开放端,而不排除另外的未引用构件、元件或方法步骤。当记载部件、元件或方法步骤时,术语“包括(comprising)”、“包括(comprises)”和“由...组成”还包括“由所述被记载的部件、元件或方法步骤构成”的实施例。此外,说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于在类似元件之间进行区分,而不是必须描述次序或时间顺序,除非特别地指出。应理解,如此使用的术语在适当情况下是可互换的,且在此说书的本发明实施例能够以与在此所示或所述不同的次序操作。
在本说明书中所称的“一个实施例”或“实施例”意味着,与该实施例一起描述的特定特征、结构或特点包含在本发明的至少一个实施例中。由此,贯穿本说明不同位置中出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不是必须指向同一实施例,但是可以指向同一实施例。此外,在一个或多个实施例中,特定特征、结构或特点可以任何适当的方式组合,这对本领域技术人员依据所披露内容是显然的。此外,虽然在此描述的一些实施例包括一些特征而没有包括另外一些在其他实施例中包含的特征,但不同实施例的特征的组合意图涵盖在本发明的范围内,并形成不同实施例,这对本领域的技术人员是可以理解的。例如,在所附权利要求中,被要求权利要求的实施例的任何特征可用于任何组合中。
光学纤维频繁用于与深水潜水体通信。例如,通常必须在干燥环境下利用纤维光学连接器将纤维光学缆线连接至潜水体,然后将潜水体下沉到大的海洋深度。由此,纤维光学连接器必须能够抵抗高压(例如,大于400psi的压力)。纤维光学连接器必须还将多个纤维光学触点对齐和压在一起,从而光可高效地通过其传送。另外,许多深水潜水体包括连接潜水体的各个部件的外部纤维光学线。这样的外部纤维光学线可包括PBOF缆线。
在此描述的连接装置特别适于将包含一个或多个电和/或纤维光学线的两个PBOF连结在一起。在此描述的连接装置还适于将包含一个或多个电和/或纤维光学线的PBOF连结至潜水体。连接器被构造为使得,两个纤维光学线之间存在基本恒定的接触力,这两个纤维光学线的面匹配到一起,和/或构造为使得,在舱壁连接部和纤维光学线的端部处连接部之间存在基本恒定的接触力。这是有利的,因为压力不平衡可导致一个光学纤维压靠另一光学纤维(在这两条线的接合处),这可损坏光学线和/或光学连接部。连接器还构造为在海水中具有长的操作寿命,且构造为抵抗大的压力。当前披露内容的一些实施例的另一优点在于,连接器的两个半部可大体相同,消除对专用阳-阴***的需求。在一些实施例中,
在一些应用中,当PBOF缆线联接至潜水体时,连接部的缆线侧和连接部的潜水体侧之间的压力不平衡产生,因为PBOF缆线在潜水体外侧的部分可处于第一压力,其与潜水体外侧的压力大体相同,而缆线在潜水体内侧的部分可处于第二压力,其与潜水体内侧的压力大体相同。通常,潜水体外侧的压力比潜水体内侧的压力大得多。联接在一起的一个或多个PBOF缆线的两个部分之间的该压力不平衡可在缆线内的光学纤维上施加力。当PBOF缆线连接至水下潜水体的舱壁时,压力不平衡也可存在。这样的压力不平衡可将一个光学纤维的端部面在两个光学纤维的接口处推靠另一光学纤维的端部面,这导致光学纤维破裂和/或变得不对准。
在一些实施例中,光学纤维包括成角度抛光接触(“APC”)终端,或类似的公知的终端方案。APC终端典型地在每个纤维光学引线的端部上利用互补的八度成角度切口。期望确保两个引线正确地同轴且同角度地对齐,从而引线的成角度端部彼此互补接触。压力不平衡可在彼此匹配接触的两个互补APC端部的接口处导致力。这样的力可导致APC端部移动,引起APC接口的不对准。由此,在此披露的连接***有利地通过在两个端部之间的接口处保持大体恒定的接触力而减小APC端部的不对准。
为了辅助连接***的实施例的部件的描述,使用以下坐标术语,其与所示的坐标轴一致,例如如图5A中。“纵向轴线”大体纵向地延伸通过连接器205,且大体平行于大体柱形的通路,该通路延伸通过连接器205。“侧向轴线”正交于纵向轴线,且大体平行于连接器205的前部面的平面。“横向轴线”正交于纵向和侧向轴线二者延伸。另外,如在此所用的,“纵向方向”是指大体平行于纵向轴线的方向;“侧向方向”是指大体平行于侧向轴线的方向;“横向方向”是指大体平行于横向轴线的方向。此外,当提到连接器时,术语“远端”和/或“远端地”是指,朝向连接器的端部盖移动的方向,而术语“近端”和/或“近端地”是指,朝向连接器的连接面移动的方向。
图1是传统连接***的示意横截面图。传统的连接***示出潜水体的内部12和潜水体的外部14,它们通过压力密封(具有密封件10,如图1所示)间隔件13分开。潜水体的内部12可处于第一压力,潜水体的外部14可处于第二压力。当潜水体布置于大的海洋深度时,潜水体内部12和潜水体外部14之间的压力差可以很大。PBOF缆线的外部部分50b联接至外部连接器15b,PBOF缆线的内部部分50a联接至内部连接器15a和/或舱壁。PBOF缆线包括多个光学纤维34。如上所述,PBOF缆线的外部部分50b和PBOF缆线的内部部分50a之间的压力差可也很大。
连接器15a和15b包括两个连接器插件20a和20b,它们由两个连接器壳体40a和40b大体围绕。一个或多个紧固件55可将连接器插件20a和20b固定至连接器壳体40a和40b。由此,连接器插件20a和20b可被防止相对于连接器壳体40a和40b移动。连接器插件20a和20b包括连接面22a和22b。当两个连接器壳体40a和40b以压力密封方式联接在一起时,形成中央腔室60。密封件10被构造为防止液体和/或气体进入或离开中央腔室60。定位在连接面22a和22b后面的腔室30a和30b与PBOF缆线50a和50b压力连通。光学纤维34可通过连接面22a和22b,且可使用各种技术来确保流体和/或气体没有通过连接面并进入或离开中央腔室60。此外,各种偏压机构可被用于提供抵抗离开连接面的光学纤维的偏压力。例如,弹簧可被布置在腔室30中,其邻接光学接触管道的后表面。
继续图1,第一光学纤维34a通过内部PBOF缆线50a和连接器15a的腔室30a。第一光学纤维34a随后通过连接面22a,第一光学纤维34a的终端端部延伸到中央腔室60中。第二光学纤维34b通过外部PBOF缆线50b并进入到连接器15b的腔室30b中。第二光学纤维34b随后通过连接面22b,至少第一光学纤维34b的终端端部延伸到中央腔室60中,且与第一光学纤维34a的终端端部匹配。如上所述,在图1所示的连接***中,例如在腔室30a和中央腔室60之间的压力不平衡可引起抵抗通过连接器插件30a的光学纤维的力。
转到图2,示出根据一个实施例的连接***的示意横截面图。图2类似于图1。但是,在图2所示的实施例中,光学纤维通过连接器插件21a和21b的侧部进入。由此,抵抗光学纤维的通过连接器插件的部分作用的依赖压力的力的影响被减小。另外,连接器插件21a和21b包括腔室33a和33b,它们经由通路35a和35b与彼此以及与中央腔室60压力连通。腔室33a和33b可容纳偏压构件,其可提供抵抗光学纤维的大体恒定的力,该力独立于相应PBOF缆线50a和50b中的任何压力差,这将现在以下详细解释。
现参考图3A,其示出根据一个实施例的连接***100。连接***100包括两个连接器150。连接器150被构造为联接并固定到一起,从而两个连接器150之间的接口区域135是压力密封的。连接器150可固定到一起,从而液体和/或气体不可进入或离开两个连接器150的连接面之间的接口区域135。连接器150可通过本领域已知的任何技术联接在一起。例如,连接器150可被外壳体围绕,所述外壳体具有卡固在一起或旋拧在一起的连接。一个或多个密封件可包含在这样的外壳体和连接器150之间,以确保压力紧密连接。
继续图3A,每个连接器150可包括前盖101和密封地固定至插件105的后盖109。后盖109和插件105可形成腔室120。为了将后盖109密封地固定至插件105,密封件110可包含在盖109和插件105之间。在前盖101后面且在腔室120前方的插件150的内部130可与PBOF缆线压力连通。前盖101还构造为使得,来自连接器130的内部的液体或气体不能进入两个连接器150的连接侧部之间的接口135。
腔室120与两个连接器150之间的接口区域135压力连通。以此方式,腔室120将具有与两个连接器150之间的接口处的压力相同的内部压力。另外,当两个连接器150联接在一起时,两个连接器150的两个腔室120中的压力将是相同的,因为两个腔室120均与接口区域135压力连通。总体而言,压力连通可通过在连接面和腔室之间提供流体和/或气体连通的通路而被建立。压力连通链接(link)可包括环境通风通道。由此,当在此披露的连接器联接至水面以上的另一连接器或类似地构造的舱壁时,连接面和后腔室二者处于环境压力。在其他实施例中,后腔室包括密封腔室,其具有环境内压力。由此,在连接面和腔室之间的流体和/或气体连通可不是必须的。
在图3A的所示实施例中,均衡器管道或传送管道145被用于提供与连接器150和腔室120之间的接口区域135的这样的压力连通。如所示,均衡器管道145的一个端部被至少部分地布置在腔室120内,且均衡器管道145的另一端部被至少部分地布置在前盖101中的开口147内。均衡器管道145可包括延伸通过其的至少一个内腔137,从而空气或气体可通向腔室120和从腔室120、通过该内腔137、进入和离开两个连接器150之间的接口。密封件110可定位在均衡器管道145和均衡器管道145所通过的腔室120中的开口之间。另一密封件110可定位在均衡器管道145和均衡器管道145所通过的前盖101中的开口之间。以此方式,液体和/或气体可不从连接器的内部区域130通入到腔室120中或两个连接器之间的接口135中。
继续参考图3A,每个连接器150包括光学纤维保持器160。如所示,光学纤维保持器160的一个端部被至少部分地布置在腔室120内,且光学纤维保持器160的另一端部被至少部分地布置在前盖101中的开口149内。密封件110可定位在光学纤维保持器160和光学纤维保持器160所通过的腔室120中的开口之间。另一密封件110可定位在光学纤维保持器160和光学纤维保持器160所通过的前盖120中的开口之间。以此方式,液体和/或气体可不从连接器的内部130通入到腔室120中或两个连接器150之间的接口135中。
如图3A所示,光学纤维保持器160联接至具有接触弹簧140的腔室120的壁。当连接器150匹配时,接触弹簧140提供将接触管道160推向彼此的力。接触弹簧140在光学纤维保持器160上提供偏压力,在连接器匹配期间,当力施加到光学纤维保持器160的与接触弹簧140相对的端部时,光学纤维保持器160可移入到腔室120中,且挤压接触弹簧。
光学纤维保持器160包括窗口或侧开口155和内腔157,该内腔从窗口155延伸到连接器150之间的接口135。如所示,窗口155靠近腔室120并远离接口135定位。光学纤维115可定位为使得,光学纤维115自连接器150的内部区域130通过窗口155通入到光学纤维保持器160,进入并通过内腔157,并进入连接器之间的接口135。密封件107可用于防止液体和/或气体自连接器的内部130通入到连接器150之间的接口135。密封件107可包括填充窗口155和/或内腔157的至少一部分的环氧树脂。光学纤维115可容纳在布置在光学纤维保持器160内的套圈内。
当两个连接器150联接在一起时,接触弹簧140提供将接触管道160压在一起的力。以此方式,在光学纤维保持器160内的光学纤维115也被压在一起,确保光学纤维115之间的紧密连接。此外,因为接触弹簧140位于腔室120内,且腔室120处于相同压力(由于均衡器管道145),因此腔室120之间不存在压力差,仅光学纤维保持器160上的力是由接触弹簧140提供的力。由此,虽然一个连接器150的内部区域130中的压力可大于另一连接器150的内部区域130中的压力,该压力差不影响接触管道160彼此压靠的力。由此,连接器150被构造为,在匹配在一起的两个光学纤维之间提供与外压力独立的接触力。该构造极大地减小光学纤维被损坏和/或不对准的风险。
应意识到,单独的均衡器管道145不是必须的。例如,如图3B所示,连接***200包括一个或多个光学纤维保持器160,其具有从接口区域135延伸到后腔室121的单独的内腔或通路139,以在接口区域135和腔室121之间提供压力连通链接。如图3B所示,在具有多个光学纤维保持器160的一些实施例中,可使用多个后腔室121、122。以此方式,如果一个后腔室121被填充有油或液体等,其余腔室(一个或多个)122将不被不利地影响。由此,在具有多个光学纤维保持器160的一些实施例中,一个或多个光学纤维保持器160可包括从接口区域135延伸至腔室121、122的一个或多个通路139,以在接口区域135和腔室121、122之间提供一个或多个压力连通链接。在每个连接器150中仅具有一个光学纤维保持器160的一些实施例中,从接口区域135延伸到光学纤维保持器160中腔室120的单个内腔139可减小总体尺寸和设计的复杂度。
简要参考图4,示出了具有连接器插件的示例连接器壳体的侧视和局部剖切视图。一对连接器壳体402和404被构造为以压力紧密和/或水密的方式联接在一起。连接器壳体402和404包含插件本体42和424。连接器壳体402和404可利用接合螺母416联接到一起,该接合螺母具有与外螺纹420接合的内螺纹418。当连接器壳体联接在一起时,插件本体的连接侧面435可包封在密封环境中。插件本体422可包括多个接触销或套圈,其从插件本体422的前部面428突出。插件本体422的后部面434可包括多个接触接收突出部432,用于连接至引线和/或纤维光学线。可包含多个密封件440,例如O形环,以便当连接器壳体402和404联接在一起时,确保压力紧密和/或水密密封。密封件还提供压力紧密和/或水密密封,插件本体422的后部面434不与插件本体422的前部面428压力和/或流体连通。
现转向图5A-5B,示出了根据另一实施例的连接器***200的透视图。类似于图3A所示的实施例,连接器***200包括具有腔室的两个连接器插件250,腔室被构造为与两个连接器250之间的接口区域压力连接。以此方式,当两个连接器250联接到一起时,腔室将具有相同的内部压力,其与两个连接器之间的接口处的压力相同。相应地,连接器***200构造为提供匹配在一起的两个纤维光学(或电子)端子之间的独立于压力的接触力。
如图5A-5B所示,连接器***200包括两个连接器250和在其之间的对齐适配器210。每个连接器插件250包括插件本体201,其具有固定至插件本体201的一个端部的第一端部盖203和固定至插件本体201的另一端部的第二端部盖205。
插件本体201大体为柱形形状,且必要的话,尺寸可设置为与各个尺寸的PBOF缆线匹配。插件本体201、第一端部盖203和第二端部盖205可由型锻不锈钢、钛或其他适于深海应用的材料形成。如图5B所示,插件本体201包括四个窗口235。以此方式,插件本体201的插件230与绕插件本体201固定的缆线压力连通。可设置更多或更少的窗口235,且窗口可按照需要设置形状和尺寸。
第一端部盖203密封地固定至插件本体201的一个端部。如所示,第一端部盖203通过多个紧固件(诸如螺钉)固定至插件本体201。但是,第一端部盖203可通过其他器件(诸如焊道)固定至插件本体201。诸如垫圈这样的一个或多个密封结构件可设置在第一端部盖203和插件本体201之间,以进一步确保液体和/或气体不在第一端部盖203和插件本体201之间进入或离开。如以下所述,将第一端部盖203固定至插件本体201形成腔室,该腔室与插件本体201的相对端部压力连通。
第二端部盖205密封地固定至插件本体201的与包括第一端部盖203的端部相对的端部。如所示,第二端部盖205可通过多个紧固件(诸如螺钉)固定至插件本体201。但是,第二端部盖205可通过其他器件(诸如焊道)固定至插件本体201。一个或多个密封结构件可设置在第二端部盖205和插件本体201之间,以进一步确保液体不在第二端部盖205的接口和插件本体201之间进入或离开。还如所示,对齐适配器210可定位在两个插件250之间。
插件本体201、第一端部盖203和第二端部盖205可连接至具有衬套(未示出)的缆线,该衬套大体围绕插件本体201、第一端部盖203和第二端部盖205的至少一部分。衬套可还包括连接机构,诸如螺纹连接器,其构造为将两个插件250固定在一起。由此,插件250构造为联接并固定在一起,从而对齐适配器210和两个插件本体205的至少一部分包封在密封环境中。换句话说,液体和/或气体不能进入或离开插件250之间的接口区域。插件250可通过本领域已知的任何技术联接在一起。插件250可构造为联接至舱壁。在一些实施例中,插件250可包括卡固在一起或旋拧在一起的连接部。在一些实施例中,连接器壳体被构造为联接在一起和/或联接至舱壁。一个或多个密封件或垫圈或其他密封结构件可还被包含以确保两个插件250之间的紧密连接。
现参考图6,其示出连接***200的分解视图。通过将端部盖203从插件本体201移除,可看见腔室220。在插件本体201内,多个光学纤维保持器207绕插件本体201的内直径均匀地间隔开。但是,可包含更多或更少的光学纤维保持器,光学纤维保持器可以任何适当的方式定位在插件本体201内。当组装时,光学纤维保持器207具有至少部分地布置在腔室220内的一个端部。光学纤维保持器207然后延伸通过插件本体201,且具有至少部分地布置在第二端部盖205内的相对端部。
在所示实施例中,单个均衡器管道245定位为穿过插件本体201的中心,单个均衡器管道245被光学纤维保持器207围绕。但是,可使用更多或更少的均衡器管道。在一些实施例中,均衡器管道245定位在光学纤维保持器207的位置。
均衡器管道245包括延伸通过其的内腔237。当组装时,均衡器管道245的一个端部被至少部分地布置在腔室220内,且均衡器管道245的另一端部被至少部分地布置在第二端部盖205内。以此方式,第二端部盖205的连接面225和腔室220是压力连通的。本领域的技术人员将意识到,可用各种方案提供插件250的连接面225和腔室220之间的压力连通链接。例如,可使用任何被构造为在插件的前部面和腔室之间提供压力连通链接的通路。
继续图6,可看见第二端部盖205的后部面227。如所示,第二端部盖205包括三个紧固件接收开口221。紧固件接收开口21可构造为以螺纹方式接合紧固件,诸如螺钉。第二端部盖205还包括穿过其中的多个开口205。开口的尺寸被设置为接收光学纤维保持器207或均衡器管道245的至少一部分。开口205和/或***在其中的结构件被构造为防止液体和/或气体通过开口205和***在其中的结构件之间的接口。流体和/或气体可经由均衡器管道245中的腔237仅通过第二端部盖205进入和离开腔室220。
用于进一步对齐纤维光学引线的***可以或可以不与连接器***200一起使用。如图6所示,连接器***200还包括对齐适配器210、多个套圈213和多个对齐套筒215,以进一步使光学纤维对齐。对齐适配器210包括多个连接开口218和穿过其中的均衡器开口219。均衡器开口219在两个插件250的连接面225之间提供压力连通链接。
连接开口218的尺寸被设置为接收对齐套筒215。在使用中,两个互补的纤维光学端子在连接开口218内彼此接触。为了解释,离开一个插件的连接面225的光学纤维的终端端部可至少部分地被套圈213围绕,该套圈的尺寸设置为接收纤维光学引线的终端端部。离开相对插件的连接面225的第二光学纤维的终端端部可至少部分地被套圈213围绕,该套圈的尺寸设置为接收第二纤维光学引线的终端端部。对齐套筒215被构造为接收套圈213。由此,套圈中的纤维光学引线的终端端部可至少部分地***在套圈内。套圈213可然后至少部分地***到对齐套筒215内,该对齐套筒布置在连接开口218内,由此进一步确保两个光学纤维的端子的对齐连接。图7示出根据一些实施例的内部光学纤维保持器207、均衡器管道245、套管213和对齐套筒215在连接器壳体205内和第二端部盖205的定位。
继续到图8A,其示出插件本体201的透明透视图,以进一步阐释插件本体201和腔室220。插件本体201可包括多个第一凹部211,其构造为接收紧固件,以将端部盖固定至插件本体201的后部面291,还包括多个第二凹部212,其构造为接收紧固件,以将端部盖205固定到插件本体201的连接面292。如上所述,可以使用用于将端部盖固定至插件本体201的其他器件。
腔室220包括多个大体柱形的腔室290,其成形为至少部分地接收光学接触本体和/或均衡器管道。一个或多个密封件可定位在光学接触本体和/或均衡器管道和管状腔室290壁之间。以此方式,液体和/或气体不可进入腔室120的内部。弹簧或其他偏压构件还可设置于布置在光学接触本体和/或定位在其中的均衡器管道后面的柱形腔室290。柱形腔室290可构造为彼此压力连通,从而整个腔室220构造为具有相同的内部压力。图8A和8B示出插件本体201包括径向通路229,所述通路连接柱形腔室290,从而每个腔室压力连通,甚至在光学接触本体和/或均衡器管道布置在其中时。大体延伸通过插件本体210的中心的柱形腔室290可接收均衡器管道,而其余柱形腔室290可接收光学纤维保持器。
图9A和9B是均衡器管道245的放大视图。均衡器管道245包括延伸通过其的内腔237。均衡器管道245还包括凹部600,其构造为接收均衡器管道245的两个端部附近的压力密封件。密封件防止液体和/或气体通过密封件和与该密封件接触的表面之间的接口。
图10A和10B是光学纤维保持器207的放大视图。光学纤维保持器207包括腔室端部703、接触端部705和在其之间的本体部分707。本体部分包括通过其中的窗口255。内腔701从窗口255延伸通过光学纤维保持器207到接触端部705。光学纤维保持器207还包括凹部700,其构造为接收光学纤维保持器207的两个端部附近的压力密封件。密封件防止液体和/或气体通过密封件和与该密封件接触的表面之间的接口。
光学纤维可定位在窗口255内并穿过内腔701。以此方式,为光学纤维提供路径,以便从连接器的内部区域通过至两个连接器之间的接口。在光学纤维***到内腔701中之后,密封件可用于防止液体和/或气体通过内腔。在一些实施例中,密封件包括环氧树脂。光学纤维保持器207的腔室端部703可至少部分地定位在腔室内,且可邻接抵靠偏压机构,诸如弹簧。
连接***200的横截面视图在图11A中示出。图11B示出用于连接两个纤维光学线的连接***200的横截面视图。如所示,弹簧800可布置在腔室内。具体地,弹簧800可定位在柱形腔室290中,其也包括光学纤维保持器207的至少一部分。由此,类似于以上关于图3A的描述,光学纤维保持器构造为在柱形腔室290内滑动。当两个连接器匹配时,接触弹簧800可提供将光学纤维保持器207压靠彼此的力。此外,在均衡器管道245内的内腔237在腔室220和连接接口区域810之间提供压力连通链接。
参考图11B,左光学纤维801通过插件本体201中的窗口235进入连接器的内部230。光学纤维801则通过光学纤维保持器207中的窗口通入到内腔701中。光学纤维801然后通过套圈213,该套圈部分地布置在光学纤维保持器207和对齐适配器210内。右光学纤维802通过相对插件本体201中的窗口235进入相对连接器的内部230。光学纤维802则通过光学纤维保持器207中的窗口通入到穿过其中的内腔701中。光学纤维802然后通过对齐套筒,该对齐套筒部分地布置在光学纤维保持器207和对齐适配器210内。由此,左光学纤维801和右光学纤维802被连接。弹簧800提供抵抗光学纤维保持器207的偏压力,该偏压力基本恒定,因为在每个插件250的腔室之间由于两个腔室之间的密封压力连通链接而不存在压力差。
当然,应该理解,不是所有目标或优点可根据本发明的任何特定实施例实现。由此,例如,本领域技术人员将意识到,本发明可以一方式实施或执行,该方式实现或优化在此教导的一个优点或一组优点,而不是必须实现在此教导或暗示的其他目标或优点。
此外,本领域的技术人员将意识到来自不同实施例的各种特征的可互换性。例如,在各个实施例中披露的连接***的特征可在实施例之间切换。除了在此描述的变体之外,每个特征的其他已知等同体可由本领域的技术人员混合和匹配,以根据本发明的原理构造连接***。
尽管本发明已经在一定实施例和示例的背景下披露,本领域的技术人员应理解,本发明超过特别披露的实施例延伸到本发明的其他替换实施例和/或用途以及其明显变形和等同体。由此,在此披露的本发明的范围意图不被上述特定披露的实施例限制。
保护范围仅由所附权利要求限制。当根据说明书和获权历史诠释时,该范围意图且应该被理解为与权利要求中使用的语言的原本含义一致的宽泛,且意图且应该涵盖所有结构和功能等同体。
Claims (19)
1.一种连接器,包括:
连接面;
腔室;
至少一个光学纤维保持器,具有第一端部和第二端部,所述第一端部定位在连接面中的开口的至少一部分内,所述第二端部定位在腔室的至少一部分内,所述至少一个光学纤维保持器在侧表面内具有用于接收光学纤维的开口;
至少一个偏压元件,定位在腔室内,且构造为将光学纤维保持器朝向连接面偏压;和
从腔室至连接面的至少一个通路,该通路提供连接面和腔室之间的压力连通连结。
2.如权利要求1所述的连接器,其中,光学纤维保持器包括至少一个内腔,其从侧表面中的开口延伸到连接面中的开口。
3.如权利要求2所述的连接器,还包括光学纤维,至少部分地定位在内腔内。
4.如权利要求3所述的连接器,其中,光学纤维具有成角度的终端端部。
5.如权利要求4所述的连接器,其中,光学纤维密封在内腔内。
6.如权利要求5所述的连接器,其中,光学纤维不具有定位在腔室内的部分。
7.如权利要求1所述的连接器,其中,光学纤维保持器在第一位置和第二位置之间纵向地可移动,在连接器不与另一连接器连接时处于第一位置中,在连接器与另一连接器连接时处于第二位置中。
8.如权利要求1所述的连接器,还包括在光学纤维保持器的第一端部和连接面的开口之间的第一密封件、以及在光学纤维保持器的第二端部和腔室之间的第二密封件。
9.如权利要求1所述的连接器,其中,所述至少一个偏压元件包括螺旋弹簧。
10.如权利要求1所述的连接器,其中,每个偏压元件联接至相应的光学纤维保持器。
11.如权利要求1所述的连接器,其中,所述至少一个通路包括内腔,该内腔延伸通过一管道,该管道具有定位在连接面中的开口的至少一部分内的第一端部、和定位在腔室的至少一部分内的第二端部。
12.一种连接***,包括:
第一连接器插件,具有连接面和与连接面压力连通的腔室,
第二连接器插件,具有连接面和与连接面压力连通的腔室;
至少一个光学纤维保持器,具有至少部分地定位在第一连接器插件的连接面中的开口内的第一端部,和联接至定位在第一连接器插件的腔室内的偏压元件的第二端部;和
外壳体,构造为包封第一连接器的连接面和第二连接器的连接面,以与通过连接面压力连通的腔室一起形成压力紧密封壳。
13.如权利要求12所述的***,其中,光学纤维保持器在光学纤维保持器的侧向或横向表面中包括用于***光学纤维的开口。
14.如权利要求13所述的***,其中,光学纤维保持器在第一位置和第二位置之间纵向地可移动,其中在第一连接器插件不与第二连接器插件连接时处于第一位置中,在第一连接器插件与第二连接器插件连接时处于在第二位置中。
15.如权利要求14所述的***,还包括至少一个第二光学纤维保持器,该第二光学纤维保持器具有至少部分地定位在第二连接器插件的连接面中的开口内的第一端部、和联接至定位在第二连接器插件的腔室内的偏压元件的第二端部。
16.如权利要求15所述的***,其中,第二光学纤维保持器在第一位置和第二位置之间纵向地可移动,在第一位置中,第二连接器插件不与第一连接器插件连接,在第二位置中,第二连接器插件与第一连接器插件连接。
17.一种连接器,包括:
连接面;
腔室;
至少一个光学纤维保持器,该光学纤维保持器具有定位在连接面中的开口的至少一部分内的第一端部、和定位在腔室的至少一部分内的第二端部;
至少一个偏压元件,构造为将光学纤维保持器朝向连接面偏压;和
一器件,用于防止依赖于压力的力作用在所述至少一个光学纤维保持器的第二端部上。
18.如权利要求17所述的连接器,其中,光学纤维保持器在第一位置和第二位置之间纵向地可移动,其中在连接器不与另一连接器连接时处于第一位置中,,在连接器与另一连接器连接时处于第二位置中。
19.如权利要求17所述的连接器,其中,用于防止依赖于压力的力的器件包括在腔室和连接面之间的压力连通连结、和在光学纤维保持器的侧向或横向表面中的开口,所述开口用于***光纤。
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