專(zhuān)利名稱(chēng)：光纖拋光設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于拋光光纖的設(shè)備和方法，具體而言，涉及用于拋光要現(xiàn)場(chǎng)封端和拋光的光纖的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在光通信網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，光纖連接器是連接兩根或更多根光纖的主要方式之一。有若干種光纖連接器，包括用粘合劑圍套的連接器，其中通過(guò)粘結(jié)方法將光纖固定在套圈孔內(nèi)， 將光纖頂端保持在相對(duì)于套圈頂端基本上固定的位置。另一類(lèi)連接器包括非套圈連接器， 其依靠扣緊光纖的一段長(zhǎng)度來(lái)產(chǎn)生觸點(diǎn)壓力。另一類(lèi)連接器包括遠(yuǎn)程夾持(圍套的)連接器，其中將光纖固定在離光纖末端或光纖頂端一定距離的位置處。在現(xiàn)場(chǎng)安裝遠(yuǎn)程夾持連接器時(shí)，一種現(xiàn)行實(shí)踐是使用共面/齊平拋光。在遠(yuǎn)程夾持連接器中，如同其他類(lèi)型的連接器一樣，如果至少兩根光纖的末端形成牢固的物理接觸， 就可實(shí)現(xiàn)很低的光損耗和使光反射最小。然而，當(dāng)溫度升高或降低時(shí)，光纖和套圈組件的膨脹系數(shù)之間的任何差異都可能導(dǎo)致光纖頂端不接觸。所得的間隙會(huì)導(dǎo)致明顯的反射。常規(guī)的遠(yuǎn)程夾持連接器在美國(guó)專(zhuān)利No. 5，408，558中有所描述。另一種現(xiàn)行實(shí)踐涉及技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拋光以產(chǎn)生凸起超過(guò)套圈頂端的光纖末端。這種拋光遠(yuǎn)程夾持連接器的方法產(chǎn)生凸起區(qū)域，該凸起區(qū)域會(huì)形成牢固的物理接觸， 同時(shí)避免光纖頂端上的過(guò)量的力。在認(rèn)真遵循該方法的要求時(shí)，該方法在室內(nèi)應(yīng)用溫度下 (0°C至60°C)允許至少兩個(gè)光纖末端面充分產(chǎn)生物理接觸。然而，不推薦在戶外使用常規(guī)拋光的現(xiàn)場(chǎng)封端的遠(yuǎn)程夾持連接器，因?yàn)槠渚哂懈鼮榭量痰臏囟纫?_40°C至80°C )。導(dǎo)致不合格的光損耗的因素可能是以下問(wèn)題引起現(xiàn)場(chǎng)打磨工藝固有的可變性、技工操作錯(cuò)誤、打磨過(guò)度(如用力過(guò)大，或擊打過(guò)多以及粗糙、堵塞或研磨劑受污染)或是使用不同類(lèi)型的研磨劑來(lái)取代。下面的參考文獻(xiàn)描述了用于拋光光纖的常規(guī)裝置US 2003/0139118A1 ;US 2004/0086251A1 ；US 2008/011911 IAl ；US 3,975, 865 ；US 4,178, 722 ；US 4,291, 502 ； US 4, 979, 334 ；US 5, 007, 209 ；US 5, 185, 966 ；US 5, 216, 846 ；US 5，349，784 ；和 US 5，351，445。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的示例性方面，提供了用于拋光光纖連接器的手持式拋光設(shè)備。光纖連接器包括連接器殼體和套圈。光連接器安裝在光纖的末端上。拋光設(shè)備包括連接器安裝座，以接納并保持光連接器，以將套圈的端面鄰近拋光介質(zhì)定位。拋光設(shè)備包括具有上部和基座部分的殼體、傳動(dòng)組件和潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)。傳動(dòng)組件控制光連接器的軌道移動(dòng)和拋光介質(zhì)通過(guò)拋光裝置的線性移動(dòng)，并且潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)將潤(rùn)滑劑從設(shè)置在殼體內(nèi)的內(nèi)部貯存器供給到在光連接器的套圈端面附近的拋光介質(zhì)。
在本發(fā)明的另一示例性方面，提供了用于拋光使用帶式拋光介質(zhì)的光纖連接器的手持式拋光設(shè)備。安裝在光纖末端上的光纖連接器包括連接器殼體和套圈。拋光設(shè)備包括連接器安裝座，以接納并保持光連接器，以將套圈的端面鄰近帶式拋光介質(zhì)定位。拋光設(shè)備包括具有上部和基座部分的殼體以及傳動(dòng)組件。傳動(dòng)組件控制光連接器的軌道移動(dòng)和帶式拋光介質(zhì)通過(guò)拋光裝置的線性移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，提供了拋光光連接器的方法，該方法包括提供具有剝掉皮的末端的光纖。將光纖插入穿過(guò)連接器主體和套圈。設(shè)置套圈端面的光纖頂端的凸起。將光纖固定在光連接器中。將光連接器安裝在拋光設(shè)備的連接器安裝座中。拋光設(shè)備包括具有上部和基座部分的殼體、傳動(dòng)組件和潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)。該方法還包括使用潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)分配潤(rùn)滑劑。將潤(rùn)滑劑從設(shè)置在殼體內(nèi)的內(nèi)部貯存器供給到在光連接器的套圈端面附近的拋光介質(zhì)。傳動(dòng)組件的啟動(dòng)引發(fā)從套圈端面凸起的光纖頂端的拋光。傳動(dòng)組件控制光連接器的軌道移動(dòng)和拋光介質(zhì)通過(guò)拋光裝置的線性移動(dòng)，從而導(dǎo)致凸起的光纖頂端相對(duì)于拋光介質(zhì)行進(jìn)預(yù)定距離。另外，暴露的光纖可在設(shè)置光纖從套圈端面凸起之前或在光纖固定在光連接器中之后切割。


將參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，附圖中圖IA和圖IB示出根據(jù)本發(fā)明的方面的示例性拋光設(shè)備的兩幅交替的等軸視圖。圖2A為圖IA的示例性拋光設(shè)備的截面圖。圖2B為圖IA的示例性拋光設(shè)備的剖視圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的方面的示例性拋光設(shè)備的傳動(dòng)組件的分解圖。圖4為示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的方面的示例性拋光設(shè)備的殼體上部中的連接器保持板的等軸視圖。圖5為示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的方面的設(shè)置在示例性拋光設(shè)備的殼體基座部分中的介質(zhì)分配器的等軸剖視圖。圖6A-6D為示出如何由連接器固定板的軌道移動(dòng)導(dǎo)致在線性方向移動(dòng)拋光介質(zhì)的直角杠桿樞轉(zhuǎn)的俯視圖。圖7為根據(jù)本發(fā)明的方面的示例性拋光圖案的視圖。圖8為可以用本發(fā)明的示例性拋光設(shè)備進(jìn)行拋光的示例性光連接器的分解圖。雖然本發(fā)明可修改為各種修改形式和替代形式，但其具體的方式已以舉例的方式在附圖中示出并且將會(huì)作詳細(xì)描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，其目的并不是將本發(fā)明局限于所述的具體實(shí)施例。相反，其目的在于涵蓋由所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的所有修改形式、等同形式和替代形式。
具體實(shí)施例方式在以下的具體實(shí)施方式
中參考形成本發(fā)明的一部分的附圖，在附圖中以舉例說(shuō)明的方式顯示可以實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施例。就這一點(diǎn)而言，例如“頂部”、“底部”、“前”、“后”、 “前部”、“向前”和“尾部”等定向術(shù)語(yǔ)結(jié)合所述附圖的取向使用。因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例的元件可被布置在多個(gè)不同取向上，所以使用定向術(shù)語(yǔ)是為了舉例說(shuō)明，并且決不局限于此。應(yīng)當(dāng)理解，可以利用其他的實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯的改變。因此，不應(yīng)將以下詳細(xì)描述視為具有限制意義，并且本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)限定。本發(fā)明涉及用于拋光在光纖連接器中封端的光纖的設(shè)備和方法。如本文所述，當(dāng)與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)拋光方法進(jìn)行比較時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)拋光和組裝光連接器的簡(jiǎn)單方法可提供一致、可重復(fù)的結(jié)果并且可基本上減小工藝敏感度，并可減小連接器安裝成本。在優(yōu)選的方面，拋光設(shè)備可為輕質(zhì)手持機(jī)械裝置，用于在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作。圖IA和圖IB示出示例性拋光設(shè)備100。拋光設(shè)備100包括連接器安裝座120和包括基座部分114和上部112的細(xì)長(zhǎng)外殼110，所述上部在拋光處理期間可以舒適地貼合在一只手中。在殼體內(nèi)，拋光設(shè)備包括傳動(dòng)組件150、潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)130和介質(zhì)分配器140， 如圖2A和圖2B所示。殼體的上部和下部可以通過(guò)已知的機(jī)械裝置例如通過(guò)機(jī)械緊固件、閂鎖或夾片接合在一起。在圖IA和圖IB所示的示例性實(shí)施例中，殼體的上部112和基座部分114可以通過(guò)以下方法接合將四顆螺絲(未示出)穿過(guò)插片11 并插進(jìn)螺紋插口 IHa放置，其中插片11 從殼體110的上部112延伸，螺紋插口 IHa在殼體基座部分114上，當(dāng)上部112 和基座部分114裝配在一起時(shí)，插片11 與螺紋插口 11 對(duì)齊?；蛘?，殼體的上部和下部可以在背側(cè)以鉸接方式附接，以有利于拋光介質(zhì)的更換，并減少將上部和下部保持在一起所需的機(jī)械緊固件的數(shù)量。拋光器殼體110可由剛性材料構(gòu)造，例如金屬或模制的聚合物(如玻璃或礦物填充的塑料)。在優(yōu)選的方面，設(shè)備100重量輕(如，小于1磅，更優(yōu)選地小于0. 5磅)，并在操作期間可以牢固地握在一只手中。使用中，連接器10被插入拋光設(shè)備的連接器安裝座120中。由潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)130 從內(nèi)部貯存器132分配的潤(rùn)滑劑可以施用到在連接器頂端附近的拋光介質(zhì)142?？梢詥?dòng)傳動(dòng)組件150，以產(chǎn)生用于拋光由光連接器10保持的光纖端面的拋光運(yùn)動(dòng)。拋光運(yùn)動(dòng)的圖案199是其中光連接器在環(huán)形軌道中移動(dòng)的圖案，其由箭頭199a表示，而拋光介質(zhì)142通常以線性移動(dòng)方式移動(dòng)，其由箭頭199b表示，并示于圖7中。參見(jiàn)圖2-4，傳動(dòng)組件150負(fù)責(zé)控制在拋光操作期間光連接器的軌道運(yùn)動(dòng)和拋光介質(zhì)的線性運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)組件150可以設(shè)置在殼體110的上部112中。殼體的上部可以通過(guò)支承壁112c劃分為兩個(gè)腔室11 和1Mb。第一腔室11 可以具有封蓋或上蓋112b，以允許通向第一腔室115a，以用于安裝和/或維護(hù)其中容納的傳動(dòng)組件元件。在示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)拉引附接到傳動(dòng)組件150的拉線151來(lái)提供驅(qū)動(dòng)拋光機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。拉線151圍繞附接到第一單向傳動(dòng)板153的傳動(dòng)組件內(nèi)的線軸152纏繞。 隨著使用者釋放拉線上的張力，平面盤(pán)簧(未示出)收回拉線，從而導(dǎo)致拉線圍繞線軸往回纏繞，以用于下一次的拋光操作。當(dāng)裝配時(shí)，第一單向傳動(dòng)板153上的楔形凸起153a(圖幻與第二單向傳動(dòng)板巧4 上的楔形凸起巧4接合。傳動(dòng)設(shè)備安裝到拋光器殼體114上部112內(nèi)的支承壁112c上，使得當(dāng)拉動(dòng)拉線151時(shí)，第二傳動(dòng)板巧4和傳動(dòng)軸155旋轉(zhuǎn)。當(dāng)釋放拉線上的張力時(shí)，第一傳動(dòng)板153和第二傳動(dòng)板154的配對(duì)楔形凸起153a、15 在彼此上方滑過(guò)。這樣，當(dāng)釋放彈簧時(shí)，第二傳動(dòng)板和傳動(dòng)軸不會(huì)在向后方向旋轉(zhuǎn)。
傳動(dòng)軸155穿過(guò)支承壁112c，在其中連接到三齒輪組156中的中心齒輪156c。三齒輪組156包括中心齒輪156c、第一側(cè)齒輪156a和第二側(cè)齒輪156b，第一側(cè)齒輪156a定位在中心齒輪一側(cè)上，第二側(cè)齒輪156b相對(duì)該第一側(cè)齒輪位于中心齒輪的第二側(cè)上。在示例性實(shí)施例中，第一側(cè)齒輪156a和第二側(cè)齒輪156b具有相同尺寸，并且當(dāng)中心齒輪156c 旋轉(zhuǎn)時(shí)一致地轉(zhuǎn)動(dòng)。第一側(cè)齒輪和第二側(cè)齒輪中的每一個(gè)都具有從下側(cè)齒輪面伸出的偏心短插芯157a、157b，如圖2A和圖3所示。這些短插芯157a、157b可以與連接器保持板160 上的插孔161a、161b接合，從而導(dǎo)致設(shè)置在連接器保持板上的連接器安裝座120以軌道運(yùn)動(dòng)移動(dòng)。在示例性實(shí)施例中，軌道運(yùn)動(dòng)的直徑可以為約0. 5英寸。連接器保持板160的運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)介質(zhì)分配器140以受控方式從存儲(chǔ)卷筒14 中分配拋光介質(zhì)142。介質(zhì)分配器140可以設(shè)置在拋光器殼體110的基座部分114內(nèi)，并分配拋光介質(zhì)142，如圖2A和圖2B所示。介質(zhì)分配器140可以包括容器部分141，以保持或者說(shuō)是支承拋光介質(zhì)142的卷筒14加?；蛘?，拋光設(shè)備可以被構(gòu)造用于實(shí)現(xiàn)拋光介質(zhì)的單次使用帶。參見(jiàn)圖2A，拋光介質(zhì)142可以是帶形式的介質(zhì)。帶可以卷筒14 的形式提供，在需要更換該卷筒之前允許完成多次拋光操作?；蛘?，拋光介質(zhì)包括每一次拋光新連接器時(shí)都必須更換的單次使用帶。為了簡(jiǎn)化拋光介質(zhì)的更換，拋光介質(zhì)的卷筒可以保持在一次性容器中。拋光介質(zhì)可以包括背襯上形成的粒度為約0.02μπι至約2μπι的磨料?；蛘?，拋光介質(zhì)可以包括第一粗粒磨料和第二細(xì)粒磨料，第一粗粒磨料用于進(jìn)行粗拋光，第二細(xì)粒磨料用于進(jìn)行精拋光的第二細(xì)粒磨料，各自占據(jù)拋光介質(zhì)的特定部分。所選的拋光介質(zhì)可以取決于許多因素，所述因素包括將使用連接器的應(yīng)用、所需涂飾劑的類(lèi)型和被拋光的連接器的類(lèi)型。單一介質(zhì)(例如2μπι氧化鋁)可以用于通常在局域網(wǎng)絡(luò)中使用的多模式連接器。規(guī)格更嚴(yán)格的單模式連接器可能需要研磨粒度更精細(xì)或甚至多種研磨粒度的磨料， 以在光纖的末端獲得必要的光潔度。背襯可以由紙張或聚合物膜材料(例如聚酯膜)形成。例如，聚酯膜的厚度可以為約3密耳(0. 08mm)。在示例性單模式拋光處理中，可以使用 0. 02 μ m 二氧化硅磨料(位于3密耳聚酯膜(863XW 3M Final Polish，得自3M公司(St. Paul,MN))上)或0.05 μ m氧化鋁磨料(位于3密耳聚酯膜(263XW 3M Lapping Film AO Type P，同樣得自3M公司( . Paul，MN))上)。而在示例性多模式拋光處理中，可以使用 2 μ m氧化鋁磨料(位于2密耳聚酯膜背襯QMX 3M Lapping Film AO Type R3，同樣得自 3M 公司(St. Paul, MN))上)。拋光介質(zhì)的卷筒可以通過(guò)分離殼體110的上部112和基座部分114來(lái)更換。用盡的一次性容器可以從介質(zhì)分配器140移除，并用一個(gè)包含適當(dāng)拋光介質(zhì)142的卷筒14 的新容器來(lái)更換。一段拋光介質(zhì)142可以被拉出新容器，并在殼體110的上部112和基座部分114重新裝配之前在彈簧支承的壓力板組件149上安排路徑。連接器板160與直角杠桿143任一側(cè)上的插片143a、14 相互作用，從而導(dǎo)致直角杠桿來(lái)回樞轉(zhuǎn)，如圖5和圖6A-D所示。直角杠桿143通過(guò)銷(xiāo)軸145可樞轉(zhuǎn)地附接到殼體 110的下部114。棘爪146在點(diǎn)146a、146b處附接到直角杠桿143任一側(cè)。隨著直角杠桿樞轉(zhuǎn)到一側(cè)，棘爪之一被向前推動(dòng)，而另一棘爪被向后拉動(dòng)。當(dāng)棘爪146被向后拉動(dòng)時(shí)，在棘爪末端上的吊鉤146c與下軋輥147 —側(cè)上的棘輪147a上的齒接合，從而當(dāng)拋光介質(zhì)142 在下軋輥147和安裝在殼體110上部112中的上軋輥147b之間擠壓時(shí)(圖2A)，導(dǎo)致拋光介質(zhì)142以方向148分配。隨著直角杠桿在相反方向往回樞轉(zhuǎn)，前向棘爪往回移動(dòng)，并且在直角杠桿相對(duì)側(cè)上的后向棘爪朝前移動(dòng)。圖6A-6D示出連接器保持板160的移動(dòng)如何導(dǎo)致直角杠桿143左右樞轉(zhuǎn)的更詳細(xì)的視圖。圖6A示出相對(duì)于殼體110定位在任意保持居中的前向位置中的連接器保持板。隨著齒輪組(未示出)旋轉(zhuǎn)，連接器保持板160可以在順時(shí)針軌道中移動(dòng)，如圖7所示拋光圖案199的軌跡所示。隨著連接器板旋轉(zhuǎn)到3點(diǎn)鐘位置(圖6B)，連接器保持板160接觸伸出直角杠桿143的臂之一 143c的插片143b，從而導(dǎo)致其在方向144b樞轉(zhuǎn)。隨著連接器保持板160沿其軌道繼續(xù)通過(guò)6點(diǎn)鐘位置(圖6C)并到達(dá)9點(diǎn)鐘位置(圖6D)，連接器保持板 160接觸伸出直角杠桿143的第二臂143d的插片143a，從而導(dǎo)致其在方向14 樞轉(zhuǎn)。直角杠桿的前后運(yùn)動(dòng)引起拋光介質(zhì)的受控分配，如此前所述。在拋光期間，拋光介質(zhì)142由彈簧支承的壓力板組件149負(fù)載(參見(jiàn)圖2A)，以確保光纖末端與拋光介質(zhì)之間正確的觸點(diǎn)壓力。彈簧支承的壓力板組件包括適形層149a、浮動(dòng)剛性基板149b、中空支架軸149e、 固體支架軸149c和彈簧149d。中空支架軸1493的一端固定附接到剛性基板[JYl]149b， 而中空支架軸149e的另一端設(shè)置在固定附接到拋光器殼體110基座部分114的固體支架軸149c之上。固體支架軸149c的外徑略小于中空支架軸149e的內(nèi)徑，從而允許中空支架軸149e并因此允許彈簧支承的壓力板組件149的剩余部分可伸縮地上下滑動(dòng)固體支架軸 149c。彈簧149d尺寸被設(shè)計(jì)成使得其貼合在支架軸149c和149e兩者的上方，并在其末端處相對(duì)于剛性基板149b和基座部分114壓制，從而為彈簧支承的壓力板組件149提供提升壓力。適形層149a可包括相對(duì)硬質(zhì)材料(如，肖氏硬度A硬度測(cè)驗(yàn)器約60至約80，優(yōu)選地，肖氏硬度A硬度測(cè)驗(yàn)器約70)。彈簧149d的彈力為彈簧支承的壓力板組件149提供全面的適形性，而適形層149a為拋光介質(zhì)142提供適當(dāng)?shù)闹С?。在另一個(gè)示例性方面，被拋光的光纖頂端上的適當(dāng)觸點(diǎn)壓力可為從約100克力至約150克力。優(yōu)選地，約130克力，這取決于凸起的光纖的長(zhǎng)度和研磨介質(zhì)。彈簧支承的所述壓力板組件149的觸點(diǎn)壓力、適形性以及套圈頂端的形狀的組合相配合，以有助于在拋光光纖表面上得到所需的形狀。分配器系統(tǒng)140的另外特征是在拋光設(shè)備上提供的切割刀片197(參見(jiàn)圖2A)。切割刀片197移除拋光操作之間拋光介質(zhì)的用過(guò)的部分。示例性拋光系統(tǒng)的另外特征是封裝在拋光設(shè)備內(nèi)的一體的潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)130。 潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)130可以向在光連接器的套圈頂端附近的拋光介質(zhì)142提供潤(rùn)滑劑(未示出)。參見(jiàn)圖2A、圖2B和圖4，潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)130包括貯存器132，其用于保持所需潤(rùn)滑劑的供給；柔性管133，其將潤(rùn)滑劑從貯存器導(dǎo)向到拋光介質(zhì)142 ；和泵134，其遞送潤(rùn)滑劑。 在示例性實(shí)施例中，貯存器132可以位于裝置殼體110基座部分114的后向段中。在示例性實(shí)施例中，泵134可以是小型正位移泵，例如人工操作的隔膜泵、灌注泵或柱塞泵。例如， 圖2B示出設(shè)置在拋光裝置100中的球頭型灌注泵134。為了使用，技工壓住裝置的外面上的外部柔性球頭134。球頭13 的壓縮使?jié)櫥瑒┮苿?dòng)通過(guò)進(jìn)料管134b，從貯存器132通過(guò)柔性管133到達(dá)拋光區(qū)域。潤(rùn)滑劑可以通過(guò)孔口 165退出柔性管133(參見(jiàn)圖4)，以填充鄰近套圈端面15的流體分配通道166。貯存器132在貯存器壁中具有用加料口塞135蓋住的填充口，以適應(yīng)用潤(rùn)滑劑方便地填充貯存器。在示例性方面，潤(rùn)滑劑可以包括去離子水或另一常規(guī)拋光流體。如圖3所示，連接器安裝座120設(shè)置在連接器保持板160上。連接器安裝座120 被構(gòu)造用于接納在其中的光纖連接器10。如下面更詳細(xì)所述，一旦光纖連接器完全安裝在連接器安裝座120中，就可以通過(guò)激發(fā)控制套圈頂端在拋光介質(zhì)上描繪的拋光圖案的傳動(dòng)組件來(lái)拋光伸出的光纖頂端。連接器安裝座120被構(gòu)造用于接納常規(guī)光纖連接器，例如SC、LC、ST、FC或MT型連接器。例如，常規(guī)連接器可包括遠(yuǎn)程夾持連接器10 (參見(jiàn)(如)圖8)。這種連接器10在以引用方式全文并入本文的美國(guó)專(zhuān)利公布No. 2008/0226236中有詳細(xì)描述。這種示例性連接器10包括光纖連接器殼體312，并具有在連接器套圈332中封端的光纖。當(dāng)光纖連接器 10安裝在連接器安裝座120中時(shí)，安裝座被構(gòu)造用于使套圈面15和伸出的光纖頂端(未示出)靠近由彈簧支承的壓力板組件149負(fù)載的拋光介質(zhì)142。連接器安裝座120還將連接器10固定到位，以減少由設(shè)置在光纖電纜或連接器元件上的偶然力造成的潛在移動(dòng)。以下更加詳細(xì)地描述示例性連接器10的結(jié)構(gòu)和拋光操作。所述光學(xué)電纜可為常規(guī)電纜，例如 250 μ m或900 μ m緩沖劑涂布的光纖、芳族聚酰胺光纖強(qiáng)化護(hù)套光纖或其它鎧裝強(qiáng)化光纖。在替代形式的方面，常規(guī)連接器10可包括可得自3M公司(M.Paul，MN)的 Crimplok Connector、可得自 3M公司(St.Paul，MN)的 3M 8300 Hot Melt SC Connector 或3M 8206 FC/APC Connector (環(huán)氧樹(shù)脂)。在示例性方面，所述連接器10可具有SC格式。在其它方面，拋光設(shè)備可被構(gòu)造為容納具有另一標(biāo)準(zhǔn)連接器格式的連接器，例如LC格式或FC格式。在另一替代形式中，連接器安裝座120可被構(gòu)造用于接納具有多根光纖的連接器，例如MT光纖連接器。連接器安裝座120被構(gòu)造用于以可脫開(kāi)的方式保持和固定光纖連接器10，并提供緊密的貼合性(如通過(guò)搭扣配合)來(lái)固定連接器10。優(yōu)選地，可通過(guò)連接器安裝座120以預(yù)定角度保持連接器10。例如，連接器安裝座120可保持連接器10以用于平坦拋光(0° )， 其中拋光介質(zhì)垂直于光纖的軸向，或者，作為另外一種選擇，用于與垂直方向成小角度(約 2°至約12° )的成角度拋光，以生產(chǎn)成角度拋光的連接器。在替代形式的方面，傳動(dòng)組件的拉線拉引可以由曲柄或旋轉(zhuǎn)把手來(lái)代替。而在另一替代形式的方面，拋光設(shè)備人工操作的傳動(dòng)組件可以由電動(dòng)機(jī)、至少一節(jié)電池和控制電路來(lái)代替。電動(dòng)機(jī)將以類(lèi)似于上述方法在操作期間控制連接器板的運(yùn)動(dòng)和拋光介質(zhì)的移動(dòng)。有利地，設(shè)備100可提供一致、可重復(fù)的拋光結(jié)果，并可基本上減小工藝敏感度。 潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)的結(jié)合消除了對(duì)潤(rùn)滑劑的外部供給的需求。另外，帶式拋光介質(zhì)允許拋光設(shè)備容納足夠的介質(zhì)以在介質(zhì)卷筒需要更換之前拋光多個(gè)光連接器，從而節(jié)約時(shí)間并簡(jiǎn)化拋光處理。本發(fā)明的示例性方法提供可重復(fù)的處理，該處理可以得到可重復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)拋光或光纖連接器。具體地講，可采用以下方法來(lái)按照直接方式完成一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)拋光的光纖連接器。在示例性方面，總的處理包括將光纖電纜剝皮和切割、設(shè)置光纖凸起(光纖頂端和套圈端面之間的距離)以及拋光光纖頂端。在拋光之后，光纖頂端可被清潔。更詳細(xì)地講，張力釋放防護(hù)罩(參見(jiàn)圖8，防護(hù)罩380)可通過(guò)螺紋擰到安裝遠(yuǎn)程夾持式光連接器的光纖電纜上。對(duì)于較厚的光纖護(hù)套(如900 μ m光纖)，在拋光之前，也可
9將額外的壓褶套管(未示出)通過(guò)螺紋擰到光纖上。在劈開(kāi)之前，連接器10可以坐落在安裝工具或其它保持器中。通過(guò)移除電纜護(hù)套的末端部分可制備適當(dāng)長(zhǎng)度的光纖電纜(如約 6mm)。隨后，利用常規(guī)光纖電纜剝皮器可將光纖的緩沖包覆層剝除，使得緩沖包覆層延伸超出電纜護(hù)套約0.5英寸。暴露的玻璃頂端部分可利用酒精(或其它常規(guī)清潔劑)擦拭進(jìn)行清潔。光纖可設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)劈刀中，例如在PCT公開(kāi)No. W02008/100768中描述的劈刀，所述公開(kāi)全文以引用方式并入本文中?？衫矛F(xiàn)場(chǎng)劈刀(如金剛石包覆的線材)執(zhí)行劈開(kāi)操作。該劈刀可生產(chǎn)與垂直方向所成的劈開(kāi)角為0°至約3. 5°之間的光纖頂端。劈開(kāi)的光纖隨后移動(dòng)到凸起設(shè)置機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)設(shè)定光纖頂端從套圈端面凸起的距離。在這個(gè)階段，光纖可被導(dǎo)向到剩余連接器元件中，直至光纖頂端從套圈端部凸起。在示例性方面，凸起設(shè)定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置夾具，設(shè)置夾具具有套圈式端部，套圈式端部具有其上形成的固定臺(tái)階。使設(shè)置夾具接觸連接器10，以使得設(shè)置夾具的臺(tái)階式端部接觸連接器套圈的端部。此過(guò)程設(shè)定了到點(diǎn)的正確凸起距離，在該點(diǎn)處，光纖中的輕微彎曲確保維持光纖與設(shè)置夾具的接觸。足夠的凸起可為從約15 μ m至約35 μ m，優(yōu)選的凸起為約25 μ m。根據(jù)遠(yuǎn)程夾持連接器，隨后利用致動(dòng)器蓋致動(dòng)夾緊元件，以固定光纖位置。另外，還使用連接器10 的緩沖夾具部分來(lái)啟動(dòng)緩沖應(yīng)變減輕?？蛇x地，當(dāng)被利用時(shí)，卷曲工具可用于壓縮光纖護(hù)套周?chē)膲厚尢坠?，以在光纖凸起設(shè)置之后將光纖電纜固定到位。在本發(fā)明的替代形式方面，光纖的暴露端可以在將光纖固定在光連接器(例如得自 3M 公司( . Paul，MN)的 Crimplok Connector)中之后劈開(kāi)。連接器10從而可用于拋光，并可以插入拋光設(shè)備100的連接器安裝座120中。拋光介質(zhì)(如得自3M公司(St. Paul, MN)的863XW 3M Final Polish)可以通過(guò)按壓設(shè)置在拋光設(shè)備100上的可壓縮球頭134a (圖2B)來(lái)用潤(rùn)滑劑(如去離子水或其他常規(guī)拋光流體)潤(rùn)濕，以使得泵將潤(rùn)滑劑從貯存器132通過(guò)靠近連接器10的套圈端面15的連接器保持板160中的開(kāi)口 165(圖4)遞送到拋光介質(zhì)。技工可以通過(guò)拉引末端拉線151來(lái)啟動(dòng)拋光設(shè)備。有利地，拉線可以在其末端具有按鈕151a或其他保持器，以方便在拋光器啟動(dòng)期間抓緊拉線。這種動(dòng)作啟動(dòng)了傳動(dòng)組件 150，傳動(dòng)組件150以軌道運(yùn)動(dòng)移動(dòng)連接器保持板160，而同時(shí)在線性方向移動(dòng)拋光介質(zhì)。如果需要另外的拋光，可以重復(fù)該過(guò)程。所需的拋光程度將確定完成拋光操作所需的啟動(dòng)步驟的數(shù)量。當(dāng)確定所需拋光的需求程度時(shí)，需要考慮例如拋光介質(zhì)的類(lèi)型、連接器款式和應(yīng)用之類(lèi)的因素。上述示例性實(shí)施例可簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)拋光過(guò)程，同時(shí)控制在過(guò)去導(dǎo)致取決于技能水平的操作的若干波動(dòng)成因。例如，當(dāng)將磨料拋光材料置于空氣中時(shí)，可消除在現(xiàn)場(chǎng)拋光開(kāi)始時(shí)的共同“空氣拋光”操作(而不施用任何受控的后備力)。另外，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員需要關(guān)注拋光力或拋光距離(如，在拋光介質(zhì)上圖8的軌跡的尺寸和形狀)。拋光設(shè)備可為單純的手持工具，而不需要電機(jī)或電源。對(duì)于某些(例如上述)連接器僅需要單個(gè)拋光步驟。本發(fā)明不應(yīng)被視為局限于上述具體實(shí)例，而應(yīng)該理解為涵蓋所附權(quán)利要求書(shū)中明確陳述的本發(fā)明的所有方面。本發(fā)明所涉及的本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱覽本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)之后，本發(fā)明適用的各種修改形式、等同形式和許多結(jié)構(gòu)將變得顯而易見(jiàn)。本權(quán)利要求書(shū)旨在涵蓋這種修改形式和裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于拋光光纖連接器的手持式拋光設(shè)備，所述光纖連接器包括連接器殼體和套圈，所述手持式拋光設(shè)備包括連接器安裝座，用于接納并保持安裝在光纖末端上的所述光連接器，其中所述套圈的端面緊鄰拋光介質(zhì)；殼體，具有上部和基座部分；傳動(dòng)組件，用于控制所述光連接器的軌道移動(dòng)和所述拋光介質(zhì)通過(guò)所述拋光裝置的線性移動(dòng)；和潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)，用于將潤(rùn)滑劑從設(shè)置在所述殼體中的內(nèi)部貯存器供給到在所述光連接器的套圈端面附近的所述拋光介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光設(shè)備，還包括彈簧支承的壓力板組件，從而當(dāng)所述光連接器設(shè)置在所述連接器安裝座中時(shí)，在所述拋光介質(zhì)和所述光纖末端之間提供觸點(diǎn)壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光設(shè)備，還包括拋光介質(zhì)分配器，所述拋光介質(zhì)分配器設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述殼體包含帶式拋光介質(zhì)供應(yīng)源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光設(shè)備，其中所述觸點(diǎn)壓力為從約100克力至約150克力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光設(shè)備，其中所述連接器以預(yù)定角度保持在所述連接器安裝座中，所述預(yù)定角度提供平坦拋光和成角度拋光中的一者，所述平坦拋光垂直于所述光纖的縱向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拋光設(shè)備，其中所述成角度拋光的角度為與垂直方向成約 2°至約12°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光設(shè)備，其中所述傳動(dòng)組件為拉線啟動(dòng)的組件，其中拉引所述拉線導(dǎo)致光連接器相對(duì)于所述拋光介質(zhì)描繪已知長(zhǎng)度的拋光圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光設(shè)備，其中所述光纖連接器是多光纖光纖連接器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光設(shè)備，其中所述傳動(dòng)組件包括電動(dòng)機(jī)、至少一節(jié)電池和控制電路。
10.一種用于拋光光纖連接器的手持式拋光設(shè)備，所述光纖連接器包括連接器殼體和套圈，所述手持式拋光設(shè)備包括殼體，具有上部和基座部分；連接器安裝座，設(shè)置在所述殼體內(nèi)，以接納并保持所述光連接器，所述所述光連接器安裝在光纖末端上，其中所述套圈的端面緊鄰帶式拋光介質(zhì)；和傳動(dòng)組件，用于控制所述光連接器的軌道移動(dòng)和所述拋光介質(zhì)通過(guò)所述拋光裝置的線性移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的拋光設(shè)備，還包括潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)，以將潤(rùn)滑劑從內(nèi)部貯存器供給到所述拋光介質(zhì)，所述內(nèi)部貯存器設(shè)置在所述殼體中，所述拋光介質(zhì)在所述光連接器的套圈端面附近。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的拋光設(shè)備，其中所述連接器以預(yù)定角度保持在所述連接器安裝座中，所述預(yù)定角度提供平坦拋光和成角度拋光中的一者，所述平坦拋光垂直于所述光纖的縱向。
13.—種拋光光纖連接器的方法，包括提供光纖，所述光纖具有剝掉皮的末端；將所述光纖插入穿過(guò)連接器主體和套圈； 設(shè)置光纖頂端從套圈端面的凸起； 將所述光纖固定在所述光連接器中；將所述光纖連接器安裝在拋光設(shè)備的連接器安裝部分中，所述拋光設(shè)備包括殼體，所述殼體具有上部和基座部分；傳動(dòng)組件，所述傳動(dòng)組件用于控制所述光連接器的軌道移動(dòng)和拋光介質(zhì)通過(guò)所述拋光裝置的線性移動(dòng)；和潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)；使用所述潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)分配潤(rùn)滑劑，以將所述潤(rùn)滑劑從內(nèi)部貯存器供給到所述拋光介質(zhì)，所述內(nèi)部貯存器設(shè)置在所述殼體中，所述拋光介質(zhì)在所述光連接器的套圈端面附近； 以及啟動(dòng)所述傳動(dòng)組件，以拋光從所述套圈端面凸起的所述光纖頂端。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括在設(shè)置所述凸起之前劈開(kāi)所述光纖的暴露端。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括在將所述光纖固定在所述光連接器中之后劈開(kāi)所述光纖的暴露端。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述分配潤(rùn)滑劑的步驟包括按壓外部柔性球頭，以使所述潤(rùn)滑劑從所述貯存器移動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中啟動(dòng)所述傳動(dòng)組件的步驟包括拉動(dòng)拉線以啟動(dòng)所述傳動(dòng)組件。
全文摘要
本發(fā)明提供手持式拋光設(shè)備，所述手持式拋光設(shè)備用于拋光光纖連接器。安裝在光纖末端上的所述光纖連接器包括連接器殼體和套圈。所述拋光設(shè)備包括連接器安裝座，以接納并保持所述光連接器，以將所述套圈端面鄰近拋光介質(zhì)定位。所述拋光設(shè)備包括殼體、傳動(dòng)組件和潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)，所述殼體具有上部和基座部分。所述傳動(dòng)組件控制所述光連接器的軌道移動(dòng)和所述拋光介質(zhì)通過(guò)所述拋光裝置的線性移動(dòng)，并且所述潤(rùn)滑劑分配系統(tǒng)將潤(rùn)滑劑從內(nèi)部貯存器供給到拋光介質(zhì)，所述內(nèi)部貯存器設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述拋光介質(zhì)在光連接器的套圈端面附近。
文檔編號(hào)G02B6/38GK102356339SQ201080012195
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者史蒂文·G·盧赫特, 大池知保, 山內(nèi)孝哉, 肯特·E·拉格森, 詹姆斯·R·比蘭德 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司