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CN105026973B - 用于模组化设计的工业插入式连接器的光学模组 - Google Patents

用于模组化设计的工业插入式连接器的光学模组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模组，其可以插入到工业插入式连接器(5)的壳体中，至少一个光纤连接器(2)可以插入到模组(1)中并且至少一个适配器(3)可以插入到模组(1)中，适配器连接到光纤连接器(2)，其中适配器(3)包含光学成像元件(11)。在插入状态下，两个模组(1)的光学元件(11、11′)、例如上述的球透镜以此方式彼此对准，使得离开第一工业插入式连接器(5)的模组的光学元件(11)的光信号耦合到第二工业插入式连接器(5‘)的模组(1′)的光学元件(11′)。

Description

用于模组化设计的工业插入式连接器的光学模组
技术领域
本发明涉及一种可以插入到工业插入式连接器的壳体中并且包括至少一个光纤连接器的模组。
从现有技术中，也已知例如包括电子接触元件或气动接触件的其他模组。这样的模组用于装配工业插入式连接器的壳体。结果，可以产生多种不同变化形式的工业插入式连接器。工业插入式连接器对于本领域一般技术人员来说也公知为浩亭公司所售的Han连接器。
背景技术
DE 102010 051 816 A1示出一种盒，光纤连接器不可逆地固定到盒中。盒被压入到插入式连接器的壳体中。
WO 2007 119 036 A1也示出一种光纤连接器，其插芯32不可逆地结合到壳体主体中。
EP 1 792 217 A1示出SC插入式连接器，其具有特殊壳体，使得插入式连接器可以在现场便利地组装。这里，光纤由所谓的插芯所包围。当两个插入式连接器耦合时，每个光纤(LWL)的端侧压接在一起。通过此接口，传输光波信号。这样的插入式连接器也简称为光纤连接器。
上述的光纤连接器的耦合必须非常精确。光纤的端侧必须非常精确地彼此对准。这意味着，大比例(>95％)的端面必须重叠，以确保良好的信号传输。另外，端侧不能够相对于彼此倾斜。
如果一个人想平行耦合多个上述的光纤连接器，必须小心确保各个光纤连接器耦合的精确对准。
发明内容
本发明的目的在于提出一种具有集成光纤连接器的模组，其可以集成到插入式连接器壳体。利用此模组，插入式连接器对于环境影响、诸如污染、灰尘、震动或振动更不敏感。
此目的通过权利要求1中的特征部分所述的特征来实现。
本发明的优选实施例在从属权利要求中提及。
根据本发明的模组旨在用于插入到工业插入式连接器的壳体中。模组可以直接或通过所谓的悬架插入到插入式连接器壳体中。EP 2537212 A1公开一种具有用于模组的多个锁定点的插入式连接器壳体。例如，EP 8 609 06 B1示出一种铰接框架，模组通过其可以插入到插入式连接器壳体中。
在提出的模组中，光纤连接器可以锁定到位。优选地，锁定是可逆的，使得光纤连接器可以更新或更换为另一个插头。
此外，适配器可以锁定到模组中，其连接或附接到光纤连接器。优选地，适配器的锁定也是可逆的。
光纤连接器和适配器彼此处于可操作的连接。这是指，从光纤连接器离开的光信号经由适配器最终耦合(coupled out)并且/或者进入适配器的光信号耦合到光纤连接器中。术语“光信号”在日常用语中经常使用。本领域的一般技术人员将光信号理解为光学信号。
如果模组包括固定装置，通过固定装置，模组可以直接固定在工业插入式连接器的壳体中，并且/或者如果模组可以使用固定装置固定在保持框架中，保持框架接着可以固定在工业插入式连接器的壳体中，这是特别优选的。固定装置设计为可逆的。因此，各个模组可以从插入式连接器壳体中移除并且可以更换为另一个。
这里提出的模组对于环境影响、诸如污染、灰尘不敏感。此外，在震动或振动期间确保信号传输。
在本发明特别优选的实施例中，适配器在插入侧包括光学成像元件，其对入射光信号具有光束扩大效果。
光学成像元件优选为棒形透镜，但是更优选为球透镜(ball lens)。后者已经证实对于艰难和恶劣环境尤其不敏感。
球透镜以此方式定位，使得离开光纤(例如玻璃纤维线缆)的光束扩大成其原始大小的数倍并且平行化。
一旦工业插入式连接器已经与第二工业插入式连接器插在一起，该两个工业插入式连接器均包含本发明的光学模组，插入状态下的两个模组的光学元件、例如上述的球透镜以此方式彼此对准，使得离开第一工业插入式连接器的模组的光学元件的光信号耦合到第二工业插入式连接器的模组的光学元件。
如果来自适配器的平行化的光(光信号)入射到相对的适配器的球透镜上，则入射的光信号聚焦到光纤连接器的光纤上。
通过模组的适配器的光学元件，可以补偿在相对于彼此定位模组过程中的稍许偏差。这在上述模组化插入式连接器的情况下尤其必需，因为与标准的光学插入式连接器情况下相比，通常这里必须补偿更大的误差。特别是根据EP 8 609 06 B1的模组化系统需要具有一定程度的误差补偿的模组。如EP 2 537 212 AO中所示具有集成到插入式连接器壳体中的框架的模组化系统也具有这些误差问题。这里提出的模组中克服这些问题。
上述信号传输以非接触方式、在没有任何物理接触的情况下经由所谓的空气界面进行。即使球透镜彼此稍微平行(径向)地偏移，由于光信号的扩大，确保信号传输的足够光强度。即使适配器相对于彼此稍微轴向倾斜，确保足够的信号传输。
优选地以此方式设计模组，使得可以相等地固定FC或LC或ST或SC插入式连接器。优选地，可以在模组中固定至少两个不同的光纤连接器，例如ST和SC插入式连接器。因此，该模组是通用的。
如果模组包括将不同模组的两个相对的适配器的球透镜相对于彼此定位的耦合件，这是特别优选的。例如，这可以是覆盖相应适配器的球透镜区域的圆柱形元件。此耦合件可以直接成型到模组上。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例，下面将详细说明本发明的实施例。本发明不仅仅局限于这里示出的示例性实施例。
在附图中：
图1示出两个在插入侧彼此对准的模组的示意图；
图2示出光纤连接器的俯视图；
图3示出适配器的立体、局部剖视图；
图4详细示出模组的侧视图；
图5示出模组的剖视图；以及
图6示出具有插入的光学模组的两个保持框架的立体图。
具体实施方式
在图1中，除了未上标之外，也使用了上标的标号。未上标的标号涉及插入式连接器，而上标的标号涉及匹配的插入式连接器。但是，上标的标号表示未上标的标号的相同特征或相同部件并且因此在权利要求中并不具体列出。
本发明的模组1、1′具有基本相同的平行六面体形状。在连接侧，光纤连接器2、这里所谓的SC连接器锁定到模组1、1′中。SC插入头用作LAN连接的标准并且因此广泛使用。
在插入侧，插芯6的一部分从SC插头2突出，用于信号传输的玻璃纤维嵌入在SC插头2中。在连接侧，玻璃纤维线缆4连接到SC插头2。为了可逆地锁定模组1、1′，锁定钩成型到SC插头2的壳体上，该锁定钩接合在模组1、1′的适当凹槽中。为了提供应力释放，玻璃纤维线缆4通过金属套筒8压接到SC插头2的壳体上。
在插入侧，适配器3锁定到模组1、1′中。适配器3设计成基本圆柱形并且具有套筒状区域9，该套筒状区域9意欲接收插芯6的从SC插头2突出的部分。区域9接着是插芯件10，其延伸直到球透镜11，球透镜11形成所谓的适配器的连接器面。
一旦光纤连接器2和适配器3彼此连接，光纤连接器2的插芯6的端部和适配器3的插芯件10的端部彼此对准并且优选也彼此物理接触。通过插芯6、10，嵌入在其中的玻璃纤维或光纤自然也彼此对准。
在插入侧，球透镜11设置在适配器3中。球透镜11紧随着插芯件10。
如图1中可以看出，相对的适配器1、1′的球透镜11、11′在具有集成模组1、1′的两个工业插入式连接器5、5′例如通过锁定夹彼此连接时彼此对准。工业插入式连接器5、5′的插入方向由箭头12、12′指示。
在模组1、1′的插入式适配器3、3′之间没有接触。这里通过空气界面执行信号传输。在连接状态下，工业插入式连接器5、5′通过密封件(未示出)密封。这样，没有灰尘可以进入和阻挡空气界面并因此干涉信号传输。
如上已经所述，从玻璃纤维或玻璃纤维线缆离开的光束扩大并平行化。各个平行的光信号13、13′被相对的适配器3、3′的球透镜11、11′接收并且投影到光纤连接器2、2′的玻璃纤维上。光信号因此可以使用光电转换器转换成电信号。
图4和5示出本发明的模组的具体实施例，图5示出图4的截面A-A。
模组1设置有腹板14，其可以接合在用于工业插入式连接器的铰接框架的凹槽中，如上已经所述。此外，设置锁定钩15，通过锁定钩，模组可以直接锁定到工业插入式连接器中。腹板14和锁定钩15在锁定和/固定期间也可以基于插入式连接器壳体或铰接框架如何设计同时或以可逆次序使用。
本发明的实质涉及一种模组1，其可以插入到工业插入式连接器5的壳体并且至少一个光纤连接器2锁定在其中。此外，适配器3锁定到模组1中，模组围绕光纤连接器2的插芯6的前部并且因此可操作地连接到光纤连接器2。光信号经由包含在适配器3中的球透镜11扩大并平行化并且因此可以非接触方式传输到匹配插头。
本发明的实质涉及一种模组，其可以用于工业插入式连接器(5)的壳体中，其中，至少一个光纤连接器(2)可以插入到模组(1)中并且至少一个适配器(3)可以插入到模组(1)中，该适配器连接到光纤连接器(2)，并且适配器(3)包含光学成像元件(11)。在插入状态下，两个模组(1)的光学元件(11、11′)、例如上述的球透镜以此方式彼此对准，使得离开第一工业插入式连接器(5)的模组的光学元件(11)的光学信号耦合到第二工业插入式连接器(5′)的模组(1′)的光学元件(11′)。
图6示出两个保持框架16，在每个保持框架16中，两个光学模组1经由腹板14可逆地固定。光学模组1与相对定位的光学模组1′插在一起，用于信号传输。保持框架16、16′可以通过螺钉17、17′固定在插入式连接器壳体(未示出)中。
元件符号列表
1 模组 11 球透镜
2 光纤连接器 12 插入方向
3 适配器 13 光信号
4 玻璃纤维线缆 14 腹板
5 工业插入式连接器 15 锁定钩
6 插芯 16 保持框架
7 锁定钩 17 螺钉
8 金属套筒
9 套筒状区域
10 插芯部分

Claims (5)

1.一种模组，其可以可逆地固定在工业插入式连接器(5)的壳体中，
其中，所述模组(1)具有固定装置(15)，通过所述固定装置(15)，所述模组(1)可以直接固定在所述工业插入式连接器(5)的壳体中，
以及/或者，所述模组(1)可以使用固定装置(14)固定在保持框架(16)中，所述保持框架(16)接着可以固定在工业插入式连接器(5)的所述壳体中，
其特征在于，
至少一个光纤连接器(2)可以可逆地锁定在所述模组(1)中，其中所述至少一个光纤连接器(2)是FC或LC或ST或SC插入式连接器，
至少一个适配器(3)可以可逆地锁定到所述模组(1)中，所述适配器连接到所述光纤连接器(2)，
所述适配器(3)包含光学成像元件(11)，
所述光学成像元件是球透镜(11)和/或棒状透镜，
所述光学成像元件形成连接器面。
2.根据权利要求1所述的模组，
其特征在于，
所述模组(1)包括至少两个不同的光纤连接器(2)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的模组，
其特征在于，
所述模组(1)包括耦合件，其中不同模组(1)的两个相对的适配器(3)的所述光学成像元件(11)经由所述耦合件彼此对准。
4.一种保持框架(16)，用于具有至少一个根据上述权利要求中任一项所述的模组(1)的模组化工业插入连接器。
5.一种工业插入式连接器，包括壳体和可逆地固定在所述壳体中的根据权利要求1-3中任一项所述的至少一个模组，其中所述模组完全插入所述壳体中，所述模组包括用于将所述模组可逆地固定到工业插入式连接器的壳体中的至少一个的模组固定装置，和用于工业插入式连接器的保持框架，其特征在于，至少一个光纤连接器可逆地锁定在所述模组中，至少一个适配器可逆地锁定在所述模组中，所述适配器连接到所述光纤连接器，两个工业插入式连接器的壳体彼此连接。
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