Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления



Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления
Способ скалывания оптоволокна и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2439628:

ЗМ ИННОВЕЙТИВ ПРОПЕРТИЗ КОМПАНИ (US)

Изобретение относится к способам и техническим средствам скалывания оптоволокна. Технический результат - возможность использования устройства в полевых условиях, уменьшение габаритов и веса устройства, уменьшение числа повреждений оптоволокна при скалывании. Устройство для скалывания оптоволокна включает плоский корпус, который включает первую корпусную часть и вторую корпусную часть, поворотно соединенные друг с другом, а также гибкий абразивный материал и средство для создания натяжения оголенной части оптоволокна, выполненное с возможностью размещения находящейся под натяжением оголенной части оптоволокна, открытой для воздействия на него абразивным материалом, приводящего к нанесению надреза в том месте оптоволокна, где производят его скалывание. Вторая корпусная часть выполнена подвижной относительно первой корпусной части, причем первая и вторая корпусные части выполнены с возможностью размещения части оптоволокна. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Заявляемое изобретение относится к способам и техническим средствам скалывания оптоволокна, в частности осуществляемого перед концевой заделкой оптоволокна или шлифовкой торца оптоволокна в полевых условиях.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области оптических сетей связи часто необходимо осуществить соединение одного оптоволокна с другим. Стандартные соединения выполняются путем сплавления торцов оптических волокон, путем сращивания с помощью механического сплайса или соединения с помощью разъема, включающего вилку и розетку. Зачастую это требуется осуществлять в полевых условиях. При выполнении таких соединений в полевых условиях возникает необходимость разрезать или сколоть оптоволокно, что является частью процесса подготовки оптоволокна для последующего соединения.

Современные портативные устройства для скалывания оптоволокна дороги и имеют прецизионные механизмы, которым обычно свойственны две основные особенности. Во-первых, обычные скалыватели имеют механизмы для управляемого натяжения оптоволокна, вплоть до его растяжения, изгибания, кручения или комбинации растяжения, изгибания и кручения. Во-вторых, обычные скалыватели имеют жесткое лезвие, обычно изготовленное из алмаза или другого твердого материала, для нанесения надреза на поверхности оптоволокна. Эти лезвия могут существенно увеличить стоимость устройства, и во многих случаях они требуют регулярного технического обслуживания. В случае жесткого лезвия также необходимо предохранять оптоволокно от повреждения, которое возможно при ударе лезвия по волокну со значительной силой. Некоторые устройства для скалывания оптоволокна описаны в патентах US 6634079, US 6628879 и US 4790465. Известны также лазерные устройства для скалывания оптоволокна, которые преимущественно используются на производстве или в иных регулируемых условиях внешней среды.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним из вариантов заявляемого изобретения устройство для скалывания оптоволокна обеспечивает скалывание оптоволокна простым способом. Устройство для скалывания оптоволокна включает в целом плоский корпус, который включает первую корпусную часть и вторую корпусную часть, поворотно соединенные друг с другом, при этом вторая корпусная часть выполнена подвижной относительно первой корпусной части. Первая и вторая корпусные части выполнены с возможностью размещения части оптоволокна. Устройство также включает средство для создания натяжения оголенной части оптоволокна, выполненное с возможностью размещения находящейся под натяжением оголенной части оптоволокна, открытой для воздействия на него гибким абразивным материалом, приводящего к нанесению надреза в том месте оптоволокна, где производят его скалывание.

Устройство может быть выполнено с возможностью нахождения в открытом состоянии и в закрытом состоянии. В открытом состоянии вторая корпусная часть вытянута в линию от конца первой корпусной части. Вторая корпусная часть может включать второй волоконный канал для размещения оптоволокна и выполнена с возможностью поворота примерно на 180° относительно первой корпусной части. Существенная часть второй корпусной части выполнена скользящей по первой корпусной части в закрытом состоянии.

Устройство может дополнительно включать направляющую для абразивного материала, выполненную, по меньшей мере, в одной из первой и второй корпусных частях, при этом направляющая для абразивного материала выполнена с возможностью позиционирования абразивного материала над оголенной частью оптоволокна. В качестве средства для создания натяжения оголенной части оптоволокна первая корпусная часть может включать дугообразную поверхность для изгибания оптоволокна, причем дугообразная поверхность имеет радиус кривизны, равный, по меньшей мере, минимальному радиусу изгиба оптоволокна. Дугообразная поверхность выполнена таким образом, что оголенная часть оптоволокна располагается в непосредственной близости к дугообразной поверхности и направляющей для абразивного материала, когда устройство находится в закрытом состоянии.

Первая корпусная часть устройства может включать первый волоконный канал для размещения в нем оптоволокна и выемку для большого пальца руки пользователя, удерживающего устройство. Когда устройство переводится из открытого состояния в закрытое, первая часть оптоволокна удерживается на месте между внутренними стенками первого волоконного канала, а вторая часть оптоволокна удерживается на месте между прижимной подушкой, выполненной на кромке первой корпусной части, и направляющей стенкой второй корпусной части.

В качестве абразивного материала может быть использована наждачная бумага, шлифовальная пленка или струна.

Также в качестве абразивного материала может быть использованы покрытая абразивным составом металлическая проволока или покрытое абразивным составом волокно.

Устройство может иметь в закрытом состоянии длину примерно от 3 до 4 дюймов и ширину примерно от 2 до 3 дюймов.

В соответствии с еще одним вариантом устройство включает подвижный орган, шарнирно присоединенный к одному из концов первой корпусной части и расположенный снизу под концом второй корпусной части таким образом, что поверхность подвижного органа вступает в контакт со второй корпусной частью и фиксирует ее по существу в одной плоскости с первой корпусной частью. В качестве средства для создания натяжения оголенной части оптоволокна устройство также включает пружину, соединенную с первой и второй корпусными частями с возможностью создания усилия натяжения, приложенного ко второй корпусной части, обеспечивая при этом отклонение второй корпусной части от упомянутого положения в одной плоскости с первой корпусной частью, когда подвижный орган выведен из контакта со второй корпусной частью.

В другом варианте устройство дополнительно может включать первый зажим, расположенный на первой корпусной части и выполненный с возможностью временной фиксации первой части оптоволокна к первой корпусной части, и второй зажим, расположенный на второй корпусной части и выполненный с возможностью временной фиксации второй части оптоволокна ко второй корпусной части. Устройство выполнено с возможностью приведения абразивного материала в соприкосновение с оголенной частью оптоволокна, размещенного между первым и вторым зажимами, для нанесения надреза на упомянутой части оптоволокна.

В другом варианте выполнения устройства, по меньшей мере, один из двух упомянутых зажимов может быть выполнен в виде магнитного зажима. В другом варианте выполнения устройства упомянутая пружина может быть выполнена в виде пластинчатой пружины. В другом варианте выполнения устройства пружина выполнена с возможностью создания приложенного к оптоволокну усилия натяжения примерно от 100 до 300 г.

Другим объектом заявляемого изобретения является способ скалывания оптоволокна, заключающийся в использовании устройства для скалывания оптоволокна, включающего в целом плоский корпус, имеющий первую корпусную часть и вторую корпусную часть, поворотно соединенные друг с другом, при этом вторая корпусная часть выполнена подвижной относительно первой корпусной части, гибкий абразивный материал и средство для создания натяжения оголенной части оптоволокна. Способ включает зачистку оптоволокна до получения оголенной части оптоволокна. Способ также включает размещение первой части оптоволокна на первой корпусной части и растягивание оголенной части оптоволокна на второй корпусной части. Также способ включает приложение к оптоволокну усилия натяжения и касание частью гибкого абразивного материала оголенной части оптоволокна, приводящего к нанесению надреза в том месте оптоволокна, где производят его скалывание.

В другом варианте осуществления способа надрез наносят предварительно до приложения к оптоволокну усилия натяжения. В другом варианте осуществления способа в качестве прикладываемого к оптоволокну усилия натяжения применяют изгибающее усилие.

В другом варианте осуществления способа касание оголенной части оптоволокна частью абразивного материала осуществляют путем проведения абразивного материала поперек по поверхности оголенной части оптоволокна.

Представленное выше описание сущности заявляемого изобретения не предполагает описание каждого проиллюстрированного примера осуществления или каждого применения изобретения. Эти примеры более детально иллюстрируют чертежи и описание осуществления изобретения, приводимое ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Заявляемое изобретение описано ниже со ссылками на соответствующие чертежи, на которых изображено следующее.

На Фиг.1А в аксонометрии показано устройство для скалывания оптоволокна в соответствии с одним вариантом изобретения.

На Фиг.1В показан другой вид в аксонометрии устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.1А.

На Фиг.1C показан другой вид в аксонометрии устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.1А.

На Фиг.1D показана в увеличенном масштабе часть устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.1А.

На Фиг.2А в аксонометрии показано устройство для скалывания оптоволокна в соответствии с другим вариантом изобретения.

На Фиг.2В показан другой вид в аксонометрии устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.2А.

На Фиг.2С показан вид сбоку устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.2А.

На Фиг.2D показан другой вид сбоку устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.2А, с зажимами.

На Фиг.2Е показан вид сзади устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.2D.

На Фиг.2F показано сечение устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.2D.

На Фиг.2G показан в аксонометрии вид снизу устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.2D.

На Фиг.2Н показан в аксонометрии вид снизу второй корпусной части устройства для скалывания оптоволокна, показанного на Фиг.2А и Фиг.2D.

На Фиг.3А представлен снимок торца оптоволокна после его скалывания с помощью устройства по одному варианту изобретения.

На Фиг.3В представлен снимок вида сбоку торца оптоволокна после его скалывания с помощью устройства по другому варианту изобретения.

Вместе с тем, изобретение поддается различным модификациям и альтернативным вариантам осуществления, конкретные примеры которых показаны на чертежах и которые будут описаны детально ниже. При этом понятно, что изобретение не ограничивается описанными частными примерами выполнения. Напротив, изобретение распространяется на все модификации, эквивалентные и альтернативные варианты, вытекающие из сущности изобретения, как это охарактеризовано в прилагаемой формуле.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже дано описание примеров осуществления изобретения со ссылками на чертежи, которые являются частью этого описания и которые иллюстрируют частные случаи практического осуществления изобретения. При этом термины, определяющие направление, такие как "верх", "низ", "перед", "зад", "направление", "передний", "задний" и т.п., используются с учетом ориентации описываемого чертежа. Поскольку элементы конструкции в примерах осуществления заявляемого изобретения могут быть по-разному ориентированы, термины, определяющие направление, используются с иллюстративной целью и ни в коей мере не ограничивают изобретение. Понятно, что возможны другие примеры осуществления изобретения, а также конструктивные или логически следуемые изменения, не выходящие за рамки сущности изобретения. Поэтому нижеследующее описание примеров осуществления изобретения не следует понимать в ограниченном смысле, сущность заявляемого изобретения выражена в прилагаемой формуле изобретения.

Заявляемое изобретение относится к способу скалывания оптоволокна и устройству для его осуществления, в котором не используется режущее лезвие, простому и недорогому в изготовлении, и которое может быть использовано в полевых условиях. Описанные примеры осуществления изобретения могут быть использованы при концевой заделке оптоволокна в разъем или сращивании волокон путем сплавления.

Например, на Фиг.1A-1D показан первый примерный вариант осуществления заявляемого изобретения - устройство 100 для скалывания оптоволокна. Устройство 100 выполнено в виде портативного не имеющего лезвия скалывателя оптоволокна, который обеспечивает достаточное натяжение для рассечения оптоволокна за счет использования абразивного материала, такого как наждачная бумага или шлифовальная пленка. Устройство 100 в общем случае выполнено в виде плоского тела 105, которое имеет первую корпусную часть 110 и вторую корпусную часть 120. Корпусные части 110 и 120 могут быть поворотно соединены друг с другом. Например, вращение корпусной части 120 относительно корпусной части 110 в направлении стрелки 104, показанной на Фиг.1А, может обеспечить штифт 107. Также могут быть использованы другие поворотные соединения, соответствующие представленному описанию.

В предпочтительном варианте корпусная часть 120 выполнена с возможностью скольжения по первой корпусной части 110. Такая конструкция типа складного ножа обеспечивает устройству малый вес, компактность и низкую цену. На Фиг.1А устройство 100 показано в открытом состоянии, а на Фиг.1C - в полностью закрытом состоянии. В предпочтительном варианте устройство 100 в закрытом состоянии может иметь длину примерно от 3 до 4 дюймов и ширину примерно от 2 до 3 дюймов. Указанные размеры могут быть уменьшены, как это может следовать для специалиста в данной области техники из представляемого описания.

В предпочтительном варианте тело 105, включая корпусные части 110, 120 и их компоненты, могут быть отформованы или отлиты из полимерного материала, такого как пластик, хотя и могут быть изготовлены из металла или другого подходящего материала.

Корпусная часть 110 дополнительно имеет дугообразную поверхность 114, вокруг которой может быть изогнуто оптоволокно, благодаря чему создается тянущее усилие. Радиус кривизны дугообразной поверхности предпочтительно примерно такой же или больше, чем минимальный радиус изгиба оптоволокна. Оптоволокно 108 может быть установлено в устройстве 100 путем размещения части оптоволокна в направляющем канале 111, выполненном в корпусной части 110, при этом другая часть оптоволокна 108, предпочтительно оголенная часть 109, может быть размещена вдоль направляющей стенки 121 корпусной части 120 во втором направляющем канале 122. При необходимости обе корпусные части 110 и 120 могут иметь дополнительные направляющие элементы для оптоволокна, такие как выступ 123 для дополнительного удержания оптоволокна 108 в требуемом положении для скалывания. В предпочтительном варианте направляющий канал 111 выполнен вблизи периметровой стенки корпусной части 110 и имеет ширину, достаточную для размещения оптоволокна в буферной оболочке. Например, направляющий канал 111 может иметь ширину примерно от 1 до 3 мм.

В качестве оптоволокна 108 может быть использовано обычное оптоволокно, такое как стандартное одномодовое или многомодовое оптоволокно, например, типа SMF 28 (продукция компании Corning Inc.).

В одном варианте устройство 100 может быть выполнено так, что скалываемое оптоволокно может удерживаться в нем без дополнительных средств. Например, первая часть оптоволокна 108 размещена в канале 111 и будет оставаться там, в то время как вторая корпусная часть повернута в ее закрытое состояние (см. Фиг.1В и 1C), поскольку изгибающее напряжение будет приводить к прижатию оптоволокна 108 к обеим боковым стенкам внутри канала 111. Вторая часть оптоволокна после поворачивания также может удерживаться на своем месте между частью стенки 121, второй корпусной частью 120 и боковой стенкой первой корпусной части или более предпочтительно - упорной подушкой 119, выполненной на боковой стенке корпусной части 110.

Дополнительно, как показано в примере на Фиг.1А, первая корпусная часть также может иметь выемку 112, обеспечивающую место для большого пальца руки пользователя и позволяющую удерживать устройство 100 во время скалывания оптоволокна. Кроме того, оптоволокно 108 может быть размещено на поверхности выемки и может быть прижато к ней пользователем большим или другим пальцем руки.

Как указано выше, корпусная часть 120 может быть повернута вокруг штифта 107 в направлении стрелки 104 из открытого состояние в закрытое состояние (см. Фиг.1C). На Фиг.1В показано устройство 100 в промежуточном состоянии (для упрощения оптоволокно 108 на Фиг.1В не показано). Во время такого движения к оптоволокну 108 может быть приложено давление, чтобы удерживать его на месте в корпусной части 110. В этом примере корпусная часть 110 имеет выемку 112, предназначенную для размещения большого или другого пальца руки пользователя. Оптоволокно 108 может удерживаться на своем месте внутри канала 111.

В закрытом положении, как показано на Фиг.1C, устройство обеспечивает контролируемое изгибающее усилие, поскольку оптоволокно 108 удерживается в канале 111 и за счет прижатия края или части стенки 121 вплотную к упорной подушке 119, выполненной на боковой стенке корпусной части 110 (с расположенным между ними оптоволокном). Соответственно, оптоволокно 108 оказывается изогнутым, как это показано на Фиг.1C, и дополнительно в увеличенном масштабе на Фиг.1D, так что открытая изогнутая часть 103 остается доступной. За счет одной или нескольких направляющих 118 и 128, выполненных в корпусных частях 110 и 120 соответственно, пользователь имеет возможность подвести абразивный материал к изогнутой части 103 оптоволокна. Например, пользователь может двигать абразивную ленту вдоль направляющих 118 и 128 до ее соприкосновения с оголенной частью оптоволокна. Оптоволокно может быть таким образом сколото путем нанесения надреза на поверхности оптоволокна в напряженной области - изогнутой части 103.

В предпочтительном примере такой надрез наносят простым прикосновением гибкого абразивного материала (не показан), предпочтительно гибкого покрытого абразивом материала, к внешней поверхности оголенного оптоволокна. Надрез может быть нанесен, когда оптоволокно находится в изогнутом состоянии, или альтернативно - надрез может быть нанесен до изгибания оптоволокна. В частном случае воздействие абразивным материалом может включать простое поперечное перемещение абразивного материала поперек поверхности оголенного оптоволокна. В качестве гибкого абразивного материала может быть использован, например, лист обычной наждачной бумаги или шлифовальной пленки с размером абразивного зерна около 5 мкм или более. Как показано в приведенном ниже экспериментальном примере, может быть использована наждачная бумага с размером абразивного зерна порядка 9 мкм. Может быть также использована наждачная бумага с зерном порядка 15 мкм. В предпочтительном варианте устройство 100 обеспечивает перпендикулярное скалывание оптоволокна.

В альтернативном примере выполнения абразивный материал может быть выполнен в виде металлической проволоки или иного волокна, имеющих покрытие из абразивного материала (редкого или плотного), нанесенное на их внешнюю поверхность или часть поверхности. В качестве абразивного материала может быть использован обычный абразивный минерал, алмазный порошок или алмазная крошка, карбидно-графитовый порошок или крошка или подобный материал, обладающий более высокой твердостью, чем стекло. Например, в альтернативном выполнении абразивный материал может быть выполнен в виде стальной проволоки диаметром примерно 155 мкм, покрытой алмазной крошкой с зерном порядка 20 мкм.

В другом альтернативном выполнении абразивный материал может быть выполнен в виде листа или ленты наждачной бумаги, листа или ленты шлифовальной пленки или абразивного материала в форме струны.

Абразивный материал может быть упакован как часть устройства 100, например, посредством присоединения его к некоей рукоятке или другому средству, как это может быть очевидно для специалиста в данной области техники.

Скалывание оптоволокна с использованием устройства 100 осуществляется следующим образом. Предварительно оптоволокно зачищается от оболочки с помощью обычных технических средств. При зачистке может быть оставлена оголенной часть оптоволокна примерно от 60 до 80 мм в длину. После того как устройство 100 переведено в открытое состояние, оптоволокно 108 может быть установлено в канал 111, так чтобы его оголенная часть выступала из него, проходя в канал 122. Пользователь может поместить свой большой палец в выемку 112 на корпусной части 110. Затем корпусная часть 120 может быть повернута примерно на 180° в закрытое состояние, что обеспечивает приложение управляемого изгибающего усилия к оголенной части оптоволокна. Пользователь, удерживая устройство 100 в одной руке, может использовать другую руку для протягивания части шлифовальной пленки поперек срединной точки дуги оптоволокна, расположенной напротив или около направляющей 118 для абразивного материала. Небольшим усилием на поверхности оптоволокна наносится надрез и за счет изгиба обеспечивается такой слом (скалывание) оптоволокна, после которого оно пригодно для последующей полировки и сращивания или соединения.

Альтернативный вариант устройства 200 для скалывания оптоволокна натяжного типа и его элементы представлены на Фиг.2А-2Н. Устройство 200 представляет собой безлезвийное портативное устройство для скалывания оптоволокна, обеспечивающее необходимое натяжение для скалывания оптоволокна с использованием абразивного материала, такого как наждачная бумага или шлифовальная пленка. Устройство 200 в общем случае выполнено в виде плоского тела 205, которое имеет первую и вторую корпусные части 210 и 220. Корпусные части 210 и 220 могут быть поворотно соединены друг с другом. Например, вращение корпусной части 220 относительно корпусной части 210 в направлении стрелки 216, показанной на Фиг.2С, может обеспечить штифт 207. В предпочтительном варианте тело 205 и его части могут быть отформованы или отлиты из полимерного материала, такого как пластик, хотя и могут быть изготовлены из металла или другого подходящего материала.

Корпусная часть 210 дополнительно может включать подвижный орган, такой как стопор 214, шарнирно присоединенный к корпусной части 210 на одном из концов устройства. Как показано на Фиг.2А, стопор установлен с возможностью контакта с корпусной частью 220 для обеспечения ее ориентации в плоскости с корпусной частью 210. Когда стопор 214 опускается, например, при его отведении в направлении стрелки 215, как это показано на Фиг.2В, он выходит из контакта с корпусной частью 220. Движение корпусной части 220 (например, сверху вниз в направлении стрелки 216, как показано на Фиг.2С) может быть совершено, главным образом, посредством внутреннего пружинного натяжителя, например, упругого элемента, такого как пластинчатая пружина 219, которая может быть соединена с корпусными частями 210 и 220 и которая тянет корпусную часть 220 сверху вниз относительно корпусной части 210. Например, на Фиг.2F показана пружина 219, соединенная с корпусной частью 210 и корпусной частью 220. В этом примере пружина 219 может быть присоединена к основанию 217 корпусной части 210 (см. Фиг.2G) и к гнезду 227, сформированному на корпусной части 220 (см. Фиг.2Н). Как альтернатива может быть использована пластинчатая пружина или другие пружины. Пружинный натяжитель может быть использован для создания усилия натяжения примерно от 100 до 300 г. Следует отметить, что вес корпусной части 220 (и любых его компонентов) может вносить свой вклад в создание усилия натяжения.

Предназначенное для скалывания оптоволокно, в данном случае оптоволокно 208, может быть размещено в корпусной части 210, в частности в волоконном канале 211 на верхней поверхности корпусной части 210. Оптоволокно может протянуться к верхней поверхности 221 корпусной части 220. Пользователь имеет возможность подвести абразивный материал к оголенной части 209 оптоволокна благодаря одной или более направляющим 218 для абразивного материала, выполненным в корпусной части 210. Например, пользователь может двигать абразивную ленту вдоль направляющих до ее соприкосновения с оголенной частью оптоволокна.

Устройство 200 дополнительно может содержать первое и второе зажимные приспособления для временного удержания оптоволокна на месте перед скалыванием. Как показано на Фиг.2D и Фиг.2Е, зажимные приспособления могут быть выполнены как обычные пластинчатого типа зажимы 232 и 234, которые могут быть применены для удержания оптоволокна 208 на корпусных частях 210 и 220. Зажимы 232 и 234 могут быть прикреплены к корпусным частям 210 и 220 с помощью петель (см., например, петлю 222, показанную на Фиг.2Е).

В одном из вариантов, как это показано на Фиг.2Е, зажим 234 может быть выполнен в виде магнитного зажима, в котором магнит 238А может быть расположен на или в корпусной части 220, а другой магнит может быть расположен на или в зажимной пластине 237 зажима 234. Когда зажим 234 сведен в закрытое состояние (как показано на Фиг.2Е), оптоволокно оказывается зажатым между поверхностью 221 и фрикционной накладкой 236, выполненной на поверхности зажимной пластины 237. Таким образом, за счет магнитных сил магнитов 238А и 238В зажим 234 удерживается в закрытом состоянии и может обеспечить достаточное усилие для предварительного осевого натяжения оптоволокна 208. В качестве альтернативного варианта, зажим 234 может быть выполнен с использованием обычной застежки или фиксатора. Несмотря на то, что на чертежах не показано, зажим 232 может быть выполнен таким же образом, что и зажим 234.

Скалывание оптоволокна 208 происходит, когда на оголенную часть 209 оптоволокна, испытывающую натяжение, наносится надрез. Похожий процесс описан выше относительно устройства 100, надрез наносится с помощью простого приложения абразивного материала (не показан), преимущественно гибкого с абразивным покрытием материала, к внешней поверхности оголенного оптоволокна. Надрез может быть нанесен, когда оптоволокно натянуто управляемым способом или, альтернативно, перед натяжением оптоволокна. В качестве абразивного материала может быть использована обычная наждачная бумага, шлифовальная пленка или другой материал, как описано выше. В предпочтительном варианте устройство 200 обеспечивает перпендикулярный скол оптоволокна. В частности, операция нанесения надреза с помощью абразивного материала может включать однократное поперечное движение абразивного материала поперек оголенной поверхности оптоволокна.

Скалывание оптоволокна с использованием устройства 200 осуществляется следующим образом. При зачистке может быть оставлена оголенной часть оптоволокна примерно от 60 до 80 мм в длину. Часть оптоволокна в оболочке может быть размещена на первой корпусной части 210, тогда как оголенная часть оптоволокна может быть размещена на второй корпусной части 220. После этого оптоволокно может быть закреплено на своих местах в обеих первой и второй корпусных частях посредством зажимов 232 и 234, в то время как стопор 214 находится в контакте с корпусной частью 220. Затем стопор 214 может быть опущен в направлении стрелки 215, так что он выходит из контакта с корпусной частью 220. Тогда как оптоволокно испытывает натяжение второй корпусной части, пользователь может удерживать устройство 200 в одной руке и может использовать другую руку для проведения частью абразивной пленки поперек незафиксированной части оптоволокна (см., например, часть 209 оптоволокна на Фиг.2D). Пользователь имеет возможность подвести абразивный материал к оголенной части оптоволокна, пользуясь одной или более направляющими 218. С очень небольшим усилием на поверхности оптоволокна наносится надрез и за счет натяжения обеспечивается такой слом (скалывание) оптоволокна, после которого оно пригодно для последующей полировки и сращивания или соединения.

В дополнение к примерам, описанным выше, дополнительные альтернативные варианты включают безлезвийные устройства с механизмом, создающим дополнительное натяжение, таким как крутильный механизм, что может обеспечить возможность скалывания оптоволокна не под прямым углом. В другом альтернативном варианте часть оптоволокна может крепиться в наконечнике оптоволоконного соединителя, смонтированного на устройстве для скалывания оптоволокна. В этом случае вторая часть оптоволокна может быть размещена снаружи корпуса соединителя и удерживаться за счет управляемого натяжения, тогда как абразивный материал проводится по касательной к поверхности оптоволокна в поперечном направлении, по существу перпендикулярно оси оптоволокна.

ПРИМЕРЫ

В первом примере было использовано устройство, изготовленное наподобие устройства 100. Устройство способно удерживать стандартное 125 мкм оптоволокно для линий связи с образованием изгиба длиной 30 мм. Шлифовальной пленкой с 15 мкм покрытием карбида кремния (производства 3М Company, Сент-Пол, Миннесота) проводили поперек оголенной части оптоволокна вблизи верхней точки изгиба оптоволокна. Этот процесс был проведен на нескольких оптических волокнах. Сколотые волокна затем были установлены в стандартный механический оптический соединитель (типа NPC производства 3М Company, Сент-Пол, Миннесота) и зажаты в нем так, что кончик оптоволокна был выдвинут на 30 мкм. Затем была осуществлена полировка сколотого оптоволокна до получения куполообразной формы торца оптоволокна (за 10 движений в форме восьмерки по мокрой шлифовальной пленке). Полученный в результате кончик оптоволокна имел достаточно куполообразную форму. Фотоснимок интерференционной картины одного из подготовленных волокон показан на Фиг.3А. В результате форма и чистота обработки соответствуют требованиям для установки соединения.

В другом эксперименте было использовано устройство, выполненное таким, как устройство 200. Устройство могло удерживать 125 мкм оптоволокно для линий связи с натяжением около 200 г. Шлифовальной пленкой с 15 мкм покрытием карбида кремния (производства 3М Company, Сент-Пол, Миннесота) проводили поперек оголенной части оптоволокна, нанося надрез, вызывающий скалывание оптоволокна. Фотоснимок сколотого в этом эксперименте оптоволокна представлен на Фиг.3В.

Заявляемое изобретение не следует рассматривать ограниченным частными примерами, описанными выше, скорее следует понимать, охватывая все аспекты изобретения, как ясно изложено в прилагаемой формуле. Различные модификации, эквивалентные процессы, так же как и многочисленные конструкции, к которым может быть применимо заявляемое изобретение, будут очевидны для специалистов в области техники, к которой относится заявляемое изобретение, на основании анализа данного описания. Формула охватывает такие модификации и устройства.

1. Устройство для скалывания оптоволокна, включающее в целом плоский корпус, который включает первую корпусную часть и вторую корпусную часть, поворотно соединенные друг с другом, при этом вторая корпусная часть выполнена подвижной относительно первой корпусной части, причем первая и вторая корпусные части выполнены с возможностью размещения части оптоволокна, а также гибкий абразивный материал и средство для создания натяжения оголенной части оптоволокна, выполненное с возможностью размещения находящейся под натяжением оголенной части оптоволокна открытой для воздействия на него абразивным материалом, приводящего к нанесению надреза в том месте оптоволокна, где производят его скалывание.

2. Устройство по п.1, выполненное с возможностью нахождения в открытом состоянии и в закрытом состоянии, при этом в открытом состоянии вторая корпусная часть вытянута в линию от конца первой корпусной части, вторая корпусная часть включает второй волоконный канал для размещения оптоволокна и выполнена с возможностью поворота примерно на 180° относительно первой корпусной части, при этом существенная часть второй корпусной части выполнена скользящей по первой корпусной части в закрытом состоянии.

3. Устройство по п.2, дополнительно включающее направляющую для абразивного материала, выполненную, по меньшей мере, в одной из первой и второй корпусных частях, при этом направляющая абразивного материала выполнена с возможностью позиционирования абразивного материала над оголенной частью оптоволокна, при этом первая корпусная часть в качестве средства для создания натяжения оголенной части оптоволокна включает дугообразную поверхность для изгибания оптоволокна, причем дугообразная поверхность имеет радиус кривизны, равный, по меньшей мере, минимальному радиусу изгиба оптоволокна, и выполнена таким образом, что оголенная часть оптоволокна располагается в непосредственной близости к дугообразной поверхности и направляющей для абразивного материала, когда устройство находится в закрытом состоянии.

4. Устройство по п.3, в котором первая корпусная часть включает первый волоконный канал для размещения в нем оптоволокна и выемку для большого пальца руки пользователя, удерживающего устройство, при этом первая часть оптоволокна удерживается на месте между внутренними стенками первого волоконного канала, а вторая часть оптоволокна удерживается на месте между прижимной подушкой, выполненной на кромке первой корпусной части, и направляющей стенкой второй корпусной части.

5. Устройство по п.1, в котором в качестве абразивного материала используют наждачную бумагу, шлифовальную пленку или абразивный материал в форме струны.

6. Устройство по п.1, в котором в качестве абразивного материала используют покрытую абразивным составом металлическую проволоку или покрытое абразивным составом волокно.

7. Устройство по п.2, имеющее в закрытом состоянии длину примерно от 3 до 4 дюймов и ширину примерно от 2 до 3 дюймов.

8. Устройство по п.1, дополнительно включающее подвижный орган, шарнирно присоединенный к одному из концов первой корпусной части и расположенный снизу под концом второй корпусной части таким образом, что поверхность подвижного органа вступает в контакт со второй корпусной частью и фиксирует ее, по существу, в одной плоскости с первой корпусной частью, и в качестве средства для создания натяжения оголенной части оптоволокна пружину, соединенную с первой и второй корпусными частями с возможностью создания усилия натяжения, приложенного ко второй корпусной части, обеспечивая при этом отклонение второй корпусной части от упомянутого положения в одной плоскости с первой корпусной частью, когда подвижный орган выведен из контакта со второй корпусной частью.

9. Устройство по п.8, дополнительно включающее первый зажим, расположенный на первой корпусной части и выполненный с возможностью временной фиксации первой части оптоволокна к первой корпусной части, и второй зажим, расположенный на второй корпусной части и выполненный с возможностью временной фиксации второй части оптоволокна ко второй корпусной части.

10. Устройство по п.9, выполненное с возможностью приведения абразивного материала в соприкосновение с оголенной частью оптоволокна, размещенного между первым и вторым зажимами, для нанесения надреза на упомянутой части оптоволокна.

11. Устройство по п.9, в котором, по меньшей мере, один из двух упомянутых зажимов выполнен в виде магнитного зажима.

12. Устройство по п.8, в котором пружина выполнена в виде пластинчатой пружины.

13. Устройство по п.8, в котором пружина выполнена с возможностью создания приложенного к оптоволокну усилия натяжения примерно от 100 до 300 г.

14. Способ скалывания оптоволокна, заключающийся в использовании безлезвийного устройства для скалывания оптоволокна, включающего в целом плоский корпус, который включает первую корпусную часть и вторую корпусную часть, поворотно соединенные друг с другом, при этом вторая корпусная часть выполнена подвижной относительно первой корпусной части, гибкий абразивный материал и средство для создания натяжения оголенной части оптоволокна, по которому зачищают оптоволокно до получения оголенной части оптоволокна, размещают первую часть оптоволокна на первой корпусной части и растягивают оголенную часть оптоволокна на второй корпусной части, прикладывают к оптоволокну усилие натяжения, касаются частью абразивного материала оголенной части оптоволокна и наносят надрез в том месте оптоволокна, где производят его скалывание, при этом упомянутый надрез наносят до или после приложения к оптоволокну усилия натяжения.

15. Способ по п.14, при котором в качестве прикладываемого к оптоволокну усилия натяжения применяют изгибающее усилие.

16. Способ по п.14, при котором касание оголенной части оптоволокна частью абразивного материала осуществляют путем проведения абразивного материала поперек по поверхности оголенной части оптоволокна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике оптической связи, предназначено для резки, скалывания концевых участков оптического волокна и может быть использовано для технологической обработки волоконного световода лазерных излучателей, в частности, медицинского назначения.

Изобретение относится к нагревателю защиты стыка, предназначенному для защиты сращенного оплавлением участка оптического волокна. .

Изобретение относится к устройству для разделения оптического волокна. .

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других волоконных датчиков физических величин: датчиков давления, температуры, магнитного поля и др.

Изобретение относится к оптическим системам передач информации и лазерной технике. .

Изобретение относится к устройству для разделения оптического волокна в виде ручного инструмента

Изобретение относится к ручным портативным инструментам для раскалывания оптических волокон

Настоящее изобретение относится к инструменту для обработки, в частности для оконцовки световодов. Инструмент содержит по меньшей мере один обжимной штамп для обжима по меньшей мере одного световода со штекерами и обрезной механизм для обрезки концов по меньшей мере одного световода. Обрезной механизм предназначен для обрезки концов световодов в процессе или после обжима по меньшей мере одного световода. Обрезка концов световодов осуществляется за счет приводного движения, которое обеспечивает обжим, и/или обрезной механизм удерживает по меньшей мере один световод под воздействием растягивающих сил и под углом к продольной оси световодов, уложенных в штекеры. В результате обеспечивается предотвращение нежелательного отлома световода. 18 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к сращенным жгутам из стекловолокна и способам сращивания жгутов. В одном варианте реализации способ для соединения жгутов из стекловолокна содержит перекрытие переднего конца первого жгута с задним концом второго жгута для создания области перекрытия. С помощью пневматического сращивания части области перекрытия формируют область сращивания, имеющую вложенный профиль. На область сращивания наносят связующее вещество. В другом варианте реализации сращенный жгут из стекловолокна содержит область сращивания, содержащую множество стеклянных волокон переднего конца первого жгута, сплетенных со множеством стеклянных волокон заднего конца второго жгута. Область сращивания имеет вложенный профиль и составляет в длину между приблизительно 1 и 20 см и имеет предел прочности на разрыв между приблизительно 50% и 150% от предела прочности на разрыв первого жгута до сращивания. На область сращивания наносят связующее вещество. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 4 ил., 9 табл.

Изобретения относится к системе обеспечения замкнутой камеры для сращивания оптических волокон в зонах повышенного риска. Система содержит замкнутую камеру и устройство продувки для продувки внутреннего пространства камеры под давлением. Устройство продувки содержит узел обеспечения давления, воздухонагнетающее устройство и приборы для измерения давления. Верхняя сторона камеры выполнена с возможностью быть использованной в качестве ее съемной крышки. В камере устанавливают устройство для термического сращивания оптических волокон и размещают оптоволоконные кабели, затем устанавливают в рабочее положение и блокируют в этом положении съемную крышку замкнутой камеры и герметизируют камеру. Устройство продувки замещает легковоспламеняющийся газ воздухом или инертным газом. За счет поддерживания внутри камеры положительного избыточного давления предотвращается попадание в замкнутую камеру легковоспламеняющихся газов. Технический результат - безопасность при производстве работ даже в зонах повышенного риска. Также раскрывается способ сращивания оптических волокон. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области соединения световодов, а именно к способам скалывания оптоволокна. Для получения скола к оптоволокну прилагают осевое растяжение в определенном местоположении, причем прикладывают изменяющееся со временем осевое растяжение для поддержания коэффициента интенсивности напряжений этой трещины в допустимых пределах для получения стабильного разрастания трещины при разумной скорости для скалывания волокна без необходимости полирования торцевой поверхности. Тщательный контроль прилагаемой силы растяжения с течением времени позволяет контролировать скорость распространения трещины посредством поддержания по существу постоянного коэффициента интенсивности напряжений. Прилагаемую силу осевого растяжения уменьшают с течением времени и/или роста трещины (распространения трещины). В результате энергия деформации в материале волокна высвобождается, формируя единую плоскость с оптически качественной поверхностью, не требующей полирования. На сколотом торце оптоволокна формируется по существу плоская оптическая поверхность улучшенного оптического качества. Техническим результатом является возможность скалывания оптоволокна таким образом, чтобы минимизировать световые потери, когда волокна последовательно закреплены. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх