Способ получения керамического коннектора для соединения оптических волокон


 


Владельцы патента RU 2510057:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к керамическим коннекторам. Согласно способу смешивают порошок диоксида циркония с временной технологической связкой. Производят инжекционное формование со стержнем из материала на основе флюорокарбона, который удалятся вместе с временной технологической связкой при дальнейшем спекании. Технический результат - уменьшение потерь сигнала за счет упрощения получения соосности капиллярных отверстий. 1 табл.

 

Данное изобретение относится к керамическим коннекторам, соединяющим оптические волокна в линиях связи, в интегральных схемах, в полупроводниковых приборах. Керамические соединительные изделия волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) должны выдерживать сверхжесткие экологические условия эксплуатации и иметь высокую точность изготовления капиллярного отверстия (0,126+0,001 мм для одномодовых волокон; 0,127+0,004 мм для многомодовых волокон). Капиллярное отверстие в керамических наконечниках должно быть точно соосно с внешней поверхностью коннектора, чтобы исключить любые продольные смещения волокна относительно соединительного соединения в процессе эксплуатации с целью минимизации оптических потерь. Через узкое капиллярное отверстие должно легко проходить оптическое волокно. Качество керамических коннекторов для ВОЛС определяется методом формования.

Известно, что самым оптимальным методом изготовления керамических коннекторов с капиллярным отверстием, размеры которого максимально приближаются к номинальным, является инжекционное формование. В патенте (США, №5034170, В29С 45/80) представлено техническое решение, связанное с высокопрецизионным регулируемым инжекционным формованием одномодовых оптических коннекторов.

Этот способ требует изготовление высокопрецизионных сложных форм, что удорожает себестоимость изготовления керамических оптических коннекторов.

Точность размеров внутреннего отверстия, внешнего диаметра и соосности этих диаметров определяются точностью изготовления формы и формообразующего стержня при этом формовании.

В изобретении фирмы ТОТО Ltd (США, №5615291 G0B 6/36 25.03.1997) в качестве формообразующего капиллярное отверстие стержня в заготовке керамического коннектора применяется стержень из карбида вольфрама.

Наиболее близким техническим решением является решение, представленное в патенте (Япония, №1-45042). В этом способе при инжекционном формовании в качестве формообразующего капиллярного отверстия стержня применяют проволоку из никелевых сплавов. Этот способ не дает максимального приближения к номинальным размерам капиллярного отверстия, поэтому требуется длительное шлифование отверстия. Длительное применение шлифования отверстия приводит к тому, что на внутренней поверхности остаются дефекты, приносящие повреждения оптическому волокну при вставки в коннектор. При этом в этом способе проволоку необходимо вытаскивать из отверстия, что приводит к дефектам внутренней поверхности капиллярного отверстия.

Целью изобретения является получение заготовки керамического наконечника с капиллярным отверстием, размеры которого максимально приближены к номинальным, и внутренняя поверхность отверстия для оптического волокна не имеет дефектов.

Цель достигается применением инжекционного формования керамического порошка, смешанного с временной технологической пластичной связкой в форму с формообразующим капиллярное отверстие стержнем из флюорокарбона (PVDF-поливинилиденфторид).

Этот материал обладает твердостью, прочностью, способностью при давлениях фомования 1500-2000 и температуре до 150-160°С сохранять свои размеры с точностью до микрона. Этот стержень остается при формовании внутри заготовки коннектора и удаляется вместе с временной технологической связкой при спекании заготовки наконечника.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве исходного порошка был использован порошок диоксида циркония состава ZrO2+3 мол.% Y2О3, полученный методом химического осаждения из растворов солей.

Порошок имел следующие свойства:

Удельная поверхность частиц Sуд=8-10 м2/г;

Пикнометрическая плотность γ=6,0-6,02 г/см3;

Размер кристаллитов - 35-40 нм;

Размер агломератов 0,5-1 мкм.

Порошок смешали при температуре 170°С в течение 2 ч с временной технологической связкой Siliplast - НО (Ф. «Zschimmer-Schwarz»), в количестве 17,5 мас.%. Из этой массы с при температуре 140°С с помощью гранулятора изготовили гранулы размером 3-5 мм. Формование заготовок проводили на термопластавтомате при следующих параметрах: давление впрыска 1500-1600 бар, температура керамической массы 140-160°С, температуры формы 60°С. Впрыск пластичной массы (шликера) происходил в форму со стержнем из флюорокарбона. После застывания стержень обрезали с 2-х сторон. Заготовки керамических коннекторов с флюрокарбоновыми стержнями в капиллярных отверстиях погружали в проточную воду, нагретую до 70°С, в течение 2 ч. При этом 60 мас.% связки удаляется из массы заготовки и сохраняется форма наконечников с капиллярным отверстием. Спекание наконечников проводили в 2 этапа в электрических печах. Первый этап спекания до 1000°С в течение 2 ч, второй - окончательное спекание при температурах 1400-1500°С. Спеченные заготовки коннекторов были распилены вдоль капиллярного отверстия и на них были измерены свойства. В таблице представлены результаты измерений шероховатости поверхности, наличие дефектов после спекания до механической обработки.

Таблица

% эксперимента Материал стержня Шероховатость поверхности отверстия, мкм
Ra Rz Rt
1 флюорокарбон 0,3-0,48 1,6-1,83 2,26-2,5
2 Проволока нержавеющая сталь, покрытая тефлоном 1,2-2,0 6-10 20-22
прототип
3 Проволока - никелевый сплав 0,8-1,2 2,2-2,6 6,9-7,6

Изобретение позволяет упростить получение соосности капиллярных отверстий и при этом уменьшить себестоимость изготовления керамических коннекторов. При этом поверхность внутреннего капиллярного отверстия является бездефектной.

Способ получения керамического коннектора для соединения оптических волокон, включающий смешение порошка диоксида циркония с временной технологической связкой, инжекционное формование в форму с формообразующим капиллярное отверстие стержнем, удаление временной технологической связки и спекание, отличающийся тем, что формообразующий стержень изготовлен из материала на основе флюорокарбона, который остается при формовании внутри заготовки коннектора и удаляется вместе с временной технологической связкой при спекании.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам волоконно-оптических линий передачи информации и может быть использовано в качестве розетки волоконно-оптических соединителей.

Изобретение относится к волоконно-оптическим системам передачи данных и более конкретно к системам соединения волоконно-оптических кабелей. .

Изобретение относится к оптическому разъему для концевой заделки оптоволокна. .

Изобретение относится к снятию напряжений со снабженных соединителями оптоволоконных кабелей и коммутационных шнуров. .

Изобретение относится к штыревому контакту и может быть использовано для соединения оптических волокон. .

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для соединения подводных волоконно-оптических кабелей. .

Изобретение относится к области техники волоконно-оптических систем передачи, в частности к волоконно-оптическим соединителям. .

Изобретение относится к модулям сращивания волоконно-оптических кабелей. Заявленный модуль сращивания волоконно-оптических кабелей, сопрягающий и соединяющий в предварительно заданном направлении концы пары волоконно-оптических кабелей, содержащих, по меньшей мере, один металлический провод и оптическое волокно, включает: пару держателей кабелей, выполненных выровненными в предварительно заданном направлении и соответственно захватывающих защитные оболочки пары волоконно-оптических кабелей; корпус, на котором закреплена пара держателей кабелей; оптический соединитель, скрепленный с корпусом и оптически соединяющий друг с другом концы оптических волокон пары волоконно-оптических кабелей; пару контактных частей, обладающих электропроводностью, обеспеченных соответственно на паре держателей кабелей или рядом с парой держателей кабелей; и перемычку, обладающую электропроводностью и выполненную протяженной в предварительно заданном направлении; при этом указанная контактная часть содержит первую соединительную часть, электрически соединенную с металлическим проводом волоконно-оптического кабеля путем проникновения указанной соединительной части в защитную оболочку кабеля; и вторую соединительную часть, электрически соединенную с перемычкой, при этом вторая соединительная часть обеспечивает электрический контакт с первой соединительной частью. Техническим результатом является обеспечение возможности более легкого соединения волоконно-оптических кабелей, содержащих металлический провод и оптическое волокно. 9 з.п. ф-лы, 33 ил.

Изобретение относится к устройствам для монтажа оптических кабелей. Оптический коннектор типа LC для оконцовки оптического волокна, содержащий корпус, содержащий кожух типа LC и передний торец, выполненный с возможностью сопряжения с ответной приемной частью соединения LC, причем корпус содержит упругую защелку, размещенную на поверхности кожуха и выполненную с возможностью состыковки с ответной приемной частью соединения LC; несущий элемент, выполненный с возможностью зацепления с внешней поверхностью кожуха в его первой части и содержащий монтажную конструкцию, размещенную в его второй части; хвостовик, выполненный с возможностью зацепления с монтажной конструкцией несущего элемента, при этом хвостовик имеет продольный вырез, сформированный вдоль части его длины, обеспечивающий возможность состыкованному оптическому волокну изгибаться наружу без ограничения хвостовиком при зацеплении с ответной приемной частью соединения LC; муфтовый элемент, размещенный в корпусе и зафиксированный между кожухом и несущим элементом, при этом муфтовый элемент содержит отрезок волокна, размещенный в первой части муфтового элемента, причем отрезок волокна установлен в ферруле и имеет первый конец вблизи заднего торца феррула и второй конец; и механический сплайс, размещенный во второй части муфтового элемента, причем механический сплайс выполнен с возможностью состыковки второго конца отрезка волокна с оптическим волокном, при этом несущий элемент также содержит элемент зажима защитной оболочки волокна для зажима части защитной оболочки, окружающей часть оптического волокна, после активации, и при этом хвостовик активирует элемент зажима защитной оболочки волокна несущего элемента после присоединения к несущему элементу. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности применения коннектора в условиях установки, которые требуют простоты использования при работе с множеством соединений. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к компоновке оптоволоконного соединения, содержащей оптоволоконный адаптер и втулки для адаптера. Оптоволоконный адаптер имеет различные первое и второе соединительные устройства для первого и второго соединительных штекеров. Адаптер имеет средство фиксации со стороны адаптера. Первое средство фиксации со стороны адаптера выполнено в виде внешней резьбы с первым номинальным диаметром со стороны адаптера. Компоновка соединения содержит далее втулку адаптера, которая имеет первый концевой участок с первым отверстием и второй концевой участок со вторым отверстием. Первый концевой участок имеет первое со стороны втулки средство фиксации, а первое со стороны втулки средство фиксации выполнено в виде первой внутренней резьбы. Первая внутренняя резьба имеет первый со стороны втулки номинальный диаметр, который соответствует первому со стороны адаптера номинальному диаметру. Втулка адаптера навинчена на внешнюю резьбу со стороны адаптера так, что по меньшей мере второе соединительное устройство расположено во внутреннем объеме втулки адаптера. Технический результат - защита соединения с различными типами или однотипными соединительными штекерами или концевыми штекерами от влияния окружающей среды. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оптоволоконным соединителям, используемым в системах оптоволоконной связи. Оптоволоконный соединитель содержит сборочный узел наконечника, имеющий наконечник, втулку наконечника и пружину наконечника. Наконечник имеет торцевую поверхность дистального конца, доступную на дистальном конце корпуса соединителя. Наконечник может перемещаться в проксимальном направлении относительно корпуса соединителя из дистального положения в проксимальное положение. Дистальное и проксимальное положения разделены друг от друга на расстояние осевого перемещения. Проксимальное движение наконечника осуществляется, противодействуя смещению, создаваемому пружиной наконечника. Оптоволоконный кабель сборочного узла содержит оптическое волокно внутри оболочки кабеля. Оптоволоконный кабель также содержит упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой кабеля. Упрочняющий слой прикреплен к корпусу соединителя. Оптическое волокно проходит через канал для волокна оптоволоконного соединителя от проксимального конца корпуса соединителя к наконечнику. Оптическое волокно имеет дистальный участок, залитый внутри наконечника. Канал для волокна имеет область натяжения волокна, через которую проходит оптическое волокно. Область натяжения волокна выполнена с возможностью натяжения избыточной длины оптического волокна, которая соответствует расстоянию осевого перемещения наконечника. Технический результат - предотвращение недопустимого изгиба оптического кабеля. 14 з.п. ф-лы, 65 ил.

Настоящее изобретение относится к области техники, в которой кабельные вилки совместно с герметичными блоками используются для обеспечения герметизированного прохода кабеля через стенку, например, короба или корпуса устройства. Заявленная кабельная вилка в сборе, содержащая муфту с секцией для размещения в ней кабеля, при этом снабжена держателем для крепления множества волокон, при этом муфта кабеля и держатель волокон соединены промежуточной секцией, а муфта кабеля содержит первый фланец, расположенный по окружности вокруг первого отверстия секции для размещения кабеля, и второй фланец, расположенный по окружности вокруг второго отверстия секции для размещения кабеля. Технический результат заключается в обеспечении усовершенствованной кабельной вилки в сборе, которая обеспечивает легкую установку и компактное решение крепления кабеля, введение кабеля в муфту для кабеля, простую и быструю сборку муфты кабеля, при этом средства крепления обеспечивают как осевое крепление, так и снятие напряжений для кабеля и уплотнения муфты кабеля и содержащегося в ней кабеля, а также держатель волокон препятствует нарушению порядка расположения волокон, также может обеспечивать осевое крепление волокон, препятствует нарушению порядка расположения волокон и также может обеспечивать осевое крепление волокон, обеспечивает легкую и быструю сборку держателя волокон и кронштейна. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх