CN102576135B - 接头装置及制造分叉纤维光缆的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于连接第一纤维光缆（1;101）与复数条第二纤维光缆（9';220）的接头装置（203）。接头装置（203）包括具有设置为接收第一纤维光缆（1;101）的第一开口（204）、设置为接收复数条第二纤维光缆（9';220）的第二开口（206）、连接第一和第二开口（204，206）的空腔使得第一纤维光缆（1;101）和复数条第二纤维光缆（9';220）之间可形成光纤连接、及相互间可连接的第一和第二部分（205a，205b）的壳体（205）；及固定壳体（205）与第一纤维光缆（1;101）及复数条第二纤维光缆（9';220）的固定机构，使得当固定时壳体（205）在光缆（1;101，9';220）之间传输拉力载荷，其中固定机构包括设置为接收并支撑复数条第二纤维光缆（9';220）的分叉构件（209）。同时公开了一种制造分叉的纤维光缆的方法。

Description

接头装置及制造分叉纤维光缆的方法

本发明涉及一种接头装置及一种制造分叉的纤维光缆的方法，尤其是但不排除其他，用于通信及网络设施中。

当在一地点安装包括必须连接在一起和/或经由纤维光缆与外部设备连接的单元的通信和计算机设备时，工程师将视察该地点，观察该单元和外部连接点的相对位置，然后计算进行必要连接所需纤维光缆的数量、尺寸和类型。然后工程师为其后生产所需光缆的供应商安排纤维光缆的定制次序。

包含多根光纤的光缆通常需要安装且光缆制造为分叉的以分离出单根的光纤或多纤维光缆的子组，连接它们至通信/网络单元如接线板是常见的。单根的光纤是非常脆弱的且当没有一些形式的附加保护时其缺少足够的强度与接线板连接。即使当单根的光纤各自在多纤维光缆内护皮时这通常也是正确的，因为应用的护皮设计为保护多纤维光缆结构内的光纤而不是个别暴露时的光纤。典型地分叉的光缆通过去除多纤维光缆的部分的外护皮/护套以露出单根的光纤而制造。然后每个光纤穿进一个具有所需强度的新的外护皮内，例如因为它包括强化纤维，如芳纶纤维（Aramid fibres）。光纤可单独地穿进分离的护皮内或替代地几根光纤可安装至一个护皮内。归因于从安装者安排次序至将光缆运送至安装地点占据了显著部分的交货时间，致使这是一个非常耗时的过程，因而昂贵。

在分叉位置，即单根的光纤从多纤维光缆内分别露出的区域，典型地应用环氧树脂和包括如塑料膜或胶带等缠结以连接新的护皮与多纤维光缆的外护皮/护套用来增强光缆设置的拉伸强度。这是必需的因为在安装时光缆可能会被粗暴地处理并可能会施加非常大的拉伸载荷。

例如，在安装期间分叉的光缆可能会被手动或卷扬机类型的设备拉曳以穿过管道或天花板空间。如果光缆受到阻碍，安装者将更用力拉，有时用他的体重来克服障碍。发明人已发现在这些情况下常规的环氧树脂和缠结不能很好地履行且光缆可能失效。同时，当在制造过程中应用缠结和环氧树脂时已发现这种工艺方法可致使一些光纤在分叉区域不可接受地弯曲或扭结，这降低了光纤的光学性能的等级。

作为环氧树脂和缠结的替代形式，应用夹持在多纤维光缆外护套上的壳体是已知的。然而这种类型的设置具有相对差的连接且意味着拉伸载荷在光纤间传递。

提供壳体通过插入接头主体至纤维光缆的端部使得光缆内包含的纤维强化构件向外伸展并铺在接头构件的外表面上且随后把强化构件夹持在接头构件上而使壳体与多纤维光缆连接也是已知的。然后把接头构件插入至壳体内。尽管这种设置在上述的机械夹持设置方面是较合适的，其仍没有充分利用强化构件。更进一步地这种类型的接头具有大量的零部件，这使组装过程缓慢，因而增加了交付的交货时间。因为典型的次序可能需要成百，或在一些情况下成千的定制光缆，简化接头装置的设计使得能更快地组装是可取的。然而这必须与接头装置的性能相平衡。

在制作具有上述已知机械设置的分叉连接时，如上文所述需分叉的光纤被暴露并穿入新的护皮内。

同时，对于描述的每个机械接头装置，新的多光纤通过用环氧树脂粘结它们至分叉支撑构件而附接至接头装置。这是这种类型的连接构件内在的缺点因为这种设置经由外护皮从接头装置传递载荷至新光缆，其典型地脆弱。

因此本发明旨在提供一种改进的纤维光缆接头装置和一种制造分叉纤维光缆的方法，其至少减轻了上述问题中的一个，或至少提供一种现有方式的替代方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种连接第一纤维光缆与复数条第二纤维光缆的接头装置，所述接头装置包括壳体，该壳体具有设置为接收第一纤维光缆的第一开口、设置为接收复数条第二纤维光缆的第二开口、连接第一和第二开口以使得在第一纤维光缆和复数条第二光缆之间可建立光纤连接的空腔、及彼此可连接的第一和第二部分；及使壳体与第一纤维光缆及复数条第二纤维光缆固定的固定机构，使得固定时壳体在光缆之间传递拉伸载荷，其中固定机构包括设置为接收和支撑复数条第二纤维光缆的分叉构件。

接头装置提高了在分叉位置的机械强度并提供了保护容纳在其内的光纤部分的壳体，及提供了保证光纤不扭结也不会超出其容限弯曲的足够的内部空间。

有利地，分叉构件可包括具有复数个设置为接收和支撑复数条第二纤维光缆的形成于其内的孔的主体。复数个孔设置为基本相互平行并从第一端面向第二端面贯通主体。

有利地，固定机构可包括采用夹持或其它方式使复数条第二纤维光缆内的强化构件与接头装置连接的机构，使得拉伸载荷能主要经由强化构件从第二纤维光缆传递至接头装置。

有利地分叉构件可包括设置为复数条纤维光缆内的强化构件可被夹持于其上的突出部分。例如，一些纤维光缆包括纤维强化构件，如芳纶纤维，围绕在光纤周围。这种光纤可通过去除部分的光缆护皮而暴露并把它们夹持至突起部分，如通过压接或应用其它种类的夹持元件。优选地，突起部分基本与孔轴向对齐。优选地，突出部分从第一和第二端面中之一的中心部分延伸。突出部分可选择性地包括至少一种构造，如至少一条筋或凹槽，以提高夹持构件的夹持功能。对于拉伸力低的应用，可使用不包括强化元件的纤维光缆且这些类型的光缆不需要突起部分。这些类型的光缆优选地通过用适当的接合剂如环氧树脂或其它类型的适当的粘接剂把它们粘接在分叉构件上而与壳体固定。

有利地，分叉构件面向第二开口地位于壳体内，且优选地为与壳体分离的元件。分叉构件以这种方式位于壳体内，使得复数个孔基本与第一纤维光缆轴向对齐。这样，与壳体空腔的形状和大小一起帮助保证单根的光纤不会超过它们的容限弯曲或扭结，以避免光纤的光学性能的降级。

有利地，分叉构件的轴向位置和/或旋转方向可相对于壳体固定。

有利地，壳体可包括如凹陷这样的构造，设置为接收并与分叉构件的至少一部分相互作用，以相对于壳体固定其轴向位置。例如，壳体可包括环形凹陷，分叉构件位于凹陷内并相对于壳体锁定其轴向位置。

有利地，壳体可包括设置为接收并与分叉构件的至少一部分相互作用的构造，以相对于壳体固定其旋转方向。优选地分叉构件和壳体中之一包括至少一个锁定元件与分叉构件和壳体中另一个上的凹陷啮合以相对于壳体锁定分叉构件的旋转方向。

有利地，固定机构可包括采用夹持或其它方式，使第一纤维光缆内的强化构件与接头装置连接的机构。

有利地，固定机构可包括接头构件和夹持构件，接头构件内部具有设置为其内接收第一纤维光缆的管状体，这种设置使得当第一纤维光缆插入管状体内时，至少一个强化构件可在管状体的外表面向后折叠并用夹持构件夹持于其上。这样提供一种能经受很大拉伸力的非常牢固的设置。

管状体可包括面向一端部的肩部和面向另一端部的尾部。

有利地，肩部可包括至少一种构造，如通道，以接收包含在第一纤维光缆内的至少一个强化构件。这使第一纤维光缆的整个截面可从管状体的与肩部相对的端部插入至孔内且对于纤维强化构件，如第一纤维光缆内的，可向后折叠至肩部上以放置在该或每个通道内，并越过管状体的尾部延伸，其中第一纤维光缆可通过压接或使用其它夹持构件夹持纤维强化构件而固定至管状体。例如，一些纤维光缆包括纤维强化构件，如芳纶纤维，其围绕着光纤。通过去除部分光缆护皮可露出芳纶纤维并把它们夹持在尾部上。有利地，肩部可包括复数个通道，优选地通道围绕肩部均匀地分布。

有利地，管状体的尾部可为锥形，或包括锥形部分，且接头装置包括用于夹持纤维光缆强化构件至尾部的环形夹持构件。因此尾部至少部分基本为截头圆锥形且较宽部分朝向肩部。这种设置具有当施加至纤维光缆的拉伸载荷增加时施加至强化构件的夹持载荷也增加的优点，因为强化构件作用在夹持构件上并沿尾部以直径增加的方向拉曳夹持构件，从而强化构件在环状夹持构件和尾部之间被挤压。典型地，锥角在5至15度的范围内。有利地，尾部可选择性地包括至少一种构造，如至少一条筋或凹陷，以提高夹持构件的夹持功能。可替代地，尾部也可基本平滑。对于拉伸载荷小的应用，可使用不包括强化元件的多纤维光缆。在这种应用中，接头构件不需要形成在肩部的通道。这种类型的光缆优选地采用适当的接合剂如环氧树脂把它们粘接至接头构件而与壳体固定。有利地，管状体可包括至少一个形成于其内的开口以使接合剂能插入管状体内以粘接接头构件与第一纤维光缆。优选地，管状体包括复数个开口且每个开口设置为基本与孔垂直。

有利地，接头构件可定位为面向壳体第一开口并优选地为与壳体分离的元件。有利地接头构件的轴向位置和/或旋转方向可相对于壳体固定。优选地，接头构件部分地位于壳体内从而尾部经由第一开口从壳体突出。使从壳体突出的尾部为外部密封，如防止水分进入壳体内的橡胶护皮，提供了支撑。

有利地，壳体可包括设置为接收并与接头构件的至少一部分如肩部相互作用，以相对于壳体固定其轴向位置的构造，如凹陷。例如，壳体可包括环形凹陷，接头构件的肩部位于其内，设置为相对于壳体锁定其轴向位置。有利地，壳体可包括设置为接收并与接头构件的至少一部分相互作用以相对于壳体固定接头构件旋转方向的构造。优选地，接头构件和壳体中之一包括至少一个锁定元件与接头构件和壳体中另一个上的凹陷啮合，以相对于壳体锁定接头构件的旋转方向。

有利地，壳体可为细长形且设置为第一和第二部分沿壳体的长度彼此可分离。这样使应用至光缆的壳体无需把第一和第二部分穿在光缆上。有利地，第一和第二部分可相似。优选地，壳体包括基本圆柱形的中空体且可分离为第一和第二部分，其中空腔包括基本轴向的孔且第一和第二开口位于中空体的第一和第二端部且基本轴向对齐。这样提供了非常紧凑的设置，对于在有限的空间内安装成百或在一些情况下成千的光缆时是有益的。

有利地，壳体的第一和第二部分为彼此可释放地可连接。

有利地，壳体可由塑料材料制成且壳体的第一和第二部分卡扣配合在一起。发明人已发现在很多光纤布线应用上，塑料壳体提供了足够的拉伸强度且与铝壳体相比其制造显著地便宜。当然对于技术人员来说，在需要时壳体可由金属如铝制成是适当的。在这种情况下，第一和第二部分使用至少一个螺纹元件可释放地连接在一起。例如，接头装置可包括具有纵向孔的支柱，在孔内每个端部都具有内螺纹，且壳体可包括设置为基本与壳体轴垂直的孔。支柱可放置为使得它的内螺纹与孔对齐且壳体的第一和第二部分可通过经由形成在壳体上的孔在支柱内插入螺纹元件而连接在一起。对于技术人员来说，支柱可与壳体的一个部分结合为一体的是适当的，当此设置包括单个内螺纹，其中壳体另一部分包括孔时，使用单个螺纹元件就可将两部分连接在一起。有利地，接头装置可包括复数个支柱。支柱的形状可基本为圆柱形或可具有基本椭圆形的截面。

有利地，接头装置可包括用于夹持或以其它方式使线状纤维光缆强化构件附接于接头装置的机构。

有利地，该机构可包括设置为从轴向接收强化构件的第一夹持构件和设置为以基本垂直于轴向的方向夹持强化构件至第一夹持构件的第二夹持构件。有利地，第一夹持构件可包括用于把壳体的第一和第二部分连接在一起的支柱。这样有助于保持接头装置的零部件的数量较少。支柱可包括形成于其内的设置为基本垂直于螺纹孔的孔，这样设置使得当强化构件位于孔内时，通过插入螺纹元件至螺纹孔而使强化构件被夹持在支柱上。因为支柱通过螺纹元件与壳体固定，第一纤维光缆也与壳体固定。

有利地，固定机构可包括粘接线状强化构件至接头装置的接合剂，附加地，或作为上文所述的夹持设置的替代。接合剂可为例如环氧树脂或其它类型的适当的粘接剂。

有利地，接头装置可包括至少一个位于壳体内的无源光器件，其可与多纤维光缆和复数条第二纤维光缆连接。无源光器件可为下面的任一种：分离器、波分多路复用器（WDM）和波分多路分解器（WDD）。接头装置可包括任意适当的无源光器件。

有利地，壳体可构造并设置为直接夹持在第一纤维光缆上且当第一和第二部分固定在一起时牢固地夹紧光缆。这可通过设计空腔的尺寸使得当第一和第二部分接合时紧密地绕第一光缆配合而获得。因为不需要单独的接头构件这是有利的。这种设置最适用于拉伸力小的设施。

有利地，壳体可包括至少一种用于附接壳体至支撑构件的构造。优选地，壳体包括复数个形成于其外表面的凹陷以使壳体与轨道啮合，例如位于容纳通讯设备的机壳内的轨道。

根据本发明的另一方面，提供一种包括第一纤维光缆、复数条第二纤维光缆和根据本文描述的接头装置的纤维光缆组件，其中第一纤维光缆与复数条第二纤维光缆中的至少一些直接地或经由中间元件连接。

有利地，第一纤维光缆可为在壳体内分叉的多纤维光缆。根据多纤维光缆应用的类型，第二纤维光缆可包括单根光纤的光缆或多纤维光缆。例如，如果具有设置在8个12根光纤的子组内的96根光纤的第一光缆被分叉以分离其子组时，则每条包括12根光纤的8条第二纤维光缆与子组以一对一的方式连接。如果具有12根光纤的第一光缆被分叉时则12条具有单根光纤的第二光缆可与其以一对一的方式连接。

替代地，第一纤维光缆可为与中间元件连接的单纤维光缆，中间元件如无源光器件，其与复数条第二纤维光缆连接。

有利地，第一纤维光缆可包括下述中至少一个：纤维强化构件和线状强化构件，如中心金属弦、塑料弦或纤维强化塑料弦等，其中至少一个强化构件被夹持或以其它方式与接头装置连接，使得在第一纤维光缆和接头装置之间的拉伸载荷主要通过强化构件来传递。

有利地，第二纤维光缆中至少一些包括纤维强化构件，且其中至少一些强化构件被夹持或其它方式与接头装置连接，使得第二纤维光缆和接头装置之间的拉伸载荷主要通过强化构件传递。

有利地，纤维光缆组件可包括复数条第三纤维光缆和至少一个另外的根据权利要求1至20所述的接头装置与第二纤维光缆中的一条及复数条第三纤维光缆连接。这样提供了第二分叉阶段。对于技术人员来说，如果需要的话可应用附加分叉阶段是显而易见的。有利地，第一、第二和/或第三纤维光缆可具有不同的结构，如不同的光纤数量、强化构件和保护护皮的设置等。

根据本发明的另一个方面，提供了具有复数个分叉接点的纤维光缆组件，其中在第一和第二分叉接点中每个都提供一个接头装置，接头装置包括具有第一和第二开口、与第一和第二开口连接的空腔，及彼此之间可连接的第一和第二部分的壳体，用于使壳体与第一纤维光缆和复数条第二纤维光缆和/或复数个光缆护皮固定的固定机构，使得当固定至其上时壳体在光缆之间传递拉伸载荷，其中固定机构包括设置为接收和支撑复数条第二纤维光缆和/或复数个光缆护皮的分叉构件。

在每个分叉接点，具有较多数量光纤的输入纤维光缆的光纤或者可与新的纤维光缆连接，例如通过熔接，或者可以常规方式穿进新的护皮内，例如包括纤维强化构件的护皮类型。

有利地，每个接头装置可设置为根据本文描述的任意结构。对于技术人员来说，在每个分叉接点可应用不同的根据本发明的接头装置是适当的。

第一和第二分叉接点串联设置且第一和第二接头装置通过一条第二纤维光缆或光缆护皮连接在一起。有利地，纤维光缆组件可包括附加的分叉接点和接头装置。例如纤维光缆组件可包括复数个第二分叉接点，其为跟随第一分叉接点的分叉接点，和复数个第三分叉接点，其为跟随第二分叉接点的分叉接点。有利地，纤维光缆组件可在每个第三分叉接点包括设置为根据本文描述的任意结构的接头装置。对于技术人员来说纤维光缆组件中可包括至少一个附加分叉阶段是显而易见的。

根据本发明的另一方面提供了一种制造分叉纤维光缆的方法，所述方法包括提供包含多纤维光缆的第一纤维光缆，暴露其内包含的光纤的一部分，提供复数条第二纤维光缆并暴露其内包含的光纤的一部分，使多纤维光缆内的至少一些光纤与第二纤维光缆连接，应用根据本文描述的任意结构的接头装置以容纳暴露的光纤及增加第一和第二光缆之间的拉伸强度。

连接多纤维光缆和第二纤维光缆使预先存在的纤维光缆可利用而不是必须使多纤维光缆内的光纤穿进新的护皮内。这样显著地降低了制造分叉多纤维光缆所消耗的时间。发明人已发现通过预先存在的光缆与多纤维光缆连接而不是应用插入多纤维光缆中的光纤至新的护皮内的常规技术，制造分叉光缆消耗的时间可降低大约50%。

有利地，该方法可包括把光纤熔融在一起，例如应用熔接工艺。对于技术人员来说可应用其它已知的技术使光纤连接在一起是适当的。然而，因为制作的接合点的质量，熔接是优选的，其不会显著地降低接合的光纤的光学性能及光纤可接合的速度。

有利地，该方法可包括在连接复数条第二光缆与多纤维光缆前使复数条第二光纤穿过分叉构件。

优选地，该方法可包括在接头构件与第二纤维光缆连接前使多纤维光缆穿过接头构件。

优选地，该方法可包括在夹持构件与第二纤维光缆连接前使多纤维光缆穿过夹持构件。

第一纤维光缆可包括至少一个强化构件，该方法可包括插入第一纤维光缆至管状接头构件的第一端部使得至少一个强化构件从管状接头构件的第二端突出，在接头构件的外表面向后折叠该或每个强化构件并夹持该或每个强化构件至接头构件。

第一纤维光缆可包括纤维强化构件且接头装置包括接头构件，该方法可包括使纤维强化构件附接至接头构件并使接头构件附接至壳体。纤维附接至接头构件，例如通过压接或应用夹持构件。有利地，接头构件可释放地附接至接头装置。

第一纤维光缆可包括线状强化构件，如金属弦或纤维强化塑料弦等，该方法包括夹持线状强化构件至接头装置。

至少一些第二纤维光缆可包括至少一个强化构件，该方法包括附接该或每个强化构件至接头装置。

至少一些第二纤维光缆可包括纤维强化构件且该接头装置包括分叉构件，该方法包括附接纤维强化构件至分叉构件及附接分叉构件至壳体。有利地，分叉构件可释放地附接至壳体。

有利地，该方法可包括通过熔融在一起使多纤维光缆与第二纤维光缆连接。

本发明的实施例通过只作为示例的方式，参照附图进行描述。其中：

图1为具有八个多光纤子组的多纤维光缆的剖视图， 其中每个子组包括12根光纤；

图2为具有16根光纤的多纤维光缆的截面图；

图3为根据本发明第一实施例的接头装置的等轴测视图；

图4a至4e为图3中接头装置的壳体的视图；

图5a至5d为图3中接头装置的支撑柱的视图；

图6a至6d为图3中接头装置的分叉支撑元件的视图；

图7a至7d是图3中接头装置的多纤维光缆接头元件的视图；

图8a至8d是图3中接头装置的夹持元件的视图；

图9a至9d是图3中接头装置连接单条多纤维光缆与复数条纤维光缆的视图；

图9e是应用熔接工艺制造根据本发明分叉光缆的过程中的一些重要步骤的流程图；

图10a至10d示出了分叉光缆支撑元件的变例；

图11a至11d示出了多纤维光缆接头元件的两个变例；

图12a至12d示出了支撑柱的两个变例；

图13a至13c示出了壳体第一变例；

图14a至14d示出了壳体第二变例；

图15a至15b示出了本发明包括无源光器件的第二实施例；

图16a至16n示出了本发明不包括多纤维光缆接头元件的第三实施例；及

图17a至17f示出了具有第一和第二分叉阶段A、E的分叉设置，其中图17b为第一分叉阶段A的放大视图，图17d是第二分叉阶段E的放大视图，图17f是第二分叉阶段E的变例设置的放大视图。

图1为多纤维光缆1的第一种类型的示例。光缆包括外护套3，其典型地为低烟无卤护套，e-玻璃非金属强化构件5（其也作为阻水层），用于吸收湿/水的吸水带7，八个多光纤子组9，每个子组都具有螺旋芯缚带11、十二根250μm的光纤13和凝胶填充芯17，每根光纤13都具有塑料材料护皮15。光缆1还包括由纤维强化塑料制成且具有外护套21、吸水线23和撕裂线25的中心强化构件19。这种类型的光缆1承接大量的光纤，图1中所示为96根。然而对于技术人员来说外护套3内可包括不同数量的子组9且每个子组9内可包括不同数量的光纤13是显而易见的。

一种替代类型的多纤维光缆101如图2所示。光缆101包括外护套103、阻水芳纶强化构件105、用于阻止水分的内管109和十六根250μm光纤113，每根光纤都具有塑料护皮115。

图3示出了用来为多纤维光缆1、101在分叉接点提供附加机械强度的接头装置203。接头装置203包括具有第一和第二部分205a、205b的壳体205，接头柱207，光缆分叉支撑元件209，光缆接头元件211和夹持元件213。

壳体205为管状且具有基本为在每个端部204、206为开口的圆柱形式。壳体为细长形的并包括相类似的相互之间可释放地可连接的第一和第二部分205a、205b。具有基本相同的第一和第二部分205a、205b降低了生产成本。该圆柱体沿纵向并穿过其直径地分开成为两个半部。壳体具有的典型长度范围为50至70mm，优选为约60mm，直径的范围为5至25mm。

壳体的每个部分205a、205b都包括用于接收分叉支撑元件209的形成在壳体弯曲壁216的内表面上的第一凹陷215。凹陷215包括形成在弯曲壁216内表面上的第一通道217，其与第一凹陷215是连接的，设置为与凹陷基本垂直且与壳体的纵轴基本平行。壳体的每个部分205a、205b都包括设置为接收接头元件211的一部分且形成在壳体的内表面216上的第二凹陷219。第二凹陷219包括与凹陷219连接且设置为基本与第一通道217同轴的第二通道221。当壳体的两个半部205a、205b定位在一起时，第一和第二凹陷215、219基本成环状，第一通道217设置为直径上彼此对置，第二通道221也同样。

壳体的每个部分205a、205b都包括穿过壳体的弯曲壁216延伸且设置为在壳体205长度的中心的通孔223。当壳体的两个半部205a、205b配合在一起时孔223基本轴向对齐。支撑柱207设置为在孔223之间配合且在每个端部都包括接收用于把壳体的两个部分205a、205b固定在一起的螺纹元件（未示出）的内螺纹210，即在每个端部都有一个螺纹元件（参见图3和图5a至5d）。

壳体205和支撑柱207为金属的且优选地由铝制成。壳体205包括四个形成在其外表面的槽225。槽225使壳体205能置于轨道或类似物上以与外部设备固定。

光缆接头元件211包括截头圆锥部分227和具有形成在其外表面的四个槽231的圆柱部分229（参见图7a至7d）。槽231沿圆柱部分229的圆周均匀地分布，每对基本为直径上彼此对置。圆柱部分229还包括从其端面235延伸的两个突耳233。突耳233设置为基本平行于光缆接头元件211的纵轴并以与截头圆锥部分227相反的方向延伸。光缆接头元件211包括贯穿截头圆锥和圆柱部分227、229的中心孔237。锥形部227的倾斜角θ的范围典型地为5至15度。

图8a-d示出了设置为夹持光缆强化构件5、105至光缆接头元件211的夹持元件213。

图6a-6d示出了分叉支撑元件209的视图。分叉支撑元件包括具有第一和第二端面241、243以及从第一端面241穿过主体239至第二端面243而形成的复数个孔的圆柱形主体239。在图6d所示的设置中具有十二个设置为基本平行于圆柱形主体239纵轴的通孔245。孔设置为每组具有六个孔的两组，其中相邻孔彼此部分重叠，如图6d所示。部分重叠地设置保证了具有充足的空间以接收每条光缆。孔245用于接收纤维光缆220（参见图9a至9d），其可为多纤维光缆或单根光纤的光缆。孔245的大小和布置根据所应用的纤维光缆的类型而确定（一些用于不同类型光缆的分叉元件的变例在图10a-10d中示出-参见下文）。分叉支撑元件209包括从第二端面243的外周部分延伸的第一和第二突耳247。突耳247设置为直径上彼此对置。轴249从第一端面241的中心部分突出且设置为基本与圆柱形主体239的纵轴同轴。轴249包括一系列的筋251，轴249和筋251的设置使纤维光缆220的强化构件可通过夹持或一些其它固定方式附接于其上。分叉支撑元件209设置为配合在壳体205内使得圆柱形主体239配合至第一凹陷215内，突耳247配合至第一通道217内，且轴249位于管状壳体内。第一凹陷215固定分叉支撑元件209相对于壳体的轴向位置。突耳247与第一通道217相互作用以防止分叉支撑元件209相对于壳体205转动。接头元件211的圆柱部分229设置为与第二凹陷219配合使得突耳与第二通道配合且尾部通过壳体204的开口延伸。第二凹陷217固定接头元件211相对于壳体的轴向位置，且突耳233与第二通道221的相互作用防止接头元件211相对于壳体205旋转。当壳体打开时，分叉元件和接头元件209、211都可从壳体上移除。

图9a至9b示出了在第一分叉位置A的多纤维光缆1;101。图9b中示出的纤维光缆101通过示例的方式描述其细节，然而对于技术人员来说可被纤维光缆1或一些其它类型的光缆替换是适当的。这种设置通过从以下称为输入光缆的多纤维光缆101，去除部分的外护套103以暴露单个的光缆单元9或光纤113开始而制造（参见图9e：250）。单根的光纤113可具有护皮115或无护皮。已提供了预先存在的光纤220，以下称为输出光缆220，每条都具有至少一根输出光纤222。输出光纤222的部分通过去除部分外护皮而暴露。输入和输出光纤113、222处理为去除其外涂层并用适当溶剂，如异丙醇清洗（参见图9e：252）。夹持环213穿在多纤维光缆101上。然后光缆接头元件211穿在输入光缆101上。输出光缆220被推动从分叉支撑元件209的孔245中穿过（参见图9e：254）。然后光纤113、222的端部被分开以提供较好质量的连接面（参见图9e：256）。然后单根输入光纤113与相对应的单根输出光纤在熔接机上对齐，例如古河电气有限公司（The Furukawa Electric CO., LTD）生产的Fitel S 122Ml 2熔接机。然后光纤113、222的端部以一根输入光纤113对一根输出光纤222的形式，通过熔接机熔接在一起。然后在每个接点施加热收缩保护涂层。重复进行这个过程直至每根输入光纤113与一根输出光纤222连接（参见图9e：258）。

然后输入光缆101的纤维强化构件105被拉曳至光缆接头元件211的圆柱形主体外侧使得它们铺在槽231内并越过截头圆锥尾部227延伸。然后夹持环213在纤维强化元件105外施加力至截头圆锥尾部227上从而把强化元件夹持在光缆接头元件211上。输出光缆220的纤维强化构件缠结在分叉支撑元件209的轴249的周围并通过压接元件253压接于其上（参见图9e：260）。

然后壳体205被应用以容纳暴露的光纤113、222，光缆接头元件211和分叉支撑元件209（参见图9e：252）。壳体通过提供支撑柱207和使壳体的两个半部205a、205b螺纹连接在一起而封闭，壳体两个半部205a、205b的螺纹连接是通过在孔223内插入螺纹件以附接壳体的两个半部205a、205b至柱207上而实现。当壳体205固定时其在分叉位置A提供了附加的机械强度以抵抗拉伸应力同时为被暴露的光纤113、222提供了保护性外壳。支撑柱207设置为使得光纤113、222不会扭结或弯曲半径太紧以防止光信号降级的发生，因为光纤设置在可接受的限度内。如果光缆被拉曳，例如在安装期间，载荷从强化构件105传递至光缆接头元件211、壳体205、分叉支撑元件209然后至光缆220的纤维强化构件。这样提供了非常牢固的连接，当在安装期间施加很大的载荷时可防止光纤113、220被破坏。在输入端，夹持元件设置为使得向输入光缆101施加载荷致使纤维105拉曳夹持元件213进一步向截头圆锥尾部237上从而增加在纤维105上的夹持载荷。

可选择地，橡胶护套255被应用至光缆1;101和壳体205的端部。这既是为了美观的目的又可帮助使潮气和液体不能进入壳体205内。

每条输出光缆220可在其远端具有接头224，例如用于插入至接线板的后部（参见图17a至17f）。

图10a至10d示出了分叉支撑元件209的变例。穿过主体形成的孔的数量和大小通过待分叉光纤的数量而确定，例如图10a和图10c示出了24根光纤的两种设置，图10b示出了接收6个子组9的设置。通过图10c和10d也可以看出无需包括轴249。例如图10c和图10d所示的设置中单根光纤可应用环氧树脂粘接定位而不是在轴251上连接纤维强化元件。在施加至光缆的拉伸载荷低的应用中这种设置特别有益。

图11a至11d示出两种光缆接头元件的变例（图11a和图11b示出了第二种方案，图11c和图11d示出了第三种方案）。光缆接头元件211b包括在其尾部的孔257。孔257允许环氧树脂、或其它类似物喷射至壳体的内部以进一步固定光缆1;101的位置。然而这是一种附加的连接方式并不是传递载荷主要方式，载荷传递的主要方式还是通过光缆强化构件5、19;105和壳体。同时可以看出光缆接头元件211b在其圆柱体部分没有包括槽。这种类型的接头元件211b用于只具有中心强化构件19的光缆或在需要只应用中心强化构件19时。

光缆接头元件211c的第三种方案的尾部227c包括筋条228以使纤维强化构件5;105能通过压接元件压接于其上。

图12a至图12d示出支撑柱207b;207c的两种替代方案。第一支撑柱207和第二支撑柱207b之间主要不同在于第二支撑柱207b包括设置为基本与支撑柱纵轴横切的孔208b。第二种方案中208b设置为用于包括中心强化构件19的光缆1。在这种设置中，中心强化构件设置为延伸至孔208b内并在壳体205a、205b与支撑柱207b固定时被螺纹元件夹持定位。支撑柱207c的第三种方案与第二种方案类似，除了该支撑柱不是具有圆形横截面而是具有更椭圆的或细长形的截面部分以外。当应用第三种的支撑柱207c时，在壳体中每个部分1205a、1205b的弯曲壁的内表面216上都形成平面261以安装支撑柱207c（参见图13a至13c）。

图14a至14d示出了壳体2205的变例。壳体由塑料材料如尼龙制成，优选地为具有15%的玻璃填充的尼龙6-6，并具有卡扣配合结构。另外，其与第一实施例的壳体205类似。卡扣配合结构包括形成在弯曲壁中心部分且设置为基本与壳体的纵轴平行的凹陷2206及在相对位置上形成的互补的脊2208。壳体2205也包括突起2210和在相对部分设置的用于接收突起2210的凹陷2212。发明人已发现塑料壳体能提供用于典型地安装的足够的机械强度且制造比铝壳体显著地便宜 。

图15a和15b示出了在分叉位置A包括在邻近光缆接头元件211处与输入光缆1;101连接的无源光器件263。输出光纤222与无源光器件263连接并经由分叉支撑装置209d从壳体引出。无源光器件可为例如分支器，其中单根光纤连接在分支器263的输入侧，多根输出光纤222连接至分支器263的输出侧，且其中单根输入光纤承载的信号传送至每根的单根输出光纤222，尽管信号的能量降低。可替代地，无源光器件263可为波分多路复用器（WDM）或波分多路分解器（WDD）。其它适当的无源光器件263也可位于壳体内。每根输出光纤222可包括接头元件224，例如用于与接线板的后部连接。

图16a至16n示出了本发明用于柔韧性受控的光缆的第二实施例303。第二接头装置303包括第一和第二部分305a、305b组成的壳体305。壳体305由塑料材料如尼龙制成且第一和第二部分305a、305b设置为应用榫308和凹槽306设置的卡扣配合而相互配合在一起。壳体的长度大约为50mm且外径大约为8mm。壳体305为中空的并具有多纤维光缆接收端311，其包括基本圆柱形的孔，孔内具有一系列的环形筋314沿孔间隔排列，设置为当壳体的第一和第二半部305a、305b连接在一起时与光缆1;101紧密接触。筋314固定光缆1;101与壳体305的相对位置。壳体305的多纤维光缆接收部分311具有的内径大约为3.5mm且通过孔轴向延伸约20mm。

凹陷315形成在壳体弯曲壁的内表面上且设置为接收分叉支撑元件309。分叉支撑元件309为棱柱且具有基本为方形的截面且每个拐角设置为圆角。分叉支撑元件309包括第一和第二端面341、343和十二个在第一和第二端面341、343之间延伸的通孔。每个通孔设置为基本平行于分叉支撑元件309的纵轴。

这种类型的接头303应用于在光缆上的拉伸载荷很可能相对小的情况。

基本为八边形的孔从分叉端穿过壳体延伸直至与基本圆柱形的孔相接。八边形孔的宽度比圆柱形孔的直径更大。在壳体的每个半部内都设有沟槽，其在接近榫和凹槽308、306的位置纵向延伸。当壳体的两个半部305a、305b固定在一起时，沟槽316形成具有基本为矩形横截面的管。沟槽316设置为朝着分叉支撑元件309引导和支撑光纤13;113。

输入光纤13、113通过与第一实施例类似的熔接的方式与输出光纤222连接。

图17a至17f示出了二级分叉设置的两个示例。图17a示出了具有六个子组9的第一多纤维光缆1，进入第一接头装置203。每个子组9中的单根光纤都通过熔接与相应的光缆9' 连接，子组9以如图17b的放大图所示的分叉的方式，或每根光纤通过常规方法穿进新的护皮内。纤维光缆9'的每个部分适当地设置路径且与另一个接头装置203在第二分叉阶段E连接，如图17c所示。光缆9'与每条都具有单根光纤222的输出光缆220熔接且被如图17d所示分叉，或每根光纤通过常规方法穿进新的护皮内。每条输出光缆220都具有接头224，例如用于连接至网络或通信设备如接线板的后部。图17e和17f示出了类似的设置。然而，在第二分叉位置E不是应用第一实施例的接头装置203，而是应用第二实施例中的接头装置303。

对于技术人员来说，上述实施例可进行落入本发明范围内的改变是显而易见的，例如可应用分叉支撑元件和光缆接头元件的变例以在纤维光缆和接头装置主体之间传递载荷。也可应用其它大小和形状的接头装置主体。

支撑柱、分叉支撑元件和/或光缆接头元件可与壳体一体成型。

Claims (51)

1.一种用于连接第一纤维光缆至复数条第二纤维光缆的接头装置，所述接头装置包括壳体，该壳体具有设置为接收所述第一纤维光缆的第一开口、设置为接收所述复数条第二纤维光缆的第二开口、连接所述第一开口和所述第二开口以使得所述第一纤维光缆与所述复数条第二光纤之间可形成光纤连接的空腔、以及相互之间可连接的第一部分和第二部分；及用于固定所述壳体至所述第一纤维光缆和复数条第二纤维光缆的固定机构，使当固定时所述壳体在光缆之间传递拉伸载荷，其中所述固定机构包括用于夹持所述第一纤维光缆内的至少一个强化构件至所述接头装置的夹持环；设置为接收和支撑复数条第二纤维光缆的分叉构件，所述分叉构件包括设置为使得包含在复数条第二纤维光缆内的强化构件可被夹持于其上的轴和夹持所述强化构件至所述轴的压接元件。

2.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述固定机构包括具有管状体的接头构件，设置为接收所述第一纤维光缆的整个截面，这样设置使得当所述第一纤维光缆从第一端部插入所述管状体内部时，至少一个所述强化构件可穿过所述管状体的第二端突出且被拉曳至所述管状体的外表面并用所述夹持环夹持于其上。

3.根据权利要求2所述的接头装置，其中所述管状体包括截头圆锥部分和圆柱部分。

4.根据权利要求3所述的接头装置，其中所述圆柱部分包括形成在其外表面的至少一个槽，用于接收所述第一纤维光缆内包含的至少一个强化构件。

5.根据权利要求3或4所述的接头装置，其中所述夹持环设置为夹持所述强化构件至所述截头圆锥部分。

6.根据权利要求2所述的接头装置，其中所述接头构件面向所述壳体的所述第一开口放置。

7.根据权利要求6所述的接头装置，其中所述接头构件为与所述壳体分离的元件。

8.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述分叉构件包括具有第一和第二端面以及从第一端面穿过主体至第二端面而形成的复数个孔的圆柱形主体；其中所述轴从第一端面的中心部分突出且设置为基本与圆柱形主体的纵轴同轴。

9.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述轴包括提高所述压接元件的夹持功能的一系列的筋。

10.根据权利要求9所述的接头装置，其中所述分叉构件面向所述第二开口地位于所述壳体内。

11.根据权利要求10所述的接头装置，其中所述分叉构件为与所述壳体分离的元件。

12.根据权利要求10所述的接头装置，其中所述壳体包括设置为接收并与所述分叉构件的至少一部分相互作用的凹陷，以相对于所述壳体固定其轴向位置。

13.根据权利要求10所述的接头装置，其中所述分叉构件包括突耳，所述壳体包括设置为接收并与所述突耳相互作用的通道，以相对于所述壳体固定所述分叉构件的旋转方向。

14.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述壳体为细长形且设置为使得所述第一部分和所述第二部分沿壳体的长度相互可分离。

15.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述壳体的所述第一部分和所述第二部分可释放地相互可连接。

16.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述壳体由塑料材料制成且所述壳体的所述第一部分和所述第二部分设置为卡扣配合在一起。

17.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述固定机构包括夹持线状纤维光缆强化构件至所述接头装置的机构。

18.根据权利要求17所述的接头装置，其中所述夹持机构包括支撑柱，所述支撑柱包括设置为基本与支撑柱纵轴横切的孔，其中所述孔设置为接收线状强化构件。

19.根据权利要求18所述的接头装置，其中所述线状强化构件在壳体与支撑柱固定时被螺纹元件夹持在支撑柱上。

20.根据权利要求18所述的接头装置，其中所述固定机构包括用于粘接所述线状强化构件至所述支撑柱的接合剂。

21.根据权利要求1所述的接头装置，包括位于所述壳体内的无源光器件，其可与所述多纤维光缆及所述复数条第二纤维光缆连接。

22.根据权利要求21所述的接头装置，其中所述无源光器件包括下述当中的任一个：分支器、波分多路复用器（WDM）和波分多路分解器（WDD）。

23.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述壳体构造和设置为直接夹持在所述第一纤维光缆上，且当所述第一部分和所述第二部分固定在一起时牢固地夹紧所述光缆。

24.根据权利要求1所述的接头装置，其中所述壳体包括至少一种用于附接所述壳体至支撑构件的构造。

25.一种纤维光缆组件，包括具有至少一个强化构件的第一纤维光缆；复数条第二纤维光缆，其中所述第二纤维光缆中至少一些具有纤维强化构件；以及根据上述任一项权利要求所述的接头装置；其中所述第一纤维光缆与所述复数条第二纤维光缆中的至少一些直接或经由中间元件连接。

26.根据权利要求25所述的纤维光缆组件，其中所述第一纤维光缆内的至少一些光纤与所述第二纤维光缆内的光纤通过熔融连接。

27.根据权利要求26所述的纤维光缆组件，其中所述第一纤维光缆内的至少一些光纤与所述第二纤维光缆内的光纤通过熔接而连接。

28.根据权利要求25所述的纤维光缆组件，其中所述第一纤维光缆为在所述壳体内分叉的多纤维光缆。

29.根据权利要求28所述的纤维光缆组件，其中所述第一纤维光缆为连接至无源光器件的单纤维光缆，所述无源光器件与所述复数条第二纤维光缆连接。

30.根据权利要求25所述的纤维光缆组件，其中所述第一纤维光缆的所述至少一个强化构件包括下述中至少一种：纤维强化构件和线状强化构件。

31.根据权利要求30所述的纤维光缆组件，其中所述线状强化构件为金属弦、塑料弦或纤维强化塑料弦。

32.根据权利要求25所述的纤维光缆组件，包括复数条第三纤维光缆和至少一个另外的根据权利要求1至24中任一项所述的接头装置，该接头装置连接所述第二纤维光缆中的一条和所述复数条第三纤维光缆。

33.一种纤维光缆组件，具有复数个分叉接点，其中在第一和第二分叉接点上每个都设置接头装置，所述接头装置包括具有第一开口和第二开口、连接所述第一开口和所述第二开口的空腔及相互可连接的第一部分和第二部分的壳体；用于固定所述壳体至第一纤维光缆和至复数条第二纤维光缆和/或复数个光缆护皮的固定机构，使得当固定至其上时所述壳体传递所述光缆之间的拉伸载荷，其中所述固定机构包括设置为接收和支撑所述复数条第二纤维光缆和/或复数个光缆护皮的分叉构件。

34.根据权利要求33所述的纤维光缆组件，包括第一纤维光缆和复数条第二纤维光缆，其中在所述第一分叉接点所述第一纤维光缆内的至少一些光纤连接至第二纤维光缆内的光纤。

35.根据权利要求33所述的纤维光缆组件，其中在所述第一分叉接点所述第一纤维光缆内的至少一些光纤通过熔接连接至第二纤维光缆内的光纤。

36.根据权利要求33所述的纤维光缆组件，包括第一纤维光缆和复数个纤维光缆护皮，其中在所述第一分叉接点所述第一纤维光缆内的至少一些光纤穿入所述光缆护皮内。

37.根据权利要求33所述的纤维光缆组件，包括复数条第三纤维光缆，其中在所述第二分叉接点至少一些输入光纤通过熔接与所述第三纤维光缆内的所述光纤连接。

38.根据权利要求33所述的纤维光缆组件，包括复数个光缆护皮，其中在所述第二分叉接点至少一些输入光纤穿入所述光缆护皮内。

39.根据权利要求33所述的纤维光缆组件，其中每个接头装置根据权利要求1至24中任一项所述的进行设置。

40.一种制造分叉纤维光缆组件的方法，所述方法包括：提供包含多纤维光缆的第一纤维光缆，暴露其内包含的光纤的一部分，提供复数条第二纤维光缆并暴露其内包含的光纤的一部分，连接所述多纤维光缆内的至少一些光纤至第二纤维光缆，及应用根据权利要求1至24中任一项所述的接头装置，以容纳暴露的光纤并增加所述第一光缆和所述第二光缆之间的拉伸强度。

41.根据权利要求40所述的方法，包括通过把其熔融在一起而使所述多纤维光缆与所述第二纤维光缆连接。

42.根据权利要求41所述的方法，包括应用熔接工艺。

43.根据权利要求40至42中任一项所述的方法，包括在连接所述复数条第二光缆与所述多纤维光缆前使所述复数条第二光缆穿过分叉构件。

44.根据权利要求43所述的方法，包括在接头构件与所述第二纤维光缆连接前使所述多纤维光缆穿过所述接头构件。

45.根据权利要求40所述的方法，包括在夹持环与第二纤维光缆连接前使所述多纤维光缆穿过所述夹持环。

46.根据权利要求40所述的方法，其中所述第一纤维光缆包括至少一个强化构件且所述方法包括使所述或每个强化构件附接至所述接头装置。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述第一纤维光缆包括纤维强化构件且所述接头装置包括接头构件，所述方法包括附接所述纤维强化构件至所述接头构件及附接所述接头构件至所述壳体。

48.根据权利要求47所述的方法，其中所述接头构件包括管状体，所述方法包括插入所述第一纤维光缆至所述管状体并将所述强化构件的至少一些拉曳至所述管状体的外表面及夹持所述强化构件至所述管状体。

49.根据权利要求40所述的方法，其中所述第一纤维光缆包括线状强化构件。

50.根据权利要求40所述的方法，其中所述第二纤维光缆中至少一些包括至少一个强化构件，所述方法包括附接所述或每个强化构件至所述壳体。

51.根据权利要求50所述的方法，其中所述第二纤维光缆中至少一些包括纤维强化构件且所述接头装置包括分叉构件，所述方法包括附接所述纤维强化构件至所述分叉构件及附接所述分叉构件至所述壳体。

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