ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ БАЙОНЕТНОГО ТИПА

Полезная модель относится к области техники волоконно-оптических систем передачи, в частности к полевым волоконно-оптическим соединителям.
Волоконно-оптический соединитель байонетного типа разработан и предназначен для сочленения оптических кабелей связи, применяемых для образования волоконно-оптический линий связи (ВОЛС), в частности полевых волоконно-оптический линий связи (ПВОЛС) как между перемещаемыми, так и стационарными объектами.
Из существующего уровня техники известен волоконно-оптический соединитель возвратно-поступательного действия, содержащий корпус, полый цилиндрический каркас со встроенной муфтой для заделки оптических волокон, при этом корпус установлен с возможностью скольжения относительно каркаса (патент RU №2126545, МПК G02B 6/38, опубл. 20.02.1999 г.). Данный соединитель относиться к соединителям контактного типа, которые обладают высокой чувствительностью к пыли и загрязнениям, вносимым на рабочую оптическую поверхность соединителя при эксплуатации, что приводит к искажению сигнала, повреждению оптической поверхности и даже к потери работоспособности всего соединителя. Другими недостатками данного соединителя являются сложность юстировки стыкующихся оптических волокон, а также чувствительность соединителя к вибро и ударным нагрузкам.
Известен волоконно-оптический соединитель, содержащий первую и вторую полумуфты для заделки в них соответственно первого и второго отрезков оптического волокна, при этом в разрыв каждой полумуфты установлена заглушка, снабженная направляющими элементами. (патент RU №2399071, МПК G02B 6/26, опубл. 10.09.2010 г.). Недостатками данного волоконно-оптического соединителя являются потери мощности сигнала в результате загрязнения торцевой поверхности оптических многослойных транформаторов при эксплуатации соединителя, а также в результате расфокусировки луча на стыках волокон из-за воздушного зазора между внешними слоями оптических трансформаторов первой и второй полумуфты. Кроме того резьбовое соединение не позволяет осуществлять быструю стыковку двух частей соединителя, что значительно увеличивает время ввода оптической линии в эксплуатацию.
Известен волоконно-оптический соединитель, содержащий первую и вторую полумуфты для заделки в них соответственно первого и второго отрезков оптического волокна, при этом в разрыв каждой полумуфты установлена заглушка, снабженная направляющими элементами. При этом в заглушке в стык оптическому волокну установлена плосковыпуклая диэлектрическая линза. (патент RU №2393513, МПК G02B 6/26, опубл. 27.06.2010 г.). Недостатком данного волоконно-оптического соединителя является использование плосковыпуклой диэлектрической линзы, требующей очень точной фокусировки источника излучения в оптический фокус линзы, что технически усложняет изготовление соединителя. Невыполнение требования фокусировки ведет к искажению сигнала и потери мощности. Кроме того резьбовое соединение не позволяет осуществлять быструю стыковку двух частей соединителя, что значительно увеличивает время ввода оптического кабеля в эксплуатацию.
В основу полезной модели положена задача создания прочного с высокой степенью надежности волоконно-оптического соединителя, обеспечивающего как снижение искажений сигнала в месте стыка соединителя, так и обладающего возможностью оперативного соединения-разъединения в полевых условиях и в условиях ограниченного времени при прокладке и ремонте волоконно-оптических линий связи.
Достигаемый при этом технический результат заключается в расширение средств данного назначения с увеличением эксплуатационной надежности.
Данная задача решается за счет того, что волоконно-оптический соединитель байонетного типа состоит из двух сочленяемых с помощью байонетного соединения частей, каждая из которых содержит подвижный полый цилиндрических корпус, полый цилиндрический каркас с жестко встроенной в него полумуфтой для заделки оптических волокон, причем подвижный цилиндрический корпус выполнен с ограниченным возвратно-поступательным и поворотным скольжением относительно полого цилиндрического каркаса и снабжен на внутренней поверхности двумя запирающими элементами для байонетного соединения, при этом полый цилиндрический каркас на торцевой части содержит два выступающих сегмента цилиндров с байонетными пазами, при этом полумуфта для заделки оптических волокон включает заглушку, встроенную в поперечное сечение полумуфты, которая снабжена направляющими элементами, а также четырьмя отверстиями с установленными в них шарообразными линзами по одной линзе в каждое из отверстий и с подведенными к каждой из линз оптическим волокном. Подвижный цилиндрический корпус на внешней стороне может иметь визуальные обозначения нахождения запирающих элементов. При сочленении двух частей волоконно-оптического соединителя сегменты цилиндров каркасов могут соединяться друг с другом торцами с образованием замкнутого контура. Байонетное соединение предполагается выполнять посредством осевого перемещения и поворота запирающих элементов цилиндрического корпуса в байонетных пазах с последующей фиксацией. Направляющие элементы полумуфты могут быть выполнены в виде штыря и соответствующего ему отверстия.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен торец соединителя, на фиг.2 изображен разрез А-А соединителя, на фиг.3 изображен вид сбоку соединителя с продольным разрезом.
Волоконно-оптический соединитель байонетного типа состоит (см. фиг.1, фиг.2, фиг.3) из двух сочленяемых с помощью байонетного соединения частей, каждая из которых содержит подвижный полый цилиндрических корпус 1, полый цилиндрический каркас 2 с жестко встроенной в него полумуфтой 3 для заделки оптических волокон 4. Подвижный цилиндрический корпус 1 выполнен с ограниченным возвратно-поступательным и поворотным скольжением относительно полого цилиндрического каркаса 2 и снабжен на внутренней поверхности двумя запирающими элементами 5 для байонетного соединения, при этом полый цилиндрический каркас на торцевой части содержит два выступающих сегмента цилиндров 6 с байонетными пазами 7. Полумуфта 3 для заделки оптических волокон включает в себя заглушку 8, встроенную в поперечное сечение полумуфты 3, которая снабжена направляющими элементами 9, а также четырьмя отверстиями 10 с установленными в них шарообразными линзами 11 по одной линзе в каждое из отверстий и с подведенными к каждой из линз оптическим волокном 4.
В данной конструкции, как частный случай, подвижный цилиндрический корпус 1 на внешней стороне имеет визуальные обозначения 12 нахождения запирающих элементов. После сочленения двух частей волоконно-оптического соединителя сегменты цилиндров 6 каркасов 2 становятся соединеными друг с другом торцами, образуя замкнутый контур. Конструктивно байонетное соединение выполнено с учетом осевого перемещения и поворота запирающих элементов 5 цилиндрического корпуса 1 в байонетных пазах 7 с последующей фиксацией. Направляющие элементы полумуфты выполнены в виде штыря 13 и соответствующего ему отверстия 14.
Волоконно-оптический соединитель байонетного типа сочленяется следующим образом. Оператор берет две части сочленяемого соединителя за цилиндрические каркасы 2 и, ориентируясь на направляющие элементы 9 заглушки 8 полумуфты 3, соединяет штырь 13 одной части соединителя с отверстием 14 другой части соединителя, при этом сегменты цилиндров 6 каркасов 2 первой части соединителя торцами соединяются с сегментами цилиндров 6 каркасов 2 второй части соединителя, образуя замкнутый цилиндрический контур. При этом шарообразные линзы 11 одной части соединителя располагаются по одной оси с шарообразными линзами 11 другой части соединителя. Вращая подвижный цилиндрический корпус 1 одной части соединителя совмещаются визуальные обозначения 12 нахождения запирающих элементов 5 с байонетными пазами 7 другой части соединителя. Поступательным движением вводятся запирающие элементы 5 в байонетные пазы 7 и вращением по часовой стрелке фиксируется соединение. Для расчленения соединителя производятся обратные действия.
В предложенной полезной модели повышение эксплуатационной надежности и долговечности соединителя решается за счет использования в соединителе шарообразных линз 11, так как из за отсутствия физического контакта между волокнами и линзами не происходит повреждения оптического волокна при стыковке и при попадании на стык загрязнений в виде пыли и песка. Одновременно, благодаря технологии расширения луча удается избежать внесения искажений в передаваемый сигнал, которые возникают в аналогах из-за расфокусировки стыкующихся волокон или попадания пыли. Это достигается тем, что пучок света от ядра подведенного оптического волокна 4 попадая на шарообразную линзу 11 расширяется в несколько сот раз от своего оригинального размера, затем передается параллельным потоком на принимающую шарообрзную линзу 11, которая перефокусирует пучок света в волокно. Так как фокусное расстояние по всей поверхности шарообразной линзы 11 одинаково, то не требуется точная юстировка оптического волокна относительно фокуса линзы, а следовательно технологически становиться проще реализовывать в соединителе стык оптического волокна с линзой для получения коллимированного пучка света. Торцевое сочленение сегментов цилиндров 6 каркасов 2 с образованием замкнутого цилиндрического контура дополнительно укрепляет и защищает стык двух частей волоконно-оптического соединителя от внешних воздействий. Использование байонетного соединения-разъединения при полном сочленении торцов циллиндрических корпусов двух частей соединителя повышает надежность и быстроту выполнения операций «сочленение-расчленение» волоконно-оптический кабелей как в обычных, так и в экстремальных условиях эксплуатации. Использование четырех волоконно-оптических окончаний позволяет увеличить пропускную способность линейного тракта а также осуществить резервирование линейного тракта.
Предложенная полезная модель промышленно применима в качестве соединителя для волоконно-оптических кабелей связи и полностью реализует поставленную задачу.