CN100510818C - 具有容纳光纤余长的部件的包覆成型多端口光学连接终端 - Google Patents
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Abstract
一种用于光纤配线电缆的包覆成型的多端口光学连接终端(20)，包括系绳电缆(22)，该系绳电缆包含与端接自位于系绳电缆的第一端的光纤配线电缆的相应的多根光纤进行光学连接的多根光纤，位于系绳电缆的第二端的包覆成型外壳(24)，至少一个连接器端口(26)，以及用于容纳由于系绳电缆的收缩和/或在连接器配对时的系绳电缆的光纤的活塞作用而导致的光纤余长(EFL)的空隙室部件。在一个实施方式中，通过足以容纳EFL而不会产生微弯曲的包覆成型外壳内的内腔限定中心空隙室部件。在另一实施方式中，通过具有足以容纳EFL而不会产生微弯曲的内径的系绳电缆的特大管状部分限定分布空隙室部件。
Description
技术领域
本发明一般涉及一种使用在光纤通信网络中的光学连接终端，特别是涉及一种包括系绳电缆、包覆成型壳、至少一个连接器端口、以及用于容纳光纤余长(EFL)的空隙室部件(plenum means)的包覆成型多端口光学连接终端。
背景技术
光纤越来越多地用于包括声音、视频和数据传输的各种宽带通信。作为宽带通信需求增长的结果，光纤网络典型地包括一个或多个光纤从配线电缆中端接或“分叉”的大量中跨接入部位。中跨接入部位从通向网络配线终端的配线电缆，或从直接通向一般被称为用户的终端用户的配线电缆提供互连点，在此其也被称为“分接点(tap point)”。连接的分支电缆用于将用户与分接点处的网络连接，从而将“全光学”通信网络延伸到用户。在这方面，正在研发提供统称为“FTTx”的“光纤到路边”(FTTC)、“光纤到楼”(FTTB)、“光纤到户”(FTTH)或“光纤到驻地”(FTTP)的光纤网络。
在传统的光纤网络中，分支电缆通常用于与空中或埋地接合机柜内的中跨接入部位处的配线电缆互连。而这需要充分的专业技术和经验以进入接合机柜并初始安装、改装或修复机柜内的光纤连接。具体地，经常难以进入接合机柜并识别要与特定分支电缆互连的配线电缆的光纤。一旦识别出来，配线电缆的光纤通常通过使用传统的熔接或机械接合技术直接与中跨接入部位处的配线电缆的光纤结合。在其他情况下，配线电缆的光纤和分支电缆的光纤首先与具有连接在另一端的光学连接器的短长度的光纤接合，该短长度光纤在本领域中称为“尾纤(pigtail)”。相应的尾纤随后连接到转接器的相对侧以将分支电缆与配线电缆互连。在任何情况下，进入接合机柜的过程不仅耗时，而且必须通过高度熟练的现场技术人员以较高的成本并在比理想状态差的现场工作条件下完成。改装接合机柜尤其困难，特别是在至少一些配线电缆的光纤连续延伸通过机柜的应用中。在该情况下，不能从配线电缆移开接合机柜以重新配置光纤连接。另外，一旦完成连接，经常难以随后更改连接或添加额外的连接。
为了减少成本并允许较不熟练的现场技术人员更容易进行现场连接，已经研发了包括一定长度系绳电缆的光学连接终端，该系绳电缆具有在一端与端接自中跨接入部位的配线电缆的光纤进行光学连接的光纤，以及在另一端上用于容纳已连接的分支电缆的多个连接器端口。这些终端典型地包括限定用于容纳系绳电缆的电缆开口和限定用于将系绳的光纤分离并发送到其各自连接器端口的内腔的粗糙模具成型或金属的外壳。各连接器端口典型地包括用于将已连接的分支电缆的光纤容易地连接到与端接自配线电缆的光纤接合的系绳电缆的光纤的插座。光学连接终端可以在工厂中连接到中跨接入部位，或者可以在配置配线电缆之后在现场添加到中跨接入部位。由于光学连接终端的尺寸相对较大，并因而其不能通过小直径管道或在空中安装滑轮上拉动，所以通常在电缆配置之后添加包括大量，例如八或十二个连接器端口的光学连接终端。
虽然现有的光学连接终端提供了到配线电缆的端接光纤的方便接入，仍存在几个缺点。例如，提供具有使用模具成型或金属外壳的定制数量的连接器端口的光学连接终端较为昂贵。因为制造仅具有需要的确定数量的连接器端口的光学连接终端不具有成本效率，连接器端口经常未被占用，导致额外的材料成本和密封要求。此外，由于电缆收缩、电缆移动和冷冻/解冻循环，限定内腔的模具成型塑料或金属外壳难以在电缆开口、连接器端口以及沿着配件的配合线密封。在授权给Fingler等的题为Fiber Optic Cable Connector的美国专利第5,892,870(‘870号专利)号中描述了光学连接终端的一个例子。‘870号专利描述了填充有包住外壳内的多光纤电缆的光纤的粘接剂的中空外壳，以限制电缆和光纤在外壳内移动。虽然实现了充分的密封，但是‘870号专利的外壳不能容纳由于电缆收缩或当连接的分支电缆配对到连接器端口时发生的活塞作用(pistoning)而导致的光纤余长(EFL)。
因此，对于能够克服上述缺点的适用于与光纤通信网络中的配线电缆互连的光学连接终端仍存在特定和未解决的需要。具体地，需要能够将方便和容易的接入提供到从配线电缆端接的光纤，同时能够容纳由于电缆收缩和在密封外壳中的连接器配对时的活塞作用而导致的EFL的光学连接终端。也需要可以容易定制以提供任意数量的连接器端口，并能够减少配线电缆的预制跨度距离测量与实际跨度距离后续配置之间的任何差异的低成本、粗糙光学连接终端，该差异可由于网络测量、电缆组件制造或电缆配置误差而产生。还需要包括适用于在一端与端接自配线电缆的光纤互连，而在另一端用于与包覆成型壳内保留的多个单独连接器端口互连的系绳电缆，同时容纳由于系绳电缆的收缩或当连接的分支电缆与一个连接器端口配对时的活塞作用而导致的EFL。
发明内容
为了实现上述和其他目的，并且根据如在此包括和广泛描述的本发明的目的，本发明提供了一种包覆成型的多端口光学连接终端的不同实施方式，所述终端用于将一根或多根连接光纤分支电缆与在光纤通信网络中的分接点的光纤配线电缆的端接光纤互连。在不同实施方式中，包覆成型的多端口光学连接终端可以用于将从例如用户驻地或网络连接终端的下游位置延伸的一根或多根分支电缆连接到分接点。在不同实施方式中，包覆成型的多端口光学连接终端允许现场技术人员在网络内方便的位置安装之后的任何时间，容易地连接或断开延伸到用户驻地或其他远程位置的连接分支电缆。
在不同实施方式中，本发明提供了一种包括具有第一端和第二端的系绳电缆的多端口光学连接终端，所述第一端适于与从中跨接入部位的光纤配线电缆取出并端接的光纤进行光学连接，所述第二端端接在设置于通过包覆成型工序密封的外壳内的一个或多个连接器端口中，其中各连接器端口将接入提供到与配线电缆的至少一根端接光纤互连的至少一根光纤。在优选实施方式中，各连接器端口包括连接到适用于室外环境的粗糙插座的背面的光学连接器。各连接器端口配置具有用于容纳来自多端口终端的内部的单独连接器和来自多端口终端的外部的连接分支电缆的插座。连接器端口的光学连接器和连接分支电缆的光学连接器可以容纳在用于对准各自连接器的光纤的转接器或连接器对准套筒内。在具体实施方式中，多端口终端包括具有预选长度的系绳电缆，所述预选长度允许现场技术人员将连接分支电缆容易地连接到光纤通信网络中的方便位置的网络。
在另一示例性实施方式中，本发明提供了一种工厂制备的多端口光学连接终端，其包括系绳电缆、限定在系绳电缆的部分周围包覆成型的柔软护罩的包覆成型外壳、以及用于容纳连接分支电缆的一个或多个连接器端口。在不同实施方式中，包覆成型外壳限定用于将光纤发送到其各自的连接器端口并容纳由于系绳电缆的收缩和在连接器配对时发生的活塞作用而导致的光纤余长(EFL)的分叉和空隙室。在另外的实施方式中，本发明提供了一种光纤配线电缆组件，其具有用作“系绳连接点”的至少一个、优选为多个的预定中跨接入部位，以及连接到各自的中跨接入部位的相应的多个多端口光学连接终端。多端口终端在运输和配置时交错排列或捆扎到配线电缆。当需要下面的配置时，可以通过沿着配线电缆的长度移动多端口终端或者将终端定位以远离配线电缆而在光纤通信网络内的期望分接点定位多端口终端，从而减少任何跨度距离差并提供在光纤通信网络内的期望位置的分接点。在可选实施方式中，多端口终端可以现场接合或光学连接到中跨接入部位处先前安装的光纤配线电缆。
在又一个示例性实施方式中，本发明提供了一种形成包覆成型光学连接终端的方法，所述终端具有延伸通过外壳的外壁的多个连接器端口。该方法包括提供成型工具，将多个连接器端口和系绳电缆的部分定位在成型工具内，将在光学连接器中端接的系绳电缆的光纤发送到各连接器端口，提供用于允许光纤移动的空隙室以容纳EFL，以及将包覆成型材料注射或浇注到成型工具中以形成光学连接终端的外壳。本发明还提供了用于形成包覆成型的多端口光学连接终端的各种工具。在另一实施方式中，本发明提过了一种用于减少预制光纤通信网络中的跨度距离差的方法，所述预制光纤通信网络包括具有至少一根预定中跨接入部位的光纤配线电缆组件。该方法包括将一根或多根取出并端接的配线电缆的光纤连接到连接在中跨接入部位的配线电缆系绳电缆的相应光纤。该方法还包括在系绳电缆的下游端部提供包覆成型的多端口光学连接终端，以及将终端定位在光纤通信网络中的期望位置以补偿跨度距离差。
附图说明
当参照附图阅读以下对于本发明的详细说明时将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，其中：
图1示出了根据本发明示例性实施方式的包括沿一行排列的多个连接器端口和系绳电缆的包覆成型光学连接终端的透视图；
图2示出了包括电缆进入开口和用于在成型前定位连接器端口的多个腔的用于包覆成型图1的光学连接终端的成型工具的透视图；
图3示出了用于与图2所示的成型工具协作的终端件(end-piece)的透视图；
图4示出了具有用于成型光学连接终端中的开口的销和定位在多个腔之一内的典型的连接器端口的包覆成型之前图2的成型工具的透视图；
图5示出了用于包覆成型光学连接终端的成型工具的截面图，其中示出了用于容纳由电缆收缩或连接器配对时的活塞作用而导致的光学连接终端中的光纤余长(EFL)的中心空隙室；
图6示出了根据本发明的另一示例性实施方式的限定在包覆成型的光学连接终端内定位的中心空隙室的内部空隙室的示例性实施方式的透视图；
图7示出了根据本发明的另一示例性实施方式的包括成行排列的多个连接器端口和系绳电缆的包覆成型的多端口光学连接终端的透视图；
图8示出了用于包覆成型图7的多端口光学连接终端的贝壳式成型工具的一半的透视图；
图9示出了具有从其各自的连接器端口断开的系绳电缆的多个光学连接器的包覆成型之前的图8的成型工具的透视图；
图10示出了沿线10-10提取的图9的系绳电缆的截面图，其中示出限定用于容纳由电缆收缩或当连接器配对时的活塞作用而导致的光学连接终端中的EFL的分布空隙室的系绳电缆的放大的内径；
图11示出了根据本发明另一示例性实施方式的包括成行排列的四个连接器端口和系绳电缆的包覆成型的光学连接终端的透视图；
图12示出了包括电缆进入开口和用于在成型前定位连接器端口的多个腔的用于包覆成型图11的多端口光学连接终端的成型工具的第一部分的透视图；
图13示出了用于包覆成型图11的多端口光学连接终端的成型工具的第二部分的透视图；以及
图14示出了包括用于在包覆成型的光学连接终端的外壁内定位的插座和用于与光学连接终端外面的插座配对的示例性连接的分支电缆的典型连接器端口的透视图。
具体实施方式
以下将参照示出了本发明示例性实施方式的附图更全面地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实施并且不应当理解为限于此处所述的实施方式。提供这些示例性实施方式从而使本公开更加详尽和完整，并且将本发明的范围全面传达给本领域的技术人员并使本领域普通技术人员能够制造、使用和实施本发明。相似的附图标记在各种附图中表示相似元件。
本发明提供了用于光纤通信网络的称为“多端口终端”、“包覆成型终端”或“终端”的包覆成型多端口光学连接终端的各种实施方式，其包括系绳电缆，该系绳电缆具有适于连接到光纤配线电缆的第一端和端接在包括一个或多个固定在终端的外壁内的连接器端口的包覆成型壳中的第二端。各连接器端口将接入提供到与从配线电缆端接的至少一根光纤互连的至少一根光纤。术语“包覆成型”旨在包含任何公知的模具成型过程，例如注塑成型和浇铸成型，并且涉及将半粘性或液态的成型材料注射或浇注到成型工具中的方法，所述成型工具中定位有连接器端口、插座、光学连接器、光纤、分叉、空隙室、系绳电缆等。成型材料填充在定位在其中的部件周围的成型工具内的气体空间中，并且当允许固化时，形成与限定内腔的传统的中空塑料或金属外壳相比具有改进的密封性能的粗糙但是柔软的保护外壳。
利用系绳，多端口终端可以用于减少在配线电缆的配置之后在预制的光纤通信网络中由于跨度距离测量、电缆制造或电缆配置误差的中跨接入部位的不合适定位而导致的跨度距离差。多端口终端在沿配线电缆长度的期望位置或在远离配线电缆的另一位置，例如电话杆、拱顶、人工孔、柜或网络连接终端(例如，空中机柜、埋地机柜、基座等)提供互连点，其在此也被称为“分接点”。在此处描述的所有实施方式中，多端口终端连接到在沿配线电缆的长度的中跨接入部位的光纤配线电缆，并且提供预选或定制长度的系绳电缆，所述系绳电缆用于纠正中跨接入部位的位置或延伸配线电缆的到达，并因而将分接点定位在光纤通信网络中的期望位置以将配线电缆的光纤与连接的光缆的光纤互连，所述连接的光缆例如支电缆或分支电缆，其在此统称为“分支电缆”。
在此处示出和描述的示例性实施方式中，从配线电缆的中跨接入部位接入和端接的光纤被接合或者光学连接到终端的系绳电缆的光纤。系绳电缆具有大于约12英尺的预选或定制的长度。配线电缆的剩余光纤被管理并从接入和端接的光纤单独地发送，从而它们连续延伸通过配线电缆并且可用于在下游中跨接入部位接入和端接。在优选实施方式中，配线电缆包括在沿电缆长度的预定间隔位置的多个中跨接入部位，从而提供用于将终端的系绳电缆连接到配线电缆的用作“系绳连接点”的多个接入部位。
配线电缆和系绳电缆可以提供用于彼此互连以及与在光纤通信网络中各种配置的其他光纤互连的各自的光纤，所述光纤包括但不限于位于包含例如转接器或连接器对准套筒或插头的对准部件的插座内的接合准备光纤、连接光纤和预连接光纤。在一个实施方式中，一根或多根连接分支电缆在配线电缆的初始配置和网络内终端的定位之后被发送到在多端口终端上提供的连接器端口的插座。插座可以设计具有各种连接器类型，例如但不限于SC、LC、DC、FC、ST、SC/DC、MT-RJ、MTP、MPO以及现在已知或以后研发的其他相似的单光纤或多光纤套管。
在此处示出和描述的所有实施方式中，可以适用各种类型的配线电缆，例如单管、松管、中心管、带等。适于与本发明一起使用的配线电缆的类型的一个例子是从Hickory，NC的Coring Cable Systems LLC获得的介电电缆。介电电缆是设计用于埋地(管道)和空中(捆扎)配置的轻质光缆。在另一个例子中，配线电缆是从Hickory，NC的Coring Cable Systems LLC获得的标准单管带(SST-RibbonTM)电缆。SST-RibbonTM电缆包含凝胶填充管中的可容易识别的12光纤带。无论如何，配线电缆优选设计为提供宽温度范围的稳定性能并且与任何长途通信级的光纤兼容。如此处使用的，术语“光纤”旨在包括所有类型的单模式和多模式光波导，包括一根或多根裸光纤、涂敷的光纤、松管光纤、紧缓冲光纤、带式光纤或现在已知或以后研发的用于传输光信号的任何其他手段。在优选实施方式中，配线电缆柔软，容易发送，并且没有优先弯曲，除了可能在中跨接入部位内优先弯曲以保护从配线电缆端接的光纤免受由于弯曲引发的过度轴向拉伸应力。在此处示出和描述的所有实施方式中，可以适用各种类型的系绳电缆，例如单管、松管、中心管和带，并且该系绳电缆可以设置在电缆组件中的另一管状体内。
参照图1，示出了包括适于连接到中跨接入部位的配线电缆(未图示)的预选或定制长度的系绳电缆22的包覆成型多端口光学连接终端20。在该示例性实施方式中，系绳电缆22包含多根光纤并发送到终端外壳24中，其中系绳电缆22的光纤分离为发送到其各自连接器端口26的多根单独的光纤。终端外壳24可以具有任意形状并且可以容纳以任何方式排列的任意数量的连接器端口26。然而，优选地，连接器端口按照M行乘以N个连接器端口(即，M×N)的形式排列，其中M和N大于或等于1，包括安装在包含在称为“通用端口”的管状体内的一根或多根光纤的端部上的一个或多个单独的连接器端口(即，1×1)。外壳24还可以限定用于容纳将终端20紧固在期望位置的紧固件的槽或开口25，所述期望位置例如电话杆上，或在建筑上，或在拱顶、柜、基座等内。在示出的具体实施方式中，连接器端口26以4行乘以3个(即，4×3)排列，从而通过外壳24的外表面上的外壁提供总共12个连接器端口。在可选实施方式中，连接器端口26可以位于外壳24的多于一个的外表面上，并且可以按任意数量(M)的行来排列，所述行包括任意数量(N)的连接器端口26，从而提供M×N个多端口光学连接终端。
各连接器端口26将接入提供到系绳电缆22的至少一根光纤，所述系绳电缆与从在中跨接入部位的配线电缆端接的至少一根光纤互连。如图所示，各连接器端口26由插座28占用，所述插座28用于容纳从终端20的内部发送到插座28的背面的光纤的端部上安装的光学连接器。合适的插座28是从Hickory，North Carolina的Corning Cable Systems LLC获得的0ptiTapTM光纤插座。各插座28也适于容纳连接光缆的插头(未示出)，例如支电缆或分支电缆，其在下文统称为分支电缆，所述连接光缆从终端20的外部发送到插座28的正面。连接器端口26，特别是插座28，可以用于将连接光纤分支电缆的光纤与在光纤通信网络中的期望位置的配线电缆的端接光纤互连。如此处使用的，术语“连接器端口”旨在广泛地包括在系绳电缆22的终端端部提供的任何部件，其便于将系绳电缆22的光纤光学连接到连接分支电缆的光纤，其包括但不限于插座28、插头30(例如图14)和光纤连接器32(例如图4)。然而，连接器端口26还可以包括位于插座28内的工厂安装的转接器或连接器对准套筒，或者用于以相反的物理接触对准和保持配对的光学连接器的连接器对准套筒。在不同实施方式中，连接器端口26还提供用于保护系绳22的光纤和分支电缆34(例如图14)的光纤之间的光学连接的环境密封。连接器端口26还可以用来通过将施加到系绳22和/或分支电缆34的任何拉伸负荷以公知方式转移到连接器端口26的结构(例如，插座28)而使系绳22和/或分支电缆34的光纤应变消除。此外，施加到插座28的任何拉伸或压缩力优选转移到包覆成型多端口光学连接终端20的外壳24。
包覆成型终端20所示为具有各连接器端口26，特别是具有在运输和配置时由保护防尘盖36覆盖直到需要连接器端口26时的各插座28。保护防尘盖36避免水和例如灰尘、污垢和昆虫的污染物进入到连接器端口26并损坏设置在其中的光纤和/或光纤连接器。如图所示，保护防尘盖36限定用于从其各自的端口去除防尘盖的夹紧面。在可选实施方式中，防尘盖36可以设计具有薄外形和用于去除防尘盖36的部件，从而减少终端20的外形。当构造具有可以通过相对较小的直径的管道或在空中安装滑轮上拉动的较少数量的连接器端口26的终端时，这是一个重要的特征。薄外形的防尘盖36可以具有成型在其表面中的槽，用于使用例如螺丝起子或硬币的工具来去除。防尘盖36可以螺纹连接或卡扣到位并紧固到插座28。虽然未图示，防尘盖36可以通过例如传统编织线(未图示)的系索(lanyard)连接到相应的插座28，从而避免防尘盖36在去除之后从插座28上分离。
系绳电缆22可以是具有预选或定制长度并包含一根或多根光纤的任何光缆。优选地，系绳电缆22通过允许系绳电缆22内的光纤的宏弯曲(S弯曲)而能够减少由于环境变化导致的电缆收缩的光纤余长(EFL)。这可以按几种方式完成，例如光纤固有属性，诸如改进损失性能的模式现场直径修改(modefield diameter modification)，并且结合例如500μm紧密缓冲光纤的具有相对较小直径光纤的相对较大的内部电缆容量。如图所示，系绳电缆22包括导管或护套38，其适于连接到中跨接入部位处的配线电缆并配置为发送和保护在配线电缆和终端外壳24之间的光纤。在内部空间有限的光学连接终端中，系绳电缆22可以包括较大内径的管状元件，以允许系绳电缆22内的光纤的S弯曲。所以，系绳电缆22的较大内径的管状元件用作容纳EFL的部件，并且在此被称为分布空隙室(distributed plenum)。与终端外壳24相对的系绳电缆22的端部通过在系绳电缆22的光纤已经接合到从中跨接入部位的配线电缆端接的光纤之后，在系绳电缆护套38的部分周围包覆成型而优选地紧固到中跨接入部位处的配线电缆。与终端外壳24相邻的系绳电缆22的端部通过在护套周围包覆成型，或者通过将系绳电缆22的部分紧固在位于终端外壳24内的中心空隙室内而紧固到终端外壳24，所述中心空隙室将在下面描述。
在系绳电缆22的端部以及在包覆成型终端外壳24的内部，分叉40(图9所示)可以用于分离系绳电缆22的单独的光纤46。在不同实施方式中，分叉40也用于将光纤活塞作用地从终端外壳24传送到系绳电缆22，或者相反进行。分叉40包括分叉插头，该分叉插头通过系绳电缆22的进入点42附近的包覆成型材料紧固到外壳24中。至少一根、优选多根光纤46以公知的方式通过环氧材料紧固在分叉40的主体内，以形成传统分叉插头。在可选实施方式中，可以通过包覆成型材料和发送到其各自的连接器端口26而不用首先通过分叉主体的单独光纤46紧固系绳电缆22。然而，有了分叉40，光纤46可以发送到，一般称为“基于护套(up-jacketed)”的松外壳、护套或包含一根或多根系绳电缆22的光纤46的电缆中。在终端外壳24内的单独光纤46可以具有相同长度，或者可以具有不同长度以沿终端20的长度(或宽度)交错排列连接器端口26。按这种方式，具有连接器26的线性阵列(即，M×1)的具有“薄外形”的配线电缆组件可以通过具有相对较小内径或显著弯曲的管道，或在传统空中捆扎设备上配置。
现在参照图2到图4，示出了用于包覆成型图1的光学连接终端20的工具44。工具44限定用于容纳连接器端口26的一个或多个凹陷和用于容纳系绳22的端部的开口42。插座28定位在各连接器端口26的凹陷内，并且与连接器32端接的系绳22的一根或多根光纤46发送到各插座28。优选地，此处被称为空隙室的开放空间通过该工具形成在终端外壳24中，以允许光纤46的移动，所述开放空间用于容纳由于收缩和在配线电缆连接时的光纤活塞作用而导致的EFL，这点将在下面详细描述。工具44的连接器端口26的凹陷允许插座28的正面的部分通过工具44，从而将连接器端口26暴露在终端外壳24的外部。因而，插座28在包覆成型时密封连接器端口26的凹陷，并且插座28的正面不会暴露出包覆成型材料。在包覆成型之前，预选数量的插座28定位在工具44内，光纤46发送到插座28，形成空隙室，系绳电缆22定位在开口42内并且分叉(如果有的话)定位在工具44内。可选地并且特别参照图3，工具44可以包括端盖48，其连接以在包覆成型之前封闭工具44的开放端部。各种端盖48可以限定外壳24的不同成型构造，例如连接特征。如前所述，销50也可以定位在工具44内，以在外壳24中提供开口25，以容纳紧固件以紧固终端20。
一旦已经定位所有的部件，则将包覆成型材料浇注或注射到工具44中，从而包覆成型材料包围并封装部件。一旦允许固化，包覆成型材料形成适用于室外环境的粗糙和密封(即，防湿气)终端外壳24。包覆成型过程也可以用于在外壳24内紧固系绳电缆22。包覆成型过程也包括以本领域公知的方式制备系绳电缆22的护套38，例如通过清洗和粗加工、火焰准备或化学准备表面以促进与包覆成型材料的摩擦和粘附。包覆成型过程和工具44导致在外壳24和系绳电缆22之间形成平滑过渡护罩51(图1)。包覆成型材料的合适例子包括但不限于聚亚安酯、硅树脂、热塑料、以及粗糙但柔软的材料。包覆成型材料浇注或注射到由包覆成型工具44限定的内腔中。包覆成型材料提供保护壳，保持密封完整性并且优选地能够经受高达至少约300lb的变形力。在可选实施方式中，薄膜材料可以成型在防尘盖36的外部和插座28的外部，因而提供首次使用的安全标签密封。工具44可以修改以包覆成型防尘盖36，或者可选地，防尘盖36在终端外壳24已经被固化并且从模具44去除之后，可以用相同的成型材料覆盖。
如果空间允许，可以在终端外壳24内提供空隙室以减少由于连接器配对的活塞作用导致的EFL。空隙室允许光纤46在多端口终端20和/或系绳电缆22内自由移动。根据包覆成型材料和结构刚性要求，空隙室的尺寸为包覆成型的外壳。如上所述，当在终端外壳24内部存在有限空间时，具有特大内径管状部分的系绳电缆22可以用作空隙室。系绳电缆22的特大部分能够容纳由于电缆收缩或连接配对产生的所有EFL，而不会招致光纤46的微弯曲。所需EFL的准确数量取决于光纤类型和缓冲配置。包括例如直管、Y分支管、弯曲管以及插头或端部的成型塑料零件的工件—管道(piece-piping)系统也可以提供以对于任意数量的连接器端口26定制空隙结构，所述成型塑料零件都是具有重叠片状物(overlapping flap)的C裂口(C-split)。也可以使用例如机器制造的或成型的SLA环氧、金属或塑料模型的其他成型装置。各种空隙室在添加包覆成型材料之前定位在包覆成型工具44内。在所有空隙室的实施方式中，在空隙室内必须获得充分的空间，以允许由电缆收缩和光纤46的活塞作用导致的所有光纤移动，所述活塞作用是当分支电缆34的插头30连接到连接器端口26中的插座28的正面时产生的。更具体地，随着相对连接器的套管开始物理接触，系绳电缆22的光纤46向后推动到终端外壳24中，该过程此处称为“活塞作用”。光纤46的向后移动必须在终端外壳24或系绳电缆22内进行。否则，可能损坏光纤46，或者产生微弯曲，从而导致衰减。在空隙室的一个例子中，柔软的模具成型的护罩可以添加到插座28的背面以提供光纤移动的气体空间。该柔软护罩的例子以附图标记52在图9中示出。在另一例子中，可以使用限定产生气体空间的腔的光纤发送结构在与电缆开口42相邻的终端外壳24的上游端部的附近提供空隙室。在另外的例子中，使用两步骤包覆成型工序在外壳24的中间部分中提供气体空间，其中在所述两步骤包覆成型工序中，包覆成型工具44首先填充在插座28的上面，限定腔的通常中空的结构被引入到成型材料上以提供其他空间，并且随后将包覆成型材料再次注射或浇注到工具44中以封装结构。如本领域普通技术人员可以容易理解的，只要提供充分的气体空间以容纳要求数量的EFL，各种其他的空隙室是可行的，并且可以单独或者与此处示出和描述的实施方式一起使用。允许光纤移动的额外气体空间也可以提供在系绳电缆22的长度中。
参照图5，包括包含插座28的三行连接器端口的示例性成型工具的截面图示出了根据本发明的中心空隙室的具体实施方式。具体地，具有基座部分71和盖部分73的普通盒状的空隙室70定位在成型工具44内，从而在多端口终端20内限定不容纳成型材料的内腔72。空隙室70限定用于容纳插座28的背面的部分的空隙室端口74。成型材料容纳在位于工具44的内表面和空隙室70的基座部分71之间的插座28的部分上，其由附图标记76表示。光纤46发送并盘绕在由从各插座28到电缆开口42的空隙室70限定的内腔72内，其中它们容纳在分叉(未图示)内或者直接发送到系绳电缆22中。光纤46还可以通过电缆导向器78发送。空隙室70还可以限定用于容纳系绳电缆22同时提供用于避免包覆成型材料进入内腔72的密封的开口。内腔72产生气体空间，所述气体空间足够大到与较大的M×N终端20一起使用，并且足以容纳需要减少由于系绳电缆22的收缩和/或由于连接器配对的光纤46的活塞作用而导致的任何数量的光纤移动的EFL。
参照图6，图4的成型工具44的透视图示出了根据本发明的中心空隙室的另一实施方式。如上所述，具有基座部分71和盖部分73的盒状空隙室70定位在工具44内，从而在多端口终端20内限定出不容纳成型材料的内腔72。空隙室70限定系绳电缆容纳部分75和多个开口77，通过所述开口，光纤46可从空隙室70发送到其各自的插座28。在一个示例性实施方式中，光纤46作为250μm紧密缓冲加套光纤退出系绳电缆22并且作为250μm、500μm或900μm加套光纤退出空隙室70。如前所述，提供柔软护罩52以密封光学连接器32和插座28之间的接口，并且容纳由于分支电缆34的插头30插入到插座28而导致的部分EFL。系绳电缆22紧固在空隙室70内，并且光纤46在安装盖部分73并包覆成型终端之前发送和盘绕在由空隙室70限定的内腔72内。内腔72产生气体空间，所述气体空间足够大到与较大的M×N终端20一起使用，并且足以容纳需要减少由于系绳电缆22的收缩和/或由于连接器配对的光纤46的活塞作用而导致的任何数量的光纤移动的EFL。
参照图7，示出了包括适于连接到中跨接入部位的配线电缆(未示出)的预选或定制长度的系绳电缆22的包覆成型的多端口光学连接终端20的另一实施方式。在该实施方式中，四个连接器端口26线性排列(即，4×1)，从而适于通过相对较小直径的管道配置或在空中安装滑轮上配置的薄外形配线电缆和系绳组件。如图7所示，薄外形终端20可以在工厂中连接到中跨接入部位，并且缠绕到电缆卷轴以用于运输和配置。连接器端口26交错排列，并且每个包括用保护防尘盖36覆盖的插座28。如在前面的实施方式中，薄外形防尘盖36可以取代所示的突出防尘盖36。各插座28可以包括用于对准和配对相反的光学连接器的对准部件。线性多端口终端20可以使用扎带(cableties)、捆扎或更多的紧固件在配置和后续的安装过程中紧固到配线电缆，所述更多的紧固件为例如能够经受在任意拉动方向的高达约100磅的拉力的夹具(clamp)。夹具可以紧固到多端口终端20的两端并且还可以沿系绳电缆22的长度的不同间隔设置。应当理解，机械夹具可以用于在配置和后续的安装过程中将此处描述的任何多端口终端20紧固到配线电缆。
参照图8和9，示出了适于包覆成型图7的多端口终端20的包覆成型工具54的第一部分。具有第一部分的镜像的工具54的第二部分紧固到第一部分以形成用于容纳部件和成型材料的内腔。工具54限定用于连接器端口26的一个或多个凹陷，用于容纳部分系绳电缆22的开口42，以及用于容纳包覆成型材料的注射端口55。插座28定位在其各自的连接器端口26的凹陷内，并且在光学连接器32中端接的系绳电缆22的一根或多根光纤46发送到其各自的插座28。参照图9，所示为在插入到其各自的插座28之前的连接器32和柔软护罩52。在注射包覆成型材料之前，连接器32和柔软护罩52连接到插座28，并且光纤46进给(即，推入或拉入)到特大内径的管状系绳电缆22中。如前所述，通过管状系绳电缆22提供用于容纳由于电缆收缩和连接器配对时的活塞作用而导致的必要数量的EFL的分布空隙室。柔软护罩52容纳部分EFL，并且进一步避免包覆成型材料进入到插座的背面，这样可能使位于插座28内的对准套筒偏置，或者避免插座28的对准套筒、弹簧或其它部件正常工作。在包覆成型之前，预选数量的插座28定位在工具54内，连接器32、光纤46和柔软护罩52发送到插座28，系绳电缆22(包括空隙室)定位在开口42内并且分叉40定位在工具54内。一旦部件被适当定位，贝壳式工具54的第二部分紧固到第一部分并且包覆成型材料注射或浇注到工具54中，从而包覆成型材料包围并封装部件。在固化之后，包覆成型材料形成适用于室外环境的粗糙和密封(即，防湿气)的终端外壳24。如在前面的实施方式中，包覆成型过程和工具54可以进一步形成与电缆进入开口42相邻的平滑过渡护罩51。
参照图10，示出了沿图9的线10-10提取的由特大内径系绳电缆22限定的分布空隙室的截面图。系绳电缆22包括电缆外壳或护套38，一个或多个加强部件82和一根或多根光纤46。系绳电缆22包括用于容纳由于电缆收缩和连接器配对而导致的EFL的较大内径，而不会产生微弯曲。空隙室产生的气体空间也允许充分的光纤移动以容纳EFL和允许光纤46的长度在组装工具54内的多端口终端20过程中可调整。特大管状系绳电缆22用于提供系绳多端口终端20，其中自由浮动的光纤结合分布空隙室一起使用。在示例性实施方式中，系绳电缆22具有填充比，此处限定为光纤46的总截面面积除以管状系绳电缆22的内径的截面面积，少于约80％。换句话说，光纤46的总截面面积占管状系绳电缆22内的可用面积的不到约80％。更优选地，系绳电缆22的填充比少于约50％，并且更优选地，少于约20％。
参照图11，示出了根据本发明的包覆成型的多端口光学连接终端20的另一实施方式。在该实施方式中，四个连接器端口26按照2行，每行2个连接器端口26的方式排列。各连接器端口26由插座28占用。各插座用保护防尘盖36占用，所述保护防尘盖36一旦需要连接器端口26并且连接分支电缆34被连接时就被去除。参照图12，包覆成型工具的第一部分56用于形成具有连接器端口26的终端外壳24的上表面。如图12所示，在工具56中形成的连接器端口26的凹陷限定用于容纳插座28的正面的开口。插座28一旦定位后，填充在凹陷中，并且提供用于包覆成型材料的密封。图13示出了包覆成型工具的第二部分58。包覆成型工具的两部分56、58紧固在一起以限定用于容纳包覆成型材料的内腔。系绳电缆22定位在电缆开口42内。可以从部分56、58的开放端部60浇注或注射包覆成型材料。如所有前面的成型工具，该模型限定终端外壳24和过渡护罩51的外形，并且将部分系绳电缆22紧固在外壳24内。如前所述，各种结构可以用于提供外壳24内的中心或分布的空隙室。
参照图14，示出了光纤分支电缆34的示例性插座28和相应的插头30。贯穿此处所述的所有实施方式，包覆成型工具的尺寸和形状，以及连接器端口26，应当设计为对应于所使用的插座28的类型。如图所示，插座28限定具有开放的相对端部的直通通道，其中正面端部62内部螺纹连接从而容纳和紧固插头30的外螺纹联结螺母64。位于插座28的通道内的中部的是用于对准相反连接器的套管，并因而对准配对插头30和连接器32的相反光纤的转接器或连接器对准套筒(未图示)。配对插头30可以限定键机构66，从而插头30可以仅以预定取向插入到插座28中。当配对相反的APC套管时，这种能力尤其重要，该APC套管例如为从Hickory，North Carolina的Corning CableSystems LLC获得的SC APC套管类型，其必须以相反取向对准以避免信号损失。O形环68也可设置在插头30上，从而当联结螺母64的外螺纹与插座28的内螺纹啮合时，在插头30和插座28的正面之间形成环境密封。当不使用时，插头30可以用防尘盖69覆盖。还可以提供系索80，从而在去除防尘盖69之后，保持其与插头30的连接。
包括系绳电缆22的本发明的包覆成型多端口光学连接终端20可以与包括也称为系绳连接点的一个或多个中跨接入部位的配线电缆一起使用。在一个实施方式中，系绳电缆22的第一端在工厂中连接到中跨接入部位。在可选实施方式中，系绳电缆22的第一端在配置配线电缆之后连接到中跨接入部位，其中中跨接入可以在现场或工厂中进行。在现场安装中，系绳电缆22的第一端可以通过使用传统外壳紧固或者可以包覆成型。如在本领域公知和理解的，系绳电缆22的光纤可以按例如通过熔接或机械接合的任何传统方式，单独或全部接合到从配线电缆端接的一根或多根光纤。接合连接可以位于系绳电缆22内或者位于配线电缆和系绳电缆22之间的包覆成型主体内。在可选实施方式中，配线电缆的光纤可以通过安装在光纤端部(即，尾纤)的一根或多根单光纤或多光纤连接器光学连接到系绳电缆22的光纤。
为了在现场或工厂中制备中跨接入部位，配线电缆的部分护套被去除以暴露电缆护套内的光纤。光纤典型地设置在单独的缓冲管内，所述缓冲管以公知方式螺旋缠绕在电缆护套内。配线电缆和缓冲管的暴露的长度可以根据所需的光纤长度和接入并端接光纤的方式而改变。然而，在优选实施方式中，该长度范围在约3和约36英寸之间。对于给定的中跨接入部位，使用从Hickory，NC的Corning Cable Systems LLC获得的标准非松弛光纤接入工具(NOFAT)可以在多个地方接入缓冲管。在合适的缓冲管上优选做出缓冲管取出切口，并且从配线电缆取出和切断预选的光纤。例如，在包括12根光纤的缓冲管中，仅端接四或八根光纤，同时剩余的光纤保持完整无缺。如上所述，光纤从缓冲管中平滑传送并随后接合到系绳电缆22的光纤。
随着系绳电缆22的第一端连接到中跨接入部位，系绳电缆22具有预选或定制的长度，所述长度足以保证连接器端口26定位在光纤通信网络中的期望位置，而不必考虑中跨接入部位的实际位置。系绳电缆22的长度允许配线电缆组件可预制和工厂组装，而不需要光纤通信网络中的中跨接入部位的位置的绝对准确。系绳电缆22典型地通过在沿系绳电缆22的长度的预定间隔的皮带、夹具或其他类似紧固件牢固地捆扎到配线电缆。光学连接终端外壳24随后定位在光纤通信网络中的期望位置(即，“分接点”)。根据待管理的系绳电缆22的松弛长度的量，松弛长度可以被盘绕和捆扎到例如配线电缆、空中电缆束或电话杆，或者以公知方式被盘绕和存储在基座、拱顶或人工孔内。
此处示出和描述的包括系绳电缆22的包覆成型的多端口光学连接终端20的示例性实施方式提供了用于减少跨度距离测量差和在光纤通信网络中的期望位置提供分接点的比以前公知方案优越的一些显著优点。系绳电缆22允许定位在光纤通信网络中的错误位置的中跨接入部位在配置配线电缆之后被重新定位在期望的分接点位置。通过提供具有预选或定制长度的系绳电缆22的终端20，系绳电缆22还提供从配线电缆横向延伸光纤通信网络的能力，例如跨过子分区(subdivision)的街道。除了上述的这些优点，根据本发明构造的多端口终端20使现场技术人员能够容易地连接、断开和改装在方便的分接点处的光学连接，而不必考虑网络中相应中跨接入部位的实际位置，同时容纳由于系绳电缆22的收缩和/或由连接器配对引起的系绳电缆22的光纤46的活塞作用而导致的EFL。
上面仅通过举例的方式对本发明的各种实施方式做出描述。虽然已经参照优选实施方式及其实施例描述了预连接光纤配线电缆，但是其他实施方式和实例可以实现相似的功能和/或取得相似的结果。所有这些等同的实施方式和实例落入本发明的精神和范围内并意欲由所附权利要求覆盖。虽然在此处使用了特定术语，但是它们使用在通用和描述性的意义中，并不是出于限制的目的。
Claims (13)
1、一种用于光缆的包覆成型的光学连接终端，所述终端包括：
具有适于与光缆连接的第一端和端接在一个或多个光学连接器中的第二端的系绳电缆，所述系绳电缆包含与端接自光缆的相应的多根光纤进行光学连接的多根光纤；
位于系绳电缆的第二端并限定至少一个连接器端口的包覆成型外壳，每个连接器端口用于提供对于与端接自光缆的多根光纤进行光学连接的系绳电缆的所述一个或多个光学连接器中的一个的接入；以及
限定用于容纳系绳电缆的光纤的光纤余长(EFL)的气体空间的空隙室。
2、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述空隙室通过包覆成型外壳内的内腔限定，所述内腔足以容纳光纤余长而不会产生系绳电缆的光纤的微弯曲。
3、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述空隙室包括基座部分、盖部分、系绳电缆开口、内腔和多个光纤开口。
4、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述空隙室通过系绳电缆的特大管状部分限定，所述特大管状部分具有足以容纳光纤余长而不会产生系绳电缆的光纤的微弯曲的内径。
5、根据权利要求4所述的终端，其特征在于，系绳电缆的特大管状部分具有少于80％的填充比。
6、根据权利要求4所述的终端，其特征在于，系绳电缆的特大管状部分具有少于50％的填充比。
7、根据权利要求4所述的终端，其特征在于，系绳电缆的特大管状部分具有少于20％的填充比。
8、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，还包括位于系绳电缆的第二端的分叉，所述分叉用于将系绳电缆的光纤分离为发送到各连接器端口的单独光纤。
9、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，系绳电缆的第一端连接到在配线电缆的中跨接入部位的光纤配线电缆。
10、根据权利要求9所述的终端，其特征在于，系绳电缆在工厂中连接到光纤配线电缆，该系绳电缆被捆扎到配线电缆。
11、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述包覆成型外壳限定了以线性阵列排列的多个连接器端口。
12、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述包覆成型外壳限定了以多行排列的多个连接器端口，所述各行包括多个连接器端口。
13、根据权利要求1所述的终端，其特征在于，至少一个连接器端口是包括连接器对准套筒的插座，所述连接器对准套筒用于将在系绳的第二端上的至少一个光学连接器对准和光学连接到连接光纤分支电缆的相对光学连接器。
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