Результат интеллектуальной деятельности: ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам волоконно-оптических линий передачи информации и может быть использовано в качестве герметичного волоконно-оптического соединителя.

Известен герметичный волоконно-оптический соединитель, предназначенный для герметичного разъемного соединения волоконно-оптических шнуров, содержащий цилиндрический корпус с герметизирующим фланцем на его наружной поверхности. На внешней цилиндрической поверхности корпуса с обоих концов выполнены резьба и паз для фиксации углового положения оптического коннектора, при этом коннектор содержит корпус с накидной гайкой и коллимирующую микролинзу, в фокусе которой жестко закреплен торец оптического волокна - пигтейл. Внутри корпуса соосно установлен герметизирующий узел, содержащий плоскопараллельную прозрачную пластину. Недостатками данного волоконно-оптического соединителя являются недостаточная ударная и вибрационная устойчивость, обусловленные конструктивными особенностями исполнения соединителя, большие привносимые потери сигнала из-за использования оптических компонентов (микролинзы, стекло) в конструкции соединителя, а так же невозможность подсоединения коннектора к соединителю напрямую без использования пигтейла [1].

Известен герметичный волоконно-оптический соединитель, предназначенный для герметичного разъемного соединения волоконно-оптических шнуров, содержащий корпус с герметизирующим фланцем, на внешней цилиндрической поверхности которого с обоих концов выполнены резьба и паз для фиксации углового положения пристыковываемых коннекторов FC-типа (Fiber Connector). Внутри корпуса соосно установлен герметизирующий узел в виде блока феррул, феррулы которого входят в центраторы в виде плавающих соединительных муфт, имеющих в центральной части внешней цилиндрической поверхности кольцевую канавку. Противоположные торцы плавающих соединительных муфт выполнены с внешними коническими поверхностями, в корпусе дополнительно установлены цилиндрические втулки с внутренней конической поверхностью, корпус содержит внутренние кольцевые канавки, в которые вставлены фиксирующие элементы, расположенные в кольцевых канавках плавающих соединительных муфт. Недостатками данного волоконно-оптического соединителя являются недостаточная степень герметизации между блоком феррул и корпусом соединителя, обусловленная использованием резиновых уплотнительных колец, а так же сложная технология изготовления корпусных деталей и сборки волоконно-оптического соединителя [2].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является, взятый нами за прототип герметичный волоконно-оптический соединитель, содержащий цилиндрический корпус с герметизирующим фланцем, расположенным снаружи корпуса на центральной его части, на внешней цилиндрической поверхности корпуса с обоих концов выполнены резьба и паз для фиксации углового положения пристыковываемых коннекторов FC-типа (Fiber Connector), внутри корпуса соосно установлен герметизирующий узел в виде блока феррул, феррулы которого входят в центраторы, выполненные в виде разрезных керамических втулок, причем между корпусом блока феррул и корпусом герметичного волоконно-оптического соединителя установлены герметизирующие кольца [3].

Данный герметичный волоконно-оптический соединитель имеет высокую точность сочленения в нем феррул коннекторов, однако, не обеспечивает ударную и вибрационную устойчивость при стыковке одномодовых оптических волокон, обусловленную конструктивными особенностями исполнения его плавающей разрезной керамической втулки.

Поэтому использование данного герметичного волоконно-оптического соединителя на подвижных объектах, например в линиях волоконно-оптической передачи, установленных на изделиях ракетно-космической техники, приводит к нарушению работоспособности бортовых волоконно-оптических линий, вызванному взаимными резонансными колебаниями наконечников (феррул), обусловленными наличием зазора между корпусом соединителя и установленным в нем центратором, что ограничивает области применения данного герметичного волоконно-оптического соединителя.

Целью изобретения является повышение ударной и вибрационной стойкости, степени герметизации и технологичности волоконно-оптического соединителя с сохранением универсальности стыковки с коннекторами FC-типа.

Поставленная цель достигается тем, что в герметичном волоконно-оптическом соединителе, содержащем цилиндрический корпус с герметизирующим фланцем, расположенным снаружи корпуса на центральной его части, на внешней цилиндрической поверхности корпуса с обоих концов выполнены резьба и паз для фиксации углового положения пристыковываемых коннекторов FC-типа (Fiber Connector), внутри корпуса соосно установлен герметизирующий узел в виде блока феррул, феррулы которого входят в центраторы, центраторы выполнены в виде упругих цанговых элементов, торцы которых выполнены с внешними коническими поверхностями, торцы блока феррул выполнены в виде цилиндрических заклинивающих элементов, цилиндрический корпус выполнен из трех деталей, а блок феррул герметично приварен по крайней мере к одной из деталей корпуса.

При этом в герметичном волоконно-оптическом соединителе могут быть добавлены компенсаторы между заклинивающими цилиндрическими элементами и упругими цанговыми элементами.

Повышение ударной и вибрационной стойкости предлагаемого герметичного волоконно-оптического соединителя обеспечивается заменой центраторов герметичного волоконно-оптического соединителя-прототипа центраторами в виде упругих цанговых элементов, торцы которых выполнены с внешними коническими поверхностями, позволяющими центрировать феррулы блока феррул и феррулы коннекторов за счет радиальной сжимающей силы.

Повышение степени герметизации волоконно-оптического соединителя обеспечивается герметичной сваркой корпуса блока феррул и корпуса соединителя.

Повышение технологичности предлагаемого герметичного волоконно-оптического соединителя обеспечивается разбиением корпуса герметичного волоконно-оптического соединителя на три детали. При этом упрощается технология изготовления длинного цилиндрического отверстия в корпусе, и повышается его геометрическая точность.

На рис. 1 показан продольный разрез герметичного волоконно-оптического соединителя, взятого за прототип. Он состоит из корпуса 1, блока феррул 2 с герметизирующими кольцами 3 и 4, разрезных керамических втулок 5 и 6, свободно установленных во втулках 7 и 8 и надетых на феррулы 9 и 10. Корпус содержит герметизирующий фланец 11 с уплотнительными кольцами 12 и 13, на обоих концах выполнены резьбы 14 и 15 для накручивания накидных гаек пристыковываемых коннекторов, а так же прорези 16, 17, 18 и 19 для фиксации углового положения коннекторов. Корпус в центральной части содержит резьбу 20 для накручивания гайки, при помощи которой устанавливается соединитель.

На рис. 2 показан продольный разрез предлагаемого герметичного волоконно-оптического соединителя. Он состоит из резьбовой втулки 21, блока феррул 22, центрирующих элементов 23 и 24 и деталей корпуса 25, 26. Корпус соединителя состоит из резьбовой втулки 21 и деталей корпуса 25, 26. На корпусе выполнен герметизирующий фланец 27, в котором выполнена канавка 28, в которой установлено уплотнительное кольцо 29. На внешней цилиндрической поверхности 30 корпуса выполнена резьба 31, на которую накручивается гайка для установки соединителя. Внутри корпуса 21 установлен блок феррул 22, герметично приваренный с торцов 32 и 33 корпуса 21. Поверх втулок 34, 35 блока феррул надеты детали корпуса 25, 26 и приварены к резьбовой втулке 21 по внешней цилиндрической поверхности 36 и 37. На деталях корпуса 25, 26 выполнены резьбы 38, 39 и пазы 40, 41 для фиксации углового положения пристыковываемых коннекторов. Плавающие компенсаторы 42 и 43, введенные между втулками 34, 35 блока феррул и цанговыми элементами 23, 24 соответственно, позволяют снизить точность изготовления деталей соединителя и могут устранять небольшие перекосы феррул 44 и 45. Так же они способствуют более равномерному распределению радиальных сжимающих сил, центрирующих феррулы соединителя и коннектора.

Список литературы

1. С.П. Оробинский, А.П. Малахов, A.M. Кузьмичев. Герметичный волоконно-оптический разъем для космических систем. // «Системы наблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли». Материалы V научно-технической конференции. - Москва 2008, с. 133-135.

2. Патент РФ №2488857 от 20.02.2013.

3. Hermetic fibre-optic feedthru. SOURIAU Connection Technology.

http://www.souriau.com/