專利名稱：具有套管干涉配合的光學(xué)連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及光學(xué)連接器，并且更具體地，涉及一種構(gòu)造成在干涉狀態(tài)與間隙狀態(tài)之間過渡的光學(xué)連接器。
背景技術(shù)：
光纖連接器是實(shí)質(zhì)上所有光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。例如，這類連接器使用于將成段的光纖連結(jié)成更長的長度、將光纖連接到有源設(shè)備(例如，發(fā)射源、檢測器和重發(fā)器)、以及將光纖連接到無源設(shè)備(例如，開關(guān)、多路器和衰減器)。一般的光纖連接器包括殼體和在殼體內(nèi)的套管(ferrule)。套管具有一個或多個鉆孔，并且光纖固定在各鉆孔中使得光纖的端部通過套管被呈現(xiàn)用于光學(xué)耦合。殼體被設(shè)計成接合具有光路的“配合結(jié)構(gòu)”，在配合過程中光纖光學(xué)耦合至所述光路。所述配合結(jié)構(gòu)可以是另一個連接器或如以上提及的的有源或無源設(shè)備。所述光路可以是，例如套管中的光纖、透鏡、光透物質(zhì)、或基件 (substrate)中的波導(dǎo)。光纖連接器的首要功能是保持光纖端，使得該光纖的芯部與所述配合結(jié)構(gòu)的光路徑軸線地對準(zhǔn)。這樣，來自光纖的光就光學(xué)耦合到所述光路徑。在此特別關(guān)注的是“擴(kuò)束(expanded beam) ”光學(xué)連接器。這類連接器傳統(tǒng)地使用于高振動和/或不干凈的環(huán)境中，在這類環(huán)境中光纖與配合連接器的光路之間的“物理接觸”是存在問題的。具體地，在不干凈的環(huán)境中，微?？赡茉谂浜线^程中被俘獲在連接器之間。因?yàn)槲⒘Ｏ啾容^于所述光路(例如，單模式中10微米直徑)是較大的因而很可能阻擋光學(xué)透射的至少一部分，所以這類碎屑(debris)對光學(xué)透射有深遠(yuǎn)的有害影響。此外，在高振動的環(huán)境中，具有處于物理接觸的套管的光學(xué)連接器趨于在它們的接口處遭受刮擦。 這種刮擦減小光纖端面的光潔度(finish)，由此增大了反射損失和散射。為了避免碎屑和振動的問題，已研制出一種連接器，該連接器擴(kuò)展光束并且將該光束透射穿過連接器之間的空氣隙。通過擴(kuò)展光束，光束相對于所述碎屑的相對尺寸增大， 從而使它較少地對干涉敏感。此外，透射光束穿過空氣隙消除了部件對部件的磨損，由此增強(qiáng)了連接器對振動的耐久性。經(jīng)過多年，所述擴(kuò)束連接器已演變成一種包括外部殼體的耐用(ruggedized)的多光纖連接器，所述外部殼體被構(gòu)造成一般地經(jīng)由螺釘連接而與配合連接器的外部殼體配合。所述外部殼體內(nèi)容納許多內(nèi)部組件或插入件。每個插入件包括: 插入件殼體、容納在所述插入件殼體內(nèi)的并且適用于接收光纖的套管組件、和光學(xué)地連接到所述光纖的插入件殼體的配合端處的球透鏡。所述球透鏡用來在連接器接口處對光進(jìn)行擴(kuò)展和準(zhǔn)直(collimate)。當(dāng)兩個擴(kuò)束連接器配合時，在每對已光學(xué)耦合的插入件的球透鏡之間存在空氣隙。Tyco Electronics 公司(Harrisburg，Pa.)目前提供 PRO BEAM 品牌名稱下的一系列的擴(kuò)束連接器。參考圖4(a)和圖4(b)，示意地示出單模式和多模式的PRO BEAM連接器插入件41，42。該單模式(SM)擴(kuò)束連接器41使用與玻璃球透鏡44接觸的物理接觸式拋光的套管43 (注物理接觸式(PC)拋光是稍微圓化的，并且光纖的表面是名義上垂直于光纖軸的。因?yàn)橥哥R的相對小的半徑仍將實(shí)現(xiàn)與光纖端面的物理接觸，所以平式拋光的套管也能夠使用于單模式而具有良好的結(jié)果。見例如Telcordia GR-326。)透鏡44 一側(cè)減反射(AR)涂覆用于玻璃/玻璃接口、而另一側(cè)減反射涂覆用于空氣/玻璃接口。圖4(b) 的多模式(Multimode，MM)連接器42使用平式拋光的套管45，該套管45借由位于靠近球透鏡的止動件或分隔件47而保持在離球透鏡46 —段固定距離處。該球透鏡具有用于空氣 /玻璃接口的減反射涂層48以減小菲涅耳(Fresnel)損失。該“單模式”光纖-透鏡相接觸的設(shè)計也能夠使用于多模式光纖，從而因消除了光纖-空氣的菲涅耳損失接口，而制成損失較少的連接器。雖然Tyco Electronics所提供的多模式和單模式擴(kuò)束連接器已一貫地滿足工業(yè)需要，但是申請人已確認(rèn)特別是在寬廣的溫度范圍之上對改進(jìn)的性能的需求。圖4(a)和圖4(b)所示的現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)束連接器包括分別在殼體49，50與套管 43，45之間的間隙配合。申請人已確定，這種間隙配合是在寬廣的溫度范圍之上導(dǎo)致連接器的光學(xué)性能減弱的潛在原因之一。具體地，該間隙配合需要在殼體與套管之間的公差，這導(dǎo)致公差積累(tolerance buildup)(例如，在0. 5微米至2. 5微米范圍內(nèi)。)。即使在低的溫度下，套管與殼體的鉆孔之間的在設(shè)計限制內(nèi)的超額間隙也已被發(fā)現(xiàn)是對性能有害的。隨著溫度增加，殼體相比套管趨于膨脹更大的程度，從而擴(kuò)大了套管與殼體之間的公差積累。 這種公差積累與殼體和套管的完全不同的熱膨脹相耦合，導(dǎo)致套管在殼體內(nèi)的偏移和歪斜 (skewing)效應(yīng)。例如，參考圖3中的連接器30，隨著彈簧33將套管31的后部向前推，由于套管31與殼體32之間的公差dT所述后部能夠被推到殼體32的一側(cè)，導(dǎo)致套管歪斜(如箭頭所指示)，并且發(fā)生在套管的端面處的偏移或套管的傾斜中的任一者都會產(chǎn)生在光纖軸與透鏡軸之間的角度，該角度將引起大的插入損失變化。因此，在較高的溫度下，由公差積累和熱膨脹引起的套管的歪斜和偏移變得更加嚴(yán)重，常常達(dá)到將光學(xué)性能減弱到低于可接受的標(biāo)準(zhǔn)的程度。雖然在套管與殼體之間的干涉配合將消除這種公差積累和它的負(fù)面效應(yīng)，但是申請人認(rèn)識到，在有些高溫下，殼體的膨脹變得如此顯著以至于它將套管31的端面拉離透鏡 35達(dá)到危及(compromise)所述兩者之間的物理接觸的程度。申請人也認(rèn)識到，此溫度可能在連接器的預(yù)期的工作狀況內(nèi)，特別是對于如圖3中所公開的光纖/透鏡接觸設(shè)計。因此，存在對在寬范圍的工作溫度之上傳遞期望的性能的連接器設(shè)計的需求。本發(fā)明尤其地滿足了這種需求。

發(fā)明內(nèi)容
以下呈現(xiàn)了本發(fā)明的簡化的總結(jié)以提供對本發(fā)明的一些方面的基本理解。此總結(jié)不是本發(fā)明的廣泛的總覽。它不是意圖用來確認(rèn)本發(fā)明的重點(diǎn)/關(guān)鍵元素或用來勾劃本發(fā)明的范圍。它的唯一目的是，以簡化的形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一些概念，作為對于稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)的描述的序言。本發(fā)明提供一種連接器構(gòu)造，該連接器構(gòu)造不但補(bǔ)償在殼體與套管之間的完全不同的熱膨脹/收縮，而且通過使連接器能夠工作在間隙狀態(tài)和干涉狀態(tài)來利用這種差異， 由此獲得兩種狀態(tài)所提供的益處。更具體地，在間隙狀態(tài)，套管能夠在殼體內(nèi)移動，從而容許套管相對于殼體被偏置使得套管相對于殼體維持在一定的軸向定位。因此，當(dāng)連接器從間隙狀態(tài)過渡到干涉狀態(tài)時，套管被正確地定位在殼體內(nèi)。另外，因?yàn)檫B接器被構(gòu)造成在間隙狀態(tài)與干涉狀態(tài)之間過渡，所以在套管與殼體之間需要相對小的間隙。換句話說，不像現(xiàn)有技術(shù)的連接器需要充足的間隙以確保在寬的工作溫度范圍上的間隙配合，而本發(fā)明的連接器無需以這種方式構(gòu)造。相反地，本發(fā)明的連接器構(gòu)造成利用干涉狀態(tài)和部件之間的關(guān)聯(lián)的剛性對準(zhǔn)來傳遞高性能。因此，本發(fā)明的連接器的少量間隙不僅有助于連接器過渡到干涉狀態(tài)(并且由此所述對準(zhǔn)有益于這類狀態(tài)提供)，而且當(dāng)連接器在它的間隙狀態(tài)時也協(xié)助地改善了殼體中套管的徑向?qū)?zhǔn)。另外，因?yàn)樗鲞B接器能工作在干涉狀態(tài)或間隙狀態(tài)的任一中，這容許所述連接器具有寬的工作溫度范圍。例如，在一實(shí)施例中，所述連接器在常規(guī)溫度內(nèi)工作在干涉狀態(tài)。然而，如果溫度變得足夠高或足夠低，則所述連接器從干涉狀態(tài)過渡到間隙狀態(tài)，由此容許套管隨著這些部件的尺寸相對于彼此改變而在殼體內(nèi)移動。此時，反抗套管的偏置力控制套管的軸向定位。例如，彈簧將套管向前偏置，使得它維持與透鏡物理接觸，或者要不然維持與止動件或其它結(jié)構(gòu)接觸。因此，通過使用取決于溫度將套管保持在殼體中的兩種方式，例如在常規(guī)溫度范圍內(nèi)的干涉配合和在相對高的/低的或極端溫度下具有向前的偏置的間隙配合，本發(fā)明的連接器在寬廣的溫度范圍上的性能是最優(yōu)的。因此，本發(fā)明的一個方面是，一種包括套管的光學(xué)連接器，所述套管通常以干涉配合保持在殼體中，并且以間隙配合和向前的偏置而保持在相對高的/低的或極端的溫度下。在一實(shí)施例中，所述光學(xué)連接器包括(a)套管，所述套管包括具有第一熱膨脹系數(shù) (COE)的第一材料，并且套管具有在第一溫度下的第一直徑和在第二溫度下的第二直徑，所述套管還包括端面；(b)殼體，殼體包括具有第二熱膨脹系數(shù)的第二材料，所述殼體具有受限鉆孔(restricted borehole)，所述受限鉆孔具有在所述第一溫度下的第三直徑和在所述第二溫度下的第四直徑；(c)彈性構(gòu)件，彈性構(gòu)件配設(shè)在所述殼體中并且與所述套管處于接觸以對所述套管施加向前的促進(jìn)力；(d)其中，所述連接器具有第一構(gòu)造和第二構(gòu)造， 在第一構(gòu)造中，第二熱膨脹系數(shù)大于第一熱膨脹系數(shù)，第一直徑大于第三直徑使得所述連接器在第一溫度下處于干涉狀態(tài)，并且第二直徑小于第四直徑使得所述連接器在第二溫度下處于間隙狀態(tài)；在第二構(gòu)造中，第二熱膨脹系數(shù)小于第一熱膨脹系數(shù)，第一直徑小于第三直徑使得所述連接器在第一溫度下處于間隙狀態(tài)，并且第二直徑大于第四直徑使得所述連接器在第二溫度下處于干涉狀態(tài)。在一實(shí)施例中，所述套管與所述殼體之間的間隙在室溫下小于0.5 μ m。在另一實(shí)施例中，所述連接器在工作溫度范圍的大部分是處于干涉狀態(tài)。本發(fā)明的另外一個方面是，一種通過在處于間隙狀態(tài)時組裝連接器然后將連接器過渡到干涉狀態(tài)從而制造所述連接器的方法。在一實(shí)施例中，所述方法包括(a)加熱所述殼體或者冷卻所述套管，使得實(shí)現(xiàn)在所述套管的外徑與所述受限鉆孔的內(nèi)徑之間的間隙； (b)在步驟(a)之后，將所述套管插入所述殼體的所述受限鉆孔中；(c)在所述殼體中配設(shè)所述彈性構(gòu)件以相對于所述殼體向前促進(jìn)所述套管；和(d)在步驟(b)和步驟(C)之后，容許所述殼體的溫度下降或者所述套管的溫度上升，使得在所述套管被所述彈性構(gòu)件向前偏置的同時所述連接器從間隙狀態(tài)過渡到干涉狀態(tài)。本發(fā)明的再一個方面是，一種通過將所述連接器從干涉狀態(tài)過渡到間隙狀態(tài)從而拆卸所述連接器的方法。在另一實(shí)施例中，所述方法包括(a)提供一種包括套管、殼體和彈性構(gòu)件的所述連接器，所述套管包括第一材料并且具有在所述第一溫度下的第一直徑和在高于所述第一溫度的第二溫度下的第二直徑，所述殼體包括具有熱膨脹系數(shù)不同于所述第一材料的熱膨脹系數(shù)的第二材料，并且所述殼體具有受限鉆孔，所述受限鉆孔具有在所述第一溫度下的第三直徑和在所述第二溫度下的第四直徑，所述連接器具有第一構(gòu)造和第二構(gòu)造，在所述第一構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑大于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于干涉狀態(tài)，并且所述第二直徑小于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于間隙狀態(tài)，在所述第二構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)小于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑小于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于所述間隙狀態(tài)，并且所述第二直徑大于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于所述干涉狀態(tài)；(b)將所述第一構(gòu)造的所述連接器加熱到所述第二溫度或者將所述第二構(gòu)造的所述連接器冷卻到所述第一溫度，使得所述連接器過渡到間隙狀態(tài)，所述第一溫度和第二溫度在所述工作溫度范圍內(nèi)；和(C)從所述殼體移除所述套管。


圖1 (a)和圖1 (b)示出分別處于干涉狀態(tài)和處于間隙狀態(tài)的本發(fā)明的連接器的第一構(gòu)造的橫截面示意圖。圖1 (c)和圖1 (d)示出分別處于干涉狀態(tài)和處于間隙狀態(tài)的本發(fā)明的連接器的第二構(gòu)造的橫截面示意圖。圖2示出一種擴(kuò)束連接器的插入件殼體的透視圖。圖2(a)和圖2(b)示出圖2的殼體的正視圖和橫截面圖。圖3示出現(xiàn)有技術(shù)的連接器的橫截面示意圖。圖4(a)和圖4(b)示出現(xiàn)有技術(shù)的單模式和多模式擴(kuò)束連接器插入件的示意圖。圖5(a)至圖5(d)示出本發(fā)明的替代的連接器構(gòu)造。圖6是示出對于第一構(gòu)造受限鉆孔和套管的熱膨脹作為溫度的函數(shù)的圖表。
具體實(shí)施例方式參考圖1(a)和圖1(b)，示出分別處于干涉狀態(tài)和處于間隙狀態(tài)的本發(fā)明的具有第一構(gòu)造的光學(xué)連接器100的示意圖。該連接器前后定向并且包括(a)套管101，套管101 包括具有第一膨脹系數(shù)(COE)的第一材料，并且套管101具有在第一溫度下的第一直徑Cl1 和在第二溫度下的第二直徑d2，所述套管還包括端面108，并且容納至少一條光纖109，光纖 109具有呈現(xiàn)在所述端面處的光纖端109a ； (b)彈簧103，彈簧103配設(shè)在套管101后面并且與所述套管處于接觸以對所述套管施加向前的促進(jìn)力；和(c)殼體102，殼體102包括具有第二膨脹系數(shù)的第二材料，所述殼體限定鉆孔106和接口部104，鉆孔106具有的直徑dB 大于第一或第二直徑，接口部104限定具有在所述第一溫度下的第三直徑d3和在所述第二溫度下的第四直徑d4的受限鉆孔106a。所述連接器以兩種方式中的一種方式構(gòu)造在第一構(gòu)造中，第二膨脹系數(shù)大于第一膨脹系數(shù)，而在第二構(gòu)造中，第二膨脹系數(shù)小于第一膨脹系數(shù)。在所述第一構(gòu)造中，第一直徑Cl1大于第三直徑d3使得連接器處于干涉狀態(tài)，并且第二直徑d2小于第四直徑d4使得連接器處于間隙狀態(tài)。相應(yīng)地，圖1 (a)示出具有第一構(gòu)造的連接器處于它的干涉狀態(tài)，圖1(b)示出該連接器處于它的間隙狀態(tài)。在第二構(gòu)造中，第一直徑Cl1小于第三直徑d3使得連接器處于間隙狀態(tài)，并且第二直徑d2大于第四直徑d4使得連接器處于干涉狀態(tài)。參考圖1(c)和圖1(d)，圖1(c)示出所述連接器處于它的干涉狀態(tài)，圖1(d)示出該連接器處于它的間隙狀態(tài)。(除了圖1(c)和圖1 (d)描繪連接器100的第二構(gòu)造外，圖1 (c)和圖1 (d)分別與圖1 (a)和圖1 (b)實(shí)質(zhì)上相同。)本發(fā)明的連接器的一個重要方面是在套管與受限鉆孔之間的窄間隙。具體地，所述間隙保持較小以將套管緊密的軸向?qū)?zhǔn)地保持在鉆孔內(nèi)。因?yàn)樾枰嗟拈g隙以確保間隙配合，所以這種緊密的間隙在現(xiàn)有技術(shù)的間隙配合的連接器中通常是不期望的。然而，因?yàn)楸景l(fā)明的連接器構(gòu)造成在間隙狀態(tài)與干涉狀態(tài)之間過渡，所以它能適應(yīng)非常窄的間隙。 例如，在一實(shí)施例中，所述間隙在室溫下小于確保間隙配合所需的間隙。雖然這種間隙根據(jù)所使用的部件的公差而變化，但是在一實(shí)施例中，它在室溫下小于0.5 μ m。相比之下，以前鉆孔與套管的外徑之間需大約0. 5 μ m至3. 5 μ m的間隙以確保間隙配合并由此補(bǔ)償部件的圓度的異常(anomalies)和它們的不對準(zhǔn)(misalignment)。如上所述，第二直徑與第四直徑和第一直徑與第三直徑之間的關(guān)系取決于連接器的構(gòu)造。例如，就第一構(gòu)造來說，第一材料的膨脹系數(shù)小于第二材料的膨脹系數(shù)。這意味著，對于給定的溫度增加，第一材料將膨脹少于第二材料。當(dāng)?shù)谝粯?gòu)造的連接器低于一溫度時，本文稱為“過渡溫度”，dl大于d3，并且由此，殼體的接口部以干涉配合保持套管以將它軸向地定位。然而，當(dāng)溫度上升到過渡溫度以上時，則套管與接口部之間的關(guān)系改變使得d2 小于d4，由于套管這時能夠在接口部內(nèi)移動，因而在接口部處的配合從干涉配合過渡到間隙配合。因?yàn)樘坠茉诖藸顟B(tài)下在殼體的鉆孔106內(nèi)自由移動，所以彈簧103的偏置力向前促進(jìn)套管101，由此用來將套管軸向地定位在殼體中。另一方面，在第二構(gòu)造中，第一材料和第二材料的膨脹系數(shù)反過來，使得第一材料的膨脹系數(shù)大于第二材料的膨脹系數(shù)。結(jié)果，對于給定的溫度改變，第一材料膨脹/收縮多于第二材料。在此實(shí)施例中，當(dāng)連接器低于過渡溫度時，屯小于d3，這樣，套管在殼體的接口部內(nèi)自由移動，由此容許所述彈簧將套管向前偏置。然而，當(dāng)溫度超過過渡溫度時，接口部與套管之間的關(guān)系改變，并且套管的直徑膨脹成大于d4的d2，由此產(chǎn)生干涉配合。材料的膨脹系數(shù)和在套管與干涉部之間的間隙被構(gòu)造以設(shè)定所述過渡溫度。取決于性能目標(biāo)，所述過渡溫度可以是相對高的、相對低的、在工作溫度范圍內(nèi)的、或在工作溫度范圍外的。如以上提及的，在一實(shí)施例中，連接器實(shí)質(zhì)上在室溫下處于干涉狀態(tài)，因此，在此實(shí)施例中的所述過渡溫度將高于或低于室溫。在此方面，雖非必要，但通常優(yōu)選地，所述過渡溫度在所預(yù)期的工作溫度范圍的較高端或較低端，使得連接器在它的工作溫度范圍的大部分(如果不是全部)在干涉狀態(tài)。以此方式，間隙配合用作在極端高的/低的溫度下更具有安全的特征或者有助于組裝。因此，在一實(shí)施例中，對于第一構(gòu)造所述過渡溫度在工作溫度范圍的上1/3內(nèi)或以上，或者對于第二構(gòu)造在工作溫度范圍的下1/3內(nèi)或以下。例如，在此實(shí)施例中，如果工作溫度范圍為_46°C至71°C (基于MIL-DTL-835^/20A規(guī)范)，對于第一構(gòu)造過渡溫度將在大約32°C以上，并且對于第二構(gòu)造過渡溫度將在大約_7。C以下。 因此，在此實(shí)施例中，連接器的第一構(gòu)造在過渡到間隙狀態(tài)之前將工作在干涉狀態(tài)直到上升到至少32°C，而連接器的第二構(gòu)造在過渡到間隙狀態(tài)之前將工作在干涉狀態(tài)直到降到至少-7°C。在另一實(shí)施例中，對于第一構(gòu)造所述過渡溫度在工作范圍的上1/10內(nèi)或以上，或者對于第二構(gòu)造在工作范圍的下1/10內(nèi)或以下。例如，在此實(shí)施例中，如果工作溫度范圍仍是_46°C至71°C，則對于第一構(gòu)造過渡溫度將在大約57°C以上，并且對于第二構(gòu)造過渡溫度將在大約_32°C以下。因此在此實(shí)施例中，連接器的第一構(gòu)造將工作在干涉狀態(tài)直到上升到至少57°C，而連接器的第二構(gòu)造將工作在干涉狀態(tài)直到降到至少_32°C。在另一實(shí)施例中，所述過渡溫度超出所預(yù)期的工作溫度范圍，使得連接器對于實(shí)質(zhì)上全部工作溫度范圍具有干涉配合?；蛘撸B接器可構(gòu)造成具有更接近于環(huán)境而不是接近于極端的過渡溫度， 例如，對于第一構(gòu)造在+25至+40°C范圍內(nèi)，或?qū)τ诘诙?gòu)造在+20°C至0°C范圍。如以上所表明，連接器的構(gòu)造(第一或第二 )取決于第一材料和第二材料的膨脹系數(shù)的選擇。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員能容易地確定所使用材料的膨脹系數(shù)。所述過渡溫度取決于所使用材料的膨脹系數(shù)以及受限鉆孔和套管的相對尺寸。例如，參考圖6，示出一圖表， 圖表示出了對于第一構(gòu)造、作為溫度的函數(shù)的受限鉆孔和套管的熱膨脹。黑線對應(yīng)于套管直徑，同時三條較淺的線對應(yīng)于受限鉆孔106a的不同的直徑。具體地，在23°C，孔1對應(yīng)于 2498. 0 μ m鉆孔，孔2對應(yīng)于2498. 5 μ m鉆孔，以及孔3對應(yīng)于2499 μ m鉆孔。套管在23°C 具有Μ99μπι的直徑。這些線的斜率取決于套管與殼體的各自材料的膨脹系數(shù)。如果殼體的膨脹系數(shù)大于套管的膨脹系數(shù)，則受限鉆孔線的斜率將大于套管線的斜率，從而必然意味著在某溫度下這些線將相交。該溫度就是過渡溫度。應(yīng)當(dāng)意識到，實(shí)際而言，套管和鉆孔將具有引起在圖6中所描繪的線的任一側(cè)的可接受的變化的公差。因此，對于連接器的生產(chǎn)線來說，過渡溫度可能不是一個精確的數(shù)字，而是取決于被封裝在一起的部件的相對公差的一個范圍。隨著部件之間的公差增大，過渡溫度的范圍也增大。雖非必要，但通常期望，設(shè)計/優(yōu)化部件膨脹系數(shù)、直徑、和公差，使得過渡溫度的全部范圍處于工作溫度范圍的極端。換句話說，應(yīng)當(dāng)考慮過渡溫度的范圍，而非只是基于部件的名義尺寸的名義過渡溫度來優(yōu)化連接器。根據(jù)本公開，這種優(yōu)化對于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將是顯而易見的。在一個這樣的例子中，套管由陶瓷制成，并且限定受限鉆孔的殼體包括Arcap 。 因?yàn)锳rcap的膨脹系數(shù)大于陶瓷的膨脹系數(shù)，所以受限鉆孔線的斜率大于套管線的斜率， 從而必然意味著這些線在某溫度下將相交。在套管線與每條鉆孔線相交所在位置，確定出對于給定直徑的套管和對應(yīng)的受限鉆孔的過渡溫度。例如，對于套管和孔1的過渡溫度是大約92°C _97°C，對于孔2則是大約 570C _62°C，以及對于孔3則是大約18°C _23°C。因?yàn)橄薅诉B接器中所使用的大多數(shù)材料的膨脹系數(shù)，所以本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員能容易地設(shè)計套管和受限鉆孔的尺寸以限定在一定范圍內(nèi)的過渡溫度。當(dāng)設(shè)計套管和受限鉆孔的尺寸時，重要的是，圍繞套管的接口部的收縮力不超過殼體和套管材料的彈性變形。例如，在第一構(gòu)造中，在連接器經(jīng)受較冷的溫度之后，它需返回到它在升高的溫度下的原始尺寸。下面更詳細(xì)地描述所述連接器。在本描述全篇中，為示意的目的，參考具有插入件殼體202的擴(kuò)束連接器200(圖2)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于此實(shí)施例并且可以實(shí)施成任何具有容納在殼體中的套管的光學(xué)接口或光學(xué)連接器，包括例如，諸如收發(fā)器的設(shè)備的光學(xué)接口或分離的連接器(例如單個套管連接器)。
套管101作用于保持光纖109相對于殼體處于精確的徑向位置，并且使光纖端 109a呈現(xiàn)在它的端面108處以用于與透鏡105或配合設(shè)備的光學(xué)耦合。術(shù)語套管在此與套管組件同義地使用。(參考圖2b，一般的套管組件215 —般地包括多個部件，包括如上述的套管201、和套管保持器或基部212，所述套管保持器或基部212可具有凸緣(collar) 213 或其它結(jié)構(gòu)以提供彈簧203將套管組件向前促進(jìn)所抵靠的表面。)適合的套管構(gòu)造包括任何圓柱形或矩形，以及單光纖或多光纖類型(例如，MT型套管)。(在此方面，應(yīng)當(dāng)理解，如在此被用來描述套管和受限鉆孔的相對直徑的術(shù)語直徑，不限于圓形橫截面而是應(yīng)用成如經(jīng)過橫截面中心所測得的任何距離。)這類套管和套管組件是熟知的。實(shí)際上，本發(fā)明的構(gòu)造的一個益處是，普通的和標(biāo)準(zhǔn)的套管都可采用。不需要特殊的加工或模制。所述套管包括第一材料，該第一材料可以是例如陶瓷、聚合物/塑料、金屬、玻璃和復(fù)合材料。在一實(shí)施例中，套管包括具有與光纖的膨脹系數(shù)相當(dāng)?shù)呐蛎浵禂?shù)的陶瓷。同樣地，這類套管的材料是熟知的。殼體202作用于保持套管組件并且可選地保持透鏡205處于精確的軸向和徑向?qū)?zhǔn)。殼體202包括具有第二膨脹系數(shù)的第二材料。適合的材料的示例包括例如陶瓷、聚合物/塑料、包括諸如不銹鋼和Arcap 的合金的金屬、和復(fù)合材料。在一實(shí)施例中，所述材料是 Arcap0殼體202限定至少一個鉆孔206和受限鉆孔206a。所述鉆孔具有的直徑在所述溫度范圍內(nèi)的任何溫度下不小于套管201的直徑。因此，無論溫度如何，在套管201與殼體的鉆孔206之間存在的間隙配合容許套管201在殼體的鉆孔206內(nèi)移動。殼體202的接口部 204具有受限鉆孔206a，所述受限鉆孔206a具有第一溫度下的第三直徑和在第二溫度下的第四直徑。雖然所述接口部能夠位于沿鉆孔的任何位置以夾持套管，但在一實(shí)施例中，它位于殼體202的前部，在鉆孔206之前。雖然對于實(shí)踐本發(fā)明是非需要的，但是這種實(shí)施例具有一定優(yōu)點(diǎn)。例如，如果所述接口部位于所述鉆孔的前端處，靠近與透鏡或配合結(jié)構(gòu)光學(xué)耦合的套管端面，那么在接口部與套管的端面之間存在經(jīng)膨脹的相對少的殼體材料，因此，套管將在所述接口部過渡到間隙配合之前相對少地移動。相反地，如果所述接口部位于遠(yuǎn)離套管端面處，即光學(xué)耦合的后方，則在所述接口部從干涉配合過渡到間隙配合之前的套管熱膨脹過程中，干涉部與套管端面之間的殼體的額外材料，將導(dǎo)致套管更多的向后的移動。另外，在此實(shí)施例中，所述接口部具有相對短的長度I1，所述長度I1可以只是套管的長度的一部分。同樣地，雖然對于實(shí)踐本發(fā)明不是需要的，但是這種實(shí)施例具有一定優(yōu)點(diǎn)。第一，因?yàn)楦缮媾浜媳幌拗频揭惶坠艿南鄬π〉拈L度上(相反于鉆孔206的全部長度的情況)，所以相對容易控制。換句話說，當(dāng)溫度增加到過渡溫度時，接口部就轉(zhuǎn)變成間隙配合，因?yàn)檩^少的表面區(qū)域以及因此較低的表面異常概率阻礙此過渡，所以這將以更可預(yù)測的方式進(jìn)行。雖然接口部的長度Ii可變化，但是合適的結(jié)果在長度Ii不大于例如套管長度 If的1/2以及甚至更短的例如小于套管長度If的1/3的情況下實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的連接器可以不同的方式構(gòu)造以提供向前地配準(zhǔn)套管。例如，如圖1和圖 2所示，套管可借助于透鏡205與套管的端面208之間的物理接觸而配準(zhǔn)在殼體中?；蛘?， 套管可借助于止動件或分隔件而配準(zhǔn)在殼體中，如圖fe至圖5d所示。參考圖fe，止動件 518將套管511軸向地定位在殼體512中。因此，當(dāng)連接器處于它的間隙配合狀態(tài)時，與其說是彈簧(未示出)將套管向前促進(jìn)到透鏡515中以將它軸向地定位，不如說是彈簧將套管促進(jìn)到止動件518中。在此特定的實(shí)施例中，透鏡515借助于第二止動件517而定位在殼體中，由此產(chǎn)生透鏡與套管的端面之間的間隔516。在此實(shí)施例中，所述間隔填充有指數(shù)匹配的凝膠519或另一種光透材料。參考圖恥，示出了除所述間隔516不是填充有凝膠而是空氣隙外，與圖fe的構(gòu)造相似的一種連接器構(gòu)造。參考圖5c，連接器采用玻璃元件523附接到或以除此以外的方式配設(shè)在套管521 的端面與透鏡之間，如美國專利公布號20080050073(通過引用結(jié)合于此)中所公開。套管 521在殼體522中的軸向定位通過將套管521物理接觸抵靠止動件而實(shí)現(xiàn)，從而限定了玻璃元件523與透鏡515之間的縫隙。如圖fe和圖恥所示的實(shí)施例，透鏡515借助于止動件 528而定位。參考圖5d，殼體532在構(gòu)造上相似于圖fe和圖恥所示的構(gòu)造。具體地，止動件 518用于定位套管531，并且止動件517用于定位透鏡515。然而，套管531的端面538在圖 5d中不是垂直于光軸拋光的，而是角度型(APC)拋光的套管。彈性構(gòu)件或彈簧203作用為對套管提供向前的促進(jìn)力。所述彈簧可以是能夠在被壓縮時提供軸向力的任何彈性構(gòu)件。雖然這種促進(jìn)力當(dāng)連接器處于它的干涉狀態(tài)時對套管沒有作用，但是如果溫度超過或下降到低于所述過渡溫度時，那么所述接口過渡到間隙配合，彈簧將向前促進(jìn)套管并且維持它在殼體中的適當(dāng)配準(zhǔn)或軸向定位。例如，如果連接器具有透鏡并且套管與所述透鏡物理接觸，那么所述彈簧在高于過渡溫度時將促進(jìn)套管抵靠所述透鏡。另一方面，如果連接器具有在套管與透鏡之間的空氣隙，或者如果沒有使用透鏡， 那么套管在高于過渡溫度時可被推動抵靠殼體中的止動件或其它結(jié)構(gòu)以維持它的適當(dāng)?shù)妮S向定位。透鏡105，在一方面作用為將從光纖發(fā)射出的相對窄的光束擴(kuò)展并且準(zhǔn)直成相對大的光束，以透射通過空氣隙并且進(jìn)入配合結(jié)構(gòu)的光路，以及在另一方面用來將來自配合結(jié)構(gòu)的相對大的經(jīng)準(zhǔn)直的光束匯聚到光纖中。適合的透鏡包括能夠擴(kuò)展/匯聚光束的任何光學(xué)部件，并且包括例如球透鏡、GRIN透鏡、或容納具有均勻或者漸變折射率透鏡的球面的或非球面的表面的透鏡組件或透鏡。在一實(shí)施例中，透鏡205是用于空氣/玻璃接口的涂覆有減反射(AR)材料20 的球透鏡。對于空氣-玻璃接口，理想的涂層將具有sqrt (η)的折射率，其中，η是透鏡材料相對于空氣的折射率。所述涂層厚度是λ/4η)，其中，λ是在空氣中的波長。所述涂層可以僅施加在光路穿過透鏡所在區(qū)域處，或者為簡便和易于制造它可以被均勻地施加在球透鏡周圍(即，無需在殼體中對準(zhǔn)透鏡)。如果在透鏡與套管之間使用物理接觸，那么一半球減反射涂覆用于空氣/玻璃接口，另一半球是用于玻璃/玻璃接口而減反射涂覆有材料 20 ，如圖2b所示。本發(fā)明的另外一個方面是用于制造所述連接器的方法。具體地，所述方法包括利用所述連接器的間隙和干涉狀態(tài)以助于制造，即所述連接器在它的間隙狀態(tài)中被組裝/拆卸，而通常工作在它的干涉狀態(tài)。所述組裝方法包括(a)加熱殼體或冷卻套管，使得在所述兩個部件之間的間隙被實(shí)現(xiàn)；(b)將套管插入殼體中；(c)將彈性構(gòu)件配設(shè)在套管后面以相對于殼體向前促進(jìn)套管；和(d)容許殼體的溫度下降或套管的溫度上升，使得在套管被向前偏置的同時連接器從間隙狀態(tài)過渡到干涉狀態(tài)。因?yàn)樯鲜龅脑谔坠芘c殼體之間的少量間隙，所以當(dāng)連接器處于它的間隙狀態(tài)(即當(dāng)殼體被加熱或套管被冷卻)時，部件的軸向?qū)?zhǔn)是非常好的。另外，因?yàn)閺椥詷?gòu)件將套管向前偏置，所以在處于間隙狀態(tài)時它將套管保持在它的正確的軸向位置。因此，隨著已組裝的連接器中的部件的溫度移向室溫(或其它期望的工作溫度)，連接器過渡到它的干涉狀態(tài)并且套管和殼體被恰當(dāng)?shù)囟ㄎ弧，F(xiàn)在參考圖1(a)和圖1(b)中所描繪的第一構(gòu)造的連接器，在本發(fā)明的方法的一實(shí)施例中，殼體102(甚至可能以及套管)被加熱到一定溫度，使得受限鉆孔的直徑膨脹超過(例如大于大約Ιμπι)套管的直徑，從而容許殼體以間隙配合接收套管?；蛘撸趫D1(c) 和圖1(d)示出的連接器的第二構(gòu)造中，套管(甚至可能以及殼體)被冷卻到一定溫度，使得它的直徑小于受限鉆孔的直徑。隨著殼體的溫度下降(在第一構(gòu)造中)或者套管的溫度增高(在第二構(gòu)造中)，套管將通過如上述的干涉配合而被固定在殼體中。透鏡(如果使用)可在殼體被加熱時或在它冷卻后配設(shè)在殼體中。如果使用透鏡并且期望在透鏡與套管之間物理接觸，那么可能有益的是，在殼體被加熱前將透鏡粘附到殼體，然后在殼體冷卻前插入彈簧。這樣，在殼體的冷卻過程中隨著接口部與套管之間的配合從間隙配合轉(zhuǎn)變成干涉配合，彈簧將促進(jìn)套管到透鏡中。同樣地，如果套管被設(shè)計成就位抵靠殼體中的止動件，則可能有益的是，在殼體冷卻前將彈簧安裝在殼體中，使得在冷卻階段的過程中彈簧促進(jìn)套管抵靠止動件。拋光套管的端面以提供具體的幾何形狀也可能是有益的。此外，可能期望的是，將玻璃元件附接到套管或者使用玻璃元件作為與凝膠聯(lián)合的分隔件。還可能期望的是，應(yīng)用帶減反射涂層的玻璃元件，如美國公布號20080050073中所公開，其通過引用結(jié)合于此。如以上提及的，連接器的間隙狀態(tài)也可被利用助于拆卸以及可能的部件的修理。 例如，如果檢測出有缺陷的光纖或套管，那么連接器可被加熱或被冷卻超出過渡溫度，使得連接器過渡到間隙狀態(tài)，由此容許套管被從殼體中移除而無損于殼體。例如，在第一構(gòu)造中，連接器被加熱到至少第二溫度，使得受限鉆孔的直徑膨脹到至少第四直徑d4。即使套管也被膨脹到它的第二直徑d2，但因?yàn)閐4大于d2，所以間隙配合仍存在于受限鉆孔與套管之間。或者，在圖1(c)和圖1(d)所示的第二構(gòu)造的連接器中，連接器被冷卻到第一溫度，使得套管直徑收縮到至少第一直徑屯。雖然受限鉆孔直徑也將收縮到d3，但因?yàn)镃l1小于d3， 所以間隙配合仍存在于受限鉆孔與套管之間。鑒于對本發(fā)明的一些特定實(shí)施例已做描述，因此對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員而言各種變更、變型和改進(jìn)將容易發(fā)生。因本公開而顯而易見的這類變更、變型和改進(jìn)，雖未在此特意地陳述，但意圖為本說明的一部分，并且意圖在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，前面的描述僅是示例，而非限制性的。本發(fā)明僅限制成如同隨附的權(quán)利要求及其等同方案所限定的。
權(quán)利要求
1.一種具有前后定向的光學(xué)連接器，所述連接器包括套管，所述套管包括具有第一熱膨脹系數(shù)(COE)的第一材料，并且所述套管具有在第一溫度下的第一直徑和在第二溫度下的第二直徑，所述套管還包括端面；殼體，所述殼體包括具有第二熱膨脹系數(shù)的第二材料，所述殼體具有受限鉆孔，所述受限鉆孔具有在所述第一溫度下的第三直徑和在所述第二溫度下的第四直徑；彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件配設(shè)在所述殼體中并且與所述套管接觸以對所述套管施加向前的促進(jìn)力；其中，所述連接器具有第一構(gòu)造和第二構(gòu)造，在所述第一構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑大于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于干涉狀態(tài)，并且所述第二直徑小于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于間隙狀態(tài)，在所述第二構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)小于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑小于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于所述間隙狀態(tài)，并且所述第二直徑大于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于所述干涉狀態(tài)；以及其中，所述套管與所述殼體之間的間隙在室溫下小于0. 5 μ m。
2.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中，所述連接器在室溫下處于所述干涉狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中，所述間隙在室溫下比間隙配合所必需的小。
4.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中，所述連接器在它的工作溫度范圍的大部分處于所述干涉狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中，所述連接器從至少室溫往下到它的最低工作溫度處于所述干涉狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的連接器，其中，所述連接器具有大約_46°C至71°C的工作溫度范圍。
7.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中，所述連接器，在所述第一構(gòu)造中在它的工作溫度范圍的上三分之一內(nèi)或以上或者在所述第二構(gòu)造中在所述工作溫度范圍的下三分之一內(nèi)或以下，從它的干涉狀態(tài)過渡到它的間隙狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的連接器，其中，所述連接器，在所述第一構(gòu)造中在大約32°C以上或者在所述第二構(gòu)造中在大約_7°C以下，從它的干涉狀態(tài)過渡到它的間隙狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的連接器，還包括 配設(shè)在所述殼體內(nèi)的透鏡。
10.如權(quán)利要求9所述的連接器，其中，所述端面與所述透鏡處于物理接觸。
11.如權(quán)利要求9所述的連接器，其中，所述殼體限定止動件，所述套管端面接觸所述止動件以在所述殼體中配準(zhǔn)所述端面。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)連接器，其中，所述端面和所述透鏡被分隔開以形成空氣隙。
13.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)連接器，其中，所述端面和所述透鏡被分隔開以形成填充有光學(xué)凝膠或光學(xué)透明材料的縫隙。
14.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)連接器，其中，所述端面具有角度式拋光。
15.如權(quán)利要求9所述的連接器，其中，所述殼體限定第二止動件，所述透鏡接觸所述第二止動件以在所述殼體中配準(zhǔn)所述透鏡。
16.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中，所述受限鉆孔具有的長度小于所述套管的長度的 1/2。
17.一種具有前后定向的光學(xué)連接器，所述連接器包括套管，所述套管包括具有第一熱膨脹系數(shù)的第一材料，并且具有在第一溫度下的第一直徑和在第二溫度下的第二直徑，所述套管還包括端面；殼體，所述殼體包括具有第二熱膨脹系數(shù)的第二材料，所述殼體具有受限鉆孔，所述受限鉆孔具有在所述第一溫度下的第三直徑和在所述第二溫度下的第四直徑；彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件配設(shè)在所述殼體中并且與所述套管接觸以對所述套管施加向前的促進(jìn)力；其中所述連接器具有第一構(gòu)造和第二構(gòu)造，在所述第一構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑大于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于干涉狀態(tài)，并且所述第二直徑小于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于間隙狀態(tài)，在所述第二構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)小于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑小于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于所述間隙狀態(tài)，并且所述第二直徑大于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于所述干涉狀態(tài)；以及其中，所述連接器在它的工作溫度范圍的大部分處于所述干涉狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求17所述的連接器，其中，所述連接器具有大約_46°C至71°C的工作溫度范圍。
19.如權(quán)利要求17所述的連接器，其中，所述連接器，在所述第一構(gòu)造中在工作溫度范圍的上三分之一內(nèi)或以上或者在所述第二構(gòu)造中在所述工作溫度范圍的下三分之一內(nèi)或以下，從它的干涉狀態(tài)過渡到它的間隙狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求17所述的連接器，其中，所述連接器，在所述第一構(gòu)造中在大約32°C以上或者在所述第二構(gòu)造中在大約-7°C以下，從它的干涉狀態(tài)過渡到它的間隙狀態(tài)。
21.一種用于組裝連接器的方法，所述連接器包括套管、殼體、和彈性構(gòu)件，所述套管具有外徑，所述殼體具有有內(nèi)徑的受限鉆孔，所述方法包括(a)加熱所述殼體或者冷卻所述套管，獲得在所述套管的所述外徑與所述受限鉆孔的所述內(nèi)徑之間的間隙，(b)在步驟(a)之后，將所述套管插入所述殼體的所述受限鉆孔中，(c)在所述殼體中配設(shè)所述彈性構(gòu)件以相對于所述殼體向前促進(jìn)套管，和(d)在步驟(b)和步驟(c)之后，容許所述殼體的溫度下降或者所述套管的溫度上升， 使得在所述套管被所述彈性構(gòu)件向前偏置的同時，所述連接器從間隙狀態(tài)過渡到干涉狀態(tài)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，在步驟(d)中，容許所述連接器達(dá)到室溫。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括在容許所述殼體冷卻之前，將透鏡插入在所述殼體中。
24.(當(dāng)前修改的)如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述套管包括第一材料，所述殼體包括第二材料，所述第一材料和第二材料具有不同的熱膨脹系數(shù)。
25.一種用于拆卸連接器的方法，所述方法包括(a)提供包括套管、殼體和彈性構(gòu)件的連接器，所述套管包括第一材料并且具有在所述第一溫度下的第一直徑和在高于所述第一溫度的第二溫度下的第二直徑，所述殼體包括具有熱膨脹系數(shù)不同于所述第一材料的熱膨脹系數(shù)的第二材料，并且所述殼體具有受限鉆孔，所述受限鉆孔具有在所述第一溫度下的第三直徑和在所述第二溫度下的第四直徑，所述連接器具有第一構(gòu)造和第二構(gòu)造，在所述第一構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑大于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于干涉狀態(tài)，并且所述第二直徑小于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于間隙狀態(tài)，在所述第二構(gòu)造中，所述第二熱膨脹系數(shù)小于所述第一熱膨脹系數(shù)，所述第一直徑小于所述第三直徑使得所述連接器在所述第一溫度下處于所述間隙狀態(tài)，并且所述第二直徑大于所述第四直徑使得所述連接器在所述第二溫度下處于所述干涉狀態(tài)；(b)將所述第一構(gòu)造的所述連接器加熱到所述第二溫度或者將所述第二構(gòu)造的所述連接器冷卻到所述第一溫度，使得所述連接器過渡到間隙狀態(tài)，所述第一溫度和第二溫度在所述工作溫度范圍內(nèi)；(C)將所述套管從所述殼體移除。
26.如權(quán)利要求M所述的方法，其中，所述第一溫度在-7V以下，并且所述第二溫度在 32°C以上。
全文摘要
一種具有前后定向的光學(xué)連接器，該連接器包括套管，套管包括具有第一熱膨脹系數(shù)(COE)的第一材料，并且具有在第一溫度下的第一直徑和在第二溫度下的第二直徑，套管還包括端面；殼體，殼體包括具有第二熱膨脹系數(shù)的第二材料，殼體具有受限鉆孔，受限鉆孔具有在第一溫度下的第三直徑和在第二溫度下的第四直徑；彈性構(gòu)件，彈性構(gòu)件配設(shè)在殼體中并且與套管處于接觸以對套管施加向前的促進(jìn)力；其中，連接器具有第一構(gòu)造和第二構(gòu)造，在第一構(gòu)造中，第二熱膨脹系數(shù)大于第一熱膨脹系數(shù)，第一直徑大于第三直徑使得所述連接器在第一溫度下處于干涉狀態(tài)。
文檔編號G02B6/38GK102449517SQ201080024053
公開日2012年5月9日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者D.E.沃特曼, M.A.卡達(dá)卡倫, S.格林德斯萊夫 申請人:泰科電子公司