用于塑料光纤的光学星形耦合器
阅读：282发布：2022-08-11
专利汇可以提供用于塑料光纤的光学星形耦合器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种装配光学 耦合器 系统的方法和设备。使用对齐系统将多条第一光纤连接至第一插座，以对齐所述第一插座内的所述多条第一光纤。使用所述对齐系统将多条第二光纤连接至第二插座，以在所述第二插座内对齐所述多条第二光纤。所述第一插座被连接至星形耦合器。所述多条第一光纤被光学连接至所述星形耦合器中的混合通道。所述第二插座被连接至所述星形耦合器。所述多条第二光纤被光学连接至所述星形耦合器中的所述混合通道。，下面是用于塑料光纤的光学星形耦合器专利的具体信息内容。
1.一种光学耦合器系统（200），其包括：
耦合器外壳（212），其具有第一端（214）和第二端（216）；
混合通道（218），其从所述耦合器外壳（212）的所述第一端（214）延伸至所述耦合器外壳（212）的所述第二端（216），其中所述混合通道（218）被构造成在所述第一端（214）接收来自第一光纤的输入光学信号（220）并且在所述第二端（216）将所述输入光学信号（220）分为多个输出光学信号（222）；
第一插座（204），其被构造被连接至所述耦合器外壳（212）的所述第一端（214），其中所述第一插座（204）具有主外壳（302）和漏斗结构（304），其中所述第一插座（204）的所述主外壳（302）被构造成在所述主外壳（302）内的通道（226）中接收多条第一光纤（248），并且其中一部分（316）所述多条第一光纤（248）未被覆套，并且所述第一插座（204）的所述漏斗结构（304）减少所述第一插座（204）的所述通道（226）的尺寸（312）以接收未被覆套的该部分（316）所述多条第一光纤（248）；以及
第二插座（206），其被构造被连接至所述耦合器外壳（212）的所述第二端（216），其中所述第二插座（206）具有主外壳（302）和漏斗结构（304），其中所述第二插座（206）的所述主外壳（302）被构造成在所述第二插座（206）的所述主外壳（302）内的通道（226）中接收多条第二光纤（250），并且其中一部分（316）所述多条第二光纤（250）未覆套，并且所述第二插座（206）的所述漏斗结构（304）减少所述第二插座（206）的所述通道（226）的尺寸（312），以接收未被覆套的该部分（316）所述多条第二光纤（250）。
2.根据权利要求1所述的光学耦合器系统（200），其还包括：
紧固系统（252），其被构造成将所述第一插座（204）连接至所述耦合器外壳（212）的所述第一端（214），并且将所述第二插座（206）连接至所述耦合器外壳（212）的所述第二端（216）。
3.根据权利要求2所述的光学耦合器系统（200），其中所述紧固系统（252）进一步被构造成将所述多条第一光纤（248）对齐于所述混合通道（218），并且将所述多条第二光纤（250）对齐于所述混合通道（218）。
4.根据权利要求2-3所述的光学耦合器系统（200），其中所述紧固系统（252）包括：
第一套管，其具有第一通道（226），该第一通道（226）被构造成接收第一插座（204）以及所述耦合器外壳（212）的所述第一端（214）；以及
第二套管，其具有第二通道（226），该第二通道（226）被构造成接收第二插座（206）以及所述耦合器外壳（212）的所述第二端（216）。
5.根据上述权利要求任一项所述的光学耦合器系统（200），其中所述混合通道（218）包括混合杆（224），并且所述混合杆（224）具有六边形的横截面（236）。
6.根据上述权利要求任一项所述的光学耦合器系统（200），其中所述混合通道（218）包括空气界面柱（1002）和反射壁（232）。
7.根据权利要求6所述的光学耦合器系统（200），其中所述混合通道（218）具有六边形的横截面（236）。
8.根据上述权利要求任一项所述的光学耦合器系统（200），其中所述多条第一光纤（248）和所述多条第二光纤（250）为塑料光纤（120）。
9.根据上述权利要求任一项所述的光学耦合器系统（200），其中具有所述混合通道（218）的所述耦合器外壳（212）为星形耦合器（136）。
10.根据上述权利要求任一项所述的光学耦合器系统（200），其中所述光学耦合器系统（200）在从以下平台中选择的一个平台中的光学网络数据处理系统（106）中使用：飞机、潜艇、公共汽车、人员运输车、坦克、火车、汽车、航天器、空间站、卫星、水面舰艇、发电站、大坝、制造设施和建筑物。
11.一种用于装配光学耦合器系统（200）的方法，所述方法包括：
使用对齐系统（400）将多条第一光纤（248）连接至第一插座（204），以在所述第一插座（204）中对齐所述多条第一光纤（248）；
使用对齐系统（400）将多条第二光纤（250）连接至第二插座（206），以在所述第二插座（206）中对齐所述多条第二光纤（250）；
将所述第一插座（204）连接至星形耦合器（136），其中将所述多条第一光纤（248）光学连接至所述星形耦合器（136）中的混合通道（218）；以及
将所述第二插座（206）连接至星形耦合器（136），其中将所述多条第二光纤（250）光学连接至所述星形耦合器（136）中的所述混合通道（218）。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中使用所述对齐系统（400）将所述多条第一光纤（248）连接至所述第一插座（204）以在所述第一插座（204）中对齐所述多条第一光纤（248）包括：
将所述第一插座（204）定位在第一对齐结构和第二对齐结构之间；
通过所述第一对齐结构中的第一孔（406）插入所述多条第一光纤（248）中的每条，其中所述第一对齐结构包括可拆装部段（1124），其被构造成从所述第一孔（406）释放所述多条第一光纤（248）；以及
使通过所述第一孔（406）插入的所述多条第一光纤（248）中的每条都穿过所述第一插座（204）内的通道（226）并且穿过所述第二对齐结构内的第二孔（408），其中所述第二孔（408）具有被构造成接收所述多条第一光纤（248）的未覆套部分的直径。
13.根据权利要求11-12所述的方法，
其中使用所述对齐系统（400）将所述多条第二光纤（250）连接至所述第二插座（206）以在所述第二插座（206）中对齐所述多条第二光纤（250）包括：
将所述第二插座（206）定位在第一对齐结构和第二对齐结构之间；
通过所述第一对齐结构中的第一孔（406）插入所述多条第二光纤（250）中的每条，其中所述第一对齐结构包括可拆装部段（1124），其被构造成从所述第一孔（406）释放所述多条第二光纤（250）；以及
使通过所述第一孔（406）插入的所述多条第二光纤（250）中的每条都穿过所述第二插座（206）内的通道（226）并且穿过所述第二对齐结构内的第二孔（408），其中所述第二孔（408）具有被构造成接收所述多条第二光纤（250）的未覆套部分的直径。
14.根据权利要求11-13所述的方法，
将所述第一插座（204）连接至所述星形耦合器（136），其中所述多条第一光纤（248）被光学连接至所述星形耦合器（136）中的所述混合通道（218）包括：
使用紧固件系统将所述第一插座（204）连接至所述星形耦合器（136）的耦合器外壳（212）的第一端（214），其中所述多条第一光纤（248）光学连接至所述星形耦合器（136）内的所述混合通道（218）；
并且其中将所述第二插座（206）连接至所述星形耦合器（136），其中将所述多条第二光纤（250）光学连接至所述星形耦合器（136）中的所述混合通道（218）包括：
使用所述紧固件系统将所述第二插座（206）连接至所述星形耦合器（136）的所述耦合器外壳（212）的第二端（216），其中所述多条第二光纤（250）光学连接至所述星形耦合器（136）内的所述混合通道（218）。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述光学耦合器系统（200）包括：第一套管，其具有被构造成接收所述第一插座（204）和所述耦合器外壳（212）的所述第一端（214）的第一通道（226）；以及第二套管，其具有被构造成接收所述第二插座（206）和所述耦合器外壳（212）的所述第二端（216）的第二通道（226）。
用于塑料光纤的光学星形耦合器
技术领域
背景技术
[0002] 在装置之间发送信息时，可使用光学信号以发送该信息。在从一个装置发送至另一装置的光学信号中编码该信息。通过该类型媒介，发射器在光学信号中编码消息。通过媒介，诸如光纤将该光学信号发送至接收器。然后，接收器解码来自所接收的光学信号的消息。通过该类型传输，可代替或补充使用电线的网络，从而包括通过其发送光学信号的光纤。
[0004] 使用光纤可能比使用电线更令人满意。例如，与使用金属电线相比，光纤可能允许较长距离地且以较高数据传输率来传输光学信号。与通过金属电线传递电学信号相比，针对相同距离，通过光纤传输的光学信号可能具有较低损失。
[0005] 此外，也期望使用光纤，这是因为这些类型的纤维不受电磁干扰的影响。这些和其他特征使得期望在用于交通工具，诸如飞机和航天器的装置之间使用光纤来传输信息。此外，期望光纤满足与电线相同的要求，以便它们在交通工具诸如飞机或航天器内代替电线。
[0007] 由二氧化硅制成的光纤的另一替换为由塑料制成的光纤。这些类型的纤维可能由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成。塑料光纤（POF）通常用作玻璃光纤的替换。与玻璃光纤相比，塑料光纤可能更具有成本效益，并且可能不像玻璃光纤那样易碎。然而，玻璃光纤和塑料光纤之间的材料和物理特性的差异可能导致当设计用于玻璃光纤的装置使用塑料光纤时，其提供不良性能。
[0008] 因此，将期望具有一种考虑上述至少一种问题以及可能的其他问题的方法和设备。发明内容
[0009] 在一个例证性实施例中，光学耦合器系统包括：耦合器外壳，其具有第一端和第二端；混合通道，其从耦合器外壳的第一端延伸至耦合器外壳的第二端；第一插座；以及第二插座。该混合通道被构造成在第一端接收来自第一光纤的输入光学信号，并且在第二端将该输入光学信号分为多个输出光学信号。第一插座被构造成被连接至耦合器外壳的第一端。第一插座具有主外壳和漏斗结构。第一插座的主外壳被构造成在主外壳中的通道中接收多条第一光纤。该多条第一光纤中的一部分未被覆套，并且第一插座的漏斗结构减小第一插座的通道的尺寸以接收未覆套的该多条第一光纤中的该部分。第二插座被构造成被连接至耦合器外壳的第二端。第二插座具有主外壳和漏斗结构。第二插座的主外壳被构造成在第二插座的主外壳中的通道中接收多条第二光纤。该多条第二光纤中的一部分未被覆套，并且第二插座的漏斗结构减小第二插座的通道的尺寸以接收未覆套的该多条第二光纤中的该部分。
[0010] 在另一例证性实施例中，用于在插座内对齐多条光纤的对齐系统包括具有多个第一孔的第一对齐固定装置和具有多个第二孔的第二对齐固定装置。第一对齐固定装置被构造成接收多条光纤。第二对齐固定装置被构造成接收多条光纤的未覆套部分。第一对齐固定装置被构造成相对于插座的第一端被放置，并且包括可拆装部段。第二对齐固定装置被构造成相对于插座的第二端被放置。
[0011] 在仍另一例证性实施例中，提出一种装配光学耦合器系统的方法。使用对齐系统将多条第一光纤连接至第一插座，以在第一插座中对齐多条第一光纤。使用对齐系统将多条第二光纤连接至第二插座，以在第二插座中对齐多条第二光纤。第一插座连接至星形耦合器。多条第一光纤光学连接至星形耦合器中的混合通道。第二插座连接至星形耦合器。多条第二光纤光学连接至星形耦合器中的混合通道。
[0012] 根据本发明的一方面，提供一种光学耦合器系统。该系统包括：耦合器外壳，其具有第一端和第二端；混合通道，其从耦合器外壳的第一端延伸至耦合器外壳的第二端，其中混合通道被构造成在第一端接收来自第一光纤的输入光学信号并且在第二端将该输入光学信号分为多个输出光学信号；第一插座，其被构造成被连接至耦合器外壳的第一端，其中第一插座具有主外壳和漏斗结构，其中第一插座的主外壳被构造成在主外壳的通道中接收多条第一光纤，并且其中一部分多条第一光纤未被覆套，并且第一插座的漏斗结构减小第一插座的通道尺寸以接收未覆套的该部分多条第一光纤；以及，第二插座，其被构造成被连接至耦合器外壳的第二端，其中第二插座具有主外壳和漏斗结构，其中第二插座的主外壳被构造成在第二插座的主外壳的通道中接收多条第二光纤，并且其中一部分多条第二光纤未被覆套，并且第二插座的漏斗结构减小第二插座的通道尺寸以接收未覆套的该部分多条第二光纤。有利地，本发明还包括紧固系统，其被构造成将第一插座连接至耦合器外壳的第一端，并且将第二插座连接至耦合器外壳的第二端。优选，该紧固系统进一步被构造成将多条第一光纤对齐于混合通道，以及将多条第二光纤对齐于混合通道。优选，该紧固系统包括：第一套管，其具有第一通道，该第一通道被构造成接收第一插座和耦合器外壳的第一端；以及，第二套管，其具有第二通道，该第二通道被构造成接收第二插座和耦合器外壳的第二端。有利地，混合通道包括混合杆。优选，混合杆具有六边形横截面。有利地，混合通道包括空气界面柱和反射壁。优选，混合通道具有六边形横截面。有利地，多条第一光纤和多条第二光纤为塑料光纤。有利地，具有混合器通道的耦合器外壳为星形耦合器。有利地，光学耦合器系统在从以下平台中选择的一个平台中的光学网络数据处理系统中使用：飞机、潜艇、公共汽车、人员运输车、坦克、火车、汽车、航天器、空间站、卫星、水面舰艇、发电站、大坝、制造设施和建筑物。
[0013] 根据本发明的进一步方面，提供一种用于在插座中对齐多条光纤的对齐系统。该对齐系统包括：第一对齐固定装置，其具有多个第一孔，所述多个第一孔被构造成接收多条光纤；以及，第二对齐固定装置，其具有多个第二孔，所述多个第二孔被构造成接收所述多条光纤的未覆套部分，其中所述第一对齐固定装置被构造成相对插座的第一端被放置并且包括可拆装部段，以及第二对齐固定装置被构造成相对插座的第二端被放置。
[0014] 根据本发明的仍进一步方面，提供一种装配光学耦合器系统的方法。该方法包括：使用对齐系统将多条第一光纤连接至第一插座，以在第一插座中对齐多条第一光纤；使用对齐系统将多条第二光纤连接至第二插座，以在第二插座中对齐多条第二光纤；将第一插座连接至星形耦合器，其中多条第一光纤光学连接至星形耦合器中的混合通道；以及，将第二插座连接至星形耦合器，其中多条第二光纤光学连接至星形耦合器中的混合通道。有利地，使用对齐系统将多条第一光纤连接至第一插座以在第一插座中对齐多条第一光纤包括：在第一对齐结构和第二对齐结构之间定位第一插座；通过第一对齐结构中的第一孔插入多条第一光纤中的每条，其中第一对齐结构包括可拆装部段，其被构造成从第一孔释放多条第一光纤；以及，通过第一孔插入的多条第一光纤中的每条穿过第一插座内的通道并且穿过第二对齐结构内的第二孔，其中第二孔具有被构造成接收多条第一光纤的未覆套部分的直径。有利地，使用对齐系统将多条第二光纤连接至第二插座以在第二插座中对齐多条第二光纤包括：在第一对齐结构和第二对齐结构之间定位第二插座；通过第一对齐结构中的第一孔插入多条第二光纤中的每条，其中第一对齐结构包括可拆装部段，其被构造成从第一孔释放多条第二光纤；以及，通过第一孔插入的多条第二光纤中的每条穿过第二插座内的通道并且穿过第二对齐结构内的第二孔，其中第二孔具有被构造成接收多条第二光纤的未覆套部分的直径。有利地，将第一插座连接至星形耦合器，其中多条第一光纤光学连接至星形耦合器内的混合通道包括使用紧固件系统将第一插座连接至用于星形耦合器的耦合器外壳的第一端，其中多条第一光纤光学连接至星形耦合器内的混合通道，并且其中将第二插座连接至星形耦合器，其中多条第二光纤光学连接至星形耦合器内的混合通道包括使用紧固件系统将第二插座连接至用于星形耦合器的耦合器外壳的第二端，其中多条第二光纤光学连接至星形耦合器内的混合通道。优选，光学耦合器系统包括：第一套管，其具有第一通道，该第一通道被构造成接收第一插座和耦合器外壳的第一端；以及第二套管，其具有第二通道，该第二通道被构造成接收第二插座和耦合器外壳的第二端。有利地，混合通道具有六边形横截面。有利地，混合通道包括混合杆。有利地，混合通道包括空气界面柱和反射壁。
附图说明
[0017] 图1示出根据例证性实施例的光学信息环境图；
[0018] 图2示出根据例证性实施例的光学耦合器系统的方框图；
[0019] 图3示出根据例证性实施例的插座的方框图；
[0020] 图4示出根据例证性实施例的对齐系统图；
[0021] 图5示出示出根据例证性实施例的飞机图；
[0022] 图6示出根据例证性实施例的光学耦合器系统图；
[0023] 图7示出根据例证性实施例的处于未装配状态的光学耦合器系统图；
[0024] 图8示出根据例证性实施例的第一插座的端部的图；
[0025] 图9示出根据例证性实施例的星形耦合器图；
[0026] 图10示出根据例证性实施例的星形耦合器的另一幅图；
[0027] 图11示出根据例证性实施例的对齐系统图；
[0028] 图12示出根据例证性实施例的具有在对齐系统中对齐的多条光纤的插座图；
[0029] 图13示出根据例证性实施例的插座组件的分解横截面图；
[0030] 图14示出根据例证性实施例的用于装配耦合器系统的过程的流程图；
[0031] 图15示出根据例证性实施例的用于将多条光纤连接至插座的过程的流程图；
[0032] 图16示出根据例证性实施例的用于将插座连接至星形耦合器的过程的流程图；
[0033] 图17示出根据例证性实施例的飞机制造和使用方法图；以及
[0034] 图18示出其中可例证性实施例的飞机图。
具体实施方式
[0035] 不同例证性实施例认识并且考虑一种或更多不同考虑事项。例如，不同例证性实施例认识并且考虑在交通工具，诸如飞机中使用光学网络，其要求组件具有承受飞机的运行环境的能力。例如，在飞机中，光纤应能够承受可能在飞机中遇到的温度范围。这些温度范围可能从约-40摄氏度至约105摄氏度。不同例证性实施例也认识并且考虑使用的光纤应提供这样一种能力，即传送发射器、接收器、收发器或其他类似装置所用的频率范围内的光学信号。另外，不同例证性实施例也认识并且考虑了，通过使用光纤，期望降低信号传输中的损失。
[0036] 不同例证性实施例认识并且考虑到塑料光纤比玻璃光纤更适合在飞机中使用。在飞机中遇到的温度范围内，塑料光纤具有更大柔性/适应性（flexibility）。此外，光纤也具有较小重量。使用塑料光纤代替玻璃光纤可以将飞机的重量降低几百磅。此外，塑料光纤也能够提供在飞机中发送光学信号所期望的频率范围。
[0037] 不同例证性实施例认识并且考虑到，在降低传输损失中，和塑料光纤一起使用的耦合器应被构造成以尽可能降低损失的方式耦合该信号。不同例证性实施例认识并且考虑到，设计用于和玻璃光纤一起使用的当前使用光学耦合器可导致比期望的更大的耦合损失。这些损失可能由于耦合器和塑料光纤之间的直径、光学特征和反射率的差异所导致的。
[0038] 同样地，不同例证性实施例认识并且考虑到，可能希望将更大数目的塑料光纤连接至耦合器。塑料光纤数目的增加随光学网络，诸如飞机中使用的那些光学网络的复杂性增加而产生。例如，可能期望将30条或更多塑料光纤附接至耦合器。当前可用的耦合器不能处理大量塑料光纤。大多数当前可用的耦合器仅能够处理约16条光纤，但是会具有比期望更低的性能。
[0039] 因此，例证性实施例提供一种用于在光学网络中使用的光学耦合器系统的方法和设备。在一个例证性实施例中，该光学耦合器系统包括耦合器外壳，其具有第一端和第二端。该耦合器外壳具有混合通道，其从耦合器外壳的第一端延伸至混合器外壳的第二端。该混合通道被构造成在第一端接收来自光纤的输入信号，并且在第二端将该输入信号分为多个输出信号。该耦合器外壳也包括第一插座和第二插座。第一插座被构造成被连接至耦合器外壳的第一端。第二插座被构造成被连接至耦合器外壳的第二端。第一插座具有主外壳和漏斗结构。第一插座的主外壳被构造成在主外壳中的通道中接收多条第一光纤。一部分该多条第一光纤未被覆套，并且第一插座的漏斗结构减少第一插座的通道的尺寸以接收未覆套的该多条第一光纤的该部分。第二插座也具有主外壳和漏斗结构。第二插座的主外壳被构造成在第二插座的主外壳中的通道中接收多条第二光纤。一部分该多条第二光纤未被覆套，并且第二插座的漏斗结构减少第二插座的通道的尺寸，以接收未覆套的该多条第二光纤的该部分。
[0040] 现在参考附图，具体地，参考附图1，根据例证性实施例示出光学信息环境图。在该例证性例子中，光学信息环境100包括平台102。在该例证性例子中，平台102采取飞机104的形式。
[0042] 在这些例证性例子中，装置108可包括计算机、控制器、传感器和其他适当类型装置中的至少一种。如此处使用的，当与一列项目一起使用时，本文所使用的短语“至少一个…”意思是可使用一个或更多所列项目的不同组合，并且可能仅需要该列中的每种项目中的一个。例如，“项目A、项目B和项目C的至少一个”可能包括（但不限于）项目A或者项目A和项目B。该例子也可包括项目A、项目B和项目C，或者项目B和项目C。
[0043] 在这些例证性例子中，装置108被连接至光学网络114。光学网络114是在其上在装置108之间发送光学信号112的媒介。光学网络114包括光纤116。如图所示，光纤116可以为玻璃光纤118和塑料光纤120其中至少一种。在这些例证性例子中，由于当平台102采取飞机104的形式时所存在的环境122的原因，塑料光纤120可能比玻璃光纤118更普遍。
[0044] 在这些例证性例子中，光纤116可能成组为束124。此外，发射器126、接收器128、收发器130和其他适当的装置也可关联于或用于装置108，以用于在光学网络114中的装置108之间交换光学信号112。取决于具体实施方式，可将这些装置视为光学网络114的一部分或装置108的一部分。
[0045] 此外，光学网络114也包括光学开关132和光学耦合器系统134。光学开关132可将光学信号112引导至光纤116中的不同光纤。
[0046] 光学耦合器系统134可将来自一些多条光纤的信号耦合至另一些多条光纤。在这些例证性例子中，光学耦合器系统134包括星形耦合器136。星形耦合器136是接收输入光学信号138并将输入光学信号138分为多个输出光学信号140的装置。在这些例证性例子中，多个输出光学信号140具有相同密度。可在光学耦合器系统134中实施一个或更多例证性实施例，以降低穿过光学耦合器系统134的光学信号112的传输损失。
[0047] 在这些例证性例子中，当平台102采取飞机104的形式时，在光学网络数据处理系统106中使用塑料光纤120。对于在飞机104运行期间在环境122中发生的温度142而言，塑料光纤120可提供期望的性能。此外，塑料光纤120也提供使用飞机104中的装置108的频率范围144的光学信号112的传输。另外，当传输光学信号112时，塑料光纤120也具有期望的损失水平146。另外，通过使用根据例证性实施例的光学耦合器系统134，也可在光学网络数据处理系统106中达到期望损失水平146。
[0048] 现在参考图2，其中示出根据例证性实施例的光学耦合器系统的方框图。在该例证性实施例中，光学耦合器系统200包括星形耦合器202、第一插座204、第二插座206、第一支架208和第二支架210。星形耦合器202具有带有第一端214和第二端216的耦合器外壳212。
[0049] 耦合器外壳212可由从以下材料至少一种选择的材料组成：金属、铝、钢、钛、复合材料、塑料和其他适当的材料。针对耦合器外壳212选择的材料可能是提供期望水平的机械强度、耐久性和其他适当性质的一种材料。
[0050] 混合通道218从第一端214通过耦合器外壳212延伸至第二端216。在这些例证性例子中，混合通道218被构造成在耦合器外壳212的第一端214处在混合通道218中接收输入光学信号220。随着输入光学信号220行进通过混合通道218，输入光学信号220被分为多个输出光学信号222。在耦合器外壳212的第二端216，在混合通道218处输出多个输出光学信号222。
[0051] 在这些例证性实施例中，混合通道218是提供输入对光学信号220的分裂或多路复用的媒介。该多路复用获取来自多条第一光纤248中的一条光纤的输入光学信号220，并且产生输出至多条第二光纤250的多个输出光学信号222。在该例子中，在某一时间从多条第一光纤248中的一条光纤接收输入光学信号。
[0052] 在另一例证性例子中，可在相同时间接收超过一个输入光学信号。在该情况下，接收的每个输入光学信号都具有和其他输入光学信号不同的波长。结果，混合通道218针对处于不同波长的每个输入信号产生多个输出光学信号222。换句话说，多条第二光纤250中的每条都将在同一时间接收处于不同波长的输入光学信号中的每个。
[0053] 在这些例证性例子中，混合通道218可能为混合杆224、具有是反射壁232的壁230的通道226或者两者的组合。当混合通道218为混合杆224时，混合杆224就从第一端
214通过耦合器外壳212延伸至第二端216。混合杆224可由其分数指数接近图1中的光纤116的分数指数的各种材料组成。具体地，通过使用塑料光纤120，混合杆224可具有类似于图1中的塑料光纤120中使用的那些光纤的分数指数（the index of fraction）。
214通过耦合器外壳212延伸至第二端216。混合杆224可由其分数指数接近图1中的光纤116的分数指数的各种材料组成。具体地，通过使用塑料光纤120，混合杆224可具有类似于图1中的塑料光纤120中使用的那些光纤的分数指数（the index of fraction）。
[0054] 在这些例证性例子中，针对在混合杆224中使用所选择的材料可能是对于在光学信号和该类型光纤中使用的具体一种或多种波长具有足够低的衰减水平的任意透明材料。在这些例证性例子中，混合杆224可由从以下至少一种材料中选择的材料组成：聚甲基丙烯酸甲酯、聚全氟丁基乙烯基醚、全氟聚合物、玻璃、紫外光粘合剂/UV光粘合剂和其他适当的材料。
[0055] 在其他例证性例子中，混合通道218可包括通道226，其具有在耦合器外壳212的第一端214和第二端216之间延伸的空气228。通道226具有壁230。壁230为反射壁232。反射壁232可通过打磨壁230或者在壁230上放置反射性涂层234而形成。
[0056] 在这些例证性例子中，混合通道218具有横截面236。横截面236被选择成降低输入光学信号220在混合通道218内传播以形成多个输出光学信号222时的损失。在这些例证性例子中，横截面236被选择成六边形形状238。当然，取决于具体实施方式，可使用其他形状。其他形状可包括，例如（但不限于），圆形、三角形、五边形、八边形和其他适当类型的形状。在一些例子中，该形状可能是不规则的，而非这些例子中的对称形状。
[0057] 可选择混合通道218的长度和宽度，以降低耦合损失。可通过以下方式执行对这些参数的选择，即模拟或测试不同混合通道以识别具有期望耦合损失的一个通道。最优长度和直径可能受光纤数目的影响。
[0058] 在这些例证性例子中，第一插座204具有第一端240和第二端242。以类似方式，第二插座206具有第一端244和第二端246。
[0059] 在这些例证性例子中，第一插座204被构造成在第一插座204的第一端240处接收多条第一光纤248。以类似方式，第二插座206被构造成在第二插座206的第一端244处接收多条第二光纤250。第一插座204的第二端242被构造成被连接至耦合器外壳212的第一端214。第二插座206的第二端246被构造成被连接至耦合器外壳212的第二端216。在这些例证性例子中，该连接被构造成通过混合通道218在多条第一光纤248和多条第二光纤250之间提供光学连接。
[0060] 可使用第一支架208和第二支架210做出该连接。第一支架208被构造成将第一插座204的第二端242连接于耦合器外壳212的第一端214。第二支架210被构造成将第二插座206的第二端246连接于耦合器外壳212的第二端216。
[0061] 具体地，第一支架208可能为套管，其被构造成接收第一插座204的第二端242和耦合器外壳212的第一端214。第二支架210也可能为套管，其被构造成接收第二插座206的第二端246和耦合器外壳212的第二端216。在将第一插座204和第二插座206连接至耦合器外壳212时，紧固系统252可与第一支架208和第二支架210一起使用。
[0062] 现在参考图3，其中示出根据例证性实施例的插座的方框图。在该例证性例子中，插座300为用于图2中的第一插座204或第二插座206的组件的例子。在该例证性例子中，插座300包括主外壳302，其具有漏斗结构304。第一端306处于主外壳302的开始处，并且插座300的第二端308处于漏斗结构304的结尾处。在该例证性例子中，漏斗结构304关联于主外壳302。
[0063] 当一个组件“关联”于另一组件时，在这些示出例子中，该关联为物理关联。例如，可认为通过以下方式使第一组件关联于第二组件，即通过将其固定至第二组件、粘合至第二组件、安装至第二组件、焊接至第二组件、紧固至第二组件和/或通过一些其他适当方式连接至第二组件。也可使用第三组件将第一组件连接至第二组件。也可认为通过以下方式使第一组件关联于第二组件，即作为第二组件的一部分和/或延伸部分而形成第一组件。
[0064] 如图所示，通道310延伸通过主外壳302和漏斗结构304。通道310具有尺寸312。主外壳302中的通道310的尺寸312被构造成接收具有护套的多条光纤314。换句话说，多条光纤314中的一条光纤具有覆盖该光纤的结构。该结构例如可能为以下至少一种：树脂层、护套层、涂层或其他适当的材料。可将这种形式的光纤称为光缆。
[0065] 通道310在漏斗结构304内尺寸312缩小。尺寸312的这种缩小被构造成接收多条光纤314的未被覆套的部分316。换句话说，多条光纤314的尺寸在未覆套的部分316内直径较小。多条光纤314的未覆套部分是多条光纤314的已移除护套的部分。可将多条光纤314的无护套的该部分称为被暴露。在这些例证性例子中，该护套可增加纤维的强度，但是不对纤维的光学波导性质有影响或帮助。
[0066] 现在参考图4，其示出根据例证性实施例的对齐系统图。对齐系统400被构造成对齐多条光纤314以用于被放置在图3中的插座300内。
[0067] 在该例证性例子中，对齐系统400包括第一对齐固定装置402和第二对齐固定装置404。第一对齐固定装置402具有第一孔406，并且第二对齐固定装置404具有第二孔408。第一对齐固定装置402中的第一孔406具有第一直径410。第二对齐固定装置404中的第二孔408具有第二直径412。第一直径410被构造成接收具有护套的光纤。第二直径
412被构造成接收未覆套的光纤。
412被构造成接收未覆套的光纤。
[0068] 在这些例证性例子中，可将第一对齐固定装置402和第二对齐固定装置404放置在插座300的任一端。在这些例证性例子中，第一对齐固定装置402由可分离部段418组成。可分离部段418被构造成分离，以便可分离部段418可从多个光纤314周围拆除，而不需要使多个光纤314滑动通过第一孔406。
[0069] 光学信息环境100以及该环境中的不同组件，以及用于装配光学耦合器系统的组件的例证无意对其中可实施这些组件的方式施加物理或结构性限制。可使用除了或者代替所示出组件之外的其他组件。一些组件可能是不必需的。同样地，提出方框以例证一些功能性组件。当在例证性实施例中实施时，可将这些方框中的一个或更多个组合、拆分或组合并拆分成不同的方框。
[0070] 例如，虽然示出平台102为飞机104，但是在其他例证性例子中，平台102可采取其他形式。例如（但不限于），其他例证性实施例可应用于移动平台、固定平台、陆基结构、水基结构、空基结构和/或一些其他适当的平台。更特别地，不同例证性实施例可应用于例如（但不限于）潜艇、公共汽车、人员运输车、坦克、火车、汽车、航空器、太空站、卫星、水面舰艇、发电站、大坝、制造设施、建筑物和/或一些其他适当的平台。
[0071] 作为另一例证性例子，在一些情况下，光学网络数据处理系统106可与有线网络数据处理系统一起使用，或者其可能是在网络中包括有线线路的混合系统。
[0072] 现在参考图5，其中示出根据例证性实施例的飞机图。飞机500为飞机104的一种实施的例证，其中可实施图1中的光学网络数据处理系统106。
[0073] 飞机500具有附接至机身506的机翼502和机翼504。飞机500也包括附接至机翼502的发动机508和附接至机翼504的发动机510。机身506的尾翼部段512具有水平稳定器514、水平稳定器516和竖直稳定器518。在这些例证性例子中，光学网络数据处理系统520包括光学网络522。装置，诸如驾驶舱显示器524、飞行控制计算机526和其他组件，可连接至光学网络522。在这些例证性例子中，光学耦合器系统，诸如图2中的光学耦合器系统200，可在飞机500中的光学网络522的不同位置使用。
[0074] 现在参考图6，其中示出根据例证性实施例的光学耦合器系统。在该例证性例子中，示出光学耦合器系统600处于被装配形式。在该例证性例子中，光学耦合器系统600包括星形耦合器602、第一插座604、第二插座606、第一支架608和第二支架610。如图所示，多条第一光纤612连接至第一插座604。多条第二光纤614连接至第二插座606。多条第一光纤612可形成第一束616。在这些例证性例子中，多条第二光纤614可形成第二束618。
[0075] 如图所示，通过第一支架608将第一插座604连接至星形耦合器602。通过第二支架610将第二插座606连接至星形耦合器602。该连接在具有星形耦合器602的多条第一光纤612和具有星形耦合器602的多条第二光纤614之间提供光学连接。如图所示，在这些例证性例子中，第一支架608采取套管的形式，可通过该套管接收第一插座604和一部分星形耦合器602。第二支架610也采取套管的形式，其中可接收一部分第二插座606和一部分星形耦合器602。
[0076] 现在参考图7，其中示出根据例证性实施例的处于未装配状态的光学耦合器系统图。在该例证性例子中，示出光学耦合器系统600未装配。如图所示，在该例子中，第一插座604具有主外壳700和漏斗结构（funneling structure）702。以类似方式，第二插座606具有主外壳704和漏斗结构706。
[0077] 如该图中所示，处于第一插座604的末端711的多条第一光纤612的末端708暴露并且在第一插座604的通道712内以六边形形状710被布置。在这些例证性例子中，多条第一光纤612的末端708为抛光末端713。六边形形状710可能具有如下宽度，即对应于星形耦合器602中的混合通道716的六边形形状714的宽度。
[0078] 此外，在该图中，第一支架608为细长结构，其具有六边形形状的通道720。以类似方式，第二支架610也为细长结构，其具有六边形形状的通道722。
[0079] 在这些例证性例子中，主外壳700具有长度724和宽度726。在该例证性例子中，长度724约为1.0英寸。在该例证性例子中，宽度726约为0.7英寸。主外壳704可具有分别基本与主外壳700的长度和宽度一样的长度和宽度。如图所示，第一支架608和第二支架610具有和主外壳700基本相同的宽度。
[0080] 此外，漏斗结构702具有长度728和宽度730。在该例证性例子中，长度728约为3.0英寸，宽度730约为0.5英寸。漏斗结构706可具有分别基本与漏斗结构702的长度和宽度一样的长度和宽度。
[0081] 如图所示，漏斗结构702的通道712具有宽度732。在该例证性例子中，宽度732约为0.25英寸。星形耦合器602的通道716可具有与漏斗结构702的通道712的宽度基本相等的宽度。类似地，漏斗结构706的通道（未示出）也可具有和漏斗结构702的通道712的宽度基本相等的宽度。
[0082] 星形耦合器602具有长度734。在该例证性例子中，长度734约为2.0英寸。第一支架608和第二支架610具有与星形耦合器602基本相等的长度。
[0083] 提供用于图7中所示的组件的尺寸仅为了示出可能使用的尺寸例子。该例子无意限制可实施不同例证性实施例的方式，并且可在其他实施中使用该尺寸的其他数值。
[0084] 现在参考图8，其中示出根据例证性实施例的第一插座604的末端711。如该例证性例子中所示，多条第一光纤612具有处于通道712内的六边形形状710的抛光末端713。
[0085] 现在参考图9，其中示出根据例证性实施例的星形耦合器图。在该例证性例子中，星形耦合器602包括外壳900。外壳900具有混合通道902。在该例证性例子中，混合通道902为位于外壳900内的通道906中的六边形杆904。
[0086] 现在参考图10，其中示出根据例证性实施例的星形耦合器图。在该例证性例子中，星形耦合器602具有混合通道1000。混合通道1000由具有空气界面柱1002的通道906组成。另外，壁1004采取反射性壁1006的方式，以形成混合通道902。
[0087] 现在参考图11，其中示出根据例证性实施例的对齐系统图。在该例证性例子中，对齐系统1100为图4中的对齐系统400的一种实施的例子。如该例证性例子中所示，对齐系统1100包括第一对齐固定装置1102和第二对齐固定装置1104。
[0088] 如这些例证性例子中所示，第一对齐固定装置1102具有第一孔1106，并且第二对齐固定装置1104具有第二孔1108。在这些例证性例子中，第一孔1106具有第一样式（pattern）1120，并且第二孔1108具有第二样式1122。如图所示，第一样式1120和第二样式1122为六边形样式。此外，第一孔1106中的每个孔都对应于第二孔1108中的一个孔。
[0089] 第一孔1106具有被构造成接收诸如具有护套1112的光纤1110的光纤的直径。在这些例证性例子中，第二孔1108也被构造成接收光纤1110。具体地，第二孔1108被构造成接收在部段1115中未覆套的光纤1110的部分1114。
[0090] 在该例证性例子中，通过多个第一孔1106中的一个第一孔1116放置光纤。光纤1110通过多个第二孔1108中的一个第二孔1118延伸。第一孔1106的第一样式1120中的第一孔1116对应于第二孔1108的第二样式1122中的第二孔1118。
[0091] 在这些例证性例子中，第一对齐固定装置1102由可拆装部段1124组成。在该例证性例子中，由柱体1126和柱体1128将可拆装部段1124保持在一起。换句话说，该可拆装部段1124可被拆卸以便第一孔1106不包绕光纤。例如，可以拆除或拆解该可拆装部段1124，以允许从光纤1110拆除第一对齐固定装置1102，而不需要滑动光纤1110通过第一孔
1116。
1116。
[0092] 现在参考图12，其中示出根据例证性实施例的具有在对齐系统中对齐的多条光纤的插座图。在该例证性例子中，已使用对齐系统1100将多条光纤1200放置在插座1202中的通道1201中。
[0093] 在放置在插座1202中后，将多条光纤1200连接至插座1202。在这些例证性例子中，可使用放置在具有多条光纤1200的通道1201中的粘合剂做出多条光纤1200与插座1202的连接。
[0094] 在这些例证性例子中，可通过柱体1126和柱体1128将可拆装部段1124保持就位。拆除柱体1126和/或柱体1128可允许分开可拆装部段1124。如图所示，可拆装部段1124中的部段1204已经被移动，以暴露第一孔1106中的孔1205。
[0095] 在该例证性例子中，插座1202具有主外壳1206和漏斗结构1208。如图所示，主外壳1206被构造成接收具有护套的多条光纤1200。漏斗结构1208被构造成接收多条光纤1200的未被覆套的部分1210。
[0096] 现在参考图13，其中示出根据例证性实施例的沿图12中的线13-13截取的插座组件的分解横截面图。在该例证性例子中，以横截面分解图示出主外壳1206和漏斗结构1208。
[0097] 如图所示，插座1202中的主外壳1206具有通道1300。通道1300具有直径1302，其被构造成接收具有封套的多条光纤1200。通道1300以如下方式改变漏斗结构1208内的直径，即将图12中的多条光纤1200的部分1210以期望构造保持在通道1300内。在该例证性例子中，该构造为六边形横截面。
[0098] 图5-13中所示的不同组件可与图1-4中的组件组合，与图1-4中的组件一起使用，或者两种情况的组合。另外，图5-13中的一些组件可能为能够如何作为物理结构实施图1-4中以方框形式示出的组件的例证性例子。
[0099] 现在参考图14，其中示出根据例证性实施例的装配耦合器系统的过程的流程图。可使用图14中所示的过程，来装配图1中的光学耦合器系统134。
[0100] 该过程始于使用对齐系统将多条第一光纤连接至第一插座，以在第一插座中对齐多条第一光纤（操作1400）。然后，该过程使用对齐系统将多条第二光纤连接至第二插座，以在第二插座中对齐多条第二光纤（操作1402）。执行操作1400和操作1402中的对齐，以将光纤以期望构造被放置在插座的通道内。该构造为六边形形状。
[0101] 然后，将第一插座连接至星形耦合器，以便多条第一光纤光学连接至该星形耦合器中的混合通道（操作1404）。然后，该过程将第二插座连接至星形耦合器，以便多条第二光纤光学连接至该星形耦合器中的混合通道（操作1406），其后该过程终止。
[0102] 现在参考图15，其中示出根据例证性实施例的用于将多条光纤连接至插座的过程的流程图。可使用该过程，以便将多条第一光纤612放置并连接至第一插座604，并且将多条第二光纤614放置并连接至图6中的第二插座606。
[0103] 该过程始于将插座定位在第一对齐结构和第二对齐结构之间（操作1500）。然后，该过程将多条光纤中的每条光纤都通过对齐结构中的第一孔插入（操作1502）。然后，该过程使多条光纤穿过插座的通道（操作1504）。在操作1504中，多条光纤穿过插座的第一端进入通道，并且在插座的第二端离开该通道。然后，该过程使多条光纤穿过第二孔（操作1506）。在操作1506，多条光纤的未覆套部分穿过第二孔。
[0104] 穿过第一对齐结构中的第一孔中的一个孔的每条光纤都穿过第二对齐结构中的第二孔中的对应孔。该对应孔被选择成使得多条光纤在插座的通道内具有期望构造。该多条光纤被粘结在插座的通道内（操作1508）。在这些例证性例子中，可将粘合剂布置在具有多条光纤的该通道内。
[0105] 然后，该过程切除延伸到插座的通道的第二端外部的多条光纤的未覆套部分（操作1510）。然后，该过程抛光多条光纤的末端，以形成抛光端（操作1512），其后该过程终止。
[0106] 现在参考图16，其中示出根据例证性实施例的用于将插座连接至星形耦合器的过程的流程图。在该例证性例子中，可使用该过程，以将第一插座604和第二插座606连接至图6中的星形耦合器602。
[0107] 该过程开始于使用紧固系统将第一插座连接至星形耦合器的外壳的第一端（操作1600）。该紧固系统例如可能为图2中的紧固系统252。具体地，可使用第一支架208和第二支架210来实现该紧固系统。在该例证性例子中，该第一连接为与星形耦合器中的混合通道的光学连接以及与星形耦合器的外壳的物理连接。
[0108] 然后，该过程使用紧固系统将第二插座连接至星形耦合器的外壳的第二端（操作1602），其后过程终止。以类似方式，第二连接包括将第二插座中的光纤光学连接至星形耦合器中的混合通道，以及将第二插座物理连接至星形耦合器的外壳。
[0109] 不同描述实施例中的流程图和方框图图解例证性实施例中的设备和方法的一些可能实施的结构、功能性以及操作。在这点上，流程图和方框图中的每个方框可代表操作或步骤的模块、节段、功能和/或部分。
[0110] 在一些可替换实施中，方框中提到的功能或多个功能可不通过图中所提的顺序发生。例如，在一些情况下，取决于包含的功能性，可基本同时执行连续示出的两个方框，或者有时可通过相反的顺序执行所述方框。同样的，除了流程图或方框图中所示的方框之外，还可添加其他的方框。
[0111] 例如，虽然未示出，但是可将下列操作包括在图16中的流程图中，以在混合通道和被耦合至混合通道的光纤的末端上放置涂层，以降低光学信号的传输损失。该涂层可能为指数匹配的粘合剂。
[0112] 可在图17中所示的飞机制造和使用方法1700和图18中所示的飞机1800的背景下描述本公开的例证性实施例。先参考图17，依照例证性实施例描述了飞机制造和使用方法图。在预生产期间，飞机制造和使用方法1700可包括图18中飞机1800的规格和设计1702以及材料采购1704。
[0113] 在生产期间，发生图18中飞机1800的部件和子组件制造1706以及系统集成1708。其后，为了置于使用1712中，飞机1802可经历认证和交付1710。在消费者使用1712时，飞机1800可定期进行例行维护和维修1714，其可包括改进、重构、翻新以及其他维护或维修。
[0114] 可由系统集成者、第三方和/或操作者执行或实施飞机制造和使用方法1700的每个过程。在这些例子中，操作者可为消费者。为了本说明的目的，系统集成者可包括但不限于任何数目的飞机制造商和主要系统分包商；第三方可包括但不限于任何数目的卖主、分包商和供应商；而操作者可为航空公司、租赁公司、军事机构、服务组织等等。
[0115] 现在参考图18，其示出可实施例证性实施例的飞机图。在该例子中，飞机1800由图17中的飞机制造和使用方法1700制造，并且可包括具有多个系统1804的机身1802和内部1806。系统1804的例子包括推进系统1808、电气系统1810、液压系统1812以及环境系统1814中的一个或更多个。虽然示出航空航天的例子，但是不同的有利实施例可应用于其他行业，例如汽车行业。
[0116] 可在图17中的飞机制造和使用方法1700的至少一个阶段中使用在此具体化的设备和方法。在一个例证性例子中，在图17中的部件和子组件制造1706中生产的部件或子组件可通过类似于飞机1800处于图17中的使用1712中时所生产的部件或子组件的方式制作或制造。例如，可在飞机制造和使用方法1700的一个或更多阶段期间，根据例证性实施例制造图1中的光学耦合器系统134。
[0117] 作为仍另一个例子，可在生产阶段，例如图17中的部件和子组件制造1706和系统集成1708中利用一个或更多个设备实施例、方法实施例或其组合。可在飞机1800处于图17中的使用1712和/或维护和维修1714期间利用一个或更多个设备实施例、方法实施例或其组合。例如，可在飞机制造和使用方法1700的一个或更多阶段期间，增加使用光学耦合器的光学网络，或者在飞机1800中的光学网络上执行操作。使用许多不同例证性实施例可基本加快装配、维护，和/或减少飞机800的尺寸、重量、动力和成本。
[0118] 因而，不同例证性实施例提供了一种用于光学耦合器系统的方法和设备。例证性例子中的该光学耦合器系统可能尤其适合与平台（诸如飞机）中的塑料光纤一起使用。光纤耦合器系统具有这样一种构造，其可降低穿过耦合器系统的光学信号的传输损失，并且其可降低光学耦合器系统所需的维护。
[0119] 已为了例证和说明的目的提出了不同例证性实施例的说明，并且无意排除或限制于公开形式的实施例。本领域普通技术人员将明白许多更改和变体。此外，与其他例证性实施例相比，不同例证性实施例可提供不同的优点。为了以下目的而选择和描述选择的实施例，即最好地解释实施例的原理、实际应用，并且使本领域其他普通技术人员理解具有各种更改的各种实施例的本公开，其适合预期的特殊应用。
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