具有带主体柔性凹陷的柔性光纤带制造技术

本发明专利技术提供了一种柔性光学带和相关联的方法。所述带包括多个光学传输元件和围绕所述多个光学传输元件的聚合物带主体。所述带主体包括在所述带主体中形成的多个凹陷，并且每个凹陷具有从所述第一主表面朝向所述多个光学传输元件延伸的深度以及沿着所述带主体在第一凹陷端部与第二凹陷端部之间延伸的长度。所述第一凹陷端部由所述聚合物带主体的凹曲面限定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带主体柔性凹陷的柔性光纤带相关申请的交叉引用本申请根据专利法要求2015年11月30日提交的美国临时申请号62/260,715的优先权，所述申请以引用方式并入本文。
技术介绍
本公开大体涉及光纤并且更具体地涉及光通信或光纤带。光纤在各种电子和电信领域的使用有所增加。光纤带可以将多根光纤一起保持在组或阵列中。光纤带包括由一定材料形成的主体，所述主体将光纤保持在一起和/或提供有助于将带的光纤处理和连接到各种部件或装置的结构。
技术实现思路
本公开的一个实施方式涉及一种柔性光学带，所述柔性光学带具有：多个光学传输元件，其各自具有纵向轴线；以及聚合物带主体，其耦接到、支撑并且围绕所述多个光学传输元件，所述带主体限定宽度轴线、长度轴线和高度轴线，所述带主体包括在所述多个光学传输元件的一个侧面上的第一主表面以及在所述多个光学传输元件的另一个侧面上的第二主表面，其中所述高度轴线是垂直于所述带主体的所述第一主表面和所述第二主表面两者的轴向，所述长度轴线平行于所述光学传输元件的所述纵向轴线延伸，并且所述宽度轴线垂直于所述高度轴线和所述长度轴线两者延伸；以及在所述带主体中形成的多个凹陷，每个凹陷具有从所述第一主表面朝向所述多个光学传输元件延伸的深度以及沿着所述带主体在第一凹陷端部与第二凹陷端部之间延伸的长度；其中所述第一凹陷端部由具有至少三个曲率半径的聚合物带主体的凹曲面限定，一个曲率半径位于高度轴线平面中，一个曲率半径位于纵向轴线平面中，一个曲率半径位于宽度轴线平面中。本公开的附加实施方式涉及一种光学带，所述光学带包括：多个光学传输元件，各自具有纵向轴线；以及多层聚合物带主体，耦接到、支撑和围绕所述多个光学传输元件，所述聚合物带主体具有：多个内层分段，由第一聚合物材料形成，每个内层分段是至少部分地围绕至少两个所述光传输元件并且具有接触所述至少两个光传输元件的外表面的内表面的邻接聚合物结构；以及单个连续外层，由第二聚合物材料形成并且围绕所有的所述内层分段，使得所述内层分段的外表面接触所述外层，并且所述外层限定在所述多个光学传输元件的一个侧面上的第一主表面和在光学传输元件的另一个侧面上的第二主表面，其中所述外层的一部分位于每个相邻内层分段之间，使得所有的所述内层分段通过所述外层保持在一起；其中所述第一主表面限定第一轮廓，所述第一轮廓成形为使得当以横截面进行观察时，所述第一主表面与所述第二主表面之间的距离朝向位于相邻对的内层分段之间的最小值减少，其中所述第一轮廓包括处于所述最小厚度的凹曲面，所述曲面具有大于0.05mm的曲率半径。本公开的附加实施方式涉及一种形成柔性光学带的方法，所述方法包括：提供光纤带，所述光纤带包括被嵌入具有外表面的聚合物带主体并由其围绕的多根光纤；以及用激光器去除所述聚合物带主体的部分，使得沿所述带主体的外表面形成多个凹陷，其中每个所述凹陷至少部分地由所述带主体的外表面的弯曲部分限定，所述弯曲部分具有大于0.05mm的曲率半径，所述曲率半径减小所述凹陷内的应力集中。附加的特征和优点在下面的详细描述中阐述，并且对于本领域的技术人员来说，根据说明书将容易部分地理解所述附加的特征和优点，或者通过实践在书面描述和其权利要求以及附图中描述的实施方式来认识到所述附加特征和优点。应理解，前面的一般描述和下面的详细描述仅仅是示例性的，并且旨在提供概述或框架以理解权利要求的性质和特征。包括附图以提供进一步理解并且所述附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图说明一个或多个实施方式并且和描述一起用于解释各种实施方式的原理和操作。附图说明图1示出根据示例性实施方式的柔性光纤带的透视图。图2示出根据示例性实施方式的沿着线2-2截取的图1的光纤带的截面图。图3示出根据示例性实施方式的图1的光纤带的外表面的一部分的详细视图。图4示出根据示例性实施方式的用于形成柔性光纤带的系统和过程。图5示出根据示例性实施方式的在凹陷形成之前的光纤带的截面图。具体实施方式大体参考附图，示出了光学带的各种实施方式。通常，本文公开的带实施方式被配置成提供改进的柔性，同时还限制带主体或基体内的不希望的开裂或分裂的可能性。在各种实施方式中，光学传输元件(例如，光纤)耦接到带主体并且由其支撑。带主体由诸如聚合物材料的材料形成，并且被配置成对带的光纤提供足够的支撑、结构和保护，同时允许带在安装、使用等过程中弯曲。具体地，本文讨论的光纤带包括在带主体中形成的多个凹陷，并且通过提供带基体厚度减少的区域，改善了带的柔性。本文讨论的带实施方式的凹陷形成为具有由定位在每个凹陷的端部和/或沿着凹陷的底部定位的带主体的曲面限定的一个或多个圆形或圆角表面。与包括矩形或角形柔性结构的一些柔性光纤带设计相比，申请人发现圆形凹陷形状减小了应力集中(与角设计相比)，这进而通过减少不希望的带分裂的可能性以改善带性能，否则所述带分裂倾向于在方形凹陷内的应力集中部位处形成。在特定实施方式中，申请人开发了一种包括具有弯曲端部部分的凹陷的带，所述弯曲端部由至少三个曲率半径限定，在每个正交平面中存在一个曲率半径，并且申请人认为此类设计提供了优异的抗分裂性能。通常应当理解，柔性带主体设计通常涉及柔性与结构完整性之间的折衷。利用本文讨论的设计，申请人相信，与其他柔性带状设计(特别是利用矩形或角形柔性特征的设计)相比，本文讨论的带主体设计在给定的结构完整性水平下允许更柔性的带。在各种实施方式中，申请人还开发了用于形成本文所讨论的圆形凹陷的方法。在特定实施方式中，使用激光工具(例如，消融激光)以便从带主体去除材料以形成具有本文所讨论的结构和形状的凹陷。此外，申请人认为，通过使用激光切割，可以精确地形成本文讨论的圆形柔性凹陷，并且在离散凹陷的形状和位置之间几乎没有变化。在此类基于激光切割的过程中，所形成的凹陷的形状是通过控制激光的一个或多个方面(诸如激光功率、焦点几何形状、强度分布等)来形成的，从而形成具有期望的圆形形状的凹陷。参考图1和图2，根据示例性实施方式示出了诸如光纤带10的光学带。带10包括带主体(被示为带矩阵12)，并且进一步包括具有多个光学传输元件(被示为光纤16)的阵列14。光纤16被带基体12的材料围绕并嵌入其中，使得带基体12耦接到并支撑光纤16。在所示的实施方式中，阵列14是光纤的平行阵列，其中每根光纤16的纵向轴线(每根光纤16的垂直于图2所示的横截面的轴线)基本上彼此平行。在其他实施方式中，光纤可能以不平行的阵列布置在带主体12内(例如，两乘二阵列、交错阵列等)。在所示的实施方式中，带10包括光纤16的单个线性阵列14。在一些其他实施方式中，带10包括光纤16的多个阵列14。在一些实施方式中，带10包括至少两个线性阵列14。在一些其他实施方式中，带10包括至少四个线性阵列14。在其他实施方式中，带10包括至少八个线性阵列14。在其他实施方式中，带10包括至少16个线性阵列14。在一些实施方式中，带10的每个线性阵列14具有至少两根光纤16。在一些其他实施方式中，带10的每个线性阵列14具有至少四根光纤16。在又一些其他实施方式中，带10的每个线性阵列14具有至少8根光纤16。在另外一些其他实施方式中，带10的每个线性阵列14具有至少12根光纤16。在所示的实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性光学带，包括：多个光学传输元件，各自具有纵向轴线；以及聚合物带主体，耦接到、支撑并且至少部分地围绕所述多个光学传输元件，所述带主体包括在所述多个光学传输元件的一个侧面上的第一主表面以及在所述多个光学传输元件的另一个侧面上的第二主表面，其中所述带主体限定：垂直于所述带主体的所述第一主表面和所述第二主表面两者的高度轴线、平行于所述光学传输元件的所述纵向轴线延伸的长度轴线、以及垂直于所述高度轴线和所述长度轴线两者延伸的宽度轴线；以及第一多个凹陷，在所述带主体中形成，每个凹陷具有从所述第一主表面朝向所述多个光学传输元件延伸的深度以及沿着所述带主体延伸的长度；其中每个凹陷的第一端部由所述带主体的凹曲面限定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.30 US 62/260,7151.一种柔性光学带，包括：多个光学传输元件，各自具有纵向轴线；以及聚合物带主体，耦接到、支撑并且至少部分地围绕所述多个光学传输元件，所述带主体包括在所述多个光学传输元件的一个侧面上的第一主表面以及在所述多个光学传输元件的另一个侧面上的第二主表面，其中所述带主体限定：垂直于所述带主体的所述第一主表面和所述第二主表面两者的高度轴线、平行于所述光学传输元件的所述纵向轴线延伸的长度轴线、以及垂直于所述高度轴线和所述长度轴线两者延伸的宽度轴线；以及第一多个凹陷，在所述带主体中形成，每个凹陷具有从所述第一主表面朝向所述多个光学传输元件延伸的深度以及沿着所述带主体延伸的长度；其中每个凹陷的第一端部由所述带主体的凹曲面限定。2.如权利要求1所述的柔性光学带，其中每个凹陷具有宽度，其中所述第一凹陷端部的凹曲面的三个曲率半径中的每一个等于所述宽度的一半。3.如权利要求1所述的柔性光学带，其中所述第一凹陷端部的凹曲面的三个曲率半径中的每一个在0.05mm与0.125mm之间。4.如权利要求3所述的柔性光学带，其中所述第一凹陷端部的凹曲面的三个曲率半径彼此相同，使得所述凹曲面限定实质上球形表面的一部分。5.如权利要求4所述的柔性光学带，其中每个凹陷的第二凹陷端部也由具有至少三个曲率半径的聚合物带主体的凹曲面限定，一个曲率半径位于高度轴线平面中，一个曲率半径位于纵向轴线平面中，一个曲率半径位于宽度轴线平面中，其中所述第二凹陷端部的凹曲面的三个曲率半径与所述第一凹陷端部的凹曲面的三个曲率半径相同，使得每个凹陷在所述长度轴线的方向上对称。6.如权利要求1所述的柔性光学带，其中所述多个光学传输元件彼此平行并且在所述宽度轴线的方向上通过位于相邻光学传输元件之间的聚合物带主体的一部分彼此间隔开，其中所述第一多个凹陷在所述宽度轴线的方向上定位在相邻光学传输元件之间，使得所述聚合带主体在所述光学传输元件的宽度方向位置处具有最大厚度，并且在相邻对的光学传输元件之间的宽度方向位置处具有最小厚度。7.如权利要求6所述的柔性光学带，其中所述最小厚度小于所述光学传输元件的直径。8.如权利要求7所述的柔性光学带，其中每个所述凹陷的长度基本平行于所述光学传输元件的纵向轴线延伸。9.如权利要求1所述的柔性光学带，进一步包括：至少四个光学传输元件，其中所述聚合物带主体进一步包括：多个内层分段，其由第一聚合物材料形成，每个内层分段是围绕至少两个所述光传输元件并且具有接触所述至少两个光传输元件的外表面的内表面的邻接聚合物结构；以及单个连续外层，其由第二聚合物材料形成并且围绕所有的所述内层分段，使得所述内层分段的外表面接触所述外层并且所述外层限定所述带主体的第一主表面和第二主表面；其中所述外层的一部分位于每个相邻内层分段之间，使得所有的所述内层分段通过所述外层保持在一起。10.如权利要求1所述的柔性光学带，其中所述第一多个凹陷沿所述带主体在长度方向上间隔开，使得带主体的未凹入部分在长度方向上定位在相邻凹陷之间，其中所述带主体的未凹入部分的长度在1mm与15...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·韦斯利·恰森，巴拉达·康塔·纳亚克，
申请(专利权)人：康宁光电通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US