含作为其整体部件并插入其中的光纤的套管及其制备方法技术

一种光学连接器套管具有作为它的一个整体部件插入其中与之合为一体的光纤，其中该光纤直接或通过嵌于该套管的金属管介质被整体固定在该套管中。这种光纤嵌入型套管可以通过把光纤或含有配置于其中的光纤的金属管插入一个具有成型模腔的模具中，该成型模腔决定光学连接器套管的外部形状；将保持在高温的流体材料注入该模具的模腔中；通过冷却将注入的材料固化。在该套管的加工过程中通过该套管的热收缩或凝结收缩而将该光纤或光纤与金属管两者整体地牢牢地固定在该套管中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在光通讯中用于连接和/或固定光纤末端或光缆末端的含有作为它的一个整体部件在其中与之合为一体的光纤的套管(下文中有时被称为“嵌入型光纤套管”)。本专利技术也涉及制备它的方法。为防止光的损失，用于光学连接器的部件需要具有很高的尺寸精度。尤其是，为使光纤轴间相重合和防止光的损失，用于固定和对准光纤的部件需要在亚微米的量级下进行高精度的加工。光学连接器套管(下文中偶尔被称为“毛细管”)的传统制备方法包括这些步骤首先，将一种适当的物料例如一种含有粘合剂、合成树脂和金属的陶瓷粉通过注射模塑、挤压模塑或类似的工序进行模制，从而形成一个套管毛坯(日本专利公开号为No.8-30775B，日本专利系列申请公开，(早期公开)号(以下简称为“JP-A-”)为JP-A-8-15568,JP-A-8-194131,JP-A-9-141704,JP-A-10-186176，等)，根据所用的材料把所得到的套管毛坯进行脱脂和烧结处理，通过使它进行例如研磨抛光外直径、研磨抛光内直径和把前端抛光成球形凸表面(PC抛光)的加工使该套管毛坯经抛光得到满意的尺寸。由于用于插入一条光纤的套管小孔的内径很小(例如SC型的毛细管小孔的直径为0.126mm)，引线抛光技术通常用于套管内径的抛光。这样一来，制备过程很长而且需要价格昂贵的设备例如内径抛光机和外径抛光机，制备成本将不可避免是巨大的。当光学连接器套管(毛细管)由传统的注射模塑法制成时，形成用于插入一条光纤的小孔将不可避免地需要应用具有大约0.1mm微小直径的纤芯引线。所以，这个方法有使纤芯引线在浇铸过程中或浇铸后的纤芯引线的拖曳过程中承受断裂或弯曲的可能性的问题。此外，由于纤芯引线很贵，纤芯引线的断裂或弯曲是形成增加套管成本的一大因素。而且，由以上所述方法形成的用于插入一光纤的小孔必须要进行内径的抛光以使孔的内表面光滑和在截面上获得高的圆形度或圆度以及它的足够的尺寸精度。从而，制备过程不可避免地引来了巨大的开支。当将一光纤插入并固定在以上所述方法所形成的套管的小孔中时，必须在光纤前端应用粘合剂，然后再把它插入该小孔中。因为在该过程中所用的粘合剂是吸湿的，它将随着时间的推移而变质，所以，长时间稳定地应用这种其中固定有光纤的套管将是很困难的。而且，由于光纤的线性热膨胀系数与该粘合剂的差异非常大(例如石英纤维的线性热膨胀系数是0.5×10-6/K，套管材料的线性热膨胀系数，比如，金属玻璃是10×10-6/K，氧化锆是9×10-6/K，而粘合剂的线性热膨胀系数是30-40×10-6/K)，所以，在使用过程中该产品将会带来例如由于热循环所引起的光纤与套管分离的问题。对用于插入一光纤的套管的小孔作如此设计使它的内径比光纤的外径稍大以保证光纤插入光学连接器套管的小孔中。然而，这种尺寸的设计带来这样的问题，那就是，当光纤插入并固定于这个小的插入孔时，光纤10的中心偏离套管12的中心，正如附图说明图1所示的变形的形状。这种轴线的偏离会极大地影响光纤的连接器插入损失。据此，本专利技术的一个目的是提供一种含有作为它的一个整体部件在其中与之牢固地合为一体的光纤的廉价套管，其中的光纤具有很高的位置精度，该套管不会带来由于采用纤芯引线或以上所提到的粘合剂而导致的问题和在使用中由热循环引起粘合制的变质而导致的光纤与套管的分离的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种方法，它使得满足预定的形状、尺寸精度和表面质量的嵌入型光纤套管通过简单的工艺高效率大批量地制备而不需要采用纤芯引线和因此而省略那些例如套管内径的抛光和光纤与套管间的粘合等加工过程因而，降低该套管的制备成本。为了完成以上所述的目的，本专利技术的第一个方面是提供一种含有作为它的一个整体部件包括在其中的光纤的套管。根据本专利技术，该套管的第一个实施例的特征在于在制备光学连接器套管过程中该套管包括被整体地固定在其中的光纤。该套管的第二个实施例的特征在于它包含光学连接器套管、一个沿其纵向嵌入其中的金属管、和一条安装在金属管中的光纤，其中该光纤是在该套管的制备过程中通过该金属管介质整体固定到该套管中的。在以上的任一个实施例中，较可取的是在套管的制备过程中光纤或光纤与金属管两者都是通过光学连接器套管的热收缩或凝结收缩而牢固地固定在该套管中。光纤可以采用仅在光学连接器套管从它的一端延伸到另一端的形式或另一种从该光学连接器套管的一端继续向外延伸出来的形式。在一个具体实施例中，金属管具有范围从0.1mm到1.0mm的内径尺寸和范围从0.14mm到2.3mm的外径尺寸，套管具有范围从0.2mm到2.5mm的外径尺寸。以上所述的套管可以用金属、含有体积比至少占50％的非晶相的非晶合金、陶瓷或合成树脂制连。在一个优选实施例中，含有作为它的一个整体部件在其中与之合为一体的光纤的套管的特征在于它由一种基本上非晶的合金形成，该合金具有以下任何一个通式(1)到(6)所表示的组成而且含有体积比至少占50％的非晶相M1aM2bLncM3dM4eM5f…(1)其中，M1表示Zr和Hf这两种元素中的一种或两种；M2表示从包括Ni、Cu、Fe、Co、Mn、Nb、Ti、V、Cr、Zn、Al和Ga这组元素中选取的至少一种元素；Ln表示从包括Y、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Yb和Mm(混合稀土合金稀土元素的集合体)这细元素中选取的至少一种元素；M3表示从包括Be、B、C、N和O这组元素中选取的至少一种元素；M4表示从包括Ta、W和Mo这组元素中选取的至少一种元素；M5表示从包括Au、Pt、Pd和Ag这组元素中选取的至少一种元素；a、b、c、d、e和f代表这样的原子百分比，它们分别满足25≤a≤85,15≤b≤75,0≤c≤30,0≤d≤30,0≤e≤15，和0≤f≤15。Al100-g-h-iLngM6hM3i…(2)其中，Ln表示从包括Y、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Yb和Mm这组元素中选取的至少一种元素；M6表示从包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W这组元素中选取的至少一种元素；M3表示从包括Be、B、C、N和O这组元素中选取的至少一种元素；g、h和i代表这样的原子百分比，它们分别满足30≤g≤90，0＜h≤55，和0≤i≤10。Mg100-pM7p…(3)其中，M7表示从包括Cu、Ni、Sn和Zn这组元素中选取的至少一种元素；p代表一个落入范围5≤p≤60的原子百分比。Mg100-q-rM7qM8r…(4)其中，M7表示从包括Cu、Ni、Sn和Zn这组元素中选取的至少一种元素；M8表示从包括Al、Si和Ca这组元素中选取的至少一种元素；q和r代表这样的原子百分比它们分别满足1≤q≤35和1≤r≤25。Mg100-q-sM7qM9s…(5)其中，M7表示从包括Cu、Ni、Sn和Zn这组元素中选取的至少一种元素；M9表示从包括Y、La、Ce、Nd、Sm和Mm这组元素中选取的至少一种元素；q和s代表这样的原子百分比它们分别满足1≤q≤35和3≤s≤25。Mg100-q-r-sM7qM8rM9s…(6)其中，M7表示从包括Cu、Ni、Sn和Zn这组元素中选取的至少一种元素；M8表示从包括Al、Si和Ca这组元素中选取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学连接器套管，该光学连接器套管具有一条包括在其中作为它的一整体部件的光纤，其中在所说的套管加工过程中所说的光纤被整体固定在所说的套管中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口正志，胜见彻也，石田央，
申请(专利权)人：YKK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]