具有高伸出光纤的插芯组件及相关的制造方法技术

本发明专利技术是有关于一种具有高伸出光纤的插芯组件及相应的有效、准确、重复制造该插芯组件的方法。鉴于这一点，本发明专利技术提供一种插芯组件，包括数根光纤，伸出于正面之外至少约３．５μｍ。该插芯组件的光纤的端部也可以本质上与彼此位置上的差异不超过１００ｎｍ的光纤的端部共面。该插芯组件可以通过将光纤打磨到所需的伸出，而不先磨削或打磨光纤与插芯的正面齐平。该光纤可以在一些情况下更有效地制造，其中该插芯包括至少一个打磨件，例如向外伸出的底座或者凹部。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及一种插芯组件，具有高伸出光纤，例如伸出于插芯的正面之外至少约3.5μm的光纤。本专利技术还涉及改进的制造插芯组件的方法，特别是涉及制造具有高伸出光纤的插芯组件的方法，其中在整个制造过程中，光纤伸出于插芯的正面之外。
技术介绍
为了有效匹配多纤连接器，一般必须使安装有一个连接器的数根光纤的端部与安装有另一个连接器的相应光纤的端部进行物理接触(physicalcontact)。对于那些用于北美的多纤连接器来说，在相应的光纤对的端部之间尤其需要直接的物理接触，因为指数匹配凝胶(index matching gel)几乎不用于协助光纤的相互连接。这样，如果在匹配多纤连接器时不在相应的光纤之间建立直接的物理接触，那么沿着光纤传播的信号会显著地衰减，而且信号受到的反射率会大大增加。多纤连接器通常包括一个多纤插芯，限定有数个穿透插芯正面的孔。该多纤连接器还包括数根光纤，穿过上述各孔。为了在相应的光纤的端部之间建立直接的物理接触，光纤的端部伸出于插芯正面之外限定一个伸出距离。传统地，伸出距离相对于正面测量为1μm到最多3μm。这样，光纤通常会伸出插芯正面任何缺陷和灰尘、脏物或其他杂物之外。建立插芯正面之外所期望的光纤伸出的典型程序，通常是首先对光纤和插芯正面进行研磨或打磨，使得光纤的端部与插芯正面齐平。然后，首选对插芯正面和光纤端部进行打磨，以便较好地去除插芯的正面相对于光纤的端部的部分。完成该首选打磨程序之后，光纤的端部伸出于插芯正面之外预定的长度，典型的是，在1μm与3μm之间。遗憾的是，光纤的端部伸出于插芯正面之外的量有时是不充分的。在这种情况下，一对匹配的多纤连接器的插芯正面在接触时有可能在相应的光纤的端部之间产生间隙。起初1μm到3μm的伸出距离或许会是充分的；然而，具有该长度的光纤伸出会由于几个原因变得不够。例如，设置于热固或热塑模型中融熔石英形成的插芯易吸收水气。所吸收的水气反过来会引起插芯变形。这种变形通常的迹象是插芯的正面形成杯状。水气和湿气的出现还会使光纤稍微缩入插芯中，而相应地引起插芯正面膨胀。如果发生这种情况，伸出距离会显著缩短。另外，灰尘、脏物或其他杂物也会堆积在插芯的正面。而且，施加在光纤上的机械载荷会进一步引起光纤的变形。例如，施加于12根光纤上两磅的弹簧载荷可以引起插芯的正面相对于光纤的端部的变形达到约4μm。作为插芯正面的杯形和膨胀作用、光纤的部分缩入插芯、灰尘、脏物或其他杂物在插芯正面的堆积，以及光纤上施加的载荷等综合作用的结果，伸出距离可以减少到妨碍纤到纤的接触。光纤的端部会因而彼此分开或隔开，这样不需要地增加了经由光纤传送的信号的衰减和反射。上述这些问题随着匹配的插芯对的正面之间的可能接触区域的面积的增加而恶化，即，匹配的插芯对的正面会在没有光纤伸出时会产生接触的区域增加而恶化。鉴于这一点，由于为灰尘、脏物或其他杂物不利地堆积在可能的接触区域之内提供了更多机会，，导致了问题的恶化。当可能的接触区域还包括导引引脚孔时，灰尘、脏物或其他杂物堆积的问题更加严重，这是因为灰尘、脏物或其他杂物在导引引脚附近比插芯正面其他部分堆积得更多。另外，如果可能的接触区域面积较大，由于暴露在水气和湿气中，会增加不需要的插芯变形和膨胀效应。而且，当匹配的插芯对的正面以较大面积接触时，施加在光纤上促使光纤接触的力可能会减小。为了在一对匹配的多纤连接器的相应光纤之间建立物理接触，光纤的端部不仅必需伸出于各自插芯的正面之外，而且还必须相对地共面，即，每个各自匹配部分的光纤的端部必须大体上位于相同的平面内。传统的程序通常是不能够建立比约250μm更近的共面，引起伸出距离的变化。如显而易见，随着光纤伸出的变化的增加，在每一个相应的光纤对的端部之间建立直接的物理接触的难度也增加。每根光纤包括一根芯线，由包层包裹。由于在芯线里掺有氧化锗，芯线常常先于包层磨蚀，特别是在光纤的端部用较粗的研磨颗粒打磨的情况下。包层的芯线首先被磨蚀引起芯线下陷，进一步减小了所需的纤对纤接触的可能性，且特别是，减小了相应光纤对的芯线之间的物理接触的可能性。因为信号是通过光纤的芯线传送，所以不能在相应的光线对的芯线之间建立物理接触尤为不利。多纤连接器安装在多模式光纤上的情况下可产生更多问题。鉴于这一点，为了获得所需的伸出距离，用于传统的程序打磨光纤端部和插芯正面的相对粗糙的研磨颗粒，可以引起或至少加剧多模式光纤的芯线开裂。虽然某些类型的芯线开裂会通过进一步的处理弥补。但是这种额外的处理只会增加制造光纤连接器所需的时间和费用。然而，其他一些类型的芯线开裂是不能够校正的，必须将多纤连接器废弃。因此，有必要开发一种改进的插芯组件，在该插芯组件中，伸出距离增加了一对匹配的多纤连接器的相应光纤的端部之间会建立直接的物理接触的可能性。同样，有必要开发更有效、准确和可重复的制造具有一致共面性的高伸出光纤的插芯组件方法。而且，对于安装于数根多模式光纤上的连接器，有必要开发一种制造连接器的改进程序，以减少芯线开裂的发生率。由此可见，上述现有的插芯组件及相关的制造方法在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决插芯组件及相关的制造方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的插芯组件及相关的制造方法存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的，能够改进一般现有的插芯组件及相关的制造方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的插芯组件存在的缺陷，而提供一种新型结构的具有高伸出光纤的插芯组件，所要解决的技术问题是使其可以匹配，即使由于环境条件、负荷或类似情况使插芯变形和光纤缩入时，光纤的端部之间仍可保持直接的物理接触，从而更加适于实用。本专利技术的另一目的在于，克服现有的插芯组件的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的插芯组件的制造方法，所要解决的技术问题是使其高效、准确、可重复制造插芯组件，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种制造光纤插芯组件的方法，该插芯组件包括一插芯，其具有一正面且限定穿透该正面的数个孔和穿过插芯对应孔的数根光纤，该方法包括以下步骤将光纤的端部定位于插芯的正面之外；和研磨数根光纤的端部，以减少光纤伸出于插芯的正面之外，继续上述的研磨，至少到光纤的端部彼此在位置上的差异到不超过预定的量为止。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的制造光纤插芯组件的方法，其进一步包括，在上述的光纤的端部的研磨之后，用被植材料打磨光纤的端部。前述的制造光纤插芯组件的方法，其进一步包括在研磨光纤的端部之前，用粗被植材料打磨光纤的端部，其中粗被植材料具有比在光纤端部研磨之后，打磨光纤的端部所用的被植材料大的研磨颗粒。前述的制造光纤插芯组件的方法，其中所述的研磨至少继续到数根光纤的端部彼此在位置上的差异不超过100nm为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造光纤插芯组件的方法，该插芯组件包括一插芯，其具有一正面且限定穿透该正面的数个孔和穿过插芯对应孔的数根光纤，其特征在于该方法包括以下步骤：　　　　将光纤的端部定位于插芯的正面之外；和　　　　研磨数根光纤的端部，以减少光纤伸出于插芯的正面之外，继续上述的研磨，至少到光纤的端部彼此在位置上的差异到不超过预定的量为止。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JP路德，DM耐德，HV陈，RB埃尔金斯二世，
申请(专利权)人：康宁光缆系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]