从细丝中去除涂层的装置和方法制造方法及图纸

一种细丝涂覆装置包括：一可释放地固定一细丝的框架以及，一滑架，它安装在框架上，以便在第一位置和第二位置之间摆动。该涂覆装置具有一安装在滑架上的第一细丝夹持固定器以及一也安装在滑架上的第二细丝夹持固定器，该第二细丝夹持固定器沿轴向与第一细丝夹持固定器对齐，以固定一包括其裸露部分的、较佳地为一光纤的一测量的细丝部分，位于第一边界和第二边界内，介于第一细丝夹持固定器和第二细丝夹持固定器之间。至少一个喷射头附连在第一位置的框架上，至少一辐射源附连在第二位置的框架上。在滑架在第一位置和第二位置之间摆动以放置裸露部分而从喷射头接纳固化的涂层组分的过程中，测量的细丝部分在喷射头和辐射源之间移动，喷射头从第一边界到第二边界涂覆固化的涂层。其后，经暴露在来自辐射源的辐射固化可固化的涂层。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在可至少部分为自动的多重处理操作过程中，用来方便地处理呈光纤(optical fiber)形式的细丝用的加工工艺和设备。更具体来说，本专利技术涉及在制造操作过程中，紧凑地处理光纤，通过包括机械剥离、酸洗剥离、布拉格光栅(线栅)写入(Bragg grating writing)以及光纤重新涂覆和测试在内的一系列制造操作，来包括在它们的长度的至少一部分内的诸布拉格光栅(线栅)。
技术介绍
玻璃作为在各种科学应用和民用中的一种材料的选择，已经历时几个世纪了。从早期利用棱镜玻璃来分离光的组元色起，玻璃就已广泛地用于光学仪器，用来控制或调整光束的特性。近年来，对玻璃结构的光修正特性应用的迅速扩展涉及到拉拔高纯度玻璃的纤细的细丝，细丝被普遍称为光纤，它在光的发射部位和接收部位之间引导光信号。在上世纪的七十年代末，公用事业公司开始使用光纤装置用于内部的通讯，到了八十年代初，建立起许多小型的光纤网。从此，这种光纤网的使用日益增长，不断地取代现有的同轴电缆系统。由光纤通讯网提供的诸多优点包括较低的成本、使用较少的信号中继器来纠正信号的失真以及比同轴电缆网有更高的信号承载能力。纤维光束(fiber optic)系统的容量继续在增长。在1980年，最初的系统能发射每秒45兆比特。当今的系统能发射高达每秒5吉比特。光纤网的现代应用之广泛，致使纤维光束网基本上已取代了所有横贯大陆的铜电缆网，并且许多全新的网正在不断地建立。有预言声称全世界的每个洲将成为全球纤维光束网的一部分。一个纤维光束系统包括三个主要部分发射线路和光源、光探测器和接收器线路以及光纤。为了发射，发射线路转换电子信号以调制产生光信号的光源。从光源到一长度的光纤的连接促成由光纤覆盖距离内的光信号的传输。光探测器和接收器线路在一光纤终端的连结形成一通讯连接。多路通讯连接的使用提供了发射器和接收器的扩展网。纤维光束网的互连要求有高精度的装置，这种装置呈光学连接器的形式，它连接光纤至外围设备和其它的光纤，并同时保持足够的信号强度。在操作中，一光纤连接器对中于小光纤，以使光收集芯直接位于光发射源或其它的光纤的上方并与其对齐。光纤的各部分也可采用机械连接或熔合连接技术而连接在一起。连接到纤维光束网内的选定的相对短长度的光纤可包括一些特殊的特性。一光纤布拉格光栅(线栅)表示一种光的修改特性，这种特性可通过简单地在紫外光线下曝光，即可引入或写入到光纤中。能写入这样的光栅(线栅)的能力引入到多种设备中。例如，布拉格光栅(线栅)可应用于长途通讯系统中，以便控制激光的波长，引入散播的补偿，以及以长周期的光栅(线栅)修正光纤放大器的增益。除了长途通讯的用途之外，布拉格光栅(线栅)的光纤应用还包括光谱学和遥感技术。将诸如布拉格光栅(线栅)的特性引入到一光纤的工艺过程包括在一系列的制造操作过程中要求处理相对短长度的光纤的许多步骤。一光纤通常在改变其物理特性以包括一布拉格光栅(线栅)之前，要求除去保护涂层。在写入一布拉格光栅(线栅)之后，光纤可被退火和重新涂覆。关于改变光纤的特性以提供一折射率光栅(refractive index grating)的工艺过程的自动化，未见有公开的资料。有些资料显现个别的加工步骤，但没表明可容易地纳入到自动化顺序的加工类型。例如，在美国专利U.S.5,988,556中有关于光纤装载的描述。该专利涉及将连续长度的光纤从光纤供应盘上自动卷绕到一运输盘的第一和第二部分上。该卷绕机包括一第一装置和一第二装置，第一装置收集连续长度的光纤的第一部分，并将其卷绕到运输盘的第一部分，而第二装置用来将连续的光纤的第二部分卷绕到运输盘的第二部分。没有资料表明卷绕在盘上的光纤用于运输包装之外的用途。美国专利U.S.6,027,062描述一种自动卷绕机，其包括光纤供应和收集装置，它们将光纤移动到一自动地将光纤卷绕到盘上的卷绕装置。这类似于美国专利U.S.4,511,095所述的目的，即，形成卷绕在一绕线筒或类似结构上的光纤线圈。使用用来处理和组织光纤的可堆叠的盒是众所周知的，特别是用于储存多段连接的光纤。诸光纤盒通常包括浅碟形的保持器和容纳松散线圈的光纤的壳体。松散的光纤线圈不具有如盘卷的光纤那样紧凑的结构。在美国专利U.S.5,894,540中描述的线圈光纤的一种中间形式是通过采用一种以一最小弯曲半径而卷绕的构形保持一段细丝材料用的组件而形成的。该细丝或光纤可卷绕在附连在支承板上的绕线盘上。调整绕线盘之间的间隔可去除卷绕在其上的光纤的松弛。通常在将几段光纤互连之后，光纤盒和对应的光纤保持组件将松散的光纤放置成一整齐的状态以便于储存。美国专利U.S.6,088,503确认在光纤连接之前、之中和之后采用光纤盒作为光纤保持器。该专利描述一种夹持工具，以用于在光纤连接的准备中对齐和保持一对光纤的端头。该光纤盒和相关的组织光纤用的组件(fiber organizing assembly)为卷绕和连接的光纤部分四周的光纤提供整齐的储存。没有出现关于在光纤装置制造过程中用来处理组织好的许多段光纤的这样的储存容器的资料。一种制造工艺要求去除保护的缓冲层和涂层，以致露出光纤的裸露表面。已知有好几种工艺过程，用来从光纤的表面去除诸如缓冲层和涂层的保护层。它们包括机械剥离、化学剥离和热剥离。对光纤和相关的涂覆细丝的机械剥离，要求仔细地对调质的锋利金属刀片进行定位，以暴露光纤的裸露表面部分，而不切割或刮伤光纤表面或其它的对光纤表面的物理损伤。已知的机械剥离的方法涉及到切割刀片的设计以及如何从光纤的表面去除涂层。机械剥离的主要用途包括在将两个细丝连接在一起之前，从光纤端头、绝缘导线和对应的细丝上去除保护层。美国专利U.S.4,434,554介绍一种光纤剥离装置，其包括一具有多个深度合适的光纤接纳通道的平基座，以确保当刀片插入到涂层时，从各光纤中只去除一缓冲的涂层。刀片平行于一光纤或一组光纤的轴线移动，利用一剥削的动作去除保护材料。由光纤直径决定的通道尺寸确定了对平基座的选择，以便提供一剥离光纤端头而不损坏光纤本身的装置。一种避免损坏一光纤裸露表面的方法要求使用设计成只插入到保护缓冲和光纤涂层而不会到达光纤表面的刀片。合适的刀片基本上具有半圆形的锋利的刃口，其半径略大于裸露光纤的半径，两个相对的刀片插入到光纤周围的保护层，在切割刃口到达光纤表面之前它们互相抵触。在插入到保护层之后靠近光纤的端头，刀片平行于光纤轴线的运动移动一段保护层，以提供一未被刀片触及的裸露的光纤端。包括美国专利U.S.4,630,406、U.S.5,269,206、U.S.5,481,638和U.S.5,684,910在内的诸美国专利介绍了用于从绝缘的导线和光纤中割去绝缘的刀片的制造和设计。使用这种刀片成功地进行机械剥离可要求有附加的处理，其中包括如美国专利U.S.5,481,683所述的软化保护层，其要求一充满化学品的腔室，首先软化密封的保护层，然后，在剥离之后从刀片上清除塑料。美国专利U.S.5,684,910公开一种具有改进的机械剥离性能的光纤。这种改进包括使用一介于光纤涂层和缓冲层之间的易碎边界层，以便于从裸露的光纤上分离。现有技术包括垂直于细丝轴线的刀片的初始运动，以插入到一涂层中，其后进行平行于细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械剥离装置，它通过在相对的细丝端部之间形成一可移去的套筒部分来从树脂覆盖的细丝中移置树脂，所述机械剥离装置包括：一第一夹具，它在一第一位置夹持一细丝；一与第一夹具分离且与它沿轴向对齐的第二夹具，该第二夹具在一第二位置夹 持一细丝；一邻近所述第一夹具的第一组切割刀片，它们围绕靠近所述第一位置处的一树脂覆盖的细丝切割入树脂；以及一邻近所述第二夹具的第二组切割刀片，它们围绕靠近所述第二位置处的一树脂覆盖的细丝切割入树脂，这样，一距离隔离所述第一组 切割刀片和所述第二组切割刀片，所述距离小于所述的隔离，在从一树脂覆盖的细丝中移置树脂以形成所述可移去的套筒部分的过程中，所述第一组切割刀片和所述第二组切割刀片适于互相朝向对方移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JT考赫，WV道尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]