光纤接续装置制造方法及图纸

技术编号:2684174 阅读:130 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
包括一板状延展材料的光纤接续件,它有界定出第一与第二侧部之新颖聚焦铰链,各侧部有一纳置光纤的V形槽。聚焦铰链包括在板一侧上的槽与另一侧上同此槽对准的凹口以及凸形铰接片,能在该板折合时使两V形槽对准,由此改进了拟接续之两光纤的准直性。V形槽之新颖角度结构能优化夹紧力而降低介入损耗。V形槽内角小于用于上述优化目的之最优角,当光纤夹入而V形槽表面变形时,此V形槽具有一近似等于此最优角的有效角度。(*该技术在2012年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请是美国专利申请系列号07/692271(1991,4,26提交)的部分继续申请,后者为美国专利申请系列号07/437027即现在的美国专利5013123号的继续申请,此美国专利5013123号则是美国专利申请系列号07/305471(已放弃)的部分继续申请,而此后者则又是美国专利申请系列号07/182872即现在的美国专利4824197号的继续申请。本专利技术一般地说涉及光纤之类波导的光接续装置,更具体地说涉及一种以改进光纤的铰接配准与夹定性质的有孔的铰接式接续件。光纤接续件属周知技术。光纤接续件的最关键特性是其介入损耗,即光纤可能以三种不同方式发生的因未对准结果而造成的信号损失。首先,两光纤的端面应该尽可能地贴紧(端面不重合)。在界面处提供折射率匹配介质(凝胶)可减轻端面向剩余之气隙带来的影响。其次,用来接续之光纤,它们的轴线在邻近界面处一般应平行,使得从一根光纤出射的光尽可能垂直地或以0°入射角投射到另一光纤的端面(轴向或角度偏移)。最后,两光纤的轴线应沿横向对准,使端面间重叠的表面积最大(侧向或横向偏移)。这项对准工作是很苛刻的,因为在单模光纤的中央玻璃纤芯的直径只约8μm,从而小至1μm的轴向对准偏差就会造成显著的损耗。若干先有技术中的光纤接续装置企图利用设有一或多个用来接纳光纤之沟槽的片状或盘状件来优化光纤的准直。例如参看美国专利号3864018,4028162,4046454,4102561,4220397,4730892与4865413。这些基片件上的沟槽提供一种简便的夹持光纤的方法,即用压板或相邻接之带沟槽的片状件或采用粘合剂,使光纤强制地夹持于所述沟槽之中。沟槽可呈凹形或V形。凹形槽与光纤构成两个基本接触点,而V形槽及其两个平表面则提供了三个接触点。如美国专利4046454号的图4所示,在两个相向的盘状件中的V形槽则构成了四个接触点。某些先有技术的接续装置将这种V形槽的概念与可折合的或铰接式的接续件相结合。例如参看美国专利号4029390,4254865,4818055与4865412以及日本特许申请(公开)号53-2142与58-158621。这些基本设计提供了如下一些优点易于制造(经冲压成形)、低的介入损耗(防止光纤扭弯或变形)、不用粘合剂或环氧树脂而能保持住光纤,以及可以重新使用等等。尽管取得了以上成就,但是以可靠、快速和经济的方式来从事光纤的成批接续时仍然是有问题的。例如,先有技术的铰接式接续件并非总是沿着铰接件上同一条线弯曲的,同时在其生产过程中存在很高的拒绝率。没有使接续件与光纤接受槽相平行地进行精确折叠,从而导致接续件的两半对合不准,影响到光纤的准直与保持,特别是当此接续件的两半取相补的V形槽时成为严重。业已获悉,一些可延展的铰接件,例如美国专利4824197号所公开的(不是先有技术),在模压加工之后需要一道退火工序,以便提供一种可始终保持有180°折叠的铰接件。光纤界面邻近处的顿变式夹紧与渐变式夹紧相比,同样会导致产生较大信号损失的光纤变形。先有技术的光纤接续器并没有充分地论述V形槽设计的最优几何构形。例如在前述美国专利4046454号的图4中,V形槽为钝角的,意味着这四个接触点并不完全相对于光纤对称。这可能使光纤作无益的横向偏移,导致较大的接续损耗。对于以平面将光纤压入60°V形槽内的铰接式接续件来说,也是如此。这是因为此平面是铰接到有槽的面上而光纤又仅仅是部分地嵌合于此槽中,当此接续件处于其闭合的夹紧状态时,上述平面就不会与带槽的面平行。例如可参看美国专利5013123号(该专利不属先有技术)。既然这两个面不平行,与光纤相触的三条线或三张面将不会相对于光纤对称定位,而再次要对光纤的横向偏置产生不利影响。与先有技术光纤接续器有关的最后一个缺点涉及到使用匹配两光纤折射率的一种介质。如前所述,于光纤界面上设置折射率匹配液或凝胶可使反射损耗减至最小。但这种凝胶通常带有气泡、污物或其它间断结构,它们在接续作业中会迁移,以后随温度变化而循环。凝胶与微气泡的这种迁移影响到接续的质量。这样就希望最好去设计出一种光学接续件,它能避开与凝胶迁移有关的各种问题,同时可克服前述关于一可预知之铰接折叠线的种种限制,此外,使V形槽的几何结构最优,并使此接续件取徐缓夹紧方式。上述目的实现于这样一种光学接续件中,它包括一块薄的可变形材料板,在其一个面上有一凹口片,形成连接着该板两个侧部的聚焦铰链并提供一精确和可预知的折叠线。至少在一个侧部中模压出一V形槽,而另一侧部则设有另一V形槽或一接触面,其所在位置可使之当此两侧部相互沿着上述取纵向之凹口定出之折叠线折合时,邻接第一个所说侧部上的V形槽。设有装置能渐次地夹紧两侧部的中央部分,使由于顿变式夹紧的介入损耗减至最低。V形槽几何结构的最优化是按下述方式实现的,即令V形槽的角相对于上述侧部的平面偏置或是偏移接触面的角度.V形槽的这一内角值取决于将与槽中光纤接触的点数或线数。当光纤夹定在两侧部之间而V形槽的延展面变形时,上述的内角值可稍许减小,使这样的变形导致一与所需最优角度相当的有效角度。在这种接续件的中央有一通孔,用以防止折射率匹配凝胶中的微气泡移过光纤界面。另外,要是当此种接续件处于闭合的夹紧状态时这两个侧部的表面紧密相触,则在一个侧部上可能形成密封的栏轨。本专利技术的新颖特点与覆盖范围将列述于所附权利要求书中,而对照附图当可获得最好的理解,在附图中附图说明图1是本专利技术之接续件处于其折合状态时的顶视平面图;图2是此接续件处于未折合状态时的侧视图,示明由纵向凹口所确定之聚焦铰链;图3是此接续件处于折合状态时的侧视图,此时光纤设置在V形槽中;图4A与4B为描述V形槽与接触面之几何结构的详图;图5为一详图,阐明设置一较小的V形槽角度来补偿V形槽延展面的变形,同时示明对折射率匹配凝胶提供密封的栏轨;图6是本专利技术一完整的接续装置之部件分解的透视图,包括接续体与接续件;图7是本专利技术之接续体的盖件的底视平面图,而图8是沿此已闭合之接续件的中心线截取的剖面图,用来表述此接续件的夹定情形。下面参看附图,特别来参看图1,其中示明了本专利技术的光纤接续件10。接续件10类似于美国专利4824197号与5013123号中所述的接续件,它们所公开的内容已综合于本申请中供作参考。接续件10由可变形的材料最好是由铝之类的延展性金属的板材12构成,当然也可采用聚醚砜之类的聚合物材料。以后会叙述材料的选择问题。尽管“连接器”一词可以用到接续件10上,但该词常专用于准备提供易于连接和易于脱开的装置,而与一般考虑供永久使用的接续装置相反。虽然如此,“接续器”一词是不应在一限制意义下来看待它的,因为这里的接续件10实际上是允许所接续的光纤从其上退出的。再来参看图2,接续件10的某些零部件是经模压、精压、冲压或模塑而成形于板12中的。槽14位于中央,构成一厚度渐减的区域,界定出一将板12分成两个一致的板状件或侧部18与20。在本专利技术的一实施例中,这两个侧部都有压制在板12内表面上的V形槽22与24。需知所谓的V形并不要求这种槽有尖锐的角;设所涉及的尺寸很小,此“V”形顶端可略呈弧形甚或平延出去,但总的外形一般仍呈“V”形。V形槽22与24大致与槽14平行,并为其等距离分开,但并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来将两根光纤接续到一起的一种制品,它包括:具有第一与第二大致呈平面形之侧部的接续件,此接续件与此两侧部均有内外表面,而第一与第二侧部上分别有第一与第二槽;以及用来在上述第一与第二侧部之间沿着接续件提供一条折合线之聚焦较链装置,借此,当接续件沿此折合线折合而第一侧部与第二侧部邻接时,上述第一与第二槽能精确对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯B卡彭特哈瑞高帕S格帕拉克里施纳唐纳德K拉尔森理查德A帕特森
申请(专利权)人:明尼苏达州采矿制造公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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