将复合纤维组件中的内嵌光波导连接至外部光波导的方法技术

本发明专利技术公开一种方法，用以将一复合纤维组件(1)中的一内嵌光波导(2)连接至一外部光波导(11)，特别是用于一飞机及航天器，所述方法包含以下步骤：在所述复合纤维组件(1)中检查所述内嵌光波导(2)的一路线；确定在所述内嵌光波导(2)与所述外部光波导(11)的耦合处的一节点位置(P)；通过移除在所述内嵌光波导(2)周围的至少一部分的复合纤维组件(1)，在所述节点位置(P)露出至少一部分的内嵌光波导(2)；切断上述露出的内嵌光波导(2)；将上述切断的内嵌光波导(2)的一端部(15)与所述外部光波导(11)的一端部(16)彼此对位；及结合上述彼此对位的内嵌光波导(2)的端部(15)与外部光波导(11)的端部(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于一种用以将一复合纤维组件中的一内嵌光波导连接至一外部光波导的方法，特别是用于一飞机及航天器。虽然本专利技术可以应用于任何的复合纤维组件，但下文将对于航空器和航天器的复合纤维组件进行描述。
技术介绍
由于数量庞大的电缆需要相应的电缆夹，对于飞机及航天器的电缆组织是沉重且极为复杂的结构。此外，难以实现扩张后续电缆组织或结构的模块化。对于铺设这种电缆组织的设计，其过程耗时、复杂且容易出现错误。特定客户的调整及需求实现在一个涉及相当大的复杂结构。申请人熟悉布线的操作方法以解决上述问题，利用光波导的设置，取代通常由铜形成的一对一形式。然而，此解决方案只提供减轻重量的优点，光波导的可能潜力大部分未使用。在飞机及航天器中，复合纤维组件的内嵌光波导是用于监测损害，W02007/063145A1专利文件描述一种具有光纤的复合纤维结构，其中光纤的至少一部分被嵌入复合纤维结构中，且用以监测复合纤维结构的损害。然而，此种嵌入的光波导也适合用于发送数据。但问题在于，嵌入的光波导其连接到外部光波导的部分，并没有嵌入在复合纤维结构中，例如，嵌入的光波导连接至光波导插头的连接端。因此，US7039276B2专利文件描述一种方法和一种装置，用于稱合第一光传输装置，例如一个被嵌入在飞机及航天器的复合纤维组件的光纤，以及第二光学传输装置，如配置在复合纤维组件外的光纤。该方法包括:确定被嵌入在复合纤维组件中的第一光学装置的位置，例如透视装置；通过激光加工或钻孔在复合纤维组件形成一开口至第一光学装置；及在第一和第二光学传输装置的开口界面处及第一光学装置之间产生一光学连接。然而，这种设置的缺点是，由于要同时切断复合纤维组件和第一光学传输装置，因此难以在受控的方式下切断嵌入的光传输装置。因此，切断后，内嵌光波导至外部光波导能够得到满意的光学连接是必要的。这必然包含巨大的生产费用及增加废品率。因此，该方法不能使用在工业规模上。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种将复合纤维组件中的内嵌光波导连接至外部光波导的改进方法。此目的是通过一种方法，它具有如权利要求1所述的特征。因此，一种方法，用以将一复合纤维组件中的一内嵌光波导连接至一外部光波导，特别是用于一飞机及航天器，所述方法包含以下步骤:在所述复合纤维组件中检查所述内嵌光波导的一路线；确定在所述内嵌光波导与所述外部光波导的耦合处的一节点位置；通过移除在所述内嵌光波导周围的至少一部分的复合纤维组件，在所述节点位置露出至少一部分的内嵌光波导；切断上述露出的内嵌光波导；将上述切断的内嵌光波导的一端部与所述外部光波导的一端部彼此对位；及结合(splicing)上述彼此对位的内嵌光波导的端部与外部光波导的端部。因此，本专利技术的方法，一开始以受控的方式露出内嵌光波导，并且在随后的步骤中，干净地切断光波导，可确保内嵌光波导的切断点的重现性和恒定质量，而能够产生连接到外部的光波导的可靠结果。附图中，结合从属权利要求中的描述，提供本专利技术有利的配置和发展。根据本专利技术所述一较佳实施方法中，检查所述复合纤维组件中的内嵌光波导的路线是非破坏性的，特别是通过一光学方法、一数字错位散斑(digital shearography)方法、一超音波方法、一 X射线法或一干涉检测(interferometric)法等来进行。因此，可利用一快速、自动化和可靠的方式，确定在复合纤维组件的内嵌光波导的位置。根据本专利技术所述另一较佳实施方法中，露出至少一部分的所述内嵌光波导是通过一方法来进行，所述方法只剥去所述复合纤维组件且不在所述内嵌光波导上施加剥除作用，从而防止损坏露出的内嵌光波导。根据本专利技术所述又一较佳实施方法中，露出至少一部分的所述内嵌光波导是通过激光照射来进行，特别是通过红外线激光照射。从而在一个快速和可重复的方式露出内嵌光波导，根据本专利技术的方法提高了可靠性。根据本专利技术所述再一较佳实施方法中，所述露出的内嵌光波导是垂直于所述内嵌光波导的一中心轴线被切断，以增强根据本专利技术的方法的可靠性。根据本专利技术所述一较佳实施方法中，通过激光照射切断所露出的所述内嵌光波导，特别是通过紫外激光照射。在这种方式中，可不使用接触工具迅速切断内嵌光波导，事实上，有利地降低该方法的处理时间。根据本专利技术所述一较佳实施方法中，将所述切断的内嵌光波导的端部与所述外部光波导的端部彼此对位，使得所述端部的中心轴线是彼此排列位于同一直线，且所述端部的端面彼此接触。根据本专利技术所述一较佳实施方法中，当所述切断的内嵌光波导的端部与所述外部光波导的端部彼此对位时，提供一光束馈入至所述内嵌光波导及外部光波导的其中之一，并且在所述内嵌光波导的端部的端面及所述外部光波导的端部的端面形成的一接合面上有至少一部分的光反射；以及当所述切断的内嵌光波导的端部与所述外部光波导的端部彼此最佳对位时，在所述接合面处产生所述光束的一最小光反射。因此，可确保光波导端部对齐的快速且可靠的检查，从而增加生产的可靠性。根据本专利技术所述又一较佳实施方法中，利用一校准工具使所述内嵌光波导的端部与所述外部光波导的端部彼此对位，特别是利用具有一 V型槽的一基板，其容纳所述内嵌光波导的端部及所述外部光波导的端部其中的至少一个的至少一部分，使彼此相对的端部精确地对准，从而提高产生连接的质量。根据本专利技术所述一较佳实施方法中，所述相互对位的内嵌光波导的端部与所述外部光波导的端部是通过熔接拼接(fusion splicing)而结合，以在光波导之间提供高品质及机械化的装载连结。根据本专利技术所述又一较佳实施方法中，所述内嵌光波及/或所述外部光波导被配置作为光纤及/或具有大量光纤的装置。有利地使得光波导以灵活的方式被铺设，从而扩大该方法的应用范围。根据本专利技术所述再一较佳实施方法中，所述内嵌光波导被编织于所述复合纤维组件的一压合层中。借以在一种简单的方式下处理光波导，及简化复合纤维组件的生产。在下文中，根据实施例并参照附图，本专利技术将更详细地描述。附图说明图1是一复合纤维组件的局部剖视图。图2是一具有光波导的纤维组织的平面图。图3说明一种内嵌在复合纤维组件的光波导连接至外部光波导的方法。图4是一光学连接器安装在复合纤维组件的侧视图。图5是至少露出一部分的内嵌光波导的纤维组织的局部剖视图。图6是至少露出一部分的内嵌光波导的纤维组织的另一局部剖视图。图7是至少露出一部分的内嵌光波导的纤维组织的又一局部剖视图。图8是两个彼此对位的光波导的侧视图。图9是利用一校准工具使两个光波导彼此对位的局部剖视图。具体实施例方式在附图中，除非另有说明，相同的参考标号表示相同的或功能相同的组件。请参照图1至9所示，以下描述本专利技术的一个较佳实施例。图1显示配置有一复合纤维组件I的一个较佳实施例，例如，作为飞机和航天器的一结构元件I。所述结构元件I的配置，例如作为一纵梁1、一模型1、一横杆I或飞机和航天器相类似的组件。所述复合纤维组件I优选地由碳纤维强化塑料材料(CFRP)所形成，可替代或附加地，所述复合纤维组件I可以由玻璃纤维、芳香族聚酰胺(Aramid)纤维和/或硼(bOTon)纤维，或所述材料的组合而形成。所述复合纤维组件I优选地具有大量的压合板或压合层，其中只有压合层5至8提供标号。可以有任意数量的压合层5至8。所述压合层5至8配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：尼古拉斯E·布朗约翰，斯特凡·奥斯特纳克，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：
国别省市：