用於耦合多芯被覆光纖的方法及其設備的製作方法

2023-06-13 15:59:16 4

專利名稱:用於耦合多芯被覆光纖的方法及其設備的製作方法
一般說來，本發明涉及光纖，更具體地說，涉及用於耦合多芯被覆光纖(每芯具有多纖)端部的方法及其設備。
耦合多芯被覆光纖端部的傳統方法通常包括以下步驟(1)清除每個被覆光纖端部的加固塗層，以暴露光纖端(玻璃部分)並清洗已暴露的光纖端面，(2)將已暴露的光纖端切割成鏡面，(3)通過熔接等過程，耦合已暴露的被覆光纖的纖端及(4)對已暴露的多芯被覆光纖的纖端連接部，加固成形。
就上述已知步驟(1)至(4)而言，光傳輸通路的耦合性能極其顯著地受到步驟(2)和(3)的影響。例如，由於每個被覆光纖的已外露光纖端面的軸向位置的不一致性增大而出現一個不希望有的現象一根多芯被覆光纖的多根外露纖端的端面與其相對的另一根多芯被覆光纖的多根外露纖端的端面之間的間距散開了，從而導致平均耦合損耗的增加。再者，在一種極端情況下，甚至造成多芯被覆光纖的某些已外露光纖端面之間彼止不能耦合。同時，在此情況下的某一根光纖，被猛烈地推向予定位置並在它同其配對光纖耦合以後，這根已耦合的光纖就要受到側向偏移而承受彎曲，為的是要使它同相鄰的光纖接觸，這樣，可能導致這根已耦合的光纖的斷裂。已知方法的這些缺陷主要是由這樣一個事實造成的，即由於光纖的切割和耦合操作是分別採用獨立的設備，通過獨立的工藝過程完成的，對於光纖所施加的影響則隨操作員的操作不同而異。
對於多芯被覆光纖耦合期間在已外露光纖端面的軸向位置上出現的不一致性方面，可列舉兩個原因。即，一個原因是對外露光纖端切割不精確，另一原因是外露光纖端部由被覆光纖處理過程中引起的伸出或回縮-這項處理是在被覆光纖的外露光纖端已被切割以後直到外露光纖的端與端耦合前的一瞬間這段時間內進行的。第一個原因又分為(A)在外露光纖端上形成的初始裂紋長度方面的偏差和(B)初始裂紋在圓周上的位置和在彎曲外露光纖端的平面方向上的差異。為了切割外露光纖端部，通常採用一種稱之謂加力斷裂法，用這種方法時，先用一片堅硬材料如硬質合金等製成的刀，在外露光纖端上形成初始裂紋，然後再將彎曲力或拉伸力加到該外露光纖端，以使斷裂發生在初始的裂紋處，從而獲得具有鏡面的斷裂端面。因此，當形成的初始裂紋較窄而較尖銳時，則外露光纖端的斷口位置也就較一致。反之，如圖1所示，當初始裂紋A範圍長，則多芯被覆光纖2的外露光纖端3的斷口位置會因為初始裂紋A的位置分散在軸向長度B內而多半要被散開。
同時，如圖2所示，初始裂紋A和外露光纖端3的彎曲方向f最好被配置在儘可能接近的同一平面上，以使外露光纖端3的斷裂端面10垂直於外露光纖端3的軸。另一方面，正如圖3所示，當初始裂紋A同彎曲方向f形成一個角度時，則斷裂端面10對垂直於外露端3的軸的平面以角度θ傾斜，或者說斷裂端面變得不直的可能性也就更大。此外，當初始裂紋A的深度太小時，斷裂端面10就不能成為鏡面，而具有一個粗糙表面。為確保獲得具有鏡面的斷裂端面10，要求在外露光纖端3上形成的初始裂紋A的深度至少要達2至3μm。因此，最好要使初始裂紋A儘可能地窄小。此外，最理想的是讓外露光纖端3沿著包含初始裂紋A和外露光纖端3的軸的平面受彎。然而，在用手工形成外露光纖端3上的初始裂紋A，或者外露光纖端3是通過採用傳統切割法斷裂的情況下，則如圖4所示，斷裂端面10在軸向位置的不一致性的總量C至少達到50μm。
由於最初所述的第二個原因，即，在外露光纖端3切割之後的加工被覆光纖2的過程中，斷裂端面10的軸向位置的不一致性在總的數量上多半要增大，特別在鬆動地塗覆多芯光纖情況下，光纖相對於塗層的可活動性高時更是如此。這種現象又分為兩種情況。一種情況(圖5)是帶狀多芯被覆光纖2橫著受彎，以致端面10以一種傾斜方向，一個接一個地縮進，從而導致端面10在軸向位置上產生非一致性，其數量為C。另一種情況(見圖6)是在帶狀多芯被覆光纖2中，只有光纖8一根受彎，因此，當在軸向拉開光纖8時，其外露光纖端3會伸出距離C，或者說其餘光纖的外露光纖端縮進一段距離。在圖5和圖6的這兩種情況下，斷裂端面10的軸向位置上的不一致性的數值C，有時竟達100μm。
因此，本發明的一個基本目的是為用於耦合多芯被覆光纖(每芯具有多根光纖)的端部，提供一種方法及其設備，藉助於這種方法和設備，可以獲得具有最小耦合損耗、並基本消除了存在於這類傳統方法和設備中的固有缺點的極好的接頭。
為實現本發明的這一目的，將第一根多芯被覆光纖的第一端和第二根多芯被覆光纖的第二端相耦合，同時這第一和第二多芯被覆光纖各自都具有用一層加固塗層整個地包裹的多心光纖，根據本發明的這一耦合方法包括以下步驟用第一和第二緊固部件分別安裝具有第一外露光纖端的第一多芯被覆光纖和具有第二外露光纖端的第二多芯被覆光纖的定位步驟;所述第一外露光纖端是通過去除第一多芯被覆光纖第一端的加固塗層而獲得;所述第二外露光纖端是通過去除第二多芯被覆光纖第二端的加固塗層而獲得;切割第一和第二外露光纖端的切割步驟，以使第一多芯被覆光纖的光纖和第二多芯被覆光纖的光纖分別在第一外露端形成第一切割端面和在第二外露端形成第二切割端面;連接第一和第二切割端面的耦合步驟;上述切割步驟和耦合步驟是在第一和第二多芯被覆光纖未從各自的第一和第二緊固部件上取下的情況下進行的。
本發明的這一目的及諸特徵由以下參照附圖結合其最佳實施方案為例的說明中，將會看得更清楚，就附圖來說圖1至6是說明現有耦合多芯被覆光纖方法在技術上的缺點的視圖;
圖7(A)至7(C)是根據本發明第一實施例具體地顯示，用於耦合多芯被覆光纖設備操作步驟的俯視簡圖;
圖8(A)和8(B)是根據本發明第二實施例的一臺設備處於第一操作步驟時的簡略的側視圖和簡略的正視圖;
圖9(A)和9(B)是類似於圖8(A)和8(B)的視圖，分別具體地顯示處於另一操作步驟中的圖8的設備;
圖10(A)和10(B)是根據本發明第三實施例的設備，具體顯示其操作步驟的簡略的俯視平面圖;
圖11(A)和11(B)分別為應用於本發明設備的一個耦合階段的正視圖和立體圖;
圖11(C)是可用於圖11(A)和11(B)的耦合階段的一根多芯被覆光纖的俯視平面圖;
圖12(A)和12(B)分別為應用於本發明設備的一個緊固部件實例的立體視圖和側視圖;
圖12(C)是圖12(A)和12(B)的緊固部件的另一實例的透視圖;
圖13是本發明設備中所使用的切割機一側的正視圖;
圖14(A)至14(D)是對圖13的切割機的順序操作的解釋視圖;
圖15(A)是一個表明本發明設備的切割性能的圖表;
圖15(B)是說明切割多芯被覆光纖的外露光纖端的視圖;
圖16(A)是表明本發明設備的其他切割性能的圖表;
圖16(B)是說明兩根多芯被覆光纖的切割外露光纖端之間的間距的視圖;
圖17是表示本發明設備的耦合損耗的圖表;
圖18是表示本發明切割機中所使用的刀的特性曲線圖;和圖19(A)和19(B)分別為圖18刀的正視圖和側視圖。
在說明本發明以前，要注意貫穿若干附圖的相同部件用相同標號表示。
作為有關光纖切割和耦合問題的一個全面研究結果，本發明的發明人們已發現影響光纖耦合特性的極其重要的因素，其中包括各光纖端面與垂直於各光纖軸的平面之間所形成的端面角和各光纖端面的光滑度。更具體地說，在具有芯徑不大於10μm的單模光纖情況下，小於±1°的端面角不會顯著影響耦合損耗，但當端面角超過±1°或更大時，則就要影響耦合損耗，但當端面角超過±1°或更大時，則就要影響耦合損耗。同時，關於每根光纖端面的光滑度，當其塗層部分的不平度超過10μm時，則無論其芯部多麼平，耦合損耗也增大。然而，這些起因可通過對每根光纖設置一初始裂紋和每根光纖的彎曲方向在(如同前面談到的)同一平面上而大體上被消除。
此外，當光纖彼此以絞合狀態耦合時，則扭轉應力會以集中方式加到強度低的部分，這樣可能導致耦合損耗增大，耦合損耗因溫度變化和耦合部分的斷裂而變化。因此，光纖最好處於儘可能不受力狀態下而被耦合和被加固。為此，本發明的發明人已發現光纖被切割之後，應立即以懸臂狀態，即在不受力狀態下被轉移到下一個耦合工藝。也就是說，光纖在其切割後的傳送期間，應該避免對光纖重新緊固這類操作，同時應避免光纖彼此以絞合狀態耦合。此外，最好在光纖彼此已被耦合後，在光纖處於其切割時所呈現的相對位置上被加固。
現參考附圖，圖7(A)至7(C)顯示了根據本發明的第一實施例，用於耦合多芯被覆光纖2(其每芯具有多根光纖)的一臺設備K1。多芯被覆光纖2的每一根具有外露纖端(玻璃部分)3，後者是由多芯被覆光纖2的每個端部經去除塗層而獲得的。設備K1包括一個工作檯1，一對可移動緊固部件4，用於分別夾緊多芯被覆光纖2，一臺切割機5，用於切割多芯被覆光纖2和一臺用於耦合多芯被覆光纖2的耦合器6。可動緊固件4，(其每個具有置於其內的多芯被覆光纖2)被可動地配置在臺1上，而切割機5和耦合器6固定地安裝在臺1上。耦合器6應用通過氣體放電的高頻加熱，作為其熱源。在設備K1中，可動緊固件4相對於2的運動具有一個自由度以便沿多芯被覆光纖2的側向和軸向運動。
設備K1的操作如下。開始，把可動緊固件4置於如圖7(A)所示的臺1的位置上，將具有外露光纖末端3的多芯被覆光纖2置於每個可動緊固件4中。然後，將其內夾有多芯被覆光纖2的可動緊固件4分別在臺1上以圖7(A)箭頭方向移到如圖7(B)中所示的臺1上的這個位置。當可動緊固件4被置於圖7(B)的臺1上的位置時，切割機5被手動或電氣操作，以便將多芯被覆光纖2的每一根的外露光纖末端3切割成鏡面，這樣，多芯被覆光纖2的每根剩餘外露纖端3′具有切割成鏡面的端面。接著，分別將可動緊固件4(其內夾有多芯被覆光纖2)進一步在臺1上沿圖7(B)的箭頭a′方向移至如圖7(C)所示的臺1上的這個位置。此後，將可動緊固件4在臺1上彼此相對地沿方向b和b′移動，以便這樣對接彼此相對的兩根多芯被覆光纖2的剩餘外露纖端3′的端面，以使一根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′和另一根多芯被覆光纖2的剩餘外露纖端3′彼此由於耦合器6的放電和這兩根相對著的多芯被覆光纖2的彼此推壓而相耦合。最後，解除可動緊固件4對多芯被覆光纖2的緊固，從可動緊固件4，取出已耦合的多芯被覆光纖2。
參見圖8和9，圖中顯示了一臺根據本發明的第二實施例，用於耦合多芯被覆光纖2的設備K2。在設備K2中，多芯被覆光纖2分別被這樣固定到相對放置的圓筒7的側面-如圖8(A)和8(B)所示，以使多芯被覆光纖2的每根外露纖端3被切割機5切割成鏡面，並使每根多芯被覆光纖2的剩餘外露纖端3′具有被切成鏡面的端面。然後，沿圖8(A)的箭頭C和C′方向旋轉圓筒7，要使多芯被覆光纖2作圓周運動而移到如圖9(A)和(B)所示的位置上。當多芯被覆光纖2被置於圖9(A)和9(B)的這一位置上時，一根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′的端面和另一根多芯被覆光纖2的剩餘外露纖端3′的端面被彼此對接，以便通過耦合器6而彼此耦合。接著，從圓筒7取下已耦合的多芯被覆光纖2。在設備K2中，可動緊固件4相對於2的運動具有一個自由度，以便沿旋轉方向和沿多芯被覆光纖2的軸向移動。
再參考圖10(A)和10(B)，圖中顯示了根據本發明的第三個實施例，用於耦合多芯被覆光纖2的設備K3。在設備K3中，不僅緊固件4可動，而且切割機5和耦合器6都被可動地置於臺1上，以使切割機5和耦合器6在臺1上可以垂直於多芯被覆光纖2的軸向移動。這樣，在多芯被覆光纖2已被分別插入置於圖10(A)位置上的可動緊固件4以後，通過切割機5將每根多芯被覆光纖2的外露光纖端3切割成鏡面，以使每根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′具有被切成鏡面的端面。接著，將切割機5沿圖10(A)的箭頭d的方向移動，然後，將耦合器6同樣沿圖10(A)的箭頭d方向移動，以使其置於如圖10(B)所示的兩個可動緊固件4之間。當耦合器6被置於圖10(B)的位置上時，將可動緊固件4以圖10(B)的箭頭e和e′方向彼止相對地移動，以使一根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′的端面和另一根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′的端面彼此相對地對接，以便通過耦合器6彼此耦合。此後，從臺1上取走已耦合的多芯被覆光纖2。在設備K3中，可動緊固件4相對於1的運動具有一個自由度-使其只能沿多芯被覆光纖2的軸向移動。對設備K3來說，由於切割機5和耦合器6是在臺1上移動的，故設備K3的尺寸變大。然而，就設備K3而言，由於要極小心對待的多芯被覆光纖2的位移可被限制到最小值，因而能以良好的性能去切割和耦合多芯被覆光纖2。還應該注意後面要說明的耦合導向器12(圖11)被可移動地安裝在設備K1至K3中的耦合器6上，以便能沿圖11(A)中的向上和向下方向移動。
同時，就本發明來說，不僅可通過放電來熔接，而且諸如雷射，煤氣等其他熱源也可用於耦合多芯被覆光纖。再者，除了熔接外，直接形成加固的方法，例如，樹脂粘接也可應用於本發明耦合多芯被覆光纖。而且，在本發明中，去除每根多芯被覆光纖的端部塗層的步驟和在已耦合的多芯被覆光纖連接部分的加固步驟可附加到切割和耦合步驟中。
根據本發明，外露光纖端斷裂端面在軸向位置上的不一致性的數量以及在外露光纖端的斷裂端面和一個垂直於光纖軸的平面之間所形成的角度離散可被減至最小，同時能降低平均耦合損耗。
此外，根據本發明，由於能使各光纖的耦合長度達到一致，故已耦合的多芯被覆光纖具有的平均斷裂強度大。因此，本發明能使多芯被覆光纖彼此極好地耦合併達到高產率。
參照圖11(A)和11(B)，圖中顯示了在多芯被覆光纖2的外露光纖端3已被切割機5切割之後，用於引導多芯被覆光纖2的耦合導向器12。耦合導向器12是由用於接納一根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′的第一梳形槽126和第一V形槽12a和用於接納另一根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′的第二梳形槽12b′以及第二V形槽12a′構成。由於第一和第二V形槽12a和12a′以及第一和第二梳形槽12b和12b′是根據多芯被覆光纖2的各光纖的予定間距加工而成的，因而有可能通過以垂直於光纖軸的方向移動耦合導向器12，更方便而準確地將剩餘外露端3′置於導向器12內。一開始，將剩餘外露光纖端3′的底部落入梳形槽12b和12b′，以致剩餘外露光纖端3′的頂部被逐漸地矯直而進入V形槽12a和12a′。然後，每根多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′的頂部(遠端)被夾持器13固定。因此，即使迂到多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′未伸直，以致如圖11(C)所示的互相干擾情況，其外露光纖端3′也能正確地被置於耦合導向器12內，以便同配對的外露光纖端3′耦合。這一插入移動既可通過導向器12相對於光纖2的移動，也可通過光纖2相對於導向器12的移動來達到。
同時，圖12(A)和12(B)表示緊固部件4的一個實例。該緊固件4包括底4a和通過鉸鏈15裝在底部4a上的一對蓋4b。底部4a被加工成具有一個導向槽16，用以接納每根多芯被覆光纖2。一對導向板17被分別連到底部4a的相對端面。橡皮墊18被牢固地放入蓋4b的每個槽內，以致當蓋4b和底部4a處於彼此接合時，使其碰到導向槽16。每個蓋4b中埋入磁鐵19，為的是促使每個蓋4b朝向底部4a，以使多芯被覆光纖2通過磁鐵19的吸力，藉助橡皮墊18而被緊固在導向槽16中。在本例中，緊固部件4的夾緊力是由磁鐵19產生，但也可用凸輪等來替代磁鐵。也可以這樣配置，即蓋4b由鐵製成而將磁鐵19設置在底部4a內。還可以這樣來配置，即為了便於從底部4a取出多芯被覆光纖2，底部4a被加工有一個如圖12(C)所示的弧形彎曲槽30。此外，本例中，緊固部件4的開、合操作是手動進行的，但也可用電動機、電磁線圈等電動地執行。也就是說，在切割步驟和耦合步驟進行期間，可使用任何能可靠地緊固多芯被覆光纖2的其它夾具作為緊固部件4。
參見圖13，圖中示出了切割機5的一個實例。該圖表示了切割右邊光纖的狀態。切割機5包括一個刀片21，一根杆23，一個安裝在杆23上的凸輪隨動件50，一個同凸輪隨動件50接合的凸輪51，齒輪52和53，一臺電動機54，用於驅動杆23和兩對夾持器22R和22L和22′R和22′L兩對夾持器分別用來在其間夾緊右邊和左邊多芯被覆光纖2的遠端部2′，夾持器22R和22L被固定地配置，而夾持器22′R和22′L被可動設置，以使其分別可作離開夾持器22R和22L及向著22R和22L的移動。外露光纖端3被軸向地置於多芯被覆光纖2的遠端部2′的內側。杆23的頂部有一個弧度並面對刀片21。圖13中，右邊多芯被覆光纖2是被緊固部件4夾緊的，於是刀片21和杆23通過外露光纖端3而彼此相對著，而多芯被覆光纖2的遠端部2′被夾緊在夾持器22R和22′R之間。一開始，杆23被移向外露光纖端3，以便使外露光纖端3可通過杆23支承而同其接觸。然後，刀片21被加到外露光纖端3，以便對外露光纖端3施加初始裂紋。此後，刀片21離開外露光纖端3。接著，杆23被衝向外露光纖端3，以便斷裂外露光纖端3。然後，左邊的多芯被覆光纖2的外露光纖端3用上述同樣的步驟來斷裂。
更具體地說，切割機5還包括一個其上裝有刀片21的刀架組件36和一對凸輪37R和37L，這凸輪分別用於當右邊和左邊多芯被覆光纖2的外露光纖端3分別由刀片21形成裂紋時致動刀架組件36。為了調節通過刀片21加到外露光纖端3的壓力，刀片21是通過彈簧43安裝在刀架組件36上的。此外，切割機5還包括分別同凸輪37R和37L接合的一對凸輪隨動件38R和38L，一對齒輪40R和40L，一對分別同齒輪40R和40L嚙合的齒輪41R和41L，和一對分別裝有齒輪41R和41L的直流電動機42R和42L。凸輪隨動件38R和38L被裝在刀架組件36上，而凸輪37R37和L及齒輪40R和40L各裝在軸39上。
通過切割機5的上述安排，當直流電動機42R和42L之一被驅動時，使相應的凸輪37R和37L之一通過相應的齒輪40R和41R和齒輪40L和41L之間的一對嚙合而同相應的凸輪隨動件38R和38L之一接合，以便推動刀架組件36，使刀片21加到相應的外露光纖端3。這樣，用同一臺機器，可輪流切割2個光纖端。
同時，就上述的切割機5來說，為了斷裂多芯被覆光纖2的外露纖端，用刀片21在外露纖端3上形成初始裂紋以後，使杆23衝向外露光纖端3。但，也可將杆23固定地設置在切割機5中。在此情況下，切割機5的操作如圖14(A)至14(D)所示。即，一開始，由緊固部件4夾緊的右邊多芯被覆光纖2的遠端部2′是被手動地夾緊在夾持器22和22′之間，以使具有弧形的固定杆23配置在如圖14(A)所示的夾持器22R、22′R和緊固部件4之間。然後，如圖14(B)所示在外露光纖端3上通過刀片21形成初始裂紋。接著，將多芯被覆光纖2沿圖14(C)的箭頭方向拉過一段距離a1mm，從而使外露光纖端3斷裂。接著，用圖14(A)至14(C)所示的相同步驟斷裂在左邊的多芯被覆光纖2的外露光纖端3。這樣，在右邊的多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′和左邊多芯被覆光纖2的剩餘外露光纖端3′彼此相對間隔a2mm(＝2×a1mm)，如圖14(D)所示。
下面，參照圖15至17描述本發明設備的切割和耦合特性，圖中所示情況是用作多芯被覆光纖2的是具有5根漸變折射率(GⅡ)型光纖的一根帶狀多芯被覆光纖。其每根光纖的芯徑為50μm，外徑為125μm而且各光纖以0.3mm的間距配置，使帶狀多芯被覆光纖具有1.65mm寬和0.43mm厚。圖15和16表明本發明設備的切割特性。圖15(A)的橫軸代表圖15(B)的偏移S，即，對50根多芯被覆光纖2的每根所測得的剩餘外露光纖端3′的端面在軸向位置上不一致的最大數量。平均偏移約為14μm而最大偏移為40μm。
同時當一根多芯被覆光纖2的5根剩餘外露光纖端3′和另一根多芯被覆光纖2的5根剩餘外露光纖端3′之間的間距d1至d5中的最小一個(例如間距d1)被設為20μm(如圖16(B)所示)時，則圖16(A)的橫軸代表對50根多芯被覆光纖2的每一根所測得的間距d1至d5的其餘間距，即間距d2至d5。因此，圖16(A)中的數據個數為200(＝4×50)。圖16(A)顯示出間距d的最大值為60μm。這樣，由過去經驗可知重疊量設為20μm，故在熔接步驟期間，對相對的多芯被覆光纖2彼此相推的量最好設為80μm-將重疊量20μm加上最大間距60μM。應用該重疊量20μm是因為重疊量小於20μm和大於40μm左右，引起被耦合的剩餘外露光纖端3′的直徑較小和較大，從而導致耦合損耗的增大。
再者，圖17表示本發明設備的耦合損耗的一個直方圖，該圖是對50根多芯被覆光纖2的每根的5個已耦合剩餘外露光纖端3′測量的結果。這樣，圖17的數據個數是250(＝5×50)。圖17表明其耦合損耗是理想的-其平均值大約限在0.03dB，而其最大值被限為0.13dB。
此外，根據試驗，當刀片21是由具有不同硬度的各種材料製成時，刀片21經1000次切割操作以後，其刃口21A的磨損t和刀片21的硬度之間的關係示於圖18和19中。正如圖19(A)和19(B)所示，圓柱形刀21具有兩個彼此形成80至90°角的光滑的楔形面21B，因此刃口21A是由楔形面21B限定的。圖18顯示出磨損t是反比於顯微維氏硬度Hr，而且當刀片21的硬度增大時，刀片21具有較高的抗磨損和更好的切割性能。例如，刀片21是由一種具有不低於90(A-標度)洛氏硬度的材料製成-諸如碳化鎢系列的燒結硬質合金，氧化鋁系列陶瓷，天然金剛石和由氮化硼粉末產生的人造金剛石等。
雖然已參照附圖通過舉例的方式對本發明作了全面描述，但要注意的是不同的變化和改進對本領域的專業技術人員將是顯而易見的。因此，除非這類變化和改進已脫離本發明的範圍，否則這類變化和改進應被認作包括在本發明的範圍內。
權利要求
1.對第一多芯被覆光纖(2)的第一端和第二多芯被覆光纖(2)的第二端進行耦合的方法，該第一和第二多芯被覆光纖(2)的每一根具有整個地用一層加固塗層包裹的多心光纖，所述方法特徵在於包括以下步驟-將具有第一外露纖端(3)的第一多芯被覆光纖(2)和具有第二外露纖端(3)的第二多芯被覆光纖(2)分別插入第一和第二緊固部件(4)的夾緊步驟；-通過去除第一多芯被覆光纖(2)的第一端的加固塗層而獲得第一外露纖端(3)；-通過去除第二多芯被覆光纖(2)的第二端的加固塗層而獲得第二外露纖端(3)；-切割第一和第二外露纖端(3)的切割步驟，以使第一多芯被覆光纖(2)的光纖和第二多芯被覆光纖(2)的光纖分別具有在第一外露纖端(3)的第一切割端面和在第二外露纖端(3)的第二切割端面；及-耦合第一和第二切割端面的耦合步驟；以上切割步驟和耦合步驟都是在未從第一和第二緊固部件(4)上分別卸下第一和第二多芯被覆光纖(2)的情況下完成的。
2.如權利要求
1所要求的方法，其中耦合步驟是將高頻加熱作為一個熱源通過熔接法所應用的空氣放電而完成的。
3.用於耦合第一多芯被覆光纖(2)的第一端和第二多芯被覆光纖(2)的第二端的設備(K1，K2，K3)，該第一和第二多芯被覆光纖(2)的每一根都具有整個地覆蓋有一層加固塗層的多心光纖，特徵在於所述設備包括-用於將具有第一外露纖端(3)的第一多芯被覆光纖(2)和具有第二外露纖端(3)的第二多芯被覆光纖(2)分別置於其內的第一和第二緊固部件(4);-通過去除第一多芯被覆光纖(2)的第一端的加固層而獲得第一外露纖端(3);-通過去除第二多芯被覆光纖(2)的第二端的加固層而獲的第二外露纖端(3);-用於切割第一和第二外露纖端(3)的切割機(5)，該機可在不從第一和第二緊固部件(4)分別取下第一和第二多芯被覆光纖(2)的情況下，使第一多芯被覆光纖(2)的光纖和第二多芯被覆光纖(2)的光纖分別在第一外露纖端(3)具有第一切割端面和在第二外露纖端(3)具有第二切割端面;及-用於耦合第一和第二切割端面的耦合器(6)，該機在不用從第一和第二緊固部件(4)取下第一和第二多芯被覆光纖(2)的情況下進行耦合;
4.如權利要求
3所要求的設備(K1，K2)，其中所述第一和第二緊固部件(4)被可動設置，而所述切割機和所述耦合器(6)被固定設置。
5.如權利要求
3所要求的設備(K3)，其中所述第一和第二緊固部件(4)被可動設置，以使其可沿著第一和第二多芯被覆光纖(2)的軸向移動，同時所述切割機(5)和所述耦合器(6)被可動設置。
6.如權利要求
3所要求的設備(K1，K2，K3)，其中所述耦合器(6)是屬於使用高頻加熱作為一種熱源，通過氣體放電的熔接型耦合器。
7.如權利要求
4所要求的設備(K1，K2)，其中所述耦合器(6)是屬於使用高頻加熱作為一種熱源，通過氣體放電的熔接型耦合器。
8.如權利要求
5所要求的設備(K3)，其中所述耦合器(6)是屬於使用高頻加熱，作為熱源通過氣體放電的熔接型耦合器。
9.如權利要求
3所要求的設備(K1，K2，K3)，其中第一外露纖端(3)被置於第一端的軸向內側部，以使第一端的軸向外側部具有加固層，而第二外露纖端(3)被置於第二端的軸向內側部，以使第二端的軸向外側部具有加固層，所述切割機(5)包括-用於夾緊第一端軸向外側部的第一夾持器(22R，22′R);-用於夾緊第二端軸向外側部的第二夾持器(22L，22′L);-用於分別在第一和第二外露纖端(3)上施加初始裂紋的刀片(21);-一根杆(23)，其遠端具有弧形;及-第一和第二凸輪(37)-用於分別對第一和第二外露纖端(3)致動所述刀片(21)，從而當所述杆(23)已同第一和第二外露光纖各端接觸時，阻止所述刀片(21)刻劃時引起的運動而支承每個第一和第二外露纖端(3)，通過所述刀片(21)分別使第一和第二外露纖端(3)刻上初始裂紋，然後，所述杆(23)被推向每個第一和第二外露纖端(3)，以便切割每個第一和第二外露纖端(3)。
10.如權利要求
4所要求的設備(K1，K2)，其中第一外露纖端(3)被置於第一端的軸向內側部以使第一端的軸向外側部具有加固塗層，而第二外露纖端(3)被置於第二端的軸向內側部，以使第二端的軸向外側部具有加固層，所述切割機(5)包括-用於夾持第一端的軸向外側部的第一夾持器(22R，22′R);-用於夾持第二端的軸向外側部的第二夾持器(22L，22′L);-用於分別對第一和第二外露纖端(3)施加初始裂紋的刀片(21);-杆(23)，其遠端為弧形;及-第一和第二凸輪(37)，用於分別對第一和第二外露纖端(3)致動所述刀片(21)，從而當所述杆(23)已同第一和第二外露光纖各端(3)接觸時，通過所述刀片(21)分別使第一和第二外露纖端(3)刻上初始裂紋，然後所述杆(23)被推向第一和第二各外露纖端(3)，以切割第一和第二各外露纖端(3)。
11.如權利要求
5所要求的設備(K3)，其中第一外露纖端(3)被置於第一端的軸向內側部，以使第一端的軸向外側部有加固塗層，而第二外露纖端(3)被置於第二端的軸向內側部，以使第二端的軸向外側部有加固塗層，所述切割機(5)包括-第一夾持器(22R，22′R)一用於夾持第一端的軸向外側部;-第二夾持器(22L，22′L)一用於夾持第二端的軸向外側部;-刀片(21)一用於使第一和第二外露纖端(3)分別刻上初始裂紋;-杆(23)，其遠端為弧形;及-第一和第二凸輪(37)，用於分別對第一和第二外露纖端(3)致動所述刀片(21)，從而，當所述杆(23)已同第一和第二各外露纖端(3)接觸時，通過所述刀片(21)分別使第一和第二外露纖端(3)刻上初始裂紋，然後，所述杆(23)被推向第一和第二各外露纖端(3)，以切割第一和第二各外露纖端(3)。
12.如權利要求
9所要求的設備(K1，K2，K3)，其中所述刀片(21)是由具有洛氏硬度不低於90(用其A-標度)的材料製成，該材料是碳化鎢系列的燒結硬質合金，氧化鋁系列陶瓷，天然金剛石和人造金剛石之一種。
13.如權利要求
10所要求的設備(K1，K2)，其中所述刀片(21)是由具有洛氏硬度不低於90(其A-標度單位)的材料製成，該材料是碳化鎢系列的燒結硬質合金，一種氧化鋁系列的陶瓷，天然金剛石和人造金剛石之一種。
14.如權利要求
11所要求的設備(K3)，其中所述刀片(21)是由具有洛氏硬度而不低於90(A-標度單位)的材料製成，該材料是碳化鎢系列的燒結硬質合金，一種氧化鋁系列的陶瓷，天然金剛石和人造金剛石之一種。
15.如權利要求
6所要求的設備(K1，K2，K3)，進一步包括-導向器(12)，用於在第一和第二外露纖端(3)被所述切割機(5)切割之後，對第一和第二多芯被覆光纖(2)的光纖進行導向，導向器(12)是由用於容納第一多芯被覆光纖(2)的光纖的第一V-形槽(12a)和第一梳形槽(12b)同用於容納第二多芯被覆光纖(2)的光纖的第二V形槽(12a′)和第二梳形槽(12b′)組成;-所述第一和第二V-形槽(12a′，12a′)和所述第一和第二梳形槽(12b，12b′)是根據第一和第二多芯被覆光纖(2)的光纖的予定間距加工而成的。
16.如權利要求
7所要求的設備(K1，K2)，進一步包括-導向器(12)，用於在第一和第二外露纖端(3)被所述切割機(5)切割之後，對第一和第二多芯被覆光纖(2)的光纖進行導向，導向器(12)是由用於容納第一多芯被覆光纖(2)的光纖的第一V形槽(12a)和第一梳形槽(12b)同用於容納第二多芯被覆光纖(2)的光纖的第二V形槽(12a′)和第二梳形槽(12b′)組成;-所述第一和第二V形槽(12a，12a′)和所述第一和第二梳形槽(12b，12b′)是根據第一和第二多芯被覆光纖(2)的光纖的予定間距加工而成的。
17.如權利要求
8所要求的設備(K3)，進一步包括-導向器(12)，用於在第一和第二外露纖端(3)被所述切割機(5)切割之後，對第一和第二多芯被覆光纖(2)的光纖進行導向，導向器(12)是由用於接納第一多芯被覆光纖(2)的光纖的第一V形槽(12a)和第一梳形槽(12b)同用於容納第二多芯被覆光纖(2)的光纖的第二V形槽(12a′)和第二梳形槽(12b′)組成;-所述第一和第二V形槽(12a，12a′)和所述第一和第二梳形槽(12b，12b′)是根據第一和第二多芯被覆光纖(2)的光纖的予定間距加工而成的。
專利摘要
用於耦合第一和第二多芯被覆光纖端部的方法及設備，纖2每芯有整體覆以塗層的多芯光纖。該方法包括以下步驟分別將第一和第二多芯被覆光纖插入第一和第二緊固件；切割第一和第二多芯被覆光纖的外露纖端和耦合第一和第二多芯被覆光纖的光纖的切割後端面，以上切割步驟和耦合步驟是在沒有從第一和第二緊固件上分別取下第一和第二多芯被覆光纖的情況下完成的。
文檔編號G02B6/255GK86104655SQ86104655
公開日1986年12月31日 申請日期1986年6月28日
發明者大阪啟司, 臼井裕一, 柳公 申請人:住友電氣工業株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan