CN1014644B - 用于耦合多芯被覆光纤的方法及其设备 - Google Patents
用于耦合多芯被覆光纤的方法及其设备Info
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Abstract
用于耦合第一和第二多芯被覆光纤(2)端部的方法及设备,纤2每芯有整体覆以涂层的多芯光纤。该方法包括以下步骤:分别将第一和第二多芯被覆光纤(2)插入第一和第二紧固件(4);切割第一和第二多芯被覆光纤(2)的外露纤端(3)和耦合第一和第二多芯被覆光纤(2)的光纤的切割后端面,以上切割步骤和耦合步骤是在没有从第一和第二紧固件(4)上分别取下第一和第二多芯被覆光纤(2)的情况下完成的。
Description
一般说来,本发明涉及光纤,更具体地说,涉及用于耦合多芯被覆光纤(每芯具有多纤)端部的方法及其设备。
耦合多芯被覆光纤端部的传统方法通常包括以下步骤:(1)清除每个被覆光纤端部的加固涂层,以暴露光纤端(玻璃部分)并清洗已暴露的光纤端面,(2)将已暴露的光纤端切割成镜面,(3)通过熔接等过程,耦合已暴露的被覆光纤的纤端及(4)对已暴露的多芯被覆光纤的纤端连接部,加固成形。
就上述已知步骤(1)至(4)而言,光传输通路的耦合性能极其显著地受到步骤(2)和(3)的影响。例如,由于每个被覆光纤的已外露光纤端面的轴向位置的不一致性增大而出现一个不希望有的现象:一根多芯被覆光纤的多根外露纤端的端面与其相对的另一根多芯被覆光纤的多根外露纤端的端面之间的间距散开了,从而导致平均耦合损耗的增加。再者,在一种极端情况下,甚至造成多芯被覆光纤的某些已外露光纤端面之间彼止不能耦合。同时,在此情况下的某一根光纤,被猛烈地推向予定位置并在它同其配对光纤耦合以后,这根已耦合的光纤就要受到侧向偏移而承受弯曲,为的是要使它同相邻的光纤接触,这样,可能导致这根已耦合光纤的断裂。
已知方法的这些缺陷主要是由这样一个事实造成的,即由于光纤的切割和耦合操作是分别采用独立的设备,通过独立的工艺过程完成的,对于光纤所施加的影响则随操作员的操作不同而异。
对于多芯被覆光纤耦合期间在已外露光纤端面的轴向位置上出现的不一致性方面,可列举两个原因。即,一个原因是对外露光纤端切割不
精确,另一原因是外露光纤端部由被覆光纤处理过程中引起的伸出或回缩-这项处理是在被覆光纤的外露光纤端已被切割以后直到外露光纤的端与端耦合前的一瞬间这段时间内进行的。第一个原因又分为:(A)在外露光纤端上形成的初始裂纹长度方面的偏差和(B)初始裂纹在圆周上的位置和在弯曲外露光纤端的平面方向上的差异。为了切割外露光纤端部,通常采用一种称之谓加力断裂法,用这种方法时,先用一片坚硬材料如硬质合金等制成的刀,在外露光纤端上形成初始裂纹,然后再将弯曲力或拉伸力加到该外露光纤端,以使断裂发生在初始的裂纹处,从而获得具有镜面的断裂端面。因此,当形成的初始裂纹较窄而较尖锐时,则外露光纤端的断口位置也就较一致。反之,如图1所示,当初始裂纹A范围长,则多芯被覆光纤2的外露光纤端3的断口位置会因为初始裂纹A的位置分散在轴向长度B内而多半要被散开。
同时,如图2所示,初始裂纹A和外露光纤端3的弯曲方向f最好被配置在尽可能接近的同一平面上,以使外露光纤端3的断裂端面10垂直于外露光纤端3的轴。另一方面,正如图3所示,当初始裂纹A同弯曲方向f形成一个角度时,则断裂端面10对垂直于外露端3的轴的平面以角度θ倾斜,或者说断裂端面变得不直的可能性也就更大。此外,当初始裂纹A的深度太小时,断裂端面10就不能成为镜面,而具有一个粗糙表面。为确保获得具有镜面的断裂端面10,要求在外露光纤端3上形成的初始裂纹A的深度至少要达2至3μm。因此,最好要使初始裂纹A尽可能地窄小。此外,最理想的是让外露光纤端3沿着包含初始裂纹A和外露光纤端3的轴的平面受弯。然而,在用手工形成外露光纤端3上的初始裂纹A,或者外露光纤端3是通过采用传统切割法断裂的情况下,则如图4所示,断裂端面10在轴向位置的不一致性的总量C至少达到50μm。
由于最初所述的第二个原因,即,在外露光纤端3切割之后的加工
被覆光纤2的过程中,断裂端面10的轴向位置的不一致性在总的数量上多半要增大,特别在松动地涂覆多芯光纤情况下,光纤相对于涂层的可活动性高时更是如此。这种现象又分为两种情况。一种情况(图5)是:带状多芯被覆光纤2横着受弯,以致端面10以一种倾斜方向,一个接一个地缩进,从而导致端面10在轴向位置上产生非一致性,其数量为C。另一种情况(见图6)是:在带状多芯被覆光纤2中,只有光纤8一根受弯,因此,当在轴向拉开光纤8时,其外露光纤端3会伸出距离C,或者说其余光纤的外露光纤端缩进一段距离。在图5和图6的这两种情况下,断裂端面10的轴向位置上的不一致性的数值C,有时竟达100μm。
因此,本发明的一个基本目的是为用于耦合多芯被覆光纤(每芯具有多根光纤)的端部,提供一种方法及其设备,借助于这种方法和设备,可以获得具有最小耦合损耗、并基本消除了存在于这类传统方法和设备中的固有缺点的极好的接头。
为实现本发明的这一目的,将第一根多芯被覆光纤的第一端和第二根多芯被覆光纤的第二端相耦合,同时这第一和第二多芯被覆光纤各自都具有用一层加固涂层整个地包裹的多心光纤,根据本发明的这一耦合方法依次包括以下步骤:
(a)将具有第一外露纤端的第一多芯被覆光纤和具有第二外露纤端的第二多芯被覆光纤分别夹紧于第一和第二可拆卸紧固部件中;
通过去除第一多芯被覆光纤的第一端的加固涂层而获得第一外露纤端;
通过去除第二多芯被覆光纤的第二端的加固涂层而获得第二外露纤端;
(b)对所述第一和第二外露纤端设置切口,同时将所述光纤基本上支撑于一直线上;
(c)在将所述第一和第二多芯被覆光纤保留于所述第一和第二可拆
卸紧固部件内的同时,切割第一和第二外露纤端,以使第一多芯被覆光纤的光纤和第二多芯被覆光纤的光纤分别具有在第一外露纤端的第一切割端面和在第二外露纤端的第二切割端面;及
(d)在将所述第一和第二多芯被覆光纤保留于所述第一和第二可拆卸紧固部件内的同时,耦合所述第一和第二切割端面;和
(e)将所述第一和第二多芯被覆光纤分别从第一和第二可拆卸紧固部件(4)卸下。
本发明的这一目的及诸特征由以下参照附图结合其最佳实施方案为例的说明中,将会看得更清楚,就附图来说:
图1至6是说明现有耦合多芯被覆光纤方法在技术上的缺点的视图;
图7(A)至7(C)是根据本发明第一实施例具体地显示,用于耦合多芯被覆光纤设备操作步骤的俯视简图;
图8(A)和8(B)是根据本发明第二实施例的一台设备处于第一操作步骤时的简略的侧视图和简略的正视图;
图9(A)和9(B)是类似于图8(A)和8(B)的视图,分别具体地显示处于另一操作步骤中的图8的设备;
图10(A)和10(B)是根据本发明第三实施例的设备,具体显示其操作步骤的简略的俯视平面图;
图11(A)和11(B)分别为应用于本发明设备的一个耦合阶段的正视图和立体图;
图11(C)是可用于图11(A)和11(B)的耦合阶段的一根多芯被覆光纤的俯视平面图;
图12(A)和12(B)分别为应用于本发明设备的一个紧固部件实例的立体视图和侧视图;
图12(C)是图12(A)和12(B)的紧固部件的另一实例的透视图;
图13是本发明设备中所使用的切割机一侧的正视图;
图14(A)至14(D)是对图13的切割机的顺序操作的解释视图;
图15(A)是一个表明本发明设备的切割性能的图表;
图15(B)是说明切割多芯被覆光纤的外露光纤端的视图;
图16(A)是表明本发明设备的其他切割性能的图表;
图16(B)是说明两根多芯被覆光纤的切割外露光纤端之间的间距的视图;
图17是表示本发明设备的耦合损耗的图表;
图18是表示本发明切割机中所使用的刀的特性曲线图;和
图19(A)和19(B)分别为图18刀的正视图和侧视图。
在说明本发明以前,要注意:贯穿若干附图的相同部件用相同标号表示。
作为有关光纤切割和耦合问题的一个全面研究结果,本发明的发明人们已发现影响光纤耦合特性的极其重要的因素,其中包括各光纤端面与垂直于各光纤轴的平面之间所形成的端面角和各光纤端面的光滑度。更具体地说,在具有芯径不大于10μm的单模光纤情况下,小于±1°的端面角不会显著影响耦合损耗,但当端面角超过±1°或更大时,则就要影响耦合损耗,但当端面角超过±1°或更大时,则就要影响耦合损耗。同时,关于每根光纤端面的光滑度,当其涂层部分的不平度超过10μm时,则无论其芯部多么平,耦合损耗也增大。然而,这些起因可通过对每根光纤设置一初始裂纹和每根光纤的弯曲方向在(如同前面谈到的)同一平面上而大体上被消除。
此外,当光纤彼此以绞合状态耦合时,则扭转应力会以集中方式加到强度低的部分,这样可能导致耦合损耗增大,耦合损耗因温度变化和耦合部分的断裂而变化。因此,光纤最好处于尽可能不受力状态下而被
耦合和被加固。为此,本发明的发明人已发现:光纤被切割之后,应立即以悬臂状态,即在不受力状态下被转移到下一个耦合工艺。也就是说,光纤在其切割后的传送期间,应该避免对光纤重新紧固这类操作,同时应避免光纤彼此以绞合状态耦合。此外,最好在光纤彼此已被耦合后,在光纤处于其切割时所呈现的相对位置上被加固。
现参考附图,图7(A)至7(C)显示了根据本发明的第一实施例,用于耦合多芯被覆光纤2(其每芯具有多根光纤)的一台设备K1。多芯被覆光纤2的每一根具有外露纤端(玻璃部分)3,后者是由多芯被覆光纤2的每个端部经去除涂层而获得的。设备K1包括一个工作台1,一对可移动紧固部件4,用于分别夹紧多芯被覆光纤2,一台切割机5,用于切割多芯被覆光纤2和一台用于耦合多芯被覆光纤2的耦合器6。可动紧固件4,(其每个具有置于其内的多芯被覆光纤2)被可动地配置在台1上,而切割机5和耦合器6固定地安装在台1上。耦合器6应用通过气体放电的高频加热,作为其热源。在设备K1中,可动紧固件4相对于2的运动具有一个自由度以便沿多芯被覆光纤2的侧向和轴向运动。
设备K1的操作如下。开始,把可动紧固件4置于如图7(A)所示的台1的位置上,将具有外露光纤末端3的多芯被覆光纤2置于每个可动紧固件4中。然后,将其内夹有多芯被覆光纤2的可动紧固件4分别在台1上以图7(A)箭头方向移到如图7(B)中所示的台1上的这个位置。当可动紧固件4被置于图7(B)的台1上的位置时,切割机5被手动或电气操作,以便将多芯被覆光纤2的每一根的外露光纤末端3切割成镜面,这样,多芯被覆光纤2的每根剩余外露纤端3′具有切割成镜面的端面。接着,分别将可动紧固件4(其内夹有多芯被覆光纤2)进一步在台1上沿图7(B)的箭头a′方向移至如图7(C)所示的台1上的这个位置。此后,将可动紧固件4在台1上彼此相对地沿方
向b和b′移动,以便这样对接彼此相对的两根多芯被覆光纤2的剩余外露纤端3′的端面,以使一根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′和另一根多芯被覆光纤2的剩余外露纤端3′彼此由于耦合器6的放电和这两根相对着的多芯被覆光纤2的彼此推压而相耦合。最后,解除可动紧固件4对多芯被覆光纤2的紧固,从可动紧固件4,取出已耦合的多芯被覆光纤2。
参见图8和9,图中显示了一台根据本发明的第二实施例,用于耦合多芯被覆光纤2的设备K2。在设备K2中,多芯被覆光纤2分别被这样固定到相对旋转的圆筒7的侧面-如图8(A)和8(B)所示,以使多芯被覆光纤2的每根外露纤端3被切割机5切割成镜面,并使每根多芯被覆光纤2的剩余外露纤端3′具有被切成镜面的端面。然后,沿图8(A)的箭头C和C′方向旋转圆筒7,要使多芯被覆光纤2作圆周运动而移到如图9(A)和(B)所示的位置上。当多芯被覆光纤2被置于图9(A)和9(B)的这一位置上时,一根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′的端面和另一根多芯被覆光纤2的剩余外露纤端3′的端面被彼此对接,以便通过耦合器6而彼此耦合。接着,从圆筒7取下已耦合的多芯被覆光纤2。在设备K2中,可动紧固件4相对于2的运动具有一个自由度,以便沿旋转方向和沿多芯被覆光纤2的轴向移动。
再参考图10(A)和10(B),图中显示了根据本发明的第三个实施例,用于耦合多芯被覆光纤2的设备K3。在设备K3中,不仅紧固件4可动,而且切割机5和耦合器6都被可动地置于台1上,以使切割机5和耦合器6在台1上可以垂直于多芯被覆光纤2的轴向移动。这样,在多芯被覆光纤2已被分别插入置于图10(A)位置上的可动紧固件4以后,通过切割机5将每根多芯被覆光纤2的外露光纤端3切割成镜面,以使每根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′具有被切成镜面的端面。接着,将切割机5沿图10(A)的箭头d的方向移动,然
后,将耦合器6同样沿图10(A)的箭头d方向移动,以使其置于如图10(B)所示的两个可动紧固件4之间。当耦合器6被置于图10(B)的位置上时,将可动紧固件4以图10(B)的箭头e和e′方向彼止相对地移动,以使一根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′的端面和另一根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′的端面彼此相对地对接,以便通过耦合器6彼此耦合。此后,从台1上取走已耦合的多芯被覆光纤2。在设备K3中,可动紧固件4相对于1的运动具有一个自由度-使其只能沿多芯被覆光纤2的轴向移动。对设备K3来说,由于切割机5和耦合器6是在台1上移动的,故设备K3的尺寸变大。然而,就设备K3而言,由于要极小心对待的多芯被覆光纤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纤2。还应该注意:后面要说明的耦合导向器12(图11)被可移动地安装在设备K1至K3中的耦合器6上,以便能沿图11(A)中的向上和向下方向移动。
同时,就本发明来说,不仅可通过放电来熔接,而且诸如激光,煤气等其他热源也可用于耦合多芯被覆光纤。再者,除了熔接外,直接形成加固的方法,例如,树脂粘接也可应用于本发明耦合多芯被覆光纤。而且,在本发明中,去除每根多芯被覆光纤的端部涂层的步骤和在已耦合的多芯被覆光纤连接部分的加固步骤可附加到切割和耦合步骤中。
根据本发明,外露光纤端断裂端面在轴向位置上的不一致性的数量以及在外露光纤端的断裂端面和一个垂直于光纤轴的平面之间所形成的角度离散可被减至最小,同时能降低平均耦合损耗。
此外,根据本发明,由于能使各光纤的耦合长度达到一致,故已耦合的多芯被覆光纤具有的平均断裂强度大。因此,本发明能使多芯被覆光纤彼此极好地耦合并达到高产率。
参照图11(A)和11(B),图中显示了在多芯被覆光纤2的外露光纤端3已被切割机5切割之后,用于引导多芯被覆光纤2的耦合
导向器12。耦合导向器12是由用于接纳一根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′的第一梳形槽126和第一V形槽12a和用于接纳另一根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′的第二梳形槽12b′以及第二V形槽12a′构成。由于第一和第二V形槽12a和12a′以及第一和第二梳形槽12b和12b′是根据多芯被覆光纤2的各光纤的予定间距加工而成的,因而有可能通过以垂直于光纤轴的方向移动耦合导向器12,更方便而准确地将剩余外露端3′置于导向器12内。一开始,将剩余外露光纤端3′的底部落入梳形槽12b和12b′,以致剩余外露光纤端3′的顶部被逐渐地矫直而进入V形槽12a和12a′。然后,每根多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′的顶部(远端)被夹持器13固定。因此,即使迂到多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′未伸直,以致如图11(C)所示的互相干扰情况,其外露光纤端3′也能正确地被置于耦合导向器12内,以便同配对的外露光纤端3′耦合。这一插入移动既可通过导向器12相对于光纤2的移动,也可通过光纤2相对于导向器12的移动来达到。
同时,图12(A)和12(B)表示紧固部件4的一个实例。该紧固件4包括底4a和通过铰链15装在底部4a上的一对盖4b。底部4a被加工成具有一个导向槽16,用以接纳每根多芯被覆光纤2。一对导向板17被分别连到底部4a的相对端面。橡皮垫18被牢固地放入盖4b的每个槽内,以致当盖4b和底部4a处于彼此接合时,使其碰到导向槽16。每个盖4b中埋入磁铁19,为的是促使每个盖4b朝向底部4a,以使多芯被覆光纤2通过磁铁19的吸力,借助橡皮垫18而被紧固在导向槽16中。在本例中,紧固部件4的夹紧力是由磁铁19产生,但也可用凸轮等来替代磁铁。也可以这样配置,即盖4b由铁制成而将磁铁19设置在底部4a内。还可以这样来配置,即为了便于从底部4a取出多芯被覆光纤2,底部4a被加工有一个如图12(C)所示的弧形弯曲槽30。此外,本例中,紧固部件4的开、合操作是手动进行的,但也可用电动机、电磁线圈等电动地执行。
也就是说,在切割步骤和耦合步骤进行期间,可使用任何能可靠地紧固多芯被覆光纤2的其它夹具作为紧固部件4。
参见图13,图中示出了切割机5的一个实例。该图表示了切割右边光纤的状态。切割机5包括一个刀片21,一根杆23,一个安装在杆23上的凸轮随动件50,一个同凸轮随动件50接合的凸轮51,齿轮52和53,一台电动机54,用于驱动杆23和两对夹持器22R和22L和22′R和22′L两对夹持器分别用来在其间夹紧右边和左边多芯被覆光纤2的远端部2′,夹持器22R和22L被固定地配置,而夹持器22′R和22′L被可动设置,以使其分别可作离开夹持器22R和22L及向着22R和22L的移动。外露光纤端3被轴向地置于多芯被覆光纤2的远端部2′的内侧。杆23的顶部有一个弧度并面对刀片21。图13中,右边多芯被覆光纤2是被紧固部件4夹紧的,于是刀片21和杆23通过外露光纤端3而彼此相对着,而多芯被覆光纤2的远端部2′被夹紧在夹持器22R和22′R之间。一开始,杆23被移向外露光纤端3,以便使外露光纤端3可通过杆23支承而同其接触。然后,刀片21被加到外露光纤端3,以便对外露光纤端3施加初始裂纹。此后,刀片21离开外露光纤端3。接着,杆23被冲向外露光纤端3,以便断裂外露光纤端3。然后,左边的多芯被覆光纤2的外露光纤端3用上述同样的步骤来断裂。
更具体地说,切割机5还包括一个其上装有刀片21的刀架组件36和一对凸轮37R和37L,这凸轮分别用于当右边和左边多芯被覆光纤2的外露光纤端3分别由刀片21形成裂纹时致动刀架组件36。为了调节通过刀片21加到外露光纤端3的压力,刀片21是通过弹簧43安装在刀架组件36上的。此外,切割机5还包括分别同凸轮37R和37L接合的一对凸轮随动件38R和38L,一对齿轮40R和40L,一对分别同齿轮40R和40L啮合的齿轮41R和41L,和一对分别装有齿轮41R和41L的直流电动机42R和42L。凸轮随动件38R和38L被装在刀架组件36上,而凸轮37R
37和L及齿轮40R和40L各装在轴39上。
通过切割机5的上述安排,当直流电动机42R和42L之一被驱动时,使相应的凸轮37R和37L之一通过相应的齿轮40R和41R和齿轮40L和41L之间的一对啮合而同相应的凸轮随动件38R和38L之一接合,以便推动刀架组件36,使刀片21加到相应的外露光纤端3。这样,用同一台机器,可轮流切割2个光纤端。
同时,就上述的切割机5来说,为了断裂多芯被覆光纤2的外露纤端,用刀片21在外露纤端3上形成初始裂纹以后,使杆23冲向外露光纤端3。但,也可将杆23固定地设置在切割机5中。在此情况下,切割机5的操作如图14(A)至14(D)所示。即,一开始,由紧固部件4夹紧的右边多芯被覆光纤2的远端部2′是被手动地夹紧在夹持器22和22′之间,以使具有弧形的固定杆23配置在如图14(A)所示的夹持器22R、22′R和紧固部件4之间。然后,如图14(B)所示在外露光纤端3上通过刀片21形成初始裂纹。接着,将多芯被覆光纤2沿图14(C)的箭头方向拉过一段距离a1mm,从而使外露光纤端3断裂。接着,用图14(A)至14(C)所示的相同步骤断裂在左边的多芯被覆光纤2的外露光纤端3。这样,在右边的多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′和左边多芯被覆光纤2的剩余外露光纤端3′彼此相对间隔a2mm(=2×a1mm),如图14(D)所示。
下面,参照图15至17描述本发明设备的切割和耦合特性,图中所示情况是用作多芯被覆光纤2的是具有5根渐变折射率(GⅡ)型光纤的一根带状多芯被覆光纤。其每根光纤的芯径为50μm,外径为125μm而且各光纤以0.3mm的间距配置,使带状多芯被覆光纤具有1.65mm宽和0.43mm厚。图15和16表明本发明设备的切割特性。图15(A)的横轴代表图15(B)的偏移S,即,对50根多芯被覆光纤2的每根所测得的剩余外露光纤端3′的端面在轴向位置上不一致的最大数量。平
均偏移约为14μm而最大偏移为40μm。
同时当一根多芯被覆光纤2的5根剩余外露光纤端3′和另一根多芯被覆光纤2的5根剩余外露光纤端3′之间的间距d1至d5中的最小一个(例如间距d1)被设为20μm(如图16(B)所示)时,则图16(A)的横轴代表对50根多芯被覆光纤2的每一根所测得的间距d1至d5的其余间距,即间距d2至d5。因此,图16(A)中的数据个数为200(=4×50)。图16(A)显示出间距d的最大值为60μm。这样,由过去经验可知重叠量设为20μm,故在熔接步骤期间,对相对的多芯被覆光纤2彼此相推的量最好设为80μm-将重叠量20μm加上最大间距60μM。应用该重叠量20μm是因为重叠量小于20μm和大于40μm左右,引起被耦合的剩余外露光纤端3′的直径较小和较大,从而导致耦合损耗的增大。
再者,图17表示本发明设备的耦合损耗的一个直方图,该图是对50根多芯被覆光纤2的每根的5个已耦合剩余外露光纤端3′测量的结果。这样,图17的数据个数是250(=5×50)。图17表明:其耦合损耗是理想的-其平均值大约限在0.03dB,而其最大值被限为0.13dB。
此外,根据试验,当刀片21是由具有不同硬度的各种材料制成时,刀片21经1000次切割操作以后,其刃口21A的磨损t和刀片21的硬度之间的关系示于图18和19中。正如图19(A)和19(B)所示,圆柱形刀21具有两个彼此形成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。图18显示出磨损t是反比于显微维氏硬度Hr,而且当刀片21的硬度增大时,刀片21具有较高的抗磨损和更好的切割性能。例如,刀片21是由一种具有不低于90(A-标度)洛氏硬度的材料制成-诸如碳化钨系列的烧结硬质合金,氧化铝系列陶瓷,天然金刚石和由氮化硼粉末产生的人造金刚石等。
虽然已参照附图通过举例的方式对本发明作了全面描述,但要注意
的是:不同的变化和改进对本领域的专业技术人员将是显而易见的。因此,除非这类变化和改进已脱离本发明的范围,否则这类变化和改进应被认作包括在本发明的范围内。
Claims (9)
1、对第一多芯被覆光纤(2)的第一端和第二多芯被覆光纤(2)的第二端进行耦合的方法,该第一和第二多芯被覆光纤(2)的每一根具有整个地用一层加固涂层包裹的多心光纤,所述方法依次包括以下步骤:
(a)将具有第一外露纤端(3)的第一多芯被覆光纤(2)和具有第二外露纤端(3)的第二多芯被覆光纤(2)分别夹紧于第一和第二可拆卸紧固部件(4)中;
通过去除第一多芯被覆光纤(2)的第一端的加固涂层而获得第一外露纤端(3);
通过去除第二多芯被覆光纤(2)的第二端的加固涂层而获得第二外露纤端(3);
(b)对所述第一和第二外露纤端(3)设置切口,同时将所述光纤基本上支撑于一直线上;
(c)在将所述第一和第二多芯被覆光纤(2)保留于所述第一和第二可拆卸紧固部件内的同时,切割第一和第二外露纤端(3),以使第一多芯被覆光纤(2)的光纤和第二多芯被覆光纤(2)的光纤分别具有在第一外露纤端(3)的第一切割端面和在第二外露纤端(3)的第二切割端面;及
(d)在将所述第一和第二多芯被覆光纤(2)保留于所述第一和第二可拆卸紧固部件内的同时,耦合所述第一和第二切割端面;和
(e)将所述第一和第二多芯被覆光纤(2)分别从第一和第二可拆卸紧固部件(4)卸下。
2、如权利要求1所要求的方法,其中耦合步骤是将高频加热作为热源通过熔接法所应用的空气放电而完成的。
3、用于耦合第一多芯被覆光纤(2)的第一端和第二多芯被覆光纤(2)的第二端的设备(K1,K2,K3),该第一和第二多芯被覆光纤(2)的每一根都具有整个地覆盖有一层加固涂层的多心光纤,所述设备包括:
-用于将具有第一外露纤端(3)的第一多芯被覆光纤(2)和具有第二外露纤端(3)的第二多芯被覆光纤(2)分别置于其内的第一和第二可拆卸紧固部件(4);
-通过去除第一多芯被覆光纤(2)的第一端的加固涂层而获得的第一外露纤端(3);
通过去除第二多芯被覆光纤(2)的第二端的加固涂层而获行的第二外露纤端(3);
-用于在所述光纤支撑于一直线上的同时,对第一和第二外露纤端(3)进行切口的切割装置(5),该机可在不从第一和第二可拆卸紧固部件(4)分别卸下第一和第二多芯被覆光纤(2)的情况下切割第一和第二外露纤端(3),以使第一多芯被覆光纤(2)的光纤和第二多芯被覆光纤(2)的光纤分别在第一外露纤端(3)具有第一切割端面和在第二外露纤端(3)具有第二切割端面;及
-用于耦合第一和第二切割端面的耦合装置(6),该装置在从第一和第二可拆卸紧固部件(4)取下第一和第二多芯被覆光纤(2)之前进行耦合;
4、如权利要求3所要求的设备(K1,K2),其中所述第一和第二紧固部件(4)被可动地设置,而所述切割装置(5)和所述耦合装置(6)被固定地设置。
5、如权利要求3所要求的设备(K3),其中所述第一和第二紧固部件(4)被可动地设置,以使其可沿着第一和第二多芯被覆光纤(2)的轴向移动,同时所述切割装置(5)和所述耦合装置(6)被可动地设置。
6、如权利要求3至5中任一权利要求所要求的设备(K1,K2,K3),其中所述耦合装置(6)是属于使用高频加热作为一种热源,通过气体放电的熔接型耦合器。
7、如权利要求3至5中任一权利要求所要求的设备(K1,K2,K3),其中所述第一和第二外露纤端在多芯被覆光纤端部内部的轴向配置以使多芯被覆光纤的端部保留所述加固涂层,其中所述切割装置(5)包括:
用于夹持所述第一端的轴向外侧部的第一夹具(22R,22′R);
用于夹持所述第二端的轴向外侧部的第二夹具(22L,22′L);
用于在所述第一和第二外露纤端(3)分别形成初始裂纹的刀片(21);
-一根杆(23),其远端具有弧形;及
-第一和第二凸轮(37)用于分别对第一和第二外露纤端(3)致动所述刀片(21),从而当所述杆(23)已同第一和第二外露光纤各端接触时,阻止所述刀片(21)刻划时引起的运动而支承各第一和第二外露纤端(3),通过所述刀片(21)分别使第一和第二外露纤端(3)刻上初始裂纹,然后,在所述刀片(21)已全部缩回之后,所述杆(23)被推向每个第一和第二外露纤端(3),以便切割每个第一和第二外露纤端(3)。
8、如权利要求7所要求的设备(K1,K2,K3),其中所述刀片(21)是由具有洛氏硬度不低于90(以A标度为单位)的材料制成;该材料为碳化钨系列的烧结硬质合金,氧化铝系列的陶瓷,天然金刚石和人造金刚石中的一种。
9、如权利要求6所述的设备,进一步包括一导向器(12),用于在第一和第二外露纤端(3)被所述切割装置(5)切割之后,对第一和第二多芯被覆光纤(2)的光纤进行导向,导向器(12)是由用于容纳第一多芯被覆光纤(2)的光纤的第一V形槽(12a)和第一梳形槽(12b)同用于容纳第二多芯被覆光纤(2)的光纤的第二V形槽(12a′)和第二梳形槽(12b′)组成;
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′)是根据第一和第二多芯被覆光纤(2)的光纤的予定间距加工而成的
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