CN102360101A

CN102360101A - 一种光纤活动连接器的制作及耦合方法

Info

Publication number: CN102360101A
Application number: CN2011103500034A
Authority: CN
Inventors: 吕根良; 赵毅; 徐宁; 钱晨; 马正北
Original assignee: Jiangsu Yute Optics Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yute Optics Science & Technology Co Ltd; Jiangsu Unikit Optical Technology Co Ltd
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2012-02-22

Abstract

本发明公开了一种用于光纤活动连接器的制作方法、工艺及耦合方法，经过完整切割的光纤表面通过熔融球面处理后，通过陶瓷定位套后部安装的机械或胶接装置固定光纤，光纤切割表面高出陶瓷定位套表面，突出量等于光纤变形量，光纤在陶瓷定位套前部的定位孔中得到径向定心，耦合前陶瓷定位套中的光纤处于自由态，耦合时自由态的光纤弹性弯曲变形回缩至陶瓷定位套中，实现光纤端面的弹性耦合，最终实现光纤活动连接器的可靠对接、低损。

Description

一种光纤活动连接器的制作及耦合方法

技术领域

本发明涉及一种用于光纤活动连接器的制作及耦合方法，属于光纤连接和耦合的技术领域。

背景技术

传统光纤活动连接器的制作方法是把光纤穿入定位套管并胶合在一起，经过加热固化后，再对固定套管表面连同光纤一起研磨、抛光，清洁表面后制作完成。

此方法制作光纤活动连接器只能在工厂中实施，而且过程复杂，费时费力，一旦胶合时出现气泡、胶隙过大、光纤缺陷、球面研磨失败时，整个连接器固定套管组件都要报废，增加制造成本及难度。

发明内容

技术问题： 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于光纤活动连接器的制作方法、工艺及耦合方法，实现光纤活动连接器制作简单快速、省时省力，而且可以在工厂以外的现场施工。

技术方案：

本发明的用于光纤活动连接器的制作方法为：

第一步、制备光纤：光纤端面须经过切割刀完整切制；

第二步、光纤端面熔融处理：利用电弧放电的方法对经过切割刀完整切制的光纤端面进行熔融，通过此方式使光纤端部温度瞬间超过光纤材料的熔点，利用熔融光纤端部的表面张力作用使光纤端面形成光滑的球面或准球面，实现光纤在接续时纤芯端面物理接触，达到研磨法处理的效果；

第三步、穿光纤：把制备好的光纤穿入光纤活动连接器的陶瓷定位套中，光纤端面通过定位槽控制光纤凸出陶瓷定位套表面；光纤允许的凸出高度H；

第四步、固紧光纤：通过陶瓷定位套后部安装的机械或胶接装置把光纤固紧在连接器中；

第五步、清洁陶瓷定位套表面和光纤球面，完成制作。

本发明的纤连接器耦合方法为：在连接器陶瓷定位套后部设机械或胶接固定装置，被固定的光纤前端设置在陶瓷定位套中，耦合前处于自由态，并高于陶瓷定位套表面，耦合时自由态的光纤弹性微弯曲变形回缩至陶瓷定位套中，实现光纤端面的弹性耦合。

所述的光纤表面经熔融后的半球面半径SR，SR的范围7mm-25mm ；

所述的光纤端面熔融部分的直径增加量小于0.001mm ；

所述的光纤端面处理方法采用包括电弧、激光、火焰等热源；

本光纤端面处理方法不破坏原光纤波导传输特征，使光纤具有双向低接续或耦合损耗和高反射损耗特性。

所述的光纤端面高出定位套管表面的高度为H，H的范围0-0.03mm ；

所述的陶瓷定位套内部前端设定心孔，后部设光纤容纤腔，用以提供连接器耦合时的光纤回缩空间。

所述的陶瓷定位套内部容纤腔的直径D,光纤自由态时允许的最大凸出高度小于0.03mm，陶瓷定位套内部容纤腔的直径最小值Dmin =125.6；其中，d为光纤直径，L为自由态光纤长度,l为定位孔长度。

经过完整切割的光纤表面通过熔融球面处理后，通过陶瓷定位套后部安装的机械或胶接装置固定光纤，光纤切割表面高出陶瓷定位套表面，突出量等于光纤变形量，光纤在陶瓷定位套前部的定位孔中得到径向定心，耦合前陶瓷定位套中的光纤处于自由态，耦合时自由态的光纤弹性弯曲变形回缩至陶瓷定位套中，实现光纤端面的弹性耦合，最终实现光纤活动连接器连接器的可靠对接、低损。

有益效果：与现有制作方法相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的光纤活动连接器的制作方法、工艺彻底突破了传统工厂光纤活动连接器制作的固定长度限制，也减少了传统光纤活动连接器布设、穿线时对光纤活动连接器的伤害，具有重大实用价值。

2、本发明的光纤活动连接器的制作方法、工艺中，完整切割的光纤表面通过电弧放电熔融，利用张力作用成球后装入连接器中，达到耦合表面与工厂磨制表面相同的效果，不破坏原光纤波导传输特征，使光纤具有双向低接续或耦合损耗和高反射损耗特性。

3、本发明的光纤活动连接器的制作方法用于现场光纤成端时，由于采用的是单芯光纤端面熔融处理方法，彻底改善了光纤切割端面的几何形状从而改善光纤快速接续器整体的光学和环境性能，以达到改进传统光纤活动连接器工艺方法目的，可实现插损IL< 0.2dB，回损RL <-50dB，制作时间小于3分钟。

4、本发明的光纤活动连接器耦合方法中，耦合过程中目标光纤从自由态转变为弹性微弯曲变形回缩状态，光纤端面依靠微弹性作用力始终相对贴合，保证了接续性能的稳定可靠，解决了传统光纤活动连接器制作时由于研磨球面顶点偏移过大时的接续性能的劣化现象。

5、本发明的光纤活动连接器的制作方法简单，相比传统工艺，减少了灌胶、15分钟的烘胶、5道工序的研磨工序，生产效率提高2倍的，节省50%的人力投入，成本降低至2/3，而且更加便于大批量、高产量生产。

6、本发明的光纤活动连接器制作方法不仅能在工厂中生产制作，而且可以应用在机房现场制作，取代传统的昂贵的熔接机投入，室外光缆直接现场熔融成端，取消了在机房ODF配线架中占有大量空间的熔纤盘，大大节省了机房的空间，为今后机房扩容提供了技术可行性。

7、本发明的光纤活动连接器的制作方法还可以大量应用于机房设备与室外光缆直接的跳接，改进了传统机房光纤活动连接器的人为估计选长使用，由于没有了冗余光缆的空间占用，使机房ODF配线架的使用率从原来的50%提高到90%以上，由于没有了大量冗余光纤占用走线槽，机房光纤活动连接器现场定长制作，使光纤布设更紧凑、科学，可以彻底解决现有机房混乱如麻的光纤走线，彻底改变了机房的线路管理，更便于线路排障，大大提高了机房的使用效率，节约了机房空间。

8、本发明的光纤活动连接器的制作方法还可以大量应用于FTTX光纤到楼、到户、到桌面，取代昂贵、后续维护费用极高的现场连接器的使用；相比用匹配液对接方式连接的现场接续连接器来说，减少一个接续点，不会因为匹配液的流失而影响接续质量，后续维修率小于1%，远远小于现场连接器三年15%-25%的维修率，大大提高光纤连接的可靠性和寿命，降低使用成本。

9、本发明的光纤活动连接器的制作方法配合有专用的光纤切割刀和光纤熔融机，使光纤活动连接器制作简单、快捷，成功率大于99%，而且成本低廉，更有利于大批量生产。

附图说明

图1为本发明光纤活动连接器制作方法剖视图。

图2为光纤切割端面示意图。

图3为光纤熔融端面示意图。

图4为光纤活动连接器陶瓷定位套示意图。

图5为光纤活动连接器陶瓷定位套端面示意图。

图6为光纤活动连接器耦合示意图。

其中有光纤1、光纤端面1-1、光纤纤芯1-2、光纤端部1-3、陶瓷定位套2、机械或胶接装置3、耦合套管4、光纤端面凸出陶瓷定位套端面高度H。

具体实施方式

1、利用光纤切割刀对光纤1进行完整切割得到平整的光纤端面1-1；

2、对平整的光纤端面1-1进行电弧加热熔融，使光纤端面1-1温度瞬间超过光纤材料的熔点，利用液体表面张力作用使光纤端面1-1由平面形成光滑的球面或准球面；

3、把光纤端面1-1形成光滑球面或准球面的光纤1穿入陶瓷定位套2中，光纤端面通过定位槽控制光纤凸出陶瓷定位套2的高度，并控制凸出高度H小于0.03mm；

4、通过陶瓷定位套2后部安装的机械或胶接固定装置3把光纤固紧在连接器中；

5、清洁陶瓷定位套2端面和光纤端面1。

6、将制作好的两个光纤活动连接器插入耦合套管4进行耦合，耦合时两物理接触的自由态光纤因相互作用力回缩并在陶瓷定位套2的光纤容纤腔中形成微弯，实现光纤端面的弹性耦合。

Claims

1.一种光纤活动连接器的制作方法，其特征在于：步骤如下：

第一步. 制备光纤：利用光纤切割刀对光纤（1）进行完整切割；

第二步. 光纤端面熔融处理：利用电弧放电的方法对完整切制的光纤端面（1-1）进行熔融，通过此方式使光纤端面（1-1）温度瞬间超过光纤材料的熔点，利用液体表面张力作用使光纤端面（1-1）由平面形成光滑的球面或准球面，实现光纤在接续时纤芯端面物理接触，达到研磨法处理的效果；

第三步. 穿光纤：把处理好的光纤（1）穿入陶瓷定位套（2）中，光纤端面通过定位槽控制光纤凸出陶瓷定位套（2）的高度；光纤端面（1-1）凸出陶瓷定位套（2）端面高度H应小于0.03mm；

第四步. 固紧光纤：通过陶瓷定位套（2）后部安装的机械或胶接固定装置（3）把光纤固紧在连接器中；

第五步. 清洁陶瓷定位套（2）端面和光纤端面（1），完成制作。

2.根据权利要求1所述的一种光纤活动连接器的制作方法，其特征在于：所述的光纤端面熔融处理方法采用包括电弧、激光、火焰加热方式。

3.根据权利要求1所述的一种光纤活动连接器的制作方法，其特征在于：所述的光纤端面完整切制要求如下：

切割后光纤端面（1-1）角度应小于3度；光纤端面（1-1）不能有任何凸起；切割后光纤端面圆周的凹陷深度应小于40um,凹陷的范围应该小于40×20um且离纤芯100um范围内不得有损伤。

4.一种光纤活动连接器的耦合方法，其特征在于：在陶瓷定位套（2）后部设机械或胶接固定装置（3），被固定的光纤前端设置在陶瓷定位套（2）中，耦合前光纤（1）处于自由态，且光纤端面（1-1）高于陶瓷定位套（2）端面，耦合时两物理接触的自由态光纤因相互作用力回缩并在陶瓷定位套（2）中形成微弯，实现光纤端面的弹性耦合。

5.根据权利要求4所述的一种光纤活动连接器的耦合方法，其特征在于：所述的陶瓷定位套（2）内部前端为定心孔用以定位光纤的位置，后部为光纤容纤腔用以提供连接器耦合时的光纤回缩空间。

6. 根据权利要求4或5所述的一种光纤活动连接器耦合方法，其特征在于：光纤自由态时光纤端面（1-1）凸出陶瓷定位套2端面高度H应小于0.03mm。