CN103080800A - 套圈组装处理 - Google Patents

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M.P.J.布伊斯
P.施耐德
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Abstract

一种用于制备端接光纤的方法，包括以下步骤：定位一个或多个光纤(101)在具有套圈端面(103)和至少一个第一对齐构件(104)的套圈(102)中以使得每个光纤的一部分向前延伸超过所述套圈端面(103)。在第一步骤之后，该方法还包括以下步骤：劈开每个光纤的所述部分，从而形成劈开的光纤端面(106)。其后，该方法包括以下步骤：相互接合工具(150)的第二对齐构件(151)与所述第一对齐构件(104)以使得所述工具的对准表面(152)对准所述套圈(102)，以及抵靠着所述对准表面(152)对准所述劈开的光纤端面。该方法还包括以下步骤：相对于所述套圈(102)附连所述光纤(101)。

Description

套圈组装处理
技术领域
本发明总体上涉及制造套圈组件的处理（process），更具体地，涉及控制套圈组件的光纤突出（fiber protrusion）。
背景技术
光纤连接器为基本所有光纤通信系统的重要部件。例如，光纤连接器用于将光纤段连接为更长的长度，以连接光纤到有源器件例如辐射源、检测器和中继器，以及连接光纤到无源器件例如开关和衰减器。光纤连接器的主要功能是要保持光纤末端以使得光纤的芯部与连接器配合到其上的部件(例如，另一光纤、平面型波导或者光电装置)的光路轴向对准。这样，来自光纤的光线光学地耦合到另一部件。
为大家所熟知的是，为了进行光学耦合以及最小化菲涅耳损耗，可以在光纤端面和配合装置的光路之间进行“物理接触”。为了实施物理接触，传统的光连接器已经采用“套圈”，其为用于保持一个或多个光纤以使得光纤端面被提供用于光耦合的熟知部件。套圈连接器典型地向前偏压套圈以使得当连接器配合到配合部件时套圈推靠配合部件以物理地接触光纤端面与配合部件的光路。
为了实施这样的物理接触，传统的套圈典型地要求抛光。抛光的套圈可以通过与未抛光的套圈进行比较来进行最好的描述。未抛光的套圈在其端面具有几何结构和不规则性，其使得难以，如果不是不可能的话，将罩在其中的光纤的端面与配合部件的光路物理接触。此外，当多个光纤被附连（affixed）到未抛光的套圈时，光纤端面的位置倾向于沿着配合轴发生变化，从而使得难以实施与所有光纤的光耦合。抛光套圈的端面以及保持在其中的光纤，使得套圈端面成形并且光滑，同时抛光光纤端面并使得它们共面。为了最小化套圈的形状差异以及光纤端面的共面性的差异，典型地，执行抛光到严格的标准。因此，抛光趋于为昂贵的并倾于返工以及产生废品，从而降低了产出。与抛光套圈相关的问题在多光纤套圈方面更为突显，其使得更难以抛光。
该问题在专利号7,377,700的美国专利中得以解决，该专利公开了一种利用未抛光的组件来生产套圈组件的方法。简言之，该方法包括(a)定位至少一个光纤在套圈中以使得光纤的一部分延伸超过套圈的端面；(b)相对于套圈附连光纤；和(c)劈开光纤的该部分。这样一种方法是有利的，因为它分离了制备用于光耦合的光纤端面以及定位光纤在套圈中的功能。通过分开地处理这些功能，光纤端面可以独立于套圈进行制备，从而消除了对抛光套圈/光纤组件的需要，同时便于光纤端面相对于套圈的精确定位。该专利还认识到，通常优选使得光纤端面从套圈突出以提高其进行物理接触的能力。
虽然该方法提供了显著的优点，但是，申请人认识到，光纤之间的共面性可能成为问题，因为套圈中的光纤数量增大。也就是，当光纤并不在套圈中就地抛光时，劈开光纤并将它们定位在套圈中以使得全部的光纤端面基本上处于相同平面是非常困难的。共面性的问题在申请号为20090271126的美国专利中得以解决，该专利通过参考并并入本申请。
发明内容
因此，对生产套圈组件的处理（process）存在一种需求，在该处理中，在没有抛光的光纤中实现了精确的光纤突出。本发明尤其实现了该需求。
下面介绍本发明的简化总结以为了提供对本发明的一些方面的基本理解。该总结并不是本发明的泛泛的概述。并不打算识别本发明的关键/重要要素，或者并不打算界定本发明的范围。其唯一目的在于，以简化的形式提供本发明的一些构思，作为此后的更详细的描述的前序。
本发明提供一种套圈组件，其中无需抛光即实现精确的光纤突出。具体地，本发明包括利用具有对准表面以及一个或多个对齐构件的工具，其中所述对齐构件与套圈的一个或多个对齐构件协作以对齐工具的对准表面与套圈端面，从而提供一对准表面，每个光纤可以抵靠该对准表面以保证它的适当的突出。适当的光纤突出有利于光纤之间的物理接触，如上所述。但是，应当理解，本发明并不限于物理接触应用，而是可以实施在任何需要精确定位光纤端面的地方(例如，当跨过(充填了空气或者凝胶的)一间隙光学耦合光纤到透镜、有源光电器件、无源器件或者波导管)。这样，本发明研发出一种常用于标准套圈中以建立光纤突出的对齐构件。
本发明的一个方面是用于通过研发一种套圈的对齐构件而生产套圈的处理。在一个实施例中，所述处理包括：(a)定位一个或多个光纤在具有套圈端面和至少一个第一对齐构件的套圈中以使得每个光纤的一部分向前延伸超过套圈端面；(b)在步骤(a)后，劈开每个光纤的该部分，从而形成劈开的光纤端面；(c)在步骤(b)后，相互接合光纤对齐工具的第二对齐构件与第一对齐构件以使得光纤对齐工具的对准表面与套圈对齐，以及抵靠着对准表面对准每个光纤的劈开的端面；以及(d)相对于套圈附连光纤。
附图说明
现在将通过例子参照附图描述本发明，其中：
图1(a)-1(d)示意性地示出根据本发明的一个实施例的制备多光纤套圈组件的各个阶段；
图2示意性地示出用于如图1(a)-1(d)所示的处理中的光纤对齐工具；
图3示意性地示出类似于图1所示的光纤对齐工具但具有两个对齐构件的光纤对齐工具；
图4(a)-(d)示意性地示出不同的光纤轮廓（profile）以及它们在光纤对齐工具上的相应的对准表面；
图5(a)-(g)示意性地示出用于三维的光纤阵列的在光纤对齐工具上的不同的对准表面。
具体实施方式
参照图1(a)-(d)，示出了根据本发明的一个实施例的用于制备端接光纤的处理。(虽然该描述详细地涉及多光纤套圈，但是，应当理解，本发明也可以实施在单光纤套圈上。)如在图1(a)中示意性地示出的，多个光纤101定位在套圈102中，套圈102具有套圈端面103和至少一个第一对齐构件104以使得每一光纤101的一部分105延伸超过套圈端面103。光纤101的从套圈端面103延伸的部分然后被劈开以形成如图1(b)所示的劈开的光纤末端106。接着，如图1(c)所示，工具150的第二对齐构件151与第一对齐构件104相互接合以使得工具150的对准表面152与套圈102对齐。劈开的光纤端面106然后抵靠着对准表面152对准，从而建立期望的光纤突出轮廓。在图1(d)中，光纤被附连到套圈102。这些步骤的每一个在下面将更详细地讨论。
在图1(a)中示出的步骤包括提供套圈102，套圈102具有端面103和至少一个第一对齐构件104。虽然端面103在图1(a)中被示出为平面表面，但是，应当理解，套圈表面不必为平面的，而是可以替代地为例如弯曲的或者圆顶的，或者它可以具有不同的小平面（facet）或者台阶。在一个实施例中，套圈具有一个或多个通路(未示出)，每个通路适于接收一个光纤101。通路可以例如为钻孔或者V形凹槽。但是，应该理解，本发明可以实施在任何具有对齐构件的套圈上，包括实施在并不具有用于每个光纤的单独通路的套圈上。例如，套圈102可以配置为将带状电缆或者光纤束保持在一起。
第一对齐构件104可以被结合在套圈102中，特别地用于与第二对齐构件151相互接合，或者它在套圈设计中可以为固有的。更具体地，对齐构件可以用于将套圈102不仅与工具150还与配合结构(未示出)对齐。这样的对齐构件是熟知的，包括例如用于接收销的对齐销/对齐孔、套筒以及沿着套圈的侧面的V形凹槽。在图1(a)所示的实施例中，第一对齐构件104是对齐孔104a，用于接收对齐销151a。这样的对齐孔是熟知的，并且被用于例如标准的Mold-Transfer（模式转换）(MT)类型的套圈中，例如用于MT-RJ和Lightray的套圈中。
如上述的，传统的套圈端面典型地被抛光，其包括研磨套圈端面以从那里移除所有的不规则性以使得光纤端面足够光滑以用于光耦合。但是，本发明的套圈并不要求这样的抛光，因为光纤端面适于在劈开步骤(如图1(b)所示)之后用于光耦合。因此，在一个实施例中套圈是未抛光的。
如在此使用的，术语“未抛光的套圈”指的是尚未被抛光的套圈，或者没有被抛光到典型地实现物理接触所需的程度。关于这点，未抛光的套圈具有许多显著的特点。第一，它具有模制表面而不是抛光的或者机加工的表面。模制表面的典型(尽管不是必需的)特征在于粗糙表面，该粗糙表面可以不关于套圈的导引特征精确定向。这样的表面还趋于不是反射性的。套圈的表面还可以包括支撑用于模制套圈的芯销的特征的压痕，并可以包括分模线（parting line），模具的两个侧面在该分模线处相遇。第二，未抛光的套圈包括没有平面的表面的嵌入颗粒(例如用于给予硬度的玻璃颗粒)。也就是，在抛光过程中，当套圈的端面被打磨掉时，套圈的端面上嵌入的颗粒将在端面表面上具有研磨到它们中的平面表面。显然，在未抛光的套圈中，在端面上的嵌入颗粒将不会具有这样的研磨的平面表面。第三，未抛光的套圈典型地(尽管不是必需地)具有在其端面上的表面不规则性，其趋于与配合连接器或者装置的配合表面干涉以及防止光纤端面与配合光学通路进行物理接触。例如，未抛光的套圈的端面上的脊或者隆起防止端面与完全平面的表面进行良好的物理接触。显然，随着套圈的端面的面积变得越大，如同MT套圈一样，表面变化和缺陷的概率随着光纤数量而增大。抛光套圈移除这些表面不规则性。因此，如在此使用的，术语“未抛光的套圈”是指具有这样端面的套圈，该端面具有模制处理的表面而不是抛光处理的表面，和/或该端面具有嵌入其中的并不具有平面表面的颗粒。
虽然套圈可以由任何已知材料制成，但是，一般而言，MT套圈是由聚合材料，例如高玻璃填充的聚苯硫(PPS)，制成。单光纤套圈典型地由陶瓷例如氧化锆，或者金属例如不锈钢或者镍-银或者钛，制成。
如图1(a)所示，光纤101布置在套圈102中以使得光纤的一部分105延伸超过套圈端面103，每个光纤定位为以使得足够的部分延伸超过套圈端面以有利于其劈开。光纤从套圈延伸的程度将依赖于使用的劈开技术。例如，机械类型的劈开方法典型地要求比激光劈开方法更多的空间，因此光纤需要进一步延伸超过套圈端面以容纳该机构。本领域技术人员将易于理解光纤应该延伸过套圈的端面以有利于其劈开的程度。
如图1(b)所示，在光纤101布置在套圈102中后，它们的突出部分被劈开以形成劈开的光纤端面106。劈开的光纤端面适于光耦合，即，它为大致平面的并且基本没有光学缺陷例如刮花或者碎屑。
劈开光纤可以机械地执行，也可以通过激光劈开执行。关于机械劈开，这是熟知的技术，主要包括整齐地剪切光纤以提供端面。可以优选抛光光纤的机械地劈开的端面。执行该抛光的方法是熟知的，并可以包括例如物理研磨/抛光和激光抛光，其中激光被用于熔解以及从而使得光纤的端面光滑。尽管机械劈开在本发明中当然是可以想到的，但是，优选的劈开方法是激光劈开，其是如图1(b)所示的实施例。
关于激光劈开，适当的处理被描述在例如专利号为6,246,026；6,963,687和7,377,700的美国专利中，这些专利在此通过参考被并入。在激光劈开处理中，光学纤维材料典型地被烧蚀而不是熔解。这要求激光器107产生具有足够能量的束108以实施光纤的立即升华。适当的结果已经通过利用具有波长在0.1和1.5μm以及8.5μm到10.6μm之间的波长的激光而实现。适当的激光器包括例如二氧化碳激光器和准分子激光器，虽然通常，尽管不是必须，优选二氧化碳激光器。已经证明，二氧化碳激光器由于它们可以被高速操作以及导致的成本效率而是特别有利的。
平衡递送高能量到光纤以烧蚀玻璃的目标需要最小化由切割部周围的玻璃所吸收的能量以便最小化对切割部相邻处的熔解。为此原因，激光器优选地以脉冲模式进行操作以便用于切割光纤。在脉冲模式中，激光器传输短的高能量的激光脉冲以使得光纤的材料被升华。脉冲是非常短的并具有非常陡峭的边缘，这样，可以非常快速地实现最大脉冲能量。例如，在脉冲的峰值功率在大约0.1和大约1000瓦之间且脉冲宽度大于大约50fs的情形中，已经实现适当的结果。良好结果通过具有35μs的脉冲宽度和600瓦的峰值功率的二氧化碳激光器(波长10.6μm)实现。
虽然一般优选在脉冲模式操作激光器，尤其是对于高功率激光器，例如二氧化碳激光器，但是，一些场合会适于在连续波模式下操作激光器。例如，如果激光器和光纤之间的接触时间减少，也就是，激光更加快速地跨过光纤进行切割，则以连续波模式操作激光器会是期望的。
在光纤上导向激光束以实施切割受制于若干变量，包括光束到光纤的角度、光束沿着光纤的轴向位置、光束的收敛角、光束的切割时间/能级以及期望端面的几何结构。这些变量在专利号7,377,700的美国专利中被详细描述，该专利在此通过参考被并入。
光纤和激光束相对于彼此运动以实施上面描述的切割的方法可以变化，并且可以预料到，任何精确、准确并且可重复的方法都将是足够的。在一个实施例中，使用一装置，该装置保持光束和光纤之间为一定角度并且相对于激光束以一个或多个预定角度移动光纤。但是，相对于光纤移动激光束也在本发明的范围内。替代地，可以使用固定的椭圆波束来切割固定的光纤，如在由OpTek Systems Inc.,Greenville,SC.售卖的可商购的系统中所进行的。
如图1(c)所示，在光纤被劈开后，光纤端面抵靠着工具150的对准表面152被对准。这可以以各种方式实现，包括，例如，通过将光纤推动到对准表面152中，或者通过将对准表面152推动到光纤中。在如图1(c)所示的实施例中，通过向着套圈端面103向后移动对准表面，光纤端面抵靠着对准表面152被对准。具体地，在位置(1)，对准表面152距离套圈端面103一距离di。当对准表面152向后推动到位置(2)时，它对准在相同平面中的劈开的光纤端面106并在光纤101被固定就位之前调节光纤突出相对于期望距离df的程度。应当清楚，对准表面152被向后推动的程度取决于期望的光纤突出程度。因为光纤从套圈端面突出一定量通常是期望的，尽管不是必须的，距离df通常大于0，尽管不是必须的。例如，适当的结果已经通过大约1到大约3.5μm的某一距离df实现。
参照图2，更详细地描述工具150。工具150包括限定对准表面152的主体部分153。对准表面可以是平坦的/平面的或者非平面的。非平面的对准表面包括例如台阶式表面、弯曲表面及其组合。台阶式表面是具有边缘或者台阶的表面，并且可以类似于例如台阶式的U形或者台阶式的V形。反之，弯曲表面是具有平滑变化的线条或者表面的一种表面。曲线的例子包括弧线(或者更准确地说，圆弧)、非圆弧(或者非圆形曲线)、高斯曲线或者抛物线。还应当理解，在此讨论的轮廓不仅可以沿着各行(x轴)施加，还可以跨过各排(y轴)施加，在多排套圈的情况下。例如，在三维的情形下，曲面包括球面、高斯表面或者抛物线表面，这仅仅是列出几个例子而已。此外，曲面可包括任何曲线或者复曲线的组合。在又另一实施例中，光纤轮廓可以通过x和y的偶项多项式函数进行描述，其中该轮廓将关于套圈的中心对称。如果角度容限不是对称的，或者在套圈通过设计具有并不垂直于导引销轴的端面(例如，在单一模式的套圈上8度的端面)的情形中，具有非对称的端面轮廓会是有利的。这可以导致期望的光纤轮廓，其可以表示为具有偶项和奇项二者的多项式(光纤轮廓关于倾斜的端面进行测量)。在另一实施例中，对准表面可以配置为限定光纤端面的轮廓以使得在内光纤和外光纤之间发生最大波动的情形下它们的共面度大于100nm。
对准表面的几何结构取决于应用场合。例如，在如图2所示的实施例中，对准表面是平坦的。这样的构型将沿着共同的平面对齐光纤端面，从而建立光纤末端的良好的共面性。或者，在一些应用场合中会期望使用非平面的对准表面以给予光纤从套圈端面突出的轮廓。例如，一些应用场合会期望套圈的外光纤比套圈内部的光纤突出更多。(例如，参见与本申请同时提交的Kadar-Kallen等人的名称为“Ferrule with Protruding fibers”的美国专利申请No.______。)这样的构型可以改善光纤向着套圈的周边的物理接触，由于与这些光纤的物理接触传统地更难以保持，因为典型的抛光处理趋于产生相对于外光纤突出更少的光纤突出。相应地，在一个实施例中，对准表面是凸面。对齐特征相对于凸面间隔开以使得当工具与套圈相互接合时凸面的顶定位在套圈端面的中心。在又另一个实施例中，会期望使得光纤突出以与具有非平面的表面的配合结构进行配合。例如，在一个实施例中，光纤可以与将光线成像到沿着非平面的表面安置的光纤阵列的端面上的透镜进行光学耦合。在这样的实施例中，对准表面将被调整轮廓以匹配配合表面的非平面表面
参照图4(a)-(d)，示出不同的光纤突出轮廓以及在用于生产它们的工具上的相应非平面的对准表面的例子。(应当认识到，在这些图中的光纤突出并不是按比例绘制的，而是非常夸张的以便示例本发明。)在图4(a)中，弯曲的光纤突出轮廓401与相应的弯曲对准表面402一起被示出。在该轮廓中限定的曲线是圆弧（radiused）曲线，尽管如上所述的曲线可以是任何形状的曲线，包括非圆弧曲线(见图4(d))或者复曲线。在图4(b)中，V形光纤突出轮廓403与相应的V形对准表面404一起被示出。在图4(c)中，台阶式的光纤突出轮廓405与相应的台阶式对准表面406一起被示出。在图4(d)中，另一弯曲的光纤突出，在该情形中为高斯的(或者倒钟形曲线)光纤突出轮廓407，与相应的高斯对准表面408一起被示出。又其它的光纤突出轮廓以及相应的对准表面对于本领域技术人员基于本公开将是明显的。
应当认识到，在具有三排或者更多排的光纤的实施例中，上面关于单排光纤所描述的轮廓可以被组合、混合以及匹配以形成各种不同的三维光纤轮廓。换言之，沿着排(x轴)的每个轮廓也可以跨过各排(y轴)进行应用。例如，参照图5(a)–(g)，各对准表面被公开以便用于生产不同的三维光纤轮廓。图5(a)是通过在x和y轴应用图4(a)的弯曲轮廓而形成的椭圆表面。图5(b)是通过在x和y轴应用图4(b)的V形轮廓而形成的相交脊表面。图5(c)是通过在x和y轴应用图4(c)的台阶式轮廓形成的正方形的台阶式的金字塔表面。图5(d)是通过仅沿着y轴应用图4(a)的轮廓形成的圆柱表面。图5(e)是通过绕z轴(垂直于x和y轴)旋转图4(b)的轮廓然后沿着x轴延伸它而形成的长型的圆锥形的表面。图5(f)是通过绕z轴旋转图4(c)的轮廓然后沿着x轴延伸它而形成的长型的一组台阶式的同心柱或者更一般的说，长型的结婚蛋糕式的表面。图5(g)是通过沿着x轴应用图4(a)的轮廓以及沿着y轴应用图4(b)的轮廓形成的圆形脊或者足球形状的表面。上面的例子意在示例本发明，其它表面对于本领域技术人员基于本公开将是明显的。
为了保证对准表面关于套圈适当地定向，工具150包括至少一个相对于对准表面152成一定角度的第二对齐构件151。第二对齐构件配置为与套圈的第一对齐构件协作。如上所述，对齐构件可以是任何已知的对齐装置。在如图2所示的实施例中，第二对齐构件151是对齐销151a，其适于接收在套圈102的对齐孔104a中。应当理解，不同于对齐销布置在工具150中，第一和第二对齐构件反过来以使得对齐销布置在套圈中而对齐孔限定在工具中，这也在本发明的范围内。如现有技术中已知的，具有对齐销/孔构型的协作部件典型地通过首先在两个部件中都限定对齐孔，然后在部件之一的对齐孔中布置对齐销，而进行。
因为工具150包括用于抵靠劈开的光纤端面并在套圈中将它们向后推动的对准表面152，它应当包括具有适当的韧性以及抗磨性的材料。适当的材料包括例如不锈钢、工具钢、和蓝宝石。而且，表面可以被处理或者涂覆以改善耐用性。
在如图2所示的实施例中，第一和第二对齐构件相互接合以建立对准表面和套圈中的光纤之间的精确的关系。该关系可以根据应用而变化。例如，在一个实施例中，第一对齐构件可以垂直于套圈端面并平行于光纤，如在MT套圈的情形中一样。同样地，第二对齐构件可以垂直于对准表面以使得当第一和第二对齐构件相互接合时，对准表面被对准以平行于套圈端面并垂直于光纤。或者，第一和/或第二对齐构件可以关于套圈端面/对准表面分别成一定角度，以使得当第一和第二对齐构件相互接合时对准表面关于套圈端面成一定角度。
如图2所示的工具150的实施例仅具有一个对齐构件151。该实施例具有某些优点。例如，当使用固定设备时，套圈可以抵靠着对准表面在许多不同的位置进行定位。这允许套圈定位在绕单一对齐销的圆中的任何地方，从而延长工具的寿命。此外，具有仅仅一个对齐构件允许销/销孔通过车床在与当对准表面被机加工(下面讨论)时相同的操作/步骤中予以机加工。
或者，参照图3，工具301可以具有两个第二对齐构件302。利用一对对齐构件提供某些优点。首先，它相对于套圈端面103锁定工具301到某一取向。换句话说，套圈不能在单一对齐构件上枢转，如同图2的工具的情形。保持工具和套圈之间的取向会是重要的，尤其是如果对准表面352不是平面的而是具有一轮廓，在这种情况中具有凸曲线。(应该注意到，轮廓或者曲线在该情形中可以是如此微弱以至于肉眼不可见。)在这个实施例中，重要的是，凸曲线的顶353定位为紧邻阵列的中心光纤356以使得中心光纤356的突出比外光纤355向着套圈102的周边的突出更短。具有一对对齐特征确保当工具与套圈相互接合时的这种定位。此外，其它的对齐特征趋于增大对准表面与光纤的对齐的精度。因为许多标准的套圈已经具有两个对齐孔，增大工具使用的对齐点的数量将不会不利地影响套圈成本。
工具150可以通过模制或者机加工进行制造。在一个实施例中，对准表面在车床上进行生产。在工具从车床的卡盘移除之前，用于接收销的对齐孔154可被形成。这样的程序确保对齐孔(以及由此的对齐销)垂直于对准表面152。
在一个实施例中，工具150还配置为控制对准表面152向着套圈端面向后推动的程度。例如，使得对准表面152形成有向着套圈端面突出的止停部(未示出)以使得它们在当对准表面距离光纤端面为期望距离时接触套圈端面，这会是有利的。或者，垫圈或者类似装置可以布置在对齐销151a周围以用作间隔物以定位对准表面152距离套圈端面为期望距离。用于相对于套圈端面精确定位对准表面的其它又一些止停部和间隔物对于本领域技术人员基于本公开将是明显的。
如图1(d)所示，一旦光纤被向后推动到期望的点df，它们被附连以使得它们关于套圈的相对位置被保持。附连光纤的方法是熟知的，包括例如在套圈通路中施加胶粘剂。其它的用于固定光纤位置的技术可包括例如夹持光纤在相对于套圈固定的物体中(例如参见专利号6,200,040的美国专利，该专利公开了这样的夹持机构，即，拼接元件)。在一个实施例中，光固化胶粘剂在光纤被向后推动之前注入窗110中，然后，在它们被向后推动推动到期望位置df之后，胶粘剂通过利用某一波长(例如紫外线)进行固化。该方法具有借助于在图1(c)的对齐步骤过程中运动的光纤润湿相当大长度的光纤的优点。
本发明的套圈组件独特地适于便于光纤突出，因为光纤端面和套圈端面没有如现有技术中的被同时抛光。一起抛光套圈和光纤组件要求套圈和光纤的不同磨损以获得光纤突出。但是，这样的不同磨损是难以控制的，并且它并不便于使跨过套圈的光纤突出变化。另一方面，本发明的方法独立于套圈端面制备光纤端面（事实上，优选地，套圈甚至没有被抛光)。这样，光纤端面关于套圈端面的位置和形状是可完全配置的。例如，在一个实施例中，光纤可与透镜进行光学耦合，其中所述透镜将光成像到沿着非平面的表面安置的光纤阵列的端面上。
一旦套圈组件被制备，它可以被组装到光学封装件中。如在此使用的，术语“光学封装件”广义地指包括光纤端接套圈组件的组件并可以包括例如包含套圈的连接器(例如，多光纤连接器例如Lightray
Figure BDA00002867774100111
连接器、MT-RJ连接器、MPO连接器、或者包含套圈的装置(例如，无源器件，例如增加/降低过滤器、排列的波导光栅(AWGs)、分离器/耦合器、和衰减器、和有源器件，例如光学放大器、发射器、接收器和收发器)。这是熟知的，在光学封装件中的套圈组件保持光纤的末端以使得光纤的芯部轴向对准连接器或者装置组装配合到其上的配合部件的光路。这样，来自光纤的光线与另一部件光学耦合。如在此使用的术语“光学通路”是指用于传导光信号的任何的媒介，包括例如光纤或者波导管、在基板中的硅石或者聚合物结构，或者硅石或者聚合物的光学部件。术语“配合部件”是指包含或者包括光学通路的光学封装件，以及可包括例如如上所述的光连接器和光学装置。配合部件典型地包括适于接收套圈的端面以光学耦合光纤与配合光学通路的配合表面。这样的配合表面在本领域是熟知的。
包括本发明的套圈组件的光学封装件相对于传统的包含套圈的封装件具有许多优点。第一，如上述的，本发明的套圈组件无需抛光。这导致组装处理的明显简化以及成本的显著降低。但是，除了该优点之外，本发明的封装件相对于传统的连接器和封装件还具有与性能有关的优点。也许最显著的性能优点源自于光纤从套圈端面的突出的可置配性。突出不仅允许使用未抛光的套圈，还便于与未抛光的套圈的配合。这样，本发明的套圈组件完全不需要抛光的套圈，从而降低各光学封装件的成本。而且，光纤的突出甚至可以被开拓来补偿抛光或者未抛光的套圈的底切部。

Claims (14)

1.一种用于制备端接光纤的处理，包括：
(a)定位一个或多个光纤(101)在具有套圈端面(103)和至少一个第一对齐构件(104)的套圈(102)中以使得每个光纤的一部分向前延伸超过所述套圈端面(103)；
(b)在步骤(a)之后，劈开每个光纤的所述部分，从而形成劈开的光纤端面(106)；
(c)在步骤(b)之后，相互接合工具(150)的第二对齐构件(151)与所述第一对齐构件(104)以使得所述工具的对准表面(152)与所述套圈(102)对齐，以及抵靠着所述对准表面(152)对准所述劈开的光纤端面；和
(d)相对于所述套圈(102)附连所述光纤(101)。
2.如权利要求1所述的处理，其中，对准所述劈开的光纤端面包括使得所述对准表面(152)向后运动，从而向后推动所述光纤(101)直到全部的所述劈开的光纤端面(106)抵接所述对准表面以及直到所述对准表面(152)距离所述套圈端面(103)一定距离。
3.如权利要求2所述的处理，其中，所述一定距离为大约1μm到大约3.5μm。
4.如权利要求2所述的处理，其中，所述一定距离是大致为零的距离，从而导致所述光纤没有突出。
5.如权利要求1所述的处理，其中，所述劈开是激光劈开。
6.如权利要求1所述的处理，其中，所述第一或者第二对齐构件之一是对齐销，另一个为用于接收所述对齐销的对齐孔。
7.如权利要求6所述的处理，其中，所述第一对齐构件(104)是对齐孔，所述第二对齐构件(151)是对齐销。
8.如权利要求1所述的处理，其中所述对准表面(152)是平面的。
9.如权利要求1所述的处理，其中，所述套圈(102)是模式转换类型的套圈。
10.如权利要求1所述的处理，其中，所述套圈是多光纤套圈。
11.如权利要求1所述的处理，其中，在步骤(c)中，两个第二对齐构件与两个第一对齐构件相互接合。
12.如权利要求1所述的处理，其中，所述对准表面(152)是非平面的，并且是弯曲的、V形的、台阶式的、椭圆的相交脊，正方形的台阶式的金字塔，圆柱的、圆锥的、长型台阶式的同心柱，以及弯曲的脊中的至少之一。
13.如权利要求1所述的处理，其中所述套圈端面没有被抛光。
14.如权利要求1所述的处理，其中，在步骤(d)中，在步骤(b)之前，所述光纤被推动通过所述套圈以使得它们延伸超过所述套圈端面，胶粘剂施加到所述光纤上，然后所述光纤被退出，同时使得每个光纤的所述部分延伸超过所述套圈端面。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130501

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