CN103814318B - 柔性光学线路 - Google Patents

Abstract

制造光学柔性线路（500）的处理包括：（a）在载膜（501）的至少部分上设置粘合层（502），所述粘合层具有向下的粘合面和向上的粘合面，所述向下的粘合面和所述载膜被构造为使得所述载膜从所述向下的粘合面可移除并且不会使所述向下的粘合面破裂；（b）在所述向上的粘合层上排布一条或多条光纤（503）；（c）涂覆（504）所述光纤以限定光学线路；以及（d）可选地分开所述载膜以将所述光学线路从所述载膜上的其他光学线路分离。

Description

柔性光学线路

相关申请的引用

本申请要求享有2011年9月23日提交的美国临时申请No.61/538,737的优先权，该美国临时申请通过引用结合于此，包括其作者为PaulSchneider和Sander Dorrestein、名为“Fibre Optic Circuits"、的附件。

技术领域

此处的主题总体涉及光学线路，更具体地，其涉及柔性光学线路。

背景技术

对增加的带宽的需求正限制光纤基础结构的体系结构。由于总是增加的光学传输量，光纤管理比以前任何时候都更有挑战性。光纤切换（fiberswitch）和交叉连接（cross connect）增加了这种复杂性，就像个体的光纤管理系统的密度那样。所需要用于连接现代的基础结构的越来越多数量的插接线和扇出线缆成为问题，不仅仅是从线缆管理的角度，也从运转的观点（例如，冷却）。

解决这个问题的一种方法是低成本光纤互连系统，其能够处理复杂的光学交叉连接并且减少空间。空间的减少很关键，因为高数据率处理器需要更多的能量，并且冷却这些处理器对于维护系统的可靠性和性能变得重要。

优选的低成本互连系统是光纤柔性线路（OFX）。这种线路包括多个个体的光纤，其已经被精确地以预定的形式或样式定位并通过使用设计以将光纤在适当的位置粘结在一起的特殊的涂层将其固定在适当的位置。在一些应用中，光纤被设置在一片热稳定的材料（例如，Kapton）上，允许这些线路经受从-40度到85度的宽的温度范围。这些薄的箔在节省空间和结构化的光纤管理方面非常有效。这些光纤线路能够以几乎任何方式排布光纤，并且因此提供解决大多数光线管理问题的方案。最常见的应用包括板上光纤、板对板、主干线交叉连接和严酷的军用和航空航天应用。

虽然使用柔性光学线路降低了空间要求，申请人认识到空间在很多应用中如此受限，从而经常将这些光学线路固定到柜子或其他框架是有问题的。例如，固定这些光学线路传统地需要使用夹具或其他机械装置。然而，空间的限制可妨碍这些装置的使用。因而，存在对能够固定到合适的位置而不需要庞大且笨拙的机械装置。本发明满足了除此之外满足了这个需求。

发明内容

下文介绍了本发明的概要以提供本发明的一些方面的基本理解。此概要不是本发明的广泛的总结。这并非意图点明本发明的关键/重要的元件或者界定本发明的范围。其唯一的目的是以简化的形式作为此后将要介绍的更具体的说明的前序，介绍本发明的一些概念。

本发明提供了具有在安装期间能够容易地固接到表面的粘合底部的柔性光学线路。申请人认识到能够在不大量地更换现存的生产机器的情况下更改制备柔性光学线路的传统的处理以在光学线路的下侧提供粘合部分。

因而，本发明的一个方面是制造具有用于在安装期间固接线路的粘合表面的光学柔性线路的处理。在一个实施例中，所述处理包括：（a）在载膜的至少部分上设置粘合层，粘合层具有向下的粘合面和向上的粘合面，向下的粘合面和载膜被构造为使得载膜从向下的粘合面可移除并且不会使向下的粘合面破裂；（b）在向上的粘合层上排布一条或多条光纤以限定光学线路；（c）涂覆光纤；以及（d）可选地分开载膜以将光学线路从载膜上的其他光学线路分离。

本发明的另一方面是具有用于在安装期间固接表面的粘合底部表面的柔性光学线路。在一个实施例中，光学柔性线路包括：（a）可移除的载膜；（b）在载膜的至少部分上的粘合层，粘合层具有向下的粘合面和向上的粘合面，向下的粘合面和载膜被构造为使得载膜从向下的粘合面可移除并且不会使向下的粘合面破裂；（c）一条或多条排布在向上的粘合面的光纤以限定光学线路；以及（d）光纤上的涂层。

本发明的再另一方面是在安装期间将光学线路固接到表面的处理。在一个实施例中，该处理包括：（a）从向下的粘合层移除载膜以暴露向下的粘合面；以及（b）将向下的粘合面固接到表面以将光学线路固定到表面。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的流程图。

图2示出了根据本发明排布光纤的处理步骤。

图3示出了根据本发明涂覆排布的光纤的处理步骤。

图4示出了在涂覆之前光学线路的俯视图。

图5示出了载膜在合适的位置以及载膜被移除的本发明的光学线路。

具体实施方式

参见图1到图5，分别示出了制造本发明的光学柔性线路的处理100的一个实施例和本发明的柔性光学线路500的一个实施例。首先，在步骤101中，粘合层502设置在载膜501的至少一部分上。粘合层502具有向下的粘合面502a和向上的粘合面502b。向下的粘合面502a和载膜501被构造为使得载膜501是从向下的面可移除的而不会使向下的粘合面破裂。在步骤102中，一条或多条光纤503被排布在向上的粘合层502b。接下来，在步骤103中，涂层504设置在光纤的上方以确保他们处于合适的位置，由此限定光纤线路500。可选地，在步骤104中，光纤线路500与载膜501上的其他光学线路分开。

根据方法100制备的柔性光学线路500适于简易安装。参见图5，在一个实施例中，安装的方法包括从向下的粘合面502a移除载膜501以暴露向下的粘合面502a，并且将向下的粘合面固接到表面（未示出）以将光学线路固定到表面。本发明的这些元件将在下文中进行更详细的描述。

应理解的是，在本公开中使用了相对的术语，比如向上的和向下的。这些术语意在作为本发明的阐释并且指出在线路本身中的相对位置。这些术语并不意在成为线路的使用或制造的限制。例如，线路上下颠倒地安装使得面向下的粘合层面向上并且粘合到天花板或相似的结构是在本发明的范围内的。

参见图2和图3，在一个实施例中，光学柔性线路的制造包括两个主要的处理步骤：（1）在载层/粘合层上的光纤排布；以及（2）在光纤上应用保形涂层。

考虑到第一光纤排布，在一个实施例中，处理始于在步骤201中提供载膜，然后在步骤202中应用粘合层。载膜提供几个功能：其保持光纤的直的尾部的位置；其定位粘合层；以及其保护粘合层的向下的粘合面直到线路可以用于安装（如上所述，在该点移除载膜以暴露向下的粘合面以固接到结构）。在一个实施例中，载膜具有薄的粘合物，其足够强力以将光纤位置保持为直线。然而，载膜的粘合在光学线路的安装期间必须足够低，该层可被剥离而不会使光纤或向下的粘合面破裂。

另一方面，粘合层需要强力的粘合特性以保持光纤在弯曲路径中的位置、紧凑的弯以及交叉。面对光纤排布的挑战在于刚好在排布后以及涂覆后保持光纤的位置。在可选的涂层应用到线路前排布光纤期间，保持光纤的位置尤其重要。弯折的光纤产生应力，弯曲越紧凑，光纤中的应力越高。粘合层必须能够经受排布后光纤施加的力。

一位本领域技术人员能够在受本公开启发后容易地确定合适的粘合剂以用在载膜和粘合层上。例如，粘合层可以是膜丙烯酸压敏、耐溶粘合系统。这种系统以超高粘结强度以及优秀的高温表现和优秀的耐溶性为特征。此外，这种特定的粘合系统的粘结强度随着自然老化而大大地增强。粘合层的厚度可根据应用而不同，虽然厚的层（例如，100-140μm）提供了好的结果。在一个实施例中，使用了双面胶带。例如，可使用两侧上有粘合剂的PET或Kapton箔。替代地，粘合层可以是均质的且不使用箔或基底。

在步骤203，在一个实施例中，通过引导针以给定的力和速度将光纤置于上粘合面上。在一个实施例中，光纤排布样式在CAD软件中设计然后通过CAM转换成控制针的路径的CNC程序。在步骤204中提供了没有涂覆的光学线路。图4示出了没有涂覆的光学线路400的一个实施例。如图所示，粘合层402被沉积在载膜401上分立的块中，使得部分载膜暴露。光纤403覆于载膜的暴露部分和粘合层两者之上。

在一个实施例中，排布处理后，没有涂覆的产品被传递到涂覆机以在步骤301中对光纤和载体涂覆保形涂层。该涂层可通过不同的方式被施加。在一个实施例中，其被喷射到光纤、载膜和粘合层的表面。这种喷射能够被准确地控制以将确切的涂层保持在整个表面的上方。此层的厚度可基于线路的预期用途而变化。在一个实施例中，整个上粘合面被保形涂层覆盖。这用于保护光纤并改善光纤到粘合层的粘合。此外，保形涂层覆盖粘合层上暴露的粘合剂以防止粘合灰尘和碎片以及其他不期望的物体。

在一个实施例中，载膜上的光纤尾部也覆盖有相同的保形涂层，由此封装了松弛的光纤并形成了带状线缆。此带状线缆可如本领域所知地与其他光纤接合（splice）或用连接器端接。

保形涂层可以是涂覆并保护且同时保持柔性的任何已知的材料。例如，在一个实施例中，保形涂层是硅基材料，比如那些常用在电子行业中以保护电路板远离元件的。硅材料向光纤提供了强力的粘合，提供了能够经受严酷的环境状况的耐用的最终产品。

在一个实施例中，一旦表面被涂覆，涂层被允许在步骤302中进行固化。可使用不同的固化程序，比如UV和风干。在该固化处理后，光学线路能够根据应用的指示被连接器端接或与其他光纤直接接合。在安装期间，如上所述，载膜能够在步骤303中从产品移除并且光纤线路固接到表面。

虽然本说明是参照示例性实施例进行的，但是本领域技术人员能理解，在不脱离范围的情况下可以做出不同的改变并且对于远近可以进行等同替换。此外，在不脱离实质范围的情况下可做出许多改型以使特定的情况或材料适用于本教导。并且，在附图和说明书中，其公开了示例性实施例，虽然使用了具体的术语，除非另有陈述，它们只用于一般的且描述性的意义且不用于限制的目的，因此权利要求的范围也不受限制。此外，一位本领域技术人员将理解的是此处讨论的方法的某个步骤可以替代的顺序排序或者步骤可被组合。因此，所附的权利要求并不意图被限制于此处公开的具体实施例。

Claims (14)

1.一种制造光学柔性线路的处理，其包括：

(a)将粘合层设置在载膜的至少一部分，所述粘合层具有向下的粘合面和向上的粘合面，所述向下的粘合面和所述载膜被构造为使得所述载膜从所述向下的粘合面能够移除而不会使所述的向下的粘合面破裂；

(b)将一条或多条光纤排布在所述向上的粘合层上；

(c)涂覆所述光纤以限定光学线路；以及

(d)分开所述载膜以将所述光学线路从所述载膜上的其他光学线路分离，

其中，

所述粘合层仅覆盖所述载膜的部分，使得部分所述载膜暴露，

所述光纤排布在所述载膜的暴露的部分和所述粘合层之上，

所述载膜包括足以将所述光纤保持在所述暴露部分上的适当位置的粘合剂。

2.根据权利要求1所述的处理，其中所述粘合层是双面胶带。

3.根据权利要求2所述的处理，其中所述双面胶带包括内膜、设置在所述内膜下的所述向下的粘合面，以及设置在所述内膜顶部的所述向上的粘合面。

4.根据权利要求1所述的处理，其中所述粘合层是均质的粘合剂，其中所述向下的粘合面和所述向上的粘合面是连续的。

5.根据权利要求1所述的处理，其中所述载膜与所述光纤之间的粘合力小于所述粘合层与所述光纤之间的粘合力。

6.根据权利要求1所述的处理，其中所述光纤的至少一部分被端接到光学连接器。

7.一种光学柔性线路，其包括：

载膜；

粘合层，其在所述载膜的至少一部分上，所述粘合层具有向下的粘合面和向上的粘合面，所述向下的粘合面和所述载膜被构造为使得所述载膜从所述向下的面能够移除而不使所述向下的粘合面破裂，

一条或多条光纤，其被排布在所述向上的粘合面上以限定光学线路；以及

涂层，其在所述光纤上，

其中，

所述粘合层仅覆盖所述载膜的一部分，使得所述载膜的一部分暴露，

所述光纤被排布在所述载膜的所述暴露部分和所述粘合层之上，

所述载膜包括足以将所述光纤保持在所述暴露的部分上的适当的位置中的粘合剂。

8.根据权利要求7所述的光学柔性线路，其中所述粘合层是双面胶带。

9.根据权利要求8所述的光学柔性线路，其中所述双面胶带包括内膜、设置在所述内膜下的所述向下的粘合面、以及设置在所述内膜的顶部上的所述向上的粘合面。

10.根据权利要求7的光学柔性线路，其中所述粘合层是均质粘合剂，其中所述向下的粘合面和所述向上的粘合面是连续的。

11.根据权利要求7所述的光学柔性线路，其中所述光纤的至少一个部分被光学连接器端接。

12.一种使用光学柔性线路的方法，所述光学柔性线路包括：载膜；在载膜的至少一部分上的粘合层，所述粘合层具有向下的粘合面和向上的粘合面，所述向下的粘合面与所述载膜被构造为使得所述载膜从所述向下的粘合面能够移除而不会使所述向下的粘合面破裂；被排布在所述向上的粘合层上以限定光学线路的一条或多条光纤；以及所述光纤上的涂层，所述方法包括：

从所述向下的粘合层移除所述载膜以暴露所述向下的粘合面；以及

将所述向下的粘合面固接到表面以将所述光纤线路固定到所述表面。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述光纤的至少一部分被光学连接器端接并且其中在固接所述向下的粘合面后，将所述光学连接器与配合连接器配合。

14.根据权利要求12所述的方法，在固接所述向下的粘合面后，将所述光纤的至少一部分与配合光纤接合。