CN107076938A - 用于使用激光处理多光纤的插芯的方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于处理用于光纤连接器的插芯的方法。该方法涉及用多个激光束脉冲烧蚀插芯的远侧端面以在不去除固定在插芯内的光纤的情况下去除插芯的远侧层。通过从插芯去除远侧层，促使光纤从插芯的远侧端部向远侧地向外突出所需的量。将最终抛光施加到插芯的远侧端面。在某些示例中，随后的激光步骤用于去除插芯的远侧端面的部分。

Description

用于使用激光处理多光纤的插芯的方法

相关申请的交叉参考

本申请于2015年8月20日提交为PCT国际专利申请并且要求享有于2014年8月20日提交的美国专利申请序列No.62/039,701的优先权，该美国专利申请的公开内容整个通过参考包含于此。

技术领域

本公开总体上涉及用于处理光纤连接器的部件的方法。更具体地，本公开涉及用于处理在多光纤的光纤连接器中所使用的多光纤的插芯(ferrule)的方法。

背景技术

光纤通信系统在某种程度上变得普遍，这是因为服务供应商想要向客户提供高带宽通信能力(例如，数据和语音)。光纤通信系统采用光纤光缆的网络以将大量的数据和语音信号经过较长的距离传递。光纤连接器是大多数的光纤通信系统的重要部分。光纤连接器允许光纤在不需要拼接的情况下被快速地光学连接。光纤连接器可以包括单光纤的连接器和多光纤的连接器。

典型的多光纤的光纤连接器包括插芯组件，所述插芯组件被支撑在连接器外壳的远侧端部处。插芯组件可以包括多光纤的插芯，所述多光纤的插芯被安装在毂中。弹簧用于将插芯组件相对于连接器外壳沿着向远侧的方向偏压。多光纤的插芯起到支撑多个光纤的端部部分的功能。多光纤的插芯具有远侧端面，在所述远侧端面处布置有光纤的抛光的端部。当两个多光纤的光纤连接器相互连接时，多光纤的插芯的远侧端面相对并且通过它们的相应的弹簧朝向彼此偏压。在多光纤的光纤连接器连接的情况下，它们的相应的光纤共轴向地对准，以便使光纤的端面直接彼此相对。这样，光信号可以通过光纤的对准的端面从光纤传递到光纤。

如上所述，多光纤的插芯构造成用于支撑多个光纤的端部。典型地，光纤按一排或多排布置在多光纤的插芯内。当两个多光纤的插芯相互连接时，多排光纤的光纤彼此对准。对于大多数的多光纤的插芯而言，期望光纤从多光纤的插芯的远侧端面向远侧地向外突出。该类型的突出可以当两个多光纤的连接器配对时帮助进行光纤与光纤的物理接触。美国专利No.6,957,920公开了一种多光纤的插芯，其具有上述类型的突出的光纤，该美国专利的整个内容通过参考包含于此。

目前，多光纤的插芯由比光纤的材料软的材料制成。多光纤的插芯及其相对应的光纤之间的硬度差异允许抛光处理用于产生光纤突起。具体地，浆体膜或聚结膜用于同时地对插芯的端面和由插芯所支撑的相对应的光纤二者抛光。因为插芯的材料成分软于光纤的材料成分，插芯材料以比光纤材料快的速率被去除，由此促使光纤在抛光处理之后从插芯的端面突出。美国专利No.6,106,368公开了一种所述类型的基于聚结膜的抛光处理，该美国专利的整个内容通过参考包含于此。

经由上述方法产生光纤突起可以带来许多问题。首先，这些处理可以耗费时间并且需要使用较昂贵的耗材。此外，抛光处理产生相当大的残渣并且需要基本的清洁操作。此外，虽然上述处理可以用于在插芯的端面处增加光纤高度，但是光纤的其它端面几何结构(例如，倾斜角和半径)也受到影响。

发明内容

本公开总体上涉及一种用于促使光纤从插芯的端面向外突出的处理。在一个示例中，激光用于去除插芯的部分，从而暴露出保持在插芯内的光纤的突出部分。在一些示例中，激光的特征(焦斑强度、交互作用时间、波长、脉冲长度)被选择成使得激光在不烧蚀保持在插芯内的光纤的情况下有效地去除插芯的材料。因而，当选取适当的激光源时，激光对于玻璃纤维材料而言可以是透明的。该透明性允许插芯材料在不影响玻璃纤维材料的情况下被去除。照此，不必在扫描插芯的端面之前掩护光纤。

激光可以用在微加工处理中，在所述微加工处理中激光的较短脉冲在微米级下去除在插芯的端面处的材料。通过选取合适的激光波长、功率密度和脉冲特性，激光能够将插芯材料去除到可控的深度，而同时使光纤未受损伤。这样，在插芯端面上方的光纤突出通过使用激光去除插芯材料的层来提供。在其它示例中，最终抛光步骤可以用于使插芯端面平滑。这可以促使对光纤上的尖锐拐角倒圆和使插芯表面从激光烧蚀而变平滑。本公开的其它方面涉及利用激光的较短脉冲对插芯成形。

在以下说明中将阐述各种额外方面。这些方面涉及各个特征并且涉及特征的组合。应当理解，以上的一般说明和以下的详细说明二者仅是示例性的和解释性的，并且不限制本发明的广泛概念，本文所公开的实施例是基于所述本发明的广泛概念。

附图说明

图1是根据本公开的原理的多光纤的插芯的侧视图；

图2是图1的插芯的端视图；

图3是已经根据图10的方法的第二步骤处理之后的插芯的侧视图；

图4是已经根据图10的方法的第三步骤处理之后的插芯的侧视图；

图5A是用根据本公开的原理的方法处理的示例性多光纤的插芯的端视图；

图5B是图5A的插芯的侧视图；

图5C是图5A的插芯的底视图；

图6A是已经根据图17的方法的第三步骤处理之后的插芯的端视图；

图6B是图6A的插芯的侧视图；

图6C是图6A的插芯的底视图；

图7A是已经根据图17的方法的第五步骤处理之后的插芯的端视图；

图7B是图7A的插芯的侧视图；

图7C是图7A的插芯的底视图；

图8A是用根据本公开的原理的方法处理的示例性预模制的多光纤的插芯的端视图；

图8B是图8A的插芯的侧视图；

图8C是图8A的插芯的底视图；

图9A是已经根据图16的方法的第四步骤处理之后的插芯的端视图；

图9B是图9A的插芯的侧视图；

图9C是图9A的插芯的底视图；

图10A是已经根据图16的方法的第六步骤处理之后的插芯的端视图；

图10B是图10A的插芯的侧视图；

图10C是图10A的插芯的底视图；

图11A是用根据本公开的原理的方法处理的另一个示例性预模制的多光纤的插芯的端视图；

图11B是图11A的插芯的侧视图；

图11C是图11A的插芯的底视图；

图12A是已经根据图15的方法的第四步骤处理之后的插芯的端视图；

图12B是图12A的插芯的侧视图；

图12C是图12A的插芯的底视图；

图13是用根据本公开的原理的方法处理的另一个多光纤的插芯的侧视图；

图14是图13的多光纤的插芯的端视图；

图15是流程图，其示出用于根据本公开的原理处理多光纤的插芯的方法；

图16是流程图，其示出用于根据本公开的原理处理多光纤的插芯的另一个方法；

图17是流程图，其示出用于根据本公开的原理处理多光纤的插芯的又一个方法；

图18是流程图，其示出用于根据本公开的原理处理多光纤的插芯的又一个方法；以及

图19是示出根据本公开的原理的重叠构型的示例性激光脉冲操作。

具体实施方式

图1示出根据本公开的原理的示例性插芯20。插芯20具有插芯本体22，其限定多个平行的开口24以用于接收光纤26。开口24从插芯本体22的近侧端部28通过插芯本体22延伸到插芯本体22的远侧端部30。在一些实施例中，开口24相对于安装在插芯本体22内的对准销(未示出)或相对于限定在插芯本体22内的销接收口(未示出)平行。插芯本体22的远侧端部30限定远侧端面32，所述远侧端面32面对向远侧的方向。

参照图2，通过插芯本体22限定的开口24被示出为沿着一排34对准。如图所示，多个开口24包括12个分离的开口。当然，在其它示例中，可以设置不同数量的开口。另外，在其它示例中，可以设置多排开口。

光纤26可以被布设(pot)在插芯本体22的开口24内。在一个示例中，通过使用诸如环氧树脂的粘结剂将光纤粘合在开口24内而将光纤26布设在开口24内。如在图1和图2处所示，光纤26被布设在插芯本体22内，光纤26的突头端部(stub end)36向远侧地凸出超出插芯本体22的远侧端面32。

光纤突头可以通过例如劈开处理被去除。光纤26的远侧端面32可以被抛光，直到光纤26的远侧端面32与插芯本体22的远侧端面32一般齐(即，齐平)为止，如在图3处所示。将应理解，可以使用成角度的抛光或非成角度的抛光。例如，就单模式的光纤而言，插芯20的端面32和光纤26的端面可以被抛光成使得这些端面沿着相对于与光纤26的中心轴线垂直的平面成八度的角的平面对准。就多模式的光纤而言，插芯20的远侧端面以及光纤的远侧端面可以被抛光到相对于与光纤的纵向轴线垂直的平面成零度的角的平面。

参照图4，激光可以用于在不去除光纤26的端部部分的情况下从插芯本体22的远侧端面32去除插芯本体22的远侧层。因而，可以产生光纤突起26’，所述光纤突起26’向远侧地凸出超出插芯20的远侧端面32。在一个示例中，可以横过插芯本体22的远侧端面32扫描激光以在微米级下从插芯本体22去除材料。在一些示例中，从插芯20的远侧端面32去除至少一微米的材料，以便使光纤26从插芯本体22的端面32向外地凸出至少一微米。在其它示例中，从插芯本体22的远侧端面32去除至少两微米或三微米的材料，以便使光纤26突出超出插芯本体22的远侧端面32至少两微米或三微米。在又一些其它示例中，从插芯本体22的远侧端部去除具有至少五微米、十微米或十五微米的深度/厚度的层，以便使光纤26向远侧地突出超出插芯本体22的合成远侧端面32至少五微米、十微米或十五微米。

用于处理多光纤的插芯的方法可以改变。以下将说明各种用于一旦插芯设置有光纤就处理插芯的方法的示例。将应理解，可以根据本公开使用其它方法。

以图5A至图5C开始示出一种方法。用于处理插芯20a的方法的第一步骤可以包括对光纤26的远侧端面抛光，直到光纤26的远侧端面与插芯20a的远侧端面32a一般齐(即，齐平)为止。在该示例中，插芯20a的远侧端面32a可以沿着相对于与光纤26的中心轴线垂直的平面成八度的角的平面对准。插芯20a可以包括平坦区域48a，所述平坦区域48a相对于与光纤26的纵向轴线垂直的平面成零度的角。

参照图6A至图6C，该方法的第二步骤可以包括使用激光，所述激光具有第一功率以围绕光纤26去除插芯表面的中间段38a(例如，感兴趣区域)中的层来实现某一突出长度。在一些示例中，中间段38a可以具有约3.4毫米(mm)的宽度和约1.3mm的高度。将应理解，在其它示例中，中间段38a的宽度和高度可以改变。激光可以被设定有与第一激光烧蚀强度不同的激光烧蚀强度以烧蚀围绕中间段38a的外部区域40a。以八度的角横过插芯20a的远侧端面32a扫描激光以在微米级下去除材料。如图所示，边缘42a不暴露于激光。边缘42a可以被说明为支撑插芯20a的高点区域以在处理期间帮助防止插芯20a倾斜。

在一个示例中，外部区域40a可以比中间段38和光纤26凹陷得低，如在图6C中所示。在其它示例中，外部区域40a可以在不与光纤26干涉的情况下与中间段38a一般齐(即，齐平)。在一些示例中，中间段38a仅是越过插芯20a的整个面突出来的部分，由此使插芯20a对污染较不敏感，这可以促使更好的连接。

在某些示例中，在激光已经用于从中间段38a和外部区域40a二者去除所需厚度的材料之后，可以施加随后的抛光步骤。在该步骤中，使用聚结膜施加最终抛光，例如，以便调节/控制光纤26的突出高度。最终抛光也可以用于使插芯表面从激光烧蚀而变平滑。在其它示例中，最终抛光可以用于改变光纤26的端面的几何结构。例如，借助聚结膜的抛光可以帮助对光纤26的拐角倒圆。

在最终抛光步骤之后，最终激光步骤可以用于去除边缘42a，如在图7A至图7C中所示。例如，激光可以用于从边缘42a横穿到中间段38a烧蚀插芯20a的远侧端面32a以去掉边缘42a和围绕导销孔46a(例如，切孔面积)的任何材料。再次，激光可以遵循远侧端面32a的相同的八度角的型面。凹陷区域44a可以围绕导销孔46a形成，以便使导销孔46a对碎屑较不敏感。在插芯20a的远侧端面32a上的较少污染可以增强光纤26的连接或物理接触。

在其它示例中，激光可以用于立刻将包围中间段38a的外部区域40a烧蚀至插芯20a的边缘42a以围绕导销孔46a产生凹陷部44a。在该示例中，最终抛光步骤将在激光烧蚀步骤之后。因而，该方法将包括随后的激光步骤以去除边缘42a。

以图8A至图8C开始示出用于处理插芯20b的另一个示例性方法。在该示例中，插芯20b被预模制，以便使中间段38b和外部区域40b已经与上述图6A至图6C类似地构造。该设计减少了激光处理中的步骤数量。外部区域40b与中间段38b相比可以略微凹陷。插芯20b的远侧端面32b可以沿着相对于与光纤26的中心轴线垂直的平面成八度的角的平面对准。插芯20b可以包括平坦区域48b，所述平坦区域48b相对于与光纤26的纵向轴线垂直的平面成零度的角。

中间段38b可以在预模制中在边缘42b与中间段38b一般齐的情况下凸升。边缘42b凸升，以便为插芯20b提供支撑和在处理期间帮助更好地控制插芯20b。将最初抛光步骤施加到插芯20b的远侧端面32b，直到光纤26的远侧端面与插芯20b的远侧端面32b一般齐(即，齐平)为止，如在图8A至图8C处所示。

预模制的插芯20b未示出从远侧端面32b突出的光纤26。在该示例中，激光可以用于仅烧蚀中间段38b以实现某一突出长度，如在图9A至图9C中所示。最终抛光步骤可以在从中间段38b激光去除材料之后。如上所述，使用聚结膜施加最终抛光。最终抛光也可以用于使插芯表面从激光烧蚀而变平滑。在其它示例中，最终抛光可以用于对光纤26的拐角倒圆。

在最终抛光步骤之后，最终激光步骤可以用于去除边缘42b，如在图10A至图10C中所示。激光可以用于从边缘42b横穿到中间段38b烧蚀插芯20b的远侧端面32b以去掉边缘42b和围绕导销孔46b(例如，切孔面积)的任何材料。再次，激光可以遵循远侧端面32b的相同的八度角的型面。凹陷区域44b可以围绕导销孔46b形成，以便使导销孔46b对碎屑较不敏感。在插芯20b的远侧端面32b上的较少污染可以增强光纤26的连接或物理接触。

以图11A至图11C开始示出用于处理插芯20c的另一个示例性方法。在该示例中，插芯20c被预模制，以便使中间段38c和外部区域40c已经与图10A至图10C类似地构造，使得外部区域40c和凹陷部44c已经形成在插芯20c模具中。中间段38c可以在预模制中凸升。该设计进一步减少了激光处理中的步骤数量。外部区域40c与中间段38c相比可以略微凹陷。如图所示，没有边缘支撑插芯20c。插芯20c的远侧端面32c可以沿着相对于与光纤26的中心轴线垂直的平面成八度的角的平面对准。插芯20c可以包括平坦区域48c，所述平坦区域48c相对于与光纤26的纵向轴线垂直的平面成零度的角。

将最初抛光步骤施加到插芯20c的远侧端面32c，直到光纤26的远侧端面与插芯20c的远侧端面32c一般齐(即，齐平)为止，如在图11A至图11C处所示。

预模制的插芯20c未示出从远侧端面32c突出的光纤26。在该示例中，激光可以用于仅烧蚀中间段38c以实现某一突出长度，如在图12A至图12C中所示。

最终抛光步骤可以是在从中间段38c激光去除材料之后。如上所述，使用聚结膜施加最终抛光。最终抛光也可以用于使插芯表面从激光烧蚀而变平滑。在其它示例中，最终抛光可以用于对光纤26的拐角倒圆。因为已经围绕导销孔46c制成凹陷部44c并且不切除边缘，不需要随后的激光步骤。

在一些实施例中，抛光处理可以用于将光纤的远侧端面倒圆或成圆顶状到所需的半径。另外地，激光也可以用于在插芯本体内形成额外的结构。

参照图13和图14，激光可以用于烧蚀远侧端面32的周边部分50，所述远侧端面32的周边部分50包围供光纤26延伸通过的端面32的中心区域52。这样，在插芯本体的端面处设置由凹陷区域56所包围的中心平台54。在美国专利申请公布No.US2005/0180702中示出了一种示例性专利，所述示例性专利示出了一种多光纤的插芯，其具有远侧端面，所述远侧端部具有相对于端面的中心部分凹陷的端面的周边部分，该美国专利申请公布的整个内容通过参考包含于此。

参照图15，示出流程图，其示出用于处理多光纤的插芯20的示例性方法100。在该示例中，方法100包括操作102、104、106、108和110。

操作102提供以用于预模制的凹陷的插芯20。预模制的插芯20已经具有凸升的中间段38和围绕导销孔46凹陷的表面。在该示例中没有边缘42或支撑面。可以在图11A至图11C中看到该操作的示例。

执行操作104以将光纤26布设在预模制的插芯本体22的开口24内。在一个示例中，通过使用诸如环氧树脂的粘结剂粘合光纤26而将光纤26布设在开口24内。参照图1和图2示出和说明光纤26和插芯本体22的示例。

执行操作106以去除光纤突头和执行最初抛光到光纤26的远侧端面，直到它们与中间段38一般齐(例如，齐平)为止。可以在图3中看到该处理的示例。

执行操作108以使用激光去除插芯20的中间段38的层来产生光纤高度或突起。可以在图12A至图12C中看到该操作的示例。

操作110包括最终抛光。

参照图16，示出流程图，其示出用于处理多光纤的插芯20的示例性方法200。在该示例中，方法200包括操作202、204、206、208、210和212。

操作202提供以用于预模制的凹陷的插芯20。预模制的插芯20已经具有凸升的中间段38和围绕导销孔46凹陷的表面。边缘42或支撑面与中间段38等同凸升。可以在图8A至图8C中看到该操作的示例。

执行操作204以将光纤26布设在预模制的插芯本体22的开口24内。在一个示例中，通过使用诸如环氧树脂的粘结剂粘合光纤26而将光纤26布设在开口24内。参照图1和图2示出和说明光纤26和插芯本体22的示例。

执行操作206以去除光纤突头和执行最初抛光到光纤26的远侧端面，直到它们与中间段38一般齐(例如，齐平)为止。可以在图3中看到该处理的示例。

执行操作208以使用激光去除插芯20的中间段38的层来产生光纤高度或突起。可以在图9A至图9C中看到该操作的示例。

操作210包括最终抛光。

执行操作212以施加激光来去除边缘142和去除围绕与中间段38相邻的导销孔46的材料。可以在图10A至图10C中看到该操作的示例。

参照图17，示出流程图，其示出用于处理多光纤的插芯20的示例性方法300。在该示例中，方法300包括操作302、304、306、308和310。

执行操作302以将光纤26布设在预模制的插芯本体22的开口24内。在一个示例中，通过使用诸如环氧树脂的粘结剂粘合光纤26而将光纤26布设在开口24内。参照图1和图2示出和说明光纤26和插芯本体22的示例。

执行操作304以去除光纤突头和执行最初抛光到光纤26的远侧端面，直到它们与插芯本体22一般齐(例如，齐平)为止。可以在图3中看到该处理的示例。

执行操作306以使用激光去除插芯20的层来产生光纤高度或突起和围绕导销孔46产生凹陷部44。可以在图6A至图6C中看到该操作的示例。

操作308包括最终抛光。

执行操作310以施加激光来去除边缘142和去除围绕与中间段38相邻的导销孔46的材料。可以在图7A至图7C中看到该操作的示例。

参照图18，示出流程图，其示出用于处理多光纤的插芯20的示例性方法400。在该示例中，方法400包括操作402、404、406和408。

执行操作402以将光纤26布设在预模制的插芯本体22的开口24内。在一个示例中，通过使用诸如环氧树脂的粘结剂粘合光纤26而将光纤26布设在开口24内。参照图1和图2示出和说明光纤26和插芯本体22的示例。

执行操作404以去除光纤突头和执行最初抛光到光纤26的远侧端面，直到它们与中间段38一般齐(例如，齐平)为止。可以在图3中看到该处理的示例。

执行操作406以使用激光去除插芯20的层来产生光纤高度或突起以及围绕导销孔46的凹陷部44。可以在图12A至图12C中看到该操作的示例。

操作408包括最终抛光。

在其它示例中，光纤可以在被布设在插芯本体中之后被激光劈开。激光劈开可以用于为光纤的端面提供所需的特征，例如，倾斜角和半径。在激光劈开之后，另一个激光可以用于去除插芯本体的部分以促使布设在插芯本体内的光纤的端部部分从插芯本体的远侧端面向远侧地向外突出。用于劈开光纤的激光典型地产生这样的激光束，即，所述激光束如与用于从插芯的端面去除插芯材料的激光束相比具有基本不同的波长。

在一些示例中，劈开激光可以是CO₂激光。通过使用该类型的处理，可以减少或消除所利用的抛光步骤的数量。在一些示例中，光纤可以在布设和激光劈开之后略微突出超出插芯的端面，并且插芯的面可以随后使用脉冲激光微加工以增加光纤的突出长度。在其它示例中，光纤可以在布设之前被激光劈开，并且继而光纤可以随后地在所需的突出高度处被布设在插芯中(例如，与确定的突出高度齐平或具有确定的突出高度)。因此，如果突出高度已经存在的话，使用脉冲激光的微加工可以用于增加突出高度，或者如果光纤的端面最初与插芯端面齐平的话，使用脉冲激光的微加工产生突起。

在一些示例中，脉冲光纤激光器装置可以用于产生激光束，所述激光束用于在不烧蚀光纤的情况下烧蚀插芯的远侧面的外层。适于以上述方式微加工插芯的激光器装置的示例性系列包括G3RM/HS系列10-20W脉冲光纤激光器，其由英国南安普敦的SPI激光器UK有限责任公司所售卖。

如上所述，根据本公开的用于烧蚀插芯的远侧表面的激光器优选地具有这样的激光束特征，即，所述激光束特征被选择为允许激光束在基本不烧蚀布设在插芯本体22内的光纤26的情况下烧蚀插芯本体22的材料。优选地，激光束以脉冲的方式在小于10^-3秒的交互作用时间(即，脉冲长度)下和在10³瓦特每平方厘米至10⁹瓦特每平方厘米的范围内的焦斑强度(即，功率密度)下被施加到插芯的表面。每烧蚀位置的脉冲/交互作用时间的数目可以被选择为去除所需深度的材料。通过为激光束脉冲选择适当的焦斑强度和交互作用时间，可以精确地控制在每个脉冲下由激光束烧蚀到插芯的表面中的深度，并且没有危及在所需的深度下面的插芯的层。

另外，在一些示例中，激光束的波长被选择为使得适于在基本不烧蚀或破坏光纤的材料(即，玻璃/二氧化硅)的情况下烧蚀插芯的材料。在一些示例中，激光束的波长处于200纳米至3000纳米(0.2微米至3.0微米)的范围内。在其它示例中，激光束的波长小于3000纳米。优选地，激光具有较高的焦斑强度(即，单位为瓦特每立方厘米的功率密度)和较短的脉冲长度/持续时间(即，交互作用时间)。在一个示例中，焦斑强度是至少10³瓦特每立方厘米，并且交互作用时间小于10^-3秒。在其它示例中，焦斑强度处于10³瓦特/平方厘米至10⁹瓦特/平方厘米的范围内，并且交互作用时间处于10^-12秒至10^-3秒的范围内。

在一些示例中，激光束脉冲交互作用位置/焦点可以横过插芯20的远侧端面32渐进地运动(即，被索引、被扫描)，以便在完成微加工时已经实现插芯端面的基本完全覆盖。这样，通常，从插芯20的整个端面去除基本均匀厚度的材料。将应理解，在亚微米级别下，在插芯的端面中形成有相邻的洼部/坑部的阵列。焦点的运动可以处于线性图案、十字形图案或其它图案中。运动也可以是随机的。典型地，激光将在预定数量的脉冲已经施加到给定的交互作用位置之后运动/被索引，以便从交互作用位置去除预定深度的插芯材料。

将应理解，插芯本体22可以由各种不同的材料制成。例如，在一个示例中，插芯本体可以由诸如环氧树脂的热固性材料制造，所述热固性材料被热固在模具内以形成插芯本体22的所需形状。在其它示例中，插芯本体22可以由塑性材料制成。例如，在一个示例中，插芯本体可以使用诸如聚苯硫醚(PPS)的热塑性材料经由注射模制处理制成。在一些示例中，诸如玻璃珠的加强构件可以被并入热塑性或热固性材料中以降低收缩。

虽然以上已经说明了激光束的多个特征，但是将应理解，所使用的激光束的特征取决于插芯的材料、光纤的材料和所需的烧蚀速率。因此，具有在本文所述的各种范围之外的特征的激光也被包含在本公开的范围内。

虽然上述示例在微加工处理中使用激光，但是将应理解，也可以使用其它用于去除/烧蚀插芯的端部材料的微加工技术。例如，微型机械加工技术使用微型机械加工工具或纳米机械加工工具(例如，微型机械切割工具或纳米机械切割工具、闩锁等)可以用于去除插芯端面的部分以暴露出所需的光纤突出长度。微型机器人或纳米机器人可以用于实施这种微型机械加工技术。而且，微加工技术可以使用蚀刻技术，例如，化学蚀刻或等离子体蚀刻。也可以使用其它类型的基于等离子体的去除技术。在其它示例中，也可以使用这样的烧蚀工具，即，所述烧蚀工具使用基于电磁波的能量流(例如，脉冲的，连续的)。

在连续波操作期间，激光器连续地泵激并且连续地发光。连续波操作可以提供更为流畅的能量流，其可以被施加到插芯的表面。插芯的表面可以通过连续的能量流而变得更为平滑。换言之，连续波操作可以提供均匀的材料去除，使得在表面上均衡分配所述材料去除。

在其它示例中，激光可以操作成在连续波操作和脉冲操作之间切换。脉冲操作可以在横过插芯本体22的不同位置中在变化的参数下操作以实现变化的平滑度。根据本公开的用于烧蚀插芯的远侧表面的激光优选地具有激光束特征，所述激光束特征被选择成允许激光束在基本不烧蚀布设在插芯本体22内的光纤26的情况下烧蚀插芯本体22的材料。在一个示例中，激光束可以具有小于约10纳秒的脉冲以烧蚀插芯本体22的围绕光纤26的材料来实现平滑的表面。在其它示例中，脉冲范围可以是介于约200纳秒至约500纳秒之间以烧蚀到插芯20的边缘42的材料和围绕导销孔46的材料。在该脉冲长度处，该表面可以比其它区域较不平滑。通常，如果激光具有较短的脉冲长度，则激光产生更为平滑的表面。功率范围也可以随脉冲长度而改变。因而，可以基于考虑到的区域和诸如所需的滑度和去除速率的因素而改变脉冲长度。对于不需要精确的平滑度的区域而言，较长的脉冲速率或长度可以用于增大去除速度。对于需要较高的平滑度水平的区域而言(例如，在光纤附近)，可以使用较短的脉冲速率或长度。

脉冲操作步骤可以用在微加工处理的各种阶段中。在脉冲操作之后可以是连续操作以使给定的表面变平滑。

参照图19，示出激光脉冲操作500的示例性重叠。在激光脉冲操作中，可以沿着基于激光光斑直径的激光的运动方向D重叠和沿着线性方向(例如，两线间)重叠。例如，沿着运动方向D，可以由光斑距离502限定光斑重叠。例如，光斑尺处覆盖面积可以与频率和激光的扫描速度相关以获得光斑距离502。在一个示例中，光斑尺寸可以是约50微米(μm)，其具有约6微米(μm)的重叠光斑距离502。将应理解，光斑尺寸可以在其它实施例中改变并且与扫描速度有关。扫描速度可以在约200微米每秒(μm/s)至约5000微米每秒(μm/s)的范围之间改变。将应理解，扫描速度范围也可以在其它实施例中改变。

在一个示例中，重叠光斑距离502对于具有8mm光束和163mm透镜的激光器而言在约600mm/s的扫描速度下可以是约90％。在某些示例中，透镜的参数可以改变以实现至少约50％的光斑尺寸重叠。在其它示例中，重叠光斑距离502可以配置成为约80％。

沿着线性方向，在舱口构型中可以由两个激光线之间的距离限定直线间距。两个激光线之间的距离可以被限定为两线间的宽度504(例如，两线间的重叠)。在一个示例中，两线间的宽度504可以是约20微米，其可以促使约40％的重叠。在某些示例中，两线间的宽度504可以改变以实现约20％的重叠。在其它示例中，两线间的宽度504可以改变以获得约30％的重叠。将应理解，在其它实施例中，重叠可以相对于两线间的宽度504改变。

从以上详细说明，将显而易见的是可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下得到修改方案和变型方案。

Claims (16)

1.一种用于处理用于多光纤的光纤连接器的多光纤的插芯的方法，所述多光纤的插芯包括插芯本体，所述插芯本体具有远侧端部和近侧端部，所述插芯本体也限定多个开口，所述多个开口从所述近侧端部通过所述插芯本体延伸到所述远侧端部，所述插芯本体具有布设在所述开口内的多个光纤，所述方法包括：

抛光所述插芯的远侧端面；

使用微加工处理去除所述插芯的远侧端面的一部分，在所述微加工处理中多个激光束脉冲被指引在所述插芯的远侧端面处以促使去除所述远侧端面的所述部分，以便使所述光纤从所述插芯的远侧端面向外地突出；以及

在所述微加工处理之后，抛光所述插芯的远侧端面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，去除所述插芯的远侧端面的所述部分的步骤在所述插芯的远侧端面的中心区域的相对侧上产生凹陷区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述插芯的远侧端面没有任何部分高于其中突出有所述光纤的所述中心区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述去除步骤之后，在所述远侧端面处存在有凸起以在随后的抛光步骤期间支撑所述插芯本体。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在随后的抛光步骤之后，通过所述微加工处理去除所述凸起。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述插芯包括预模制的本体，所述预模制的本体具有凸升区域和凹陷区域。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述去除步骤包括向所述多个激光束脉冲暴露所述凸升区域以去除材料的层，以便使所述光纤从所述插芯的远侧端面向外地突出。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述插芯包括凸起，所述凸起延伸与所述凸升区域相等的距离以在所述随后的抛光步骤期间支撑所述插芯本体。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在随后的抛光步骤之后，通过所述微加工处理去除所述凸起。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括激光劈开所述光纤。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光纤用激光束劈开，所述激光束的波长与用于微加工所述插芯的远侧端面的激光束脉冲的对应波长基本不同。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激光束脉冲具有处于200纳米至3000纳米的范围内的波长。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述激光束具有处于10³瓦特/平方厘米至10⁹瓦特/平方厘米的范围内的焦斑强度和处于10^-12秒至10^-3秒的范围内的交互作用时间。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，聚结膜用于抛光所述插芯的远侧端面。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激光束在不烧蚀布设在所述插芯本体的开口内的所述多个光纤的情况下烧蚀所述插芯的远侧端面的外层。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，去除所述插芯的远侧端面的所述部分的步骤在所述插芯的远侧端面上产生多个凹陷区域，所述多个凹陷区域具有变化的深度。