CN108254832A - 一种弯折光纤阵列及其制备方法 - Google Patents

一种弯折光纤阵列及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种弯折光纤阵列，该弯折光纤阵列包括盖板、底板和设置在盖板和底板之间的光纤组成，其中光纤为预先弯折的带状多通道光纤，包括剥除涂覆层的带状裸光纤部分和未剥除涂覆层的带状光纤部分，剥除涂覆层的带状裸光纤部分弯折成预先设定的角度A，预先设定的角度A为80度≤A≤150度。本发明弯折光纤阵列通过将带状多通道光纤预先弯折所需要的角度后，然后安装底板和盖板，使得光纤阵列安装过程不存在弯曲应力，光纤不易被损伤或者断裂，且安装简便，成本更低；另外该光纤阵列能够通过加热设备预先将光纤弯折成所需的任何角度，且角度可以很小也不会使得光纤损耗过大。

Description

一种弯折光纤阵列及其制备方法
技术领域
本发明涉及光纤通讯领域，具体地，涉及一种弯折光纤阵列及其制备方法。
背景技术
目前现有技术中通常有以下两种方法将光纤进行弯折，第一种是通过减小光纤包层厚度实现，具体实施方法如用化学液体腐蚀光纤包层，使包层厚度变薄，如从直径125um变薄到25um，然后进行弯折，这种方法减小了包层厚度，光纤更容易折断。另一种方案是使光纤包层/纤芯变细实现，具体方法如用高温使光纤软化，然后进行拉伸从而使光纤变细，光纤弯细后容易进行弯折，但由于光纤拉细后光纤结构、折射率分布发生变化，光学性能会受到影响，并且变细后的光纤很容易折断。
除了上面两种直接弯折光纤的方法之外，市面上还出现了多种通过机械装置使光纤进行弯折，比如直接加上金属卡扣，通过该金属卡扣的作用力使得多通道光纤阵列处于弯曲状态。这种做法多通道光纤阵列的弯曲应力很大，光纤阵列很容易损伤或者断裂，降低使用寿命，而且每一个光纤阵列都需要安装一个金属卡扣，不但安装复杂，难度大，而且还增加了金属卡扣的生产成本；另外，这种靠金属卡扣固定的方式不能让多通道光纤阵列的弯曲角度过小，否则，光纤容易断裂且光纤损耗较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种弯折光纤阵列，该种光纤阵列通过将带状多通道光纤预先弯折所需要的角度后，然后安装底板和盖板，使得光纤阵列安装过程不存在弯曲应力，光纤不易被损伤或者断裂，且安装简便，成本更低；另外该光纤阵列能够通过加热设备预先将光纤弯折成所需的任何角度，角度可以很小也不会使得光纤损耗过大，且光纤结构、折射率分布不发生变化，光学性能也不会受到影响。
为了达到上述目的，本发明提供一种弯折光纤阵列，所述弯折光纤阵列包括盖板、底板和设置在所述盖板和底板之间的光纤组成，其特征在于，所述光纤为预先弯折的带状多通道光纤，所述预先弯折的带状多通道光纤包括剥除涂覆层的带状裸光纤部分和未剥除涂覆层的带状光纤部分，所述剥除涂覆层的带状裸光纤部分弯折成预先设定的角度A，所述预先设定的角度A为80°≤A≤150°。
根据本发明的一个实施例，所述预先弯折的带状多通道光纤是通过加热设备加热所述带状裸光纤部分并使其进行弯折，所述带状裸光纤部门的尺寸和折射率分布情况在加热弯折的前后均保持不变。
根据本发明的一个实施例，所述剥除涂覆层的带状裸光纤部分包括固定设置在所述盖板和底板之间的第一部分、与未剥除涂覆层的带状光纤部分连接在一起的第二部分以及连接所述第一部分和第二部分的弧形部分，所述第一部分和第二部分之间通过弧形部分呈一所述角度A。
根据本发明的一个实施例，所述第一部分、弧形部分、第二部分以及未剥除涂覆层的带状光纤部分均属于同一带状多通道光纤。
根据本发明的一个实施例，所述弧形部分的弯曲半径为R，R≥1.5mm。
根据本发明的一个实施例，所述盖板在与所述带状裸光纤部分的第一部分的连接处设置有多个裸光纤限槽，所述底板在与所述带状裸光纤部分的第一部分的连接处为光滑面板，所述第一部分通过胶粘的方式固定在所述多个裸光纤限槽和光滑面板之间。
根据本发明的一个实施例，所述剥除涂覆层的带状裸光纤部分处还设置有起保护作用的保护套管。
本发明的目的还在于提供一种弯折光纤阵列的制备方法，所述方法包括以下步骤：
a1、将多根光纤组装成多通道带状光纤；
a2、用剥纤钳将所述多通道带状光纤的前段部分剥除光纤涂覆层；
a3、将剥除光纤涂覆层的部分放在高温加热设备上进行受热，使其变软；
a4、将变软的所述剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分按预先设定的角度A进行弯折；
a5、将弯折后的剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分固定安装在盖板和底板之间。
9、根据权利要求8所述的弯折光纤阵列的制备方法，其特征在于，所述角度A为80°≤A≤150°。
根据本发明的一个实施例，所述步骤a4中，将变软的所述剥除光纤涂覆层的部分按预先设定的角度A进行弯折，所述弯折的弯曲半径为R，R≥1.5mm。
根据本发明的一个实施例，所述高温加热设备包括氢气火焰加热设备和激光加热设备。
根据本发明的一个实施例，所述步骤a3中，所述高温加热设备产生恒定的加热功率并均匀地作用于剥除涂覆层之后的所述多通道带状光纤部分，使其变软。
根据本发明的一个实施例，所述步骤a4中，将变软的所述剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分按预先设定的角度A进行弯折的过程中，需要持续地给所述剥除涂覆层的所述多通道带状光纤部分进行加热。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：本发明弯折光纤阵列通过将带状多通道光纤预先弯折所需要的角度后，然后安装底板和盖板，使得光纤阵列安装过程不存在弯曲应力，光纤不易被损伤或者断裂，且安装简便，成本更低；另外该光纤阵列能够通过加热设备预先将光纤弯折成所需的任何角度，角度可以很小也不会使得光纤损耗过大，且光纤结构、折射率分布不发生变化，光学性能也不会受到影响。
附图说明
图1是本发明弯折光纤阵列结构示意图；
图2是本发明弯折光纤阵列实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和2所示为本发明弯折光纤阵列结构示意图，所述弯折光纤阵列包括盖板30、底板20和设置在盖板30和底板20之间的光纤10组成，其中，光纤20为预先弯折的带状多通道光纤，本发明实施例中，带状光纤的通道数是可以选择的，可以根据实际需要选择4通道、8通道、12通道等等。预先弯折的带状多通道光纤包括剥除涂覆层的带状裸光纤部分11和未剥除涂覆层的带状光纤部分12，剥除涂覆层的带状裸光纤部分11弯折成预先设定的角度A，预先设定的角度A为80°≤A≤150°，比如，可以根据实际情况将预先设定弯折角度80度、90度、120度、或者150度等等。
本发明实施例中，如图2所示，剥除涂覆层的带状裸光纤部分11包括固定设置在盖板30和底板20之间的第一部分Y1、与未剥除涂覆层的带状光纤部分12连接在一起的第二部分Y2以及连接第一部分Y1和第二部分Y2的弧形部分H，第一部分Y1和第二部分Y2之间通过弧形部分H呈一角度A，本发明实施例中，角度A优选90度。且第一部分Y1、弧形部分H、第二部分Y2以及未剥除涂覆层的带状光纤部分12均属于同一带状多通道光纤。
本发明实施例中，弧形部分H的弯曲半径为R，R≥1.5mm，比如取R为1.5mm，2.0mm，3.0mm等等。
本发明实施例中，盖板30在与带状裸光纤部分11的第一部分Y1的连接处设置有多个裸光纤限槽，底板20在与带状裸光纤部分11的第一部分Y1的连接处为光滑面板，第一部分Y1通过胶粘的方式固定在多个裸光纤限槽和光滑面板之间。本发明实施例中，多个裸光纤限位槽一般采用V型限位槽。
本发明实施例中，为了保护带状裸光纤部分11，在剥除涂覆层的带状裸光纤部分11处还设置有起保护作用的保护套管，该保护套管可以是金属套管也可以是塑料套管。
本发明还提供一种弯折光纤阵列的制备方法，该方法包括以下步骤：
a1、将多根光纤组装成多通道带状光纤；
a2、用剥纤钳将多通道带状光纤的前段部分剥除光纤涂覆层；
a3、将剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分放在高温加热设备上进行受热，使其变软，该加热设备可以是氢气火焰加热设备或者激光加热设备。当然也可以有其他的加热设备。本发明实施例中，高温加热设备产生恒定的加热功率并均匀地作用于剥除涂覆层之后的多通道带状光纤部分，使其变软。比如，加热设备采用输出功率恒定(根据实际情况而定，比如4W)的激光加热设备，使恒定的激光功率均匀持续作用于剥除涂覆层之后的多通道带状光纤部分，且受热软化的同时进行弯折，弯折半径及角度由夹具控制。
a4、将变软的剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分按预先设定的角度A进行弯折，该角度A为80°≤A≤150°，但优选A为90度；且该角度A弯折处的弯曲半径为R，R≥1.5mm，优选R为1.5mm。
a5、将弯折后的剥除光纤涂覆层的部分固定安装在盖板和底板之间。
综上所述，本发明弯折光纤阵列通过将带状多通道光纤预先弯折所需要的角度后，然后安装底板和盖板，使得光纤阵列安装过程不存在弯曲应力，光纤不易被损伤或者断裂，且安装简便，成本更低；另外该光纤阵列能够通过加热设备预先将光纤弯折成所需的任何角度，角度可以很小也不会使得光纤损耗过大，且光纤结构、折射率分布不发生变化，光学性能也不会受到影响。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未违背本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种弯折光纤阵列，所述弯折光纤阵列包括盖板、底板和设置在所述盖板和底板之间的光纤组成，其特征在于，所述光纤为预先弯折的带状多通道光纤，所述预先弯折的带状多通道光纤包括剥除涂覆层的带状裸光纤部分和未剥除涂覆层的带状光纤部分，所述剥除涂覆层的带状裸光纤部分弯折成预先设定的角度A，所述预先设定的角度A为80°≤A≤150°。
2.根据权利要求1所述的弯折光纤阵列，其特征在于，所述预先弯折的带状多通道光纤是通过加热设备加热所述带状裸光纤部分并使其进行弯折，所述带状裸光纤部门的尺寸和折射率分布情况在加热弯折的前后均保持不变。
3.根据权利要求2所述的弯折光纤阵列，其特征在于，所述剥除涂覆层的带状裸光纤部分包括固定设置在所述盖板和底板之间的第一部分、与未剥除涂覆层的带状光纤部分连接在一起的第二部分以及连接所述第一部分和第二部分的弧形部分，所述第一部分和第二部分之间通过弧形部分呈一所述角度A。
4.根据权利要求3所述的弯折光纤阵列，其特征在于，所述第一部分、弧形部分、第二部分以及未剥除涂覆层的带状光纤部分均属于同一带状多通道光纤。
5.根据权利要求4所述的弯折光纤阵列，其特征在于，所述弧形部分的弯曲半径为R，R≥1.5mm。
6.根据权利要求3所述的弯折光纤阵列，其特征在于，所述盖板在与所述带状裸光纤部分的第一部分的连接处设置有多个裸光纤限槽，所述底板在与所述带状裸光纤部分的第一部分的连接处为光滑面板，所述第一部分通过胶粘的方式固定在所述多个裸光纤限槽和光滑面板之间。
7.根据权利要求3所述的弯折光纤阵列，其特征在于，所述剥除涂覆层的带状裸光纤部分处还设置有起保护作用的保护套管。
8.一种弯折光纤阵列的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a1、将多根光纤组装成多通道带状光纤；
a2、用剥纤钳将所述多通道带状光纤的前段部分剥除光纤涂覆层；
a3、将剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分放在高温加热设备上进行受热，使其变软；
a4、将变软的所述剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分按预先设定的角度A进行弯折；
a5、将弯折后的剥除光纤涂覆层的部分固定安装在盖板和底板之间。
9.根据权利要求8所述的弯折光纤阵列的制备方法，其特征在于，所述角度A为80°≤A≤150°。
10.根据权利要求8所述的弯折光纤阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤a4中，将变软的所述剥除光纤涂覆层的部分按预先设定的角度A进行弯折，所述弯折的弯曲半径为R，R≥1.5mm。
11.根据权利要求8所述的弯折光纤阵列的制备方法，其特征在于，所述高温加热设备包括氢气火焰加热设备和激光加热设备。
12.根据权利要求8所述的弯折光纤阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤a3中，所述高温加热设备产生恒定的加热功率并均匀地作用于剥除涂覆层之后的所述多通道带状光纤部分，使其变软。
13.根据权利要求8所述的弯折光纤阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤a4中，将变软的所述剥除光纤涂覆层的多通道带状光纤部分按预先设定的角度A进行弯折的过程中，需要持续地给所述剥除涂覆层的所述多通道带状光纤部分进行加热。
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