CN110780399B - 无环氧塑料光学纤维熔接设计和制造方法 - Google Patents

无环氧塑料光学纤维熔接设计和制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请的发明名称是无环氧塑料光学纤维熔接设计和制造方法。一种无环氧、高耐久性和低成本的塑料光学纤维熔接设计和制造方法，其符合商业飞机环境要求。熔接设计：(1)不需要使用环氧将两个塑料光学纤维的端面连接起来；(2)合并双卷曲环，以为连接起来的塑料光学纤维提供高度持久的拉力；(3)使用熔接校准套筒内的小型挡块解决塑料光学纤维端面的任何振动问题；及(4)合并使用精密模塑或三维印刷工艺批量生产的熔接校准套筒。

Description

无环氧塑料光学纤维熔接设计和制造方法
背景技术
本文公开的技术一般涉及将两个光学纤维熔接起来，更具体地，涉及将两个塑料光学纤维熔接起来的方法。如本文所用，术语“熔接(splicing)”是指光学结合两个光学纤维的端面，使得由一个纤维发射的光被另一个纤维接收。
光学纤维是一种沿其轴传输光的圆柱形电介质波导。纤维由透明包层(claddinglayer)(下文称“包层(cladding)”)围绕的透明芯组成，两者均由电介质材料制成。光线由于全内反射现象而保持在芯中。为了将光学信号限制在芯中，芯的折射率大于包层的折射率。芯和包层之间的边界可以是突变的，如在阶跃折射率(step-index)纤维中，或者是渐变的，如在梯度折射率(graded-index)纤维中。
纤维光学通信的重要方面是连接两个光缆，使得光学损失最小化。通过专门的光学纤维连接器进行临时或半永久连接。通常需要将光学纤维与另一个光学纤维对齐。这可以涉及仔细地对齐纤维并使其与设备接触，或者使用透镜以允许光学结合。在某些情况下，纤维的末端被抛光成弯曲的形状，使其充当透镜。
塑料光学纤维(POF)是一种由聚合物材料制成的光学纤维。与玻璃光学纤维类似，POF通过纤维的芯传输光(用于照明或数据)。与玻璃产品其他方面相同，它比玻璃产品的主要优势方面是其在弯曲和拉伸下的坚固性。通常，芯由聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或聚苯乙烯制成，而包层由氟化聚合物制成。
在飞机数据总线网络中，塑料光学纤维可替代重型和庞大的铜导体。然而，在复杂的飞机布线过程中，塑料光学纤维的破裂并不少见。熔接可在飞机布线过程中快速修复破裂的塑料光学纤维。
目前，没有商业现货的设计用于坚固的航空电子设备环境的航空电子级POF熔接。商业上可获得的POF熔接技术使用环氧来连接两个POF端面。将两个端面与环氧连接起来并不是很持久，因为大部分环氧会在高温下软化，从而增加熔接中POF的光学损失。使用现有的商业POF熔接技术，熔接的拉伸强度将在高温下降低。商业POF熔接不能解决由于高振动环境导致的端面损坏问题。此外，使用环氧需要紫外线或热量来固化。这不是在商业飞机的布线安装期间使用的优选方法。
由于材料和纤维直径的差异，在纤维端面使用高温电弧的完善的玻璃光学纤维熔融熔接技术不适用于POF。当在POF端面施加电弧热时，POF将立即熔化。
发明内容
以下详细公开的技术通过采用无环氧、高耐久性和低成本POF熔接设计和制造方法——其符合商业飞机环境要求——解决了熔接塑料光学纤维的问题。更具体地，以下公开的POF熔接设计能够承受高振动(例如，10G)、高拉力(超过16磅)和极端温度循环(从-40至+100℃)。所提出的熔接设计：(1)不需要使用环氧将两个塑料光学纤维的端面连接起来；(2)合并双卷曲环，以便为连接起来的塑料光学纤维提供高度持久的拉力；(3)使用熔接校准套筒内的小型挡块解决POF端面的任何振动问题；以及(4)合并可以使用精密模塑或三维印刷工艺批量生产的熔接校准套筒。
因为没有使用环氧，所以本文公开的熔接制造方法快速且容易。通过在熔接校准套筒的两端处卷曲金属卷曲环，塑料光学纤维在熔接校准套筒内光学结合。本文公开的POF熔接具有双重卷曲环以将POF端面保持在最大光学结合的位置，这减少了POF熔接的插入损失。卷曲环的机械力将塑料光学纤维保持在POF熔接所经受的极端温度和振动条件下的该最佳位置。本文公开的POF熔接还在两个POF端面界面处合并小型挡块，以消除由于高振动环境引起的POF端面损坏(例如，刻痕和划痕)。
尽管以下将详细描述用于熔接塑料光学纤维的装置和方法的各种实施方式，但是这些实施方式中的一个或多个可以通过以下方面中的一个或多个来表征。
以下详细公开的主题的一个方面是用于引导光波传播的装置，其包括：第一塑料光学纤维电缆，该第一塑料光学纤维电缆包括第一塑料光学纤维和围绕除了终止于第一端面的第一塑料光学纤维的末端部分之外的第一塑料光学纤维的第一护套；第二塑料光学纤维电缆，该第二塑料光学纤维电缆包括第二塑料光学纤维和围绕除了终止于第二端面的第二塑料光学纤维的末端部分之外的第二塑料光学纤维的第二护套；和塑料光学纤维熔接组件，其配置为将第一和第二端面相互光学结合，塑料光学纤维熔接组件包括：第一终端，其具有围绕第一塑料光学纤维的末端部分的第一纵向部分和围绕第一护套的一部分的第二纵向部分，第一终端由热塑性材料制成；第二终端，其具有围绕第二塑料光学纤维的末端部分第一纵向部分和围绕第二护套的一部分的第二纵向部分，第二终端由热塑性材料制成；熔接校准套筒，其围绕第一和第二终端的第一纵向部分和第一和第二终端的第二纵向部分的部分，熔接校准套筒由热塑性材料制成；第一卷曲环，其具有围绕且卷曲在第一终端的第二纵向部分的一部分上的第一纵向部分和围绕且卷曲在熔接校准套筒的一个末端部分上的第二纵向部分，第一卷曲环由金属材料制成；和第二卷曲环，其具有围绕且卷曲在第二终端的第二纵向部分的一部分的第一纵向部分和围绕且卷曲在熔接校准套筒的另一个末端部分上的第二纵向部分，第二卷曲环由金属材料制成；优选地，第一和第二端面不相互接触。为防止端面接触，熔接校准套筒可包括孔隙挡块，其在第一和第二端面之间保持间隙。熔接校准套筒的内部空间不含环氧。
根据前段所描述的装置的一个实施方式，该装置进一步包括：第一保护罩，其具有围绕第一终端的第二纵向部分的另一部分和第一塑料光学纤维电缆的第一护套的一部分两者的纵向部分；第二保护罩，其具有围绕第二终端的第二纵向部分的另一部分和第二塑料光学纤维电缆的第二护套的一部分两者的纵向部分；围绕并卷曲在第一保护罩的纵向部分上的第三卷曲环，该第三卷曲环由金属材料制成；和围绕并卷曲在第二保护罩的纵向部分上的第四卷曲环，该第四卷曲环由金属材料制成。第一终端被处于各自的卷曲状态的第一和第三卷曲环压缩到第一塑料光学纤维电缆的第一护套上，并且第二终端被处于各自的卷曲状态第二和第四卷曲环压缩到第二塑料光学纤维电缆的第二护套上。
以下详细公开的主题的另一方面是将第一和第二塑料光学纤维熔接起来的方法，该方法包括：(a)从第一塑料光学纤维电缆的第一塑料光学纤维的末端部分剥离第一塑料光学纤维电缆的第一护套的一部分；(b)从第二塑料光学纤维电缆的第二塑料光学纤维的末端部分剥离第二塑料光学纤维电缆的第二护套的一部分；(c)使由热塑性材料制成的第一终端滑动到第一塑料光学纤维电缆上，至其中第一终端的第一纵向部分围绕第一塑料光学纤维的末端部分并且第一终端的第二纵向部分围绕第一护套的一部分的位置；(d)使由热塑性材料制成的第二终端滑动到第二塑料光学纤维电缆上，，至其中第二终端的第一纵向部分围绕第二塑料光学纤维的末端部分并且第二终端的第二纵向部分围绕第二护套的一部分的位置；(e)使由金属材料制成的第一卷曲环滑动到第一终端上，至其中第一卷曲环的第一纵向部分围绕第一终端的第二纵向部分的第一部分的位置；(f)使由金属材料制成的第二卷曲环滑动到第二终端上，至其中第二卷曲环的第一纵向部分围绕第二终端的第二纵向部分的第一部分的位置；(g)使第一卷曲环的第一纵向部分卷曲到第一终端的第二纵向部分上；(h)使第二卷曲环的第一纵向部分卷曲到第二终端的第二纵向部分上；(i)在步骤(g)之后，将第一终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒一端的开口，直到第一卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的一个末端部分；(j)在步骤(h)之后，将第二终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒另一端的开口，直到第二卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的另一末端部分；(k)在步骤(i)之后，将第一卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的一个末端部分；和(l)在步骤(j)之后，将第二卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的另一个末端部分。完成步骤(k)和(l)后，POF的第一和第二端面在熔接校准套筒内不相互接触，并且熔接校准套筒的内部空间不含环氧。
根据前段所描述的熔接方法的一种实施方式，该方法进一步包括：使第一橡胶保护罩滑动到第一终端上，至其中第一橡胶保护罩的纵向部分围绕第一终端的第二纵向部分的第二部分的位置；使由金属材料制成的第三卷曲环滑动到第一橡胶保护罩上，至其中第三卷曲环围绕第一橡胶保护罩的纵向部分的一部分——该第一橡胶保护罩围绕第一终端的第二纵向部分的第二部分——的位置，；并且使第三卷曲环卷曲到第一橡胶保护罩上，其中第一终端的第二纵向部分的第一和第二部分被处于各自的卷曲状态的第一和第三卷曲环压缩到第一塑料光学纤维电缆的第一护套上。同样方法可以进一步包括：使第二橡胶保护罩滑动到第二终端上，至其中第二橡胶保护罩的纵向部分围绕第二终端的第二纵向部分的第二部分的位置；使由金属材料制成的第四卷曲环滑动到第二橡胶保护罩上，至其中第四卷曲环围绕第二橡胶保护罩的纵向部分的一部分——该第二橡胶保护罩围绕第二终端的第二纵向部分的第二部分——的位置；并且使第四卷曲环卷曲到第二橡胶保护罩上，其中第二终端的第二纵向部分的第一和第二部分被处于各自的卷曲状态第二和第四卷曲环压缩到第二塑料光学纤维电缆的第二护套上。
下面详细公开的主题的进一步方面是用于引导光波传播的装置，其包括：塑料光学纤维电缆，该塑料光学纤维电缆包括塑料光学纤维和围绕除了终止于端面的塑料光学纤维的末端部分之外的塑料光学纤维的护套；终端，其具有围绕塑料光学纤维的末端部分的第一纵向部分和围绕护套的一部分的第二纵向部分，终端由热塑性材料制成；和第一卷曲环，其具有围绕且卷曲到终端的第二纵向部分的一部分上的纵向部分，第一卷曲环由金属材料制成。
根据前段所描述的装置的一种实施方式，该装置进一步包括：具有纵向部分的保护罩，该保护罩围绕终端的第二纵向部分的另一部分和塑料光学纤维电缆的护套的一部分两者；和围绕且卷曲到罩的第一纵向部分的第二卷曲环，第二卷曲环由金属材料制成，其中终端的第二纵向部分的第一和第二部分被处于各自的卷曲状态第一和第二卷曲环压缩到的塑料光学纤维电缆的护套上。
以下详细公开的主题的又另一个方面是用于修复飞机上的损坏的塑料光学纤维电缆的方法，该方法包括：(a)通过在塑料光学纤维电缆的损坏部分的相对侧的第一和第二位置切割塑料光学纤维电缆，从损坏的塑料光学纤维电缆的损坏部分切断损坏的塑料光学纤维电缆的第一和第二未损坏部分，以形成第一和第二塑料光学纤维电缆；(b)从第一塑料光学纤维电缆的第一塑料光学纤维的末端部分剥离第一塑料光学纤维电缆的第一护套的一部分；(c)从第二塑料光学纤维电缆的第二塑料光学纤维的末端部分剥离第二塑料光学纤维电缆的第二护套的一部分；(d)使由热塑性材料制成的第一终端滑动到第一塑料光学纤维电缆上，至其中第一终端的第一纵向部分围绕第一塑料光学纤维的末端部分并且第一终端的第二纵向部分围绕第一护套的一部分的位置；(e)使由热塑性材料制成的第二终端滑动到第二塑料光学纤维电缆上，至其中使第二终端的第一纵向部分围绕第二塑料光学纤维的末端部分并且第二终端的第二纵向部分围绕第二护套的一部分的位置；(f)使由金属材料制成的第一卷曲环滑动到第一终端上，至其中第一卷曲环的第一纵向部分围绕第一终端的第二纵向部分的第一部分；(g)使由金属材料制成的第二卷曲环滑动到第二终端上，至其中第二卷曲环的第一纵向部分围绕第二终端的第二纵向部分的第一部分；(h)使第一卷曲环的第一纵向部分卷曲到第一终端的第二纵向部分上；(i)使第二卷曲环的第一纵向部分卷曲到第二终端的第二纵向部分上；(j)抛光第一塑料光学纤维的端面；(k)抛光第二塑料光学纤维的端面；(l)在步骤(j)之后，将第一终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒一端的开口直到第一卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的一个末端部分；(m)在步骤(k)之后，将第二终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒另一端的开口，直到第二卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的另一末端部分；(n)在步骤(l)之后，使第一卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的一个末端部分上；和(o)在步骤(m)之后，使第二卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的另一末端部分上。
以下公开了熔接塑料光学纤维的装置和方法的其他方面。
附图说明
前面部分中讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立地实现，或者可以在又其他实施方式中组合实现。为了说明以上描述的和其他方面的目的，下文中将参考附图描述各种实施方式。本部分中简要描述的图表均未按比例绘制。
图1是表示根据一个实施方式的完全组装的无环氧POF熔接组件的侧视图的图。
图2是表示图1中所描绘的无环氧POF熔接组件的元件的部分分解视图的图。
图3是表示根据一个实施方式的终端的截面视图的图。
图4是表示根据一个实施方式的熔接校准套筒的截面视图的图。
图4A是表示切割视图的图，其中图4中所描绘的熔接校准套筒的一半已被切割以显示熔接校准套筒内的一对终端的各自部分。
图5是表示根据另一实施方式的熔接校准套筒的截面视图的图。
图5A是表示切割视图的图，其中图5中所描绘的熔接校准套筒的一半已被切割以显示熔接校准套筒内的一对终端的各自部分。
图6是表示根据一个实施方式卷曲在熔接校准套筒和一个终端两者上的卷曲环的截面视图的图。
图6A是表示切割视图的图，其中图5中所描绘的熔接校准套筒的一半和图6中描绘的卷曲环的一半已被切割以显示熔接校准套筒内的一对终端的各自部分。
图7是表示根据一个实施方式的橡胶保护罩的截面视图的图。
图8是表示图1中所描绘的POF熔接组件的截面视图的图。
图9A-9H是表示根据一个实施方式的熔接方法中各个阶段的POF熔接组件的元件的侧视图的图。
图10是根据一个实施方式识别用于将两个塑料光学纤维粘合起来的方法的步骤的流程图。
在下文中将参考附图，其中不同附图中的类似部件具有相同的参考标记。
具体实施方式
以下将详细描述纤维光学设备的说明性实施方式。然而，本说明书中并未描述实际实施的所有特征。本领域技术人员将理解，在开发任何这样的实际实施方式时，必须做出许多具体于实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如遵守与系统相关的和与业务相关的约束，这些约束将随实施而变化。并且，应当理解，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于本领域普通技术人员来说仍然是具有本公开内容益处的常规任务。
图1是表示根据一个实施方式的完全组装的无环氧塑料光学纤维熔接组件10(下文中称为“POF熔接组件10”)的侧视图的图。POF熔接组件10可用于将一个塑料光学纤维电缆2a(下文称为“POF电缆2a”)的一端光学结合到另一个塑料光学纤维电缆2b(下文称为“POF电缆2b”)的一端。
图2是表示图1中所描绘的POF熔接组件10的元件的部分分解视图。POF电缆2a由塑料光学纤维4a组成，其具有端面5a和由电绝缘和阻燃的热塑性材料制成的护套6a。除了护套4a已被剥离的末端部分(图2中可见)之外，塑料光学纤维4a被护套6a围绕。类似地，POF电缆2b由塑料光学纤维6b组成，其具有端面5b和由电绝缘且阻燃的热塑性材料制成的护套6b。除了护套6b已被剥离的末端部分(图2中可见)之外，塑料光学纤维4b被护套6b包围。
如图2中最佳所示，POF熔接组件10包括以下元件：由热塑性材料制成的熔接校准套筒12；由热塑料性材料制成的一对终端14a和14b；由金属材料制成的一对卷曲环16a和16b；一对橡胶保护罩18a和18b；以及一对由金属材料制成的卷曲环20a和20b。在组装期间，卷曲环20a、橡胶保护罩18a和卷曲环16a依次滑动到POF电缆2a上。而且，卷曲环20b、橡胶保护罩18b和卷曲环16b依次滑动到POF电缆2b上。这是图2中描绘的组件的状态。如以下将更详细说明的，在卷曲环16a滑动到POF电缆2a上之后，终端14a滑动到POF电缆2a上，然后卷曲环16a滑动到终端14a上。类似地，在卷曲环16b滑动到POF电缆2b上之后，终端14b滑动到POF电缆2b上，然后卷曲环16b滑动到终端14b上。在各种操作(以下将详细描述)之后，将终端14a和14b插入熔接校准套筒12的相对端，然后通过卷曲牢固地附接到熔接校准套筒12。最终组件如图1所描绘。
图1中描绘的最终组件形成用于引导传播光波的装置22。装置22包括熔接到POF电缆2b的POF电缆2a。熔接使POF电缆2a和2b相互光学结合，使得光波可以在任一方向上从一个电缆传播到另一个电缆。装置22进一步包括POF熔接组件10，其被配置为使塑料光学纤维4a和4b的端面5a和5b(见图2)相互光学结合。
如图1中所描绘的POF熔接组件10包括终端14a和终端14b，终端14a具有围绕塑料光学纤维4a末端部分的第一纵向部分和围绕护套6a的一部分的第二纵向部分，终端14b具有围绕塑料光学纤维4b末端部分的第一纵向部分和围绕护套6b的一部分的第二纵向部分。终端14a和终端14b二者均由热塑料性材料制成。
图3是表示根据一个实施方式的终端14的截面视图的图。图2中描绘的每个终端14a和14b都可以具有与图3中描绘的终端14的几何形状相同的几何形状。如图3所示，每个终端14具有第一纵向部分24和第二纵向部分26，第一纵向部分24具有第一外径，第二纵向部分26具有第二外径，第二外径大于第一外径。另外，第一纵向部分24具有第一圆柱形通道28——其具有第一内径，并且第二纵向部分26具有第二圆柱形通道30——其具有第二内径，第二内径大于第一内径。每个终端14的第二纵向部分26具有第一和第二径向向外突出的环形突块15，其形成环形凹槽17，该环形凹槽17便于将热塑性终端14插入到热塑性熔接校准套筒12中。
第一和第二圆柱形通道28和30轴向对齐，并且其配置为接收POF电缆的剥离端。更具体地，终端14的第一纵向部分24内的第一圆柱形通道28的第一内径的尺寸设计为接收POF电缆的未包裹的塑料光学纤维(例如，第一内径略大于塑料光学纤维的外径)；终端14的第二纵向部分26内的第二圆柱形通道30的第二内径的尺寸设计为接收POF电缆(例如，第二内径略大于POF电缆的外径)。
将注意返回图1，POF熔接组件10进一步包括由热塑性材料制成的熔接校准套筒12。例如，根据一个提出的实施，熔接校准套筒12由热塑性材料诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯制成。优选地，用于制造熔接校准套筒12的热塑性材料具有与用于制造终端14a和14b的材料的热膨胀系数相匹配的热膨胀系数。当终端14a和14b完全插入熔接校准套筒12的相对端时，塑料光学纤维4a和4b的端面5a和5b相互面对，从而使塑料光学纤维4a和4b相互光学结合。优选地，第一端面和第二端面5a和5b(参见图2)不相互接触。
图4是表示根据一个实施方式的熔接校准套筒12的截面视图的图。如图4所示，熔接校准套筒12包括第一末端部分34、第二末端部分36和将末端部分34连接到末端部分36的中心部分38。熔接校准套筒12的第一和第二末端部分34和36以及中心部分38可以都具有相同的外径。第一末端部分34具有第一圆柱形通道40，而第二末端部分36具有第二圆柱形通道42。第一和第二圆柱形通道40和42二者都具有相同的内径(下文中称为“第三内径”以区分终端14的第一和第二内径)。中心部分38具有第三圆柱形通道44，其设置在第一和第二圆柱形通道40和42之间并且具有小于第三内径的第四内径。第一、第二和第三圆柱形通道40、42和44相互精确地轴向对齐，以形成从熔接校准套筒12的一端延伸到熔接校准套筒12的另一端的单一通道。
为了防止端面接触，图4中描绘的熔接校准套筒12具有设置在第三圆柱形通道44中的孔隙挡块32，该孔隙挡块32被配置为在塑料光学纤维4a和4b的相对的端面5a和5b之间保持间隙。例如，孔隙挡块32可以是径向向内定向的环形凸缘的形式，该环形凸缘具有开口，该开口的直径小于光学结合的塑料光学纤维的外径。该收缩阻止端面5a和5b(参见图2)相互接触。
图4A是表示切割视图的图，其中熔接校准套筒12的一半已被切割以显示熔接校准套筒12内的一对终端14a和14b的各自部分。熔接校准套筒12围绕终端14a和14b的第一纵向部分24的整体并且围绕终端14a和14b的第二纵向部分26的各自部分。如图4A所示，熔接校准套筒12的中心部分38内的第三圆柱形通道44配置为接收终端14a和14b的第一纵向部分24，而末端部分34和36内的第一和第二圆柱形通道40和42被配置为接收终端14a和14b的各自的第二纵向部分26。
更具体地说，熔接校准套筒12内的第一和第二圆柱形通道40和42的第三内径的尺寸设计为接收终端14a和14b的第二纵向部分26(例如，第三内径略大于第二纵向部分26的外径)；熔接校准套筒12内的第三圆柱形通道44的第四内径的尺寸设计为接收终端14a和14b的第一纵向部分24(例如，第四内径略大于第一纵向部分24的外径)。
图5是表示根据另一个实施方式的熔接校准套筒12'的截面视图的图，其中省略了孔隙挡块。图5A是表示切割视图的图，其中图5中所描绘的熔接校准套筒12'的一半已被切割以显示熔接校准套筒12内的一对终端14a和14b的各自部分。虽然熔接校准套筒12'没有孔隙挡块，但是可以使用其他方式来防止塑料光学纤维4a和4b的端面5a和5b(见图2)的接触。例如，终端14a和14b可以分别固定到熔接校准套筒12'，使得端面5a和5b(参见图2)在飞机的正常运行条件期间，将始终分开至少最小距离，尽管熔接校准套筒12'有一些可允许的轴向压缩。
返回注意图1，POF熔接组件10进一步包括由金属材料制成的卷曲环16a和16b。卷曲环16a卷曲到终端14a和熔接校准套筒12的一端两者上，从而将终端14a固定到熔接校准套筒12上。类似地，卷曲环16b卷曲到终端14b和熔接校准套筒12的另一端上，从而将终端14b固定至熔接校准套筒12。
图6是表示根据一个实施方式的用于将终端14固定至熔接校准套筒12的卷曲环16的截面视图的图。在图1中描绘的每个卷曲环16a和16b具有与图6中描绘的卷曲环16的几何形状相同的几何形状。每个卷曲环16具有第一纵向部分48，其具有第一圆柱形通道52，该第一圆柱形通道52具有第五内径(以区分终端14的第一和第二内径和熔接校准套筒12的第三和第四内径)，和第二纵向部分46，其具有第二圆柱形通道50，该第二圆柱形通道50具有第六内径，第六内径大于第五内径。每个卷曲环16内部的第一和第二圆柱形通道52和50轴向对齐，并且其配置为接收终端14和熔接校准套筒12的各自部分。
更具体地，每个卷曲环16内的第一圆柱形通道50的第五内径的尺寸设计为接收熔接校准套筒12的末端部分(例如，第五内径略大于熔接校准套筒12的外径)；每个卷曲环16内的第二圆柱形通道52的第六内径的尺寸设计为接收终端14的第二纵向部分26的一部分(例如，第六内径略大于终端14的第二纵向部分26的外径)。
图6A是表示切割视图的图，其中图5中所描绘的熔接校准套筒的一半和每个卷曲环16a和16b的一半已被切割以显示熔接校准套筒12内的一对终端14a和14b的各自部分。如图6A所示，卷曲环16a具有第一纵向部分48和第二纵向部分46，第一纵向部分48围绕并卷曲到终端14a的第二纵向部分26的一部分上，第二纵向部分46围绕并卷曲到熔接校准套筒12的一个末端部分34上。类似地，卷曲环16b具有第一纵向部分48和第二纵向部分46，第一纵向部分48围绕并卷曲到终端14b的第二纵向部分26的一部分上，第二纵向部分46围绕并卷曲到熔接校准套筒12的另一个末端部分36上。总之，将终端14a和14b插入熔接校准套筒12的相对端，然后通过使卷曲环16a和16b双卷曲将终端14a和14b固定到熔接校准套筒12上。使用机械卷曲而不是粘合剂粘合的结果是，熔接校准套筒的内部空间不含环氧或其他类型的胶。
将注意返回图1和2，装置22进一步包括滑动到终端14a上并邻接卷曲环16a的橡胶保护罩18a、滑动到终端14b上并邻接卷曲环16b的橡胶保护罩18b、滑到橡胶保护罩18a的卷曲环20a和滑动到橡胶保护罩18a上的卷曲环20b。卷曲环20a和20b由金属材料制成。应当理解，卷曲环16a和16b的几何形状与卷曲环20a和20b不同。根据一个提出的实施，每个卷曲环20a和20b是具有恒定壁厚的圆柱形环。每个卷曲环20a和20b内的圆柱形通道具有内径，该内径的尺寸设计为接收各自的橡胶保护罩18a和18b。
图7是表示根据一个实施方式的橡胶保护罩18的截面视图的图。在图1中描绘的每个橡胶保护罩18a和18b具有与图7中描绘的橡胶保护罩18的几何形状相同的几何形状。如图7所示，每个橡胶保护罩18具有纵向部分54和环形凸缘56，该环形凸缘56从纵向部分54径向向外突出。每个橡胶保护罩18的纵向部分54包括第一圆柱形通道58和第二圆柱形通道60，它们轴向对齐，但具有不同的内径。第一圆柱形通道58的内径略大于POF电缆的护套部分的外径(如图3所示)；第二圆柱形通道60的内径略大于终端14的第二纵向部分26的外径。
如图1所示，当POF熔接组件10完全组装时，橡胶保护罩18a的凸缘56的一个端面邻接卷曲环16a的端面，而橡胶保护罩18a的凸缘56的另一个端面邻接卷曲环20a的端面。类似地，橡胶保护罩18b的凸缘56的一个端面邻接卷曲环16b的端面，而橡胶保护罩18b的凸缘56的另一个端面邻接卷曲环20b的端面。
图8是表示图1中描绘的POF熔接组件10的截面视图的图。如图8所示，橡胶保护罩18a围绕终端14a的第二纵向部分26的一部分和POF电缆2a的护套的一部分两者，而橡胶保护罩18b围绕终端14b的第二纵向部分26的一部分和POF电缆2b的套的一部分两者。另外，卷曲环20a围绕并且卷曲到橡胶保护罩18a的纵向部分上，而卷曲环20b围绕并且卷曲到橡胶保护罩18b的纵向部分上。因此，终端14a通过处于各自的卷曲状态的卷曲环16a和20a压缩到POF电缆2a的护套上，而终端14b通过处于各自的卷曲状态的卷曲环16b和20b压缩到POF电缆2b的护套上。
根据图1和图8中描绘的实施方式，卷曲环20a和20b分别卷曲到橡胶保护罩18a和18b上，其又分别压缩终端14a和14b上的橡胶保护罩18a和18b，其又分别压缩POF电缆2a和2b的护套部分上的终端14a和14b。因此，每个终端通过双卷曲固定到各自的POF电缆上。每个终端上的第一个双卷曲分别由前述的终端14a和14b上的卷曲环16a和16b的卷曲提供，该卷曲分别压缩POF电缆2a和2b的护套部分上的终端14a和14b。每个终端上的第二个双卷曲分别由橡胶保护罩18a和18b上的卷曲环20a和20b的卷曲提供，该卷曲又分别压缩POF电缆2a和2b的护套部分上的终端14a和14b。
图9A-9H是表示根据一个实施方式的熔接方法中图2中描绘的POF熔接组件的元件分别在各个阶段的侧视图的图。当飞机上的航空电子系统的POF电缆损坏时，这种熔接方法特别有用。
图9A示出了已经切割以去除损坏部分的POF电缆，从而形成两个单独的POF电缆2a和2b。如图9B所示，POF电缆2a和2b相各自的末端部分中的护套6被剥离，留下各自的长度(例如，大约1英寸)的暴露的塑料光学纤维4a和4b。
在制造方法的下一个阶段，第一个卷曲环20a滑到POF电缆2a上。然后将橡胶保护罩18a滑到POF电缆2a上。接下来，使卷曲环16a滑动到POF电缆2a上。以类似的顺序，卷曲环20b、橡胶保护罩18b和卷曲环16b滑动到POF电缆2b上。这些步骤的结果见图9C。
在图9D中所描绘的制造方法的下一阶段，终端14a滑动到POF电缆2a上，留下从终端14a的端面突出的小长度(例如，大约0.3英寸)的塑料光学纤维4a。另外，使终端14b滑动到POF电缆2b上，留下从终端14b的端面突出的小长度(例如，大约0.3英寸)的塑料光学纤维4b。
在如图9E中所描绘的下一阶段期间，使卷曲环16a滑动到终端14a上，并且卷曲环16a的较小直径的纵向部分48使用卷曲工具卷曲到终端14a的第二纵向部分26上。卷曲的卷曲环16a将终端14a压缩到POF电缆2a上，使得终端14a夹住POF电缆2a。另外，卷曲环16b滑动到终端14b上，并且卷曲环16b的较小直径的纵向部分48使用卷曲工具卷曲到终端14b的第二纵向部分26上。卷曲的卷曲环16b将终端14b压缩到POF电缆2b上，使得终端14b夹住POF电缆2b。
在下一阶段期间，使橡胶保护罩16a滑动到终端14a的第二纵向部分26上，直到它邻接卷曲环16a。然后将卷曲环20a滑动到橡胶保护罩18a上，直到卷曲环20a邻接橡胶保护罩18a的凸缘56。另外，使橡胶保护罩16b滑动到终端14b的第二纵向部分26上，直到它邻接卷曲环16b。然后使卷曲环20b滑动到橡胶保护罩18b上，直到卷曲环20b邻接橡胶保护罩18b的凸缘56。然后使卷曲环20a卷曲到橡胶保护罩18a上，并且卷曲环20a卷曲到橡胶保护罩18a上。这些操作的结果如图9F所示。卷曲的卷曲环20a压缩橡胶保护罩18a和终端14a，从而将橡胶保护罩18a保持就位并将终端14a压缩到POF电缆2a上。类似地，卷曲的卷曲环20b压缩橡胶保护罩18b和终端14b，因此将橡胶保护罩18b保持就位并将终端14b压缩到POF电缆2b上。每个终端14a和14b两次卷曲到各自的POF电缆2a和2b上，这改善了熔接的最大拉力。然后在将末端14a和14b插入熔接校准套筒12之前对纤维端面进行抛光或金刚石抛光、检查和清洁。
在制造方法的下一步骤中，熔接校准套筒12放置在POF电缆2a和2b的端部之间并与之对齐，如图9G中所描绘。为了完成熔接，使卷曲环16a的较大直径的纵向部分46滑动到熔接校准套筒12的一端并且保持抵靠熔接校准套筒12，同时卷曲环16a的纵向部分46卷曲到熔接校准套筒12的一端。类似地，卷曲环16b的较大直径的纵向部分46滑动到熔接校准套筒12的另一端并且保持抵靠熔接校准套筒12，同时卷曲环16b的纵向部分46卷曲在熔接校准套筒12的另一端上。在两个卷曲环16a和16b两者已经卷曲到熔接校准套筒12上之后完成熔接组件。该最终组件在图9H中描绘。
参考图9A-9H描述的制造方法中的一些步骤，可以在流程图中概括。图10是识别根据一个实施方式用于将两个塑料光学纤维粘合起来的方法100的一些步骤的流程图。方法100包括至少以下步骤。首先，切掉POF电缆的损坏部分以形成两个单独的POF电缆2a和2b(步骤102)。然后从每个塑料光学纤维的各自的末端部分剥离套(步骤104)。各种元件滑动到POF电缆上，包括各自的终端14a和14b，它们滑动到每个暴露的塑料光学纤维的各自的末端部分上并且滑到每个相邻护套的一部分上(步骤106)。然后，第一卷曲环16a滑动到一个终端14a上，并且第二卷曲环16b滑到另一个终端14b上(步骤108)。然后使第一和第二卷曲环卷曲到各自的终端上(步骤110)，它们又压缩到POF电缆上。在终端14a和14b分别固定到POF电缆2a和2b之后，使各自的橡胶保护罩18a和18b滑动到相应的终端上(步骤112)。然后将第三卷曲环20a滑动到一个橡胶保护罩18a上，并将第四卷曲环滑动到另一个橡胶保护罩18b上(步骤114)。然后使第三和第四卷曲环卷曲到各自的橡胶保护罩上(步骤116)，其又压缩POF电缆上的终端14a和14b。此后，对单独的塑料光学纤维4a和4b的端面进行抛光、检查和清洁(步骤118)。然后将终端14a和14b插入熔接校准套筒的相对端(步骤120)。最后，使第一和第二卷曲环16a和16b卷曲到熔接校准套筒12的各自的末端部分(步骤122)。
步骤102涉及通过切割POF电缆的损坏部分的相对侧的第一和第二位置处的POF电缆，从损坏的POF电缆的损坏部分切断损坏的POF电缆的第一和第二未损坏的部分的步骤，以形成两个POF电缆2a和2b。
根据一个提出的实施，步骤106涉及：使由热塑性材料制成的第一终端14a滑动到第一POF电缆2a上，至其中第一终端14a的第一纵向部分24围绕塑料光学纤维4a的末端部分，并且第一终端14a的第二纵向部分26围绕第一护套6a的一部分的位置；并且使由热塑性材料制成的第二终端14b滑动到第二POF电缆2b上，至其中第二终端14b的第一纵向部分24围绕塑料光学纤维2b的末端部分，并且第二终端14b的第二纵向部分26围绕第二护套的一部分的位置。
根据在前一段中部分描述的提出的实施，步骤108涉及：使由金属材料制成的第一卷曲环16a滑动到第一终端14a上，至其中第一卷曲环16a的第一纵向部分48围绕第一终端14a的第二纵向部分26的第一部分的位置；并且使由金属材料制成的第二卷曲环16b滑动到第二终端14b上，至其中第二卷曲环16b的第一纵向部分48围绕第二终端14b的第二纵向部分26第一部分的位置。另外，步骤110涉及：使第一卷曲环16a的第一纵向部分48卷曲到第一终端14a的第二纵向部分26上；以及使第二卷曲环16b的第一纵向部分48卷曲到第二终端14b的第二纵向部分26上。
根据相同的所提出的实施，步骤112和114涉及以下步骤：使第一橡胶保护罩18a滑动到第一终端14a上，至其中第一橡胶保护罩18a的纵向部分54围绕第一终端14a的第二纵向部分26的第二部分的位置；使由金属材料制成的第三卷曲环20a滑动到第一橡胶保护罩18a上，至其中第三卷曲环20a围绕第一橡胶保护罩18a的纵向部分54的一部分，该第一橡胶保护罩18a围绕第一终端14a的第二纵向部分26的第二部分；使第二橡胶保护罩18b滑动到第二终端14b，至其中第二橡胶保护罩18b的纵向部分54围绕第二终端14b的第二纵向部分26的第二部分的位置；并且使由金属材料制成的第四卷曲环20b滑动到第二橡胶保护罩18b上，至其中第四卷曲环20b围绕第二橡胶保护罩18b的纵向部分54的一部分，该第二橡胶保护罩18b围绕第二终端14b的第二纵向部分26的第二部分的位置。
根据相同的所提出的实施，步骤120涉及：使第一终端14a的第一纵向部分24插入熔接校准套筒12一端的开口中，直到第一卷曲环16a的第二纵向部分46围绕熔接校准套筒12的一个末端部分34；并且使第二终端14b的第一纵向部分24插入熔接校准套筒12的另一端的开口，直到第二卷曲环16b的第二纵向部分46围绕熔接校准套筒112的另一末端部分36。
在诸如飞行器的交通工具的运动期间，在各种元件中以各种振动幅度和相位发生振动。在两个元件接触的情况下，振动可能导致这些元件相互摩擦。在两个元件由塑料制成的情况下，两个元件的摩擦表面可能被刮擦或产生其他缺陷。为了避免这种损坏，期望提供一种纤维光学系统，其中在塑料光学纤维4a和4b的相对的端面5a和5b(见图2)之间存在空气间隙。
熔接校准套筒12优选地通过使用具有高耐久性的阻燃热塑性材料诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯模塑或三维印刷制造。熔接校准套筒12优选地在中心具有孔隙挡块32，以保持塑料光学纤维4a和4b的端面5a和5b(见图2)不接触。根据要求，可以通过孔隙挡块的设计来确定纤维的分离。为了减少反射，光学指数匹配凝胶可以施加于纤维末端。
进一步，本公开内容包括根据以下条款的实施方式：
条款1.一种用于引导光波传播的装置，其包括:
第一塑料光学纤维电缆，其包括第一塑料光学纤维和围绕除了终止于第一端面的第一塑料光学纤维的末端部分之外的第一塑料光学纤维，的第一护套；
第二塑料光学纤维电缆，其包括第二塑料光学纤维和围绕除了终止于第二端面的第二塑料光学纤维的末端部分的第二塑料光学纤维的第二护套；和
塑料光学纤维熔接组件，其配置为使第一端面和第二端面相互光学结合，该塑料光学纤维熔接组件包括：
第一终端，其具有围绕第一塑料光学纤维的末端部分的第一纵向部分和围绕第一护套的部分的第二纵向部分，第一终端由热塑性材料制成；
第二终端，其具有围绕第二塑料光学纤维的末端部分的第一纵向部分和围绕第二护套的一部分的第二纵向部分，第二终端由热塑性材料制成；
熔接校准套筒，其围绕第一和第二终端的第一纵向部分和第一和第二终端的第二纵向部分的部分，该熔接校准套筒由热塑性材料制成；
第一卷曲环，其具有围绕并卷曲到第一末端的第二纵向部分的一部分上的第一纵向部分和围绕并卷曲到熔接校准套筒的一个末端部分上的第二纵向部分，该第一卷曲环由金属材料制成；和
第二卷曲环，其具有围绕并卷曲到第二终端的第二纵向部分的一部分上的第一纵向部分和围绕并卷曲到熔接校准套筒的另一末端部分上的第二纵向部分，该第二卷曲环由金属材料制成。
条款2.条款1所述的装置，其中第一端面和第二端面不相互接触。
条款3.条款1所述的装置，其中熔接校准套筒包括孔隙挡块，其在第一和第二端面之间保持间隙。
条款4.条款1所述的装置，其中熔接校准套筒的内部空间不含环氧。
条款5.条款1所述的装置，进一步包括：
第一保护罩，其具有围绕第一终端的第二纵向部分的另一部分和第一塑料光学纤维电缆的第一护套的一部分两者的纵向部分；和
第二保护罩，其具有围绕第二终端的第二纵向部分的另一部分和第二塑料光学纤维电缆的第二护套的一部分两者的纵向部分。
条款6.条款5所述的装置，其进一步包括：
第三卷曲环，其围绕并卷曲到第一保护罩的纵向部分上，该第三卷曲环由金属材料制成；和
第四卷曲环，其围绕并卷曲到第二保护罩的纵向部分上，该第四卷曲环由金属材料制成。
条款7.条款6所述的装置，其中第一终端被处于各自的卷曲状态的第一和第三卷曲环压缩到第一塑料光学纤维电缆的第一护套上，并且第二终端被处于各自的卷曲状态的第二和第四卷曲环压缩到第二塑料光学纤维电缆的第二护套上。
条款8.条款1所述的装置，其中熔接校准套筒具有外径，并且第一终端的第二纵向部分的外径小于熔接校准套筒的内径，第一卷曲环的第二纵向部分的内径等于或大于熔接校准套筒的外径，并且第一卷曲环的第一纵向部分的内径等于或大于第一终端的第二纵向部分的外径。
条款9.条款8所述的装置，其中第一终端的第一纵向部分具有第一和第二径向向外突出的环形突块，该环形突块在它们之间形成环形凹槽。
条款10.一种使第一和第二塑料光学纤维熔接起来的方法，该方法包括：
(a)从第一塑料光学纤维电缆的第一塑料光学纤维的末端部分剥离第一塑料光学纤维电缆的第一护套的部分；
(b)从第二塑料光学纤维电缆的第二塑料光学纤维的末端部分剥离第二塑料光学纤维电缆的第二护套的一部分；
(c)使由热塑性材料制成的第一终端滑动到第一塑料光学纤维电缆上，至其中第一终端的第一纵向部分围绕第一塑料光学纤维的末端部分，并且第一终端的第二纵向部分围绕第一护套的一部分的位置；
(d)使由热塑性材料制成的第二终端滑动到第二塑料光学纤维电缆上，至其中第二终端的第一纵向部分围绕第二塑料光学纤维的末端部分，并且第二终端的第二纵向部分围绕第二护套的一部分的位置；
(e)使由金属材料制成的第一卷曲环滑动到第一终端上，至其中第一卷曲环的第一纵向部分围绕第一终端的第二纵向部分的第一部分的位置；
(f)使由金属材料制成的第二卷曲环滑动到第二终端上，至其中第二卷曲环的第一纵向部分围绕第二终端的第二纵向部分的第一部分的位置；
(g)使第一卷曲环的第一纵向部分卷曲到第一终端的第二纵向部分上；
(h)使第二卷曲环的第一纵向部分卷曲到第二终端的第二纵向部分上；
(i)在步骤(g)之后，使第一终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒一端的开口中，直到第一卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的一个末端部分；
(j)在步骤(h)之后，使第二终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒另一端的开口，直到第二卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的另一末端部分；
(k)在步骤(i)之后，使第一卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的一个末端部分；和
(l)在步骤(j)之后，使第二卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的另一末端部分上。
条款11.条款10所述的方法，其中在完成步骤(k)和(l)时，第一和第二端面在熔接校准套筒内不相互接触。
条款12.条款10所述的方法，其中在完成步骤(k)和(1)时，熔接校准套筒的内部空间不含环氧。
条款13.条款10所述的方法，其进一步包括：
在步骤(i)之前，抛光第一塑料光学纤维的第一端面；和
在步骤(j)之前，抛光第二塑料光学纤维的第二端面。
条款14.条款10所述的方法，其进一步包括：
使第一橡胶保护罩滑动到第一终端上，至其中第一橡胶保护罩的纵向部分围绕第一终端的第二纵向部分的第二部分的位置；
使由金属材料制成的第三卷曲环滑动到第一橡胶保护罩上，至其中第三卷曲环围绕第一橡胶保护罩的纵向部分的一部分，该第一橡胶保护罩围绕第一终端的第二纵向部分的第二部分的位置；和
使第三卷曲环卷曲到第一橡胶保护罩上，
其中使第一终端的第二纵向部分的第一和第二部分由处于各自的卷曲状态的第一和第三卷曲环压缩到第一塑料光学纤维电缆的第一护套上。
条款15.条款14中所述的方法，其进一步包括：
使第二橡胶保护罩滑动到第二终端上，至其中第二橡胶保护罩的纵向部分围绕第二终端的第二纵向部分的第二部分的位置；
使由金属材料制成的第四卷曲环滑动到第二橡胶保护罩上，至其中第四卷曲环围绕第二橡胶保护罩的纵向部分的一部分，该第二橡胶保护罩围绕第二终端的第二纵向部分的第二部分的位置；和
使第四卷曲环卷曲到第二橡胶保护罩上，
其中使第二终端的第二纵向部分的第一和第二部分由处于各自的卷曲状态的第二和第四卷曲环压缩到第二塑料光学纤维电缆的第二护套上。
条款16.条款10所述的方法，其进一步包括在步骤(a)至(l)中的任何步骤之前执行的以下步骤：
通过在塑料光学纤维电缆的损坏部分的相对侧的第一和第二位置切割塑料光学纤维电缆，从塑料光学纤维电缆的损坏部分切断塑料光学纤维电缆的第一和第二未损坏部分，以形成第一和第二塑料光学纤维电缆。
条款17.一种用于引导光波传播的装置，其包括：
塑料光学纤维电缆，其包括塑料光学纤维和围绕除了终止于一个端面处的塑料光学纤维的末端部分之外的塑料光学纤维的护套；
终端，其具有围绕塑料光学纤维的末端部分的第一纵向部分和围绕护套的一部分的第二纵向部分，该终端由热塑性材料制成；及
第一卷曲环，其具有围绕并卷曲到终端的第二纵向部分的一部分上的纵向部分，该第一卷曲环由金属材料制成。
条款18.条款17所述的装置，其进一步包括：
保护罩，其具有围绕终端的第二纵向部分的另一部分和塑料光学纤维电缆的护套的一部分两者的纵向部分；及
第二卷曲环，其围绕并卷曲到保护罩的纵向部分，该第二卷曲环由金属材料制成。
条款19.条款18所述的装置，其中终端的第二纵向部分的第一和第二部分由处于各自的卷曲状态的第一和第二卷曲环压缩到塑料光学纤维电缆的护套上。
条款20.一种在飞机上修理损坏的塑料光学纤维电缆的方法，该方法包括：
(a)通过在塑料光学纤维电缆的损坏部分的相对侧的第一和第二位置切割塑料光学纤维电缆，从损坏的塑料光学纤维电缆的损坏部分切断损坏的塑料光学纤维电缆的第一和第二未损坏部分，以形成第一和第二塑料光学纤维电缆；
(b)从第一塑料光学纤维电缆的第一塑料光学纤维的末端部分剥离第一塑料光学纤维电缆的第一护套的一部分；
(c)从第二塑料光学纤维电缆的第一塑料光学纤维的末端部分剥离第二塑料光学纤维电缆的第二护套的一部分；
(d)使由热塑性材料制成的第一终端滑动到第一塑料光学纤维电缆上，至其中第一终端的第一纵向部分围绕第一塑料光学纤维的末端部分，并且第一终端的第二纵向部分围绕第一护套的一部分的位置；
(e)使由热塑性材料制成的第二终端滑动到第二塑料光学纤维电缆上，至其中第二终端的第一纵向部分围绕第二塑料光学纤维的末端部分，并且第二终端的第二纵向部分围绕第二护套的一部分的位置；
(f)使由金属材料制成的第一卷曲环滑动到第一终端上，至其中第一卷曲环的第一纵向部分围绕第一终端的第二纵向部分的第一部分的位置；
(g)使由金属材料制成的第二卷曲环滑动到在第二终端上，至其中第二卷曲环的第一纵向部分围绕第二终端的第二纵向部分的第一部分的位置；
(h)使第一卷曲环的第一纵向部分卷曲到第一终端的第二纵向部分上；
(i)使第二卷曲环的第一纵向部分卷曲到第二终端的第二纵向部分上；
(j)抛光第一塑料光学纤维的端面；
(k)抛光第二塑料光学纤维的端面；
(l)在步骤(j)之后，使第一终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒一端的开口，直到第一卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的一个末端部分；
(m)在步骤(k)之后，使第二终端的第一纵向部分插入熔接校准套筒另一端的开口，直到第二卷曲环的第二纵向部分围绕熔接校准套筒的另一末端部分；
(n)在步骤(l)之后，使第一卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的一个末端部分上；和
(o)在步骤(m)之后，使第二卷曲环的第二纵向部分卷曲到熔接校准套筒的另一末端部分上。
本文提出的技术使得能够包括以下技术特征中的一个或多个：(a)通过精密模塑或三维印刷形成的POF熔接体；(b)无环氧制造方法；(c)使用双卷曲环的机械设计以将POF端面保持在最大光学结合位置；(d)小型POF挡块，以消除由于高振动环境导致的POF端面损坏；以及(e)因为无环氧设计和被动的POF光学校准方法的低成本。由于熔接体是通过精密模塑或三维印刷方法制造的，因此熔接组件的零件可以非常低的成本批量生产。
虽然已经参考各种实施方式描述了用于熔接两个塑料光学纤维的方法和装置，但是本领域技术人员将理解，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其元件而不脱离本文教导的范围。另外，在不脱离其范围的情况下，可以进行许多修改以使本文的教导适应具体的情况。因此，权利要求旨在不限于本文公开的特定实施方式。
在下文中阐述的方法权利要求不应被解释为要求其中所述的步骤按字母顺序执行(权利要求中的任何字母顺序仅用于参考先前所述的步骤的目的)或按照它们被引用的顺序，除非权利要求语言明确指定或陈述指示执行某些或所有那些步骤的特定顺序的条件。除非权利要求语言明确陈述排除这种解释的条件，否则该过程权利要求也不应被解释为排除同时或交替执行的两个或更多个步骤的任何部分。

Claims (10)

1.一种用于引导光波传播的装置，其包括：
第一塑料光学纤维电缆，其包括第一塑料光学纤维和围绕除了终止于第一端面的所述第一塑料光学纤维的末端部分之外的所述第一塑料光学纤维的第一护套；
第二塑料光学纤维电缆，其包括第二塑料光学纤维和围绕除了终止于第二端面的所述第二塑料光学纤维的末端部分之外的所述第二塑料光学纤维的第二护套；和
一种塑料光学纤维熔接组件，其被配置为将第一和第二端面相互光学结合，所述塑料光学纤维熔接组件包括：
第一终端，其具有围绕所述第一塑料光学纤维的所述末端部分的第一纵向部分和围绕所述第一护套的一部分的第二纵向部分，所述第一终端由热塑性材料制成；
第二终端，其具有围绕所述第二塑料光学纤维的所述末端部分的第一纵向部分和围绕所述第二护套的一部分的第二纵向部分，所述第二终端由热塑性材料制成；
熔接校准套筒，其围绕所述第一和第二终端的所述第一纵向部分和所述第一和第二终端的所述第二纵向部分的部分，所述熔接校准套筒由热塑性材料制成；
第一卷曲环，其具有围绕并卷曲至所述第一终端的所述第二纵向部分的一部分上的第一纵向部分，和围绕并卷曲至所述熔接校准套筒的一末端部分上的第二纵向部分，所述第一卷曲环由金属材料制成；和
第二卷曲环，其具有围绕并卷曲至所述第二终端的所述第二纵向部分的一部分上的第一纵向部分，和围绕并卷曲至所述熔接校准套筒的另一末端部分上的第二纵向部分，所述第二卷曲环由金属材料制成。
2.权利要求1所述的装置，其进一步包括：
第一保护罩，其具有纵向部分，该纵向部分围绕所述第一终端的所述第二纵向部分的另一部分和所述第一塑料光学纤维电缆的所述第一护套的一部分两者；和
第二保护罩，其具有纵向部分，该纵向部分围绕所述第二终端的所述第二纵向部分的另一部分和所述第二塑料光学纤维电缆的所述第二护套的一部分两者。
3.权利要求2所述的装置，进一步包括：
第三卷曲环，其围绕并卷曲到所述第一保护罩的所述纵向部分上，所述第三卷曲环由金属材料制成；和
第四卷曲环，其围绕并卷曲到所述第二保护罩的所述纵向部分上，所述第四卷曲环由金属材料制成。
4.权利要求3所述的装置，其中所述第一终端被处于各自的卷曲状态的所述第一和第三卷曲环压缩到所述第一塑料光学纤维电缆的所述第一护套上，并且所述第二终端被处于各自的卷曲状态的所述第二和第四卷曲环压缩到所述第二塑料光学纤维电缆的所述第二护套上。
5.权利要求1所述的装置，其中所述熔接校准套筒具有外径，并且所述第一终端的所述第二纵向部分的外径小于所述熔接校准套筒的内径，所述第一卷曲环的所述第二纵向部分的内径等于或大于所述熔接校准套筒的外径，并且所述第一卷曲环的第一纵向部分的内径等于或大于所述第一终端的所述第二纵向部分的外径。
6.权利要求5所述的装置，其中所述第一终端的所述第一纵向部分具有第一和第二径向向外突出的环形突块，所述环形突块在它们之间形成环形凹槽。
7.一种使第一和第二塑料光学纤维熔接起来的方法，所述方法包括：
(a)从第一塑料光学纤维电缆的第一塑料光学纤维的末端部分剥离第一塑料光学纤维电缆的第一护套的一部分；
(b)从第二塑料光学纤维电缆的第二塑料光学纤维的末端部分剥离第二塑料光学纤维电缆的第二护套的一部分；
(c)使由热塑性材料制成的第一终端滑动到所述第一塑料光学纤维电缆上，至其中所述第一终端的第一纵向部分围绕所述第一塑料光学纤维的所述末端部分和所述第一终端的第二纵向部分围绕所述第一护套的一部分的位置；
(d)使由热塑性材料制成的第二终端滑动到所述第二塑料光学纤维电缆上，至其中所述第二终端的第一纵向部分围绕所述第二塑料光学纤维的所述末端部分和所述第二终端的第二纵向部分围绕所述第二护套的一部分的位置；
(e)使由金属材料制成的第一卷曲环滑动到第一终端上，至其中所述第一卷曲环的第一纵向部分围绕所述第一终端的所述第二纵向部分的第一部分的位置；
(f)使由金属材料制成的第二卷曲环滑动到第二终端上，至其中所述第二卷曲环的第一纵向部分围绕所述第二终端的所述第二纵向部分的第一部分的位置；
(g)使所述第一卷曲环的所述第一纵向部分卷曲到所述第一终端的所述第二纵向部分上；
(h)使所述第二卷曲环的所述第一纵向部分卷曲到所述第二终端的所述第二纵向部分上；
(i)在步骤(g)之后，使所述第一终端的所述第一纵向部分插入熔接校准套筒一端的开口，直到所述第一卷曲环的第二纵向部分围绕所述熔接校准套筒的一个末端部分；
(j)在步骤(h)之后，使所述第二终端的所述第一纵向部分插入所述熔接校准套筒另一端的开口，直到所述第二卷曲环的第二纵向部分围绕所述熔接校准套筒的另一末端部分；
(k)在步骤(i)之后，使所述第一卷曲环的所述第二纵向部分卷曲到所述熔接校准套筒的一个末端部分上；和
(l)在步骤(j)之后，使所述第二卷曲环的所述第二纵向部分卷曲到所述熔接校准套筒的另一末端部分上。
8.权利要求7所述的方法，其进一步包括：
使第一橡胶保护罩滑动到所述第一终端上，至其中所述第一橡胶保护罩的纵向部分围绕所述第一终端的所述第二纵向部分的第二部分的位置；
使由金属材料制成的第三卷曲环滑动到所述第一橡胶保护罩上，至其中所述第三卷曲环围绕所述第一橡胶保护罩的所述纵向部分的一部分，所述第一橡胶保护罩围绕所述第一终端的所述第二纵向部分的所述第二部分的位置；和
使所述第三卷曲环卷曲到所述第一橡胶保护罩上，
其中使所述第一终端的所述第二纵向部分的所述第一和第二部分由处于各自的卷曲状态的所述第一和第三卷曲环压缩到所述第一塑料光学纤维电缆的所述第一护套上。
9.权利要求8所述的方法，其进一步包括：
使第二橡胶保护罩滑动到所述第二终端上，至其中所述第二橡胶保护罩的纵向部分围绕所述第二终端的所述第二纵向部分的第二部分的位置；
使由金属材料制成的第四卷曲环滑动到所述第二橡胶保护罩上，至其中所述第四卷曲环围绕所述第二橡胶保护罩的所述纵向部分的一部分，所述第二橡胶保护罩围绕所述第二终端的所述第二纵向部分的所述第二部分的位置；和
使所述第四卷曲环卷曲到所述第二橡胶保护罩上，
其中使所述第二终端的所述第二纵向部分的所述第一和第二部分由处于各自的卷曲状态的所述第二和第四卷曲环压缩到所述第二塑料光学纤维电缆的所述第二护套上。
10.权利要求7所述的方法，其进一步包括在步骤(a)到(l)中的任何步骤之前进行的以下步骤：
通过在所述塑料光学纤维电缆的损坏部分的相对侧的第一和第二位置切割所述塑料光学纤维电缆，从所述塑料光学纤维电缆的损坏部分切断塑料光学纤维电缆的第一和第二未损坏部分，以形成所述第一和第二塑料光学纤维电缆。
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