CN1109175A - 一种改进的光导纤维箍及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种光导纤维箍(2、22、32、42)，其设有一个纤 维芯线(4)，该芯线装在箍的轴向中心线上，而纤维箍 的端面具有一个倒角的导入边(6)。箍(2)还有一个 端面(8)，该端面通过一个β角偏置于轴向中心线。 倒角的导入边(6)具有角度呈比例的两个边(6a和 6b)，使得从抛光端面顶点到沿直径外凸表面的相对 置边缘的距离是相等的。

Description

一种改进的光导纤维箍及其制作方法

本发明的主题涉及一种光导纤维连接器，特别涉及固定光导纤维的箍。

光导纤维连接器一般包含一个同轴地设置在一个箍内的纤维芯线，而该芯线被保持在一个外壳或外套内。一个锁紧机构通常保持两个纤维或一个纤维和一个电子元件构成电接合。典型的实例包括一个卡口式环圈或一个具有弹性锁紧装置的塑料外壳。

一般箍的结构是按所使用纤维连接器的用途来选定的，特别是由系统的光导性能而决定的。例如，对一个高回路损耗要求的系统来说，一般箍是由陶瓷或金属制成的，但在其他的系统，例如适用于低回路损耗的汽车传感器系统来说，箍可以由一个塑料模制的箍来制成。在任何情况下，系统的光导性能是指纤维端部沿轴向对准以及纤维端部怎样在一起对接好的功能。

如参照图1可知，该图示意性地表示出一个众所周知的已有技术系统，该系统所设的两个箍都具有一个经倒角的前沿，而且箍的端面是平的，其垂直于轴向方向。可以将纤维放置在一个沿箍的中心线的小孔内，这样当两个箍对接在一起时，两个纤维端面也就相互对接在一起。在一个如图1所示的系统中，其中箍都是由一种陶瓷材料制成的，通常是将纤维放置在箍内，通过粘接将纤维固定在箍内，并磨削端面以便形成一个光滑的抛光表面。这样可在两个端面之间形成最佳的对接接合，以及形成一个高度抛光的纤维面来防止光的损耗。

现在参照图2所示，其示出一个较新的已有技术系统，两个所示的箍都有一个已倒圆的端面，而且可以将一个纤维插到箍的一个小孔内，其中在端面处的外凸表面沿箍的中心线形成两箍的精确对接。这种系统的形式可防止两个箍在任何其他部位，而不是在纤维所处的轴向中心线上对接。

现在参照图3所示，所示的系统也是属于已知技术，其中箍的端面偏置一个角度a，这个角度通常为7-15°之间。上述角度偏置的理由是为了改善纤维系统中的回路损耗。但当回路损耗得到改善时，就会引起另外的问题，这时箍还需要有一个经倒角的外缘。

当端表面经抛光后，外凸表面的顶点就被转移到如图3清楚地示出的一个位置V处，而纤维端面的中心线则依然沿箍的中心线保持在F点处。上述箍和纤维是通过将箍和纤维一起紧压靠到一个磨削装置上来抛光的，这样箍和纤维均相对于该磨削装置构成一个角度，由此形成偏置角。问题在于，当磨削时外凸表面的高点是位于顶部。这是由于抛光装置“寻求”其自身的中心的实际情况所造成的，而且该中心就是外凸表面的几何中心。理论上来说，要是两箍可以抛光成相同的，则两个箍就能一起对接在箍的中心线上。

但实际上困难往往出现在两个箍并不能抛光成相同的，以致于一种情况下一个箍会被抛光成如图3所示的情况，而另一个箍则被抛光成如图4所示的情况。应该注意的是图3的箍还可能被抛光成低于图4的箍。这就是说有更多的材料从箍的端面被抛磨掉，从而使所形成的外凸表面的顶点进一步偏置，图3中的D1要大于图4中的D2。可是上述距离都是很小的，当上述两个箍相互对接时，如图5所示的两个箍并不能在纤维的中心线上一起对接，而确切地说是在某个如图5的分解图所示偏置于纤维中心线的部位上，此时由一个距离“X”产生纤维端面偏离。

美国专利5,140,660赛库盖根(Seiko Giken)提出这一常见的问题，并试图解决这个问题，该专利配置一个带有一个柱形前尖端的箍，上述柱形前尖端从箍体的其余部分向前伸出。倒角的部段位于主体部上，而只有以某个偏置角度磨削成一个外凸表面的部分则是极尖部。可是该系统克服的只是如图5所示箍未对准的问题，而在箍尖端处向前伸展的纤维部分并未被相关的对准套筒所支持，而其本身则会导致纤维未对准。

本发明的一个目的是提供一个光导纤维系统及其制作方法，更确切地说是设置一个具有一外凸表面的光导纤维箍，该外凸表面以成角度地偏置于箍的中心线，但此时外凸表面的顶点与纤维端面是对中设置的。

本发明目的可以通过下面的措施来实现，即设置一个光导纤维箍，其内包含一个纤维芯线，此处该箍具有一个前面，该前面是通过一个锐角形成角度偏置的。箍的特点在于，箍具有一个非对称的倒角的导入边，在直经相对置两侧设置不同的导入角，这样使从上述前面顶点到前面外周的距离在对置两侧是等距的，并且在前面与纤维中心线重合。

现在结合有关附图以及优选实施例详细叙述本发明的结构、方法、特点以及其他目的。其中：

图1为一个先有技术系统的视图，其表示箍上有一个平端面，并且没有角度偏置；

图2为一个已有技术系统的视图，其表示两个具有外凸端面的箍；

图3和图4表示已有技术的箍的视图，在该箍上具有一个经倒角的外边、一个外凸抛光表面，其中抛光表面相对于纤维箍的一条中心线是偏置的；

图5是一个表示图3与图4中的箍之间对接未准直的视图；

图6-9表示本发明的另一些实施例，这些实施例具有不同曲率半径的端面；和

图10表示两个本发明的纤维处于对接关系，其中分解图表示箍在纤维芯线的中心线处一起对接。

首先参见图6所示，一种纤维箍用2表示，其包含一个纤维4，其中箍的端部具有一个倒角的导入面6和一个外凸表面8。在图6所示实施例中，外凸端面8具有一个15毫米的曲率半径，此时外凸表面的中点通过一个β角而偏离于纤维箍的中心线。如上所述，上述β角一般为7-15°范围。在图6所示的实施例中，β角的值为9°。

再参见图6所示，对箍的倒角表面6进行非对称地倒角，这样就使倒角表面具有不同的导入角部分6a和6b；在图6中的几何参数选择如下：其中β＝9°，导入角部分为6a＝30°和6b＝26°。如图7所示，非对称倒角表面26a和26b界定出一个外凸表面，这样就使从顶点30到沿直径相对置的周边的距离X1和X2是等距的，而在同时还使顶点30与纤维中心线在前面处保持重合。只要偏置角度保持不变，不管有多少箍料从端面上被磨削掉，上述重合情况也都保持不变。

图7和图8表示箍22和32相应地在前外凸表面处具有不同的曲率半径，还示有倒角导入面所需的几何参数。图9表示一个具有偏置端面的但该端面是平的箍的所需形状。

图10所示，两个纤维端接在箍内，相似于图5所示端接在一个对准套筒14内。如分解图中所示，两个箍的端面实际上均精确地对接在纤维的中心线上，因而能保证两个箍之间有最大的光传导。

在本发明优选实施例中，箍2、22、32或42(见图6-9)均由一种陶瓷材料构成。该陶瓷材料可压制或模制成一个包括箍所需的柱状外形。倒角的导入边6可通过磨削来形成，或者可用其他方式来制成，例如用最初模制的导入边来形成陶瓷箍。还应理解的是本发明可采用各种曲率半径的外凸端面，以及具有各种偏置角β(见图6)的端面。还可预料到本发明也可采用其他诸如金属或塑料的箍材料。

有利的是，上述发明提供一种光导纤维箍和一种制造该箍的方法，此时一个纤维箍可包含一个倒角的导入边，并且该箍的端面可以相对于纤维箍的轴向中心线偏置，且仍能使箍端面的顶点与箍和纤维的中心线保持重合。有利的还在于，将上述点保持在箍和纤维的中心线上，而与端面的磨削或抛光程度无关。这样就使得要是箍或纤维的端面被损坏，还可抛光箍的端面、更换损坏材料，而且还可用相配的纤维和箍来保持理想的光传导性能。

Claims (8)

1.一种光导纤维箍，其内包含一个纤维芯线，该箍具有一个由一锐角构成角度偏置的前面，其特征在于，所述箍具有一个非对称倒角的导入边，且在沿直径相对置两侧边形成不同的导入角，以使从前面顶点到前面外周边的距离在对置的两侧边是等距的，并且与纤维在前面的中心线处重合。

2.按照权利要求1所述的光导纤维箍，其特征在于，前面是平的。

3.按照权利要求1所述的光导纤维箍，其特征在于，前面是外凸的。

4.按照权利要求1所述的光导纤维箍，其特征在于，倒角的表面和箍体的相交在大体上是平行于锐角偏置的。

5.一种抛光光导纤维箍的方法，其特征在于，其步骤如下：对箍的前边进行非对称倒角，使在直径上的箍的相对置两侧的导入角具有不同的角度值；和其后对箍的一个端面进行抛光，使箍的该端面在直径上相对置两侧之间呈角度偏置。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，前端面制成平的。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，前端面制成外凸的。

8.一种光导纤维连接器其包含一个连同一个箍的外壳装置，该箍具有一个沿轴向设置在其内的纤维芯线，一个箍的配合端面相对于箍的一个轴向中心线呈角度偏置，其特征在于，箍具有一个非对称的截锥倒角的导入边，以及一个轴向中心线在前面与箍的轴向中心线重合。

Images