CN113740973B - 柔性光纤线路及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及柔性光纤线路及其制造方法。柔性光学线路以及提供柔性光学线路的方法，其中在光纤端部已经被处理之后执行光纤在柔性基板上的布线。在一些实施例中，该方法包括光纤拼接操作，该光纤拼接操作可以在光纤已经被布线在柔性基板上之前或之后对预处理的光纤执行。

Description

柔性光纤线路及其制造方法
本申请是国际申请日为2017年11月6日、国家申请号为201780068545.8、发明名称为“柔性光纤线路及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。
对相关申请的交叉引用
本申请作为PCT国际专利申请于2017年11月6日提交，并要求于2016年11月7日提交的美国专利申请序列No.62/418,418的权益，该美国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及柔性光纤线路及其制造方法。
背景技术
随着电信需求的增加，光纤网络正在越来越多的领域中得到扩展。网络部件的易于制造是一个重要的问题。因此，需要解决这个以及其它问题的系统、方法和设备。
发明内容
本公开的一个方面涉及一种制造柔性(flexible)光学线路设备的方法，该柔性光学线路设备包括柔性平面基板，该柔性平面基板支撑被固定到该柔性平面基板的多根光纤，该柔性光学线路设备还包括其中固定光纤的套圈，套圈包括前端面并且光纤包括邻近前端面定位的前端，该方法包括在套圈被并入作为柔性光学线路设备的一部分之前并且在光纤已经被固定在套圈内之后，处理光纤的前端。
根据本公开的另一方面，提供了一种制造柔性光学线路设备的方法，该柔性光学线路设备包括柔性基板，该柔性基板支撑被固定到柔性基板的至少一根光纤，至少一根光纤中的每根光纤包括前端，该方法包括在将至少一根光纤并入作为柔性光学线路设备的一部分之前处理至少一根光纤中的每根光纤的前端。
根据本公开的另一方面，多根单独光纤的配置在柔性基板上布线成多光纤配置，诸如带状线缆。
根据本公开的另一方面，第一单根光纤在柔性基板上布线成第二单根光纤。
根据本公开的另一方面，多根光纤的第一配置在柔性基板上布线成多根光纤的第二配置，该第二配置可以与第一配置不同，例如，来自两个带状线缆的光纤可以在柔性基板上布线成三个带状线缆。
根据本公开的另一方面，一种方法包括将预先端接在套圈中的一根或多根预处理光纤布线成光纤线缆，该套圈可选地已经预先组装在柔性平面基板上的连接器主体中，该柔性平面基板刚性地支撑一根或多根光纤。在其它示例中，可以在光纤已经被布线在基板上之后将套圈组装在连接器主体中。
根据本公开的另一方面，光纤包括拼接在一起的第一光纤段和第二光纤段。在一些示例中，光纤段是机械拼接的；在其它示例中，光纤段是熔接拼接的。在一些示例中，在第二光学段被布线在柔性基板上之后执行拼接；在其它示例中，在第二光学段被布线在柔性基板上之前执行拼接。在一些示例中，第二光纤段的布线在拼接之后并且在光纤的前端已经被处理之后执行。
根据本公开的另一方面，使用机器人执行基板上的布线。
根据本公开的另一方面，在布线之后，光纤或光纤段被固定到基板。在一些示例中，用粘合剂进行固定。
根据本公开的另一方面，光纤包括从预处理的套圈向后延伸的插芯(stub)部分，并且该插芯部分在光纤的前端已经被处理之后被布线在基板上并固定到基板。
根据本公开的另一方面，一种方法包括在柔性基板上将来自一个或多个预处理套圈的一根或多根光纤布线成光纤线缆，该柔性基板刚性地支撑一根或多根光纤，该方法还包括在套圈的外部和柔性基板之外发生的拼接操作。
根据本公开的另一方面，一种方法包括在柔性基板上将具有预先端接在套圈中的预处理端的一根或多根光纤布线成光纤线缆，该柔性基板刚性地支撑一根或多根光纤，该方法还包括拼接操作以产生没有被支撑在柔性基板上的拼接部。
根据本公开的另一方面，一种柔性光学线路包括：支撑多根光纤的柔性基板；以及端接光纤的多个光学连接器，其中光纤在柔性基板被引入到光学线路以支撑多根光纤之前在光纤连接器中被端接和处理。
根据本公开的另一方面，一种柔性光学线路包括：支撑多根光纤的柔性基板；以及端接光纤的多个光学连接器，其中光纤在柔性基板被引入到光学线路以支撑多根光纤之前被端接在光学连接器中，其中连接器中的每个连接器被固定在光纤适配器模块的光纤适配器中，其中光纤适配器中的一个光纤适配器的前部限定光纤适配器模块的前平面，并且其中光纤适配器中的至少一个光纤适配器的一端设置在光纤适配器模块的前平面的后面。
根据本公开的另一方面，柔性光学线路包括柔性平面基板和由基板支撑的多个套圈，其中每个套圈具有面并且终止限定套圈的光纤轴的光纤，其中套圈的面相对于柔性基板定位，使得与套圈的光纤轴相交并且垂直于每个套圈的光纤轴的线与套圈的面中的至少一个但少于全部的面重合。
根据本公开的另一方面，柔性光学线路包括柔性基板和由基板支撑的多个预处理套圈。
在下面的描述中将阐述各种附加的发明方面。发明方面可以涉及单独的特征以及特征的组合。应该理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并且不限制本文公开的实施例所基于的广泛的发明构思。
附图说明
图1是根据本公开的示例柔性光学线路的一部分的示意图。
图2是根据本公开的柔性光学线路和光纤布线机(fiber routing machine)的局部顶部、后部透视图。
图3是根据本公开的柔性线路的另一个示例的局部顶部、前部透视图。
图4例示了能够与根据本公开的原理的柔性线路结合使用的示例套圈组件的截面图。
图5是图4的套圈组件的后端视图。
图6是能够与根据本公开的原理的柔性线路结合使用的连接器组件和示例光纤线缆的截面图。
图7示出了根据本公开的柔性线路的用于拼接的示例部分序列。
图8示出了根据本公开的柔性线路的用于拼接的另一个部分序列的示例。
图9是能够与根据本公开的柔性线路结合使用的示例适配器模块的透视图。
图10是示出根据本公开的提供柔性光学线路的示例方法的流程图。
图11描绘了根据本公开的能够与柔性光学线路一起使用的柔性基板的实施例。
图12是根据本公开的能够用于拼接光纤的示例拼接设备的透视图。
图13是图12的拼接设备的端视图。
图14是图12的拼接设备的横截面图。
图15是图12的拼接设备的分解图。
图16是根据本公开的一个实施例的提供柔性光学线路的示例过程的示意图。
图17是根据本公开另一个实施例的提供柔性光学线路的示例过程的示意图。
图18是根据本公开的又一个实施例的提供柔性光学线路的示例过程的示意图。
具体实施方式
本公开一般而言涉及柔性光纤线路。在某些示例性应用中，本公开的柔性线路被设计成将终止于位于线路的大致后部处的后连接器(诸如MPO式连接器)处的多根光纤中继到位于线路的大致前部处的多个套圈。在其它示例中，本公开的柔性线路提供单独的光纤连接器之间的光纤布线、多光纤连接器之间的光纤布线，以及一侧上的单独的光纤连接器与另一侧上的一个或多个多光纤连接器之间的光纤布线。连接器的非限制性示例包括MPO式连接器，以及单光纤连接器或双光纤连接器，诸如LC或SC型连接器。
柔性光学线路是无源光学部件，其包括刚性地支撑在柔性平面基板(诸如MylarTM或其它柔性聚合物基板)中的一根或多根(通常是多根)光纤。虽然本文中的具体实施例描绘和描述了平面基板，但是应该认识到的是，也可以预期例如其中基板在多个平面中和/或跨多个平面布线光纤的其它基板配置。通常，虽然不是必须的，但是每根光纤的一个端面被设置成邻近柔性光学线路基板的一个纵向端，而每根光纤的另一个端面设置成邻近柔性光学线路基板的相对的纵向端。光纤可以延伸超过柔性基板的端部，使得它们可以端接到光学连接器，光学连接器可以通过配合的光学连接器耦合到光纤线缆或其它光纤部件。
在柔性基板上支撑光纤基本上包括通常用从机器人(robotic)臂延伸的针在柔性基板上布线一根或多根光纤，并且然后用被允许凝固(set)或固化(cure)的粘合剂将经布线的光纤固定到柔性基板。因此，在一些示例中，在光纤布线之前将未固化的粘合剂预先施加到基板上。另外，在一些示例中，可以在光纤和粘合剂的顶部施加附加材料层以固定光纤。任何合适的材料都可以用于此目的。在非限制性示例中，诸如硅树脂(silicone)的弹性体可以施加在基板上的光纤和粘合剂的顶部上。在一些示例中，弹性体在施加到基板上之后被固化；在其它示例中，硅树脂可以被预固化。
本公开的柔性光学线路的组装方法提供了许多优点，下面将进一步详细讨论这些优点。例如，通过在将光纤结合到柔性光学线路中之前预处理光纤端部，可以避免在柔性线路完成之后进行处理的缺点。例如，难以或不可能高效地抛光用于耦合到相应配置的连接器或适配器模块的光纤端部的阶梯式或交错式配置。此外，将光纤和/或套圈作为一组处理是繁琐的过程，需要特定的机构和固定装置来协调多个光纤或套圈的同时处理。另外，当处理光纤或套圈的组时，如果处理或后续测试导致或透露不可操作或功能不良的套圈/光纤，那么在一些情况下必须报废整组套圈/光纤。相比之下，在将套圈/光纤集成到柔性光学线路中之前和/或在将所有光纤集成到柔性光学线路中之前单独处理套圈/光纤使得套圈/光纤能够在处理之后被单独测试，这有助于在安装之前确保套圈可靠性，同时减少浪费。
在整个本公开中，套圈和光纤的处理包括能够执行以增强光传输、拼接、连接等的套圈或光纤的任何合适的处理。为了准备光纤端部以进行处理，首先使光纤剥离其涂层，然后进行切割。然后清洁/抛光光纤端部。清洁/抛光过程旨在消除光纤面中的任何缺陷，以增强光传输。对于具有由套圈支撑的端部(与用于例如拼接到套圈支撑的光纤插芯的无支撑光纤端部相反)的光纤插芯，光纤端部的处理通常在光纤端部已在套圈处终止之后发生，并且套圈面能够同时抛光。如本文所使用的，端接在套圈处或套圈中的光纤意味着光纤的前端被定位成邻近套圈的前端面。在一些示例中，光纤端部的处理包括光纤端部的机械抛光，其可以例如用研磨浆料和/或研磨垫进行。在其它示例中，光纤端部的清洁、成形、再流动(re-flowing)和其它类型的处理由能量源执行。这样的能量源的示例包括但不限于激光处理、等离子体处理、电晕放电处理、热处理和电弧处理。在美国专利申请公开No.2014/0124140中公开了不同的光纤端部处理技术和方法，该申请的内容通过引用整体并入本文。
图1是根据本公开的示例柔性光学线路100的示意图。柔性光学线路100包括布线在位于线路100的后部104处的后连接器102(例如，MPO连接器)与布置成朝向线路100的前端112的多个前连接器110之间的平面柔性基板108上的光纤106。在一些示例中，有十二根光纤106从十二个前连接器110布线到单个后连接器102，当它们接近后连接器102时光纤聚集在一起以形成带状线缆114，带状线缆114包括十二根单独的光纤106。前连接器可以是常规连接器(诸如LC或SC连接器)，或者是非常规连接器，即，通常尚未成为工业中用于光纤连接的可识别标准封装(footprint)的连接器。
适配器模块116包括多个适配器，用于配合前连接器110并将它们连接到例如其它连接器或电信装备。
在提供图1的柔性光学线路100的示例方法中，通过上述处理方法之一对光纤106的前端进行预处理。光纤106的前端可以单独端接到套圈，并且套圈配合到前连接器110。在光纤端接在套圈中之前或之后，光纤106的部分可以在柔性基板108上布线，但是光纤106在柔性基板108上的布线在光纤端部被处理之后进行。因此，在一些示例中，套圈可以单独地预先端接光纤端部，并且光纤端部在光纤被布线在柔性基板108上之前被处理。预先安装的连接器可以是任何标准或非常规连接器，包括但不限于LC、SC、FC、MU和无套圈连接器(即，不支撑套圈的连接器)。
为了将光纤布线在基板108上，在一些示例中，光纤能够通过穿过由机器人控制的针来被放置在基板108上，机器人被配置为沿着基板108上的预定义路径布线每根光纤。机器人可以被配置为在单个平面中或跨多个平面布线每根光纤；类似地，分开的光纤可以与其它光纤在基板的相同或不同的(一个或多个)平面中布线。当它布线光纤时，针可以被配置为将光纤压到已经被预先施加到基板108的粘合剂层上。在一些示例中，光纤从卷轴分配(dispense)，并且布置在针端处或附近的切割设备被配置为在光纤的每个长度已被放置在基板上之后切割光纤的每个长度，使得可以放置光纤的下一长度。
如以上所提到的，在一些示例中，经布线的光纤通过粘合剂固定到基板。在一些示例中，光纤穿过针到基板108上的未固化的粘合剂层上，然后使粘合剂和/或施加到粘合剂的弹性体或其它光纤固定材料固化以将光纤固定到基板108。基板上单独布线的光纤的路径和长度能够随光纤而变化。
图2是柔性线路100和光纤布线机200的局部透视图。具有前端112的柔性线路100包括在柔性基板108上布线成带状线缆114的光纤106，如上所述，带状线缆114是紧密堆叠的一组12根单独的光纤106。此外，在该示例中，光纤106的前端端接在套圈120中，套圈120与适配器模块116中的适配器122配合，并且光纤106的前端在光纤布线在基板108上之前被处理。光纤布线机200包括机器人，该机器人移动针以将从套圈120的后部延伸的光纤106的部分布线到柔性基板108上，以形成朝向柔性线路100的后部的带状线缆114。机器人可以包括一个或多个系统(例如，包括一个或多个驱动器的线性运动系统)，该一个或多个系统被配置为移动光纤布线机的一个或多个部件以执行期望的光纤布线。例如，机器人可以包括机器人臂202，以及移动机器人臂202以实现光纤106在柔性基板108上的期望布线所需的机械装置、控制器和电源。光纤布线机200的针从机器人臂202延伸并放置光纤。
图3是柔性线路300的另一个示例的局部透视图，包括后(MPO)连接器102、后端104、被布线在柔性基板108上的、具有预处理端的光纤106、套圈120，如上所述在连接到后连接器102之前形成带状线缆114的、经布线的光纤106。在该示例中，套圈120的前面也在套圈120连接到基板108之前被处理(例如，抛光)。在该示例中，套圈120包括套圈毂124。每个套圈毂124限定凹口或切口126，用于接纳柔性基板108的前延伸部128的前部。如上所述，一排套圈120可以与连接器配合。
根据美国专利申请公开No.2015/0253514的公开内容，可以预期对图1-图3中所示的柔性线路的示例的结构修改，包括柔性基板、光纤布线、光纤的带状化、光纤的连接器化、前连接器、后连接器、适配器、适配器模块的结构差异，以及包括光纤盒或其它支架以保持图1-图3的柔性线路，以便于线路与电信装备一起使用，该专利申请的内容通过引用整体并入本文。
图4例示了能够与根据本公开的原理的柔性线路结合使用的套圈组件400的截面图。图5是图4的套圈组件400的后端视图。参考图4-图5，套圈组件400包括套圈402和固定到套圈402的第一光纤段404。套圈402包括与后端408相对定位的前端406。前端406优选地包括端面410，第一光纤段404的经处理端412位于端面410处，即，邻近端面410。套圈402限定套圈孔414，套圈孔414从前端406延伸穿过套圈402到后端408。第一光纤段404包括固定在套圈孔414内的第一部分416和从套圈402的后端408向后延伸的第二部分418(或插芯)。套圈孔414可以包括锥形过渡部419。
套圈402优选地由能够保护和支撑第一光纤段404的第一部分416的相对硬的材料构成。在一个实施例中，套圈402具有陶瓷结构。在其它实施例中，套圈402可以由替代材料制成，诸如聚醚酰亚胺(Ultem)、诸如聚苯硫醚(PPS)之类的热塑性材料、其它工程化(engineering)塑料或各种金属。
第一光纤段404的第一部分416优选地通过套圈402的套圈孔414内的粘合剂(例如，环氧树脂)固定。
图6是如上所述的光纤106以及能够与根据本公开的原理的柔性线路结合使用的连接器组件500的截面图。连接器组件500可以包括如上所述的前连接器110。在图6所示的具体示例中，连接器组件500包括具有连接器主体504的光纤连接器502。连接器主体504具有前端506和后端508。释放套筒501定位在连接器主体504上方。释放套筒501可以相对于连接器主体504向后拉，以从适配器端口释放连接器。上述套圈组件400至少部分地定位在连接器主体504内。具体而言，套圈组件400被定位成套圈402邻近连接器主体504的前端506定位。光纤连接器502还包括邻近连接器主体504的后端508安装的保护罩(boot)510。如本文所使用的，词语“邻近”意味着在该位置处或在该位置附近，并且包括其中光纤突出超过套圈的端面的情况。在一些示例中，连接器502与现有连接器、光纤适配器、配线板和光纤线缆兼容。
光纤线缆和连接器组件500还包括延伸穿过保护罩510的光纤106。光纤106包括上面讨论的第一光纤段404和第二光纤段520。第一光纤段404和第二光纤段520在拼接部517(例如，熔接拼接或机械拼接)处彼此光学连接。拼接部517被定位在拼接位置518处，在第一光纤段404的第二部分418的后端和与套圈402的后端408(即，基座)间隔开的第二光纤段520的前面。在所示的示例中，拼接位置518在连接器主体504内。在一些示例中，拼接部517是工厂熔接拼接。“工厂熔接拼接”是在制造工厂中作为制造过程的一部分执行的拼接。在其它示例中，拼接可以是现场拼接。
根据本公开的实施例，至少第一光纤段404的前端在第二光纤段520(其向后延伸超过连接器组件500)被布线在柔性线路的柔性基板上之前被处理(即，预处理)。根据本公开的实施例，可以在第二光纤段被布线在柔性线路的柔性基板上之前或之后执行拼接517。
应该认识到的是，可以使用不同的连接器组件样式和布置。在某些示例中，可以使用连接器的简化版本，其中能够消除连接器的各种部件(例如，保护罩、外部释放套筒等)。
图7-图8示出了根据本公开的柔性线路的用于拼接的示例部分序列。以下拼接序列可以应用于例如上述任何光纤106，并且可以在光纤被布线在柔性线路的柔性基板上之前或之后执行。因此，在一些示例中，上述光纤106可以包括第一光纤段600和第二光纤段604两者，如下所述。在一些示例中，拼接部被支撑在柔性基板108上，即，一根或多根光纤106的包含拼接部的部分被固定在柔性基板上。在其它示例中，拼接部没有被支撑在柔性基板108上；即，拼接部可以被定位在例如柔性基板108的前边缘的前方或后边缘的后方。通常，当拼接部被定位在柔性基板的前方时，拼接在相对短的第一光纤段600和相对长的第二光纤段604之间执行。下面更详细地描述该示例。
如图7-图8所示，预处理的第一光纤段600在套圈602处终止并且拼接到光纤线缆的第二光纤段604。预处理的第一光纤段600包括裸光纤部分606和涂覆光纤部分608。第二光纤段604可选地包括裸光纤部分610和涂覆光纤部分612。裸光纤部分610和涂覆光纤部分612的一个或两个的部分或全部可以被布线在柔性基板上。光纤线缆还可以可选地包括围绕第二光纤段604的涂覆部分612的缓冲管614。第二光纤段604与预处理的第一光纤段600同轴对准以准备拼接，然后在拼接位置616处进行拼接。在该示例拼接过程中，可选的保护层618(图8)被包覆模制或以其它方式施加在第一光纤段600的裸光纤部分606与第二光纤段604之间的拼接位置616(图7)上。保护层618从套圈602的后端620延伸到缓冲管614的前端622。
在拼接过程之后，在一些示例中，套圈毂550(图6)可选地固定在套圈602的后端620上。在一些示例中，如图6所示，毂550还覆盖拼接位置(518，616)，使得拼接部517位于毂550内。在某些实施例中，毂550具有已经被包覆模制在套圈602的后端620上和拼接位置(518，616)上的聚合物结构。通过在靠近套圈602的位置处保护毂550内的熔接拼接部517，可以制造长度相对短的光纤连接器。
图12-图15示出了根据本公开的原理的、可以用于执行能够用于拼接第一光纤段和第二光纤段(例如，图7中的光纤段600和光纤段604)的端部的替代机械拼接过程的示例机械拼接设备1000。机械拼接设备1000包括由端对端地连接的多个壳体段1004形成的拼接壳体1002。每个壳体段1004包括至少一个柔性悬臂1006，其具有与其对应的壳体段1004的主体一体地形成的基座端。对准杆1008安装在拼接壳体1002内。对准杆1008限定其中接纳光纤段(例如，光纤段600和604)以彼此同轴对准从而形成光纤106的光纤对准槽1010。悬臂1006的自由端适于将光纤压到光纤对准槽1010中。拼接壳体1002也可以填充有用于封装光纤段的粘合剂以将光纤端部锚定在壳体1002内。
图9是能够与如本文所公开的柔性线路结合使用的示例适配器模块700的透视图。适配器模块700能够可拆卸地安装，以便与电信装备连接。因此，在一些示例中，适配器模块700可拆卸地安装到电信装备附近的墙壁或底盘(chassis)上。
具有顶部701和底部703的适配器模块700可以是图1的适配器模块116。适配器模块700具有前部702和后部704。前部702可以对应于图1的柔性线路的前部112。连接器组件500的第一系列707可从后部704插入到容纳在适配器模块700中的适配器的后插座中并可从中移除。在该示例中，连接器的第一系列707包括多达八个连接器，因为适配器模块700容纳八个适配器。连接器组件500的第一系列可以对应于图1的前连接器110。可以预期适配器模块700如何可以容纳更多或更少的适配器，从而容纳更多或更少的连接器组件500。连接器组件的第一系列707适于可选地与插入到适配器模块的前部702处的适配器端口中的光纤连接器500的第二系列耦合。连接器组件轴向地(即，沿着纵向套圈光纤轴A)插入到适配器端口中并且从中移除。在安装连接器组件500之前，可以将防尘塞730移除，防尘塞730保护容纳于适配器模块700内的适配器。
适配器模块包括用于接纳光纤连接器的前插座和后插座(例如，适配器端口)。适配器的前插座和后插座相对于彼此定位，使得安装在后插座中的第一系列连接器中的连接器的套圈的前面光学地耦合到安装在适配器的前插座中的第二系列连接器中的连接器的套圈的对应前面。
如图9所示，示例适配器模块700具有阶梯式配置。适配器模块700的前部702和后部704中的每一个具有阶梯式立面(fecade)。前部702的阶梯式立面710面向前，而后部704上的阶梯式立面712面向后。由于立面(710，712)的阶梯性质，第一系列连接器的第一安装连接器相对于阶梯式立面712的其自身相应的阶梯714向后延伸的轴向距离不同于第一系列连接器的第一安装连接器相对于阶梯式立面712的另一个阶梯714向后延伸的轴向距离。同样，第二系列连接器706的第一安装连接器相对于阶梯式立面710的其自身相应的阶梯714向前延伸的轴向距离不同于第一系列连接器的第一安装连接器相对于阶梯式立面710的另一个阶梯714向前延伸的轴向距离。利用“阶梯式”的该定义，可以预期除了图9所示的阶梯式适配器模块的示例之外的许多其它配置，其中垂直于光纤轴并且与所有光纤轴交叉的线与至少第一连接器的后端709重合但不与和第一连接器相同系列连接器中的至少第二连接器的后端709重合。这种类型的示例适配器模块可以在通过引用并入本文的PCT公开No.WO2010/059623中找到。
再次参考图3，如果柔性基板108被修改，使得套圈120可以被安装在与具有阶梯式配置的适配器模块(例如，图9的适配器模块700)兼容的一系列连接器中，则套圈120的自由端将不会如它们在图3中那样沿着垂直光纤轴并且与套圈120的每个端部相交的线C对准。因此，如果图3中的柔性基板108被修改用于阶梯式适配器模块，则一旦光纤被布线在柔性基板108上，那么就很难或不可能处理光纤的前端。因此，为了克服该问题，根据本公开，在将光纤布线在柔性线路的柔性基板上之前，处理套圈面和它们各自的光纤端部。
在图11中例示了根据本公开的这种修改的柔性基板900的示例。柔性基板900包括前部902和后部904以及前延伸部906。在该示例中，柔性基板900包括八个前延伸部906，但是应当认识到的是，可以提供更多或更少的前延伸部。例如，柔性基板900可以用于从容纳在图9的适配器模块700中的连接器组件500的第一系列或第二系列布线光纤。再次参考图11，每个前延伸部906被配置为支撑如以上结合图3所述的套圈。每个前延伸部906具有前端908，前延伸部906从柔性基板900的主要部分907向前延伸。端接在套圈处的光纤可以在柔性基板900上布线到柔性基板900的变窄区域910中的带状线缆中，如以上所讨论的。虽然图11中未示出套圈，但是描绘了这种套圈的光纤轴A1-A8。前延伸部906呈阶梯式配置。更具体而言，如图11所示，与光纤轴A1-A8相交并垂直于光纤轴A1-A8的线(诸如线D1或线D2)与前延伸部906的至少一个但少于全部的前端908(例如，在点P1或P2处)重合。
图10是示出根据本公开的提供柔性光学线路的示例方法800的流程图，该柔性光学线路具有前端和后端。应当认识到的是，除非另有说明，否则方法800的列举步骤能够以任何合适的次序执行。
在步骤802中，处理多个光纤端部中的每一个，例如以机械方式或使用能量源进行抛光。
在步骤804中，多根光纤中的每根光纤被端接在其中一个套圈中，每个套圈具有前面，该前面被配置为将光纤的预处理前端光学连接到另一个光纤段。
在可选步骤806中，光纤中的一根或多根光纤被拼接以形成拼接光纤。
在可选步骤808中，套圈中的一个或多个套圈被固定在柔性光学线路的前光纤连接器中。
在可选步骤810中，拼接光纤中的一个或多个的后端被端接在柔性光学线路的至少一个后连接器中。
在步骤812中，拼接光纤中的每一个的至少一部分被布线在柔性基板上，其中步骤812至少在步骤802之后，并且在步骤804之后或之前，并且在可选步骤806和808中的一个或两个之后或之前。
在可选步骤814中，步骤812的布线包括将光纤或拼接光纤布线成带状线缆。
在一些示例中，拼接光纤被端接在后连接器中作为带状线缆。
在一些示例中，步骤806在步骤812之前执行，并且在步骤806期间形成的拼接部被支撑在柔性基板上。在其它示例中，在步骤806期间形成的拼接部没有被支撑在柔性基板上。在一些示例中，端接在套圈处的光纤的后端没有到达柔性基板的前端。在其它示例中，端接在套圈处的光纤的后端被支撑在柔性基板上。在一些示例中，端接在套圈处的光纤的后端被定位成超出柔性基板的后端。在一些示例中，套圈的前面被定位成使得与每个套圈的光纤轴相交并且垂直于每个套圈的光纤轴的线与套圈的前面中的至少一个但少于全部的前面重合。
在某些示例中，拼接可以被消除，并且来自套圈的未拼接的插芯光纤可以在光纤的端部已被处理之后被布线在基板上。
图16是根据本公开的一个实施例的提供柔性光学线路的示例过程的示意图。根据图16的实施例，光纤1100从卷轴1102分配并穿过收集器1104，收集器1104使得光纤能够在没有连续地转动卷轴1102的情况下被分配和布线。光纤1100穿过针1106。针1106经由机器人1108移动。
光纤1100的第一长度的前端由处理设备1200处理，处理设备1200从光纤中剥离一个或多个外层、切割暴露的裸光纤，并清洁/抛光暴露的裸光纤的端面。
在剥离、切割和剥离之后，经剥离、切割和清洁的前光纤端部被引入到拼接设备1202，诸如机械拼接设备或熔接拼接设备。在该实施例中，拼接设备1202将经剥离、切割和清洁的前光纤端部(即，第一光纤段的前部)拼接到从预处理的套圈组件1204(包括其邻近套圈面的光纤插芯端已被抛光或以其它方式被处理的套圈)延伸的光纤插芯(即，第二光纤段)的后端。
在拼接之后，针1106沿着柔性基板1208上具有在上面预先施加的粘合剂的预定义(例如，预编程)路径执行光纤布线操作1206。当第一光纤长度的布线完成时，切割设备1110切断经布线的光纤，从而形成光纤的第一长度的后端和用于随后的光纤的第二长度的新前端，并且该过程重新开始，以处理和布线光纤的第二长度。应该认识到的是，该过程可以在单个柔性基板上和/或在多个柔性基板上重复多次。
图17是根据本公开的另一个实施例的提供柔性光学线路的示例过程的示意图。根据图17的实施例，光纤1100从卷轴1102分配并穿过收集器1104，收集器1104使得光纤能够在没有连续地转动卷轴1102的情况下被分配和布线。光纤1100穿过针1106。针1106经由机器人1108移动。
与图16中的实施例不同，在图17中，针1106首先沿着柔性基板1208上具有在上面预先施加的粘合剂的预定义(例如，预编程)路径执行第一光纤长度的光纤布线1206。当第一光纤长度的布线完成时，切割设备1110切断经布线的光纤，从而形成光纤的第一长度的后端和用于随后的光纤的第二长度的新前端。此时，光纤1100的第一长度的后端和/或前端由处理设备1200处理，处理设备1200从光纤剥离一个或多个外层、切割暴露的裸光纤，并清洁/抛光暴露的裸光纤的端面。此时，经剥离、切割和清洁的前和/或后光纤端部被引入到拼接设备1202，诸如机械拼接设备或熔接拼接设备。拼接设备1202将经剥离、切割和清洁的前和/或后光纤端部拼接到从预处理的套圈组件1204(包括其邻近套圈面的光纤插芯端已被抛光或以其它方式被处理的套圈)延伸的光纤插芯的相对端。可以对任何数量的后续光纤长度中的每一个执行相同的过程。在一些示例中，在处理和/或拼接先前的光纤长度的同时执行后续光纤长度的布线。
图18是根据本公开的又一个实施例的提供柔性光学线路的示例过程的示意图。在该示例中，在装载操作1212(其可以例如通过装载设备执行)中，预处理的套圈组件1210被装载到由机器人1108移动的针1106中。预处理的套圈组件1210包括支撑光纤插芯的套圈。光纤插芯的前端被定位成邻近套圈面，并且在装载操作之前已经被抛光或以其它方式处理。在一个示例中，装载操作可以包括将光纤插芯吸取到针中的真空系统。在该示例中，光纤插芯相对长。可以通过切割设备1110预切割或可选地切割光纤插芯来形成光纤插芯的后端。在装载操作1212之后执行的布线操作1206中，相对长的光纤插芯足够长以由针1106布线在具有预先施加的粘合剂的柔性基板1208上，而不需要拼接。即，在预处理的套圈组件中支撑的光纤插芯足够长，以在没有拼接的情况下在柔性基板上实现完整的单光纤布线。在布线第一相对长的光纤插芯之后，可以重复图18中描绘的过程，以在相同或不同的柔性基板1208上进行后续光纤布线。
在某些示例中，光纤插芯可以都具有预定义长度，该预定义长度与柔性线路所需的最长光纤布线路径一样长或更长。对于该示例，可以通过切割设备将光纤插芯切割成一定长度。在其它示例中，可以将光纤插芯预切割成与不同光纤布线路径长度对应的不同长度。对于这个示例，将选择具有等于期望光纤布线路径的长度的光纤插芯并将其装载到针中，从而消除后续切割的需要。
根据本公开的第一实施例，提供了一种柔性光学线路，包括：柔性基板；多根光纤；以及支撑在基板上的多个套圈，每个套圈包括面并且终止该多根光纤中的一根光纤的第一端，该多根光纤中的每根光纤限定该多个套圈中的一个套圈的光纤轴，套圈的面相对于柔性基板定位，使得与套圈的每个光纤轴相交并且垂直于套圈的每个光纤轴的第一线与套圈的面中的至少一个但少于全部的面重合。
根据第二实施例，提供了如第一实施例中的柔性光学线路，其中该线仅与套圈的面中的一个面重合。
根据第三实施例，提供了如第一实施例中的柔性光学线路，其中柔性基板包括多个延伸部；并且其中每个延伸部具有一端，并且其中与套圈的每个光纤轴相交并且垂直于套圈的每个光纤轴的第二线与延伸部的端部中的至少一个但少于全部的端部重合。
根据第四实施例，提供了如第一实施例中的柔性光学线路，其中该多根光纤被布线在柔性基板上。
根据第五实施例，提供了第四实施例的柔性光学线路，其中该多根光纤被布线成带状线缆。
根据第六实施例，提供了第五实施例的柔性光学线路，其中每根光纤包括支撑在柔性基板上的拼接部。
根据第七实施例，提供了第五实施例的柔性光学线路，其中每根光纤包括没有被柔性基板支撑的拼接部。
根据第八实施例，提供了第一实施例的柔性光学线路，其中每个套圈被容纳在多个光纤连接器中的一个中，并且其中光纤连接器可拆卸地安装在光纤适配器模块中。
根据第九实施例，提供了第八实施例的柔性光学线路，其中光纤适配器模块包括立面，该立面具有阶梯式配置。
根据第十实施例，提供了第九实施例的柔性光学线路，其中每个光纤连接器具有一端，并且其中安装的光纤连接器在适配器模块中相对于彼此定位，使得与套圈的每个光纤轴相交并且垂直于套圈的每个光纤轴的第二线与光纤连接器的端部的至少一个但少于全部的端部重合。
根据第十一实施例，提供了一种柔性光学线路，包括：柔性基板，该柔性基板包括多个平行延伸部，每个延伸部沿着从柔性基板的主要部分到一端的轴延伸，其中与延伸部的每个轴相交的线垂直于每个轴，并且与延伸部的端部中的至少一个但少于全部的端部重合。
根据第十二实施例，提供了第十一实施例的柔性光学线路，其中该线仅与延伸部的端部中的一个端部重合。
根据第十三实施例，提供了第十一实施例的柔性光学线路，其中多根光纤被布线在柔性基板上。
根据第十四实施例，提供了要求保护的第十一实施例的柔性光学线路，其中每个延伸部支撑光纤套圈。
虽然在前面的描述中使用诸如“顶部”、“底部”、“前部”和“背部”/“后部”的术语以便于描述和说明，但是这些术语的使用并未意图限制。取决于期望的应用，本文所述的柔性光学线路能够以任何朝向使用。
已经描述了本公开的优选方面和实施例，本领域技术人员可以容易地想到所公开构思的修改和等同物。但是，这些修改和等同物旨在被包括在本文所附权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种制造柔性光学线路设备的方法，所述柔性光学线路设备包括柔性平面基板，所述柔性平面基板支撑被固定到所述柔性平面基板的多个光纤，所述柔性光学线路设备还包括其中固定光纤的套圈，所述套圈包括前端面，并且所述光纤包括邻近所述前端面定位的前端，所述方法包括：
(a)将光纤的前端端接在套圈中以提供套圈和光纤的套圈组件，使得光纤的前端邻近套圈的前端面定位；
(b)在(a)之后，通过抛光光纤的前端或者向光纤的前端施加激光或等离子体来处理光纤的前端；以及
(c)在(b)之后，在光纤的前端与柔性平面基板之间没有任何拼接部的情况下，将光纤布线和固定在柔性平面基板上。
2.如权利要求1所述的方法，其中光纤的前端通过机械抛光来处理。
3.如权利要求1所述的方法，其中光纤的前端通过将能量源施加到光纤的前端来处理。
4.如权利要求3所述的方法，其中能量源包括激光或等离子体。
5.如权利要求1所述的方法，其中使用机器人将光纤中的每个光纤布线在柔性平面基板上并通过粘合剂将光纤中的每个光纤固定到柔性平面基板。
6.如权利要求5所述的方法，其中粘合剂包括预先施加在柔性平面基板上的粘合剂层，其中光纤穿过由机器人移动的布线针，其中，当光纤被布线在柔性平面基板上时，布线针将光纤压到粘合剂层上。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，还包括将光纤固定材料的层施加到柔性平面基板。
8.如权利要求1所述的方法，还包括将套圈中的每个套圈固定到多个光纤连接器中的一个光纤连接器的步骤。
9.如权利要求1所述的方法，还包括将光纤的第二端端接在单个多光纤套圈中。
10.如权利要求1所述的方法，其中布线包括将光纤的部分布线成带状线缆。
11.如权利要求1所述的方法，其中光纤不包括被布线和固定在柔性平面基板上的拼接部。
12.一种制造柔性光学线路设备的方法，所述柔性光学线路设备包括柔性平面基板，所述柔性平面基板支撑被固定到所述柔性平面基板的多个光纤，所述柔性光学线路设备还包括其中固定光纤的套圈，所述套圈包括前端面，并且所述光纤包括邻近所述前端面定位的前端，所述方法包括：
(a)将光纤的前端端接在套圈中并将光纤固定到套圈以提供套圈和光纤的套圈组件，使得光纤的前端邻近套圈的前端面定位，套圈组件包括光纤的从套圈向后延伸的插芯部分；
(b)在(a)之后，通过机械抛光光纤的前端或者向光纤的前端施加能量源来处理光纤的前端，其中能量源包括激光或等离子体；以及
(c)在(b)之后，在光纤的前端与柔性平面基板之间没有任何拼接部的情况下，将套圈组件的光纤的插芯部分布线和固定在柔性平面基板上。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述处理包括机械抛光光纤的前端。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述处理包括向光纤的前端施加能量源，其中能量源包括激光或等离子体。
15.如权利要求12所述的方法，其中使用机器人将插芯部分中的每个插芯部分布线在基板上并通过粘合剂将插芯部分中的每个插芯部分固定到基板，所述粘合剂包括预先施加在基板上的粘合剂层，其中通过由机器人移动的布线针将插芯部分施加到基板。
16.如权利要求15所述的方法，还包括向基板施加弹性体的层，其中在已经将插芯部分布线在基板上之后固化弹性体。
17.如权利要求12所述的方法，还包括：
在(c)之前，将套圈组装在连接器主体中。
18.如权利要求12所述的方法，其中光纤不包括被布线和固定在柔性平面基板上的拼接部。
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