CN114509848A - 内六边形插芯组件及扇入扇出复用装置和制备方法 - Google Patents

Abstract

一种内六边形插芯组件及扇入扇出复用装置和制备方法，属于光纤通信领域。该内六边形插芯组件，包括插芯主体和尾柄；插芯主体和尾柄连接；插芯主体的中心轴设置有贯穿的第一通孔，尾柄的中心轴设置有贯穿的第二通孔，第一通孔的截面呈正六边形或圆形，第二通孔的截面呈正六边形或圆形；当第一通孔的截面呈圆形时，在第一通孔和第二通孔之间设置有内六边形的玻璃套管，设置在第一通孔处的玻璃套管的直径和单芯光纤束的直径相匹配。一种扇入扇出复用装置，以上述内六边形插芯组件作为载体。该内六边形插芯组件特别适配于能够进行六边形排布的纤芯数的扇入扇出复用装置，并提供了制备方法，该扇入扇出复用装置能够实现结构排布稳定，成品率较高。

Description

内六边形插芯组件及扇入扇出复用装置和制备方法

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，特别地设计多芯光纤通信领域，具体涉及内六边形插芯组件及扇入扇出复用装置和制备方法。

背景技术

近年来，随着高速光纤通信的快速发展，基于单模光纤通信系统的信道容量已不能满足现在大容量、多通道的传输需求。若不及时迭代更新的技术与解决方案，将严重制约未来网络及通信系统的发展。基于多芯光纤的空分复用技术，可以使传输信道与传输容量成倍的增长，该技术，也将成为未来搭建大容量光纤通信系统主流方案。而多芯光纤通信系统需要与现有的单模光纤通信系统兼容，这就需要将多芯光纤和单模光纤之间建立连接，制备多芯光纤与标准单芯光纤连接的扇入扇出复用装置对多芯光纤通信至关重要。

制作扇入扇出复用装置时，必须要考虑的是其成品与多芯光纤对接的契合性。目前针对多芯光纤制备扇入扇出复用装置时，制备结构稳定且能与多芯光纤保持准确对接较为困难，且成品的失误率较大，这将会大大提升制作成本。综上所述，目前针对能够进行六边形排布的(如7芯/19芯(3n²+3n+1,n＞1))光纤所制备的扇入扇出复用装置，在制作过程中很难实现结构排布稳定且具有较高的成品率。

发明内容

为克服上述技术缺陷，本发明提供了一种内六边形插芯组件及扇入扇出复用装置和制备方法，该发明基于内六边形插芯组件进而制备一种适配于多芯光纤，特别适配于能够进行六边形排布的纤芯数(如7芯/19芯(3n²+3n+1,n＞1，n为设置的层数))的扇入扇出复用装置，并提供了制备方法，该扇入扇出复用装置能够实现结构排布稳定，成品率较高。

本发明的一种内六边形插芯组件，包括插芯主体和尾柄；插芯主体的一端面和尾柄的一端面连接；插芯主体的中心轴设置有贯穿的第一通孔，尾柄的中心轴设置有贯穿的第二通孔，第二通孔的一端和第一通孔的一端连通，其中，第一通孔的截面呈正六边形或圆形，第二通孔的截面呈正六边形或圆形；

当第一通孔的截面呈圆形时，在第一通孔和第二通孔之间设置有内六边形的玻璃套管，设置在第一通孔处的玻璃套管的直径和多根单芯光纤形成的单芯光纤束的直径相匹配。

进一步的，第一通孔远离尾柄连接的一端面为定径孔，第一通孔靠近尾柄连接的一端面为喇叭状的曲面孔；

进一步的，第二通孔为渐变孔，其中，第二通孔靠近插芯主体的一端的孔径和曲面孔相匹配，第二通孔远离插芯主体的一端的孔径>第二通孔靠近插芯主体的一端的孔径。

当第二通孔的截面呈现为正六边形时，正六边形设置有倒角，倒角的半径为0.3～0.6mm；

或设置在第二通孔的玻璃套管内的正六边形，其设置有倒角，倒角的半径为0.3～0.6mm。

进一步的，尾柄包括插芯主体连接部、过渡部和光纤插入部；插芯主体连接部设置在插芯主体外周，用于固定和连接插芯主体，该部分在后续组装依然有着巨大的作用，该部分突出部分可以卡在弹簧上，防止塌陷到弹簧内，以固定内六边形插芯组件，防止内六边形插芯组件在后续组装完成后发生活动以造成光纤束的断裂。光纤插入部和插芯主体相配合连接，并且在光纤插入部的中心轴贯穿设置有第二通孔；过渡部设置在光纤插入部连接插芯主体的一端外周。

所述的第一通孔定径孔的对角线直径根据多芯光纤的纤芯数量确定，对于7芯光纤优选为125μm，对于19芯光纤优选为215μm；第二通孔远离插芯主体的一端的孔径的对角线直径为7芯光纤优选为750μm，19芯光纤优选为1250μm。

第一通孔的定径孔长度为8±0.1mm，第一通孔中，曲面孔的长度为2±0.1mm，喇叭状的曲面孔边线延长线与中轴线的夹角15°±2°。

所述的内六边形插芯组件的材质优选为陶瓷、金属、树脂，更优选为陶瓷。

当设置有内六边形的玻璃套管时，玻璃套管为多个，且从第一通孔到第二通孔方向，玻璃套管的直径依次增加，且直径变化幅度和直径变化长度和腐蚀后的单芯光纤束相对应。

本发明的一种扇入扇出复用装置，以上述内六边形插芯组件作为载体。

所述的扇入扇出复用装置，包括内六边形插芯组件、设置在内六边形插芯组件内的多根单芯光纤束；多根光纤束的根数和排列位置和适配的多芯光纤的纤芯数和排列位置相对应。

优选的，多芯光纤的纤芯数为3n²+3n+1，n为整数，且n≥1。

所述的多芯光纤还可以是规则三角形排列的同质多芯光纤或异质多芯光纤、规则矩形排列的同质多芯光纤或异质多芯光纤、规则多边形排列的同质多芯光纤或异质多芯光纤，或纤芯排列较为复杂的同质多芯光纤或异质多芯光纤。

本发明的一种扇入扇出复用装置的制备方法，包括以下步骤：

将单芯光纤剥除涂覆层，对包层进行腐蚀，直至包层直径等于多芯光纤芯间距，得到腐蚀后的单芯光纤；

向内六边形插芯组件内的第二通孔和第一通孔中填装满胶水；

将腐蚀后的单芯光纤从尾柄远离插芯主体的一端插入到内六边形插芯组件中，高温固化，得到固定的多根单芯光纤束；

将插芯主体远离尾柄的一端中多个单芯光纤束研磨抛光，得到扇入扇出复用装置。

所述的包层腐蚀的方法为：将剥除涂覆层的单芯光纤浸入HF溶液中进行腐蚀。

所述的扇入扇出复用装置的应用，其和多芯光纤对接。

更进一步的，多芯光纤和内六边形插芯组件的尾柄远离插芯主体的一端连接。

进一步的，多芯光纤和内六边形插芯组件通过法兰连接。

本发明的内六边形插芯组件及扇入扇出复用装置和制备方法，其有益效果在于：

本发明的内六边形插芯组件的设计，其在尾柄设置有插芯主体连接部、过渡部的设计使得第一通孔和第二通孔的孔径能够达到匹配，另外喇叭状的曲面孔配合尾柄设置的喇叭形的渐变区可以使得其在制作过程中更便于光纤的插放。

本发明通过设计内六边形陶瓷插芯主体及尾柄并将其作为扇入扇出装置的主要载体。用HF溶液对光纤束进行包层腐蚀，陶瓷插芯主体前端六边形孔径与腐蚀后光纤束匹配，陶瓷插芯主体尾端与未腐蚀光纤束匹配，尾柄末端与未剥除有机涂覆层相匹配。将多根腐蚀后单芯光纤插放入陶瓷插芯内，并注入高温固化胶，经高温固化与研磨，便可制备结构稳定的扇入扇出装置。

本发明在面向空分复用中的扇入扇出复用装置进行了改进。第一种改进是：基于目前普通内圆孔的陶瓷插芯，设计了内六边形孔的插芯组件，使其可以适配制作六边形排布的扇入扇出装置，此外，根据不同排布的扇入扇出复用装置的要求，内六边形孔也可更改设计为其他多边形。

第二种改进是基于特殊拉制工艺拉制内六边形玻璃管制备预制管，后将光纤束插放在内六边形玻璃套管内。在结合普通陶瓷插芯组装，可适配与六边形排布的扇入扇出复用装置的制作。以上方法可极大地提高扇入扇出装置的结构稳定性，器件的成品率，且工艺简单。

附图说明

图1为陶瓷内六边形插芯组件示意图；

图2为HF溶液腐蚀单芯光纤剖面示意图；(a)为光纤腐蚀过程示意图；(b)为腐蚀后的光纤示意图；

图3为陶瓷内六边形插芯组件剖视图；

图4为本发明实施例1中插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的插芯主体的第一端面示意图；

图5为本发明实施例1中插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的尾柄第二端面示意图；

图6为扇入扇出复用装置与多芯光纤对接示意图；

图7为组装后的陶瓷内六边形插芯组件；其中，(a)为防尘帽，(b)为滚花螺母，(c)为陶瓷内六边形插芯组件，(d)为弹簧，(e)为压套管，(f)为尾套；

图8为实施例3中设置有内六边形玻璃套管的示意图；

图9为本发明实施例7插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的插芯主体的第一端面示意图；

图10为本发明实施例7插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的插芯主体的第一端面示意图；

图11为本发明实施例7插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的插芯主体的第一端面示意图；

图12为本发明实施例7插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的插芯主体的第一端面示意图；

图13为本发明实施例8插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的插芯主体的第一端面示意图；

图14为本发明实施例8插入光纤陶瓷内六边形插芯组件的插芯主体的第一端面示意图；

以上图中，1为插芯主体，2为尾柄，11为插芯主体的第一端面，12为定径孔，13为曲面孔，21为插芯主体连接部，22为尾柄第一端面，23为过渡部，24为光纤插入部，25为尾柄第二端面，3为玻璃套管，31为第一玻璃套管，32为第二玻璃套管，33为第三玻璃套管，34为单芯光纤束。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处的实施例仅为解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下实施例中，采用的胶水为高温固化胶，具体型号为353ND，该胶水分为A胶和B胶，按质量比，A胶：B胶的配比比例为1:10。

实施例1

图1所示为内六边形插芯组件示意图，所述的内六边形插芯组件包含插芯主体1和尾柄2两部分。插芯主体是用二氧化锆(ZrO2)烧制而成的陶瓷圆柱小管，质地坚硬、颜色洁白、具有耐腐蚀、耐高温等特点，其成品精度可达到亚微米级别，是光纤通信网络中最常用且数量最多的精密器件之一。以内六边形插芯组件为基础，其制备的扇入扇出复用装置的最主要作用是配合法兰使用，实现光纤的物理对接，使光纤通道的对接、转换调度更加灵活，可供光纤通信系统的调试与维护。

本实施例中，内六边形插芯组件的剖视图见图3，本发明陶瓷插芯组件，其设有插芯主体1、与所述插芯主体1一端相接的尾柄2，所述插芯主体1中心设有一端面往另一端面贯通的第一通孔，所述第一通孔两端分别是所述插芯主体的第一端面11和设置有喇叭状的曲面孔13的端面，所述第一端面11与所述第一通孔的轴心相互垂直，所述第一通孔与所述尾柄第一端面22之间通过第一通孔中呈喇叭状的曲面孔13过渡；

所述尾柄自与插芯主体连接端往另一端方向依次包括插芯主体连接部21、过渡部23和光纤插入部24，插芯主体连接部设置在插芯主体外周，插芯主体连接部的形状为设置有凹槽的圆形，用于后续组装套件时固定插芯主体，以保证插芯主体稳定。所述尾柄2中心设有横穿过渡部中心和所述光纤插入部中心的第二通孔，所述第二通孔靠近插芯主体的一端与所述曲面孔13连通，所述第二通孔远离插芯主体的另一端与插芯主体曲面孔13之间通过一圆弧倒角过渡，尾柄内第二通孔设置圆弧倒角，倒角半径为0.5mm。其中，第二通孔为渐变孔，其中，第二通孔靠近插芯主体的一端的孔径和曲面孔相匹配，第二通孔远离插芯主体的一端的孔径>第二通孔靠近插芯主体的一端的孔径。

一种扇入扇出复用装置，以上述内六边形插芯组件作为载体。

所述的扇入扇出复用装置，包括内六边形插芯组件、设置在内六边形插芯组件内的多根单芯光纤束；本实施例中，为19芯，多根光纤束的根数和排列位置和适配的多芯光纤的纤芯数和排列位置相对应。

一种扇入扇出复用装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将单芯光纤剥除涂覆层，对包层进行腐蚀，直至包层直径等于多芯光纤芯间距，得到腐蚀后的单芯光纤；

图2所示为化学腐蚀方法将标准125μm单芯光纤腐蚀至目标包层直径，其中，19芯多芯光纤芯间距为42μm，则首先将单芯光纤腐蚀到包层直径为42μm。为了腐蚀溶液均匀，将容器放入磁力搅拌器中，HF上层覆盖一层有机油脂，防止HF挥发，避免HF蒸汽对其他部分光纤影响。光纤束腐蚀前后的纤芯大小不变，包层直径减小到目标大小，使腐蚀后的光纤包层直径等于多芯光纤芯间距大小。

从尾柄第二端面25向内六边形插芯组件中填装高温固化胶，直至插芯主体的第一端面11出现高温固化胶，则认为填满；

从尾柄第二端面25，将19个单芯光纤插入上述内六边形插芯组件中，高温固化，得到固定的多根单芯光纤束；

将插芯主体的第一端面11中，19个单芯光纤进行研磨剖光，得到扇入扇出复用装置，将扇入扇出复用装置，通过法兰和19芯多芯光纤对接，实现光纤的物理对接。

其中，本实施例中，内六边形插芯组件，插芯主体的第一端面的平面示意图见图5；尾柄第二端面平面示意图见图4。

其中，插芯主体的第一端面中，正六边形的对角线直径为215μm，尾柄第二端面内的正六边形的对角线直径为1250μm。

实施例2

本实施例的一种内六边形插芯组件同实施例1。

本实施例的一种扇入扇出复用装置，同实施例1。

一种扇入扇出复用装置的制备方法，本实施例针对19芯扇入扇出装置，包括以下步骤：

在本发明实施例中，选取一种纤芯为六边形排列的19芯同质光纤，芯间距为42μm，包层直径250μm，涂覆层直径350μm，剥除涂覆层并清洁。

取19根纤芯直径(16μm)与多芯光纤相匹配的单芯光纤，且单芯光纤模场直径与多芯光纤相同，剥除一端的树脂涂覆层，取无尘纸巾蘸取酒精擦拭表面碎屑及灰尘。

将实施例1中的内六边形插芯组件作为载体以制备适配19芯扇入扇出装置。将单芯光纤包层直径腐蚀至42μm。对石英包层的腐蚀选用HF溶液，将腐蚀容器放入磁力搅拌器中，利用均匀微小震荡使溶液更加均匀，提高腐蚀后光纤表面的光洁度和均匀性。将19根单芯光纤剥除涂覆层的一端放入质量浓度为35％-40％的HF溶液中进行快速腐蚀，腐蚀高度为5-6cm，HF表面覆盖一层油脂，防止HF挥发，避免HF蒸汽对其他部分光纤影响。腐蚀35-40分钟后，将单芯光纤取出，用去离子水清洗，此时单芯光纤包层直径为50μm。再将清洗后的单芯光纤放入质量浓度为20％-25％的HF溶液缓慢腐蚀，腐蚀30分钟后，石英包层直径为45μm，为了精准腐蚀到目标42μm±0.5μm，在接近目标值时需要每腐蚀2分钟将光纤取出观测直径，直至达到目标值。

以尾柄第二端面25位置作为起始，向插芯主体内打入高温固化胶，本实施例，采用的高温固化胶为353ND，该胶水分为A胶和B胶，按质量配比比例为1:10，直至可在插芯主体的第一端面11处可看到多余胶水溢出，说明胶水已填满陶瓷插芯的内孔。

将腐蚀后包层直径为42μm的单芯光纤尾柄第二端面25位置插入，插入光纤直至可在插芯主体的第一端面11看见多余光纤。说明光纤已完全通过陶瓷内六边形插芯组件，然后，按照插芯主体到尾柄方向，在插芯主体一端组装上滚花螺母，在滚花螺母上套设防尘帽，在尾柄一端套设弹簧，在弹簧外设置有压套管，在压套管远离弹簧的一端再次连接尾套，得到组装后的陶瓷内六边形插芯组件，其组装顺序见图7，从左到右依次连接。

将组装半成品放置高温固化炉进行固化，固化温度为125℃，固化时间为25-35分钟。固化后胶水呈黑褐色，有光泽，固化后陶瓷插芯尾柄处单芯光纤呈六边形排布，固化完成后将其置于研磨机上，分粗研磨、细研磨、粗抛光、细抛光四道工序进行研磨。经四道研磨工序后便可见得清晰端面且19根光纤呈六边形排布，便可将陶瓷插芯前段与多芯光纤进行对接如图6所示。

实施例3

本实施例的一种内六边形插芯组件，其结构示意图见图8，包括插芯主1和尾柄2；插芯主体的一端面和尾柄的一端面连接；插芯主体的中心轴设置有贯穿的第一通孔，第一通孔远离尾柄连接的一端面为定径孔，第一通孔靠近尾柄连接的一端面为喇叭状的曲面孔；

尾柄的中心轴设置有贯穿的第二通孔，第二通孔的一端和第一通孔的一端连通，其中，第一通孔的截面呈圆形，第二通孔的截面呈圆形；

在第一通孔和第二通孔之间设置有3个内六边形的玻璃套3，分别为第一玻璃套管31、第二玻璃套管32、第三玻璃套管33，其中，设置在第一通孔处的第一玻璃套管31的直径和多根单芯光纤形成的单芯光纤束的直径相匹配。在第一玻璃套管31外周套设有第二玻璃套管32、在第二玻璃套管32外周设置有第三玻璃套管33，玻璃套管的直径依次增大。

本实施例的一种扇入扇出复用装置，以上述内六边形插芯组件作为载体。

所述的扇入扇出复用装置，包括内六边形插芯组件、设置在内六边形插芯组件内的多根单芯光纤束；多根光纤束的根数和排列位置和适配的多芯光纤的纤芯数和排列位置相对应。

一种扇入扇出复用装置的制备方法，利用内六边形玻璃管制备扇入扇出装置，示意图如图8所示。

该结构中，首先将光纤腐蚀至合适尺寸，然后根据光纤前端尺寸大小，以三段层叠的方式加以不同尺寸的玻璃管进行固定，一般光纤未剥除涂覆层时，光纤的尺寸为250μm，剥去涂覆层时，光纤的尺寸为125μm，腐蚀端根据适配不同纤芯数量而通过计算得到光纤的腐蚀后尺寸。其中1光纤束的光纤数量要求可满足六边形排布即可，数量可以为(3n²+3n+1，n≥1)。然后可根据数量每段套上合适尺寸的内六边形玻璃管，由于其六边形玻璃管的束缚，插入管内的单芯光纤束24便可按照六边形排布，注入高温固化胶。固化完成后，将其整体插放入普通内圆孔陶瓷插芯组件中，注入高温固化胶，固化完成后，组装其他套件，便可进行研磨。研磨至端面清晰可见多个纤芯，证明研磨成功，便可用于多芯光纤对接。

实施例4

一种内六边形陶瓷插芯组件，包括陶瓷插芯主体与尾柄。陶瓷插芯主体中心上开设有六边形第一通孔，六边形第一通孔大小在垂直方向上分为定径孔和喇叭状的曲面孔。尾柄部分一端同样开设第二通孔，第二通孔为渐变正六边形第二通孔，将二者组合即可得到满足目的要求的陶瓷插芯配件。

所述陶瓷插芯主体内内六边形的第一通孔的对角线直径为125μm。

所述的尾柄内的第二通孔为正六边形，其对角直径为渐变大小，最细处为125μm，中间段为375μm，最大处为750μm。

一种内六边形陶瓷插芯组件作为载体，制备扇入扇出复用装置。

将7根单芯光纤一端剥除树脂涂覆层，将去除涂覆层后的7根单芯光纤浸入浓度较高的HF溶液中对包层快速腐蚀，直到包层直径略大于多芯光纤的纤芯直径，再将7根腐蚀过的单芯光纤放入浓度较低的HF溶液中进行二次腐蚀，直至其包层直径等于7芯多芯光纤芯间距。

将7根腐蚀后的单芯光纤插入陶瓷内六边形插芯组件中，并注入胶水，进行高温固化，7根光纤被固定在陶瓷插芯中。后将其他配件进行组装，前端进行研磨抛光，与多芯光纤进行对接，即得到7芯扇入扇出复用装置。

实施例5

一种内六变形插芯组件，包括陶瓷插芯主体，陶瓷插芯主体中心开设有用于插放光纤的正六边形第一通孔。尾柄内开设有渐变大小内六边形第二通孔，第二通孔设置有倒角，插芯主体与尾柄可连接固定为一体。

用HF对光纤束进行包层腐蚀，陶瓷插芯主体的插芯主体的第一端面与腐蚀后光纤束匹配，尾柄第二端面与未腐蚀光纤束匹配，将单芯光纤插入内六变形插芯组件中。

本实施例中，插芯主体开设一正六边形第一通孔，孔径为125μm。

所述尾柄内开设的正六边形为渐变正六边形。正六边形设置有倒角，倒角的半径0.5mm。

本实施例中，陶瓷插芯也可用于匹配纤芯数量较少、可自然排列为规则三角形、矩形、六边形的同质多芯光纤，同样适配用于纤芯数量较多、纤芯排列较为复杂或异质的多芯光纤。

一种扇入扇出复用装置的制备方法，同实施例1，不同之处在于：

将去除涂覆层后的单芯光纤石英包层先浸入浓度较高的腐蚀溶液中对包层快速腐蚀，直到包层直径略大于多芯光纤的纤芯直径，再将多根腐蚀过的单芯光纤放入浓度较低的腐蚀溶液中进行二次腐蚀，直至其包层直径等于目标直径。

腐蚀过程中腐蚀区域为5-6cm，容器放入磁力搅拌器中，利用微小震荡使溶液更加均匀，提高光纤表面的光洁度，腐蚀过程中溶液表面覆盖一层有机油脂防止HF挥发。

将腐蚀后的单芯光纤插入内六边形陶瓷插芯中，注入高温固化胶，组装陶瓷插芯组件，后经高温固化光纤束被固定在插芯中。固化完成后对陶瓷插芯前端进行研磨抛光，与多芯光纤进行对接。

实施例6

本实施例为适配19芯多芯光纤的扇入扇出复用装置，包括内六边形插芯组件，其中，内六边形插芯组件，包括插芯主体和尾柄，该插芯主体的中心轴设置有贯穿的第一通孔，第一通孔的界面为正六边形通孔，通孔无倒角，第一通孔分为定径孔和喇叭状的曲面孔，第一通孔的定径孔长度为8±0.1mm，后连接渐变的喇叭状的曲面孔，渐变的喇叭状的曲面孔的长度为2±0.1mm，渐变喇叭状的曲面孔边线延长线与中轴线的夹角15°±2°，该角度的设定是在保证渐变的喇叭状的曲面孔可以在第一通孔和第二通孔之间形成一个有效的过渡区，渐变喇叭状的曲面孔的前端和后端分别与第一通孔的定径孔和第二通孔尺寸相匹配。同时渐变喇叭状的曲面孔的设置会为光纤的插放提供方便，在后续注胶的过程中，喇叭状的曲面孔处会使得胶水充盈更加饱满，对光纤排布的结构稳定会产生更大的作用。尾柄内第二通孔同样设置为正六边形通孔，当第二通孔设置有倒角，倒角半径为0.3-0.6mm，设置倒角可以减少第二通孔尾端的锋利程度对光纤的摩擦，避免在后期成品的使用中，摩擦尾柄处光纤的断裂致使成品的寿命减短。插芯组件的第一通孔、渐变的喇叭状的曲面孔和第二通孔这种三段式的孔径大小阶梯渐变式设计也契合了前期腐蚀光纤所形成的光纤本身三段阶梯渐变结构。在较优的二者尺寸匹配度和注胶固化的配合下，会增加光纤排布结构的稳定性和准确性，同时也会增加成品的使用寿命。

实施例7

本实施例适用于纤芯数量较较少、纤芯排列较为简单的多芯光纤，则根据纤芯排列较为复杂的多芯光纤的排布情况，基于不同数量的六边形排布的基础上进而完成简单紧凑的多变新排布，例如三角形(图9、图10)、四边形(图11)等和在多边形(图12)基础上的变式等。六边形排布的结构上可以有多种选择，这样可以实现在一种模具的所致的稳定结构排布而实现多种较为简单且形状规则的纤芯排布。

实施例8

本实施例适用于纤芯数量较多、纤芯排列较为复杂的多芯光纤，则根据纤芯排列较为复杂的多芯光纤的排布情况，可在六边形光纤束排布的基础上进行改变，以对接不同纤芯排布类型的多芯光纤。例如，不规则的多芯光纤纤芯排布(13芯光纤，见图13)和多芯光纤晶体光纤(图14)，均为纤芯排布结构较为复杂的，我们可以在六边形的纤芯排布的基础上，选取特定位置的光纤进行布局纤芯位置排布以实现对多芯光纤的对接。

对比例1

一种陶瓷插芯组件，包括第一陶瓷插芯、第二陶瓷插芯和玻璃套管，第一陶瓷插芯和第二陶瓷插芯对接，并在连接处外周套设玻璃套管，第一陶瓷插芯内第一通孔和第二陶瓷插芯内第二通孔直径相同，且均为截面皆为圆形。

一种扇入扇出复用装置，第一陶瓷插芯的第二通孔内插入多芯光纤束，第二陶瓷插芯的第二通孔内插入多芯光纤，进行胶接固定。

本对比例的中的第一通孔和第二通孔均为圆形，普通圆孔陶瓷插芯不易于光纤束六边形的排布，因此成品率较低。

对比例2

同实施例1，不同之处为采用普通UV胶替代到353ND高温固化胶，当为普通UV胶时，一般为紫外固化，而胶水注入到陶瓷插芯内，插芯为不透明材质，因此无法用紫外光进行照射以达到紫外固化的目的。

本发明采用353ND对多种溶剂和化学品具有优异的抵抗性，是一种理想的用于固定光纤、金属、玻璃、陶瓷和多数塑料的粘接剂。353ND具有如下独特性能：混合后寿命长；易操作；皮肤过敏性低；易渗入光纤束中；固化时颜色从琥珀色变成深红色。

对比例3

一种陶瓷插芯组件，同实施例1，不同之处在于，第一通孔为正六边形和第二通孔为正六边形，且第二通孔无倒角，则容易在制备过程中使得光纤断裂，成品寿命短。

对比例4

一种陶瓷插芯组件，同实施例1，不同之处在于，第一通孔为正六边形和第二通孔为正六边形，无变径，则不容易插入，并且，为了插入仅仅是未腐蚀部分的半径正合适，并且因为腐蚀后的光纤渐变结构，则容易使得在插芯主体的第一端面处排布的光纤结构并不稳定，尺寸并不精确。

Claims (10)

1.一种内六边形插芯组件，包括插芯主体和尾柄；其特征在于，插芯主体的一端面和尾柄的一端面连接；插芯主体的中心轴设置有贯穿的第一通孔，尾柄的中心轴设置有贯穿的第二通孔，第二通孔的一端和第一通孔的一端连通，其中，第一通孔的截面呈正六边形或圆形，第二通孔的截面呈正六边形或圆形；

当第一通孔的截面呈圆形时，在第一通孔和第二通孔之间设置有内六边形的玻璃套管，设置在第一通孔处的玻璃套管的直径和多根单芯光纤形成的单芯光纤束的直径相匹配。

2.根据权利要求1所述的内六边形插芯组件，其特征在于，第一通孔远离尾柄连接的一端面为定径孔，第一通孔靠近尾柄连接的一端面为喇叭状的曲面孔。

3.根据权利要求2所述的内六边形插芯组件，其特征在于，第二通孔为渐变孔，其中，第二通孔靠近插芯主体的一端的孔径和曲面孔相匹配，第二通孔远离插芯主体的一端的孔径>第二通孔靠近插芯主体的一端的孔径。

4.根据权利要求1所述的内六边形插芯组件，其特征在于，当第二通孔的截面呈现为正六边形时，正六边形设置有倒角，倒角的半径为0.3～0.6mm；

或设置在第二通孔的玻璃套管内的正六边形，其设置有倒角，倒角的半径为0.3～0.6mm。

5.根据权利要求1所述的内六边形插芯组件，其特征在于，尾柄包括插芯主体连接部、过渡部和光纤插入部；插芯主体连接部设置在插芯主体外周，用于固定和连接插芯主体，并用于后续组装，起到固定插芯组件的作用；光纤插入部和插芯主体相配合连接，并且在光纤插入部的中心轴贯穿设置有第二通孔；过渡部设置在光纤插入部连接插芯主体的一端外周。

6.根据权利要求2所述的内六边形插芯组件，其特征在于，第一通孔的定径孔长度为8±0.1mm，第一通孔中，曲面孔的长度为2±0.1mm，喇叭状的曲面孔边线延长线与中轴线的夹角15°±2°。

7.根据权利要求1所述的内六边形插芯组件，其特征在于，当设置有内六边形的玻璃套管时，玻璃套管为多个，且从第一通孔到第二通孔方向，玻璃套管的直径依次增加，且直径变化幅度和直径变化长度和腐蚀后的单芯光纤束相对应。

8.一种扇入扇出复用装置，其特征在于，包括权利要求1～7任意一项所述的内六边形插芯组件、设置在内六边形插芯组件内的多根单芯光纤束；多根光纤束的根数和排列位置和适配的多芯光纤的纤芯数和排列位置相对应。

9.权利要求8所述的扇入扇出复用装置，其特征在于，所述的多芯光纤的纤芯数是呈现六边形排列的多芯光纤的纤芯数、规则三角形排列的多芯光纤的纤芯数、规则矩形排列的多芯光纤的纤芯数、规则多边形排列的多芯光纤的纤芯数，或纤芯排列较为复杂的多芯光纤的纤芯数。

10.一种扇入扇出复用装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将单芯光纤剥除涂覆层，对包层进行腐蚀，直至包层直径等于多芯光纤芯间距，得到腐蚀后的单芯光纤；

向内六边形插芯组件内的第二通孔和第一通孔中填装满胶水；

将腐蚀后的单芯光纤从尾柄远离插芯主体的一端插入到内六边形插芯组件中，高温固化，得到固定的多根单芯光纤束；

将插芯主体远离尾柄的一端中多个单芯光纤束研磨抛光，得到扇入扇出复用装置。

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