CN117761833A - 一种光纤连接结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光纤连接结构及其制作方法，该光纤连接结构包括第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头，第一光纤阵列接头具有第一基板，第一基板的第一侧设置有多根第一光纤，第二光纤阵列接头具有第二基板，第二基板的第一侧设置有多根第二光纤；其中，第一光纤阵列接头的第一基板和第二光纤阵列接头的第二基板中一个设置有插芯，第一基板和第二基板中的另一个设置有插孔，插芯插入到插孔内；第一基板第二侧面向第二基板的第二侧，且第一基板与第二基板之间填充有第一粘接剂。本发明还提供上述光纤连接结构的制作方法。本发明在不使用熔接的方式下实现光纤阵列接头的连接，能够一次实现大量光纤的连接。

Description

一种光纤连接结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及光纤通信的技术领域，具体的，涉及一种光纤连接结构以及这种光纤连接结构的制作方法。

背景技术

随着光通信技术的发展，光纤的应用越来越普及。由于光通信需要使用大量的光纤，并且需要使用大量的光纤器件，而光纤与光纤之间的连接是光通信中最为常见的连接结构。光纤连接的常规技术是熔接，也就是将两根光纤进行熔融后使得两根光纤相互连接。

但是，受限于现有熔接技术，每一次进行熔接的光纤数量存在上限，如果超过熔接上限，则需要进行多次熔接。例如，在一些光学系统中，需要使用大量的光纤，这些光纤可以集成在一个光纤接头上，光纤接头可以包含有64根或者32根光纤。如果需要对两个光纤接头上的光纤进行熔接，则需要实现64根光纤对应的熔接。

然而，由于每一次熔接的光纤数量受限，例如，每一次只能够针对12根光纤进行熔接，则针对64根光纤的熔接，则需要分批次执行7次的熔接操作，导致光纤连接的效率低下。此外，由于熔接后的光纤在熔点处容易折断，还需要对光纤做额外的加固措施，例如，需要使用熔接保护套管、对光纤进行涂覆等，导致熔接操作非常复杂。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种光纤连接工艺简单、低成本实现光纤连接的光纤连接结构。

本发明的第二目的是提供一种无需通过熔接的方式实现光纤连接的光纤连接结构的制作方法。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的一种光纤连接结构包括第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头，第一光纤阵列接头具有第一基板，第一基板的第一侧设置有多根第一光纤，第二光纤阵列接头具有第二基板，第二基板的第一侧设置有多根第二光纤；其中，第一光纤阵列接头的第一基板和第二光纤阵列接头的第二基板中一个设置有插芯，第一基板和第二基板中的另一个设置有插孔，插芯插入到插孔内；第一基板第二侧面向第二基板的第二侧，且第一基板与第二基板之间填充有第一粘接剂。

由上述方案可见，第一基板与第二基板通过插芯与插孔的配合实现定位，在第一基板与第二基板定位后，各第一光纤与各第二光纤一一对应，从而满足光纤对接的要求。并且，第一基板与第二基板之间通过第一粘接剂进行粘接，可以确保第一基板与第二基板的连接可靠性，避免第一光纤阵列与第二光纤阵列的脱离。

这样，第一光纤阵列与第二光纤阵列的连接不需要执行熔接的操作，可以根据实际需要在第一基板上设置多根第一光纤，并且在第二基板上设置多根第二光纤，一次可以实现大量光纤的连接，且制作工艺简单。

一个优选的方案是，第一基板或者第二基板上开设有安装孔，插芯通过第二粘接剂固定在安装孔内。

由此可见，插芯可以牢固地固定在安装孔内，从而确保插芯牢固地固定在相应的基板上。

进一步的方案是，插芯的数量为二根及以上，插孔的数量与插芯相等，多个插芯沿第一基板的周向布置。

可见，在第一基板的周向上设置多个插芯，相应的，第二基板上也设置相应数量的插孔，使得第一基板与第二基板的定位更加准确。

可选的方案是，第一基板上设置有至少一根插芯，第二基板上设置有至少一个插孔；并且，第二基板上也设置有至少一根插芯，第一基板上也设置有至少一个插孔。

由此可见，第一基板上同时设置有插芯与插孔，且第二基板上也同时设置有插芯与插孔，装配时，第一基板上的插芯插入到第二基板上的插孔内，第二基板上的插芯插入到第一基板的插孔内。

进一步的方案是，插芯外露于第一基板与第二基板之间的部分被第一粘接剂包裹。

这样，通过固化后的第一粘接剂包裹外露的插芯，通过第一粘接剂可以保护插芯，避免插芯损坏，从而确保第一基板与第二基板定位的准确性。

为了实现上述的第二目的，本发明提供的光纤连接结构的制作方法包括：制作第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头，第一光纤阵列接头具有第一基板，第一基板的第一侧设置有多根第一光纤，第二光纤阵列接头具有第二基板，第二基板的第一侧设置有多根第二光纤；并且，在第一光纤阵列接头的第一基板和第二光纤阵列接头的第二基板中一个设置插芯，在第一基板和第二基板中的另一个设置插孔；将第一基板第二侧面向第二基板的第二侧，并将插芯插入到插孔内，在第一基板与第二基板之间填充第一粘接剂。

由上述方案可见，制作光纤连接结构时，只需要通过插芯与插孔的配合实现第一基板与第二基板的定位，从而实现第一光纤阵列接头上的多根第一光纤与第二光纤阵列接头上的多根第二光纤的定位，也实现第一光纤阵列接头与第二光纤阵列接头的初步对准。并且，后续通过对插入损耗进行监控并进一步对准后，可以优化光纤通道的插入损耗，最后，通过第一粘接剂将第一基板与第二基板粘接，可以实现第一光纤阵列接头与第二光纤阵列接头的可靠连接。

这样，不需要通过熔接的方式实现两个光纤阵列接头的连接，且两个光纤阵列接头的连接可以简单地通过第一粘接剂粘接实现，制作成本低，且不需要进行熔接，工艺简单。

一个优选的方案是，在第一基板和第二基板中一个设置插芯时：在第一基板上开设至少一个安装孔，安装孔的数量与插芯的数量相等，将插芯固定在安装孔内；或者在第二基板上开设至少一个安装孔，安装孔的数量与插芯的数量相等，将插芯固定在安装孔内。

由此可见，插芯固定在安装孔内，使得插芯能够牢固的固定在第一基板或者第二基板上，提高光纤连接结构的可靠性。

进一步的方案是，将插芯固定在安装孔时，在安装孔的内壁和/或插芯的端部涂覆第二粘接剂，然后将插芯插入到安装孔内。

由此可见，插芯是通过第二粘接剂固定在安装孔内，使得插芯与安装孔的连接非常牢靠，避免插芯从安装孔内脱落，从而确保光纤连接结构的可靠性。

进一步的方案是，在第一基板与第二基板之间填充第一粘接剂前：将第一光纤阵列接头的第一光纤与第二光纤阵列接头的第二光纤对准，使第一光纤与第二光纤形成至少一个光纤通道。

由此可见，通过各根第一光纤与各根第二光纤的一一对应的布置，使得光纤连接结构形成多个光纤通道，满足光纤通信的要求。

更进一步的方案是，将第一光纤与第二光纤对准后，测试光纤通道的插入损耗。

可见，在测试各个光纤通道的插入损耗后，可以确定各个光纤通道的性能要求是否满足预设的条件，只有满足预设条件后，才会将第一粘接剂填充在第一基板与第二基板之间，从而确保光纤连接结构的各个光纤通道的性能满足要求。

附图说明

图1是本发明的光纤连接结构第一实施例的结构示意图。

图2是本发明的光纤连接结构第一实施例的结构分解示意图。

图3是本发明的光纤连接结构的制作方法实施例的流程图。

图4是本发明的光纤连接结构第二实施例的结构示意图。

图5是本发明的光纤连接结构第二实施例的结构分解示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的光纤连接结构用于实现两个甚至更多个光纤阵列接头的连接，每一个光纤阵列接头均具有多根光纤，两个光纤阵列接头连接后，可以实现多根光纤一一对应的连接，由此形成多个光纤通道。本发明不需要通过熔接的方式实现光纤连接，能够一次性完成多根光纤的连接，在需要实现大量光纤需要连接的时候，这种光纤连接结构的尺寸小，连接性能好，且可靠性高。

第一实施例：

参见图1与图2，本实施例具有两个光纤阵列接头，分别是第一光纤阵列接头10和第二光纤阵列接头20，其中，第一光纤阵列接头10具有第一基板11，第一基板11的第一侧设置有多根第一光纤12，第二光纤阵列接头20具有第二基板21，第二基板21的第一侧设置有多根第二光纤22。从图1可见，第一基板11的第一侧是背对第二光纤阵列接头20的一侧，而第二基板12的第一侧也是背对第一光纤阵列接头10的一侧。优选的，多根第一光纤12相互平行的布置，且多根第二光纤22也是相互平行的设置。

本实施例中，需要将第一光纤阵列10与第二光纤阵列20连接，目的为了实现多根第一光纤12与多根第二光纤22的连接，也就是使得从第一光纤12出射的光信号能够入射到对应的第二光纤22。为此，多根第一光纤12与多根第二光纤22一一对应的设置。这样，第一光纤12的数量与第二光纤22的数量相等，并且，每一根第一光纤12与唯一的一根第二光纤22对应。

第一基板11的形状与第二基板12的形状可以根据实际需求设计成圆形或者矩形等，且第一基板11上布置的第一光纤12的数量可以根据实际需求确定，例如第一光纤12的数量可以是8根、16根甚至64根，相同的，第二光纤22的数量也可以是8根、16根甚至64根。

在第一基板11上设置有多个插芯30，在第二基板21上设置有多个插孔25，插芯30的数量与插孔25的数量相等，并且，一个插芯30对应于一个插孔25内，并且一个插芯30可以插入到对应的插孔25内。为了实现插芯30固定在第一基板11上，在第一基板11上设置有多个安装孔15，多个安装孔15设置在第一基板11的第二侧，也就是第一基板11朝向第二光纤阵列接头20的一侧，安装孔15自第一基板11的第二侧的表面向内凹陷。插芯30的第一端插入到安装孔15内，插芯30的第二端外露在第一基板11外。

插孔25设置在第二基板21的第二侧，也就是第二基板21朝向第一光纤阵列接头10的一侧，每一个插孔25自第二基板21的第二侧表面向内凹陷。插芯30的第二端可以插入到插孔25内。如图1所示的，在插芯30插入到插孔25后，插芯30仍有一部分外露在第一基板11与第二基板21之间。本实施例中，插芯30的数量可以二个甚至多个，多个插芯30沿第一基板11的周向布置，例如，第一基板11为圆形，则多个插芯30沿着圆形的第一基板11的周向边缘设置。

优选的，插芯30为长条的圆柱状，插芯30的第一端可以通过第二粘接剂粘接到安装孔15内，安装孔15可以通过激光打孔的方式在第一基板11上形成。将插芯30安装到安装孔15时，可以在安装孔15的内壁或者插芯30的第一端涂抹第二粘接剂，将插芯30插入到安装孔15后，插芯30通过第二粘接剂固定在安装孔15内。

将第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20对接时，将插芯30插入到相应的插孔25内，实现第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20的对准。另外，插芯30的长度需要大于安装孔15的长度与插孔25的长度之和，因此，插芯30插入到插孔25后，插芯30仍有一部分外露在第一基板11与第二基板21之间。本实施例中，在第一基板11与第二基板21之间填充第一粘接剂35，从图1可见，第一粘接剂35完全包裹插芯30位于第一基板11与第二基板21之间的部分。这样，一方面，第一粘接剂35可以将第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20固定，另一方面，固化后的第一粘接剂35还可以对插芯30进行有效的保护，避免插芯30损坏。

本实施例中，插芯30可以选用陶瓷插芯或者金属插芯。另外，将插芯30设置在第一基板11时，也可以不设置安装孔15，例如制作第一基板11时直接将插芯30固定在第一基板11上。

下面结合图3介绍上述光纤连接结构的制作方法。首先，执行步骤S11，准备第一光纤阵列接头10和第二光纤阵列接头20，其中，所准备的第一光纤专利接头10包括第一基板11和多根第一光纤12，所准备的第二光纤阵列接头20包括第二基板21和多根第二光纤22。并且，第一光纤的数量11应该与第二光纤12的数量相等。

然后，执行步骤S12，在第一基板11上设置插芯30。具体的，使用激光打孔的方式在第一基板11的第二侧的表面上形成多个安装孔，其中，第一基板11的第二侧是没有设置第一光纤12的表面，也就是与设置光纤12的表面相对的表面。优选的，预先设定多个插芯的安装位置，针对每一个插芯的安装位置，在第一基板11上打孔形成安装孔15。然后，准备多根插芯30，在安装孔15的内壁涂抹第二粘接剂，或者在插芯30的第一端涂抹第二粘接剂，然后将插芯30的第一端插入到安装孔15内，待第二粘接剂固化后，各插芯30牢固的固定在第一基板11的第二侧。

接着，执行步骤S13，使用激光打孔的工艺在第二基板21的第二侧的表面上设置多个插孔25，也就是将插孔25形成在没有设置第二光纤21的表面上。优选的，插孔25的数量与安装孔15的数量相等，并且每一个插孔25的位置与一个安装孔15的位置相对应，以便于每一个插芯30能够插入到对应的插孔25内。

然后，执行步骤S14，将第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20对准，并且将插芯30插入到对应的插孔25内。本实施例中，将第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20对准时，可以根据插芯30与插孔25的位置来调节好第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20的位置，使得每一个插芯30对准一个插孔25。将插芯30与插孔25对准后，将第一光纤阵列接头10推向第二光纤阵列接头20，使得每一个插芯30插入到对应的插孔25内，这样，可以实现第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20的定位。

然后，执行步骤S15，测试各个光纤通道的插入损耗。在第一光纤阵列接头10与第二光纤阵列接头20对准后，第一光纤阵列接头10的各第一光纤12应该与第二光纤阵列接头20的各第二光纤22对应，且一根第一光纤12与对应的第二光纤22构成一个光纤通道。为了确保光纤连接结构中各个光纤通道的性能，需要对各个光纤通道的光学参数进行检测，例如对光纤通道的插入损耗是否满足预设的要求，如果满足预设的要求，则执行步骤S16，在第一基板11和第二基板21之间填充第一粘接剂。优选的，所填充的第一粘接剂应该是高透光率的粘接剂，避免粘接剂对光信号的传输造成影响或者干扰。当然，在第一粘接剂固化后，还可以再一次对各个光纤通道的插入损耗再次进行检测，以确定光纤连接结构的光学性能是否满足要求。

如果步骤S15的判断结果为否，表示至少一个光纤通道的插入损耗不满足要求，例如某些光纤通道的插入损耗过大，则需要执行步骤S17，对第一基板11或者第二基板21的位置进行调整，以减少光纤通道的插入损耗，并再次执行步骤S15，再次对各个光纤通道的插入损耗进行检测。

第二实施例：

参见图4与图5，本实施例具有两个光纤阵列接头，分别是第一光纤阵列接头50和第二光纤阵列接头60，其中，第一光纤阵列接头50具有第一基板51，第一基板51的第一侧设置有多根第一光纤52，第二光纤阵列接头60具有第二基板61，第二基板61的第一侧设置有多根第二光纤62。优选的，多根第一光纤52相互平行的布置，且多根第二光纤52也是相互平行的设置。并且，多根第一光纤52与多根第二光纤62一一对应的设置。这样，第一光纤52的数量与第二光纤62的数量相等，并且，每一根第一光纤52与唯一的一根第二光纤62对应。

第一基板51与第二基板61之间通过插芯与插孔进行定位。与第一实施例不同的是，本实施例中，第一基板51和第二基板61均设置有插芯，且第一基板51和第二基板61也设置相应的插孔。具体的，在第一基板51上设置有至少一个插芯70，在第二基板21上设置有相应的插孔63，而在第二基板61上设置有至少一个插芯71，在第一基板51上设置相应的插孔53。

为了实现插芯70、71的安装，需要在第一基板51上设置安装孔54，插芯70的第一端通过第二粘接剂粘接在安装孔54内，在第二基板61上设置安装孔64，插芯71的第一端通过第二粘接剂粘接在安装孔64内。优选的，插芯70和插芯71的长度相等。

将第一光纤阵列接头50与第二光纤阵列接头60对接时，将插芯70插入到相应的插孔63内，并且，将插芯71插入到相应的插孔53内。当插芯70插入到插孔63后，插芯70仍有一部分外露在第一基板51和第二基板61之间，相同的，当插芯71插入到插孔53后，插芯71仍有一部分外露在第一基板51和第二基板61之间。

此外，在第一基板51与第二基板61之间填充第一粘接剂75，从图4可见，第一粘接剂75完全包裹插芯70、71位于第一基板51与第二基板51之间的部分。一方面，第一粘接剂75可以将第一光纤阵列接头50与第二光纤阵列接头60固定，另一方面，固化后的第一粘接剂75还可以对插芯70、71进行有效的保护，避免插芯70、71损坏。

可见，本发明通过设置插芯与插孔的方式将第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头进行对接，并通过第一粘接剂将第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头粘接固定，在第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头对准并固定后，各第一光纤和对应的第二光纤形成一个光纤通道。由于本发明不采用熔接的方式来实现两根光纤的连接，不受熔接工艺限制，光纤连接结构可以实现大量光纤通道的同时连接，例如第一基板上设置64根第一光纤，第二基板也设置64根第二光纤，这样，通过本发明的方法，可以一次性实现64根第一光纤与64根第二光纤的连接，光纤连接效率非常高，且生产成本很低。此外，由于本发明不需要通过熔接的方式进行光纤连接，也能有效避免光纤折断的情况，良品率高。

另外，需要说明的是，应用本发明的方案，一个光纤阵列接头可以与两个甚至更多光纤阵列接头连接，例如，第一个光纤阵列接头上的一部分光纤与第二个光纤阵列接头的光纤连接，第一个光纤阵列接头上的另一部分光纤与第三个光纤阵列接头的光纤连接。

当然，上述方案仅是本发明优选的实施方式，实际应用时还有更多的改变，例如，插芯和插孔数量的改变，或者，所使用的第一粘接剂和第二粘接剂类型的改变等，这些变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光纤连接结构，包括：

第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头，所述第一光纤阵列接头具有第一基板，所述第一基板的第一侧设置有多根第一光纤，所述第二光纤阵列接头具有第二基板，所述第二基板的第一侧设置有多根第二光纤；

其特征在于：

所述第一光纤阵列接头的所述第一基板和所述第二光纤阵列接头的所述第二基板中一个设置有插芯，所述第一基板和所述第二基板中的另一个设置有插孔，所述插芯插入到所述插孔内；

所述第一基板第二侧面向所述第二基板的第二侧，且所述第一基板与所述第二基板之间填充有第一粘接剂。

2.根据权利要求1所述的光纤连接结构，其特征在于：

所述设置有所述插芯的所述第一基板或者所述第二基板上开设有安装孔，所述插芯通过第二粘接剂固定在所述安装孔内。

3.根据权利要求1所述的光纤连接结构，其特征在于：

所述插芯的数量为二根以上，所述插孔的数量与所述插芯相等，多个所述插芯沿所述第一基板的周向布置。

4.根据权利要求1所述的光纤连接结构，其特征在于：

所述第一基板上设置有至少一根所述插芯，所述第二基板上设置有至少一个所述插孔；

并且，所述第二基板上也设置有至少一根所述插芯，所述第一基板上也设置有至少一个所述插孔。

5.根据权利要求1至4任一项所述的光纤连接结构，其特征在于：

所述插芯外露于所述第一基板与所述第二基板之间的部分被所述第一粘接剂包裹。

6.光纤连接结构的制作方法，包括：

制作第一光纤阵列接头和第二光纤阵列接头，所述第一光纤阵列接头具有第一基板，所述第一基板的第一侧设置有多根第一光纤，所述第二光纤阵列接头具有第二基板，所述第二基板的第一侧设置有多根第二光纤；

其特征在于：

在所述第一光纤阵列接头的所述第一基板和所述第二光纤阵列接头的所述第二基板中一个设置插芯，在所述第一基板和所述第二基板中的另一个设置插孔；

将所述第一基板第二侧面向所述第二基板的第二侧，并将所述插芯插入到所述插孔内，在所述第一基板与所述第二基板之间填充第一粘接剂。

7.根据权利要求6所述的光纤连接结构的制作方法，其特征在于：

在所述第一基板和所述第二基板中一个设置插芯时：

在所述第一基板上开设至少一个安装孔，所述安装孔的数量与所述插芯的数量相等，将所述插芯固定在所述安装孔内；或者

在所述第二基板上开设至少一个安装孔，所述安装孔的数量与所述插芯的数量相等，将所述插芯固定在所述安装孔内。

8.根据权利要求7所述的光纤连接结构的制作方法，其特征在于：

所述将所述插芯固定在所述安装孔时，在所述安装孔的内壁和/或所述插芯的端部涂覆第二粘接剂，然后将所述插芯插入到所述安装孔内。

9.根据权利要求6至8任一项所述的光纤连接结构的制作方法，其特征在于：

在所述第一基板与所述第二基板之间填充第一粘接剂前：将所述第一光纤阵列接头的第一光纤与所述第二光纤阵列接头的第二光纤对准，使所述第一光纤与所述第二光纤形成至少一个光纤通道。

10.根据权利要求9所述的光纤连接结构的制作方法，其特征在于：

将所述第一光纤与所述第二光纤对准后，测试所述光纤通道的插入损耗。