CN1295382C - 光纤金属接头的制造方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光纤金属接头的制造方法及装置，其特征在于：利用具有其外径与将要形成的圆筒状金属接头的内径相同的内径形成部件来导向电铸层的生成，在电铸槽内的阴极一侧形成具有圆柱状内孔的电铸层，同时，将按预定外径形成的管状电铸层从该电铸槽中提升取出，在该电铸槽外部按预定的尺寸进行切削，制造成该金属接头。

Description

光纤金属接头的制造方法及装置

技术领域

本发明主要涉及用于光通信及其相关领域的光纤金属接头的制造方法，尤其是涉及由通过电铸方法形成的管状电铸层形成的光纤金属接头的制造方法及装置。

背景技术

将为了光通信而开发的光纤相互连接起来的连接器，通常主要采用各种圆筒状接头(套圈：将各光纤束线的末端在同轴上对接、固定的圆筒状部件)。

该接头一般情况以下列方式生产：将氧化锆粉末和树脂的混合物利用喷射成型法或挤压成型法形成圆筒状，接着，通过在500℃左右的高温下进行烧制，分解除去树脂成分，接着，在1200℃左右的高温下烧制，然后，用金刚石将该接头(烧制品)研磨出通孔，并且在允许的误差范围内对通孔的直径进行微调，同时，以通孔的中心为圆心通过研磨等机械加工将该接头的外缘加工成标准的圆形。

但是，通过这种方法制造接头存在下列问题：

(1)喷射成型法或挤压成型法，不仅需要昂贵的成型装置和模具，还由于模具极易受到氧化锆粉末的磨损，必须经过将模具的成型面作成超硬质合金的特殊加工，而且，要经常观察磨损情况，必须根据需要对模具进行修补、替换。

(2)用金刚石打磨通孔既费事又需要熟练的技术，很难提高生产效率。

(3)由于是高温烧制所以耗费高额的能源成本。

(4)以陶瓷为原料的接头，为了和物理接触式连接(以下简称为PC连接)相适应，其接触面需要加工成凸球面、倾斜凸球面、平面、倾斜平面等，由于其材质(陶瓷)所限加工十分困难。

为了解决此类问题，可采取例如：PCT/JP99/06570号公報(発明の名称「光フアイバ—コネクタ及びそれに用いられるフエル—ル並びにフエル—ルの製造方法」)(第PCT/JP99/06570号公报(发明名称“光纤连接器和用于光纤连接的接头及其制造方法”))所示的电铸法，形成以金属为材料的接头。其中包括下列步骤：在浸渍在电铸槽内的芯线材(其外径与接头的内径相同)的周围沉积金属形成管状电铸层；从管状电铸层中除去芯线材；将成型的电铸层按预定尺寸(长度)切削加工成合乎规格的接头。

但是，这种电铸法，由于管状电铸层(即浸渍在电铸液中芯线材的部分)的长度，受电铸槽深度的限制，一次电铸获得的数量很少。而且，不断重复将很多芯线材浸渍、取出的作业，这种分批式的电铸加工方法不适合规模生产。此外，为了提高内外径的同心性、圆形度、圆柱度，必须在作为阴极的芯线材和电铸使用的阳极之间保持一定距离，因此，电铸槽、电极设置、构造安排等方面都需要费时费工，管状电铸层的圆形度、圆柱度、表面粗糙度等指标很难控制在目标精度以内。

基于上述情况，本发明的目的在于提供一种利用电铸法连续生产制造光纤金属接头，提高其产量，降低生产成本，同时在制造管状电铸层的过程中，确保该管状电铸层内外径的同心性、圆形度、圆柱度、电铸沉积度等均匀的光纤金属接头的制造方法及装置。

本发明的第二个目的在于提供一种在管状电铸层的形成过程中能够获得实际使用的光纤金属接头(套圈)的光纤金属接头。

本发明的第三个目的在于提供一种具有以下特点的光纤金属接头：通过除去电铸初期电铸液中的气泡，并且提高芯线材表面的润湿性，以防止在管状电铸层特别是电铸层内壁出现气泡，并且在光纤连接时使接头部分的光信号衰减最小。

此外，本发明的第四个目的在于提供一种制造可确认多层结构的电铸槽中上下方向间的水压变化、便于阳极的更换和维护、可观察电铸过程中电铸层成型情形的光纤金属接头的制造装置。

发明内容

为实现上述目的，本发明的光纤金属接头的制造方法具以下特征：在电铸方式中，与配备在电铸槽内的阳极对应的阴极一侧通过电铸过程形成金属接，提供其外径与将要形成的圆筒状的金属接头内径相同的内径形成部件作为该阴极，利用所述内径形成部件导向电铸层的生成，形成具有圆柱状内孔的电铸层，同时，在将该电铸层从该电铸槽中提升的过程中，按预定外径形成的管状电铸层在该电铸槽的外部按照预定的尺寸被切削，制造成该金属接头。

此外，本发明的光纤金属接头的制造方法具以下特征：在与配备在电铸槽内的阳极对应的阴极一侧，将其外径与将要形成的圆筒状的金属接头内径相同的内径形成部件作为该阴极，并使该内径形成部件穿过该电铸槽底部向上供给，在内径形成部件的周围形成具有圆柱状内孔的管状电铸层，同时，在将该管状电铸层和该内径形成部件一起从该电铸槽中提升的过程中，以预定外径形成的该管状电铸层按预定的尺寸在该电铸槽的外部被切削，制造成该金属接头。

而且，本发明的光纤金属接头的制造方法具以下特征：在与配备在电铸槽内的阳极对应的阴极一侧，将其内径与将要形成的圆筒状的金属接头内径相同的圆筒状部件作为所述阴极，穿过该电铸槽底部向上供给，在所述圆筒状部件的周围形成具有圆柱状内孔的管状电铸层，同时，在将该管状电铸层与该圆圆筒状部件一起从该电铸槽中提升的过程中，以预定外径形成的该管状电铸层按预定的尺寸在该电铸槽的外部被切削，制造成该金属接头。

还有，本发明的光纤金属接头的制造方法具以下特征：在与配备在电铸槽内的阳极相对应的阴极一侧，将其外径与将要形成的圆柱状的金属接头内径相同的内径形成部件作为所述阴极穿过该电铸槽底部向上供给，在所述内径形成部件的周围，在电铸槽内的阴极一侧形成具有圆柱状内孔的管状电铸层，同时，在和已形成的该管状电铸层一起提升的该内径形成部件上以预定螺距设置隔离器，并且在该隔离器的上下两端生成将要形成的该金属接头上下两端所需的表面。

这些光纤金属接头的制造方法在通过电铸方法形成的该管状电铸层，在将其提升的过程中，按预定的速度使其旋转，确保其圆周方向厚度均匀。

同样，这些制造方法可通过测量从该电铸槽中提升的管状电铸层的外径，控制该管状电铸层的提升速度，以便维持提到该电铸槽外的部分的预定外径尺寸。

此外，本发明的第1实施例具以下特征：将与该内径形成部件同外径、同轴心的阴极芯部件作为该管状电铸层的模型(dummy)，垂直支在该电铸槽内，以使其在电铸开始时与该内径形成部件的上端连接，在其表面形成管状电铸层。

这种情况下，通常会将电源连接在该内径形成部件和/或阴极芯部件上，以对已形成的该电铸层施加阴极侧电压(这里采用调整到可负载直流电源或阴极-阳极间具有一定的偏置电压的交流电源)。

还有，此种实施例中，该阴极芯部件即可以是棒状，也可根据喜好采用圆筒状，在其内部根据需要施加一定的气压可有效防止该电铸槽内的电铸液在制造过程中浸入该电铸层的内部。

尤其是此种实施例中，在该内径形成部件的顶部连接一种直径较小的部件，该部件通过圆柱状阴极芯部件向上延伸，负载向上的电压，维持该内径形成部件的垂直度，很好地保持固定状态(由此提高形成的电铸层的圆形度、同心性、圆柱度)。

此外，在将已形成的管状电铸层取出的过程中，要控制该内径生成部件从该电铸槽底部上升的速度，为了减少在电铸过程中产生的不可避免的损耗，内径形成部件的外径必须限定在一定范围内。而且，仅在未切削该内径形成部件的情况下，可以对该管状电铸层进行切削(在这种情况下，将与将要形成的圆筒状金属接头的内径相同的内径形成部件作为阴极芯部件使用，而且切削后仅拆下金属接头)，或者将该管状电铸层与该内径形成部件一起进行切削(在这种情况下，将其内径与将要形成的圆筒状金属接头的内径相同的圆柱状部件作为阴极芯部件使用，并且将其留在金属接头内部)。

特别指出的是，本发明包含除去该连续电铸开始初期所产生气泡的步骤，从而有效防止该连续电铸层内产生气孔。

利用这种制造方法制造的用于连接光纤的接头，是由可以穿入该光纤的具有内径通孔的管状金属层构成的，制成后具有良好的加工性和易于工业上生产。

尤其是为了实现上述目的，本发明的光纤金属接头的制造装置还包括以下：提升在该电铸槽内形成的管状电铸层的提升装置；在提升该电铸层的过程中，在该电极槽外部对该电铸层的外径进行测量的测量装置；以及以其测量结果为预测测量值控制该提升装置提升速度的控制装置。

此情形下，在该电铸槽内配备其外径与该金属接头内径相同的内径形成部件，利用其作为导向生成电铸层，形成该管状电铸层，以及配备将该内径形成部件从该电铸槽底部向上提升的装置，在该内径形成部件的周围，形成有圆柱状内孔的管状电铸层。这些都是本发明优选的实施例。此外，可采用其内径与该金属接头内径相同的圆筒状部件替代内径形成部件作为阴极，并可将其作为已形成的管状电铸层的内部形成部件直接进行使用。

而且，具有在该电铸槽外部按预定尺寸切削从该电铸槽中提升过程中按预定外径形成的管状电铸层的切削装置，从而制造成该金属接头。

此外，本发明的实施例具有以下十分有效的特点：在和已形成的该管状电铸层一起被提升的该内径形成部件上以预定螺距设置隔离器，且在该隔离器的上下两端形成将要形成的金属接头上下两端所需的表面，在将该内径形成部件提升的过程中，从该内径形成部件中除去在该隔离器间形成的管状电铸层的拆卸装置。

而且，将与该电铸层对应的阳极设置在和该电铸层之间保持一定距离的位置上，从而提高该电铸层的圆形度、同心性、圆柱度，这对本发明非常重要，因此，在阳极使用Pt、Au、Ti等不溶性电极。

还有，该制造装置还具有使电铸形成的该管状电铸层在该提升过程中，按预定速度旋转的旋转装置，从而确保其圆周方向的厚度均匀，并因此提高该电铸层的圆形度、同心性、圆柱度，这也是本

实施例的要点之一。

而且，作为本发明的实施例，将电铸槽设置为多层构造，也可实现上述目的。

附图说明

图1是本发明实施例的光纤金属接头的电铸式制造装置的纵截面图；

图2是该制造装置的电铸槽部分的平面图；

图3是该制造装置的旋转装置要部的斜视图；

图4是该制造装置的切削装置要部的斜视图；

图5是本发明第1实施例的流程图；

图6是本发明第2实施例的要部(电铸槽)概况的纵截面图；

图7是这里使用的切削装置要部的斜视图；

图8是本发明第3实施例的要部(电铸槽)概况的纵截面图；

图9是本发明第4实施例的要部(电铸槽)概况的纵截面图；

图10是本发明电铸槽多层构造的纵截面图；以及

图11是该制造装置的构造实施例的横截面图。

具体实施方式

下面参照附图本发明的实施例进行详细说明。

(第1实施例)

下面参照附图就本发明的第1实施例进行具体说明。即如图1至图4所示，本发明的光纤金属接头的制造装置，在电铸槽1内，与阳极2(优选Pt、Au、Ti等不溶性阳极)相对应的阴极一侧形成具有与将形成的圆筒状的金属接头(套圈)内径相同的直径的内孔的管状电铸层(接头材料)FE，而且该装置还具备：将在电铸槽1内形成的管状电铸层FE提升出来的提升装置3；在提升该电铸层的过程中在电铸槽1的外部测量电铸层FE外径的测量装置4；以该测量结果为预测测量值来控制提升装置3提升速度的控制装置5。

而且，与电铸层FE相对应的阳极2被设置为与该电铸层(电铸槽1的阴极侧)之间保持一个固定的距离，为了提高该电铸层的圆形度、同心性、圆柱度，该阳极2可以采用诸如以该电铸槽为中心的圆柱状、弧型等形状的构造。(这里也可用一组镍球作为阳极的材料)。

更详细的说，将其外径与金属接头F的内径相同的内径形成部件6配备在电铸槽1内，以其为制造模具形成管状电铸层FE(这里内径形成部件6有作为阴极的功能，其原材料使用经过耐腐蚀处理的超硬合金等的高刚性材料、不锈钢等)。因此，在电铸槽1的底部设有通孔1a，通过它内径形成部件6可以从电铸槽1的下侧在电铸槽1中垂直突起。而且，本实施例还配备了垂直支撑内径形成部件6的支撑装置7，利用该支撑装置7将内径形成部件6从四周夹紧，采用本领域技术人员熟知的夹紧装置。特别是这里还准备了控制支撑装置7升降的升降装置8(例如采用本领域技术人员熟知的升降装置)，根据本发明的控制系统9(计算机控制系统，包括上述的控制装置5)发出的控制信号S1，以预定的微速度通过升降装置8升起内径形成部件6。此外，支撑装置7接受控制系统9发出的控制信号S7进行夹紧或解除的切换。

在泵10的作用下由储存槽11向电铸槽1供给电铸液。而且，为了使电铸槽1中始终保持一定量的电铸液，可以由设置在电铸槽1上缘的溢出部1b使电铸液涨满溢出。该涨满溢出的电铸液流至设置在电铸槽1下方的接收槽12。该接收槽12也可接收由通孔1a流下的电铸液(由此在电铸初期可提高后面将提到的作为模型的阴极芯部件的表面润湿性)。

此外，接收槽12的电铸液在泵13的作用下经过滤器14回流到储存槽11。而且，在穿过内径形成部件6的导流孔12a中设置了液体密封部件15(内径形成部件6相对于密封部件15可以自由滑动)。还有，通过上述控制系统9发出的控制信号S2，进行对泵10及13的马区动控制。

此外，本实施例中，为了在电铸开始时辅助电铸层的形成，要调整阴极芯部件16使其与内径形成部件6的上端相连，将与内径形成部件6同外径、同轴心的阴极芯部件16作为管状电铸层FE的模型，从上方插入电铸槽1，在电铸的过程中用上述提升装置3将其提升取出。在本实施例中，提升装置3是由(1)在电铸槽1的上方设置的上下两段的支撑装置17、17’(将阴极芯部件16从四周夹紧，采用本领域技术人员熟知的夹紧装置)及(2)升降装置18(如本领域技术人员熟知的升降装置)构成的。还有，支撑装置17通过升降装置18进行升降而支撑装置17’在其水平面上固定保持在架子(图中未显示)上。然后通过支撑装置17垂直支撑着阴极芯部件，随着升降装置18的上升，管状电铸层FE在电铸液中逐渐形成，一直到管状电铸层FE超过电铸液表面为止。

而且还可以根据本发明的控制系统9发出的控制信号S3、S3’按预定的速度通过支撑装置17升起或下降阴极芯部件16(或电铸层FE)。此外支撑装置17、17’根据控制系统9发出的控制信号S4、S4’，独立进行夹紧或解除的操作。

此外还配备了使即将电铸而成的管状电铸层FE(包含作为提升对象的阴极芯部件)及内径形成部件6，在提升的过程中，根据控制系统9发出的控制信号S5、S5’按预定速度R1及R2进行旋转的旋转装置19(19’)。由此，可确保该电铸层的圆周方向厚度均匀，提高该电铸层的同心性、圆形度。这里的旋转装置19(19’)的构成可如图3所示。

也就是说，在本实施例中，以管状电铸层FE(或阴极芯部件)及内径形成部件6共同的垂直轴线L为中心进行旋转的圆环状的转子191(191’)，利用轴承192(192’)支撑在支撑架子(图中未显示)上，并左右各装了一对夹紧装置193(193’)。各转子在其边缘具有齿轮，通过合适的齿轮传动系统(图中未显示)与电动机M(如步进电动机)连接，按如上所述的控制系统9发出的控制信号S5、S5’控制开动、停止及其速度。这些夹紧装置193(193’)将支承着鼓状滚筒193a(193a’)的控制杆193b(193b’)支承在该转子的轴架台193c(193c’)上并使其可以自由摆动。此外，在控制杆193b(193b’)之间设置了螺旋型拉簧193d(193d’)。

这样的构造中，可以实现在滚筒193a(193a’)之间夹有电铸层FE(阴极芯部件)及内径形成部件6，而且可以将转子191(191’)的旋转传送至电铸层FE(阴极芯部件)及内径形成部件6。此外，在本实施例中电铸层FE的旋转装置和内径形成部件6的旋转装置构造相同但也可采取不同的构造，而且还可用现有公知技术中的适合的装置替换。

此外，在该实施例中，配备了将电铸层FE在提升的过程中切削成作为使用的套圈所预定长度的切削装置20。例如，该切削装置20的构造如图4所示，由电铸层FE的左右两侧推进刀具201进行切削，各刀具201在往复式驱动器202的驱动下在前后方向上运动。控制该驱动器202的控制信号S6是由控制系统9发出的。

而且，升降装置18在按电铸层FE的切削长度(即接头的长度)上升之后，根据控制系统9发出的控制信号，首先将支撑装置17’夹紧、切断。然后，对提升装置3中支撑装置17在电铸层FE上的支撑区域进行变换(下降夹紧位置)。这样，根据控制系统9发出的控制信号S4’解除支撑装置17的夹紧操作，接着，根据控制信号S3’下降升降装置18。然后，根据控制信号S4的控制，在支撑装置17夹紧之后支撑装置17’解除夹紧操作。

此外，在提升电铸层FE的过程中，在电极槽1外测量其外径的上述测量装置4，也可使用应用激光束的光传感器(例如可以是采用发光二极管的测量器)。当然，这里的测量装置4不只限于上述的光传感器(也可使用其它合适的已知的测量器)。

此外，本实施例中，附图标记21是在阳极2与电铸层FE之间施加电压(调整为可负载直流电压或阴极-阳极之间具有一定偏置电压的交流电压)的电源(既可通过充电式蓄电池或市面上销售的适用于交流电源的交流-直流变压器获得，也可采用上述的已调整的交流电源等)。附图标记22是电压变压器。控制该电压变压器22的控制信号S6是由控制系统9发出的。

下面，用本发明的上述制造装置说明光纤金属接头F的制造过程。首先，如图5(1)所示，通过升降装置18的运动(参照图1)将由支撑装置17(参照图1)夹紧的阴极芯部件16插入电铸槽1中，与面向电铸槽1底部的内径形成部件6对接。而且，本实施例，在内径形成部件6的前端形成小径部分6a，使其与阴极芯部件的前端在自由装卸、自由旋转的状态下嵌合(或者，因为阴极芯部件的内径与内径形成部件6的外径相当，也可以在内径形成部件6的前端滑动嵌合)。

在这种状态下，开始电铸后，浸渍在电铸液中的阴极芯部件16的部分及在电铸液中突起的内径形成部件6的外表面上就会电铸形成金属层(参照图5(2))。在按照预定厚度(由旋转装置19来旋转阴极芯部件，即便给阴极芯部件与不转的内径形成部件6之间的金属层施加扭矩，金属层也会相对于内径形成部件6顺利剥离，与阴极芯部件一起旋转，这里可防止发生龟裂等损伤的厚度，例如是0.5μm左右的厚度)形成电铸层FE的步骤，旋转驱动旋转装置19，以及由提升装置3将阴极芯部件提升出来。此时，旋转装置19’也开始旋转，为了将两者的旋转差控制为零或所需要的值，由控制系统9发出的控制信号分别控制各旋转装置19(19’)的电动机M的驱动速度。

在提升过程中，阴极芯部件的下端从内径形成部件6的上端脱离，但是，电铸而成的管状电铸层FE依然维持着内径形成部件6的内径最终成型(参照图5(3))。阴极芯部件上升，管状电铸层FE达到测量装置4的水平面后(参照图5(4)及图5(5))，由这一步骤开始测量管状电铸层FE的外径。提升装置3的提升速度决定从电铸液中提升出来的管状电铸层FE的外径。所以，当测量装置4测量出管状电铸层FE的外径达到预定的设定值(套圈外径)时，为了维持该值通过控制系统9利用回流控制，控制提升装置3的提升速度。这样，测量装置4测量出的数值就作为固定维持管状电铸层FE的外径的预测值(相当于预测值)。

将测量的管状电铸层FE的外径维持在预定值的过程中，当提升装置3提升管状电铸层FE的提升长度达到套圈的设定长度时，控制系统9发出的控制信号就会指挥支撑装置17’夹紧管状电铸层FE切断部分的顶上位置。在这种状态下，控制系统9发出的控制信号指挥驱动切削装置20动作切断管状电铸层FE。之后，控制系统9发出的控制信号指挥进行上述支撑装置17的替换(即，由支撑装置17解除夹紧操作到降下升降装置18再到由支撑装置17在新位置重新夹紧)。这里，是在切断之后进行支撑装置17的替换，但是，支撑装置17’夹紧之后，首先要进行支撑装置17的替换，之后也可切断。

此外，最初切断的管状电铸层的部分(含阴极芯部件)在解除支撑装置17’夹紧的状态下，用适当的装置取下，之后切断的管状电铸层FE的切断片同样用适当的装置，作为套圈设置在预定处所。然后，在接下来的管状电铸层FE的形成过程中即可在保持支撑装置17夹紧的状态下上升升降装置18(上述情况是支撑装置17’解除夹紧的状态)。

而且，本实施例中，阴极芯部件为中空状态，从其上端供给压力气体(空气等气体)，以防止电铸液浸入电铸槽1内的管状电铸层的内部。这里的压力气体供给装置采用现有公知装置。这是为了保证在电铸液中不破坏内径形成部件6制作的管状电铸层FE内径的正确状态。

而且还可在该内径形成部件6的顶部连接一种直径较小的部件(图中没有标记)，该部件通过空心的阴极芯部件向上延伸，负载向上的压力，维持该内径形成部件6的垂直度，很好的保持固定不动的状态(由此提高形成的电铸层的圆形度、同心性、圆柱度)。

此外，在电铸过程中，可以考虑一点点缩小内径形成部件6的前端部分(露出电铸槽1的部分)，为了使其在允许的范围内进出已成型的管状电铸层，升降装置8以很小的速度上升内径形成部件6，这样能够有效地控制。该升降装置8的控制是由控制系统9发出的控制信号S1指挥的。

而且，例如本实施例的制造对象管状电铸层FE的内径可以在诸如0.05-0.13mm，外径在诸如1-1.2mm的范围内。对于电铸层来说，像镍、铁、铜、钴、钨及其合金都可以用作其原材料。所以，电铸液呈现溶液或者浮游液(悬浮液)状态，其中已经含有上述提到的金属成分。例如，可以使用像磺胺酸镍、氯化镍、硫酸镍、磺胺酸氧化亚铁、硼氟化氧化亚铁、焦磷酸铜、硼氟化铜、硅氟化铜、钛氟化铜、磺胺酸烷烃铜、硫酸钴、钨酸钠的水溶液，也可以使用分散在水里的碳化硅、碳化钨、碳化硼、氧化锆、氮化硅、氧化铝或金刚石等粉末的浮游液(悬浮液)。另外，因为含有磺胺酸盐的水溶液具有容易电铸、化学性能稳定和容易溶解的特性，所以非常适合作为电铸液。

本实施例中，因电铸液中的金属成分将直接成为构成本发明光纤金属接头的金属材料，所以如果要将该光纤金属接头用于PC的连接，那么可采用容易研磨的例如镍、或镍/钴合金等镍合金材料。

此外，内径形成部件6或作为模型的阴极芯部件16，其原材料应该使用如不锈钢合金(如JIS标准中的SUS 304等)的线材。直径为125.0±0.2μm，并且用铸模挤压、拉伸成型等方法制造的此类线材很容易买到。

还有，在连接电源的阳极2及通过内径形成部件6或阴极芯部件16电连接在电源上的阴极一侧的管状电铸层FE，分别加载正负直流电，此时的电流强度通常使用4-20A/dm²。此时电铸液的酸性值pH(pH3-6)最好维持在pH4-5。这种情形下，会随电铸液的深度的不同有所不同，但如通电开始后12小时以内，通常3-8小时之内电铸槽1内的管状电铸层FE的厚度即可达到预定的直径。

此外，要定期使用活性炭等除去电铸液中的有机杂质。而且，要在电铸之前，将镀镍的铁制瓦垄板等各种的阴极浸渍在电铸液中，与阳极2之间加载0.2A/dm²左右的低电流强度的直流电，用以事先除去电铸液中钢等无机杂质。

此外，管状电铸层在根据用途被切削成预定长度之后，即可无须任何加工直接作为光纤金属接头使用，但是，通常还要经过NC机械加工等步骤将外部研磨加工成精确度极高(±0.5μm以内)的圆形。在本发明中，管状电铸层的内外径差即便在2mm以下，形成的光纤金属接头的偏心度也可很容易控制在0.5μm以内。特别是阳极2与各种管状电铸层之间保持一定间隔，而且由于使用了旋转装置19旋转管状电铸层，沉积厚度即使变大也可维持较小的偏心度。

(第2实施例)

以下就本发明的第2实施例进行说明。本实施例中没有使用如第1实施例所示的阴极芯部件16(模型)，将其外径与将要形成的圆柱状的金属接头内径相同的内径形成部件6作为与电铸槽1内配备的阳极对应的阴极，将其穿过该电铸槽底部，并向上供给，其上端直接由支撑装置17支撑，在电铸液内，在该内径形成部件6的周围，在电铸槽1内的阴极一侧形成有圆柱状内孔的管状电铸层FE(参照图6)。此外不使用支撑装置7及升降装置8。其他构成及控制与第1实施例相同，在此省略对其的说明。

这种情形下，切削装置20为了不切削内径形成部件6而只切削管状电铸层FE，如图7所示，要先形成切削刀刃。接着，切削后的管状电铸层的切片(套圈)在变换支撑装置17的支撑区域的时候，以适当的方式从上方拔出。从而，内径形成部件6还可以再次使用。

(第3实施例)

以下就本发明的第3实施例进行说明本实施例中使用了其内径与需要的光纤金属接头(套圈)的内径相同的圆柱状部件6’(如图8所示)代替第2实施例中的内径形成部件6。此外，其原材料最好使用与通过电铸形成的在部件6’周围沉积的金属相同的材料(如沉积的是镍合金，部件6’也用镍合金)。这种情形下，切削装置20如第1实施例所示构造(如图4所示)，将部件6’与其周围的电铸层FE一起切削。这里，部件6’作为套圈的一部分留在电铸层FE中。此外，其他构成及控制与第1实施例相同，在此省略对其的说明。

(第4实施例)

以下就本发明的第4实施例，参照图9进行说明。这里，在与已形成的该管状电铸层FE同时取出的该内径形成部件6上，以预定螺距设置隔离器S(由不导电材料如陶瓷构成)，该隔离器的上下两端生成将要形成的金属接头上下两端所需的表面(锥面、倒锥面)，如第2实施例所示，在提起内径形成部件6的过程中，在该隔离器之间沉积、形成管状电铸层。

此外，在电铸槽1的上方配备了将形成的管状电铸层FE从内径形成部件拆下的适当的拆卸装置(图中未标记)。例如，由于预先将隔离器设置为分割型特别是纵向分割型等，拆卸隔离器很费工夫，所以，采用先留下内径形成部件6和既定长度的管状电铸层FE，然后，在从内径形成部件6中拔出管状电铸层FE的方法。此外，其他构成及控制同第1实施例，在此省略对其的说明。

(其它实施例)

此外，在上述提到的本发明的实施例中，电铸槽1仅和接收槽12组合。但是，如图10所示，也可以使用上下分段的多槽分割型构造。在这种情况下，通过横穿内径形成部件的通孔1a和内径形成部件间的空隙将电铸液从上层槽流到下层槽。而且象第1实施例一样从上层往下层流(通过溢流管将电铸液送到最下层(图中未标记)的储存槽中)。这样，上下方向的水压变化问题就解决了，并且对阳极的交换和维护工作更加容易。还可通过测量电铸槽间的电铸液FE的直径来观察电铸过程中电铸层的生成程度。

在这种实施例中，如图11的横截面(a)所示，电铸槽是由半圆柱体构成的，这些半圆柱体可以在一侧用螺钉将凸缘部分101固定在一起(参照图11(b))，或者也可通过另一侧的铰链102形成侧开状态。在这种情况下，阳极2就可沿电铸槽1内壁形成半圆柱体的形状(参照图11(c))。

在本发明的电铸开始的早期，为了避免在沉积的管状电铸层中出现气孔，要将电铸液中产生的气泡去掉。特别是为了增加润湿性，就要去掉具有内径形成作用的部件(阴极芯部件16，内径形成部件6或圆筒状部件6’)露出的表面上的气泡，可在控制液体温度的同时，采用下列方法：

(1)数次将具有内径形成作用的部件在溶液中浸入取出。

(2)由具有内径形成作用的部件的下方排出大的气泡。

(3)使具有内径形成作用的部件在溶液中摆动。

(4)高速旋转具有内径形成作用的部件。

这里，具有内径形成作用的部件(阴极芯部件16、内径形成部件6及/或圆筒状部件6’)决定着光纤金属接头的内径即插入光纤束线通孔的孔径。所以，其粗细的均匀性、圆形度(内径形成部件预定的直径与实际直径之间的近似值)及直线性都要求非常精确。

在本发明中，为了将电铸层FE的内外径的同心度和圆度控制在目标精度内，必要的话，可以在具有内径形成作用的部件(阴极芯部件16、内径形成部件6及/或圆筒状部件6’)旋转时，调整其旋转的速度或改变加载在电解上的电流值。

当电铸层被提起时，如果用测量装置测量的电铸层的直径不够，则建议降低提起的速度以延长电铸层在电铸液中的时间。如图1所示，在任一种实施例中，为了维持电铸层在电铸液中的恒定的纵向锥度(与沉积速度相关)，就必须将电铸层和阳极平行放置。

用这种方法生成的本发明的光纤金属接头，在光学器件的各种用途中，将其临时性或长期地用作连接光纤两端的部件都非常有优势。而且，根据本发明生产的光纤金属接头可以按需要让其外径尽可能的小，甚至比普通接头都小，这样就可以在使用各种各样的连接器，例如插头型连接器、插孔型连接器、适配器、插座型连接器中作为多芯接头(套圈)，增强光纤的安装密度。同样，该金属接头非常小的偏心度可以使光纤连接得更精确，以减少因连接而导致的光信号损耗。

并且，本光纤金属接头(套圈)可以根据连接器的结构等因素来选择设定其合适的长度。本发明的金属接头，根据其用途将其一面或两面按需加工，如加工成平面形状，或为了更容易将光纤插入而加工成适宜的角度。

Claims (25)

1.一种光纤金属接头的制造方法，其特征在于：

(a)在电铸方式中，与配备在电铸槽内的阳极对应的阴极一侧通过电铸过程形成金属接头，

(b)提供其外径与将要形成的圆筒状的金属接头内径相同的内径形成部件作为所述阴极，

(c)利用所述内径形成部件来导向电铸层的生成，以形成具有圆柱状内孔的所述电铸层，同时，

(d)在将所述电铸层从所述电铸槽中提升的过程中，按预定外径形成的管状电铸层在所述电铸槽的外部按照预定的尺寸被切削。

2.一种光纤金属接头的制造方法，其特征在于：

(a)在与配备在电铸槽内的阳极对应的阴极一侧，将其外径与将要形成的圆筒状的金属接头内径相同的内径形成部件作为所述阴极，并使所述内径形成部件穿过所述电铸槽底部向上供给，

(b)在所述内径形成部件的周围形成具有圆柱状内孔的管状电铸层，同时，

(c)在将所述管状电铸层和所述内径形成部件一起从所述电铸槽中提升的过程中，以预定外径形成的所述管状电铸层按预定的尺寸在所述电铸槽的外部被切削，制造成所述金属接头。

3.一种光纤金属接头的制造方法，其特征在于：

(a)在与配备在电铸槽内的阳极对应的阴极一侧，将其内径与将要形成的圆筒状的金属接头内径相同的圆筒状部件作为所述阴极，穿过所述电铸槽底部向上供给，

(b)在所述圆筒状部件的周围形成具有圆柱状内孔的管状电铸层，同时，

(c)在将所述管状电铸层与所述圆筒状部件一起从所述电铸槽中提升的过程中，以预定外径形成的所述管状电铸层与所述圆柱状部件一起按预定的尺寸在所述电铸槽的外部被切削，制造成所述金属接头。

4.一种光纤金属接头的制造方法，其特征在于：

(a)在与配备在电铸槽内的阳极相对应的阴极一侧，将其外径与将要形成的圆柱状的金属接头内径相同的内径形成部件作为所述阴极，穿过所述电铸槽底部向上供给，

(b)在所述内径形成部件的周围形成具有圆柱状内孔的管状电铸层，同时，

(c)在和已形成的所述管状电铸层一起提升的所述内径形成部件上以预定螺距设置隔离器，

(d)在所述隔离器的上下两端生成将要形成的所述金属接头上下两端所需的表面。

5.根据权利要求1至4中任一所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：通过电铸方法形成的所述管状电铸层，在将其提升的过程中，按预定的速度使其旋转，确保其圆周方向厚度均匀。

6.根据权利要求1至4中任一所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：通过测量从所述电铸槽中提升的管状电铸层的外径，控制所述管状电铸层的提升速度，以便维持提到所述电铸槽外的部分的预定外径尺寸。

7.根据权利要求1所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：将与所述内径形成部件同外径、同轴心的阴极芯部件作为所述管状电铸层的模型，垂直支在所述电铸槽内，以使其在电铸开始时与所述内径形成部件的上端连接，在其表面形成管状电铸层。

8.根据权利要求7所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：将电源连接在所述内径形成部件和/或所述阴极芯部件上，以对已形成的所述电铸层施加阴极侧电压。

9.根据权利要求7所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：所述阴极芯部件采用圆筒状形状，可根据需要在其内部施加一定的气压以防止所述电铸槽内的电铸液浸入所述电铸层的内部。

10.根据权利要求1所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：在提升已形成的管状电铸层的过程中，所述内径形成部件的上升按预定的微速度控制，以使在所述电铸槽底部其损耗在允许的外径尺寸精度范围内被补偿。

11.根据权利要求2所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：只对所述管状电铸层进行切削，而不对所述内径形成部件进行切削。

12.根据权利要求2所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：将所述管状电铸层与所述内径形成部件一起切削。

13.根据权利要求1至4中任一所述的光纤金属接头的制造方法，其特征在于：包括除去所述连续电铸开始初期所产生气泡的步骤，防止在所述连续电铸层内产生气孔。

14.一种光纤金属接头，由权利要求1至4中任一所述的制造方法制造，并用于连接光纤，其特征在于：由具有其内径可以穿入所述光纤的通孔的管状金属层构成。

15.一种光纤金属接头的制造装置，(a)用于在所述电铸槽内与阳极对应的阴极一侧形成具有内孔的管状电铸层，所述内孔的直径与将要形成的圆柱状的金属接头内径相同，所述制造装置的特征在于包括：(b)用于导向所述管状电铸层生成的装置，由作为阴极的内径形成部件构成；(c)提升在所述电铸槽内形成的管状电铸层的提升装置；(d)在提升所述电铸层的过程中，在所述电极槽外部对所述电铸层的外径进行测量的测量装置；(e)以及以其测量结果为预测测量值控制所述提升装置提升速度的控制装置。

16.根据权利要求15所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于：(a)在所述电铸槽内配备有其外径与所述金属接头内径相同的所述内径形成部件，(b)导向所述电铸层的生成，形成所述管状电铸层。

17.根据权利要求15所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于：(a)配备有将其外径与所述金属接头内径相同的所述内径形成部件作为所述阴极，并使其穿过所述电铸槽底部向上供给的装置，(b)在所述内径形成部件的周围形成所述管状电铸层。

18.根据权利要求15所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于：(a)所述内径形成部件是其内径与所述金属接头内径相同的圆筒状部件，并且，配备有将所述圆筒状部件作为阴极，使其穿过所述电铸槽底部向上供给的装置，(b)在所述圆筒状部件的周围形成所述管状电铸层。

19.根据权利要求15至18中任一所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于还包括：在所述电铸槽外部按预定尺寸切削从所述电铸槽中提升过程中按预定外径形成的管状电铸层的切削装置，从而制造成所述金属接头。

20.根据权利要求15所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于(a)配备有将外径与所述金属接头的内径相同的所述内径形成部件作为所述阴极，使其穿过所述电铸槽底部向上供给的装置，(b)在所述内径形成部件的周围形成管状电铸层，(c)在和已形成的所述管状电铸层一起从所述电铸槽中被提升的所述内径形成部件上以预定螺距设置隔离器，(d)且在所述隔离器的上下两端形成将要形成的金属接头上下两端所需的表面，(e)在将所述内径形成部件提升的过程中，从所述内径形成部件中除去在所述隔离器间形成的管状电铸层的拆卸装置。

21.根据权利要求15至18及权利要求20中任一所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于：将与所述电铸层对应的阳极设置在和所述电铸层之间保持一定距离的位置上，以便提高所述电铸层的圆形度、同心性。

22.根据权利要求15至18及权利要求20中任一所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于还包括：旋转装置，将通过电铸形成的所述管状电铸层，在所述提升过程中，按预定速度使其旋转，确保圆周方向的厚度均匀，提高所述电铸层的圆形度、同心性。

23.根据权利要求15至18及权利要求20中任一所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于：所述阳极采用Pt、Au、Ti等形成的所述不溶性阳极。

24.根据权利要求15至18及权利要求20中任一所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于：所述电铸槽为上下多层的分割型结构，以便通过穿通所述管状电铸层的通孔，使电铸液向下流，同时通过溢流管将电铸液送到最下层的储存槽中。

25.根据权利要求15至18及权利要求20中任一所述的光纤金属接头的制造装置，其特征在于：通过不断地测量管状电铸层的外径，通过回流控制调整所述电铸层的上升速度。

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