CN1489714A - 用于多芯光纤的连接器组件、套圈及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低成本、高安装密度的用于多芯光纤的连接器组件的制造方法及根据该制造方法制造的用于多芯光纤的连接器组件,其特征在于:在多个套圈的通孔的中心轴相互平行且保持特定位置关系的状态下,采用树脂或金属,通过喷涂或电铸中的任一方法,整体涂覆形成多个圆筒形套圈。

Description

用于多芯光纤的连接器组件、套圈及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于连接多芯光纤的用于多芯光纤的连接器组件,更具体地说,涉及一种连接光纤的连接端面以二维排列的用于多芯光纤的连接器组件、用于光纤的套圈及其制造方法。
背景技术
近年来,为了在同一时间传送和接收大量的不同信息,已经研制出一种采用光纤电缆的通信设备,并且在光学通信系统或光学应用测量系统中,用于连接不同设备、装置、和光学电路部件的光学连接器组件必不可少,其需求正在增长。
光纤的主要成分是石英玻璃,其由光功率集中的芯部和屏蔽光功率的包层部构成,随着多媒体的时代的到来,光纤可广泛用于使用光学元件的各种领域,例如电话线。在使用之前,通常根据不同的用途将光纤截成适当的长度后,并将其终端作为连接器使用,为了将光纤的端部作为连接器使用,通常,采用圆筒形套圈,用于将光纤线同轴箍在一起,或者采用多芯套圈等,将光纤设置在树脂成型材料上的V型槽中,其表面直接被树脂形成材料覆盖。
现有技术中,关于光纤的连接,每个光纤都用连接器连接,然而,近年来因为需要进行更大容量的数据传输,日益需要光纤电缆的多芯化和高密度化,并且已经研制出多芯光学连接器,以便将这些光纤总括在一起。
多芯连接器为一种用于同时连接多个光纤的连接器,其连接方式和基本结构与单芯光学连接器相同,多芯连接器根据光纤的定位和排列方式,可以大致区分为下列两种类型。
(1)单套圈型多芯光学连接器:
该类型的多芯光学连接器,每个多芯光纤的纤芯都使用一个单芯套圈,并且一组单芯套圈可构成一个光学连接器。
(2)分组装配型光学连接器:
该类型的多芯光学连接器,将多个光纤保持并固定在具有V型槽的基板的表面上,以便能够连接该光纤。在方形套圈上设有多个光纤插入孔,作为多芯套圈,这样该光纤的端面就可容易地用导向销进行连接。
此外,光纤的主要成分是石英玻璃,其由光功率集中的芯部和屏蔽光功率的包层部构成,随着多媒体的时代的到来,光纤可广泛用于使用光学元件的各种领域,例如电话线。在使用之前,通常根据不同的用途将光纤截成适当的长度后,并将其终端作为连接器使用,为了将光纤的端部作为连接器使用,通常,采用圆筒形套圈,用于将光纤线保持在同轴上。
不过,因为该单套圈型多芯光学连接器的连接光纤的方法基本与单芯连接器相同,其连接性能与单芯连接器组件一样优良,但是,随着光纤芯数的增加,必须将套圈沿圆周方向或行方向递增,其要求连接器具有一个用于构成外壳的大的外部轮廓。因此,从操作的角度看,单套圈型多芯光学连接器只适于10芯或更少芯数的光纤。
另外,所述分组装配型光学连接器的优势在于,其可使大量光纤以高密度连接,然而,如果不能严格地控制构成该连接器的各元件尺寸的精确度,那么每个光纤的端面就会发生偏移,从而导致连接性能不完全。因此,在构成具有达到1,000个通道的光学传导路径的系统中,不可能使用上述类型的光学连接器。
通常,所述套圈按如下方法制造:通过喷射模塑法或挤压模塑法将氧化锆粉末和树脂的混合物制成圆筒形,并且在500℃左右进行烧结以分解树脂,在所述混合物被制成圆筒形后,还可进一步在1,200℃左右进行烧结,金刚石研磨烧结混合物的通孔,以便精调该通孔的直径,并且对该通孔,机械加工该烧结物的周边成精确的圆形。不过,这种制造方法存在如下问题:
(1)因为用于喷射模塑法或挤压模塑所需要的成型机和金属模具价格昂贵,并因为金属模具易于因氧化锆粉末而磨损,因此成型机和金属模具必须经常地进行维护或更换。
(2)因为使用金刚石研磨通孔需要时间和熟练的技能,因此很难提高生产率。
(3)在高温下烧结需要更多的能量。
(4)在由氧化锆等的陶瓷作为原料构成的烧结物上,制造将插入光纤线的多个通孔实际上是不可能的。
(5)在由陶瓷构成的烧结物上,与物理接触连接(以下简称“PC连接”)相比,难于将烧结物的端面加工成凸球面、倾斜凸球面、平面、倾斜平面等形状。
作为解决上述问题的方法,一种用于制造套圈方法包括通过电铸在芯线周围电镀金属,形成圆筒形材料的步骤,以及从该圆筒形材料上除去芯线的步骤,其已在PCT/JP99/06570号公报(发明题目:“光纤连接器和用在其上的套圈及其套圈的制造方法”)被披露。
然而,根据该公报,因为通过这种制造方法获得的用于连接光纤的连接器(以下指“套圈”)是相对厚的,外径为2~3mm,存在这样的问题,在连接器中很难提高光纤的安装密度,并且当研磨圆筒形材料的周边时,很难将偏心度限制在预定的范围内,结果所得套圈产品的合格率容易下滑。另一个问题在于,为了获得圆筒形材料,需要供电大约一天,该圆筒形材料为套圈的基础材料,所以制造套圈所需时间长、能量大、成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题,权利要求1所描述的发明是一种用于保持多个光纤终端的连接器组件,其特征在于包括:连接器组件主体,其由树脂或金属中的任一材料构成的喷涂层或电镀层构成;以及多个圆筒形套圈,其用于将所述多个光纤逐芯插入,所述套圈是在使通孔内径的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,用所述材料构成的喷涂层或电镀层整体涂覆形成的。
权利要求2所描述的发明是一种用于固定多个光纤终端的连接器组件,其特征在于包括连接器组件主体,其由树脂或金属中的任一材料构成的喷涂层或电镀层构成;以及多个圆筒形套圈,其用于将所述多个光纤逐芯插入,所述套圈是在使通孔内径的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,用所述材料构成的喷涂层或电镀层整体涂覆形成的,向所述经喷涂的形成材料的表面进一步涂覆由树脂或金属中的任一材料构成的至少一层或更多的喷涂层。
权利要求3所描述的发明是一种用于多芯光纤的连接器组件,其特征在于:层压将权利要求1所述的连接器组件制成特定形状后的结构体,在使所述双方的连接器组件的各套圈通孔内径的中心轴一致,保持特定位置关系的状态下,使用树脂或金属构成的材料的任一种组成的喷涂层整体涂覆,至少涂覆一层或更多的喷涂层。
权利要求4所描述的发明是一种根据权利要求1-3所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于包括:芯线,由金属管构成,金属管的通孔的内径可以插通光纤;以及金属电镀层,其被电镀到所述芯线的外部。
权利要求5所描述的发明是一种根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于:其至少一个端面是扁平状、圆顶状、或角形形状。
权利要求6所描述的发明是一种根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于至少一个所述通孔具有倒锥。
权利要求7所描述的发明是一种根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于所述芯线的内径为0.05~0.13mm。
权利要求8所描述的发明是一种根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于:在使多个圆筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,使用由金属构成的材料对多个圆筒形套圈进行电镀,并整体涂覆所述多个圆筒形套圈。
权利要求9所描述的发明是一种连接器组件的制造方法,其特征在于:在使多个圆筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,使用由树脂或金属构成的材料中的任一种,通过喷涂或电镀中的任一个方法,整体涂覆所述多个圆筒形套圈。
权利要求10所描述的发明是一种连接器组件的制造方法,其特征在于:将根据权利要求9所述的方法制得的连接器组件制成特定形状后,使用由树脂或金属构成的材料中的任一种,通过喷涂的方法,向除了所述连接器组件的两端面之外的侧面,涂覆至少一层或更多,形成涂层。
权利要求11所描述的发明是一种连接器组件的制造方法,所述方法特征在于:对根据权利要求9所述的方法制得的连接器组件制成特定形状后的结构体进行层压,使固定双方所述连接器组件的套圈通孔的中心轴相互平行并保持特定位置关系,用树脂或金属构成的材料中的任一种,通过喷涂的方法,向除去所述被层压的连接器组件的两端面的侧面,涂覆至少一层或更多,形成涂层。
权利要求12所描述的发明是一种根据权利要求9至11所述的连接器组件的制造方法,其特征在于:在特定位置上固定套圈的装置由具有可嵌入所述套圈通孔两端的凸起部分的移动式定位元件和固定式定位元件构成,通过所述两个定位元件的凸起部分被嵌入各套圈的两端孔,夹持所述各套圈,从而对各套圈进行定位。
权利要求13所描述的发明是一种根据权利要求9至11所述的连接器组件的制造方法,其特征在于:采用火焰喷涂或电弧喷涂进行喷涂。
权利要求14所描述的发明是一种用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:通过套圈被浸渍在储存于电铸槽的电铸溶液中,向相向配置的阳极和阴极通电,向所述阴极的表面电镀所述阳极物质的电镀方法,在制造用于连接光纤的连接器的方法中,使用具有可插通所述光纤的内径的通孔的金属管制成的芯线,作为所述阴极,并且在所述芯线的外表面形成电镀层。
权利要求15所描述的发明是一种根据权利要求14所述的用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,以所述的芯线的轴心为中心,将所述电镀层的外表面加工成圆筒形。
权利要求16所描述的发明是根据权利要求14所述的用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,在所述芯线上形成所述电镀层的过程中,通过移动所述芯线和所述电镀层,使和阳极间的距离增加或减少,从而提高所述电镀层的圆度或同心度。
权利要求17所描述的发明是一种根据权利要求14所述的用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,在所述芯线上形成所述电镀层的过程中,通过将所述芯线和所述电镀层以其轴心为中心进行旋转,从而提高所述电镀层的圆度或同心度。
权利要求18所描述的发明是一种根据权利要求14所述的用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,在所述芯线上形成所述电镀层的过程中,将所述阳极沿着垂直方向,在所述电镀层金属电镀厚的部分以高速往返运动,在所述电镀层金属电镀薄的部分以低速往返运动,从而减小所述电镀层的外表面的锥度。
权利要求19所描述的发明是一种根据权利要求14所述的用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:所述阳极具有与所述芯线共同的轴心,其直径比作为目标的电镀层的最大直径还要大,使用间距从上端到下端逐渐变疏的线圈,从而减小所述电镀层的外表面的锥度。
权利要求20所描述的发明一种用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:通过以芯线的通孔中心轴相互平行且配置固定在特定的位置上的芯线作为阴极,所述通孔的内径可插入光纤,对阴极通电,对所述芯线的外表面整体涂覆电镀层。
权利要求21所描述的发明是一种根据权利要求20所述的用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,所述方法特征在于:向通孔的中心轴相互平行且多级配置固定在特定的位置上的芯线通电,首先,向位于所述特定位置中央部位的芯线通电,形成电镀层,其次,向其外侧邻近的芯线通电,形成电镀层。
权利要求22所描述的发明是根据权利要求14至21中所述的用于连接多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:通过除去所述芯线的初始气泡,改善表面润湿性能,避免在制造所述套圈中形成所述电镀层的空气孔。
更具体地说,本发明的方法包括根据光纤直径,通过电铸方法,在内径如0.05~0.13mm的金属管构成的芯线周围进行电镀金属的步骤,以便制得外径为1mm或更小的圆筒形材料。而且当通过电铸制造用于光纤的金属套圈时,使用导电芯线,和使用不锈钢(例如,SUS 304)管作为用于芯线材料的材质形状。对于这种芯线,可通过利用模具挤出的方法和配线的方法制造,易于获得直径约为125.0±0.5μm的精度。
根据本发明,因为通过将圆筒形材料的外形的直径制成1mm或更小,可将在芯线周围电镀金属的厚度限制在所需要的最小值,研磨的圆筒形材料的周边,以便将偏心度(当用于光纤的金属套圈的外周被认为是一个完美的圆形时,其中心与通孔中心的偏离)限制在特定的范围内,具体地说是极容易控制在±0.5μm内。因此,用于光纤的金属套圈的产品合格率也得到提高。
下面对本发明的用于光纤的金属套圈的使用方法的描述。本发明的用于光纤的金属套圈作为将光学元件用做暂时或永久连接的部件,可以应用于使用光学元件的各种场合,并且,具有极大的优势。因为本发明的用于光纤的金属套圈的外径明显小于现有的套圈的外径,例如,其能够改善如插塞式连接器、通孔式连接器、适配器、和插座不同种类的连接器的光纤的安装密度,同时,因为偏心度极小,光纤可以更精确地进行连接并且在连接时可使光学信号的损失显著降低。
附图说明
图1是本发明的用于多芯光纤的连接器组件的主视图,其通过使用树脂多级整体涂覆多个套圈形成。
图2是本发明的用于多芯光纤的连接器组件的主视图,其通过层压由图1得到的成形结构体,使用所述树脂涂覆形成。
图3是本发明的用于多芯光纤的连接器组件1c的说明图。
图4是本发明的用于多芯光纤的连接器组件1d的说明图。
图5是在本发明的一个具体实施例中的定位元件概况的俯视图。
图6是对在本发明的一个具体实施例中向定位元件6涂覆树脂的概况进行说明的示意图。
图7在本发明的一个具体实施例中,通过电铸方法制造用于光纤的金属多套圈的装置的示意图。
图8是当制造用于多芯光纤的金属多套圈时,流向芯线的电流顺序。
图9是在本发明的一个具体实施例中,通过电铸方法制造用于光纤的金属套圈装置的纵截面图。
图10是在本发明的一个具体实施例中的用于形成电镀层的方法的示意图。
图11是在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的内径和外径的同心度及圆度,采用将两极水平,旋转阴极一侧的方法的示意图。
图12是在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的内径和外径的同心度及圆度,采用将两极水平,旋转阴极一侧的方法的示意图。
图13是在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的内径和外径的同心度及圆度,采用将两极水平,阴极一侧安装屏蔽膜并旋转的方法的侧视图。
图14是在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的内径和外径的同心度及圆度,采用将两极水平,阴极一侧安装屏蔽膜并旋转的方法的主视图。
图15是在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的内径和外径的同心度及圆度,采用绝缘材料屏蔽阳极两侧的方法的示意图。
图16是显示在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的内径和外径的同心度和圆度,采用绝缘材料屏蔽阳极两侧的方法的示意图。
图17是在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的锥形形状并使阴阳两极的长度相等,采用绝缘材料屏蔽两极的上下,使它们彼此相对相互平行,并且电流交替地流向两极。
图18所示为在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的锥形形状,垂直摆动阳极使之与圆锥体相符的方法的示意图。
图19所示为在本发明的一个具体实施例中,为了校正电镀层的锥形形状,将阳极制成线圈状,根据电镀层的金属电镀的厚度决定线圈的疏密度。
图20是本发明的用于光纤的金属套圈的纵截面图。
图21是本发明的用于光纤的金属套圈的横截面图。
图22是本发明的用于光纤的金属套圈的连接器的连接图。
本发明的最佳实施方式
下面参照附图对本发明的具体实施例进行描述。
本发明所述的用于多芯光纤的连接器组件,是指不包括用于多芯光纤的连接器组件外壳的模子部分。图1和图2所示为本发明的用于多芯光纤的连接器组件的一个实施例,图1是本发明的用于多芯光纤的连接器组件的主视图,至少配置一行以上(附图中为两行)的多个圆筒形套圈,其通过使用由树脂或金属(也包括胶结材料)构成的材料中的一种,通过喷涂方法或电铸方法整体涂覆多个套圈形成,图2是本发明的用于多芯光纤的连接器组件的主视图,其通过层压由图1得到的成形结构体,形成特定形状,使用由树脂或金属构成的材料中的一种通过喷涂方法涂覆形成。
图1表示的是用于多芯光纤的连接器组件,其多个套圈(在这个具体实施例中为8个套圈),通过使用由树脂或金属构成的材料中的任一中,通过喷涂或电铸方法,两级、整体涂覆多个套圈形成,在该图中,1是用于多芯光纤的连接器组件、2是可插入光纤的套圈、以及3是涂层,用树脂或金属构成的材料中的任一种,通过喷涂或电铸方法,以特定的位置关系固定套圈1并涂覆。优选在涂覆之前通过喷砂处理或划痕将该套圈2的外表面变粗糙,以便改善涂层的粘附度。
本发明的用于多芯光纤的连接器组件1在一行上有n个套圈(n表示等于或大于2的整数,在图1中,n=4),并K级(K表示等于或大于1的整数)设置。该套圈2的两端均用定位元件进行固定,使该套圈2的通孔的轴向方向均相同,而且每个套圈2都在特定的位置上排列。当将套圈2固定在上述位置上时,通过喷涂与溶剂和固化剂等混合的环氧树脂,使套圈2具有喷砂处理的效果,并且套圈2通过火焰喷涂、电弧喷涂、和电铸等方法整体涂覆由树脂或金属构成的材料,接着进行涂层3表面的研磨以便得到特定的尺寸。
每个所述套圈2均制成由具有优良加工性能的陶瓷(如氧化铝、氧化锆、或水晶玻璃等)、金属如镍或镍合金等的金属材料、以及塑料等等构成的圆筒形,并且精密加工其中心孔,以便使该中心孔具有与插入其中的光纤的外径完全相同的圆度、同心度、和圆筒度,该外径、孔径、和孔的偏心度等也在亚微米的公差范围内精密加工。标准套圈的外径通常为2.5mm、1.25mm,但是在本发明中,只需要将套圈固定在其两端孔上,从而本发明可使用外部变形的非标准套圈。
本发明用于形成涂层3的树脂,需要选择在比较低的温度下可流动的原料,该原料具有优良的耐热性和耐腐蚀性,并且由具有较小热膨胀系数的热塑性树脂构成。フア-トロン的线性膨胀系数为1~2×10-5/℃,由ポリプテステイツク提供,和由出光石油株式会社提供的出光PPS等的聚苯硫基树脂,可以优选这两种树脂用做热塑性树脂,但除了这两种树脂之外,可满足上述物理性质的任何热塑性树脂也可用于实施本发明。而且,可采用由环氧树脂和固化剂组成的喷涂材料进行喷涂。此外,在喷涂的同时,可将由热固性树脂的环氧树脂、溶剂、和固化剂组成的表面粗糙剂(サブナ-ル:由ア-クテクノ株式会社提供)喷涂到套圈的表层,以便形成粗糙表面。
在本发明中,使用由金属构成的材料的喷涂方法中,可采用电弧喷涂和气体火焰喷涂,这两种喷涂方法对涂覆的套圈热影响小和喷涂速度带来的影响小,在使用金属或树脂构成的材料的本发明的喷涂方法中,可采用气体火焰喷涂等。在电弧喷涂中,可在通过喷涂枪的两个喷嘴连续提供的喷涂材料的端部之间产生电弧,并且该喷涂材料的熔化部分作为细微粒通过空气喷射涂到基体的表面,该空气喷射由位于上述两个喷嘴之间的另一个喷嘴喷出,以便在基体上形成涂层。所用喷涂材料的线形在0.8mm~5.0mm之间。然而,很难测量出电弧的温度。电弧温度的变化取决于电弧的周围环境、构成电极的材料、电流等等。作为一个实施例,在铁电极之间电流为280A时光谱侧温的电弧温度为6,100K~±200K。在电弧喷涂的方法中,在这样温度下可产生熔滴。熔化了的金属作为喷涂微粒通过压缩空气喷涂进行喷射,并且当金属温度持续下降时,其在空气中飞散到基体表面。在本发明中,从对套圈热影响的角度考虑,优选采用可将金属喷涂在40℃的表面的ア-クポ-イPC120(或250)iDEX的低温金属喷涂系统(ア-クテクノ株式会社)。
电弧喷涂的优点为涂层对基体的粘附度和涂层自身的强度都优于采用火焰喷涂所得涂层,并且操作费用低。并且,两种不同金属丝均可用做喷涂材料,而且将它们熔成合金一同在喷涂过程中形成涂层。其缺点为该喷涂材料只限于有传导性的材料,以及当对于材料的输出所提供的喷涂材料速度过低时,该喷涂材料会变得过热并被氧化,导致喷涂材料合金元素损失,皮层的化学成分发生变化。
本发明的火焰喷涂方法是一种具有氧气-燃料火焰热源的喷涂方法。可将本发明的火焰喷涂方法划分为三种类型:丝材火焰喷涂、棒材火焰喷涂、和粉末火焰喷涂。
使用树脂或金属构成的材料中的一种的火焰喷涂方法进行的喷涂过程描述如下:将用于喷涂的粉末状材料从喷涂枪的中心喷嘴随着气流喷出;将该空气喷流集中地喷射到流体的周围;以及在该空气喷流的外围,燃烧丙烷-氧气、或丙烷-空气等进行喷涂。当进行喷涂时,将火焰和空气喷流进行调整,以便当该材料粉末与基础表面相撞时,将喷涂的材料粉末适当地进行熔合、或固化。此外,在本发明中优选在熔解温度300~330℃的范围内,使用热塑性树脂(聚苯硫基树脂),以便获得理想的涂层。使用本发明的喷涂方法,可避免热量对套圈的影响(如变形和弯曲等),并可获得均匀的喷涂层。
图2所示为一种用于多芯光纤的连接器组件1a,将图1得到的成形结构体(用于多芯光纤的连接器组件)加工成特定的形状后再层压,然后通过外部涂层4将它们全部连在一起,该涂层还包括树脂或金属构成的材料,通过火焰喷涂或电弧喷涂,层压图1所述的用于多芯光纤的连接器组件1,对被层压的各用于多芯光纤的连接器组件1之间的套圈孔的就位,用后面所述的夹具固定,在除去夹持面的面上,用火焰喷涂、电弧喷涂等方法喷涂由所述的树脂或金属构成的材料中的任一种材料的涂覆材料,从而形成外部涂层4。
如图3和图4所示,本发明的用于多芯光纤的连接器组件包括:用于多芯光纤的连接器组件1c,其中在除了具有套圈孔的涂层端面之外的涂层表面上形成金属层5;用于多芯光纤的连接器组件1d,其中双层层压结构体,在经外部涂层4涂覆的表面上形成该金属层5。
所述金属层5是通过电弧喷涂或火焰喷涂等在除了具有套圈孔的端面之外的涂层表面上喷涂特定金属形成的,并且对加固连接器组件1和连接器组件1a是有效的。此外,如果最终发现套圈整体位移,可将金属层5的表面进行研磨,以便进行套圈位置的调整。
现将本发明的用于多芯光纤的连接器组件的制造方法进行描述。
当根据本发明制造连接器组件时,首先将插入光纤的套圈以特定的配置进行定位。
图5为在本发明的一个具体实施例中,用于在特定位置固定线圈的定位元件的俯视图。
在图5中,6是在特定位置固定套圈2的定位元件,其由如铁、镍、和铬等的金属材料构成的合金构成。所述定位元件6由具有凸起部分8的移动式定位元件9和固定式定位元件7构成,并且定位元件通过夹持各套圈,定位每个套圈。优选将每个所述凸起部分8制成比所述套圈内径大的外径的锥形、棱锥形等的锥形、半球形、或其结合的形状,但是只要可将每个套圈的通孔位置进行精确地安装,也可使用任何其它的形状。
所述移动式定位元件9可容纳具有凸起部分8的极板8a,并以多个极板8a均可单独滑动的方式构成。当安装套圈2时,上级的极板8a可向下滑到固定式定位元件7。在每个极板8a的端部,将凸起部分8配置在固定式定位元件7的凸起部分7a对面的特定位置上。所制得的所述凸起部分7a和凸起部分8的精度属于精密级,并且当两个凸起部分7a和凸起部分8均夹持套圈时,套圈通孔的中心轴彼此方向相同。
设置可升降的起落机构10,其位于所述定位元件6的下方,具有用于支撑多个套圈2的V型槽,以便将套圈2可在V型槽中连续地提升到极板的高度进行下一步操作。
在上述具体实施例中,根据设置的根数,套圈2由套圈馈电线(未示出)成行提供,并将其放置在起落机构10的V型槽中。当套圈2置于起落机构10中时,将该起落机构10升至移动式定位元件9的最高位极板,并且移动式定位元件9可向下移动,以便将极板8a嵌入固定式定位元件7的U型壁的两端之间。元件9进一步向下,并且将凸起部分7a和凸起部分8分别插入套圈孔中,以便适当定位套圈的两端。余下的各套圈也进行类似的操作,并完成套圈的安装。在该状态下,将定位元件6的周围通过固定元件(未示出)进行固定,以便防止套圈的偏移,然后在其上涂覆树脂等。
图6是向以特定的配置固定在所述定位元件6上的套圈2上涂覆树脂的情况进行说明的示意图。
在图6中,11是用于装载所述定位元件6的底板,12是脱模剂,13是用于喷射涂层树脂的喷嘴,14是涂覆的树脂涂层。
定位元件6在完成所述多个套圈2的安装后,被移到底板11上。此时,最好将脱模剂12铺设在喷涂区的下面以防止树脂涂层14与底板11紧密地粘接。然后,通过火焰喷涂方法,作为材料的聚苯硫基树脂由喷嘴13喷射,将涂层覆盖整个毗连的区域,以这种方式将套圈2附近的温度保持在150~200℃的范围内。
也可以使用由环氧树脂和固化剂组成的喷涂材料,通过火焰喷涂进行涂覆。
在喷涂时,将由环氧树脂、溶剂、和固化剂组成的サブナ-ル(由ア-クテクノ株式会社制造)喷涂到套圈上,以便其表面变得粗糙,也可以将套圈涂以所述聚苯硫基树脂。
涂覆完成后,返回常温,将涂层的外部进行研磨,以使各套圈孔和涂层侧面的间隔为特定值,从而获得图1所示的用于多芯光纤的连接器组件1。
层压用于多芯光纤的连接器组件1,并且用没有图示的夹具对被层压的用于多芯光纤的连接器组件1之间的套圈孔进行定位固定,在与上述条件相同的条件下,通过火焰喷涂或电弧喷涂将所述树脂或金属构成的材料喷涂到所述被层压的用于多芯光纤的连接器组件1的除了具有套圈孔的表面,形成外涂层4,从而获得图2所示的多心光纤连接器组件1a。
用于多芯光纤的连接器组件(多芯套圈)也可通过电铸多个圆筒形套圈制得,下面将结合附图对使用电铸方法制造用于多芯光纤的连接器组件的方法进行描述。
图7为通过电铸方法制造用于多芯光纤的多芯套圈的装置的示意图,在图7中,20是电铸槽,其内部由隔膜21分隔成阳极室22和阴极端。阳极443沿着电铸槽20的内壁设置,与隔膜21相对。阳极443的材料根据电镀在芯线杆材(圆筒形套圈)外部的金属适当选择,通常可将镍、铁、铜、或钴等用作阳极443的材料。24是过滤器,通常,过滤精度为0.1~0.2μm,由泵25高速过滤电铸溶液。此外,26是阀。27是电铸溶液,通常以水作为溶液,并包含某些与一种希望电镀在芯线28外部的金属种类相符的金属离子。
通过电铸进行电镀所用金属的种类,例如为镍、铁、铜、钴、钨、及其合金,因此,在水溶液或浮选液的状态下,电镀溶液27可以保持这些金属成分,例如:氨基磺酸镍、氯化镍、硫酸镍、氧化亚铁磺酰胺、氧化亚铁氟硼酸盐、焦磷酸铜、氟硼酸铜、铜硅氟化物、氟化钛、链烷醇磺酸铜、硫酸钴、和钨酸钠水溶液;或通过分散在水中的金刚砂粉末、碳化钨、碳化硼、氧化锆、氮化硅、氧化铝、或金刚石的浮选液。上述包括磺酰胺的水溶液作为电铸溶液27极为有效,这是因为其易电铸、化学性稳定、易溶解。
此外,阴极以极小的误差与多个芯线28(圆筒形套圈)相持,由具有凸起部分31的上部固定元件29和下部固定元件30夹持,通过由导电金属组成的凸起部分31被嵌入芯线28的两端孔,使所述多个芯线通孔的中心轴相互平行并且以特定的配置固定。所述凸起部分31的形状为锤状、针状及两种形状的组合等,夹持时优选所述通孔位置偏移小的形状。具有所述凸起部分31的上部固定元件29和下部固定元件30是由绝缘材料制成的。在上部固定元件29上的每个凸起部分31均分别连接到阴极侧的导线29a上,以便电流选择性地流向多芯线28上。
在芯线的所有部位中,通过电铸方法电镀在芯线外部的金属的厚度未必是固定的,其取决于电铸槽与阳极、阴极的结构等,因此当制造多芯光纤的金属多套圈时,首先使电流流向配置在特定位置上的多个芯线中心的一条芯线上,以便在中心的芯线上形成电镀层,然后依次使电流流向相邻的芯线以在其上形成电镀层,没有过量和不足的膜后,可以整体形成电镀层。
图8是对电流流向芯线的顺序进行说明的示意图,如图8所示电流的流向按照从①到③的顺序进行。在此,以一个25芯套圈为例,为了进行电镀电流流向按以下方法进行:首先流向位于特定配置的中心的编号①的芯线;其后,流向位于编号①芯线周围的编号②的芯线;再其后,流向编号③的芯线,因此,用致密而无间隙的电镀层将该多芯线(在这种情况下为25条芯线)涂覆成一体。此外,在中心部分的芯线上形成电铸层时,仅将需要调整的电镀层浸渍到电铸溶液中继续调整其过量和不足,电镀层上形成屏蔽膜后,仅将需要调整的电镀层浸渍到电铸溶液中,调节电镀层的厚度。
在用上述电铸溶液27填充电铸槽20的条件下进行的电铸,将芯线28浸渍在阴极侧,并且在阳极443和芯线28上通电,使电流密度为4~20A/dm2。这时,当电铸溶液27的pH值保持在酸性时,pH值为3~6,pH值更优选为4~5,通电后,金属可在多芯线28的外部进行12小时电镀,达到特定的厚度。通过使用例如活性炭等可将有机杂质定期地从电铸溶液27除去,或者,在电铸之前,通过将电流以约0.2A/dm2的低电流密度通电到阴极和阳极可将无机杂质如钢等从电铸溶液27除去,其中例如镀镍瓦垄铁和石墨可分别用做阴极和阳极。
通过电镀形成的由电镀层整体涂覆多个圆筒形套圈的结构体,通过以亚微米的精度研磨校正所述多个圆筒形套圈的两端孔和从电镀层侧面偏移的部分后,应用在光纤的金属多套圈上。
下面结合附图,对本发明的多芯用于光纤的金属套圈的制造方法进行说明。
在图9中,40是通过电铸方法制造圆筒形材料的装置。41为电铸槽,其内部被隔膜42分隔成一个阳极室43和一个阴极侧。在阳极室43中,将阳极44沿着电铸槽41的内壁安装在该隔膜42内侧的对面。阳极44的材料根据电镀在芯线周围的金属,适当地进行选择,通常使用镍、铁、铜、或钴等。
45是过滤器,通常具有0.1~2μm的孔径,通过泵46以高速将电铸溶液50进行过滤。47是阀、48是O形环、49是发动机。50是电铸溶液,通常以水作为溶液,并包含某些与一种希望电镀在芯线28外部的金属种类相符的金属离子。通过电铸电镀上的金属的种类,例如为镍、铁、铜、钴、钨、及其合金,因此,在水溶液或浮选液的状态下,电镀溶液50可以保持这些金属成分,例如:氨基磺酸镍、氯化镍、硫酸镍、氧化亚铁磺酰胺、氧化亚铁氟硼酸盐、焦磷酸铜、氟硼酸铜、铜硅氟化物、氟化钛、链烷醇磺酸铜、硫酸钴、和钨酸钠水溶液;或通过分散在水中的金刚砂粉末、碳化钨、碳化硼、氧化锆、氮化硅、氧化铝、或金刚石的浮选液。上述包括磺酰胺的水溶液作为电铸溶液50极为有效,这是因为其易电铸、化学性稳定、易溶解。
电铸溶液50的金属成分最终变为构成本发明光纤的金属套圈。因此,当需要将光纤的金属套圈用在PC连接器组件上时,例如,优选使用易于研磨的镍或镍/钴合金等的镍合金。
综上所述,本发明的方法包括用于将金属电镀在芯线外部以形成具有约1mm或更小外径的圆筒形材料的步骤,和用于将圆筒形材料的外径加工成1mm或更小直径的完美的圆形物。
在芯线的所有位置通过电铸电镀在芯线外部的金属的厚度不总是相同的,其取决于电铸槽、阳极的结构等。因此,圆筒形材料的外径越大,通孔的偏心度就越大。
然而,根据本发明,因为为了保持电镀在芯线周围金属厚度为所需要的最小值,将圆筒形材料的外径制成约1mm或更小,因此较容易将偏心度(即当光纤的金属套圈的圆周被认为是一个完美的圆形时,光纤的金属套圈的圆周中心和通孔中心之间的偏离)限制在特定的范围内,具体地说是极容易控制在±0.5μm内,因此,作为产品的光纤的金属套圈的合格率也得到提高。
因为芯线是决定光纤的金属套圈内径的一个因素,也就是说插入光纤芯线的通孔的直径尺寸,至于维持厚度的均匀度、圆度(在芯线的所需直径和实际直径之间的接近度)、和线性度均需要高精度。
这种芯线可以将上述金属通过例如使用模具挤出方法、配线方法、无心加工等方法获得,就不锈钢而言,易获得具有直径约为125.0±0.5μm的精度的芯线材料。
并且,当通孔的形状除希望为圆形以外的形状时,将上述金属材料通过模具挤出成形。
在电铸槽41中装满电铸溶液50的情况下,将芯线51浸渍在阴极侧,根据需要,并且将正电流和负电流分别施于阳极44和芯线51,在纵向的轴芯周围转动芯线51,以便使电流密度约为4~20A/dm2。此时,当电铸溶液50的pH值保持在酸性时,pH值为3~6,pH值更优选为4~5,在通电开始12小时以内,通常3~8小时以内,在多芯线51的周围将金属电镀成特定的厚度。通过使用活性炭可将有机杂质有规律地从电铸溶液50除去。此外,在电铸之前,通过将电流以约0.2A/dm2的低电流密度施于阴极和阳极可将钢等的无机杂质从电铸溶液50除去,其中镀镍瓦垄铁和石墨可分别用做阴极和阳极。
根据用途将电镀层52截成特定长度后,可将其直接地用于光纤的金属套圈,但是通常通过NC机械加工等加工方法,将该层的外围制成精度水平为亚微米(±0.5μm以内)的完美的圆形。根据本发明,因为将电镀在芯线材料周围的金属的厚度制成作为圆筒形材料的外径,为1mm或更小,因此作为产品的光纤的金属套圈的偏心度则易于保持在±0.5μm内。
为了将电镀层52的外径和内径的同心度和圆度限定在所需精度内,如图10所示,通过利用阳极44侧的电镀层52,连同作为阴极的芯线51旋转一起,可改变阴极和阳极间的距离,改变芯线51的旋转角速度,随着芯线51的旋转,改变电流值,从而,可将电镀层的内径和外径的同心度和圆度限制在所需要的精度。
如图11和图12所示,在形成电镀层52时,将仅仅一部分需要校正的电镀层52浸渍在电铸溶液中,同时可调节过量和不足,并且如图13和图14所示,将屏蔽膜53置于电镀层52上,并仅仅将需校正的电镀层52的一部分浸渍在电铸溶液50中,以便该金属电镀层的厚度完全均匀。
如图15所示,阳极的宽度可制成小于电镀层的直径,并且如图16所示,将绝缘材料54固定在阳极44宽度方向的两侧,以便使金属电镀层的厚度完全均匀。
在如图17所示的具体实施例中,为了不产生电镀层锥形而形成圆筒形形状,将经电镀的芯线51的长度制成与阳极44的长度相同,芯线的终点的高度和阳极终点的高度相同,并且两极彼此平行固定,例如,当将两极用绝缘材料54包覆以保护电镀层时,形成电镀层,同时交替地改变施于阴极和阳极的电流的方向,以便阴极侧金属电镀层的厚度均匀。
如图18所示的具体实施例显示了一种用于校正电镀层锥形的装置,将阳极44或阴极(芯线)51或其两极都上下移动,同时保持它们彼此平行。根据该锥形度,以高速将电镀层52的厚金属电镀部分进行摆动并且将其薄的部分以低速进行摆动,同时阴极和阳极处于彼此同步,以便阴极侧金属电镀层的厚度均匀。
在如图19所示的具体实施例中,提供了一种用于校正电镀层呈锥形的装置,当阴极的电镀层呈锥形形状时,将阳极线圈成线圈(线圈状阳极S),然后将线圈在电镀层52的薄金属电镀部分进行密集线圈,接着将线圈在所述电镀层52的厚的部分进行稀疏线圈,并且向两极通电,以便对电镀层的锥度进行校正。
为了除去芯线上的最初的气泡,并改善所述芯线表面的浸润性,在控制液体温度时,可按如下方法制作:
(1)将芯线从溶液中取出若干次;
(2)将大的气泡从芯线的底部排除;
(3)在水溶液中摆动芯线;以及
(4)以高速将芯线进行旋转。
在安装连接器组件时为方便起见、以及为了改善机械强度,用于光纤的金属套圈55的外径应优选1mm或更小,和优选0.50~0.75mm。
根据连接器的结构等将用于光纤的金属套圈55制成的适当的长度。另外,根据用途,在本发明的用于光纤的金属套圈55上,例如图20所示,将本发明的用于光纤的金属套圈55的一个或两个端面加工成诸如扁平形、圆顶形、或角形等的形状,可在通孔56中的光纤线的插入口的一端或两端设置一个适宜角度的倒锥体,以便帮助光纤线插入通孔56。
当需要时通过NC机械加工等加工,将用于光纤的金属套圈55的外围进行研磨,以便制成亚微米精度的完美的圆,更具体地相对于通孔56的中心在±0.5μm内。
下面对如何使用本发明的用于光纤的金属套圈55进行描述,将本发明的用于光纤的金属套圈55应用于使用光学元件的多种场合,并且均极为方便,将光纤元件作为暂时性或永久性连接光纤的部件。
因为本发明的用于光纤的金属套圈的外径明显小于现有的套圈,其能够方便地改善用于诸如插塞式连接器组件、通孔式连接器组件、适配器、和插座的各种连接器组件的光纤安装密度,同时,因为偏心度极小,可将光纤更精确地进行连接,并且可明显降低连接时光信号的损失。
图22为使用图20和图21所示的本发明的用于光纤的金属套圈55,PC连接光纤的连接器的实施例,如图20和图21所示。首先,将光纤线57和57′插入用于光纤的金属套圈55和55′的通孔56中,并且在该状态下,将用于光纤的金属套圈55和55′的端面精加工成凸起部分的球面。然后,将其终端安装有用于光纤的金属套圈55和55′的光纤线57和57′,从相反方向插入连接器组件58的通孔中,直至使光纤线57和57′上的两端部开始彼此接触。因此,所制得的光纤连接器组件,或直接使用,或根据需要,安装使用,例如,安装通用的套管支架、橡胶支架、或光纤连接器组件的凹(凸)辊环。
在这种情况下,可将光纤线57和57′的尖端与用于光纤的金属套圈55和55′的端面同时进行研磨,例如既可以研磨成凸起部分的球面或倾斜的球面,又可以研磨成平面或倾斜的平面。
为了除去芯线上的最初的气泡,并改善所述芯线表面的浸润性,在控制液体温度时,将芯线从溶液中取出若干次,从芯线的底部排除大的气泡,在水溶液中上下摆动芯线,或高速旋转芯线。
实施例
(实施例1)
用于喷涂的表面粗糙剂(サブナ-ル:由ア-クテクノ株式会社生产),是由环氧树脂、溶剂、固化剂组成,将其喷涂在套圈上,将该套圈通过上述具体实施方式的方法固定在定位元件上,涂覆套圈的表层,并制成特定的形状,通过火焰喷涂,在除了具有套圈孔的端面上,整体喷涂聚苯硫基热塑性树脂(由ポリプラステイツク生产的フア-トロン),并制成特定形状,制作20个用于8芯光纤的连接器组件,在每个连接器组件中具有1级套圈。
此时,喷嘴的温度设定在300~330℃,该套圈附近的温度保持在150~200□。在制得的用于8芯光纤的连接器组件中,测量套图孔之间的偏心度误差,其误差范围是±0.05~0.5μm。
(实施例2)
用于喷涂的表面粗糙剂(サブナ-ル:由ア-クテクノ株式会社生产),是由环氧树脂、溶剂、固化剂组成,将其喷涂在套圈上,将该套圈通过对于上述具体实施方式的方法固定在定位元件上,涂覆套圈的表层,并制成特定的形状,通过电弧喷涂(ア-クポ-イPC120i低温金属喷涂系统;ア-クテクノ株式会社生产),在除了具有套圈孔的端面上,整体喷涂锌盘条和铝盘条,并制成特定形状,制作20个用于8芯光纤的连接器组件,在每个连接器组件中具有2级套圈。
在喷涂时,该套圈附近的温度保持在40~50℃。在制得的用于8芯光纤的连接器组件中,测量套圈孔之间的偏心度误差,其误差范围是±0.05~0.5μm。
(实施例3)
通过将由实施例2的方法制得的用于光纤的连接器组件切削成特定形状后,并调整套圈通孔和壁表面的位置,层压所得的结构体。然后通过火焰喷涂将PPS整体涂覆在除了具有套圈孔端面的表面上,并制成特定形状,制作10个用于16芯光纤的连接器组件,在每个连接器组件中具有4级套圈。
此时,喷嘴的温度设定在300~330℃,并且该套圈附近的温度保持在150~200℃。在制得的用于16芯光纤的连接器组件中,测量套圈孔之间的偏心度误差,其误差范围是±0.05~0.5μm。
(实施例4)
将用于喷涂的铝盘条和锌盘条通过电弧喷涂(ア-クポ-イPC120i低温金属喷涂系统;ア-クテクノ株式会社生产),进行低温金属喷涂,喷涂在通过实施例1和实施例3的方法制得的用于光纤的连接器组件的除了具有套圈孔的端面的表面上。
输出电压:7~10V
线供给速度:3.5m/min(=1.3mm)
喷射压力:5.5kg/cm2
测量制得用于光纤的连接器组件中,在将连接器组件制成特定形状后,套圈孔之间的偏心度误差范围是0.5μm或更小。
其误差范围是±0.05~0.5μm,本发明的用于多芯光纤的连接器组件适于防止光纤间的轴偏离。
(实施例5)
使用上述具体实施例的方法用镍在50个圆筒形金属套圈上进行电铸,其配置为10行×5级。将所得结构体磨成特定形状,并将用于喷涂的由环氧树脂、溶剂、和固化剂组成的表面粗糙剂(サブナ-ル:由ア-クテクノ株式会社生产)喷涂到除了具有通孔端面的套圈表面上,以便使其表面变粗糙,然后,在其上使用聚苯硫基热塑性树脂(出光石油株式会社生产的出光PPS)进行火焰喷射。将火焰喷射的温度调整到约300~330℃,接近于喷嘴附近的温度,并且所述结构体的表面温度调整到约150℃。在制得的用于多芯光纤的连接器组件中,在将连接器组件制成特定形状后,测量各套圈孔之间的偏心度误差,结果其误差范围为±0.05~0.5μm。
(实施例6)
使用上述具体实施例的方法将50个圆筒形金属套圈进行电铸,其配置为10行×5级。将所得结构体磨成特定形状,并将由环氧树脂、溶剂、和固化剂组成的用于喷涂的表面粗糙剂(サブナ-ル:由ア-クテクノ株式会社生产)喷涂到除了具有该套圈通孔两端面的表面上,以便使其表面变粗糙,然后,以铝盘条和锌盘条作为喷涂材料进行电弧喷涂(ア-クポ-イPC120i低温金属喷涂系统;ア-クテクノ株式会社生产),进行低温金属喷涂。
输出电压:7~10V
线供给速度:3.5m/min(=1.3mm)
喷射压力:5.5kg/cm2
在将连接器组件制成特定形状后,测量制得连接器组件中的每个套圈孔之间的偏心度误差,其误差范围为±0.05~0.5μm的。
(实施例7)
用于喷涂的表面粗糙剂(サブナ-ル:由ア-クテクノ株式会社生产),是由环氧树脂、溶剂、固化剂组成,将其喷涂在套圈上,将该套圈通过上述具体实施方式的方法固定在定位元件上,使该套圈表面变粗糙,通过火焰喷涂,在除了具有套圈孔端面的表面上,整体喷涂聚苯硫基热塑性树脂(由ポリプラステイツク生产的フア-トロン),并制成特定形状,制作用于24芯光纤的连接器组件,在每个连接器组件中具有3级套圈,此外,将该结构体的外部进行磨制以得到特定形状,3层层压调整了各套圈通孔和壁表面位置的结构体,然后使用フア-トロン通过火焰喷涂在该结构体上涂覆,制作10个用于72芯光纤的连接器组件。
此时,将火焰喷射的温度调整到约300~330℃,接近于喷嘴附近的温度,并且所述结构体的表面温度调整到约150~200℃。在制得的用于72芯光纤的连接器组件中,在将连接器组件制成特定形状后,测量各套圈孔之间的偏心度误差,结果其误差范围为±0.05~0.5μm。
综上所述,本发明连接器组件的误差范围为0.5μm或更小,证实了本发明的连接器组件适合于防止光纤的轴向位移。
(实施例8)
使用上述具体实施例的方法用镍在50个圆筒形金属套圈上进行电铸,其配置为10行×5级。将所得结构体磨成特定形状,制成由电镀套圈和镍层组成的用于50芯光纤的连接器组件。测量每个套圈孔之间的偏心度误差,结果其误差范围为±0.05~0.5μm。
(实施例9)
用于喷涂的表面粗糙剂(サブナ-ル:由ア-クテクノ株式会社生产),是由环氧树脂、溶剂、固化剂组成,将其喷涂在套圈上,将该套圈通过上述具体实施方式的方法固定在定位元件上,使该套圈表面变粗糙,通过火焰喷涂,在除了具有套圈孔端面的表面上,整体喷涂由环氧树脂和固化剂组成的喷涂材料,并制成特定形状,制作用于8芯光纤的连接器组件,在每个连接器组件中具有1级套圈。
此时,喷嘴的温度设定在150℃,并且将该套圈附近的温度调节到在150~200℃。在制得的用于8芯光纤的连接器组件中测量每个套圈孔之间的偏心度误差,结果其误差范围为±0.05~0.5μm。
产业上运用的可行性
综上所述,本发明的多芯光纤的连接器组件是一种通过如下方法得到的结构体:使用该套圈的两端孔作为定位参考点,通过精确调整定位元件调整多圆筒形套圈,当套圈保持这种位置关系时,将由树脂或金属构成的材料,通过喷涂或电铸,一起涂覆到多个圆筒形套圈上,得到结构体;以及将在所述结构体表面上,使用树脂或金属构成的材料,进行至少2层的层压,形成具有喷涂层的结构体。因此,使用本发明的用于多芯光纤的连接器组件,不会出现光纤间的轴位移或弯曲,从而防止由于光纤的不良定位导致的连续损失。
此外,即使轴偏移的套圈,只要该套圈孔的圆度未发生变形,就不会产生任何问题。如果该套圈的配置是多层的,能够容易构建通道数量庞大的多个光系统。
本发明的用于多芯光纤的连接器组件采用具有可插通光纤的内径的廉价的导电材料构成的金属管。由于这个原因,本发明的金属连接器组件不同于现有的非导电材料制成的、昂贵的陶瓷产品,或现有的导电材料制成但需要将芯线从其电镀层中取出的产品,从而,通过采用本发明的金属连接器组件,总成本可以由于使用了廉价材料和减少工序而大为降低。
本发明的用于多芯光纤的连接器组件通过采用具有可插通光纤的内径的廉价的导电材料构成的金属管,不同于现有的非导电材料制成的、昂贵的陶瓷产品,或现有的导电材料制成但需要将芯线从其电镀层中取出的产品,因其廉价的材料费和简易的工序而使成本大幅度降低。此外,使用切割前或切割后的圆筒形套圈可制成本发明的用于光纤的金属多套圈。
根据用途,可将用于光纤的金属多套圈的一个或两个端面加工成扁平形、圆顶形、或角形等形状,或在通孔中光纤线的插入孔的一端或两端形成一个适宜角度的倒锥体,以便帮助光纤线插入这些通孔,用于光纤的部件应用于使用光学元件的多种用途,都极为方便。
本发明的用于光纤的金属多套圈能够显著地改善各种多芯连接器组件中的光纤安装密度,同时,因为可使各芯线通孔的中心轴平行且位于特定的位置上,可以更高精度的连接光纤,可明显降低光信号的损失。

Claims (22)

1.一种用于多芯光纤的连接器组件,用于保持多个光纤的终端,其特征在于包括:连接器组件主体,其由树脂或金属中的任一材料构成的喷涂层或电镀层构成;以及多个圆筒形套圈,其用于将所述多个光纤逐芯插入,所述套圈是在使通孔内径的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,用所述材料构成的喷涂层或电镀层整体涂覆形成的。
2.一种用于多芯光纤的连接器组件,用于保持多个光纤的终端,其特征在于包括:连接器组件主体,其由树脂或金属中的任一材料构成的喷涂层或电镀层构成;以及多个圆筒形套圈,其用于将所述多个光纤逐芯插入,所述套圈是在使通孔内径的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,用所述材料构成的喷涂层或电镀层整体涂覆形成的,向所述经喷涂形成的材料的表面进一步涂覆由树脂或金属中的任一材料构成的至少一层的喷涂层。
3.一种用于多芯光纤的连接器组件,其特征在于:层压将权利要求1所述的连接器组件制成特定形状后的结构体,在使所述双方的连接器组件的各套圈通孔内径的中心轴一致,保持特定位置关系的状态下,使用树脂或金属构成的材料的任一种组成的喷涂层整体涂覆,至少涂覆一层的喷涂层。
4.根据权利要求1至3中任一所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于包括:芯线,由金属管构成,金属管的通孔的内径可以插通光纤;以及金属电镀层,其被电镀到所述芯线的外部。
5.根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于:其至少一个端面呈扁平状、圆顶状、或角形状。
6.根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于:至少一个所述通孔具有倒锥。
7.根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于:所述芯线的内径为0.05~0.13mm。
8.根据权利要求4所述的用于多芯光纤的套圈,其特征在于:在使多个圆筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,使用由金属构成的材料对多个圆筒形套圈进行电镀,并整体涂覆所述多个圆筒形套圈。
9.一种用于多芯光纤的连接器组件的制造方法,其特征在于:在使多个圆筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心轴相互平行并保持特定位置关系的状态下,使用由树脂或金属构成的材料中的任一种,通过喷涂或电镀中的任一方法,整体涂覆所述多个圆筒形套圈。
10.一种用于多芯光纤的连接器组件的制造方法,其特征在于:将根据权利要求9所述的方法制得的连接器组件制成特定形状后,使用由树脂或金属构成的材料中的任一种,通过喷涂的方法,向除了所述连接器组件的两端面之外的侧面,涂覆至少一层,形成涂层。
11.一种用于多芯光纤的连接器组件的制造方法,其特征在于:对根据权利要求9所述的方法制得的连接器组件制成特定形状后的结构体进行层压,使固定双方所述连接器组件的套圈通孔的中心轴相互平行并保持特定位置关系,用树脂或金属构成的材料中的任一种,通过喷涂的方法,向除去所述被层压的连接器组件的两端面的侧面,涂覆至少一层,形成涂层。
12.根据权利要求9至11中任一所述的连接器组件的制造方法,其特征在于:在特定位置上固定套圈的装置由具有可嵌入所述套圈通孔两端的凸起部分的移动式定位元件和固定式定位元件构成,通过所述两个定位元件的凸起部分被嵌入各套圈的两端孔,夹持所述各套圈,从而对各套圈进行定位。
13.根据权利要求9至11中任一所述的连接器组件的制造方法,其特征在于:采用火焰喷涂或电弧喷涂进行喷涂。
14.一种用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:通过套圈被浸渍在储存于电铸槽的电铸溶液中,向相向配置的阳极和阴极通电,向所述阴极的表面电镀所述阳极物质的电镀方法,在制造用于连接光纤的连接器的方法中,使用具有可插通所述光纤的内径的通孔的金属管制成的芯线,作为所述阴极,并且在所述芯线的外表面形成电镀层。
15.根据权利要求14所述的用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,以所述的芯线的轴心为中心,将所述电镀层的外表面加工成圆筒形。
16.根据权利要求14所述的用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,在所述芯线上形成所述电镀层的过程中,通过移动所述芯线和所述电镀层,使和阳极间的距离增加或减少,从而提高所述电镀层的圆度或同心度。
17.根据权利要求14所述的用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,在所述芯线上形成所述电镀层的过程中,通过将所述芯线和所述电镀层以其轴心为中心进行旋转,从而提高所述电镀层的圆度或同心度。
18.根据权利要求14所述的用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:其包括以下步骤,在所述芯线上形成所述电镀层的过程中,将所述阳极沿着垂直方向,在所述电镀层金属电镀厚的部分以高速往返运动,在所述电镀层金属电镀薄的部分以低速往返运动,从而减小所述电镀层的外表面的锥度。
19.根据权利要求14所述的用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:所述阳极具有与所述芯线共同的轴心,其直径比作为目标的电镀层的最大直径还要大,使用间距从上端到下端逐渐变疏的线圈,从而减小所述电镀层的外表面的锥度。
20.一种用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:通过以芯线的通孔中心轴相互平行且配置固定在特定的位置上的芯线作为阴极,所述通孔的内径可插入光纤,对阴极通电,对所述芯线的外表面整体涂覆电镀层。
21.根据权利要求20所述的用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:向通孔的中心轴相互平行且多级配置固定在特定的位置上的芯线通电,首先,向位于所述特定位置中央部位的芯线通电,形成电镀层,其次,向其外侧邻近的芯线通电,形成电镀层。
22.根据权利要求14至21中任一所述的用于多芯光纤的套圈的制造方法,其特征在于:通过除去所述芯线的初始气泡,改善表面润湿性能,避免在制造所述套圈中形成所述电镀层的空气孔。
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