CN1673789A - 光纤连接器和连接方法 - Google Patents

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Abstract

一种光纤连接器用于光学连接一对其末端彼此相对的光纤10。光纤连接器由热变形温度高于光纤10的涂层12的材料形成。连接器具有导孔22，其用于在其中插入其末端彼此相对的光纤。连接器具有光纤固定凹槽部分23，其环形形成在导孔22的壁中。当光纤10的涂层12热变形时，部分涂层12啮合凹槽23，由此将光纤10固定在导孔22中。

Description

光纤连接器和连接方法
相关申请的交叉参考
本申请基于并要求分别于2004年3月25日和2004年9月30日提交的在先日本专利申请号2004-89300和2004-287959的优先权，这里这些文件的全部内容在此结合作为参考。
技术领域
本发明涉及一种光学连接光纤的光纤连接器，以及使用该光纤连接器光学连接光纤的光纤连接方法。
背景技术
最近，在光通信和传输技术中，光学布线得以发展，在光学布线中光传输线形成于安装在板上的LSI之间。在这些技术中，光传输线由例如光纤或波导薄膜形成。在现阶段，波导薄膜的传输损耗比光纤高3或4倍。因此，为了覆盖相对长的距离，利用光纤是有效的。
例如当板上的LSI通过光纤连接时，需要调节LSI之间的光纤长度。在这种情况下，将各光纤的每个末端连接到光纤连接器是可能的。然而，这是不实际的，因为各光纤的每个末端的处理(特别是抛光)花费很大。相反，一种称作机械接合的方法是有效的，其中端面利用应力裂变形成而不需抛光，由此半固定性地将光纤连接到LSI。
作为一种机械接合方法，日本专利申请KOKAI公开号4-124606公开了用于将光纤插入称为护套的管中，并且卷曲该护套以固定光纤的技术。此外，日本专利申请KOKAI公开号2-12112公开了另一种机械接合方法，其中用于保持光纤的锥口孔形成在铝制的纵剖套管中，并且使其端面通过应力裂变形成的光纤在孔内互相接触。在这种状态下，光纤彼此轴向挤压，同时纵剖套管被夹紧以固定光纤。这个方法不需要抛光，并且能够利用工具使光纤在现场连接，这不会花费很多。
日本专利申请KOKAI公开号4-124606中公开技术的缺陷在于抛光光纤的连接末端花费太大，以及由于每个护套必须破裂因此需要大的工具，这使得现场进行连接变得困难。此外，由于光纤被插入护套内并固定在其中，因此光纤保持部分可能通过例如热膨胀而容易移动。
在日本专利申请KOKAI公开号2-12112中，现场处理是可能的。然而，由于光纤在铝制纵剖套管内互相接触，因此需要防止由于夹紧时发生的变形而引起的套管移动。为了实现这一点，需要增加套管材料的强度。这意味着由树脂形成套管是困难的。此外，当套管由金属形成时，强度必然增大。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种光纤连接器，用于光学连接至少一对覆盖有涂层件的光纤，包括：
本体，由热变形温度比涂层件高的树脂形成，该本体包括构造成在其中插入光纤的导孔，所述光纤的末端彼此相对地定位，该本体包括环形形成在面向导孔的本体内壁中的光纤固定凹槽部分以固定光纤和涂层件。
根据本发明的第二方面，提供一种光纤连接器，用于光学连接至少一对覆盖有涂层件的光纤，包括：
本体，由热变形温度比涂层件高的材料形成，该本体包括构造成在其中插入光纤的导孔，所述光纤的末端彼此相对地定位，该本体包括环形形成在面向导孔的本体内壁中的光纤固定凹槽部分以固定光纤和涂层件，
其中，当光纤的涂层件热变形时，部分涂层件由凹槽部分啮合，在导孔内固定光纤。
根据本发明的第三方面，提供一种光学连接至少一对光纤的方法，该光纤覆盖有涂层件，包括：
准备包括本体的光纤连接器，该本体由热变形温度比涂层件高的材料形成，该本体包括构造成在其中插入光纤的导孔，所述光纤的末端彼此相对地定位，该本体包括环形形成在面向导孔的本体内壁中的光纤固定凹槽部分以固定光纤和涂层件；
暴露光纤的末端的端面，
将至少一对光纤从导孔的两个相对侧插入光纤连接器的导孔，所述光纤末端的光学端面彼此相对；以及
在光纤插入导孔时或之后加热涂覆光纤的涂层件，以使涂层件热变形，并且使部分涂层件啮合凹槽部分以在导孔内固定光纤。
根据本发明的第四方面，提供一种光纤连接器，用于光学连接至少一对光纤，包括：
套管，构造成保持多根光纤；和
压接件，构造成沿垂直和平行于光纤的轴的方向对套管施加压力。
附图说明
图1是说明根据本发明第一实施例的光纤连接器结构的示意截面图；
图2A至2C是根据第一实施例的用于解释连接光纤的方法的截面图；
图3是说明在第一实施例的变形中采用的凹槽结构的截面图；
图4是说明根据本发明第二实施例的光纤连接器结构的示意截面图；
图5是说明第二实施例的光纤连接器结构的示意透视图；
图6是沿图5的VI-VI线得到的视图；
图7A至7C是根据第二实施例的用于解释连接光纤的方法的截面图；
图8是说明根据本发明第三实施例的光纤连接器结构的示意截面图；
图9是说明根据本发明第四实施例的光纤连接器结构的示意截面图；
图10A至10D是根据第四实施例的用于解释连接光纤的方法的截面图；
图11是说明根据本发明第五实施例的光纤连接器结构的示意截面图；
图12是沿垂直于光纤的轴的平面得到的示意截面图，并根据本发明的第六实施例用于解释光纤连接器的结构；
图13是用于解释第六实施例的光纤连接器的结构，以及说明从导孔的轴向观察时套管的前视图；
图14是用于解释第六实施例的光纤连接器的结构，以及说明如何连接光纤的透视图；
图15是说明根据本发明第七实施例的光纤制造装置的整个结构的示意图；
图16是说明图15的本质部分的截面图；以及
图17A至17E是说明根据第七实施例的制造光纤的工序的截面图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。图中，同样的附图标记表示同样的元件。然而，应该注意，这些图只是示意性的，厚度和平面尺寸之间的关系、层厚度的百分比等与实际的不同。因此，具体的厚度和尺寸必须考虑到下面的描述来确定。当然，尺寸之间的关系或比率在各图之间不同。
另外，下面描述的实施例仅仅是使本发明的技术思想具体化的例证性装置和方法。因此，每个构件的材料、外形、结构以及布置等不限于详细说明的实施例。本发明的技术思想能够以多种方式变形，只要不偏离权利要求的范围。
另外，下述实施例的光纤连接器不能像光纤接头一样在连接光纤后恢复到连接之前的状态。
(第一实施例)
图1是说明根据本发明第一实施例的光纤连接器结构的示意截面图。
图1中，附图标记10(10-1，10-2)表示光纤。每根光纤10通过用涂层12涂覆纤芯11而形成。该纤芯可由石英或塑料形成。涂层12是提高光纤对外力如弯曲力和摩擦力的耐久性的主要涂层。涂层12可以为单层或多层形式，由UV固化树脂，软塑料，聚酰氨树脂等制成。
在部分涂层12从每根光纤10的末端去除后(图13示出了去除了涂层12的光纤10的端部)，每根光纤10的端面利用应力裂变形成。在这种状态下，将光纤10从两侧插入随后描述的套管的导孔内，由此光纤的端面彼此接触。
图1中，附图标记20表示光纤连接器。光纤连接器20由圆柱形套管(连接器本体)21形成，该套管包含定位导孔22和设置在导孔22的内表面中的光纤固定凹槽部分23。
套管21可由金属如铝、陶瓷材料如氧化锆、玻璃、环氧树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚对苯二甲醇二乙醇酯(PBT)树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、氟碳树脂或液晶聚合物等制成。如果耐热温度(在这种情况下，在最低温度时每种材料的弯曲弹性系数是在室温时的一半或更小)比光纤10的涂层12的热变形时的温度高，则已经足够。特别地，如果套管由约5-30μm厚、混合了70-80％玻璃填料的环氧树脂形成，则导孔22可以利用金属模型通过树脂模制容易地形成。
导孔22通过套管21的中心沿套管的轴向延伸，并具有比光纤10的外径大1至2μm的内径。凹槽部分23设置在导孔22的相对端附近的位置。每个凹槽部分23具有多个V形截面的凹槽，这些凹槽形成在导孔22的内表面中，并环状延伸。
图2A至2C是根据第一实施例的用于解释连接光纤的方法的截面图。
如图2A所示，将涂层12从每根光纤10的末端部分13去除，因此形成光输入/输出端面14。该端面14通过例如应力裂变形成，并起到光学端面的作用。套管21的导孔22具有例如1μm的直径，这略大于每根光纤10的直径。导孔22具有形成在其内表面中的凹槽部分23，从而该凹槽部分不会从内表面突出。
如图2B所示，具有形成的端面的光纤10之一插入到导孔22内。这时，插入光纤10的部分涂层12由凹槽部分23之一保持。在这种状态下，另一根光纤10从相对侧插入到孔22内，以便光纤10的端面14互相接触。在这种状态下，从外面使光纤10保持互相挤压。
在这种状态下，将由此得到的部件加热，由此每根光纤的涂层12发生热膨胀，以基本充满相应的凹槽部分23，如图2C所示。因此，光纤10通过其端面保持互相紧密接触而固定。
如果凹槽部分23的内径大于光纤10的涂层12的外径，则光纤10能更平滑地插入。然而，插入光纤10的涂层12不会由凹槽部分23保持，如图2B所示。在这种情况下，在后面的工序中，将另一个光纤10插入，并将两根插入的光纤10加热以及互相挤压。结果，力施加在涂层12上以将它们推入连接器中，由此部分涂层12变形并充满凹槽部分23，如图2C所示。在凹槽部分23的内径大于涂层12的外径之处，光纤10能平滑地插入，并且因此能使光纤端面以可靠的方式互相接触。
凹槽部分23的内径意味着凹槽部分的最深处的围缘的内径，并且与导孔22的直径相同。如果光纤10的插入平滑度可以降低，则凹槽23的内径可以减小以更可靠地保持光纤。
图3是说明凹槽部分23的变形的截面图。在此变形中，凹槽部分23具有锯齿状截面。每个凹槽的接近套管中心的那部分逐渐向光轴倾斜，相对的部分(外侧的部分)形成具有关于光轴的垂直线的陡坡。当光纤插入时，该形状的凹槽部分23对光纤10显示出低阻力。此外，热变形之后，凹槽部分23在光纤10离开套管的方向上显示反转效果，即显示出高阻力。
因此，在此变形中，当光纤10从形成在套管21中并在其内表面具有光纤固定凹槽23的定位导孔22的相对端插入套管21中时，光纤10的涂层12热变形，从而使部分涂层12通过凹槽部分23啮合以固定光纤10。结果，只有轴向力施加在光纤10的接触部分，即光学连接，而没有径向力施加在其上。
因此，形成由刚性材料制成的连接器20以便防止光纤10的初始位置移动是没有必要的。连接器20也能由树脂形成。这拓宽了材料的选择范围，并能提供一种低成本、简单的连接器。此外，由于如果将涂层12加热到热变形温度则已足够，因此现场处理可以相对容易地实现。此外，不再需要其它元件，这进一步降低了所需成本和尺寸。
(第二实施例)
图4是说明根据本发明第二实施例的光纤连接器结构的示意截面图。
图4中，附图标记21表示套管(连接器主体)，其具有沿柱体轴向安置的孔。套管21可由环氧树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚对苯二甲醇二乙醇酯(PBT)树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂或氟碳树脂等形成。特别是，优选由约30μm厚、混合了约80％玻璃填充物的环氧树脂来形成套管21。在这种情况下，套管21可以利用金属模型通过树脂模制容易地形成。套管21包括通过使相对端变薄而形成的保持部分26。每个保持部分26具有形成在导孔22的内表面中的不平坦部分(凹槽部分)23，其中导孔形成在部分26中。当套管21保持光纤10时，不平坦部分23啮合光纤10的涂层12，由此防止光纤沿X轴方向移动，如图4所示。此外，导孔22在套管21的中心处变窄，该变窄部分起光纤导向器25的作用。
当圆柱压接件29-1沿X轴正向安装到套管21上，圆柱压接件29-2沿X轴负向安装到套管21上时，保持部分26向中心变形。这种结构严格地固定了插入套管21内的光纤10。
同时，使套管21变形这样的强力不施加到套管的一部分上，在该部分处光纤的端面互相接触。因此，即使套管21由可变形材料如树脂形成，光纤的端面也没有变形，这意味着连接损失的上限可以基本由初始的设计限定。
图5是说明由第二实施例的光纤连接器实际连接的光纤的状态的透视图。图6是沿图5的VI-VI线得到的视图。图5和6是单光纤连接器的实施例的视图，示出了直接假定在压接件29(29-1，29-2)压接光纤10的涂层12之前的状态。图中，附图标记27表示形成在套管21的每个保持部分26中的轴向狭缝，每个保持部分26是纵剖套管的形式。当将压接件29如箭头所示向中心推进时，保持部分26的内径减小，不平坦部分23啮合涂层12。
图5所示的光纤10可以是用于例如光通信的石英类纤维，或者用于车辆控制系统的塑料类纤维(POF)。每根光纤10通过用涂层12涂覆纤芯11获得。涂层12必须对外力如弯曲力和摩擦力具有耐久性。涂层12可以形成为由UV固化树脂，软塑料或聚酰氨树脂等构成的单层或多层形式。
光纤10的各个端部13不涂覆涂层12，并具有通过应力裂变形成的光学端面14。光纤10沿X轴的正向和负向插入套管21的导孔22中，因此，纤芯11的端面14沿X轴的正向和负向插入光纤导向器25中。结果，端面14彼此接触。导孔22的内径比光纤10的外径大大约1至2μm，而光纤导向器25的内径略微大于光纤10的纤芯直径。
当压接件29-1和29-2分别沿X轴的正向和负向安装到光纤10上时，套管21的保持部分26向中心变形以固定光纤。为了这个目的，压接件29具有锥形内表面，套管21的保持部分26具有各自的狭缝27，如图5所示。压接件29可由树脂或金属形成。然而，为了降低成本，优选使用树脂作为压接件29的材料。套管21可由与压接件29相同的材料形成。此外，不平坦部分23啮合涂层12以更可靠地固定光纤10。
在第二实施例的光纤连接器中，即使在光纤10的端面之间存在微小的间隔，也不会发生严重的问题。在这种情况下，光信号的损耗和/或反射有略微增加的倾向，但是如果系统根据该倾向设计则已足够。
第二实施例的上述结构使用于保持光纤10的机构可以通过变形机构如压接件29来实现，因此使连接器本身可以由树脂形成，即以低成本形成。
利用上述光纤连接器，一对光纤以下述方式连接。图7A至7C是根据第二实施例的用于解释连接光纤的方法的截面图。
首先，将部分涂层12从各个光纤10去除后，由去除产生的暴露部分通过例如应力裂变切割以提供暴露的光学端面14-1和14-2。
其次，如图7A所示，光纤10之一，即光纤10-1从一侧插入套管21的导管22中，该光纤的光学端面位于最前面。此后，光纤10-1的暴露纤芯11插入光纤导向器25。在这种状态下，光纤10由外部保持机构31保持弯曲。另一根光纤10-2从另一侧插入套管21的导孔22中。此后，使光纤10-1和10-2的端面彼此接触，并且利用压力使光纤10-1和10-2保持弯曲。
此后，如图7B所示，套管21的关于保持部分26的部分通过加热器33加热，然后将预先安置在光纤10-1和10-2上的压接件29-1和29-2沿X轴的正向和负向分别向中心推进，如图7C所示。结果，每个狭缝27的宽度变窄以减小相应的保持部分26的内径，由此不平坦部分23啮合涂层12(见图7C中的箭头)。同时，如果保持部分26的温度升高到高于图7B所示的加热处理中的涂层12的软化温度，则不平坦部分23可更深地啮合涂层12。如果除保持部分26以外的部分如光纤导向器25未被加热，则光纤导向器25的变形被抑制。此后，移去加热器33以使整个连接器冷却到室温，从而涂层12硬化以作为用于固定光纤10-1和10-2的粘合剂。
在一系列处理期间，防止光纤导向器25受到外力和/或受热，这使得光纤连接能够通过简单的结构实现，同时光纤10-1和10-2保持光学连接。
(第三实施例)
然后参考图8，将描述本发明的第三实施例。第三实施例与第二实施例的不同之处在于在设备中，光纤导向器25不是圆柱而是弯曲的。
在该结构中，当光纤10-1和10-2的端面14彼此接触时，由于光纤本身的弯曲力，在X轴方向出现残余应力。该残余应力继续推动端面14并保持光学连接。此外，因为光纤10-1和10-2沿光纤导向器25的弯曲壁之一引导，所以它们被引导向相同的方向(向下或向上)，因此当光纤互相接触时光纤涂层的外周线的径向移动可以最小化。换句话说，光纤可以高精度地对准。
(第四实施例)
然后参考图9，将描述本发明的第四实施例。
第四实施例与第一实施例的不同之处在于在设备中，套管21具有用于接收作为折射率匹配剂的透明粘合剂的粘合剂注入孔24。与第二实施例一样，套管21具有光纤导向器25和保持部分26，粘合剂注入孔24形成在保持部分26的表面到其径向中心部分中。另外，光纤导向器的直径小于保持部分26的导孔22的直径，与第二实施例一样。
在第一和第二实施例中使用的光纤连接方法中，套管21在受热后冷却到室温。因此，光纤导向器25本身可能根据套管21的变形而发生变形，由此光纤10-1和10-2的端面14可能没有对准或没有接触。相反地，在第四实施例中，作为透明粘合剂41的折射率匹配剂通过粘合剂注入孔24注入，如图9所示，由于不对准或不接触状态引起的折射率突变，以及由于该折射率突变引起的端面处的反射可以避免。
另外，光纤10的接合处及其附近由透明粘合剂41固定。当粘合剂41和套管21由树脂形成时，光纤10的端面可能适当地彼此不对准，其相差的程度相应于套管内径和光纤外径之间的差值。此外，可能存在端面之间出现微小的间隙的情况。当然，事实上系统必须根据这种不对准或间隙可能适当地增加光学信号损耗或反射来进行设计。由于透明粘合剂41也可作为折射率匹配剂，因此它可以显著地减少光的反射。
上述结构使用于保持光纤10的机构可以远离光纤10的端面14设置。既然如此，保持部分定位于远离光纤10的接合处。这种结构使保持机构能够通过机械可变形机构如接触装配机构来实现，而无需彼此移动光纤的光学连接部分(＝光纤端面)。因此，所需组件可由例如树脂形成，这意味着它们可以以低成本形成。此外，在将光纤装配到套管内以进行光学连接后，透明粘合剂41在光纤接合处周围硬化以提供足够的机械强度。
图10A至10D是说明第四实施例中采用的连接光纤的方法的截面图。
在去除部分涂层12以暴露一根光纤10的端部后，将作为光学端面的光纤10的端面通过例如应力裂变暴露。将光纤10的暴露端面侧插入套管21的导孔22，并且光纤10由外部保持机构31保持弯曲。类似地，另一光纤10从另一侧插入套管21的导孔22。此后，使光纤10的端面互相接触，光纤10通过压力保持弯曲(见图10A)。
此后，去除外部保持机构31，透明粘合剂41通过注入孔24注入光纤10接合处周围的套管(见图10C)。然后，透明粘合剂41硬化以完全固定接合处及其附近(见图10D)。
因此，光纤可以利用彼此正确对准的光学连接部分来进行连接。
(第五实施例)
现参照图11，将描述本发明的第五实施例。该实施例通过在第四实施例中增加压接件29(29-1，29-2)来实现。
在第五实施例中，外部压接件29预备用于辅助涂层12的变形装配，并且甚至在连接完成后留在原位。如图11所示，每个压接件29具有锥形内径部分。当压接件29沿着光纤10的轴滑动时，保持部分26向中心变形并被夹紧。压接件29可由树脂或金属形成。为了降低成本，优选由树脂形成压接件29。在这种情况下，可以使用与构成套管的材料相同的树脂。
除了采用了压接件29外，第五实施例的制造步骤与图10A至10D所示的几乎相同。具体地，在图10B所示的变形步骤中，预先装配到光纤上的压接件29从两侧施压于保持部分以使凹槽部分23啮合涂层12。结果，变形装配进一步可靠地进行。此外，压接的效果通过使固定的压接件29留在原位来保持，由此进一步增强了连接器的可靠性。
(第六实施例)
参考图12至14，将描述本发明的第六实施例。第一至第五实施例采用单纤芯光纤，而第六实施例采用多个光纤阵列。
图12是说明垂直于光纤的轴的平面的截面图。在图12中，附图标记51表示纤芯，附图标记52表示第一涂层，附图标记53表示第二涂层。通过利用涂层52涂覆纤芯51形成的四根光纤的每一根涂敷有第二涂层53，由此提供光纤阵列50。该结构被称作由聚集成带状的多根光纤(纤芯+第一涂层)形成的带状光纤。
图13是在第六实施例中使用的沿导孔的轴向观察的套管61的前视图。附图标记66表示通过使套管61的每个末端变窄而获得的保持部分。狭缝67形成在每个保持部分66中。此外，附图标记62表示用于在其中插入光纤阵列50的导孔，附图标记65表示用于在其中插入光纤阵列50的纤芯51的导孔(光纤导向器)。
图14是说明通过第六实施例的光纤连接器连接的光纤的状态的透视图。如同第一实施例，用于固定光纤的凹槽部分63形成在导孔62的开口附近。此外，如同第一实施例，光纤阵列50在将其光学端面暴露后插入导孔62。纤芯51插入各自的光纤导向器65并在其中固定。这时，得到的结构受到热处理，由此使光纤阵列50的第二涂层53热变形以通过凹槽部分63保持阵列50。此外，压接件可用于实现更可靠的固定。为便于解释，图14仅示出了一个光纤阵列50。当然，另一个光纤阵列可以在相对的位置插入。
(第七实施例)
第七实施例定向为在上述每个实施例中使用的、利用应力裂变形成光纤端面的装置和方法。
例如日本专利号3424527公开了用于自动去除光纤涂层并形成其端面的装置，其中该端面利用应力裂变进行端面形成。在该公开的方法中，将光纤涂层去除后，没有涂层的光纤由上、下夹具固定。之后，将切口形成刀片滑动以在光纤上形成切口。止动器单元施压于切口，由此切割光纤并形成其端面。因为在切割时光纤由上、下夹具固定，所以得到的切口的切割压力和深度可以准确地控制。因此，基本垂直的端面可以形成，这意味着能够获得极好的光学端面。
然而，在处理光纤的连接末端的上述装置中，需要在光纤的涂层去除后夹紧光纤，这意味着将去除的涂层长度(被称作“额外长度”)必须设置成对于夹具夹紧光纤足够的值。因此，需要长的额外长度。
类似的方法在《′86 National Convention Document of the Institute of Electronicsand Communication Engineers of Japan》第9-182页的“Development of AutomaticOptical Fiber Cutter for Highly Rigid Connection”中公开。在该方法中，切口形成在光纤上而没有去除其涂层，该涂层在切割光纤后从光纤上去除。由于涂层在切割后去除，因此光纤可以在其末端附加被切割。因此，涂层的所需长度可以在切割后被切割，这增强了使用效率。
然而，在该方法中，切口必须形成在其上具有涂层的光纤上。因此需要增加切割压力，这意味着大的切口可以适当地形成并且切口尺寸可以适当地改变。这使得切割后使光纤端面平滑变得困难，并且可能在端面上引起漫反射。此外，由于切口尺寸在初始切割阶段非常易于改变，因此需要在形成切口期间对光纤的关于切口的左、右部分施加轴向拉力。这使得切割器结构复杂化，导致尺寸和成本的增加。
相反，第七实施例提供一种光纤切割装置，其能以低成本最小化光纤涂层的额外长度并且可以简单地制成，以及在该装置中使用的光纤切割方法。
图15和16是用于解释根据第七实施例的光纤切割装置的本质部分的视图。具体地，图15是示意图，图16是截面图。
图中，附图标记131表示上夹具，附图标记132表示下夹具。上、下夹具提供第一夹具130。夹具130夹紧光纤及其涂层。第一夹具130由软材料如橡胶或软塑料形成，这种材料不会损坏光纤。第一夹具130利用一定压力保持光纤，从而当轴向力施加在光纤上以去除其涂层或进行切割时，光纤不会移动。
剥皮器110由连接的刀片支架111和112形成，从而能够绕着支点转动。刀片支架111和112包含各自的加热器，用于将安装在刀片支架111和112上的刀片120加热到大约80-120℃以使光纤的涂层能够容易地去除。刀片120由具有高硬度和耐久性的材料如不锈钢或铝合金形成。整个剥皮器110能通过移动螺杆113在图15中向左和向右滑动。
在刀片120啮合光纤181的部分涂层182直到该刀片即将达到光纤181的深度后，将剥皮器110移到远离光纤181的切割区域(即在图15中向右移动)，由此剥离部分涂层182。图16中的附图标记170表示光纤181的暴露部分，涂层182通过剥皮器110从该光纤181上去除。该“部分涂层”是轴向长度约2mm、非常窄的部分，其包括光纤181的将被切割的部分。此外，该“部分涂层”不包括由随后描述的第二夹具夹紧的光纤181的部分。在剥离操作之后，刀片支架111和112分别向上和向下很大程度地打开，并能在图15中向右缩回。
第二夹具140包括上夹具141和下夹具142。当剥皮器110工作时，上、下夹具141和142分别很大程度地向上和向下打开，并定位在其缩回位置。当光纤的涂层被去除预定距离(该距离对于防止光纤与涂层一起被切割应该是足够的)例如，沿轴向约2mm时，剥皮器110布置成使刀片120在图15中向右缩回。剥皮器110缩回后，夹具141和142固定光纤和涂层的去除部分。
切口形成刀片160由WC类超硬合金或烧结金刚石等形成，并通过横杆163固定到在图15中可垂直移动的刀架支持架162上。当切口形成刀片160根据刀架支持架162的移动而垂直移动时，其在光纤上形成精细的切口。当由硬橡胶或软塑料形成的止动器单元151施压于光纤的切口时，光纤通过塑性破裂被切割。附图标记152表示释放止动器单元的弹簧，附图标记153表示操作止动器单元的按钮。通过按按钮153，止动器单元151向下施压于光纤以通过塑性破裂切割光纤。为了通过塑性破裂切割光纤，第一和第二夹具130和140必须彼此分隔一定距离。
在第七实施例的光纤切割装置中，由于涂层被夹紧，因此如果将通过去除涂层182而暴露的部分光纤181的宽度设定成允许切口形成刀片160在光纤上形成切口的数值，则已足够。因此，光纤181的暴露部分的长度可以最小化，这使得光纤连接能够通过例如接合而简单地进行，其中在通过塑性破裂切割光纤181后从其上去除涂层182。此外，如果例如带状芯线被切割，其中多根光纤涂覆有第二涂层，则在保留即将去除的涂层的情况下进行切割，因此防止光纤互相分开。从而，带状芯线的操作性能增强，例如除尘在切割后能容易地完成。
然后，参考图17A至17E，对使用上述光纤切割装置的光纤切割方法进行描述。
首先，如图17A所示，第一夹具130夹紧光纤181和涂层182，然后使剥皮器110的刀片120啮合部分涂层182。
随后，如图17B所示，剥皮器110向光纤181的末端移动(图17B中向右)，由此去除部分涂层182。附图标记170表示光纤181的通过去除涂层182而暴露的部分。附图标记183表示涂层182的被去除部分。
之后，如图17C所示，当暴露部分170达到预定位置时，剥皮器110的刀片支架111和112很大程度地垂直打开，由此剥皮器110沿着光纤181在图17C中向右缩回。此后，第二夹具140夹紧光纤181和被去除的涂层183。这时，第二夹具140必须远离第一夹具130一定距离，该距离使光纤181能够弯曲并通过塑性破裂被切割。在第七实施例中，该距离设定成大约10mm。
随后，如图17D所示，使切口形成刀片160接触光纤181的暴露部分170，由此在光纤181中形成精细的切口(在该实施例中，形成深度约5-10μm的切口)。
最后，如图17E所示，止动器单元150向下施压于光纤181的暴露部分，由此通过塑性破裂切割光纤。
本实施例的制造方法的特征在于当涂层182通过剥皮器110去除时，保留需要切割光纤182的一部分涂层182，并且光纤181在光纤181和涂层182的保留部分由第二夹具140夹紧的情况下进行切割。结果，需要形成光纤端面的涂层的额外长度可以最小化。如果将暴露部分170的长度设定成使切口形成刀片160能够接触光纤的数值，则已足够。该长度可以设定成大约2mm。在这种情况下，如果切口形成在暴露部分170的中间部分，那么光纤暴露部分的长度在切割后可以达到大约1mm的极小值，该值是暴露部分170的长度的一半。因此，如果由第七实施例的装置生产的光纤进行连接，则所需连接器的尺寸可以减小。
如上所述，在光纤切割区域附近的涂层通过剥皮器去除后，将剥皮器从光纤上拆去。因此，与沿着光纤的轴移动剥皮器而不是将其拆去的方法相比，光纤的额外长度能够以低成本最小化。此外，在涂层去除后，切口形成在光纤的表面中，然后光纤通过塑性破裂切割，这能够产生高可靠、简单的切割装置。
(变型)
上述实施例简单例证了使本发明的技术思想具体化的装置或方法，并且该技术思想不局限于实施例中公开的材料、形状、结构和配置。本发明能够以各种方式变型，只要不偏离其范围。
例如，在实施例中采用的套管或压接件的形状不局限于共轴的，还可以具有其他形状如平行平板型形状。另外，凹槽部分不局限于共轴凹槽，还可以由环形排列的凹痕形成。
本领域技术人员将很容易想到附加的优点和变型。因此，本发明在其更广义的方面不局限于这里所示和描述的具体细节和典型实施例。因此，多种变型可以得到，只要不偏离如所附权利要求及其等同物所定义的总发明原理的精神和范围。

Claims (25)

1、一种光纤连接器，用于光学连接至少一对覆盖有涂层件的光纤，包括：
本体，由热变形温度比涂层件高的树脂形成，该本体包括构造成在其中插入光纤的导孔，所述光纤的末端彼此相对地定位，该本体包括环形形成在面向导孔的本体内壁中的光纤固定凹槽部分以固定光纤和涂层件。
2、根据权利要求1的光纤连接器，其中本体包括粘合剂注入孔，其构造成通过该注入孔将透明粘合剂注入到光纤末端周围的间隙。
3、根据权利要求2的光纤连接器，其中透明粘合剂是与光纤的折射率相匹配的折射率匹配剂。
4、根据权利要求1的光纤连接器，进一步包括沿导孔的轴向安装在本体末端的压接件，该压接件构造成从外侧挤压光纤。
5、根据权利要求1的光纤连接器，其中凹槽部分具有不大于涂覆光纤的涂层件的外径的内径。
6、根据权利要求1的光纤连接器，其中凹槽部分包括凹槽，该每个凹槽沿导孔的轴向具有V形截面，接近于本体中心的该V形截面的一侧逐渐倾斜，该V形截面的相对侧急剧倾斜。
7、根据权利要求1的光纤连接器，其中光纤的末端包括互相光学连接并通过压力裂变形成的端面。
8、一种光纤连接器，用于光学连接至少一对覆盖有涂层件的光纤，包括：
本体，由热变形温度比涂层件高的材料形成，该本体包括构造成在其中插入光纤的导孔，所述光纤的末端彼此相对地定位，该本体包括环形形成在面向导孔的本体内壁中的光纤固定凹槽部分以固定光纤和涂层件，
其中，当光纤的涂层件热变形时，部分涂层件由凹槽部分啮合，在导孔内固定光纤。
9、根据权利要求8的光纤连接器，其中本体包括粘合剂注入孔，其构造成通过该注入孔将透明粘合剂注入到光纤末端周围的间隙。
10、根据权利要求9的光纤连接器，其中透明粘合剂是与光纤的折射率相匹配的折射率匹配剂。
11、根据权利要求8的光纤连接器，进一步包括沿导孔的轴向安装在本体末端的压接件，该压接件构造成从外侧挤压光纤。
12、根据权利要求8的光纤连接器，其中凹槽部分具有不大于涂覆光纤的涂层件的外径的内径。
13、根据权利要求8的光纤连接器，其中凹槽部分包括凹槽，该每个凹槽沿导孔的轴向具有V形截面，接近于本体中心的该V形截面的一侧逐渐倾斜，该V形截面的相对侧急剧倾斜。
14、根据权利要求8的光纤连接器，其中光纤的末端包括互相光学连接并通过压力裂变形成的端面。
15、一种光学连接至少一对光纤的方法，该光纤覆盖有涂层件，包括：
准备包括本体的光纤连接器，该本体由热变形温度比涂层件高的材料形成，该本体包括构造成在其中插入光纤的导孔，所述光纤的末端彼此相对地定位，该本体包括环形形成在面向导孔的本体内壁中的光纤固定凹槽部分以固定光纤和涂层件；
暴露光纤的末端的端面，
将至少一对光纤从导孔的两个相对侧插入光纤连接器的导孔，；以及
在光纤插入导孔时或之后加热涂覆光纤的涂层件，以使涂层件热变形，并且使部分涂层件啮合凹槽部分以在导孔内固定光纤。
16、根据权利要求15的方法，进一步包括在导孔内固定光纤后，将透明粘合剂施加到光纤末端周围的间隙并硬化透明粘合剂。
17、根据权利要求15的方法，进一步包括在光纤连接器的末端安装压接件，所述压接件沿着导孔的轴向，以及从外侧使压接件施压于光纤连接器的末端以固定光纤。
18、一种光纤连接器，用于光学连接至少一对光纤，包括：
套管，构造成保持多根光纤；和
压接件，构造成沿垂直和平行于光纤的轴的方向对套管施加压力。
19、根据权利要求18的光纤连接器，其中套管具有不平坦部分，其构造成啮合光纤的涂层件。
20、根据权利要求18的光纤连接器，其中套管具有注入孔，其构造成通过该注入孔注入折射率匹配剂。
21、一种光学连接至少一对光纤的方法，该光纤覆盖有涂层件，包括：
将至少一对光纤从导孔的两个相对侧插入套管的定位导孔，所述光纤的光学端面彼此相对，其中所述光学端面暴露；
沿光纤的轴向对光学端面施加压力；
加热套管；和
利用压接件沿垂直和平行于光纤的轴的方向对套管施加压力，以连接光纤的端面。
22、根据权利要求21的方法，其中将套管加热，以使光纤的涂层件的温度高于其它部分。
23、根据权利要求21的方法，进一步包括在连接光纤之后，在光纤端面周围的间隙注入折射率匹配剂。
24、根据权利要求21的方法，其中沿平行于光纤的轴的方向对套管施加压力的步骤包括，对涂覆有涂层件的至少一对光纤施加压力，该涂层件由选自UV固化树脂、非刚性塑料和聚酰氨树脂的一种材料形成。
25、根据权利要求21的方法，其中沿垂直于光纤的轴的方向对套管施加压力的步骤包括，施加压力的程度使得涂层件与套管的不平坦部分啮合。
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