CN203299417U - 校准工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种校准工具，用于校准光纤在光纤插芯的内孔中的位置，其中，所述校准工具包括高精度外径对准元件和光纤位置高精度校准元件，所述高精度外径对准元件用于使光纤插芯的外圆柱体与光纤位置高精度校准元件的外圆柱体对准；所述光纤的一端穿过光纤插芯的内孔并插入到光纤位置高精度校准元件的校准孔中，用于使插入光纤插芯的内孔的光纤的轴线与光纤插芯的外圆柱体所确定的中心轴线对准，从而用低精度的光纤插芯制造出高精度的光纤连接器，降低了制造成本。

Description

校准工具

技术领域

本实用新型属于光纤连接器领域，本实用新型涉及一种用于校准光纤(包括常规单芯光纤、多纤芯单纤、成束多光纤或多光纤束，本文件以下提到“光纤”具有与此处标明所涵盖的相同指意)在光纤插芯的内孔中的位置的校准工具和校准方法以及通过这种校准工具和校准方法制造出的光纤插芯组件和光纤连接器。具体地，本实用新型提出了一种使用基于低精度的插芯(具有较大内孔孔径及偏心，如类似多模插芯或比多模插芯更低要求的规格)制造低成本、高性能(低插入损耗)、易于操作的单模光纤连接器的新工艺技术，彻底改变了单模光纤连接器必须使用高精度插芯(越是超低损耗的连接器越是使用高成本的超高精密单模插芯)的现有技术方案。 

背景技术

应用于光纤连接器的插芯，又称插针体。插芯是光纤连接器的核心部件，它是一种通过精密加工技术而成的高精度元件。在光纤连接器生产制造过程中，通常采用将剥离并清洁好的裸光纤穿过充满胶水的内孔，然后固化胶水，将光纤固定在插芯内，然后经由打磨、抛光、测试等一系列程序制成所需的光纤连接器件。由于所有制造过程会产生不可避免的误差以及为了尺寸配合／装配需要而人为地引入了公差，例如，内孔直径要大于光纤外径以便光纤能穿入内孔中，这样光纤外径和内孔尺寸需要存在先天的偏差，再如，光纤轴心与内孔由于有空隙而存在不同心以及内孔与对准基准(对以外圆为对准基准的连接器而言主要是指插芯外径)存在加工制造误差等，这些因素都会引起光纤轴心的横向偏移，从而影响光纤连接器对接时的插入损耗。 

由于单模光纤的模场直径比多模光纤的模场直径要小得多(对大 多数通信用光纤而言，大致是1／5至1／6的关系，例如，标准的单模光纤的纤芯的典型直径约为9μm，标准的多模光纤的纤芯的直径一般为50μm或62.5μm)，因此，单模光纤的对准精度要求要远远高于对多模光纤的对准精度要求，这样，单模光纤连接器使用的插芯精度要远远高于多模光纤连接器所使用的插芯精度。 

单模插芯对插芯的相关尺寸要求主要是在插芯内孔直径和插芯内孔与外圆柱体的同心度方面的尺寸要求很高，下面将对比单模插芯和多模插芯在以下几个方面的尺寸精度要求： 

1)插芯外圆柱体直径尺寸公差 

单模：插芯外圆柱体直径尺寸公差要求达到+／-0.0005mm，即，-0.0005mm～0.0005mm； 

多模：插芯外圆柱体直径尺寸典型公差要求达到+／-0.001mm，即，-0.001mm～0.001mm。 

2)插芯内孔直径： 

单模：插芯内孔直径尺寸公差在0.000～0.001mm，对于低损耗的单模插芯内孔尺寸甚至要求到0.0000～0.0005mm； 

多模：插芯内孔直径尺寸典型公差在0.000-0.004mm。 

3)光纤与外圆柱体的同心度要求： 

单模：同心度一般要求达到0.001mm，对于低损耗的单模插芯，同心度要求甚至达到0.0005mm； 

多模：同心度一般要求达到0.004mm即可。 

为了保证在制造过程中确保单模光纤连接器达到行业标准相关指标要求，目前在光纤连接器生产制造领域，通常针对单、多模光纤分别使用不同精度要求的插芯，即多模光纤连接器用插芯和单模光纤连接器用插芯加以区分。光纤连接器使用的单模／多模插芯其外观、结构看似完全相同，但是单模插芯对插芯的相关尺寸要求很高，尤其是插芯内孔孔径与外圆柱体的同心度精度要求极高(通常要在1.5微米以内，为了满足对接连接时的超低插入损耗，精度甚至要控制在亚微米级别-小于1微米)，高精度要求最直接的结果是，单模插芯成本／价格的高昂导致单模连接器的成本高，对于超低损耗连接器尤其突 出，插芯成本几乎是成倍的差异。 

因此，在现有技术中，不能使用低精度的插芯(如精度等于或低于多模插芯的精度)来制造出高精度的单模光纤连接器。 

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。 

本实用新型的一个目的在于提供一种用于校准光纤在低精度的光纤插芯中的位置的校准工具，其能够提高光纤在光纤插芯的内孔中的位置精度，使其达到或超过在单模插芯的内孔中的位置精度。 

本实用新型的另一个目的在于提供一种用于校准光纤在低精度的光纤插芯中的位置的校准方法，其能够提高光纤在光纤插芯的内孔中的位置精度，使其达到或超过在单模插芯的内孔中的位置精度。 

根据本实用新型的一个方面，提供一种校准工具，用于校准光纤在光纤插芯的内孔中的位置，其中，所述校准工具包括高精度外径对准元件和光纤位置高精度校准元件，所述高精度外径对准元件用于使光纤插芯的外圆柱体与光纤位置高精度校准元件的外圆柱体对准；所述光纤的一端穿过光纤插芯的内孔并插入到光纤位置高精度校准元件的校准孔中，用于使插入光纤插芯的内孔的光纤的轴线与光纤插芯的外圆柱体所确定的中心轴线对准。 

根据本实用新型的一个实例性实施例，所述光纤插芯的精度等于或低于标准的多模插芯的精度；并且所述光纤位置高精度校准元件的精度等于或高于标准的单模插芯的精度。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述高精度外径对准元件为高精度对准套筒工具，所述光纤位置高精度校准元件从高精度外径对准元件的一端插入，并且所述光纤插芯从另一端插入所述高精度外径对准元件，插入后所述光纤插芯的外圆柱体所确定的中心轴线与所述高精度校准元件的外圆柱体所确定的中心轴线对准。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述高精度外径对准元 件为仅由一个部件形成的一个整体式元件。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述高精度外径对准元件为由至少两个独立的部件形成的一个分体式元件。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述高精度外径对准元件包括：基部，在所述基部中形成有一个凹口，在所述凹口的底壁上形成一个定位槽；和顶部压块，所述顶部压块放置在基部的凹口中，用于将光纤位置高精度校准元件保持在定位槽中。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述定位槽为V型定位槽或U型定位槽。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤位置高精度校准元件为精度高于标准的单模插芯的精度的超精密插芯工具。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，插入所述高精度外径对准元件的光纤位置高精度校准元件和光纤插芯的端面相距预定距离。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤的插入到所述光纤位置高精度校准元件的校准孔内的部分具有预定长度。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述校准工具还包括：保持座，用于固定地保持所述高精度外径对准元件和所述光纤位置高精度校准元件。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述高精度外径对准元件和所述光纤位置高精度校准元件以可拆卸的方式固定在保持座上。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述高精度外径对准元件和所述光纤位置高精度校准元件被构造成相互独立的部件，或者被构造为一体件。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述校准工具还包括：间隔控制件，设置在保持座和光纤插芯的后座之间或者设置在高精度外径对准元件的内部，用于控制插入所述高精度外径对准元件的光纤位置高精度校准元件和光纤插芯的端面之间的距离。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述校准工具还包括： 光纤插芯取出器，套在光纤插芯的后座上，用于在光纤被校准和被固定之后取出光纤插芯组件。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述间隔控制件和所述光纤插芯或组件取出器被构造成相互独立的部件，或者被构造为一体件。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤位置高精度校准元件为仅由一个部件形成的一个整体式元件，并且所述校准孔为圆形孔或者符合光纤外型特殊形状的特征孔。根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤位置高精度校准元件为由至少两个独立的部件形成的一个分体式元件。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤位置高精度校准元件包括：基座，所述基座中形成有一个凹口，一个校准孔形成在凹口的底壁上；和压块，所述压块放置在所述基座的凹口中，用于将插入校准孔的光纤保持在校准孔中。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述校准孔为U型槽孔或V型槽孔。 

根据本实用新型的另一个方面，提供一种用于校准光纤在光纤插芯的内孔中的位置的校准方法，所述方法包括如下步骤： 

S100：提供一个独立的校准工具，所述校准工具的精度高于光纤插芯的精度；和 

S200：使用校准工具校准光纤在光纤插芯的内孔中的位置。 

根据本实用新型的一个实例性实施例，所述校准工具为前述校准工具。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述步骤S200包括以下步骤： 

S201：使用高精度外径对准元件使光纤插芯的外圆柱体与光纤位置高精度校准元件的外圆柱体对准；和 

S200：将穿过光纤插芯的内孔的光纤的一端插入到光纤位置高精度校准元件的校准孔中，用于使插入光纤插芯的内孔的光纤的轴线与 光纤插芯的外圆柱体所确定的中心轴线对准。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，在保持座和光纤插芯的后座之间或者在高精度外径对准元件的内部设置有间隔控制件，用于控制插入所述高精度外径对准元件的光纤位置高精度校准元件和光纤插芯的端面之间的距离。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，插入所述高精度外径对准元件的光纤位置高精度校准元件和光纤插芯的端面相距预定距离。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤的插入到所述光纤位置高精度校准元件的校准孔内的部分具有预定长度。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，在所述光纤插芯的内孔中填充有胶水或等效可固化体，用于将所述光纤固定在所述光纤插芯的内孔中，所述胶水在光纤插入光纤插芯的内孔之前或之后被填充到光纤插芯的内孔中。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，在步骤S200之后还包括步骤： 

S300：使胶水固化从而将光纤固定在光纤插芯内。 

根据本实用新型的另一个方面，提供一种光纤插芯组件，包括光纤插芯和位于光纤插芯的内孔中的光纤，所述光纤插芯的精度等于或低于标准多模插芯的精度，所述光纤插芯组件利用前述校准工具和／或前述校准方法制成，制成的光纤插芯组件的光纤在插芯中位置精度达到或超过标准的单模光纤插芯组件的光纤在插芯中的位置精度。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，在校准之后，插入所述光纤插芯的内孔的光纤与光纤插芯的外圆柱体之间的轴心偏差为亚微米级别。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤插芯的外圆柱体的直径尺寸公差在-0.001mm～0.001mm。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤插芯的内孔的直径尺寸公差在0.000～0.030mm。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤插芯的外圆柱 体的直径尺寸公差在-0.001mm～0.001mm，并且所述光纤插芯的内孔的直径尺寸公差在0.000～0.030mm。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，在通过胶水将光纤固定在光纤插芯的内孔中之后，所述光纤插芯的内孔的内壁面与所述光纤的外周面之间的最大间距大于或等于所述光纤的轴心与所述光纤插芯的外圆柱体的轴心之间的偏心距离。 

根据本实用新型的另一个方面，提供一种光纤连接器，所述光纤连接器包括前述光纤插芯组件。 

根据本实用新型的另一个方面，提供一种光纤连接器，包括精度等于或低于标准的多模插芯的低精度光纤插芯，其中，在制造过程中，利用前述校准工具和／或前述校准方法对光纤在低精度光纤插芯的内孔中的位置进行校准，从而使光纤在低精度光纤插芯的内孔中的位置精度达到或超过在标准的单模插芯的内孔中光纤的位置精度，并且在校准之后，将光纤固定在低精度光纤插芯内，从而使制造出的光纤连接器的精度达到或超过标准的单模光纤连接器的精度。 

根据本实用新型的一个实例性实施例，所述光纤为常规的单芯光纤。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤为包括多个纤芯的多纤芯光纤。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤为包括多根光纤的成束光纤。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤为包括多个纤芯的多纤芯光纤，即单纤多芯光纤。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，所述光纤为包括多根光纤的成束光纤，即单芯光纤形成的多光纤的集合体或多光纤束光纤。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，具有多个纤芯的光纤在位置精度校准后、被固化在低精度插芯内前，光纤的径向方位角调整到特定分布方位，固化在插芯内后具有多个纤芯的光纤的径向方位角满足多芯连接器的互配对接，所述具有多个纤芯的光纤为单纤多芯光 纤或多光纤束光纤。 

本实用新型与现有技术相比区别在于，将单模光纤置于低精度的光纤插芯的内孔中，低精度插芯的内孔与光纤之间的空隙可以远大于现有技术中使用的高精度单模插芯与光纤之间的空隙(空隙由胶水或等效固化体填充并固化使光纤固定于内孔内)，并将突出于插芯端面的光纤头端引导进入独立的高精度光纤位置高精度校准元件的校准孔中，对光纤在低精度的光纤插芯中的位置进行精密校准，并将之固定在在制的低精度光纤插芯内，从而制作出高精度连接器。 

基于该实用新型突破的工艺和工具，实现了使用低精度的插芯组件制作高性能(低插入损耗)、低成本的单模光纤连接器。基于该实用新型技术制作的光纤连接器，与现有使用高精度插芯制作的连接器相比，具有更好的在制光纤的位置精度的可控性、可预测性、个体到个体的精度重复再现性，这样大大提高了连接器的性能及随机互配性(低插入损耗及低随机互配插入损耗)。 

对于以外圆柱为对准基准的插芯为基础的这类光纤连接器而言，高精度的校准工具最基础的功能包含高精度外径对准元(如高精度外径对准元件工具)和光纤位置高精度校准元(如超精密插芯工具)两个部分特征组成，分别用来对准光纤插芯外圆柱体和校准光纤在内孔中的位置，使两者物理轴心的偏差降到亚微米级别。 

上述两部分特征可通过两个或多个零件组装而成工具套件，也可设计成一体化的工具件。 

本实用新型利用新工艺技术实现了采用低精度的插芯(精度等于或低于多模插芯的精度)生产低成本、低损耗的高品质单模光纤连接器件。 

通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。 

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实例性实施例的用于制造光纤插 芯的校准工具的示意图； 

图2为图1所示的校准工具的示意图，其中显示出校准工具的保持座、间隔控制件和光纤插芯取出器； 

图3为图1所示的校准工具的剖视图； 

图4显示了校准工具的另一种变化例的剖视图； 

图5显示了校准工具的又一种变化例的剖视图； 

图6显示了根据本实用新型的另一个实例性实施例的校准工具的示意图； 

图7显示图6中的校准工具的剖视图； 

图8显示了根据本实用新型的又一个实例性实施例的校准工具的剖视图； 

图9显示利用本实用新型的方法制造出的光纤插芯组件的剖视图； 

图10显示根据本实用新型的另一种光纤的示意图； 

图11显示多根松散的光纤的立体示意图； 

图12显示图11中的多根松散的光纤的端面视图； 

图13显示图11和图12中的多根松散的光纤在本实用新型的校准孔中被校准之后形成的成束光纤的立体示意图；和 

图14显示图13中的校准之后形成的成束光纤的端面视图。 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。 

图1为根据本实用新型的一个实例性实施例的用于制造光纤插芯的校准工具的示意图；图2为图1所示的校准工具的示意图，其中显示出校准工具的保持座500、间隔控制件610和光纤插芯取出器600。 

如图1和图2所示，该校准工具用于校准光纤400在光纤插芯300的内孔中的位置。该校准工具主要包括高精度外径对准元件100和光纤位置高精度校准元件200。光纤位置高精度校准元件200的精度必须远高于光纤插芯300的精度，例如，在图示的实施例中，光纤插芯300的精度等于或低于标准的多模插芯的精度，而光纤位置高精度校准元件200的精度达到或高于标准的单模插芯的精度，并且光纤400为标准的单模光纤，或直径比标准的单模光纤更细或更粗的光纤。 

在图1-2所示的实例性的实施例中，高精度外径对准元件100为高精度对准套筒工具，高精度外径对准元件100具有第一端和与第一端相对的第二端，光纤位置高精度校准元件200从第一端(图中的左端)插入高精度外径对准元件100，并且光纤插芯300从第二端(图中的右端)插入高精度外径对准元件100，这样可以将光纤插芯300的外圆柱体与光纤位置高精度校准元件200的外圆柱体对准，从而校准插入光纤插芯300的内孔中的光纤400与外圆柱体的同心度，从而使得插入光纤插芯300的内孔中的光纤400的轴线与光纤位置高精度校准元件200的校准孔201的轴线相互对准，优选地，使得插入光纤插芯300的内孔中的光纤400与光纤插芯300的外圆柱体之间的轴心偏差为亚微米级别，或者使得插入光纤插芯300的内孔中的光纤400的轴线与光纤位置高精度校准元件200的校准孔201的轴线之间的偏差为亚微米级别。 

请继续参见图1和图2，光纤400的一端穿过光纤插芯300的内孔并插入到校准孔201中，这样，可以校准光纤400在光纤插芯300的内孔中的位置，使得插入光纤插芯300的内孔中的光纤400的轴线与光纤位置高精度校准元件200的校准孔201的轴线相互对准，优选地，使得插入光纤插芯300的内孔中的光纤400的轴线与光纤位置高精度校准元件200的校准孔201的轴线之间的偏差为亚微米级别，或者优选地，使得插入光纤插芯300的内孔中的光纤400与光纤插芯300的外圆柱体之间的轴心偏差为亚微米级别。 

图1和图2显示了用于制造光纤连接器的校准工具的实施示意 图。如图1和图2所示，将单模光纤400穿过低精度要求的多模光纤插芯300，然后通过光纤位置高精度校准元件200前端的导向结构进入高精度的光纤位置高精度校准元件200的校准孔201内，该高精度的校准孔201校准了位于低精度的光纤插芯300(如多模或等低精度)的内孔内(具有较大内孔孔径及偏心)的光纤400相对于低精度光纤插芯300外圆柱体所确定的中心轴线位置，消除了由于低精度光纤插芯300内孔径偏大带来的光纤位置容易产生随机偏心的可能性，使得单模光纤准确地复制了对面的校准工具的位置精度，由于低精度光纤插芯300的外圆柱体的物理轴心由精密的高精度外径对准元件100得到保障，这样，置于低精度光纤插芯300的内孔的光纤精密地与在制低精度光纤插芯300的外圆柱体的物理中心轴线亦得到准直。 

固定光纤的胶水或等效可固化体320(参见图1)可以预置在低精度插芯300的内孔内，也可以在光纤400被校准和准直后从后端通过注入方式和／或毛细现象填充在光纤400和低精度插芯300的内孔之间的空隙中。 

由于在制低精度插芯300端面会有溢出的胶水，该端面不能与光纤位置校准工具端面接触，因此，在图1和图2所示的实施例中，插入高精度外径对准元件100的光纤位置高精度校准元件200和光纤插芯300的端面相距预定距离d1。 

由于光纤位置高精度校准元件200和光纤插芯300的端面之间的间隙距离以及光纤400穿入光纤位置高精度校准元件200的校准孔201内的光纤长度均直接影响校准效果和工艺难度，因此在实施中需要有效控制光纤位置校准工具和在制低精度插芯端面之间的距离和插入光纤位置高精度校准元件200的校准孔201内的光纤长度。在图1和图2所示的实施例中，光纤400的插入到光纤位置高精度校准元件200的校准孔201内的部分具有预定长度d2，该预定长度d2可以根据实际校准精度要求和工艺难度确定。 

如图2所示，校准工具还包括保持座500，用于固定地保持高精度外径对准元件100和光纤位置高精度校准元件200。如图所示，通 过螺纹件510将高精度外径对准元件100和光纤位置高精度校准元件200固定在保持座500的内孔中。这样，可以通过拆卸螺纹件510，将高精度外径对准元件100和光纤位置高精度校准元件200从保持座500上拆卸下来。 

尽管在图1-2所示的实施例中，高精度外径对准元件100和光纤位置高精度校准元件200被构造成相互独立的部件，但是，本实用新型不局限于此，高精度外径对准元件100和光纤位置高精度校准元件200也可以被构造为一体件。 

在校准之后，通过固化胶水将光纤400固定在光纤插芯300中，在固定之后，将在制的光纤插芯300从校准工具中拔出，继续按照现有的割纤和研磨工艺即可实现和完成需要制作的高精度低成本的光纤连接器插芯。 

图2显示了一种用于将在制的光纤插芯300从校准工具中拔出的光纤插芯取出器600，该光纤插芯取出器600套在光纤插芯300的后座310上，通过往外拔光纤插芯取出器600，就可以将制好的光纤插芯组件从校准工具中拔出。 

如图2所示，校准工具还包括间隔控制件610，该间隔控制件610设置在保持座500和光纤插芯300的后座310之间，用于控制插入高精度外径对准元件100的光纤位置高精度校准元件200和光纤插芯300的端面之间的距离d1。在实际应用中，可以通过调节间隔控制件610的厚度来调节插入高精度外径对准元件100的光纤位置高精度校准元件200和光纤插芯300的端面之间的距离d1。 

但是，本实用新型不限于此图示的实施例，间隔控制件610也可以设置在高精度外径对准元件100的内部。 

在图2所示的实施例中，间隔控制件610和光纤插芯取出器600被构造为一体件。但是，本实用新型不局限于此，间隔控制件610和光纤插芯取出器600也可以被构造成相互独立的部件。 

图1-2所示的高精度的校准工具是通过高精度的高精度外径对准元件100和超精密的光纤位置高精度校准元件200组装而成，实现插 芯的高精度外径对准和光纤位置高精度校准这两个功能。 

这样，在校准了光纤的位置后，经固化胶水以及一系列端面处理的相关工艺流程，就制作完成了基于低精度插芯的低成本、高性能的单模光纤连接器。 

图3为图1所示的校准工具的剖视图。在图1至图3所示的实施例中，校准工具的光纤位置高精度校准元件200为仅由一个部件形成的一个整体式元件，并且校准孔201为圆形孔或者符合光纤外型特殊形状的特征孔。 

图4显示了校准工具的另一种变化例的剖视图。 

与图1至图3所示的校准工具相比，图4所示的校准工具的区别仅在于光纤位置高精度校准元件的结构不同。 

如图4所示，光纤位置高精度校准元件200’的插芯主体包括基座2001和与基座2001分离的压块2002。在基座2001中形成有一个凹口，在凹口的底壁上形成一个校准孔201’。压块2002放置在基座2001的凹口中，用于将插入校准孔201’的光纤保持在校准孔201’中。 

在一个优选实施例中，当压块2002装配到基座2001的凹口中之后，基座2001和压块2002一起构成一个完整的圆柱体，并且适于插入高精度外径对准元件100中。在图4所示的实施例中，校准孔201’被形成为大致的U型槽孔。 

图5显示了校准工具的又一种变化例的剖视图。 

与图1至图3所示的校准工具相比，图5所示的校准工具的区别仅在于光纤位置高精度校准元件的结构不同。 

如图5所示，光纤位置高精度校准元件200”的插芯主体包括基座2011和与基座2011分离的压块2012。在基座2011中形成有一个凹口，在凹口的底壁上形成一个校准孔201”。压块2012放置在基座2011的凹口中，用于将插入校准孔201”的光纤保持在校准孔201”中。 

在一个优选实施例中，当压块2012装配到基座2011的凹口中之后，基座2011和压块2012一起构成一个完整的圆柱体，并且适于插 入高精度外径对准元件100中。 

在图5所示的实施例中，校准孔201”被形成为大致的V型槽孔。但是，本实用新型不局限于图示的实施例，校准孔也可以被形成为大致的半圆形槽孔或其它合适形状的槽孔。 

尽管在图4和图5所示的实施例中，光纤位置高精度校准元件为由两个独立的部件形成的一个分体式元件，但是，本实用新型不局限于此，光纤位置高精度校准元件也可以为由三个或三个以上的独立部件形成的一个分体式元件。 

在图1所示的实施例中，校准工具的高精度外径对准元件100为仅由一个部件形成的一个整体式对准套筒工具。但是，本实用新型不局限于此，校准工具的高精度外径对准元件也可以为仅由至少两个独立的部件形成的一个分体式对准套筒工具。 

例如，图6显示了根据本实用新型的另一个实例性实施例的校准工具的示意图；图7显示图6中的校准工具的剖视图。 

与图1所示的校准工具相比，图6和图7所示的校准工具的不同点主要在于高精度外径对准元件的结构不同。 

如图6和图7所示，在图示的示例性实施例中，高精度外径对准元件100’由两个独立的部件形成。图示的高精度外径对准元件100’主要包括基部1001和与基部1001分离的顶部压块1002。在基部1001中形成有一个凹口1003，在凹口1003的底壁上形成一个定位槽1004。顶部压块1002放置在基部1001的凹口1003中，用于将放置在定位槽1004中的光纤位置高精度校准元件200保持在定位槽1004中。 

在图6和图7所示的实施例中，整个高精度外径对准元件100’可以为长方体形状。在一个优选实施例中，当顶部压块1002放置到基部1001的凹口1003中时，顶部压块1002的顶面与基部1001的顶面大致平齐。 

在图6和图7所示的实施例中，定位槽被形成为V型定位槽。 

图8显示了根据本实用新型的又一个实例性实施例的校准工具的剖视图。 

在图8所示的示例性实施例中，高精度外径对准元件由两个独立的部件形成。图示的高精度外径对准元件主要包括基部1011和与基部1011分离的顶部压块1012。在基部1011中形成有一个凹口1013，在凹口1013的底壁上形成一个定位槽1014。顶部压块1012放置在基部1011的凹口1013中，用于将光纤位置高精度校准元件200保持在定位槽1014中。 

与图6和图7所示的校准工具相比，图8所示的校准工具的主要区别仅在于高精度外径对准元件100的定位槽的形状不同。在图8所示的示例性实施例中，定位槽被形成为U型定位槽。但是，本实用新型不局限于此，定位槽被形成为圆弧形或其它合适的形状。 

在前述实例性的实施例中，描述了一种用于校准光纤在光纤插芯的内孔中的位置的校准方法，所述方法主要包括如下步骤： 

S100：提供一个独立的校准工具，所述校准工具的精度高于光纤插芯的精度；和 

S200：使用校准工具校准光纤在光纤插芯的内孔中的位置。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，前述步骤S200可以包括以下步骤： 

S201：使用高精度外径对准元件100使光纤插芯300的外圆柱体与光纤位置高精度校准元件200的外圆柱体对准；和 

S202：将穿过光纤插芯300的内孔的光纤400的一端插入到光纤位置高精度校准元件200的校准孔201中，用于使插入光纤插芯300的内孔的光纤400的轴线与光纤插芯300的外圆柱体所确定的中心轴线对准。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，在步骤S200之后还包括步骤： 

S300：通过固化胶水将光纤400固定在光纤插芯300内，胶水在光纤400插入光纤插芯300的内孔之前或之后被填充到光纤插芯300的内孔中。 

根据本实用新型的另一个实例性实施例，在校准之后，插入光纤 插芯300的内孔的光纤400与光纤插芯的外圆柱体之间的轴心偏差为亚微米级别。 

图9显示利用本实用新型的方法制造出的光纤插芯组件的剖视图。如图9所示，在胶水301固化之后，光纤400被固定在光纤插芯300的内孔中，在光纤400被固定在光纤插芯300的内孔中之后，在本实用新型的一个实施例中，光纤插芯300的内孔的内壁面与光纤400的外周面之间的最大间距(即，胶水301形成的胶圈的最大厚度)大于或等于光纤400的轴心C400与光纤插芯300的外圆柱体的轴心C300之间的偏心距离。 

在本实用新型的一个实例性的实施例中，光纤插芯300的外圆柱体的直径尺寸公差在-0.001mm～0.001mm。 

在本实用新型的另一个实例性的实施例中，光纤插芯300的内孔的直径尺寸公差在0.000～0.030mm。 

本实用新型的保护对象不仅仅限于前述校准工具和／或前述校准方法，还包括利用前述校准工具和／或前述校准方法制成的光纤插芯组件和包括该光纤插芯组件的光纤连接器。 

在本实用新型的另一个实例性的实施例中，描述了一种光纤连接器，包括精度等于或低于标准多模插芯的低精度光纤插芯，其中，在制造过程中，利用前述校准工具和／或前述校准方法对光纤在低精度光纤插芯的内孔中的位置进行校准，从而使光纤在低精度光纤插芯的内孔中的位置精度达到或超过在标准的单模插芯的内孔中的位置精度，并且在校准之后，将光纤固定在低精度光纤插芯内，从而使制造出的光纤连接器的精度达到或超过标准的单模光纤连接器的精度。 

在图1所示的实施例中，光纤为常规的单芯光纤400。但是，本实用新型不局限于此，光纤也可以为其它类型的光纤。例如，图10和图13所示的另外两种光纤。 

图10显示根据本实用新型的另一种光纤的示意图。如图10所示，光纤为包括多个纤芯411的多纤芯光纤410。在图示的实施例中，该多纤芯光纤410包括十九根纤芯411，但是，本实用新型不局限于此， 该多纤芯光纤410也可以包括两根或更多根纤芯411。在图示的实施例中，多根纤芯411被外包覆层412包裹和固定在合适的位置，并且外包覆层412形成一个外圆柱体。 

图11显示多根松散的光纤的立体示意图；图12显示图11中的多根松散的光纤的端面视图；图13显示图11和图12中的多根松散的光纤在本实用新型的校准孔中被校准之后形成的成束光纤的立体示意图；和图14显示图13中的校准之后形成的成束光纤的端面视图。 

如图11和图12所示，七根松散的光纤421不规则地排放在一起，这些松散的光纤421之间的相互位置是不确定的。但是，当将这些松散的光纤421插入到本实用新型的校准工具的校准孔201中之后，如图13和图14所示，这七根松散的光纤421就被保持到合适的位置，形成一个包括七根光纤421的成束光纤(或称为多光纤束)420。 

如图13和图14所示，在该成束光纤420中，任意两根相邻的光纤421之间相互相切。例如，在图示的实施例中，一根光纤在中间，另六根光纤围绕这根光纤，并且这七根光纤两两相切。 

尽管在图示的实施例中，该成束光纤420包括七根光纤421，但是，本实用新型不局限于此，该成束光纤420也可以包括两根或更多根光纤421。 

在本实用新型的一个实施例中，成束光纤420中的每根光纤421可以为图1所示的常规的单芯光纤400或图10所示的多纤芯光纤410。 

为了校准图11和图12所示的多根松散的光纤421，校准孔201可以为圆形孔、梅花形孔、多边形孔或其它合适形状的孔，只要该校准孔的形状能够将多根松散的光纤校准成任意两根相邻的光纤421都相互相切的成束光纤420即可。 

在本实用新型的一个实施例中，具有多个纤芯(单纤多芯、多光纤束)的光纤在位置精度校准后、被固化在低精度插芯内前，光纤的径向方位角调整到特定分布方位，固化在插芯内后光纤的径向方位角满足多芯连接器的互配对接。 

本实用新型与现有技术相比，摒弃了现有技术中通过区分不同精 度规格的插芯来制造单模和多模光纤连接器。 

特别地，当需要制作低损耗或者超低损耗光纤连接器，现有技术人员使用的方法是通过提高插芯的精度规格(缩小内孔孔径，以及提高内孔与外圆柱体的同心度)来实现超低损耗的目标，这样做的明显缺点是，其一，那意味着一种高成本；其二，由于超精密插芯内孔变得更小，且光纤的实际外径亦存在批次的变化，对于穿纤(穿过整个插芯内孔)而言是一个极大的挑战，导致断纤概率增加，特别是暗损伤会导致光线连接器的可靠性降低；其三，对于批量制造，总存在某些个体偏心的离散性，只要出现，光线连接器件的随机互配插入损耗即遭到破坏，等等。 

而采用本实用新型技术，即利用高精度的校准工具对位于低精度插芯(比如多模插芯)内的单模光纤的物理位置准直，由于在制光纤复制了对面的高精度校准工具的位置精度，实现了在低精度的插芯内，制造出高精度、高性能(低损耗)的单模光纤连接器件。此一实用新型，大幅度降低了对插芯精度要求，从技术设计上降低了产品的物料成本，同样地，该技术无论是使用手动还是自动化穿纤，穿纤动作变得更为容易，尤其有利于工艺过程的自动化，增加产能和进一步降低成本成为可能；需更进一步地指出，该技术通过工具的精度获知产品的性能，具有可控性、可预测性、个体到个体的精度能够重复再现。这样，此实用新型同时实现了低成本及高性能的连接器件制作技术。 

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。 

虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。 

虽然本总体实用新型构思的一些实施例已被显示和说明，本领域 普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。 

应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本实用新型的范围。 

Claims (28)

1.一种校准工具，用于校准光纤在光纤插芯的内孔中的位置，所述光纤插芯(300)的精度等于或低于标准的多模插芯的精度，其特征在于， 

所述校准工具包括高精度外径对准元件(100)和光纤位置高精度校准元件(200)，所述光纤位置高精度校准元件(200)的精度等于或高于标准的单模插芯的精度， 

所述高精度外径对准元件(100)用于使光纤插芯(300)的外圆柱体与光纤位置高精度校准元件(200)的外圆柱体对准； 

所述光纤(400)的一端穿过光纤插芯(300)的内孔并插入到光纤位置高精度校准元件(200)的校准孔(201)中，用于使插入光纤插芯(300)的内孔的光纤(400)的轴线与光纤插芯(300)的外圆柱体所确定的中心轴线对准。 

2.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于，所述高精度外径对准元件(100)为高精度对准套筒工具， 

所述光纤位置高精度校准元件(200)从高精度外径对准元件(100)的一端插入，并且所述光纤插芯(300)从另一端插入所述高精度外径对准元件(100)，插入后所述光纤插芯(300)的外圆柱体所确定的中心轴线与所述高精度校准元件(200)的外圆柱体所确定的中心轴线对准。 

3.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于， 

所述高精度外径对准元件(100)为仅由一个部件形成的一个整体式元件。 

4.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于， 

所述高精度外径对准元件为由至少两个独立的部件形成的一个 分体式元件。 

5.根据权利要求4所述的校准工具，其特征在于，所述高精度外径对准元件(100’)包括： 

基部(1001、1011)，在所述基部(1001、1011)中形成有一个凹口(1003、1013)，在所述凹口(1003、1013)的底壁上形成一个定位槽(1004、1014)；和 

顶部压块(1002、1012)，所述顶部压块(1002、1012)放置在基部(1001、1011)的凹口(1003、1013)中，用于将光纤位置高精度校准元件(200)保持在定位槽(1004、1014)中。 

6.根据权利要求5所述的校准工具，其特征在于，所述定位槽(1004、1014)为V型定位槽或U型定位槽。 

7.根据权利要求2所述的校准工具，其特征在于，所述光纤位置高精度校准元件(200)为精度高于标准的单模插芯的精度的超精密插芯工具。 

8.根据权利要求7所述的校准工具，其特征在于， 

插入所述高精度外径对准元件(100)的光纤位置高精度校准元件(200)和光纤插芯(300)的端面相距预定距离(d1)。 

9.根据权利要求8所述的校准工具，其特征在于， 

所述光纤(400)的插入到所述光纤位置高精度校准元件(200)的校准孔(201)内的部分具有预定长度(d2)。 

10.根据权利要求9所述的校准工具，其特征在于，还包括： 

保持座(500)，用于固定地保持所述高精度外径对准元件(100)和所述光纤位置高精度校准元件(200)。 

11.根据权利要求10所述的校准工具，其特征在于， 

所述高精度外径对准元件(100)和所述光纤位置高精度校准元件(200)以可拆卸的方式固定在保持座(500)上。 

12.根据权利要求11所述的校准工具，其特征在于， 

所述高精度外径对准元件(100)和所述光纤位置高精度校准元件(200)被构造成相互独立的部件，或者被构造为一体件。 

13.根据权利要求10所述的校准工具，其特征在于，还包括： 

间隔控制件(610)，设置在保持座(500)和光纤插芯(300)的后座(310)之间或者设置在高精度外径对准元件(100)的内部，用于控制插入所述高精度外径对准元件(100)的光纤位置高精度校准元件(200)和光纤插芯(300)的端面之间的距离(d1)。 

14.根据权利要求13所述的校准工具，其特征在于，还包括： 

光纤插芯取出器(600)，套在光纤插芯(300)的后座(310)上，用于在光纤(400)被校准和被固定之后取出包含光纤的插芯组件。 

15.根据权利要求14所述的校准工具，其特征在于， 

所述间隔控制件(610)和所述光纤插芯取出器(600)被构造成相互独立的部件，或者被构造为一体件。 

16.根据权利要求2所述的校准工具，其特征在于， 

所述光纤位置高精度校准元件(200)为仅由一个部件形成的一个整体式元件，并且所述校准孔(201)为圆形孔或者符合光纤外型特殊形状的特征孔。 

17.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于，所述光纤位置高精度校准元件为由至少两个独立的部件形成的一个分体式元件。 

18.根据权利要求17所述的校准工具，其特征在于，所述光纤位置高精度校准元件(200’，200”)包括： 

基座(2001，2011)，所述基座(2001，2011)中形成有一个凹口，一个校准孔(201’，201”)形成在凹口的底壁上；和 

压块(2002，2012)，所述压块(2002，2012)放置在所述基座(2001，2011)的凹口中，用于将插入校准孔(201’，201”)的光纤保持在校准孔(201’，201”)中。 

19.根据权利要求18所述的校准工具，其特征在于，所述校准孔(201’，201”)为U型槽孔或V型槽孔。 

20.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于， 

在校准之后，插入所述光纤插芯(300)的内孔的光纤(400)与光纤插芯的外圆柱体之间的轴心偏差为亚微米级别。 

21.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于， 

所述光纤插芯(300)的外圆柱体的直径尺寸公差在-0.001mm～0.001mm。 

22.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于， 

所述光纤插芯(300)的内孔的直径尺寸公差在0.000～0.030mm。 

23.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于， 

所述光纤插芯(300)的外圆柱体的直径尺寸公差在-0.001mm～0.001mm；并且 

所述光纤插芯(300)的内孔的直径尺寸公差在0.000～0.030mm。 

24.根据权利要求23所述的校准工具，其特征在于， 

在通过胶水(301)或等效可固化体将光纤(400)固定在光纤插芯(300)的内孔中之后，所述光纤插芯(300)的内孔的内壁面与所述光纤(400)的外周面之间的最大间距大于或等于所述光纤(400)的轴心(C400)与所述光纤插芯(300)的外圆柱体的轴心(C300)之间的偏心距离。 

25.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于，所述光纤为常规的单芯光纤(400)。 

26.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于，所述光纤为包括多个纤芯(411)的多纤芯光纤(410)，即单纤多芯光纤。 

27.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于，所述光纤为包括多根光纤(421)的成束光纤(420)，即单芯光纤形成的多光纤的集合体或多光纤束光纤。 

28.根据权利要求1所述的校准工具，其特征在于， 

具有多个纤芯的光纤在位置精度校准后、被固化在低精度插芯内前，光纤的径向方位角调整到特定分布方位，固化在插芯内后具有多个纤芯的光纤的径向方位角满足多芯连接器的互配对接， 

所述具有多个纤芯的光纤为单纤多芯光纤或多光纤束光纤。 

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