CN203673099U - 用于分裂光纤的刀片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于分裂光纤的刀片。在一个实施方式中，所述刀片包括托架主体，所述托架主体界定刀片边缘。一种分裂材料嵌入所述托架主体的至少一部分中。所述分裂材料另外暴露在刀片边缘的至少一部分上，以在刀片边缘所接触的光纤的一部分中诱发缺陷。光纤的所述部分可关于所述诱发缺陷破裂，以产生用于光纤端接准备的端面。分裂所述光纤在光纤上制备端面，以准备光纤端接，包括在现场准备光纤端接。嵌入式托架刀片可设置在分裂器中来分裂光纤。

Description

用于分裂光纤的刀片

相关申请案 

本申请案根据专利法请求2010年11月23日申请的美国临时申请案第61/416,419号的优先权权利并根据专利法请求2011年5月25日申请的美国申请案第13/115,228号的优先权权利，本文依赖所述申请案的内容且所述申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。 

技术领域 

本实用新型涉及一种用于分裂光纤的刀片。 

背景技术 

光纤可用于在各种应用中传输或处理光。光纤的益处包括极宽的带宽和低噪音操作。由于这些优点，光纤越来越多地用于各种应用，包括（但不限于）宽带语音、视频和数据传输。使用光纤的光纤网络被开发并用于通过私有网络和公共网络将语音、视频和数据传输传递给用户。这些光纤网络通常包括链接光纤的独立连接点，以将“有用光纤”从一个连接点提供到另一连接点。就这点来说，光纤设备定位在数据分配中心或中心局以支持互联。 

光纤通信网络涉及端接准备，以在不同光纤之间建立连接。举例来说，光纤可拼接在一起以建立光纤连接。光纤还可与光纤连接器相连接，所述光纤连接器可插在一起以建立光纤连接。在任何一种情况下，技术人员可能需要在现场建立光纤连接。技术人员分裂光纤以在光纤上准备端面。技术人员可使用包括刀片的分裂器来刻痕、刻线或者诱发光纤的玻璃中的缺陷。在使缺陷处的玻璃破裂之前诱发光纤的玻璃中的缺陷，以产生端面。刀片可通过被按压到玻璃中或划过玻璃来诱发缺陷。可将端面拼接到另一光纤或与光纤连接器相连接以建立光纤连接。 

用于分裂光纤的刀片通常使用例如设置在刀片的外表面上的一或多种硬 化材料，例如金刚石、蓝宝石、红宝石、陶瓷、钢铁和碳化物，来诱发光纤中的缺陷。称为分裂器的分裂设备用于支撑用于分裂光纤的刀片。分裂器通常包括光纤支承，以将光纤固定在原位。随后可致动分裂器中保持刀片的可移动部件以使刀片与光纤接触来诱发光纤中的缺陷。就这点来说，分裂器刀片需要包括极其锋利的边缘，以最小化玻璃中诱发的缺陷的大小，从而减小损坏光纤芯的风险以便提供高效光传输。否则，在芯中可能诱发较大的缺陷，从而产生用于高效可见光传输的不良端面。然而，由于刀片重复地用于分裂，所以如果刀片由可磨锐材料制成，那么必须设置或磨锐刀片。由可磨锐材料制成的刀片通常很昂贵。同样，在重复使用后必须提供维护以使刀片保持足够锋利，否则会有在光纤中诱发更大缺陷的风险。 

实用新型内容

具体实施方式中公开的实施方式包括用于分裂光纤的嵌入式托架刀片及相关分裂器和方法。在一个实施方式中，刀片包括托架主体，所述托架主体界定刀片边缘。一种分裂材料嵌入托架主体的至少一部分中。所述分裂材料另外暴露在刀片边缘的至少一部分上，以在刀片边缘所接触的光纤的一部分中诱发缺陷。光纤的所述部分可关于诱导的缺陷破裂，以形成用于光纤端接准备的端面。分裂光纤在光纤上制备端面，以准备光纤端接，包括在现场准备光纤端接。嵌入式托架刀片可设置在分裂器中来分裂光纤。还提供了使用嵌入式托架刀片分裂光纤的方法。 

嵌入式托架刀片可由装载有一或多种硬化材料的托架制成，来诱发光纤中的缺陷。作为非限制性实例，一或多种硬化材料可为嵌入托架中的一或多种硬化矿物，以提供装载有矿物的托架作为刀片。作为非限制性实例，当刀片中的托架由于重复使用而磨损时，嵌入托架内的矿物可继续暴露于刀片边缘上，从而保持刀片边缘可用于在光纤的一部分中诱发缺陷。以此方式，可通过避免对磨锐的需要降低刀片的成本。嵌入式托架刀片还可使用足够便宜的一或多种载体材料，以允许托架刀片是一次性的。 

在另一实施方式中，提供一种使用嵌入式托架刀片分裂光纤的方法。方法包含：向光纤和至少一种分裂材料提供至少一个刀片边缘。方法还包含：在光纤的一部分中形成缺陷。通过使光纤的部分与至少一种分裂材料接触在光纤的部分中形成缺陷。至少一种分裂材料暴露在托架主体中所界定的刀片边缘的至少一部分上，所述托架主体界定刀片边缘，其中至少一种分裂材料嵌入托架主体的至少一部分中以形成刀片。方法还包含：使缺陷处的光纤破裂，以在光纤的一部分中形成分裂的端面。 

在另一实施方式中，提供一种制造用于分裂光纤的刀片的方法。方法包含：提供载体材料。方法还包含：将至少一种分裂材料与载体材料混合，以提供混合材料，其中至少一种分裂材料嵌入载体材料中。方法还包含：在具有至少一个托架主体的模具内从混合材料模制至少一个刀片边缘截面，其中至少一种分裂材料嵌入至少一个托架主体的至少一部分中，其中模具界定刀片边缘截面，至少一种分裂材料暴露于刀片边缘截面的至少一部分上。 

将在随后的具体实施方式中阐述额外特征和优点，并且对于所属领域的技术人员来说，额外的特征和优点将部分地从描述中显而易见或通过实践本文中所述的实施方式（包括随后的具体实施方式、权利要求书及附图）来认识到。 

应理解，前文一般描述和以下详细描述两者均呈现实施方式且意在提供用于理解本公开案的性质与特性的概述或框架。包括附图以提供进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。诸图图示各种实施方式，并与描述一起用以解释所揭示概念的原理和操作。 

附图说明

图1为使用直刀片边缘截面的示范性嵌入式托架刀片和通过使用嵌入式托架刀片在光纤的一部分中形成缺陷来分裂光纤的示范性方法； 

图2为图1的光纤在使用示范性嵌入式托架刀片分裂之后的示范性端面； 

图3为使用弧形刀片边缘截面的示范性嵌入式托架刀片和通过使用嵌入式托架刀片在光纤的一部分中形成缺陷来分裂光纤的示范性方法； 

图4A为使用嵌入式托架刀片分裂的分裂光纤的端面的相机图像，用于说明端面的示范性表面质量； 

图4B为在成像装置的焦平面处从图4A中的分裂光纤的端面捕捉到的由干涉仪所产生的干涉的干涉图形的图像，用于说明端面的示范性表面质量； 

图4C为图4A的分裂光纤的端面的表面地形图，用于说明端面的示范性表面质量； 

图4D为图4A的分裂光纤的端面的透视图，用于说明端面的示范性表面质量； 

图5A为示范性分裂器的右透视图且图示分裂器的内部组件，所述内部组件配置为在至少部分弧形分裂路径上致动所支撑的刀片，以分裂设置在分裂器中的光纤路径中的光纤，所述刀片包括但不限于嵌入式托架刀片； 

图5B为图5A中的示范性分裂器的左透视图； 

图5C为图5A中的分裂器的分解图； 

图5D为图5A中的示范性分裂器的前视图并图示分裂器的内部组件； 

图6为图5A至图5D中的分裂器的主体的后透视图； 

图7A至图7C分别为分裂物台平台的右视图、前视图和顶视图，所述分裂物台平台附接到左侧端盖且设置在图5A至图5D的分裂器中的分裂器主体内，以支撑待分裂的光纤的端部； 

图8A和图8B分别为右侧端盖的右透视图和左透视图，所述右侧端盖设置在图5A至图5D的分裂器中的分裂器主体内，以支撑分裂物台平台且提供光纤接收器以将光纤的端部收纳并设置在用于分裂的分裂物台平台的光纤路径中； 

图9A为图5A至图5D中的分裂器的左侧透视图，其中光纤的端部设置在分裂器主体中并设置在待分裂的分裂器的光纤路径中； 

图9B为图5A至图5D中的分裂器的近距侧视图，其中致动器经致动以使刀片的刀片边缘在至少部分弧形分裂路径中移动跨过分裂器中的分裂通道并接触设置在分裂器的光纤路径中的光纤的端部； 

图10为图5A至图5D中的光纤夹持机构的右透视图； 

图11A为图5A至图5D中移除了左侧端盖的分裂器的右侧视图，以展示刀片在致动器未启动时的位置； 

图11B为图5A至图5D中的分裂器的右侧视图，其中致动器最初经启动以开始在至少部分弧形的路径中移动刀片穿过分裂通道并与设置在分裂器中的光纤路径相交； 

图11C为图5A至图5D中的分裂器的右侧视图，其中致动器进一步从图11B中的启动位置致动，在所述启动位置，刀片的刀片边缘正穿过分裂通道并与设置在分裂器中的光纤路径相交，以刻痕光纤的端部； 

图11D为图5A至图5D中的分裂器的右侧视图，其中致动器进一步致动超 出图11C中的启动位置，以在至少部分弧形的路径中移动刀片经过图11C的分裂器中的分裂位置； 

图11E为图5A至图5D中的分裂器的右侧视图，其中致动器完全致动以在至少部分弧形的路径中移动刀片经过分裂器中处于完全铰接位置的分裂通道； 

图12A和图12B分别为用于图5A至图5D中的分裂器的致动器的右透视图和前视图； 

图13为图5A至图5D中的分裂器的刀片臂的右透视图； 

图14A为替代示范性分裂器的右透视图，所述分裂器配置为支撑刀片，以在没有待分裂的光纤支撑在所述分裂器的情况下分裂光纤，所述刀片包括嵌入式托架刀片；及 

图14B为图14A中的分裂器的右透视图，所述分裂器支撑待使用支撑在所述分裂器中的刀片分裂的光纤，所述刀片包括嵌入式托架刀片。 

具体实施方式

现将详细参考实施方式，所述实施方式的实例图示在附图中，在附图中图示部分而非全部实施方式。事实上，可以许多不同形式体现概念且所述概念在本文中不应解释为限制的；相反，提供这些实施方式以便本公开案将满足适用的法律要求。只要可能，相同元件符号将用以指示相同组件或零件。 

详细描述中公开的实施方式包括用于分裂光纤的嵌入式托架刀片及相关分裂器和方法。在一个实施方式中，刀片包括托架主体，所述托架主体界定刀片边缘。至少一种分裂材料嵌入托架主体的至少一部分中。至少一种分裂材料另外暴露在刀片边缘的至少一部分上，以在刀片边缘所接触的光纤的一部分中诱发缺陷。光纤的一部分可关于诱导的缺陷破裂，以形成用于光纤端接准备的端面。分裂光纤在光纤上制备端面，以准备光纤端接，包括在现场准备光纤端接。嵌入式托架刀片可设置在分裂器中来分裂光纤。还提供了使用嵌入式托架刀片分裂光纤的方法。 

嵌入式托架刀片可由装载有一或多种硬化材料的托架制成，来诱发光纤中的缺陷。作为非限制性实例，一或多种硬化材料可为嵌入托架中的一或多种硬化矿物，以提供装载有矿物的托架作为刀片。作为非限制性实例，当刀片中的托架由于重复使用而磨损时，嵌入托架内的矿物可继续被暴露于刀片边缘上， 从而保持刀片边缘可用于在光纤的一部分中诱发缺陷。以此方式，可通过避免对磨锐的需要而降低刀片的成本。嵌入式托架刀片还可使用足够便宜的一或多种载体材料，以允许托架刀片是一次性的。 

就这点来说，图1为示范性托架刀片和使用托架刀片通过使用研磨介质在一部分光纤中形成或诱发缺陷来分裂光纤的方法。如图1中所示，提供光纤10。光纤10可为任何类型的光纤，包括但不限于单模光纤和多模光纤。光纤10可具有任何大小直径D1，如图2中所示。光纤10可包括纤芯12，所述纤芯12由包层14包围，以提供向下传播到纤芯12的光16的全内反射（TIR），如图2中所示。包层14可提供为玻璃或其他材料，包括但不限于聚合物包层，例如塑料包层石英。外涂层（未图示）可设置在包层14周围。光纤10可提供为单纤光缆或多纤光缆的部分。 

当拼接或连接光纤10时，端面18放置在光纤10的端部20上，如图2中所示。端面18与另一光纤的端面对准，以将光16从光纤10传输到所拼接或所连接的光纤。当拼接或连接光纤时，重要的是提供光滑及镜样端面18来实现高效光传输。避免破坏光纤10的纤芯12和/或包层14也是很重要的。就这点来说，分裂光纤10以制备端面18。端面18是通过将缺陷引入光纤10的端部20中制备的。刀片通常用于刻痕光纤的端部20，以将缺陷引入光纤10的端部20中。然后，在使光纤10的端部20关于诱发的缺陷破裂而分裂光纤10时形成端面18。 

在此实施方式中，嵌入式托架刀片22（在本文中也被称为“刀片22”）用于将缺陷引入光纤10的端部20中，如图1中所示。刀片22可包括在分裂器中以分裂光纤，如将在下文描述的实例中论述。在此实施方式中且如下将以实例更详细论述，一或多种分裂材料嵌入载体材料中以形成刀片22。在所述嵌入式托架刀片的一个实例中，图1中的刀片22由界定刀片边缘26的托架主体24组成。在此实施方式中，刀片边缘26包含实质上顺直的刀片边缘截面27。制造差异或公差可防止完全顺直的刀片边缘截面27。然而，除基本上顺直的刀片边缘截面之外，其他类型的刀片边缘截面27也是可能的，包括但不限于基本上弧形的边缘截面，如下文将关于图3中的示范性嵌入式托架刀片更详细论述。 

返回继续参考图1，至少一种分裂材料28（也被称为“分裂材料28”） 嵌入托架主体24的至少一部分中。举例来说，可在刀片22的模制期间将分裂材料28至少部分地模制到托架主体24中。分裂材料28由一或多种材料（例如，一或多种硬化材料）组成，所述材料足够硬且能够在光纤10的玻璃中诱发缺陷。在此实施方式中，另外将分裂材料28暴露于刀片22的刀片边缘26的至少一部分上。因此，当刀片22的刀片边缘26接触光纤10的端部20时，刀片边缘26可在刀片边缘26所接触的光纤10的端部20中诱发缺陷，用于分裂光纤10。 

分裂材料28可选自能够在光纤的玻璃中诱发缺陷的一或多种材料。举例来说，分裂材料28可为具有大于玻璃光纤的硬度的材料。举例来说，分裂材料28的硬度可为根据莫氏硬度表的至少七（7）莫氏硬度。可单独使用或彼此结合使用的材料或用于分裂材料28的其他材料的实例包括但不限于铝基化合物（例如氧化铝）、金刚石、钛、钛基化合物、氧化钛、碳化物、碳化硅、碳化钨、碳化钛、碳化衍生物及以上各个的组合。 

当图1中的刀片22重复用于分裂光纤时，托架主体24可能磨损。然而，由于分裂材料28设置在托架主体24的至少一部分中，所以当刀片边缘26由于使用而磨损时，分裂材料28可被继续暴露在刀片边缘26处。因此，刀片22的刀片边缘26可能不需要磨锐和/或重磨，从而降低刀片22的维护成本。在需要时，刀片22可保持能够重复使用而不用丢弃。进一步地，通过将分裂材料28设置在托架主体24的至少一部分中，以使得可继续随着刀片边缘26磨损而暴露分裂材料28，可选择一或多种材料用于生产托架主体24，所述材料不一定能被磨锐，尽管未要求如此。不一定能被磨锐的材料可能比必须能被重磨的材料（例如，金属）便宜。 

继续参考图1，控制刀片22以使嵌入托架主体24中的分裂材料28的一部分与光纤10的端部20接触，以在光纤10的端部20中诱发缺陷30。刀片22可由人手或分裂装置控制，以下将在本公开案中描述所述刀片22的实例。使设置在刀片22中的分裂材料28与光纤10的端部20接触，以在光纤10的端部20中诱发缺陷30来分裂光纤10的端部20。在图1的实施方式中，将光纤10保持在原位同时在方向D2上朝向光纤10的端部20移动刀片22的刀片边缘26以使分裂材料28接触光纤10的端部20。或者，可将刀片22保持在原位并且移动光纤10的端部20以与刀片边缘26接触。在任一情况下，在光 纤10的端部20与暴露于刀片边缘26上以形成缺陷30的分裂材料28之间产生相对运动。例如，可以滑动运动控制刀片22，以使刀片边缘26滑过光纤10的端部20，以在光纤10的端部20中诱发缺陷30。缺陷30使光纤10的端部20破裂。然后可通过使缺陷30处的光纤10破裂而在光纤10的端部20中形成端面18。以此方式，使用刀片22来分裂光纤10的端部20。 

在将刀片22的刀片边缘26放置为与光纤10的端部20接触之前，移除设置在光纤10的端部20外侧上的任何涂层（未图示）。如此以使得分裂材料28可直接接触光纤10的端部20的玻璃（即，图2中的包层14和/或纤芯12）。就这点来说，在将刀片22的刀片边缘26放置为与光纤10接触之前，可移除设置在纤芯12和/或包层14周围的任何涂层。 

刀片22的不同配置是可能的。举例来说，托架主体24可由所要的任何类型的需一或多种载体材料32（下文中称为“载体材料32”）组成。例如，载体材料32可包含一或多种金属材料，或一或多种非金属材料或以上各个的组合。载体材料32还可为单一材料或复合材料。可基于一或多种材料的所要特征和成本选择载体材料32。例如，可能需要提供由聚合物或一或多种聚合物基材料组成的载体材料32。聚合物材料能够通过模制工艺生产，藉此可在非固相期间将分裂材料28嵌入聚合物中。例如，可将分裂材料28注入或混入聚合物载体材料32中。此后，例如，可在模具内由混合聚合物载体材料32与分裂材料28模制刀片边缘26的刀片边缘截面27，以生产托架主体24，其中载体材料28嵌入托架主体24的至少一部分中。在此实例中，模具界定刀片边缘26的刀片边缘截面27，其中分裂材料28暴露于刀片边缘截面27的至少一部分上。 

在图1中的刀片22的实例中，模具将刀片边缘截面27界定为基本上顺直的边缘。或者，如前文所论述及如以下将在图3中所论述，可提供模具来界定嵌入式托架刀片的刀片边缘的刀片边缘截面的另一几何形状，例如，基本上弧形的刀片边缘截面。如图1中所示，刀片边缘截面27可限定在托架主体24的两个表面34、36之间，两个表面34、36中的每一表面分别具有彼此相交的纵轴线A₁、纵轴线A₂。可设置两个表面34、36，以使得纵轴线A₁、纵轴线A₂以任何角度θ₁彼此相交。例如，图1中的角度θ₁可介于约五十五度（55°）与约六十五度（65°）之间。 

如果载体材料32由聚合物组成，那么可使用任何类型的聚合物。非限制实例包括尼龙、聚苯硫醚（PPS）、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯烯烃（TPO）、热塑性聚酯、热塑性硫化橡胶（TPV）、聚氯乙烯（PVC）、氯化聚乙烯、苯乙烯嵌段共聚物、乙烯丙烯酸甲酯（EMA）、乙烯丙烯酸丁酯（EBA）、聚氨酯、硅氧烷、异戊二烯、氯丁二烯、氯丁橡胶、三聚氰胺甲醛、聚酯及以上各个的任何组合。在需要时，载体材料32还可由至少一种陶瓷材料组成。 

可选择载体材料32，以使得托架主体24在刀片22形成时为刚性的。然而，本文中的实施方式不限于刚性托架主体。提供刚性托架主体24可为刀片22提供较长寿命并可保证刀片边缘26的刀片边缘截面27是足够刚性的以刻痕光纤。如果托架主体24太过柔性，那么可能没有精确地形成在光纤10中所诱发的缺陷30并且所述缺陷30可能比所需要的大。例如，可选择用于托架主体24的载体材料32，以使得托架主体24具有至少三十（30）邵氏（Shore）的刚度。作为另一实例，可选择用于托架主体24的载体材料32，以使得托架主体24具有至少一（1）吉帕斯卡（GPa）挠曲模量的刚度。   

进一步地，分裂材料28可以在刀片22形成时在托架主体24中大体均匀地分布分裂材料28的方式与托架主体24的载体材料32混合。或者，分裂材料28可以在刀片22形成时在托架主体24中大体非均匀地分布分裂材料28的方式与托架主体24的载体材料32混合。分裂材料28可提供在载体材料32中，以使得分裂材料28在托架主体24中的加载速率为任何所需加载速率。作为非限制性实例，可以介于例如按重量计算约百分之五十五（55%）与百分之八十五（85%）之间的加载速率将分裂材料28混合在或者设置在托架主体24的载体材料32中。   

进一步地，为实现刀片22的所需分裂特征，混合在或者设置在载体材料32中的分裂材料的粒度可为足以刻痕光纤10的任何所需粒度。作为非限制性实例，分裂材料28的粒度可介于约五微米（5μm）与约四十五（45）微米（45μm）之间。在一个实施方式中，载体材料32包含尼龙6-6，其中分裂材料28包含氧化铝并在介于约十微米（10μm）与约二十微米（20μm）之间的粒度下以介于约百分之五十五（55%）与约百分之八十五（85%）之间的加载速率设置在托架主体24中。   

图3为使用弧形刀片边缘截面41的示范性嵌入式托架刀片22'和通过使用嵌入式托架刀片在光纤的一部分中形成缺陷来分裂光纤的示范性方法。图3中所示的组件与图1中的组件是共同的，图3中所示的组件以共同元件符号提供在图3中并将不再重新描述。在图3的刀片22'中，刀片边缘26的刀片边缘截面41为弧形刀片截面。进一步地，托架主体24包括设置在托架主体24中的纤芯材料42，以对刀片22'提供进一步支撑或刚度。例如，纤芯材料42可包含金属材料。在刀片22'的模制或制造期间，嵌入有分裂材料28的托架主体24的载体材料32可设置在纤芯材料42周围。或者，在纤芯材料42图示在图3中的情况下，内部腔室可设置在托架主体24中或留在托架主体24中例如以便降低设置在托架主体24中的载体材料32的量，以便节约材料成本。 

参考图1和图3，在分裂工艺期间，可在将刀片22的刀片边缘26放置为与光纤10的端部20接触之后，将光纤10的端部20置于应力之下，以分裂光纤10的端部20。将光纤10的端部20置于应力之下可通过刀片22、刀片22'的刀片边缘26来传播在光纤10的端部20中诱发的缺陷30，以分裂光纤10的端部20。或者，可在将刀片22、刀片22'中的刀片边缘26放置为与光纤10的端部20接触之前，将光纤10的端部20置于应力之下，以分裂光纤10的端部20。在用刀片22、刀片22'诱发光纤10中的缺陷30之前将光纤10的端部20置于应力之下还可传播所诱发的缺陷30，以分裂光纤10的端部20。将光纤10的端部20置于应力之下的实例包括但不限于在光纤10的端部20上施加张力、旋转或扭曲光纤10的端部20或弯曲光纤10的端部20。 

举例来说，在将刀片22的刀片边缘26放置为与光纤10的端部20接触之后，将图1中的光纤10的端部20置于张力之下，以刻痕光纤10的端部20。如图1中所示，在需要诱发缺陷30的情况下，光纤10的设置在光纤10的端部20的每一侧上的部分38A和部分38B由夹具40A、夹具40B夹紧。具有光纤10的端部20的部分38A和部分38B固定在其中的夹具40A、夹具40B可在方向D₃和方向D₄上拉离彼此，以将光纤10的端部20置于张力之下。张力将使得光纤10的端部20绕缺陷30破裂而形成端面18。如果30通过刀片22的刀片边缘26引入缺陷之前，未将光纤10的端部20置于应力之下，那么随后可在在光纤10的端部20上施加应力以形成围绕缺陷30的破裂，从而形成端面18。 

在使用刀片22诱发缺陷30之前，除了将光纤10的端部20置于张力或其他应力之下以外，还可能需要弯曲光纤10的端部20。在光纤10的端部20放置弯曲可能有助于将缺陷30传播为在光纤10的端部20中的破裂而形成端面18。在光纤10的端部20中放置弯曲产生在光纤10的端部20的弯曲部分的外表面上的张力，此举有助于将缺陷30传播为光纤10的端部20中的破裂。 

在缺陷30处使光纤10的端部20破裂之后，形成了端面18，如由图2中的实例所示，图2中所示的端面18在横截面平面P₁中设置在光纤10的端部20中，所述横截面平面P₁与光纤10的纵轴线A₃正交或实质上正交。然而，如果需要，刀片22、刀片22'还可用于在光纤10的端部20中提供角裂端面。举例来说，在使用刀片22、刀片22'引入缺陷30期间，可旋转光纤10的端部20，以影响光纤10的端部20中形成的端面18的角度。当刀片22、刀片22'用于诱发缺陷30时，设置在光纤10的端部20中的弯曲的顶点还可影响光纤10的端部20中形成的端面18的角度。使用分裂器刀片形成成角端面的方法可用于使用刀片22、刀片22'形成成角端面。 

图4A至图4D提供使用嵌入式托架刀片（例如，上述刀片22、22'）利用氧化铝分裂材料分裂的光纤的端面的图像，以展示可能具有此示范性嵌入式托架刀片配置的端面的表面质量，所述氧化铝分裂材料以大约百分之八十（80%）的加载速率设置在尼龙6-6聚合物的托架主体中。就这点来说，图4A为使用嵌入式托架刀片分裂的光纤46的端面44的相机图像，以说明端面44的示范性表面质量。图4B为在成像装置的焦平面处从图4A中的分裂光纤46的端面44捕捉到的由干涉仪产生的干涉的干涉图形的图像，以说明端面44的示范性表面质量。图4C为图4A中的分裂光纤46的端面44的表面地形图，以说明端面44的示范性表面质量。图4D为图4A中的分裂光纤46的端面44的透视图，以说明端面44的示范性表面质量。 

继续参考图4A至图4D，在此实例中，在一次分裂之后获取的端面44的所得分裂角度为大约0.685度。在示范性测试中使用嵌入式托架刀片执行大量分裂测试。示范性测试提供1.500度的最大分裂角度和0.385度的最小分裂角度，其中0.788度的平均分裂角度具有0.366度的标准偏差。仅出于比较的目的，机械加工的碳化物刀片还在使用与前述测试基本上相同的条件的示范性测试中提供相似结果。所述结果产生1.458度的最大分裂角度和 0.592度的最小分裂角度，其中0.804度的平均分裂角度具有0.254度的标准偏差。 

图5A至图14B中的本公开案的剩余部分包括示范性分裂器和相关方法，所述方法可采用嵌入式托架刀片（包括刀片22、刀片22'和上述示范性测试刀片）以在光纤的端部中诱发缺陷用于分裂光纤。以上并关于图1至图3论述的方法和原理可用于所述分裂器与相关组件和方法。以下关于图5至图14B描述的分裂器与相关组件和方法并不局限于使用分裂刀片，所述分裂刀片为嵌入式托架刀片，包括关于图1至图4描述的嵌入式托架刀片。 

图5A至图13提供可用于分裂光纤的第一示范性分裂器。就这点来说，图5A为示范性分裂器50的右透视图并展示分裂器50的内部组件。图5B为图5A中的示范性分裂器50的左透视图并展示分裂器50的内部组件。图5C为图5A中的分裂器50的分解图。图5D为图5A中的分裂器50的前视图并展示分裂器50的内部组件。如下文将关于图5A至图13更详细论述，分裂器50设计为允许技术人员将待分裂的光纤的端部设置在分裂器50中并分裂光纤的端部，以在光纤的端部中提供端面。如下文将更详细论述，例如，分裂器50配置为在至少部分弧形的分裂路径中致动支撑的刀片52（图5B至图5D），以分裂设置在分裂器50的光纤路径中的光纤，所述刀片52包括但不限于嵌入式托架刀片（例如，上文所述的嵌入式托架刀片）。设置在分裂器50中的光纤路径与至少部分弧形分裂路径相交。以此方式，分裂器50配置为以弧形及滑动运动引导刀片52中的刀片边缘54接触光纤的端部，以诱发光纤中的缺陷，从而分裂光纤。 

在此实施方式中，分裂器50由主体56组成。图6中还图示主体56的后透视图。主体56可由任何所需材料构成。在此实施方式中，主体56由聚合物基材料模制。主体56配置为支撑大量组件，所述组件提供在分裂器50中且在下文中论述为提供用于分裂光纤的端部。分裂器50包括致动器58，所述致动器58设置在主体56中的致动器开口59中（图6）且配置为沿致动路径A₄被致动，如图5A和图5D所示。当致动致动器58时，由致动器58支撑的刀片52在至少部分弧形分裂路径中移动以接触设置在主体56中的光纤路径P₂中的光纤的端部，所述光纤路径P₂设置为跨过图5C和图5D中所示的分裂通道61，且如下文将更详细描述。下文将描述关于致动器58的更多信息和细节。 

继续参考图5A至图5D，主体56中的光纤路径P₂沿分裂物台平台62设置。分裂物台平台62提供平台来支撑光纤的端部，以在致动器58启动时提供待分裂的光纤的端部，从而使得刀片52在设置跨过分裂通道61时滑动穿过光纤的端部。在此实施方式中，分裂物台平台62附接或提供为左侧端盖64的整体部分，并且，还分别如图7A至图7C中的分裂物台平台62的右侧透视图、前视图和顶视图中所示。主体56的左侧66含有左侧开口68，如图5B、图5C和图6中所示，所示左侧开口68配置为收纳左侧端盖64，如图5A至图5D和图7A至图7C中所示。 

当将左侧端盖64设置在主体56的左侧开口68中，如图5B和图5D中所示，分裂物台平台62的桥接部件70首先穿过左侧开口68设置，并且，分裂物台平台62继续插入，直到左侧端盖64固定到主体56的左侧66为止。主体56的左侧66包括凹槽72，如图5B中所示，所示凹槽72配置为收纳设置在左侧端盖64中的凸部74，如图5A至图5D和图7A至图7C中所示。凸部74以摩擦配合安置在主体56的凹槽72内，以支撑左侧端盖64，从而支撑主体56中的分裂物台平台62。凹槽72还用以促使左侧端盖64在插入主体56的左侧开口68中时的适当对准，以使得分裂物台平台62在插入且设置在主体56中时适当地对准。左侧端盖64可由任何所需材料构成，且在此实例中，左侧端盖64由聚合物基材料构成。 

为支撑分裂物台平台62的桥接部件70，在右侧端盖78中设置凹槽76，如分别在图5A和图5D及图8A及图8中的右侧端盖78的右侧透视图和左侧透视图中所示。设置在右侧端盖78中的凹槽76配置为收纳并支撑分裂物台平台62的桥接部件70，以防止分裂物台平台62移动到主体56内致使左侧端盖64充当枢轴。分裂物台平台62应固定在主体56中，目的是没有关于主体56的相对移动，以将光纤路径P₂和分裂路径61与刀片52的弧形分裂路径维持在基本上固定的关系，如图5D中所示。为支撑分裂器50的主体56中的右侧端盖78，主体56的右侧80含有右侧开口82，如图5C和图6中所示，所示右侧开口82配置为以摩擦配合收纳右侧端盖78。右侧端盖78可由任何所需材料构成，并且在此实例中，右侧端盖78由聚合物基材料构成。 

现将关于图7A至图7C论述关于分裂物台平台62的更多细节，所述分裂物台平台62经提供以支撑分裂器50的主体56内待分裂的光纤的端部。如本 文中所说明，此实施方式中的分裂物台平台62包括支撑平台84。支撑平台84包括沿第一轴线A₅设置的第一部件86。在此实施方式中，第一部件86是沿第一轴线A₅设置的伸长部件，所述第一轴线A₅为本实施方式中的纵轴线。支撑平台84还包括沿第二轴线A₆设置的第二部件88。在此实施方式中，第二部件88是沿第二轴线A₆设置的伸长部件，所述第二轴线A₆也为此实施方式中的纵轴线。第一部件86的末端89及第二部件88的末端91分别附接或集成到左侧端盖64，以使得当左侧端盖64固定在主体52的左侧开口68中时，支撑平台84由主体56支撑，如先前关于图5A至图5D和图6所论述。开口90设置在第一部件86与第二部件88之间。桥接部件70分别连接到第一部件86的第一端92与第二部件88的第一端94。桥接部件70可提供为与第一部件86和第二部件88分离的组件，或桥接部件70可提供为与第一部件86和第二部件88成整体。 

继续参考图7A至图7C，提供夹紧平台96。夹紧平台96沿第三轴线A₇设置在开口90中。活动铰链98设置在桥接部件70与夹紧平台96的第一端100之间，以使得当将夹紧力施加到夹紧平台96时，夹紧平台96在开口90内可相对于桥接部件70弹性偏转及移动。如下文将更详细论述，致动器58的启动（图5A至图5D）将使得夹紧力施加到夹紧平台96，以在刀片边缘54接触在分裂通道61处的光纤的端部之后，夹紧设置在光纤路径P₂中的光纤的端部，所述光纤路径P₂提供在夹紧平台96中。在此实施方式中，分裂通道61提供为夹紧平台96的材料中的空隙，以形成活动铰链98。如下文将更详细论述，致动器58配置为支撑刀片52与夹紧部件两者，所述刀片52及夹紧部件在致动器58启动时移动以分裂并夹紧在致动器58的一次启动期间的光纤的端部。 

继续参考图7A至图7C，为支撑设置在光纤路径P₂中待以侧向方向分裂的光纤的端部，在夹紧平台96中设置可选光纤止挡102A、102B。光纤止挡102A、102B邻近光纤路径P₂设置，以使得设置在光纤路径P₂中的光纤的端部邻近光纤止挡102A、102B安置。类似地，可选光纤止挡104也设置在桥接部件70中，且可选光纤止挡104也邻近光纤路径P₂设置并在相同方面与光纤止挡102A、102B对准。因此，如下文将更详细论述，在致动器58启动之后的释放期间，当刀片52的刀片边缘54回传通过刀片边缘54的回程上的分裂腔 室61时，光纤止挡102A、102B、104防止设置在光纤路径P₂中的光纤的端部侧向地移动超过光纤止挡102A、102B、104。 

图9A和图9B图示插入并设置在邻近光纤止挡102A、102B、104的光纤路径P₂中的光纤的端部的更多细节，所述光纤止挡102A、102B、104设置在用于分裂光纤的端部的分裂器50的分裂物台平台62中。图9A为图5A至图5D中的分裂器50的左侧透视图，其中光纤116的端部114设置在主体56中并设置在用于分裂的光纤路径P₂中。图9B为图5A至图5D中的分裂器50的侧面近视图，其中致动器58启动以使刀片52的刀片边缘54在至少部分弧形分裂路径中移动跨过分裂通道61并与光纤116的端部114接触。 

参考图7A至图7C和图9B，铰链接收器106设置在夹紧平台96中。如下文将更详细论述，铰链接收器106包括销开口108A、销开口108B（图7A和图7B），所述销开口108A、销开口108B配置为接收光纤夹紧机构112的光纤夹具110的销109，所述光纤夹紧机构112设置在致动器58中且可由致动器58致动，如图5A至图5D和图10中所示。光纤夹具110配置为将设置在光纤路径P₂中的光纤的端部夹紧到夹紧平台96。夹紧力在由刀片54的刀片边缘52（图5A至图5D）在光纤的端部中所诱导的缺陷中形成应力，以破裂光纤的端部并在光纤的端部中形成端面。 

就这点来说，如图8A、图8B和图9中所示，右侧端盖78包括光纤接收器118。光纤接收器118是配置为接收光纤116的端部114并沿分裂物台平台62中的光纤路径P₂对准端部114的开口。光纤接收器118耦接到穿过右侧端盖78设置的光纤槽120，以使得光纤116的端部114可轻易地穿过所述光纤槽120设置并设置在光纤接收器118中。在剥去光纤116的端部114以暴露玻璃之后，将光纤116的端部114设置在光纤接收器118中并插入光纤路径P₂中，且可向前推动光纤116的端部114直到端部114对接邻近光纤止挡102A、102B、104的左侧端盖64，如图9B中所示。 

现将描述由致动器58控制的刀片52的弧形运动。图11A为图5A至图5D中移除了右侧端盖78的分裂器50的右侧视图，以展示刀片52和刀片边缘54在致动器58未启动时的位置。如图11A中所示，半径R₁界定刀片边缘54在致动器58启动时在分裂器50中的弧形运动M₁的弧形路径的半径。如图11B中所示，当致动器58开始以弧形运动M₁启动时，致动器58将开始在弧形路径中 移动刀片52，以最终使刀片边缘54穿过分裂通道61并与设置在主体56中的光纤路径P₂相交，以刻痕光纤116的端部114（图9B）。如图11C中且也如图9B中所示，随着致动器58进一步从图11B中的致动位置启动，刀片52的刀片边缘54继续弧形运动M₁穿过分裂通道61并与设置在主体56中的光纤路径P₂相交，以刻痕光纤116的端部114。使刀片52的刀片边缘54滑动穿过分裂通道61，以接触并刻痕光纤116的端部114，如图9B中所示。 

此后，当进一步启动致动器58时，如图11D中所示，致动器58致使光纤夹具110施加夹紧力将光纤116的端部114夹紧抵靠夹紧平台96，以使由分裂通道61上方的刀片52的刀片边缘54刻痕的光纤116的端部114破裂。如图11D中所示，随着致动器58进一步启动超过图11C中的致动位置，刀片52的刀片边缘54继续弧形运动M₁使刀片52移动超过分裂通道61。 

如图11E中所示，当致动器58完全启动时，刀片52的刀片边缘54继续弧形运动M₁以将刀片边缘54移动到完全铰接位置。当从图11E中的致动器58的位置释放致动器58时，刀片52的刀片边缘54折回如图11D中所示的弧形运动M₁，折回图11C中所示的弧形运动M₁，使刀片边缘54重新滑动跨过分裂通道61上方的光纤116的端部114，并且在致动器58未启动时，接着折回如图11B中所示的弧形运动M₁并最终回到图11A中的位置。如下文将更详细论述，当释放致动器58时，光纤夹具110从夹紧平台96上升，如图5A中所示，其中当刀片边缘54最终横跨分裂通道61并回到未启动位置时，刀片52则在弧形分裂路径中穿回分裂通道61上方。 

返回参考图5A至图5D，展示致动器58的组件。致动器58包括特征结构，所述特征结构使刀片52的刀片边缘54以如图11A至图11E中所示的弧形运动移动，且所述特征结构移动光纤夹紧机构112中的光纤夹具110夹紧设置在分裂器50中的光纤116的端部114。现将参考图5A至图5D、图8B、图10和图12A至图13描述关于致动器58的特征结构的细节，所述特征结构使刀片52的刀片边缘54以如图11A至图11E中所示的弧形运动移动，并使光纤夹紧机构112中的光纤夹具110夹紧设置在分裂器50中的光纤116的端部114。 

首先，将描述刀片52在致动器58启动时如图11A至图11E中所示的弧形运动。如图5A至图5D中所示，致动器58包括盖122，所述盖122设置在轴124上。盖122为技术人员提供在轴124上向下推动以启动致动器58的表面。弹 簧123设置在轴124上方，所述弹簧123延伸到分裂器50的主体56外，以向上偏斜弹压轴124远离主体56。因此，当未对盖122施加力来启动致动器58时，弹簧123将释放储存能量来推动盖122远离主体52，以朝向盖122向上移动轴124。 

在此实施方式中且如在图12A和图12B中的致动器58的透视图和前视图中进一步所示，致动器58的轴124连接到磁轭126。磁轭126支撑刀片臂延伸部件128。刀片臂延伸部件128包括槽130，所述槽130收纳设置在刀片臂134中的铰接销132，如图5C、图5D和图13中所示。刀片臂134还由提供在刀片臂134中的枢轴销136支撑，所述枢轴销136设置在右侧端盖78中的枢轴开口138中，如图5D和图8B中所示。因此，刀片臂134支撑在右侧端盖78中的枢轴开口138与槽130之间。枢轴销136不能穿过枢轴开口138，但铰接销132可穿过槽130。因此，当致动轴124和刀片臂延伸部件128时，由于枢轴销136附接到右侧端盖78中的枢轴开口138，所以迫使铰接销132穿过槽130。枢轴销136在枢轴开口138内旋转。因为槽130的纵轴线A₈与轴的纵轴线A₉相交，如图12A中所示，所以当启动致动器58时，刀片臂134将相对于纵轴线A₉围绕枢轴开口138和枢轴销136以弧形运动M₁移动，如上述图11A至图11E中所示。因此，如图5C中所示，设置在附接到刀片臂134的刀片壳体140中的刀片52将还围绕枢轴开口138和枢轴销136以弧形运动M₁移动。 

图12A和图12B中的致动器58还配置为将力施加到图10中的光纤夹紧机构112中的光纤夹具110，以夹紧设置在分裂器50中的光纤116的端部114，如先前所论述并如图5A至图5D和图9B中所示。就这点来说，如图12A和图12B中所示，夹具延伸部件144还附接到致动器58的磁轭126。因此，当致动器58启动时，磁轭126迫使夹紧延伸部分144向下朝向分裂物台平台62。在此情况下，夹紧延伸部分144的端部146朝向分裂物台平台62向下移动，最终将力施加到光纤夹具110上。由端部146施加到光纤夹具110的力将最终引起光纤夹具110邻接夹紧平台96并夹紧光纤116的端部114，如图9B中所示。 

如图5C、图5D、图9B、图12A和图12B中所示，在此实施方式中以支架部件147形式的保留部件设置在夹具延伸部件144中。支架部件147设计为在致动器58未启动时，支撑和保持从分裂物台平台162上升的可移动光纤夹具110，如图5D中所示。支架部件147由两个部件148A、148B组成，其中开口 150设置在两个部件148A、148B之间，如图12A中所示，所述开口150配置为允许光纤夹具110的连接部件152（图10）穿过开口150并关于开口150侧向地移动。连接部件152的移动由T型部件156和光纤夹具110限制，所述T型部件156设置在支架部件147中以在致动器58未启动时穿过两个部件148A、148B，如图5D中所示，并且，所述光纤夹具110在致动器58完全启动时邻接夹紧平台96，如图9B中所示。 

当致动器58启动时，夹具延伸部件146的端部146朝向光纤夹具110向下移动。光纤夹具110的连接部件152移动穿过支架部件147中的开口150。端部146接着将力施加到光纤夹具110，以在致动器58完全启动时，将光纤夹具110推到夹紧平台96上，如图9B中所示。当致动器58释放时，弹簧123使得轴124和夹具延伸部件144向上移动远离分裂物台平台62。支架部件147关于连接部件152移动，直到部件148A、部件148B到达光纤夹紧机构112的T型部件156为止。支架部件147托住T型部件156并在T型部件156上向上拉动以使光纤夹具110从分裂物台平台62上升，直到完全上升为止，如图5D中所示。当支架部件147在致动器58释放时在T型部件156上向上拉动时，T型部件156在支架部件147内自由旋转。 

除上述分裂器50之外，其他分裂器设计是可能的，所述其他分裂器设计可采用嵌入式托架刀片。就这点来说，图14A为替代示范性分裂器160的右透视图，所述分裂器160配置为支撑刀片162（包括嵌入式托架刀片）以分裂光纤166的端部164。在此实施方式中，剥去光纤166的端部164，以为分裂做准备，并且，光纤166的端部164插入光纤夹持器支承168。图14A图示在将保持光纤166的端部164的光纤夹持器支承168设置在光纤夹持器170中之前的分裂器160。如图14B中所示，当光纤夹持器支承168插入光纤夹持器170中时，光纤166的端部164设置在分裂器160的主体174中的弧形表面172上，以在刻痕之前在光纤166的端部164中放置弯曲。将端部164的端截面176保持在光纤夹具178中，以在端部164中提供应力。此后，使刀片162的刀片边缘180接触关于弧形表面172弯曲的光纤166的端部164，以诱发光纤166的端部164中的缺陷。施加在端部164上的应力导致缺陷传播并破裂端部164。 

本文中所公开的实施方式并不局限于任何特定刀片、刀片材料、刀片边缘截面、光纤、分裂器托架、分裂角度、应力、光纤剥离和分裂光纤的方法。本文中所公开的分裂器的组件可由任何所需材料构成。在本文中所公开的某些实施方式中，分裂器组件由聚合物基材料构成，其中模制所述组件。例如，分裂器可由按重量计至少百分之九十（90%）的聚合物基材料组成。本文中所公开的分裂的光纤末端可设置或形成在个别光纤或光纤阵列上。在光纤分裂之后，可执行抛光工艺。 

如本文中所使用，术语“光缆”及/或“光纤”意在包括所有类型的单模光波导和多模光波导，包括一或多个裸光纤、松管（loose-tube）光纤、紧密缓冲（tight-buffered）光纤、条带化（ribbonized）光纤、弯曲不敏感光纤或用于传输光信号的介质的任何其他手段。弯曲不敏感或耐弯曲光纤的实例为可从Corning Incorporated购得的

多模光纤。例如，在美国专利申请案第2008/0166094号和第2009/0169163号中公开此类型的适当光纤。 

得益于前述描述和相关图式中呈现的教示的所述实施方式所属领域的技术人员将想到本文中所阐述的许多修改和其他实施方式。因此，应了解，描述和权利要求书并不限于所公开的特定实施方式，并且，所述修改和其他实施方式希望包括在附随权利要求书的范围内。如果修改和变化在附随权利要求书和附随权利要求书的等效物的范围内，那么希望所述实施方式涵盖实施方式的修改和变化。尽管本文中采用特定术语，但所述术语仅用于一般及描述性意义而不是用于限制目的。 

Claims (12)

1.一种用于分裂光纤的刀片，所述刀片包含： 

托架主体，所述托架主体界定刀片边缘；及 

一种分裂材料，所述分裂材料嵌入所述托架主体的至少一部分中，其中所述分裂材料另外暴露在所述刀片边缘的至少一部分上，以在由所述刀片边缘所接触的光纤的一部分中诱发缺陷。 

2.如权利要求1所述的刀片，其中所述托架主体包含的材料为非金属材料、聚合物、陶瓷材料或金属材料。 

3.如权利要求1所述的刀片，其中所述托架主体包含的材料为尼龙、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、聚烯烃、热塑性烯烃、热塑性聚酯、热塑性硫化橡胶、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、苯乙烯嵌段共聚物、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸丁酯、聚氨酯、硅氧烷、异戊二烯、氯丁二烯、氯丁橡胶、三聚氰胺甲醛、或聚酯。 

4.如权利要求1所述的刀片，其中所述托架主体包含的材料具有至少30邵氏刚度。 

5.如权利要求1所述的刀片，其中所述托架主体包含的材料具有至少1吉帕斯卡挠曲模量的刚度。 

6.如权利要求1-5中任一项所述的刀片，其中所述刀片边缘包含刀片边缘截面，所述刀片边缘截面界定在所述托架主体的两个表面之间，每个表面具有一纵轴线，其中所述两个表面的纵轴线以介于55°与65°之间的角度彼此相交。 

7.如权利要求1-5中任一项所述的刀片，其中所述分裂材料至少部分地模制在所述托架主体中。 

8.如权利要求1-5中任一项所述的刀片，其中所述分裂材料的硬度为根据莫氏硬度表的至少7莫氏硬度。 

9.如权利要求1-5中任一项所述的刀片，其中所述分裂材料以介于55%与85%之间的加载速率设置在所述托架主体中。 

10.如权利要求1-5中任一项所述的刀片，其中所述分裂材料以在5μm与45μm之间的粒度设置在所述托架主体中。 

11.如权利要求1所述的刀片，其中所述托架主体包含尼龙6-6；且 

其中所述分裂材料为氧化铝并在介于10μm与20μm之间的粒度下以介于55%与85%之间的加载速率设置在所述托架主体中。 

12.如权利要求1-5和11中任一项所述的刀片，所述刀片设置在分裂器中。 

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