CN2704857Y - 光纤接合器增强部件及光纤接合器 - Google Patents

光纤接合器增强部件及光纤接合器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种能够提高对外部压力的承受强度，且加工性及光纤接合器的组装作业性更为容易，可靠性更高，价格低廉的光纤接合器增强部件及光纤接合器。光纤接合器增强部件(20)由如陶瓷或石英等硬质材料构成的长方体部件构成，在其纵向上有平坦面(21)。其横截面形状为内接圆筒状部件(50)的六角形。横截面形状为U形的凹槽(22)沿上述长方体部件的纵向形成，用于容纳接合部L。置于凹槽(22)内的接合部L由粘接剂(60)等粘接固定在凹槽(22)的两端上。对凹槽(22)的内壁面(23)的两端实施倒角加工(23a)。

Description

光纤接合器增强部件及光纤接合器
技术领域
本实用新型涉及一种光纤接合器增强部件及光纤接合器。
背景技术
光纤接合器是一种具有接合多根光纤的接合部(光纤接合器主体)，在该接合部中分离或结合光纤中的光的部件。然而，该接合部与通常的光纤相比是非常细的，只要施加一个很轻的外力，该接合部就会发生变形或破断，其功能会丧失，因此，通常要将接合部放置于增强部件内用以保护该光纤接合器。
现有的增强部件如图8所示为具有放置接合部的、横断面形状为匚字状的凹槽(长形槽)的长方体状部件，或如图9所示为具有横断面形状为C字状的凹槽的圆筒状部件。图8及图9分别表示了现有技术的光纤接合器的横截面形状，光纤接合器的接合部L放置于增强部件A、B上所设置的凹槽内。接合部L例如用粘接剂固定到增强部件上。
这些增强部件为了防止变质、变形、破损、及温度变化导致的由于光纤和增强部件的膨胀系数不同所引起应变而导致特性的变化，通常用如石英或膨胀系数接近于光纤的超级不胀钢或不胀钢等坚硬金属部件构成，若使用金属，则在金属表面上进行镀金。
然而，构造增强部件的金属部件通常其表面粗糙度不足1μm，例如，超级不胀钢或不胀钢为0.4μm～0.7μm。
但是，根据现有技术，在增强部件为横截面形状是匚字状的长方体部件(以下称为第1现有技术)时，若从外壁面W1对凹槽壁面W2施加压力F，由于该压力集中于凹槽壁面W2和底面W3构成的角C1上，角C1处的部分会变脆，增强部件A的凹槽就容易出现破损的问题(参照图8)。
另外，对于由横截面为C字状的圆筒状部件构成的增强部件(以下称为第2现有技术)，由于外壁面W4和凹槽壁面W5为曲面结构，因此，从外壁面W4施加的压力F不是集中在壁面W5的特定部位上，而是分散在整个壁面W5上，所以能够防止增强部件B受到该压力作用而产生的破损。然而，对于上述第2现有技术，不容易把增强部件B静止放置于平坦的操作台上，把光纤接合器的接合部放置于该凹槽内的作业效率显著下降(参照图9)。
对于平面加工和曲面加工而言，由于曲面加工的成本较高，第2现有技术的增强部件中曲面部分多，因此，其制造成本势必提高。
对于上述第1及第2现有技术而方，因为各凹槽的两端成尖角边缘，所以光纤接触该部分时容易损伤，或被切断。
在增强部件为超级不胀钢或不胀钢时，虽然为提高耐腐蚀性而实施镀金处理，但耐腐蚀性不可能充分到防止增强部件生锈的程度，结果是增强部件生锈，而光纤接合器的特性发生变化。另外，在此情况下，由于增强部件的表面非常的光滑，固定接合部的粘接剂不能得到由锚固效果产生的充分粘接力。因此，若外力施加于连接到接合部上的光纤上时，粘接部会脱落而破损。
然而，光纤接合器的设置场所不限于室内，也有设置在室外的情况。此时，光纤接合器与上述增强部件一起放置于遮光性和气密性很高的外部框体内。该外部框体可使用强度较好的圆筒状部件。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可靠性高，且价格低廉的光纤接合器增强部件及其光纤接合器，所述的光纤接合器增强部件及其光纤接合器相对于来自外部的压力的强度得到了提高，而且，其加工性及光纤接合器的组装作业更为容易。
为了完成上述目的，本实用新型的光纤接合器增强部件在柱状部件的纵向上开设长槽，在该长槽内容纳光纤接合器主体并对其进行保护，上述长槽具有U形的横截面形状，而且，上述柱状部件具有沿纵向的平坦面。
根据本实用新型，由于容纳并保护光纤接合器主体的长槽的横截面形状是U形，因此，即使从外部对光纤接合器保持装置施加压力，仍将该压力分散在长槽的整个内壁面上，该压力不会集中在内壁面特定的部位上。另外，由于构成光纤接合器保持装置的柱状部件具有沿纵向的平坦面，因此，与外形整体由曲面构成的情况相比，其柱状部件更容易加工，且能够容易地静止放置到平坦操作台上。
所谓上述长槽横截面的U形是指其内壁面无角的形状，除了U形外，举例来说，还有底面是平面的，而两端角度是圆弧形状或半圆或圆弧状等。
本实用新型的光纤接合器增强部件于上述实用新型中的上述柱状部件的横截面形状是内接圆的多角形。
根据本实用新型，由于柱状部件的横截面形状是内接圆的多角形，因此，能够稳定且容易地把光纤接合器增强部件放置到圆筒状的部件内。
本实用新型的光纤接合器增强部件于上述实用新型中的上述长槽的两端角进行了倒角处理。
根据本实用新型，由于对长槽两端角进行倒角处理，因此，该部位不会形成尖角。因此，光纤接合器增强部件能够防止容纳的光纤接合器接触到其两端角而被损伤。
本实用新型的光纤接合器增强部件于上述实用新型中的上述柱状部件由膨胀系数接近于光纤接合器的超级不胀钢或不胀钢构成，而且，对柱状部件的表面镀铬、或镀锡、镀镍至规定厚度。因此，强化了形成柱状部件的超级不胀钢或不胀钢的耐腐蚀性。
此外，为了强化电镀表面的粘接性，通过把超级不胀钢或不胀钢制造得粗糙一些或者在铬镀层上设计出微小裂缝(裂纹)，也可提高锚固效果。
本实用新型的光纤接合器增强部件于上述实用新型中，在实施了镀铬、或镀锡、镀镍的情况下，使上述柱状部件的表面粗糙为1～100μm。
根据本实用新型，柱状部件的表面变粗糙，在光纤接合器增强部件的表面上相对于粘接剂得到更好的锚固效果。
由于柱状部件由超级不胀钢或不胀钢构成，且其表面实施了一定厚度的镀铬处理，因此，能够坚固地构成光纤接合器增强部件的同时，对应镀铬的镀层厚度，在其表面上产生微小的裂纹，在光纤接合器增强部件的表面上对粘接剂产生锚固效果。优选使镀铬的镀层厚度为0.5μm以上，能够在镀层表面上更可靠地产生微小裂纹。
本实用新型的光纤接合器具备上述本实用新型的光纤接合器增强部件。
根据本实用新型，能够以低成本实现在多种用途中可利用的可靠性高的光纤接合器。
附图说明
图1是表示本实用新型实施例的光纤接合器外观构造的立体图；
图2为垂直于本实用新型实施例的光纤接合器的纵向的横截面图；
图3是沿本实用新型实施例的光纤接合器纵向的纵截面图；
图4是表示凹槽22的横截面形状的一例的图；
图5是表示光纤接合器增强部件20的外形横截形状的一例的图；
图6是表示光纤接合器增强部件20的外形横截形状的另一例的图；
图7是表示粘接强度的测定装置的图；
图8是表示第1现有技术的光纤接合器的图；
图9是表示第2现有技术的光纤接合器的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本实用新型的一个实施例。
图1～图3为分别表示具备本实施例的光纤接合器增强部件的光纤接合器整体的结构的图。图1是表示本实施例的光纤接合器外观构造的立体图，图2为表示垂直于图1所示的光纤接合器纵向的横截面的图，图3是沿图1所示的光纤接合器纵向的纵截面图。在该图中，本实施例的光纤接合器10由本实施形式的光纤接合器增强部件20，和连接放置在光纤接合器增强部件20内的2根光纤30、31的接合部L(光纤接合器主体)构成。在本实施例中，光纤接合器10可放置于具有气密性及遮光性的圆筒状部件50内。
光纤接合器增强部件20是由如超级不胀钢或不胀钢等的金属或陶瓷，石英等硬质材料构成的大致长方体部件。其具有沿纵向的平坦面21。其横截面形状为内接圆筒状部件50的六角形(多角形)。横截面形状为U形(大致呈U形)的凹槽22(长槽)沿上述大致长方体部件的纵向形成，用于放置接合部L。
放置在于凹槽22内的接合部L通过粘接剂60等固定在凹槽22的两端。对凹槽22的内壁面23采取倒角加工处理23a。
光纤接合器增强部件20的表面，施以镀层厚度为0.5μm以上的铬镀层，或者镀层厚度为1μm以上的锡镀层，或者镀层厚度为1μm以上的镍镀层，这几种镀层都为电镀层。
在镀铬处理的情况下，使用无水铬酸250g/mm3，硫酸2.5g/mm3，温度45～55℃的电解溶液，施加的电流密度20～60A/dm2。
在肥皂液的情况，例如，使用温度为15～25℃的亚硫酸肥皂溶液，通以阴极电流密度0.5～4A/dm2，阳极电流密度0.5～2A/dm2进行。
在镀镍处理的情况下，例如，使用硫酸镍21g/mm3，乳酸28g/mm3，丙酸2.3g/mm3，次亚磷酸钠g/mm3，温度90℃的电解溶液进行处理。
由于这样构成的光纤接合器10的凹槽22的横截面形状是U形，因此，即使从外部对光纤接合器增强部件20施加压力，该压力将会分散在凹槽22的整个内壁面23上。因此，外部压力不会集中在内壁面23的特定部位上，从而可防止凹槽22的破损。
由于光纤接合器增强部件20具备平坦面21，因此，能够把光纤接合器增强部件20稳定静止放置到平坦操作台上。因此，能够提高把接合部L放置到凹槽22内的光纤接合器10的组装作业效率。
此外，由于光纤接合器增强部件20的外形横截面形状为内接圆筒状部件50的多角形，因此，可将光纤接合器增强部件20稳定且顺利地放置到气密性和遮光性好、强度高的圆筒形部件50内。
由于通过倒角加工除去内壁面23的两端上的尖角，因此，该部分不会在接触时不损伤，切断接合部L或光纤接合器30、31，从而可安全地将其放置到凹槽22内。
为了试验金镀层，铬镀层，镀锡层，镍镀层的耐腐蚀性，以中性盐水喷雾试验(JIS H8502)为基础，用盐水喷雾24小时。结果显示金镀层上生锈，但铬镀层，锡镀层，镍镀层上均没有生锈。
因而，光纤接合器增强部件20通过镀铬，或镀锡，或镀镍，与现有镀金相比，其耐腐蚀性可强化到防止生锈的程度。
这里，使用图7示出的测定装置来测定用粘接剂60把试验片粘接到板状部件上时的粘接强度。图7(a)是测定装置的平面图，图7(b)是测定装置的正视图。图中试验片71是构成光纤接合器20的部件，为截面边长为2.1mm见方的棒状部件，而板状部件72是构成光纤接合器的部件，该光纤接合器包含接合部L，这里，实际上是派拉克斯(商标)耐热玻璃。试验片71用粘接剂60粘接到板状部件72上。在该测定装置中，在试验片71的A点处施加垂直方向的应力，测定试验片71和板状部件72的粘接部分刚好相互剥离之前的应力作为粘接强度。
将构成光纤接合器增强部件20的部件表面制作成1～100μm的粗糙面，并进行适当的电镀处理。由于在光纤接合器增强部件20中，电镀处理后的表面的底层照原样为粗糙面状态，因此得到了锚固效果，可提高粘接强度。在利用酸处理使超级不胀钢表面变粗糙后，例如，施以镍镀层，把表面粗糙度＝11μm的片作为试验片来测定粘接强度，结果是得到粘接强度＝1.76Pa[N/m2]。另一方面，表面粗糙度＝0.5μm的试验片的情况下，同样地，得到粘接强度＝1.18Pa[N/m2]。因此，可以确认在粘接表面的表面粗糙度为11μm时，与表面粗糙度为0.5μm的情况相比，可得到约1.5倍的粘接强度。
同样地，施以镀锡的情况，在表面粗糙度＝5μm时得到粘接强度＝1.25Pa[N/m2]，表面粗糙度＝0.5μm时得到粘接强度＝1.08Pa[N/m2]，因而，在表面粗糙为5μm时，与表面粗糙度为0.5μm的情况相比，可得到约2倍的粘接强度。
同样地在施以镀铬的情况下，得到粘接强度＝1.67Pa[N/m2]。而在施以镀金的情况下，同样地可得到粘接强度＝0.78Pa[N/m2]。因此，通过实施镀铬，与实施金的情况相比，可得到约2倍的粘接强度。
光纤接合器增强部件20因铬镀层的表面上产生的微小裂纹，对粘接剂得到锚固效果。因此，在光纤接合器增强部件20中，由于提高对粘接剂60的粘接强度，故能够确实地把接合部L固定在凹槽22内。
本实用新型不限于上述实施例，当然在不脱离本实用新型宗旨的范围内还可以作出各种变化。
例如，在上述实施例中，虽然说明了凹槽22的横截面形状为U形的，但不限于这种形状，如图4所示也可以是底面是平的，两端角部为半径0.1mm以上圆弧的形状(同图(a))或横截面形状只由曲线构成的半圆状(同图(b))或圆弧状(同图(c))。即，作为凹槽22的横截面形状，只要是没有从外部使对光纤接合器增强部件20施加的压力集中的角状，不是U形也可以。
另外，光纤接合器增强部件20的外形横截面形状不限于六角形，如图5所示，也可以是以直线切除圆的局部后的形状。优选如图6所示的内接圆筒状部件50的多角形，而且所有角优选钝角。这样通过把接触圆筒状部件50的角加工成钝角，与锐角的情况相比增加了角度部分的强度，因此，能够防止下落等冲击时该角受损。
内壁面23的两端处的倒角部分的大小根据光纤接合器形状等适当设定即可。
对于本实施例，示例性地给出了用作为光纤接合器增强部件20的材料的陶瓷或石英，但不限于这些材料，还可以通过适当选择利用对于外部压力具有规定强度的材料。
如上所述，根据本实用新型，由于容纳并保护光纤接合器主体的长槽的横截面形状是大致U形，因此，即使从外部对光纤接合器保持装置施加压力，该压力不会集中在内壁面特定的部位上，而是分散在长槽的整个内壁面上，所以能够防止光纤接合器保持装置受外力而破坏的情况。另外，由于构成光纤接合器增强部件的柱状部件具有沿纵向的平坦面，因此，与外形整体完全由曲面构成的情况相比，柱状部件的加工更容易，且能够容易地静止放置到平坦操作台。因此，光纤接合器增强部件不会受外力而破损，能够长期维持强增部件的功能，在可靠性提高的同时，实现了加工性好，价格低廉。提高了把光纤接合器主体放入时的操作性，还可减少所花费的工序，还起到了降低具备该增强部件的光纤接合器制造成本。
根据本实用新型，由于柱状部件的横截面形状是内接圆的多角形，因此，能够稳定且容易地把光纤接合器增强部件放置到圆筒状的部件内。
根据本实用新型，由于对长槽两端角进行倒角处理，将该部位的尖角除去，因此，在光纤接合器增强部件中，能够防止接触这两端角的光纤的损伤，有效地提高了作为增强部件的可靠性。
根据本实用新型，因上述柱状部由超级不胀钢或不胀钢构成，膨胀系数与光纤接合器相同，从而，防止了因温度变化而造成的光纤接合器的特性变化，同时因为在其表面上镀铬、镀锡、镀镍，提高了耐腐蚀性，从而能够防止因生锈产生的光纤接合器的特性变化。
根据本实用新型，由于使柱状部件的表面变为粗糙面，在其表面上对粘接剂产生了锚固效果。因此，光纤接合器增强部件中，对粘接剂的粘接强度得到了提高，能够利用粘接剂把光纤可靠地固定在增强部件上并进行保护。
根据本实用新型，由于柱状部件由超级不胀钢或不胀钢构成，且其表面实施了规定厚度的镀铬处理，因此，能够坚固地构成光纤接合器增强部件，相应于镀铬的镀层厚度，在其表面上产生微小的裂纹，对粘接剂得到锚固效果。因此，光纤接合器增强部件中，提高了对粘接剂的粘接强度，能够利用粘接剂把光纤接合器可靠地固定在增强部件上并给以保护。
根据本实用新型，由于光纤接合器具备上述实用新型的光纤接合器增强部件，因此，能够适用于多种用途上，并实现成本低可靠性高的光纤接合器。
以上说明是以光纤接合器为双芯的情况作了描述，将本实用新型应用于双芯以上的多芯接合器的增强部件中，也能够产生同样的效果，所制作的接合器可获得充分的可靠性、光学特性。

Claims (6)

1.一种光纤接合器增强部件，其中，在柱状部件的纵向上开设长槽，在该长槽内容纳光纤接合器主体并对其进行保护，其特征在于，上述长槽具有U形的横截面形状，而且，上述柱状部件具有沿纵向的平坦面。
2.如权利要求1所述的光纤接合器增强部件，其特征在于，上述柱状部件的横截面形状是内接圆的多角形。
3.如权利要求1或2所述的光纤接合器增强部件，其特征在于，上述长槽的两端角为倒角。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的光纤接合器增强部件，其特征在于，上述柱状部件由膨胀系数接近于光纤接合器的超级不胀钢或不胀钢构成，而且，对柱状部件的表面以规定厚度镀铬、或镀锡或镀镍。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的光纤接合器增强部件，其特征在于，使上述柱状部件的表面粗糙度为1～100μm。
6.一种光纤接合器，其特征在于，具备权利要求1至5中任何一项所述的光纤接合器增强部件。
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