TW455718B - Single-sided fiber optic splitter with integral miniature bend - Google Patents

Description

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五、發明說明（ 〔相關申請案之交互參考〕 Γ本申請案請求之利益係基於35 UL，S.C. § 119 (e )之 1998 年8 月 2气 山 j*/»- 月 25 日棱出之第 60 / 097,822 及1998 k出之60/ 〇97,733美國臨時申請案兩荦所 揭露者將在此併入做為參考。 ，扪粟所 本申請案係相關於相同發明人之同時申請、名 纖維之非對稱小型曲管及其成型方法」之—般讓與申請 案，其所揭露者亦將在此併入做為參考。 〔發明之背景〕 纖維光分離L合器係藉由—般封裝方式以裝配溶接纖維於 支樓的基材中或上。請參考圖_，前述纖維之具有保護作用的 聚合體被覆之f間區域移除約2公分的長度^前述纖維於此區 域惊接在-起’以產生兩纖維間光學能量（光）吨合。以此 所成的組合係極為脆弱的，係因在熔接區域中之光纖維係不受 保護的，而其可能祗具有約2〇微米之小的直徑。 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 ^i-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 為了保護溶接的纖維組合，纖維亦可安置在保護性的 基材或包裝中。在一典型的例子中’前述熔接的纖維係置 於基材之槽中。前述槽形成保護的外罩而部分地包圍熔接 的纖維，該纖維在槽中靠近每一端係由黏著劑或合成樹脂 固著。在基材的中間部。纖維係不受拘束的懸掛，以避免 光學接觸至基材或黏著劑，而其可能導致裝置之光學效能 的降低。前述麵合器組合亦可納入於聚合體管狀筒中，以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公髮） 4557 1 8 A7 五、發明說明（2 ) _ " Π 提供在進一步包裝中之保護。此種組合亦可置於例如不鑛

鋼之管狀筒中，以提供最終機械的保護。此種分離器型式， I 纖維係從包裝的兩端露出。 |

為形成單财離||或_合$，纖維餘包裝的—㈣ I -、 因而有必要依據纖維的本身將光纖維轉變回來以反 |雰 轉其方向。為了避免光損失及在無需加工的彎曲纖維中維 2 持有效的壽命，典賴改㈣要㈣半徑為2em或更多。 | 利^、型曲管亦可使半徑實質地減少至5〇u。為了形成小 | 型曲官’直徑將隨裸纖維長度減少iui至更少，根據例如 | ^ 拉延、姑刻或其兩者之結合。在所減少的直徑範圍中，前 I i

述纖維係藉由㈣的反㈣m少部份起因於前_ I 維與周圍環境（-般為空氣）間之界面的折射指數之不同。 | 5 此範m中，前述纖維可被彎曲而不會從所述之# ‘ 吕損失貫質的光。請參看美國專利第5, 138, 676號案及第 j 5, 452,383號案，其所揭露者在此己併入做為參考/、 j 圖二揭露一種裝置，其中—小型曲管係包裝在—端為 j _的保護性外殼或容器卜此觀置，其外殼财射 ^ 、般堅固7L件之機能，而小型曲管係以隔離外部的應力方 ； 式安置在前述元件中。黏著劑必須嵌入外殼之内側以結合 j 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 纖維之引線至該外殼，而此為一冗長且嚴苛的程序。 ! 單側分離器或耦合器或其他組件之其他缺失，係利用 | 已知的先前技術小型曲管，且必需應用分離元件，—為前 |丨 述組件，一為前述曲管。前述组件與曲管間必須提供空間 | 以允許彼此的裝配，此結果在裝置中之重要性係大於個別 ! 本紙張尺度咖中國&㈣準（CNS)A4規格⑵Q x 297公爱） 4557 1 8 A7 B7_ 五、發明說明（3 ) 的組件及曲管。前述裝置亦缺乏環境的穩定性，係因個別 的組件及曲管會彼此相對的移動，導致額外的應力加諸於 纖維。 〔發明之簡述〕 本發明提供一種光纖維組合，其中光學組件及小型曲 管係安裝整合成一體的組合。以此所產生的組合係非常短 小且更具有環境的穩定性，及更為堅固，係因在組件間並 無相關的移動。以此所產生的裝置，同時在製造上亦祗有 少數的零件及製程。 更特別的是，本發明提供一種光纖維組合，包含光學 組件及固著至基材之小型曲管。前述組件包含至少一個光 纖維，其具有入口纖維部及返回纖維部。一緩衝器覆蓋至 少部分的前述返回纖維部及入口纖維部。前述曲管係形成 在中間部，包含位於前述入口纖維部及返回纖維部間之裸 光纖維部，用於提供前述入口纖維部及返回纖維部間方向 之反轉。前述曲管係固著至前述基材。 在一特別的實施例中，纖維光學組件包含纖維光分離 器或耦合器。兩纖維係從一側進入前述組件。在另一侧， 形成有兩個曲管用於反折前述兩纖維向後。前述兩纖維從 其進入組件之同一側離開該組件。更特別的是，入口纖維 部藉由黏著劑或合成樹脂固著在基材内之通道中而結合靠 近通道之端末。前述入口纖維部之裸纖維部係在中央熔接 區域熔接在一起而懸掛在黏著劑結合之通道中，以形成分 離器或耦合器。前述小型曲管係形成在此另一區域中，以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------- --------------訂·-----I--结 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 45 57 1 8 五、發明說明（4 ) 導致纖維方向的反向及依其本身延伸向後。緩衝的返回纖 、准邛仏置於則述基材之通道中且位在前述入口纖維部及炫 接區域之上，且藉由合成樹脂或黏著劑之結合而固定在入 口纖維部之上。前述返回纖維部係從基材直接露出於前述 =口纖維部之上。此方式中，小型曲管係基於熔接區域而 牢固地附著至相同結構支撐元件，即基材。以此所產生之 結構具有穩定性、牢固性及小型化的尺寸。 〔圖式之簡單說明〕 本發明將可藉由配合下列圖式之詳細說明而獲致 的明瞭，其中： 圖一係習知技術纖維光分離器之圖例； 圖一係習知技術一百八十度小型曲管； 圖二係沿著依據本發明整合著單側纖維光分離器及小 型曲管之圖四線瓜—皿之剖面圖。 圖四係沿著圖三線rv —IV之剖面圖。 圖五係形成本發明小型曲管之製程圖例。 圖六係單側纖維光分離器另一實施例剖面圖。 圖七係單側纖維光分離器之再一實施例剖面圖。 〔發明之詳細說明〕 圖三及圖四揭露本發明之纖維光學組件及小型曲管組 合丨0。在所揭示之實施例中，前述組件12係為2 χ 2的 單側分離器或耗合器。在本發明中，所稱分離器及輕合器 係為可替換的。當然亦可使用其他的纖維光學組件於= 明中。兩個纖維14、16每一個皆具有入口纖维部18、 本紙張尺度適用中_冢標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) -------------裝--------訂---------綠k (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 絰濟部智慧財產局員工消費合作杜印袈 ! 455718 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 五、發明說明（5 ) 4•曲官20及置於前述入口纖維部〗8之上之返回纖雉部 22。每一入口纖維部18係從一側19進入前述組件。在另 一側21，前述小型曲管20係形成在每一纖雉，用以依其 本身反折兩纖維向後。每一個返回纖維部22係從所進入之 同側19離開該組件。 更特別的，前述組合包含一基材24，例如融合的二氧 化石夕或石央石之棒。_通道或槽26係以鑛開或拉延或其他 方式f型在前述基材中。前述兩纖維之每-保護用聚合體 緩衝器28、30係移除而留下裸纖維之令央區域32。前述 裸路的中央區域在熔接區域36中熔接在一起，為習知技術 斤‘者别述溶接的纖維亦可在溶接程序之前或之中藉 由拉延或餘刻而逐漸變細。前述溶接程序可在所渴望光學 性能獲得時停止。前述炫接的纖維隨後即置於基材24内之 通道26中且附有緩衝部4〇延伸遠離兩側Μ、21，及藉 由合成樹脂或黏著劑之黏著物44固定而靠近前述通道的每 端則述黏著劑覆蓋位於前述緩衝器及裸纖維間之界 面然而，前述黏著劑並未擴充進入前述通道π之中央區 此⑫㈣域36係懸掛於基材之上，以避免接觸至底 L基材之兩側或黏㈣，倘接_會祕裝置之光學性

Sb 0 述，纖維之緩衝部3〇延伸超過基材之相對側 中央器從纖維之其他部分5Q移除而留下裸纖維之 证 。則述中央區域之直徑係細小的，例如，藉由拉 =刻或其兩者之結合，直至令人滿意之直徑以獲致Γ 有最低九損耗之曲管，已如先前技術所陳。請參看美國專 裝--------訂---------綠 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4557 18 A7 _B7_ 五、發明說明（6 ) 利第5, 138, 676號案及第5, 452, 383 fk案》前述中央區域 係使用適合的支持體，如圖五所示之较接的平板54、56 而彎曲。前述兩平板間之鉸接軸58定義出支點以旋轉前述 纖維之中央區域而使之彎曲。假使需要，一開孔60設於前 述兩平板間以允中央區域可被適合的熱源加熱，熱源例如 為火談6 2。旋轉前述的敍接轴以使前述鉸接的平板反折以 彎曲前述纖維。在此所揭示的實施例中，纖維彎曲近一百 八十度。然而，當特殊應用之需時，亦可選擇特殊的彎曲 角度。較佳者，挺直的逐漸變細的轉換部位係設在入口纖 維部及返回纖維部之直徑與曲管已減少的直徑間之曲管的 每一側。在彎曲之後，返回纖維部係置於基材24之通道26 中且位於入口纖維部18及熔接區域36之上。在通道26中， 前述返回纖維部22係覆蓋有聚合體的缓衝器64。前述返 回纖維部22藉由合成樹脂或黏著劑之黏著物而固定在前述 入口纖維部之上。前述返回纖維部從基材之一側19露出而 直接地位於入口纖維部18之上。在此方式中，前述小型曲 管係剛性的附著於前述相同結構的支撐元件，即基材24， 一如前述纖維光學組件12，依此所產生的構成，具有穩定 性、剛性及精簡的尺寸。 前述基材組合較佳者為容納於一管狀筒68中，例如， 聚合體材質，提供在進一步包裝期間包覆著前述基材之 用。一剛性保護的外殼70係安置在延伸有小型曲管20之 基材其端部之上，用以保護前述曲管避免接觸至其他表層 而導致光纖維之光學性能之降低。前述外殼70可由任何材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） ---------------------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 455718

五、發明說明（7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 質製成㈣如不*鋼’其具有&分的剛性以防止塌陷而碰 撞曲管月㈣夕卜亦可以任何適合的方式，例如以黏著劑 或合成樹脂固定至基材。假使有需要的話，此種包裝亦可 置於更一步保護的包裝中，例如不鏽鋼殼體中（圖未示）。 圖六顯示整合有分離器及小型曲管之組合丨1〇之另一 實=例，其中保護的外殼70以囊狀物形態包蓋著前述小型 曲T 120。前述外殼亦可以任何的方式固定至所述基材， 例如以黏著劑或合成樹脂之黏著物。前述外殼保護著曲管 不與外部元件之接觸。前述外殼亦可相似於如圖二所示之 具有分離的小型曲管之習知外殼。前述外殼如圊六所示， 然而，並無從外部應力隔離該曲管以強固元件之功能。因 此，並無置入黏著劑至外殼内部以結合纖維引線至外殼之 需。 圖七揭示一種1x2單側分離器及曲管組合21〇，其中 纖維214、216中之216係被終止的’此在某些應用中可 滿足需要以避免光向後反射。如圖所示，纖維的端末位在 終端217，其係從基材224露出。一黏著劑或合成樹脂終 端黏著物218係提供用於覆蓋及保護該終端。亦可無需在 前述的终端纖維上形成小型曲管。可變換的是，前述纖維 亦可藉由小型曲管在依自身反折向後之後而被終止。在其 他實施例中，輸入纖維中之一至分離器亦可被終止。 本發明令人讚賞之處在於可應用至其他光學组件，例 如平面光學組件、微光學組件或其他大部分的光學組件， 其可利用小型曲管。其他光學組件之例子，包含但不受限 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝·-------訂---------韓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4557 i 8 五、發明說明（8 ) A7 B7 ;調幅器（modulator ) '單面波導管（isolator )、波 長刀配多工器（wavelength division multiplexer )及 循環器（circulator )。除了依以下所附申請專利範圍之 明示之外，本發明並不受限於以上特別的描述及說明. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---裝·! —訂·--------綠-* . 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）

Claims (1)

1. 5 J 8 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 1、一種光學組合，包含： 基材； 固定安裝在前述基材之光學组件，前述組件包含至 少一光纖維其具有入口纖維部及出口纖維部，一缓衝器 覆蓋至少部分的入口纖維部及返回纖維部；及 成型在中間部之曲管，包含位於前述光纖維之入口 纖維部及返回纖維部之光纖維部，前述中間部包括一減 少直徑的區域，所減少之直徑係小於入口纖維部及返回 纖維部之直徑，且因弩曲而使傳輸之實質光損耗係小於 直徑未減少之織維，前述面管提供入口纖維部及返回纖 維部間方向之改變，及該曲管係固定安裝至前述基材。 2 '如申請專利範圍第1項所述之光學組合，進一步包含 兩光纖維 > 每一光織維具有入口纖維部及返回纖維部， 前述入口纖維部係在熔接區域中熔接在一起，俾在 兩光纖維間產生光學能量的輛合。 3、如申請專利範圍第1項所述之光學組合，其中之组件 包含單側纖維光分離器或耦合器3 4 、如申請專利範圍第3項所述之光學組合，其中纖維光 分離器或耦合器包含兩個入口纖維部及兩個返回纖 維部。 5 、如申請專利範圍第3項所述之光學組件，其中纖維光 分離器或耦合器包括兩個入口纖維部及一個返回纖 維部及一終止的纖維部。 6、如申請專利範圍第1項所述之光學組合*其中所述之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中因S家標準（CNS)A4規格（210*297公釐〉 455718 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 組件包含單側纖維光分離器或耦合器、調幅器、單面 波導管、波長分配多工器或循環器。 7、 如申請專利範圍第1項所述之光學組合，其中入口纖維 部及返回纖維部係從前述基材之同一側延伸》 8、 如申請專利範圍第1項所述之光學組合，其.中返回纖 維部係疊置在入口纖維部之上。 9、 如申請專利範圍第1項所述之光學組合，其中基材中 係形成有通道，且前述纖維光學組件係固定安裝於前 述通道中β 10、 如申請專範圍第9項所述之光學組合，其中入口纖維 部係固定於基材中通道之低位，及返回纖維部係固定 於基材中通道内之入口纖維部上方。 ;11、如申請專利範圍第9項所述之光學組合，其中入口纖 維部係以黏著劑或合成樹脂之黏著物固定至基材，且 返回纖維部係以位於入口纖維部黏著物上方之黏著 劑或合成樹脂之黏著物固定至基材。 12、 如申請專利範圍第I項所述之光學組合，進一步包 含有外殼，該外殼係形成在前述曲管之上且附著至前 述基材 13、 如申請專利範圍第1項所述之光學組合，進一步包 含有形成在前述基材上之保護的管狀筒。 14、 如申請專利範圍第1項所述之光學組合，其中曲管 之曲率半徑接近0.5mm。 15、 如申請專利範圍第1項所述之光學組合，其中方向之 I紙張尺度適用中國困家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐) A8B8C8D8 455718 六、申請專利範圍 反轉接近一百八十度。 16、如申請專利範圍第1項所述之光學組合，其中中間部 包含裸光纖維部。 本紙張尺度適用争园國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公爱）