光纤组件的制作方法_3

文档序号:9756750阅读:来源:国知局
部53是可取的。调整采用激光的该过程可调整加大部53的形状。
[0049]激光切割可形成一非常光滑的光纤端面,从而不再需要在机械切割过程中正常采用的对光纤51的端面54的机械抛光。取消抛光消除了耗时的工作,节省了抛光纸或抛光膜或其它材料,且取消了对抛光设备的需求。另外,抛光改变了光纤51的端面54的物理特征且由此可能影响端面的角度位置(angular posit1n)。在一多光纤阵列端接于一套管11的情况下,多条光纤51的端面54的角度位置上的差异可能妨碍与一对接部件的多个光路径同时物理接触。因为激光切割的光纤51无需抛光,所以端面54的角度位置经受较少的波动。在激光切割过程中,该过程可配置为使各光纤51的端面54形成有如上所述的一弧形的或凸形的形状。该过程也可构造成还形成或同时形成光纤51的加大部53而不仅仅是切割光纤。通过这样的过程,加大部53作为与光纤51—体的部分而一体形成在端部52处。激光的功率和光束角可进行调整,以形成端面54,该端面54基本上是平的或稍凸的并正交于光纤51的轴线,且具有一相对小的光纤加大头或加大部53,加大部53具有比光纤的直径大约0.5-2.Ομπι的直径。也可考虑其它尺寸的加大部53。这样的结构对于抵接连接是可取的,因为采用玻璃-空气界面的某些条件下发生Fabry-Perot干涉,所以在抵接连接中,对接的相邻光纤表面之间的超过0.Ιμπι的任何空气间隙可导致过大的传输损失和回波损失(return loss)。
[0050]当在带透镜的应用中使用时,端面54可稍更凸,因为光纤51、透镜板30、以及端面与透镜板之间的任何粘接剂或其它材料将在光学上相匹配。结果,激光的功率和光束角可进行调整,以提供一凸出高度高达约5μπι的更凸的端面。在一些应用中,凸出高度可高达约ΙΟμπι以上。这个过程可获得具有比光纤的直径大约0.5-5.Ομπι的直径的一加大部53。也可考虑具有其它尺寸的加大部53。
[0051]一旦多条光纤51被切割且形成加大部53,这些光纤相对于套管11的前端面12向后移动,如图12-图13所不。在一个实例中,可通过诸如拽着多光纤线缆50的外皮55而将光纤51向后拽或拉。在另一实例中,多条光纤51可通过利用以虚线示出的一合适的工具71(图16)压靠端面54而向后移动。各光纤51可向后移动直到光纤51的加大部53由于加大部的直径大而接合其相应孔15的端部16。
[0052]加大部53提供了在一定程度上阻止光纤51在孔15内相对向后移动的优点。光纤51可由比形成套管11的材料稍软的一材料(诸如玻璃)形成。结果,通过使得施加在光纤51上的力增大,加大部53可稍有变形并可迫使光纤51进入到孔15中(即便有加大部存在)。结果,即使多条光纤51的加大部53不共面,多条光纤也可相对于套管11移动,以与套管11形成一过盈配合或抵接配合,且多个端面54以一共面方式被定位。
[0053]通过拽或拉多光纤线缆50或者通过推压多条光纤51的端面54而使多条光纤51相对于套管11向后移动,将趋于使得多条光纤作为一组而一起移动。各光纤的移动一般将在当其端部52的加大部53接合其相应的孔15的端部16时停止。然而,当激光切割多条光纤51时,各多光纤线缆50的多条光纤的端面54可能变化多达15μπι以上。为了清楚起见,这种变化在图14-图16中被夸大地示出。结果,如图15所示,在使线缆50相对于套管11向后移动时,一些加大部53将接合套管11的前端面12而其它加大部53依然与该前端面间隔开。一力可通过工具71施加于其加大部53依然与前端面12间隔开的那些光纤51的端面54,如图16所示。工具71与那些光纤51(其加大部53与套管11间隔开的)之间的接合将使得那些光纤由于在线缆50内的柔性而相对于套管11继续向后移动,直到所有光纤的加大部53接合套管11的前端面12且所有端面共面,如图13所示。换句话说,光纤51由于在线缆50内的柔性而在一定程度可独立地移动,从而一些但不是全部的光纤可轴向移动直到所有光纤的加大部53接合套管11的前端面12。结果,较长的光纤51可比较短的光纤向后移动的距离长,以将由于激光切割过程中的公差导致的光纤之间在长度上的差异考虑进去。通过这样的设置,可获得多个端面54的更好的共面性。
[0054]如果需要,可以主动地实现多条光纤51相对于套管11的前端面12的轴向或Z-轴对齐。如图17-图18所示,一主动对位固定装置或工具75可设置成包括:多个光纤接口 76,构造成与套管组件10的各光纤51的端面54对接。可设置一分光器(splitter)77(图19)以允许沿一第一分支(leg)78将一光学信号提供到或发射到各光路径中,且也可检测沿第二分支79的任何背射。工具75可构造成一理想的或“金制的(golden)”跳线,其中多个光纤接口76完全正交且共面,从而任何背射是套管11内的多条光纤51的对齐检测手段。
[0055]当执行一主动对位过程时,各光纤51均相对于套管11向后移动。在移动光纤51的同时或者在一些或全部光纤已接合套管11的孔15的端部16之后,工具75的光纤接口 76可接合光纤的端面54。一信号可从一已知的源沿分光器78的第一分支78提供或发射。可沿第二分支79检测背射并与输入信号对比。
[0056]如果多条光纤51的任一端面54未接触工具75的一相应光纤接口,则将沿第二分支79检测到一相对大的背射。工具75可随后朝向套管11的前端面12移动。仅那些与光纤接口76接触的光纤51将也被工具75移动。随着工具75继续移动,与光纤51的端面54间隔开的任一光纤接口 76将最终接合一条光纤。在光纤接口 76接合各个光纤51的端面54之后,各光纤的背射将降低到一预定值以下,以表明多个端面处于一共同的平面内。换句话说,工具75可用于使至少一些光纤51相对于套管11轴向移动,以在检测过程中调整一些光纤51在孔15内的轴向位置。一旦一光纤51的端部52的加大部53接合相应的孔15的端部16,则该光纤轴向移动的量稍微受到限制。然而,如上所述,一些或全部光纤51的加大部53可变形并允许光纤进一步插入到其相应的孔15中。通过这种主动对位过程,多条光纤51的端面54可定位在一共同的平面内。在一些情况下,本文公开的主动对位过程可适用于不具有加大部53的光纤51ο
[0057]不管光纤51是主动地或被动地对齐,一旦多个端面54按照需要被定位,则一粘接剂可用于将光纤51相对于套管11固定就位。在一些情况下,可取的是,刚好在定位过程完成时采用一第一粘接剂固定或“粘住(tack)”光纤51就位,并随后采用一后续过程以永久方式固定光纤。
[0058]参照图20,在一替代实施例中,不是以垂直于多条光纤的轴线的方式切割光纤,而是激光70和光纤81可构造成相对于光纤的轴线80倾斜地切割光纤。这样倾斜的切割将形成一端部82,该端部82具有相对于光纤的轴线倾斜的一加大部83以及一斜的端面84。在用于单一模式光纤的一实例中,该倾斜的角度可为约8°;而对于多模式(mult1-mode)光纤,可采用约15°的角度。如图21所示,对接光纤的端面84以相对的方式定向,以获得所需的抵接接触。
[0059]在组装过程中,随着光纤81
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