包层中有孔的光纤的接续方法

专利名称：包层中有孔的光纤的接续方法
技术领域：
本发明一般涉及将光纤直接连结到一起，具体涉及连结具有设置有多 个孔的包层的光纤。
背景技术：
针对多种应用设计和生产了包含孔的光纤。在将这样的光纤接续到常 规光纤或具有设置有多个孔的包层的另一光纤时出现困难。例如，要连结 的光纤的纤芯对准被要接续的末端附近的孔的存在阻碍。
发明概述
在本文中公开了用于连结第一光纤和第二光纤的方法，其中第一和第 二光纤中的至少一个包括诸如设置有多个孔的包层之类的环形玻璃区。光 纤的玻璃区的最外周边通常被涂覆材料包覆，而且这样的材料通常从要连 结或接续至另一光纤的光纤的末端去掉。这些方法非常适合于将诸如第一 光纤之类的第一微结构光纤连结至另一第二光纤，该第一光纤具有最大截
面直径为7微米量级或更小的多个孔。第二光纤可以是另一微结构光纤或 非微结构光纤。
将在以下详细描述中阐述本发明的附加特征和优点，这些特征和优点 在某种程度上对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或 者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图的本文所述的本发明 可认识到。
可以理解，对本发明的这些实施例的以上一般描述和以下详细描述两者旨在提供用于理解所要求保护的本发明的本质和特性的概观或框架。所 包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，且被结合到本说明书中并构 成其一部分。附图示出本发明的各个实施例，并与本描述一起用于说明本 发明的原理和操作。
附图简述


图1是适合于本文中公开的方法的具有设置有多个孔的包层的光纤的 玻璃部分的截面图的示意性表示。
图2是适合于本文中公开的方法的具有设置有多个孔的包层的另一种 光纤的玻璃部分的截面图的示意性表示。
图3是图2的光纤被横切光纤的纵轴A-A的向光纤2的末端瞄准的光 照射的示意性图示。
图4示意性地示出诸如在接续装置内的靠近第二光纤放置的图2和3 的光纤和电极。
图5是图2-4的光纤在其末端部分被充分加热以使足够的孔塌陷以允 许对纤芯的外周边进行视觉或光学识别之后的示意性图示。
图6是在等离子体场存在的情况下与第二光纤对接的图5的光纤的示 意性图示。
图7示出光纤和用于接收被外部照射的光纤的图像的光检测器的安排 的示意性图示。
优选实施例的详细描述
现在将具体参考本发明的现有优选实施例，其示例在附图中示出。在 可能时，将在所有附图中使用相同的附图标号来指示相同或类似的部件。
本文中公开的方法尤其适用于具有多个孔的微结构光纤，这些孔也称 为空隙或开口或孔径或槽，它们可以是空的或可包括一种或多种气体，其 中这些孔设置在包围光纤的纤芯的包层中。本文中公开的方法尤其适用于 具有在包层中非周期性分布或甚至随机分布的多个孔的微结构光纤。在某 些实施例中，当沿垂直切入光纤纵轴的截平面测量时，光纤中的孔的最大
6直径小于7000 nm、在另一些实施例中小于2000 nm、在又一些实施例中小 于1550 nm、以及在还有一些实施例中小于775 nm。在某些实施例中，在 给定的光纤垂直截面中，包层具有少于5000个孔、在另一些实施例中少于 1000个孔、以及在又一些实施例中孔的总数量小于500个。在某些实施例 中，包层中的平均孔大小小于5000 nm、在一些其它实施例中小于4000 nm、 在另一些实施例中小于3000 nm、在又一些实施例中小于2000 nm、在还有 一些实施例中小于1550 nm、在更有一些实施例中小于775 nm、甚至在有 些实施例中小于约390 nm。这些孔可分布在整个包层中，或在某些实施例 中这些孔包含在未占据整个包层的一环形的孔包含区域中；在某些实施例
中，环形的孔包含区域通过设置在纤芯与环形孔包含区域之间的一无孔的 内环形区域从纤芯沿径向偏移。然而，在本文中公开的方法不一定仅用来 连结一个或多个微结构光纤，因为这些方法也可适用于具有较大孔的光纤。 在一个方面中，在本文中公开了一种用于连结第一光纤和第二光纤的 方法，第一光纤包括纤芯和包围纤芯的包层，第一光纤的第一末端部分包 括第一配合末端表面，其中第一末端部分的包层包括设置在第一配合末端 表面附近的第一多个孔，第二光纤包括纤芯和包围纤芯的包层，第二光纤 的第二末端部分包括第二配合末端表面。该方法包括(a)将第一末端部 分和第二末端部分加热至1700与2700 。K之间、优选至2000和2600 °K之 间、更优选至2300与2600 。K之间的温度持续超过500毫秒，其中第一末 端部分不与第二末端部分接触，而且第一和第二末端部分未熔接到一起， 然后(b)将第一和第二配合末端表面移成以同轴对接关系的相互接触，然 后(c)在第一和第二光纤彼此接触期间将第一和第二末端部分熔接到一起。 第一和第二末端部分在熔接步骤期间被加热，但该两末端部分在熔接步骤 中彼此接触；另一方面，该两末端部分在加热步骤期间彼此不接触。第一 和第二末端部分可通过电弧熔接或其它熔接方法熔接到一起。因此，第一
光纤的第一末端部分被加热充足的时间和温度以使包层中的至少某些孔塌 陷。以此方式，当对准第一和第二光纤的纤芯时，第一光纤的纤芯可更有 效地被光学感测。
优选地，通过将第一末端部分加热至1700与2700 。K之间、更优选2000与2700 。K之间、甚至更优选2300与2600 。K之间超过500毫秒且小于1250 毫秒执行加热步骤。因此，第一光纤的第一末端部分被加热充足的时间和 温度以使包层中的至少某些孔塌陷并限制第一末端部分的靠近其配合末端 表面的边缘的变粗，从而防止该光纤的玻璃部分的配合末端表面与外周边 表面之间的界面处的曲率半径变得太大，否则这会导致第一和第二光纤的 的配合表面的劣质熔接。在某些实施例中，在加热步骤之后，第一配合末 端表面具有小于25微米的曲率半径。在其它实施例中，在加热步骤之后， 第一配合末端表面具有小于或等于约20微米的曲率半径。
孔在第一末端部分的足够长度中塌陷以允许对纤芯更好地光学感测。 在某些实施例中，在加热步骤期间，第一塌陷孔区在从第一配合末端表面 纵向延伸的第一末端部分中形成，第一塌陷孔区具有大于或等于WW,的纵 向长度，W,是第一光纤的第一末端部分的玻璃部分的最外径。在其它实施 例中，第一塌陷孔区的纵向长度大于75微米。在其它实施例中，第一塌陷 孔区的纵向长度大于100微米，而且其它实施例中大于150微米。
在加热步骤期间，第一和第二配合末端表面隔开一纵向距离，该纵向 距离足以防止第一和第二末端部分之间的接触或熔接、而且足以允许第一 末端部分的更有效的加热。在某些实施例中，在加热步骤期间，第一和第 二配合末端表面隔开至少50微米的纵向距离。在其它实施例中，在加热步 骤期间，第一和第二配合末端表面隔开50微米到300微米之间的纵向距离。 在其它实施例中，在加热步骤期间，第一和第二配合末端表面隔开150微 米到250微米之间的纵向距离。
移动步骤还优选包括光学地感测第一和第二光纤的纤芯。例如，第一 光纤的纤芯设置在第一纵轴周围，第二光纤的纤芯设置在第二纵轴周围， 而且移动步骤还包括将第一和第二光纤的纤芯设置成同轴关系。作为其它 示例，第一光纤的纤芯设置在第一纵轴周围，第二光纤的纤芯设置在第二 纵轴周围，而且移动步骤还包括将光——优选为经准直的光——沿横切第 一纵轴的方向引导到第一末端部分的第一外表面上、且沿横切第二纵轴的 方向引导到第二末端部分的第二外表面上。
在某些实施例中，被引导到第一末端部分的光形成第一光纤的第一末端部分的照射图像；其中该照射图像具有平行于第一纵轴的第三纵轴和垂 直于第三纵轴的代表光纤的最外周边的第三宽度。光检测器设置有光接收 表面，该表面具有基本平行于第三纵轴的第一长度和垂直于第一长度的第 二长度，其中光接收表面接收照射图像。
图1示出光纤1的玻璃部分的截面图的示意图示，光纤1包括纤芯10 和包围纤芯的包层18，其中包层18由二氧化硅或二氧化硅基的材料组成， 而且包层18设置有多个孔30。在图1中，孔一般分布在整个包层18中， 从直接毗邻纤芯的内部区域延伸至包层的外周边40处或其附近的外部区 域。光纤的涂层未示出。
图2示出另一光纤2的截面图的示意性图示，该光纤2包括纤芯10和 包围纤芯的包层20，其中包层20由二氧化硅或二氧化硅基的材料组成，而 且包层20包括包围且直接毗邻纤芯20的内部区域22、包围且直接毗邻内 部区域22的中间区域或"环区"24、以及包围且直接毗邻环区24的外部区 域26，其中内部区域22和外部区域26没有孔，而环区24包括多个孔。因 此，包层20由多个环状区22、 24、 26组成。光纤的涂层未示出。
诸如图1和2表示的光纤、以及包层中具有多个孔的其它光纤实施例 被构想为本文中公开的方法中的至少第一光纤。孔可周期性地安排在包层 中，诸如通过堆叠和拉制方法实现，或这些孔可以在包层内非周期性地或 随机地排列。这些孔可以是相同大小或可包括多种大小。为说明目的，图2 的实施例的图示将在随后的附图中示出，其中图2旨在表示非周期性地设 置的孔。
图3是图2的光纤2的第一末端50的示意性图示，该光纤2被向光纤 2的末端瞄准的横切光纤的纵轴A-A的光照射。在某些实施例中，由图3 中的直线32表示的包层20中的孔32能完全地遮蔽纤芯10以使对纤芯的 视觉或光学检测在这种照射下是不可能的。然而，加热光纤的末端使孔塌 陷，从而留下较为透明的二氧化硅基材料，即玻璃。
图4示意性地示出包括设置有多个孔32的包层20的第一光纤2的第 一末端部分50，其中光纤2已被切割以提供第一配合末端表面54。通过例 如诸如在己知光纤接续装置内将第一配合末端表面54靠近第二光纤200的
9第二配合末端表面254放置、然后利用施加在电极300上的电压电势产生 能够加热第一末端部分50的等离子场可加热第一末端部分50。第一光纤2 的第一末端部分50和第二光纤200的第二末端部分250被安排成使第一和 第二配合末端表面54、 254成正相面对关系，其中第一和第二配合末端表 面54、 254被彼此分隔轴向长度L，即第一和第二配合末端表面54、 254 在此加热步骤期间彼此不接触。在此安排中，第一末端部分50可被加热以 使包层20中存在的孔32中的至少某些塌陷，而且不需要从接续装置移除 第一光纤2。优选第一和第二配合末端表面54、 254均可通过加热方法被清 洗，诸如通过施加在电极300上的电压电势。在此安排中，第一和第二光 纤2、 200均可被清洗并准备好彼此熔接，而无需移除接续装置中的成相面 对关系的任一光纤。
图5是图3和4的光纤2的第一末端部分50在已被充分加热从而足够 的孔32塌陷以允许视觉或光学识别纤芯10的外周边之后的示意性图示。 在某些实施例中，第一末端部分50的包层20中的所有孔32都塌陷，从而 该部分50中的包层基本透明，即当从光纤的侧面照射时看不到由孔32形 成的明显的线。
图3和5示意性地描绘了被对准成横切光纤的纵轴A-A的光照射的光 纤2。应当注意的是，由于孔被照射而出现的直线可呈现为更亮的区域(例 如在被照射光纤的透射或拍摄的图像中)，但这些孔32在附图中为了方便 用黑线描绘。因此，第一光纤2的第一末端部分50被充分加热以使包层20 中的靠近第一配合末端表面54的第一多个孔32中的至少某些塌陷，其中 第一末端部分50在此加热步骤中不会与第二末端部分250接触，而且其中 第一和第二末端部分50、 250还未熔接到一起。第一光纤2的第一末端部 分50己被充分加热，以当光沿横切、优选至少大致垂直第一纵轴A-A的方 向被对准到第一末端部分50的外表面上时允许对纤芯20的外周边进行视 觉或光学检测。接着，在靠近第一配合末端表面54的第一多个孔32中的 至少某些塌陷之后，第一光纤2的第一末端部分50的加热优选被减弱或终 止，然后光纤2、 200被设置成彼此轴向接触，即第一和第二光纤2、 200 中的至少一个被移动以将第一和第二光纤设置成轴向对接对准从而将第一和第二配合末端表面设置成相互接触，以使第一和第二配合末端表面54、
254如图6所示地彼此接触。优选第一和第二光纤2、 200在设置在执行孔 封闭的同一装置中时被移动成彼此接触。在移动步骤期间，第一和第二光 纤2、 200中的至少一个在三个垂直维度上移动。在某些实施例中，在移动 步骤期间，第一和第二光纤2、 200分别在三个垂直维度上移动。接着，当 第一和第二光纤2、 200彼此接触时，第一和第二末端部分50、 250优选通 过电弧熔接或焊接到一起。此步骤被称为区别于用来使孔塌陷的加热步骤 的"熔接步骤"。
优选移动步骤还包括将第一和第二光纤的纤芯沿公共纵轴对准。第一 和第二光纤的纤芯被光学地感测。第一光纤2围绕第一纵轴设置，而第一 末端部分50从横切、优选垂直于第一纵轴的方向被照射。S卩，光沿横切、 优选大致垂直于、更优选垂直于第一纵轴A-A的方向对准到第一末端部分 50的外表面40上，从而允许对纤芯IO的外周边的视觉或光学检测。同样， 第二光纤的纤芯围绕第二纵轴设置，而且第二末端部分从横切(优选垂直 于)第二纵轴的方向被照射，即光沿横切、优选大致垂直于、更优选垂直 于第二纵轴的方向对准到第二末端部分的外表面上，从而允许对纤芯外周 边的视觉或光学检测。
参考图4，在光纤的足够长度上的加热必须充分以允许对具有孔的光 纤的纤芯的外周边的视觉或光学检测，但此加热不应当强到在配合末端表 面上造成不合需要的曲率半径R。而且，配合末端表面54、 254不应当太 靠近而使两个光纤在加热步骤期间即在光纤同轴对准之前熔接。不过，第 一和第二光纤2、 200的配合表面54、 254可有利地被安排成彼此充分靠近 以使两个表面的电弧清洗可同时进行。
优选第一末端部分50的至少某些轴向长度被加热至1700与2700 。K 之间、更优选2000与2700 。K之间、更优选2300与2600 。K之间超过500 毫秒。更优选第一末端部分50的至少某些轴向长度被加热至2300与2600 。K之间超过500毫秒。更优选第一末端部分50的至少某些轴向长度被加热 至2300与2600 。K之间超过500毫秒且小于1250毫秒。
在加热步骤期间，第一塌陷孔区在第一末端部分50中形成且从第一配
11合末端表面54纵向地延伸，第一塌陷孔区具有优选大于或等于第一光纤的 玻璃部分的直径Wi的四分之一的纵向长度，即^%\^。在某些实施例中，
第一塌陷孔区的纵向长度大于75微米。在其它实施例中，第一塌陷孔区的 纵向长度大于150微米。
在加热步骤期间，第一和第二配合末端表面54、 254隔开至少20微米、 在某些实施例中50微米与300微米之间、以及在其它实施例中150与250 微米之间的纵向距离L。
在某些实施例中，在加热步骤之后，第一配合末端表面54具有小于 25微米的曲率半径R。在其它实施例中，第一配合末端表面在加热步骤之 后具有小于或等于约20微米的曲率半径。
优选加热在安排步骤之后发生。在其它实施例中，第一末端部分的加 热在将两个光纤安排成正相面对关系之前发生。
在某些实施例中，在加热步骤之后，在第一配合末端表面54处和其附 近的所有孔都塌陷。
对于包层中具有多个孔且最大孔直径小于5000微米的第一微结构光 纤，我们已经获得从第一和第二光纤的连结得到的在1550 nm下小于0.020 dB的接续损耗(即由连接或接续的存在引起的光信号的衰减的增加)。我 们还获得从第一和第二光纤的连结得到的在1550 nm下小于0.010 dB的接 续损耗。微结构光纤中的孔非周期性地设置在包层中，而纤芯是掺二氧化 锗的二氧化硅。第二光纤具有掺二氧化锗的纤芯和无孔的包层。
第二光纤可以是另一种微结构光纤，其中第二光纤的包层由自身设置 有多个孔的玻璃组成，即其中第二末端部分的包层包括设置在第二配合末 端表面附近的第二多个孔。然后例如通过将第一和第二光纤的第一和第二 末端部分放置在接续装置中并保持配合末端表面分隔，两个末端部分可同 时被加热。
在某些实施例中，照亮的图像被对准到光接收表面上，以使照亮的图 像的第三宽度小于光接收表面的第二长度的0.15倍、优选小于其0.10倍。
图7示出第一光纤2的第一末端部分50的末端和光检测器100的视图 的示意性图示。经准直的光110照在涂层已去除的第一光纤2的玻璃部分的外周边120处，玻璃部分具有宽度Wp照射到第一光纤2的第一末端部
分50上的光110形成第一光纤2的图像130。光检测器100包括允许调节 聚焦图像130的焦平面140的聚焦系统。图像130包括第一和第二外部132、 134和中部136。中部136由被第一光纤2折射和被聚焦系统会聚的光112 形成。中部136处在第一和第二外部132、 134之间。图像130的中部136 具有竟度Wa，而总图像130 (包括第一和第二外部132、 134和中部136) 具有宽度WB。因此宽度WB与第一光纤2的玻璃部分的外径W,成比例。 中部136的中央区138的宽度Wc至少部分对应于第一光纤2的纤芯10。 我们已经发现，通过调节图像焦平面140以使中部的宽度除以总图像的宽 度的比例Wa/Wb小于0.15、优选小于或等于O.IO，则图像130的中部136 的中央区138变得充分聚焦，即可足够分辨以利用中央区138作为纤芯10 存在的光学指示，从而允许第一光纤2与另一光纤的纤芯对准。我们已经 发现，即使包层20中包括多个孔32的第一光纤2的第一末端部分50未被 加热以使任一孔塌陷，此手段仍可提供低接续损耗。
因此，在另一个方面中，在本文中公开了一种用于连结第一光纤和第 二光纤的方法，该第一光纤包括纤芯和包围该纤芯的包层，第一光纤的第 一末端部分包括第一配合末端表面，其中第一末端部分的包层包括设置在 第一配合末端表面附近的第一多个孔，第二光纤包括纤芯和包围该纤芯的 包层，第二光纤的第二末端部分包括第二配合末端表面，第一光纤的纤芯 设置在第一纵轴周围，第二光纤的纤芯设置在第二纵轴周围。该方法包括
(a)将光沿横切第一纵轴的方向引导到第一末端部分的第一外表面上、且 沿横切第二纵轴的方向引导到第二末端部分的第二外表面上，其中被引导 到第一末端部分上的光形成第一光纤的第一末端部分的图像；其中该图像 具有对应于第一光纤的玻璃部分的最外宽度的外宽度WB，而且该图像包括 具有宽度Wa的中部，该中部对应于引导在第一光纤处且被第一光纤折射 的光，其中比例Wa/Wb小于0.15; (b)通过利用第一光纤的图像的中央 区域将第一和第二配合末端表面移动成按照轴向对接关系相互接触；以及
(c)当第一和第二光纤彼此接触时将第一和第二末端部分熔接到一起。引 导步骤和移动步骤可同时进行。在某些实施例中，Wa/Wb小于或等于0.10。
13在某些实施例中，在引导步骤之前，该方法还包括将第一末端部分和第二
末端部分加热至2300与2600 °K之间超过500毫秒，其中第一末端部分在 加热期间不与第二末端部分接触，而且其中第一和第二末端部分在加热期 间不熔接到一起。
因此包括设置有多个孔的包层的第一光纤可利用本文中所公开的方法 连结至第二光纤。在某些实施例中，第二光纤包括纤芯和包层，其中包层 在它的第二末端部分中没有孔。例如，来自康宁股份有限公司的光纤 SMF-28e⑧在包层或纤芯中均没有孔。在其它实施例中，第二光纤包括纤芯 和包层，其中在包层的诸如第二末端部分中设置有孔。因此，第二光纤的 包层由设置有多个孔的玻璃组成，其中第二末端部分的包层包括设置在第 二配合末端表面附近的第二多个孔。在加热步骤期间，第二光纤的第二末 端部分在第二末端部分不接触第一末端部分的情况下被充分加热以使第二 配合末端表面处和/或其附近的第二多个孔的至少某些塌陷。在加热步骤期 间，第二末端部分优选与第一末端部分同时被加热。在安排步骤之前，通 过加热使第二配合末端表面处及其附近的第二多个孔中的至少某些塌陷。 在加热步骤期间，优选第二塌陷孔区在第二末端部分中形成且从第二配合 末端表面纵向地延伸，第二塌陷孔区具有大于或等于WW,的纵向长度。
在另一方面中， 一种方法包括在切割第一光纤的某一分段的任意部分 之前从该分段去掉涂层。被去掉涂层的分段优选约为10到40 mm长。被去 掉涂层的分段然后通过电弧在足够的温度下被加热足够时间以使第一光纤 的包层中的至少某些孔塌陷。优选该分段的至少某些轴向长度被加热至 2300与2600 。K之间。更优选第一末端部分的至少某些轴向长度被加热至 2300与2600 。K之间超过500毫秒。甚至更优选第一末端部分的至少某些 轴向长度被加热至2300与2600 。K之间超过500毫秒且小于1250毫秒。例 如可通过将未切割的第一光纤放置于接续装置中并将该分段在上述条件下 暴露于电弧来实现这样的加热。然后第一光纤例如在加热步骤中得到的塌 陷孔区的中部处被切割，随后得到准备好供通过溶液清洗且接续至另一光 纤的至少一个、优选两个光纤末端部分。示例
第一光纤包括具有阶梯型折射率分布、且最大相对折射率A^Ax为
约0.35%、以及纤芯半径R1为4.2 pm的纤芯；包围该纤芯的包层，该包 层包括包围纤芯并与纤芯接触的内环区，内环区从R1延伸至13.6pm的 半径R2;从R2延伸至半径R3的中环区，中环区由设置有在整个环区中 分布的非周期性设置的多个孔的二氧化硅组成；以及二氧化硅的外环区， 外环区从R3延伸至光纤的玻璃部分的最外半径R ，卜。在垂直于光纤的纵轴 的一个截面中，环区具有79个孔，最大孔尺寸为0.717 pm，而且平均孔尺 寸为0.304 iim。第一光纤被切割，然后其涂层从切割的第一表面起被去掉 16 mm，然后切割的末端通过异丙醇溶液清洗。该光纤然后被放置到 Fujikura 40F接续机中与第二光纤即来自康宁股份有限公司的SMF-28e⑧光 纤相对，该第二光纤的纤芯具有阶梯折射率分布且最大相对折射率为约 0.35%、纤芯半径约为4.2pm。第二光纤被切割，然后其涂层从切割的第二 表面起被去掉16 mm，然后切割的末端通过异丙醇清洗。第二光纤的包层 中没有孔。第一和第二光纤的各个包层的最外半径大致相同。第一和第二 光纤的两相对的末端在接续机中相距约200pm。光垂直于第一光纤的纵轴 照射到第一光纤上，而且纤芯不可辨认。接续机被设置成电弧功率为20位 (bit)的清洗电弧设定值而且电弧产生750毫秒。该电弧的等离子体场将第一 和第二光纤的表面加热至2300与2600 。K之间。然后通过操纵接续机的纤 芯对准部件将第一和第二光纤设置成轴向对接对准。在光纤各自的纤芯轴 向对准之后，具有20位功率的电弧接触两个光纤的配合表面3秒并将光纤 熔接到一起。所得的接续的接续损耗在1610 nm时小于0.02 dB、在1550 nm 时小于0.015 dB、以及在1480 nm时小于0.01 dB。
对本领域的技术人员显而易见的是，可在不背离本发明的精神和范围 的情况下对本发明作出各种修改和变化。因而，本发明旨在涵盖本发明的 所有这些修改和变化，只要它们落在所附权利要求书及其等价技术方案的 范围内即可。
权利要求
1.一种用于连结第一光纤和第二光纤的方法，第一光纤包括纤芯和包围所述纤芯的包层，所述第一光纤的第一末端部分包括第一配合末端表面，其中所述第一末端部分的所述包层包括设置在所述第一配合末端表面附近的第一多个孔，所述第二光纤包括纤芯和包围所述纤芯的包层，所述第二光纤的第二末端部分包括第二配合末端表面，所述方法包括将所述第一末端部分和所述第二末端部分加热至1700与2700°K之间超过500毫秒，其中所述第一末端部分不接触所述第二末端部分，而且其中所述第一和第二末端部分未熔接到一起；移动所述第一和第二配合末端表面以使它们按照同轴对接关系相互接触；以及当所述第一和第二光纤彼此接触时将所述第一和第二末端部分熔接到一起。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热步骤还包括将所述 第一末端部分加热至2300与2600 。K之间超过500毫秒且小于1250毫秒。
3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述加热步骤期间，所述 第一和第二配合末端表面隔开至少50微米的纵向距离。
4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述加热步骤期间，所述 第一和第二配合末端表面隔开50微米与300微米之间的纵向距离。
5. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述加热步骤期间，所述 第一和第二配合末端表面隔开150微米与250微米之间的纵向距离。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动步骤还包括光学地 感测所述第一和第二光纤的所述纤芯。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一光纤的纤芯被设置 在第一纵轴周围，其中所述第二光纤的纤芯被设置在第二纵轴周围，而且所述 移动步骤还包括将所述第一和第二光纤的所述纤芯设置成同轴关系。
8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一光纤的纤芯被设置 在第一纵轴周围，其中所述第二光纤的纤芯被设置在第二纵轴周围，而且所述移动步骤还包括将光沿横切所述第一纵轴的方向引导到所述第一末端部分的 第一外表面上、且沿横切所述第二纵轴的方向引导到所述第二末端部分的第二 外表面上。
9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，照射到所述第一末端部分上 的所述光形成所述第一光纤的所述第一末端部分的图像；其中所述图像具 有对应于所述第一光纤的所述玻璃部分的最外宽度的外宽度WB，而且所述 图像包括具有宽度Wa的中部，所述中部对应于照射在所述第一光纤处且 被所述第一光纤折射的所述光，其中所述比例Wa/Wb小于0.15。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述第一和所述第二光 纤的连结得到的接续损耗在1550 nm下小于0.020 dB。
11. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述第一和所述第二光 纤的连结得到的接续损耗在1550 nm下小于0.010 dB。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光纤包括具有最 外径Wi的玻璃部分，而且在所述加热步骤期间，第一塌陷孔区在所述第一 末端部分中形成且从所述第一配合末端表面纵向地延伸，所述第一塌陷孔 区具有大于或等于约^Wi的纵向长度。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一塌陷孔区的所述 纵向长度大于75微米。
14. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述加热步骤之后，所 述第一配合末端表面具有小于25微米的曲率半径。
15. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一多个孔包括小于 2000微米的最大孔直径。
16. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一多个孔包括小于 1550微米的平均孔直径。
17. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二末端部分的所述 包层包括设置在所述第二配合末端表面附近的第二多个孔。
18. —种用于连结第一光纤和第二光纤的方法，所述第一光纤包括纤芯 和包围所述纤芯的包层，所述第一光纤的第一末端部分包括第一配合末端表 面，其中所述第一末端部分的所述包层包括设置在所述第一配合末端表面附近的第一多个孔，所述第二光纤包括纤芯和包围所述纤芯的包层，所述第二光纤 的第二末端部分包括第二配合末端表面，所述方法包括(a) 将光沿横切所述第一纵轴的方向引导到所述第一末端部分的第 一外表面上、且将光沿横切所述第二纵轴的方向引导到所述第二末端部分 的第二外表面上，其中被引导到所述第一末端部分上的光形成所述第一光 纤的所述第一末端部分的图像；其中所述图像具有对应于所述第一光纤的 所述玻璃部分的最外宽度的外宽度WB，而且所述图像包括具有宽度WA的 中部，所述中部对应于被引导在所述第一光纤处且被所述第一光纤折射的光，其中所述比例Wa/Wb小于0.15;(b) 通过利用所述第一光纤的图像的所述中央区域将所述第一和第二配合末端表面移动成按照同轴对接关系相互接触；以及(c) 当所述第一和所述第二光纤彼此接触时将所述第一和所述第二末端部分熔接到一起。
19. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述引导步骤和所述移动步骤同时进行。
20. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括在所述引导步骤 之前，将所述第一末端部分和所述第二末端部分加热至2300与2600 。K之间超 过500毫秒，其中所述第一末端部分在所述加热期间不接触所述第二末端部分， 而且所述第一和第二末端部分在所述加热期间不熔接到一起。
全文摘要
在本文中公开了用于连结第一光纤和第二光纤的方法，其中第一和第二光纤中的至少一个具有诸如设置有多个孔的包层之类的环形玻璃区。这些方法非常适合于将诸如第一光纤之类的第一微结构光纤连结至另一第二光纤，该第一光纤具有最大截面直径为7微米量级或更小的多个孔。第二光纤可以是另一微结构光纤或非微结构光纤。
文档编号G02B6/255GK101558340SQ200780046401
公开日2009年10月14日 申请日期2007年11月6日 优先权日2006年11月9日
发明者D·C·布克班德, M·A·麦克德莫特, M·-J·李, R·E·瑞比斯 申请人:康宁股份有限公司