具有高伸出光纤的插芯组件及相关的制造方法

专利名称：具有高伸出光纤的插芯组件及相关的制造方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种插芯组件，具有高伸出光纤，例如伸出于插芯 的正面之外至少约3. 5 jam的光纤。本发明还涉及改进的制造插芯组件的方 法，特别是涉及制造具有高伸出光纤的插芯组件的方法，其中在整个制造过 程中，光纤伸出于插芯的正面之外。
背景技术：
为了有效匹配多纤连接器， 一般必须使安装有一个连接器的数根光纤 的端部与安装有另一个连接器的相应光纤的端部进行物理接触(physical contact)。对于那些用于北美的多纤连接器来说，在相应的光纤对的端部 之间尤其需要直4妄的物理接触，因为指数匹配凝月交(index matching gel ) 几乎不用于协助光纤的相互连接。这样，如果在匹配多纤连接器时不在相 应的光纤之间建立直接的物理接触，那么沿着光纤传播的信号会显著地衰 减，而且信号受到的反射率会大大增加。多纤连接器通常包括一个多纤插芯，限定有数个穿透插芯正面的孔。该 多纤连接器还包括数根光纤，穿过上述各孔。为了在相应的光纤的端部之 间建立直接的物理接触，光纤的端部伸出于插芯正面之外限定一个伸出距 离。传统地，伸出距离相对于正面测量为1 iam到最多3jam。这样，光纤通 常会伸出插芯正面任何缺陷和灰尘、脏物或其他杂物之外。建立插芯正面之外所期望的光纤伸出的典型程序，通常是首先对光纤 和插芯正面进行研磨或打磨，使得光纤的端部与插芯正面齐平。然后，首选 对插芯正面和光纤端部进行打磨，以便较好地去除插芯的正面相对于光纤 的端部的部分。完成该首选打磨程序之后，光纤的端部伸出于插芯正面之 外预定的长度，典型的是，在ljam与3jam之间。遗憾的是，光纤的端部 伸出于插芯正面之外的量有时是不充分的。在这种情况下， 一对匹配的多 纤连接器的插芯正面在接触时有可能在相应的光纤的端部之间产生间隙。起初ljum到3|am的伸出距离或许会是充分的；然而，具有该长度的 光纤伸出会由于几个原因变得不够。例如，设置于热固或热塑模型中融熔 石英形成的插芯易吸收水气。所吸收的水气反过来会引起插芯变形。这种变形通常的迹象是插芯的正面形成杯状。水气和湿气的出现还会使光纤稍 微缩入插芯中，而相应地引起插芯正面膨胀。如果发生这种情况，伸出距 离会显著缩短。另外，灰尘、脏物或其他杂物也会堆积在插芯的正面。而 且，施加在光纤上的机械载荷会进一步引起光纤的变形。例如，施加于12根 光纤上两磅的弹簧载荷可以引起插芯的正面相对于光纤的端部的变形达到约4ium。作为插芯正面的杯形和膨胀作用、光纤的部分缩入插芯、灰尘、脏 物或其他杂物在插芯正面的堆积，以及光纤上施加的载荷等综合作用的结 果，伸出距离可以减少到妨碍纤到纤的接触。光纤的端部会因而彼此分开或 隔开，这样不需要地增加了经由光纤传送的信号的衰减和反射。上述这些问题随着匹配的插芯对的正面之间的可能接触区域的面积的 增加而恶化，即，匹配的插芯对的正面会在没有光纤伸出时会产生接触的 区域增加而恶化。鉴于这一点，由于为灰尘、脏物或其他杂物不利地堆积 在可能的接触区域之内提供了更多机会，，导致了问题的恶化。当可能的 接触区域还包括导引引脚孔时，灰尘、脏物或其他杂物堆积的问题更加严 重，这是因为灰尘、脏物或其他杂物在导引引脚附近比插芯正面其他部分堆 积得更多。另外，如果可能的接触区域面积较大，由于暴露在水气和湿气 中，会增加不需要的插芯变形和膨胀效应。而且，当匹配的插芯对的正面以 较大面积接触时，施加在光纤上促使光纤接触的力可能会减小。为了在一对匹配的多纤连接器的相应光纤之间建立物理接触，光纤的 端部不仅必需伸出于各自插芯的正面之外，而且还必须相对地共面，即，每 个各自匹配部分的光纤的端部必须大体上位于相同的平面内。传统的程序 通常是不能够建立比约250jnm更近的共面，引起伸出距离的变化。如显而 易见，随着光纤伸出的变化的增加，在每一个相应的光纤对的端部之间建 立直接的物理接触的难度也增加。每根光纤包括一根芯线，由包层包裹。由于在芯线里掺有氧化锗，芯线 常常先于包层磨蚀，特别是在光纤的端部用较粗的研磨颗粒打磨的情况 下。包层的芯线首先被磨蚀引起芯线下陷，进一步减小了所需的纤对纤接 触的可能性，且特别是，减小了相应光纤对的芯线之间的物理接触的可能 性。因为信号是通过光纤的芯线传送，所以不能在相应的光线对的芯线之 间建立物理接触尤为不利。多纤连接器安装在多模式光纤上的情况下可产生更多问题。鉴于这一 点，为了获得所需的伸出距离，用于传统的程序打磨光纤端部和插芯正面的 相对粗糙的研磨颗粒，可以引起或至少加剧多模式光纤的芯线开裂。虽然 某些类型的芯线开裂会通过进一步的处理弥补。但是这种额外的处理只会 增加制造光纤连接器所需的时间和费用。然而，其他一些类型的芯线开裂 是不能够校正的，必须将多纤连接器废弃。因此，有必要开发一种改进的插芯組件，在该插芯组件中，伸出距离 增加了 一对匹配的多纤连接器的相应光纤的端部之间会建立直接的物理接 触的可能性。同样，有必要开发更有效、准确和可重复的制造具有一致共 面性的高伸出光纤的插芯组件方法。而且，对于安装于数根多模式光纤上 的连接器，有必要开发一种制造连接器的改进程序，以减少芯线开裂的发 生率。由此可见，上述现有的插芯组件及相关的制造方法在结构、方法与使 用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决插芯 组件及相关的制造方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之 道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的 结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的插芯组件及相关的制造方法存在的缺陷，本发明人 基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理 的运用，积极加以研究创新，以期创"i殳一种新的具有高伸出光纤的插芯组 件及相关的制造方法，能够改进一般现有的插芯组件及相关的制造方法，使 其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终 于创设出确具实用价值的本发明。发明内容本发明的目的在于，克服现有的插芯组件存在的缺陷，而提供一种新 型结构的具有高伸出光纤的插芯组件，所要解决的技术问题是使其可以匹 配，即使由于环境条件、负荷或类似情况使插芯变形和光纤缩入时，光纤的 端部之间仍可保持直接的物理接触，从而更加适于实用。本发明的另一目的在于，克服现有的插芯组件的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的插芯组件的制造方法，所要解决的技术问^A使其高效、准确、可重复制造插芯组件，从而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种制造光纤插芯组件的方法，该插芯组件包括一插芯,其具有一正面且限定穿透该正面的数个孔和穿过插芯对应孔的lt才艮光纤，该方法包括以下步骤将光纤的端部定位于插芯的正面之外；和研磨数根光纤的端部，以减少光纤伸出于插芯的正面之外，继续上述的研磨，至少到光纤的端部彼此在位置上的差异到不超过预定的量为止。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的制造光纤插芯组件的方法，其进一步包括，在上述的光纤的端部的研磨之后，用被植材料打磨光纤的端部。前述的制造光纤插芯组件的方法，其进一步包括在研磨光纤的端部之前，用粗被植材料打磨光纤的端部，其中粗被植材料具有比在光纤端部研磨 之后，打磨光纤的端部所用的被植材料大的研磨颗粒。前述的制造光纤插芯组件的方法，其中所述的研磨至少继续到数根光纤的端部4皮此在位置上的差异不超过lOOnm为止。前述的制造光纤插芯组件的方法，其中给插芯组件提供具有伸出于插 芯的正面之外的光纤的端部包括，将光纤在与插芯正面隔开的一位置割断。前述的制造光纤插芯组件的方法，其中割断光纤包括用激光束切割光纤。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种制造插芯组件的方法，该插芯组件包括一插芯，具有一正 面且限定穿透该正面的第一部分的数个孔，该插芯的正面包括至少一个打 磨件，根据上述的第一部分偏移，该插芯组件进一步包括数根光纤，穿过插 芯的各孔，其包括将上述的光纤的端部定位于插芯的正面之外；缩减上 述的光纤在插芯的正面之外的伸出，到光纤的端部根据上述的至少一个打 磨件具有一预定的关系；以及缩减光纤的伸出之后，至少部分去除至少一个 打磨件，使光纤的端部伸出于插芯正面的所有部分之外。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的制造插芯组件的方法，其中至少一个插芯打磨件包括至少一个 底座，向外伸出于上述的第一部分之外，且其中缩减光纤的伸出包括，缩减 光纤的伸出，至少到光纤的端部伸出于插芯正面的第一部分不超过上述的 至少一个底座。前述的制造插芯组件的方法，其中至少一个插芯打磨件包括一凹部，具 有从插芯的正面的第一部分向后方伸出的一参考表面，且其中缩减光纤的 伸出包括，缩减光纤的伸出，至少到光纤的端部沿着插芯正面的凹部的参 考表面限定的 一假想的表面放置为止。前述的制造插芯组件的方法，其中所述的插芯的正面的凹部具有平面 参考表面，且其中缩减光纤的伸出进一步包括，缩减光纤的伸出，至少到 光纤的端部与插芯的正面的凹部的平面参考表面共面为止。前述的制造插芯组件的方法，其中所述的插芯的正面的凹部具有弯曲 的参考表面，且其中縮减光纤的伸出进一步包括，缩减光纤的伸出，至少 到光纤的端部沿着插芯的正面的凹部的弯曲的参考表面限定的 一 假想的曲 面》文置为止。前述的制造插芯组件的方法，其中所述的缩减光纤的伸出包括打磨光 纤的端部，至少到打磨媒介也开始打磨至少一个打磨件为止。前述的制造插芯组件的方法，其中所述的缩减光纤的伸出包括用细研 磨颗粒研磨光纤的端部。前述的制造插芯组件的方法，其中所述的缩减光纤的伸出进一步包括,在 光纤端部的研磨之后，用被植材料打磨光纤的端部。前述的制造插芯组件的方法，其中所述的缩减光纤的伸出进一步包括,在 研磨光纤的端部之前，用粗被植材料打磨光纤的端部，其中粗^皮植材料比 在光纤的端部研磨之后，打磨光纤的端部所用的被植材料有更大的研磨颗粒。前述的制造插芯组件的方法，其中给插芯组件提供伸出于插芯正面的 光纤包括，在与插芯正面隔开的一位置，割断光纤。前述的制造插芯组件的方法，其中割断光纤包括用激光束切割光纤。 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种制造插芯组件的方法，该插芯组件包括一插芯，具有一正 面且限定至少部分穿透该正面的第一部分的数个孔，该插芯的正面进一步 包括一凹部，具有从插芯的正面的第一部分向后方伸出的一参考表面，该插芯组件进一步包括数根光纤，穿过插芯的各孔，其包括给上述的插芯组件 提供伸出于插芯正面之外的光纤的端部；和缩减上述的光纤在插芯正面之外的伸出，至少到光纤的端部沿着插芯正面的凹部的参考表面限定的一假想平面放置为止，其中，在缩减光纤的伸出过程中，上述的光纤的端部保持伸出于插芯的正面之外。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的制造插芯组件的方法，其中插芯的正面的凹部具有平面参考表面，且其中缩减光纤的伸出进一步包括缩减光纤的伸出，至少到光纤的端部与插芯正面的凹部的平面参考表面共面为止。前述的制造插芯组件的方法，其中插芯的正面的凹部具有弯曲的参考表面，且其中缩减光纤的伸出进一步包括缩减光纤的伸出，至少到光纤的端部沿着插芯正面的凹部的弯曲参考表面限定的假想的弯曲表面放置为止。前述的制造插芯组件的方法，其中缩减光纤的伸出距离包括用打磨媒 介打磨光纤的端部，至少到打磨媒介也开始打磨插芯正面的凹部的参考表面为止。前述的制造插芯组件的方法，其中插芯的正面还包括，至少一个緩冲 部j艮据凹部向前方伸出，且其中缩减光纤的伸出包括，在同时打磨光纤的 端部时，打磨至少一个i爰冲部。前述的制造插芯组件的方法，其中缩减光纤的伸出包括，用细研磨颗 粒研磨光纤的端部。前述的制造插芯组件的方法，其中缩减光纤的伸出进一步包括，在光 纤端部的研磨之后，用被植材料打磨光纤的端部。前述的制造插芯组件的方法，其中缩减光纤的伸出进一步包括,在研磨 光纤的端部之前，用粗的被植材料打磨光纤的端部，其中粗的被植材料比 在光纤端部的研磨之后，打磨光纤的端部所用的细被植材料的研磨颗粒大。前述的制造插芯组件的方法，其中给插芯组件提供伸出于插芯正面之 外的光纤的端部包括，在与插芯的正面间隔的 一 距离处割断光纤。前述的制造插芯组件的方法，其中割断光纤包括用激光束切割光纤。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种制造插芯组件的方法，该插芯组件包括一插芯，具有正 面，且限定至少部分穿透正面的第一部分的一个孔，该插芯的正面还包括一 凹部，具有从插芯的正面相邻部分相交线向后伸出的参考表面，该插芯组件进一步包括至少一根光纤，穿过插芯各孔，其包括缩减上述的至少一 根光纤伸出于插芯的正面；在缩减上述的至少一根光纤的伸出时，监测交叉 线与至少一根光纤之间的间距，且继续缩减上述的至少一#^光纤的伸出，至 少到交叉线与至少 一根光纤之间的间隔不超过预定的间隔为止。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的制造插芯组件的方法，其中插芯限定数个孔，且上述的插芯组 件包括数根光纤，穿过插芯各孔，且其中所述的监测包括，监测交叉线与 穿过数根光纤的参考线之间的间隔。前述的制造插芯组件的方法，其中所述的监测包括还监测交叉线与参 考线之间的角度。前述的制造插芯组件的方法，其中缩减至少 一根光纤伸出于插芯正面 之外包括，打磨至少一根光纤和参考表面两者。前述的制造插芯组件的方法，其中打磨至少一根光纤和参考表面包括，以参考表面相对于插芯正面的第 一部分的参考表面限定的角度打磨至少 一根 光纤和参考表面两者。前述的制造插芯组件的方法，其中缩减至少 一根光纤的伸出进一 步包 括，在打磨至少一根光纤和参考表面两者之前，先只打磨至少一根光纤。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种插芯组件，其包括 一插芯，具有正面且限定穿透该正 面的数个孔；和数根光纤，穿过各孔，使上述光纤的端部至少伸出于上述 插芯的正面的所有部分之外至少约3. 5 um，其中光纤的端部具有至少部分 磨圆的边缘。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的插芯组件，其中光纤的端部彼此之间在位置上的差异不超过 IOO线前述的插芯组件，其中每根光纤的端部与直接相邻的光纤的端部在位置上的差异不超过约50nm。前述的插芯组件，其中每根光纤包括由包层包裹的芯线，且每^f艮光纤 的端部具有一芯线下陷，其中包层伸出于芯线之外不超过10nm。前述的插芯组件，其中所述的光纤的端部伸出于所述的插芯的正面之 夕卜至少5 n m。前述的插芯组件，其中所述的光纤的端部伸出于所述的插芯的正面之 外至少10jum。前述的插芯组件，其中所述的光纤的端部伸出于所述的插芯的正面之 外至少20 jim。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种纤体光互连，其包括第一和第二插芯组件，每个插芯 组件包括一插芯，具有一正面且限定穿透该正面的数个孔，每个插芯组件 还包括数根光纤，穿过各孔，其中至少上述的第一插芯组件的光纤的端部 伸出于上述的各插芯的正面所有部分之外至少约3. 5 jum,上述的第一和第 二插芯组件配合，使伸出于上述的第一插芯组件的插芯正面之外的光纤的 端部，与上述的第二插芯组件的相应的光纤端部接触，这样间隔上述的第 一和第二插芯组件的各插芯正面，彼此分开。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的纤体光互连，其中所述的第一插芯组件的光纤的端部彼此在位 置上的差异不超过100nm。前述的纤体光互连，其中所述的第一插芯组件的每根光纤的端部与直 接相邻的光纤的端部在位置差异不超过50jam。前述的纤体光互连，其中所述的第一插芯组件的每根光纤包括一包层 包裹的芯线，且其中第一插芯组件的每根光纤的端部具有芯线下陷，其中 包层伸出于芯线之外不超过10nm。前述的纤体光互连，其中所述的第一插芯组件的光纤的端部伸出于各 插芯的正面之外至少5 )um。前述的纤体光互连，其中所述的第一插芯组件的光纤的端部伸出于各 插芯的正面之外至少lOjum。前述的纤体光互连，其中所述的第一插芯组件的光纤的端部伸出于各 插芯的正面之外至少20lam。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种插芯组件，其包括 一插芯，具有一正面且限定穿透该 正面的数个孔；和数根光纤，穿过各孔，使光纤的端部伸出于上述的插芯 的正面之外，其中所述的光纤的端部彼此在位置上的差异不超过100nm。本发明的目的及解决其技术问题还可釆用以下技术措施进一步实现。前述的插芯组件，其中所述的每根光纤的端部与直接相邻的光纤的端部在位置上的差异不超过50nm。前述的插芯组件，其中所述的每根光纤的端部伸出于所述的插芯正面 之外至少3. 5 jum。前述的插芯组件，其中所述的每根光纤的端部伸出于所述的插芯正面 之夕卜至少5 ym。前述的插芯组件，其中所述的每根光纤的端部伸出于所述的插芯正面 之夕卜至少10 iam。前述的插芯组件，其中所述的每根光纤的端部伸出于所述的插芯正面 之夕卜至少20 jum。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种光纤插芯组件，其包括 一插芯，具有一正面且限定穿透 该正面的数个孔，其中所述的插芯的正面包括第一部分，数个孔至少部分穿 透该第一部分，和凹部，具有从正面的第一部分向后方伸出的参考表面；及 数根光纤，穿过上述的插芯的各孔，其中光纤的端部沿着上述插芯的正面 的凹部的参考表面限定的假想表面放置。本发明的目的及觯决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的插芯组件，其中所述的凹部包括至少一个底座，具有限定假想 表面的参考表面，所述的光纤的端部沿着该假想表面放置。前述的插芯组件，其中所述的插芯的正面的凹部的参考表面为平面，且 与所述的光纤的端部以共面关系放置。前述的插芯组件，其中所述的插芯的正面的凹部的参考表面为曲面，且 其中所述的光纤的端部沿着上述插芯的正面的凹部的弯曲参考平面限定的 弯曲的假想表面放置。前述的插芯组件，其中所述的插芯的正面还包括至少一个緩冲部，根据 凹部向前方伸出。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种插芯，其包括 一插芯体，具有一正面且限定穿透该正 面的数个孔，其中所述的插芯体的正面包括第一部分，数个孔至少部分穿透 该第一部分，及第一和第二底座，位于上述的第一部分的对面，且向外伸 出上述第 一部分之外，其中所述的第一和第二底座具有以共面关系放置的 各自相应的平的表面。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的插芯，其特征在于其中所述的数个孔沿着上述插芯组件对面之 间延伸的参考线穿透正面，且其中所述的第 一和第二底座沿参考线位于紧 邻上述插芯体对面。前述的插芯，其中所述的第 一和第二底座伸出正面的第 一部分之外至少3. 5 (a m。前述的插芯，其中所述的第一和第二底座伸出正面的第一部分之外至 少5 ju m。前述的插芯，其中所述的第 一和第二底座伸出正面的第 一部分之外至 少10 |i m。前述的插芯，其中所述的第一和第二底座伸出正面的第一部分之外至 少20 jam。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案 可知，本发明的主要技术内容如下本发明提供一种具有高伸出光纤的插芯组件和相应的高效、准确、可 重复制造插芯组件的方法。根据本发明的一方面，提供一种包括多根光纤的 插芯组件，考虑常用的制造公差，伸出于插芯正面的所有部位之外，至少约 3. 5 iam。根据一实施例，插芯组件的光纤的端部还可以是实质上的共面，因 为光纤的端部彼此在位置上的差异不超过100nm。这样，本发明的一对插芯 组件可以匹配，即使由于环境条件、负荷或类似情况使插芯变形和光纤缩 入时，光纤的端部之间仍可保持直接的物理接触。根据本发明的一个方面，是制造具有高伸出光纤的插芯组件的方法。其 中，在整个制造程序的过程中光纤可以保持伸出于插芯的正面之外。根据该 方法，起初先为插芯组件提供伸出插芯正面之外的光纤端部。例如，可以 在使用在与插芯正面隔开一定距离的某一位置上切断光纤。然后，抛磨光纤 的端部，通常用细的研磨颗粒，以缩短光纤在插芯的正面之外的伸出。继续 研磨光纤的端部，直到光纤的端部彼此在位置上的差异不超过预定的量，比 如，不超过100nm这样，抛磨光纤的端部会导致光纤实质上成为共面阵列。光纤的端部还可以用;f皮植材料(flocked material )打磨。例如，在光 纤的端部研磨之后，光纤的端部可以用被植材料，典型的是用细被植材料 打磨，以磨圆光纤的边缘。另外，在研磨光纤的端部之前，可以用粗的被 植材料打磨光纤的端部，以缩短光纤的伸出，并从插芯的正面去除至少一些 或者全部的环氧树脂。通常，与在光纤的端部的研磨之后，打磨光纤的端 部所用的被植材料相比，粗被植材料具有较大的研磨颗粒。根据本发明的 该方面，该方法有效地制造一种具有伸出光纤的插芯组件，因为在整个过 程期间，光纤的端部通常保留伸出于插芯的正面之外，这样，在较好地将 插芯的正面相对于光纤的端部磨蚀之前，避免需要如传统技术所用的，将光 纤的端部打磨或打磨与插芯的正面齐平。这样，可以制造一种插芯组件，其包括一插芯，具有一正面且限定穿 透该正面的数个孔。该插芯组件还包括数根光纤，穿过上述各孔。根据本发明的一个有利方面，光纤的端部至少部分磨圓，且伸出于插芯正面的所有部分之外至少约3. 5jum。在一些实施例中，光纤的端部可以伸出于插芯 的正面之外甚至更长，如伸出至少5nm、至少10 iam或至少20 jam。与伸出的量无关j艮据本发明一方面的插芯组件的光纤的端部实质上 为共面，因为端部彼此在位置上的差异不超过100nra另外，每根光纤的端部 较好的是与直接相邻光纤的端部差异不超过50,通过使用细研磨颗粒,减少了 芯线下陷，例如减少到小于10nm,以及多模式光纤的芯线开裂的可能性。通过 伸出于各插芯的正面之外至少约3. 5jum，以及，在一些实施例中，通过展 现改进的共面性和减少的芯线下陷，即使环境条件、负载和其他因素发生 变化，也可以匹配一对插芯组件，以便相应的光纤对的端部保持直接的物 理接触，。根据本发明的一方面，插芯的正面至少开始时包括至少一个打磨件，以 进一步提高产生的插芯组件的制造程序的效率、质量和重复性。除了打磨 件，插芯正面还包括一第一部分，穿透该部分的孔至少部分是张开的。打磨 件#^居一第一部分偏移。例如，打磨件可以为凹部，其具有A^正面的第一 部分向后伸出的一参考表面，例如平的或弯曲的参考表面。可以选择，打磨 件可以为至少一个底座，其具有从插芯的正面的第一部分伸出的平表面，例 如，伸出大约等于所需的光纤的伸出的距离。在此实施例中，插芯可以包括 第一和第二底座，位于正面的第一部分的对面且伸出其外。例如，数个孔 可以沿着一参考线穿透正面，该参考线在插芯的相对边之间延伸。这样，本 实施例的第一和第二底座可以沿着该参考线位于插芯体的相对侧附近。为了制造包括开始时具有至少一个打磨件的插芯的插芯组件，光纤典 型的是在与插芯的正面间隔的一定位置切割。然后减少光纤在插芯正面之 外的伸出，到光纤的端部根据至少一个打磨件有预定的关系为止。然后可以 至少部分去除打磨件，使得光纤的端部伸出插芯正面的所有剩余部分之外。在包括至少一底座，从插芯的正面的第一部分向外伸出的实施例中，例的J:出为止。因此，光纤会伸出产生的插芯组件的插芯g的正:之外约等于 底座高度的长度。在包括一凹部，具有从插芯正面的第一部分向后伸出的参考表面的实 施例中，缩短光纤的伸出，到光纤的端部沿着由凹部的参考表面限定的一假 想表面排放为止。在凹部具有平面参考表面的情况下，缩短光纤的伸出，至 少到光纤的端部与其共面为止。可选择的是，在凹部具有弯曲参考表面的 情况下，减少光纤的伸出，至少到光纤的端部沿着由弯曲的参考表面限定 的弯曲的假想表面排放为止。在包括一凹部的一实施例中，参考表面可以限定与插芯的正面的相邻部分交叉的 一条线。虽然缩短光纤的伸出可以开始时包括只打磨光纤的端 部，继续的打磨通常会在开始时打磨光纤的端部和参考表面。随着参考表面 被打磨，交叉线典型地移向光纤。这样交叉线与光纤之间的间隔，例如穿 过数根光纤的参考线，提供了对光纤的伸出量的测量。在减少根据一实施例的至少一光纤的伸出的同时，可以监测交叉线与 至少一根光纤之间的间隔，且可以继续减少至少一根光纤的伸出，至少到 交叉线与至少一根光纤之间的间隔不超过预定的间隔。由于交叉线和光纤 之间的间隔提供了至少 一根光纤的伸出量的测量，可以根据至少 一根光纤 的所需的伸出选择预定的间隔。 一旦监测到预定的间隔，通过停止进行至 少一根光纤伸出的进一步缩短，产生的插芯会具有所需的伸出的光纤。而 且，通过监测交叉线与至少 一根光纤之间的间隔，例如用视觉系统，本发明 的该方面的方法可以可靠制造具有所需伸出的光纤的插芯，而不需要相对 昂贵的干涉仪来测量光纤的伸出，干涉仪是大多数传统技术所需要的。另 夕卜，交叉线与穿过数根光纤的参考线之间的角度，还可以一皮监测，因为该角 度对应于光纤的端部打磨的角度。根据本发明，因而提供了具有高伸出的插芯组件，例如伸出于插芯正面之外约3.5jum-约5jum或更多的光纤。另夕卜，也提供具有实质上为共面 的伸出光纤，例如具有变化不超过IOO腿的端部的光纤的插芯组件。在匹 配一对多纤连接器时，相应的光纤对的端部之间的直接的物理接触因而可 以建立和保持。另外，通过打磨光纤的端部建立所需的伸出，而不需要去 除插芯的正面的实体部分，可以增加制造效率，特别是在插芯包括至少一 个打磨件，以限定所需的伸出距离的情况下。经由上述可知，本发明提供一种具有高伸出光纤的插芯组件，及相应 的有效、准确、重复制造该插芯组件的方法。鉴于这一点，本发明提供一 种插芯组件，包括IM艮光纤，伸出于正面之外至少约3. 5jam。该插芯组件 的光纤的端部也可以本质上与彼此位置上的差异不超过100nm的光纤的端 部共面。该插芯组件可以通过将光纤打磨到所需的伸出，而不先磨削或打 磨光纤与插芯的正面齐平。该光纤可以在一些情况下更有效地制造，其中 该插芯包括至少 一个打磨件，例如向外伸出的底座或者凹部。借由上述技术方案，本发明特殊的具有高伸出光纤的插芯组件及相关 的制造方法，具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及制造方法品结构、制ii方法i^功能上皆有较大的改i',在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的插芯组件及相关的制造方法具有增进 的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新 颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细^兌明如下。


图1是根据本发明一方面的一个插芯的立体图，该插芯包括一对底座,从 插芯的正面的第 一部分向外伸出。图2是图示根据本发明一方面的方法进行的操作的流程图。图3A 图3H为随着根据图2的流程图所示的方法，处理插芯时，插芯正面的一组序列立体图。图4是图示根据本发明另一方面的方法进行的操作的流程图。图5为图1描述的类型的一对匹配的插芯组件的侧4见图。图6A和6B为本发明另一实施例的插芯组件的立体图和横剖面图，其包括一个平的凹陷表面，作为打磨件。图7A和7B为本发明另 一实施例的插芯组件的立体图和横剖面图，其包括一个具有复杂参考表面的向外伸出的底座。图8A和8B为本发明另 一实施例的插芯组件的立体图和横剖面图，其包括一个弯曲的凹陷表面，作为打磨件。图9A和9B为本发明另 一实施例的插芯组件的立体图和横剖面图。
具体实施方式
下结合附图及4交佳实施例，对依据本发明提出的Ir有高伸出光纤的插芯组 件及相关的制造方法其具体实施方式
、结构、制造方法、步骤、特征及其 功效，详细i兌明如后。本发明提供了 一种具有高伸出光纤的插芯组件及制造插芯组件的相关方法。如图1所示，插芯组件10包括一个多纤插芯12，延伸于具有多段正 面的前端部14与相对的后端部16之间。该正面包括一表面14a,通常才艮据 光纤的纵向横放。虽然图中所示为MT插芯，应当明白的是，如果需要的话,该 插芯可以具有任意传统的波形因数或可以具有不标准的波形因数(form factor )。不考虑波形因数的情况，该插芯限定了多数个孔，在后端部与前 端部之间，且穿透该插芯正面。典型的是，该插芯限定4个、8个、或12 个孔，来容纳相应数目的光纤。然而，根据应用，该插芯可以限定任意数 目的孔。另外，如果需要，该插芯可以限定以二维矩阵或其他图案排列的 数个孔。插芯组件IO还可以包括多根光纤18,穿过上述各孔，使得光纤的端部开始时，典型的是伸出于一个或者多个表面14a之外lmm 3mm，如图3A中所 示。光纤可以包括单模式光纤或多模式光纤，这取决于插芯组件的应用。光 纤18通过环氧树脂固定在各孔中。如图2的方块20所示。本领域的技术 人员可知，可以使用各种环氧树脂。根据多模式光纤，然而，环氧树脂较 好的为热固化(heat-curable),以便提供必须的放射状压缩。为了最小化 芯线开裂的可能性，较好的是，选择环氧树脂减少弯曲所需的温度。一旦光纤18穿过并且固定(secure )在各孔中，光纤通常在与正面14a 间隔一定的距离切断。如图2的方块22所示。虽然可以通过划开光纤，然 后沿着划线破开光纤而切断光纤，较好的是，用激光束来割断光纤。通过 使用激光束切开光纤，包括多模式光纤的插芯组件10的芯线开裂可能性会 进一步减少。光纤通常在距离插芯的正面比所需的伸出量更长的距离割 断。例如，光纤可以在距离插芯的正面80jum与125 jum之间的距离切断，如 通常图3B中所示。由于所需的光纤的伸出量典型的是在3. 5jam与50 Mm 之间，光纤的端部因而必须打磨或者为了减少光纤的伸出而进行处理。光纤18伸出于正面14a之外，可以用各种方式缩短，包括通过磨削或 者通过各种打磨操作。以一种方式有利地缩短伸出，不仅可靠、准确而且 还相对简单、迅速和便宜，且在一实施例中，具有最少数目的步骤。这样，为 了进行说明，以下提供几种不同的以可靠、准确的方式缩短光纤伸出的方 法，包括一种更复杂的技术，其一开始就需要，且包括许多步骤来缩短光纤 的伸出，以及一种更为流线型的技术，下面会叙述到，也是缩短光纤的伸 出，其只有几个处理步骤。在一实施例中，至少开始时用被植材料打磨光纤18的端部。如美国专 利No. 6， 106， 368所述，其内容在此处引作参考。被植材料包括研磨颗粒，附 着于一些从基底，例如聚乙烯对苯二酸酯基底，伸出的光纤。由于被植材 料的光纤相对柔韧且易弯曲，被植材料不仅打磨光纤的端部，而且去除大 部分的，如果不是全部环氧树脂珠19，形成于光纤的周围，在正面14a的附 近。为了更有效地从插芯正面去除环氧树脂，光纤的端部可以先用至少两 种不同类型的被植材料打磨。例如，光纤的端部可以先用第一被植材料，包 括粗研磨颗粒打磨，然后由包括细研磨颗粒的被植材料打磨。请分别参考 图2的方块24和26所示。还请参考图3C，描述的是，在用第一被植材料打 磨的插芯的正面之后，图3D描述的是在用第二被植材料打磨之后的光纤的 端部。虽然可以使用各种类型的被植材料，一个实施例的插芯组件先由，包 括具有约40jum平均大小的氧化铝颗粒的被植材料打磨，然后由，包括具 有平均约16jum大小的碳化硅的被植材料打磨。如果需要，光纤的端部可 以用另外类型的被植材料打磨，虽然人们发现先用粗被植打磨，然后用细被植打磨的光纤端部比较合适，而最少化不同处理步骤的数目。虽然用被植材料打磨，缩短了光纤18在正面14a之外的伸出距离，而 用被植材料打磨光纤的端部，通常为相对緩慢的程序。这样， 一旦从插芯 的正面去除环氧树脂，通过附加的更强(aggressive)的打磨步骤，通过 以更快的速率缩短光纤的伸出，光纤的伸出典型地进一步缩短了。例如，在 切割光纤以便伸出于插芯正面14a之外在约80lam与125 nm之间(如图3B 所示)的一实施例中，用被植材料打磨光纤的端部，缩短了光纤的伸出在 约30jum与40jum之间(参阅图3D所示)。这样，光纤的端部会进一步打 磨，以縮短光纤伸出到所需的伸出，例如在一实施例中的5um。为了不断缩短光纤18的伸出，光纤的端部有利地使用粗研磨颗粒打 磨。如此处所使用的，通常粗研磨颗粒指的是具有平均约lium大小或更小 的研磨颗粒。附加的用细研磨颗粒打磨光纤的端部，可以继续在一个单个 步骤进行，如以下所述，产生具有伸出于插芯12的正面之外预定量的插芯 组件IO，例如通过用细研磨颗粒研磨光纤的端部。但是在一实施例中，在至 少两个步骤中，光纤的端部进一步用细打磨颗粒打磨，鉴于这一点，在用被 植材料打磨光纤的端部之后，接下来可以用打磨层或其他具有平均lym或 更小的研磨颗粒的介质打磨。请参考图2的方块28所示。 一直继续打磨，直 到光纤的端部伸出于插芯正面之外到预定距离为止，例如3. 5jum, 5jum或 更多，如图3E中所示及以下所述。虽然打磨层可以带有多种研磨颗粒，一 个实施例中的打磨层包括碳化硅研磨颗粒。之后，光纤18的端部的位置变化有利地减小了，使得光纤的端部更接 近于共面。鉴于这一点，光纤的端部通常用硬研磨物打磨，例如通过用细 研磨颗粒研磨光纤的端部。请参阅图2的方块30所示。研磨物可以使用多 种带有研磨颗粒的衬里。但是，通常，较好的结果，即改进了的共面性，由 较硬的研磨物获得。例如，硬磨物可以使用铈、碳化硅或具有由携带平均l jum大小的碳化硅的衬底。可以选择，光纤的端部相对位置的变化可以通过 用小块粗砂层打磨端部。在两种情况下产生的光纤的端部实质上与位置差 异彼此不超过100nm的光纤端部为共面，如图3F中所示。通常，临近的光 纤的端部在位置上的变化为更小的量。例如，每根光纤的端部有利地与直 接相邻的光纤，即临近光纤的端部，在位置上差异不超过50nm。典型地，然后进一步用被植材料打磨光纤18的端部，以磨圓光纤的边 缘，同时保持光纤的端部有所需的伸出，并且为实质上的共面关系。请参阅 图2的方块32和图3G所示，描述的是在上述附加的打磨步骤之后的插芯 12的正面。虽然可以使用各种类型的被植材料，合适的被植材料具有平均 约0. 05jum大小的碳化硅研磨颗粒。但是，可以使用其他具有细研磨颗粒 的被植材料。在图4中所示的又一实施例中，用于缩减光纤18的伸出的步骤数目相 对于前述的方法显著减少。在该实施例中，光纤穿过插芯12的各孔且在与插芯正面间隔的位置割断，光纤的伸出基本上，如果不是绝对的，通过硬研磨的方式缩短了。在环氧树脂珠(bead)形成于靠近插芯的正面附近的 光纤周围的情况下，在硬研磨之前，光纤的端部可以用方块60中所示的被 植材料打磨。虽然可以使用各种类型的被植材料， 一示例性的被植材料相 对粗糙，且包括具有平均约40jum大小的碳化硅颗粒。在用粗被植打磨光 纤之后，光纤的端部为硬研磨。但是，如前所述，光纤不必先用被植材料 打磨，相反，光纤的端部的硬研磨可以作为开始步骤执行。硬研磨用来缩短光纤18的伸出到所需的高度，并减少光纤之间的高度 差，这样改善光纤的相对共面性。鉴于这一点，用硬研磨物打磨，例如是通 过用细研磨颗粒研磨光纤的端部。请参阅图4的方块62所示，研磨物可以 使用各种带有各种研磨颗粒的衬里。但是，通常，由较硬的研磨物获得较 好的结果，即改善的共面性。例如硬研磨可以使用铈、碳化硅或铝，具有平 均l(am大小或更小的研磨颗粒进行。 一旦硬研磨完成，较好的是，光纤伸 出于插芯的正面之外到预定的距离，例如3.5jum、 5jum或更多。另夕卜，产 生的光纤端部实质上与彼此之间位置差异不超过100nm的光纤为共面。通 常，临近的光纤的端部在位置上的差异具有更小量。例如，每根光纤的端部 较好地与直接相邻光纤，即临近光纤的端部在位置上的差异不超过50nm。在硬研磨之后，光纤18的端部边缘通常十分尖锐。这样，可以用纟皮植 材料打磨光纤的端部，以磨圓其边缘，而保持光纤的端部有所需的伸出，且 为实质上的共面关系。请参考图14的方块64所示。典型的是，用于磨圓边 缘的被植材料比开始时用于去除环氧树脂珠19或类似的被植材料要细。例 如，虽然可以使用各种类型的被植材料，合适的被植材料具有平均为l)am 大小的铈研磨颗粒。作为上述方法两者中任意一种的结果，产生的插芯组件10包括，插芯 12和穿透各孔，使光纤的端部伸出于该插芯正面的所有部位之外预定距离 的数根光纤18。鉴于这一点，光纤的端部可以具有伸出于插芯的正面14a 的所有部位之外至少约3. 5lam的距离，该距离至少略大于积累效应，根据 插芯的正面的光纤的端部的相应位置上，具有灰尘、杂物、负重和其他改 变伸出量的情况，该伸出量为光纤的端部伸出于插芯的正面l化的所有部 位之外所达到的。鉴于这一点，随着插芯用于各种环境和负重条件下，具有 至少5 )am的伸出通常会允许光纤的端部继续伸出于插芯的正面之外。这样，一 实施例的插芯组件包括数根光纤，伸出于插芯的正面之外至少5|um。在另 一实施例中，光纤伸出至少10jum，且在又一实施例中，在插芯的正面之外 至少20jum。仍旧在另一实施例中，光纤的端部伸出于插芯的正面1"至少50jnm。虽然光纤的伸出可以以各种方式测量，由通信工业协会(TIA)授权 的光纤测试程序(FOTR) 219，阐述了一种合适的技术来测量光纤的伸出。除了 相对于插芯12的正面高伸出外，光纤18的端部有利地为实质上的共面。鉴 于这一点，按长度方向测量， 一实施例的插芯组件1Q的光纤的端部彼此在 位置上的差异不超过约100nm。相对的共面性可以以传统的方法确定，如本 领域4支术人员所知，通过基于最小平方拟合(least square fit)方法，拟 合穿过光纤端部的线，然后确定任意一根光纤与该最小平方拟合线的最大 偏差。不仅光纤在覆盖整个光纤阵列的全局基础上为实质上的共面，而且 光纤根据临近光纤的局部基础上为更靠近排列。鉴于这一点，光纤的端部 较好的是与直接接近的光纤，即临近光纤的端部在位置上的差异不超过 50nm。作为光纤在全局和局部上的实质上的共面结果，本发明的插芯组件 更能够在每根光纤和另一插芯组件的相应光纤之间建立物理接触。在插芯 组件辅助建立光纤的端部的共面性的整个过程中，光纤的端部的硬研磨显 著缩短了光纤的端部在位置上的变化。作为在大多数处理步骤过程中使用的相对小尺寸的研磨颗粒的结果，光纤 18的端部没有显著的芯线下陷，即，光纤通常具有小于10nm的芯线下陷。虽 然芯线下陷还可以以各种方式测量，FOTP219还描述了 一种合适的技术。上 述相对小的芯线下陷进一步增加了光纤的端部与另一插芯组件的相应光纤 之间建立的直接物理接触。打磨光纤的端部，基本上，如果不是绝对的，用 细研磨颗粒打磨还具有其他优良效果。鉴于这一点，用相对小尺寸的研磨 颗粒打磨光纤的端部，进一步减少了在多模式光纤中芯线开裂的可能性。通过具有伸出于各插芯12的正面14a之外3. 5 jum或更多的光纤，且在 一些实施例中，显示改进的共面性和减少了芯线下陷，本发明的插芯组件 10可以与另一插芯组件匹配，以便于保持相应的光纤对在直接的物理接触，即 使随着环境条件、负重、和其他因素的变化。鉴于这一点，光纤充分伸出，使 得光纤由于水气、负重、杂物或类似的光纤的伸出量改变不能使匹配的插 芯的正面接触，这样不会引起光纤的端部分开。通过以上例子，本发明的 插芯组件可以与另一插芯组件匹配，形成光纤的互连，其中插芯的各正面 彼此间隔分开到至少预定的距离，该距离为光纤伸出于插芯正面之外达到 的，如约3. 5 nm到5 iam或更多。这样，本发明的插芯组件^艮容易地与传统 的插芯组件兼容，且允许在相应的光纤对之间有利地建立物理接触。而且,如 果根据本发明制造的光纤互连的两个插芯组件，以具有高伸出光纤，产生 的光纤互连的插芯正面会由于积累的距离彼此间隔开，这样光纤伸出于其 各自光纤的正面之外，例如7nm、 lOjnm或总的来说更多，如图5所示。为了进一步改善本发明制造光纤的效率、准确性和重复性，插芯12的 正面可以具有第一部分40，形成于正面端部14的中心部分14a之上，孑L至少部分穿透该正面14，以及至少一个打磨件，从第一部分偏移，例如相对 于第一部分向前或向后伸出。典型的是，正面的第一部分为平面，虽然该 第一部分可以具有另一形状，如果需要这样的话。在一些第一部分为平面 的情况下，或如图1所示，或如图5所示，该第一部分还可以根据垂直于光纤构建的假想平面，以预定角度，例如8。，定位于垂直光纤18。另外，上 述的孔典型的是完全穿透插芯的正面的第一部分。然而，上述的孔可以通 常与打磨件和第一部分的交叉部对齐，以便至少部分穿透第一部分和打磨 件。本发明的这个方面的插芯12可以包括各种类型的打磨件。在一实施例 中，例如，打磨件为至少一个，且更典型的是，数个底座42形成于伸出于 插芯正面的第一部分之外的正面14a的水平部分之上。如图1和3A - 3H所 示，每个底座通常限定一个表面，该表面与第一部分40隔开至少到预定的 距离，该距离是光纤18伸出于插芯的正面之外所需要的。虽然如图1和3A -3H所示，每个底座可以具有平表面，但是每个底座也可以具有更为复杂 的形状的表面。例如图7A和图7B所示，每个底座可以包括第一和第二平 表面42a和42b,该第一表面伸出与光纤垂直，且第二表面伸出与插芯正面 的第一部分平行。为了在光纤的端部露出所需的角度，在打磨操作期间，该 第二表面可以作为打磨件。虽然该实施例的打磨件可以为单底座，向外伸 出于插芯的正面的第一部分40之外，例如，沿着正面的整个边缘或者约为 正面的整个外围，该插芯可以包括数个底座。例如，插芯可以包括第一和 第二底座，与光纤以对称的关系设置，例如在光纤的对边。在光纤为线性 方式排列的一实施例中，该第一和第二底座可以放置在如图1, 3A-3H和 7A所示的相对端，或者在光纤线性排列的相对面。在另一实施例中，打磨件为插芯12的正面的凹部44。该凹部具有一参 考表面，其从插芯的正面的第一部分40向后伸出。这样，伸出光纤18的 插芯的正面的第 一部分通常为该实施例的插芯的最朝前部分。该参考表面 可以为平表面，如图6A和图6B所示，或者弯曲表面，如图8A和8B所示。在 二实施例任意的一个中，该参考表面限定一假想表面44a，其反过来，限定 光纤的端部的位置，和因此产生的光纤的伸出。除了限定光纤的伸出量，该 参考表面还可以限定光纤端部的形状或外观。鉴于这一点，可以设计参考 表面，使产生的光纤的端部会位于其中的假想表面，在光纤的端部上产生 预定的外观或形状，例如具有预定倾斜角的端面。例如，在凹部具有平参 考表面的实施例中，该平参考表面可以根据插芯正面的第一部分以8°的角 度6放置，使光纤的端部有利地具有8°的角度(图6B)。虽然该实施例的凹部44可以限定一连续的参考表面，从插芯12的正 面的第一部分40向后伸出，例如沿着该正面的一完整边缘，凹部可以包括一个或多个底座，共同限定该参考表面。然而，在一实施例中，凹部水平 伸过插芯的整个正面或者至少插芯的正面的某些范围。对于一对匹配的插芯，其中至少一个插芯12的正面具有凹部44，作为凹部向后延伸的结果，与传统组件相比较，可能的接触范围的大小或面积 4艮好地减小了。在凹部沿着一对匹配插芯的每个插芯的正面的一侧延伸的 情况下，该可能的接触范围的大小和光纤的伸出距离量通常直接相关。鉴于这一点，随着线46,凹部与正面的第一部分40沿其交叉处，从光纤18 移开，可能的接触范围的大小的光纤的伸出距离都会增加。相反，随着上 述的线，凹部与正面的第一部分沿其交叉处，向光纤移动，可能的接触范 围大小和光纤的伸出都减小。这样，可以设计插芯的正,面，使产生的插芯 组件10具有所需的纤体伸出和具有可接受大小的可能接触范围。通过相对于光纤18的线46的位置与光纤的伸出之间的相关性指定，光 纤的伸出可以通过监测上述的线与光纤之间的间隔间接测量。鉴于这一 点，光纤的伸出通常等于上述的线与光纤之间的间隔乘上凹部44和光纤穿 透的插芯12的正面14a的第一部分40之间的夹角的正切值。如下所述，通 过监测上述的线与光纤之间，且特别是，线16与架构穿过光纤的中心线的 参考线之间的间隔，也可以监测到光纤的伸出，使得一旦光纤具有所需的 伸出，便可以停止打磨。通常，该间隔可以通过视觉系统监测，该视觉监 测系统比干涉仪便宜得多，通常需要干涉仪直接测量光纤的伸出。另外，线 46与架构穿过光纤的参考线之间的角度还对应于打磨光纤的端面角度，这 样，在打磨过程中，提供额外的信息。不考虑该配置，在缩短光纤18的伸出过程中使用打磨件。鉴于这一点，在 割断光纤之后(参考步骤22),光纤的端部可以通过，例如硬研磨的方式打 磨(参考步骤62)。根据该实施例，继续研磨光纤的端部，至少到光纤的端 部根据打磨件具有一限定关系为止。鉴于这一点，光纤的端部通常研磨到 光纤的端部位于由打磨件参考表面限定且包括打磨件的参考表面限定的假 想表面44a。在打磨件为一个或多个向上伸出的底座42的实施例中，如图 3E所示。可以选择，在打磨件为插芯12的正面的凹部44的实施例中，可以 研磨光纤的端部，到光纤的端部位于凹部的参考表面限定的假想表面44a 为止。如上所述，通过由凹部的参考表面限定且包括凹部的参考表面的假 想表面典型为平面或曲面，这分别取决于该凹部为平面或者曲面。由于才艮 据插芯的正面的第一部分40凹部向后伸出， 一旦光纤的端部位于凹部的参 考表面限定的假象线，光纤仍伸出于插芯的正面之外。可以设计本发明的这个方面的插芯12,使一旦光纤的端部与打磨件有 预定的关系，例如通过放置在由打磨件的参考表面限定且包括打磨件的参 考表面的假想表面44a中，使光纤18伸出于插芯正面到所需的长度。可以选择，设计该插芯，使一旦光纤的端部与打磨件具有预定的关系，光纤伸 出于插芯的正面之外略微大于所需的长度，因此，需要再打磨光纤，通常 还包括打磨件，目的是获得具有所需要的伸出的光纤。如果在开始打磨打 磨件之后，还需继续打磨，由于如上所述，在光纤伸出与光纤和凹部与正 面的第一部分交叉所沿着的线46之间的间隔有直接关系，该附加的打磨程度可以立即在实施例中确定，在该些实施例中，插芯包括一凹部"，沿着正面的一侧延伸。在此实施例中，因而可以监测到，例如通过视觉系统，凹部与正面的第一部分40交叉所沿着的线，且一旦上述的线在一预定的位置 时，可以间断额外的打磨件，典型的是，该预定的位置限定为与光纤预定的 间隔。打磨操作通常从打磨光纤18的端部开始，而不同时打磨或反而使插芯 12接触。但是，可以设计插芯组件IO,使光纤同时与至少插芯的正面的一 部分打磨，目的是至少部分保护光纤不受到在打磨操作过程中施加的压 力。鉴于这一点，图9A和图9B图示具有凹部44的插芯的插芯组件的又一 实施例，设计上述的凹部44为至少在打磨操作期间保护光纤。在此实施例 中，插芯包括緩沖部(buffer) 52,向前伸出凹部。该缓沖部较好的是，向 前伸出于凹部一距离，使在接触凹部之前打磨媒介与緩沖部接触，虽然典 型的是在与光纤接触之后。在粗打磨光纤的过程中，缓冲部还会在开始 打磨或反而接触凹部之间打磨去除。虽然图9A和图9B所示的实施例緩冲部与凹部44以同样的角度成为斜 面(taper )，緩沖部52可以具有各种形状。另外，该緩冲部还可以与插芯 l2的正面的第一部分40齐平，或如果需要，可以伸出于其之外。另外，虽 然图9A和图9B在居中的凹部的对面具有一对緩冲部，该插芯可以具有其 他的緩冲部和凹部配置，如在一单个、居中放置的緩沖部的对面具有一对 凹部的一配置。在至少一些实施例中，然后可以去除打磨件，例如通过磨削，如图2的 步骤34所示。在插芯12先包括至少一个向外伸出的底座42的实施例中，可 以去除每个底座。所产生的插芯的正面典型地为平面或者在底座的移去之 后切为斜面。如图3H所示，其描述的是去除底座之后的插芯组件10。在至 少一些插芯包括一凹部44的实施例中，也可以去除该凹部，如通过进一步 凹化。例如，如果需要的话，可以去除图6B中的斜线区域50。通过对凹部 的进一步凹化， 一对匹配的插芯的正面会开始接触的可能性会进一 步减 少。而且，即使让要一对匹配插芯的正面接触，接触的区域会很好地减少，如 果没有消失的话，且可以确定大小和定位，使得不包括引导引脚孔，因而 避免了通常落在引导引脚孔的周围的灰尘、脏物或其他杂物的不利影响。显而易见，包括至少一个打磨件的插芯12的实施例可以改善本发明插芯组件IO制造程序的质量、效率和可重复性。不管插芯最初是否包括打磨 件，根据本发明，通过打磨光纤18的端部，以建立所需的伸出，而不必移去 插芯正面的基部，制造的效率进一步改善了。作为好的制造程序的结果，因 而提供本发明插芯组件，具有高伸出光纤，例如光纤伸出于插芯正面之外约3. 5jum 约5jum或者更多。另外，提供具有实质上共面的伸出光纤，例 如具有变化不超过100nm的端部的光纤。在匹配一对多纤连接器时，在相 应的光纤对的端部之间的直接的物理接触因而可以建立和保持，甚至是在 有水气、杂物、负重及相似情况下。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实 施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术 方案的范围内。
权利要求
1、一种光纤光学互连包括第一和第二插芯组件，每个插芯组件包括一插芯，具有正面且限定穿透该正面的数个孔，每个插芯组件还包括数根光纤延伸穿过各孔，其中至少所述第一插芯组件的所述光纤的端部伸出所述各个插芯正面所有部分之外大于3.5μm，所述的第一和第二插芯组件被紧密配合，使得延伸出所述第一插芯组件的插芯正面的所述光纤的端部与所述第二插芯组件的光纤相应的端部接触，因此间隔相互隔离的所述第一和第二插芯组件的插芯的各个正面；以及其中所述第一插芯的所述光纤的端部彼此在位置上的差异不超过100nm
2、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一插芯组件的每根光 纤的端部与直接相邻的光纤的端部在位置上的差异不超过50歷。
3、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一插芯组件的每根光 纤包括由包层围绕的芯，并且其中所述第一插芯组件的每根光纤的端部具 有一芯线下陷，其中包层伸出于芯线之外不超过10nm。
4、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一插芯组件的光纤端 部延伸出所述各个插芯的正面至少5 iam。
5、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一插芯组件的光纤端 部延伸出所述各个插芯的正面至少10ym。
6、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一插芯组件的光纤端 部延伸出所述各个插芯的正面至少20"m。
7、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一和第二插芯的正面 成角度。
8、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一和第二插芯的正面 互相相对成角度。
9、 根据权利要求1所述的光纤互联，其中所述第一和第二插芯的正面 至少包括在其上的一底座。
全文摘要
本发明是有关于一种具有高伸出光纤的插芯组件及相应的有效、准确、重复制造该插芯组件的方法。鉴于这一点，本发明提供一种插芯组件，包括数根光纤，伸出于正面之外至少约3.5μm。该插芯组件的光纤的端部也可以本质上与彼此位置上的差异不超过100nm的光纤的端部共面。该插芯组件可以通过将光纤打磨到所需的伸出，而不先磨削或打磨光纤与插芯的正面齐平。该光纤可以在一些情况下更有效地制造，其中该插芯包括至少一个打磨件，例如向外伸出的底座或者凹部。
文档编号G02B6/00GK101251631SQ20081008160
公开日2008年8月27日 申请日期2003年5月5日 优先权日2002年6月24日
发明者D·M·耐德, H·V·陈, J·P·路德, R·B·埃尔金斯二世 申请人:康宁光缆系统有限责任公司