专利名称：具有自动拉断试验设备的光纤耦合器制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用熔融拉长方法制造耦合多根光纤的耦合器的装置。
熔融拉长方法已用来由多根光纤制造光纤耦合器。该方法包括终端处理步骤，熔融拉长步骤，和强化步骤。然而，可能出现影响光纤耦合器的产量以及所生产耦合器的可靠性及特性的问题。这些问题可因操作员的错误而引起。因此，说明一种自动执行上述步骤的装置。
在日本专利公开公报昭-60-232515号中描述了一种用于制造光纤耦合器的自动装置，该装置包含光纤夹持部分以及一端连接到光纤夹持部分、通过滑轮牵引并在另一端连接一重物的导线。此外，每一光纤夹持部分包含用于可移动地支承该光纤夹持部分的气浮轴承。
在日本专利公开公报平-2-114213号中描述了一种改进光纤耦合器可靠性的方法。在该方法中，执行了熔融拉长步骤之后，进行拉断试验，其中将张力施加于光纤耦合器。在上述方法中，利用上述制造装置制造光纤耦合器，然而，操作者通过将张力施加于制造的光纤耦合器对光纤耦合器进行拉断测试。因此，导致操作者出错的可能，由此而降低了光纤耦合器的可靠性。
因此本发明的目的是提供一种用于制造高可靠性光纤耦合器的自动装置。
为了达到上述目的，按照本发明，该光纤制造装置包含用于至少夹持两根光纤的一对光纤夹持部分以及用于至少支承一个可在光纤的光轴方向(纵向)移动的光纤夹持部分的至少一个支承部分。该装置还包含用于将该对光纤夹持部分相互拉开以将预定张力施加于光纤的第一设备。该第一牵引设备包含连接到两光纤夹持部分并具有重物附着于其上的导线。设置该重物对该导线施加张力由此将夹持部分彼此拉开。
该设备包含用于将该对光纤夹持部分彼此拉开以增加加于光纤的张力的第二设备。该第二牵引设备包含连接到两光纤夹持部分并具有附着于其上的第二重物的导线。提供可以垂直方向移动的支承板以支承第二重物，这样当支承板下降时，第二重物将附加力施加到光纤夹持部分由此增加施加于光纤的张力。通过增大施加于光纤的张力，以大于仅由第一重物施加于光纤的预定张力的张力大体上对光纤耦合器进行拉断测试。
图1是表示按照本发明实施例的光纤耦合器制造装置在仅施加预定张力时的侧视图。
图2是表示按照本发明实施例的光纤耦合器制造装置在施加附加张力时的侧视图。
图3是说明按照本发明的制造光纤耦合器的过程的流程图。
图4是表示按照本发明另一实施例的光纤耦合器制造装置的侧视图。
图5是表示按照本发明又一实施例的光纤耦合器制造装置的侧视图。
如图1所示的按照本发明实施例的光纤耦合器制造装置包含光纤夹持器2、基底3、光纤夹持部分4、导线5、滑轮6、重物7和8，工作台9以及可移动设备10。成对光纤夹持部分4固定在基底3的上部表面，加热部件11被设置在其间。每一光纤夹持部分4包含气浮型轴承并被该轴承所支承，因此光纤夹持器2可以预定方向移动。多根被覆光纤1基本上平行地被光纤夹持器2所成束和夹紧并彼此紧密接触。
光纤1的覆层在光纤夹持器对2之间被部分地去除以暴露光纤1，这样加热设备11的火焰直接接触光纤。导线5连接到光纤夹持部分4并通过滑轮组6被引导到光纤夹持部分4以下的位置。重物7自导线5悬挂下来以对导线5施加张力。该张力将光纤夹持部分对2彼此拉开这样将预定张力施加于光纤1。
导线12的一端连接到重物7，而其另一端连接到设置在工作台9上部的重物8。该工作台9被可移动设备10夹持并可至少在垂直方向上两个位置停住。当工作台9固定在可移动设备10上部时，因为重物7和8之间的距离短于导线12的长度导线12松动。结果，仅重物7施加张力到导线5。然而，如图2所示，当工作台9固定在可移动设备10的下部时，由于重物7和8之间的距离比导线12的长度要长，重物8悬挂在导线12上。因此，重物7和8施张力于导线5。
图3是说明上述装置的光纤耦合器制造方法执行的步骤的流程图。部分除去被覆光纤1的覆层(步骤101)，由光纤夹持器2令被覆光纤1已除去覆层的部分彼此紧密接触。用加热设备11熔融被覆光纤1的紧密接触部分并如图1中箭头“A”所示以光轴方向拉长(步骤102)。邻近耦合器形成部分配备加热设备，该加热设备可利用常规技术自动容易地点燃。此外，加热设备11可保持点燃并可以垂直于光纤1的方向移动。
在溶融步骤期间，由重物7将张力施加于导线5和滑轮6，这样光纤夹持器被相互拉开。因此，将张力均匀地施加于固定到光纤夹持器2的光纤1并无过大的张力施于其上。因此，平滑地拉伸光纤1且双锥形地使光纤1的耦合器形成部分变形由此形成耦合器部分。
可利用已知方法确定最佳拉长和熔融时间。例如，成形和拉长时间可根据要求耦合器应具有的光分支比率。通过将光加至光纤的一端并检测从该光纤相对端出来的光量来测量光分支率(步骤103)。因此，当获得了该预定光分支率时可自动使加热设备11停止工作(步骤104)。
在按照该实施例的光纤耦合器制造装置中，和一系列步骤即熔融、拉长及模压步骤一起可容易并自动地进行拉断测试，因此可改进光纤耦合器的产量和可靠性。通过对光纤1施加预定张力对形成的耦合器部分进行拉断试验(步骤105)。
尤其，使加热设备停止工作之后，由可移动设备10固定的工作台9自动下降，直到重物8自重物7悬起而不再搁置在工作台9上(图2)。因此重物7和8的总重量加到导线5上，从而增加了施加于光纤1的耦合器部分的张力。
因为通过重物7和8以及滑轮6施加张力，故操作者不可能将过量力加到光纤1上。此外，仅未被拉断试验弄断的耦合器部分由诸如环氧树脂一类的粘着物固定到保护构件(强化过程)(步骤106)。
图4示出本发明的另一实施例。按照该实施例的光纤耦合器制造装置不同于图1实施例，其中重物7和8分别悬挂自耦合到纤维夹持部分4的两导线5和13。除重物7是设置在光纤夹持部分4之上外导线5、滑轮6及重物7的分布基本上类似于前述实施例的布局。因此，下列描述删去了对该布局的详细说明。
导线13一端连接到光纤夹持部分4，重物8自该导线13垂下。重物8设置在工作台9的上表面，工作台9被可移设备10夹持，如同图1实施例可移设备10可在垂直方向至少两个位置停住。在图4中。分别用实线和虚线表示台9沿可移设备10的较上和较下停止位置。当工作台9在较下部位停住时，如虚线所示重物8在工作台9上某一距离悬起。结果，重物7和8分别施加张力于导线5和13，该张力将光纤夹持部分4相互拉开以对光纤的耦合器部分进行拉断试验。在完成熔融和拉长步骤之后使可移设备10夹持的工作台9下降，以增加施于光纤1的张力由此自动进行断裂强度试验。
本发明不局限于上述实施例。此外，用于施加第二重物的系统也不局限于其中第二重物由导线5或13连接到第一重物7或光纤夹持部分4的布局。另外，尽管在上述实施例中由一对光纤夹持部分4支承一对光纤夹持器2，但也可用单个光纤夹持部分支承一对纤维夹持器。
而且，尽管上述实施例中两个光纤夹持部分4是可移动的，一个光纤夹持器2可以是固定的并且可将力仅施加于安装在光纤夹持部分4的另一夹持器2上。在该实施例中，加热设备11可在光纤被拉长的方向上移动并达到光纤已沿其拉长的长度的一半。
图5示出实现上述方法的本发明的又一实施例。用于测量位移量的测量装置21设置在光纤夹持部分4的附近并耦合到与平台控制器25耦合的测量和计算装置24。在该实施例中，当通过移动光纤夹持部分4拉长光纤1时，拉移测量装置21测量光纤夹持部分4的位移量，因此根据所测量值，平台控制器25控制上面设置加热设备11的自动平台26。加热设备11移动光纤夹持部分4之位移的一半。当拉伸光纤时，加热设备移动并保持在固定光纤夹持器与移动光纤夹持器之间大约相等的距离。
如以上在前述实施例中所描述的，在该实施例中，支承板下降以增加加至光纤的张力，因此自动进行对光纤耦合器的拉断试验。结果，可自动制造高可靠性的光纤耦合器。
尽管已描述了本发明的最佳实施例，很显然本领域的技术人员可作出不偏离本发明的各种变更和改型。因此，权利要求书意欲包括在本发明实质和范围内的所有这种变更和改型。
权利要求
1.一种光纤耦合器制造装置，它包含用于夹持光纤组的第一和第二装置，所述光纤组的一部分夹持在所述第一和第二夹持装置之间；用于分别可移动地支承所述第一和第二夹持装置的第一和第二装置，所述第一和第二夹持装置可以基本上平行于夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤的所述部分的纵轴的方向移动；用于将第一预定力施加到所述第一和第二夹持装置上以促使所述第一和第二夹持装置沿所述方向相互分开的第一装置；用于将第二预定力施加到所述第一和第二夹持装置上以促使所述第一和第二夹持装置沿所述方向相互分开的第二装置；以及用于对夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤组的所述部分加热的装置。
2.如权利要求1所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第一施力装置包含第一重物;用于将所述第一重物耦合于所述第一和第二夹持装置的第一装置，以及用于悬挂所述第一重物的第一装置，所述第一悬挂装置结合所述第一耦合装置使所述第一重物施加所述第一预定力到所述第一和第二夹持装置上。
3.如权利要求2所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第一悬挂装置至少包含一个滑轮。
4.如权利要求2所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第二施力装置包含第二重物;用于将所述第二重物耦合于所述第一重物的第二装置，以及用于可选择地支承所述第二重物的装置，所述支承装置包含一平面并以基本上垂直的方向在第一部分与第二部分之间移动，当所述支承装置在所述第一部分时所述表面接触所述第二重物以支承所述第二重物，当所述支承装置在所述第二部分时所述表面离开所述第二重物一预定距离以使所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第一和第二夹持装置上。
5.如权利要求2所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第二施力装置包含第二重物;用于将所述第二重物耦合于所述第一和第二夹持装置的第二装置;用于悬挂所述第二重物的第二装置;以及用于可选择地支承所述第二重物的装置，所述支承装置包含一平面并以基本上垂直的方向在第一部分与第二部分之间移动，当所述支承装置在所述第一部分时所述表面接触所述第二重物以支承所述第二重物，当所述支承装置在所述第二部分时所述表面离开所述第二重物一预定距离以使所述第二悬挂装置能够结合所述第二耦合装置导致所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第一和第二夹持装置上。
6.如权利要求5所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第二悬挂装置至少包含一个滑轮。
7.一种光纤耦合器制造装置，它包含用于夹持光纤组的第一和第二装置，所述光纤组的一部分夹持在所述第一和第二夹持装置之间;用于分别可移动地支承所述第一和第二夹持装置的装置，所述第一夹持装置可以基本上平行于夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤的所述部分的纵轴的方向移动;用于将第一预定力施加到所述第一夹持装置上以促使所述第一夹持装置沿所述方向与所述第二夹持装置分开的第一装置;用于将第二预定力施加到所述第一夹持装置上以促使所述第一夹持装置沿所述方向和第二夹持装置分开的第二装置;以及用于对夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤组的所述部分加热的装置。
8.如权利要求7所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第一施力装置包含第一重物;用于将所述第一重物耦合于所述第一夹持装置的第一装置，以及用于悬挂所述第一重物的第一装置，所述第一悬挂装置结合所述第一耦合装置使所述第一重物施加所述第一预定力到所述第一夹持装置上。
9.如权利要求8所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第一悬挂装置至少包含一个滑轮。
10.如权利要求8所述的光纤耦合器制造装置，其特征在于所述第二施力装置包含第二重物;用于将所述第二重物耦合于所述第一重物的第二装置，以及用于可选择地支承所述第二重物的装置，所述支承装置包含一平面并以基本上垂直的方向在第一部分与第二部分之间移动，当所述支承装置在所述第一部分时所述表面接触所述第二重物以支承所述第二重物，当所述支承装置在所述第二部分时所述表面离开所述第二重物一预定距离以使所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第一夹持装置上。
11.一种制造光纤耦合器的方法，包含步骤用第一和第二夹持装置夹持一组光纤，所述光纤的一部分夹持在所述第一和第二夹持装置之间;支承所述第一和第二夹持装置使所述第一和第二夹持装置能够以基本上平行于夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤的所述部分的纵轴的方向移动;将第一预定力施加到所述第一和第二夹持装置上以促使所述第一和第二夹持装置沿所述方向相互分开;将第二预定力施加到所述第一和第二夹持装置上以促使所述第一和第二夹持装置沿所述方向相互分开;以及对夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤组的所述部分加热。
12.如权利要求11所述的制造光纤耦合器的方法，其特征在于施加所述第一预定力的步骤包含步骤将所述第一重物耦合于所述第一和第二夹持装置;以及悬挂所述第一重物，使所述第一重物施加所述第一预定力到所述第一和第二夹持装置上。
13.如权利要求12所述的制造光纤耦合器的方法，其特征在于施加所述第二预定力的步骤包含步骤将所述第二重物耦合于所述第一重物;以及有选择地支承所述第二重物包含步骤支承所述第二重物以防止所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第一和第二夹持装置上;以及允许所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第一和第二夹持装置上。
14.如权利要求12所述的制造光纤耦合器的方法，其特征在于施加所述第二预定力的步骤包含步骤将所述第二重物耦合到第一和第二夹持装置上;悬起所述第二重物;以及有选择地支承所述第二重物包含步骤支承所述第二重物以防止所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第一和第二夹持装置上;以及允许所述第二重物将所述第二预定力施加到所第一和第二夹持装置上。
15.一种制造光纤耦合器的方法，包含步骤用第一和第二夹持装置夹持一组光纤，所述光纤的一部分夹持在所述第一和第二夹持装置之间;支承所述第一夹持装置使所述第一夹持装置能够以基本上平行于夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤的所述部分的纵轴的方向移动;将第一预定力施加到所述第一夹持装置上以促使所述第一夹持装置沿所述方向与所述第二夹持装置分开;将第二预定力施加到所述第一夹持装置上以促使所述第一夹持装置沿所述方向和第二夹持装置分开;以及对夹持在所述第一和第二夹持装置之间的所述光纤组的所述部分加热。
16.如权利要求15所述的制造光纤耦合器方法，其特征在于施加所述第一预定力的步骤包含步骤将所述第一重物耦合于所述第一夹持装置;以及悬挂所述第一重物，使所述第一重物施加所述第一预定力到所述第一夹持装置上。
17.如权利要求16所述的制造光纤耦合器的方法，其特征在于施加所述第二预定力的步骤包含步骤将所述第二重物耦合于所述第一重物;以及有选择地支承所述第二重物包含步骤支承所述第二重物以防止所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第一夹持装置上;以及允许所述第二重物将所述第二预定力施加到所述第二夹持装置上。
全文摘要
本发明提供一种包含一对光纤夹持部分以及设置在用于至少夹持两根光纤的每一光纤夹持部分上的光纤夹持器的光纤耦合器制造装置。配备有一重物和滑轮系统，其中第一重物耦合到每一光纤夹持部分以将光纤夹持部分相互拉开从而施加张力于光纤。加热设备设置在光纤夹持部分之间并邻近光纤以加热光纤。第二重物耦合到每一光纤夹持部分或第一重物并搁置在可移平台上。当可移平台在垂直方向下降时，第二重物施加附加张力给光纤夹持部分由此将附加张力施加于光纤。
文档编号G02B6/28GK1070741SQ9210533
公开日1993年4月7日 申请日期1992年7月2日 优先权日1991年7月2日
发明者泷本弘明, 管沼宽, 有本和彦 申请人:住友电气工业株式会社, 住电光学通讯株式会社