專利名稱：制備光纖與將光纖安置到盲孔中的方法以及相關(guān)總成和制造總成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域涉及光纖和/或光纖陣列的制備與光纖和/或光纖陣列到盲孔中的安置，以及相關(guān)總成和制造總成的方法。
背景技術(shù)：
光纖的益處包括極寬的帶寬和低噪音操作。因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，所以正日益將光纖用于多種應(yīng)用，包括(但不限于)寬帶語音、視頻和數(shù)據(jù)傳輸。利用光纖的光纖網(wǎng)絡(luò)正不斷發(fā)展且用來通過私人網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)傳送語音、視頻和資料傳輸?shù)接脩?。這些光纖網(wǎng)絡(luò)常常包括分離的連接點(diǎn)，連接點(diǎn)鏈接光纖以從一個(gè)連接點(diǎn)向另一個(gè)連接點(diǎn)提供“活光纖”。就這點(diǎn)來說，光纖裝備位于數(shù)據(jù)分配中心或中央局以支持光纖互連。光纖可用光纖連接器拼接或連接化以形成與其它光纖的光學(xué)連接。光纖連接器允許光纖的容易配合與解除配合。如果在光纖纜線的制造或組裝期間將光纖連接器安裝于光纖上，那么此光纖被稱為預(yù)連接化光纖。在這些情況中的任一情況下，重要的是，光學(xué)連接的光纖的端面精確地對(duì)準(zhǔn)并拉近在一起以避免耦合損耗或減少耦合損耗。舉例來說，使用光纖連接器，通過箍圈安置光纖，箍圈關(guān)于光纖連接器外殼精確地定位光纖。當(dāng)光纖連接器連接到另一個(gè)光纖連接器以提供光學(xué)連接時(shí)，通過光纖連接器中的相應(yīng)箍圈安置的光纖彼此縱向?qū)?zhǔn)。光纖連接器的幾何形狀為高效光傳遞做準(zhǔn)備。即使在光學(xué)連接的光纖精確對(duì)準(zhǔn)的情況下，也可能歸因于其它原因而出現(xiàn)耦合損耗。舉例來說，可能歸因于安置于光纖的端面上或位于極接近光纖的端面處的灰塵和污垢(大體上被稱為“殘?jiān)?對(duì)光的阻礙而出現(xiàn)耦合損耗。舉例來說，光纖纜線中使用的凝膠常常在光纖連接器的拼接點(diǎn)處或安置點(diǎn)處吸引灰塵和污垢，光纖連接器處于提供于光纖纜線中的光纖上。就這點(diǎn)來說，正提供對(duì)殘?jiān)幻舾械呐浜蠎?yīng)用和解除配合應(yīng)用以避免或減少歸因于殘?jiān)a(chǎn)生的耦合損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本文所揭不的實(shí)施例包括光纖和/或光纖陣列的合適制備與光纖和/或光纖陣列到盲孔中的合適安置，以及相關(guān)總成和制造總成的方法?？衫脤⒐饫w安置于盲孔中來為光纖提供對(duì)殘?jiān)幻舾械倪B接應(yīng)用，從而通過減少殘?jiān)蚍乐箽堅(jiān)竭_(dá)光纖的端面來避免耦合損耗或減少耦合損耗。就這點(diǎn)來說，在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種加工光纖的方法。所述方法包括用激光器加工至少一個(gè)光纖的末端部分的步驟?？墒褂眉す馄鲗⒎瞧矫娑嗣姘仓糜谀┒瞬糠稚?。至少一個(gè)光纖的末端部分安置于至少一個(gè)盲孔中，所述至少一個(gè)盲孔安置于固持結(jié)構(gòu)中。至少一個(gè)光纖附接到固持結(jié)構(gòu)。揭示其它方法，所述方法可包括加工形成光纖陣列的多個(gè)光纖的步驟。也可提供一種夾具以將光纖放置到通道中或?qū)⒍鄠€(gè)光纖放置到安置于夾具中的多個(gè)通道中?？商峁┮环N根據(jù)本文所提供的方法制備的總成。在一個(gè)實(shí)施例中，總成可包括用于光纖陣列的固持結(jié)構(gòu)總成。固持結(jié)構(gòu)總成可包含多個(gè)光纖和由多個(gè)盲孔組成的固持結(jié)構(gòu)，其中用激光器加工多個(gè)光纖的末端部分，所述多個(gè)光纖安置于所述多個(gè)盲孔中。將在隨后的實(shí)施方式中闡述額外的特征和優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員，額外的特征和優(yōu)點(diǎn)將部分地從描述中顯而易見或通過實(shí)踐如本文中所描述的內(nèi)容(包括隨后的實(shí)施方式、權(quán)利要求書和附圖)而認(rèn)識(shí)到。 應(yīng)理解，前述一般描述和以下實(shí)施方式兩者呈現(xiàn)實(shí)施例，所述實(shí)施例意欲提供用于理解權(quán)利要求書的性質(zhì)與特征的概述或框架。包括附隨圖式以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，而且附隨圖式并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。圖式圖示各種實(shí)施例并與描述一起用來解釋原理和操作。


圖I為示范性總成的透視圖，示范性總成由呈光纖陣列的光纖組成，光纖安置到安置于示范性固持結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)盲孔中；圖2A為在將光纖的末端部分彼此分離之前的圖I中的光纖陣列的透視圖；圖2B為在將光纖的末端部分彼此分離并“成扇形散開”之后的圖I中的光纖陣列的透視圖；圖3為光纖的示范性末端部分的透視和側(cè)視圖，示范性末端部分具有平面末端剖面，示范性末端部分安置于具有非平面剖面的盲孔中；圖4為圖I中呈光纖陣列的光纖的透視圖，光纖安置到夾具中的通道中；圖5A為蓋子的透視圖，蓋子可安置于圖4中的夾具上以將光纖固定于夾具的通道中；圖5B為圖5A中安置于夾具上的蓋子的透視圖；圖6為從圖I中的光纖陣列的光纖去除的外層涂層的透視圖；圖7為光纖的末端部分的示范性激光切割與加工的俯視圖，光纖從圖5A與圖5B中所圖示的夾具延伸，示范性激光切割與加工用來將非平面端面安置于光纖的末端部分上；圖8為光纖的末端部分的透視和側(cè)視圖，其中末端部分已根據(jù)本文所揭示的示范性激光加工實(shí)施例用激光器加工并安置到圖I的固持結(jié)構(gòu)中的盲孔中；圖9為在示范性激光加工期間的示范性光纖與盲孔的示意圖；圖10為示范性間歇正弦信號(hào)的圖示，間歇正弦信號(hào)在光纖加工期間控制示范性激光器的路徑；圖11為圖示相對(duì)于示范性激光器路徑的光纖位置的示意圖；圖12為圖示示范性激光器關(guān)于加工光纖的示范性方位的示意圖；圖13為展示示范性激光成形光纖的端面相對(duì)于平面的角度的圖，所述平面垂直于光纖的縱軸；
圖14與圖15分別示意性地表示正在激光成形的示范性光纖與示范性激光成形光纖的放大視圖；圖16為正如本文所描述激光成形的光纖的圖像；圖17為在放大情況下取得的圖16的示范性激光成形光纖端面的圖像；圖18與圖19分別示意性地表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的正在激光成形的光纖與激光成形光纖的放大視圖；圖20為具有聚合物包層的光纖的末端部分的示范性激光切割與加工的側(cè)視圖，光纖可安置于圖5A和圖5B中所圖不的夾具中并從夾具延伸，不范性切割與加工用來將非平面端面安置于光纖的末端部分上；圖21為在圖20中通過激光器切割并加工之后的圖20的光纖末端部分的側(cè)視圖；圖22為從圖5A與圖5B中所圖示的夾具延伸的光纖的透視圖，透視示在末端部分已根據(jù)本文所揭示的示范性激光加工實(shí)施例用激光器加工之后安置于光纖的末端部分上的非平面端面；圖23A為在將圖8中具有非平面端面的光纖末端部分安置到盲孔中之前的固持結(jié)構(gòu)的透視圖，盲孔安置于固持結(jié)構(gòu)中；圖23B為安置于圖23A中的固持結(jié)構(gòu)的盲孔中的圖23A的光纖末端部分和附接到固持結(jié)構(gòu)的光纖的透視圖；圖24為具有非平面端面的光纖的替代性布置的透視圖，光纖安置于固持結(jié)構(gòu)的盲孔中且附接到固持結(jié)構(gòu)；圖25為在光纖的末端部分已安置于固持結(jié)構(gòu)的盲孔中之后，從夾具去除的圖23A與圖23B中的蓋子和附接到固持結(jié)構(gòu)的光纖的透視圖；圖26A為光纖外殼的頂部部分的透視圖，頂部部分經(jīng)配置以收納保持光纖的夾具，光纖附接到圖25的固持結(jié)構(gòu)；圖26B為保持光纖的夾具的透視圖，光纖附接到圖25的固持結(jié)構(gòu)，固持結(jié)構(gòu)安置于圖26A的光纖外殼的頂部部分中；圖27為安置于圖26A的固持結(jié)構(gòu)中的光纖從夾具中移置之后的透視圖，夾具安置于圖26B中的光纖外殼的頂部部分中；圖28A為光纖外殼的底部部分的透視圖，底部部分經(jīng)配置以附接到圖26A與圖26B的光纖外殼的頂部部分；和圖28B為圖28A的光纖外殼的頂部部分與底部部分的透視圖，頂部部分與底部部分附接到彼此，其中光纖安置于圖25的固持結(jié)構(gòu)中，固持結(jié)構(gòu)安置于光纖外殼中以形成光纖連接器。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將詳細(xì)參看本發(fā)明的某些實(shí)施例，實(shí)施例的實(shí)例在附隨圖式中圖示，其中展示一些實(shí)施例但未展示全部實(shí)施例。實(shí)際上，可以許多不同形式體現(xiàn)概念且不應(yīng)將概念解釋為限于本文所闡述的實(shí)施例；更確切地說，提供這些實(shí)施例以便本發(fā)明滿足可用的合法要求。本文所描述的實(shí)施例和方法適合于形成短距離光纖網(wǎng)絡(luò)的光學(xué)連接。本發(fā)明的概念有利地允許光纖的簡單、快速和經(jīng)濟(jì)的連接與斷開。現(xiàn)在，將詳細(xì)參看優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選實(shí)施例的實(shí)例在附隨圖式中圖示。將盡可能使用相似元件符號(hào)指代相似組件或零件。本文所揭不的實(shí)施例包括光纖和/或光纖陣列的合適制備與光纖和/或光纖陣列到盲孔中的合適安置，以及相關(guān)總成和制造總成的方法?？衫脤⒐饫w安置于盲孔中來為光纖提供對(duì)殘?jiān)幻舾械倪B接應(yīng)用，從而通過減少殘?jiān)蚍乐箽堅(jiān)竭_(dá)光纖的端面來避免耦合損耗或減少耦合損耗。就這點(diǎn)來說，在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種加工光纖的方法。所述方法包括用激光器加工至少一個(gè)光纖的末端部分的步驟?？墒褂眉す馄鲗⒎瞧矫娑嗣姘仓糜谀┒瞬糠稚?。至少一個(gè)光纖的末端部分安置于至少一個(gè)盲孔中，所述至少一個(gè)盲孔安置于固持結(jié)構(gòu)中。至少一個(gè)光纖附接到固持結(jié)構(gòu)。揭示其它方法，所述方法可包括加工形成光纖陣列的多個(gè)光纖的步驟。也可提供一種夾具以將光纖放置到通道中或?qū)⒍鄠€(gè)光纖放置到安置于夾具中的多個(gè)通道中?？商峁┮环N根據(jù)本文所提供的方法制備的總成。在一個(gè)實(shí)施例中，總成可包括用于光纖陣列的固持結(jié)構(gòu)總成。固持結(jié)構(gòu)總成可包含多個(gè)光纖和由多個(gè)盲孔組成的固持結(jié)構(gòu)，其中用激光器加工多個(gè)光纖的末端部分，所述多個(gè)光纖安置于所述多個(gè)盲孔中。就這點(diǎn)來說，圖I為示范性總成10的透視圖，示范性總成10可根據(jù)本文所揭示的一個(gè)實(shí)施例利用。總成10可提供用于光纖的配合和解除配合的對(duì)殘?jiān)幻舾械膽?yīng)用。在此實(shí)施例中，總成10由呈光纖陣列14的示范性光纖12組成，光纖12安置于固持結(jié)構(gòu)16中的相應(yīng)盲孔(圖3中的元件15)中。如將在下文更詳細(xì)地圖示和論述，盲孔為僅存在一個(gè)進(jìn)入和退出點(diǎn)且可通過任何合適方式形成的孔。固持結(jié)構(gòu)16可被視為(例如)箍圈型結(jié)構(gòu)。此實(shí)施例中的固持結(jié)構(gòu)16由聚合物形成，但可由任何其它所要的材料形成。固持結(jié)構(gòu)16也可為部分或完全透明的。此外，固持結(jié)構(gòu)可由一件以上零件形成而非單片結(jié)構(gòu)。舉例來說，固持結(jié)構(gòu)可具有例如主體和端蓋的兩件式構(gòu)造，端蓋附接到主體的末端(分隔線不可見)上，由此形成盲孔。如果固持結(jié)構(gòu)包括端蓋，那么可在需要時(shí)去除端蓋以用于加工、組裝等。固持結(jié)構(gòu)的再其它實(shí)施例可使用兩件以上零件，以通過將相應(yīng)組件插入到固持結(jié)構(gòu)的相應(yīng)通孔中而形成盲孔，由此形成相應(yīng)盲孔。將光纖12安置于盲孔15 (圖3)中的操作可提供一種或一種以上對(duì)殘?jiān)幻舾械墓饫w配合和解除配合應(yīng)用。如將在下文更詳細(xì)論述，光纖12可安置于盲孔15中以便防止殘?jiān)M(jìn)一步進(jìn)入盲孔15中并附著或包圍光纖12的端面(未展示)。附著到或包圍光纖的端面的殘?jiān)赏ㄟ^阻礙光傳遞而導(dǎo)致耦合損耗。繼續(xù)參看圖1，此實(shí)施例中的光纖陣列14由十二(12)個(gè)光纖12組成。然而，任何數(shù)目的光纖12可以光纖陣列14形式提供，包括(但不限于)一個(gè)(I)、兩個(gè)(2)、四個(gè)(4)、八個(gè)(8)、二十四個(gè)(24)或任何其它合適數(shù)目個(gè)光纖。在此實(shí)施例中，可將光纖陣列14提供為光纖帶和/或帶狀纜線的部分，由此使光纖12在第一段18中結(jié)合在一起并使光纖12在光纖12的末端部分20處分離。以此方式 ,光纖12的末端部分20可安置于固持結(jié)構(gòu)16中的盲孔中。保持結(jié)構(gòu)22可在安置于固持結(jié)構(gòu)16的盲孔15中之前安置于光纖12的末端部分20之上，從而將光纖陣列14套準(zhǔn)于將在下文更詳細(xì)論述的夾具中且/或從而防止第一段18中的光纖12分離或從而提供應(yīng)變消除。舉例來說，如下文將進(jìn)一步詳細(xì)論述，在包括向末端部分20施加力的工藝中涉及光纖12的末端部分20，例如在末端部分20(例如)安置于固持結(jié)構(gòu)16中期間?？赡苄枰峁┍３纸Y(jié)構(gòu)22以使這些力向第一段18中的光纖12的平移最小化。
為了提供圖I中的總成10，可利用各種方法。關(guān)于這方面的示范性方法的實(shí)例描述于本發(fā)明中。本申請(qǐng)案的剩余部分論述產(chǎn)生圖I的總成10的示范性方法和其它示范性總成與制造總成的方法。就這點(diǎn)來說，圖2A圖示在光纖12的末端部分20彼此分離或“成扇形散開”以制備待安置于固持結(jié)構(gòu)16中的末端部分20之前的圖I中的光纖陣列14。光纖12的末端部分20的端面24與其它末端部分20的端面24對(duì)準(zhǔn)以提供圖2A中所展示的光學(xué)連接。如下文將更詳細(xì)描述，這些端面24將最終安置于盲孔15 (圖3)中，盲孔15安置于圖3的固持結(jié)構(gòu)16中。 如圖I中所圖示及上文所論述，在此實(shí)施例中，光纖12的末端部分20在安置于固持結(jié)構(gòu)16中之前分離。就這點(diǎn)來說，如圖2B中所圖示，末端部分20分離且成扇形散開以使得末端部分20可安置于相應(yīng)盲孔15 (圖3)中，盲孔15安置于固持結(jié)構(gòu)16中。然而，如圖2B中所展示，當(dāng)末端部分20成扇形散開時(shí)，端面24將并非共平面的，此情況意味著端面24未沿相同軸Al對(duì)準(zhǔn)。因此，如圖3中所圖示，當(dāng)光纖12安置于盲孔15中時(shí)，光纖12的端面24與盲孔15的底表面或底座26之間將存在不同間隙長度G，原因在于底座26為共平面的。安置于固持結(jié)構(gòu)16中的光纖12的不同末端部分20的端面24之間的不同間隙長度G可造成光纖12之間的耦合損耗變化。間隙長度G越大，通常耦合損耗越大。此外，因?yàn)榘仓糜诿た?5中的光纖12的末端部分20的端面24之間的非共平面性僅導(dǎo)致最長長度的末端部分20的端面24底部抵靠盲孔15的底座26 (即，間隙長度G約等于零(O))，所以歸因于并非所有端面24定位于底座26處或底座26附近，可能出現(xiàn)耦合損耗。因此，如下文將更詳細(xì)論述，本文所揭示方法和總成可用來提供呈光纖陣列的光纖的端面之間(包括呈光纖陣列14的光纖12的末端部分20的端面24之間)的共平面性。其它因素可導(dǎo)致末端部分20的端面24并未底部抵靠盲孔15的底座26，由此導(dǎo)致耦合損耗。舉例來說，如圖3中所圖示，盲孔15的底座26可彎曲或具有圓形邊緣28。盲孔15的圓形邊緣28可由于工具或模具的磨損(歸因于隨著時(shí)間重復(fù)使用工具或模具)而產(chǎn)生，工具或模具用以在制造期間在固持結(jié)構(gòu)16中形成盲孔15。因此，如圖3中所圖示，當(dāng)光纖12的末端部分20的平面端面24安置于盲孔15中時(shí)，端面24將不會(huì)到達(dá)底座26。如圖3中所圖示，在端面24可到達(dá)盲孔15的底座26，由此造成間隙長度G存在于端面24與底座26之間之前，安置于末端部分20的包層32周圍且從端面24向下的外層涂層38可干擾盲孔15的圓形邊緣28，包層32安置于芯部34周圍。因此，如下文將更詳細(xì)論述，本文所揭示的方法和總成可用來提供光纖12的末端部分20上的非平面端面(與圖3中所圖示的平面端面24相對(duì)比)，以允許端面底部抵靠盲孔15的底座26或減少端面與底座26之間的間隙長度G。舉例來說，光纖12的端面可制備成具有非平面形狀和/或與盲孔15的底座26的形狀相同或類似的形狀。如圖3中進(jìn)一步圖示，光纖12可包括包圍包層32的玻璃或聚合物外層涂層38，以提供(例如)全玻璃光纖或塑料包層硅石光纖，但也可能是其它合適的光纖構(gòu)造?；蛘撸鼘?2可由(例如)以塑料包層硅石形式提供的聚合物形成。在這些情況中的任一情況下，如果光纖12的端面24如圖3中所圖示是平面的，那么光纖12的端面24在安置(S卩，插入光纖)于盲孔15中時(shí)可能刮削或刮擦盲孔15，因而可能去除外層涂層38且損壞包層32并可能損壞芯部34，此情形將導(dǎo)致耦合損耗。因此，如下文將更詳細(xì)論述，本文所揭示的方法和總成可用來消除或減少在安置于固持結(jié)構(gòu)16的盲孔15中時(shí)由于光纖12引起的刮削。
在示范性實(shí)施例中，本文所揭示的方法和總成的一個(gè)方面涉及制備光纖12的末端部分20以使端面24為共平面的或具有共平面性。先前在上文描述了共平面性的益處。圖4圖示在這方面可利用的一個(gè)步驟。如圖4中所圖示，提供夾具40。夾具40為與圖I中的總成10和光纖12分離的裝置。夾具40提供安置于表面43中的多個(gè)通道42，通道42各自經(jīng)配置以收納并固定來自光纖陣列14的光纖12，以輔助將光纖12的端面24制備為具有共平面性。如圖4中所圖示，光纖12的第一段18以共同段44安置于夾具40中而不需要分離個(gè)別的光纖12。第一段18在夾具40的入口側(cè)45上從夾具40和通道42退出。安置于夾具40中的共同段44隨后分裂成個(gè)別通道42，通道42各自經(jīng)配置以收納光纖12的個(gè)別末端部分20。圖4中所圖示的夾具40圖示安置于通道42中的光纖12的十二(12)個(gè)末端部分20中的每一者。如圖I中所圖示，當(dāng)末端部分20在夾具40的出口側(cè)47上從通道42退出時(shí)，通道42形成待提供于總成10中的成扇形散開的圖案48 (圖5A)。為了固定光纖12的末端部分18以用于制備端面24，將蓋子46(如圖5A中所圖示)安置于夾具40上，如圖5B中所圖示，以將光纖12的末端部分20固定于通道42中。舉例來說，如下文更詳細(xì)論述，當(dāng) 光纖12保持于通道42中時(shí)，可在加工末端部分20期間，使夾具40旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)。蓋子46可在此加工期間固定光纖12。舉例來說，光纖12可安置于夾具40的通道42中，以使得長度介于O. 5毫米(mm)與I. O毫米(mm)之間的末端部分20從夾具40的出口側(cè)47延伸,但這些長度并非所需的且并非限制。保持結(jié)構(gòu)22可安置于光纖陣列14上以為使末端部分20從夾具40的出口側(cè)47延伸所要長度作準(zhǔn)備。接著，如圖6中通過實(shí)例所圖示，在將光纖12固定于夾具40中時(shí)，從光纖12的末端部分20的一部分去除外層涂層38。因此，也如圖6中所圖示，暴露末端部分20的包層32與芯部34。將外層涂層38的部分去除的操作允許將芯部34與包層32暴露于端面上，以允許在末端部分20上制備非平面端面，如下文將更詳細(xì)論述。接著，示范性工藝包含如圖6中所圖示切割光纖12的末端部分20的步驟，其中外層涂層38已去除，且示范性工藝包含在光纖12的末端部分20上制備端面，端面彼此共平面或具有非共平面性。因?yàn)閺膴A具40延伸的末端部分20以“成扇形散開”圖案48 (如圖5A中所展示)安置于通道42中，所以激光器50可用來如圖7中所圖示引導(dǎo)激光束52跨越軸A2而切割末端部分20并制備具有共平面性的端面54，軸A2與從夾具40暴露的光纖12的末端部分20的縱軸Au到Au2正交。盡管圖7圖示引導(dǎo)激光束52跨越多個(gè)末端部分
20的激光器50，但應(yīng)理解，激光器50與激光束52未必導(dǎo)向在圖7中所提供的方位上。舉例來說，每一個(gè)末端部分20可能需要特定地面向激光束52 (或反之亦然)，以將待激光加工的末端部分20帶到用于端面54的所要加工與制備的激光束52的正確焦點(diǎn)中。先前已論述光纖12的端面的共平面性的益處?；蛘?，末端部分20可以機(jī)械方式劈開以供切割(而非通過激光器切割)并暴露包層32與芯部34，其中隨后利用激光加工或激光劈開來制備端面54。用激光加工或激光劈開來制備末端部分20的端面54的結(jié)果也可為在端面54上留下拋光光潔度或相似拋光的光潔度，以便在激光加工后不再需要進(jìn)一步拋光端面54或制備端面54。在激光切割或機(jī)械劈開末端部分20中的任一種情況下，在此實(shí)施例中，利用激光加工來制備非平面端面54。圖8中通過實(shí)例圖示此操作。如圖8中所圖示，光纖12的末端部分20含有非平面端面54。在此實(shí)施例中，端面54含有包層32的圓周區(qū)域周圍由于激光加工產(chǎn)生的圓形邊緣56。因此，當(dāng)末端部分20安置于盲孔15中時(shí)，非平面端面54底部抵靠盲孔15的底座26。如先前所論述，在光纖12的末端部分20上提供非平面端面的操作可消除或減少端面54與盲孔15的底座26之間的間隙長度G(圖3)以避免或減少耦合損耗。在此實(shí)施例中，激光加工也可提供外層涂層38的圓周區(qū)域周圍的圓形邊緣57以提供非平面剖面。在鄰近末端部分20的端面54而安置的外層涂層38上提供非平面剖面可輔助防止在非平面剖面插入并安置于盲孔15中時(shí)由光纖12的末端部分20的外層涂層38、包層32和/或芯部34引起的連根拔除或刮削。此外，當(dāng)非平面剖面插入并安置于盲孔中時(shí)，夕卜層涂層上的非平面剖面可為氣泡和/或殘?jiān)峁┤萜鳌?
此外，如下文更詳細(xì)論述，在末端部分20上提供非平面端面54也可在盲孔15中為安置于盲孔15中的過量粘合劑或環(huán)氧樹脂留下額外的空間，和/或?yàn)闅w因于將末端部分20插入盲孔15中產(chǎn)生的截留氣體或空氣或氣泡留下額外的空間。注意，即使端面54為平面的，如下文更詳細(xì)描述，如圖8中所圖示，歸因于在端面54的切割和制備期間由激光器50產(chǎn)生的熱量，通過激光器50提供的激光加工也具有從端面54收回包層34 (如果是聚合物)的益處。如果一直向下安置到端面54的包層32如圖3中所圖示干擾盲孔15的底座26的圓形邊緣28，那么此情況允許將末端部分20插入盲孔15中以使端面54可更容易地底部抵靠底座26。下文關(guān)于圖9到圖21更詳細(xì)描述關(guān)于以下內(nèi)容的細(xì)節(jié)可怎樣利用激光器50切割光纖12的末端部分20以實(shí)現(xiàn)端面54的共平面性，將端面54制備成非平面的，和/或收回包層32。此時(shí)通過夾具40固定光纖12的末端部分20以用于進(jìn)一步加工和制備。可執(zhí)行的一個(gè)加工步驟為切割并制備末端部分20的端面54以制備待安置于固持結(jié)構(gòu)16的盲孔15中的末端部分20。就這點(diǎn)來說，可根據(jù)以下專利中所描述的激光加工實(shí)施例與方法加工光纖12的末端部分20和制備端面54 :2003年10月31日申請(qǐng)的美國專利第7，216，512 B2號(hào)，和 2009 年 5 月 29 日申請(qǐng)的題為“LASER-SHAPED OPTICAL FIBERS ALONG WITH OPTICALASSEMBLIES AND METHODS THEREFOR”的美國專利申請(qǐng)案第12/474，923號(hào)，所述專利的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。如下文更詳細(xì)論述，可在夾具40和末端部分20靜止時(shí)或在夾具40和末端部分20相對(duì)于引向末端部分20的激光束旋轉(zhuǎn)時(shí),加工光纖12的末端部分20。又，當(dāng)激光器產(chǎn)生脈沖時(shí)，激光器也可保持靜止。此外，可在激光加工期間翻轉(zhuǎn)夾具40以依次改變末端部分20相對(duì)于激光束的方位。舉例來說,參看圖9,展示旋轉(zhuǎn)總成60的示意圖。旋轉(zhuǎn)總成60包括具有一或多個(gè)光纖12的夾具40，光纖12如上文先前所述安置于夾具40中。為了提供夾具40的旋轉(zhuǎn)且因而提供光線12的末端部分20繞光纖12的縱軸的旋轉(zhuǎn)，將末端部分20保持在靜止夾具固持器62與合適旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)64(例如伺服驅(qū)動(dòng)輪)之間的適當(dāng)位置中。靜止夾具固持器62代表在旋轉(zhuǎn)期間可操作以維持夾具40的位置的任何已知構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)64代表可操作以使光纖12的末端部分20繞光纖12的縱軸旋轉(zhuǎn)的任何已知構(gòu)件。靜止夾具固持器62應(yīng)提供支撐而無不當(dāng)摩擦。舉例來說，在工藝的第一步驟期間，可使光纖12的末端部分20以任何合適的旋轉(zhuǎn)速率(例如，約二(2)赫茲(Hz))旋轉(zhuǎn)，但有可能是其它旋轉(zhuǎn)速度。光纖/箍圈總成的旋轉(zhuǎn)為了第二步驟而基本上停止。末端部分20的尖端65由第二靜止固持器68支撐，第二靜止固持器68包含用來使脫開(run-out)影響最小化的V槽。突出超出第二靜止固持器68的末端部分20的量應(yīng)足夠長以準(zhǔn)許使用激光器(例如圖7中的激光器50)切割并成形末端部分20的端面54，且不應(yīng)長到導(dǎo)致第一步驟期間正成形的端面54的旋轉(zhuǎn)的可能偏心。盡管使用術(shù)語“第一步驟”和“第二步驟”，但是在本文所描述的第一步驟和第二步驟之前、期間、之間或之后可出現(xiàn)其它步驟。舉例來說，可在加工以成形具有剖面或更像“鉛筆尖”的端面的光纖期間，相對(duì)于光纖使激光器轉(zhuǎn)位。在激光加工光纖12的末端部分20的示范性方法中，在末端部分20旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使激光束52(圖7)跨越表面來回掃描。可將來自市售二氧化碳(CO2)激光器(例如，可從華盛頓州Mukilteo的SYNRAD Inc.購買的一百五十(150)瓦特最大密封管CO2激光器)的能量聚焦到約兩百(200)微米(μπι)直徑的點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可將激光器50聚焦到稍大于末端部分20的直徑的點(diǎn)。舉例來說，可在(例如)約二十(20)千赫(kHz)的頻率下和百分之五十(50%)的占空比下操作激光器50。其它操作頻率和占空比是可能的。其它示范性操作頻率包括(但不限于)五(5)kHz與十(10)kHz。參看圖10,可通過間歇正弦信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光器50的振蕩運(yùn)動(dòng)，間歇正弦信號(hào)在加工期間控制激光器的路徑。然而，注意，也可能是其它信號(hào)波形，例如三角形波形和鋸齒狀波形?；氐酱藢?shí)例，間歇正弦信號(hào)的頻率可為約二十四(24)Hz，而突發(fā)頻率可為約十二(12)Hz。由元件符號(hào)70 (本文也稱為“掃描路徑70”)圖示正弦信號(hào)的峰間幅值。由元件符號(hào)72圖示突發(fā)頻率周期(即，完成激光加工的一個(gè)完整循環(huán)所需的時(shí)間)。由元件符號(hào)74圖示控制激光器50的掃描的正弦信號(hào)頻率周期(即，完成激光掃描的一個(gè)完整循環(huán)所需的時(shí)間)。由元件符號(hào)78圖示暫停頻率周期(即，連續(xù)激光掃描之間的時(shí)間)。暫停頻率周期也等于突發(fā)頻率周期減去正弦信號(hào)頻率周期。圖11為圖不光纖12的末端部分20相對(duì)于激光器50的掃描路徑70的位置的不意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，末端部分20可位于距離正弦激光器路徑的最高峰向下約兩個(gè)(2)到約兩個(gè)半(2. 5)光纖寬度處且距離激光器50的零(或暫停)位置78向上約八個(gè)(8)到約十個(gè)(10)光纖寬度處。此定位操作產(chǎn)生兩次能量存儲(chǔ)到光纖12的末端部分20上，接著為在應(yīng)用下一次能量存儲(chǔ)前的冷卻周期。激光器的燒痕由元件符號(hào)76圖示。激光掃描的峰間幅值也由圖11中的元件符號(hào)70圖示。使用至少兩步工藝實(shí)現(xiàn)本文所揭示的光纖12的末端部分20的端面54的激光成形。第一步驟為在末端部分20的端面54旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使端面54成形。第二步驟為在旋轉(zhuǎn)基本停止后使末端部分20的端面54成形。如本文所使用，“基本停止”意味著末端部分20的旋轉(zhuǎn)停止或減慢到(例如)小的旋轉(zhuǎn)速度，從而使得激光束52可掃描穿過末端部分20以在光纖12(圖8)的芯部34處產(chǎn)生端面。舉例來說，兩個(gè)步驟都將適量預(yù)定激光強(qiáng)度(呈高斯強(qiáng)度分布的形式)照射到待成形的末端部分20上。一旦與光纖12的末端部分20接觸，CO2激光器50的輻射就被吸附于末端部分20的表面處。將表面處的玻璃溫度升高到高于玻璃的汽化溫度，且在將熱量傳導(dǎo)到光纖12的材料中時(shí)，燒蝕玻璃。激光器50維持于表面處的時(shí)間越長，熱量滲透的深度越大。因此，強(qiáng)烈的短脈沖可用來在底層材料最小限度地熔融的情況下燒蝕表面包層。預(yù)定并調(diào)整激光束52的脈沖持續(xù)時(shí)間與能量強(qiáng)度，以便在不重新沉積燒蝕材料或不扭曲剩余光纖幾何結(jié)構(gòu)的情況下逐步燒蝕光纖12材料。光纖加工 方法準(zhǔn)許精確成形光纖12的末端部分20的端面54。激光器50以振蕩運(yùn)動(dòng)掃描跨越末端部分20，以實(shí)現(xiàn)光纖12的燒蝕并優(yōu)選地使由于非燒蝕區(qū)域的能量引起的過熱最小化。通過在使激光器50產(chǎn)生脈沖的同時(shí)使末端部分20旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)具有極佳對(duì)稱性的凸?fàn)罨驁A頂形端面54。在靜止末端部分20的情況下，可產(chǎn)生具有細(xì)長對(duì)稱性的圓頂形端面54。在任一種情況下，末端部分20的端面54最好包含具有稍微突出的光纖芯部34的圓頂形端面54。此外，在使末端部分20旋轉(zhuǎn)時(shí)用激光器50使末端部分20成形也抑制光纖12的外表面附近歸因于重力等而凹陷變形。圖12為圖不激光器50關(guān)于光纖12的末端部分20的不范性方位的不意圖。來自激光器50的激光束52可在末端部分20的方向上以所要角度Θ (即，82)導(dǎo)向以便激光束52照射末端部分20的所要端面54，從垂直于末端部分20的縱軸的方向來說，所要角度Θ為約十(10)度到約六十(60)度。在優(yōu)選實(shí)施例中，從垂直于末端部分20的縱軸的方向來說，角度82的范圍可為約十五(15)度到約四十五(45)度。在另一個(gè)實(shí)施例中，從垂直于末端部分20的縱軸的方向來說，角度82的范圍可為約二十五(25)度到約三十五(35)度。需要角度82克服跨越激光束52的直徑的近似高斯能量分布?？烧{(diào)整角度82以產(chǎn)生末端部分20的稍微呈圓頂形的端面54，端面54具有約二(2) μ m到約三(3) μ m的芯部34的突起。歸因于加熱與燒蝕作用，末端部分20的端面54可具有約五(5) μ m到約十(10) μ m的半徑，此輔助將末端部分20插入機(jī)械拼接總成的對(duì)準(zhǔn)功能部件(即，復(fù)合V槽)中。通過生產(chǎn)具有圓頂形端面54的末端部分20，光纖芯部34引導(dǎo)末端部分20(圖8)的包層32。如圖8中所圖示，當(dāng)末端部分20安置于固持結(jié)構(gòu)16中的盲孔15中時(shí)，突出的光纖芯部34減小間隙長度G。如圖13中所展示，激光成形末端部分20具有以角度α形成的成角度端面54。末端部分20的端面54的角度α相對(duì)于垂直于光纖12的縱軸LA的平面PP來說介于零(O)度與十(10)度之間。更具體來說，以光纖12的芯部34處的圓頂形表面的正切線與垂直于光纖12的縱軸LA的平面PP之間的角度來測量光纖12的非平面端面54。在優(yōu)選實(shí)施例中，成角度端面介于四(4)度與八(8)度之間，但根據(jù)所揭示概念，也可能是其它合適角度。末端部分20的端面54將具有圓頂形表面，其中光纖12的邊緣也為彎曲的(即，圓形的)以便抑制銳邊。圖14與圖15示意性地表示根據(jù)示范性實(shí)施例激光成形的末端部分20的放大視圖。工藝的第一步驟為通過在使末端部分20如圖11中所展示旋轉(zhuǎn)的同時(shí)燒蝕末端部分20的一部分來使末端部分20 “頸縮(neck)”。末端部分20的旋轉(zhuǎn)燒蝕可延續(xù)到任何合適深度且甚至延續(xù)到芯部34中，但燒蝕不會(huì)切割或割斷光纖12。在穿透或割斷末端部分20前，末端部分20的激光燒蝕和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基本停止。如圖14所展示，末端部分20的一部分由于第一工藝步驟的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間的燒蝕而展現(xiàn)計(jì)時(shí)沙漏形狀?？蛇x地，可通過在加工期間向光纖12施加張力而拉長末端部分20的計(jì)時(shí)沙漏形狀。第二工藝步驟為在末端部分20基本停止時(shí)，恢復(fù)激光燒蝕，并以相對(duì)于垂直于光纖12的縱軸的平面的預(yù)定角度α割斷末端部分20。圖15示意性地描繪割斷或穿透后的末端部分20。切割非平面端面54的位置大體上與通過第 一工藝步驟產(chǎn)生的末端部分20的“頸縮”區(qū)域的一部分一致。在某些實(shí)施例中，使末端部分20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止以便使末端部分20靜止，由此產(chǎn)生高品質(zhì)非平面端面54。由所揭示方法加工的末端部分20優(yōu)選地具有錐形或大邊緣半徑，錐形或大邊緣半徑允許在將末端部分20安置于盲孔15中時(shí)減少間隙長度G，如圖8中所圖示。圖16為光纖12的末端部分20的圖像，光纖12在非平面部分形成于端面54上之前如本文所描述激光成形。換句話說，末端部分未完全穿透。如所展示，激光成形已形成錐形(即，“頸縮”)區(qū)域79，在錐形區(qū)域79中，激光器50剖面燒蝕末端部分20的一部分。激光器50燒蝕末端部分20的外環(huán)形部分，由此形成“頸縮”或計(jì)時(shí)沙漏區(qū)域79。形成“頸縮”或計(jì)時(shí)沙漏區(qū)域79，此是因?yàn)榧す馄?0具有具偽高斯強(qiáng)度剖面(即，強(qiáng)度在靠近中心處較大且朝向激光束52的邊緣轉(zhuǎn)降，如圖8中所描繪)的有限射束寬度，由此燒蝕最靠近激光束52的中心的末端部分20。圖17為在放大約六百倍(即，600X)的情況下取得的激光成形光纖端面54的圖像。如所展示，末端部分20具有非平面的、圓形邊緣和錐形的且非平面的端面54。使用六十
(60)瓦特的CO2激光器并以約二(2)Hz的頻率使末端部分20旋轉(zhuǎn)而使此末端部分20激光成形。個(gè)別正弦波頻率為約四十(40)Hz，而間歇突發(fā)頻率為約六(6)Hz。在百分之三十(30%)的占空比下操作激光器50 (圖7)。旋轉(zhuǎn)步驟需要約一又二分之一(1.5)秒，且靜止步驟需要約一(I)秒。當(dāng)然，使用許多其它參數(shù)(例如，旋轉(zhuǎn)速度、頻率、功率級(jí)、入射角等)可能得到其它合適結(jié)果。也可能使用其它方法激光成形末端部分20的端面54。舉例來說，圖18與圖19分別描繪經(jīng)形成而具有“鉛筆尖”端面54’的光纖12的末端部分20的替代性非平面端面54’和光纖12的拋光末端部分20?！般U筆尖”意味著端面54’具有相對(duì)較長的錐形部分，相對(duì)較長的錐形部分導(dǎo)致具有芯部34的端面54’。鉛筆尖端面54’可如上文所論述具有非平面端面。形成鉛筆尖端面54’的方法類似于本文所描述的工藝的第一步驟，但進(jìn)一步涉及使激光器50的激光束52移位或使末端部分20移位以便使激光束52的掃描出現(xiàn)在第二位置94處的步驟。換句話說，如圖18中所展示，在使末端部分20旋轉(zhuǎn)以形成“頸縮”區(qū)域的同時(shí)，在末端部分20的第一位置92處執(zhí)行第一步驟。隨后，使燒蝕朝向末端部分20的部分移位(即，移動(dòng)激光束52和/或末端部分20)，此操作將穿透末端部分20的部分以產(chǎn)生較長錐形端面54’(即，鉛筆尖形狀)。圖18描繪從第一位置92到第二位置94的移位，如箭頭所表示。舉例來說，移位可為(例如)介于二(2) μπι與三百(300) μπι之間的合適距離，但可能是任何合適距離。此后，使激光器50的激光束52掃描穿過末端部分20以切割末端部分20。如圖19中所展示，當(dāng)末端部分20在第二位置94處旋轉(zhuǎn)時(shí)，使激光器50的激光束52掃描穿過末端部分20而形成端面54’。換句話說，鉛筆尖端面54’具有與垂直于末端部分20的縱軸的平面呈約零度的角度。或者，可通過在光纖12基本停止時(shí)(如上文所描述)使激光器50的激光束52掃描穿過光纖12而在末端部分20上形成非平面端面54’(例如，介于零(O)度與十二
(12)度之間的角度)。在替代性實(shí)施例中，加工末端部分20的替代性端面54’的另一種示范性方法包含固定激光束52的位置(即，無掃描運(yùn)動(dòng))并使末端部分20旋轉(zhuǎn)的步驟。激光器50可在約八(S)Hz到約十二(12)Ηζ的頻率下以微秒范圍內(nèi)的短脈沖寬度產(chǎn)生脈沖。激光束與光纖12之間的所要角度82可在先前所描述的范圍內(nèi)。此實(shí)施例中的重要參數(shù)為末端部分20相對(duì)于激光束52的焦點(diǎn)的位置。位置關(guān)系應(yīng)為準(zhǔn)確的與可重復(fù)的。盡管此工藝可能產(chǎn)生與先前所描述的工藝類似的結(jié)果，但使此工藝自動(dòng)化略微更加困難。、
在另一個(gè)示范性實(shí)施例中，可將末端部分20固定于適當(dāng)位置中(即，不旋轉(zhuǎn))，且可以先前所描述的方式使激光束52掃描跨越末端部分20。激光器50可以連續(xù)模式運(yùn)行，且激光束52的掃描參數(shù)也可與先前所描述的掃描參數(shù)相同。在一個(gè)實(shí)例中，激光器50可放置于距離末端部分20高達(dá)約一米或更遠(yuǎn)處，以允許激光束52變得更有組織且激光束52的幾何結(jié)構(gòu)更可預(yù)測。對(duì)于實(shí)現(xiàn)可接受的結(jié)果來說，激光束52關(guān)于末端部分20的縱軸的角度82的準(zhǔn)確度與可重復(fù)性很重要。角度82可取決于激光束52的特性，激光束52的特性包括激光束52的橫截面能量剖面。慣用的檢流計(jì)和外部驅(qū)動(dòng)可用來在將末端部分20固持為靜止的同時(shí)掃描激光束52。檢流計(jì)通常用于激光打標(biāo)頭中，激光打標(biāo)頭用于以二(2) 維掃描激光束52。檢流計(jì)(未展示)可放置于結(jié)合紅外線(IR)掃描(F- Θ )透鏡(未展示)的設(shè)置中以在水平方向上掃描激光束52。步進(jìn)電機(jī)(未展示)還可用于在不旋轉(zhuǎn)的情況下定位夾具40和末端部分20。此靜止末端部分20和激光束52掃描法也可準(zhǔn)許在末端部分20的端面54、54’上形成角度。帶狀光纖也可得益于此設(shè)置和激光加工。注意，或者，也可針對(duì)上文所提及實(shí)施例中的任何一個(gè)實(shí)施例使激光器50保持靜止，且用脈沖輸送激光束52以提供端面54、54’并使端面54、54’成形。圖20與圖21圖示激光加工光纖12’的替代性末端部分20’的另一種替代性方法與設(shè)備，與如上文先前所論述的提供于光纖12中的玻璃包層32相對(duì)比，光纖12’包括包圍玻璃芯部34’的聚合物包層32’(例如，塑料包層硅石)。舉例來說，芯部34’的直徑可為一百(100) μ m,且聚合物包層32’的直徑可為一百二十五(125) μ m。激光加工包括在末端部分20’上切割和制備非平面端面54”的步驟。有時(shí)需要使以下長度最小化(例如，最小化到二十五(25) μ m或更小)倘若聚合物包層32’的外徑與盲孔15的內(nèi)徑之間的一定空隙是必要的，所述空隙準(zhǔn)許在末端部分20’插入盲孔15中后“起皺(cocking) ”，那么根據(jù)所述長度，在制備端面54”時(shí)，使聚合物包層32’縮回以便維持末端部分20插入盲孔15 (見圖8)中的最小可能插入角。也可能需要在盲孔15的底表面26處提供較長環(huán)形空間，以便(例如)在插入于包圍玻璃芯部34’的區(qū)域中后，就通過增加長度為過量膠或折射率匹配材料提供容器，包層32’根據(jù)所述長度縮回。因此，能夠調(diào)整此長度是有用的。一種方法是屏蔽來自導(dǎo)向光纖12’的末端部分20’的激光束52的激光能量。就這點(diǎn)來說，在此實(shí)施例中，如圖20中所圖示，提供屏蔽罩100于激光束52的路徑的一部分中，原因?yàn)闅w因于玻璃芯部34’與聚合物包層32’之間的燒蝕率和熱質(zhì)量差異，激光束52可將末端部分20上的聚合物包層32’從端面54”縮回到比所要距離更遠(yuǎn)之處。屏蔽罩100如圖20中所圖示遮蔽導(dǎo)向端面54”的激光束52的一部分。換句話說，屏蔽罩100減小來自激光束52的照射聚合物包層34’的能量的量，由此控制聚合物包層32’的縮回。屏蔽罩100可由石墨、碳、陶瓷或可忍受激光束52的強(qiáng)度的任何其它材料制成。圖21圖示通過激光器50激光加工后的末端部分20’，激光器50呈圖20中所圖示的配置。在此實(shí)施例中，可利用其它激光加工步驟和激光器配置，包括在激光加工期間和/或當(dāng)固定末端部分的夾具40在上文先前所論述的激光加工期間保持靜止或翻轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)時(shí)提供靜止或旋轉(zhuǎn)末端部分。另一種最小化長度(制備端面54”時(shí)，根據(jù)所述長度縮回聚合物包層32’)的技術(shù)可為將末端部分20’從激光束52的聚焦平面稍微移開(例如，一 (I)到三(3)光纖直徑)以提供較大、但受控的能量點(diǎn)，從而提供聚合物包層32’的縮回或燒蝕。可通過用激光器50增加通路數(shù)目來使聚合物包層32’的燒蝕長度變長，在所述通路中，末端部分20’在劈開操作期間接收激光束52。圖22圖示光纖12的末端部分20的實(shí)例，光纖12在末端部分20已根據(jù)上文所描述實(shí)施例的任何一個(gè)實(shí)施例通過激光器50激光處理以提供非平面端面54后從夾具40延伸。此時(shí)，如圖22中所圖示，端面54為共平面的且安置于軸Ac中。舉例來說，端面54中的每一者可安置于軸或平面中以使得端面54各自位于彼此和/或相對(duì)于軸Ac距離僅為300 μπι內(nèi)。此外，為了方便，圖22中僅圖示光纖12的末端部分20，但應(yīng)理解，末端部分20可為包括末端部分20’和光纖12’的任何替代性光纖，且端面54可為包括使用上文所描述激光加工技術(shù)制備的端面54’或54”的剖面的任何非平面剖面。此時(shí)，已加工末端部分20且隨時(shí)可將末端部分20安置于固持結(jié)構(gòu)16的盲孔15中。就這點(diǎn)來說，圖23Α展示固持結(jié)構(gòu)16，在安置于固持結(jié)構(gòu)16的盲孔15中前，固持結(jié)構(gòu)16與末端部分20和末端部分20的端面54對(duì)準(zhǔn)。圖23Β展示安置于固持結(jié)構(gòu)16的盲孔15中的末端部分20和末端部分20的端面54?？墒褂萌魏晤愋偷墓坛植牧?包括可能必 須或不必固化的粘合劑或環(huán)氧樹脂)將固持結(jié)構(gòu)16固定到末端部分20。可在將末端部分20插入盲孔15中前將粘合劑或環(huán)氧樹脂安置于固持結(jié)構(gòu)16的盲孔15中和/或盲孔15外部且鄰近于盲孔15處。固化可涉及紫外線(UV)或其它輻射，包括(但不限于)熱應(yīng)用的其它傳導(dǎo)或?qū)α鞣椒?。另外，可在將末端部?0安置于盲孔15中之前將折射率匹配材料(例如，折射率匹配凝膠)安置于盲孔15的底座26處、端面54上。此時(shí)，一旦在需要時(shí)將夾具40從光纖12去除，就完成總成10且總成10將實(shí)質(zhì)上呈現(xiàn)為圖I中所展示的狀態(tài)。如下文將更詳細(xì)論述，可將夾具40從總成10中的光纖12去除或可將夾具40與總成10 —起保持。圖24圖示圖I中的總成10的替代性總成10’，替代性總成10’也可使用夾具40和上文所論述方法與步驟制備。在此實(shí)施例中，代替如圖I中所圖示的十二個(gè)(12)光纖(光纖陣列14)，提供四個(gè)(4)光纖的光纖陣列14’。提供于光纖陣列14’中的光纖12可為上文先前所描述的光纖中的任一者且可以與上文先前所描述的方式相同的方式制備。根據(jù)本文所包括的實(shí)施例，可提供并加工任何數(shù)目個(gè)光纖12，包括僅單一光纖。如上文所論述，可能需要從總成10去除夾具40。例如，夾具40可再次用來制備其它光纖陣列14。就這點(diǎn)來說，圖25圖示總成10，其中如先前所描述將總成的光纖12安置于夾具40中，但去除夾具40的蓋子46 (見圖5Α和5Β)。固持總成10的夾具40可如圖26Α所圖不安置于光纖外殼101中。光纖外殼101可為(例如)光纖連接器或適配器外殼。光纖外殼101可提供支撐結(jié)構(gòu)以如下文將更詳細(xì)描述在有夾具40或無夾具40的情況下固持并固定總成10。就這點(diǎn)來說，圖26Β圖不安置于光纖外殼101的頂部部分102的底表面104上的總成10。底表面104可包括套準(zhǔn)件或突起(未展示)，套準(zhǔn)件或突起允許將夾具40用作頂部部分102的底表面104中的套準(zhǔn)裝置。在此實(shí)施例中，如圖28Α中所圖示，光纖外殼101的頂部部分102最終將固定到底部部分106。如圖26Β中所圖示，頂部部分102可包含經(jīng)配置以收納固持結(jié)構(gòu)16的狹槽108，以固定固持結(jié)構(gòu)16并因而將安置于盲孔15中的光纖12的末端部分20的端面54(未展不)固定于相對(duì)于光纖外殼101的所要位置中。在將總成10安置于光纖外殼101的頂部部分102中后，可從總成10去除夾具40，如圖27中所圖示。可通過從夾具40中的通道42 (見圖4)抽出光纖12而去除夾具40。此時(shí),如圖28A中所圖不，總成10的固持結(jié)構(gòu)16安置于光纖外殼101的狹槽108中。如圖28B中所圖不,光纖外殼101的底部部分106隨后可固定到光纖外殼101的頂部部分102,從而將固持結(jié)構(gòu)16和總成10固定于光纖外殼101內(nèi)部。光纖外殼101隨后可根據(jù)任何所要應(yīng)用連接或安置以將固持結(jié)構(gòu)16和光纖的末端部分20的端面54 (例如，如圖22中所展示)放置于所要位置中?；蛘撸谛枰獣r(shí)，夾具40可保持于光纖外殼101中以將固持結(jié)構(gòu)16和光纖陣列14保持于光纖外殼101中。本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將想到得益于前述描述與相關(guān)聯(lián)圖式中所提出教義的許多修改和其它實(shí)施例。這些修改包括(但不限于)光纖數(shù)目、光纖類型、光纖總成類型、夾具、夾具中的通道數(shù)目、末端部分的切割類型、激光加工和末端部分的端面的形狀。安置于固持結(jié)構(gòu)中的光纖陣列可安置于光纖外殼中，包括(但不限于)光纖連接器和光纖連接器。夾具可保持或不保持于光纖外殼中。此外，如本文所用，意欲術(shù)語“光纖纜線”和/或“光纖”包括所有類型的單模和多模光波導(dǎo)管，包括可涂覆、著色、緩沖、帶狀化和/或在線纜中具有其它組織化或保護(hù)性結(jié)構(gòu)(例如，一或多個(gè)管、強(qiáng)度部件、外套等)的一或多個(gè)光纖。同樣，其它類型的合適光纖包括對(duì)彎曲不敏感的光纖或用于傳輸光信號(hào)的任何其它權(quán)宜的介質(zhì)。對(duì)彎曲不敏感的光纖的實(shí)例為可從 Corning Incorporated 購買的ClearCurve**光纖。盡管已參考本發(fā)明的某些實(shí)施例和特定實(shí)例說明和描述本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域一般技術(shù)人員將顯而易見，其它實(shí)施例和實(shí)例可執(zhí)行類似功能和/或?qū)崿F(xiàn)相似結(jié)果。應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所揭示的特定實(shí)施例，且意欲將修改和其它實(shí)施例包括于附加權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。意欲本發(fā)明涵蓋在附加權(quán)利要求書和權(quán)利要求書等效者的范圍內(nèi)的修改和變化。所有這些等效實(shí)施例和實(shí)例都在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)且意欲涵蓋 于附加權(quán)利要求書中。因此，意欲本發(fā)明涵蓋本文所揭示的在附加權(quán)利要求書和權(quán)利要求書等效者的范圍內(nèi)的修改和變化。盡管本文利用了特定的術(shù)語，但所述術(shù)語僅用于一般和描述性意義，且不用于限制目的。
權(quán)利要求
1.一種加工光纖的方法，所述方法包含以下步驟 用激光器加工至少一個(gè)光纖的末端部分以在所述末端部分上形成非平面端面； 將所述至少一個(gè)光纖的所述末端部分安置于盲孔中，所述盲孔安置于固持結(jié)構(gòu)中；和 將所述至少一個(gè)光纖附接到所述固持結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中安置所述末端部分的步驟包含使所述至少一個(gè)光纖的所述非平面端面底部位于安置于所述盲孔中的非平面 底座中。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含在用所述激光器加工所述末端部分之前以機(jī)械方式將所述至少一個(gè)光纖的所述末端部分劈開的步驟。
4.如權(quán)利要求I到3所述的方法，其中加工所述至少一個(gè)光纖的所述末端部分的步驟進(jìn)一步包含將所述至少一個(gè)光纖的聚合物包層收回。
5.如權(quán)利要求I到4所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含將附接到所述固持結(jié)構(gòu)的所述至少一個(gè)光纖安置于光纖外殼中以形成光纖連接器的至少一部分的步驟。
6.如權(quán)利要求I到5所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含將所述至少一個(gè)光纖放置于夾具的至少一個(gè)通道中的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含在將所述至少一個(gè)光纖保持于所述夾具的所述至少一個(gè)通道中的同時(shí)將所述夾具安置于光纖外殼中以形成光纖連接器的至少一部分的步驟。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中在所述使用所述激光器加工所述末端部分的步驟之后，所述多個(gè)光纖具有300微米或更小的共平面性。
9.如權(quán)利要求6到8所述的方法，所述方法進(jìn)一步包含在將所述多個(gè)光纖的所述末端部分中的每一者安置于所述相應(yīng)盲孔中之后將蓋子安置于所述夾具上的步驟，所述相應(yīng)盲孔安置于所述固持結(jié)構(gòu)中。
10.一種如權(quán)利要求I到9所述的方法的總成。
11.一種用于光纖陣列的固持結(jié)構(gòu)總成，所述固持結(jié)構(gòu)總成包含 多個(gè)光纖；和 固持結(jié)構(gòu)，所述固持結(jié)構(gòu)由多個(gè)盲孔組成，其中用激光器加工所述多個(gè)光纖的末端部分以在所述末端部分上形成非平面端面，所述多個(gè)光纖安置于所述多個(gè)盲孔中。
12.如權(quán)利要求11所述的固持結(jié)構(gòu)總成，其中所述非平面端面底部位于相應(yīng)非平面底座中，所述相應(yīng)非平面底座安置于所述多個(gè)盲孔的每一者中。
13.如權(quán)利要求11或12所述的固持結(jié)構(gòu)總成，其中所述固持結(jié)構(gòu)安置于光纖外殼中以提供光纖連接器的至少一部分。
14.如權(quán)利要求11到13所述的固持結(jié)構(gòu)總成，所述固持結(jié)構(gòu)總成進(jìn)一步包含由多個(gè)通道組成的夾具，所述多個(gè)通道各自保持所述多個(gè)光纖中的一個(gè)光纖。
15.如權(quán)利要求14所述的固持結(jié)構(gòu)總成，其中所述夾具安置于光纖外殼中以提供光纖連接器的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明揭示制備光纖(12)與將光纖(12)安置到盲孔(15)中的方法，以及相關(guān)總成(10)和制造總成(10)的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種加工光纖的方法。所述方法包括用激光器(50)加工光纖的末端部分(20)的步驟。光纖的末端部分安置于盲孔中。盲孔可安置于固持結(jié)構(gòu)(16)中。光纖附接到固持結(jié)構(gòu)。本發(fā)明也揭示一種夾具(40)，且夾具(40)可用于在制備光纖和/或?qū)⒐饫w安置于盲孔中期間將光纖保持于通道(42)中，通道(42)安置于夾具中。本發(fā)明也揭示一種根據(jù)本文提供的方法制備的總成(10)。在一個(gè)實(shí)施例中，總成可包括用于光纖陣列(14)的固持結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G02B6/38GK102630306SQ201080053458
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者丹尼斯·M·克內(nèi)克特, 杰弗里·A·德梅里特, 杰弗里·D·丹利, 蒂莫西·F·薩默斯, 詹姆斯·P·盧瑟, 達(dá)林·M·米勒 申請(qǐng)人:康寧光纜系統(tǒng)有限責(zé)任公司