專利名稱：光學套圈組件和制造光學套圈組件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體而言涉及光纖組件，并且更明確地說，涉及光學套圈組件和制造光學套圈組件的方法。
背景技術(shù)：
光纖通信系統(tǒng)通常包括光纖連接器。例如，可以使用一或多個光纖連接器將光纖的相鄰分段接合在一起，以用于產(chǎn)生可以按照需要連接、斷開和/或重新配置的光學連接。 例如，一或多個光纖連接器可以用于將光纖分段接合至光學裝置或接合兩個光纖分段。典型的光纖連接器包括傳統(tǒng)的套圈，所述套圈被設計成將光纖固持在適當方位中，以用于以光學方式將光纖分段的端接合至光學裝置的光學接口或另一個光纖分段。傳統(tǒng)光學套圈組件包括一或多個光纖，所述光纖通常以與傳統(tǒng)套圈的正面相距適當距離而從所述套圈的正面延伸(即，突出)。此后，使用傳統(tǒng)機械研磨處理來對光纖的端進行成形和/或研磨，以使光纖端平滑并且減少光纖端正面中的缺陷，以用于減少光學插入損失。換句話說，減少光纖端正面中的缺陷便會增進配合的光纖的端正面之間的實體接觸，進而改進在光纖之間的接口處的光學耦合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開多纖套圈組件和用于制造多纖套圈組件的方法。在一個實施例中，完成的多纖套圈可以具備前端，所述前端具有延伸超過第二前表面的第一前表面，進而在處理期間阻止與激光束的相互作用。數(shù)個光纖可以固定在完成的多纖套圈的各別光纖鏜孔內(nèi)，并且從各別光纖鏜孔開口延伸至超過第一前表面的位置?？梢酝ㄟ^使用激光束切割和研磨來處理數(shù)個光纖，以用于為各個光纖提供超過第一前表面定位的最終經(jīng)研磨的端表面。在進一步實施例中，在光纖的切割和研磨之后，相對于完成的多纖套圈來定位偏置結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明公開將激光器用于切割和研磨光纖的用于制造多纖套圈組件的若干不同方法。應理解，上述一般描述和以下詳細描述呈現(xiàn)本發(fā)明的例子和說明性實施例，并且是用來提供用于理解如本發(fā)明所主張的本發(fā)明的本質(zhì)和特性的概述或框架。包括隨附圖式以提供對本發(fā)明的進一步理解，并且隨附圖式被并入本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分。圖式示出本發(fā)明的各種示例性實施例，并且和描述一起用來解釋本發(fā)明的原理和操作。


當參閱隨附圖式來閱讀本發(fā)明的以下詳細描述時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點，在隨附圖式中圖1為具有根據(jù)本發(fā)明的各方面的多纖套圈組件的說明性光纖連接器的分解透視圖；圖2為另一個說明性光纖連接器的組裝視圖；圖3為圖1和圖2中所示的多纖套圈組件的完成的多纖套圈的透視圖；圖4為并入本發(fā)明的示例性方面的另一個完成的多纖套圈的透視圖；圖4A為圖4的完成的多纖套圈的部分的放大視圖；圖5為沿圖3的線4-4的完成的多纖套圈的截面圖；圖6為具有固定至完成的多纖套圈的數(shù)個光纖的類似于圖4的截面圖；圖7A為圖5的部分的放大視圖；圖7B為展示光纖正被處理的圖解說明；圖7C為示出光纖被處理之后并且光纖具有用于在光學連接中配合的有效光纖高度“h”的多纖套圈組件的部分的視圖；圖7D示出正在光學連接中配合的圖7C的多纖套圈組件；圖8為用于處理多纖套圈組件的第一說明性設備和方法的示意圖；
圖8A為圖8的設備的處理機組件的詳細視圖；圖8B和圖8C為圖8A中所示的處理機組件的部分的詳細透視圖；圖9至圖11為用于處理多纖套圈組件的其他說明性設備和方法的各別示意圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明的進一步方面的另一個多纖套圈組件的分解透視圖；圖13為圖12的多纖套圈組件的組裝透視圖；以及圖14為另一個多纖套圈組件的透視圖。
具體實施例方式現(xiàn)將在下文中參閱隨附圖式來更全面地描述本發(fā)明，隨附圖式中示出了本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可以許多不同的形成來實施，并且不應將本發(fā)明理解為限于本文所闡述的實施例。在各個圖式中相同的元件符號始終代表相同的元件。圖1為包括用于在光學連接中配合的示例性多纖套圈組件20的光纖連接器100 的分解透視圖。如圖所示，多纖組件包含MT型多纖套圈，然而在進一步例子中可以使用其他類型的多纖套圈。光纖連接器100可以包含各種配置。在一個例子中，多纖套圈組件20的各方面可以并入公布于2006年7月18日的Luther等人的美國專利第7，077，576號中示出并描述的光纖連接器中，所述美國專利的公開內(nèi)容以引用的方式全部并入本文。圖1示出一個示例性光纖連接器100的分解圖，而圖2示出另一個示例性光纖連接器200的組裝視圖，該光纖連接器200可以包括由相同元件符號代表的相同部分。光學連接器100、光學連接器200 僅為可以并入根據(jù)本發(fā)明的各方面的多纖套圈組件20的光纖連接器的例子。參照圖1，示例性光纖連接器100可以包括用于在光學連接中配合的多纖套圈組件20。多纖套圈組件20包括具有前端30a和后端30b的完成的多纖套圈30和插入完成的多纖套圈30中的一或多個光纖(為了清晰未圖示)。當使用于本文中時，“完成的多纖套謂，在光纖被插入套圈中之后，套圈的前端不需要用于產(chǎn)生套圈和/或光纖的所要的幾何形狀的機械磨削或研磨；然而，清潔或擦拭處理或其類似處理可以用于完成的多纖套圈上。完成的多纖套圈30可以包括至少一個導銷孔34，導銷孔34被調(diào)適成收納各別導銷 36，以將完成的多纖套圈30與另一個配合光纖連接器的相對套圈對齊。在本文所示的示范性實施例中，完成的多纖套圈30為MT型套圈，其中套圈體界定被配置成收納各別導銷36 的一對導銷孔34。導銷孔34可以沿完成的多纖套圈30的縱向軸38(圖2)延伸。導銷定位件37可以鄰接后端30b的背面而定位，以緊固導銷36?？梢跃o固導銷36，使得導銷36 的自由端從前端30a的端面向前突出?？梢詫тN36緊固成突出充分的距離，以嚙合配合光纖連接器的套圈中的導銷孔，進而對齊安裝在相對套圈的各別鏜孔內(nèi)的光纖。如圖1中進一步所示，光學連接器100可以視需要包含彈簧座104、盤簧110、彈簧推動器120、引入管130和大體上空心的連接器外殼102。除了多纖套圈組件20以外，光纖連接器100的各個組件為任選的，并且這些組件的功能通常已知。因此，除非在使所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員理解和全面了解本發(fā)明所必要時，否則本文將不詳細描述各個任選組件。 此外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，在不脫離如隨附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的期望的范圍的情況下，可以任何數(shù)量的不同形狀、大小和構(gòu)造來配置任選組件中的每一個。圖1中所示的示例性實施例的任選彈簧座104可以鄰接后端30b的背面而定位在完成的多纖套圈30與盤簧110之間?？v向延伸穿過彈簧座104的開口 106可以被配置成容許引入管130和光纖(未圖示)的端部分穿過彈簧推動器120到達完成的多纖套圈30 的背面。引入管130可以定位在彈簧推動器120的開口 122、盤簧110的開口 112和彈簧座 104的開口 106內(nèi)?？v向延伸穿過引入管130的開口 132收納并引導完成的多纖套圈30的各別鏜孔開口 52中的光纖電纜的光纖的端部分。光纖連接器100可以包括相對于多纖套圈組件而定位的安裝結(jié)構(gòu)。例如，如圖2 中所示，安裝結(jié)構(gòu)可以包含外殼102，其中多纖套圈組件20至少部分地定位在外殼102內(nèi)。 如圖所示，完成的多纖套圈30和導銷36、導銷定位件37、彈簧座104、盤簧110、彈簧推動器 120的推進部分IM和引入管130可以定位在連接器外殼102內(nèi)。在一個例子中，提供在彈簧推動器120上的柔性臂1 可以從推進部分IM縱向延伸，以嚙合形成于連接器外殼102 中的開口 103，以將彈簧推動器122與連接器外殼102緊固在一起。推進機械止動器(不可見)可以提供在連接器外殼102的內(nèi)表面上，以便完成的多纖套圈30在安置于連接器外殼102內(nèi)時可移動，但仍保留于該連接器外殼中。通過盤簧110和彈簧座104在向前方向上使完成的多纖套圈30偏置。圖3為圖1和圖2中所示的多纖套圈組件20的完成的多纖套圈30的透視圖。當然，可以用其他完成的多纖套圈實施公開內(nèi)容的概念?？梢杂枚喾N方式來制造完成的多纖套圈30。例如，可以通過注模工藝、機械加工工藝和/或其他制造方法來制造完成的多纖套圈30。例如，可以通過注模工藝將完成的多纖套圈30制造為初始多纖套圈?？梢栽谀Ｖ频亩嗬w套圈的各部分上進行后續(xù)機械加工工藝，以提高尺寸精度并提供完成的多纖套圈。如圖3中所示，完成的多纖套圈的確定尺寸在制造多纖套圈組件20之前可以因此被確立。如圖所示，在圖3中，完成的多纖套圈30的前端30a可以包括第一前表面40和至少第二前表面50。如圖4中所示，第一前表面40延伸超過第二前表面50第一距離“d”，并且第二前表面50包括數(shù)個光纖鏜孔開口 52。在一個例子中，偏置結(jié)構(gòu)(諸如至少一個臺座4 可以包括第一前表面40。雖然可以使用單個臺座，但是兩個或兩個以上臺座可以并入其他例子中。例如，如圖3中所示，臺座42可以包括第一臺座4 和第二臺座42b，其中第一前表面40可以由第一臺座4 和第二臺座42b來界定。至少一個臺座42可以位于第二前表面的一側(cè)上。另外，至少一個臺座可以包含位于一側(cè)、相對側(cè)、相鄰側(cè)或其他配置上的數(shù)個臺座。例如，如圖3中所示，至少一個臺座42可以具備安置在第二前表面50的相對側(cè)上的第一臺座4 和第二臺座42b。如圖所示，在相對側(cè)上安置第一臺座4 和第二臺座42b便會將鏜孔開口 52大體上定位在第一臺座42a與第二臺座42b之間。在進一步配置中，預期可以定位鏜孔開口 52，使得該鏜孔開口 52大體上不在第一臺座42a與第二臺座 42b之間。如圖3中所示，導銷孔34可以視需要延伸穿過相應臺座42a、相應臺座42b的第一前表面40。圖4和圖4A示出包括上文論述的完成的多纖套圈30的許多特征部件的完成的多纖套圈230的替代性例子。如圖所示，然而，完成的多纖套圈230包括替代性臺座，所述替代性臺座包括第一臺座對加和第二臺座M2b，其中第一前表面240可以由第一臺座對加和第二臺座M2b界定。至少一個臺座242可以位于第二前表面的一側(cè)上。另外，至少一個臺座可以包含位于一側(cè)、相對側(cè)、相鄰側(cè)或其他配置上的數(shù)個臺座。例如，如圖4中所示，至少一個臺座可以具備安置在第二前表面250的相對側(cè)上的第一臺座對加和第二臺座M2b。 如圖所示，在相對側(cè)上安置第一臺座24 和第二臺座M2b便可將鏜孔開口 252大體上布置在第一臺座對加與第二臺座M2b之間。在進一步配置中，預期可以定位鏜孔開口 252， 使得該鏜孔開口 252大體上不在第一臺座對加與第二臺座M2b之間。如圖4和圖4A中所示，臺座242a、臺座M2b中的每一個都可被布置成在相應的導銷孔234與鏜孔開口 252 之間延伸。例如，如圖4A中所示，第一臺座對加可以定位在導銷孔234與鏜孔開口 252之間。同樣地，第二臺座M2b可以定位在其他導銷孔與鏜孔開口之間。因此，將了解，第一前表面240可以與導銷孔234隔離，這是因為導銷孔并沒有延伸穿過第一前表面M0。這樣的布置可以有助于防止碎屑或與導銷36相關(guān)的其他污染物腐蝕第一前表面M0，另外有助于清潔第一前表面對0。另外，臺座對加、臺座M2b可以充當障壁，以阻止(諸如防止)碎屑或與導銷相關(guān)的其他污染物向鏜孔開口 252和從鏜孔開口 252延伸的關(guān)聯(lián)光纖擴散。雖然相對于具有完成的多纖套圈的多纖套圈組件20來描述用于制造多纖套圈組件的示例性方法，但是所述示例性方法適用于任何適合的多纖套圈或組件。例如，本文公開的概念可以與必要時需要機械研磨或其類似工藝的套圈一起使用，而不需要完成的多纖套圈。如圖5中所示，說明性方法包括提供完成的多纖套圈30的步驟。此后，將一或多個光纖60插入完成的多纖套圈中，以諸如使用粘合劑將光纖60固定至完成的多纖套圈30。圖 6示出展示光纖60中的一個正被固定在相應的鏜孔52內(nèi)的橫截面，條件是，各個光纖60都可以類似方式固定至鏜孔52中的相應鏜孔。粘合劑M或其類似物用于固定在相應的鏜孔 52內(nèi)的光纖60的位置。如圖7A中所示，所述數(shù)個光纖60從各別鏜孔52延伸至超過第一前表面40的位置。例如，如圖7A中所示，光纖60的預處理端部分61從第一前表面40延伸未處理的距離“H”。例如，未處理的距離H為約10納米或更大，但是其他適合的未處理尺寸H為可能的。如圖所示，完成的多纖套圈30、230還可以包括任選的倒轉(zhuǎn)部分32、倒轉(zhuǎn)部分232。 這個倒轉(zhuǎn)部分32通過在處理期間提供離隙并阻止刻痕和/或損壞套圈的前端而有助于根據(jù)所公開方法的處理。具體地說，倒轉(zhuǎn)部分在切割和/或研磨期間阻止激光束和/或碎屑之間的相互作用，進而阻止刻痕和/或損壞套圈的前端。如圖7A中所示，倒轉(zhuǎn)部分32可以包括相對于完成的多纖套圈30的縱向軸成角度的表面32a。倒轉(zhuǎn)部分32可以具有諸如距正面30度至45度之間的任何適合的角度，但是其他適合角度為可能的。另外，倒轉(zhuǎn)可以在距鏜孔52任何適合的距離處開始，只要保持套圈的尺寸和結(jié)構(gòu)完整性即可。如進一步所示的，倒轉(zhuǎn)部分32還可以視需要從第二前表面50向后凹入。例如，可以鄰接于倒轉(zhuǎn)形成臺肩 32b，進而容許倒轉(zhuǎn)部分32從第二前表面50向后凹入。例如，臺肩32b可以具有約2微米或更大的深度。所述方法進一步包括處理數(shù)個光纖60的步驟，如圖7B中所示。處理可以包括切割和/或研磨光纖60的預處理端部分61。在一個例子中，處理端部分61的步驟包括在一或多個步驟中使用激光器70的激光束72來切割和研磨數(shù)個光纖60。例如，分離步驟可以用于使用激光器70來切割和研磨光纖60，但是切割和研磨也可以發(fā)生在使用激光器70的一個步驟中。任何適合類型的激光器和/或激光器的操作模式都為可能的。例如，激光器 70可以為以脈沖、連續(xù)或其他適合模式操作的CO2激光器。也可以調(diào)節(jié)激光束72與光纖60 之間的角度，以在光纖60的端上產(chǎn)生所要的角度，諸如，12度、8度或平坦的。由于預處理端部分61與第二前表面50之間的距離，使得在數(shù)個光纖60的切割和研磨期間激光束72 可以大體上避免與完成的多纖套圈30的相互作用。提供任選的倒轉(zhuǎn)部分以進一步降低激光束/碎屑的折射部分與完成的多纖套圈之間的相互作用的機率。例如，如在圖7B中示意性地示出的，完成的多纖套圈30的前端30a可以包括倒轉(zhuǎn)部分32，并且激光束72可以被設計成在從第二前表面50朝向倒轉(zhuǎn)部分32的總的方向上切割且/或研磨數(shù)個光纖60。如圖7C中所示，一旦完成光纖60的處理，各個光纖60便可以具備超過第一前表面40而定位的最終經(jīng)研磨的端表面62。第一前表面40相對于光纖60以用于在光學連接中配合的有效光纖高度而安置，如圖7D中所示。換句話說，光纖60具有超過第一前表面 40的短突出部，進而為與互補光纖連接器的光纖的實體接觸提供有效光纖高度。圖7D示出與互補多纖光學組件500和其間的接口 520的光學配合。因此，在處理之后，將數(shù)個光纖 60固定至完成的多纖套圈30，其中數(shù)個光纖60從光纖鏜孔開口 52的各別光纖鏜孔開口延伸。各個光纖60都包括以超過第一前表面40第二距離“h”而定位的最終經(jīng)研磨的端表面 62 ( S卩，短突出部)，其中第一前表面40經(jīng)配置以將用于在光學連接中配合的有效光纖高度提供給光纖60中的每一個。如圖7C中所示，在一個例子中，有效光纖高度大體上等于第二距離“h”，然而在進一步例子中有效光纖高度可以大于或小于第二距離“h”。如上文參照圖5所述，第一前表面40延伸超過第二前表面50第一距離“d”。如圖 7C中所示，第一距離“d”可以大于第二距離“h”，然而在其他變化中第一距離“d”可以大體上等于或小于第二距離“h”。例如，第一距離可以為至少15微米或甚至至少30微米。第二距離“h”可以具有取決于應用的任何適合距離。例如，第二距離“h”可以為從約0. 5微米至約5微米，諸如，從約1微米至約3微米。同樣地，第一距離“d”可以具有取決于應用的任何適合距離，諸如，至少1微米。另外，第一距離“d”和第二距離“h”的任何適合組合都是可能的，只要達到所要的光學性能即可。例如，第一距離“d”可以為約30微米至約40微米，并且第二距離“h”在約0. 5微米至約5微米之間。在其他實施例中，第二距離“h”為至少1微米，并且在其他實施例中，第二距離在約1微米與約3微米之間。光纖的長突出部由第一距離“d”與第二距離“h”的和來界定。第一距離“d”和第二距離“h”的特定尺寸可以取決于所使用的套圈設計。例如，多纖套圈組件的適合值可以取決于為套圈選擇的材料的類型而變化。例如，熱固性套圈可以具有在約75納米至約300納米的范圍內(nèi)的共面性，和超過套圈正面約 15-20納米的長突出部(S卩，第一距離“d”加第二距離“h”)以及超過套圈的緩沖器約0.5-5 納米的短突出部(即，第二距離“h”)。另一方面，熱塑性套圈可以具有在約200納米至約 400納米的范圍內(nèi)的共面性，和超過套圈正面約30-35納米的長突出部以及超過套圈的緩沖器約0. 5-5納米的短突出部。如先前技術(shù)中已知，對于給定的完成的多纖套圈組件而言， 共面性為最長突出的光纖的偏差加最短突出的光纖的偏差的總和，所述最長突出的光纖的偏差與最短突出的光纖的偏差來自擬合光纖突出部輪廊的最小二乘擬合直線?？梢允褂眉す馄?0以各種方式來進行數(shù)個光纖60的處理。例如，多纖套圈組件可以相對于激光束而移動，反之亦然，或兩種移動的組合。圖8為用于處理多纖套圈組件20 的說明性設備800和方法的圖解說明。如圖所示，設備800包括具有諸如安裝橫梁的可調(diào)整安裝結(jié)構(gòu)的基座802，用于將激光器70和光學路徑調(diào)節(jié)裝置804定位在所需位置中。另外，設備800包括諸如安裝在光學路徑調(diào)節(jié)裝置804背后的轉(zhuǎn)臺300的可旋轉(zhuǎn)工件夾具。如圖所示，在切割和研磨的步驟期間，完成的多纖套圈30可以相對于激光束72在轉(zhuǎn)臺300上旋轉(zhuǎn)。例如，可以將數(shù)個多纖套圈組件20安裝在轉(zhuǎn)臺300的周邊周圍，以改進周期時間。此外，可以直接將多纖套圈組件20緊固至工件夾具或可以將多纖套圈組件20固持在工件夾具的模塊化部分中，以用于處理、檢測、幾何形狀測量等。如圖8A中所示，轉(zhuǎn)臺 300包括與該轉(zhuǎn)臺300附接的處理機組件804，用于將多纖套圈組件負載于該處理機組件 804中，以及相對于轉(zhuǎn)臺300和激光束72附接和調(diào)用(reference)多纖套圈組件。處理機組件804也可以適合于緊固至操作臺，用于在處理之后檢測/測量多纖套圈組件。如圖所示，處理機組件804使用具有快速附接/釋放特征部件806的安裝臂820上的夾鉗結(jié)構(gòu)將插入組件810緊固于該處理機組件804中。處理機組件804還包括附接至安裝臂820的止動器808，用于將多纖套圈組件定位在適當位置中。圖8B和圖8C分別示出了展示負載于插入組件810內(nèi)的多纖套圈組件和處理機組件804的安裝臂820的詳細透視圖。如圖8B中所示，多纖套圈組件20被負載至插入組件810中，因此該多纖套圈組件20被緊固在第一部分812與第二部分814之間，其中部分多纖套圈30延伸超過第一部分812。此后，將插入組件810放置于安裝臂820中，直至多纖套圈30接觸止動器808為止，然后系緊所述附接 /釋放特征部件806，以將插入組件夾緊于適當位置中用于處理。當然，對于處理機組件而言，其他適合構(gòu)造和/或組件是可能的，這取決于設備、安裝表面等。說明性過程包括將多纖套圈組件20緊固在處理機組件804中和隨后將負載的處理機組件804放置在轉(zhuǎn)臺300中。具體地說，處理機組件804包括具有強制止動器(未圖示)的出入口，用于收納多纖套圈和將多纖套圈精確地定位在處理機組件804中。處理機組件804的出入口也可以提供保護，使不需要暴露于激光束的多纖套圈的區(qū)域免受暴露于激光束。此后，第一激光處理步驟通過使光纖60相對于激光束72來回擺動來將光纖60切割成比需要的長，進而切割所有光纖。此后，使用氣體/酒精混合物或其他適合的清潔或擦拭處理來清潔光纖60。接下來，使用第二激光處理步驟，再次通過使光纖相對于激光束72擺動以研磨光纖，來將切割的光纖的端相對于套圈端面研磨成所要的長度。另外，對于激光器70的給定操作參數(shù)而言，為了處理多纖套圈組件，轉(zhuǎn)臺300可以任何適合速度移動。例如， 當使用可得自SYNRAD公司(Mukilteo，WA)的在20kHz下以連續(xù)波(continuous wave ；Cff) 模式操作的50瓦的CO2激光器時，多纖套圈可以約每秒25毫米的速度來回移動。當然，對于速度和/或激光器操作特性而言，其他適合操作參數(shù)是可能的。在結(jié)束切割和研磨之后， 可以從轉(zhuǎn)臺300移除處理機組件804，以將處理機組件804緊固在操作臺中，用于檢測和測量光纖的幾何形狀。如果多纖套圈組件不滿足所要的要求和/或幾何形狀，那么可以將處理機組件804放回轉(zhuǎn)臺中，以用于進一步處理。如圖所示，倒轉(zhuǎn)部分32可以面向外，并且當轉(zhuǎn)臺300繞著旋轉(zhuǎn)軸304旋轉(zhuǎn)時，可以從每一各別多纖套圈組件20徑向向內(nèi)地操作激光器70。在一個例子中，可以遞增地旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺300，以相對于激光器70適當?shù)囟ㄎ欢嗬w套圈組件20中的一個。另外，可以將激光器70 設計成相對于各個光纖60平移，以用于多纖套圈組件20的相應光纖的個別處理。在其他實施例中，激光器70旋轉(zhuǎn)，進而在切割和/或研磨期間使激光束72跨越所有光纖擺動(即， 來回移動)。一旦完成，便可以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺300，使得可以依次處理下一個多纖套圈組件。當處理下一個多纖套圈組件20時，可以移除第一個經(jīng)處理的多纖套圈組件20，并且用另一個多纖套圈組件來代替第一個經(jīng)處理的多纖套圈組件20，以依次進行處理。用于設備的多纖套圈組件的工件夾具可以具有任何適合的構(gòu)造/操作，只要該工件夾具為處理提供所要的重復性、容限等即可。例如，處理和設備應產(chǎn)生光纖間相對較小的共面性。說明性地，光纖間共面性應為約500納米或更少，諸如400納米或更少的共面性的其他值也是可能的。當然，如果共面性的較大值提供所要的光學性能，那么該較大值為可能的。例如，轉(zhuǎn)臺300可旋轉(zhuǎn)地安裝在諸如空氣軸承心軸302的適合空氣軸承結(jié)構(gòu)上，所述空氣軸承結(jié)構(gòu)由諸如可得自Professional Instruments Company (Hopkins, MN)的壓縮氣體的墊子支撐，進而在處理期間維持諸如精確的徑向跳動的高準確性且可重復的運動和/或阻止垂直位移。例如，空氣軸承心軸302提供諸如在Z方向上具有諸如25納米或更少的相對較小的垂直位移的準確且可重復的運動，此狀況有助于維持光纖的共面性。使用空氣軸承心軸和/或其他空氣軸承結(jié)構(gòu)的其他適合類型的布置是可能的，諸如，相對于圖10和圖 11所論述的。另外，激光束72不需要在一遍中穿透多纖套圈組件20內(nèi)的各別光纖。換句話說，多纖套圈組件20可以相對于激光器70擺動，進而在經(jīng)過激光器70的若干遍中形成穿透的光纖。例如，光纖在完全被穿透以前可以經(jīng)過激光器70進行三個與十個擺動之間的擺動，但是其他值是可能的，諸如，一遍或十遍以上。當然，其他實施例在處理期間可以相對于套圈移動激光器或激光束。圖9示出用于處理多纖套圈組件20的另一個說明性設備900和方法的圖解說明。 具本地說，在切割和研磨的步驟期間，設備900相對于多纖套圈組件20平移激光束72。設備900包括激光器70、平場聚焦透鏡(F-theta lens) 904和可得自kanLab America公司 (Naperville,IL)的兩軸檢流計掃描器906。簡單地說，檢流計掃描器906在所要的圖案中移動激光束，以切割并研磨多纖套圈組件20的光纖。雖然這個設備比較簡單，因為工件不必移動，但是與設備800相比，使用設備900的共面性可能更難以控制。另外，因為工件不移動，所以易于適應不同類型的多纖套圈組件，諸如不同電纜大小、不同長度的電纜等。另外，設備900優(yōu)選地包括處理機組件(未圖示)，以用于相對于激光束72的路徑重復定位多纖套圈組件，保護組件的其他部分，和/或用于檢測經(jīng)處理的組件。
圖10圖示組合設備700和設備800的概念/特征部件的混合設備1000，其中工件為靜止的，并且激光束移動，以用于切割多纖套圈組件20的數(shù)個光纖。設備1000包括安裝在繞空氣軸承心軸302旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺300上的組件。具體地說，鏡子1002附接至轉(zhuǎn)臺300， 以如由箭頭所示出的那樣旋轉(zhuǎn)鏡子1002，進而穿過平場聚焦透鏡904來回掃動激光束72。 平場聚焦透鏡904聚焦激光束，并且當平場聚焦透鏡904平移以維持所要的共面性時將激光的焦點維持在平面中。圖11圖示類似于設備1000的另一個設備1100，因為工件為靜止的，并且激光束移動，以切割多纖套圈組件20的數(shù)個光纖。然而，設備1100使用線性空氣軸承1004來移動鏡子1002，進而穿過平場聚焦透鏡904來回掃動激光束72。用于掃動激光束的其他適合配置為可能的，只要維持所要的可重復性和容限即可。另外，可以與其他適合套圈一起實施本文公開的概念，其中光纖從正面延伸適合距離，使得激光束不刻痕和/或損壞光纖。例如，圖12和圖13示出多纖套圈組件420的另一個例子。多纖套圈組件420包括含有第一前表面440的偏置結(jié)構(gòu)442和含有具有數(shù)個光纖鏜孔開口的第二前表面450的完成的多纖套圈430，所述數(shù)個光纖鏜孔開口包括從各光纖鏜孔開口的各別光纖鏜孔開口延伸的數(shù)個光纖460。簡單地說，代替使用倒轉(zhuǎn)，套圈具有偏置結(jié)構(gòu)，所述偏置結(jié)構(gòu)為可從附接有光纖的部分(即，完成的多纖套圈)移除的部分， 用于在切割和研磨期間阻止激光束之間的相互作用，并且此后被附接。制造多纖套圈組件的方法類似于上文所述的方法，并且包括以下步驟提供偏置結(jié)構(gòu)442和完成的多纖套圈 430，和將數(shù)個光纖460固定至完成的多纖套圈430，其中數(shù)個光纖460從各光纖鏜孔開口的各別光纖鏜孔開口延伸至超過第二前表面450的位置。此后，使用激光束切割和研磨數(shù)個光纖便會為光纖提供超過第二前表面450而定位的最終經(jīng)研磨的端表面。如圖13中所示，在切割和研磨的步驟之后，偏置結(jié)構(gòu)442附接至完成的多纖套圈430。在這個實施例中， 從偏置結(jié)構(gòu)442的后部延伸的突出部(未編號)裝配至完成的多纖套圈430的鏜孔(未編號)中。另外，突出部適合于收納來自前側(cè)的導銷，進而允許與互補光纖連接器的對準和配合。如圖13中所示，超過第一前表面440而定位各個光纖460的最終經(jīng)研磨的端表面，以將用于在光學連接中配合的有效光纖高度提供給光纖460。當然，其他偏置結(jié)構(gòu)為可能的。其他偏置結(jié)構(gòu)可以使用完成的多纖套圈，所述完成的多纖套圈不包括導銷鏜孔并且裝配在具有導銷鏜孔的偏置結(jié)構(gòu)內(nèi)。例如，完成的多纖套圈具有大體上平坦的構(gòu)造，所述大體上平坦的構(gòu)造插入并附接至具有用于收納大體上平坦的構(gòu)造的通道的大體上矩形的偏置結(jié)構(gòu)中。相反地，偏置結(jié)構(gòu)可以僅附接至光纖附近的完成的多纖套圈，使得不在偏置結(jié)構(gòu)上定位一或多個導銷鏜孔。另外，其他完成的多纖套圈可以具有諸如包括數(shù)個倒轉(zhuǎn)部分的其他適合的配置。 說明性地，圖14示出具有數(shù)個倒轉(zhuǎn)部分532的多纖套圈530。在這個實施例中，具有導銷鏜孔534的前端的第一表面(未編號)一般來說與具有用于光纖鏜孔552的開口的第二表面550共面。因此，激光束可以從完成的多纖套圈530的任一側(cè)切割。在其他實施例中，第二表面550不需要如所示的那樣與第一表面共面。簡單地說，適合的多纖套圈組件提供從套圈延伸適合距離的光纖，在套圈中定位光纖鏜孔(例如，第二前表面具有用于光纖鏜孔的開口)，以在可以產(chǎn)生刻痕和/或損壞的光纖的處理期間阻止與套圈的前表面的相互作用。另外，多纖套圈組件將用于與另一個互補光纖組件配合的有效光纖高度(即，短突出部或其類似物)提供給經(jīng)處理的光纖。
雖然本文已參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例和特定例子示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將顯而易見的是，其他實施例和例子可以執(zhí)行類似功能且/或達到相同結(jié)果。所有這些等效實施例和例子在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，并且意欲由隨附權(quán)利要求書所涵蓋。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對本發(fā)明進行各種修改和變化。因此，如果本發(fā)明的修改和變化在隨附權(quán)利要求書和其等效物的范圍之內(nèi)，本發(fā)明就意欲涵蓋所述修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于制造多纖套圈組件的方法，包含以下步驟提供具有前端的完成的多纖套圈，所述前端包括至少第一前表面和至少第二前表面， 其中所述第一前表面延伸超過所述第二前表面，并且所述第二前表面包括數(shù)個光纖鏜孔開 口；將數(shù)個光纖固定至所述完成的多纖套圈，其中所述數(shù)個光纖從所述光纖鏜孔開口的各別光纖鏜孔開口延伸至超過所述第一前表面的位置；以及處理所述數(shù)個光纖，以為各個光纖提供具有位于超過所述第一前表面的最終經(jīng)研磨的端表面，其中所述第一前表面經(jīng)配置以將用于在光學連接中配合的有效光纖高度提供給所述光纖中的每一個。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理的步驟包括使用激光束切割和研磨所述數(shù)個光纖。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述前端進一步包括倒轉(zhuǎn)部分，并且所述激光束在從所述第二前表面朝向所述倒轉(zhuǎn)部分的總方向上切割并研磨所述數(shù)個光纖。
4.一種制造多纖套圈組件的方法，包含以下步驟提供偏置結(jié)構(gòu)，所述偏置結(jié)構(gòu)包括第一前表面；提供含有前端的完成的多纖套圈，所述前端包括具有數(shù)個光纖鏜孔開口的第二前表將數(shù)個光纖固定至所述完成的多纖套圈，其中所述數(shù)個光纖從所述光纖鏜孔開口的各別光纖鏜孔開口延伸至超過所述第二前表面的位置；使用激光束切割和研磨所述數(shù)個光纖，以為各個光纖提供位于超過所述第二前表面的最終經(jīng)研磨的端表面；以及在所述切割和研磨的步驟之后，相對于所述完成的多纖套圈定位所述偏置結(jié)構(gòu)，使得所述偏置結(jié)構(gòu)的所述第一前表面延伸超過所述多纖套圈的所述第二前表面，其中所述最終經(jīng)研磨的端表面位于超過所述第一前表面，并且所述第一前表面經(jīng)配置以將用于在光學連接中配合的有效光纖高度提供給所述光纖中的每一個。
5.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中所述激光束通過平場聚焦透鏡。
6.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中所述激光束在所述切割和研磨的步驟期間相對于所述完成的多纖套圈來回移動。
7.如權(quán)利要求1或4所述的方法，進一步包括將所述數(shù)個光纖的共面性維持在500納米或更小。
8.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其中所述激光束在所述切割和研磨的步驟期間相對于所述完成的多纖套圈來回擺動。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法制得的多纖套圈組件。
10.一種用于在光學連接中配合的多纖套圈組件，包含具有前端的完成的多纖套圈，所述前端包括至少第一前表面和至少第二前表面，其中所述第一前表面延伸超過所述第二前表面第一距離，并且所述第二前表面包括數(shù)個光纖鏜孔開口 ；以及固定至所述完成的多纖套圈的數(shù)個光纖，其中所述數(shù)個光纖從所述光纖鏜孔開口的各別光纖鏜孔開口延伸，各個光纖都包括位于超過所述第一前表面第二距離的最終經(jīng)研磨的端表面，其中所述第一前表面經(jīng)配置以將用于在光學連接中配合的有效光纖高度提供給所述光纖中的每一個。
11.如權(quán)利要求10所述的多纖套圈組件，其中所述完成的多纖套圈包括界定所述第一前表面的第一臺座和第二臺座，其中所述第一臺座和所述第二臺座安置在所述第二前表面的相對側(cè)上。
12.如權(quán)利要求10所述的多纖套圈組件，其中所述數(shù)個光纖的共面性為500納米或更
13.如權(quán)利要求10至12所述的多纖套圈組件，其中所述第一距離大于所述第二距離， 其中所述第二距離在0. 5微米與5微米之間。
14.如權(quán)利要求10至12所述的多纖套圈組件，其中所述第一距離在30微米與40微米之間，并且所述第二距離在0. 5微米與5微米之間。
15.如權(quán)利要求10至14所述的多纖套圈組件，所述多纖套圈組件為光纖連接器的一部分。
全文摘要
本發(fā)明公開多纖套圈組件和用于制造多纖套圈組件的方法。在一個實施例中，完成的多纖套圈可以具備前端，所述前端具有延伸超過第二前表面的第一前表面，進而在處理期間阻止與激光束的相互作用。數(shù)個光纖可以固定在各別光纖鏜孔內(nèi)，并且從各別光纖鏜孔開口延伸至超過所述第一前表面的位置。可以通過使用激光束切割和研磨來處理所述數(shù)個光纖，用于為各個光纖提供位于超過所述第一前表面的最終經(jīng)研磨的端表面。在進一步實施例中，在光纖的切割和研磨之后相對于完成的多纖套圈來定位偏置結(jié)構(gòu)。
文檔編號G02B6/38GK102272645SQ200980153673
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者克里斯托夫·P·里瓦倫, 戴維·A·湯普森, 杰弗里·D·丹利, 約耳·C·羅森, 詹姆斯·P·盧瑟 申請人:康寧光纜系統(tǒng)有限責任公司