[发明专利]切割塑料光学纤维的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割用于光学通信的塑料光学纤维的装置和方法，所述纤维在其外部周围具有包含覆层的涂层。

背景技术

为了将塑料光学纤维固定到光信号插头上，例如，可通过锋利的切刀切压塑料光学纤维，从而利用压力对其进行剪切(参见日本实用新型登记号2573619)，而将用于光学通信的塑料光学纤维的端部切掉。但是，这种强行的切断会在塑料光学纤维的切割平面上形成碎屑和/或裂纹，从而降低了后续的加工塑料光学纤维端面的步骤中的加工精度。为此，JP平7-294748A公开了一种改进的方法，其中，在通过加热提高了切刀和塑料光学纤维的温度的状态下来切割塑料光学纤维，从而避免了在塑料光学纤维的切割平面内出现碎屑和/或裂纹。但是，该方法的另一个问题是，由于提高了温度，除了端面以外还使一部分塑料光学纤维产生变形，并降低了塑料光学纤维的内部光学性能。

在大部分塑料光学纤维(POF)中，将热塑性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为POF的芯部材料，而将氟基树脂作为形成于芯部外周部分的覆层材料。另外，目前可从市场上购买到多种塑料光学纤维，其每一种都是多模型的。

通过将线缆的塑料光学纤维固定到插头上并将插头插入到另一个设备的插孔中，从而将一个设备的塑料光缆连接到另一个设备上，在此情况下要求，即使在用一个新的线缆来替换了旧的线缆的情况下，光学传输性能也不发生变化。图1A是将插头插入到插座中的典型截面图。如图所示，插入插头11中心孔中的塑料光学纤维1的端部形成于一个具有特定半径的球面R内，塑料光学纤维1的端部与设备的光接受元件11c之间的距离“a”设定为一个特定的长度。

图1A所示的结构设计为，即使在用一个新的插头来更换插头11的情况下，插座11b和插头11之间的位置关系也保持恒定。因此，由于塑料光学纤维1的端部球面R到插头11的位置保持恒定，因而用一个新的插头来更换插头11不会影响塑料光学纤维1的光传输性能。

如图1B所示，利用塑料光学纤维1的热塑性来形成塑料光学纤维1的端部表面。具体地说，对在其一端具有特定半径凹形面的成型模11d进行加热，并将其压向固定到插头11上的塑料光学纤维1的端部表面。成型模11d的热量使塑料光学纤维1的端部表面软化，从而就可将成型模11d的凹形面传递给塑料光学纤维1的端部表面，并形成一个凸形面R。

可认为在进行了成型加工之后软化树脂的体积不发生变化。因此，为使图1A所示的距离“a”保持不变，必须将塑料光学纤维1固定在插头11上，从而在形成塑料光学纤维1的凸形面R之前使端部表面到插头11的位置保持恒定。为此，将塑料光学纤维1固定在具有从插头11伸出足够长部分的插头11上，并在与插头11有关的一个特定位置上将塑料光学纤维1切断，从而使在后续步骤中所形成的凸形面R的位置保持恒定。

通常是利用锋利的切割工具例如可从市场上购买到的切刀或剃刀来切割塑料光学纤维。在此情况下，如图1C所示，会在垂直于塑料光学纤维轴线的切割平面上出现形成塑料光学纤维主体的树脂碎屑和/或裂纹。这种碎屑和/或裂纹仍会保留在图1B所示后续步骤中所形成的端部表面上，从而引起会使传输性能发生改变的故障，例如，凸形面发生故障或产生裂纹。

如图1D所示，如果用先前加热的切刀来切割塑料光学纤维，覆层等就会须状伸长，并粘附于在形成POF端部表面时要轧制成凸平面的切割表面上，从而减低了POF的传输性能。

另外，JP昭58-175630A公开了一种利用安装在超声振动激励器上的切割刀片来切割塑料材料的方法，其中，通过切割刀片将超声振动集中于待切割的塑料材料部分上并将力作用于与塑料材料相接触的切割刀片，从而来切割塑料材料。

为了使切割的POF具有所需要的光学传输性能，人们尝试通过利用高频机械振动切割方法或超声振动切割方法来切割POF。即使在采用了这些方法的情况下，也存在着很多的不便。由于覆层及类似的层设置在POF芯部的外圆周表面上，当切割刀片和光学纤维过度受热时(即使是利用高频机械振动激励器来进行加热)，覆层及类似的层通常会须状伸长，且这种伸长的须会粘附在切割平面上，并在形成端部表面时夹带在POF的端部表面上，从而降低POF的传输性能。另外，根据相关技术中的高频机械振动切割方法，很难达到要获得均匀切割平面所需要的最优加工状态，例如，确定POF切断件的长度的状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种切割塑料光学纤维的方法和装置，在切割时可减小作用于塑料光学纤维的载荷，从而降低切割后塑料光学纤维传输性能的衰减。