[发明专利]对准工具、对准方法、光纤插芯组件和光纤连接器

说明书

技术领域

本发明属于光纤连接器领域，本发明涉及一种用于校准光纤(包括常规单芯光纤、多芯单纤、成束多光纤或多光纤束，本文件以下提到“光纤”具有与此处标明所涵盖的相同指意)在多芯光纤插芯(具有多孔，容纳多根光纤)的光纤通孔中的位置的对准工具和对准方法以及通过这种对准工具和对准方法制造出的光纤插芯组件和光纤连接器。具体地，本发明提出了一种使用基于低精度的插芯(具有较大光纤通孔孔径及偏心，如类似多模插芯或比多模插芯更低要求的规格)制造低成本、高性能(低插入损耗)、易于操作的单模光纤连接器的新工艺技术，彻底改变了单模光纤连接器必须使用高精度插芯(越是超低损耗的连接器越是使用高成本的超高精密单模插芯)的现有技术方案。

背景技术

应用于光纤连接器的插芯，又称插针体。插芯是光纤连接器的核心部件，它是一种通过精密加工技术而成的高精度元件。在光纤连接器生产制造过程中，通常采用将剥离并清洁好的裸光纤穿过充满胶水的光纤通孔，然后使胶水固化，将光纤固定在插芯内，然后经由打磨、抛光、测试等一系列程序制成所需的光纤连接器件。由于所有制造过程会产生不可避免的误差以及为了尺寸配合/装配需要而人为地引入了公差，例如，光纤通孔直径要大于光纤外径以便光纤能穿入光纤通孔中，这样光纤外径和光纤通孔尺寸需要存在先天的偏差，再如，光纤轴心与光纤通孔由于有空隙而存在不同心以及光纤通孔与对准基准(对多芯光纤插芯连接器而言主要是指对准针孔)存在加工制造误差等，这些因素都会引起光纤轴心的横向偏移，从而影响光纤连接器对接时的插入损耗。

由于单模光纤的模场直径比多模光纤的模场直径要小得多(对大多数通信用光纤而言，大致是1/5至1/6的关系，例如，标准的单模光纤的纤芯的典型直径约为9μm，标准的多模光纤的纤芯的直径一般为50μm或62.5μm)，因此，单模光纤的对准精度要求要远远高于对多模光纤的对准精度要求，这样，单模光纤连接器使用的插芯精度要远远高于多模光纤连接器所使用的插芯精度。

单模多孔光纤插芯对插芯的相关尺寸要求主要是在插芯光纤通孔直径精度和光纤通孔相对对准引导针孔的位置精度精度以及互相匹配的一对对准引导针孔的配合精度要求很高，下面将对比单模插芯和多模插芯在以下几个方面的尺寸精度要求：

1)对准引导针孔配合精度

单模：插芯对准引导针直径精度一般为+/-0.0005mm，匹配的引导针孔内径精度为+/-0.001mm；对低损耗要求，对准引导针直径的精度要求达到+/-0.0001mm；同时匹配的引导针孔内径精度为+/-0.0003mm；

多模：插芯对准引导针直径精度和匹配的引导针孔内径精度为+/-0.001mm。

2)插芯光纤通孔直径：

单模：插芯光纤通孔直径精度要求在+/-0.00075mm，对于低损耗的单模插芯光纤通孔尺寸甚至要求到+/-0.0003mm；

多模：插芯光纤通孔直径精度要求在+/-0.001mm。

3)插芯光纤通孔与对准引导针孔的位置精度：

单模：位置精度一般要求达到0.003mm，对于低损耗的单模插芯，位置精度要求甚至达到0.0018mm；

多模：位置精度一般要求达到0.006mm。

为了保证在制造过程中确保单模光纤连接器达到行业标准相关指标要求，目前在光纤连接器生产制造领域，通常针对单、多模光纤分别使用不同精度要求的插芯，即多模光纤连接器用插芯和单模光纤连接器用插芯加以区分。光纤连接器使用的单模/多模插芯其外观、结构看似完全相同，但是单模插芯对插芯的相关尺寸要求很高，尤其是插芯光纤通孔孔径的大小以及与对准导引孔之间的位置精度要求极高(通常要在3微米以内，为了满足对接连接时的超低插入损耗，精度甚至要控制在亚微米级别)，高精度要求最直接的结果是，单模插芯成本/价格的高昂导致单模连接器的成本高，对于超低损耗多芯光纤插芯连接器尤其突出，单模和多模的插芯成本几乎是数倍的差异。

如上所述，依现有技术，不能使用低精度的多模插芯来制造出高精度的单模光纤连接器插芯。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

本发明的一个目的在于提供一种用于校准光纤(包括常规单芯光纤、多芯单纤、成束多纤或多光纤束，本文件以下提到“光纤”具有与此处标明所涵盖的相同指意)在多孔光纤插芯(具有多孔，容纳多根光纤)中的位置的对准工具，其能够提高光纤在光纤插芯的光纤通孔中的位置精度，使其达到或超过在单模插芯的光纤通孔中的位置精度。