[发明专利]用于清洁光学结及减少光学背向反射的适配器及方法

说明书

技术领域

本申请案涉及一种用于清洁光学结及减少光学背向反射的适配器及方法。

背景技术

在光学通信系统中，常常有必要将第一光纤耦合到第二光纤。这些光学连接或结合已借助接纳并啮合标准连接器对的适配器实现。在这些单光纤连接器中，通常在套接管中终止相应光纤。相应光纤的端通常在布置于套接管内的套筒中之前清洁。对应套筒经精确布置以将光纤的端引导为对准。通常，套接管经配置以抵靠套筒的相应表面施加偏置力以确保光纤的端保持接触。当恰当地清洁及布置时，光学结实现可接受性能水平。

光学结质量随着增加的光学信号数据率变得更加重要。光学结质量由插入损耗(衰减)及返回损耗(反射)界定。插入损耗为由光学结产生的信号功率的差异。返回损耗为光学结处的入射功率与反射功率的比率。这些参数的测量现在界定于国际电工技术委员会(IEC)标准61753-1中。所述标准给出插入损耗从A(最好)到D(最差)的五个等级，且M表示多模式。所述标准进一步提供返回损耗的五个等级，其中所述等级从1(最好)到5(最差)。许多行业标准包含对由光纤连接引入的返回损耗及插入损耗的严格限制。

结果针对多光纤推接(MPO)光学结相当不同。MPO光学结包含精确地定位于由塑料材料模制的套接管的端处的光纤阵列。套接管的端通常被抛光且套接管经布置以实现个别光纤的短长度以突出超过套接管的面。MPO光学结用公连接器及母连接器完成。连接器的公版本布置有从连接器的套接管延伸的导引销。母版本布置有紧密地接纳所述导引销的对准孔。所产生玻璃与玻璃接触消除将由经接合光纤之间的气隙导致的信号损耗。尽管此布置可实现光纤与光纤对准及接触，但存在可能防止多光纤光学结中的光纤的对应端中的每一者之间的既定对准及接触的若干种因素。

借助恰当光纤与光纤对准及接触，可容易地获得20dB的返回损耗(所发送的功率对所返回的功率的比率)。在传统光学网络中，将来自整个链路的可允许返回损耗限于12dB最小值。少于12dB的返回损耗可增强谐波调制失真且增加激光光源中的噪声，此可致使不稳定性且在光学信号中引入数据错误。单个玻璃与空气界面产生14dB返回损耗。单个不恰当光纤与光纤连接具有两个玻璃与空气界面，且可引入小到10dB的返回损耗。另外，不恰当连接可引入经反射信号与既定信号之间的干扰，此可导致不可预测的结果。

不恰当连接可由若干种因素导致。举例来说，连接器中的光纤端布置中的制造公差可引入从所要布置的一个或一个以上偏移。通过其它实例，套接管的经抛光表面与内部套筒或支持光纤的其它结构之间的变化可导致经暴露光纤的长度的无意变化。此还可在抛光步骤已产生跨越配接表面非平面的套接管时发生。另外，母连接器中的导引销及其对应孔或凹部的大小、形状及定位的制造公差可在耦合套接管时导致对应光纤之间的不对准。此外，套接管材料或外来材料的颗粒可保持于套接管表面上。尽管清洁套接管表面为标准实践，但有时难以移除对准销的基底附近的污垢。所提及因素中的任一者均可能防止光学结中的一者或一者以上的一致光纤与光纤接触。

图1A中的俯视平面图及侧视立面图中图解说明具有导引销的常规(公)套接管。常规套接管1包含基底3，其具有延伸超过基底3的经抛光面5的导引销2。光纤4横跨基底3且延伸超过经抛光表面5达约1μm到5μm。图1B中的俯视平面图及侧视立面图中图解说明具有经布置以接纳导引销2的凹部的常规(母)套接管。常规套接管10包含基底13，其具有从经抛光面15中的开口延伸到基底13中的凹部12。光纤14横跨基底13且延伸超过经抛光表面15达约1μm到5μm。

图2图解说明在图1A及1B中以侧视立面图介绍的套接管1与套接管10的不恰当布置。如图2中所展示，当常规套接管1与套接管10成对齐且紧密布置时，即，当将套接管1的导引销2插入于套接管10中的对应凹部12中时，经抛光面5与经抛光面15之间的具有大于约2μm到10μm的尺寸的碎片20产生光纤4与光纤14之间的无意间隙25。所产生间隙引入由相应光纤对支持的信号路径中的折射率的突然改变。光路径的折射率的此类突然改变产生由下文方程式1界定的反射R：