[实用新型]校准系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于校准光纤在插芯的通孔中的位置的校准系统和校准方法，以及利用该校准系统和校准方法制造出的光纤插芯组件和光纤连接器。 

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。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高精度插芯通孔，然后对之加热固化胶水，将光纤固定在高精度插芯内，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误差，例如，插芯通孔直径必须要大于光纤外径以便光纤能穿入通孔中，这样光纤外径和插芯通孔尺寸需要存在先天的误差，再如，光纤轴心与插芯通孔由于有空隙存在不同心以及插芯通孔与对准基准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(当然还有其它因素，如角度失配等等)，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)，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。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，尤其是通孔孔径以及插芯的通孔的中心与基于外圆或导引孔的中心确定的理论中心的同心度精度要求极高(通常要在1.5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-小于1微米)，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，对于超低损耗连接器尤其突出，插芯成本几乎是成倍的差异。 

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。 

为弥补光纤连接器生产制造领域的不足，本实用新型的申请人在之前的专利申请中已经提出了一种使用基于低精度的插芯(其具有较大通孔孔径及较大偏心)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。 

这种新的工艺技术是一种实现单模光纤置于低精度的插芯通孔中生产出高精度插芯组件的技术，其特征为将突出于插芯端面的光纤引导进入独立的高精度对准工具，使得待制的单模光纤包覆层与高精度对准工具的高精度校准孔进行精密校准，并将之固定在待制的低精度插芯内，从而，用低精度的插芯制作出高精度的光纤插芯组件和光纤连接器。 

但是由于该工艺技术是基于光纤包覆层对准的机理，其需要以光纤包覆层和纤芯之间的同心度具有较为良好的分布为前提条件，更进一步，由于光纤实际制造过程中，包覆层与纤芯之间会不可避免地出现不同心的误差(即偏心)，而且在通过高精度工具对准的过程中，光纤包覆层的直径存在随机误差、批次误差以及不同制造商的制程控制都会在一定程度上导致一些随机差异，另外，包覆层表面存在些许微小颗粒／灰尘等异物附着的可能，这样在包覆层高精度对准后，并不能确保纤芯得到一致的最高精度对准。正是针对这个不足，特提出本实用新型。 

实用新型内容