[实用新型]光纤的涂层去除系统

说明书

优先权申请

本申请要求享有于2013年5月10日提交的、名称为“Apparatus and Method for Laser Coating Stripping and End Cutting of Optical Fiber(用于光纤的激光涂层剥离和末端切削的装置和方法)”的美国专利申请系列号13/891,691的优先权，该专利申请文件在此被全部并入以供参考。

技术领域

本技术领域一般来讲涉及光纤，更具体来讲涉及用于在诸如将连接器附装到光纤的光纤准备期间去除覆盖玻璃光纤的聚合物涂层的系统。

背景技术

光纤的益处包括极宽的带宽和低噪声工作。如果在两个互连地点之间需要高带宽，可以使用具有光纤连接器的光缆在这些地点之间传送信息。光纤连接器还可用于在进行维护和升级的时候，方便地在互连地点连接和断开光缆。

每一光纤连接器可以包括具有套管的套管组件。套管具有几个目的。套管包括称作套管孔的内部通道，通过该套管孔来支撑和保护光纤。套管孔还包括在套管端面上的开口。该开口是可以将光纤端部的光表面定位为与互补连接器的另一光纤的端部对准的位置。光纤的端部需要精确对准以建立光连接，从而光纤的光学纤芯可以进行通信。

光纤通常包括由保护性聚合物涂层包围的玻璃纤维(例如，包层和纤芯)，由于多种原因，在将玻璃纤维置入套管内之前，要从玻璃纤维上去除聚合物涂层。一个原因是，该聚合物涂层目前不具有当被附装到套管孔时承受在光纤光连接器的长时间使用期间经历的环状张力而不发生位移滑动或者破损所需要的坚固机械性能。另一原因是，光纤并不是以足够精度设于聚合物涂层内的中央，如果不去除该涂层，则无法将玻璃纤维精确地定位于套管孔内。

现有多种方法从光纤的端部去除聚合物涂层：热气剥离，机械剥离，化学剥离和激光剥离。这些方法都具有缺点。这些方法都具有缺点。热气剥离使用加热的气体射流(例如氮气或者空气)熔化和去除涂层，但是常常产生相当多的碎屑。热气剥离方法还可能无法使聚合物涂层彻底汽化，和/或可能对非常接近于纤芯的热敏感材料造成过分加热。

光纤的机械剥离包括利用由金属或者聚合物制成的剥离刀刃的半锋利边缘，从玻璃纤维中物理地去除聚合物涂层材料，这与电线的机械剥离类似。然而，机械剥离存在问题，因为可能会损坏光纤，并且需要大量的消耗品(例如，剥离刀刃)，因而需要耗时的程序来检查和替换工作环境所需要的消耗品。光纤的化学剥离使用化学品从光纤的玻璃部分溶解掉聚合物涂层，但是这些化学品需要大量的程序来保护环境，并需要安全措施来保护工作人员。

激光剥离利用一个或多个激光束，通过汽化或者烧蚀工艺从玻璃光纤剥离聚合物涂层。如图1中所描述的，激光剥离可包括激光束10，用于在激光切割之前，从光纤16的玻璃部分14烧蚀掉涂层12。激光束10可以直接入射到光纤上，或者可以利用组合式反射器18聚焦在光纤16上。然而，传统激光剥离技术存在问题，比如削弱光纤，使得光纤难以承受在与光纤连接器一起使用时经历的张力。此外，传统激光技术还非常慢，需要与激光相关的光纤进行物理移动。传统激光剥离技术还可能无法从光纤上完全去除涂层，因而，未被充分剥离的涂层部分会妨碍光纤插入通过光纤连接器的套管。此外，传统激光加工设备占地面积很大，与激光切割机器相结合的话，将占据大面积的昂贵制造空间。

期望的是一种保持光纤的张力强度的涂层去除系统和工艺。该系统和工艺应从光纤上均匀地去除涂层，同时使损坏光纤的风险最小化。该系统和方法不应该需要大量的消耗品或者化学品，也不应该具有很大的制造占地面积。

发明内容

这里公开的实施方式包括用于光纤的涂层去除系统。还公开了相关的方法以及利用这些方法处理的光纤和涂层去除系统。光纤包括玻璃纤维，其具有包层和纤芯，由对光纤的光学性能没有贡献的保护性涂层包围。通过去除在光纤一个端部的涂层，该端部可以精确定位及固定，以实现可靠的光学通信。激光束可以投向保护性涂层，以通过一个或多个烧蚀、熔化、汽化和/或热分解处理而去除保护性涂层。光纤还可以视情况而被切割。以这种方式，涂层可以被有效地去除，而同时保持至少百分之五十的光纤张力强度。

在一个实施方式中，公开了用于从光纤的玻璃部分去除聚合物涂层的过程。该过程包括以张力发生器向光纤施加张力。该过程还包括在光纤的目标剥离部将激光束投向光纤的聚合物涂层。该过程还包括利用激光束去除聚合物涂层，同时张力施加于光纤，以创建剥离部。以这种方式，光纤的张力强度在涂层被去除时会大部分得到保留。