[发明专利]光纤夹具

说明书

一种适用于切割光纤(10)从而在光纤上形成切割端的切割装置(20)和相关方法。切割装置(20)包括固定装置(40)、用于切割光纤的切割工具(60)和夹持组件(80)。所述夹持组件(80)可夹持光纤而不使光纤(10)发生实质性扭曲。固定装置和/或夹持组件(80)可包括一对板簧(92)，所述板簧接触光纤并围绕光纤(10)弯曲以保持光纤(10)固定在夹紧位置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月29日提交的美国专利申请序列号62/551,452的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及制备用于接合其它光纤的光纤。特别地，本公开涉及通过切割制备光纤端部。

背景技术

当今的电信技术越来越多地利用光纤来进行信号传输。在制备光纤网络时，通常需要将光纤连接在一起。光纤的连接可以通过拼接或连接器来实现。

连接光纤可使用机械拼接。光纤的纤维端部通过高精度套管对准并保持在一起，高精度套管通常使用透明的折射率匹配的材料，例如折射率匹配凝胶，可提高整个接合处(即连接点)光的透射。机械接合可用于永久连接，虽然在某些情况下，光纤仍会断开并需要随后的重新连接。在美国专利7,537,398中公开的机械拼接系统的示例，其全部内容通过引用合并于此。在进行机械拼接之前，剥去光纤的覆层，以获得裸露的光纤末端。为了获得在随后机械拼接中抵接的轮廓分明的端面，用诸如美国专利7,805,045中所使用的精密切割工具对光纤末端进行机械切割，其全部内容通过引用合并于此。

如果光纤需要被多次连接、断开、重新连接和/或“配对”，则可以使用连接器。光纤连接器基本上是刚性的圆柱形套管，套管由套筒包围，套筒将套管保持在其配合插座中。匹配机制可以是“按下卡紧”、“转动锁定”等。为了使连接质量好且光信号衰减低，光纤连接的对准精度非常重要。通常使用的插针型连接器，是将剥皮的光纤同轴地放置在插针中。插针可以用陶瓷、金属或塑料(有时)制成，并带有钻制的中心孔。但是插针型连接器价格昂贵。为了保证光纤的对准，中心孔的钻孔精度要求很高。而且光纤端面需经过抛光处理，使在两个插针型连接器中的光纤之间形成良好的物理接触。抛光步骤非常昂贵。无套管连接器的替代对准解决方案就会便宜很多。

在无套管的设置中，两条剥皮的光纤机械切割后，可以使用折射率匹配凝胶在两条光纤之间实现光学端到端接触。劈开的纤维可以在没有套管的情况下插入到用于彼此对准的对准结构中，从而形成光传输路径。对准结构可包括例如V形槽。已经观察到，无套管的机械切割的光纤在对准结构中重复地连接和断开，这种频繁的连接和断开操作会造成光学连接的质量显著降低。

机械切割的替代方式是激光切割。美国专利号6,963,687公开了一种通过激光切割光纤的方法。使用脉冲长度为35μs、峰值功率为600瓦的CO₂激光器(波长为10.6μm)可获得非常好的结果。激光切割光纤的同时抛光光纤的端面。激光切割的端面具有倒圆的边缘而非尖锐的边缘。这种倒圆的边缘更适合在V形槽中对准，因为倒圆的边缘会沿着V形槽滑动，而尖锐的边缘可能会由于与V形槽的接触而在光路上产生碎屑。

美国专利号6,331,081公开了一种连接器和一种用于制造该连接器的方法，其中一根或多根光纤被附接到该连接器的主体。每根光纤的一个端面裸露并用作另一连接器的连接端面。去除每根光纤的覆层，从而露出纤芯(即纤维和包层的中央光传输区域)。裸露的光纤的端面通过火花放电进行处理，使得至少使芯部的前端从包层的前端突出。处理后的光纤插入连接器的主体中并附接至该主体，以使端面从主体的连接端面突出一定的预定量。这种方式可以实现高精度连接，特别是当使用包括多根光纤的光纤带并且通过使光纤搭接而与另一连接器的光纤建立所谓的物理接触(PC)时。

JP7-306333描述了一种通过热处理、用酸等进行化学处理或用研磨进行物理处理使光纤端面的边缘倒圆的方法。